NL9000800A - Dram-cel. - Google Patents

Dram-cel. Download PDF

Info

Publication number
NL9000800A
NL9000800A NL9000800A NL9000800A NL9000800A NL 9000800 A NL9000800 A NL 9000800A NL 9000800 A NL9000800 A NL 9000800A NL 9000800 A NL9000800 A NL 9000800A NL 9000800 A NL9000800 A NL 9000800A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
silicon layer
stacked capacitor
capacitor
layer
dram cell
Prior art date
Application number
NL9000800A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Gold Star Electronics
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
Application filed by Gold Star Electronics filed Critical Gold Star Electronics
Publication of NL9000800A publication Critical patent/NL9000800A/nl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/30DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
    • H10B12/31DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells having a storage electrode stacked over the transistor
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/10Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration
    • 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
    • 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
    • H10B12/038Making the capacitor or connections thereto the capacitor being in a trench in the substrate
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/30DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
    • H10B12/37DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells the capacitor being at least partially in a trench in the substrate
    • H10B12/377DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells the capacitor being at least partially in a trench in the substrate having a storage electrode extension located over the transistor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Dram (AREA)

Description

Titel:Dram-cel.
De uitvinding heeft betrekking op een constructie van een DRAM-cel onder gebruik van een opgestapelde combinatie condensator, welke wordt verkregen door afwisselend een hooggelegen opgestapelde condensator en een in een uitholling opgestapelde condensator te combineren teneinde kleine tussenruimten en het in strijd zijn met de ontwerpvoorschriften bij opzamelknooppunten, welke zich voordoen bij hooggelegen opgestapelde condensatoren te elimineren en tevens het isolatieprobleem bij de dichtbij elkaar gelegen uitsparingen, dat zich bij in uitsparingen opgestapelde condensatoren voordoet, te elimineren.
De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening. Daarbij toont; fig. 1 een bovenaanzicht van een conventionele hooggelegen opgestapelde condensator; fig. 2 een doorsnede over de lijn B-B' van fig. 1; fig. 3 een bovenaanzicht van een conventionele in uitsparingen opgestapelde condensator; fig. 4 een doorsnede over de lijn B-B' van fig, 3; fig. 5 een bovenaanzicht van de DRAM-cel waarbij wordt gebruikt van een gestapelde combinatiecondensator volgens de uitvinding; fig. 6 . (A) tot en met (F) de werkwijzen voor het vervaardigen van een DRAM-cel volgens de uitvinding, geïllustreerd met doorsneden over de lijn A-A' van fig. 5; en fig. 7 een doorsnede over de lijn B-B' van fig. 5.
In de tekening geven de verwijzingen het volgende aan:
De verwijzing 1 geeft een contactvenster van een hooggelegen opgestapelde condensator aan, 2 een contactvenster van een in uitsparingen opgestapelde condensator, 3 een condensatorgebied, 4 een woordlijn, 5 een contactvenster van een onderlinge-verbindingslijn, 6 veldoxide, 7 een CVD-oxidelaag, 8 een doteermiddel-diffusiegebied, 9 een fotolak, 10 een dikke siliciumlaag, 10a een dikke gedefinieerde siliciumlaag, 11 een siliciumlaag voor een opzamelknooppunt, 12 een dunne diëlectrische film en 13 een siliciumlaag voor een bekleedsel.
Bij de stand der techniek, als weergegeven in figuur 1 t/m 4 kan de capacititeit van een gestapelde condensator worden vergroot door stapeling van dikke polykristallijne siliciumlagen, die zich in hoofdzaak in een vertikaalgebied uitstrekken, of door het vormen van ondiepe uitsparingen.
Deze werkwijzen zullen thans worden beschreven.
In de eerste plaats zal het gebruik van een hooggelegen gestapelde condensator voor een DRAM-cel worden toegelicht. In fig. 1 en 2 worden de CVD (chemische dampneerslag) oxidelaag 7 en de dikke pol-ysiliciumlaag 10a achtereenvolgens op de reeds gedefinieerde poorten aangebracht. Daarna worden contactvensters 1 in de hooggelegen gestapelde condensator geopend door RIE (reactief ionen etsen). Vervolgens wordt een siliciumlaag 11 voor een opzamelknooppunt door CVD aangebracht en gedoteerd onder gebruik van hetzij ioneninplantatie, hetzij diffusie van POCL3- damp. Vervolgens wordt het condensatorgebiedje 3, waarin de dikke siliciumlaag 10a en de opzamelknooppunt siliciumlaag 11 zijn gestapeld, gedefinieerd door een conventionele foto-etsmethode.
Tenslotte wordt de dunne diëlectrische film 12 op de siliciumlaag 11 gevormd en wordt de siliciumlaag 13 als een deklaag voor het bekleedsel aangebracht.
Met 4 is een woordlijn aangegeven, terwijl 6 een veldoxide en 8 een doteermiddel-diffusiegebied aangeeft.
Onder verwijzing naar de figuren 3 en 4 zullen nu de opeenvolgende vervaardigingsstappen voor een in uitsparingen gestapelde condensator voor eeen DRAM-cel worden beschreven.
De CVD-oxidelaag 7 wordt door CVD op de bepaalde poorten aangebracht; contactvensters worden door reatief ionenetsen (RIE) tussen de poorten geopend en het oxide wordt tot de siliciumsubstraat geëtst.
Daarna wordt de uitsparing 2 tot stand gebracht door in de siliciumsubstraat te etsen, waarna een bekleding met de opzamelsiliciumlaag 11 plaatsvindt, die onder gebruik van ioneninplantatie of POCL3- dampdiffusie is gedoteerd Tenslotte wordt het condensatorgebied bepaald en worden de dunne diëlectrische film 12 en de een bekleedselvormende siliciumlaag 13 achtereenvolgens als een deklaag aangebracht,
Bij de constructie van de DRAM-cel, waarbij gebruik wordt gemaakt van een hooggelegen gestapelde condensator, vergroot de toename van het vertikale gebied door een vergrote siliciumdikte vermenigvuldigd met (de dikte van de condensatoromtrek + de dikte van de contactvensteromtrek) de capaciteit van de DRAM-cel in een betrekkelijk grote mate ten opzichte van een gestapelde condensator zonder een dikke siliciumlaag.
Bij de constructie van de DRAM-cel, waarbij gebruik wordt gemaakt van een in uitsparingen opgestapelde condensator leidt de dotering in siliciumlaag 11 voor de opzamelknooppunten tot de automatische diffusie van het doteermiddel in de omgeving van de uitsparing en neemt de capaciteit toe met de waarde (uitsparingsdiepte vermenigvuldigd met het contactvenster omtreksgebied), vergeleken met een conventionele gestapelde condensator.
Bij de bovenbeschreven stand der techniek dient de bepaalde opzamelknooppunt-siliciumlaag 3 het gehele contactvenster 1 te bedekken ook bij de decentrering in de richting van de lijn B-B' accent van figuur 1. Derhalve is het gebruikelijk de constructie, als aangegeven in fig. 1, toe te passen .
Zoals aangegeven in fig. 2 is de ruimte tussen twee opzamelknooppunten 11 op het veldoxide 6 zo klein, dat deze concaaf wordt met een grote aspektverhouding Ra (Ra>l,2) . Derhalve wordt de dikte van de siliciumlaag 10a begrensd.
Zoals aangegeven in de fig. 3 en 4 maakt de polysiliciumlaag 11 contact met bijna het gehele met een doteermiddel gediffundeerde gebied 8, dat om de uitsparing 2 is gevormd, waardoor zich geen probleem ten aanzien van de kontaktweerstsnd voordoet. Echter veroorzaakt een electrische samenwerking tussen de naast elkaar gelegen met een doteermiddel gediffundeerde gebieden van de uitsparingen een lekstroom, welke zoals te verwachten is, des te ernstiger is naar mate de afstand tussen de uitsparingen bij een sterke geïntegreerde keten kleiner wordt.
Thans zal de opbouw van een DRAM-cel waarbij gebruik wordt gemaakt van een gestapelde combinatiecondensator en een werkwijze voor het vervaardigen daarvan volgens de uitvinding gedetailleerd onder verwijzing naar de tekening worden beschreven.
Fig. 5 toont een basisccr.structie van de DRAM-cel, waarbij gebruik wordt gemaakt van een combinatie van zowel een hooggelegen gestapelde condensator als een in een uitsparing opgestapelde condensator teneinde de fouten, die een gevolg zijn van de afzonderlijke toepassing ervan in een DRAM-cel worden gecompenseerd.
Verwijzende naar fig.5 werden de uitsparingen 2 diagonaal ten opzichte van het contactvenster 1 van de hooggelegen gestapelde condensator opgesteld, waarbij elk condensatorgebied 3 het contactvenster 1 resp. de uitsparing 2 bedekt, en waarbij een woordlijn 4 juist naast het venster 1 en de uitsparing 2 is gevormd, waartussen zich het bitlijn contactvenster 5 bevindt.
Fig. 6 (A) tot en met (G) tonen de reeks handelingen bij de vervaardiging van de condensator volgens de uitvinding. Volgens fig. 6(A) wordt een CVD-oxidelaag 7 op het oppervlak met de poorten 4 aangebracht op dezelfde wijze als een conventionele DRAM-cel wordt vervaardigd. Volgens fig. 6(B) wordt de uitsparing 2 gevormd door een etsbehandeling tot de substraat, waarbij de andere gebieden door de fotolaklaag 9 worden beschermd; volgens fig. 6(C) wordt poly- of amorfsilicium (met een dikte van meer dan 3000 A) door CVD voor de dikke siliciumlaag 10 aangebracht, van welke laag de dikte zodanig dient te worden ingesteld, dat de capaciteit van de hooggelegen gestapelde condensator gelijk is aan die van de in een uitsparing aangebrachte condensator. Daarna wordt het contactvenster 1 geopend om contact te maken met de resterende gediffundeerde gebieden voor de hooggelegen gestapelde condensatoren, waarbij alle gebieden behoudens het venster 1 door de fotolaklaag worden beschermd.
Volgens fig. 6 (D) wordt na het bepalen van de dikke siliciumlaag 10a, het silicium in het uitsparingsgebied volledig verwijderd. Volgens fig. 6(E) wordt de siliciumlaag 11 voor het opzamelknooppunt aangebracht, gedoteerd en bij beide condensatoren bepaald in het venster 1 en de uitsparing 2. Volgens fig. 6 (F) wordt de dunne diëlectrische laag voor de condensator gevormd en wordt de polysiliciumlaag 13 aangebracht.
Met 4 is een woordlijn, met 6 een veldoxide en met 8 een doteermiddel-diffusiegebied aangegeven.
Derhalve vormt de DRAM-cel volgens de uitvinding een afwiselende combinatie van een hooggelegen gestapelde condensator en een in uitsparingen gestapelde condensator, waarbij de dikte van de dikke siliciumlaag en de diepte van de uitsparing zodanig worden ingesteld, dat eenzelfde capaciteit wordt verkregen. Voorts wordt, zoals aangegeven in fig. 7, bij de hooggelegen gestapelde condensator en de in ondiepe uitsparingen aangebrachte condensator, waarbij bij beide gebruik wordt gemaakt van dikke siliciumlagen en welke afwisselend worden aangebracht, de ruimte tussen de hooggelegen gestapelde lagen vergroot, waardoor niet slechts de topologie van de bovenlaag wordt geëgaliseerd doch ook wordt voldaan aan de ontwerpregels. Daarnaast neemt de minimale afstand tussen de diffusiegebieden, welke de uitsparingen omgeven, met 2,5 maal toe waardoor de lekstroom tussen de uitsparingen wordt belet.

