DE19908446A1 - Dynamic random access memory (DRAM) cell capacitor fabricating method - Google Patents
Dynamic random access memory (DRAM) cell capacitor fabricating methodInfo
- Publication number
- DE19908446A1 DE19908446A1 DE19908446A DE19908446A DE19908446A1 DE 19908446 A1 DE19908446 A1 DE 19908446A1 DE 19908446 A DE19908446 A DE 19908446A DE 19908446 A DE19908446 A DE 19908446A DE 19908446 A1 DE19908446 A1 DE 19908446A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- layer
- conductive
- opening
- insulation layer
- conductive pole
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/30—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/31—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells having a storage electrode stacked over the transistor
- H10B12/318—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells having a storage electrode stacked over the transistor the storage electrode having multiple segments
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/01—Manufacture or treatment
- H10B12/02—Manufacture or treatment for one transistor one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/03—Making the capacitor or connections thereto
- H10B12/033—Making the capacitor or connections thereto the capacitor extending over the transistor
- H10B12/0335—Making a connection between the transistor and the capacitor, e.g. plug
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/01—Manufacture or treatment
- H10B12/02—Manufacture or treatment for one transistor one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/03—Making the capacitor or connections thereto
- H10B12/033—Making the capacitor or connections thereto the capacitor extending over the transistor
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/30—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/31—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells having a storage electrode stacked over the transistor
- H10B12/315—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells having a storage electrode stacked over the transistor with the capacitor higher than a bit line
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Halbleiterbauelement und insbesondere einen DRAM-Zellenkondensator mit gesteigerten Oberflächeninhalten und ein Verfahren zu dessen Herstellung.The invention relates to a semiconductor component and in particular a DRAM cell capacitor with increased Surface contents and a method for the same Manufacturing.
Das Erlangen einer aus reichenden Ladungsspeicherkapazität in einer kleinen Fläche ist eines der am stärksten herausfordernden Entwicklungsprobleme der Technologie der dynamischen Direktzugriffsspeicher (DRAMs) mit Ultrahöchstintegration (ULSI). Da der Vorstoß auf DRAMs mit höherer Dichte zunimmt, muß das Ladungsspeicherbauelement jeder Speicherzelle physisch in eine immer kleinere Fläche passen. Die Verringerung der Zellenkapazität, die durch die verringerte Speicherzellenfläche verursacht wird, ist ein schwerwiegendes Hindernis für die Steigerung der Packungsdichte in DRAMs. Somit muß das Problem der verringerten Zellenkapazität gelöst werden, um in einem Halbleiter-Speicherbauelement eine höhere Packungsdichte zu erreichen.Achieving sufficient charge storage capacity in a small area is one of the strongest challenging development problems of the technology of the dynamic random access memory (DRAMs) with Ultra-Highest Integration (ULSI). Since the push on DRAMs with higher density increases, the charge storage device each memory cell physically into an ever smaller area fit. The reduction in cell capacity caused by the reduced memory cell area is caused by a serious obstacle to increasing Packing density in DRAMs. So the problem of reduced cell capacity to be solved in one Semiconductor memory device to a higher packing density to reach.
Um eine Kapazität eines solchen Kondensators auf einem brauchbaren Wert zu halten, wurden Stapelkondensatoren mit einer dreidimensionalen Struktur vorgeschlagen. Solche Stapelkondensatoren umfassen beispielsweise Zylinder- und einfache kastenförmige Kondensatoren. Da sowohl die Außen- als auch die Innenflächen als effektive Kondensatorfläche verwendet werden können, ist die Zylinderstruktur vorteilhafterweise für den dreidimensionalen Stapelkondensator geeignet. Vor kurzem wurden zur Steigerung des effektiven Oberflächenbereichs durch Modifizieren der Oberflächenmorphologie der Polysilizium- Speicherelektrode selbst durch Ätzen oder Steuern der Kernbildungs- und Wachstumsbedingung des Polysiliziums neue Technologien entwickelt. Eine Polysiliziumschicht mit halbkugelförmigen Körnchen (HSG) kann über einer Speicherelektrode abgeschieden werden, um den Oberflächenbereich und die Kapazität zu steigern.To have a capacitance of such a capacitor on a to keep usable value, stack capacitors were used proposed a three-dimensional structure. Such Stacked capacitors include, for example, cylindrical and simple box-shaped capacitors. Since both the outside and also the inner surfaces as an effective capacitor surface can be used is the cylindrical structure advantageously for the three-dimensional Stack capacitor suitable. Recently, the Increasing the effective surface area by Modifying the surface morphology of the polysilicon Storage electrode itself by etching or controlling the Nuclear formation and growth condition of polysilicon new Technologies developed. A polysilicon layer with hemispherical granules (HSG) can over a Storage electrode to be deposited around the To increase surface area and capacity.
Die Grenzen des Photolithographieprozesses machen es jedoch schwierig, einen solchen Zylinderkondensator in Schaltungsanwendungen mit Ultrahöchstintegration zu strukturieren, und die Ausbildung von HSG-Silizium ist der Gefahr ausgesetzt, einen Kurzschluß zwischen benachbarten Speicherelektroden zu verursachen, und erfordert einen komplexen Prozeß. Andererseits weist der einfache kastenförmige Kondensator insofern Nachteile auf, daß er keine ausreichende Kapazität bereitstellen kann.However, the limits of the photolithography process make it difficult to put in such a cylindrical capacitor Circuit applications with ultra-high integration too structure, and the formation of HSG silicon is the Exposed to danger of a short circuit between neighboring ones To cause storage electrodes and requires one complex process. On the other hand, the simple one box-shaped capacitor in that it has disadvantages cannot provide sufficient capacity.
Folglich besteht ein starker Bedarf für einen Prozeß, der einen Kondensator mit einem sehr großen Oberflächeninhalt bzw. -bereich einer Speicherelektrode für eine hohe Kapazität bereitstellen kann, während die Komplexität des Prozesses minimiert wird.Accordingly, there is a strong need for a process that a capacitor with a very large surface area or area of a storage electrode for a high Can provide capacity while the complexity of the Process is minimized.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen Kondensator mit signifikant gesteigerten Oberflächenbereichen und ein Verfahren zu dessen Herstellung mit einem einfachen Prozeß bereitzustellen. It is therefore an object of the invention to provide a capacitor with significantly increased surface areas and a Process for its production with a simple process to provide.
Zu diesem Zweck stellt die vorliegende Erfindung einen zweipoligen Kondensator bereit, wobei ein leitender Pol aus Polysilizium mit dem anderen leitenden Pol aus Polysilizium über eine Leitungsschichtstruktur aus Polysilizium (d. h. eine Verbindungsbrücke) elektrisch verbunden ist. Einer der leitenden Pole dringt durch die Polysiliziumstruktur und die Isolationsschichten hindurch und reicht bis zur darunterliegenden Kontaktstelle (oder Diffusionsschicht) Die Verbindungsbrücke wird nach dem Ausbilden von einem der Kontakte des leitenden Pols mit der Kontaktstelle und vor dem Ausbilden des anderen leitenden Pols ausgebildet. Der leitende Pol in Kontakt mit der Kontaktstelle (oder Diffusionsschicht) wird in selbstjustierender Weise unter Verwendung von leitfähigen Seitenwand-Abstandsschichten aus Polysilizium ausgebildet. Kurz gesagt, wird eine erste Öffnung in einer Isolationsschicht ausgebildet und dann werden darin Seitenwand-Abstandsschichten ausgebildet. Danach wird eine zweite Öffnung in einer darunterliegenden weiteren Isolation zur Kontaktstelle unter Verwendung der Abstandsschichten als Maske ausgebildet. Eine leitfähige Schicht für eine Speicherelektrode wird in den ersten und zweiten Öffnungen abgeschieden, um den ersten leitenden Pol auszubilden. Daher besteht keine Möglichkeit einer Fehljustierung zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung, entsprechend einer Fehljustierung zwischen dem Speicherkontaktloch und der Speicherelektrode.To this end, the present invention provides one two-pole capacitor ready, with one conductive pole out Polysilicon with the other conductive pole made of polysilicon via a polysilicon line layer structure (i.e. a connecting bridge) is electrically connected. One of conductive poles penetrates through the polysilicon structure and through the insulation layers and extends to underlying contact point (or diffusion layer) The connecting bridge is formed after the formation of one of the Contacts of the conductive pole with the contact point and before the formation of the other conductive pole. Of the conductive pole in contact with the contact point (or Diffusion layer) is placed in a self-adjusting manner Use conductive sidewall spacers Polysilicon formed. In short, will be a first Opening formed in an insulation layer and then sidewall spacers are formed therein. After that, a second opening is made in an underlying one further isolation to the contact point using the Spacer layers formed as a mask. A conductive Layer for a storage electrode is used in the first and second openings deposited to the first conductive pole to train. Therefore there is no possibility of one Misalignment between the first opening and the second Opening, corresponding to a misalignment between the Memory contact hole and the storage electrode.
Um diese und weitere Vorteile gemäß dem Zweck der Erfindung zu erreichen, umfaßt das Verfahren zur Herstellung des zweipoligen Kondensators das Ausbilden einer Bauelement- Isolationsschicht auf einem Halbleitersubstrat, um aktive und inaktive Bereiche zu definieren. Eine Gateelektrode und ein Source/Drain-Gebiet werden auf und in dem Halbleitersubstrat ausgebildet. Eine erste Oxidschicht wird über dem gesamten Halbleitersubstrat ausgebildet. Durch ein geeignetes Verfahren wird eine Speicherkontaktstelle in der Oxidschicht zum Source/Drain-Gebiet ausgebildet. Eine zweite Oxidschicht wird über der ersten Oxidschicht und auf der Kontaktstelle ausgebildet. Eine Bitleitung wird auf der zweiten Oxidschicht ausgebildet. Eine dritte Oxidschicht und eine Siliziumnitridschicht werden nacheinander über der zweiten Oxidschicht und auf der Bitleitung ausgebildet.To achieve these and other advantages in accordance with the purpose of the invention To achieve, the process for producing the bipolar capacitor forming a component Insulation layer on a semiconductor substrate to make active and define inactive areas. A gate electrode and a source / drain area will be on and in the Semiconductor substrate formed. A first oxide layer is formed over the entire semiconductor substrate. Through a suitable method is a memory contact point in the Oxide layer formed to the source / drain region. A second oxide layer is over and over the first oxide layer the contact point. A bit line is on the second oxide layer is formed. A third oxide layer and a silicon nitride layer are successively over the second oxide layer and formed on the bit line.
Eine erste Polysiliziumschicht wird über der Siliziumnitridschicht zur Verwendung als Verbindungsbrücke zwischen zwei leitenden Polen abgeschieden. Die erste Polysiliziumschicht wird dann strukturiert, um eine erste Polystruktur auszubilden, die bei dieser Erfindung neu ist, welche die Kontaktstelle überlappt und sich in Seitenrichtung der Kontaktstelle erstreckt. Eine vierte Oxidschicht, die Schutzoxidschicht genannt wird, wird über der Siliziumnitridschicht und auf der Polystruktur ausgebildet. Diese Schutzoxidschicht weist eine Dicke auf, die die Höhe der Speicherelektrode festlegt, daher ändert sich deren Dicke in Abhängigkeit von der gewünschten Kapazität. Vorzugsweise ist die Dicke etwa 8000 Å bis 11 000 Å. Eine Materialschicht mit einer Ätzselektivität bezüglich der vierten Oxidschicht wird zur Verwendung als Ätzmaske beim anschließenden Ätzen der vierten Oxidschicht darüber abgeschieden. Beispielsweise kann eine Polysiliziumschicht als diese Materialschicht verwendet werden.A first polysilicon layer is over the Silicon nitride layer for use as a connecting bridge deposited between two leading poles. The first The polysilicon layer is then patterned to a first To form a polystructure that is new to this invention, which overlaps the contact point and is in Lateral direction of the contact point extends. A fourth Oxide layer, which is called protective oxide layer, is about the silicon nitride layer and on the polystructure educated. This protective oxide layer has a thickness which determines the height of the storage electrode, therefore changes their thickness depending on the desired Capacity. Preferably the thickness is about 8000 Å to 11,000 Å. A layer of material with an etch selectivity regarding The fourth oxide layer is for use as an etching mask during the subsequent etching of the fourth oxide layer over it deposited. For example, a polysilicon layer be used as this layer of material.
Eine erste Photoresistschicht wird auf die Materialschicht aus Polysilizium aufgebracht und strukturiert, um einen über einem Endteil der Polystruktur justierten Öffnungsbereich auszubilden. Unter Verwendung dieser ersten strukturierten Photoresistschicht werden die Materialschicht, die vierte Oxidschicht, die Polystruktur und die Siliziumnitridschicht geätzt, um eine erste Öffnung mit im wesentlichen vertikalen Seitenwänden bis zur dritten Oxidschicht hinab auszubilden. Es muß beachtet werden, daß ein Teil der Polystruktur in der vierten Oxidschicht vergraben wird und zu einer Seitenwand der ersten Öffnung und über der Siliziumnitridschicht justiert wird. Nach Entfernen der ersten strukturierten Photoresistschicht werden leitfähige Seitenwand-Abstandsschichten aus Polysilizium in der ersten Öffnung mit einer Dicke von etwa 250 Å ausgebildet. Unter Verwendung der Polysilizium- Materialschicht und der Seitenwand-Abstandsschichten aus Polysilizium als Ätzmaske werden die dritte und die zweite Oxidschicht bis zu der Kontaktstelle hinab geätzt, um dadurch eine zweite Öffnung auszubilden. Aufgrund dieser Seitenwand-Abstandsschichten ist die zweite Öffnung zur ersten Öffnung selbstjustierend. Ein Speicherelektrodenmaterial, d. h. eine Polysiliziumschicht, wird in den ersten und zweiten Öffnungen und über der Polysilizium-Materialschicht abgeschieden und dann bis zur vierten Oxidschicht hinab planarisiert, wodurch ein erster leitender Pol aus Polysilizium für die zweipolige Speicherelektrode ausgebildet wird.A first layer of photoresist is applied to the material layer made of polysilicon and structured to form a adjusted over an end part of the polystructure Form the opening area. Using this first structured photoresist layer Material layer, the fourth oxide layer, the polystructure and etch the silicon nitride layer around a first opening with essentially vertical side walls up to the third Form oxide layer down. It should be noted that part of the polystructure in the fourth oxide layer is buried and to a side wall of the first opening and is adjusted over the silicon nitride layer. After Removing the first structured photoresist layer are made of conductive sidewall spacers Polysilicon in the first opening with a thickness of approximately 250 Å trained. Using the polysilicon Material layer and the side wall spacer layers The third and second polysilicon as an etching mask Oxide layer etched down to the contact point in order to thereby forming a second opening. Based on these Sidewall spacers is the second opening to the self-adjusting first opening. A Storage electrode material, i. H. a polysilicon layer, is in the first and second openings and over the Polysilicon material layer deposited and then up to fourth planarized layer down, creating a first conductive pole made of polysilicon for the bipolar Storage electrode is formed.
Eine zweite Photoresistschicht wird auf die vierte Oxidschicht aufgebracht und strukturiert, um einen über der Polystruktur und einem Teil der Siliziumnitridschicht justierten Öffnungsbereich auszubilden. Unter Verwendung der zweiten strukturierten Photoresistschicht wird die vierte Oxidschicht bis zur Polystruktur und der Siliziumnitridschicht hinab geätzt, um dadurch eine dritte Öffnung auszubilden. Hierbei wird ein Teil der Polystruktur in der vierten Oxidschicht vergraben und zur Seitenwand des ersten leitenden Pols justiert. Diese dritte Öffnung ist vom ersten leitenden Pol um etwa 100 nm getrennt und mit dem ersten leitenden Pol über die in der vierten Oxidschicht vergrabene restliche Polystruktur elektrisch verbunden. Die restliche Polystruktur ragt nämlich von der einen Seitenwand des ersten leitenden Pols in die dritte Öffnung hinein. Nach dem Entfernen der zweiten strukturierten Photoresistschicht wird ein leitfähiges Material für eine Speicherelektrode, d. h. Polysilizium, in der dritten Öffnung abgeschieden, um einen zweiten leitenden Pol für die zweipolige Speicherelektrode auszubilden. Wie aus der vorstehenden Erläuterung zu entnehmen ist, ist der zweite leitende Pol mit dem ersten leitenden Pol über die restliche Polystruktur am unteren Teil verbunden. Folglich ist der zweipolige Kondensator vollständig ausgebildet. Die Größe des zweiten leitenden Pols kann erhöht werden, um die Oberflächeninhalte bzw. -bereiche weiter zu steigern. Anschließend werden eine dielektrische Schicht und eine obere Elektrode über der Speicherelektrode ausgebildet, wodurch der Kondensator ausgebildet wird.A second layer of photoresist is applied to the fourth Oxide layer applied and structured to one over the Polystructure and part of the silicon nitride layer trained adjusted opening area. Under use the second structured photoresist layer is the fourth oxide layer to the polystructure and the Etched down silicon nitride layer to form a third Training opening. This is part of the polystructure buried in the fourth oxide layer and to the side wall of the first conductive pole adjusted. This third opening is separated from the first conductive pole by about 100 nm and with the first conductive pole over that in the fourth Oxide layer buried remaining polystructure electrically connected. The rest of the polystructure protrudes from the a sidewall of the first conductive pole into the third Opening into it. After removing the second structured photoresist layer becomes a conductive Material for a storage electrode, i. H. Polysilicon, in the third opening deposited to a second conductive pole for the two-pole storage electrode to train. As from the explanation above is the second conductive pole with the first conductive pole over the rest of the polystructure at the bottom Part connected. Hence the bipolar capacitor fully trained. The size of the second senior Pols can be increased to the surface contents or areas to be further increased. Then one dielectric layer and an upper electrode over the Storage electrode formed, causing the capacitor is trained.
Dieser Kondensator weist insofern Vorteile auf, daß er durch Ausbilden einer zusätzlichen Speicherelektrode (zweiter leitender Pol) und Verbinden mit der Hauptspeicherelektrode über die Verbindungsbrücke (Polystruktur) einen gesteigerten Oberflächenbereich besitzt. Darüber hinaus wird die Hauptspeicherelektrode (erster leitender Pol) durch die Verwendung von Seitenwand- Abstandsschichten aus Polysilizium in selbstjustierender Weise ausgebildet und der Prozeßschritt für die Hauptspeicherelektrode kann vereinfacht werden.This capacitor has advantages in that it by forming an additional storage electrode (second conductive pole) and connecting to the Main storage electrode over the connecting bridge (Polystructure) an increased surface area owns. In addition, the main storage electrode (first conductive pole) through the use of side wall Spacers made of polysilicon in self-adjusting Trained way and the process step for the Main storage electrode can be simplified.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown below explained in more detail with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1A bis Fig. 1G zeigen in ausgewählten Herstellungsstufen die Querschnittsansichten längs der Bitleitungsrichtung eines DRAM- Zellenkondensators gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; . Fig. 1A through 1G show at selected stages of manufacture, the cross-sectional views taken along the bit line of a DRAM cell capacitor according to an embodiment of the invention;
Fig. 2A bis Fig. 2G zeigen in ausgewählten Herstellungsstufen die Querschnittsansichten längs der Wortleitungsrichtung eines DRAM- Zellenkondensators gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; . Fig. 2A to 2G show at selected stages of manufacture, the cross-sectional views along the word line direction of a DRAM cell capacitor according to an embodiment of the invention;
Fig. 3 ist eine Draufsicht auf einen DRAM- Zellenkondensator nach dem Ausbilden einer Polystruktur gemäß der Ausführungsform der Erfindung; Fig. 3 is a plan view of a DRAM cell capacitor after forming a Polystruktur according to the embodiment of the invention;
Fig. 4 ist eine Draufsicht auf einen DRAM- Zellenkondensator nach dem Ausbilden einer ersten Öffnung gemäß der Ausführungsform der Erfindung; Fig. 4 is a plan view of a DRAM cell capacitor after forming a first opening according to the embodiment of the invention;
Fig. 5 ist eine Draufsicht auf einen DRAM- Zellenkondensator nach dem Ausbilden von Poly- Seitenwand-Abstandsschichten in der ersten Öffnung und dann Ausbilden einer zweiten Öffnung gemäß der Ausführungsform der Erfindung; Fig. 5 is a plan view of a DRAM cell capacitor after forming poly sidewall spacers in the first opening and then forming a second opening according to the embodiment of the invention;
Fig. 6 ist eine Draufsicht auf einen DRAM- Zellenkondensator nach dem Ausbilden eines zweiten leitenden Pols gemäß der Ausführungsform der Erfindung; und Fig. 6 is a plan view of a DRAM cell capacitor after forming a second conductive pole according to the embodiment of the invention; and
Fig. 7 zeigt schematisch die resultierenden zweipoligen Speicherelektrodenstrukturen gemäß der Ausführungsform der Erfindung. Fig. 7 shows schematically the resulting bipolar memory electrode structures according to the embodiment of the invention.
Die Erfindung betrifft einen DRAM-Zellenkondensator und ein Verfahren zur Herstellung desselben. Der Prozeß zur Ausbildung der Feldoxidschicht und der Struktur des Feldeffekttransistors, der derzeit bei der Herstellung von DRAM-Zellen praktiziert wird, wird nur kurz beschrieben, um die aktuelle Erfindung besser zu verstehen. Fig. 1A bis Fig. 1G zeigen in ausgewählten Herstellungsstufen die Querschnittsansichten längs der Bitleitungsrichtung eines DRAM-Zellenkondensators gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, und Fig. 2A bis Fig. 2G zeigen in ausgewählten Herstellungsstufen die Querschnittsansichten entlang der Wortleitungsrichtung eines DRAM-Zellenkondensators gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. In Fig. 2A bis Fig. 2G sind dieselben Funktionsteile, die in Fig. 1A bis Fig. 1G gezeigt sind, mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet, und aus Gründen eines besseren Verständnisses dieser Erfindung wird die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf Fig. 1 und Fig. 2 gleichzeitig beschrieben.The invention relates to a DRAM cell capacitor and a method for producing the same. The process of forming the field oxide layer and the structure of the field effect transistor that is currently practiced in the manufacture of DRAM cells is only briefly described in order to better understand the current invention. Fig. 1A to Fig. 1G show at selected stages of manufacture, the cross-sectional views taken along the bit line of a DRAM cell capacitor in accordance with an embodiment of the invention, and Fig. 2A to Fig. 2G show at selected stages of manufacture, the cross-sectional views along the word line direction of a DRAM cell capacitor according to an embodiment the invention. In Fig. 2A to Fig. 2G, the same function parts that are shown in Fig. 1A to Fig. 1C are denoted by identical reference numerals, and for the sake of a better understanding of this invention, the preferred embodiment of the invention with reference to FIGS. 1 and Fig. 2 described simultaneously.
Mit Bezug auf Fig. 1A und Fig. 2A wird eine Bauelement- Isolationsschicht 12, d. h. eine Feldoxidschicht, in einem vorbestimmten Bereich eines Halbleitersubstrats 10 ausgebildet, um einen aktiven Bereich 11 und einen inaktiven Bereich darauf zu definieren. Die Bauelement- Isolationsschicht 12 wird durch herkömmliche Verfahren, wie z. B. Flachgrabenisolation, ausgebildet. Lokaloxidation von Silizium kann alternativ verwendet werden. Eine Vielzahl von Gateelektroden 14 mit einer Schutzisolationsschicht (d. h. einer harten Maske und Seitenwand-Abstandsschichten) werden auf dem Halbleitersubstrat 10 unter Verwendung eines herkömmlichen Photolithographie- und Ätzprozesses ausgebildet. Eine Vielzahl von Source/Drain-Gebieten (nicht dargestellt) werden in dem Halbleitersubstrat 10, zu den Seitenkanten der Gateelektroden 14 justiert, unter Verwendung eines herkömmlichen Ionenimplantationsprozesses ausgebildet. Eine erste Oxidschicht 15 wird über dem gesamten Halbleitersubstrat 10, einschließlich der Gateelektroden 14, ausgebildet. Eine Vielzahl von Speicherkontaktstellen 16 werden in der ersten Oxidschicht 15 zu den Source/Drain-Gebieten durch ein geeignetes Verfahren ausgebildet. Eine zweite Oxidschicht 18 wird über der ersten Oxidschicht 15 und auf den Kontaktstellen 16 ausgebildet. Eine Vielzahl von Bitleitungen 19 werden auf der zweiten Oxidschicht 18 ausgebildet. Eine dritte Oxidschicht 20 wird über der zweiten Oxidschicht 18 und auf den Bitleitungen 19 ausgebildet. Eine Schicht 22, die eine Ätzselektivität bezüglich der dritten Oxidschicht 20 aufweist, beispielsweise eine Siliziumnitridschicht 22, wird auf der dritten Oxidschicht 20 ausgebildet. Diese Siliziumnitridschicht 22 wird beim anschließenden Ätzen einer vierten Oxidschicht als Ätzstoppschicht verwendet und muß nicht ausgebildet werden.With reference to Fig. 1A and Fig. 2A is a Bauelement- insulating layer 12, ie, a field oxide layer, formed in a predetermined region of a semiconductor substrate 10, an active region 11 and defining an inactive region thereon. The device isolation layer 12 is formed by conventional methods, such as. B. shallow trench insulation. Local oxidation of silicon can alternatively be used. A plurality of gate electrodes 14 having a protective insulation layer (ie, a hard mask and sidewall spacers) are formed on the semiconductor substrate 10 using a conventional photolithography and etching process. A plurality of source / drain regions (not shown) are formed in the semiconductor substrate 10 , aligned with the side edges of the gate electrodes 14 , using a conventional ion implantation process. A first oxide layer 15 is formed over the entire semiconductor substrate 10 , including the gate electrodes 14 . A plurality of memory pads 16 are formed in the first oxide layer 15 to the source / drain regions by a suitable method. A second oxide layer 18 is formed over the first oxide layer 15 and on the contact points 16 . A plurality of bit lines 19 are formed on the second oxide layer 18 . A third oxide layer 20 is formed over the second oxide layer 18 and on the bit lines 19 . A layer 22 that has an etch selectivity with respect to the third oxide layer 20 , for example a silicon nitride layer 22 , is formed on the third oxide layer 20 . This silicon nitride layer 22 is used as an etching stop layer in the subsequent etching of a fourth oxide layer and does not have to be formed.
Der nächste Schritt ist für diese Erfindung entscheidend. Eine erste Polysiliziumschicht 24 wird über der Siliziumnitridschicht 22 zur Verwendung als elektrische Verbindungsbrücke 24a zwischen zwei leitenden Polen 38 und 44 von Fig. 1G abgeschieden, welche eine Speicherelektrode 46 zusammen mit der Verbindungsbrücke 24a bilden. Diese erste Polysiliziumschicht 24 wird mit einer Dicke von etwa 550 Å bis 1000 Å ausgebildet.The next step is critical to this invention. A first polysilicon layer 24 is deposited over the silicon nitride layer 22 for use as an electrical connection bridge 24 a between two conductive poles 38 and 44 of FIG. 1G, which form a storage electrode 46 together with the connection bridge 24 a. This first polysilicon layer 24 is formed with a thickness of about 550 Å to 1000 Å.
Mit Bezug auf Fig. 1B und Fig. 2B wird eine erste Photoresistschicht auf die erste Polysiliziumschicht 24 aufgebracht und strukturiert. Unter Verwendung dieser ersten strukturierten Photoresistschicht 26 wird die erste Polysiliziumschicht 24 dann bis zur Siliziumnitridschicht 22 hinab geätzt, um eine Vielzahl von Polystrukturen (Verbindungsbrücken) auszubilden, die bei dieser Erfindung neu sind. Beispielsweise wird eine Polystruktur 24a ausgebildet, die die Kontaktstelle 16 überlappt und sich in seitlicher Richtung der Kontaktstelle 16 erstreckt. Eine ausführliche Erläuterung wird mit Bezug auf Fig. 3, eine Draufsicht auf einen DRAM-Zellenkondensator nach der Ausbildung der Polystrukturen 24a, dargelegt. In Fig. 3 ist die Polystruktur 24a über der Siliziumnitridschicht 22 mit einer vorbestimmten Struktur ausgebildet. Die Polystruktur 24a wird so ausgebildet, daß sie einen Teil des aktiven Bereichs 11 überlappt, insbesondere über der Kontaktstelle 16 für die Speicherelektrode justiert ist, und gleichzeitig die Kontaktstelle 16 darunter an einem Ende der Polystruktur 24a angeordnet ist. Die Polystruktur 24a weist eine Ellipsenform oder eine Rechteckform auf und die längere Ausdehnung ("a") der Polystruktur 24a ist etwa 350 nm, die kürzere Ausdehnung ("c") derselben ist etwa 150 nm. Der Abstand zwischen benachbarten Polystrukturen entlang der Bitleitungsrichtung ("b") beträgt etwa 250 nm und der Abstand zwischen benachbarten Polystrukturen entlang der Wortleitungsrichtung ("d") beträgt etwa 150 nm.With reference to Fig. 1B and Fig. 2B, a first photoresist layer is deposited on the first polysilicon layer 24 and patterned. Using this first patterned photoresist layer 26 , the first polysilicon layer 24 is then etched down to the silicon nitride layer 22 to form a variety of polystructures (bridges) that are new to this invention. For example, a polystructure 24 a is formed which overlaps the contact point 16 and extends in the lateral direction of the contact point 16 . A detailed explanation is given with reference to FIG. 3, a top view of a DRAM cell capacitor after the formation of the polystructures 24 a. In Fig. 3, the polystructure 24 a is formed over the silicon nitride layer 22 with a predetermined structure. The polystructure 24 a is formed such that it overlaps a part of the active region 11 , in particular is adjusted above the contact point 16 for the storage electrode, and at the same time the contact point 16 is arranged below it at one end of the polystructure 24 a. The polystructure 24 a has an elliptical shape or a rectangular shape and the longer dimension ("a") of the polystructure 24 a is approximately 350 nm, the shorter dimension ("c") of the same is approximately 150 nm. The distance between adjacent polystructures along the Bit line direction ("b") is approximately 250 nm and the distance between adjacent polystructures along the word line direction ("d") is approximately 150 nm.
Mit Bezug auf Fig. 1C und Fig. 2C wird nach dem Entfernen der ersten strukturierten Photoresistschicht 26 eine vierte Oxidschicht 28, die Schutzoxidschicht genannt wird, über der Siliziumnitridschicht 22 und auf der Polystruktur 24a ausgebildet. Diese Schutzoxidschicht 28 weist eine Dicke auf, die die Höhe der Speicherelektrode festlegt, daher ändert sich deren Dicke in Abhängigkeit von der gewünschten Kapazität. Bei dieser Ausführungsform wird die Schutzoxidschicht 28 mit einer Dicke von etwa 8000 Å bis 11 000 Å ausgebildet. Eine Materialschicht 30 mit einer Ätzselektivität bezüglich der vierten Oxidschicht 28 wird über der vierten Oxidschicht 28 zur Verwendung als Ätzmaske beim anschließenden Atzen der vierten Oxidschicht 28 abgeschieden. Eine Polysiliziumschicht kann beispielsweise als diese Materialschicht verwendet werden und weist eine Dicke von etwa 1500 Å bis 2000 Å auf.With reference to Fig. 1C and Fig. 2C, the first patterned photoresist layer 26, the protective oxide layer is called after removing a fourth oxide layer 28 is formed over the silicon nitride layer 22 and on the Polystruktur 24 a. This protective oxide layer 28 has a thickness which defines the height of the storage electrode, therefore its thickness changes depending on the desired capacitance. In this embodiment, the protective oxide layer 28 is formed in a thickness of about 8000 Å to 11000 Å. A material layer 30 with an etch selectivity with respect to the fourth oxide layer 28 is deposited over the fourth oxide layer 28 for use as an etching mask during the subsequent etching of the fourth oxide layer 28 . For example, a polysilicon layer can be used as this material layer and has a thickness of about 1500 Å to 2000 Å.
Eine zweite Photoresistschicht wird auf die Materialschicht 30 aufgebracht und strukturiert, um Öffnungsbereiche auszubilden, die über einem Ende der Polystruktur 24a, welche über der Kontaktstelle 16 justiert ist, justiert sind. Unter Verwendung dieser zweiten strukturierten Photoresistschicht 31 werden die Materialschicht 30, die vierte Oxidschicht 28, die Polystrukturen 24a und die Siliziumnitridschicht 22 geätzt, um eine Vielzahl von ersten Öffnungen auszubilden. Beispielsweise wird eine erste Öffnung 32 ausgebildet, die im wesentlichen vertikale Seitenwände bis zur dritten Oxidschicht 20 hinab aufweist. Es muß beachtet werden, daß ein Teil der Polystruktur 24a in der vierten Oxidschicht 28 vergraben wird und zu einer Seitenwand der ersten Öffnung 32 und über der Siliziumnitridschicht 22 justiert wird. Die erste Öffnung 32 wird mit einer Öffnungsgröße ("e") von etwa 150 nm ausgebildet. Fig. 4 ist eine Draufsicht auf einen DRAM- Zellenkondensator nach der Ausbildung der ersten Öffnung 32. Mit Bezug auf Fig. 4 ist die erste Öffnung 32 an einem Ende der Polystruktur 24a über der Kontaktstelle 16 justiert.A second layer of photoresist is applied to the material layer 30 and structured in order to form opening regions which are adjusted over one end of the polystructure 24 a, which is adjusted over the contact point 16 . Using this second structured photoresist layer 31 , the material layer 30 , the fourth oxide layer 28 , the polystructures 24 a and the silicon nitride layer 22 are etched to form a plurality of first openings. For example, a first opening 32 is formed which has essentially vertical side walls down to the third oxide layer 20 . It must be noted that part of the polystructure 24 a is buried in the fourth oxide layer 28 and is adjusted to a side wall of the first opening 32 and above the silicon nitride layer 22 . The first opening 32 is formed with an opening size ("e") of approximately 150 nm. Fig. 4 is a plan view of a DRAM cell capacitor after formation of the first opening 32. With reference to Fig. 4, the first opening is a calibrated 32 at one end of the Polystruktur 24 via the pad 16.
Nach Entfernen der zweiten strukturierten Photoresistschicht 31 werden leitfähige Seitenwand- Abstandsschichten 34 in den ersten Öffnungen 32 aus Polysilizium mit einer Dicke von etwa 250 Å ausgebildet, wie in Fig. 1E und Fig. 2E gezeigt. Unter Verwendung der Polysilizium-Materialschicht 30 und den Seitenwand- Abstandsschichten 34 aus Polysilizium als Ätzmaske werden die dritte und die zweite Oxidschicht 20 und 18 bis zu den Kontaktstellen 16 hinab geätzt, um dadurch eine Vielzahl von zweiten Öffnungen auszubilden. Beispielsweise wird eine zweite Öffnung 36 mit einer Öffnungsgröße von etwa 100 nm ausgebildet. Aufgrund dieser Seitenwand-Abstandsschichten 32 ist die zweite Öffnung 36 zur ersten Öffnung 32 selbstjustierend. Hierbei entspricht die zweite Öffnung 32 dem Kontaktloch für die Speicherelektrode eines herkömmlichen einfachen kastenförmigen Kondensators. Daher kann die beim Stand der Technik angetroffene Fehljustierung zwischen dem Speicherkontaktloch und der Speicherelektrode vermieden werden. Fig. 5 ist eine Draufsicht auf einen DRAM-Zellenkondensator nach dem Ausbilden der Poly- Seitenwand-Abstandsschichten 34 in der ersten Öffnung 32 und dem Ausbilden der zweiten Öffnung 36. Wie zu sehen ist, ist die zweite Öffnung 36 um die Dicke der Poly-Seitenwand- Abstandsschichten 34 kleiner als die erste Öffnung 32.After removing the second patterned photoresist layer 31 conductive sidewall spacers 34 are formed in the first openings 32 of polysilicon having a thickness of about 250 Å as shown in Fig. 1E and shown Fig. 2E. Using the polysilicon material layer 30 and the sidewall spacer layers 34 made of polysilicon as an etching mask, the third and second oxide layers 20 and 18 are etched down to the contact points 16 , thereby forming a plurality of second openings. For example, a second opening 36 is formed with an opening size of approximately 100 nm. Because of these side wall spacing layers 32 , the second opening 36 is self-aligning with the first opening 32 . Here, the second opening 32 corresponds to the contact hole for the storage electrode of a conventional simple box-shaped capacitor. Therefore, the misalignment encountered in the prior art between the memory contact hole and the memory electrode can be avoided. Fig. 5 is a plan view of a DRAM cell capacitor after forming the poly sidewall spacers 34 in the first opening 32 and the forming the second opening 36. As can be seen, the second opening 36 is smaller than the first opening 32 by the thickness of the poly sidewall spacers 34 .
Mit Bezug auf Fig. 1F und Fig. 2F wird ein leitfähiges Material, wie z. B. Polysilizium, für die Speicherelektrode in den ersten und zweiten Öffnungen 32 und 36 und über der Polysilizium-Materialschicht 30 abgeschieden. Planarisierungsätzen wird auf dem Polysilizium und der Polysilizium-Materialschicht 30 bis zur vierten Oxidschicht 28 hinab ausgeführt, um eine Vielzahl von ersten leitenden Polen für die Speicherelektroden auszubilden. Beispielsweise wird ein erster leitender Pol 38 zur Kontaktstelle 16 ausgebildet. Das Planarisierungsätzen kann ein CMP- (chemisch-mechanisches Polieren) oder ein Rückätzverfahren sein. Wie vorstehend beschrieben, ist die Polystruktur 24a mit einer Seitenkante des ersten leitenden Pols 38 elektrisch verbunden und erstreckt sich auf der Siliziumnitridschicht 22 nach außen.With reference to Fig. 1F and Fig. 2F, a conductive material, such as is. B. polysilicon, for the storage electrode in the first and second openings 32 and 36 and deposited over the polysilicon material layer 30 . Planarization etching is performed on the polysilicon and the polysilicon material layer 30 down to the fourth oxide layer 28 to form a plurality of first conductive poles for the storage electrodes. For example, a first conductive pole 38 is formed to the contact point 16 . The planarization etching can be a CMP (chemical mechanical polishing) or an etch back process. As described above, the polystructure 24 a is electrically connected to a side edge of the first conductive pole 38 and extends outward on the silicon nitride layer 22 .
Die Bildung der zweiten leitenden Pole wird als nächstes angegangen. Der zweite leitende Pol muß mit dem ersten leitenden Pol 38 über die Polystruktur 24a, die von der Seitenkante des ersten leitenden Pols 38 hervorsteht, verbunden werden. Zu diesem Zweck wird eine zweite Photoresistschicht auf die vierte Oxidschicht 28 aufgebracht und strukturiert, um über dem anderen Endteil der Polystruktur 24a und der Siliziumnitridschicht 22 justierte Öffnungsbereiche auszubilden. Unter Verwendung dieser strukturierten dritten Photoresistschicht 40 wird die vierte Oxidschicht 28 geätzt, um eine Vielzahl von dritten Öffnungen auszubilden. Beispielsweise wird eine dritte Öffnung 42 zum anderen Endteil der Polystruktur 24a und der Siliziumnitridschicht 22 ausgebildet. Hierbei dienen die Polystruktur 24a und die Siliziumnitridschicht 22 als Ätzstoppschichten. Falls die Siliziumnitridschicht 22 nicht ausgebildet wird, wird dieses Ätzen der vierten Oxidschicht 28 durch zeitlich gesteuertes Atzen ausgeführt. Bei dieser Ausführungsform weist die dritte Öffnung 42 eine Öffnungsgröße ("h") von etwa 200 nm auf und ist vom ersten leitenden Pol 32 um etwa 100 nm ("g") beabstandet. The formation of the second conductive poles is next addressed. The second conductive pole must be connected to the first conductive pole 38 via the polystructure 24 a, which protrudes from the side edge of the first conductive pole 38 . For this purpose, a second photoresist layer is applied to the fourth oxide layer 28 and structured in order to form aligned opening regions over the other end part of the polystructure 24 a and the silicon nitride layer 22 . Using this patterned third photoresist layer 40 , the fourth oxide layer 28 is etched to form a plurality of third openings. For example, a third opening 42 is formed to the other end part of the polystructure 24 a and the silicon nitride layer 22 . Here, the polystructure 24 a and the silicon nitride layer 22 serve as etch stop layers. If the silicon nitride layer 22 is not formed, this etching of the fourth oxide layer 28 is carried out by time-controlled etching. In this embodiment, the third opening 42 has an opening size ("h") of about 200 nm and is spaced from the first conductive pole 32 by about 100 nm ("g").
Nach Entfernen der dritten strukturierten Photoresistschicht 40 wird ein leitfähiges Material für die Speicherelektrode, d. h. Polysilizium, in den dritten Öffnungen und über der vierten Oxidschicht 28 abgeschieden. Planarisierungsätzen wird auf dem Polysilizium bis zur vierten Oxidschicht 28 hinab ausgeführt, um dadurch eine Vielzahl von zweiten leitenden Polen für die Speicherelektroden auszubilden. Beispielsweise wird ein zweiter leitender Pol 44 so ausgebildet, daß er mit dem ersten leitenden Pol 38 über die Polystruktur 24a elektrisch verbunden ist. Danach wird die vierte Oxidschicht 28 dann in einem Naßätzmittel entfernt, wodurch eine Vielzahl von zweipoligen Speicherelektroden 46 ausgebildet werden, die jeweils durch den ersten leitenden Pol 38, den zweiten leitenden Pol 44 und die Polystruktur 24a gebildet werden, wie in Fig. 1G und Fig. 2G gezeigt. Die Größe des zweiten leitenden Pols 44 kann erhöht werden, um die Oberflächenbereiche weiter zu steigern.After removal of the third structured photoresist layer 40 , a conductive material for the storage electrode, ie polysilicon, is deposited in the third openings and over the fourth oxide layer 28 . Planarization etching is performed on the polysilicon down to the fourth oxide layer 28 , thereby forming a plurality of second conductive poles for the storage electrodes. For example, a second conductive pole 44 is formed so that it is electrically connected to the first conductive pole 38 via the polystructure 24 a. Thereafter, the fourth oxide layer 28 is then removed in a wet etchant, thereby forming a plurality of two-pole storage electrodes 46 , each formed by the first conductive pole 38 , the second conductive pole 44 and the polystructure 24 a, as in Fig. 1G and Fig. 2G shown. The size of the second conductive pole 44 can be increased to further increase the surface areas.
Fig. 6 ist eine Draufsicht auf einen DRAM-Zellenkondensator nach der Ausbildung des zweiten leitenden Pols 44. Mit Bezug auf Fig. 6 umfaßt die zweipolige Speicherelektrode den ersten leitenden Pol 38, der sich mit der Speicherkontaktstelle (nicht dargestellt) in Kontakt befindet, den zweiten leitenden Pol 44 und die Polystruktur 24a, die sie miteinander verbindet. Der Abstand ("i") zwischen benachbarten Speicherelektroden, gemessen längs der Bitleitungsrichtung, beträgt etwa 150 nm. Der Abstand zwischen benachbarten Speicherelektroden, gemessen längs der Wortleitungsrichtung, beträgt etwa 150 nm. Fig. 6 is a plan view of a DRAM cell capacitor after forming the second conductive pole 44th With reference to FIG. 6, the two-pole storage electrode comprises the first conductive pole 38 , which is in contact with the memory contact point (not shown), the second conductive pole 44 and the polystructure 24 a, which connects them to one another. The distance ("i") between adjacent memory electrodes, measured along the bit line direction, is approximately 150 nm. The distance between adjacent memory electrodes, measured along the word line direction, is approximately 150 nm.
Anschließend werden eine dielektrische Schicht (nicht dargestellt) und eine obere Elektrode (nicht dargestellt) auf der Speicherelektrode 46 ausgebildet, wodurch der zweipolige Kondensator ausgebildet wird. Der so ausgebildete Kondensator besitzt insofern Vorteile, daß er durch Ausbilden einer zusätzlichen Speicherelektrode (zweiter leitender Pol) und Verbinden mit der Hauptspeicherelektrode über die Verbindungsbrücke (Polystruktur) einen vergrößerten Oberflächenbereich aufweist. Darüber hinaus wird die Hauptspeicherelektrode (erster leitender Pol) durch die Verwendung der Seitenwand- Abstandsschichten aus Polysilizium in selbstjustierender Weise ausgebildet und der Prozeßschritt für die Hauptspeicherelektrode kann vereinfacht werden. Da die Oberflächenbereiche des Kondensators ausreichend vergrößert werden, kann gemäß dieser Erfindung unter Verwendung von Ta2O5 als dielektrische Schicht die gewünschte Kapazität erhalten werden, obwohl kein ferroelektrisches dielektrisches Material, wie z. B. BST, verwendet wird, dessen Ausbildung eine hohe Temperatur erfordert und eine unerwünschte Spannung verursacht.Then, a dielectric layer (not shown) and an upper electrode (not shown) are formed on the storage electrode 46 , thereby forming the two-pole capacitor. The capacitor formed in this way has advantages in that it has an enlarged surface area by forming an additional storage electrode (second conductive pole) and connecting it to the main storage electrode via the connecting bridge (polystructure). In addition, by using the side wall spacers made of polysilicon, the main storage electrode (first conductive pole) is formed in a self-adjusting manner, and the process step for the main storage electrode can be simplified. According to this invention, since the surface area of the capacitor is enlarged sufficiently, the desired capacitance can be obtained using Ta 2 O 5 as the dielectric layer, although no ferroelectric dielectric material such as e.g. B. BST, is used, the formation of which requires a high temperature and causes an undesirable voltage.
Fig. 7 zeigt schematisch zwei benachbarte zweipolige Speicherelektrodenstrukturen gemäß der Erfindung. Auf die zweipolige Speicherelektrodenstruktur wird mit Bezug auf Fig. 1G und Fig. 7 Bezug genommen. Die zweipolige Speicherelektrode 46 umfaßt den ersten leitenden Pol 38, den zweiten leitenden Pol 44 und die Polystruktur 24a. Der erste und der zweite leitende Pol 38 und 44 sind durch die Polystruktur 24a elektrisch miteinander verbunden. Der erste leitende Pol 38 durchdringt das eine Ende der Polystruktur 24a und reicht bis zur Speicherkontaktstelle 16, die sich mit dem Source/Drain-Gebiet in Kontakt befindet. Der zweite leitende Pol 44 befindet sich mit dem anderen Ende der Polystruktur 24a in Kontakt. Der erste leitende Pol unterhalb der Polystruktur 24a besitzt eine kleinere Größe als jene oberhalb der Polystruktur 24a. Es ist für einen Fachmann ersichtlich, daß die Größe des zweiten leitenden Pols 44 aufgrund seiner Größe und der Größe der Polystruktur 24a zunehmen kann. Die obere Abmessung des ersten leitenden Pols 38 beträgt etwa 150 nm und dessen untere Abmessung beträgt etwa 100 nm. Die Größe des zweiten leitenden Pols 44 beträgt etwa 200 nm. Der Abstand zwischen benachbarten Speicherelektroden beträgt etwa 150 nm und der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten leitenden Pol beträgt etwa 100 nm. Fig. 7 shows schematically two adjacent bipolar electrodes memory structures according to the invention. The bipolar memory electrode structure with reference to FIG. 1G and FIG. 7 reference taken. The two-pole storage electrode 46 includes the first conductive pole 38 , the second conductive pole 44 and the polystructure 24 a. The first and second conductive poles 38 and 44 are electrically connected to one another by the polystructure 24 a. The first conductive pole 38 penetrates one end of the polystructure 24 a and extends to the memory contact point 16 , which is in contact with the source / drain region. The second conductive pole 44 is in contact with the other end of the polystructure 24 a. The first conductive pole below the polystructure 24 a has a smaller size than that above the polystructure 24 a. It is apparent to a person skilled in the art that the size of the second conductive pole 44 can increase due to its size and the size of the polystructure 24 a. The upper dimension of the first conductive pole 38 is approximately 150 nm and its lower dimension is approximately 100 nm. The size of the second conductive pole 44 is approximately 200 nm. The distance between adjacent storage electrodes is approximately 150 nm and the distance between the first and the second conductive pole is about 100 nm.
Obwohl diese Erfindung insbesondere mit Bezug auf deren bevorzugte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurde, wird es für Fachleute selbstverständlich sein, daß verschiedene Änderungen in der Form und den Einzelheiten vorgenommen werden können, ohne vom Gedanken und Schutzbereich dieser Erfindung abzuweichen.Although this invention is particularly related to its preferred embodiments have been shown and described, it will be a matter of course for experts that various changes in form and details can be made without thinking and Depart from the scope of this invention.
Claims (14)
Bereitstellen eines Halbleitersubstrats (10) mit einer Gateelektrode (14) und einem Paar von Source/Drain- Gebieten, die zu den Seitenkanten der Gateelektrode (14) justiert sind;
Ausbilden eines Paars von Speicherkontaktstellen (16) zu den Source/Drain-Gebieten;
Ausbilden einer ersten Isolationsschicht (20) über dem Halbleitersubstrat (10);
Ausbilden einer Leitungsschichtstruktur (24a) über der ersten Isolationsschicht (20), wobei die Leitungsschichtstruktur eine der Speicherkontaktstellen (16) überlappt und sich in seitlicher Richtung der einen der Speicherkontaktstellen erstreckt, wobei die leitfähige Struktur zwei entgegengesetzte Enden aufweist;
aufeinanderfolgendes Ausbilden einer zweiten Isolationsschicht (28) und einer ersten Materialschicht (30) über der ersten Isolationsschicht, einschließlich der Leitungsschichtstruktur, wobei die erste Materialschicht (30) eine Ätzselektivität bezüglich der zweiten Isolationsschicht (28) aufweist;
aufeinanderfolgendes Ätzen der ersten Materialschicht (30), der zweiten Isolationsschicht (28) und der Leitungsschichtstruktur (24a) unter Verwendung einer ersten Photolithographie und Ausbilden einer ersten Öffnung (32) zur ersten Isolationsschicht über der einen der Speicherkontaktstellen (16), wobei die erste Öffnung (32) ein Ende der leitfähigen Struktur durchdringt;
Ausbilden von leitfähigen Seitenwand-Abstands schichten (34) in der ersten Öffnung (32);
Verwenden der Seitenwand-Abstandsschichten (34) und der ersten Materialschicht (30) als Maske und Ätzen der ersten Isolationsschicht bis zu der einen der Speicherkontaktstellen hinab und Ausbilden einer zweiten Öffnung (36);
Abscheiden eines leitfähigen Materials in den ersten und zweiten Öffnungen (32, 36) und über der ersten Materialschicht (30) und Planarisieren bis zur zweiten Isolationsschicht (28) hinab, um einen ersten leitenden Pol (38) auszubilden;
Ätzen der zweiten Isolationsschicht (28), bis die erste Isolationsschicht und das andere Ende der Leitungsschichtstruktur freigelegt ist, unter Verwendung einer zweiten Photolithographie und Ausbilden einer von der ersten Öffnung beabstandeten dritten Öffnung (42); und
Füllen der dritten Öffnung (42) mit demselben Material wie den ersten leitenden Pol, um einen zweiten leitenden Pol (44) auszubilden, wobei der zweite leitende Pol (44) über die Leitungsschichtstruktur (24a) mit dem ersten leitenden Pol (38) verbunden wird,
wobei der erste leitende Pol (38), der zweite leitende Pol (44) und die Leitungsschichtstruktur (24a) eine Speicherelektrode (46) des DRAM-Zellenkondensators bilden.1. Method for producing a DRAM cell capacitor with the steps:
Providing a semiconductor substrate ( 10 ) having a gate electrode ( 14 ) and a pair of source / drain regions which are aligned with the side edges of the gate electrode ( 14 );
Forming a pair of memory pads ( 16 ) to the source / drain regions;
Forming a first insulation layer ( 20 ) over the semiconductor substrate ( 10 );
Forming a line layer structure ( 24 a) over the first insulation layer ( 20 ), the line layer structure overlapping one of the memory contact points ( 16 ) and extending in the lateral direction of one of the memory contact points, the conductive structure having two opposite ends;
sequentially forming a second insulation layer ( 28 ) and a first material layer ( 30 ) over the first insulation layer, including the conductive layer structure, the first material layer ( 30 ) having an etch selectivity with respect to the second insulation layer ( 28 );
sequentially etching the first material layer ( 30 ), the second insulation layer ( 28 ) and the conductive layer structure ( 24 a) using a first photolithography and forming a first opening ( 32 ) to the first insulation layer over the one of the memory pads ( 16 ), the first Opening ( 32 ) penetrates one end of the conductive structure;
Forming conductive sidewall spacers ( 34 ) in the first opening ( 32 );
Using the sidewall spacers ( 34 ) and the first material layer ( 30 ) as a mask and etching the first insulation layer down to one of the memory pads and forming a second opening ( 36 );
Depositing a conductive material in the first and second openings ( 32 , 36 ) and over the first material layer ( 30 ) and planarizing down to the second insulation layer ( 28 ) to form a first conductive pole ( 38 );
Etching the second insulation layer ( 28 ) until the first insulation layer and the other end of the conductive layer structure are exposed using a second photolithography and forming a third opening ( 42 ) spaced from the first opening; and
Filling the third opening ( 42 ) with the same material as the first conductive pole to form a second conductive pole ( 44 ), the second conductive pole ( 44 ) being connected to the first conductive pole ( 38 ) via the conductive layer structure ( 24 a) becomes,
wherein the first conductive pole ( 38 ), the second conductive pole ( 44 ) and the conductive layer structure ( 24 a) form a storage electrode ( 46 ) of the DRAM cell capacitor.
einer Speicherkontaktstelle (16), die über einem Halbleitersubstrat (10) ausgebildet wird und mit einem Source/Drain-Gebiet des Halbleitersubstrats elektrisch verbunden ist;
einer Isolationsschicht (20) über dem Halbleitersubstrat (10), einschließlich der Speicherkontaktstelle (16); und einer Speicherelektrode (46) für den DRAM-Zellenkondensator mit einem ersten und einem zweiten leitenden Pol (38, 44), wobei der erste und der zweite leitende Pol voneinander beabstandet sind, aber über eine Leitungsschichtstruktur (24a), die über der Isolationsschicht (20) ausgebildet ist, elektrisch miteinander verbunden sind, wobei der erste leitende Pol (38) durch die Isolationsschicht hindurchdringt und mit der Speicherkontaktstelle (16) elektrisch verbunden ist.12. DRAM cell capacitor with:
a memory pad ( 16 ) formed over a semiconductor substrate ( 10 ) and electrically connected to a source / drain region of the semiconductor substrate;
an insulation layer ( 20 ) over the semiconductor substrate ( 10 ), including the memory pad ( 16 ); and a storage electrode ( 46 ) for the DRAM cell capacitor with a first and a second conductive pole ( 38 , 44 ), the first and the second conductive pole being spaced apart, but via a conductive layer structure ( 24 a), which over the insulation layer ( 20 ) is formed, are electrically connected to one another, the first conductive pole ( 38 ) penetrating through the insulation layer and being electrically connected to the memory contact point ( 16 ).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019980014851A KR100270210B1 (en) | 1998-04-25 | 1998-04-25 | DRAM cell capacitor and method of manufacturing the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19908446A1 true DE19908446A1 (en) | 1999-11-04 |
Family
ID=19536714
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19908446A Withdrawn DE19908446A1 (en) | 1998-04-25 | 1999-02-26 | Dynamic random access memory (DRAM) cell capacitor fabricating method |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000022099A (en) |
KR (1) | KR100270210B1 (en) |
CN (1) | CN1236993A (en) |
DE (1) | DE19908446A1 (en) |
FR (1) | FR2778019A1 (en) |
GB (1) | GB2336716B (en) |
TW (1) | TW412828B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7119389B2 (en) | 2002-07-08 | 2006-10-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Dynamic random access memory cells having laterally offset storage nodes |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6426249B1 (en) * | 2000-03-16 | 2002-07-30 | International Business Machines Corporation | Buried metal dual damascene plate capacitor |
KR100510527B1 (en) | 2003-05-01 | 2005-08-26 | 삼성전자주식회사 | Semiconductor device having storage node and method for manufacturing the same |
KR100545865B1 (en) * | 2003-06-25 | 2006-01-24 | 삼성전자주식회사 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
CN114156271A (en) * | 2015-04-30 | 2022-03-08 | 联华电子股份有限公司 | static random access memory |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5438011A (en) * | 1995-03-03 | 1995-08-01 | Micron Technology, Inc. | Method of forming a capacitor using a photoresist contact sidewall having standing wave ripples |
JP2776331B2 (en) * | 1995-09-29 | 1998-07-16 | 日本電気株式会社 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
US5643819A (en) * | 1995-10-30 | 1997-07-01 | Vanguard International Semiconductor Corporation | Method of fabricating fork-shaped stacked capacitors for DRAM cells |
US5721154A (en) * | 1996-06-18 | 1998-02-24 | Vanguard International Semiconductor | Method for fabricating a four fin capacitor structure |
US5744833A (en) * | 1996-08-16 | 1998-04-28 | United Microelectronics Corporation | Semiconductor memory device having tree-type capacitor |
GB2322964B (en) * | 1997-03-07 | 2001-10-17 | United Microelectronics Corp | Polysilicon CMP process for high-density DRAM cell structures |
-
1998
- 1998-04-25 KR KR1019980014851A patent/KR100270210B1/en not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-01-27 TW TW088101191A patent/TW412828B/en active
- 1999-02-26 DE DE19908446A patent/DE19908446A1/en not_active Withdrawn
- 1999-03-05 GB GB9905192A patent/GB2336716B/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-03-31 FR FR9904014A patent/FR2778019A1/en not_active Withdrawn
- 1999-04-23 CN CN99105863A patent/CN1236993A/en active Pending
- 1999-04-23 JP JP11117080A patent/JP2000022099A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7119389B2 (en) | 2002-07-08 | 2006-10-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Dynamic random access memory cells having laterally offset storage nodes |
US7504295B2 (en) | 2002-07-08 | 2009-03-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Methods for fabricating dynamic random access memory cells having laterally offset storage nodes |
DE10330072B4 (en) * | 2002-07-08 | 2010-07-22 | Samsung Electronics Co., Ltd., Suwon | Dynamic random access memory cells with laterally offset storage nodes and methods of making same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000022099A (en) | 2000-01-21 |
CN1236993A (en) | 1999-12-01 |
KR19990081113A (en) | 1999-11-15 |
KR100270210B1 (en) | 2000-10-16 |
GB2336716A (en) | 1999-10-27 |
FR2778019A1 (en) | 1999-10-29 |
TW412828B (en) | 2000-11-21 |
GB2336716B (en) | 2000-11-15 |
GB9905192D0 (en) | 1999-04-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3788499T2 (en) | Semiconductor trench capacitor structure. | |
DE4402216C2 (en) | Semiconductor component with capacitors and method suitable for its production | |
DE4031411C2 (en) | Method of manufacturing a semiconductor device having a capacitor | |
DE102006062958B3 (en) | Method for producing an integrated DRAM memory circuit | |
DE19933480B4 (en) | Process for producing a cylindrical capacitor | |
DE4430780C2 (en) | Method of manufacturing a capacitor for a dynamic random access memory | |
DE69523091T2 (en) | DRAM device with upper and lower capacitor and manufacturing process | |
DE4215203A1 (en) | STORAGE CAPACITOR AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF | |
DE3525418A1 (en) | SEMICONDUCTOR STORAGE DEVICE AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION | |
DE4201520A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING A DRAM ARRANGEMENT | |
DE10153765A1 (en) | Formation of deep trench dynamic random access memory cell comprises using silicon-on-insulator technology to form silicon layer on deep trench capacitor | |
DE4201506A1 (en) | METHOD FOR THE PRODUCTION OF DRAM MEMORY CELLS WITH STACK CAPACITORS IN A PIN STRUCTURE | |
DE4029256A1 (en) | STACK CAPACITOR OF A DRAM STORAGE CELL AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME | |
DE19860884A1 (en) | Method of making a dram cell capacitor | |
DE4210855A1 (en) | MEMORY ELEMENT FOR A DRAM AND MANUFACTURING METHOD FOR A DRAM | |
WO2000055904A1 (en) | Dram cell arrangement and method for producing the same | |
DE10012198B4 (en) | Cylindrical capacitor device with HSG silicon on the inside and process for its production | |
DE4229837C2 (en) | Method for producing a storage capacitor for a semiconductor memory cell | |
DE19907062A1 (en) | Manufacture of DRAM cell capacitor | |
DE4406850C1 (en) | Method for producing a semiconductor structure, at least consisting of a transistor and a capacitor electrode | |
DE4441153C2 (en) | Method of manufacturing a capacitor of a semiconductor memory device | |
DE4222467C1 (en) | ||
DE4441166C2 (en) | Method of manufacturing a capacitor of a semiconductor memory device | |
DE19908446A1 (en) | Dynamic random access memory (DRAM) cell capacitor fabricating method | |
DE60023320T2 (en) | CAPACITOR OVER BIT LINE MEMORY CIRCUIT |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |