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KR910007180B1 - Sid-wall doped trench copacitor cell using self-aligned contact and a method manufacturing thereof - Google Patents

Sid-wall doped trench copacitor cell using self-aligned contact and a method manufacturing thereof Download PDF

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KR910007180B1
KR910007180B1 KR1019880012240A KR880012240A KR910007180B1 KR 910007180 B1 KR910007180 B1 KR 910007180B1 KR 1019880012240 A KR1019880012240 A KR 1019880012240A KR 880012240 A KR880012240 A KR 880012240A KR 910007180 B1 KR910007180 B1 KR 910007180B1
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KR
South Korea
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gate electrode
layer
forming
region
gate
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Application number
KR1019880012240A
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Korean (ko)
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KR900005598A (en
Inventor
엄재철
정인술
Original Assignee
현대전자산업 주식회사
정몽헌
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to JP19038189A priority patent/JPH0715948B2/en
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Priority to US07/621,872 priority patent/US5200354A/en
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Abstract

내용 없음.No content.

Description

SDTSAC구조로 이루어진 DRAM셀 및 그 제조방법DRAM cell of SDTSAC structure and its manufacturing method

제1도는 본 발명에 따라 제조된 SDTSAC 구조로 이루어진 DRAM셀의 단면도.1 is a cross-sectional view of a DRAM cell of an SDTSAC structure fabricated in accordance with the present invention.

제2도 내지 제7도는 본 발명의 주요공정인 자기정렬콘택(Self-aligned contact) 공정방법을 상세하게 설명한 부분단면도.2 to 7 is a partial cross-sectional view illustrating in detail the self-aligned contact process method of the main process of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : P형 기판 2 : 보호층1: P-type substrate 2: Protective layer

3 : 금속층 4 : 제3절연층3: metal layer 4: third insulating layer

5 : 비트라인용 폴리3층 6 : 제2절연층5: poly3 layer for bit line 6: second insulating layer

7 : 내부 연결용 폴리층(Interconnection poly layer)7: Interconnection poly layer

8 및 8' : 게이트전극 및 게이트 전극선용 폴리2층8 and 8 ': poly2 layer for gate electrode and gate electrode line

9 : 필드산 화막 10 : 게이트 산화막9: field oxide film 10: gate oxide film

11 및 11' : 소스 및 드레인 N+영역11 and 11 ': source and drain N + regions

12 : 유전체막 13 : 전하저장 전극용 폴리1층12 dielectric film 13 poly1 layer for charge storage electrode

14 : 외부전극용 P+확산층 15 : P-웰(Well)영역14: P + diffusion layer for external electrode 15: P-Well area

16 : 질화막 17 : 제1절연층16 nitride layer 17 first insulating layer

18 및 18' : 산화막층18 and 18 ': oxide film layer

19 : LDD(Lightly-Doped Drain) 영역19: Lightly-Doped Drain Area

20 : 스페이서(Spacer)20: Spacer

본 발명은 반도체 고집적 기억소자의 SDTSAC(Side-Wall Doped Trench Capacitor Cell Using Self-Aligned Contact) 구조로 이루어진 DRAM(Dynamic Random Access Memory)셀 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 트렌치 캐패시터와 이동게이트의 드레인과의 접속 및 이동게이트 소스와 비트라인 접속을 자기정렬 콘택공정으로 형성하여 DRAM셀의 면적을 최소화할 수 있는 SDTSAC구조로 이루어진 DRAM셀 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a DRAM (Dynamic Random Access Memory) cell having a Side-Wall Doped Trench Capacitor Cell Using Self-Aligned Contact (SDTSAC) structure of a semiconductor highly integrated memory device, and a method of manufacturing the same. In particular, a drain of a trench capacitor and a mobile gate is disclosed. The present invention relates to a method for fabricating a DRAM cell having an SDTSAC structure capable of minimizing the area of a DRAM cell by forming a connection with and a mobile gate source and a bit line connection through a self-aligned contact process.

종래의 SDT구조로 이루어진 DRAM셀(1988년 7월 22일 특허출원 제9189 참조)은 이동게이트의 소스와 비트라인을 연결하거나, 드레인을 트렌치 캐패시터 전하저장 전극에 연결하기 위하여 각각 콘택마스크를 사용하였다. 즉, 게이트 전극을 형성하기 위해 게이트 마스크를 사용하여 게이트 전극을 형성하고, 이동게이트의 소스와 비트라인을 접석하거나 트레인과 트렌치 캐패시터 전하저장전극을 접속하기 위해 콘택마스크를 각각 사용하는 경우 게이트전극과 그이웃하는 접속구조 사이의 누설전류를 막기위하여 최소한 간격을 두어야 하며, 또한 마스크의 오배열에 기인하는 오차(misalignment tolerance)를 고려하여 최소거리를 설정해야 한다. 그러므로, 상기의 SDT구조로 이루어진 DRAM셀 구조는 면적이 그만큼 넓게되므로 16메가급이상의 고집적 기억소자에 부적당하다.DRAM cells having a conventional SDT structure (see patent application 9189 on July 22, 1988) use contact masks to connect a source and a bit line of a moving gate or a drain to a trench capacitor charge storage electrode. . That is, when the gate electrode is formed by using a gate mask to form the gate electrode, and when the contact mask is used to fold the source and bit lines of the moving gate or connect the train and trench capacitor charge storage electrodes, To prevent leakage currents between neighboring interconnect structures, a minimum distance must be provided, and the minimum distance must be set in consideration of misalignment tolerance due to misalignment of the mask. Therefore, the DRAM cell structure made of the above-mentioned SDT structure is so large that it is unsuitable for high-density memory devices of 16 megabytes or more.

따라서 본 발명은 종래의 SDT구조로 이루어진 DRAM셀의 면적을 축소할 수 있도록 이동게이트의 소스에 비트라인을 접속하는 것과 드레인과 트렌치 캐패시터의 전하저장전극을 접속하는 공정에 콘택마스크를 사용하지 않는 자기정렬콘택공정으로 종래기술의 마스크 오배열에 기인하는 오차를 방지할 수 있으므로 그만큼 DRAM셀의 면적을 축소하여 고집적으로 기여할 수 있는 SDTSAC구조로 이루어진 DRAM셀 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention provides a magnet that does not use a contact mask in a process of connecting a bit line to a source of a moving gate and a charge storage electrode of a drain and a trench capacitor to reduce an area of a DRAM cell having a conventional SDT structure. It is an object of the present invention to provide a DRAM cell having a SDTSAC structure and a method of manufacturing the same, which can reduce the area of the DRAM cell by the alignment contact process, thereby reducing the area of the DRAM cell.

본 발명의 구조에 의하면 실리콘 기판 내부에 트렌치 캐패시터가 형성되고 그 이웃의 실리콘 기판 표면에 이동게이트가 형성되되 이동게이트의 드레인 N+영역은 상기 트렌치 캐패시터 전하저장 전극과 도전층에 의해 접속되고 이동게이트의 소스 N+영역이 비트라인 도전층과 접속되게 구성된 DRAM셀에 있어서, 상기 드레인 N+영역이 캐패시터 전하저장전극과 상호접속하는 내부연결용 폴리층이 이웃하는 게이트전극 및 게이트전극선 상부면의 절연층 소정상부와 겹치게 형성되고, 상기 소스 N+영역에 접속되는 내부연결용 폴리층이 이웃하는 게이트 전극 상부면의 절연층 소정상부와 겹치게 형성되며, 상기 소스 N+영역에 접속된 내부연결용 폴리층의 중앙소정부분에서 비트라인이 접속된 구조로 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to the structure of the present invention, a trench capacitor is formed inside the silicon substrate and a moving gate is formed on the surface of the neighboring silicon substrate, and the drain N + region of the moving gate is connected by the trench capacitor charge storage electrode and the conductive layer, A DRAM cell in which a source N + region is connected to a bit line conductive layer, wherein the drain N + region is an upper portion of an insulating layer adjacent to a gate electrode and an upper surface of a gate electrode line adjacent to an internal connection poly layer interconnected with a capacitor charge storage electrode. And an inner connection poly layer connected to the source N + region overlapping with a predetermined upper portion of an insulating layer of an upper surface of a neighboring gate electrode, and a predetermined portion of an inner connection poly layer connected to the source N + region. Is characterized in that the bit line is connected to the structure.

