KR960043227A - 디램(dram) 셀 및 그 제조 방법 - Google Patents

디램(dram) 셀 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

각 저장 셀을 위한 DRAM 셀은 수직 MOS 트랜지스터, 저장 캐패시터의 메모리 노드에 연결되는 제1소스/드레인 영역, 게이트 전극(13)에 의해 고리 모양으로 밀폐된 채널 영역(3) 및 매립 비트 라인에 연결된 제2소스/드레인 영역을 포함한다. 단지 두 마스크를 이용하여 상기 DRAM 셀 배열은 4F2의 저장 셀 면적으로 제조될 수 있고, 각각의 기술에서 F는 최소 제조 가능 구조 크기이다.

Description

디램(DRAM) 셀 및 그 제조 방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제5도는 게이트 전극의 형성과 저장 캐패시터 제조 후 제4도의 반도체 기판의 단면도.

Claims (14)

  1. 각각 판독 트랜지스터와 저장 캐패시터를 구비하는 DRAM 셀을 포함하며, 각각의 판독 트랜지스터는 반도체 기판에 집적된 수직 MOS 트랜지스터로서 디자인 되고, 상기 수직 MOS 트랜지스터의 제1소스/드레인 영역(4)은 상기 기판의 주 표면(5)에 인접하고, 상기 수직 MOS 트랜지스터의 제2 소스/드레인 영역(4)은 상기 기판에 매립된 비트 라인(2)에 인접하고, 상기 수직 MOS 트랜지스터의 게이트 산화막(12)과 게이트 전극(13)은 상기 2소스/드레인 영역(2,4) 사이에 배열된 채널 영역(3)을 환상으로 둘러싸고, 워드 라인을 따라 이웃하는 수직 MOS 트랜지스터의 상기 게이트 전극(13)은 서로 인접하고, 각각의 상기 저장 캐패시터는 상기 주표면(5)에 인접하는 상기 제1소스/드레인 영역의 하나에 연결된 메모리 노드를 구비하는 것을 특징으로 하는 DRAM 셀.
  2. 제1항에 있어서, 비트 라인을 따라 이웃하는 수직 MOS 트랜지스터의 상기 제2소스/드레인 영역(2)은 도핑 영역(2)을 통해 서로 연결되고, 각 워드 라인은 서로 인접하는 상기 게이트 전극(13)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 DRAM 셀.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 반도체 기판은 적어도 상기 DRAM 셀 영역에 단결정 실리콘을 포함하고, 상기 소스/드레인 영역(2,4)과 상기 채널 영역(3)은 상기 반도체 기판내에 도핑 영역으로 디자인 되고, 상기 비트 라인은 상기 반도체 기판 및/ 또는 에피텍셜 성장된 CoSi2층에 도핑 영역으로서 디자인되고, 상기 게이트 전극(13)은 도핑된 폴리실리콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 DRAM 셀.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각 저장 캐패시터는 상기 주 표면(5)에 메모리 노드로서 인접하는 제1소스/드레인 영역(4), 상기 메모리 노드 상에 배열된 캐패시터 유전체(15) 및 캐패시터 플레이트(16)로 형성된 것을 특징으로 하는 DRAM 셀.
  5. 제4항에 있어서, 상기 캐패시터 유전체(15)는 바륨 스트론튬 티탄산염, 스트론튬 티탄산염 또는 납 지르콘산염 티탄산염 중의 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 DRAM 셀.
  6. 제4항에 있어서, 상기 캐패시터 유전체(15)는 연속적인 층으로 디자인 되는 것을 특징으로 하는 DRAM 셀.
  7. DRAM 셀 제조 방법에 있어서, 각각 판독 트랜지스터와 저장 캐패시터를 가진 저장 셀을 제조하는 단계와, 반도체 기판에 매립된 비트 라인(2)을 제조하는 단계와, 상기 반도체 기판에 수직 MOS 트랜지스터로 상기 판독 트랜지스터를 형성하는단계를 포함하는데, 상기 반도체 기판의 주 표면(5)에 인접하고 상기 수직 MOS 트랜지스터의 각각의 제1소스/드레인 영역(2)은 상기 매립 비트 라인의 하나에 인접하고, 수직 MOS 트랜지스터의 상기 게이트 산화막(12)과 게이트 전극(13)은 상기 두 소스/드레인 영역(2,4) 사이에 배열된 환상으로 채널 영역(3)을 둘러싸고, 워드 라인을 따라 이웃하는 수직 MOS 트랜지스터를 상기 수직 MOS 트랜지스터의 게이트 전극(13)이 서로 인접하는 방식으로 배열하는 단계와, 상기 제1소스/드레인 영역(4)에 전기적으로 연결되는 메모리 노드로 가진 각각의 저장 