JPH09219500A - High density memory structure and manufacturing method thereof - Google Patents
High density memory structure and manufacturing method thereofInfo
- Publication number
- JPH09219500A JPH09219500A JP8206061A JP20606196A JPH09219500A JP H09219500 A JPH09219500 A JP H09219500A JP 8206061 A JP8206061 A JP 8206061A JP 20606196 A JP20606196 A JP 20606196A JP H09219500 A JPH09219500 A JP H09219500A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- layer
- capacitor
- source
- forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積回路の製
造に関する。本発明は特にダイナミックRAM装置のメ
モリセルの構造を例に挙げて説明しているが、本発明は
より広い範囲の適用性を有している。例えば、本発明は
特殊の応用集積回路(ASICs)、マイクロプロセッ
サ(MICROs)及びその他の記憶装置等の半導体装
置に応用される。TECHNICAL FIELD The present invention relates to the manufacture of semiconductor integrated circuits. Although the present invention has been described with the memory cell structure of a dynamic RAM device as an example, the present invention has a wider range of applicability. For example, the present invention is applied to semiconductor devices such as special application integrated circuits (ASICs), microprocessors (MICROs) and other memory devices.
【0002】[0002]
【従来の技術】ダイナミックRAM装置の製作において
は、各ダイナミックRAM装置のメモリセルの記憶容量
に従来から解決すべき問題が存在していた。このダイナ
ミックRAM(DRAM)メモリセルにおいて、記憶容
量とは下キャパシタの電極と上キャパシタの電極との間
の誘電体中に記憶されうる最大電荷量を指す。この記憶
容量はこれら電極間のキャパシタ誘電体の表面積に比例
するため、キャパシタの表面積が大きいほど記憶容量が
大きくなる。2. Description of the Related Art In manufacturing a dynamic RAM device, there has been a problem to be solved in the storage capacity of a memory cell of each dynamic RAM device. In this dynamic RAM (DRAM) memory cell, the storage capacity refers to the maximum amount of charge that can be stored in the dielectric between the electrode of the lower capacitor and the electrode of the upper capacitor. Since this storage capacity is proportional to the surface area of the capacitor dielectric between these electrodes, the larger the surface area of the capacitor, the larger the storage capacity.
【0003】256kビットDRAMの低密度DRAM
のメモリセルは、ほぼトランジスタゲートと同一の水平
空間の平面にセットされた平面キャパシタ構造として設
計されるが、これらキャパシタ構造はトランジスタゲー
トとフィールド酸化膜との間の有限空間領域内のトラン
ジスタ/ドレインを被覆するように構成されている。こ
れら平面キャパシタ構造はこれら低密度DRAMメモリ
セルに十分な記憶容量を提供できるが、DRAMメモリ
セルの寸法が高密度装置のために小さくなると、比較的
小さなメモリセル寸法内で十分な記憶容量を有するキャ
パシタ構造を設計することが次第に困難になってくる。
このような高密度のDRAMメモリセルの記憶容量を増
加する技術として積層型キャパシタが用いられている
が、これは、キャパシタ構造を電解効果トランジスタ
(FET)のゲートと同一の平面には形成せず、電解効
果トランジスタのゲートの上方に形成することにより、
そのキャパシタ表面積を増加させている。しかしなが
ら、この種のキャパシタはプロセスにおいて問題があ
る。実際、積層形キャパシタ構造にすると、DRAMメ
モリセルが極めて複雑な凹凸トポグラフィを持つように
なり、製造時において高度な技術が必要となる。しか
も、処理時間が長い上、歩留まりが悪く、生産コストも
高い。Low density DRAM of 256 kbit DRAM
Is designed as a planar capacitor structure set in a plane of horizontal space substantially the same as the transistor gate. These capacitor structures have a transistor / drain in a finite space region between the transistor gate and the field oxide film. Is configured to cover. Although these planar capacitor structures can provide sufficient storage capacity for these low density DRAM memory cells, as the size of DRAM memory cells shrinks for high density devices, they have sufficient storage capacity within relatively small memory cell sizes. Designing a capacitor structure becomes increasingly difficult.
A multilayer capacitor is used as a technique for increasing the storage capacity of such a high-density DRAM memory cell, but it does not form the capacitor structure on the same plane as the gate of the field effect transistor (FET). By forming above the gate of the field effect transistor,
It increases the surface area of the capacitor. However, this type of capacitor is problematic in the process. In fact, the multilayer capacitor structure causes the DRAM memory cell to have an extremely complicated uneven topography, which requires a high level of technology during manufacturing. Moreover, the processing time is long, the yield is low, and the production cost is high.
【0004】高密度DRAMメモリセルの記憶容量を増
加させるための他の技術としてトレンチキャパシタが提
案されている。これは、DRAMメモリセルのウェル領
域にくぼみ領域又は“トレンチ”を設けて形成するもの
であり、適宜選択された幅と深さで形成されている。前
記トレンチには側壁があり、これにより下キャパシタ電
極が形成されている。このキャパシタ誘電体層上を被覆
する導電性フィラーにより上キャパシタ電極が形成され
る。このようにすれば、キャパシタの表面積が大きくな
るため、記憶容量もそれだけ大きくなる。Trench capacitors have been proposed as another technique for increasing the storage capacity of high density DRAM memory cells. This is formed by providing a well region of a DRAM memory cell with a recessed region or "trench", and is formed with a width and depth appropriately selected. The trench has a sidewall, which forms a lower capacitor electrode. The conductive filler covering the capacitor dielectric layer forms the upper capacitor electrode. By doing so, the surface area of the capacitor increases, and the storage capacity increases accordingly.
【0005】キャパシタの表面積を大きくすることは、
トレンチを深く又は広くすることに繋がるが、トレンチ
の幅は各メモリセルの基板表面積が制限されているため
基本的に増大させることは不可能である。そこで、トレ
ンチの深さを深くしてキャパシタ表面を増大することが
考えられているが、トレンチを深くすると縦横比が大き
くなるため製作が容易でない場合が多い。また、このト
レンチ構造を用いると、接合面積が大きくなるため“ソ
フトエラー”の問題が生じることもある。さらに、下キ
ャパシタ電極として使用する側壁がドーピングして、キ
ャパシタ誘電体層の品質に影響を及ぼすこともある。Increasing the surface area of a capacitor is
This leads to making the trench deeper or wider, but the width of the trench cannot be basically increased because the substrate surface area of each memory cell is limited. Therefore, it has been considered to increase the depth of the trench to increase the surface of the capacitor. However, when the trench is deepened, the aspect ratio becomes large, so that the fabrication is often difficult. In addition, when this trench structure is used, a junction area becomes large, which may cause a problem of "soft error". In addition, the sidewalls used as the lower capacitor electrodes may be doped, affecting the quality of the capacitor dielectric layer.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上述のように、この分
野においては、容易に製造でき、低コストで且つ信頼性
の高い高密度なセルの構造が要求されている。本発明は
これらを満たすDRAM集積回路装置のキャパシタを改
良し、その製造方法及び構造を提供することを目的とす
る。As described above, in this field, there is a demand for a high-density cell structure which can be easily manufactured, is low in cost, and has high reliability. It is an object of the present invention to improve a capacitor of a DRAM integrated circuit device satisfying these requirements and to provide a manufacturing method and a structure thereof.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のダイナミックRAM(DRAM)集積回路は、底面
より延出した側壁を有するくぼみ領域を備えた半導体基
板と、前記くぼみ領域に隣接するソース/ドレイン領域
を備えた電解効果トランジスタと、前記くぼみ領域を被
覆する絶縁層と、この絶縁層を被覆し、前記電解効果ト
ランジスタの一部の上方に位置すると共に、前記ソース
/ドレイン領域に接続される下キャパシタ板と、この下
キャパシタ板を被覆するキャパシタ誘電体と、この誘電
体を被覆する上キャパシタ板とを備えてなる。A dynamic RAM (DRAM) integrated circuit according to the present invention which achieves the above object comprises a semiconductor substrate having a recessed region having a side wall extending from a bottom surface, and a source adjacent to the recessed region. / Drain region, an insulating layer covering the recessed region, an insulating layer covering the insulating layer, located above a part of the field effect transistor and connected to the source / drain region. A lower capacitor plate, a capacitor dielectric covering the lower capacitor plate, and an upper capacitor plate covering the dielectric.
【0008】また、上記目的を達成する本発明のDRA
M集積回路におけるキャパシタ構造を形成する方法は、
半導体基板を準備する工程と、底面より延出した側壁を
有するくぼみ領域を形成する工程と、前記くぼみ領域を
被覆するように形成された絶縁層を設ける工程と、前記
くぼみ領域に隣接するソース/ドレイン領域を形成する
工程と、前記絶縁層を被覆し前記電解効果トランジスタ
の一部の上方に位置すると共に、前記ソース/ドレイン
領域に接続される下キャパシタ板を形成する工程と、こ
の下キャパシタ板を被覆するキャパシタ誘電体を形成す
る工程と、この誘電体を被覆する上キャパシタ板を形成
する工程とを備えてなる。Further, the DRA of the present invention which achieves the above object
A method of forming a capacitor structure in an M integrated circuit is
A step of preparing a semiconductor substrate; a step of forming a recessed region having a sidewall extending from a bottom surface; a step of providing an insulating layer formed so as to cover the recessed region; Forming a drain region, forming a lower capacitor plate covering the insulating layer and overlying a portion of the field effect transistor and connected to the source / drain regions, and the lower capacitor plate. And a step of forming an upper capacitor plate that covers the dielectric.
【0009】また、上記目的を達成する本発明のDRA
M集積回路におけるビットライン構造は、底面より延出
した側壁を有するくぼみ領域を備えた半導体基板と、前
記くぼみ領域に隣接するソース/ドレイン領域を備えた
電解効果トランジスタと、前記くぼみ領域を被覆する絶
縁層と、前記くぼみ領域に形成されると共に前記ソース
/ドレイン領域に接続された導体とを備えてなる。The DRA of the present invention which achieves the above object
A bitline structure in an M integrated circuit covers a semiconductor substrate having a recessed region having sidewalls extending from a bottom surface, a field effect transistor having source / drain regions adjacent to the recessed region, and the recessed region. An insulating layer and a conductor formed in the recessed region and connected to the source / drain regions are provided.
【0010】また、上記目的を達成するDRAM集積回
路においてビットラインを形成する方法は、半導体基板
を準備する工程と、この半導体基板中に底面より延出す
る側壁を備えたくぼみ領域を形成する工程と、このくぼ
み領域を被覆する範囲に絶縁層を設ける工程と、前記く
ぼみ領域に隣接するソース/ドレイン領域を備えた電解
効果トランジスタを形成する工程と、前記ソース/ドレ
イン領域に接続される導体を前記くぼみ領域内に形成す
る工程とを備えてなる。Further, a method of forming a bit line in a DRAM integrated circuit which achieves the above-mentioned object includes a step of preparing a semiconductor substrate and a step of forming a recessed region having a side wall extending from a bottom surface in the semiconductor substrate. A step of providing an insulating layer in a range covering the recessed region, a step of forming a field effect transistor having a source / drain region adjacent to the recessed region, and a conductor connected to the source / drain region. Forming in the recessed region.
【0011】[0011]
【作用】本願請求項1に記載の装置によれば、上下キャ
パシタ板はいずれも形成過程中にN型ドーパントをドー
ピングした多結晶シリコン層であり、縞の付いた、又は
荒削りの多結晶シリコン層として製作されているので、
平滑な多結晶シリコン層と違い、小突起が形成されてお
り、これによりキャパシタの有効面積が増大している。
また、本装置によればトレンチキャパシタの構造はトレ
ンチ底部から側壁に沿って延びさらに電解効果トランジ
スタの上方に達するように構成されているため、従来の
キャパシタ構造より実質的に長いトレンチキャパシタ構
造を得ることができる。このように、本発明の技術的概
念により設計されたトレンチキャパシタはキャパシタを
増加できると共に、従来のトレンチキャパシタ構造の欠
点である一定の深さ以上には製作できないという点を解
消することができる。According to the device of the present invention, the upper and lower capacitor plates are both polycrystalline silicon layers doped with an N-type dopant during the formation process, and are striped or rough-polished polycrystalline silicon layers. Since it is produced as
Unlike the smooth polycrystalline silicon layer, small protrusions are formed, which increases the effective area of the capacitor.
Further, according to the present device, the structure of the trench capacitor is configured to extend from the bottom of the trench along the sidewall to reach above the field effect transistor, so that a trench capacitor structure that is substantially longer than the conventional capacitor structure is obtained. be able to. As described above, the trench capacitor designed according to the technical concept of the present invention can increase the number of capacitors and can eliminate the drawback that the conventional trench capacitor structure cannot be manufactured to a certain depth or more.
【0012】また、本願の請求項10に記載の工程によ
れば、浅いトレンチと積層キャパシタ板とを備えた改良
キャパシタが提供され、各キャパシタ板がいずれもトレ
ンチにおいて電解効果トランジスタのゲート電極上方に
形成されているため、キャパシタの表面積が大きくな
り、これに伴って記憶容量が増加する。また、この方法
によれば、前記トレンチに形成されたビットライン構造
が提供され、従来の構造を使用することなく、より簡単
な構造でビットラインを各ソース/ドレイン領域に接続
することができる。According to the process of claim 10 of the present application, an improved capacitor having a shallow trench and a laminated capacitor plate is provided, each capacitor plate being above the gate electrode of the field effect transistor in the trench. Since it is formed, the surface area of the capacitor is increased, and the storage capacity is increased accordingly. Further, according to this method, a bit line structure formed in the trench is provided, and the bit line can be connected to each source / drain region with a simpler structure without using a conventional structure.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ本発
明の好適な実施形態について詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
【0014】I.ダイナミックRAM(DRAM)装置
の構造 第1図は本発明のDRAM集積回路装置10の簡略断面
図である。一般に、DRAM装置10は、複数のメモリ
セル領域12と被覆誘電体層14と、トップメタライゼ
ーション層16と、保護膜17とその他の素子を備えて
いる。これらのメモリセル領域は従来のCMOS処理技
術等により製作される。 I. Dynamic RAM (DRAM) device
Structure FIG. 1 of a simplified cross-sectional view of the DRAM integrated circuit device 10 of the present invention. Generally, the DRAM device 10 includes a plurality of memory cell regions 12, a covering dielectric layer 14, a top metallization layer 16, a protective film 17 and other elements. These memory cell regions are manufactured by a conventional CMOS processing technique or the like.
【0015】各メモリ領域12はいずれもP型ウェル領
域22内に形成され、電解効果トランジスタ18もこの
P型ウェル22に形成されている。前記電解効果トラン
ジスタ18はNチャネルMOS(NMOS)であり、薄
膜ゲート誘電体層52を被覆するゲート電極54(ワー
ドラインともいう)が形成されている。側壁56はゲー
ト電極54に隣接するように形成され、このゲート電極
54上にキャップ酸化物層58が被覆されている。中間
層誘電体60はキャップ酸化物層とソース/ドレイン領
域38、46の一部とを被覆するように形成されてい
る。各ソース/ドレイン領域にはN−型LDD領域4
2、48とN+型ソース/ドレイン領域40、50とが
形成されており、N+型ソース/ドレイン領域40はト
レンチキャパシタ20に接続されていると共に、P型ウ
ェル領域内に形成されている。Each memory region 12 is formed in a P-type well region 22, and the field effect transistor 18 is also formed in this P-type well 22. The field effect transistor 18 is an N-channel MOS (NMOS), and has a gate electrode 54 (also referred to as a word line) that covers the thin film gate dielectric layer 52. The sidewall 56 is formed adjacent to the gate electrode 54, and the cap oxide layer 58 is coated on the gate electrode 54. The interlayer dielectric 60 is formed to cover the cap oxide layer and a portion of the source / drain regions 38,46. An N-type LDD region 4 is formed in each source / drain region.
2, 48 and N + type source / drain regions 40, 50 are formed. The N + type source / drain region 40 is connected to the trench capacitor 20 and is formed in the P type well region.
【0016】このトレンチキャパシタ20は、下キャパ
シタ板26と上キャパシタ板28との間に位置するキャ
パシタ誘電体30に電荷を蓄積して記憶装置として使用
される。このキャパシタ誘電体は適宜の絶縁材料、例え
ば二酸化シリコン、窒化シリコン等により形成される。
また、このキャパシタ誘電体には好適には二酸化シリコ
ン−窒化シリコン−二酸化シリコンのサンドイッチ状の
層が使用される。これは従来から使用されているONO
(酸化物−窒化物−酸化物)層であるが、当然ながら他
の誘電材の組み合わせを使用することも可能である。The trench capacitor 20 is used as a memory device by accumulating charges in a capacitor dielectric 30 located between a lower capacitor plate 26 and an upper capacitor plate 28. The capacitor dielectric is formed of a suitable insulating material such as silicon dioxide, silicon nitride, or the like.
Also, a silicon dioxide-silicon nitride-silicon dioxide sandwich layer is preferably used for the capacitor dielectric. This is an ONO that has been used conventionally
Although it is an (oxide-nitride-oxide) layer, it is of course possible to use other combinations of dielectric materials.
【0017】前記下キャパシタ板26は電解効果トラン
ジスタ18の上方に形成され、且つ絶縁層24、トレン
チ底部32及び側壁34を被覆するように形成されてい
る。この絶縁層の厚さは、P型ウェル領域と下キャパシ
タ板26とを絶縁するのに十分な厚さとされる。また、
この絶縁層として高品質の二酸化シリコン材を使用する
と、好適な絶縁効果を得ることができる。なお、下キャ
パシタ板26とN+型ソース/ドレイン領域40の電気
的接触をよくするために、前記絶縁層はトレンチ側壁3
4の上部36においては除去されている。The lower capacitor plate 26 is formed above the field effect transistor 18 and covers the insulating layer 24, the trench bottom 32 and the side wall 34. The thickness of this insulating layer is sufficient to insulate the P-type well region from the lower capacitor plate 26. Also,
If a high quality silicon dioxide material is used for this insulating layer, a suitable insulating effect can be obtained. In order to improve the electrical contact between the lower capacitor plate 26 and the N + type source / drain regions 40, the insulating layer is formed on the trench side wall 3.
It has been removed in the upper part 36 of 4.
【0018】前記下キャパシタ板は適宜な導体層とする
ことができ、好ましくは、形成過程中にN型ドーパント
(例えば燐等)をドーピングした多結晶シリコン層が使
用される。また前記下キャパシタ板は多重金属層、珪化
物層及びこれらを組み合わせたサンドイッチ構造の層と
して形成することもできる。また、他の実施形態におい
ては下キャパシタ板は縞の付いた又は荒削りの多結晶シ
リコン層として製作される。この縞の付いた多結晶シリ
コン層は平滑な多結晶シリコン層と異なり、小突起が形
成されており、このためキャパシタの有効面積が増大し
ている。この下キャパシタ板26は、図に示されている
ように、トレンチの底部32の絶縁層から上へ延び、ト
レンチの側壁34を被覆すると同時にソース/ドレイン
領域40に接触し、さらに中間誘電体60の上方へ延び
て電解効果トランジスタを被覆するように構成されてい
る。The lower capacitor plate may be an appropriate conductor layer, and preferably a polycrystalline silicon layer doped with an N-type dopant (such as phosphorus) during the formation process is used. Further, the lower capacitor plate may be formed as a multi-metal layer, a silicide layer, and a layer having a sandwich structure in which these layers are combined. Also, in other embodiments, the lower capacitor plate is fabricated as a striped or rough-cut polycrystalline silicon layer. Unlike the smooth polycrystalline silicon layer, the striped polycrystalline silicon layer has small protrusions, which increases the effective area of the capacitor. The lower capacitor plate 26 extends upwardly from the insulating layer at the bottom 32 of the trench to cover the sidewalls 34 of the trench while at the same time contacting the source / drain regions 40, as shown in the figure, and further to the intermediate dielectric 60. Of the field effect transistor to cover the field effect transistor.
【0019】前記上キャパシタ板28はキャパシタ誘電
体30を被覆するように形成され、トレンチ絶縁層の底
部32から延びて前記下キャパシタ26のキャパシタ誘
電層30を被覆するように形成されている。この上キャ
パシタ板28も好ましくは形成過程中にN型ドーパント
をドーピングした多結晶シリコン層が使用される。この
上キャパシタ板28は多重金属層、珪化物層及びこれら
を組み合わせたサンドイッチ構造の層として形成しても
よい。また、他の実施形態においては上キャパシタ板2
8は縞の付いた、又は荒削りの多結晶シリコン層として
製作される。この縞の付いた多結晶シリコン層は平滑な
多結晶シリコン層とは異なり小突起が形成されており、
このためキャパシタの有効面積が増大している。The upper capacitor plate 28 is formed to cover the capacitor dielectric 30 and extends from the bottom 32 of the trench insulating layer to cover the capacitor dielectric layer 30 of the lower capacitor 26. The upper capacitor plate 28 is also preferably a polycrystalline silicon layer doped with an N-type dopant during the formation process. The upper capacitor plate 28 may be formed as a multi-metal layer, a silicide layer, or a layer having a sandwich structure in which these layers are combined. In another embodiment, the upper capacitor plate 2
8 is produced as a striped or rough-cut polycrystalline silicon layer. Unlike the smooth polycrystalline silicon layer, the striped polycrystalline silicon layer has small protrusions formed,
Therefore, the effective area of the capacitor is increasing.
【0020】図に示されているように、下キャパシタ2
6と、キャパシタ誘電体30と、上キャパシタ板28と
を備えてなるトレンチキャパシタ構造はトレンチ底部か
ら側壁34に沿って延び、且つ電解効果トランジスタ1
8の上方に達するように形成されているため、従来のキ
ャパシタ構造よりも実質的に長いトレンチキャパシタ構
造を得ることができる。As shown in the figure, the lower capacitor 2
6, the capacitor dielectric 30 and the upper capacitor plate 28 extend along the sidewall 34 from the trench bottom and the field effect transistor 1
Since it is formed so as to reach the upper side of 8, it is possible to obtain a trench capacitor structure which is substantially longer than the conventional capacitor structure.
【0021】このように、本発明の技術的概念により設
計されたトレンチキャパシタはキャパシタを増加できる
と共に、従来のトレンチキャパシタ構造の欠点である一
定の深さ以上には製作できないという点を解消すること
ができる。例えば、0.25μmの設計規則を使用する場
合、トレンチの深さは約 8,000 Åから約 12,000 Åの
範囲とすることができ、好適には約 10,000 Åとするこ
とができる。また、トレンチの幅は、ビットライン及び
絶縁領域では約 2,500 Å、キャパシタでは約 4,000 Å
程度が好適である。このトレンチ構造は上記のように下
キャパシタ板を設けているが、このキャパシタ板の厚さ
は約 1,000 Åから約 1,400 Åの範囲とすることがで
き、好適には約 1,200 Åとされる。上述のように、下
キャパシタの一部は、電解効果トランジスタ及びトレン
チ側壁を被覆するように形成されている。As described above, the trench capacitor designed according to the technical concept of the present invention can increase the number of capacitors and eliminate the problem that the conventional trench capacitor structure cannot be manufactured to a certain depth or more. You can For example, using the 0.25 μm design rule, the trench depth can range from about 8,000 Å to about 12,000 Å, preferably about 10,000 Å. The width of the trench is about 2,500 Å for the bit line and insulation area and about 4,000 Å for the capacitor.
The degree is preferred. Although this trench structure is provided with the lower capacitor plate as described above, the thickness of this capacitor plate can range from about 1,000Å to about 1,400Å, preferably about 1,200Å. As described above, a part of the lower capacitor is formed so as to cover the field effect transistor and the trench sidewall.
【0022】第2図は第1におけるDRAMのビットラ
イン構造の簡略図である。切取られた部分200はP型
ウェル領域22と、ゲート電極54(又はワードライ
ン)とからなる。ビットライン204は側壁及び底部を
有するトレンチ201内に形成されている。このトレン
チは底絶縁層部203と、側壁絶縁層部202とからな
る絶縁層によりその周囲が被覆されている。この絶縁層
はワードライン54に垂直に形成されるビットラインと
P型ウェル領域22とを隔離する役目をなす。ビットラ
インはこれに隣接する各トランジスタのソース/ドレイ
ン領域への接続に供される。FIG. 2 is a simplified diagram of the bit line structure of the DRAM in the first embodiment. The cut-out portion 200 includes the P-type well region 22 and the gate electrode 54 (or word line). Bit line 204 is formed in trench 201 having sidewalls and a bottom. The periphery of the trench is covered with an insulating layer including a bottom insulating layer portion 203 and a sidewall insulating layer portion 202. This insulating layer serves to isolate the P-type well region 22 from the bit line formed perpendicular to the word line 54. The bit line serves as a connection to the source / drain region of each transistor adjacent thereto.
【0023】前記ビットライン204は側壁絶縁層部2
02の接点開口207を介して電解効果トランジスタ1
8のソース/ドレイン領域46に接続されている。側壁
絶縁層202の一部はビットライン204の形成前に除
去され、ソース/ドレイン領域46とビットライン20
4とを接触させる接点開口を形成する。0.25μm設計規
則によれば、この接点開口の幅は約 2,000 Åから約 2,
800 Åの範囲とされ、好適には約 2,200 Åとされる。
また、この接点開口の深さは約 2,200 Åから約2,800
Åの範囲とされ、好適には約 2,500 Åとされる。The bit line 204 is a sidewall insulating layer 2
02 through the contact opening 207 of the field effect transistor 1
8 source / drain regions 46. A portion of the sidewall insulating layer 202 is removed before the bit line 204 is formed, and the source / drain region 46 and the bit line 20 are removed.
A contact opening for contacting with 4 is formed. According to the 0.25 μm design rule, the width of this contact opening is about 2,000 Å to about 2,
The range is 800 Å, preferably about 2,200 Å.
The depth of this contact opening is about 2,200 Å to about 2,800.
The range is Å, preferably about 2,500 Å.
【0024】前記ビットライン204は導体材により製
作されるが、このビットラインには好ましくは形成過程
中にN型ドーパントをドーピングした多結晶シリコン層
が使用される。また、このビットライン204は多結晶
シリコン層を堆積しPOCl3の拡散によりドーピングして
製作するか、またはアニールによりイオンをインプラン
トして製作してもよい。トレンチの深さはビットライン
の厚さの他に、約 1,000 Åの頂部絶縁部分と約 500 Å
の底部絶縁部分を加えたものとなっている。このビット
ラインはさらに異なるサイズの他の材料、例えばポリサ
イド(polycide)又は多種の材料の組み合わせにより製
作されてもよい。The bit line 204 is made of a conductive material, and the bit line is preferably a polycrystalline silicon layer doped with an N-type dopant during the formation process. The bit line 204 may be manufactured by depositing a polycrystalline silicon layer and doping it by diffusion of POCl 3 , or by implanting ions by annealing. In addition to the bit line thickness, the trench depth is approximately 1,000 Å top insulation and approximately 500 Å
It is the one with the bottom insulation part added. The bit lines may also be made of other materials of different sizes, such as polycide or a combination of various materials.
【0025】前記ビットライン204の上部には頂部絶
縁層部205が形成されている。この頂部絶縁層部20
5は、その上にあるゲート電極その他のデバイス素子と
ビットラインとを絶縁している。この頂部絶縁層部20
5、側部絶縁層部202及び底部絶縁層部203からな
る絶縁層はビットライン204を取り囲むように形成さ
れ、周囲のP型ウェル領域及び他の素子からビットライ
ンを隔離している。図に示されているように、頂部絶縁
部205は側壁絶縁部202に繋がり、この側壁絶縁層
部202は底部絶縁層部203に繋がっている。A top insulating layer 205 is formed on the bit line 204. This top insulating layer portion 20
Reference numeral 5 insulates the bit line from the gate electrode and other device elements thereon. This top insulating layer portion 20
5, the insulating layer including the side insulating layer portion 202 and the bottom insulating layer portion 203 is formed so as to surround the bit line 204, and isolates the bit line from the surrounding P-type well region and other elements. As shown, the top insulating portion 205 is connected to the side wall insulating portion 202, and the side wall insulating layer portion 202 is connected to the bottom insulating layer portion 203.
【0026】第3図は第2図におけるビットライン構造
の断面図である。この切取られた部分300はビットラ
イン204が接点開口207を介してソース/ドレイン
領域46に接続されている様子を示している。図3にお
いて、この接点開口207を形成することにより、ビッ
トライン204がN+型ソース/ドレイン領域50に接
続可能となっている。このN+型ソース/ドレイン領域
50の抵抗は隣接するN−型LDD領域よりも抵抗が低
いため、信号を表す電荷をメモリセルのソース/ドレイ
ン領域46からビットライン204へ容易に伝送するこ
とができる。このビットライン204とソース/ドレイ
ン領域46との間の接続はこのN+型ソース/ドレイン
領域50を介して行われる。FIG. 3 is a sectional view of the bit line structure in FIG. The cut-out portion 300 shows that the bit line 204 is connected to the source / drain region 46 through the contact opening 207. In FIG. 3, by forming this contact opening 207, the bit line 204 can be connected to the N + type source / drain region 50. Since the resistance of the N + type source / drain region 50 is lower than that of the adjacent N− type LDD region, the charge representing a signal can be easily transferred from the source / drain region 46 of the memory cell to the bit line 204. . The connection between the bit line 204 and the source / drain region 46 is made through the N + type source / drain region 50.
【0027】前記接点開口207に隣接する頂部絶縁層
部205及び側壁絶縁層部202Aは、それぞれ相互に
接続された側壁絶縁層部202及び底部絶縁層部203
に接続されている。これら絶縁層部の組み合わせにより
ビットライン204を隣接するデバイス素子から隔離す
ると共に、このビットライン204をソース/ドレイン
領域46に接続している。そして各DRAMメモリセル
はいずれもこの種のビットライン接続方式を使用して形
成されている。The top insulating layer portion 205 and the side wall insulating layer portion 202A adjacent to the contact opening 207 are respectively connected to the side wall insulating layer portion 202 and the bottom insulating layer portion 203.
It is connected to the. The combination of these insulating layer portions isolates the bit line 204 from the adjacent device element and connects the bit line 204 to the source / drain region 46. Each DRAM memory cell is formed using this type of bit line connection system.
【0028】第4図は本発明のDRAM集積回路構造の
簡略平面図である。この平面図400のX、Y方向のマ
トリクスにおいて、ゲート電極54はX方向に伸び、P
型ウェル領域22を被覆するように形成されている。Y
方向に形成された各下キャパシタ電極26はゲート電極
54の上方に形成されている。複数のビットライン20
4はY方向上のゲート電極54の下方において電極に沿
って延びると共に、ゲート電極54に直交している。各
ビットライン204はこのビットラインを各電解効果ト
ランジスタのソース/ドレイン領域46に接続するため
の接点開口207を有している。FIG. 4 is a simplified plan view of the DRAM integrated circuit structure of the present invention. In the matrix in the X and Y directions of this plan view 400, the gate electrode 54 extends in the X direction and P
It is formed so as to cover the mold well region 22. Y
Each lower capacitor electrode 26 formed in the direction is formed above the gate electrode 54. Multiple bit lines 20
Reference numeral 4 extends along the electrode below the gate electrode 54 in the Y direction and is orthogonal to the gate electrode 54. Each bit line 204 has a contact opening 207 for connecting the bit line to the source / drain region 46 of each field effect transistor.
【0029】II.ダイナミックRAM(DRAM)の製
造技術 本発明の製造方法の全工程を以下に列挙する。 II. Production of dynamic RAM (DRAM)
Manufacturing Technology All steps of the manufacturing method of the present invention are listed below.
【0030】(1)半導体基板を用意する; (2)フォトマスク1:前記半導体基板内にP型ウェル
を形成する; (3)フォトマスク2:前記半導体基板内にN型ウェル
を形成する; (4)パッド酸化物層及び窒化シリコン層を含んだ保護
層を形成する; (5)フォトマスク3:活性領域を形成してトレンチ領
域を形成する; (6)トレンチ領域を形成する; (7)トレンチ側壁及び底部酸化物層を形成する; (8)フォトマスク4:ビットラインの接点を形成し、
フォトレジストを除去する; (9)形成過程中にドーピングされた多結晶シリコンを
堆積してトレンチ領域を充填する; (10)形成過程中にドーピングされた多結晶シリコン
をエッチバックしてトレンチ内に残す; (11)フォトマスク5:非ビットライントレンチ領域
を形成し、非ビットライントレンチ領域中の形成過程に
おいてドーピングされた多結晶シリコンを除去する; (12)ビットライントレンチ領域内の形成過程中にド
ーピングされた多結晶シリコンを酸化する; (13)フォトマスク6:P型チャネル領域をマスキン
グし、チャネルストップ領域をトレンチ底部までインプ
ラントする; (14)硼燐珪酸がす(BPSG)を堆積して非ビット
ライントレンチ領域中のトレンチ領域を充填する; (15)活性領域から前記保護層を除去する; (16)全面的な臨界インプラントを行う; (17)フォトマスク7:N型ウェル領域をマスクし、
P型ドーパントをメモりセル領域(又はP型ウェル領
域)にインプラントとして臨界電圧(しきい電圧)を調
節する。(1) Preparing a semiconductor substrate; (2) Photomask 1: forming a P-type well in the semiconductor substrate; (3) photomask 2: forming an N-type well in the semiconductor substrate; (4) forming a protective layer including a pad oxide layer and a silicon nitride layer; (5) photomask 3: forming an active region to form a trench region; (6) forming a trench region; (7) ) Form trench sidewalls and bottom oxide layer; (8) Photomask 4: form bitline contact,
Removing the photoresist; (9) depositing doped polycrystalline silicon during the forming process to fill the trench region; (10) etching back the doped polycrystalline silicon during the forming process into the trench. (11) Photomask 5: forming a non-bitline trench region and removing polycrystalline silicon doped in the formation process in the non-bitline trench region; (12) during formation process in the bitline trench region (13) photomask 6: mask the P-type channel region and implant the channel stop region to the bottom of the trench; (14) deposit borophosphosilicate (BPSG). Filling the trench region in the non-bitline trench region; (16) Complete critical implant is performed; (17) Photomask 7: N-type well region is masked,
The critical voltage (threshold voltage) is adjusted by using P-type dopant as an implant in the memory cell region (or P-type well region).
【0031】(18)ゲート酸化物層を形成する; (19)ドーピングしたゲート多結晶シリコン又はポリ
サイド(又はpoly−1)を形成する; (20)フォトマスク8:ゲート多結晶シリコン層を形
成してゲート電極を形成する; (21)フォトマスク9:N型軽度ドーピングドレイン
(LDD)領域を形成し、N型ドーパントをインプラン
トする; (22)フォトマスク10:P型LDD領域を形成し、
P型ドーパントをインプラントする; (23)多結晶シリコンゲートの側辺上に側壁スペーサ
ーを形成する; (24)フォトマスク11:N+型ソース/ドレイン領
域を形成し、N+型ドーパントをインプラントする; (25)フォトマスク12:P+型ソース/ドレイン領
域を形成し、P+型ドーパントをインプラントする; (26)フォトマスク13:フォトレジストでビットラ
イン領域及びワードライン領域を被覆してキャパシタ領
域を形成する; (27)トレンチキャパシタ領域中のBPSGを除去
し、フォトレジストを除去する。(18) Form Gate Oxide Layer; (19) Form Doped Gate Polysilicon or Polycide (or poly-1); (20) Photomask 8: Form Gate Polysilicon Layer Forming a gate electrode; (21) photomask 9: forming an N-type lightly doped drain (LDD) region and implanting an N-type dopant; (22) photomask 10: forming a P-type LDD region,
(23) Form sidewall spacers on the sides of the polycrystalline silicon gate; (24) Photomask 11: form N + type source / drain regions and implant N + type dopants; 25) Photomask 12: P + type source / drain regions are formed and P + type dopant is implanted; (26) Photomask 13: Bit line region and word line region are covered with photoresist to form capacitor regions; (27) The BPSG in the trench capacitor region is removed and the photoresist is removed.
【0032】(28)中間多結晶シリコン酸化物層を堆
積する; (29)フォトマスク14:キャパシタユニットの接点
領域を形成してエッチングする; (30)poly−2層を堆積してドーピングする; (31)フォトマスク15:poly−2層を形成して
したキャパシタ電極(下キャパシタ板)を形成する; (32)メモりセルキャパシタ誘電体を形成する; (33)poly−3を堆積してドーピングする(又は
形成過程中にドーピングしたpoly−3を堆積す
る)。(28) depositing an intermediate polycrystalline silicon oxide layer; (29) photomask 14: forming and etching the contact region of the capacitor unit; (30) depositing and doping a poly-2 layer; (31) Photomask 15: forming a capacitor electrode (lower capacitor plate) having a poly-2 layer formed thereon; (32) forming a memory cell capacitor dielectric; (33) depositing poly-3 Doping (or depositing doped poly-3 during the formation process).
【0033】(34)フォトマスク16:poly−3
層を形成して上キャパシタ電極(上キャパシタ板)を形
成する; (35)BPSG/NSG(無ドーピングシリケートガ
ラス)を堆積し可塑化する; (36)フォトマスク17:BPSG/NSG層中の接
点パターンを形成する; (37)第1の金属層をスパッタリングする; (38)フォトマスク18:第1金属層を形成する; (39)中間金属酸化物を堆積する; (40)フォトマスク19:通路(via)パターンを
形成する; (41)第2の金属層をスパッタリングする; (42)フォトマスク20:第2の金属層を形成する; (43)保護膜及びポリイミドコーティングを堆積す
る; (44)フォトマスク21:パッド領域及びヒューズ領
域を形成する; (45)パリイミドを硬化(cure)する; (46)保護膜をエッチングしてパッド領域を形成す
る; (47)焼結する。(34) Photomask 16: poly-3
Forming a layer to form an upper capacitor electrode (upper capacitor plate); (35) depositing and plasticizing BPSG / NSG (undoped silicate glass); (36) photomask 17: contacts in the BPSG / NSG layer Forming a pattern; (37) sputtering a first metal layer; (38) photomask 18: forming a first metal layer; (39) depositing an intermediate metal oxide; (40) photomask 19: Forming a via pattern; (41) sputtering a second metal layer; (42) photomask 20: forming a second metal layer; (43) depositing a protective film and a polyimide coating; 44) Photomask 21: forming a pad region and a fuse region; (45) curing pariimide; (46) coating a protective film And quenching to form a pad region; (47) sintered.
【0034】これらのステップは浅いトレンチと積層キ
ャパシタ板とを備えた改良型のキャパシタを提供するも
ので、各キャパシタ板はいずれも該トレンチにおいて電
解効果トランジスタのゲート電極上方に形成されてい
る。従ってキャパシタ表面積を大きくすることができ、
これに伴い記憶容量が増大する。本発明はまた前記トレ
ンチ中に形成されたビットライン構造を提供するもの
で、このビットライン構造は従来技術の複雑な構造を使
用することなく、より簡単な構造化で各ソース/ドレイ
ン領域に接続されるようにしている。以下添付図面を参
照しながら本発明の方法を説明する。These steps provide an improved capacitor with a shallow trench and a laminated capacitor plate, each capacitor plate being formed in the trench above the gate electrode of the field effect transistor. Therefore, the surface area of the capacitor can be increased,
Along with this, the storage capacity increases. The present invention also provides a bit line structure formed in the trench, which bit line structure connects each source / drain region with a simpler structure without using the complicated structure of the prior art. I am trying to do it. The method of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0035】図5から図14は本発明にかかるDRAM
集積回路装置の製造方法を説明する簡略図である。図5
に示されているように本発明の方法は半導体基板11を
用意することがら始まる。この基板11は本発明にかか
る集積回路装置の製造に適する種々のウェーハを使用す
ることができる。その一例として、このウェーハにより
DRAM記憶装置のCMOS製造技術が使用される。し
かし、対象に応じてその他の製造方法を適宜使用するこ
とも可能である。5 to 14 show a DRAM according to the present invention.
FIG. 9 is a simplified diagram illustrating the method of manufacturing the integrated circuit device. FIG.
The method of the present invention begins with providing a semiconductor substrate 11, as shown in FIG. As the substrate 11, various wafers suitable for manufacturing the integrated circuit device according to the present invention can be used. As an example, this wafer uses CMOS fabrication technology for DRAM storage. However, it is also possible to appropriately use other manufacturing methods depending on the object.
【0036】フォトレジストマスクは半導体基板11の
上表面を被覆してP型ウェル領域22を形成するように
作られている。P型ウェル領域22はP型材料が含まれ
ているドーパント(例えば燐等)を基板11にインプラ
ントすることにより形成される。前記フォトレジストマ
スクは従来の技術を用いて除去される。そして、N型チ
ャネル装置がP型ウェル領域内に形成される。The photoresist mask is formed so as to cover the upper surface of the semiconductor substrate 11 and form the P-type well region 22. The P-type well region 22 is formed by implanting a dopant (such as phosphorus) containing a P-type material into the substrate 11. The photoresist mask is removed using conventional techniques. Then, an N-type channel device is formed in the P-type well region.
【0037】N型ウェルを半導体基板11内に形成して
もよい。この場合、フォトレジストマスクは、半導体基
板11のP型領域を被覆するように形成される。インプ
ラントステップにより半導体基板11内にN型ウェル領
域を形成する。そしてフォトレジストマスクが従来技術
を用いて除去された後、P型チャネル装置がN型ウェル
領域内に形成される。The N-type well may be formed in the semiconductor substrate 11. In this case, the photoresist mask is formed so as to cover the P-type region of the semiconductor substrate 11. An N-type well region is formed in the semiconductor substrate 11 by the implant step. The P-channel device is then formed in the N-well region after the photoresist mask has been removed using conventional techniques.
【0038】図5に示されているように、基板11を被
覆して保護層を形成するように誘電層501が形成され
る。つまり、この保護層をフォトマスク層として使用す
る。As shown in FIG. 5, a dielectric layer 501 is formed to cover the substrate 11 to form a protective layer. That is, this protective layer is used as a photomask layer.
【0039】この保護層501はパッド酸化物層503
と、これを被覆する窒化シリコン層505とからなる。
パッド酸化物層503は200Å乃至300Åの厚さを
有し、窒化シリコン層505は1200Å乃至1800
Åの厚さを有する。この窒化シリコン層505は選択的
にその上方を被覆する二酸化シリコン層(図示せず)を
含んでもよい。これらの層は第6図に示されているよう
に、キャパシタトレンチ20及びビットライントレンチ
201等の複数のトレンチ領域に形成される。This protective layer 501 is a pad oxide layer 503.
And a silicon nitride layer 505 covering the same.
The pad oxide layer 503 has a thickness of 200Å to 300Å, and the silicon nitride layer 505 has a thickness of 1200Å to 1800.
Has a thickness of Å. The silicon nitride layer 505 may optionally include a silicon dioxide layer (not shown) overlying it. These layers are formed in a plurality of trench regions, such as capacitor trench 20 and bit line trench 201, as shown in FIG.
【0040】前記キャパシタトレンチ20及びビットラ
イントレンチ201の形成は反応性イオンエッチング、
プラズマエッチング等により行われる。従来のキャパシ
タトレンチに比べて、本方法のトレンチは浅いので、よ
り容易に製作することができる。0.25μm設計規則をし
ようした場合、キャパシタトレンチの深さは約0.8μm
から約1.2μmとされ、好適には約1.0μmとされる。こ
のトレンチは同時に0.4μmの幅を有する。もし、同一
の設計規則を使用した場合、ビットライントレンチの深
さはキャパシタトレンチの深さに相当し、約0.8μmか
ら約1.2μmとされ、好適には約1.0μmとされる。この
トレンチは同時に約0.25μmの幅を有する。当然ながら
各トレンチの深さ及び幅はその目的に応じて決定され
る。The capacitor trench 20 and the bit line trench 201 are formed by reactive ion etching,
It is performed by plasma etching or the like. Compared to conventional capacitor trenches, the trenches of this method are shallower and thus easier to fabricate. Using the 0.25 μm design rule, the depth of the capacitor trench is about 0.8 μm.
