FR2752486A1 - METHOD FOR MANUFACTURING A CAPACITOR STRUCTURE FOR A SEMICONDUCTOR MEMORY DEVICE - Google Patents
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Abstract
Le procédé de l'invention permet de former un condensateur de stockage de charge ayant une structure en arbre, pour un transistor de transfert (14, 18, 16) d'une cellule de mémoire DRAM. Une électrode du condensateur, connectée à une région de drain (16) du transistor, comprend une couche en forme de tronc (44A) et une couche en forme de branche (38). Une électrode opposée (48) recouvre ces couches, avec interposition d'une couche diélectrique (46). Cette structure permet d'augmenter la capacité de stockage de charge pour une même aire occupée à la surface du substrat.The method of the invention makes it possible to form a charge storage capacitor having a tree structure, for a transfer transistor (14, 18, 16) of a DRAM memory cell. An electrode of the capacitor, connected to a drain region (16) of the transistor, includes a trunk-shaped layer (44A) and a branch-shaped layer (38). An opposite electrode (48) covers these layers, with the interposition of a dielectric layer (46). This structure makes it possible to increase the charge storage capacity for the same area occupied on the surface of the substrate.
Description
PROCEDE DE FABRICATION D'UNE STRUCTUREMETHOD FOR MANUFACTURING A STRUCTURE
DE CONDENSATEUR POUR UN DISPOSITIFCAPACITOR FOR A DEVICE
DE MEMOIRE A SEMICONDUCTEURSFROM MEMORY TO SEMICONDUCTORS
L'invention concerne de façon générale des dispositifs de mé- The invention relates generally to metering devices.
moire à semiconducteurs, et elle concerne plus particulièrement un procédé de fabrication d'une cellule de mémoire vive dynamique (ou DRAM) ayant un transistor de transfert et un condensateur de stockage de charge. semiconductor memory, and more particularly relates to a method for manufacturing a dynamic random access memory (or DRAM) cell having a transfer transistor and a charge storage capacitor.
La figure 1 est un schéma de circuit d'une seule cellule de mé- Figure 1 is a circuit diagram of a single metal cell
moire classique pour un dispositif DRAM. Comme représenté sur le des- classic moire for a DRAM device. As depicted in the
sin, une cellule de DRAM est essentiellement constituée par un transistor de transfert T et un condensateur de charge C. Une borne de source du transistor de transfert T est connectée à une ligne de bit correspondante BL, et une borne de drain du transistor est connectée à une électrode de stockage 6 du condensateur de stockage de charge C. Une borne de grille du transistor de transfert T est connectée à une ligne de mot WL sin, a DRAM cell is essentially constituted by a transfer transistor T and a charge capacitor C. A source terminal of the transfer transistor T is connected to a corresponding bit line BL, and a drain terminal of the transistor is connected to a storage electrode 6 of the charge storage capacitor C. A gate terminal of the transfer transistor T is connected to a word line WL
correspondante. Une électrode opposée 8 du condensateur C est con- corresponding. An opposite electrode 8 of the capacitor C is con-
nectée à une source de tension constante. Une pellicule diélectrique 7 est formée entre l'électrode de stockage 6 et l'électrode opposée 8 du condensateur C. Dans le procédé de fabrication de DRAM classique, on utilise essentiellement un condensateur pratiquement bidimensionnel, appelé condensateur de type plan, pour des dispositifs DRAM classiques ayant une capacité de stockage inférieure à 1 Mo (mégaoctet). Dans le cas connected to a constant voltage source. A dielectric film 7 is formed between the storage electrode 6 and the opposite electrode 8 of the capacitor C. In the conventional DRAM manufacturing process, essentially a practically two-dimensional capacitor, called a planar type capacitor, is used for DRAM devices. classics with a storage capacity of less than 1 MB (megabyte). In the case
d'une mémoire DRAM ayant une cellule de mémoire qui utilise un con- a DRAM memory having a memory cell that uses a
densateur de type plan, des charges électriques sont stockées sur des planar type densifier, electrical charges are stored on
électrodes disposées sur la surface principale d'un substrat semicon- electrodes arranged on the main surface of a semicon substrate
ducteur, ce qui fait que la surface principale doit avoir une aire relative- conductor, which means that the main surface must have a relative area
ment grande. Ce type de cellule de mémoire ne convient donc pas pour ment large. This type of memory cell is therefore not suitable for
une mémoire DRAM ayant un niveau d'intégration élevé. Pour une me- a DRAM memory with a high level of integration. For a me-
moire DRAM à haut niveau d'intégration, comme une mémoire DRAM DRAM memory with high level of integration, like a DRAM memory
ayant plus de 4 Mo de mémoire, on a introduit une structure de conden- having more than 4 MB of memory, we introduced a condense structure
sateur tridimensionnelle, constituant ce que l'on appelle un condensateur three-dimensional sator, constituting what is called a capacitor
de type empilé ou de type tranchée. stacked or trench type.
Avec des condensateurs de type empilé ou de type tranchée, il a été possible d'obtenir une plus grande capacité de mémoire pour une With stacked or trench type capacitors, it was possible to obtain a larger memory capacity for a
aire de surface similaire. Cependant, pour réaliser un dispositif à semi- similar surface area. However, to achieve a semi-device
conducteurs ayant un niveau d'intégration encore plus élevé, comme un circuit à très haut niveau d'intégration (ou VLSI) ayant une capacité de 64 Mo, un condensateur avec une structure tridimensionnelle simple, conductors with an even higher level of integration, such as a circuit with a very high level of integration (or VLSI) having a capacity of 64 MB, a capacitor with a simple three-dimensional structure,
comme le type empilé ou le type tranchée classique, s'avère être insuffi- like the stacked type or the classic trench type, turns out to be insufficient
sant. Une solution pour améliorer la capacité d'un condensateur de health. A solution to improve the capacity of a capacitor
cellule de mémoire DRAM consiste à utiliser ce que l'on appelle le con- DRAM memory cell is to use what is called the con-
densateur empilé de type à ailettes, dont un exemple est proposé par Ema et al., dans "3-Dimensional Stacked Capacitor Cell for 16M and 64M stacked fin type densifier, an example of which is provided by Ema et al., in "3-Dimensional Stacked Capacitor Cell for 16M and 64M
DRAMs", International Electron Devices Meeting, pages 592-595, décem- DRAMs ", International Electron Devices Meeting, pages 592-595, Decem-
bre 1988. Le condensateur empilé de type à ailettes comprend des élec- bre 1988. The stacked fin type capacitor includes electro
trodes et des pellicules diélectriques qui s'étendent avec une forme d'ai- electrodes and dielectric films which extend in the form of a
lette dans un ensemble de couches empilées. Des mémoires DRAM ayant le condensateur empilé de type à ailettes sont également décrites dans les brevets des E.U.A. n 5 071 783 (Taguchi et al); 5 126 810 (Gotou); lette in a set of stacked layers. DRAM memories having the finned type stacked capacitor are also described in U.S. patents. No. 5,071,783 (Taguchi et al); 5,126,810 (Gotou);
5 196 365 (Gotou); 5 206 787 (Fujioka). 5,196,365 (Gotou); 5,206,787 (Fujioka).
Une autre solution pour améliorer la capacité d'un condensateur Another solution to improve the capacitance of a capacitor
de cellule de mémoire consiste à utiliser ce que l'on appelle le conden- of memory cell is to use what's called conden-
sateur empilé de type cylindrique, dont un exemple est proposé par Wakamiya et al., dans "Novel Stacked Capacitor Cell for 64-Mb DRAM", stacked cylindrical type, an example of which is proposed by Wakamiya et al., in "Novel Stacked Capacitor Cell for 64-Mb DRAM",
1989, Symposium on VLSI Technology, Digest of Technical Papers, pa- 1989, Symposium on VLSI Technology, Digest of Technical Papers, pa-
ges 69-70. Le condensateur empilé de type cylindrique comprend des électrodes et des pellicules diélectriques qui s'étendent avec une forme ges 69-70. The stacked cylindrical type capacitor includes electrodes and dielectric films which extend with a shape
cylindrique, de façon à augmenter les aires de surface des électrodes. cylindrical, so as to increase the surface areas of the electrodes.
Une cellule de mémoire DRAM ayant le condensateur empilé de type cy- A DRAM memory cell having the stacked capacitor of cy- type
lindrique est également décrite dans le brevet des E.U.A. n 5 077 688 Lindric is also described in the U.S. Patent. No. 5,077,688
(Kumanoya et al.).(Kumanoya et al.).
Avec la tendance à une densité d'intégration accrue, il est né- With the trend towards increased integration density, it is born
cessaire de réduire encore davantage la taille de la cellule de mémoire DRAM dans un plan (c'est-à-dire l'aire de surface qu'elle occupe dans un plan). De façon générale, une réduction de la taille de la cellule classique conduit à une réduction de la capacité de stockage de charge (capacité électrique) des condensateurs classiques. De plus, lorsque la stop further reducing the size of the DRAM memory cell in a plane (that is, the surface area it occupies in a plane). In general, a reduction in the size of the conventional cell leads to a reduction in the charge storage capacity (electrical capacity) of the conventional capacitors. In addition, when the
capacité électrique est réduite, la probabilité d'erreurs transitoires résul- electrical capacity is reduced, the probability of transient errors
tant de l'incidence de rayons a est augmentée. Il existe donc dans ce domaine un besoin portant sur une nouvelle structure de condensateur de stockage qui, tout en occupant une aire plus faible dans un plan, puisse both the incidence of a rays is increased. There is therefore a need in this area for a new storage capacitor structure which, while occupying a smaller area in a plane, can
maintenir la même capacité électrique, ainsi que sur un procédé appro- maintain the same electrical capacity, as well as on an appropriate process
prié pour fabriquer la structure.prayed to fabricate the structure.
Un but de l'invention est donc de procurer un procédé de fabri- An object of the invention is therefore to provide a method of manufacturing
cation d'un dispositif de mémoire à semiconducteurs ayant une structure de condensateur de type en arbre qui procure une aire accrue pour le stockage de charge, sans augmenter l'aire de surface qui est utilisée cation of a semiconductor memory device having a tree type capacitor structure which provides increased area for charge storage, without increasing the surface area which is used
dans le dispositif.in the device.
Conformément aux buts précédents de l'invention, ainsi que d'autres, l'invention procure un procédé nouveau et perfectionné pour In accordance with the foregoing objects of the invention, as well as others, the invention provides a new and improved method for
fabriquer un dispositif de mémoire à semiconducteurs. fabricate a semiconductor memory device.
Conformément à un mode de réalisation préféré de l'invention, le dispositif de mémoire à semiconducteurs comprend un substrat, un According to a preferred embodiment of the invention, the semiconductor memory device comprises a substrate, a
transistor de transfert formé sur le substrat et un condensateur de stock- transfer transistor formed on the substrate and a stock capacitor
age connecté électriquement à une région de source/drain du transistor de transfert. Le procédé comprend les étapes suivantes: on forme une age electrically connected to a source / drain region of the transfer transistor. The process includes the following steps:
première couche isolante sur le transistor de transfert, on forme une cou- first insulating layer on the transfer transistor, a layer is formed
che de protection contre l'attaque sur la première couche isolante, on forme une seconde couche isolante, on forme une couche empilée sur la protection against attack on the first insulating layer, a second insulating layer is formed, a stacked layer is formed on the
seconde couche isolante, la couche empilée contenant une partie en re- second insulating layer, the stacked layer containing a portion in
trait qui met à nu la seconde couche isolante, on forme une troisième couche isolante à une périphérie de la partie en retrait, on forme une quatrième couche isolante pour remplir la partir en retrait, on enlève la troisième couche isolante, la quatrième couche isolante et une partie de la seconde couche isolante se trouvant directement au-dessous de la troisième couche isolante, pour former une ouverture, I'ouverture ne mettant pas à nu la couche de protection contre l'attaque, on forme une line which exposes the second insulating layer, a third insulating layer is formed at a periphery of the recessed part, a fourth insulating layer is formed to fill the recessed part, the third insulating layer, the fourth insulating layer is removed and a part of the second insulating layer being located directly below the third insulating layer, to form an opening, the opening not exposing the protective layer against attack, a
première couche conductrice pour remplir la partie en retrait et l'ouver- first conductive layer to fill the recessed part and open it
ture, on enlève la couche empilée, on forme une cinquième couche iso- ture, we remove the stacked layer, we form a fifth layer iso-
lante, on forme une seconde couche conductrice sur la cinquième couche isolante, la seconde couche conductrice pénétrant au moins à travers la cinquième couche isolante, la première couche conductrice, la seconde couche isolante, la couche de protection contre l'attaque et la première couche isolante, et étant connectée électriquement à la région de drain, on enlève une partie de la seconde couche conductrice pour former une couche conductrice en forme de tronc, la première couche conductrice formant une couche conductrice en forme de branche, et les couches conductrices en forme de tronc et en forme de branche formant ensemble une électrode de stockage du condensateur de stockage, on enlève les seconde et cinquième couches isolantes, on forme une forme diélectrique sur des surfaces à nu des première et seconde couches conductrices, et on forme une troisième couche conductrice sur une surface de la couche bonding, a second conductive layer is formed on the fifth insulating layer, the second conductive layer penetrating at least through the fifth insulating layer, the first conductive layer, the second insulating layer, the attack protection layer and the first layer insulating, and being electrically connected to the drain region, part of the second conductive layer is removed to form a conductive layer in the form of a trunk, the first conductive layer forming a conductive layer in the form of a branch, and the conductive layers in form of trunk and branch-shaped forming together a storage electrode of the storage capacitor, removing the second and fifth insulating layers, forming a dielectric shape on bare surfaces of the first and second conductive layers, and forming a third layer conductive on a surface of the layer
diélectrique, pour former une électrode opposée. dielectric, to form an opposite electrode.
Selon un autre aspect de l'invention, la couche conductrice en forme de tronc est un élément intégré et connecté électrique à la région de source/drain. La section transversale de la couche conductrice en forme de tronc peut avoir une forme en T, ou bien cette couche peut être According to another aspect of the invention, the trunk-shaped conductive layer is an integrated and electrically connected element to the source / drain region. The cross section of the trunk-shaped conductive layer can be T-shaped, or this layer can be
semblable à un cylindre plein.similar to a full cylinder.
Selon un autre aspect de l'invention, plusieurs étapes sont en According to another aspect of the invention, several steps are in
outre incluses après l'enlèvement de la couche empilée et avant la for- additionally included after removal of the stacked layer and before forming
mation de la cinquième couche isolante. Les étapes supplémentaires sont les suivantes:on forme une sixième couche isolante et on forme ensuite une quatrième couche isolante sur la sixième couche isolante. Ainsi, la seconde couche conductrice est formée de façon à pénétrer à travers la quatrième couche conductrice et la sixième couche isolante. On forme également un motif dans la quatrième couche conductrice de façon the fifth insulating layer. The additional steps are as follows: a sixth insulating layer is formed and then a fourth insulating layer is formed on the sixth insulating layer. Thus, the second conductive layer is formed so as to penetrate through the fourth conductive layer and the sixth insulating layer. A pattern is also formed in the fourth conductive layer so
qu'elle devienne une partie de la couche conductrice en forme de bran- that it becomes part of the conductive layer in the form of a branch
che. On enlève ensuite la sixième couche isolante. On forme en outre la che. The sixth insulating layer is then removed. We also form the
pellicule diélectrique sur une surface à nu de la quatrième couche con- dielectric film on a bare surface of the fourth layer
ductrice.conductive.
Selon un autre aspect de l'invention, on utilise une technique chimiomécanique ou d'attaque pour enlever une partie de la seconde According to another aspect of the invention, a chemomechanical or attack technique is used to remove part of the second
couche conductrice sur la cinquième couche isolante. conductive layer on the fifth insulating layer.
Selon un autre aspect de l'invention, les étapes allant de I'étape de formation de la seconde couche isolante jusqu'à l'étape d'en- lèvement de la couche empilée sont répétées au moins une fois avant la formation de la cinquième couche isolante. Par conséquent, au moins According to another aspect of the invention, the steps from the step of forming the second insulating layer to the step of removing the stacked layer are repeated at least once before the formation of the fifth insulating layer. Therefore, at least
deux couches conductrices en forme de branche sont formées. two branch-shaped conductive layers are formed.
Un autre mode de réalisation préféré de l'invention procure un procédé de fabrication d'un dispositif de mémoire à semiconducteurs. Le Another preferred embodiment of the invention provides a method of manufacturing a semiconductor memory device. The
dispositif de mémoire à semiconducteurs comprend un substrat, un tran- semiconductor memory device includes a substrate, a tran
sistor de transfert formé sur le substrat, et un condensateur de stockage connecté électriquement à une région de source/drain du transistor de transfer sistor formed on the substrate, and a storage capacitor electrically connected to a source / drain region of the transistor
transfert. Le procédé comprend les étapes suivantes: on forme une pre- transfer. The process comprises the following stages: a pre-
mière couche isolante sur le transistor de transfert, on forme une pre- first insulating layer on the transfer transistor, a pre-
mière couche conductrice qui pénètre au moins à travers la première couche isolante et qui est connectée électriquement à la région de first conductive layer which penetrates at least through the first insulating layer and which is electrically connected to the region of
source/drain, on forme une seconde couche isolante, on forme une cou- source / drain, we form a second insulating layer, we form a
che empilée, contenant une partie en retrait qui met à nu la seconde cou- che stacked, containing a recessed part which exposes the second layer
che isolante, on forme une troisième couche isolante à une périphérie de la partie en retrait, on forme une quatrième couche isolante pour remplir insulating che, a third insulating layer is formed at a periphery of the recessed part, a fourth insulating layer is formed to fill
la partie en retrait, on enlève les première et quatrième couches isolan- the recessed part, the first and fourth insulating layers are removed
tes et une partie de la seconde couche isolante se trouvant directement au-dessous de la troisième couche isolante, pour former une ouverture, I'ouverture se trouvant dans la seconde couche isolante mais ne mettant pas à nu la première couche conductrice, on forme une seconde couche conductrice pour remplir la partie en retrait et l'ouverture, on enlève la couche empilée, on forme une cinquième couche isolante, on forme une troisième couche conductrice qui pénètre au moins à travers la cinquième couche isolante, la seconde couche conductrice et la seconde couche isolante, de façon à être connectée électriquement à la première couche conductrice, on définit un motif dans la première couche conductrice pour tes and a part of the second insulating layer being directly below the third insulating layer, to form an opening, the opening being in the second insulating layer but not exposing the first conductive layer, a second conductive layer to fill the recessed portion and the opening, remove the stacked layer, form a fifth insulating layer, form a third conductive layer which penetrates at least through the fifth insulating layer, the second conductive layer and the second insulating layer, so as to be electrically connected to the first conductive layer, a pattern is defined in the first conductive layer for
former une partie de la couche conductrice en forme de tronc, les pre- form part of the conductive layer in the form of a trunk, the pre-
mière et troisième couches conductrices formant la couche conductrice en forme de tronc, la seconde couche conductrice formant une couche conductrice en forme de branche, et les couches conductrices en forme de tronc et en forme de branche formant une électrode de stockage du condensateur de stockage. On enlève les seconde et cinquième couches isolantes, on forme une couche diélectrique sur des surfaces à nu des première, seconde et troisième couches conductrices, et on forme une quatrième couche conductrice de façon à former une électrode opposée third and conductive layers forming the trunk-shaped conductive layer, the second conductive layer forming a branch-shaped conductive layer, and the trunk-shaped and branch-shaped conductive layers forming a storage electrode of the storage capacitor. The second and fifth insulating layers are removed, a dielectric layer is formed on exposed surfaces of the first, second and third conductive layers, and a fourth conductive layer is formed so as to form an opposite electrode
du condensateur de stockage.of the storage capacitor.
Selon un autre aspect de ce dernier mode de réalisation préfé- According to another aspect of this latter preferred embodiment
ré, des étapes de formation d'une couche de protection contre l'attaque sur une première couche isolante, et ensuite de formation d'une septième d, steps for forming a layer of protection against attack on a first insulating layer, and then for forming a seventh
couche isolante sur la couche de protection contre l'attaque, sont en ou- insulating layer on the attack protection layer, are in or
tre effectuées juste après la formation de la première couche isolante. be carried out just after the formation of the first insulating layer.
Ensuite, on forme la première couche conductrice de façon qu'elle pénè- Then the first conductive layer is formed so that it penetrates
tre en outre à travers la septième couche isolante et la couche de pro- be further through the seventh insulating layer and the pro-
tection contre l'attaque. On enlève la septième couche isolante avant la tection against attack. The seventh insulating layer is removed before the
formation de la couche diélectrique. formation of the dielectric layer.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui The invention will be better understood on reading the description which
va suivre de modes de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs. will follow embodiments, given by way of nonlimiting examples.
La suite de la description se réfère aux dessins annexés, dans lesquels: The following description refers to the accompanying drawings, in which:
La figure 1 est un schéma de circuit d'une seule cellule de mé- Figure 1 is a circuit diagram of a single metal cell
moire d'un dispositif DRAM; Les figures 2A à 21 sont des coupes représentant les étapes qui interviennent dans un procédé de fabrication d'un dispositif de mémoire à DRAM device memory; FIGS. 2A to 21 are sections showing the steps involved in a method of manufacturing a memory device using
semiconducteurs conforme à un premier mode de réalisation de l'inven- semiconductors according to a first embodiment of the invention
tion; Les figures 3A à 3E sont des coupes représentant les étapes tion; Figures 3A to 3E are sections showing the steps
qui interviennent dans un procédé de fabrication d'un dispositif de mé- involved in a manufacturing process for a metering device
moire à semiconducteurs conforme à un second mode de réalisation de l'invention; La figure 4 est une coupe d'un troisième mode de réalisation du dispositif de mémoire à semiconducteurs de l'invention; Les figures 5A à 5E sont des coupes représentant les étapes semiconductor memory according to a second embodiment of the invention; Figure 4 is a section of a third embodiment of the semiconductor memory device of the invention; Figures 5A to 5E are sections showing the steps
qui interviennent dans un procédé de fabrication d'un dispositif de mé- involved in a manufacturing process for a metering device
moire à semiconducteurs conforme à un quatrième mode de réalisation préféré de l'invention; Les figures 6A à 6E sont des coupes représentant les étapes semiconductor memory according to a fourth preferred embodiment of the invention; Figures 6A to 6E are sections showing the steps
qui interviennent dans un procédé de fabrication d'un dispositif de mé- involved in a manufacturing process for a metering device
moire à semiconducteurs conforme à un cinquième mode préféré de réa- semiconductor memory according to a fifth preferred embodiment of
lisation de l'invention; et La figure 7 est une coupe représentant une cellule de mémoire à semiconducteurs ayant un condensateur de type en arbre conforme à reading of the invention; and Figure 7 is a sectional view showing a semiconductor memory cell having a tree type capacitor according to
un sixième mode de réalisation de l'invention. a sixth embodiment of the invention.
Premier mode de réalisation Les figures 2A à 21 sont des coupes représentant les étapes qui First embodiment FIGS. 2A to 21 are sections representing the steps which
interviennent dans un procédé de fabrication d'un premier mode de réali- involved in a manufacturing process of a first embodiment
sation préféré du dispositif de mémoire à semiconducteurs conforme à l'invention. preferred position of the semiconductor memory device according to the invention.
En se référant tout d'abord à la figure 2A, on note que l'on ap- Referring first to FIG. 2A, we note that we learn
plique à un substrat en silicium 10 une oxydation thermique par le procé- applies thermal oxidation to a silicon substrate 10 by the process
dé LOCOS ("local oxidation of silicon", c'est-à-dire oxydation locale de from LOCOS ("local oxidation of silicon", i.e. local oxidation of
silicium), pour former une pellicule d'oxyde de champ 12 ayant par exem- silicon), to form a field oxide film 12 having for example-
ple une épaisseur d'environ 300 nm, sur le substrat en silicium 10. En- ple a thickness of about 300 nm, on the silicon substrate 10. In-
suite, on applique à nouveau une oxydation thermique au substrat en sili- thereafter, thermal oxidation is again applied to the silicon substrate.
cium 10 pour former une couche d'oxyde de grille 14 ayant une épaisseur qui est par exemple d'environ 15 nm. Après ceci, on dépose une couche cium 10 to form a gate oxide layer 14 having a thickness which is for example about 15 nm. After this, we put a layer
de silicium polycristallin sur la totalité de la surface supérieure du subs- polycrystalline silicon over the entire upper surface of the
trat en silicium 10, par dépôt chimique en phase vapeur (ou CVD), ou dé- silicon trat 10, by chemical vapor deposition (or CVD), or
pôt chimique en phase vapeur à basse pression (ou LPCVD), jusqu'à une épaisseur qui est par exemple d'environ 200 nm. On peut faire diffuser chemical deposit in the vapor phase at low pressure (or LPCVD), up to a thickness which is for example around 200 nm. We can broadcast
des impuretés appropriées, comme des ions de phosphore, dans la cou- suitable impurities, such as phosphorus ions, in the coating
che de silicium polycristallin, pour augmenter sa conductivité. De plus, on peut déposer par exemple une couche de métal réfractaire sur la couche de silicium polycristallin et lui appliquer ensuite une opération de recuit polycrystalline silicon, to increase its conductivity. In addition, one can for example deposit a layer of refractory metal on the layer of polycrystalline silicon and then apply an annealing operation thereto.
pour transformer la couche de silicium polycristallin en silicium polycris- to transform the polycrystalline silicon layer into polycrystalline silicon
tallin/siliciure, afin d'augmenter encore davantage la conductivité de la couche de silicium polycristallin. La couche de métal réfractaire peut être par exemple une couche de tungstène (W), déposée par exemple jusqu'à une épaisseur d'environ 200 nm. On accomplit ensuite un processus de photolithographie et d'attaque classique sur la tranche, pour définir et tallin / silicide, in order to further increase the conductivity of the polycrystalline silicon layer. The refractory metal layer may for example be a tungsten layer (W), deposited for example up to a thickness of approximately 200 nm. We then carry out a process of photolithography and classic attack on the edge, to define and
former sur la tranche des couches de métallisation en silicium polycristal- forming polycrystalline silicon metallization layers on the wafer
lin, que l'on appelle des lignes de mot WL1 et WL2, qui remplissent la fonction de grilles, comme représenté sur la figure 2A. Ensuite, on forme une région de drain 16 et une région de source 18 dans le substrat en lin, which are called word lines WL1 and WL2, which fulfill the function of grids, as shown in FIG. 2A. Next, a drain region 16 and a source region 18 are formed in the substrate by
silicium 10, par exemple par implantation d'ions d'arsenic dans des ré- silicon 10, for example by implanting arsenic ions in
gions sélectionnées sur le substrat en silicium 10. Pendant ce processus, les lignes de mot WL1 et WL2 remplissent la fonction d'un masque pour l'implantation, et les ions d'arsenic sont implantés par exemple avec une gions selected on the silicon substrate 10. During this process, the word lines WL1 and WL2 fulfill the function of a mask for implantation, and the arsenic ions are implanted for example with a
énergie de 70 keV et une concentration d'environ 1 x 1015atomes/cm2. energy of 70 keV and a concentration of approximately 1 x 1015 atoms / cm2.
En se référant ensuite à la figure 2B, on note que dans une Referring next to FIG. 2B, it is noted that in a
étape suivante on dépose sur la totalité de la tranche une couche iso- next step an iso- layer is deposited over the entire slice
lante 20, telle que du verre borophosphosilicaté (ou BPSG), par dépôt chimique en phase vapeur (ou CVD), par exemple jusqu'à une épaisseur lante 20, such as borophosphosilicate glass (or BPSG), by chemical vapor deposition (or CVD), for example up to a thickness
d'environ 700 nm. Après ceci, on utilise le même procédé CVD pour dé- about 700 nm. After this, we use the same CVD process to de-
poser une couche de protection contre l'attaque 22, telle qu'une couche de nitrure de silicium, sur la couche isolante 20, par exemple jusqu'à une applying a layer of protection against attack 22, such as a layer of silicon nitride, on the insulating layer 20, for example up to a
épaisseur d'environ 100 nm.thickness of about 100 nm.
En se référant à la figure 2C, on note que l'on dépose une cou- Referring to FIG. 2C, it is noted that a layer is deposited
che épaisse 24 d'un matériau isolant, tel que du dioxyde de silicium, par le procédé CVD, sur la couche de protection contre l'attaque 22, jusqu'à thick che 24 of an insulating material, such as silicon dioxide, by the CVD process, on the attack protection layer 22, up to
une épaisseur qui est d'environ 700 nm. Après ceci, on dépose successi- a thickness which is about 700 nm. After this, we successively deposit
vement sur la couche isolante 24 une couche isolante et une couche de silicium polycristallin sacrificielle. Ensuite, on accomplit sur la tranche un Vement on the insulating layer 24 an insulating layer and a layer of sacrificial polycrystalline silicon. Then we perform on the edge a
processus classique de photolithographie et d'attaque, de façon à enle- classic photolithography and attack process, so as to remove
ver des parties sélectionnées de la couche isolante et de la couche de silicium polycristallin sacrificielle. La partie restante de la couche isolante worm selected parts of the insulating layer and the sacrificial polycrystalline silicon layer. The remaining part of the insulating layer
est indiquée par la référence 26 et la partie restante de la couche de sili- is indicated by reference 26 and the remaining part of the silicon layer
cium polycristallin sacrificielle est indiquée par la référence 28 sur la fi- sacrificial polycrystalline cium is indicated by the reference 28 on the fi
gure 2C. La couche isolante 26 peut être par exemple du nitrure de sili- gure 2C. The insulating layer 26 may for example be silicon nitride.
cium déposé jusqu'à une épaisseur qui est par exemple d'environ 100 nm, et la couche de silicium polycristallin sacrificielle 28 est déposée jusqu'à une épaisseur qui est par exemple d'environ 100 nm. La couche isolante 26 et la couche de silicium polycristallin sacrificielle 28 forment cium deposited up to a thickness which is for example around 100 nm, and the sacrificial polycrystalline silicon layer 28 is deposited up to a thickness which is for example around 100 nm. The insulating layer 26 and the sacrificial polycrystalline silicon layer 28 form
en combinaison une structure empilée (26, 28) ayant à l'intérieur une ca- in combination a stacked structure (26, 28) having inside a
vité verticale 30. La cavité 30 est pratiquement alignée avec la région de verticality 30. The cavity 30 is practically aligned with the region of
drain 16 se trouvant au-dessous.drain 16 located below.
En se référant ensuite à la figure 2D, on note qu'à l'étape sui- Referring next to Figure 2D, we note that in the next step
vante, on forme des éléments d'espacement 32 en dioxyde de silicium sur les parois latérales de la structure empilée (26, 28). Dans ce mode de réalisation, les éléments d'espacement en dioxyde de silicium 32 sont formés en déposant tout d'abord une couche de dioxyde de silicium, jusqu'à une épaisseur qui est par exemple d'environ 100 nm, et en réduisant ensuite par attaque l'épaisseur de la couche de dioxyde de silicium. On dépose ensuite sur la tranche une couche 34 d'un matériau isolant, tel que du nitrure de silicium, par CVD, jusqu'à une épaisseur qui est par exemple d'environ 200 nm. La couche isolante 34 remplit pratiquement la cavité 30. On effectue ensuite un polissage chimio-mécanique (ou CMP) sur la surface supérieure de la tranche, de façon à enlever par polissage la couche isolante 34, au moins jusqu'à ce que la surface de la structure In addition, spacers 32 of silicon dioxide are formed on the side walls of the stacked structure (26, 28). In this embodiment, the silicon dioxide spacers 32 are formed by first depositing a layer of silicon dioxide, to a thickness which is for example about 100 nm, and then reducing by attacking the thickness of the layer of silicon dioxide. Then deposited on the wafer a layer 34 of an insulating material, such as silicon nitride, by CVD, to a thickness which is for example about 200 nm. The insulating layer 34 practically fills the cavity 30. A chemo-mechanical polishing (or CMP) is then carried out on the upper surface of the wafer, so as to remove by polishing the insulating layer 34, at least until the surface of the structure
empilée (26, 28) soit à nu.stacked (26, 28) either naked.
En se référant à la figure 2E, on note que l'on utilise ensuite ensemble à titre de masque d'attaque la structure empilée (26, 28) et la couche isolante (34), en appliquant à la tranche une opération d'attaque pour enlever les éléments d'espacement en dioxyde de silicium 32. Après l'enlèvement complet des éléments d'espacement en dioxyde de silicium 32, le processus d'attaque se poursuit, en utilisant toujours la structure empilée (26, 28) et la couche isolante (34) à titre de masque d'attaque, Referring to FIG. 2E, it is noted that the stacked structure (26, 28) and the insulating layer (34) are then used together as an attack mask, by applying an attack operation to the edge for removing the silicon dioxide spacers 32. After the complete removal of the silicon dioxide spacers 32, the etching process continues, still using the stacked structure (26, 28) and the insulating layer (34) as an attack mask,
pour enlever par attaque les parties de la couche isolante 24 qui se trou- to remove by attack the parts of the insulating layer 24 which are
vent directement au-dessous des positions auxquelles les éléments d'es- wind directly below the positions at which the test elements
pacement en dioxyde de silicium 32 se trouvaient à l'origine. L'attaque 32 silicon dioxide placement were originally. The attack
est commandée de façon à se poursuivre jusqu'à une profondeur prédé- is controlled so as to continue to a predefined depth
terminée pour former des cavités 36 dans la couche isolante 24. On note- finished to form cavities 36 in the insulating layer 24. We note-
ra que la profondeur des cavités 36 peut être ajustée arbitrairement, mais ra that the depth of the cavities 36 can be arbitrarily adjusted, but
que les fonds des cavités 36 doivent être à une certaine distance au- that the bottoms of the cavities 36 must be at a certain distance
dessus de la surface supérieure de la couche de protection contre l'atta- above the upper surface of the attack protection layer
que, 22. Ensuite, en utilisant à titre de masque d'attaque la couche de silicium polycristallin sacrificielle 28, on attaque la tranche pour enlever that, 22. Then, using the sacrificial polycrystalline silicon layer 28 as an attack mask, the wafer is attacked to remove
la couche isolante 34.the insulating layer 34.
En se référant ensuite à la figure 2F, on note que l'on dépose ensuite une couche de silicium polycristallin 38 sur la structure empilée (26, 28) et la couche isolante 24, jusqu'à une épaisseur qui est par exemple d'environ 100 nm, cette couche remplissant pratiquement les cavités 36. On peut faire diffuser dans la couche de silicium polycristallin Referring next to FIG. 2F, it is noted that a layer of polycrystalline silicon 38 is then deposited on the stacked structure (26, 28) and the insulating layer 24, up to a thickness which is for example around 100 nm, this layer practically filling the cavities 36. It is possible to diffuse in the layer of polycrystalline silicon
38 des ions d'arsenic, par exemple, pour augmenter sa conductivité. 38 arsenic ions, for example, to increase its conductivity.
Après ceci, on effectue un polissage chimio-mécanique sur la tranche, au moins jusqu'à ce que la surface supérieure de la couche isolante 26 soit After this, chemo-mechanical polishing is carried out on the wafer, at least until the upper surface of the insulating layer 26 is
à nu. La partie restante de la couche de silicium polycristallin est indi- naked. The remaining part of the polycrystalline silicon layer is indi-
quée par la référence 38 sur la figure 2F. Le polissage enlève également la couche de silicium polycristallin sacrificielle 28. Ensuite, en utilisant conjointement à titre de masque de protection contre l'attaque la couche quée by the reference 38 in Figure 2F. Polishing also removes the sacrificial polycrystalline silicon layer 28. Then, jointly using as a protective mask against attack the layer
de silicium polycristallin 38 et la couche isolante 24, on effectue une opé- of polycrystalline silicon 38 and the insulating layer 24, an operation is carried out
ration d'attaque par voie humide sur la tranche, pour enlever la couche wet attack ration on the wafer, to remove the layer
isolante 26. La structure empilée (26, 28) est donc entièrement enlevée. insulating 26. The stacked structure (26, 28) is therefore entirely removed.
On dépose ensuite sur la tranche une couche isolante 40, consistant par exemple en dioxyde de silicium, en procédant par CVD, jusqu'à une An insulating layer 40 is then deposited on the wafer, consisting for example of silicon dioxide, by CVD, until a
épaisseur qui est par exemple d'environ 200 nm. thickness which is for example around 200 nm.
En se référant ensuite à la figure 2G, on note que dans une étape suivante, on accomplit un processus classique de photolithographie et d'attaque pour former un trou de contact d'électrode de stockage 42 à travers la couche isolante 40, la couche de silicium polycristallin 38, la Referring next to FIG. 2G, it is noted that in a following step, a conventional photolithography and etching process is carried out to form a storage electrode contact hole 42 through the insulating layer 40, the layer of polycrystalline silicon 38, the
couche isolante 24, la couche de protection contre l'attaque 22, la cou- insulating layer 24, the protective layer against attack 22, the layer
che isolante 20 et la couche d'oxyde de grille 14, jusqu'à la surface supé- insulating che 20 and the gate oxide layer 14, up to the upper surface
rieure de la région de drain 16. On dépose ensuite par CVD une couche of the drain region 16. A layer is then deposited by CVD
de silicium polycristallin 44, de façon à remplir le trou de contact d'élec- of polycrystalline silicon 44, so as to fill the contact hole with electro
trode de stockage 42 et à recouvrir la surface supérieure de la couche storage trode 42 and to cover the upper surface of the layer
isolante 40.insulating 40.
En se référant ensuite à la figure 2H, on note que l'on accomplit ensuite un processus classique de photolithographie et d'attaque pour Referring next to FIG. 2H, it is noted that a conventional photolithography and attack process is then carried out for
définir l'électrode de stockage pour le condensateur de stockage de don- set the storage electrode for the data storage capacitor
nées de la cellule DRAM qui doit être formée. En utilisant ensuite la cou- born of the DRAM cell which must be trained. Then using the cou-
che de protection contre l'attaque 22 à titre de point final de l'attaque, on protection against attack 22 as the end point of the attack, we
effectue une attaque par voie humide sur la tranche, pour enlever entiè- performs a wet attack on the wafer, to completely remove
rement à la fois la couche isolante 40 et la couche isolante 24. Ceci achève la fabrication de l'électrode de stockage pour le condensateur de rement both the insulating layer 40 and the insulating layer 24. This completes the manufacture of the storage electrode for the capacitor.
stockage de données de la cellule DRAM. Comme représenté sur le des- DRAM cell data storage. As depicted in the
sin, I'électrode de stockage comprend une couche de silicium polycristal- sin, the storage electrode comprises a layer of polycrystalline silicon
lin en forme de tronc 44A qui a une section transversale pratiquement en trunk-shaped flax 44A which has a cross-section practically in
T, et des sections de couche de silicium polycristallin en forme de bran- T, and branch-shaped polycrystalline silicon layer sections
che 38, qui ont une section transversale pratiquement en L. La racine 44B (extrémité inférieure) de la couche de silicium polycristallin en forme de tronc 44A est connectée électriquement à la région de drain 16 du che 38, which have a practically L-shaped cross section. The root 44B (lower end) of the trunk-shaped polycrystalline silicon layer 44A is electrically connected to the drain region 16 of the
transistor de transfert de la cellule DRAM. Les sections de couche de si- DRAM cell transfer transistor. The layer sections of si-
licium polycristallin en forme de branche 38, ayant une forme en L, par- branch-shaped polycrystalline silicon 38 having an L-shape, par-
tent latéralement de la partie verticale 44C (elles sont perpendiculaires à la partie verticale 44C de la couche de silicium polycristallin en forme de tronc 44A, ayant une forme en T), et elles s'étendent ensuite vers le bas en direction du substrat 10. Du fait de ses formes particulières, aussi laterally from the vertical part 44C (they are perpendicular to the vertical part 44C of the trunk-shaped polycrystalline silicon layer 44A, having a T shape), and they then extend downwards towards the substrate 10. Because of its particular forms, too
bien globalement que pour les éléments constitutifs, I'électrode de stock- although overall that for the constituent elements, the stock electrode-
age est appelée ci-après dans cette description "électrode de stockage age is called hereinafter in this description "storage electrode
de type en arbre", et le condensateur de stockage de données qui est tree type ", and the data storage capacitor which is
ainsi formé est appelé "condensateur de type en arbre". thus formed is called "tree type capacitor".
En se référant en outre à la figure 21, on note que dans une étape suivante, on forme sur les surfaces à nu à la fois de la couche de silicium polycristallin en forme de tronc 44A et des sections de couche de silicium polycristallin en forme de branche 38, une couche diélectrique 46, consistant par exemple en dioxyde de silicium, nitrure de silicium, NO (nitrure de silicium/dioxyde de silicium), ONO (dioxyde de silicium/nitrure de silicium/dioxyde de silicium), ou de type semblable. Ensuite, pour achever la fabrication du condensateur de type en arbre, on forme sur la Referring further to FIG. 21, it is noted that in a following step, on the bare surfaces are formed both the trunk-shaped polycrystalline silicon layer 44A and the shaped polycrystalline silicon layer sections. branch 38, a dielectric layer 46, consisting for example of silicon dioxide, silicon nitride, NO (silicon nitride / silicon dioxide), ONO (silicon dioxide / silicon nitride / silicon dioxide), or the like . Then, to complete the manufacture of the tree type capacitor, we train on the
couche diélectrique 46 une couche de silicium polycristallin 48 remplis- dielectric layer 46 a layer of polycrystalline silicon 48 filled
sant la fonction d'une électrode opposée à l'électrode de stockage (44A, 38). Le processus pour la formation de l'électrode opposée 48 comprend une première étape de dépôt du silicium polycristallin par CVD jusqu'à une épaisseur qui est par exemple d'environ 100 nm, une seconde étape de diffusion d'impuretés de type N dans le silicium polycristallin, pour augmenter sa conductivité, et une étape finale consistant à accomplir un processus de photolithographie et d'attaque sur le silicium polycristallin sant the function of an electrode opposite to the storage electrode (44A, 38). The process for the formation of the opposite electrode 48 comprises a first step of depositing polycrystalline silicon by CVD to a thickness which is for example around 100 nm, a second step of diffusion of N-type impurities in the polycrystalline silicon, to increase its conductivity, and a final step consisting in carrying out a photolithography and etching process on polycrystalline silicon
pour former l'électrode opposée 48 désirée. to form the desired opposite electrode 48.
Pour achever la fabrication de la cellule DRAM, les étapes sui- To complete the manufacturing of the DRAM cell, the following steps
vantes comprennent la fabrication de lignes de bit, de plages de con- include the manufacturing of bit lines, measurement ranges
nexion, d'interconnexions et de couches de passivation, ainsi que le con- nexion, interconnections and passivation layers, as well as con-
ditionnement. Ces étapes ne font appel qu'à des techniques classiques, addition. These steps only use conventional techniques,
ce qui fait qu'il n'est pas nécessaire de les décrire ici. so there is no need to describe them here.
Second mode de réalisationSecond embodiment
Dans le premier mode de réalisation précédent,' chaque élec- In the first preceding embodiment, 'each elect
trode de stockage comprend une seule couche conductrice en forme de branche, ayant une forme en L, comportant deux sections. L'invention n'est cependant pas limitée à l'utilisation d'un seul jeu de sections de couche conductrice en forme de branche en L. Il est possible d'incorporer storage trode comprises a single conductive layer in the form of a branch, having an L-shape, comprising two sections. The invention is however not limited to the use of a single set of conductive layer sections in the form of an L-shaped branch. It is possible to incorporate
deux jeux, ou plus, de sections de couche conductrice en forme de bran- two or more sets of strand-shaped conductive layer sections
che en L. Le second mode de réalisation envisagé ici comporte une élec- che en L. The second embodiment envisaged here comprises an elec-
trode de stockage avec deux jeux de couches conductrices en forme de branche en L. Les figures 3A à 3E sont des coupes représentant les étapes qui interviennent dans un procédé de fabrication d'un second mode de storage trode with two sets of conductive layers in the form of an L-shaped branch. FIGS. 3A to 3E are sections representing the steps involved in a method of manufacturing a second mode of
réalisation du dispositif de mémoire à semiconducteurs conforme à l'in- realization of the semiconductor memory device in accordance with the
vention, ce dispositif comprenant une électrode de stockage de conden- vention, this device comprising a condensate storage electrode
sateur de type en arbre, ayant deux jeux de branches en L. Le conden- sateur de type en arbre du second mode de réalisation est basé sur la tree type capacitor, having two sets of L-shaped branches. The tree type capacitor of the second embodiment is based on the
structure de la figure 2F. Les éléments des figures 3A à 3E qui ont une structure et un but identiques à ceux de la figure 2F sont désignés par structure of figure 2F. The elements of FIGS. 3A to 3E which have a structure and a purpose identical to those of FIG. 2F are designated by
les mêmes références numériques. the same reference numbers.
En se référant à la figure 3A, conjointement à la figure 2F, on Referring to Figure 3A, in conjunction with Figure 2F, we
note qu'après avoir formé la structure de la figure 2F, on dépose succes- note that after having formed the structure of figure 2F, one deposits succes-
sivement sur la couche isolante 40 une couche isolante et une couche de silicium polycristallin sacrificielle. On accomplit ensuite un processus on the insulating layer 40 an insulating layer and a sacrificial polycrystalline silicon layer. Then we go through a process
classique de photolithographie et d'attaque pour enlever des parties sé- classic photolithography and etching to remove dry parts
lectionnées à la fois de la couche isolante et de la couche sacrificielle. lectionnées both of the insulating layer and the sacrificial layer.
La partie restante de la couche isolante est indiquée par la référence 50, et la partie restante de la couche de silicium polycristallin sacrificielle est indiquée par la référence 52 sur la figure 3A. La couche isolante 50 peut consister en nitrure de silicium déposé jusqu'à une épaisseur qui est par The remaining part of the insulating layer is indicated by the reference 50, and the remaining part of the sacrificial polycrystalline silicon layer is indicated by the reference 52 in FIG. 3A. The insulating layer 50 can consist of silicon nitride deposited up to a thickness which is
exemple d'environ 100 nm, et la couche de silicium polycristallin sacrifi- example of around 100 nm, and the sacrificial polycrystalline silicon layer
cielle 52 est déposée jusqu'à une épaisseur qui est par exemple d'envi- cielle 52 is deposited to a thickness which is for example about
ron 100 nm. La couche isolante 50 et la couche de silicium polycristallin sacrificielle 52 forment en combinaison une structure empilée (50, 52) ayant à l'intérieur une cavité 54. La cavité 54 a ici une largeur plus grande que la cavité 30 qui est formée au cours des étapes accomplies précédemment, représentées sur la figure 2C, et elle est pratiquement ron 100 nm. The insulating layer 50 and the sacrificial polycrystalline silicon layer 52 form in combination a stacked structure (50, 52) having inside a cavity 54. The cavity 54 here has a width greater than the cavity 30 which is formed during steps previously accomplished, shown in Figure 2C, and it is practically
alignée verticalement avec la région de drain 16. vertically aligned with the drain region 16.
En se référant ensuite à la figure 3B, on note qu'à une étape suivante on forme des éléments d'espacement en dioxyde de silicium, 56, sur les parois latérales de la structure empilée (50, 52). Dans ce mode de réalisation, on forme les éléments d'espacement en dioxyde de silicium 56 en déposant tout d'abord une couche de dioxyde de silicium, jusqu'à Referring next to FIG. 3B, it is noted that in a next step, spacers made of silicon dioxide, 56, are formed on the side walls of the stacked structure (50, 52). In this embodiment, the silicon dioxide spacers 56 are formed by first depositing a layer of silicon dioxide, up to
une épaisseur qui est par exemple d'environ 100 nm, et en effectuant en- a thickness which is for example around 100 nm, and while performing
suite une opération d'attaque pour réduire l'épaisseur de la couche. On forme ensuite une couche isolante 58, par exemple en déposant sur la tranche du nitrure de silicium, par CVD, jusqu'à une épaisseur qui est par exemple d'environ 200 nm. La couche isolante 58 remplit pratiquement la cavité 54. Après ceci, on applique à la surface supérieure de la tranche un polissage chimio-mécanique pour enlever par le polissage une partie de la couche isolante 58, au moins jusqu'à ce que la surface supérieure following an attack operation to reduce the thickness of the layer. An insulating layer 58 is then formed, for example by depositing on the edge of the silicon nitride, by CVD, up to a thickness which is for example around 200 nm. The insulating layer 58 practically fills the cavity 54. After this, chemo-mechanical polishing is applied to the upper surface of the wafer to remove by polishing part of the insulating layer 58, at least until the upper surface
de la structure empilée (50, 52) soit à nu. of the stacked structure (50, 52) is exposed.
En se référant ensuite à la figure 3C, on note qu'en utilisant conjointement à titre de masque d'attaque la structure empilée (50, 52) et la couche isolante 58, on attaque la tranche pour enlever les éléments d'espacement en dioxyde de silicium 56. Après l'enlèvement complet des éléments d'espacement en dioxyde de silicium 56, I'attaque se poursuit, Referring next to FIG. 3C, it is noted that by using the stacked structure (50, 52) and the insulating layer 58 jointly as an attack mask, the edge is attacked to remove the dioxide spacers. of silicon 56. After the complete removal of the spacers of silicon dioxide 56, the attack continues,
en utilisant toujours à titre de masque d'attaque à la fois la structure em- always using as an attack mask both the em-
pilée (50, 52) et la couche isolante 58, pour enlever par attaque des par- crushed (50, 52) and the insulating layer 58, to remove by attack parts
ties de la couche isolante 58 qui se trouvent directement au-dessous des positions auxquelles les éléments d'espacement en dioxyde de silicium parts of the insulating layer 58 which lie directly below the positions at which the silicon dioxide spacers
56 se trouvaient à l'origine. L'attaque est commandée de façon à attein- 56 were originally. The attack is commanded to reach-
dre une profondeur prédéterminée pour former des cavités 60 dans la couche isolante 58. On notera que la profondeur des cavités 60 peut être réglée arbitrairement, mais que le fond des cavités 60 doit être à une certaine distance au-dessus de la surface supérieure de la couche de dre a predetermined depth to form cavities 60 in the insulating layer 58. It will be noted that the depth of the cavities 60 can be arbitrarily adjusted, but that the bottom of the cavities 60 must be at a certain distance above the upper surface of the layer of
protection contre l'attaque 22. Après que les cavités 60 ont été entière- protection against attack 22. After the cavities 60 have been completely
ment formées, on applique à la tranche une opération d'attaque supplé- formed, an additional attack operation is applied to the wafer
* mentaire pour enlever la couche isolante 58, en utilisant à titre de mas-* to remove the insulating layer 58, using as a mas-
que d'attaque la couche de silicium polycristallin sacrificielle 52. than attacking the sacrificial polycrystalline silicon layer 52.
En se référant à la figure 3D, on note que dans une étape sui- Referring to Figure 3D, we note that in a next step
vante, on dépose une couche de silicium polycristallin à la fois sur la structure empilée (50, 52) et sur la couche isolante 40, jusqu'à une épaisseur qui est par exemple d'environ 100 nm, de façon à remplir pratiquement la cavité 60. On peut faire diffuser dans la couche de silicium vante, a layer of polycrystalline silicon is deposited both on the stacked structure (50, 52) and on the insulating layer 40, to a thickness which is for example about 100 nm, so as to practically fill the cavity 60. Can be diffused in the silicon layer
polycristallin par exemple des ions d'arsenic, pour augmenter sa conduc- polycrystalline for example arsenic ions, to increase its conduc-
tivité. Après ceci, on effectue un polissage chimio-mécanique jusqu'à ce activity. After this, chemo-mechanical polishing is carried out until
que la surface supérieure, au moins, de la couche isolante 50 soit à nu. that the upper surface, at least, of the insulating layer 50 is exposed.
La partie restante de la couche de silicium polycristallin est indiquée par la référence 62 sur la figure 3D. Par ce processus, la couche de silicium The remaining part of the polycrystalline silicon layer is indicated by the reference 62 in FIG. 3D. By this process, the silicon layer
polycristallin sacrificielle 52 est enlevée. Ensuite, en utilisant conjointe- polycrystalline sacrificial 52 is removed. Then, using joint-
ment à titre de masque de protection contre l'attaque le couche de sili- as a protective mask against attack the silica layer
cium polycristallin 62 et la couche isolante 40, on applique à la tranche une opération d'attaque par voie humide pour enlever la couche isolante 50. La totalité de la structure empilée (50, 52) est ainsi enlevée. Ensuite, on dépose par CVD une couche isolante 64, telle qu'une couche de dioxyde de silicium, jusqu'à une épaisseur qui est par exemple d'environ nm. En se référant ensuite à la figure 3E, on note que l'on effectue ensuite un processus classique de photolithographie et d'attaque pour former un trou de contact d'électrode de stockage 66 à travers la couche isolante 64, la couche de silicium polycristallin 62, la couche isolante 40, la couche de silicium polycristallin 38, la couche isolante 24, la couche de protection contre l'attaque 22, la couche isolante 20 et la couche d'oxyde de grille 14, jusqu'à la surface supérieure de la région de drain 16. Après ceci, on dépose une couche de silicium polycristallin 68, par polycrystalline cium 62 and the insulating layer 40, a wet etching operation is applied to the wafer to remove the insulating layer 50. The entire stacked structure (50, 52) is thus removed. Next, an insulating layer 64, such as a layer of silicon dioxide, is deposited by CVD, up to a thickness which is for example around nm. Referring next to FIG. 3E, it is noted that a conventional photolithography and etching process is then carried out to form a storage electrode contact hole 66 through the insulating layer 64, the polycrystalline silicon layer 62, the insulating layer 40, the polycrystalline silicon layer 38, the insulating layer 24, the attack protection layer 22, the insulating layer 20 and the gate oxide layer 14, up to the upper surface of the drain region 16. After this, a layer of polycrystalline silicon 68 is deposited, by
CVD, sur la couche isolante 64, pour remplir le trou de contact d'élec- CVD, on insulating layer 64, to fill the contact hole with electricity
trode de stockage 66 et pour recouvrir la surface supérieure de la couche storage trode 66 and to cover the upper surface of the diaper
isolante 64.insulating 64.
Ensuite, on effectue sur la tranche un nouveau processus clas- Then, a new class process is carried out on the wafer.
sique de photolithographie et d'attaque, pour définir la position de l'élec- photolithography and attack sic, to define the position of the elect
trode de stockage pour le condensateur de stockage de données de la cellule de DRAM qui doit être formée. Après ceci, en utilisant la couche storage trode for the data storage capacitor of the DRAM cell to be formed. After this, using the layer
de protection contre l'attaque 22 à titre de point final d'attaque, on appli- of protection against attack 22 as an end point of attack, we apply
que à la tranche un processus d'attaque par voie humide pour enlever that at the edge a wet attack process to remove
entièrement les couches isolantes en dioxyde de silicium 64, 40 et 24. fully insulating layers of silicon dioxide 64, 40 and 24.
Ceci achève la fabrication de l'électrode de stockage pour le condensa- This completes the manufacturing of the storage electrode for the condensate.
teur de stockage de données de la cellule de DRAM. DRAM cell data storage device.
Comme représenté sur la figure 3E, I'électrode de stockage comprend une couche de silicium polycristallin en forme de tronc 68 qui a une section transversale pratiquement en T, et deux couches de silicium polycristallin en forme de branche 62 et 38 ayant chacune deux segments dont la section transversale a pratiquement une forme en L. La racine 68B (extrémité inférieure) de la couche de silicium polycristallin en forme As shown in FIG. 3E, the storage electrode comprises a layer of polycrystalline silicon in the form of a trunk 68 which has a practically T-shaped cross section, and two layers of polycrystalline silicon in the form of a branch 62 and 38 each having two segments of which the cross section has practically an L shape. The root 68B (lower end) of the shaped polycrystalline silicon layer
de tronc 68 est connectée électriquement à la région de drain 16 du tran- of trunk 68 is electrically connected to the drain region 16 of the tran-
sistor de transfert de la cellule de DRAM. Les deux jeux de couches de silicium polycristallin en forme de branche 62 et 38, ayant une forme en DRAM cell transfer sistor. The two sets of branch-shaped polycrystalline silicon layers 62 and 38, having a shape
L, partent respectivement latéralement (horizontalement, c'est-à-dire pa- L, depart respectively laterally (horizontally, i.e. pa-
rallèlement à la surface du substrat) de la partie verticale 68A de la cou- parallel to the surface of the substrate) of the vertical part 68A of the cover
che de silicium polycristallin en forme de tronc 68, ayant une forme en T, et ils s'étendent ensuite vers le bas. Toutes les étapes suivantes sont des étapes classiques pour achever la fabrication de la cellule de DRAM, polycrystalline silicon in the form of a trunk 68, having a T shape, and they then extend downwards. All the following steps are classic steps to complete the manufacturing of the DRAM cell,
ce qui fait qu'il n'est pas nécessaire de les décrire ici. so there is no need to describe them here.
Troisième mode de réalisationThird embodiment
Dans les premier et second modes de réalisation préférés pré- In the first and second preferred embodiments pre-
cédents, chaque condensateur de type en arbre comporte une partie en above, each tree type capacitor has a part in
forme de tronc qui a une section transversale pratiquement en T. L'in- shape of trunk which has a cross section practically in T. The
vention n'est cependant pas limitée à la formation de la partie de tronc vention is however not limited to the formation of the trunk portion
avec une telle forme. La couche conductrice en forme de tronc peut éga- with such a shape. The conductive trunk-like layer can also
lement être un pilier vertical, comme décrit ci-dessous. Also be a vertical pillar, as described below.
La figure 4 montre une coupe représentant les étapes qui inter- Figure 4 shows a section showing the steps which
viennent dans un procédé de fabrication du troisième mode de réalisation de l'invention, qui comprend un condensateur de type en arbre ayant une come in a manufacturing method of the third embodiment of the invention, which comprises a shaft type capacitor having a
couche conductrice en forme de tronc qui a la forme d'un pilier. Le con- conductive layer in the form of a trunk which has the shape of a pillar. The con-
densateur de type en arbre de ce mode de réalisation est basé sur la structure de la figure 2G. Des éléments de la figure 4 dont la structure et la fonction sont identiques à ceux de la figure 2G sont désignés par les tree type densifier of this embodiment is based on the structure of Figure 2G. Elements of FIG. 4 whose structure and function are identical to those of FIG. 2G are designated by the
mêmes références numériques.same reference numbers.
En se référant à la figure 4, conjointement à la figure 2G, on note qu'à l'achèvement de la structure qui est représentée sur la figure Referring to Figure 4, in conjunction with Figure 2G, it is noted that upon completion of the structure which is shown in Figure
2G, on effectue sur la tranche un polissage chimio-mécanique pour enle- 2G, chemo-mechanical polishing is carried out on the edge to remove
ver par polissage la partie horizontale 44A de la couche de silicium poly- worm by polishing the horizontal part 44A of the poly-silicon layer
cristallin 44, au moins jusqu'à ce que la surface supérieure de la couche isolante 40 soit à nu, en laissant seulement la partie verticale 44C de la crystalline 44, at least until the upper surface of the insulating layer 40 is exposed, leaving only the vertical part 44C of the
couche de silicium polycristallin 44, qui a pratiquement une forme de pi- polycrystalline silicon layer 44, which has practically a pi-
lier. On effectue ensuite une opération d'attaque par voie humide en uti- bind. A wet attack operation is then carried out using
lisant la couche de protection contre l'attaque 22 à titre de point final d'attaque, pour enlever entièrement les couches isolantes en dioxyde de silicium 40 et 24. Ceci achève la fabrication de l'électrode de stockage reading the attack protection layer 22 as the end point of attack, to completely remove the insulating layers of silicon dioxide 40 and 24. This completes the manufacture of the storage electrode
pour le condensateur de stockage de données de la cellule de DRAM. for the DRAM cell data storage capacitor.
Comme représenté sur la figure 4, I'électrode de stockage comprend une As shown in Figure 4, the storage electrode includes a
couche de silicium polycristallin en forme de tronc 44C qui a pratique- 44C trunk-shaped polycrystalline silicon layer which has practical-
ment une forme de pilier, et une couche de silicium polycristallin en a pillar shape, and a layer of polycrystalline silicon in
forme de branche 38 qui comporte deux segments dont la section trans- form of branch 38 which comprises two segments, the cross section of which
versale a pratiquement une forme en L. La racine 44B (extrémité infé- versale has practically an L shape. The root 44B (lower end
rieure) de la couche de silicium polycristallin en forme de tronc 44C, ayant la forme d'un pilier, est connectée électriquement à la région de drain 16 du transistor de transfert de la cellule de DRAM. Les couches de silicium polycristallin en forme de branche 38, ayant une forme en L, partent latéralement (perpendiculairement à la couche en forme de tronc 44C et parallèlement à la surface supérieure du substrat 10) de la couche de silicium polycristallin 44C, et elles s'étendent ensuite vers le bas en lower) of the trunk-shaped polycrystalline silicon layer 44C, having the shape of a pillar, is electrically connected to the drain region 16 of the transfer transistor of the DRAM cell. The L-shaped polycrystalline silicon layers 38, having an L shape, extend laterally (perpendicular to the trunk-like layer 44C and parallel to the upper surface of the substrate 10) from the polycrystalline silicon layer 44C, and they are '' then extend downwards
direction du substrat 10. Toutes les étapes suivantes pour achever la fa- substrate direction 10. All of the following steps to complete the fa-
brication de la cellule de DRAM sont classiques, ce qui fait qu'il n'est pas DRAM cell bricings are classic, which makes it not
nécessaire de les décrire davantage. necessary to describe them further.
Dans ce troisième mode de réalisation préféré, la couche con- In this third preferred embodiment, the layer
ductrice en forme de tronc 44C, ayant la forme d'un pilier, est formée en utilisant le polissage chimio-mécanique. Cependant, selon une variante, trunk-shaped ducting 44C, having the shape of a pillar, is formed using chemo-mechanical polishing. However, alternatively,
elle peut être formée par une attaque de réduction d'épaisseur pour enle- it can be formed by a thickness reduction attack to remove
ver la partie horizontale 44A de la couche de silicium polycristallin 44 qui est représentée sur la figure 2G, en laissant la partie verticale 44C. Une autre possibilité pour former la couche conductrice en forme de tronc 44C, ayant la forme d'un pilier, consiste à faire croître par épitaxie une couche de silicium polycristallin dans le trou de contact d'électrode de stockage 42. La couche épitaxiale de silicium polycristallin qui est formée remplit alors la fonction de la couche conductrice en forme de tronc 44C, ver the horizontal part 44A of the polycrystalline silicon layer 44 which is shown in FIG. 2G, leaving the vertical part 44C. Another possibility for forming the trunk-shaped conductive layer 44C, having the shape of a pillar, consists in growing by epitaxy a layer of polycrystalline silicon in the storage electrode contact hole 42. The epitaxial layer of silicon polycrystalline which is formed then fulfills the function of the conductive layer in the form of a trunk 44C,
ayant la forme d'un pilier.shaped like a pillar.
Quatrième mode de réalisation Dans les premier, second et troisième modes de réalisation précédents, la partie en forme de tronc de chaque électrode de stockage est un élément formé d'un seul tenant, et chaque couche conductrice en Fourth embodiment In the first, second and third previous embodiments, the trunk-shaped part of each storage electrode is an element formed in one piece, and each conductive layer in
forme de branche, vue en coupe, comprend deux segments en L, ou re- branch shape, seen in section, includes two L-shaped segments, or
jetons, qui partent de la partie verticale de la couche conductrice en tokens, which start from the vertical part of the conductive layer in
forme de tronc.trunk shape.
L'invention n'est cependant pas limitée à de telles structures. The invention is however not limited to such structures.
Un quatrième mode de réalisation, envisagé à titre d'exemple, comprend une électrode de stockage ayant une couche conductrice en forme de tronc consistant en deux segments en forme de tronc, ou plus, et une couche conductrice en forme de branche ayant deux rejetons, un rejeton A fourth embodiment, envisaged by way of example, comprises a storage electrode having a conductive layer in the form of a trunk consisting of two or more trunk-shaped segments, and a conductive layer in the form of a branch having two offspring, a child
ayant une section transversale pratiquement en L (formée par un seg- having a practically L-shaped cross section (formed by a seg-
ment horizontal et un segment vertical), et l'autre rejeton étant constitué horizontal and one vertical segment), and the other offspring being made up
seulement par un segment horizontal. only by a horizontal segment.
Les figures 5A à 5E sont des coupes représentant les étapes qui interviennent dans un procédé de fabrication du quatrième mode de FIGS. 5A to 5E are sections showing the steps involved in a manufacturing process of the fourth mode of
réalisation. Le condensateur de type en arbre du quatrième mode de réa- production. The tree type capacitor of the fourth embodiment
lisation est basé sur la structure de la figure 2B. Les éléments sur les figures 5A à 5E qui ont une structure et un but pratiquement identiques à The reading is based on the structure of Figure 2B. The elements in FIGS. 5A to 5E which have a structure and a purpose practically identical to
ceux de la figure 2B sont désignés par les mêmes références numéri- those of FIG. 2B are designated by the same numerical references
ques.ques.
En se référant à la figure 5A conjointement à la figure 2B, on note qu'après l'achèvement de la structure 2B, on utilise un processus Referring to Figure 5A in conjunction with Figure 2B, it is noted that after the completion of structure 2B, a process is used
classique de photolithographie et d'attaque pour former un trou de con- classic photolithography and attack to form a hole
tact d'électrode de stockage 70 à travers la couche de protection contre storage electrode tact 70 through the protective layer against
I'attaque 22, la couche isolante 20 et la couche d'oxyde de grille 14, jus- The attack 22, the insulating layer 20 and the gate oxide layer 14, up to
qu'à la surface supérieure de la région de drain 16. Ensuite, on dépose par CVD une couche de silicium polycristallin 72. On peut faire diffuser par exemple des ions d'arsenic dans la couche de silicium polycristallin 72, pour augmenter sa conductivité. Comme représenté sur la figure 5A, than at the upper surface of the drain region 16. Next, a layer of polycrystalline silicon 72 is deposited by CVD. Arsenic ions can, for example, be diffused in the polycrystalline silicon layer 72, in order to increase its conductivity. As shown in Figure 5A,
la couche de silicium polycristallin 72 remplit le trou de contact d'élec- the polycrystalline silicon layer 72 fills the contact hole with electro
trode de stockage 70 et recouvre la surface supérieure de la couche de protection contre l'attaque 22. On forme ensuite une couche isolante épaisse 74, par exemple en déposant de l'oxyde de silicium sur la couche de silicium polycristallin 72, jusqu'à une épaisseur qui est d'environ 700 nm. Après ceci, on dépose successivement par CVD sur la couche iso- storage trode 70 and covers the upper surface of the attack protection layer 22. A thick insulating layer 74 is then formed, for example by depositing silicon oxide on the polycrystalline silicon layer 72, up to a thickness which is about 700 nm. After this, we deposit successively by CVD on the iso- layer.
lante 74 une couche isolante et une couche de silicium polycristallin sa- lante 74 an insulating layer and a polycrystalline silicon layer sa-
crificielle. On accomplit ensuite un processus classique de photolithogra- critical. Then we carry out a classic photolithographic process.
phie et d'attaque sur la tranche pour enlever des parties sélectionnées de la couche isolante et de la couche sacrificielle. La partie restante de la couche isolante est indiquée par la référence 76, et la partie restante de phie and attack on the wafer to remove selected parts of the insulating layer and the sacrificial layer. The remaining part of the insulating layer is indicated by the reference 76, and the remaining part of
la couche de silicium polycristallin sacrificielle est indiquée par la réfé- the sacrificial polycrystalline silicon layer is indicated by the ref-
rence 78, sur la figure 5A. On peut former la couche isolante 76 en dépo- rence 78, in FIG. 5A. The insulating layer 76 can be formed in deposition
sant par exemple du nitrure de silicium jusqu'à une épaisseur qui est par for example silicon nitride up to a thickness which is
exemple d'environ 100 nm, et on dépose la couche de silicium polycris- example of around 100 nm, and the layer of polycrystalline silicon is deposited
tallin sacrificielle 78 jusqu'à une épaisseur qui est par exemple d'environ sacrificial tallow 78 to a thickness which is for example around
nm. La couche isolante 76 et la couche de silicium polycristallin sa- nm. The insulating layer 76 and the polycrystalline silicon layer sa-
crificielle 78 forment en combinaison une structure empilée (76, 78) ayant crificiel 78 form in combination a stacked structure (76, 78) having
à l'intérieur une cavité 80. La cavité 80 est pratiquement alignée vertica- inside a cavity 80. The cavity 80 is practically aligned vertica-
lement avec un côté (le côté gauche sur la figure 5A) de la région de with one side (the left side in Figure 5A) of the region of
drain 16.drain 16.
En se référant ensuite à la figure 5B, on note que l'on forme Referring next to FIG. 5B, we note that we form
ensuite des éléments d'espacement en dioxyde de silicium 82 sur les pa- then spacers of silicon dioxide 82 on the pa-
rois latérales de la structure empilée (76, 68). Dans ce mode de réalisa- lateral kings of the stacked structure (76, 68). In this embodiment
tion, les éléments d'espacement en dioxyde de silicium 82 sont formés en déposant tout d'abord une couche de dioxyde de silicium jusqu'à une épaisseur qui est par exemple d'environ 100 nm, et en appliquant ensuite une opération d'attaque pour réduire l'épaisseur de la couche. On dépose ensuite sur la tranche, par CVD, une couche isolante 84, consistant par exemple en nitrure de silicium, jusqu'à une épaisseur qui est par exemple d'environ 200 nm. La couche isolante 84 remplit pratiquement la cavité tion, the silicon dioxide spacers 82 are formed by first depositing a layer of silicon dioxide to a thickness which is for example about 100 nm, and then applying an etching operation to reduce the thickness of the layer. Then deposited on the wafer, by CVD, an insulating layer 84, consisting for example of silicon nitride, to a thickness which is for example about 200 nm. The insulating layer 84 practically fills the cavity
80. On effectue ensuite un polissage chimio-physique sur la couche iso- 80. A chemo-physical polishing is then carried out on the iso- layer.
lante 84, au moins jusqu'à ce que la surface supérieure de la structure lante 84, at least until the upper surface of the structure
empilée (76, 78) soit à nu.stacked (76, 78) either naked.
En se référant ensuite à la figure 5C, on note qu'en utilisant conjointement à titre de masque d'attaque la structure empilée (76, 78) et la couche isolante 84, on attaque la tranche pour enlever les éléments d'espacement en dioxyde de silicium 82. Après l'enlèvement complet des éléments d'espacement 82, l'attaque se poursuit, en utilisant toujours à Referring next to FIG. 5C, it is noted that by using the stacked structure (76, 78) and the insulating layer 84 jointly as an attack mask, the wafer is attacked to remove the dioxide spacers. of silicon 82. After the complete removal of the spacers 82, the attack continues, still using at
titre de masque d'attaque à la fois la structure empilée (76, 78) et la cou- title of attack mask for both the stacked structure (76, 78) and the
che isolante 84, pour enlever par attaque des parties de la couche isolante 74 qui se trouvent directement au-dessous des positions auxquelles les éléments d'espacement 82 se trouvaient à l'origine. L'attaque est insulating che 84, for removing by attack parts of the insulating layer 74 which are located directly below the positions at which the spacers 82 were originally located. The attack is
commandée de façon à former des cavités 86 d'une profondeur prédé- controlled so as to form cavities 86 of predetermined depth
terminée dans la couche isolante 74. Il faut noter que la profondeur des cavités 86 peut être réglée arbitrairement, mais que le fond des cavités 86 doit être à une certaine distance au-dessus de la surface supérieure de la couche de silicium polycristallin 72. Ensuite, en utilisant à titre de masque d'attaque la couche de silicium polycristallin sacrificielle 78, on effectue une opération d'attaque pour enlever la couche isolante 84. On dépose ensuite une couche de silicium polycristallin à la fois sur la structure empilée (76, 78) et sur la couche isolante 74, jusqu'à une finished in the insulating layer 74. It should be noted that the depth of the cavities 86 can be arbitrarily adjusted, but that the bottom of the cavities 86 must be at a certain distance above the upper surface of the polycrystalline silicon layer 72. Next , using the sacrificial polycrystalline silicon layer 78 as an attack mask, an etching operation is carried out to remove the insulating layer 84. Next, a layer of polycrystalline silicon is deposited on the stacked structure (76, 78) and on the insulating layer 74, up to a
épaisseur qui est par exemple d'environ 100 nm, cette couche remplis- thickness which is for example about 100 nm, this layer fills
sant pratiquement les cavités 86 et 80. On peut faire diffuser par exem- practically providing the cavities 86 and 80. It is possible, for example, to diffuse
ple des ions d'arsenic dans la couche de silicium po!ycristallin, pour full of arsenic ions in the po! ycrystalline silicon layer, for
augmenter sa conductivité. On effectue ensuite un polissage chimio- increase its conductivity. A chemo-polishing is then carried out
mécanique au moins jusqu'à ce que la surface supérieure de la couche mechanical at least until the top surface of the layer
isolante 76 soit à nu. La partie restante de la couche de silicium poly- insulating 76 either bare. The remaining part of the poly- silicon layer
cristallin est indiquée par la référence 88 sur la figure 5C. Par ce proces- lens is indicated by reference 88 in Figure 5C. By this process
sus, la couche de silicium polycristallin sacrificielle 78 est également en- above, the sacrificial polycrystalline silicon layer 78 is also
levée.lifted.
En se référant ensuite à la figure 5D, on note qu'en utilisant à Referring next to FIG. 5D, it is noted that by using
titre de masque de protection contre l'attaque à la fois la couche de sili- title of protective mask against attack both the layer of sili-
cium polycristallin 88 et la couche isolante 74, on effectue une opération polycrystalline cium 88 and the insulating layer 74, an operation is carried out
d'attaque par voie humide pour enlever la couche isolante 76. La struc- wet attack to remove the insulating layer 76. The structure
ture empilée complète (76, 78) est donc enlevée par ce processus. On dépose ensuite par CVD une couche isolante 90, consistant par exemple complete stacked ture (76, 78) is therefore removed by this process. An insulating layer 90 is then deposited by CVD, consisting for example
en dioxyde de silicium, jusqu'à une épaisseur qui est par exemple d'envi- in silicon dioxide, up to a thickness which is for example about
ron 200 nm. On effectue ensuite sur la tranche un processus classique ron 200 nm. Then we carry out on the wafer a classic process
de photolithographie et d'attaque, pour enlever successivement par atta- photolithography and attack, to successively remove by attack
que des parties sélectionnées de la couche isolante 90, de la couche de silicium polycristallin 88 et de la couche isolante 74, jusqu'à ce que la surface supérieure de la couche de silicium polycristallin 72 soit à nu, that selected parts of the insulating layer 90, of the polycrystalline silicon layer 88 and of the insulating layer 74, until the upper surface of the polycrystalline silicon layer 72 is exposed,
pour former ainsi un trou 92 et pour séparer la couche de silicium poly- to thereby form a hole 92 and to separate the layer of poly-
cristallin 88 en branches (rejetons) gauche et droite 88A et 88B, ayant une forme en L. Ensuite, on forme dans le trou 90 une couche de silicium polycristallin 94 en forme de pilier, par exemple par épitaxie ou par un crystalline 88 in branches (offspring) left and right 88A and 88B, having an L shape. Then, in the hole 90 is formed a layer of polycrystalline silicon 94 in the form of a pillar, for example by epitaxy or by
processus de dépôt et d'attaque.deposition and attack process.
En se référant maintenant à la figure 5E, on note qu'on effectue ensuite sur la tranche un processus supplémentaire de photolithographie et d'attaque de type classique, pour l'enlèvement sélectif de parties des Referring now to FIG. 5E, it is noted that an additional photolithography and attack process of the conventional type is then carried out on the wafer, for the selective removal of parts of the
couches de silicium polycristallin 88 et 72, de façon à définir une élec- layers of polycrystalline silicon 88 and 72, so as to define an electro
trode de stockage pour le condensateur de stockage de données de la storage trode for the data storage capacitor of the
cellule de DRAM qui doit être formée. Ce processus a pour effet d'enle- DRAM cell to be trained. This process has the effect of
ver le segment vertical 88B2 de la branche en L gauche 88B de la couche to the vertical segment 88B2 of the left L-shaped branch 88B of the layer
de silicium polycristallin 88, en laissant seulement son segment horizon- of polycrystalline silicon 88, leaving only its horizon segment-
tal 88B1, sous la forme d'un rejeton. Après ceci, en utilisant la couche de protection contre l'attaque 22 à titre de point final d'attaque, on applique à la tranche une opération d'attaque par voie humide pour enlever les tal 88B1, in the form of an offspring. After this, using the attack protective layer 22 as the end point of attack, a wet attack operation is applied to the wafer to remove the
couches isolantes de dioxyde de silicium 90 et 74. Ceci achève la fabri- insulating layers of silicon dioxide 90 and 74. This completes the manufacture
cation de l'électrode de stockage pour le condensateur de stockage de données pour la cellule de DRAM. Comme représenté sur le dessin, l'électrode de stockage comprend une couche conductrice en forme de tronc inférieure 72A, une couche de silicium polycristallin en forme de tronc supérieure 94, qui part de la couche conductrice en forme de tronc cation of the storage electrode for the data storage capacitor for the DRAM cell. As shown in the drawing, the storage electrode comprises a conductive layer in the form of a lower trunk 72A, a layer of polycrystalline silicon in the form of an upper trunk 94, which starts from the conductive layer in the form of a trunk
inférieure 72A, et une couche conductrice en forme de branche consis- lower 72A, and a branch-shaped conductive layer consisting
tant en un premier rejeton 88A dirigé vers la droite, qui a une section transversale pratiquement en L, et en un second rejeton 88B dirigé vers la gauche qui comprend seulement un segment horizontal. La couche conductrice en forme de tronc inférieure 72A a une section transversale pratiquement en T, et sa racine 72B (extrémité inférieure) est connectée électriquement à la région de drain 16 du transistor de transfert de la cellule de DRAM. La couche de silicium polycristallin en forme de tronc both in a first offspring 88A directed to the right, which has a practically L-shaped cross section, and in a second offspring 88B directed to the left which comprises only a horizontal segment. The lower trunk-shaped conductive layer 72A has a substantially T-shaped cross section, and its root 72B (lower end) is electrically connected to the drain region 16 of the transfer transistor of the DRAM cell. The trunk-shaped polycrystalline silicon layer
supérieure 94 a pratiquement la forme d'un pilier, s'étendant verticale- upper 94 is practically pillar-shaped, extending vertically-
ment à partir de la surface supérieure 72C de la couche conductrice en forme de tronc inférieure 72A. La couche de silicium polycristallin en forme de branche (88A, 88B1) part latéralement de la couche de silicium polycristallin en forme de tronc supérieure 94, c'est-à-dire qu'elle s'étend ment from the upper surface 72C of the conductive layer in the form of a lower trunk 72A. The branch-shaped polycrystalline silicon layer (88A, 88B1) extends laterally from the upper trunk-shaped polycrystalline silicon layer 94, that is to say it extends
horizontalement et de façon pratiquement perpendiculaire à la couche 94. horizontally and practically perpendicular to the layer 94.
Cinquième mode de réalisation En plus des quatre modes de réalisation précédents, consti- Fifth embodiment In addition to the four previous embodiments,
tuant des exemples, le cinquième mode de réalisation comporte un con- killing examples, the fifth embodiment includes a con-
densateur de type en arbre qui comprend une électrode de stockage ayant des couches conductrices en forme de branche en L, conjointement à tree type densifier which includes a storage electrode having L-shaped conductive layers, together with
des couches conductrices en forme de branche s'étendant horizontalement. horizontally extending branch-like conductive layers.
En outre, dans le quatrième mode de réalisation précédent, la partie horizontale de la couche conductrice en forme de tronc inférieure 72A vient en contact avec la couche de protection contre l'attaque 22 sousjacente. L'invention n'est cependant pas limitée à ceci. La surface inférieure de la partie horizontale de la couche conductrice en forme de tronc inférieure 72A peut être séparée par une certaine distance de la Furthermore, in the previous fourth embodiment, the horizontal part of the conductive layer in the form of a lower trunk 72A comes into contact with the underlying attack protection layer 22. The invention is however not limited to this. The lower surface of the horizontal part of the lower trunk-shaped conductive layer 72A can be separated by a certain distance from the
couche de protection contre l'attaque 22 sous-jacente, de façon à aug- protective layer against the underlying attack 22, so as to increase
menter encore davantage l'aire de surface de l'électrode de stockage. further lie the surface area of the storage electrode.
Les figures 6A à 6E sont des coupes représentant les étapes qui interviennent dans un procédé de fabrication d'un cinquième mode de réalisation préféré de l'invention, dans lequel le condensateur de type en arbre est basé sur la structure de la figure 2B. Les éléments représentés Figures 6A to 6E are sections showing the steps involved in a manufacturing process of a fifth preferred embodiment of the invention, in which the tree type capacitor is based on the structure of Figure 2B. The elements represented
sur les figures 6A à 6E dont la structure et le but sont pratiquement iden- in FIGS. 6A to 6E, the structure and purpose of which are practically identical
tiques à ceux de la figure 2B sont désignés par les mêmes références numériques. En se référant à la figure 6A conjointement à la figure 2B, on note qu'après l'achèvement de la structure de la figure 2B, on forme une couche isolante 96, par exemple par dépôt de dioxyde de silicium par ticks to those of Figure 2B are designated by the same reference numerals. Referring to Figure 6A in conjunction with Figure 2B, it is noted that after the completion of the structure of Figure 2B, an insulating layer 96 is formed, for example by deposition of silicon dioxide by
CVD, sur la couche de protection contre l'attaque 22, jusqu'à une épais- CVD, on the attack protection layer 22, up to a thick-
seur qui est par exemple d'environ 100 nm. On accomplit ensuite un pro- which is for example about 100 nm. We then perform a pro-
cessus classique de photolithographie et d'attaque sur la tranche, de fa- classic cessation of photolithography and wafer attack, fa-
çon à former un trou de contact d'électrode de stockage 98 à travers la couche isolante 96, la couche de protection contre l'attaque 22, la couche isolante 20 et la couche d'oxyde de grille 14, jusqu'à la surface supérieure de la région de drain 16. On dépose ensuite par CVD une couche de silicium polycristallin 100 sur la couche isolante 96. On peut faire diffuser par exemple des ions d'arsenic dans la couche de silicium polycristallin 100 pour augmenter sa conductivité. La couche de silicium polycristallin 100 how to form a storage electrode contact hole 98 through the insulating layer 96, the attack protection layer 22, the insulating layer 20 and the gate oxide layer 14, up to the upper surface of the drain region 16. A layer of polycrystalline silicon 100 is then deposited by CVD on the insulating layer 96. Arsenic ions can for example be diffused in the polycrystalline silicon layer 100 to increase its conductivity. The polycrystalline silicon layer 100
remplit le trou de contact d'électrode de stockage 98 et recouvre la sur- fills the storage electrode contact hole 98 and covers the over-
face supérieure de la couche isolante 96. Ensuite, on dépose une couche isolante épaisse 102, par exemple en dioxyde de silicium, sur la couche de silicium polycristallin 100, jusqu'à une épaisseur qui est par exemple de 700 nm. On dépose ensuite successivement sur la couche isolante upper face of the insulating layer 96. Next, a thick insulating layer 102, for example made of silicon dioxide, is deposited on the polycrystalline silicon layer 100, up to a thickness which is for example 700 nm. Then deposited successively on the insulating layer
102 une couche isolante et une couche de silicium polycristallin sacrifi- 102 an insulating layer and a sacrificial polycrystalline silicon layer
cielle. On accomplit ensuite un processus classique de photolithographie sky. Then we perform a classic photolithography process
et d'attaque, pour enlever des parties sélectionnées de la couche iso- and etching, to remove selected parts of the iso- layer
lante et de la couche sacrificielle. La partie restante de la couche iso- lante and the sacrificial layer. The remaining part of the iso- layer
lante est indiquée par la référence 104, et la partie restante de la couche de silicium polycristallin sacrificielle est indiquée par la référence 106, sur la figure 6. La couche isolante 104 peut être une couche de nitrure de silicium ayant une épaisseur qui est par exemple d'environ 100 nm, et la couche de silicium polycristallin sacrificielle 106 est déposée jusqu'à une épaisseur qui est par exemple d'environ 100 nm. La couche isolante 104 et la couche de silicium polycristallin sacrificielle 106 forment en lante is indicated by the reference 104, and the remaining part of the sacrificial polycrystalline silicon layer is indicated by the reference 106, in FIG. 6. The insulating layer 104 can be a layer of silicon nitride having a thickness which is for example approximately 100 nm, and the sacrificial polycrystalline silicon layer 106 is deposited to a thickness which is for example approximately 100 nm. The insulating layer 104 and the sacrificial polycrystalline silicon layer 106 form in
combinaison une structure empilée (104, 106) ayant à l'intérieur une ca- combination of a stacked structure (104, 106) having inside a
vité 108. La cavité 108 est pratiquement alignée verticalement avec la vity 108. The cavity 108 is practically vertically aligned with the
région de drain 16.drain region 16.
En se référant ensuite à la figure 6B, on note que des éléments Referring next to FIG. 6B, it is noted that elements
d'espacement en dioxyde de silicium 110 sont ensuite formés sur les pa- spacers 110 silicon dioxide are then formed on the pa-
rois latérales de la structure empilée (104, 106). Dans ce mode de réali- lateral kings of the stacked structure (104, 106). In this embodiment
sation les éléments d'espacement en dioxyde de silicium 110 sont formés en déposant tout d'abord une couche de dioxyde de silicium jusqu'à une épaisseur qui est par exemple d'environ 100 nm, et en réduisant ensuite l'épaisseur de la couche par une opération d'attaque. On dépose ensuite par CVD une couche isolante 112, par exemple en nitrure de silicium, jusqu'à une épaisseur qui est par exemple d'environ 200 nm. La couche isolante 112 remplit pratiquement la cavité 108. On effectue ensuite un polissage chimio-mécanique sur la surface supérieure pour enlever par polissage une partie de la couche isolante 112, au moins jusqu'à ce que sation the spacers 110 silicon dioxide are formed by first depositing a layer of silicon dioxide to a thickness which is for example about 100 nm, and then reducing the thickness of the layer by an attack operation. An insulating layer 112, for example made of silicon nitride, is then deposited by CVD, to a thickness which is for example around 200 nm. The insulating layer 112 practically fills the cavity 108. Chemo-mechanical polishing is then carried out on the upper surface to remove by polishing part of the insulating layer 112, at least until
la surface supérieure de la structure empilée (104, 106) soit à nu. the upper surface of the stacked structure (104, 106) is exposed.
En se référant ensuite à la figure 6C, on note qu'en utilisant à titre de masque d'attaque à la fois la structure empilée (104, 106) et la couche isolante 112, on effectue une opération d'attaque pour enlever Referring next to FIG. 6C, it is noted that by using, as an attack mask, both the stacked structure (104, 106) and the insulating layer 112, an attack operation is carried out to remove
les éléments d'espacement en dioxyde de silicium 110. Après l'enlève- spacers 110 silicon dioxide. After removal
ment complet des éléments d'espacement en dioxyde de silicium 110, le processus d'attaque se poursuit, en utilisant toujours à titre de masque d'attaque à la fois la structure empilée (104, 106) et la couche isolante 112, pour enlever par attaque les parties de la couche isolante 102 qui Completely complete with the silicon dioxide spacers 110, the etching process continues, still using both the stacked structure (104, 106) and the insulating layer 112 as an etching mask, to remove by attacking the parts of the insulating layer 102 which
se trouvent directement au-dessous des positions auxquelles les élé- are located directly below the positions at which the elements
ments d'espacement en dioxyde de silicium 110 se trouvaient à l'origine. 110 silicon dioxide spacers were originally found.
L'attaque est commandée de façon à atteindre une profondeur prédéter- The attack is commanded to reach a predeter depth-
minée pour former des cavités 114 dans la couche isolante 102. Il faut noter que la profondeur des cavités 114 peut être réglée arbitrairement, mined to form cavities 114 in the insulating layer 102. It should be noted that the depth of the cavities 114 can be arbitrarily adjusted,
mais que le fond des cavités 114 doit être à une certaine distance au- but that the bottom of the cavities 114 must be at a certain distance above
dessus de la surface supérieure de la couche de silicium polycristallin above the upper surface of the polycrystalline silicon layer
100. Ensuite, en utilisant à titre de masque d'attaque la couche de sili- 100. Then, using the silica layer as an attack mask
cium polycristallin sacrificielle 106, on effectue une opération d'attaqupour enlever la couche isolante 112. On dépose ensuite sur la structure empilée (104, 106) et sur la couche isolante 102 une couche de silicium polycristallin, jusqu'à une épaisseur qui est par exemple 100 nm, cette couche remplissant pratiquement les cavités 114 et 108. On peut faire sacrificial polycrystalline cium 106, an etching operation is carried out to remove the insulating layer 112. Next, on the stacked structure (104, 106) and on the insulating layer 102, a layer of polycrystalline silicon, up to a thickness which is example 100 nm, this layer practically filling the cavities 114 and 108. We can make
diffuser par exemple des ions d'arsenic dans la couche de silicium poly- diffuse for example arsenic ions in the layer of poly-
cristallin, pour augmenter sa conductivité. On effectue ensuite un polis- crystalline, to increase its conductivity. Then we polish
sage chimio-mécanique de la couche de silicium polycristallin, au moins chemo-mechanical wise of the polycrystalline silicon layer, at least
jusqu'à ce que la surface supérieure de la couche isolante 104 soit à nu. until the upper surface of the insulating layer 104 is exposed.
La partie restante de la couche de silicium polycristallin est indiquée par la référence 116 sur la figure 6C. Par ce processus, la couche de silicium The remaining part of the polycrystalline silicon layer is indicated by the reference 116 in FIG. 6C. By this process, the silicon layer
polycristallin sacrificielle 106 a été complètement enlevée. polycrystalline sacrificial 106 has been completely removed.
En se référant ensuite à la figure 6D, on note qu'en utilisant à Referring next to FIG. 6D, it is noted that by using
titre de masque de protection contre l'attaque à la fois la couche de sili- title of protective mask against attack both the layer of sili-
cium polycristallin 116 et la couche isolante 102, on applique maintenant à la tranche une opération d'attaque par voie humide pour enlever la couche isolante 104. La structure empilée (104, 106) complète est ainsi polycrystalline cium 116 and the insulating layer 102, a wet etching operation is now applied to the wafer to remove the insulating layer 104. The complete stacked structure (104, 106) is thus
enlevée par ce processus. On utilise ensuite le procédé de CVD pour dé- removed by this process. We then use the CVD process to
poser successivement une couche isolante 118, une couche de silicium polycristallin 120 et une couche isolante 122. La couche isolante 118 peut être formée par exemple par du dioxyde de silicium, jusqu'à une épaisseur qui est par exemple d'environ 200 nm, et de façon similaire la successively applying an insulating layer 118, a polycrystalline silicon layer 120 and an insulating layer 122. The insulating layer 118 can be formed for example by silicon dioxide, to a thickness which is for example around 200 nm, and similarly the
couche isolante 122 peut être formée par exemple par du dioxyde de sili- insulating layer 122 can be formed for example by silicon dioxide
cium, mais jusqu'à une épaisseur qui est seulement par exemple d'envi- cium, but to a thickness which is only, for example, about
ron 100 nm. On peut faire diffuser par exemple des ions d'arsenic dans la ron 100 nm. We can diffuse for example arsenic ions in the
couche de silicium polycristallin 120 pour augmenter sa conductivité. En- polycrystalline silicon layer 120 to increase its conductivity. In-
suite, en utilisant un processus classique de photolithographie et d'atta- following, using a classic photolithography and atta-
que, on forme un trou 124 dans une partie sélectionnée de la tranche qui that, we form a hole 124 in a selected part of the slice which
est pratiquement alignée avec la région de drain 16, en faisant progres- is practically aligned with the drain region 16, making progress
ser successivement l'attaque à travers la couche isolante 122, la couche successively attack through the insulating layer 122, the layer
de silicium polycristallin 120, la couche isolante 118, la couche de sili- polycrystalline silicon 120, the insulating layer 118, the silicon layer
cium polycristallin 116 et la couche isolante 102, jusqu'à ce que la sur- polycrystalline cium 116 and the insulating layer 102, until the super-
face supérieure de la couche de silicium polycristallin 100 soit à nu. upper face of the polycrystalline silicon layer 100 is exposed.
En se référant ensuite à la figure 6E, on note que l'on forme une couche de silicium polycristallin 126 ayant la forme d'un pilier plein dans le trou 124, par exemple par épitaxie ou par un processus de dépôt et de réduction d'épaisseur par attaque. On accomplit ensuite sur les Referring next to FIG. 6E, it is noted that a layer of polycrystalline silicon 126 having the shape of a solid pillar is formed in the hole 124, for example by epitaxy or by a process of deposition and reduction of thickness per attack. We then perform on
couches de silicium polycristallin 120 et 100 un nouveau processus clas- layers of polycrystalline silicon 120 and 100 a new classic process
sique de photolithographie et d'attaque, pour réduire leurs dimensions photolithography and attack sic, to reduce their dimensions
horizontales et définir ainsi une électrode de stockage pour le conden- horizontal and thus define a storage electrode for the conden-
sateur de stockage de données de la cellule de DRAM, ayant des cou- DRAM cell data storage server, having
ches de silicium polycristallin en forme de branche 120A et 116 et une 120A and 116 branch-shaped polycrystalline silicon
couche de silicium polycristallin en forme de tronc inférieure 100A. En- polycrystalline silicon layer in the form of a lower trunk 100A. In-
suite, en utilisant la couche de protection contre l'attaque 22 à titre de point final d'attaque, on effectue une opération d'attaque par voie humide pour enlever entièrement les couches isolantes de dioxyde de silicium Next, using the attack protective layer 22 as the final attack point, a wet attack operation is carried out to completely remove the insulating layers of silicon dioxide.
112, 118, 102 et 96, qui sont à nu. Ceci achève la fabrication de l'élec- 112, 118, 102 and 96, which are bare. This completes the manufacture of the elect
trode de stockage pour le condensateur de stockage de données de la storage trode for the data storage capacitor of the
cellule de DRAM.DRAM cell.
Comme représenté sur la figure 6E, cette électrode de stockage comprend la couche de silicium polycristallin en forme de tronc inférieure A, qui a une section transversale pratiquement en T, une couche de silicium polycristallin en forme de tronc supérieure 126, qui s'étend à partir de la couche de silicium polycristallin en forme de tronc inférieure 100A, et deux couches de silicium polycristallin en forme de branche A et 116, parmi lesquelles la couche de silicium polycristallin en forme de branche 116 comprend deux rejetons 116A et 116B, de part et d'autre d'elle, qui ont pratiquement chacun une section transversale en L, As shown in FIG. 6E, this storage electrode comprises the lower trunk-shaped polycrystalline silicon layer A, which has a practically T-shaped cross section, an upper trunk-shaped polycrystalline silicon layer 126, which extends to starting from the lower trunk-shaped polycrystalline silicon layer 100A, and two branch-shaped polycrystalline silicon layers A and 116, among which the branch-shaped polycrystalline silicon layer 116 comprises two offspring 116A and 116B, on the other hand, which practically each have an L-shaped cross section,
et la couche de silicium polycristallin en forme de branche 120A com- and the 120A branch-shaped polycrystalline silicon layer
prend également deux rejetons 120A1 et 120A2 de part et d'autre d'elle, mais chacun d'eux étant pratiquement rectangulaire. La racine 100B (extrémité inférieure) de la couche de silicium polycristallin en forme de tronc inférieure 100A est connectée électriquement à la région de drain also takes two offspring 120A1 and 120A2 on either side of it, but each of them being practically rectangular. The root 100B (lower end) of the lower trunk-shaped polycrystalline silicon layer 100A is electrically connected to the drain region
16 du transistor de transfert de la cellule de DRAM, et la couche de sili- 16 of the DRAM cell transfer transistor, and the silicon layer
cium polycristallin en forme de tronc supérieure 126 s'étend vers le haut à partir du sommet de la couche de silicium polycristallin en forme de upper trunk-shaped polycrystalline cium 126 extends upward from the top of the polycrystalline silicon layer
tronc inférieure 100A. Chacune des deux couches de silicium polycristal- lower trunk 100A. Each of the two layers of polycrystalline silicon
lin en forme de branche (116A et 116B) et 120A part latéralement, c'est- branch-shaped flax (116A and 116B) and 120A share laterally,
à-dire horizontalement et de façon pratiquement perpendiculaire à la couche de silicium polycristallin en forme de tronc supérieure 126. La couche de silicium polycristallin en forme de branche 120A comporte i.e. horizontally and substantially perpendicular to the upper trunk-shaped polycrystalline silicon layer 126. The branch-shaped polycrystalline silicon layer 120A has
deux segments rectilignes horizontaux 120A1 et 120A2, s'étendant hori- two horizontal rectilinear segments 120A1 and 120A2, extending horizontally
zontalement de chaque côté, et la couche de silicium polycristallin en forme de branche 116 comporte deux parties en forme de L (116A, 116B), chacune d'elles comprenant un premier segment (respectivement 116A1 et 116B1) s'étendant horizontalement de part et d'autre d'elle, et un second segment (respectivement 116A2 et 116B2) s'étendant vers le horizontally on each side, and the branch-shaped polycrystalline silicon layer 116 comprises two L-shaped parts (116A, 116B), each of them comprising a first segment (respectively 116A1 and 116B1) extending horizontally from one side and on the other, and a second segment (respectively 116A2 and 116B2) extending towards the
bas à partir du premier segment.down from the first segment.
Sixième mode de réalisation Dans le sixième mode de réalisation, on utilise en combinaison diverses structures pour les éléments en forme de tronc et en forme de Sixth embodiment In the sixth embodiment, various structures are used for the trunk-shaped and shaped elements.
branche tirés des premier et cinquième modes de réalisation. branch taken from the first and fifth embodiments.
La figure 7 est une coupe d'une électrode de stockage de type FIG. 7 is a section through a storage electrode of the type
en arbre conforme à un sixième mode de réalisation préféré de l'inven- as a tree in accordance with a sixth preferred embodiment of the invention
tion, dans lequel le condensateur de type en arbre est basé sur la struc- tion, in which the tree type capacitor is based on the struc-
ture de la figure 2F. Les éléments représentés sur la figure 7 dont la structure et le but sont pratiquement identiques à ceux de la figure 2F Figure 2F. The elements represented in FIG. 7, the structure and purpose of which are practically identical to those of FIG. 2F
sont désignés par les mêmes références numériques. are designated by the same reference numerals.
On utilise ensuite une opération de CVD pour déposer une cou- We then use a CVD operation to deposit a
che de silicium polycristallin 39 et une couche isolante (non représentée) polycrystalline silicon che 39 and an insulating layer (not shown)
sur la couche de silicium polycristallin 39. La couche isolante sur la cou- on the polycrystalline silicon layer 39. The insulating layer on the
che de silicium polycristallin 39 peut consister par exemple en dioxyde de polycrystalline silicon che 39 can consist, for example, of
silicium, mais avec une épaisseur qui est seulement par exemple d'envi- silicon, but with a thickness which is only for example approxi-
ron 100 nm. On peut faire diffuser par exemple des ions d'arsenic dans la couche de silicium polycristallin 39, pour augmenter sa conductivité. On forme ensuite une couche de silicium polycristallin 130A et sa racine B, en utilisant des processus similaires à ceux qui sont utilisés pour ron 100 nm. Arsenic ions can, for example, be diffused in the polycrystalline silicon layer 39, in order to increase its conductivity. A polycrystalline silicon layer 130A and its root B are then formed, using processes similar to those used for
former la couche de silicium polycristallin 44A et sa racine 44B. Par con- forming the polycrystalline silicon layer 44A and its root 44B. By con-
séquent, la couche de silicium polycristallin en forme de tronc 130A pé- sequent, the trunk-shaped polycrystalline silicon layer 130A
nètre dans les couches de silicium polycristallin 39 et 38; et sa racine 44B est connectée électriquement à la région de drain 16 du transistor de nters in polycrystalline silicon layers 39 and 38; and its root 44B is electrically connected to the drain region 16 of the transistor
transfert de la cellule de DRAM.transfer of the DRAM cell.
* D'après les descriptions précédentes des modes de réalisation* According to the preceding descriptions of the embodiments
préférés de l'invention, il apparaîtra aux spécialistes de la technologie des semiconducteurs que les diverses structures pour les éléments en preferred by the invention, it will appear to specialists in semiconductor technology that the various structures for the elements in
forme de tronc et en forme de branche peuvent être utilisées soit indivi- trunk shape and branch shape can be used either individually
duellement, soit en diverses combinaisons et en divers nombres, pour dual, either in various combinations and in various numbers, to
former un condensateur de type en arbre. On doit considérer que de tel- form a tree type capacitor. We must consider that such
les configurations entrent dans le cadre de l'invention. the configurations are within the scope of the invention.
De plus, bien que dans la description précédente des modes de In addition, although in the previous description of the modes of
réalisation préférés, le drain du transistor de transfert soit basé sur une région diffusée dans un substrat en silicium, I'invention n'est pas limitée preferred embodiments, the drain of the transfer transistor is based on a region diffused in a silicon substrate, the invention is not limited
à une telle structure de semiconducteur. On peut également utiliser d'au- to such a semiconductor structure. It is also possible to use other
tres structures pour la région de drain, comme une région de drain du very structures for the drain region, like a drain region of the
type tranchée, et ces structures entrent dans le cadre de l'invention. trench type, and these structures are within the scope of the invention.
En outre, tous les éléments dans les dessins annexés sont des- In addition, all of the elements in the accompanying drawings are
sinés schématiquement, uniquement dans un but d'illustration, et donc pas à l'échelle réelle. De telles dimensions illustrées ne doivent donc en schematically, only for illustrative purposes, and therefore not at actual scale. Such illustrated dimensions should therefore not
aucune manière être considérées comme des limitations du cadre de l'in- in no way be considered limitations of the framework of the
vention.vention.
Diverses autres modifications peuvent évidemment être appor- Various other modifications can of course be made.
tées au procédé décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. tees to the method described and shown, without departing from the scope of the invention.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100327123B1 (en) * | 1998-03-30 | 2002-08-24 | 삼성전자 주식회사 | A method of fabricating dram cell capacitor |
DE19942680A1 (en) * | 1999-09-07 | 2001-04-05 | Infineon Technologies Ag | Integrated circuit arrangement with at least one capacitor and method for its production |
JP6007499B2 (en) * | 2012-02-06 | 2016-10-12 | ソニー株式会社 | Solid-state imaging device, method for manufacturing solid-state imaging device, and electronic apparatus |
US9490373B2 (en) | 2012-02-02 | 2016-11-08 | Sony Corporation | Solid-state imaging device and electronic apparatus with improved storage portion |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4323363A1 (en) * | 1992-07-15 | 1994-01-20 | Samsung Electronics Co Ltd | Mfg. capacitor for DRAM memory cell - forming conductive structure on substrate, forming inner and outer etch masks, anisotropically etching structure to produce first electrode having double-cylinder structure, and forming dielectric and second electrode layers |
JPH0786433A (en) * | 1993-09-17 | 1995-03-31 | Oki Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device and its manufacture |
US5429980A (en) * | 1994-10-05 | 1995-07-04 | United Microelectronics Corporation | Method of forming a stacked capacitor using sidewall spacers and local oxidation |
DE4408565A1 (en) * | 1994-01-12 | 1995-07-13 | Gold Star Electronics | Semiconductor memory device esp. DRAM |
JPH0846154A (en) * | 1994-08-03 | 1996-02-16 | Oki Electric Ind Co Ltd | Method of forming storage electrode for capacitor of semiconductor memory |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5192703A (en) * | 1991-10-31 | 1993-03-09 | Micron Technology, Inc. | Method of making tungsten contact core stack capacitor |
KR960006718B1 (en) * | 1992-12-31 | 1996-05-22 | 현대전자산업주식회사 | Memory capacitor in semiconductor device and the method for fabricating the same |
JP2820065B2 (en) * | 1995-04-27 | 1998-11-05 | 日本電気株式会社 | Method for manufacturing semiconductor device |
-
1997
- 1997-01-30 GB GB9701965A patent/GB2321776A/en not_active Withdrawn
- 1997-04-09 JP JP9091179A patent/JPH1079476A/en active Pending
- 1997-04-25 FR FR9705122A patent/FR2752486A1/en active Pending
- 1997-05-14 DE DE19720202A patent/DE19720202C2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4323363A1 (en) * | 1992-07-15 | 1994-01-20 | Samsung Electronics Co Ltd | Mfg. capacitor for DRAM memory cell - forming conductive structure on substrate, forming inner and outer etch masks, anisotropically etching structure to produce first electrode having double-cylinder structure, and forming dielectric and second electrode layers |
JPH0786433A (en) * | 1993-09-17 | 1995-03-31 | Oki Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device and its manufacture |
DE4408565A1 (en) * | 1994-01-12 | 1995-07-13 | Gold Star Electronics | Semiconductor memory device esp. DRAM |
JPH0846154A (en) * | 1994-08-03 | 1996-02-16 | Oki Electric Ind Co Ltd | Method of forming storage electrode for capacitor of semiconductor memory |
US5429980A (en) * | 1994-10-05 | 1995-07-04 | United Microelectronics Corporation | Method of forming a stacked capacitor using sidewall spacers and local oxidation |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 95, no. 6 31 July 1995 (1995-07-31) * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 96, no. 6 28 June 1996 (1996-06-28) * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19720202C2 (en) | 2001-07-26 |
DE19720202A1 (en) | 1998-02-19 |
JPH1079476A (en) | 1998-03-24 |
GB2321776A (en) | 1998-08-05 |
GB9701965D0 (en) | 1997-03-19 |
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