본 발명의 제조방법에 의하면 P형 기판이 소정부분 제거되어 형성된 트렌치 벽면을 따라 선택적으로 외부전극용 P+확산영역이 형성하는 공정과, 트렌치 벽면에 캐패시터 산화막을 형성하고 캐패시터 산화막 상부에 캐패시터 전하저장전극을 형성하여 트렌치 캐패시터를 형성하는 공정과, 트렌치 캐패시터의 이웃하는 P형 기판 및 필드산화막 상부에 게이트 산화막을 침착하고, 게이트 전극용 폴리2층, 제1절연층 및 질화막을 차례로 첨착하며 패턴공정으로 예정된 게이트 전극 및 게이트전극선을 형성하는 공정과, 게이트전극 및 게이트 전극선 상부 및 노출되는 구조 상부에 절연층을 형성한다음, 이방성 산화막 에치로 게이트전극 및 게이트 전극선 측벽에 스페이서를 형성하는 동시에 예정된 소스 및 드레인 영역과 트렌치 캐패시터의 전하저장전극 상부면을 노출시키는 공정과, 상기 게이트전극 및 게이트 전극선 상부의 질화막을 제거한후, 노출되는 전체구조 상부에 내부연결용 폴리층을 침착하고 예정된 내부연결용 폴리층을 게이트전극과 게이트 전극선 중앙부 상부에서 제거하여 분리시키는 공정과, 열처리 공정으로 상기 내부연결용 폴리층에 포함된 고농도 N형 불순물을 P형 기판으로 확산시켜 소스 및 드레인 N+영역을 형성하는 공정과, 노출되는 구조 상부에 전체적으로 제2절연층을 형성한다음, 소스에 접속된 내부연결용 폴리층 상부의 제2전열층 소정부분에 콘택홀을 형성하고 비트라인 도전층을 침착하여 소스에 접속하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to the manufacturing method of the present invention, a process of forming a P + diffusion region for an external electrode selectively along a trench wall formed by removing a predetermined portion of a P-type substrate, forming a capacitor oxide film on the trench wall and forming a capacitor charge storage electrode on the capacitor oxide film Forming a trench capacitor, depositing a gate oxide film on the adjacent P-type substrate and the field oxide film of the trench capacitor, and then attaching a poly2 layer for gate electrode, a first insulating layer, and a nitride film in a pattern process. Forming a predetermined gate electrode and a gate electrode line, and forming an insulating layer over the gate electrode and the gate electrode line and over the exposed structure, and then forming a spacer on the sidewalls of the gate electrode and the gate electrode line with an anisotropic oxide etch. Charge storage electrode of drain region and trench capacitor Exposing the side surface, removing the nitride film on the gate electrode and the gate electrode line, and then depositing an internal connection poly layer on the exposed whole structure and removing the predetermined internal connection poly layer on the upper portion of the center of the gate electrode and the gate electrode line. Forming a source and a drain N + region by diffusing the high concentration N-type impurities contained in the internal connection poly layer to a P-type substrate by a heat-treating process, and a second insulating layer on the exposed structure. And forming a contact hole in a predetermined portion of the second heat transfer layer on the internal connection poly layer connected to the source, and depositing a bit line conductive layer to connect to the source.

이하, 본 발명을 첨부한 도면을 참고로 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings of the present invention.

제1도는 본 발명에 의해 P-웰영역(15)이 구비된 P형 기판(1)의 소정부분에 폴트비트라인(Folded bit line)셀 배열방식으로 배열된 SDTSAC구조를 갖는 DRAM셀의 단면도를 도시한 것으로서, P형 기판(1) 내부까지 트렌치가 형성되고, 트렌치 표면에 예를 들어 BSG물질(도시안됨)을 침착(Deposition)하고 그위에 포토레지스트를 채워서 P형 기판(1) 상부면에 평탄하게 만든후, 소정두께의 포토레지스트를 에치백하고, 노출되는 BSG물질을 제거하고, 잔여포토레지스터를 완전히 제거한후, 열처리시키는 선택적 측면 도핑방법에 의해 트렌치 내벽면의 P형 기판(1)에 외부전극용 P+확산영역(14)가 형성되고, (여기에서 P형 기판(1)에 P-웰영역(15)은 구비되지 않아도 된다)트렌치 벽면상부에 캐패시터 유전체막(12)(예를 들어 산화막-질화막-산화막)이 트렌치 표면을 따라 침착되고, 유전체막(12)이 침착된 트렌치 내부에 전하저장 전극용 폴리1층(13)이 P형 기판(1)의 상부표면까지 채워지고, LOCOS(Local Oxidation of Silicon) 공정방법으로 소자를 분리시키는 필드산화막(9)이 전하저장 전극용 폴리1층(13)의 소정상부면까지 형성되어 트렌치 캐패시터 구조가 이루어진다.1 is a cross-sectional view of a DRAM cell having an SDTSAC structure in which a predetermined bit line cell arrangement is arranged in a predetermined portion of a P-type substrate 1 having a P-well region 15 according to the present invention. As shown, a trench is formed to the inside of the P-type substrate 1, and for example, a BSG material (not shown) is deposited on the trench surface, and a photoresist is filled thereon, so that the upper surface of the P-type substrate 1 is formed. After flattening, the photoresist having a predetermined thickness is etched back, the exposed BSG material is removed, the remaining photoresist is completely removed, and then heat-treated to the P-type substrate 1 on the inner wall of the trench by an optional side doping method. An external electrode P + diffusion region 14 is formed (wherein the P-type substrate 1 does not have to have the P-well region 15) and the capacitor dielectric film 12 (for example, on the trench wall surface) Oxide-nitride-oxide) is deposited along the trench surface, and A field oxide film in which the polyl layer 13 for charge storage electrodes is filled to the upper surface of the P-type substrate 1 in the trench in which the body film 12 is deposited, and the device is separated by a LOCOS (Local Oxidation of Silicon) process method. (9) is formed up to a predetermined upper surface of the poly1 layer for charge storage electrode 13 to form a trench capacitor structure.

그리고 상기 트렌치 캐패시터와 이웃하는 P형 기판(1) 소정부분에 이동게이트가 형성되되 자기정렬콘택 공정방법으로 이동게이트의 드레인 N+영역(11')과 캐패시터 전하저장 전극용 폴리1층(13)이 내부연결용 폴리층(7)에 의해 상호접속되고, 소오스 N+영역(11)상부에 내부연결용 폴리층(7)이 형성되고, 그 상부에 제2전열층(6) 예를 들어 LTO(Low Temperature Oxide)층이 형성되고, 비트라인용 폴리3층(5)이 소스 N+영역(11) 상부의 내부연결용 폴리1층(7)에 접속되고 그 상부에 제3절연층(4) 예를 들어 BPSG의 산화막층이 형성되고, 게이트 전극 및 게이트 전극선용 폴리2층(8 및 8') 상부와 일치되는 금속층(3)이 제3절연층(4) 상부면에 형성되고, 보호층(2)이 형성된다.In addition, a moving gate is formed in a predetermined portion of the P-type substrate 1 adjacent to the trench capacitor, and the drain N + region 11 ′ of the moving gate and the poly1 layer 13 for the capacitor charge storage electrode are formed by a self-aligned contact process method. Interconnected by the interconnecting polylayer 7, and forming interconnecting polylayer 7 on the source N + region 11, on top of which the second heat transfer layer 6, for example LTO (Low) Temperature Oxide layer is formed, and the bit line poly 3 layer 5 is connected to the internal connection poly 1 layer 7 on the top of the source N + region 11 and the third insulating layer 4 is placed on the top. For example, an oxide film layer of BPSG is formed, and a metal layer 3 is formed on the upper surface of the third insulating layer 4, which is coincident with the poly2 layer 8 and 8 'for the gate electrode and the gate electrode line, and the protective layer 2 ) Is formed.

상기의 금속층(3)을 형성하는 이유는 게이트 전극 및 게이트 전극선(8 및 8')이 길게 형성되는 경우 저항이 증가되어 소자의 동작속도가 느리게 되므로 예를 들어 워드라인 방향의 DRAM셀의 128번째 마다 금속층(3)을 게이트전극 및 게이트 전극선(8 및 8')에 연결시켜서 저항을 감속시켰다.The reason why the metal layer 3 is formed is that when the gate electrode and the gate electrode lines 8 and 8 'are formed long, the resistance is increased and the operation speed of the device is slowed. Each time, the metal layer 3 was connected to the gate electrodes and the gate electrode lines 8 and 8 'to decelerate the resistance.

한편 제1도의 이동게이트를 제조하는 방법과 아동게이트 드레인 및 소스 N+영역(11 및 11')을 비트라인 및 전하저장 전극용 폴리1층(13)과 각각 접속하는 것은 자기정렬 콘택공정으로 이루어지는 것으로서 본 발명의 가장 중점이기 때문에 제2도 내지 내7도를 참고하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.Meanwhile, the method of manufacturing the moving gate of FIG. 1 and connecting the child gate drain and source N + regions 11 and 11 'with the bit line and the poly1 layer 13 for the charge storage electrode, respectively, are performed by a self-aligned contact process. Since the most important point of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS.

제2도는 트렌치 캐패시터와 이웃하는 P형 기판(1)의 P-웰영역(15) 상부면에 게이트 산화막(10)을 침착시키고 게이트 전극용 폴리2층(8), 제1절연층(17) 및 질화막(16)을 순차적으로 침착시킨다음 게이트전극의 패턴공정을 형성한 상태의 단면도이다. 상기 질화막(16)은 게이트전극 패턴공정시 제1절연층(17)을 보호하며 산화공정시 산화막이 제1절연층(17)의 위쪽으로 성장하는 것을 방지한다. 여기에서 주지해야 할 것은 게이트전극 형성시 필드산화막 상부에 게이트 전극선이 동시에 형성된다.FIG. 2 shows the deposition of the gate oxide film 10 on the upper surface of the P-well region 15 of the P-type substrate 1 adjacent to the trench capacitor, and the poly2 layer 8 and the first insulating layer 17 for the gate electrode. And a nitride film 16 is sequentially deposited, and then a sectional view of a pattern process of the gate electrode is formed. The nitride film 16 protects the first insulating layer 17 during the gate electrode pattern process and prevents the oxide film from growing above the first insulating layer 17 during the oxidation process. It should be noted that the gate electrode lines are simultaneously formed on the field oxide film when the gate electrode is formed.

제3도는 상기의 게이트전극 좌우측면에서 후에 형성되는 내부연결용 폴리2층(5)과 게이트전극 사이의 누설전류를 방지하고, 후에 형성될 LDD영역(19)의 접합 깊이를 작게하기 위하여 P-웰영역(15)상부와 게이트전극 좌우벽면에 산화막층(18)을 성장시킨다음, 저농도의 N형 불순물을 이온주입하여 LDD영역(19)을 형성한 것이다.FIG. 3 shows P-to prevent the leakage current between the internal connection poly2 layer 5 formed later on the left and right sides of the gate electrode and the gate electrode, and to reduce the junction depth of the LDD region 19 to be formed later. After the oxide layer 18 is grown on the well region 15 and the left and right side walls of the gate electrode, the LDD region 19 is formed by ion implantation of low concentration N-type impurities.

제4도는 제3도 구조상부에 전체적으로 스페이서용 산화막을 형성한다음 이방성 산화막 에치로 게이트전극 측벽에 스페이서(20)을 형성한다. 이 스페이서는 후에 형성될 내부연결용 폴리층(7)의 고농도 N형 불순물이 LDD영역(19)안으로 확산되는 것을 보호하는 것이다.4 shows the spacer oxide film as a whole on the structure of FIG. 3, and then forms the spacer 20 on the sidewall of the gate electrode with an anisotropic oxide etch. This spacer protects the high concentration N-type impurities of the internal connection poly layer 7 to be formed later into the LDD region 19.

한편, CMOS의 제조의 경우 P-MOSFET를 N-MOSFET와 동시에 만들때 P-MOSFET의 LDD영역에 내부연결용 폴리층(7)에 포함된 고농도 N형 불순물이 확산되는 것을 보호하기 위하여는 제4도와는 달리 얇은 산화막층(18')을 N-웰(15') 상부에 성장시킨 것을 참고로 도시한다.On the other hand, in the case of CMOS fabrication, when the P-MOSFET is simultaneously made with the N-MOSFET, in order to protect the high concentration of N-type impurities contained in the internal connection poly layer 7 in the LDD region of the P-MOSFET, In contrast, the thin oxide layer 18 'is grown on top of the N-well 15' by reference.

제6도는 제4도 공정후 게이트전극 상부에 질화막층(16)을 제거하고 노출된 영역에 내부연결용 폴리층(7)을 침착시킨다음 패턴공정으로 게이트전극 좌우측면에만 내부연결용 폴리층(7)을 남기고 나머지는 제거하되 내부연결용 폴리층(7)이 게이트전극 및 게이트전극선(도시안됨) 상부의 제1정연층(17)과 겹치게 형성 한다.FIG. 6 shows that after the process of FIG. 4, the nitride layer 16 is removed on the gate electrode, and the internal connection poly layer 7 is deposited on the exposed area. 7) and the rest are removed, but the internal connection poly layer 7 is formed to overlap the first electrode layer 17 on the gate electrode and the gate electrode line (not shown).

참고로 설명하면 제4도의 공정단계를 거치게 되면 트렌치 캐패시터의 전하저장극(도시안됨)과 LDD영역의 상부면이 별도의 콘택마스크 공정을 진행하지 않아도 노출됨으로서 자기정렬된 콘택을 이룰수가 있는 것이다.For reference, when the process step of FIG. 4 is performed, the charge storage electrode (not shown) of the trench capacitor and the upper surface of the LDD region may be exposed without performing a separate contact mask process, thereby forming a self-aligned contact.

제7도는 열처리 공정으로 제6도의 내부연결용 폴리층(7)에 포함된 고농도 N형 불순물을 P-웰영역(15)안으로 확산시켜 소스 및 드레인 N+영역(11 및 11')을 형성하고, 전체적으로 제2절연층(6)을 형성하고 소스에 접속된 내부연결용 폴리층(7) 소정상부의 제2절연층(6)을 제거하고 비트라인 폴리3층(5)을 침착하여 소스에 접속한다음 패턴 공정으로 비트라인을 형성한 것이다. 여기에서 비트라인을 소스에 접속하기 위해 콘택홀을 형성할때도 콘택홀의 면적이 게이트전극과 조금겹치드라도 내부연결용 폴리층 게이트 전극과 많이 겹쳐져 있음으로 자기정렬콘택이 적용된다.FIG. 7 shows the source and drain N + regions 11 and 11 'formed by diffusing the high concentration N-type impurities contained in the internal connection poly layer 7 of FIG. 6 into the P-well region 15 by a heat treatment process. Form the second insulating layer 6 as a whole, remove the second insulating layer 6 on the upper part of the internal connection poly layer 7 connected to the source, and deposit the bit line poly 3 layer 5 to connect to the source. Then, a bit line is formed by a pattern process. Here, even when the contact hole is formed to connect the bit line to the source, the self-aligned contact is applied because the area of the contact hole overlaps the poly-layer gate electrode for internal connection even though the area of the contact hole slightly overlaps with the gate electrode.

이상과 같이, 본 발명에서는 게이트 전극을 형성한후 내부연결용 폴리층(7)을 침착하는 과정과 소스 및 드레인 N+영역(11 및 11')을 형성하고 제2절연층(6)을 침착한후 비트라인용 폴리3층(5)을 침착하는 과정을 자기정렬콘택 공정으로 형성한다.As described above, in the present invention, after the gate electrode is formed, the process of depositing the internal connection poly layer 7 and the source and drain N + regions 11 and 11 'are formed, and the second insulating layer 6 is deposited. Thereafter, the process of depositing the poly3 layer 5 for the bit line is formed by a self-aligned contact process.

본 발명의 동작은 트랜지스터와 캐패시터가 직렬로 연결된 단위 DRAM셀로써, 소스단자는 비트라인과 그리고 드레인 단자는 캐패시터의 전하저장 전극과 직렬로 연결하여 캐패시터에 전하를 축적하거나 소거하는 동작을 할수 있다.The operation of the present invention is a unit DRAM cell in which a transistor and a capacitor are connected in series, and the source terminal is connected to the bit line and the drain terminal in series with the charge storage electrode of the capacitor to accumulate or erase charges in the capacitor.

본 발명에 의하면 종래기술에서 드레인과 전하저장전극의 접속을 위한 마스크 공정과, 비트라인을 소스에 접속하기 위한 마스크 공정시 발생하는 마스크 오배열에 기인하는 오차를 제거할 수 있다. 즉 비트라인 방향으로 DRAM셀의 축소할 수 있는 크기는 비트라인과 게이트 전극사이 X(오차), 드레인과 전하저장 전극의 접속과 이웃하는 게이트전극 사이 2X 따라서 모두 3X의 크기인데 워드라인 방향의 DRAM셀 크기가 Y일 경우에 3XY 만큼의 DRMA셀 면적을 축소할 수 있다.According to the present invention, an error due to mask misalignment generated in the mask process for connecting the drain and the charge storage electrode and the mask process for connecting the bit line to the source can be eliminated in the related art. In other words, the size of the DRAM cell in the bit line direction can be reduced to X (error) between the bit line and the gate electrode, 2X between the connection of the drain and the charge storage electrode and the neighboring gate electrode, thus 3X. If the cell size is Y, the DRMA cell area of 3XY can be reduced.

따라서, 종래의 SDT로 이루어진 DRMA셀에서 예를 들어 X(오차)=0.5μm, Y=2.8μm로 계산하면(장비에 따라 다름) 마스크 오배열로 기인하는 셀의 면적이 3×0.5μm×2.8μm=4.2μ㎡이지만 본 발명에서는 상기 마스크 오배열로 기인하는 셀의 면적(4.2μ㎡)을 축소할수 있으므로 반도체 소자의 고집적도에 기여 할수 있다.Therefore, in a DRMA cell made of a conventional SDT, for example, X (error) = 0.5 μm and Y = 2.8 μm (depending on the equipment), the area of the cell due to mask misalignment is 3 × 0.5 μm × 2.8 In the present invention, since the cell area (4.2 μm 2) due to the mask misalignment can be reduced in the present invention, it can contribute to high integration of the semiconductor device.

Claims (2)

실리콘 기판 내부에 트렌치 캐패시터가 형성되고 그 이웃의 실리콘 기판 표면에 이동게이트가 형성되되 이동게이트의 드레인 N+영역은 상기 트렌치 캐패시터 전하저장 전극과 도전층에 의해 상호 접속되고 이동게이트의 소스 N+영역이 비트라인 도전층과 접속되게 구성된 DRAM셀에 있어서, 상기 드레인 N+영역이 캐패시터 전하저장전극과 상호접속하는 도전층은 이웃하는 게이트전극 및 게이트 전극선 상부면의 제1절연층 소정상부와 겹치도록 내부연결용 폴리층으로 형성되고, 소스 N+영역에 접속되는 내부연결용 폴리층이 이웃하는 게이트 전극 상부면의 제1절연층 소정상부와 겹치게 형성되며, 상기 소스 N+영역에 접속된 내부연결용 폴리층의 중앙소정부분에서 비트라인이 접속된 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 SDTSAC 구조로 이루어진 캐패시터 셀.A trench capacitor is formed inside the silicon substrate, and a moving gate is formed on the surface of the neighboring silicon substrate, and the drain N + region of the moving gate is interconnected by the trench capacitor charge storage electrode and the conductive layer, and the source N + region of the movable gate is bit. A DRAM cell configured to be connected to a line conductive layer, wherein the conductive layer in which the drain N + region is interconnected with a capacitor charge storage electrode is for internal connection so as to overlap a predetermined upper portion of the first insulating layer on the upper surface of the gate electrode line and the neighboring gate electrode. An inner connection poly layer formed of a poly layer and overlapping a predetermined upper portion of the first insulating layer of the upper surface of the adjacent gate electrode, and formed at the center of the inner connection poly layer connected to the source N + region. Capacities made of SDTSAC structure, characterized in that the bit line is connected in a predetermined portion Cell. P형 기판이 소정부분 제거되어 형성된 트렌치 벽면을 따라 선택적으로 외부전극용 P+확산영역을 형성하는 공정과, 트렌치 벽면에 캐패시터 산화막을 형성하고 캐패시터 산화막 상부에 캐패시터 전하저장전극을 형성하여 트렌치 캐패시터를 형성히는 공정과, 트렌치 캐패시터와 이웃하는 P형 기판 상부에 NMOS형 이동게이트를 형성하는 공정과, 상기 이동게이트의 드레인 N+영역과 캐패시터 전하저장전극을 상호접속하는 공정과, 상기 이동게이트의 소오스 N+영역에 비트라인용 도전층을 접속하는 공정으로 이루어지는 DRAM셀 제조방법에 있어서, 상기 트렌치 캐패시터를 형성하는 공정후에 트렌치 캐패시터의 이웃하는 P형 기판 및 필드산화막 상부에 게이트 산화막을 침착하고, 그 상부에 게이트 전극용 폴리2층, 제1절연층 및 질화막을 차례로 침착하며 게이트 전극 패턴공정으로 예정된 게이트전극 및 게이트 전극선을 형성하는 공정과, 게이트전극 및 게이트 전극선 상부 및 노출되는 구조 상부에 산화막을 형성한다음, 이방성 산화막 에치로 게이트전극 및 게이트 전극선 측벽에 스페이서를 형성하는 동시에 예정된 소스 및 드레인 영역과 트렌치 캐패시터의 전하저장전극 상부면을 노출시키는 공정과, 상기 게이트전극 및 게이트 전극선 상부의 질화막을 제거한후, 노출되는 전체구조 상부에 내부연결용 폴리층을 침착하고 예정된 내부연결용 폴리층을 게이트전극과 게이트 전극선 중앙부 상부에서 분리시켜 예정된 소스영역, 드레인영역 및 노출된 전하저장전극 상부에 남기는 공정과, 열처리 공정으로 상기 내부연결용 폴리층에 포함된 고농도 N형 불순물을 P형 기판으로 확산시켜 소스 및 드레인 N+영역을 형성하는 공정과, 노출되는 구조 상부에 전체적으로 제2절연층을 형성한 다음, 소스에 접속된 내부연결용 폴리층 상부의 제2절연층 소정부분에 콘택홀을 형성하고 비트라인 도전층을 침착하여 소스에 접속하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 SDTSAC 구조로 이루어진 DRAM 제조방법.Forming a P + diffusion region for the external electrode selectively along the trench wall formed by removing a predetermined portion of the P-type substrate, forming a capacitor oxide film on the trench wall, and forming a capacitor charge storage electrode on the capacitor oxide film to form a trench capacitor A process for forming an NMOS transfer gate over the P-type substrate adjacent to the trench capacitor, interconnecting a drain N + region of the transfer gate and a capacitor charge storage electrode, and a source N + of the transfer gate. A DRAM cell manufacturing method comprising a step of connecting a conductive layer for a bit line to a region, wherein after the step of forming the trench capacitor, a gate oxide film is deposited on an adjacent P-type substrate and a field oxide film on the trench capacitor, and is formed thereon. The poly2 layer for the gate electrode, the first insulating layer and the nitride film are deposited in this order. Forming a predetermined gate electrode and a gate electrode line by a gate electrode pattern process; forming an oxide film on the gate electrode and the gate electrode line and on an exposed structure, and then forming spacers on the gate electrode and the sidewall of the gate electrode with an anisotropic oxide etch. At the same time, exposing a predetermined source and drain region and an upper surface of the charge storage electrode of the trench capacitor, removing the nitride film on the gate electrode and the gate electrode line, and then depositing an interconnect poly layer on the exposed whole structure and Separating the poly layer for connection from the upper portion of the center of the gate electrode and the gate electrode line to leave the upper portion of the predetermined source region, drain region and exposed charge storage electrode, and the heat treatment process to remove the high concentration N-type impurities contained in the internal connection poly layer Source and Drain N + by Diffusion to P-type Substrate And forming a second insulating layer as a whole on the exposed structure, and then forming a contact hole in a predetermined portion of the second insulating layer on the internal connection poly layer connected to the source and forming a bit line conductive layer. A DRAM manufacturing method having an SDTSAC structure, comprising depositing and connecting to a source.
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