캐패시터를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 DRAM 셀 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 반도체 기판은 제1도전성 타입으로 도핑된 제1층(3), 상기 제1도전성 타입과 반대의 제2도전성 타입으로 도핑된 제2층(3) 및 상기 제1도전성 타입으로 도핑되어 상기 주 표면(5)에 인접하는 제3층(4)을 포함하고, 각각 스티립 모양이고 본질적으로 평행하게 연장되어 상기 제1층(2), 상기 제2층(3) 및 상기 제3층(4)을 관통하는 제1트렌치(8)가 에칭되고, 상기 제1트렌치(8)가 제1절연체 구조(9)로 채워지고, 각각 스트립 모양이고, 본질적으로 평행하게 연장되고, 상기 제1트렌치(8)을 가로질러 상기 제1층(2)을 관통하지 않고 상기 제1층(2)으로 연장되는 제2트렌치(10)가 에칭되고, 상기 제2트렌치(10)가 제2절연체 구조(11)로 채워지고, 상기 제2트렌치의 폭은 상기 제1트렌치의 폭보다 더 크고, 상기 제1절연체 구조(9)와 상기 제2절연체 구조(11)는 상기 구조화 된 제2층(3)과 제3층(4)의 표면이 상기 제1트렌치(8) 및 제2트렌치(10)의 측면에서 노출될 때까지 상기 반도체 재료에 대하여 선택적으로 에칭되고, 적어도 상기 제2층(3)의 노출된 표면을 커버하는 게이트 산화막(12)이 형성되고, 게이트 전극(13)을 형성하기 위하여, 본질적으로 균일한 에지 커버리지를 가진 도핑된 폴리실리콘 층(13')이 제조되고, 상기 도핑된 폴리실리콘층(13')의 두께는 상기 폴리실리콘층이 상기 제1트렌치를 채우지만 상기 제2트렌치는 채우지 않을 만큼의 두께가 되고, 상기 도핑된 폴리실리콘층(13')은 도핑된 폴리실리콘 스페이서가 상기 제2트렌치의 측면에 형성되도록 이방성 에칭 백 되고, 상기 제2절연체 구조(11)의 표면은 상기 제2트렌치에 노출되고, 반면에 상기 제1트렌치(8) 내의 도핑된 폴리실리콘에 의해 상기 제1절연체 구조의 표면은 커버되고, 상기 게이트 전극(13)을 커버하는 제3절연체 구조(14)가 제조되는 것을 특징으로 하는 DRAM 셀 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1트레치(8)을 에칭하기 위해 제1트렌치 마스크가 사용되고, 상기 제1트렌치 마스크를 형성하기 위하여 제1 SiO2층(6)이 증착되어 사진 인쇄 처리에 의해 구조화되고, 본질적으로 균일한 에지 커버리지를 가진 제2 SiO2층이 증착되고, 이방성 에칭 백 되어 상기 구조화 된 제1 SiO2층(6)의 측면에 상기 제1트렌치(8)의 폭을 한정하는 SiO2스페이서(7)가 제조되는 것을 특징으로 하는 DRAM 셀 제조 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 반도체 기판은 적어도 상기 DRAM 셀의 영역에 단결정 실리콘을 포함하고, 상기 제1층(2), 상기 제2층(3) 및 상기 제3층(4)은 에피텍셜 성장되는 것을 특징으로 하는 DRAM셀 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1트렌치(8)의 에칭 동안에 관통되는 에피텍셜 성장된 CoSi2도전층은 상기 제1층(2) 아래에 제조되는 것을 특징으로 하는 DRAM 셀 제조 방법.
  12. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 저장 캐패시터를 형성하기 위해, 캐패시터 유전체(15)와 캐패시터 플레이트(16)가 상기 제1소스/드레인 영역(4)상에 부가되고, 동시에 상기 제1소스/드레인 영역(4)이 메모리 노드로서 작용하는 것을 특징으로 하는 DRAM 셀 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 캐패시터 유전체(15)는 바륨 스트론튬 티탄산염, 스트톤튬 티탄산염 또는 납지르콘산염 티탄산염 중의 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 DRAM 셀 제조 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 캐패시터 유전체(15)는 연속적인 층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 DRAM 셀 제조 방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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