To about 1.2 μm, and preferably about 1.0 μm. The trenches simultaneously have a width of 0.4 μm. If the same design rule is used, the depth of the bit line trench corresponds to the depth of the capacitor trench and is about 0.8 μm to about 1.2 μm, preferably about 1.0 μm. The trenches simultaneously have a width of about 0.25 μm. Of course, the depth and width of each trench are determined according to its purpose.
【0041】第7図に示されているように、誘電隔離材
層はキャパシタトレンチ20とビットライントレンチ2
01のトレンチ内に形成される。キャパシタトレンチ2
0はトレンチ底部32及びトレンチ側壁34を被覆する
誘電層24を備えてなる。一方、ビットライントレンチ
201はそれぞれトレンチの側壁及び底部を被覆する誘
電層203を有する。これらのトレンチは好ましくはシ
リコンの熱酸化による酸化層に被覆されるとより有利で
あるが、その酸化層はその被覆構造を基板11及びその
他の装置素子と隔離させるのに足る厚さを有することが
必要である。この厚さは約400Å乃至約600Åとさ
れ、好適には約500Åとされる。上記トレンチはCV
D又はその他の適する技術により酸化物層又は多重誘電
層を堆積塗布して形成することができる。当然ながら該
誘電層材及びその厚さはその目的に応じて決定される。As shown in FIG. 7, the dielectric isolator layer comprises a capacitor trench 20 and a bit line trench 2.
01 trench. Capacitor trench 2
0 comprises a dielectric layer 24 covering the trench bottom 32 and trench sidewalls 34. On the other hand, the bit line trenches 201 each have a dielectric layer 203 that covers the sidewalls and bottom of the trenches. Although these trenches are more advantageously coated with an oxide layer, preferably by thermal oxidation of silicon, the oxide layer should be thick enough to isolate the coating structure from the substrate 11 and other device elements. is required. This thickness is about 400Å to about 600Å, preferably about 500Å. The trench is CV
The oxide layer or multiple dielectric layers may be deposited and formed by D or other suitable technique. Of course, the dielectric layer material and its thickness are determined according to its purpose.
【0042】これらのビットライントレンチ201の誘
電層におけるビットライン接点は、フォトマスク及びエ
ッチングにより形成され、そして該トレンチの側壁を被
覆した誘電層中の接点開口207として形成される。こ
の接点開口207はフォトレジストでトレンチを含めた
基板の上表面をコーティングして形成される。コーティ
ングした後フォトレジストのパターンニングを行って、
接点開口を被覆した露出領域を形成し、この露出領域を
ウェットエッチングしてビットライン接点開口を形成す
る。各接点開口は0.25μmの幅及び約3000Åの深さを有
する。The bit line contacts in the dielectric layer of these bit line trenches 201 are formed by photomasking and etching, and are formed as contact openings 207 in the dielectric layer that cover the sidewalls of the trenches. The contact opening 207 is formed by coating the upper surface of the substrate including the trench with photoresist. After coating, patterning the photoresist,
An exposed area is formed covering the contact opening and the exposed area is wet etched to form a bit line contact opening. Each contact opening has a width of 0.25 μm and a depth of about 3000Å.
【0043】その後、従来技術により前記フォトレジス
トを除去する。後のステップの間、この接点開口207
により通路(via)構造が提供され、ビットラインを
各電解効果トランジスタのソース/ドレイン領域に接続
させる。Then, the photoresist is removed by a conventional technique. During later steps, this contact opening 207
Provides a via structure for connecting the bit line to the source / drain region of each field effect transistor.
【0044】次いで、形成過程中にドーピングされた多
結晶シリコン充填層801を使用して前記トレンチを充
填する(第8図参照)。そしてこの形成過程中にドーピ
ングされた多結晶シリコン層を重度ドーピングさせて、
一定の導電率を持たせるようにする。このドーピングに
は、例えば濃度が約2×1020乃至約6×1020原子/
cm3、望ましくは約4×1020原子/cm3の燐のN型
ドーパントが使用される。このビットライントレンチ2
01において、ドーピングされた多結晶シリコン層80
1は接点開口を一杯に充填し、且つ、電解効果トランジ
スタのソース/ドレイン領域を形成する基板表面を被覆
する。Next, the trench is filled with a polycrystalline silicon filling layer 801 which is doped during the formation process (see FIG. 8). And heavily doping the doped polycrystalline silicon layer during this formation process,
It should have a constant conductivity. This doping may include, for example, a concentration of about 2 × 10 20 to about 6 × 10 20 atoms /
A cm 3 and preferably about 4 × 10 20 atoms / cm 3 phosphorus N-type dopant is used. This bit line trench 2
In 01, doped polycrystalline silicon layer 80
1 fills the contact openings and covers the substrate surface forming the source / drain regions of the field effect transistor.
【0045】そして、エッチングにより形成過程中にド
ーピングされた多結晶シリコン層上方部分を除去すると
共に、形成過程中にドーピングされたトレンチ内の多結
晶シリコン層の一部も除去する。この多結晶シリコンの
頂面はシリコン基板の頂面と約1000Å離れているの
が好適である。ここに言うエッチングにはプラズマエッ
チング、反応性イオンエッチング等が含まれる。Then, the upper portion of the polycrystalline silicon layer doped during the forming process is removed by etching, and a part of the polycrystalline silicon layer in the trench doped during the forming process is also removed. The top surface of this polycrystalline silicon is preferably about 1000Å away from the top surface of the silicon substrate. The etching referred to here includes plasma etching, reactive ion etching and the like.
【0046】形成過程中にドーピングされた多結晶シリ
コンを非ビットライントレンチ領域から除去する。つま
り、形成過程中にドーピングされた多結晶シリコンをビ
ットライントレンチではなく、キャパシタトレンチから
除去する。ドーピングされた多結晶シリコンは、フォト
レジストで基板の頂面を塗布し、キャパシタトレンチを
被覆した領域を露出させて除去する。次いで、エッチン
グすることによりドーピングされた多結晶シリコンをキ
ャパシタトレンチ内から除去する。The doped polycrystalline silicon is removed from the non-bitline trench regions during the formation process. That is, the doped polycrystalline silicon during the formation process is removed from the capacitor trench instead of the bit line trench. The doped polycrystalline silicon is coated with photoresist on the top surface of the substrate to expose and remove the areas covered by the capacitor trenches. Then, the doped polycrystalline silicon is removed from the inside of the capacitor trench by etching.
【0047】形成過程中にドーピングされた多結晶シリ
コンを除去したとき、各キャパシタトレンチは絶縁層を
除くほかは空となる。キャパシタトレンチは充填材によ
り充填される。この充填材は良好なマスキング特性を有
するもので、且つ後の処置工程において選択的に除去で
きるものでなければならない。第9図に示されているよ
うに、本実施形態ではBPSG901を使用してトレン
チを充填する。勿論、適用可能な他の材料を使用するこ
ともできる。When the doped polycrystalline silicon is removed during the formation process, each capacitor trench is empty except for the insulating layer. The capacitor trench is filled with a filling material. The filler should have good masking properties and be capable of being selectively removed in later treatment steps. In this embodiment, BPSG 901 is used to fill the trenches, as shown in FIG. Of course, other applicable materials can be used.
【0048】前記ビットライントレンチの形成過程中に
ドーピングされた多結晶シリコンの上方部205を、高
温下で酸素、水等の酸化剤にさらして酸化する。そし
て、このドーピング層の熱処理により多結晶シリコンを
絶縁性質を有するに酸化シリコン層に転化させる。この
二酸化シリコンは前記ビットラインとこの上方のデバイ
スとを隔離させるに足る厚さを持つことが必要であり、
その厚さは約400Å乃至約600Å、好適には約50
0Åである。当然、他の技術(例えばCVD等)を使用
して二酸化シリコン層を形成することも可能である。During the process of forming the bit line trench, the upper portion 205 of the doped polycrystalline silicon is exposed to an oxidizing agent such as oxygen or water at a high temperature to be oxidized. Then, the heat treatment of the doped layer converts the polycrystalline silicon into a silicon oxide layer having an insulating property. The silicon dioxide should be thick enough to isolate the bit line from the device above it,
Its thickness is about 400Å to about 600Å, preferably about 50
0 °. Of course, it is also possible to form the silicon dioxide layer using other techniques (for example CVD).
【0049】そして、基板中にチャネルストップ領域を
形成する。1実施形態としては、P型チャネル領域をマ
スキングし、チャネルストップ領域をインプラントする
ことにより形成することができる。望ましくは、このチ
ャネルストップ領域のインプラントは、例えば燐等のN
型ドーパントを使用して該トレンチ底部の深さに対応し
てインプラントする。Then, a channel stop region is formed in the substrate. In one embodiment, it can be formed by masking the P-type channel region and implanting the channel stop region. Desirably, the implant in the channel stop region is made of N, such as phosphorus.
Implant to the depth of the bottom of the trench using a type dopant.
【0050】次いで、アクティブ領域からに酸化シリコ
ン及び窒化シリコン等からなる保護層を除去する。窒化
シリコン層はドライエッチング又はウェットエッチング
(例えば燐酸等)により除去され、基板上を被覆してい
るに酸化シリコンは該基板を傷つけないように選択的に
除去しなければならない。本実施形態では弗酸溶液を使
用して選択的に二酸化シリコンを除去している。勿論、
適用可能な他の技術を使用することもできる。Next, the protective layer made of silicon oxide, silicon nitride or the like is removed from the active region. The silicon nitride layer is removed by dry or wet etching (eg phosphoric acid etc.) and the silicon oxide coating on the substrate must be selectively removed so as not to damage the substrate. In the present embodiment, a hydrofluoric acid solution is used to selectively remove silicon dioxide. Of course,
Other applicable techniques can also be used.
【0051】CMOS過程を典型化したN型チャネルM
OS(NMOS)デバイス及びP型チャネルMOS(P
MOS)デバイスはそれぞれP型ウェル領域及びN型ウ
ェル領域に形成される。また、DRAMメモりセルは該
P型ウェル領域中に形成される。これらのデバイスは以
下のステップにより形成される。N-type channel M typifying the CMOS process
OS (NMOS) device and P-type channel MOS (P
MOS) devices are formed in the P-type well region and the N-type well region, respectively. The DRAM memory cell is formed in the P-type well region. These devices are formed by the following steps.
【0052】前記基板11の全表面に対して臨界(thre
shold)インプラントを行う。即ち、燐、As等を含有し
たN型ドーパントを全面的に同時にP型及びN型ウェル
領域上に被覆する。For all surfaces of the substrate 11,
hold) Implant. That is, the N-type dopant containing phosphorus, As, etc. is entirely and simultaneously coated on the P-type and N-type well regions.
【0053】フォトレジストマスクをN型ウェル領域上
に被せて、例えば硼素のP型ドーパントをインプラント
する。このP型ドーパントは各メモりセル中のN型チャ
ネルデバイスのスレッショルド電圧を設定するためにイ
ンプラントされ、このインプラントはゲート酸化物層の
厚さにより決定される。なお、N型ドーパントの前にP
型ドーパントを先にインプラントしてもよい。A photoresist mask is overlaid on the N-type well region and a P-type dopant of, for example, boron is implanted. The P-type dopant is implanted to set the threshold voltage of the N-type channel device in each memory cell, which implant is determined by the thickness of the gate oxide layer. In addition, P before the N-type dopant
The type dopant may be implanted first.
【0054】第10図に見られる如く、P型ウェル領域
22の頂面を被覆するようにゲート酸化物層52を形成
する。このゲート酸化物層52は高品質の酸化物であっ
て、その厚さは、デバイスのスイッチング特性を向上さ
せるのに十分な程薄くしている。この種のゲート酸化物
層の厚さは典型的には約90Åから約110Åであり、
好適には約100Åである。堆積ステップにより前記酸
化物層を被覆する多結晶シリコン層を形成する。この多
結晶シリコン層又はポリサイド(多結晶シリコン上のW
Six)は約2500Åから約3500Åであり、好適
には約300Åである。またこの多結晶シリコン層は通
常濃度が約4×1020乃至約6×1020原子/cm
3(好適には約5×1020原子/cm3)のN型ドーパン
トでドーピングされる。インプラント及びアニールステ
ップはN型ドーパントを前記多結晶シリコン中に付与さ
せるために行われると共にN型ドーパントを多結晶シリ
コン層が形成される際に同時に拡散又は形成させて処理
ステップを減少するために行われる。ポリサイドゲート
の実施形態では約1500Å程度の比較的薄い多結晶シ
リコンをドーピングして、さらに約1000ÅのWSi
xを堆積する。As seen in FIG. 10, a gate oxide layer 52 is formed so as to cover the top surface of the P-type well region 22. The gate oxide layer 52 is a high quality oxide and its thickness is sufficiently thin to improve the switching characteristics of the device. The thickness of this type of gate oxide layer is typically about 90Å to about 110Å,
It is preferably about 100Å. A deposition step forms a polycrystalline silicon layer overlying the oxide layer. This polycrystalline silicon layer or polycide (W on polycrystalline silicon
Si x ) is about 2500Å to about 3500Å, preferably about 300Å. The polycrystalline silicon layer usually has a concentration of about 4 × 10 20 to about 6 × 10 20 atoms / cm 3.
Doped with 3 (preferably about 5 × 10 20 atoms / cm 3 ) N-type dopant. An implant and anneal step is performed to add an N-type dopant into the polycrystalline silicon and simultaneously diffuse or form the N-type dopant when the polycrystalline silicon layer is formed to reduce processing steps. Be seen. In the polycide gate embodiment, the comparatively thin polycrystalline silicon of about 1500 Å is doped, and the WSi of about 1000 Å is further added.
deposit x .
【0055】前記多結晶シリコン層又はポリサイドを、
第10図に示すようにパターンニングして多結晶シリコ
ンゲート54を形成する。これらワードラインと言われ
るゲート電極は通常一連のホトリソグラフィ(フォトマ
スク、現像、エッチング)ステップにより形成される。
各ゲート電極は実質的に垂直な側辺を有するが非垂直な
側辺を呈することもある。この各ゲート電極の確実な幾
何学形状はその応用性により決定される。The polycrystalline silicon layer or polycide is
Patterning is performed to form a polycrystalline silicon gate 54 as shown in FIG. These gate electrodes called word lines are usually formed by a series of photolithography (photomask, developing, etching) steps.
Each gate electrode has a substantially vertical side, but may exhibit a non-vertical side. The exact geometry of each gate electrode is determined by its applicability.
【0056】全面的なインプラントステップは各ゲート
電極をフォトマスクとしてN−型ドーパントをウェルの
一部に導入し、P型ウェル領域22におけるN型LDD
42、48を形成する。このN型ドーパントの含量範囲
は約1×1013原子/cm2から約5×1013原子/c
m2間にあり、その中でも約3×1013原子/cm2が好
適である。インプラントを行う角度範囲はチャネル方向
と直交する線から0度よりも大きい角(好適には約30
度)乃至約45度の間である。また、N型ウェル領域を
マスクし、N型ドーパントをP型ウェル領域にインプラ
ントしてN型LDD領域を形成してもよい。これらのス
テップによりメモりセルのN型LDD領域が形成され
る。In the entire implant step, N-type dopant is introduced into a part of the well by using each gate electrode as a photomask, and the N-type LDD in the P-type well region 22 is formed.
42 and 48 are formed. The content range of this N-type dopant is about 1 × 10 13 atoms / cm 2 to about 5 × 10 13 atoms / c.
It is between m 2 and about 3 × 10 13 atoms / cm 2 is preferable. The angle range for implanting is an angle greater than 0 degrees (preferably about 30 degrees) from a line orthogonal to the channel direction.
Degree) to about 45 degrees. Also, the N-type well region may be masked and N-type dopant may be implanted into the P-type well region to form the N-type LDD region. These steps form the N-type LDD region of the memory cell.
【0057】次いで、P型ウェル領域をマスクし、P型
ドーパントをN型ウェル領域に導入し、N型ウェル領域
におけるP−型LDD領域を形成する。このP−型LD
D領域には約1×1013乃至約5×1013原子/cm2
の含量を有し、その中でも約2×1013原子/cm2が
好適である。P−型LDD領域のインプラントも適宜角
度を付けて行われる。Next, the P-type well region is masked and a P-type dopant is introduced into the N-type well region to form a P-type LDD region in the N-type well region. This P-type LD
About 1 × 10 13 to about 5 × 10 13 atoms / cm 2 in the D region
And the content of about 2 × 10 13 atoms / cm 2 is preferable. The implant in the P-type LDD region is also performed at an appropriate angle.
【0058】側壁スペーサー56は各多結晶シリコンゲ
ート54の側辺に形成される。これら側壁スペーサー5
6は通常誘電材層を堆積して該層を緻密化させ、該層の
水平表面を除去することにより形成される。この層は例
えば二酸化シリコン、窒化シリコン又はその組み合わせ
等の材料により製作される。誘電材層を緻密化させる目
的は、前記多結晶シリコンゲートをシールして、この上
の各層(例えば二酸化シリコン、窒化シリコン、その組
み合わせ等の誘電材)と隔離するためにある。この緻密
化誘電層上において行われた異方性エッチングにより、
側壁スペーサーを形成したこの層の水平表面が除去され
る。この異方性エッチングには例えば反応性イオンエッ
チング、プラズマエッチング等が含まれる。このように
して誘電材の水平表面を除去して側壁スペーサーを残
す。Sidewall spacers 56 are formed on the sides of each polycrystalline silicon gate 54. These side wall spacers 5
6 is usually formed by depositing a layer of dielectric material to densify the layer and removing the horizontal surface of the layer. This layer is made of a material such as silicon dioxide, silicon nitride or a combination thereof. The purpose of densifying the dielectric material layer is to seal the polycrystalline silicon gate and isolate it from the layers above it (eg, dielectric material such as silicon dioxide, silicon nitride, combinations thereof). By anisotropic etching performed on this densified dielectric layer,
The horizontal surface of this layer that formed the sidewall spacers is removed. This anisotropic etching includes, for example, reactive ion etching and plasma etching. In this way, the horizontal surface of the dielectric material is removed, leaving the sidewall spacers.
【0059】各MOS装置のソース/ドレイン領域はマ
スキングとインプラントを行うことにより形成される。
詳細には、フォトレジストマスクを利用してP型チャネ
ル装置の領域を保護し、ソース/ドレイン領域を露出さ
せてN型チャネル装置を形成する。そして、N+型ドー
パントをこの露出領域にインプラントしてN+型ドーパ
ントを40、50を形成する。該N+型ドーパントの含
量範囲には3×1015原子/cm2乃至約5×1015原
子/cm2の間にあり、その中でも約4×1015原子/
cm2が好適である。インプラントを行う角度範囲はチ
ャネル方向と直交する線から約0度乃至約7度の間にあ
り、その中でも約0度が好適である。このフォトレジス
トマスクは従来技術により除去される。The source / drain regions of each MOS device are formed by masking and implanting.
Specifically, a photoresist mask is used to protect the regions of the P-type channel device and expose the source / drain regions to form the N-type channel device. Then, N + type dopant is implanted into this exposed region to form N + type dopants 40 and 50. The content range of the N + type dopant is between 3 × 10 15 atoms / cm 2 and about 5 × 10 15 atoms / cm 2, of which about 4 × 10 15 atoms / cm 2.
cm 2 is preferred. The angle range for implanting is between about 0 degrees and about 7 degrees from a line orthogonal to the channel direction, with about 0 degrees being preferred. This photoresist mask is removed by conventional techniques.
【0060】次いで、別のフォトレジストマスクを利用
してN型チャネル装置を保護し、これらソース/ドレイ
ン領域を露出させてP型チャネル装置を形成する。そし
て、P型ドーパントを該P型チャネル装置のソース/ド
レイン領域内に導入する。このP+型ドーパント含量範
囲は約3×1015乃至約5×1015原子/cm2の間に
あり、その中でも約4×1015原子/cm2が好適であ
る。その後従来技術を使用して該フォトレジストマスク
を除去する。Next, another photoresist mask is used to protect the N-type channel device and expose these source / drain regions to form a P-type channel device. Then, a P-type dopant is introduced into the source / drain regions of the P-type channel device. This P + type dopant content range is between about 3 × 10 15 and about 5 × 10 15 atoms / cm 2 , with about 4 × 10 15 atoms / cm 2 being preferred. The photoresist mask is then removed using conventional techniques.
【0061】その後、フォトマスクを前記基板の頂面上
に被せてトレンチキャパシタ領域上方の開口を形成す
る。つまり、フォトレジストマスクでビットライン及び
ワードラインを覆う。そしてトレンチキャパシタ領域か
らBPSG901を除去する。この実施形態では、弗酸
のウェットエッチングにより選択的にトレンチからBP
SGを除去し、絶縁領域を残している。また、ドライエ
ッチングで選択的にBPSG層をトレンチから除去して
もよい。そして、従来技術を用いてフォトレジストマス
クを除去する。Then, a photomask is placed on the top surface of the substrate to form an opening above the trench capacitor region. That is, the photoresist mask covers the bit lines and the word lines. Then, the BPSG 901 is removed from the trench capacitor region. In this embodiment, BP is selectively etched from the trench by wet etching with hydrofluoric acid.
SG is removed, leaving an insulating region. Alternatively, the BPSG layer may be selectively removed from the trench by dry etching. The photoresist mask is then removed using conventional techniques.
【0062】また、第11図に示されるように、まずC
VD方法によりゲート電極を被覆する中間層誘電体60
を形成する。この中間層誘電体60にはTEOS等の適
合材料が含まれてもよい。この二酸化シリコン等の中間
誘電体は例えばAPCVD、PECVD、LPCVD等
の技術を使用して堆積することができるが、その適応性
により使用技術が決定される。Further, as shown in FIG. 11, first, C
Interlayer dielectric 60 covering gate electrode by VD method
To form The interlayer dielectric 60 may include a compatible material such as TEOS. The intermediate dielectric, such as silicon dioxide, can be deposited using techniques such as APCVD, PECVD, LPCVD, but its adaptability determines the technique used.
【0063】次いで、フォトレジストマスクをトレンチ
キャパシタが形成された基板頂面領域上に被せて、メモ
りセル接点領域を被覆した露出領域を形成する。そし
て、第11図に示されるように、エッチング技術、例え
ばプラズマエッチング又は反応性イオンエッチング等に
より、これら隔離領域におけるメモりセル接点領域又は
開口を形成する。なお、例えば弗酸を選択的エッチング
材としたウェットエッチング技術を使用することができ
る。図において、各開口は下キャパシタ電極を電解効果
トランジスタのソース/ドレイン領域に接続させるのに
供される。この開口は前記基板の表面より約2000Å
下側に設けられる。この露出したソース/ドレイン領域
の頂部は次のステップまで、酸化作用は実質的に発生し
ない。そして希酸浸漬(dilute acid dip)又はドライエ
ッチングにより前記ソース/ドレイン領域を清浄する。Next, a photoresist mask is put on the substrate top surface region where the trench capacitor is formed to form an exposed region covering the memory cell contact region. Then, as shown in FIG. 11, a memory cell contact region or opening in these isolation regions is formed by an etching technique such as plasma etching or reactive ion etching. Note that, for example, a wet etching technique using hydrofluoric acid as a selective etching material can be used. In the figure, each opening serves to connect the lower capacitor electrode to the source / drain region of the field effect transistor. This opening is approximately 2000 Å from the surface of the substrate.
It is provided on the lower side. The top of this exposed source / drain region is essentially free of oxidation until the next step. Then, the source / drain regions are cleaned by dilute acid dip or dry etching.
【0064】次いで、前記隔離領域及びソース/ドレイ
ン領域の露出部分を被覆した下キャパシタ電極層26を
堆積する。この下キャパシタ電極層26を更に前記中間
層誘電体60の頂部1201に設けることによりキャパ
シタ記憶セルの表面積をより増加させる。この下キャパ
シタ層は好ましくはドーパントで重度ドーピングして抵
抗を低下させる多結晶シリコンにより形成される。この
ドーパントの導入はその適用性により多重角度インプラ
ントを選択するか、又は形成過程中にドーピングするこ
とにより達成される。この実施例ではこれらドーパント
は例えば燐等のN型ドーパントである。Next, a lower capacitor electrode layer 26 covering the exposed portions of the isolation region and the source / drain regions is deposited. The lower capacitor electrode layer 26 is further provided on the top 1201 of the intermediate dielectric 60 to further increase the surface area of the capacitor storage cell. The lower capacitor layer is preferably formed of polycrystalline silicon that is heavily doped with a dopant to reduce resistance. The introduction of this dopant is accomplished by selecting a multi-angle implant depending on its applicability or by doping during the formation process. In this embodiment, these dopants are N-type dopants such as phosphorus.
【0065】マスキング及びエッチングのステップを経
て下キャパシタ層を下キャパシタ電極板26に形成する
(第12図参照)。この下キャパシタ電極板26は接点
開口36を介して電解効果トランジスタのソース/ドレ
イン領域38に接続される。そして従来技術を使用して
フォトレジストを除去する。被覆用誘電体を製造する前
にドライエッチングにより下キャパシタ層を清浄する。A lower capacitor layer is formed on the lower capacitor electrode plate 26 through masking and etching steps (see FIG. 12). The lower capacitor electrode plate 26 is connected to the source / drain regions 38 of the field effect transistor via the contact openings 36. The photoresist is then removed using conventional techniques. The lower capacitor layer is cleaned by dry etching before the coating dielectric is manufactured.
【0066】次いで、前記下キャパシタ板と上キャパシ
タ板との間に電荷が記憶されるキャパシタ誘電層30を
形成して該下キャパシタ板26を被覆する。この実施形
態では、キャパシタ誘電層として高品質の窒化物/酸化
物の複合層を使用している。そして好適な実施形態で
は、このキャパシタ誘電層は下キャパシタ板を被覆する
二酸化シリコン層と、この二酸化シリコン層を被覆する
窒化シリコン層と、この窒化物層を被覆する二酸化シリ
コン層とを備えてなる。この複合層は高記憶容量を提供
し、しかも製造が容易である。Next, a capacitor dielectric layer 30 for storing charges is formed between the lower capacitor plate and the upper capacitor plate to cover the lower capacitor plate 26. In this embodiment, a high quality nitride / oxide composite layer is used as the capacitor dielectric layer. And in a preferred embodiment, the capacitor dielectric layer comprises a silicon dioxide layer overlying the lower capacitor plate, a silicon nitride layer overlying the silicon dioxide layer, and a silicon dioxide layer overlying the nitride layer. . This composite layer provides high storage capacity and is easy to manufacture.
【0067】このキャパシタ構造の完成後、上キャパシ
タ層を堆積して前記キャパシタ誘電層を被覆する。この
上キャパシタ層は抵抗を低下させるために重度ドーピン
グした多結晶シリコン層とする。この多結晶シリコン層
はその適用性により多重角度インプラントを選択する
か、又は形成期間ドーピングして形成される。マスキン
グ及びエッチングのステップにより前記キャパシタ層を
上キャパシタ板に形成する(第13図参照)。第13図
に示されるように、下キャパシタ板26と、キャパシタ
誘電層30と、上キャパシタ板28とでキャパシタ構造
が形成される。一部のキャパシタを前記電解効果トラン
ジスタ18及びトレンチ上に位置させてキャパシタ表面
積を増加し、これにより比較的大きなキャパシタンスを
提供する。After completion of this capacitor structure, an upper capacitor layer is deposited to cover the capacitor dielectric layer. The upper capacitor layer is a polycrystalline silicon layer heavily doped to reduce the resistance. This polycrystalline silicon layer is formed by selecting a multi-angle implant according to its applicability or by doping during formation. The capacitor layer is formed on the upper capacitor plate by a masking and etching step (see FIG. 13). As shown in FIG. 13, the lower capacitor plate 26, the capacitor dielectric layer 30, and the upper capacitor plate 28 form a capacitor structure. Some capacitors are located on the field effect transistor 18 and the trench to increase the capacitor surface area, thereby providing a relatively large capacitance.
【0068】次いで、典型的なCVD技術で堆積してな
るBPSG/NSGの複合層14を堆積して基板14全
体を被覆する。これによりBPSG/NSG複合層14
は下方の装置構造を上方のメタライゼーションと隔離さ
せる。そしてアニールステップにより前記BPSG/N
SG層を可塑化させ、これらの層の表面をマスキングし
て接点開口を限定する。そしてエッチング方法により接
点開口を形成した後従来技術で該フォトマスクを除去す
る。A BPSG / NSG composite layer 14 is then deposited by typical CVD techniques to cover the entire substrate 14. As a result, the BPSG / NSG composite layer 14
Isolates the lower device structure from the upper metallization. Then, by the annealing step, the BPSG / N
The SG layers are plasticized and the surfaces of these layers are masked to define the contact openings. Then, after forming a contact opening by an etching method, the photomask is removed by a conventional technique.
【0069】次いで、これらの層14を被覆するように
第1の金属層を形成すると共に接点開口に形成して電気
的に接続できるようにする。そして、マスキングとエッ
チングのステップにより、第14図に示すように第1の
金属層16をパターンニングする。そして中間金属物層
17を典型的なCVD技術で堆積し、パターンニングさ
れた第1の金属層16を被覆する。次いで、従来からの
マスキング及びエッチング技術を利用して、第1の金属
層16と第2の金属層とを電気的に接続させるための開
口を有する通路パターン(via pattern)を、前記中間金
属酸化物17中に画定する。そしてこの第2の金属層を
メタライズして該中間金属酸化物を被覆すると共にこれ
らの通路をメタライズする。ここでパターンニングステ
ップにより第2の金属層を限定する。Next, a first metal layer is formed so as to cover these layers 14 and is formed in the contact openings so that they can be electrically connected. Then, the masking and etching steps pattern the first metal layer 16 as shown in FIG. Then, an intermediate metal layer 17 is deposited by a typical CVD technique to cover the patterned first metal layer 16. Next, using a conventional masking and etching technique, a via pattern having an opening for electrically connecting the first metal layer 16 and the second metal layer is formed into the intermediate metal oxide. It is defined in the object 17. The second metal layer is then metallized to cover the intermediate metal oxide and metallize these passages. The patterning step now defines the second metal layer.
【0070】残りの製造ステップとして、含窒化シリコ
ン層と、二酸化シリコン層とからなる不活性層を堆積す
る。この不活性層をパターンニングして接合パッド領域
開口とヒューズ開口を形成する。これら開口をエッチン
グして処理した後、ポリイミド(polymide)で表面全体
を塗布する。最後に再度マスキング及びエッチングステ
ップにより塗布された表面をパターンニングする。パタ
ーンニング後ウェーハの配列、組立、テストを行う。As a remaining manufacturing step, an inactive layer consisting of a silicon nitride-containing layer and a silicon dioxide layer is deposited. The inactive layer is patterned to form bond pad area openings and fuse openings. After etching and treating these openings, the entire surface is coated with polyimide. Finally, the coated surface is patterned again by a masking and etching step. After patterning, the wafer is arranged, assembled and tested.
【0071】以上は特定の実施形態について説明された
ものであるが、本発明の技術的思想の範囲内において、
種々の変更が可能であることは言うまでもない。例え
ば、SRAMを用いて本発明を実現することも可能であ
る。The above description is of the specific embodiment, but within the scope of the technical idea of the present invention,
It goes without saying that various changes are possible. For example, the present invention can be realized by using SRAM.
【図1】本発明にかかるDRAM集積回路素子の断面図
である。FIG. 1 is a sectional view of a DRAM integrated circuit device according to the present invention.
【図2】第1図におけるDRAMビットライン構造の斜
視図である。2 is a perspective view of the DRAM bit line structure in FIG. 1. FIG.
【図3】第2図におけるビットライン構造の他の断面図
である。FIG. 3 is another cross-sectional view of the bit line structure in FIG.
【図4】第1図におけるDRAMの平面図である。FIG. 4 is a plan view of the DRAM shown in FIG.
【図5】本発明にかかるDRAM集積回路素子の製造方
法を説明するための図である。FIG. 5 is a drawing for explaining the manufacturing method of the DRAM integrated circuit device according to the present invention.
【図6】本発明にかかるDRAM集積回路素子の製造方
法を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a method for manufacturing a DRAM integrated circuit device according to the present invention.
【図7】本発明にかかるDRAM集積回路素子の製造方
法を説明するための図である。FIG. 7 is a drawing for explaining the manufacturing method of the DRAM integrated circuit device according to the present invention.
【図8】本発明にかかるDRAM集積回路素子の製造方
法を説明するための図である。FIG. 8 is a drawing for explaining the manufacturing method of the DRAM integrated circuit device according to the present invention.
【図9】本発明にかかるDRAM集積回路素子の製造方
法を説明するための図である。FIG. 9 is a drawing for explaining the manufacturing method of the DRAM integrated circuit device according to the present invention.
【図10】本発明にかかるDRAM集積回路素子の製造
方法を説明するための図である。FIG. 10 is a drawing for explaining the manufacturing method of the DRAM integrated circuit device according to the present invention.
【図11】本発明にかかるDRAM集積回路素子の製造
方法を説明するための図である。FIG. 11 is a drawing for explaining the manufacturing method of the DRAM integrated circuit device according to the present invention.
【図12】本発明にかかるDRAM集積回路素子の製造
方法を説明するための図である。FIG. 12 is a drawing for explaining the manufacturing method of the DRAM integrated circuit device according to the present invention.
【図13】本発明にかかるDRAM集積回路素子の製造
方法を説明するための図である。FIG. 13 is a drawing for explaining the manufacturing method of the DRAM integrated circuit device according to the present invention.
【図14】本発明にかかるDRAM集積回路素子の製造
方法を説明するための図である。FIG. 14 is a drawing for explaining the manufacturing method of the DRAM integrated circuit device according to the present invention.
10 DRAM集積回路装置 12 メモりセル領域 14 被覆誘電層 18 電解効果トランジスタ 20 トレンチキャパシタ 22 P型ウェル領域 26 下キャパシタ板 28 上キャパシタ板 54 ゲート電極 10 DRAM Integrated Circuit Device 12 Memory Cell Region 14 Covering Dielectric Layer 18 Field Effect Transistor 20 Trench Capacitor 22 P-type Well Region 26 Lower Capacitor Plate 28 Upper Capacitor Plate 54 Gate Electrode
Claims (9)
域を備えた半導体基板と、 前記くぼみ領域に隣接するソース/ドレイン領域を備え
た電解効果トランジスタと、 前記くぼみ領域を被覆する絶縁層と、 この絶縁層を被覆し、前記電解効果トランジスタの一部
の上方に位置すると共に、前記ソース/ドレイン領域に
接続される下キャパシタ板と、 この下キャパシタ板を被覆するキャパシタ誘電体と、 この誘電体を被覆する上キャパシタ板とを備えてなる記
憶装置。1. A semiconductor substrate having a recessed region having sidewalls extending from a bottom surface, a field effect transistor having source / drain regions adjacent to the recessed region, and an insulating layer covering the recessed region. A lower capacitor plate which covers the insulating layer and is located above a part of the field effect transistor and which is connected to the source / drain regions; a capacitor dielectric which covers the lower capacitor plate; A memory device comprising: an upper capacitor plate that covers the.
00Åの深さとなっていることを特徴とする請求項1記
載の記憶装置。2. The recessed area is from 8000Å to 120.
The storage device according to claim 1, wherein the storage device has a depth of 00Å.
400Åの厚さを有することを特徴とする請求項1記載
の記憶装置。3. The lower capacitor plate is 1000 liters to 1
The storage device according to claim 1, wherein the storage device has a thickness of 400Å.
ャパシタ板は、形成過程中にドーピングされた多結晶シ
リコン層であることを特徴とする請求項1記載の記憶装
置。4. The memory device according to claim 1, wherein the upper capacitor plate and / or the lower capacitor plate is a polycrystalline silicon layer doped during a forming process.
化層及び窒化層を備えてなることを特徴とする請求項1
記載の記憶装置。5. The capacitor dielectric comprises an oxide layer or an oxide layer and a nitride layer.
A storage device as described.
ンジスタであることを特徴とする請求項1記載の記憶装
置。6. The memory device according to claim 1, wherein the field effect transistor is a MOS transistor.
程と、 前記くぼみ領域を被覆するように形成された絶縁層を設
ける工程と、 前記くぼみ領域に隣接するソース/ドレイン領域を形成
する工程と、 前記絶縁層を被覆し前記電解効果トランジスタの一部の
上方に位置すると共に、前記ソース/ドレイン領域に接
続される下キャパシタ板を形成する工程と、 この下キャパシタ板を被覆するキャパシタ誘電体を形成
する工程と、 この誘電体を被覆する上キャパシタ板を形成する工程と
を備えてなる記憶装置のキャパシタ構造を形成する方
法。7. A step of preparing a semiconductor substrate, a step of forming a recessed region having a sidewall extending from a bottom surface, a step of providing an insulating layer formed so as to cover the recessed region, and the recessed region. Forming a source / drain region adjacent to the source / drain region, and forming a lower capacitor plate that covers the insulating layer and is located above a portion of the field effect transistor and is connected to the source / drain region. A method of forming a capacitor structure for a memory device, comprising: forming a capacitor dielectric covering the lower capacitor plate; and forming an upper capacitor plate covering the dielectric.
域を備えた半導体基板と、 前記くぼみ領域に隣接するソース/ドレイン領域を備え
た電解効果トランジスタと、 前記くぼみ領域を被覆する絶縁層と、 前記くぼみ領域に形成されると共に前記ソース/ドレイ
ン領域に接続された導体とを備えてなるダイナミックR
AM集積回路におけるビットライン構造。8. A semiconductor substrate having a recessed region having a side wall extending from a bottom surface, a field effect transistor having a source / drain region adjacent to the recessed region, and an insulating layer covering the recessed region. Dynamic R comprising a conductor formed in the recessed region and connected to the source / drain region
Bit line structure in an AM integrated circuit.
み領域を形成する工程と、 このくぼみ領域を被覆する範囲に絶縁層を設ける工程
と、 前記くぼみ領域に隣接するソース/ドレイン領域を備え
た電解効果トランジスタを形成する工程と、 前記ソース/ドレイン領域に接続される導体を前記くぼ
み領域内に形成する工程とを備えてなるダイナミックR
AM集積回路素子においてビットラインを形成する方
法。9. A step of preparing a semiconductor substrate, a step of forming an indented region in the semiconductor substrate having a sidewall extending from a bottom surface, and a step of providing an insulating layer in a range covering the indented region, Dynamic R comprising forming a field effect transistor having a source / drain region adjacent to the recessed region, and forming a conductor connected to the source / drain region in the recessed region.
Method of forming a bit line in an AM integrated circuit device.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/598258 | 1996-02-07 | ||
US08/598,258 US5792686A (en) | 1995-08-04 | 1996-02-07 | Method of forming a bit-line and a capacitor structure in an integrated circuit |
US85103915 | 1996-02-07 | ||
TW085103915A TW379384B (en) | 1996-04-02 | 1996-04-02 | High-density memory structure |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09219500A true JPH09219500A (en) | 1997-08-19 |
Family
ID=26666400
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8206061A Pending JPH09219500A (en) | 1996-02-07 | 1996-08-05 | High density memory structure and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09219500A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1120523C (en) * | 1997-09-30 | 2003-09-03 | 西门子公司 | Reliable polysilicon-silicide grid laminate with reduced sheet resistance |
JP2009260271A (en) * | 2008-03-28 | 2009-11-05 | Toshiba Corp | Semiconductor device and dc-dc converter |
US7977723B2 (en) | 2008-01-18 | 2011-07-12 | Fujitsu Semiconductor Limited | Semiconductor device |
WO2021085573A1 (en) * | 2019-10-30 | 2021-05-06 | 太陽誘電株式会社 | Trench capacitor and trench capacitor production method |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6384149A (en) * | 1986-09-29 | 1988-04-14 | Hitachi Ltd | Manufacture of semiconductor memory |
JPS63260163A (en) * | 1987-04-17 | 1988-10-27 | Oki Electric Ind Co Ltd | Manufacture of semiconductor memory device |
JPH03246966A (en) * | 1990-02-26 | 1991-11-05 | Toshiba Corp | Semiconductor memory device and its manufacture |
JPH0423467A (en) * | 1990-05-18 | 1992-01-27 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor memory |
JPH0575059A (en) * | 1991-09-12 | 1993-03-26 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor storage device and its manufacture |
-
1996
- 1996-08-05 JP JP8206061A patent/JPH09219500A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6384149A (en) * | 1986-09-29 | 1988-04-14 | Hitachi Ltd | Manufacture of semiconductor memory |
JPS63260163A (en) * | 1987-04-17 | 1988-10-27 | Oki Electric Ind Co Ltd | Manufacture of semiconductor memory device |
JPH03246966A (en) * | 1990-02-26 | 1991-11-05 | Toshiba Corp | Semiconductor memory device and its manufacture |
JPH0423467A (en) * | 1990-05-18 | 1992-01-27 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor memory |
JPH0575059A (en) * | 1991-09-12 | 1993-03-26 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor storage device and its manufacture |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1120523C (en) * | 1997-09-30 | 2003-09-03 | 西门子公司 | Reliable polysilicon-silicide grid laminate with reduced sheet resistance |
US7977723B2 (en) | 2008-01-18 | 2011-07-12 | Fujitsu Semiconductor Limited | Semiconductor device |
JP2009260271A (en) * | 2008-03-28 | 2009-11-05 | Toshiba Corp | Semiconductor device and dc-dc converter |
WO2021085573A1 (en) * | 2019-10-30 | 2021-05-06 | 太陽誘電株式会社 | Trench capacitor and trench capacitor production method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100320332B1 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
US6759704B2 (en) | Method for fabricating semiconductor device, and semiconductor device, having storage node contact plugs | |
US6503794B1 (en) | Semiconductor integrated circuit device and method for manufacturing the same | |
US5780338A (en) | Method for manufacturing crown-shaped capacitors for dynamic random access memory integrated circuits | |
KR100242757B1 (en) | Stacked Capacitor-Type Semiconductor Memory Device With Good Flatness Properties and Method of Manufacturing The Same | |
JP4718007B2 (en) | Method of manufacturing an integrated circuit with self-aligned contacts | |
JP2673615B2 (en) | Integrated circuit manufacturing method and memory cell | |
US5728595A (en) | Method of fabricating a self-aligned contact hole for a semiconductor device | |
US20020098654A1 (en) | Method of forming a contact structure and a container capacitor structure | |
US5364813A (en) | Stacked DRAM poly plate capacitor | |
KR19980063505A (en) | Trench capacitors and formation methods thereof, and DRAM storage cell formation methods | |
US6271556B1 (en) | High density memory structure | |
US6573551B1 (en) | Semiconductor memory device having self-aligned contact and fabricating method thereof | |
US6010933A (en) | Method for making a planarized capacitor-over-bit-line structure for dynamic random access memory (DRAM) devices | |
US8377819B2 (en) | Contact formation | |
JP3113179B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
US5956586A (en) | Semiconductor memory device and method of manufacturing the same | |
JPH08250677A (en) | Semiconductor memory device and manufacturing method thereof | |
KR100273987B1 (en) | DRAM device and manufacturing method | |
US6414375B1 (en) | Semiconductor device with metal silicide film on partial area of substrate surface and its manufacture method | |
US7214572B2 (en) | Semiconductor memory device and manufacturing method thereof | |
JPH04283963A (en) | Dynamic ram and manufacture thereof | |
JP2850833B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JPH09219500A (en) | High density memory structure and manufacturing method thereof | |
JPH0347588B2 (en) |