NL1005631C2 - Semiconductor memory device. - Google Patents

Semiconductor memory device. Download PDF

Info

Publication number
NL1005631C2
NL1005631C2 NL1005631A NL1005631A NL1005631C2 NL 1005631 C2 NL1005631 C2 NL 1005631C2 NL 1005631 A NL1005631 A NL 1005631A NL 1005631 A NL1005631 A NL 1005631A NL 1005631 C2 NL1005631 C2 NL 1005631C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
shaped
layer
present
branch
segment
Prior art date
Application number
NL1005631A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Fang-Ching Chao
Original Assignee
United Microelectronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to GB9701928A priority Critical patent/GB2323470A/en
Application filed by United Microelectronics Corp filed Critical United Microelectronics Corp
Priority to NL1005631A priority patent/NL1005631C2/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1005631C2 publication Critical patent/NL1005631C2/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L28/00Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L28/40Capacitors
    • H01L28/60Electrodes
    • H01L28/82Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation
    • H01L28/86Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation having horizontal extensions
    • H01L28/88Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation having horizontal extensions made by patterning layers, e.g. by etching conductive layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L28/00Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L28/40Capacitors
    • H01L28/60Electrodes
    • H01L28/82Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation
    • H01L28/90Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation having vertical extensions
    • H01L28/92Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation having vertical extensions made by patterning layers, e.g. by etching conductive layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/01Manufacture or treatment
    • H10B12/02Manufacture or treatment for one transistor one-capacitor [1T-1C] memory cells
    • H10B12/03Making the capacitor or connections thereto
    • H10B12/033Making the capacitor or connections thereto the capacitor extending over the transistor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Description

HalfgeleidergeheugeninrichtingSemiconductor memory device

ACHTERGROND VAN DE UITVINDINGBACKGROUND OF THE INVENTION

1. Gebied van de uitvinding1. Field of the invention

De onderhavige uitvinding heeft algemeen betrek-5 king op een halfgeleidergeheugeninrichtingen en meer in het bijzonder op een structuur van een DRAM-cel (dynamic random acces memory) in hoofdzaak bestaande uit een overbrengtran-sistor en een ladingsopslagcondensator.The present invention relates generally to semiconductor memory devices and more particularly to a structure of a DRAM (dynamic random access memory) cell consisting essentially of a transfer transistor and a charge storage capacitor.

10 2. Beschrijving van de verwante techniek10 2. Description of the Related Art

Figuur 1 is een circuitschema van een geheugencel voor een DRAM-inrichting. Zoals in de tekening wordt getoond bestaat een DRAM-cel in hoofdzaak uit een overbreng-transistor T en een ladingsopslagcondensator C. Een source 15 van de overbrengtransistor T is verbonden met een overeenkomstige bitlijn BL en de drain is verbonden met een opsla-gelektrode 6 van de ladingsopslagcondensator C. Een gate van de overbrengtransistor T is verbonden met een overeenkomstige woordlijn WL. Een tegenovergelegen elektrode 8 van 20 de condensator C is verbonden met een constante voedingsbron. Een dielektrische film 7 is aanwezig tussen de opsla-gelektrode 6 en de tegenovergelegen elektrode 8.Figure 1 is a circuit diagram of a memory cell for a DRAM device. As shown in the drawing, a DRAM cell mainly consists of a transfer transistor T and a charge storage capacitor C. A source 15 of the transfer transistor T is connected to a corresponding bit line BL and the drain is connected to a storage electrode 6 of the charge storage capacitor C. A gate of the transfer transistor T is connected to a corresponding word line WL. An opposite electrode 8 of the capacitor C is connected to a constant power source. A dielectric film 7 is present between the storage electrode 6 and the opposite electrode 8.

Bij het vervaardigingsprocédé van DRAM's wordt een tweedimensionale condensator, ook wel genoemd een planaire 25 condensator, hoofdzakelijk gebruikt bij conventionele DRAM's met een opslagcapaciteit van minder dan 1M (mega = miljoen) bits. Bij een DRAM met een geheugencel die gebruik maakt van een planaire condensator worden elektrische la- 1005631 2 dingen opgeslagen op het hoofdoppervlak van een halfgelei-dersubstraat zodat het hoofdoppervlak een groot gebied dient te beslaan. Dit soort geheugencel is daarom niet geschikt voor een DRAM met een hoge integratiegraad. Voor een 5 hoog geïntegreerde DRAM, zoals een DRAM met meer dan 4M bits geheugen is een driedimensionale condensator, ook wel condensator van het gestapelde soort (stacked-type) of gleuftype (trench-type) genoemd, ingevoerd.In the manufacturing process of DRAMs, a two-dimensional capacitor, also known as a planar capacitor, is mainly used in conventional DRAMs with a storage capacity of less than 1M (mega = million) bits. In a DRAM with a memory cell using a planar capacitor, electrical charges are stored on the major surface of a semiconductor substrate so that the major surface must cover a large area. This type of memory cell is therefore not suitable for a DRAM with a high degree of integration. For a 5 highly integrated DRAM, such as a DRAM with more than 4M bits of memory, a three-dimensional capacitor, also referred to as stacked capacitor (stacked type) or slot type (trench type), has been introduced.

Bij condensatoren van het gestapelde type of 10 gleuftype is het mogelijk gemaakt om een groter geheugen te verkrijgen in een gelijk volume. Voor het realiseren van een halfgeleiderinrichting van nog hogere integratiegraad zoals een VLSI-circuit (very-large-scale integration) met een capaciteit van 64M bits blijkt evenwel een condensator 15 van een simpele driedimensionale structuur zoals de conventionele condensator van het gestapelde type of het gleuftype ontoereikend te zijn.With stacked type or 10 slot type capacitors, it is possible to obtain a larger memory in an equal volume. However, for realizing a semiconductor device of even higher integration degree such as a VLSI (very-large-scale integration) circuit with a capacity of 64M bits, a capacitor 15 of a simple three-dimensional structure such as the conventional stacked-type or slot-type capacitor to be inadequate.

Een oplossing voor het verbeteren van de capaciteit van een condensator is gebruikmaking van een gestapel-20 de condensator van het vin-type zoals is voorgesteld in het artikel " 3-Dimensional Stacked Capacitor Cell for 16M en 64M DRAM's" , International Electron Devices Meeting, pagina's 592-595, december 1988 van Ema en anderen. De gestapelde condensator van het vin-type omvat elektrodes en die-25 lektrische films die zich in vinvorm uitstrekken in een aantal gestapelde lagen. DRAM's voorzien van gestapelde condensatoren van het vin-type worden ook geopenbaard in het Amerikaanse octrooischrift 5.071.783 (Taguchi en anderen), 5.126.810 (Gotou), 5.196.365 (Gotou) en 5.206.787 30 (Fuj ioka) .A solution to improve capacitor capacitance is to use a fin-type stacked-capacitor as suggested in the article "3-Dimensional Stacked Capacitor Cell for 16M and 64M DRAMs", International Electron Devices Meeting, pages 592-595, December 1988 from Ema et al. The fin-type stacked capacitor includes electrodes and dielectric films extending in fin form in a plurality of stacked layers. DRAMs equipped with fin-type stacked capacitors are also disclosed in U.S. Patent 5,071,783 (Taguchi et al), 5,126,810 (Gotou), 5,196,365 (Gotou), and 5,206,787 (Fuj ioka).

Een andere oplossing voor het verbeteren van de capaciteit van een condensator is gebruik te maken van een 1005631 3 gestapelde condensator van het zogenaamde cilindrische type zoals voorgesteld in het artikel " Novel Stacked Capacitor Cell for 64-Mb DRAM" , 1989 Symposium on VLSI Technology Digest of Technical Papers, pagina's 69-70 van Wakamiya en 5 anderen. De gestapelde condensator van het cilindrische type omvat elektrodes en dielektrische films die zich in cilindrische vorm uitstrekken voor het verhogen van het op-pervlaktegebied van de elektrodes. Een DRAM voorzien van een gestapelde condensator van het cilindrische type wordt 10 ook geopenbaard in het Amerikaanse octrooischrift 5.077.688 (Kumanoya en anderen).Another solution for improving the capacitance of a capacitor is to use a 1005631 3 stacked capacitor of the so-called cylindrical type as suggested in the article "Novel Stacked Capacitor Cell for 64-Mb DRAM", 1989 Symposium on VLSI Technology Digest of Technical Papers, pages 69-70 of Wakamiya and 5 others. The cylindrical-type stacked capacitor includes electrodes and dielectric films that extend in a cylindrical shape to increase the surface area of the electrodes. A DRAM provided with a cylindrical-type stacked capacitor is also disclosed in U.S. Patent No. 5,077,688 (Kumanoya et al.).

Uit JP-A 5-198770 (abstract en figuur) is een halfgeleidergeheugeninrichting bekend waarop de onafhankelijke onderhavige conclusies 1, 8 en 16 zijn gebaseerd, die 15 is voorzien van een boomvormige condensator met een stam-vormige geleidingslaag en daarmede verbonden takvormige ge-leidingslagen.From JP-A 5-198770 (abstract and figure) a semiconductor memory device is known on which the independent present claims 1, 8 and 16 are based, which comprises a tree-shaped capacitor with a trunk-shaped conductive layer and branch-shaped conductive layers connected thereto. .

Uit US 5 604 148 is een halfgeleidergeheugenin-richting bekend met een boomvormige condensator met een 20 stamvormige geleidingslaag met van de onderzijde daarvan neerhangende, evenwijdige rechte takvormige geleidingsla-gen.From US 5 604 148 a semiconductor memory device is known with a tree-shaped capacitor with a trunk-shaped conductive layer with parallel straight branch-like conductive layers hanging from its underside.

Gezien de trend naar verhoogde integratiedichtheid dient de afmeting van de DRAM-cel in een vlak (het gebied 25 dat in het vlak wordt ingenomen) verder te worden gereduceerd. In het algemeen gesproken leidt een reductie van de afmeting van de cel tot een reductie van de ladingsopslag-capaciteit (capaciteit). Bovendien neemt bij afname van de capaciteit, de waarschijnlijkheid van beperkte fouten (soft 30 errors) als gevolg van het invallen van α-stralen toe. Er bestaat zodoende bij deze techniek nog steeds behoefte tot het ontwerpen van een nieuwe structuur van een opslagcon- 1005631 4 densator die dezelfde capaciteit kan bereiken in een kleiner planair oppervlak alsmede van een geschikte werkwijze voor het vervaardigen van de structuur.In view of the trend towards increased integration density, the size of the DRAM cell in a plane (the area occupied in the plane) should be further reduced. Generally speaking, a reduction in the size of the cell leads to a reduction in the charge storage capacity (capacity). Moreover, as the capacity decreases, the probability of limited errors (soft 30 errors) due to the incident of α-rays increases. Thus, there is still a need in this technique to design a new structure of a storage capacitor that can achieve the same capacity in a smaller planar area as well as a suitable method of manufacturing the structure.

5 SAMENVATTING VAN DE UITVINDING5 SUMMARY OF THE INVENTION

Het is daarom een doel van de uitvinding om een halfgeleidergeheugeninrichting te verschaffen die is gestructureerd met een boomvormige condensator waarmee een 10 toegenomen gebied mogelijk is voor het ladingsopslag.It is therefore an object of the invention to provide a semiconductor memory device structured with a tree capacitor that allows an increased area for charge storage.

In overeenstemming met de voorgaande en andere doelen van de uitvinding wordt een nieuwe en verbeterde halfgeleidergeheugeninrichting verschaft alsmede een werkwijze voor het vervaardigen daarvan.In accordance with the foregoing and other objects of the invention, a new and improved semiconductor memory device and a method of manufacturing it are provided.

15 Een halfgeleidergeheugeninrichting volgens de uit vinding bezit een boomvormige condensator van toegenomen oppervlak voor het daarop betrouwbaar opslaan van elektrische ladingen die representatief zijn voor data. De boomvormige condensator omvat een opslagelektrode die bestaat 20 uit een stamvormige geleidingslaag en een of meer takvormige geleidingslagen. De stamvormige geleidingslaag is elektrisch gekoppeld met een van de source-/drain-gebieden van de overbrengtransistor in de halfgeleidergeheugeninrichting en staat in hoofdzaak rechtop. De takvormige geleidingslaag 25 is met een uiteinde verbonden met de stamvormige geleidingslaag en kan in verschillende vormen worden gestructureerd die het mogelijk maken dat de takvormige geleidingslaag een toegenomen oppervlaktegebied bezit. Een die-lektrische laag is gevormd over blootliggende oppervlakken 30 van de stamvormige geleidingslaag en de takvormige geleidingslaag en een overdekkende geleidingslaag is gevormd 10 0 5 t>ói 5 over de dielektrische laag en dient als tegenovergelegen elektrode voor de boomvormige condensator.A semiconductor memory device according to the invention has an increased-area tree-shaped capacitor for reliably storing thereon electric charges representative of data. The tree-shaped capacitor comprises a storage electrode consisting of a trunk-shaped conductive layer and one or more branch-like conductive layers. The stem-shaped conduction layer is electrically coupled to one of the source / drain regions of the transfer transistor in the semiconductor memory device and is substantially upright. The branch-shaped guiding layer 25 is connected at one end to the trunk-shaped guiding layer and can be structured in various shapes which allow the branch-shaped guiding layer to have an increased surface area. A dielectric layer is formed over exposed surfaces 30 of the trunk conductor layer and the branch conductor layer and a covering conductor layer is formed over the dielectric layer and serves as the opposite electrode for the tree capacitor.

Een werkwijze voor het vervaardigen van een half-geleidergeheugeninrichting volgens de uitvinding omvat een 5 substraat, een overbrengtransistor met source-/drain-gebieden in het substraat en een boomvormige condensator die elektrisch is gekoppeld met een van de source-/drain-gebieden. Een isolatielaag die de overbrengtransistor af-dekt is gevormd over het substraat. Een stamvormige gelei-10 dingslaag is zodanig gevormd dat deze door de isolatielaag penetreert en daardoor elektrisch wordt verbonden met een van de source-/drain-gebieden. Een geleidingslaag is gevormd over de stamvormige geleidingslaag. Een andere geleidingslaag die elektrisch is verbonden met de stamvormige 15 geleidingslaag en de eerste geleidingslaag wordt vervolgens gevormd. Delen van de eerste en tweede geleidingslagen worden selectief weggeëtst voor het vormen van takvormige geleidingslagen zodat de stamvormige geleidingslaag en de takvormige geleidingslagen in combinatie een opslagelektro-20 de bepalen voor de boomvormige condensator. Een dielektrische laag wordt gevormd over blootliggende oppervlakken van de takvormige geleidingslagen en een verdere geleidingslaag wordt gevormd over de dielektrische laag om te dienen als tegenovergelegen elektrode van de ladingsopslagcondensator. 25 Een werkwijze voor het vervaardigen van een uit voeringsvorm van een dergelijke halfgeleidergeheugeninrich-ting volgens de uitvinding omvat het vormen van een eerste isolatielaag over het substraat welke de overbrengtransistor overdekt. Vervolgens wordt in overeenstemming met de 30 uitvinding ten minste een stamvormige geleidingslaag gevormd over de eerste isolatielaag zodat de stamvormige geleidingslaag door de eerste isolatielaag penetreert waar- 1005631 6 door deze elektrisch wordt verbonden met een van de source-/drain-gebieden. Vervolgens wordt een eerste geleidingslaag gevormd over de stamvormige geleidingslaag en over de eerste isolatielaag. Delen van de eerste geleidingslaag die 5 liggen boven de stamvormige geleidingslaag worden vervolgens selectief verwijderd. Een tweede geleidingslaag die elektrisch is verbonden met de stamvormige geleidingslaag en de eerste geleidingslaag wordt vervolgens gevormd. Delen van de eerste en tweede geleidingslagen worden selectief 10 weggeëtst voor het vormen van takvormige geleidingslagen zodat de stamvormige geleidingslaag en de takvormige geleidingslagen in combinatie een opslagelektrode bepalen voor de boomvormige condensator. Een dielektrische laag wordt gevormd over blootliggende oppervlakken van de takvormige 15 geleidingslagen en een derde geleidingslaag wordt gevormd over de dielektrische laag om te dienen als een tegenovergelegen elektrode van de ladingsopslagcondensator.A method of manufacturing a semiconductor memory device according to the invention comprises a substrate, a transfer transistor with source / drain regions in the substrate and a tree-shaped capacitor electrically coupled to one of the source / drain regions. An insulating layer covering the transfer transistor is formed over the substrate. A stem-shaped conductive layer is formed to penetrate through the insulating layer and thereby be electrically connected to one of the source / drain regions. A guiding layer is formed over the trunk-shaped guiding layer. Another conductive layer electrically connected to the stem-shaped conductive layer and the first conductive layer is then formed. Portions of the first and second conductive layers are selectively etched away to form branch-shaped conductive layers so that the trunk-shaped conductive layer and the branch-shaped conductive layers in combination determine a storage electrode for the tree-shaped capacitor. A dielectric layer is formed over exposed surfaces of the branch-shaped conduction layers and a further conduction layer is formed over the dielectric layer to serve as an opposite electrode of the charge storage capacitor. A method of manufacturing an embodiment of such a semiconductor memory device according to the invention comprises forming a first insulating layer over the substrate covering the transfer transistor. Then, in accordance with the invention, at least one stem-shaped conductive layer is formed over the first insulating layer so that the stem-shaped conductive layer penetrates through the first insulating layer, thereby electrically connecting it to one of the source / drain regions. Then, a first conductive layer is formed over the trunk-shaped conductive layer and over the first insulating layer. Portions of the first guiding layer that lie above the stem-shaped guiding layer are then selectively removed. A second conductive layer electrically connected to the stem-shaped conductive layer and the first conductive layer is then formed. Portions of the first and second conductive layers are selectively etched away to form branch-shaped conductive layers so that the trunk-shaped conductive layer and the branch-shaped conductive layers in combination define a storage electrode for the tree-shaped capacitor. A dielectric layer is formed over exposed surfaces of the branch-shaped conduction layers and a third conduction layer is formed over the dielectric layer to serve as an opposite electrode of the charge storage capacitor.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

2020

Andere doeleinden, eigenschappen en voordelen van de uitvinding zullen duidelijk worden uit de hieronder volgende gedetailleerde beschrijving van de niet-limitatieve voorkeursuitvoeringsvormen. De beschrijving wordt gemaakt 25 met verwijzing naar de bijgevoegde tekeningen waarin: figuur 1 een circuitschema is van een geheugencel van een DRAM-inrichting, figuren 2A tot 2G aanzichten zijn in dwarsdoorsnede die de bewerkingsstappen weergegeven voor het vervaardi-30 gen van een eerste uitvoeringsvorm van een halfgeleiderge-heugencel met een boomvormige condensator volgens de uitvinding, 1005631 7 figuren 3A tot 3D aanzichten zijn in dwarsdoorsnede die de bewerkingsstappen weergegeven voor het vervaardigen van een tweede uitvoeringsvorm van een halfgeleiderge-heugencel met een boomvormige condensator volgens de uit-5 vinding, figuren 4A tot 4C aanzichten zijn in dwarsdoorsnede die de bewerkingsstappen weergegeven voor het vervaardigen van een derde uitvoeringsvorm van een halfgeleiderge-heugencel met een boomvormige condensator volgens de uit-10 vinding, figuren 5A tot 5C aanzichten zijn in dwarsdoorsnede die de bewerkingsstappen weergegeven voor het vervaardigen van een vierde uitvoeringsvorm van een halfgeleiderge-heugencel met een boomvormige condensator volgens de uit-15 vinding, figuren 6A tot 6D aanzichten zijn in dwarsdoorsnede die de bewerkingsstappen weergegeven voor het vervaardigen van een vijfde uitvoeringsvorm van een halfgeleiderge-heugencel met een boomvormige condensator volgens de uit-20 vinding, figuren 7A tot 7E aanzichten zijn in dwarsdoorsnede die de bewerkingsstappen weergegeven voor het vervaardigen van een zesde uitvoeringsvorm van een halfgeleiderge-heugencel met een boomvormige condensator volgens de uit-25 vinding, figuren 8A tot 8E aanzichten zijn in dwarsdoorsnede die de bewerkingsstappen weergegeven voor het vervaardigen van een zevende uitvoeringsvorm van een halfgeleiderge-heugencel met een boomvormige condensator volgens de uit-30 vinding, figuren 9A en 9B aanzichten zijn in dwarsdoorsnede die de bewerkingsstappen weergegeven voor het vervaardigen 10 0 5 b. ! 8 van een achtste uitvoeringsvorm van een halfgeleidergeheu-gencel met een boomvormige condensator volgens de uitvinding, figuren 10A tot 10E aanzichten zijn in dwarsdoor-5 snede die de bewerkingsstappen weergegeven voor het vervaardigen van een negende uitvoeringsvorm van een halfge-leidergeheugencel met een boomvormige condensator volgens de uitvinding, figuren 11A en 11B aanzichten zijn in dwarsdoor-10 snede die de bewerkingsstappen weergegeven voor het vervaardigen van een tiende uitvoeringsvorm van een halfgelei-dergeheugencel met een boomvormige condensator volgens de uitvinding, figuren 12A tot 12C aanzichten zijn in dwarsdoor-15 snede die de bewerkingsstappen weergegeven voor het vervaardigen van een elfde uitvoeringsvorm van een halfgelei-dergeheugencel met een boomvormige condensator volgens de uitvinding en figuren 13A tot 13B aanzichten zijn in dwarsdoor-20 snede die de bewerkingsstappen weergegeven voor het vervaardigen van een twaalfde uitvoeringsvorm van een halfge-leidergeheugencel met een boomvormige condensator volgens de uitvinding.Other objects, features and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description of the non-limiting preferred embodiments. The description is made with reference to the accompanying drawings in which: Figure 1 is a circuit diagram of a memory cell of a DRAM device, Figures 2A to 2G are cross-sectional views showing the processing steps for manufacturing a first embodiment of a semiconductor memory cell with a tree-shaped capacitor according to the invention, 1005631 7 Figures 3A to 3D are cross-sectional views showing the processing steps for manufacturing a second embodiment of a semiconductor memory cell with a tree-shaped capacitor according to the invention, Figures 4A to 4C are cross-sectional views showing the machining steps for fabricating a third embodiment of a semiconductor memory cell having a tree capacitor according to the invention, FIGS. 5A to 5C are cross-sectional views showing the machining steps for fabricating a fourth onion Embodiment of a semiconductor memory cell with a tree capacitor according to the invention, Figures 6A to 6D are cross-sectional views showing the processing steps for manufacturing a fifth embodiment of a semiconductor memory cell with a tree capacitor according to the invention. invention, Figures 7A to 7E are cross-sectional views illustrating the machining steps for fabricating a sixth embodiment of a semiconductor memory cell having a tree capacitor according to the invention, Figures 8A to 8E are cross-sectional views illustrating the machining steps for manufacturing a seventh embodiment of a semiconductor memory cell having a tree-shaped capacitor according to the invention, Figures 9A and 9B are cross-sectional views showing the manufacturing steps for manufacturing b. ! 8 of an eighth embodiment of a semiconductor memory cell with a tree capacitor according to the invention, Figures 10A to 10E are cross-sectional views showing the processing steps for fabricating a ninth embodiment of a semiconductor memory cell having a tree capacitor according to the invention. the invention, Figures 11A and 11B are cross-sectional views illustrating the processing steps for fabricating a tenth embodiment of a semiconductor memory cell having a tree-shaped capacitor according to the invention, Figures 12A to 12C are cross-sectional views which the processing steps shown for fabricating an eleventh embodiment of a semiconductor memory cell having a tree-shaped capacitor according to the invention and Figures 13A to 13B are cross-sectional views showing the processing steps for fabricating a twelfth embodiment of a semiconductor memory cell with a tree-shaped capacitor according to the invention.

25 GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE25 DETAILED DESCRIPTION OF THE

VOORKEURSUITVOERINGSVORMENPREFERRED EMBODIMENTS

Eerste voorkeursuitvoeringsvormFirst preferred embodiment

Er zal een beschrijving worden gegeven van een 30 eerste uitvoeringsvorm van een halfgeleidergeheugeninrich-ting met een boomvormige ladingsopslagcondensator volgens de uitvinding met verwijzing naar de figuren 2A tot 2G. De- 1005 v .A description will be given of a first embodiment of a semiconductor memory device with a tree-shaped charge storage capacitor according to the invention with reference to Figures 2A to 2G. De- 1005 v.

9 ze uitvoeringsvorm van de halfgeleidergeheugeninrichting wordt vervaardigd met behulp van een eerste voorkeurswerkwijze voor het vervaardigen van een halfgeleidergeheugeninrichting volgens de uitvinding.This embodiment of the semiconductor memory device is manufactured using a first preferred method of manufacturing a semiconductor memory device according to the invention.

5 Figuur 2A toont dat een oppervlak van een silici- umsubstraat 10 wordt onderworpen aan thermisch oxydatie met behulp van de LOCOS-techniek (local oxidation of silicon) waardoor een veldoxydatiefilm 12 met een dikte van bijvoorbeeld ongeveer 3.000 A (angstroms) wordt gevormd. Vervol-10 gens wordt een poortoxydatiefilm 14 met een dikte van bijvoorbeeld ongeveer 150 A gevormd door het siliciumsubstraat 10 te onderwerpen aan een thermisch oxydatieproces. Daarna wordt een polysiliciumfilm met een dikte van bijvoorbeeld ongeveer 2.000 A opgebracht op het gehele oppervlak van het 15 siliciumsubstraat 10 met behulp van de CVD-werkwijze (chemical vapor deposition) of de LPCVD-werkwijze (low pressure CVD). Om een polysiliciumfilm te verkrijgen van hoge con-ductiviteit worden geschikte verontreinigingen zoals fosfo-rionen in de polysiliciumfilm gediffundeerd. Om de conduc-20 tiviteit van de film verder te verhogen kan bijvoorbeeld een hittebestendige metalen laag worden opgebracht over de polysiliciumfilm waarna een uitgloeibehandeling wordt uit-gevoerd voor het vormen van polycide. De hittebestendige metaallaag kan bestaan uit een laag wolfraam (W) die is op-25 gebracht tot een DIKTEvan bijvoorbeeld ongeveer 2.000 A.Figure 2A shows that a surface of a silicon substrate 10 is subjected to thermal oxidation using the LOCOS (local oxidation or silicon) technique to form a field oxidation film 12 having a thickness of, for example, about 3,000 Å (angstrom). Then, a gate oxidation film 14 having a thickness of, for example, about 150 Å is formed by subjecting the silicon substrate 10 to a thermal oxidation process. Thereafter, a polysilicon film having a thickness of, for example, about 2,000 Å is applied to the entire surface of the silicon substrate 10 by the CVD (chemical vapor deposition) method or the LPCVD (low pressure CVD) method. In order to obtain a polysilicon film of high conductivity, suitable impurities such as phosphorions are diffused into the polysilicon film. To further increase the conductivity of the film, for example, a heat-resistant metal layer may be applied over the polysilicon film and an annealing treatment is performed to form polycide. The heat resistant metal layer may consist of a tungsten (W) layer applied to a THICKNESS of, for example, about 2,000 A.

Daarna wordt een conventioneel fotolithografisch en etspro-ces gebruikt voor het bepalen en vormen van een polysilici-um metaliseringslaag over de wafel die dient als woordlij-nen WL1 tot WL4, zie figuur 2A. Met gebruikmaking van de 30 woordlijnen WL1 tot WL4 als maskers wordt daarna een ionen-implantatieproces uitgevoerd op de wafel teneinde een verontreiniging (zoals arseenionen) in het siliciumsubstraat 1005631 10 10 te diffunderen met een energie van bijvoorbeeld ongeveer 70 KeV en een concentratie van bijvoorbeeld ongeveer 1 x 1015 atomen per vierkante centimeter. Als resultaat van deze ionenimplantatie worden de draingebieden 16a en 16b en 5 source-gebieden 18a en 18b gevormd in het siliciumsubstraat 10 .Thereafter, a conventional photolithographic and etching process is used to determine and form a polysilicon metalization layer over the wafer serving as word lines WL1 to WL4, see Figure 2A. Using the 30 word lines WL1 to WL4 as masks, an ion implantation process is then performed on the wafer to diffuse a contaminant (such as arsenic ions) into the silicon substrate 1005631 10 10 with an energy of, for example, about 70 KeV and a concentration of, for example, about 1 x 1015 atoms per square centimeter. As a result of this ion implantation, the drain regions 16a and 16b and 5 source regions 18a and 18b are formed in the silicon substrate 10.

Bij de volgende stap, zie figuur 2B, wordt de CVD-methode gebruikt voor het opbrengen van een planariserende isolatielaag 20 zoals een laag van borofosfosilicaatglas 10 (BPSG) tot een dikte van bijvoorbeeld ongeveer 7.000 A. Vervolgens wordt dezelfde werkwijze gebruikt voor het opbrengen van een etsbeschermingslaag 22 zoals een silicium-nitridelaag over de isolerende planariseringslaag 20 tot een dikte van bijvoorbeeld ongeveer 1.000 A. Daarna wordt 15 een conventioneel fotolithografisch en etsprocédé gebruikt voor het bepalen en selectief wegetsen van delen van de etsbeschermingslaag 22 en de isolerende planariseringslaag 20 zodat opslagelektrodecontactgaten 24a, 24b worden gevormd die zich uitstrekken vanaf een bovenoppervlak van de 20 etsbeschermingslaag 22 tot op het oppervlak van de draingebieden 16a, 16b. Vervolgens wordt een dikke polysilicium-laag over de wafel aangebracht tot een dikte van bijvoorbeeld ongeveer 7.000 A. De dikke polysiliciumlaag kan voorts worden gediffundeerd met een verontreiniging zoals 25 arseenionen ter verhoging van de conductiviteit. Daarna wordt een conventionele fotolithografische en etsbewerking uitgevoerd op de dikke polysiliciumlaag teneinde polysili-ciumkolommen 26a, 26b te bepalen en te vormen die zich uitstrekken vanaf het oppervlak van de draingebieden 16a, 16b 30 in opwaartse richting door de opslagelektrodecontactgaten 24a, 24b. Als resultaat hiervan wordt een uitsparing 25 bepaald tussen de tweede polysiliciumkolommen 26a, 26b. De 1005631 π polysiliciumkolotnmen 26a, 26b dienen te worden gebruikt als stamvormlge geleidingslagen in de opslagelektrodes voor de boomvormige condensator volgens de uitvinding.In the next step, see Figure 2B, the CVD method is used to apply a planarizing insulating layer 20 such as a layer of borophosphosilicate glass 10 (BPSG) to a thickness of, for example, about 7,000 A. Next, the same method is used for applying an etch protection layer 22 such as a silicon nitride layer over the insulating planarization layer 20 to a thickness of, for example, about 1,000 A. Thereafter, a conventional photolithographic and etching process is used to determine and selectively etch away portions of the etch protection layer 22 and the insulating planarization layer 20 so that storage electrode contact holes 24a, 24b are formed extending from an upper surface of the etch protection layer 22 to the surface of the drain regions 16a, 16b. Then, a thick polysilicon layer is applied over the wafer to a thickness of, for example, about 7,000 A. The thick polysilicon layer can further be diffused with an impurity such as arsenic ions to increase conductivity. Thereafter, a conventional photolithographic and etching operation is performed on the thick polysilicon layer to define and form polysilicon columns 26a, 26b extending from the surface of the drain regions 16a, 16b 30 upwardly through the storage electrode contact holes 24a, 24b. As a result, a recess 25 is determined between the second polysilicon columns 26a, 26b. The 1005631 π polysilicon columns 26a, 26b are to be used as stem-shaped conductive layers in the storage electrodes for the tree-shaped capacitor according to the invention.

Bij de volgende stap, zie figuur 2C, wordt de CVD-5 werkwijze herhaaldelijk toegepast voor het successievelijk vormen van een eerste isolatielaag 28, een polysiliciumlaag 30 en een tweede isolerende laag 32 over de wafel. De eerste en tweede isolerende lagen 28, 32 bestaan bij voorkeur uit siliciumoxydelagen. De eerste isolatielaag 28 en de po-10 lysiliciumlaag 30 zijn ieder aangebracht tot een dikte van bijvoorbeeld ongeveer 1.000 A. De tweede isolatielaag 32 dient te worden opgebracht tot een minimaal een dikte die de uitsparing 25 opvult tussen de twee polysiliciumkolommen 26a, 26b welke bij deze uitvoeringsvorm ten minste 7.000 A 15 bedraagt. Voorts kan de polysiliciumlaag 30 worden gediffundeerd met verontreinigingen zoals arseenionen voor het verhogen van de conductiviteit.In the next step, see Figure 2C, the CVD-5 method is repeatedly used to successively form a first insulating layer 28, a polysilicon layer 30 and a second insulating layer 32 over the wafer. The first and second insulating layers 28, 32 preferably consist of silicon oxide layers. The first insulating layer 28 and the polysilicon layer 30 are each applied to a thickness of, for example, approximately 1,000 A. The second insulating layer 32 must be applied to a minimum of a thickness that fills the recess 25 between the two polysilicon columns 26a, 26b which at this embodiment is at least 7,000 A 15. Furthermore, the polysilicon layer 30 can be diffused with impurities such as arsenic ions to increase conductivity.

Bij de volgende stap, zie figuur 2D, wordt een chemisch/mechanische polijstbewerking (CMP) uitgevoerd op 20 het oppervlak van de wafel van figuur 2C voor het wegpolijsten van een bovenste deel van het polysiliciumkolommen 26a en 26b.In the next step, see Figure 2D, a chemical / mechanical polishing (CMP) operation is performed on the surface of the wafer of Figure 2C to polish away an upper portion of the polysilicon columns 26a and 26b.

Figuur 2E toont vervolgens dat bij de volgende stap een polysiliciumlaag 34 over de wafel wordt gevormd 25 met een dikte van bijvoorbeeld ongeveer 7.000 A. Voorts kan de polysiliciumlaag 34 worden gediffundeerd met verontreinigingen zoals arseenionen ter verhoging van de conductiviteit. Daarna wordt een conventionele fotolithografische en etsbewerking op de wafel uitgevoerd voor definiëren en se-30 lectief wegetsen van delen van de polysiliciumlaag 34, de tweede isolatielaag 32 en de polysiliciumlaag 30. Als resultaat van dit proces wordt de polysiliciumlaag 34 tot 1005631 12 aparte secties 34a en 34b gesneden en wordt de polysilici-umlaag 30 gesneden tot aparte secties 30a en 30b. Deze secties 34a, 34b en 30a, 30b dienen te worden gebruikt als takvormige geleidingslagen in de opslagelektrodes voor de 5 boomvormige condensator volgens de uitvinding. Voor onder-scheidingsdoeleinden worden de polysiliciumsecties 34a, 34b in deze beschrijving aangeduid als " bovenste takvormige geleidingslagen" en worden de polysiliciumsecties 30a, 30b aangeduid als " hangende takvormige geleidingslagen" .Figure 2E then shows that in the next step, a polysilicon layer 34 is formed over the wafer with a thickness of, for example, about 7,000 A. Furthermore, the polysilicon layer 34 can be diffused with impurities such as arsenic ions to increase conductivity. Thereafter, a conventional wafer photolithographic and etching operation is performed to define and selectively etch parts of the polysilicon layer 34, the second insulating layer 32 and the polysilicon layer 30. As a result of this process, the polysilicon layer 34 to 1005631 becomes 12 separate sections 34a and 34b and the polysilicon layer 30 is cut into separate sections 30a and 30b. These sections 34a, 34b and 30a, 30b are to be used as branch-shaped conductive layers in the storage electrodes for the tree-shaped capacitor according to the invention. For discernment purposes, the polysilicon sections 34a, 34b are referred to herein as "upper branch-like guide layers" and the polysilicon sections 30a, 30b are referred to as "hanging branch-like guide layers".

10 Figuur 2F toont dat bij de daaropvolgende stap een natte etsbehandeling wordt uitgevoerd op de wafel waarbij de etsbeschermingslaag 22 als etseindpunt dient voor het verwijderen van de blootliggende isolatielagen 32, 28. Hiermede is de formatie van de opslagelektrodes van de 15 boomstamvormige condensator voor DRAM-cellen in de wafel voltooid.Figure 2F shows that in the subsequent step a wet etching treatment is performed on the wafer with the etching protection layer 22 serving as the etching end point to remove the exposed insulating layers 32, 28. Herewith is the formation of the storage electrodes of the trunk-shaped capacitor for DRAM- cells in the wafer completed.

Zoals figuur 2F toont zijn de aldus gevormde opslagelektrodes samengesteld uit de stamvormige polysilici-umlagen 26a, 26b, de bovenste takvormige polysiliciumlagen 20 34a, 34b en de in hoofdzaak L-vormige hangende takvormige polysiliciumlagen 30a, 30b. De stamvormige polysiliciumlagen 26a, 26b zijn respectievelijk elektrisch gekoppeld met de draingebieden 16a en 16b van de overbrengtransistor in de DRAM. De bovenste takvormige polysiliciumlagen 34a, 34b 25 zijn ieder met het middendeel verbonden met de bovenste van de stamvormige polysiliciumlagen 26a, 26b en staan in hoofdzaak onder rechte hoeken opgesteld ten opzichte daarvan. De in hoofdzaak L-vormige hangende takvormige polysiliciumlagen 30a, 30b strekken zich ieder benedenwaarts uit 30 vanaf de onderkant van de bovenste takvormige polysiliciumlagen 34a, 34b over een tevoren bepaalde afstand en zijn vervolgens afgebogen en strekken zich horizontaal uit.As shown in Figure 2F, the storage electrodes thus formed are composed of the stem-shaped polysilicon layers 26a, 26b, the upper branch-shaped polysilicon layers 20a, 34b and the substantially L-shaped hanging branch-shaped polysilicon layers 30a, 30b. The stem-shaped polysilicon layers 26a, 26b are electrically coupled to the drain regions 16a and 16b of the transfer transistor in the DRAM, respectively. The upper branch-shaped polysilicon layers 34a, 34b are each connected with the middle portion to the upper of the trunk-shaped polysilicon layers 26a, 26b and are arranged substantially at right angles to them. The substantially L-shaped hanging branch-shaped polysilicon layers 30a, 30b each extend downwardly from the bottom of the upper branch-shaped polysilicon layers 34a, 34b over a predetermined distance and are then bent and extend horizontally.

1005631 131005631 13

Figuur 2G toont dat tijdens de volgende stap de dielektrische films 36a, 36b respectievelijk zijn gevormd over de boomvormige opslagelektrode 26a, 30a , 34a en de 26b, 30b, 34b. Deze dielektrische films 36a, 36b kunnen 5 zijn vervaardigd uit dielektrische materialen zoals silici-umdioxyde (Si02) , siliciumnitride, NO (siliciumnitride/-siliciumdioxyde), ONO (siliciumdioxyde/siliciumnitride/-siliciumdioxyde) of iets dergelijks. Vervolgens wordt een tegenovergelegen elektrode vervaardigd uit polysilicium die 10 is gelegen tegenover de opslagelektrodes 26a, 30a, 34a en 26b, 30b, 34b gevormd over de dielektrische films 36a, 36b. Het procédé voor het vormen van de tegenovergelegen elektrode 38 omvat een eerste stap van het aanbrengen van een polysiliciumlaag met behulp van de CVD-methode tot een dik-15 te van bijvoorbeeld ongeveer 1.000 A, een tweede stap van diffusie van verontreinigingen van het n-type in de polysiliciumlaag ter verhoging van de conductiviteit alsmede een uiteindelijke stap van het toepassen van conventionele fo-tolithografische en etsbewerkingen voor het bepalen en se-20 lectief wegetsen van delen van de polysiliciumlaag. De vervaardiging van de boomvormige condensatoren in de DRAM is hiermede voltooid.Figure 2G shows that in the next step, the dielectric films 36a, 36b are formed over the tree storage electrode 26a, 30a, 34a and the 26b, 30b, 34b, respectively. These dielectric films 36a, 36b may be made of dielectric materials such as silicon dioxide (SiO2), silicon nitride, NO (silicon nitride / silicon dioxide), ONO (silicon dioxide / silicon nitride / silicon dioxide), or the like. Then, an opposite electrode made of polysilicon opposite the storage electrodes 26a, 30a, 34a and 26b, 30b, 34b is formed over the dielectric films 36a, 36b. The process for forming the opposite electrode 38 comprises a first step of applying a polysilicon layer using the CVD method to a thickness of, for example, about 1,000 A, a second step of diffusion of impurities from the n- type in the polysilicon layer to increase conductivity as well as a final step of using conventional pholithithographic and etching operations to determine and selectively etch parts of the polysilicon layer. The manufacture of the tree-shaped capacitors in the DRAM has thus been completed.

Ter voltooiing van de vervaardiging van de DRAM-chip omvatten de opvolgende stappen het vervaardigen van 25 bitlijnen, aansluiteilanden, interconnecties, passiveringen en de verpakking. Deze stappen involveren uitsluitend conventionele technieken en zijn niet gerelateerd met het wezen van de uitvinding zodat een gedetailleerde beschrijving daarvan niet zal worden verschaft.To complete the manufacture of the DRAM chip, the subsequent steps include the manufacture of 25 bit lines, terminal islands, interconnections, passivations and packaging. These steps involve only conventional techniques and are not related to the essence of the invention so that a detailed description thereof will not be provided.

Tweede uitvoeringsvorm 110 0 5 6 3 1 30 14Second embodiment 110 0 5 6 3 1 30 14

Bij de voorgaande eerste uitvoeringsvorm is de geopenbaarde boomvormige condensator voorzien van slechts een paar hangende takken (dat wil zeggen takvormige polysilici-umlagen 3 0a, 3 0b) onder de bovenste takvormige gelei-5 dingslagen (bijvoorbeeld de polysiliciumlagen 34a, 34b).In the foregoing first embodiment, the disclosed tree-shaped capacitor includes only a few hanging branches (ie, branch-shaped polysilicon layers 3 0a, 3 0b) below the top branch-shaped conductive layers (eg, polysilicon layers 34a, 34b).

Het aantal hangende takken is evenwel niet beperkt tot een en kan twee of meer bedragen. De tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding is een boomvormige condensator met twee stellen hangende takken bestaande uit geleidende lagen die 10 hieronder zullen worden beschreven met verwijzing naar de figuren 3A tot 3D.However, the number of hanging branches is not limited to one and can be two or more. The second embodiment of the invention is a tree-shaped capacitor with two sets of hanging branches consisting of conductive layers which will be described below with reference to Figures 3A to 3D.

De boomvormige condensator van de tweede uitvoeringsvorm is gebaseerd op de wafelstructuur van figuur 2B. Elementen in figuren 3A tot 3D die identiek zijn met die in 15 figuur 2B worden aangeduid met dezelfde verwijzingscijfers.The tree-shaped capacitor of the second embodiment is based on the wafer structure of Figure 2B. Elements in Figures 3A to 3D that are identical to those in Figure 2B are designated by the same reference numerals.

Figuur 3A tezamen met figuur 2B toont dat de CVD-werkwijze wordt toegepast om successievelijk op de wafel van figuur 2 opeenvolgende lagen te vormen van isolatie en polysilicium, omvattende een eerste isolatielaag 40, een 20 eerste polysiliciumlaag 42, een tweede isolatielaag 44, een tweede polysiliciumlaag 46 en een derde isolatielaag 48. De isolatielagen 40, 44, 48 bestaan uit isolatiemateriaal zoals siliciumoxyde. De isolatielagen 40, 44 en de polysiliciumlagen 42, 46 worden ieder opgebracht tot een dikte van 25 bijvoorbeeld ongeveer 1.000 A en de isolatielaag 48 wordt opgebracht tot een dikte van bijvoorbeeld ongeveer 7.000 A. Voorts kunnen de polysiliciumlagen 42, 46 worden gediffundeerd met verontreinigen zoals arseenionen voor het verhogen van de conductiviteit.Figure 3A together with Figure 2B shows that the CVD method is used to successively form successive layers of insulation and polysilicon on the wafer of Figure 2, comprising a first insulation layer 40, a first polysilicon layer 42, a second insulation layer 44, a second polysilicon layer 46 and a third insulating layer 48. The insulating layers 40, 44, 48 consist of insulating material such as silicon oxide. The insulating layers 40, 44 and the polysilicon layers 42, 46 are each applied to a thickness of, for example, about 1,000 A and the insulating layer 48 is applied to a thickness of, for example, about 7,000 A. Furthermore, the polysilicon layers 42, 46 can be diffused with impurities such as arsenic ions to increase conductivity.

30 Bij de volgende stap, zie figuur 3B, wordt het CMP-proces uitgevoerd op het oppervlak van de wafel van figuur 3A teneinde een bovenste deel van de wafel weg te po 1005631 15 lijsten totdat de top van de polysiliciumkolommen 26a, 26b wordt blootgelegd.In the next step, see Figure 3B, the CMP process is performed on the surface of the wafer of Figure 3A to polish off an upper part of the wafer until the top of the polysilicon columns 26a, 26b is exposed.

Bij de daaropvolgende stap, zie figuur 3C, wordt een polysiliciumlaag 50 opgebracht over de wafel tot een 5 dikte van bijvoorbeeld ongeveer 1.000 A. Verder kan de polysiliciumlaag 50 worden gediffundeerd met verontreinigingen zoals arseenionen ter verhoging van de conductiviteit. Daarna wordt conventionele fotolithografische en etsbewer-king op de wafel uitgevoerd voor het definiëren en selec-10 tief wegetsen van delen van de polysiliciumlaag 50, de derde isolatielaag 48, de tweede polysiliciumlaag 46, de tweede isolatielaag 40 en de eerste polysiliciumlaag 42. Als resultaat van dit proces wordt de polysiliciumlaag 50 in aparte secties 50a en 50b gesneden, wordt de polysilicium-15 laag 46 gesneden in aparte secties 46a en 46b en wordt de polysiliciumlaag 42 in aparte secties 42a en 42b gesneden. Deze secties 50a, 50b, 46a, 46b, 42a, 42b dienen voor het gebruik als takvormige geleidingslagen in de opslagelektro-des voor de boomvormige condensator volgens de uitvinding.In the subsequent step, see Figure 3C, a polysilicon layer 50 is applied over the wafer to a thickness of, for example, about 1,000 A. Further, the polysilicon layer 50 can be diffused with impurities such as arsenic ions to increase conductivity. Thereafter, conventional wafer photolithography and etching is performed to define and selectively etch away portions of the polysilicon layer 50, the third insulating layer 48, the second polysilicon layer 46, the second insulating layer 40, and the first polysilicon layer 42. As a result From this process, the polysilicon layer 50 is cut into separate sections 50a and 50b, the polysilicon layer 46 is cut into separate sections 46a and 46b, and the polysilicon layer 42 is cut into separate sections 42a and 42b. These sections 50a, 50b, 46a, 46b, 42a, 42b serve for use as branch conductor layers in the storage electrodes for the tree capacitor of the invention.

20 Ten behoeve van onderscheidingsdoeleinden worden de polysi-liciumsecties 50a, 50b in deze beschrijving aangeduid als " bovenste takvormige geleidingslagen" en worden de polysi-liciumsecties 46a, 46b, 42a, 42b aangeduid als " hangende takvormige geleidingslagen" .For purposes of discernment, the polysilicon sections 50a, 50b are referred to herein as "upper branch-shaped guide layers" and the polysilicon sections 46a, 46b, 42a, 42b are referred to as "hanging branch-shaped guide layers".

25 Vervolgens wordt de wafel nat geëtst waarbij de etsbeschermingslaag 22 dient als het etseindpunt voor het verwijderen van de blootliggende isolatielagen 40, 44, 48. Hiermee is de formatie van de opslagelektrodes voor de boomvormige condensator van de DRAM-cellen in de wafel vol-30 tooid.Next, the wafer is etched wet with the etch protection layer 22 serving as the etching end point for removing the exposed insulating layers 40, 44, 48. This completes the formation of the storage electrodes for the tree capacitor of the DRAM cells in the wafer. decorated.

Zoals in figuur 3C wordt getoond bestaan de aldus gevormde opslagelektrodes uit stamvormige polysiliciumlagen 1005631 16 26a, 26b, de bovenste takvormige polysiliciumlagen 50a, 50b en de in hoofdzaak L-vormige hangende takvormige polysiliciumlagen 42a, 46a en 42b, 46b. De stamvormige polysiliciumlagen 26a, 26b zijn respectievelijk elektrisch gekoppeld 5 met draingebieden 16a en 16b van de overbrengtransistors in de DRAM. De bovenste takvormige polysiliciumlagen 50a, 50b zijn verbonden met de bovenkant van de stamvormige polysiliciumlagen 26a, 25b en zijn ten opzichte daarvan in hoofdzaak onder een rechte hoek opgesteld. De twee paren in 10 hoofdzaak L-vormige hangende takvormige polysiliciumlagen 46a, 42a en 46b, 42b strekken zich ieder benedenwaarts uit vanaf de onderzijde van de bovenste takvormige polysiliciumlagen 50a, 50b over een bepaalde afstand en zijn vervolgens afgebogen om zich horizontaal uit te strekken.As shown in Figure 3C, the storage electrodes thus formed consist of stem-shaped polysilicon layers 1005631 16 26a, 26b, the upper branch-shaped polysilicon layers 50a, 50b and the substantially L-shaped hanging branch-shaped polysilicon layers 42a, 46a and 42b, 46b. The stem-shaped polysilicon layers 26a, 26b are electrically coupled to drain regions 16a and 16b of the transfer transistors in the DRAM, respectively. The upper branch-shaped polysilicon layers 50a, 50b are joined to the top of the trunk-shaped polysilicon layers 26a, 25b and are disposed substantially at right angles thereto. The two pairs of substantially L-shaped hanging branch-shaped polysilicon layers 46a, 42a and 46b, 42b each extend downwardly from the bottom of the upper branch-shaped polysilicon layers 50a, 50b over a defined distance and are then bent to extend horizontally.

15 Bij de volgende stap, zie figuur 3D, worden res pectievelijk dielektrische films 52a, 52b gevormd op de boomvormige opslagelektrodes 50a, 46a, 42a en 50b, 46b, 42b. Hierna wordt een tegenovergelegen polysiliciumelektro-de 54 gevormd over de dielektrische films 52a, 52b. Het 20 proces voor het vormen van de tegenovergelegen elektrode 54 omvat een eerste stap bestaande uit het opbrengen van een polysiliciumlaag met behulp van de CVD-methode, een tweede stap van het diffunderen van verontreinigingen van het n-type in de polysiliciumlaag ter verhoging van de conducti-25 viteit daarvan en een uiteindelijke stap van toepassing van conventionele fotolithografische en etsbewerkingen voor het selectief wegetsen van delen van de polysiliciumlaag. Hierna is de vervaardiging van de boomvormige condensatoren in de DRAM beëindigd.In the next step, see Figure 3D, dielectric films 52a, 52b are formed on the tree storage electrodes 50a, 46a, 42a and 50b, 46b, 42b, respectively. After this, an opposite polysilicon electrode 54 is formed over the dielectric films 52a, 52b. The process for forming the opposite electrode 54 comprises a first step of applying a polysilicon layer using the CVD method, a second step of diffusing n-type impurities into the polysilicon layer to increase the conductivity thereof and a final step of using conventional photolithographic and etching operations to selectively etch away portions of the polysilicon layer. After this, the manufacture of the tree-shaped capacitors in the DRAM is finished.

3030

Derde voorkeursuitvoeringsvorm 1005631 17Third preferred embodiment 1005631 17

Bij de voorgaande eerste en tweede uitvoeringsvormen is het ene paar hangende takken dat zich het meest nabij de stamvormige geleidingslaag bevindt gescheiden van de daarbeneden liggende etsbeschermingslaag (dat wil zeggen de 5 etsbeschermingslaag 22). De uitvinding is tot een dergelijke structuur evenwel niet beperkt. De derde uitvoeringsvorm van de uitvinding omvat een boomvormige condensator waarbij het ene paar hangende takken het meest nabij de stamvormige geleidingslaag in contact is met de etsbeschermingslaag zo-10 als hieronder zal worden beschreven met verwijzing naar de figuren 4A tot 4C.In the foregoing first and second embodiments, the one pair of hanging branches nearest the stem-shaped guiding layer is separated from the etching protection layer below (ie, the etching protection layer 22). However, the invention is not limited to such a structure. The third embodiment of the invention includes a tree-shaped capacitor in which the one pair of hanging branches is closest to the trunk-shaped conduction layer in contact with the etch protection layer as will be described below with reference to Figures 4A to 4C.

De boomvormige condensatoren van de derde uitvoeringsvorm zijn eveneens gebaseerd op de structuur van figuur 2B. Elementen in de figuren 4A tot 4C die identiek 15 zijn met die van figuur 2B worden aangegeven met dezelfde verwij zingscij fers.The tree-shaped capacitors of the third embodiment are also based on the structure of Figure 2B. Elements in Figures 4A to 4C which are identical to those of Figure 2B are identified by the same reference numerals.

Zoals figuur 4A toont tezamen met figuur 2B wordt de wafel van figuur 2B onderworpen aan een CVD-bewerking voor het successievelijk vormen van opeenvolgende lagen van 20 isolatiemateriaal en polysilicium, inclusief een eerste po-lysiliciumlaag 56, een eerste isolatielaag 58, een tweede polysiliciumlaag 60 en een tweede isolatielaag 62.As Figure 4A shows together with Figure 2B, the wafer of Figure 2B is subjected to a CVD operation to successively form successive layers of insulating material and polysilicon, including a first polysilicon layer 56, a first insulating layer 58, a second polysilicon layer 60 and a second insulating layer 62.

Vervolgens wordt, zie figuur 4B, het CMP-proces uitgevoerd op het oppervlak van de wafel van figuur 4A om 25 een bovenste gedeelte van de wafel weg te etsen totdat het oppervlak van het bovenste deel van de eerste polysiliciumlaag 56 die is gelegen boven de polysiliciumkolommen 26a, 26b is blootgelegd of totdat de bovenkant van de polysiliciumkolommen 26a, 26b is blootgelegd.Then, see Figure 4B, the CMP process is performed on the surface of the wafer of Figure 4A to etch away an upper portion of the wafer until the surface of the upper portion of the first polysilicon layer 56 located above the polysilicon columns 26a, 26b or until the top of the polysilicon columns 26a, 26b is exposed.

30 Bij een volgende stap, zie figuur 4C wordt een po lysiliciumlaag 64 op de wafel opgebracht. Daarna wordt een conventionele fotolithografische en etsbewerking uitgevoerd 1005631 18 op de wafel voor het bepalen en selectief wegetsen van delen van de polysiliciumlagen 56, 60 en 64. Als resultaat van dit proces wordt de polysiliciumlaag 56 in aparte stukken 56a en 56b gesneden, wordt de polysiliciumlaag 60 in 5 aparte secties 60a en 60b gesneden en wordt de polysiliciumlaag 64 in aparte secties 64a en 64b gesneden. Deze secties 56a, 56b, 60a, 60b, 64a, 64b dienen als takvormige ge-leidingslagen in de opslagelektrodes voor de boomvormige condensator volgens de uitvinding.In a next step, see figure 4C, a silicon layer 64 is applied to the wafer. Thereafter, a conventional photolithographic and etching operation is performed 1005631 18 on the wafer to determine and selectively etch parts of the polysilicon layers 56, 60 and 64. As a result of this process, the polysilicon layer 56 is cut into separate pieces 56a and 56b, the polysilicon layer 60 is cut into 5 separate sections 60a and 60b and the polysilicon layer 64 is cut into separate sections 64a and 64b. These sections 56a, 56b, 60a, 60b, 64a, 64b serve as branch conductor layers in the storage electrodes for the tree-shaped capacitor according to the invention.

10 Vervolgens wordt de wafel nat geëtst waarbij de etsbeschermingslaag 22 fungeert als etseindpunt teneinde de blootliggende isolatielagen 58, 62 te verwijderen. Hiermee is de formatie van de opslagelektrodes van de boomvormige condensator van DRAM-cellen in de wafel voltooid.The wafer is then wet etched with the etch protection layer 22 acting as the etching end point to remove the exposed insulating layers 58,62. This completes the formation of the storage electrodes of the tree-shaped capacitor of DRAM cells in the wafer.

15 Zoals figuur 4C toont bestaan de aldus gevormde opslagelektrodes uit de stamvormige polysiliciumlagen 26a, 26b, de bovenste takvormige polysiliciumlagen 64a, 64b en twee paren in hoofdzaak L-vormige hangende takvormige polysiliciumlagen 56a, 60a en 56b, 60b. De stamvormige polysi-20 liciumlagen 26a, 26b zijn respectievelijk elektrisch gekoppeld met de draingebieden 16a en 16b van de overbrengtran-sistors in de DRAM. De bovenste takvormige polysiliciumlagen 64a, 64b zijn verbonden met de bovenkant van de stamvormige polysiliciumlagen 26a, 26b en zijn in hoofdzaak on-25 der rechte hoeken ten opzichte daarvan opgesteld. De twee paren in hoofdzaak L-vormige hangende takvormige polysiliciumlagen 56a, 60a en 56b, 60b strekken zich ieder benedenwaarts uit vanaf de onderkant van de takvormige polysiliciumlagen 64b, 64b over een tevoren bepaalde afstand en bui-30 gen daarna af om zich horizontaal uit te strekken. Een onderscheidend deel van deze uitvoeringsvorm ten opzichte van de voorgaande uitvoeringsvormen is dat de horizontale seg- 1005631 19 menten van de paren in hoofdzaak L-vormige hangende takvormige polysiliciumlagen 56a, 56b ieder in contact komen met de etsbeschermingslaag 22.As shown in Figure 4C, the storage electrodes thus formed consist of the stem-shaped polysilicon layers 26a, 26b, the upper branch-shaped polysilicon layers 64a, 64b and two pairs of substantially L-shaped hanging branch-shaped polysilicon layers 56a, 60a and 56b, 60b. The stem polysilicon layers 26a, 26b are electrically coupled to the drain regions 16a and 16b of the transfer transistors in the DRAM, respectively. The top branch polysilicon layers 64a, 64b are bonded to the top of the trunk polysilicon layers 26a, 26b and are arranged substantially at right angles to them. The two pairs of substantially L-shaped hanging branch-shaped polysilicon layers 56a, 60a and 56b, 60b each extend downwardly from the bottom of the branch-shaped polysilicon layers 64b, 64b and then bend to extend horizontally. stretch. A distinctive part of this embodiment from the previous embodiments is that the horizontal segments of the pairs of substantially L-shaped hanging branch-shaped polysilicon layers 56a, 56b each come into contact with the etch protection layer 22.

5 Vierde voorkeursuitvoeringsvorm5 Fourth preferred embodiment

De vierde voorkeursuitvoeringsvorm is in hoofdzaak hetzelfde qua structuur als de voorgaande derde uitvoeringsvorm maar verschilt voor wat betreft de bewerkings-stappen die worden gebruikt voor het vormen van de struc-10 tuur. Deze verschillende bewerkingsstappen zullen hieronder worden beschreven met verwijzing naar de figuren 5A tot 5C.The fourth preferred embodiment is substantially the same in structure as the previous third embodiment, but differs in the processing steps used to form the structure. These different processing steps will be described below with reference to Figures 5A to 5C.

De boomvormige condensator van de vierde uitvoeringsvorm is gebaseerd op de structuur van figuur 2B. Elementen in de figuren 5A tot 5C die identiek zijn met die in 15 figuur 2B worden aangegeven met dezelfde verwijzingscij-f ers.The tree-shaped capacitor of the fourth embodiment is based on the structure of Figure 2B. Elements in Figures 5A to 5C which are identical to those in Figure 2B are identified by the same reference numerals.

Na de formering van de wafelstructuur van figuur 2B, zie eerst figuur 5A tezamen met figuur 2B, worden iso-latie-afstandsdelen 66a, 66b gevormd die bestaan uit isola-20 tiematerialen zoals siliciumdioxyde (Si02) op de zijwanden van de polysiliciumkolommen 26a, 26b. Het proces voor het vormen van de isolatie-afstandsdelen 66a, 66b omvat een eerste stap van gebruikmaking van de CVD-methode voor het opbrengen van een laag uit siliciumdioxyde (Si02) tot bij-25 voorbeeld een dikte van 1.000 A en een tweede stap van terugetsen van de siliciumdioxyde (Si02) laag. Daarna wordt herhaaldelijk de CVD-methode toegepast voor het successievelijk opbrengen van een eerste polysiliciumlaag 68, een eerste isolatielaag 70, een tweede polysiliciumlaag 72 en 30 een tweede isolatielaag 74.After the formation of the wafer structure of Figure 2B, first see Figure 5A together with Figure 2B, insulating spacers 66a, 66b are formed consisting of insulating materials such as silicon dioxide (SiO 2) on the side walls of the polysilicon columns 26a, 26b . The process of forming the insulating spacers 66a, 66b includes a first step using the CVD method for depositing a silicon dioxide (SiO 2) layer to, for example, a thickness of 1,000 Å and a second step of reset the silicon dioxide (SiO2) layer. Thereafter, the CVD method is repeatedly applied to successively apply a first polysilicon layer 68, a first insulating layer 70, a second polysilicon layer 72, and a second insulating layer 74.

Bij de volgende stap, zie figuur 5B, wordt de CMP-bewerking uitgevoerd op het oppervlak van de wafel van fi 1005631 20 guur 5A teneinde een bovenste deel van de wafel weg te polijsten totdat het oppervlak van het bovenste segment van de eerste polysiliciumlaag 68 of de bovenkant van de poly-siliciumkolommen 26a, 26b is blootgelegd.In the next step, see Figure 5B, the CMP operation is performed on the surface of the wafer of fi 1005631 20 gure 5A to polish off an upper part of the wafer until the surface of the upper segment of the first polysilicon layer 68 or the top of the polysilicon columns 26a, 26b is exposed.

5 Bij de volgende stap, zie figuur 5C, wordt een po lysiliciumlaag 76 opgebracht over de wafel. Daarna wordt een conventionele fotolithografische en etsbewerking op de wafel uitgevoerd voor het bepalen en selectief wegetsen van delen van de polysiliciumlagen 68, 62 en 76. Als resultaat 10 van dit proces wordt de polysiliciumlaag 68 in aparte secties 68a en 68b gesneden, wordt de polysiliciumlaag 72 in aparte secties 72a en 72b gesneden en wordt de polysiliciumlaag 76 in aparte secties 76a en 76b gesneden. Deze secties 68a, 68b, 72a, 72b, 76a, 76b zullen worden gebruikt 15 als takvormige geleidingslagen van de ladingsopslagelektro-des van de boomvormige condensator volgens de uitvinding.In the next step, see Fig. 5C, a polysilicon layer 76 is applied over the wafer. Thereafter, a conventional wafer photolithographic and etching operation is performed to determine and selectively etch away portions of the polysilicon layers 68, 62 and 76. As a result of this process, the polysilicon layer 68 is cut into separate sections 68a and 68b, the polysilicon layer 72 cut into separate sections 72a and 72b and the polysilicon layer 76 is cut into separate sections 76a and 76b. These sections 68a, 68b, 72a, 72b, 76a, 76b will be used as branch conductor layers of the charge storage electrodes of the tree capacitor of the invention.

Hierna wordt de wafel nat geëtst waarbij de etsbe-schermingslaag 22 dient als het etseindpunt voor het verwijderen van de blootliggende isolatielagen 70, 74. Hierme-20 de is de formatie van de opslagelektrodes voor de boomvormige condensator van DRAM-cellen in de wafel voltooid.After this, the wafer is etched wet with the etch protection layer 22 serving as the etching end point for removing the exposed insulating layers 70, 74. Also, the formation of the storage electrodes for the tree capacitor of DRAM cells in the wafer is completed.

Zoals figuur 5C toont bestaan de aldus gevormde opslagelektrodes uit de stamvormige polysiliciumlagen 26a, 26b, de bovenste takvormige polysiliciumlagen 76a, 76b, een 25 paar in hoofdzaak L-vormige hangende takvormige polysiliciumlagen 72a, 72b en een ander paar in hoofdzaak L-vormige hangende takvormige geleidingslagen 68a, 68b. De stamvormige polysiliciumlagen 26a, 26b zijn respectievelijk elektrisch gekoppeld met de draingebieden 16a en 16b van de 30 overbrengtransistors in de DRAM. De takvormige polysiliciumlagen 76a, 76b zijn verbonden met de bovenkant van de stamvormige polysiliciumlagen 26a, 26b en staan ten opzich- 10 0 5 6 3 1 21 te daarvan in hoofdzaak onder een rechte hoek. De in hoofdzaak L-vormige hangende takvormige polysiliciumlagen 72a, 72b strekken zich ieder benedenwaarts uit vanaf de onderkant van de bovenste takvormige polysiliciumlagen 76a, 76b 5 over een bepaalde afstand en zijn vervolgens afgebogen om zich horizontaal uit te strekken. Ieder van de in hoofdzaak L-vormige hangende takvormige polysiliciumlagen 68a, 68b is met het bovenste segment in contact met de bovenkant van de polysiliciumkolommen 26a, 26b waarbij de twee verticale 10 segmenten van elkaar worden gescheiden door de isolatie- afstandsdelen 66a, 66b ten opzichte van de zijwanden van de polysiliciumkolommen 26a, 26b en waarbij de twee onderste horizontale segmenten in contact staan met de etsbescher-mingslaag 22.As Fig. 5C shows, the storage electrodes thus formed consist of the stem-shaped polysilicon layers 26a, 26b, the upper branch-shaped polysilicon layers 76a, 76b, a pair of substantially L-shaped hanging branch-shaped polysilicon layers 72a, 72b, and another pair of substantially L-shaped hanging branch-shaped guide layers 68a, 68b. The stem-shaped polysilicon layers 26a, 26b are electrically coupled to the drain regions 16a and 16b of the transfer transistors in the DRAM, respectively. The branch-shaped polysilicon layers 76a, 76b are joined to the top of the trunk-shaped polysilicon layers 26a, 26b and are substantially at right angles thereto. The substantially L-shaped hanging branch-shaped polysilicon layers 72a, 72b each extend downwardly from the bottom of the upper branch-shaped polysilicon layers 76a, 76b over a defined distance and are then bent to extend horizontally. Each of the substantially L-shaped hanging branch-shaped polysilicon layers 68a, 68b is in contact with the top segment with the top of the polysilicon columns 26a, 26b with the two vertical segments separated from each other by the insulating spacers 66a, 66b with respect to of the side walls of the polysilicon columns 26a, 26b and wherein the two bottom horizontal segments are in contact with the etch protection layer 22.

1515

Vijfde voorkeursuitvoeringsvormFifth preferred embodiment

De vijfde voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding omvat een boomvormige condensator met twee paren in hoofdzaak L-vormige hangende takken waarvan een paar van 20 hangende takken die zich het dichtste bij de stamvormige geleidingslaag bevindt verticale segmenten bezit die in contact staan met de zijwanden van de stamvormige geleidingslaag en horizontale segmenten die zijn gescheiden van de etsbeschermingslaag die zich daarbeneden bevindt. Deze 25 uitvoeringsvorm zal hieronder worden beschreven met verwijzing naar de figuren 6A tot 6D.The fifth preferred embodiment of the invention comprises a tree-shaped capacitor having two pairs of substantially L-shaped hanging branches, a pair of 20 hanging branches of which are closest to the trunk-shaped conduction layer and have vertical segments in contact with the side walls of the trunk-shaped conduction layer and horizontal segments separated from the etch protection layer located below. This embodiment will be described below with reference to Figures 6A to 6D.

De boomvormige condensator van de vijfde uitvoeringsvorm is gebaseerd op de structuur van figuur 2A. Elementen in de figuren 6A tot 6D die identiek zijn met die in 30 figuur 2A worden aangeduid met dezelfde verwijzingscijfers.The tree-shaped capacitor of the fifth embodiment is based on the structure of Figure 2A. Elements in Figures 6A to 6D which are identical to those in Figure 2A are designated by the same reference numerals.

Uitgaande van de wafel van figuur 2A, zie figuur 6A tezamen met figuur 2A, wordt de CVD-methode toegepast 1005631 22 voor het opbrengen van een isolerende planariseringslaag 80 zoals een laag uit borofosfosilicaatglas (BPSG). Vervolgens wordt dezelfde methode gebruikt voor het successievelijk vormen van een etsbeschermingslaag 82 die bij voorkeur be-5 staat uit een siliciumnitridelaag en een isolatielaag zoals een siliciumdioxyde (Si02) laag 84 tot een dikte van bijvoorbeeld ongeveer 1.000 A. Daarna wordt een conventionele fotolithografische en etsbewerking gebruikt voor het definiëren en selectief wegetsen van delen van de isolatielaag 10 (Si02) 84, de etsbeschermingslaag 82 en de isolerende plana riseringslaag 80. Als resultaat van dit proces worden op-slagelektrodecontactgaten 85a, 85b gevormd die zich vanaf het bovenoppervlak van de isolatielaag (Si02) 84 uitstrekken naar het oppervlak van de draingebieden 16a, 16b. Vervol-15 gens wordt een dikke polysiliciumlaag opgebracht over de wafel tot een dikte van bijvoorbeeld ongeveer 7.000 A. De dikke polysiliciumlaag kan verder worden gediffundeerd met verontreinigingen zoals arseen (As) ionen voor het vergroten van de conductiviteit daarvan. Daarna wordt een conven-20 tionele fotolithografische en etsbewerking uitgevoerd op de dikke polysiliciumlaag voor het definiëren en vormen van de polysiliciumkolommen 86a, 86b die zich vanaf het oppervlak van de draingebieden 16a, 16b opwaarts uitstrekken door de opslagelektrodecontactgaten 85a, 85b.Starting from the wafer of Figure 2A, see Figure 6A together with Figure 2A, the CVD method 1005631 22 is applied to apply an insulating planarization layer 80 such as a borophosphosilicate glass (BPSG) layer. Then, the same method is used to successively form an etch protection layer 82, which preferably consists of a silicon nitride layer and an insulating layer such as a silicon dioxide (SiO 2) layer 84, to a thickness of, for example, about 1,000 A. Then, a conventional photolithographic and etching operation used for defining and selectively etching away parts of the insulating layer 10 (SiO 2) 84, the etching protective layer 82 and the insulating plating layer 80. As a result of this process, storage electrode contact holes 85a, 85b are formed which form from the top surface of the insulating layer ( SiO2) 84 extend to the surface of the drain regions 16a, 16b. Then, a thick polysilicon layer is applied over the wafer to a thickness of, for example, about 7,000 A. The thick polysilicon layer can be further diffused with impurities such as arsenic (As) ions to increase its conductivity. Thereafter, a conventional photolithographic and etching operation is performed on the thick polysilicon layer to define and form the polysilicon columns 86a, 86b extending upwardly from the surface of the drain regions 16a, 16b through the storage electrode contact holes 85a, 85b.

25 Bij de volgende stap, zie figuur 6B, wordt de CVD- methode successievelijk gebruikt voor het vormen van alternatieve lagen uit isolatie en polysilicium, omvattende een eerste polysiliciumlaag 88, een eerste isolatielaag 90, een tweede polysiliciumlaag 92 en een tweede isolatielaag 94.In the next step, see Figure 6B, the CVD method is successively used to form alternative layers of insulation and polysilicon, comprising a first polysilicon layer 88, a first insulating layer 90, a second polysilicon layer 92 and a second insulating layer 94.

30 Bij de volgende stap, zie figuur 6C, wordt het CMP-proces toegepast op het oppervlak van de wafel van figuur 6B voor het wegpolijsten van een bovenste deel van de 1005631 23 wafel totdat het oppervlak van het bovenste segment van de eerste polysiliciumlaag 88 is blootgelegd of er wordt verder naar beneden gepolijst totdat de bovenkanten van de po-lysiliciumkolommen 86a, 86b zijn blootgelegd.In the next step, see Figure 6C, the CMP process is applied to the surface of the wafer of Figure 6B to polish away an upper portion of the 1005631 23 wafer until the surface of the upper segment of the first polysilicon layer is 88 or continue to polish down until the tops of the polysilicon columns 86a, 86b are exposed.

5 Figuur 6D toont dat bij de volgende stap een poly siliciumlaag 96 wordt aangebracht over de wafel. Daarna wordt een conventionele fotolithografische en etsbewerking uitgevoerd op de wafel voor het successievelijk selectief wegetsen van de polysiliciumlagen 88, 92 en 96. Als resul- 10 taat van dit proces wordt de polysiliciumlaag 88 in separate secties 88a en 88b gesneden, de polysiliciumlaag 92 wordt in aparte secties 92a en 92b gesneden en de polysiliciumlaag 96 wordt in aparte secties 96a en 96b gesneden. Deze secties 88a, 88b, 92a, 92b, 96a, 96b dienen voor ge-15 bruik als takvormige geleidingslagen in de opslagelektrodes van de boomvormige condensator volgens de uitvinding.Figure 6D shows that in the next step, a poly silicon layer 96 is applied over the wafer. Thereafter, a conventional photolithographic and etching operation is performed on the wafer to successively selectively etch the polysilicon layers 88, 92 and 96. As a result of this process, the polysilicon layer 88 is cut into separate sections 88a and 88b, the polysilicon layer 92 is separate sections 92a and 92b and the polysilicon layer 96 is cut into separate sections 96a and 96b. These sections 88a, 88b, 92a, 92b, 96a, 96b serve as branch conductive layers in the storage electrodes of the tree-shaped capacitor according to the invention for use.

Vervolgens wordt de wafel nat geëtst waarbij de etsbeschermingslaag 82 dient als etseindpunt teneinde de blootliggende isolatielagen 94, 90 en 84 te verwijderen.Then, the wafer is etched wet with the etch protection layer 82 serving as the etching end point to remove the exposed insulating layers 94, 90 and 84.

20 Hiermee is de formatie van de opslagelektrodes voor de boomvormige condensator van DRAM-cellen in de wafel voltooid .This completes the formation of the storage electrodes for the tree capacitor of DRAM cells in the wafer.

Figuur 6D toont dat de aldus gevormde opslagelektrodes de stamvormige polysiliciumlagen 86a, 86b omvatten, 25 de bovenste takvormige polysiliciumlagen 96a, 96b alsmede twee paren van in hoofdzaak L-vormige hangende takvormige polysiliciumlagen 88a, 92a en 88b, 92b. De stamvormige polysiliciumlagen 86a, 86b zijn respectievelijk elektrisch gekoppeld met de draingebieden 16a, 16b van de overbreng-30 transistors in de DRAM. De bovenste takvormige polysiliciumlagen 96a, 96b zijn verbonden met de bovenkant van de stamvormige polysiliciumlagen 86a, 86b en zijn in hoofdzaak 1005631 24 onder rechte hoeken ten opzichte daarvan opgesteld. De twee paren in hoofdzaak L-vormige hangende takvormige polysili-ciumlagen 88a, 92a en 88b, 92b strekken zich ieder naar beneden toe uit vanaf de onderkant van de takvormige polysi-5 liciumlagen 96a, 96b over een zekere afstand en buigen vervolgens af om zich horizontaal uit te strekken. Voorts is het verticale segment van de in hoofdzaak L-vormige hangende takvormige polysiliciumlagen 88a, 88b ieder in contact met de zijwanden van de stamvormige polysiliciumlagen 86a, 10 86b en bezit een horizontaal segment op afstand van de ets- beschermingslaag 82.Figure 6D shows that the storage electrodes thus formed comprise the stem-shaped polysilicon layers 86a, 86b, the upper branch-shaped polysilicon layers 96a, 96b as well as two pairs of substantially L-shaped hanging branch-shaped polysilicon layers 88a, 92a and 88b, 92b. The stem-shaped polysilicon layers 86a, 86b are electrically coupled to the drain regions 16a, 16b of the transfer transistors in the DRAM, respectively. The top branch polysilicon layers 96a, 96b are bonded to the top of the trunk polysilicon layers 86a, 86b and are substantially 1005631 24 disposed at right angles thereto. The two pairs of substantially L-shaped hanging branch-shaped polysilicon layers 88a, 92a and 88b, 92b each extend downwardly from the bottom of the branch-shaped polysilicon layers 96a, 96b and then deflect to extend horizontally. Furthermore, the vertical segment of the substantially L-shaped hanging branch-shaped polysilicon layers 88a, 88b are each in contact with the side walls of the trunk-shaped polysilicon layers 86a, 86b and have a horizontal segment spaced from the etch protection layer 82.

Zesde voorkeursuitvoeringsvonnSixth preferred embodiment

Bij de voorgaande uitvoeringsvormen zijn de han-15 gende takken ieder in hoofdzaak L-vormig en bestaan uit twee rechte segmenten die onder rechte hoeken met elkaar zijn gekoppeld. De uitvinding is tot een dergelijke structuur evenwel niet beperkt en de hangende takken kunnen bestaan uit drie of meer segmenten. De zesde uitvoeringsvorm 20 van de uitvinding omvat een boomvormige condensator met een hangende takvormige geleidingslaag die bestaat uit vier segmenten welke zal worden beschreven met verwijzing naar de figuren 7 A tot 7E.In the foregoing embodiments, the hanging branches are each substantially L-shaped and consist of two straight segments coupled together at right angles. However, the invention is not limited to such a structure and the hanging branches may consist of three or more segments. The sixth embodiment of the invention includes a tree-shaped capacitor with a hanging branch-shaped conductive layer consisting of four segments, which will be described with reference to Figures 7A to 7E.

De boomvormige condensator van de zesde uitvoe-25 ringsvorm is gebaseerd op de structuur van figuur 2A. Elementen in de figuren 7A tot 7E die identiek zijn met die in figuur 2A worden aangeduid met dezelfde verwijzingscijfers.The tree-shaped capacitor of the sixth embodiment is based on the structure of Figure 2A. Elements in Figures 7A to 7E which are identical to those in Figure 2A are designated by the same reference numerals.

De wafel van figuur 2A, zie figuur 7A tezamen met figuur 2A, wordt onderworpen aan de CVD-methode voor het 30 opbrengen van een isolerende planariseringslaag 98 zoals een laag bestaande uit borofosfosilicaatglas (BPSG). Dezelfde werkwijze wordt vervolgens gebruikt voor het vormen 1005631 25 van een etsbeschermingslaag 100 zoals een siliciumnitride-laag. Daarna wordt een conventionele fotolithografische en etsbewerking gebruikt voor het definiëren en selectief wegetsen van delen van de etsbeschermingslaag 100 en de isole-5 rende planariseringslaag 98 teneinde opslagelektrodecon-tactgaten 102a, 102b te vormen die zich vanaf het bovenoppervlak van de etsbeschermingslaag 100 uitstrekken tot op het oppervlak van de draingebieden 16a, 16b. Vervolgens wordt een dikke polysiliciumlaag 104 opgebracht op de wafel 10 tot een dikte van bijvoorbeeld 7.000 A. De dikke polysiliciumlaag kan voorts worden gediffundeerd met verontreinigingen zoals arseenionen ter verhoging van de conductivi-teit. Daarna wordt een conventionele fotolithografische bewerking toegepast voor het vormen van een fotoresistlaag 15 106 die wordt gebruikt als masker voor het etsen van het blootliggende deel van de dikke polysiliciumlaag. Als resultaat hiervan worden vooruitstekende polysiliciumlagen 104a, 104b gevormd die zich vanaf het oppervlak van de draingebieden 16a, 16b bovenwaarts uitstrekken door de op-20 slagelektrodecontactgaten 102a, 102b.The wafer of Figure 2A, see Figure 7A together with Figure 2A, is subjected to the CVD method of applying an insulating planarization layer 98 such as a borophosphosilicate glass (BPSG) layer. The same method is then used to form an etch protection layer 100 such as a silicon nitride layer. Thereafter, a conventional photolithographic and etching operation is used to define and selectively etch away portions of the etch protection layer 100 and the insulating planarization layer 98 to form storage electrode contact holes 102a, 102b extending from the top surface of the etch protection layer 100 to the surface of the drain areas 16a, 16b. Then, a thick polysilicon layer 104 is applied to the wafer 10 to a thickness of, for example, 7,000 A. The thick polysilicon layer can further be diffused with impurities such as arsenic ions to increase conductivity. Thereafter, a conventional photolithographic processing is used to form a photoresist layer 106 which is used as a mask for etching the exposed portion of the thick polysilicon layer. As a result, protruding polysilicon layers 104a, 104b are formed which extend upwardly from the surface of the drain regions 16a, 16b through the storage electrode contact holes 102a, 102b.

Bij de volgende stap, zie figuur 7B, wordt een fo-toresisterosietechniek toegepast voor het verwijderen van een oppervlaktegedeelte van de fotoresistlaag 106 waardoor een verdunde fotoresistlaag 106a achterblijft. Dit maakt 25 het tevens mogelijk om een randgedeelte van de vooruitstekende polysiliciumlagen 104a, 104b bloot te leggen.In the next step, see Figure 7B, a photo-resist erosion technique is used to remove a surface portion of the photoresist layer 106, leaving a dilute photoresist layer 106a. This also makes it possible to expose an edge portion of the protruding polysilicon layers 104a, 104b.

Bij een volgende stap, zie figuur 7C, wordt een anisotropische etsbewerking gebruikt op de wafel totdat de etsbeschermingslaag 100 wordt blootgelegd. Daarna wordt de 30 fotoresistlaag 106a verwijderd. Als resultaat voor dit proces worden de vooruitstekende polysiliciumlagen 104a, 104b ieder gevormd tot lagen 104c, 104d met een vorm met trap- 10 0 5 f 5 ! 26 vormige zijwanden 104e. Bij deze uitvoeringsvorm zijn de trapvormige zijwanden 104e ieder gevormd met ten minste een schoudervormig deel 104f.In a next step, see Figure 7C, an anisotropic etching operation is used on the wafer until the etching protection layer 100 is exposed. The photoresist layer 106a is then removed. As a result of this process, the protruding polysilicon layers 104a, 104b are each formed into layers 104c, 104d with a stepped shape 5! 26 shaped sidewalls 104e. In this embodiment, the stepped side walls 104e are each formed with at least one shoulder-shaped portion 104f.

De volgende stappen, zie figuur 7D, zijn in hoofd-5 zaak dezelfde als die welke werden gebruikt voor het vormen van de wafel van de figuren 2C en 2D. Eerst wordt de CVD-methode successievelijk gebruikt voor het vormen van een eerste isolatielaag 108, een polysiliciumlaag 110 en een tweede isolatielaag 112. Daarna wordt de CMP-bewerking uit-10 gevoerd op de wafel teneinde een bovenste deel van de wafel weg te polijsten totdat de bovenkant van de uitstekende po-lysiliciumlagen 104c, 104d worden blootgelegd.The next steps, see Figure 7D, are essentially the same as those used to form the wafer of Figures 2C and 2D. First, the CVD method is successively used to form a first insulating layer 108, a polysilicon layer 110 and a second insulating layer 112. Then, the CMP operation is performed on the wafer to polish off an upper portion of the wafer until the top of the protruding polysilicon layers 104c, 104d are exposed.

Figuur 7E toont dat bij de volgende stap een polysiliciumlaag 114 wordt aangebracht over de wafel tot een 15 dikte van bijvoorbeeld ongeveer 1.000 A. De polysiliciumlaag 114 kan worden gediffundeerd met verontreinigingen zoals arseenionen voor het verhogen van de conductiviteit. Daarna wordt een conventionele fotolithografische en etsbe-werking toegepast op de wafel teneinde selectief delen van 20 de polysiliciumlaag 114, de tweede isolatielaag 112 en de polysiliciumlaag 110 te definiëren en weg te etsen. Als resultaat van dit proces wordt de polysiliciumlaag 114 in aparte secties 114a, 114b gesneden en de polysiliciumlaag 110 wordt in aparte secties 110a, 110b gesneden. Deze sec-25 ties 114a, 114b en 110a, 110b dienen voor gebruik als takvormige geleidingslagen in de opslagelektrodes van de boomvormige condensator volgens de uitvinding.Figure 7E shows that in the next step, a polysilicon layer 114 is applied over the wafer to a thickness of, for example, about 1,000 A. The polysilicon layer 114 can be diffused with impurities such as arsenic ions to increase conductivity. Thereafter, a conventional photolithographic and etching operation is applied to the wafer to selectively define and etch portions of the polysilicon layer 114, the second insulating layer 112, and the polysilicon layer 110. As a result of this process, the polysilicon layer 114 is cut into separate sections 114a, 114b and the polysilicon layer 110 is cut into separate sections 110a, 110b. These sections 114a, 114b and 110a, 110b serve for use as branch-shaped conductive layers in the storage electrodes of the tree-shaped capacitor according to the invention.

Vervolgens wordt de wafel nat geëtst waarbij de etsbeschermingslaag 100 dient als het etseindpunt teneinde 30 de blootliggende isolatielagen 112, 108 te verwijderen. Hiermee is de formatie van de opslagelektrodes voor de 1005631 27 boomvormige condensator van DRAM-cellen in de wafel voltooid .Then, the wafer is etched wet with the etch protection layer 100 serving as the etching end point to remove the exposed insulating layers 112, 108. This completes the formation of the storage electrodes for the 1005631 27 tree-shaped capacitor of DRAM cells in the wafer.

Zoals wordt getoond in figuur 7E bestaan de aldus gevormde opslagelektrodes uit de stamvormige vooruitsteken-5 de polysiliciumlagen 104c, 104d, de bovenste takvormige po-lysiliciumlagen 114a, 114b en twee paren van uit vier segmenten bestaande hangende takvormige polysiliciumlagen 110a, 110b. De stamvormige uitstekende polysiliciumlagen 104c, 104d zijn respectievelijk elektrisch gekoppeld met de 10 draingebieden 16a en 16b van de overbrengtransistors in de DRAM. De bovenste takvormige polysiliciumlagen 114a, 114b zijn verbonden met de bovenkant van de stamvormige uitstekende polysiliciumlagen 104c, 104d en staan in hoofdzaak onder rechte hoeken ten opzichte daarvan. De uit vier seg-15 menten bestaande hangende takvormige polysiliciumlagen 110a, 110b strekken zich benedenwaarts uit vanaf de onderkant van de takvormige polysiliciumlagen 114a, 114b met vier in hoofdzaak rechte segmenten.As shown in Figure 7E, the storage electrodes thus formed consist of the stem-shaped protruding polysilicon layers 104c, 104d, the upper branch-shaped polysilicon layers 114a, 114b, and two pairs of four-segment hanging branch-shaped polysilicon layers 110a, 110b. The stem-shaped protruding polysilicon layers 104c, 104d are electrically coupled to the drain regions 16a and 16b of the transfer transistors in the DRAM, respectively. The top branch polysilicon layers 114a, 114b are bonded to the top of the trunk protruding polysilicon layers 104c, 104d and are substantially at right angles to them. The four-segment hanging branch-shaped polysilicon layers 110a, 110b extend downwardly from the bottom of the branch-shaped polysilicon layers 114a, 114b with four substantially straight segments.

Overeenkomstig de uitvinding zijn de uit meervou-20 dige segmenten bestaande hangende takvormige polysiliciumlagen niet beperkt tot de voorgaand geopenbaarde uit vier segmenten bestaande takken. Zouden vijf of meer segmenten gewenst zijn dan kunnen fotoresisterosie en anisotroop etsen bij herhaling worden uitgevoerd op de wafel van de fi-25 guren 7B en 7C voor het verlenen van een contour aan de zijwanden van de vooruitstekende polysiliciumlagen met meer schouderachtige delen.In accordance with the invention, the multi-segment hanging branch-shaped polysilicon layers are not limited to the previously disclosed four-segment branches. Should five or more segments be desired, photoresist erosion and anisotropic etching can be repeatedly performed on the wafer of Figures 7B and 7C to contour the side walls of the protruding polysilicon layers with more shoulder-like portions.

Zevende voorkeursuitvoeringsvonn 30 Bij de voorgaande zes uitvoeringsvormen wordt het CMP-proces toegepast om polysiliciumlagen in aparte secties te snijden. De uitvinding is evenwel niet beperkt tot het 1005631 28 gebruik van het CMP-proces. Er kunnen bij wijze van andere mogelijkheid conventionele fotolithografische en etswerk-wijzen worden gebruikt voor het tot aparte secties doorsnijden van dezelfde polysi1iciumlagen. Het gebruik van 5 dergelijke werkwijzen wordt hieronder met verwijzing naar de figuren 8A tot 8E beschreven.Seventh Preferred Embodiment In the previous six embodiments, the CMP process is used to cut polysilicon layers into separate sections. However, the invention is not limited to the use of the CMP process. Alternatively, conventional photolithographic and etching methods can be used to cut the same silicon layers into separate sections. The use of such methods is described below with reference to Figures 8A to 8E.

De boomvormige condensatoren van de zevende uitvoeringsvorm zijn gebaseerd op de structuur van figuur 2B. Elementen in figuur 8A tot 8E die identiek zijn met die in 10 figuur 2B worden aangeduid met dezelfde verwijzingscijfers.The tree-shaped capacitors of the seventh embodiment are based on the structure of Figure 2B. Elements in Figures 8A to 8E that are identical to those in Figure 2B are designated by the same reference numerals.

Uitgaande van de wafel van figuur 2B, zie eerst figuur 8A tezamen met figuur 2B, wordt een CVD-methode toegepast voor het successievelijk vormen van een eerste isolatielaag 116, een eerste polysiliciumlaag 118, een tweede 15 isolatielaag 120, een tweede polysiliciumlaag 122 en een derde isolatielaag 124 die ieder worden opgebracht tot een dikte van bijvoorbeeld ongeveer 1.000 A. De isolatielagen 116, 120, 124 bestaan ieder bij voorkeur uit siliciumdioxy-delagen (Si02) . Voorts kunnen de polysiliciumlagen 118, 122 20 worden gediffundeerd met verontreinigingen zoals arseenio-nen voor het verhogen van de conductiviteit.Starting from the wafer of Figure 2B, first see Figure 8A together with Figure 2B, a CVD method is applied for successively forming a first insulating layer 116, a first polysilicon layer 118, a second insulating layer 120, a second polysilicon layer 122 and a third insulating layer 124, each of which is applied to a thickness of, for example, approximately 1,000 A. The insulating layers 116, 120, 124 each preferably consist of silicon dioxide (SiO 2) layers. Furthermore, the polysilicon layers 118, 122 can be diffused with impurities such as arsenic ions to increase conductivity.

Bij de volgende stap, zie figuur 8B, wordt een conventionele fotolithografische bewerking gebruikt voor het vormen van een fotoresistlaag 126 over de wafel. Daarna 25 wordt anisotropisch etsen uitgevoerd op de wafel voor het successievelijk wegetsen van blootliggende delen van de derde isolatielaag (Si02) 124, de tweede polysiliciumlaag 122, de tweede isolatielaag (Si02) 120, de eerste polysiliciumlaag 118 en de eerste isolatielaag (Si02) 116 totdat de 30 bovenkant van de polysiliciumkolommen 26a, 26b wordt blootgelegd. Als resultaat van dit proces worden opslagelektro-decontactgaten 128a, 128b gevormd die zich vanaf het boven- '10 0 5 6 5 1 29 oppervlak van de fotoresistlaag 126 uitstrekken tot aan de bovenkant van de polysiliciumkolommen 26a, 26b waardoor de isolatielagen (Si02) 116, 120, 124 en de polysiliciumlagen 118, 122 tot aparte secties worden versneden. Daarna wordt 5 de fotoresistlaag 126 verwijderd.In the next step, see Figure 8B, a conventional photolithographic processing is used to form a photoresist layer 126 over the wafer. Thereafter, anisotropic etching is performed on the wafer for successively etching away exposed parts of the third insulating layer (SiO2) 124, the second polysilicon layer 122, the second insulating layer (SiO2) 120, the first polysilicon layer 118, and the first insulating layer (SiO2) 116 until the top of the polysilicon columns 26a, 26b is exposed. As a result of this process, storage electro contact holes 128a, 128b are formed which extend from the top surface of the photoresist layer 126 to the top of the polysilicon columns 26a, 26b through which the insulating layers (SiO 2) 116 , 120, 124 and the polysilicon layers 118, 122 are cut into separate sections. The photoresist layer 126 is then removed.

Figuur 8C toont dat in de volgende stap een poly-siliciumlaag 130 over de wafel wordt aangebracht voor het opvullen van de opslagelektrodecontactgaten 128a, 128b. Daarna wordt een conventionele fotolithografische en etsbe-10 werking toegepast voor het definiëren en vormen van twee in hoofdzaak T-vormige polysiliciumlagen 130a, 130b die zijn verbonden met de bovenkant van de polysiliciumkolommen 26a, 26b. Bij deze uitvoeringsvormen vormen de T-vormige polysiliciumlagen 130a, 130b en de polysiliciumkolommen 26a, 26b 15 in combinatie de stamvormige geleidingslaag bij de boomvormige condensator volgens de onderhavige uitvinding.Figure 8C shows that in the next step, a poly-silicon layer 130 is applied over the wafer to fill the storage electrode contact holes 128a, 128b. Thereafter, a conventional photolithographic and etching operation is used to define and form two substantially T-shaped polysilicon layers 130a, 130b connected to the top of the polysilicon columns 26a, 26b. In these embodiments, the T-shaped polysilicon layers 130a, 130b and the polysilicon columns 26a, 26b in combination form the stem-shaped conduction layer in the tree-shaped capacitor of the present invention.

Bij wijze van andere mogelijkheid kan het polysi-licium opnieuw worden gevuld in de opslagelektrodecontactgaten 128a, 128b voor het vormen van kolomvormige gelei-20 dingslagen. Bij voorkeur omvat het proces van het opnieuw vullen een eerste stap van opbrengen van een polysilicium-laag met behulp van de CVD-methode en een tweede stap van terugetsen van de polysiliciumlaag of als andere mogelijkheid omvat het proces van opnieuw vullen een eerste stap 25 van opbrengen van een polysiliciumlaag uitsluitend tot een bepaalde dikte op de binnenwand van de opslagelektrodecontactgaten 128a, 128b (die door de polysiliciumlaag niet volledig worden gevuld) alsmede een tweede stap van uitvoeren van een conventionele fotolithografische en etsbewer-30 king op de wafel voor het vormen van U-vormige gelei- dingslagen op de bovenkant van de polysiliciumkolommen 26a, 26b.Alternatively, the polysilicon can be refilled into the storage electrode contact holes 128a, 128b to form columnar conductive layers. Preferably, the refilling process comprises a first step of applying a polysilicon layer using the CVD method and a second step of etching back the polysilicon layer or alternatively, the refilling process comprises a first step of applying a polysilicon layer only to a certain thickness on the inner wall of the storage electrode contact holes 128a, 128b (which are not completely filled by the polysilicon layer) and a second step of performing a conventional photolithographic and etching operation on the wafer to form U-shaped conductive layers on the top of the polysilicon columns 26a, 26b.

1005631 301005631 30

Zoals wordt getoond in figuur 8D wordt bij de volgende stap een conventionele fotolithografische en etsbe-werking toegepast voor het definiëren en selectief wegetsen van delen van de derde isolatielaag (Si02) 124, de tweede 5 polysiliciumlaag 122, de tweede isolatielaag (Si02) 120 en de eerste polysiliciumlaag 118. Als resultaat van dit proces wordt de polysiliciumlaag 118 in separate secties 118a en 118b gesneden en wordt de polysiliciumlaag 122 in aparte secties 122a en 122b gesneden. Deze secties 118a, 118b en 10 122a, 122b zullen worden gebruikt als takvormige gelei- dingslagen bij de ops1agelektrodes voor de boomvormige condensator volgens de uitvinding.As shown in Figure 8D, in the next step, a conventional photolithographic and etching operation is used to define and selectively etch away portions of the third insulating layer (SiO2) 124, the second polysilicon layer 122, the second insulating layer (SiO2) 120, and the first polysilicon layer 118. As a result of this process, the polysilicon layer 118 is cut into separate sections 118a and 118b and the polysilicon layer 122 is cut into separate sections 122a and 122b. These sections 118a, 118b and 122a, 122b will be used as branch conductor layers at the storage electrodes for the tree capacitor of the invention.

Bij de volgende stap, zie figuur 8E, wordt de wafel nat geëtst waarbij de etsbeschermingslaag 22 dient als 15 het etseindpunt voor het verwijderen van de blootliggende isolatielagen (Si02) 124, 120 en 116. Hiermee is de formatie van de opslagelektrodes voor de boomvormige condensator van DRAM-cellen in de wafel voltooid.In the next step, see Figure 8E, the wafer is etched wet with the etch protection layer 22 serving as the etching end point for removing the exposed insulating layers (SiO 2) 124, 120 and 116. This completes the formation of the storage electrodes for the tree capacitor of DRAM cells in the wafer completed.

Zoals in figuur 8E wordt getoond bestaan de aldus 20 gevormde opslagelektrodes uit de kolomvormige stamvormige polysiliciumlagen 26a, 26b, de in hoofdzaak T-vormige stamvormige polysiliciumlagen 130a, 130b en twee paren van uit drie segmenten bestaande hangende takvormige polysiliciumlagen 118a, 122a en 118b, 122b. De kolomvormige stamvormige 25 polysiliciumlagen 26a, 26b zijn respectievelijk elektrisch gekoppeld met de draingebieden 16a en 16b van de overbreng-transistors in de DRAM. De in hoofdzaak T-vormige stamvormige polysiliciumlagen 130a, 130b zijn verbonden met de bovenkant van de kolomvormige stamvormige polysiliciumlagen 30 26a, 26b. De twee paren van de uit drie segmenten bestaande hangende takvormige polysiliciumlagen 118a, 122a en 118b, 122b zijn ieder verbonden met het verticale segment van de 1 0 0 o J ·, 31 in hoofdzaak T-vormige stamvormige polysiliciumlagen 130a, 130b.As shown in Figure 8E, the storage electrodes thus formed consist of the columnar stem-shaped polysilicon layers 26a, 26b, the substantially T-shaped stem-shaped polysilicon layers 130a, 130b, and two pairs of three-segment hanging branch-shaped polysilicon layers 118a, 122a and 118b, 122b . The columnar stem-shaped polysilicon layers 26a, 26b are electrically coupled to the drain regions 16a and 16b of the transfer transistors in the DRAM, respectively. The substantially T-shaped stem-shaped polysilicon layers 130a, 130b are joined to the top of the columnar stem-shaped polysilicon layers 30 26a, 26b. The two pairs of the three-segment hanging branch-shaped polysilicon layers 118a, 122a and 118b, 122b are each connected to the vertical segment of the 10, substantially T-shaped stem-shaped polysilicon layers 130a, 130b.

Achtste voorkeursuitvoeringsvorm 5 De achtste uitvoeringsvorm van de uitvinding is soortgelijk qua structuur aan de voorgaande zevende uitvoeringsvorm behalve dat de in hoofdzaak T-vormige stamvormige geleidingslaag hierin wordt gemodificeerd tot een kolomvormig stam met een hol inwendig. Deze uitvoeringsvorm wordt 10 hieronder beschreven met verwijzing naar de figuren 9A en 9B.Eighth Preferred Embodiment The eighth embodiment of the invention is similar in structure to the previous seventh embodiment except that the substantially T-shaped stem-shaped guide layer herein is modified into a columnar stem with a hollow interior. This embodiment is described below with reference to Figures 9A and 9B.

De boomvormige condensator van de achtste uitvoeringsvorm is gebaseerd op de structuur van figuur 8B. Elementen in de figuren 9A en 9B die identiek zijn met die in 15 figuur 8B worden aangeduid met dezelfde verwijzingscijfers.The tree-shaped capacitor of the eighth embodiment is based on the structure of Figure 8B. Elements in Figures 9A and 9B which are identical to those in Figure 8B are designated by the same reference numerals.

CVD-methode wordt gebruikt, zie eerst figuren 9A en 8B, om op de wafel van figuur 8B een polysiliciumlaag af te zetten die vervolgens wordt teruggeëtst voor het vormen van zijwandafstandsdelen 132a, 132b op de binnenwanden van 20 de opslagelektrodecontactgaten 128a, 128b. De zijwandaf-standsdelen 132a, 132b vormen ieder een kolomvormige stamvormige geleidingslaag die is verbonden met de bovenkant van de polysiliciumkolommen 26a, 26b.CVD method is used, see Figures 9A and 8B first, to deposit a polysilicon layer on the wafer of Figure 8B which is then etched back to form sidewall spacers 132a, 132b on the inner walls of the storage electrode contact holes 128a, 128b. The sidewall spacers 132a, 132b each form a columnar stem-shaped guide layer connected to the top of the polysilicon columns 26a, 26b.

Bij de volgende stap, zie figuur 9B, wordt een 25 conventionele fotolithografische en etsbewerking toegepast voor het definiëren en selectief wegetsen van de derde isolatielaag 124, de tweede polysiliciumlaag 122, de tweede isolatielaag 120 en de eerste polysiliciumlaag 118. Als resultaat van dit proces wordt de polysiliciumlaag 118 in 30 aparte secties 118a en 118b gesneden en wordt de polysiliciumlaag 120 in aparte secties 122a en 122b gesneden. Deze secties 118a, 118b en 122a, 122b dienen als takvormige ge- 1005631 32 leidingslagen bij de opslagelektrode voor de boomvormige condensator volgens de uitvinding.In the next step, see Figure 9B, a conventional photolithographic and etching operation is used to define and selectively etch the third insulating layer 124, the second polysilicon layer 122, the second insulating layer 120 and the first polysilicon layer 118. As a result of this process the polysilicon layer 118 is cut into separate sections 118a and 118b and the polysilicon layer 120 is cut into separate sections 122a and 122b. These sections 118a, 118b and 122a, 122b serve as branch-shaped conductor layers at the storage electrode for the tree-shaped capacitor of the invention.

Vervolgens wordt de wafel nat geëtst waarbij de etsbeschermingslaag 22 dient als etseindpunt teneinde de 5 blootliggende isolatielagen (Si02) 124, 120 en 116 te verwijderen. Hiermee is de formatie van de opslagelektrodes van de boomvormige condensator van de DRAM-cellen in de wafel voltooid.The wafer is then etched wet with the etch protection layer 22 serving as the etching end point to remove the 5 exposed insulating layers (SiO 2) 124, 120 and 116. This completes the formation of the storage electrodes of the tree-shaped capacitor of the DRAM cells in the wafer.

Zoals figuur 9B toont bestaan de aldus gevormde 10 opslagelektrodes uit de kolomvormige stamvormige polysili-ciumlagen 26a, 26b, de eveneens kolomvormige stamvormige polysiliciumlagen 132a, 132b die ieder kunnen zijn voorzien van een uitgehold inwendige en twee paren van uit drie segmenten bestaande takvormige polysiliciumlagen 118a, 122b en 15 118b, 122b. Deze uitvoeringsvorm verschilt van de voorgaan de uitvoeringsvorm getoond in figuur 8E uitsluitend doordat de T-vormige stamvormige polysiliciumlagen 130a, 130b zijn vervangen door de kolomvormige stamvormige polysiliciumlagen 132a, 132b die ieder zijn voorzien van een hol interi-20 eur.As shown in Figure 9B, the storage electrodes thus formed consist of the columnar stem-shaped polysilicon layers 26a, 26b, the likewise columnar stem-shaped polysilicon layers 132a, 132b, each of which may be provided with a hollowed-out interior and two pairs of three-segment branch-shaped polysilicon layers 118a, 122b and 118b, 122b. This embodiment differs from the foregoing embodiment shown in Figure 8E only in that the T-shaped polysilicon layers 130a, 130b are replaced by the columnar polysilicon layers 132a, 132b each having a hollow interior.

Negende voorkeursuitvoeringsvormNinth preferred embodiment

De negende uitvoeringsvorm is een boomvormige condensator met een T-vormige stamvormige geleidingslaag die 25 hieronder zal worden beschreven met verwijzing naar de figuren 10A tot 10E.The ninth embodiment is a tree-shaped capacitor with a T-shaped stem-shaped conductive layer which will be described below with reference to Figures 10A to 10E.

De boomvormige condensator van de negende uitvoeringsvorm is gebaseerd op de wafelstructuur van figuur 2A. Elementen in figuur 10A tot 10E die identiek zijn met die 30 van figuur 2A worden aangeduid met dezelfde verwijzingscij-f ers.The tree-shaped capacitor of the ninth embodiment is based on the wafer structure of Figure 2A. Elements in Figures 10A to 10E that are identical to those of Figure 2A are identified by the same reference numerals.

10 0 5 6 3 1 3310 0 5 6 3 1 33

De CVD-methode wordt gebruikt, zie figuur 10A tezamen met figuur 2A, om op de wafel van figuur 2A een isolerende planariseringslaag 150a te vormen zoals een laag uit borofosfosilicaatglas (BPSG). Vervolgens wordt dezelfde 5 methode gebruikt voor het vormen van een etsbescher- mingslaag 152 zoals een siliciumnitridelaag. Daarna wordt een dikke isolatielaag zoals een siliciumdioxyde (Si02) laag opgebracht over de wafel tot een dikte van bijvoorbeeld ongeveer 7.000 A. Daarna wordt een conventionele fotolitho-10 grafische en etsbewerking toegepast voor het definiëren en vormen van isolatiekolommen 154a, 154b die zich in hoofdzaak boven de draingebieden 16a, 16b bevinden.The CVD method is used, see Figure 10A together with Figure 2A, to form an insulating planarizing layer 150a on the wafer of Figure 2A such as a borophosphosilicate glass (BPSG) layer. Then, the same method is used to form an etch protection layer 152 such as a silicon nitride layer. Thereafter, a thick insulating layer such as a silicon dioxide (SiO2) layer is applied over the wafer to a thickness of, for example, about 7,000 A. Thereafter, a conventional photolitho-10 graphic and etching operation is used to define and form insulating columns 154a, 154b which are substantially above the drain areas 16a, 16b.

Bij de volgende stap, zie figuur 10B, wordt de CVD-methode toegepast voor het successievelijk vormen van 15 een eerste isolatielaag 156, een eerste polysiliciumlaag 158 en een tweede isolatielaag 160 die ieder worden opgebracht tot een dikte van bijvoorbeeld ongeveer 1.000 A. De isolatielagen 156, 160 bestaan ieder bij voorkeur uit sili-ciumdioxydelagen (Si02) . Voorts kan de polysiliciumlaag 158 20 worden gediffundeerd met verontreinigingen zoals arseenio-nen ter verhoging van de conductiviteit.In the next step, see Figure 10B, the CVD method is applied to successively form a first insulating layer 156, a first polysilicon layer 158 and a second insulating layer 160, each of which is applied to a thickness of, for example, approximately 1,000 A. The insulating layers 156, 160 each preferably consist of silicon dioxide (SiO 2) layers. Furthermore, the polysilicon layer 158 can be diffused with impurities such as arsenic ions to increase conductivity.

Bij de volgende stap, zie figuur 10C, wordt een conventionele fotolithografische bewerking toegepast voor het vormen van een fotoresistlaag 162 over de wafel. Daarna 25 wordt anisotropisch etsen toegepast op de wafel voor het wegetsen van blootliggende delen van de tweede isolatielaag (Si02) 160, de eerste polysiliciumlaag 158, de eerste isolatielaag (Si02) 156, de isolatiekolommen 154a, 154b, de ets-beschermingslaag 152, de isolerende planariseringslaag 150 30 en de poortoxydefilm 14 totdat het bovenoppervlak is blootgelegd van de draingebieden 16a, 16b. Als resultaat van dit proces worden opslagelektrodecontactgaten 164a, 164b ge- 10 0 5 6 3 1 34 vormd die zich uitstrekken vanaf het bovenoppervlak van de draingebieden 16a, 16b tot aan het bovenoppervlak van de tweede isolatielaag 160.In the next step, see Figure 10C, a conventional photolithographic processing is used to form a photoresist layer 162 over the wafer. Thereafter, anisotropic etching is applied to the wafer to etch away exposed parts of the second insulating layer (SiO2) 160, the first polysilicon layer 158, the first insulating layer (SiO2) 156, the insulating columns 154a, 154b, the etching protective layer 152, the insulating planarizing layer 150 and the gate oxide film 14 until the top surface of the drain regions 16a, 16b is exposed. As a result of this process, storage electrode contact holes 164a, 164b are formed extending from the top surface of the drain regions 16a, 16b to the top surface of the second insulating layer 160.

Bij de volgende stap, zie figuur 10D, wordt een 5 polysiliciumlaag 166 opgebracht die de opslagelektrodecon-tactgaten 164a, 164b opvult. Daarna wordt een conventionele fotolithografische en etsbewerking gebruikt voor het definiëren en vormen van de polysiliciumlaag 166 tot twee T-vormige stamvormige geleidingslagen 166a, 166b die elek-10 trisch zijn verbonden met de draingebieden 16a, 16b.In the next step, see Figure 10D, a polysilicon layer 166 is applied which fills the storage electrode contacts holes 164a, 164b. Then, a conventional photolithographic and etching operation is used to define and shape the polysilicon layer 166 into two T-shaped stem-shaped guide layers 166a, 166b which are electrically connected to the drain regions 16a, 16b.

Bij de volgende stap, zie figuur 10E, wordt een conventionele fotolithografische en etsbewerking uitgevoerd op de wafel voor het definiëren en selectief wegetsen van delen van de tweede isolatielaag 160 en de eerste polysili-15 ciumlaag 158. Als resultaat van dit proces wordt de polysiliciumlaag 158 in aparte secties 158a en 158b gesneden. Deze secties 158a, 158b zullen worden gebruikt als takvormige geleidingslagen bij de opslagelektrodes voor de boomvormige condensator volgens de uitvinding.In the next step, see Figure 10E, a conventional photolithographic and etching operation is performed on the wafer to define and selectively etch away parts of the second insulating layer 160 and the first polysilicon layer 158. As a result of this process, the polysilicon layer 158 cut into separate sections 158a and 158b. These sections 158a, 158b will be used as branch conductor layers in the storage electrodes for the tree capacitor of the invention.

20 Vervolgens wordt de wafel nat geëtst waarbij de etsbeschermingslaag 152 dient als eindpunt teneinde de blootliggende isolatielagen (Si02) 160, 156 en de overblijvende deel van de isolatiekolommen 154a, 154b te verwijderen. Hiermee is de formatie van de opslagelektrodes voor de 25 boomvormige condensator van de DRAM-cellen in de wafel voltooid .Next, the wafer is etched wet with the etch protection layer 152 serving as the end point to remove the exposed insulating layers (SiO 2) 160, 156 and the remaining part of the insulating columns 154a, 154b. This completes the formation of the storage electrodes for the tree capacitor of the DRAM cells in the wafer.

Zoals figuur 10E toont bestaan de aldus gevormde opslagelektrodes uit de in hoofdzaak T-vormige stamvormige polysiliciumlagen 166a, 166b en de uit drie segmenten be-30 staande hangende takvormige polysiliciumlagen 158a, 158b.As shown in Figure 10E, the storage electrodes thus formed consist of the substantially T-shaped stem-shaped polysilicon layers 166a, 166b and the three-segment hanging branch-shaped polysilicon layers 158a, 158b.

Tiende voorkeursuitvoeringsvorm 1005631 35Tenth preferred embodiment 1005631 35

De tiende uitvoeringsvorm is in hoofdzaak gelijk qua structuur aan de boven geopenbaarde negende uitvoeringsvorm behalve dat de in hoofdzaak T-vormige stamvormige geleidingslagen zijn uitgehold voor het vergroten van het 5 ladingsopslaggebied. Deze uitvoeringsvorm wordt hieronder beschreven met verwijzing naar de figuren 11A en 11B.The tenth embodiment is substantially similar in structure to the ninth embodiment disclosed above except that the substantially T-shaped stem-shaped guiding layers are hollowed out to increase the charge storage area. This embodiment is described below with reference to Figures 11A and 11B.

De boomvormige condensator van de negende uitvoeringsvorm is gebaseerd op de structuur die wordt getoond in figuur IOC. Elementen in de figuren 11A en 11B die identiek 10 zijn met die in de figuur IOC worden aangeduid met dezelfde verwij zingscij fers.The tree-shaped capacitor of the ninth embodiment is based on the structure shown in Figure 10C. Elements in Figures 11A and 11B which are identical to those in Figure 10C are denoted by the same reference numerals.

De CVD-methode, zie eerst figuur 11A tezamen met figuur IOC, wordt gebruikt om op de wafel van figuur IOC een polysiliciumlaag 168 op zodanige wijze aan te brengen 15 dat op de inwendige wanden van de opslagelektrodecontactga-ten 164a, 164b de polysiliciumlaag 168 wordt afgezet tot slechts een specifieke dikte waardoor nog steeds een uitgehold interieur wordt verschaft in de opslagelektrodecon-tactgaten 164a, 164b. Daarna wordt een conventionele foto-20 lithografische en etsbewerking gebruikt voor het definiëren en selectief wegetsen van delen van de polysiliciumlaag 168. Als resultaat van dit proces dienen de overblijvende polysiliciumlagen 168a en 168b ieder als een in hoofdzaak T-vormige stamvormige geleidingslaag met een hol inwendige 25 voor de opslagelektrode.The CVD method, first see Figure 11A together with Figure IOC, is used to apply a polysilicon layer 168 to the wafer of Figure IOC in such a way that the polysilicon layer 168 is deposited on the interior walls of the storage electrode contacts 164a, 164b. deposited to only a specific thickness, still providing a hollowed-out interior in the storage electrode contact holes 164a, 164b. Thereafter, a conventional photo-lithographic and etching operation is used to define and selectively etch away portions of the polysilicon layer 168. As a result of this process, the remaining polysilicon layers 168a and 168b each serve as a substantially T-shaped stem conductive layer with a hollow interior 25 for the storage electrode.

Bij de volgende stap, zie figuur 11B, wordt een conventionele fotolithografische en etsbewerking uitgevoerd op de wafel voor het bepalen en selectief wegetsen van delen van de tweede isolatielaag 160 en de eerste polysilici-30 umlaag 158. Als resultaat van dit proces wordt de polysiliciumlaag 158 in aparte secties 158a en 158b gesneden. Deze secties 158a, 158b zullen worden gebruikt als takvormige 10 05 6 ó i 36 geleidingslagen bij de opslagelektrodes voor de boomvormige condensator volgens de uitvinding.In the next step, see Figure 11B, a conventional photolithographic and etching operation is performed on the wafer to determine and selectively etch away portions of the second insulating layer 160 and the first polysilicon layer 158. As a result of this process, the polysilicon layer 158 cut into separate sections 158a and 158b. These sections 158a, 158b will be used as branch-shaped conductor layers at the storage electrodes for the tree-shaped capacitor of the invention.

Hierna wordt de wafel nat geëtst waarbij de etsbe-schermingslaag 152 dient als etseindpunt voor het verwijde-5 ren van de blootliggende isolatielagen (Si02) 160, 156 en het overblijvende deel van de isolatiekolommen 154a, 154b. Hiermee is de formatie van de opslagelektrodes voor de boomvormige condensator van DRAM-cellen in de wafel voltooid .After this, the wafer is etched wet with the etch protection layer 152 serving as the etching end point for removing the exposed insulating layers (SiO 2) 160, 156 and the remaining portion of the insulating columns 154a, 154b. This completes the formation of the storage electrodes for the tree-shaped capacitor of DRAM cells in the wafer.

10 Zoals figuur 11B toont bestaan de aldus gevormde opslagelektrodes uit de in hoofdzaak T-vormige stamvormige polysiliciumlagen 168a, 168b die ieder zijn voorzien van een hol inwendige en de uit drie segmenten bestaande hangende takvormige polysiliciumlagen 158a, 158b. De uitvoe-15 ringsvorm die wordt getoond in figuur 11B is in hoofdzaak gelijk aan de voorgaande uitvoeringsvorm getoond in figuur 10E behalve dat de in hoofdzaak T-vormige stamvormige polysiliciumlagen 166a, 166b bij de voorgaande uitvoeringsvorm is vervangen door de in hoofdzaal T-vormige stamvormige po-20 lysiliciumlagen 168a, 168b die ieder zijn voorzien van een hol inwendige.As shown in Figure 11B, the storage electrodes thus formed consist of the substantially T-shaped stem-shaped polysilicon layers 168a, 168b, each having a hollow interior and the three-segment hanging branch-shaped polysilicon layers 158a, 158b. The embodiment shown in Figure 11B is substantially similar to the previous embodiment shown in Figure 10E except that the substantially T-shaped stem-shaped polysilicon layers 166a, 166b in the previous embodiment has been replaced with the main chamber T-shaped stem-shaped polysilicon layers 168a, 168b each having a hollow interior.

Bij deze tiende en bij de boven beschreven negende uitvoeringsvorm kunnen de kolomvormige isolatielagen met behulp van verschillende middelen tot andere vormen worden 25 gevormd. Bijvoorbeeld kan de fotoresisterosietechniek worden toegepast voor het vormen van isolatielagen met trap-vormige zijwanden. Tevens kan in plaats van de structuur die wordt getoond in figuur 10A wanneer isotroop etsen zoals een natte etsing wordt gebruikt in plaats van 30 anisotroop etsen, de dikke isolatielaag worden hervormd tot een in hoofdzaak driehoekige vorm en indien zijwandaf-standsdelen zijn gevormd op de binnenwanden van de isola- 1005631 37 tiekolommen 154a, 154b kunnen kolomvormige isolatielagen van andere vormen worden verkregen. De takvormige gelei-dingslaag kan aldus in verschillende vormen worden gevormd afhankelijk van de ontwerp-keuze.In this tenth and in the ninth embodiment described above, the columnar insulating layers can be formed into other shapes by various means. For example, the photoresist erosion technique can be used to form insulating layers with stepped sidewalls. Also, instead of the structure shown in Figure 10A when isotropic etching such as wet etching is used instead of anisotropic etching, the thick insulating layer can be reformed into a substantially triangular shape and if sidewall spacers are formed on the inner walls of the insulating columns 100a, 154b, 154b, columnar insulating layers of other shapes can be obtained. The branch-shaped conductive layer can thus be formed in different shapes depending on the design choice.

5 Op soortgelijke wijze kunnen de kolomvormige poly- siliciumlagen worden gevormd met andere vormen met behulp van verschillende middelen teneinde het oppervlaktegebied daarvan te vergroten. In het geval van figuur 2B kan bijvoorbeeld isotroop etsen worden gebruikt in plaats van 10 anisotroop etsen en kunnen de dikke polysiliciumlagen worden hervormd tot een in hoofdzaak driehoekige vorm.Similarly, the columnar polysilicon layers can be formed with other shapes by various means to increase the surface area thereof. For example, in the case of Figure 2B, isotropic etching can be used instead of anisotropic etching and the thick polysilicon layers can be reformed into a substantially triangular shape.

Elfde voorkeursuitvoeringsvormEleventh preferred embodiment

Bij de voorgaande eerste tot tiende uitvoerings-15 vormen omvat de boomvormige condensator uitsluitend een enkel niveau van opslagelektrodes. Het aantal boomniveaus is evenwel niet beperkt tot een maar kan twee of meer bedragen. De elfde uitvoeringsvorm omvat een boomvormige condensator met twee niveaus van opslagelektrodes omvattende een 20 bovenste niveau van opslagelektrodes gestapeld op een onderste niveau van opslagelektrodes die hieronder zal worden beschreven met verwijzing naar figuren 12A tot 12C.In the foregoing first to tenth embodiments, the tree-shaped capacitor comprises only a single level of storage electrodes. However, the number of tree levels is not limited to one but can be two or more. The eleventh embodiment includes a tree-shaped capacitor with two levels of storage electrodes comprising an upper level of storage electrodes stacked on a lower level of storage electrodes which will be described below with reference to Figures 12A to 12C.

De boomvormige condensator van de elfde uitvoeringsvorm is gebaseerd op de wafelstructuur van figuur 3B.The tree-shaped capacitor of the eleventh embodiment is based on the wafer structure of Figure 3B.

25 Elementen in de figuren 12A tot 12C die identiek zijn met die in figuur 3B worden aangeduid met dezelfde verwijzings -cijfers. De opslagelektrodes van de wafel getoond in figuur 3B worden gebruikt als het benedenste niveau van opslagelektrodes. De nu volgende beschrijving is uitsluitend ge-30 richt op de formatie van het bovenst niveau van opslagelektrodes dat direct wordt gestapeld bovenop het onderste niveau van opslagelektrodes.Elements in Figures 12A to 12C which are identical to those in Figure 3B are identified by the same reference numerals. The wafer storage electrodes shown in Figure 3B are used as the bottom level of storage electrodes. The following description is directed solely to the formation of the top level of storage electrodes stacked directly on top of the bottom level of storage electrodes.

1005631 381005631 38

Een polysiliciumlaag 170, zie figuur 12A tezamen met figuur 3B, alsmede een isolatielaag 171 worden successievelijk over de wafel van figuur 3B gevormd tot een dikte van bijvoorbeeld 1.000 A. De isolatielaag 171 bestaat bij 5 voorkeur uit een siliciumdioxydelaag. Daarna wordt een conventionele fotolithografische en etsbewerking gebruikt voor het bepalen en selectief wegetsen van delen van de isolatielaag 171 teneinde contactgaten 174a, 174b te vormen die zich uitstrekken vanaf het bovenoppervlak van de isolatie-10 laag 171 tot aan het bovenoppervlak van de polysiliciumlaag 170. Hierna wordt een dikke polysiliciumlaag over de wafel opgebracht tot een dikte van ongeveer bijvoorbeeld 7.000 A. De dikke polysiliciumlaag kan worden gediffundeerd met verontreinigingen zoals arseen (As) ionen teneinde de conduc-15 tiviteit daarvan te vergroten. Daarna wordt een conventionele fotolithografische en etsbewerking uitgevoerd op de wafel voor het vormen van de dikke polysiliciumlaag tot twee kolomvormige polysiliciumlagen 172a, 172b. Deze poly-siliciumkolommen 172a, 172b strekken zich vanaf het boven-20 oppervlak van de polysiliciumlaag 170 in hoofdzaak rechtop uit door de contactgaten 174a, 174b in de richting van de bovenkant van de wafel. Hierdoor kunnen de polysiliciumko-lommen 172a, 172b in elektrisch contact staan met het onderste niveau van opslagelektrodes.A polysilicon layer 170, see Figure 12A together with Figure 3B, as well as an insulating layer 171 are successively formed over the wafer of Figure 3B to a thickness of, for example, 1,000 A. The insulating layer 171 preferably consists of a silicon dioxide layer. Thereafter, a conventional photolithographic and etching operation is used to determine and selectively etch portions of the insulating layer 171 to form contact holes 174a, 174b extending from the top surface of the insulating layer 171 to the top surface of the polysilicon layer 170. After this, a thick polysilicon layer is applied over the wafer to a thickness of about, for example, 7,000 A. The thick polysilicon layer can be diffused with impurities such as arsenic (As) ions to enhance its conductivity. Thereafter, a conventional photolithographic and etching operation is performed on the wafer to form the thick polysilicon layer into two columnar polysilicon layers 172a, 172b. These polysilicon columns 172a, 172b extend substantially upright from the top surface of the polysilicon layer 170 through the contact holes 174a, 174b toward the top of the wafer. This allows the polysilicon columns 172a, 172b to be in electrical contact with the bottom level of storage electrodes.

25 Dezelfde processtappen, zie figuur 12B, zoals be schreven met verwijzing naar de figuren 3A tot 3B worden wederom gebruikt voor het vormen van de halfgeleiderstruc-tuur die in figuur 12B wordt getoond, dat wil zeggen de CVD-bewerking wordt eerst gebruikt voor het opbrengen van 30 afwisselende lagen bestaande uit de isolatielagen 176, 180, 184 en de polysiliciumlagen 178, 182 en vervolgens wordt 1005631 39 het CMP-proces toegepast op de wafel totdat de bovenkant van de polysiliciumkolommen 172a, 172b is blootgelegd.The same process steps, see Figure 12B, as described with reference to Figures 3A to 3B, are again used to form the semiconductor structure shown in Figure 12B, ie the CVD operation is first used for deposition of 30 alternating layers consisting of the insulating layers 176, 180, 184 and the polysilicon layers 178, 182 and then the CMP process is applied to the wafer until the top of the polysilicon columns 172a, 172b.

Dezelfde processtappen, zie figuren 12B en 12C, als werden beschreven met verwijzing naar figuur 3C worden 5 gebruikt om de halfgeleiderstructuur te vormen die wordt getoond in figuur 12C. Eerst wordt een polysiliciumlaag 188 opgebracht tot een dikte van ongeveer bijvoorbeeld 1.000 A. Daarna wordt een conventionele fotolithografische en etsbe-werking gebruikt voor het definiëren en selectief wegetsen 10 van delen van de polysiliciumlaag 188, de isolatielaag 184, de polysiliciumlaag 182, de isolatielaag 180, de polysiliciumlaag 178, de isolatielagen 176 en 171, de polysiliciumlaag 170, de isolatielaag 48, de polysiliciumlaag 46, de isolatielaag 44 en de polysiliciumlaag 42. Als resultaat 15 van dit proces wordt de polysiliciumlaag 188 in aparte secties 188a en 188b gesneden. De polysiliciumlaag 182 wordt in aparte gebieden 182a en 182b gesneden en de polysiliciumlaag 178 wordt in aparte secties 178a en 178b gesneden, de polysiliciumlaag 170 wordt in aparte secties 179a en 20 179b gesneden, de polysiliciumlaag 46 wordt in aparte sec ties 46a en 46b gesneden en de polysiliciumlaag 42 wordt in aparte secties 42a en 42b gesneden.The same process steps, see Figures 12B and 12C, as described with reference to Figure 3C are used to form the semiconductor structure shown in Figure 12C. First, a polysilicon layer 188 is applied to a thickness of about, for example, 1,000 A. Then a conventional photolithographic and etching operation is used to define and selectively etch away parts of the polysilicon layer 188, the insulating layer 184, the polysilicon layer 182, the insulating layer 180 , the polysilicon layer 178, the insulating layers 176 and 171, the polysilicon layer 170, the insulating layer 48, the polysilicon layer 46, the insulating layer 44, and the polysilicon layer 42. As a result of this process, the polysilicon layer 188 is cut into separate sections 188a and 188b. The polysilicon layer 182 is cut into separate areas 182a and 182b and the polysilicon layer 178 is cut into separate sections 178a and 178b, the polysilicon layer 170 is cut into separate sections 179a and 179b, the polysilicon layer 46 is cut into separate sections 46a and 46b, and the polysilicon layer 42 is cut into separate sections 42a and 42b.

Deze secties 188a, 188b, 182a, 182b, 178a, 178b, 170a, 170b, 46a, 46b, 42a en 42b dienen als takvormige ge-25 leidingslagen voor de boomvormige condensatoren van de DRAM-cellen in de wafel.These sections 188a, 188b, 182a, 182b, 178a, 178b, 170a, 170b, 46a, 46b, 42a and 42b serve as branch conductor layers for the tree-shaped capacitors of the DRAM cells in the wafer.

Vervolgens wordt de wafel nat geëtst waarbij de etsbeschermingslaag 22 dient als etseindpunt voor het verwijderen van de blootliggende isolatielagen 184, 180, 176, 30 171, 48, 44 en 40. Hierdoor is de formatie van de opslage- lektrodes voor de boomvormige condensator van DRAM-cellen in de wafel voltooid.Then, the wafer is etched wet with the etch protection layer 22 serving as an etching end point to remove the exposed insulating layers 184, 180, 176, 30 171, 48, 44 and 40. This makes the formation of the storage electrodes for the tree condenser of DRAM cells in the wafer completed.

10 0 5 6 3 ί 4010 0 5 6 3 ί 40

Zoals figuur 12C toont bestaan de aldus gevormde opslagelektrodes uit twee niveaus van opslagelektrodes, waarbij het onderste niveau stamvormige geleidingslagen 26a, 26b omvat, de bovenste takvormige geleidingslagen 5 170a, 170b, de in hoofdzaak L-vormige hangende takvormige geleidingslagen 42a, 46a en 42b, 46b en het bovenste niveau de stamvormige geleidingslagen 172a, 172b, de bovenste takvormige geleidingslagen 188a, 188b en de in hoofdzaak L-vormige hangende takvormige geleidingslagen 178a, 182a en 10 178b, 182b omvat. Deze uitvoeringsvorm bezit het voordeel van een aanmerkelijke toename van het ladingsopslagopper-vlak van de boomvormige condensator.As Figure 12C shows, the storage electrodes thus formed consist of two levels of storage electrodes, the lower level comprising stem-shaped conductive layers 26a, 26b, the upper branch-shaped conductive layers 5 170a, 170b, the substantially L-shaped hanging branch-shaped conductive layers 42a, 46a and 42b, 46b and the upper level comprises the stem-shaped guide layers 172a, 172b, the upper branch-shaped guide layers 188a, 188b and the substantially L-shaped hanging branch-shaped guide layers 178a, 182a and 178b, 182b. This embodiment has the advantage of a significant increase in the charge storage area of the tree-shaped capacitor.

Twaalfde voorkeursuitvoeringsvorm 15 Bij de voorgaande uitvoeringsvormen zijn de onder kanten van de polysiliciumkolommen direct elektrisch verbonden met de draingebieden van de overbrengtransistors in de DRAM-cellen. De uitvinding is tot een dergelijke structuur evenwel niet beperkt. De twaalfde uitvoeringsvorm be- 20 treft een boomvormige condensator waarbij de polysilicium-kolommen elektrisch zijn verbonden via een geleidende laag met de draingebieden van de overbrengtransistors zoals hieronder wordt beschreven met verwijzing naar figuren 13A en 13B.Twelfth Preferred Embodiment In the foregoing embodiments, the bottoms of the polysilicon columns are directly electrically connected to the drain regions of the transfer transistors in the DRAM cells. However, the invention is not limited to such a structure. The twelfth embodiment relates to a tree-shaped capacitor in which the polysilicon columns are electrically connected via a conductive layer to the drain regions of the transfer transistors as described below with reference to Figures 13A and 13B.

25 De boomvormige condensator van de twaalfde uitvoe ringsvorm is gebaseerd op de wafelstructuur van figuur 2A. Elementen in de figuren 13A en 13B die identiek zijn met die in figuur 2A worden aangeduid met dezelfde verwijzings-cij fers.The tree-shaped capacitor of the twelfth embodiment is based on the wafer structure of Figure 2A. Elements in Figures 13A and 13B that are identical to those in Figure 2A are identified by the same reference numerals.

30 De CVD-methode, zie figuur 13A tezamen met figuur 2A, wordt toegepast voor het opbrengen van een isolerende planariseringslaag 190 zoals een laag bestaande uit boro- 1005651 41 fosfosilicaatglas (BPSG) op de wafel van figuur 2A. Vervolgens wordt dezelfde methode gebruikt voor het vormen van een etsbeschermingslaag 192 zoals een siliciumnitridelaag. Daarna wordt een conventionele fotolithografische en etsbe-5 werking toegepast voor het selectief verwijderen van delen van de etsbeschermingslaag 192 en de isolerende planarise-ringslaag 190 teneinde opslagelektrodecontactgaten 194a, 194b te vormen die zich uitstrekken vanaf het bovenoppervlak van de etsbeschermingslaag 192 tot aan het oppervlak 10 van de draingebieden 16a, 16b. Daarna wordt een dikke poly-siliciumlaag over de wafel opgebracht. De dikke polysilici-umlaag kan verder worden gediffundeerd met verontreinigingen zoals arseenionen ter verhoging van de conductiviteit. Daarna wordt een conventioneel fotolithografische en ets-15 procédé gebruikt voor het selectief wegetsen van de dikke polysiliciumlaag teneinde de dikke polysiliciumlagen te hervormen tot in hoofdzaak T-vormige polysiliciumlagen 196a, 196b die zich uitstrekken vanaf het oppervlak van de draingebieden 16a, 16b in verticale richting door de opsla-20 gelektrodecontactgaten 194a, 194b. Als andere mogelijkheid kan de formering van de polysiliciumlagen uitgevoerd worden tezamen met de formering van de opslagelektrodes voor de ladingsopslagcondensator van iedere DRAM-cel.The CVD method, see Figure 13A together with Figure 2A, is used to apply an insulating planarization layer 190 such as a layer consisting of boro-1005651 41 phosphosilicate glass (BPSG) to the wafer of Figure 2A. Then, the same method is used to form an etch protection layer 192 such as a silicon nitride layer. Thereafter, a conventional photolithographic and etching operation is used to selectively remove portions of the etch protection layer 192 and the insulating planarization layer 190 to form storage electrode contact holes 194a, 194b extending from the top surface of the etch protection layer 192 to the surface 10. of the drain areas 16a, 16b. Then a thick poly-silicon layer is applied over the wafer. The thick polysilicon layer can be further diffused with impurities such as arsenic ions to increase conductivity. Thereafter, a conventional photolithographic and etching process is used to selectively etch away the thick polysilicon layer to reform the thick polysilicon layers into substantially T-shaped polysilicon layers 196a, 196b extending from the surface of the drain regions 16a, 16b in the vertical direction. through the storage 20 electrode contact holes 194a, 194b. Alternatively, the formation of the polysilicon layers can be performed together with the formation of the storage electrodes for the charge storage capacitor of each DRAM cell.

Figuur 13B toont dat bij de volgende stap een iso-25 latielaag 198 zoals een siliciumdioxydelaag wordt aangebracht over de wafel. Daarna wordt een conventionele foto-lithografische en etsbewerking toegepast voor het bepalen en selectief wegetsen van delen van de isolatielaag 198 teneinde vensters 200a, 200b te vormen door de isolatielaag 30 198 en het bovenoppervlak van de in hoofdzaak T-vormige po lysiliciumlagen 196a, 196b bloot te leggen. Daarna wordt een dikke polysiliciumlaag aangebracht over de wafel tot 10 0 5 t ' 42 een dikte van bijvoorbeeld ongeveer 7.000 A. Voorts kan de dikke polysiliciumlaag worden gediffundeerd met verontreinigingen zoals arseen (As) ionen ter verhoging van conduc-tiviteit. Daarna wordt een conventionele fotolithografische 5 en etsbewerking gebruikt voor het definiëren en selectief wegetsen van delen van de dikke polysiliciumlaag teneinde polysiliciumkolommen 202a, 202b die zich uitstrekken vanaf het bovenoppervlak van de in hoofdzaak T-vormige polysili-ciumlagen 196a, 196b opwaarts door de vensters 200a, 200b 10 tot boven de bovenkant van de wafel. De polysiliciumkolom-men 202a, 202b dienen als bovenkant van de stamvormige ge-leidingslagen voor de ladingsopslagcondensator van de DRAM-cel.Figure 13B shows that in the next step, an insulation layer 198 such as a silicon dioxide layer is applied over the wafer. Thereafter, a conventional photo-lithographic and etching operation is used to determine and selectively etch portions of the insulating layer 198 to form windows 200a, 200b through the insulating layer 30 198 and exposing the top surface of the substantially T-shaped polysilicon layers 196a, 196b to lay. Thereafter, a thick polysilicon layer is applied over the wafer to a thickness of, for example, about 7,000 A. Further, the thick polysilicon layer can be diffused with impurities such as arsenic (As) ions to enhance conductivity. Then, a conventional photolithographic and etching operation is used to define and selectively etch away portions of the thick polysilicon layer to form polysilicon columns 202a, 202b extending from the top surface of the substantially T-shaped polysilicon layers 196a, 196b up through windows 200a. 200b 10 above the top of the wafer. The polysilicon columns 202a, 202b serve as the top of the stem-shaped conduction layers for the charge storage capacitor of the DRAM cell.

Ter voltooiing van de vervaardiging van de DRAM-15 chip kan de wafel van figuur 13B verder worden bewerkt met stappen zoals boven werd beschreven met betrekking tot de eerste tot de achtste en de elfde uitvoeringsvormen.To complete the manufacture of the DRAM-15 chip, the wafer of Figure 13B can be further processed in steps as described above with respect to the first through the eighth and eleventh embodiments.

Het zal voor de vakman op het gebied van halfge-leidervervaardiging duidelijk zijn dat de voorgaand geopen-20 baarde uitvoeringsvormen ofwel alleen of in combinatie kunnen worden toegepast voor het verschaffen van opslagelek-trodes van verschillende afmetingen en vormen op een enkele DRAM-chip. Deze variaties bevinden zich allen binnen de be-schermingsomvang van de uitvinding.It will be apparent to those skilled in the semiconductor manufacturing art that the previously disclosed embodiments can be used either alone or in combination to provide storage electrodes of various sizes and shapes on a single DRAM chip. These variations are all within the scope of the invention.

25 Alhoewel in de bij gevoegde tekeningen de uitvoe ringsvormen van de drains van de overbrengtransistors zijn gebaseerd op diffusiegebieden in een siliciumsubstraat zijn andere variaties, bijvoorbeeld gleufvormige draingebieden (trench type drain regions) mogelijk.Although in the accompanying drawings the embodiments of the drains of the transfer transistors are based on diffusion regions in a silicon substrate, other variations, for example trench type drain regions, are possible.

30 Elementen in de bijgevoegde tekeningen zijn sche matische schema's ten behoeve van demonstratiedoeleinden en geven niet de werkelijke schaal weer. De afmetingen van de 1005631 43 elementen van de getoonde uitvinding dienen onder geen omstandigheid te worden beschouwd als beperkingen van de be-schermingsomvang van de uitvinding.Elements in the attached drawings are schematic diagrams for demonstration purposes and do not represent the actual scale. Under no circumstances should the dimensions of the 1005631 43 elements of the invention shown be construed as limiting the scope of the invention.

Alhoewel de uitvinding werd beschreven bij wijze 5 van voorbeeld en in termen van voorkeursuitvoeringsvormen dient te worden begrepen dat de uitvinding niet is beperkt tot de geopenbaarde uitvoeringsvormen. Het is in tegendeel bedoeld om verschillende modificaties en soortgelijke opstellingen af te dekken zoals deze duidelijk zullen zijn 10 voor de vakman. De beschermingsomvang van de bijgevoegde conclusies die de uitvinding definiëren dient dan ook de meest ruime interpretatie te worden toegekend teneinde al dergelijke modificaties en overeenkomstige structuren te omvatten.Although the invention has been described by way of example and in terms of preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. On the contrary, it is intended to cover various modifications and similar arrangements as will be apparent to those skilled in the art. The scope of the appended claims defining the invention should therefore be accorded the broadest interpretation to cover all such modifications and corresponding structures.

15 100563115 1005631

Claims (26)

1. Halfgeleidergeheugeninrichting omvattende: (a) een substraat, (b) een overbrengtransistor gevormd op het genoemde substraat welke overbrengtransistor is voorzien van 5 source-/drain-gebieden en (c) een boomvormige condensator die elektrisch is verbonden met een van de genoemde source-/drain-gebieden, waarbij de boomvormige condensator omvat: (i) ten minste een stamvormige gelei-10 dingslaag met een bovenkant en met een onderkant en elektrisch gekoppeld met een van de genoemde source-/drain-gebieden, welke ten minste aanwezige stamvormige gelei-dingslaag zich in hoofdzaak opwaarts uitstrek vanaf de genoemde onderkant, 15 (ii) ten minste een bovenste takvormige geleidingslaag die elektrisch is verbonden met de genoemde bovenkant van de genoemde stamvormige geleidingslaag, welke ten minste aanwezige bovenste takvormige geleidingslaag is voorzien van een onderoppervlak en 20 (iii) ten minste een hangende takvormige geleidingslaag die met een uiteinde is verbonden met het onderoppervlak van de genoemde ten minste aanwezige bovenste takvormige geleidingslaag, waarbij de genoemde ten minste aanwezige stamvormige geleidingslaag, de genoemde ten 25 minste aanwezige bovenste takvormige geleidingslaag en de genoemde ten minste aanwezige hangende takvormige geleidingslaag in combinatie een opslagelektrode vormen voor de genoemde boomvormig condensator, (iv) een dielektrische laag gevormd over 30 blootliggende oppervlakken van de ten minste aanwezige 1005631 stamvormige geleidingslaag, de ten minste aanwezige bovenste takvormige geleidingslaag en de ten minste aanwezige hangende takvormige geleidingslaag en (v) een overdekkende geleidingslaag die de 5 genoemde dielektrische laag overdekt welke overdekkende geleidingslaag dient als tegenovergelegen elektrode van de genoemde boomvormige condensator, waarbij de genoemde ten minste aanwezige hangende takvormige geleidingslaag omvat: 10 een eerste paar hangende takvormige geleidingsla- gen met in hoofdzaak een L-vormige dwarsdoorsnede, welk eerste paar van in hoofdzaak L-vormige hangende takvormige geleidingslagen ieder met een uiteinde is verbonden met het onderoppervlak van de ten minste aanwezige bovenste takvor-15 mige geleidingslaag en dat de genoemde boomvormige condensator verder omvat : een tweede paar van in hoofdzaak L-vormige hangende takvormige geleidingslagen die in hoofdzaak evenwijdig 20 zijn opgesteld met het genoemde eerste paar in hoofdzaak L-vormige hangende takvormige geleidingslagen, waarbij ieder van het genoemde tweede paar van in hoofdzaak L-vormige hangende takvormige geleidingslagen met een uiteinde is verbonden met het genoemde onderoppervlak van de genoemde 25 ten minste aanwezige bovenste takvormige geleidingslaag.A semiconductor memory device comprising: (a) a substrate, (b) a transfer transistor formed on said substrate, which transfer transistor includes 5 source / drain regions and (c) a tree capacitor electrically connected to one of said source drain / drain regions, the tree-shaped capacitor comprising: (i) at least one trunk conductor layer having a top and a bottom and electrically coupled to one of said source / drain regions, which at least trunk conductive layer extending substantially upwardly from said underside, (ii) at least one upper branch-shaped conductive layer electrically connected to said top of said trunk-shaped conductive layer, said at least upper branch-shaped conductive layer provided with a bottom surface, and (Iii) at least one hanging branch-like guiding layer which is connected at one end to the bottom surface of said at least present top branch-like conductive layer, said at least present trunk-like conductive layer, said at least present top branch-like conductive layer and said at least present hanging branch-like conductive layer in combination form a storage electrode for said tree-shaped capacitor, ( iv) a dielectric layer formed over exposed surfaces of the at least one present 1005631 stem-shaped guiding layer, the at least present upper branch-shaped guiding layer and the at least one hanging branch-shaped guiding layer and (v) a covering conducting layer covering said dielectric layer covering conductive layer serves as an opposing electrode of said tree-shaped capacitor, said at least present hanging branch-shaped conductive layer comprising: a first pair of hanging branch-shaped conductive layers with substantially an L-shape In a cross-sectional view, said first pair of substantially L-shaped hanging branch-like conductive layers each end-connected to the bottom surface of the at least one upper branch-shaped conductive layer present, and further comprising said tree-shaped capacitor: a second pair of substantially L-shaped hanging branch-shaped guide layers arranged substantially parallel to said first pair of substantially L-shaped hanging branch-shaped guide layers, each of said second pair of substantially L-shaped hanging branch-shaped guide layers having one end connected to it. said bottom surface of said at least present upper branch-like guiding layer. 2. Halfgeleidergeheugeninrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het tweede paar van in hoofdzaak L-vormige hangende takvormige geleidingslagen is opgesteld beneden het genoemde eerste paar in hoofdzaak L- 30 vormige hangende takvormige geleidingslagen.2. A semiconductor memory device according to claim 1, characterized in that the second pair of substantially L-shaped hanging branch-shaped guide layers is arranged below said first pair of substantially L-shaped hanging branch-shaped guide layers. 3. Halfgeleidergeheugeninrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het genoemde eerste paar van in 1005b3i hoofdzaak L-vormige hangende takvormige geleidingslagen in hoofdzaak symmetrisch is opgesteld ten opzichte van de genoemde ten minste aanwezige stamvormige geleidingslagen.Semiconductor memory device according to claim 1, characterized in that said first pair of hanging branch-shaped guide layers substantially L-shaped in 1005b3i is disposed substantially symmetrically with respect to said at least present stem-shaped guide layers. 4. Halfgeleidergeheugeninrichting volgens conclu- 5 sie 1, met het kenmerk, dat de genoemde bovenste takvormige polysiliciumlaag een in hoofdzaak middelste deel bezit dat is verbonden met de genoemde bovenkant van de genoemde ten minste aanwezige stamvormige polysiliciumlaag en in hoofdzaak onder een rechte hoek is opgesteld ten opzichte van de 10 genoemde ten minste aanwezige stamvormige geleidingslaag.4. A semiconductor memory device according to claim 1, characterized in that said top branch polysilicon layer has a substantially middle portion connected to said top of said at least present stem polysilicon layer and is disposed substantially at right angles with respect to said at least stem-shaped guiding layer present. 5. Halfgeleidergeheugeninrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de ten minste aanwezige hangende takvormige geleidingslaag een eerste segment bezit alsmede een tweede segment waarbij het genoemde eerste segment 15 in hoofdzaak opstaand is en is verbonden met het genoemde onderoppervlak van de genoemde ten minste aanwezige bovenste takvormige geleidingslaag en het genoemde tweede segment zich horizontaal uitstrekt vanaf een uiteinde van het genoemde eerste segment.Semiconductor memory device according to claim 4, characterized in that the at least present hanging branch-shaped guide layer has a first segment as well as a second segment, wherein said first segment 15 is substantially upright and is connected to said bottom surface of said at least present upper branch-shaped guiding layer and said second segment extends horizontally from one end of said first segment. 6. Halfgeleidergeheugeninrichting volgens conclu sie 1, met het kenmerk, dat de genoemde ten minste aanwezige hangende takvormige geleidingslaag een oppervlak bezit dat in contact staat met de genoemde ten minste aanwezige stamvormige geleidingslaag.A semiconductor memory device according to claim 1, characterized in that said at least present hanging branch-shaped guide layer has a surface which is in contact with said at least present stem-shaped guide layer. 7. Halfgeleidergeheugeninrichting volgens conclu sie 1, met het kenmerk, dat de ten minste aanwezige stamvormige geleidingslaag bij de bovenkant een in hoofdzaak T-vormig segment omvat.Semiconductor memory device according to claim 1, characterized in that the at least present stem-shaped conductive layer comprises a substantially T-shaped segment at the top. 8. Halfgeleidergeheugeninrichting omvattende: 30 (a) een substraat, 10 0 5 6 3 1 (b) een overbrengtransistor gevormd op het genoemde substraat welke overbrengtransistor is voorzien van source-/drain-gebieden en (c) een boomvormige condensator die elektrisch is 5 verbonden met een van de genoemde source-/drain-gebieden, waarbij de boomvormige condensator omvat: (i) ten minste een stamvormige gelei-dingslaag met een bovenkant en een onderkant die elektrisch is gekoppeld met het genoemde ene source-/drain-gebied 10 waarbij althans een stamvormige geleidingslaag zich in hoofdzaak opwaarts uitstrekt vanaf de genoemde onderkant, (ii) ten minste een bovenste takvormige geleidingslaag met een onderoppervlak en elektrisch verbonden met de genoemde bovenkant van de ten minste aanwezige 15 stamvormige geleidingslaag en (iii) ten minste een hangende takvormige geleidingslaag met een eerste segment en een tweede segment, welke tweede segment is verbonden met en onder een hoek staat ten opzichte van het genoemde eerste segment, 20 welke eerste segment met een uiteinde is verbonden met het onderoppervlak van de genoemde ten minste aanwezige bovenste takvormige geleidingslaag, waarbij de genoemde ten minste aanwezige stamvormige geleidingslaag, de genoemde ten minste aanwezige bovenste takvormige geleidingslaag en de 25 genoemde ten minste aanwezige hangende takvormige geleidingslaag in combinatie een opslagelektrode vormen voor de genoemde boomvormig condensator, (iv) een dielektrische laag gevormd over blootliggende oppervlakken van de genoemde ten minste aan- 30 wezige stamvormige geleidingslaag, de genoemde ten minste aanwezige bovenste takvormige geleidingslaag en de genoemde aanwezige onderste takvormige geleidingslaag en 1005631 (v) een overdekkende geleidingslaag die de genoemde dielektrische laag overdekt welke overdekkende geleidingslaag dient als tegenovergelegen elektrode van de genoemde boomvormige condensator, 5 waarbij de genoemde ten minste aanwezige hangende takvormige geleidingslaag omvat: een eerste paar hangende takvormige geleidingsla-gen met in hoofdzaak een L-vormige dwarsdoorsnede, welke eerste paar van in hoofdzaak L-vormige hangende takvormige 10 geleidingslagen ieder met een uiteinde zijn verbonden met het genoemde onderoppervlak van de genoemde ten minste aanwezige bovenste takvormige geleidingslaag en dat de genoemde ten minste aanwezige hangende takvormige geleidingslaag verder omvat: 15 een tweede paar in hoofdzaak L-vormige hangende takvormige geleidingslagen die in hoofdzaak evenwijdig zijn opgesteld met het genoemde eerste paar in hoofdzaak L-vormige hangende takvormige geleidingslagen, waarbij ieder van het genoemde tweede paar van in hoofdzaak L-vormige 20 hangende takvormige geleidingslagen met een uiteinde is verbonden met het genoemde onderoppervlak van de genoemde ten minste aanwezige bovenste takvormige geleidingslaag.8. Semiconductor memory device comprising: 30 (a) a substrate, 10 0 5 6 3 1 (b) a transfer transistor formed on said substrate, which transfer transistor includes source / drain regions and (c) a tree capacitor which is electric 5 connected to one of said source / drain regions, the tree-shaped capacitor comprising: (i) at least one trunk conductive layer having a top and a bottom electrically coupled to said one source / drain region at least one stem-shaped guide layer extending substantially upwardly from said bottom, (ii) at least one upper branch-shaped guide layer having a bottom surface and electrically connected to said top of the at least one stem-shaped guide layer and (iii) at least one hanging branch-shaped guiding layer with a first segment and a second segment, the second segment being connected to and at an angle to o view of said first segment, said first segment being connected at one end to the bottom surface of said at least present upper branch-like guide layer, said at least present stem-shaped guide layer, said at least present upper branch-like guide layer and said at least one hanging branch-shaped guide layer in combination forms a storage electrode for said tree-shaped capacitor, (iv) a dielectric layer formed over exposed surfaces of said at least present stem-shaped guide layer, said at least present upper branch-shaped guide layer and said present lower branch-shaped conductive layer and 1005631 (v) a covering conductive layer covering said dielectric layer, said covering conductive layer serving as opposite electrode of said tree-shaped capacitor, said at least one present suspended branch-shaped guiding layer comprises: a first pair of hanging branch-shaped guiding layers with substantially an L-shaped cross-section, which first pair of substantially L-shaped hanging branch-shaped guiding layers are each connected at one end to said bottom surface of said ten least upper branch-shaped guiding layer present and that said at least present hanging branch-shaped guiding layer further comprises: a second pair of substantially L-shaped hanging branch-shaped guiding layers which are arranged substantially parallel to said first pair of substantially L-shaped hanging branch-shaped guiding layers, wherein each of said second pair of substantially L-shaped hanging branch-like guide layers is end-connected to said bottom surface of said at least present upper branch-like guide layer. 9. Halfgeleidergeheugeninrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het genoemde tweede paar van in 25 hoofdzaak L-vormige hangende takvormige geleidingslagen is opgesteld onder het eerste paar van in hoofdzaak L-vormige hangende takvormige geleidingslagen.9. A semiconductor memory device according to claim 8, characterized in that said second pair of substantially L-shaped hanging branch-shaped guide layers is arranged below the first pair of substantially L-shaped hanging branch-shaped guide layers. 10. Halfgeleidergeheugeninrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het genoemde eerste paar in 30 hoofdzaak L-vormige hangende takvormige geleidingslagen in hoofdzaak symmetrisch is opgesteld ten opzichte van de genoemde ten minste aanwezige stamvormige geleidingslagen. 100565110. A semiconductor memory device according to claim 8, characterized in that said first pair of substantially L-shaped hanging branch-shaped guide layers are arranged substantially symmetrically with respect to said at least stem-shaped guide layers present. 1005651 11. Halfgeleidergeheugeninrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de genoemde bovenste takvormige polysiliciumlaag een in hoofdzaak middelste gebied bezit dat is verbonden met de genoemde bovenkant van de genoemde 5 ten minste aanwezige stamvormige polysiliciumlaag en in hoofdzaak onder een rechte hoek is opgesteld ten opzichte van de ten minste aanwezige stamvormige geleidingslaag.11. A semiconductor memory device according to claim 8, characterized in that said upper branch-shaped polysilicon layer has a substantially middle region which is connected to said top of said at least present stem-shaped polysilicon layer and is disposed substantially at right angles to of the at least stem-shaped guiding layer present. 12. Halfgeleidergeheugeninrichting volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het genoemde eerste segment 10 van de genoemde ten minste aanwezige hangende takvormige geleidingslaag in hoofdzaak opstaand is en is verbonden met het genoemde onderoppervlak van de genoemde ten minste aanwezige bovenste takvormige geleidingslaag en het genoemde tweede segment zich vanaf een eerste uiteinde van het ge- 15 noemde eerste segment horizontaal uitstrekt.A semiconductor memory device according to claim 11, characterized in that said first segment 10 of said at least present hanging branch-like guide layer is substantially upright and is connected to said bottom surface of said at least present upper branch-like guide layer and said second segment extends horizontally from a first end of said first segment. 13. Halfgeleidergeheugeninrichting volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de genoemde ten minste aanwezige hangende takvormige geleidingslaag verder een derde segment bezit dat is verbonden met het genoemde tweede seg- 20 ment alsmede een vierde segment dat is verbonden met het genoemde segment.13. A semiconductor memory device according to claim 12, characterized in that said at least present hanging branch-shaped conduction layer further comprises a third segment connected to said second segment and a fourth segment connected to said segment. 14. Halfgeleidergeheugeninrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de genoemde ten minste aanwezige hangende takvormige geleidingslaag is voorzien van een 25 oppervlak dat in contact staat met de genoemde ten minste aanwezige stamvormige geleidingslaag.14. A semiconductor memory device according to claim 8, characterized in that said at least present hanging branch-shaped guiding layer has a surface which is in contact with said at least present trunk-shaped guiding layer. 15. Halfgeleidergeheugeninrichting volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat de genoemde ten minste aanwezige stamvormige geleidingslaag verder bij de bovenkant een 30 in hoofdzaak horizontaal segment bevat.15. A semiconductor memory device according to claim 14, characterized in that said at least present stem-shaped conductive layer further comprises a substantially horizontal segment at the top. 16. Halfgeleidergeheugeninrichting omvattende: (a) een substraat, 1005631 (b) een overbrengtransistor gevormd op het genoemde substraat welke overbrengtransistor is voorzien van source-/drain-gebieden en (c) een boomvormige condensator die elektrisch is 5 verbonden met een van de genoemde source-/drain-gebieden, waarbij de boomvormige condensator omvat: (i) ten minste een stamvormige gelei-dingslaag met een bovenkant en met een onderkant die elektrisch is verbonden met het genoemde ene source-/drain- 10 gebied, welke ten minste aanwezige stamvormige gelei- dingslaag ten minste en kolomvormig deel omvat dat zich in hoofdzaak opwaarts uitstrekt vanaf de genoemde onderkant, (ii) ten minste een bovenste takvormige geleidingslaag die elektrisch is verbonden met de genoemde 15 bovenkant van de genoemde ten minste aanwezige stamvormige geleidingslaag en (iii) ten minste een hangende takvormige geleidingslaag omvattende een aantal in serie verbonden segmenten die met een uiteinde is verbonden met het onder- 20 oppervlak van de genoemde ten minste aanwezige bovenste takvormige geleidingslaag, waarbij de genoemde ten minste aanwezige stamvormige geleidingslaag, de genoemde ten minste aanwezige bovenste takvormige geleidingslaag en de genoemde aanwezige hangende takvormige geleidingslaag in com- 25 binatie een opslagelektrode vormen voor de genoemde boomvormig condensator, (iv) een dielektrische laag gevormd over blootliggende oppervlakken van de ten minste aanwezige stamvormige geleidingslaag, de ten minste aanwezige boven- 30 ste takvormige geleidingslaag en de ten minste aanwezige onderste takvormige geleidingslaag en 1005631 (v) een overdekkende geleidingslaag die de genoemde dielektrische laag overdekt welke overdekkende geleidingslaag dient als tegenovergelegen elektrode van de genoemde boomvormige condensator, 5 met het kenmerk, dat de ten minste aanwezige han gende takvormige geleidingslaag een aantal paren van hangende takvormige geleidingslagen omvat, waarbij ieder paar in hoofdzaak symmetrisch is opgesteld ten opzichte van de genoemde ten minste aanwezige stamvormige geleidingslaag en 10 iedere hangende takvormige geleidingslaag met een uiteinde is verbonden met het genoemde onderoppervlak van de genoemde ten minste aanwezige bovenste takvormige geleidingslaag.16. Semiconductor memory device comprising: (a) a substrate, 1005631 (b) a transfer transistor formed on said substrate, which transfer transistor includes source / drain regions and (c) a tree capacitor electrically connected to one of said source / drain regions, wherein the tree-shaped capacitor comprises: (i) at least one trunk conductive layer having a top and a bottom electrically connected to said one source / drain region, which at least present stem-shaped conductive layer comprises at least one columnar portion extending substantially upwardly from said bottom, (ii) at least one upper branch-like conductive layer electrically connected to said top of said at least present stem-shaped conductive layer, and (iii ) at least one hanging branch-like guide layer comprising a number of serially connected segments which is one end connected to the bottom surface of said at least present upper branch-shaped guide layer, said at least present stem-shaped guide layer, said at least present upper branch-shaped guide layer and said present hanging branch-shaped guide layer in combination form a storage electrode for said tree-shaped capacitor, (iv) a dielectric layer formed over exposed surfaces of the at least present stem-shaped conductive layer, the at least present upper branch-shaped conductive layer and the at least present lower branch-shaped conductive layer, and 1005631 (v) a covering conductive layer which covering said dielectric layer, said covering conductive layer serving as an opposite electrode of said tree-shaped capacitor, characterized in that the at least present hanging branch-shaped conductive layer comprises a number of pairs of hanging branch-shaped conductive layers at, wherein each pair is arranged substantially symmetrically with respect to said at least present stem-shaped guide layer and each hanging branch-shaped guide layer is connected at one end to said bottom surface of said at least present upper branch-shaped guide layer. 17. Halfgeleidergeheugeninrichting volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat de ten minste aanwezige han- 15 gende takvormige geleidingslaag vier segmenten omvat.17. Semiconductor memory device according to claim 16, characterized in that the at least present hanging branch-shaped conduction layer comprises four segments. 18. Halfgeleidergeheugeninrichting omvattende: (a) een substraat, (b) een overbrengtransistor gevormd op het genoemde substraat welke overbrengtransistor is voorzien van 20 source-/drain-gebieden en (c) een boomvormige condensator die elektrisch is verbonden met een van de genoemde source-/drain-gebieden, met het kenmerk, dat de boomvormige condensator omvat: (i) ten minste een stamvormige gelei- 25 dingslaag met een bovenkant en een onderkant die elektrisch is gekoppeld met het genoemde ene genoemde source-/drain-gebied welke ten minste aanwezige stamvormige geleidingslaag ten minste een kolomvormig deel dat zich in hoofdzaak opwaarts uitstrekt vanaf het genoemde onderui- 30 teinde, (ii) ten minste een hangende takvormige geleidingslaag met ten minste een eerste segment, een twee- 10 0 5 6 ; de segment en een derde segment welk tweede segment is verbonden met en onder hoek staat ten opzichte van het genoemde eerste segment, welk genoemde derde segment is verbonden met en onder een hoek staat ten opzichte van het genoemde 5 tweede segment en welke eerste segment met een uiteinde is verbonden met een zij oppervlak van de genoemde ten minste aanwezige stamvormige geleidingslaag en waarbij de genoemde ten minste aanwezige stamvormige geleidingslaag en de genoemde ten minste hangende takvormige geleidingslaag in 10 combinatie een opslagelektrode vormen voor de genoemde boomvormige condensator, (iii) een dielektrische laag gevormd over blootliggende oppervlakken van de genoemde ten minste aanwezige stamvormige geleidingslaag en de genoemde ten minste 15 aanwezige hangende takvormige geleidingslaag en (v) een overdekkende geleidingslaag die de genoemde dielektrische laag overdekt welke overdekkende geleidingslaag dient als tegenovergelegen elektrode van de genoemde boomvormige condensator.A semiconductor memory device comprising: (a) a substrate, (b) a transfer transistor formed on said substrate, which transfer transistor includes 20 source / drain regions, and (c) a tree capacitor electrically connected to one of said source / drain regions, characterized in that the tree-shaped capacitor comprises: (i) at least one stem-shaped conductive layer having a top and a bottom electrically coupled to said one said source / drain region, which at least one stem-shaped guiding layer present at least one column-shaped part which extends substantially upwardly from said bottom end, (ii) at least one hanging branch-shaped guiding layer with at least a first segment, a two-part 5; the segment and a third segment which second segment is connected to and at an angle to said first segment, which said third segment is connected to and at an angle to said second segment and which first segment to a end is connected to a side surface of said at least present stem-shaped conductive layer and said at least present stem-shaped conductive layer and said at least hanging branch-shaped conductive layer in combination form a storage electrode for said tree-shaped capacitor, (iii) a dielectric layer formed over exposed surfaces of said at least present stem-shaped conductive layer and said at least 15 suspended branch-shaped conductive layer and (v) a covering conductive layer covering said dielectric layer, said covering conductive layer serving as an opposite electrode of said tree-shaped capacitor. 19. Halfgeleidergeheugeninrichting volgens conclu sie 18, met het kenmerk, dat het genoemde kolomvormige deel van de genoemde ten minste aanwezige stamvormige geleidingslaag een hol inwendige bezit.Semiconductor memory device according to claim 18, characterized in that said columnar part of said at least present stem-shaped conductive layer has a hollow interior. 20. Halfgeleidergeheugeninrichting volgens conclu-25 sie 19, met het kenmerk, dat de genoemde ten minste aanwezige stamvormige geleidingslaag in dwarsdoorsnede in hoofdzaak U-vormig is.20. A semiconductor memory device according to claim 19, characterized in that said at least present stem-shaped conduction layer is substantially U-shaped in cross section. 21. Halfgeleidergeheugeninrichting volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat de ten minste stamvormige ge- 30 leidingslaag omvat: *1001 een ondersegment met een bovenkant en elektrisch verbonden met het genoemde exemplaar van de genoemde sour-ce-/drain-gebieden en een bovenste segment met in hoofdzaak een T-5 vormige dwarsdoorsnede en verbonden met de bovenkant van het genoemde onderste segment.21. A semiconductor memory device according to claim 18, characterized in that the at least stem-shaped conduction layer comprises: * 1001 a bottom segment with a top and electrically connected to said copy of said source / drain regions and a top segment having a substantially T-5 shaped cross section and connected to the top of said bottom segment. 22. Halfgeleidergeheugeninrichting volgens conclusie 21, met het kenmerk, dat de ten minste aanwezige hangende takvormige geleidingslaag is verbonden met het ge- 10 noemde bovenste segment van de genoemde aanwezige stamvor-mige geleidingslaag.22. A semiconductor memory device according to claim 21, characterized in that the at least one hanging branch-shaped guiding layer present is connected to said upper segment of said present trunk-shaped guiding layer. 23. Halfgeleidergeheugeninrichting volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat de genoemde ten minste aanwezige stamvormige geleidingslaag omvat: 15 een ondersegment met een bovenkant en elektrisch verbonden met het genoemde exemplaar van de genoemde sour-ce-/drain-gebieden en een bovenste segment dat in hoofdzaak in dwarsdoorsnede T-vormig is en is voorzien van een uitgehold in- 20 wendige, welke bovenste segment is verbonden met de genoemde bovenkant van het genoemde onderste segment.23. A semiconductor memory device according to claim 18, characterized in that said at least present stem-shaped conductive layer comprises: a lower segment with a top and electrically connected to said copy of said source / drain regions and an upper segment which is substantially T-shaped in cross-section and includes a hollowed-out interior, the top segment of which is connected to said top of said bottom segment. 24. Halfgeleidergeheugeninrichting volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat de genoemde ten minste aanwezige hangende takvormige geleidingslaag is verbonden met de 25 genoemde bovenkant van de genoemde ten minste aanwezige stamvormige geleidingslaag.24. A semiconductor memory device according to claim 18, characterized in that said at least present hanging branch-shaped guide layer is connected to said top of said at least present stem-shaped guide layer. 25. Halfgeleidergeheugeninrichting volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat de ten minste aanwezige stamvormige geleidingslaag in doorsnede in hoofdzaak T-vormig 30 is.25. A semiconductor memory device according to claim 18, characterized in that the at least present stem-shaped conductive layer is substantially T-shaped in cross section. 26. Halfgeleidergeheugeninrichting volgens conclusie 23, met het kenmerk, dat het genoemde eerste segment 10 0 5, van de genoemde hangende takvormige geleidingslaag is verbonden met een oppervlak van de genoemde ten minste aanwezige stamvormige geleidingslaag waarbij het genoemde tweede segment zich opwaarts uitstrekt en is verbonden met het ge-5 noemde eerste segment en waarbij het genoemde derde segment horizontaal is verbonden met het genoemde tweede segment. 100563126. A semiconductor memory device according to claim 23, characterized in that said first segment 10 0 5 of said hanging branch-shaped guiding layer is connected to a surface of said at least present trunk-shaped conducting layer, said second segment extending upwards and connected to said first segment and wherein said third segment is horizontally connected to said second segment. 1005631
NL1005631A 1997-01-30 1997-03-25 Semiconductor memory device. NL1005631C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9701928A GB2323470A (en) 1997-01-30 1997-01-30 Method of fabricating a stacked capacitor
NL1005631A NL1005631C2 (en) 1997-01-30 1997-03-25 Semiconductor memory device.

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9701928 1997-01-30
GB9701928A GB2323470A (en) 1997-01-30 1997-01-30 Method of fabricating a stacked capacitor
NL1005631 1997-03-25
NL1005631A NL1005631C2 (en) 1997-01-30 1997-03-25 Semiconductor memory device.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1005631C2 true NL1005631C2 (en) 1998-09-28

Family

ID=26310896

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1005631A NL1005631C2 (en) 1997-01-30 1997-03-25 Semiconductor memory device.

Country Status (2)

Country Link
GB (1) GB2323470A (en)
NL (1) NL1005631C2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10105686A1 (en) * 2001-02-08 2002-09-05 Infineon Technologies Ag Method for producing a capacitor arrangement for a semiconductor memory device
US10559568B1 (en) * 2018-09-10 2020-02-11 Nanya Technology Corporation Method for preparing semiconductor capacitor structure

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0338061A (en) * 1989-07-05 1991-02-19 Fujitsu Ltd Semiconductor memory
JP2886280B2 (en) * 1990-06-29 1999-04-26 宮城沖電気株式会社 Method for manufacturing semiconductor memory device
US5053351A (en) * 1991-03-19 1991-10-01 Micron Technology, Inc. Method of making stacked E-cell capacitor DRAM cell
KR0126623B1 (en) * 1994-08-03 1997-12-26 김주용 Method for fabricating capacitors of semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
GB9701928D0 (en) 1997-03-19
GB2323470A (en) 1998-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5817565A (en) Method of fabricating a semiconductor memory cell having a tree-type capacitor
US5744833A (en) Semiconductor memory device having tree-type capacitor
US5863821A (en) Method of fabricating a semiconductor memory device having a tree-typecapacitor
NL1005631C2 (en) Semiconductor memory device.
US5811332A (en) Method of fabricating a capacitor structure for a semiconductor memory device
NL1005640C2 (en) A method of manufacturing a semiconductor memory device.
US5796138A (en) Semiconductor memory device having a tree type capacitor
NL1005639C2 (en) Semiconductor memory device.
US5811848A (en) Capacitor structure for a semiconductor memory device
NL1005633C2 (en) Semiconductor memory device.
NL1005628C2 (en) A method of manufacturing a semiconductor memory device.
US5739060A (en) Method of fabricating a capacitor structure for a semiconductor memory device
US5912485A (en) Capacitor structure for a semiconductor memory device
US5904522A (en) Method of fabricating a semiconductor memory device having a capacitor
NL1005634C2 (en) Semiconductor memory device production containing charge storage capacitor electrode structure
US5759890A (en) Method for fabricating a tree-type capacitor structure for a semiconductor memory device
NL1005630C2 (en) Charge storage capacitor electrode structure production used in semiconductor memory device
US5952689A (en) Semiconductor memory device having tree-type capacitor
NL1005632C2 (en) Semiconductor memory device containing a charge storage condenser electrode structure production
NL1005629C2 (en) Charge storage capacitor electrode structure used in semiconductor memory device
NL1005641C2 (en) Charge storage capacitor electrode structure production for semiconductor memory device
NL1005637C2 (en) Charge storage capacitor electrode structure production for semiconductor memory device
NL1005638C2 (en) Charge storage capacitor electrode structure production for semiconductor memory device
NL1005635C2 (en) Semiconductor memory device production containing charge storage capacitor electrode structure
GB2321770A (en) Stacked capacitor

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20031001