Claims (6)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een DRAM-cel onder gebruik van een gestapelde combinatiecondensator en met het kenmerk, dat slechts het gedeelte voor een in uitsparingen gestapelde condensator op de laag met een CVD-oxidebekleding (7) voor isolatie op een bepaalde poort (4) wordt gedefinieerd en een uitsparing (2) wordt gevormd, een dikke siliciumlaag (10) door CVD wordt aangebracht, een contactvenster (1) in het gebied van een hooggelegen gestapelde condensator wordt geopend en slechts het condensatorgebied voor de dikke siliciumlaag wordt bepaald, en daarna de siliciumlaag (11) voor de opzamelknooppunten wordt aangebracht, gedoteerd en bepaald, waarna een dunne diëlectrische film (12) voor de condensator wordt gevormd en een polykristallijne siliciumlaag (13) als bekleedsel wordt aangebracht.
2. Werkwijze volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de diepte van de uitsparing (2) en de dikte van de dikke siliciumlaag (10a), waarbij de dikce een waarde van enige duizenden A bereikt, zodanig worden ingesteld, dat een equivalente capaciteit wordt verkregen.
3. Werkwijze volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat slechts het contactvenster (1) voor de hooggelegen gestapelde condensator wordt bepaald teneinde de dikke siliciumlaag (10a) en de CVD-oxidelaag (7) volledig te etsen en het met een doteermiddel gediffundeerde gebied van de siliciumsubstraat vrij te maken.
4. Werkwijze volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de dikke siliciumlaag (10a) volledig wordt verwijderd behalve wat betreft het gebied van de hooggelegen gestapelde condensator.
5. DRAM-cel, waarbij gebruik wordt gemaakt van een gestapelde combinatiecondensator gekenmerkt, door een dunne diëlectrische film (12) voor een gestapelde condensator, die op de boven- en zijvlakken van de voor opzamelknooppunten dienende siliciumlaag (11) is gevormd, welke laag is gevormd op de bepaalde dikke siliciumlaag 10a, nog een dunne diëlectrische film 12 voor een in uitsparingen gestapelde condensator, welke is gevormd op de voor de opzamelknooppunten dienende siliciumlaag (11), die op de uitsparingen wordt aangebracht, en een als bekleedsel dienende siliciumlaag (13), die de oppervlakken van de dunne diëlectrische films (12) voor zowel de hooggelegen gestapelde condensator als de in uitsparingen gestapelde condensator afwisselend bedekt.
6. DRAM-cel volgens conclusie 5 met het kenmerk, dat de contactvensters (1) en de uitsparingen (2) afwisselend diagonaal zijn gelegen teneinde afwisselend de hooggelegen gestapelde condensator en de in uitsparingen gestapelde condensator te vormen.
NL9000800A 1989-08-31 1990-04-05 Dram-cel. NL9000800A (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019890012491A KR950000500B1 (ko) 1989-08-31 1989-08-31 디램셀 커패시터 제조방법 및 구조
KR890012491 1989-08-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL9000800A true NL9000800A (nl) 1991-03-18

Family

ID=19289455

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL9000800A NL9000800A (nl) 1989-08-31 1990-04-05 Dram-cel.

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JPH03116970A (nl)
KR (1) KR950000500B1 (nl)
DE (1) DE4010610A1 (nl)
FR (1) FR2651374A1 (nl)
GB (1) GB2235578A (nl)
NL (1) NL9000800A (nl)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR930007194B1 (ko) * 1990-08-14 1993-07-31 삼성전자 주식회사 반도체 장치 및 그 제조방법
KR930005738B1 (ko) * 1990-10-11 1993-06-24 삼성전자 주식회사 Mist형 다이나믹 랜덤 액세스 메모리셀 및 그의 제조방법
KR960026870A (ko) * 1994-12-31 1996-07-22 김주용 반도체소자의 캐패시터 제조방법

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62120070A (ja) * 1985-11-20 1987-06-01 Toshiba Corp 半導体記憶装置
JPH0685427B2 (ja) * 1986-03-13 1994-10-26 三菱電機株式会社 半導体記憶装置
JPS63146461A (ja) * 1986-12-10 1988-06-18 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置
JPS63239969A (ja) * 1987-03-27 1988-10-05 Sony Corp メモリ装置
JPH01101664A (ja) * 1987-10-15 1989-04-19 Nec Corp 半導体集積回路装置
JPH0666437B2 (ja) * 1987-11-17 1994-08-24 富士通株式会社 半導体記憶装置及びその製造方法
JPH01192163A (ja) * 1988-01-28 1989-08-02 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
DE3916228C2 (de) * 1988-05-18 1995-06-22 Toshiba Kawasaki Kk Halbleiterspeichervorrichtung mit Stapelkondensatorzellenstruktur und Verfahren zu ihrer Herstellung

Also Published As

Publication number Publication date
DE4010610A1 (de) 1991-03-14
FR2651374A1 (fr) 1991-03-01
KR950000500B1 (ko) 1995-01-24
JPH03116970A (ja) 1991-05-17
GB9007157D0 (en) 1990-05-30
KR910005305A (ko) 1991-03-30
GB2235578A (en) 1991-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2113958C (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
US5561311A (en) Semiconductor memory with insulation film embedded in groove formed on substrate
EP0295709B1 (en) Method of producing a dynamic random access memory device
US5478770A (en) Methods for manufacturing a storage electrode of DRAM cells
EP0317199B1 (en) Layer structure of a memory cell for a dynamic random access memory device and method for producing the same
US5700709A (en) Method for manufacturing a capacitor for a semiconductor device
US5825073A (en) Electronic component for an integrated circuit
NL8803117A (nl) Gestapelde condensator-dram-cel.
US5792686A (en) Method of forming a bit-line and a capacitor structure in an integrated circuit
KR950014854B1 (ko) 콘택트홀(Contact hole)을 갖는 적층체 및 그의 제조방법과, 이 적층체를 사용한 핀(fin)형 콘덴서 및 그의 제조방법과 이 핀형 콘덴서를 갖는 다이나믹 랜덤 억세스 메모리(Dynamic random access memory)
US5480822A (en) Method of manufacture of semiconductor memory device with multiple, orthogonally disposed conductors
US5683931A (en) Method of forming a capacitor over a semiconductor substrate
KR19980053141A (ko) 캐패시터 및 그 제조방법
US5332684A (en) Method for fabricating thin-film capacitor with restrained leakage current at side and end portions of electrodes in a semiconductor integrated circuit device
NL9002376A (nl) Hoog geintegreerde halfgeleidergeheugeninrichting en methode voor het vervaardigen daarvan.
NL9000800A (nl) Dram-cel.
US5346847A (en) Method for fabricating a semiconductor memory device having storage node overlap with bit line
EP0317160B1 (en) Semiconductor device having a side wall film and method of producing the same
KR100653983B1 (ko) 스토리지 노드 콘택 형성방법
JPH08236726A (ja) 重なる導電体の間での短絡をなくすための方法および構造
KR100263577B1 (ko) 반도체 장치
EP0810653B1 (en) DRAM and method of fabricating a DRAM with increased capacity
US6400022B1 (en) Semiconductor device and fabrication process therefor and capacitor structure
KR100431227B1 (ko) 반도체장치및그제조방법
JPH0945878A (ja) 半導体装置およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed