KR970010681B1 - 2중 실린더 형태의 구조를 갖는 전하보존전극 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

2중 실린더 형태의 구조를 갖는 전하보존전극 제조방법

제1A도 내지 제1D도는 종래의 방법에 따라 반도체 기억장치의 2중 실린더 구조의 전하보존전극을 제조하는 과정을 나타내는 단면도.

제2도는 종래의 방법에 따라 반도체 기억장치의 2중 실린더 구조의 전하 보존 전극의 평면도.

제3A도 내지 제3E도는 본 발명에 따라 반도체 기억장치의 2중 실린더 구조의 전하보존전극을 제조하는 과정을 나타내는 단면도.

제4도는 본 발명에 따라 반도체 기억장치의 2중 실린더 구조의 전하보존전극의 평면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 반도체기판 2 : 소자분리절연막

3 : 게이트 산화막 4 : 게이트전극

5 : 소오스전극 5' : 드레인전극

6 : 층간절연막 7 : 제1차 전하보존전극용 전도물질

8 : 희생막 8' : 희생막패턴

9 : 식각장벽막 스페이서 10 : 제2차 전하보존전극용 전도물질

10',10A,10B : 제2차 전하보존전극용 전도물질 스페이서

11 : 제2차 희생막 스페이서 12' : 제3차 전하보존전극용 전도물질 스페이서

본 발명은 고집적된 디램셀의 커패시터 제조방법에 관한 것으로서, 특히 전하보존전극의 표면적을 극대화하기 위해 이웃한 전하보존전극 사이의 간격을 사진현상기술에서의 최소크기 이하로 극소화하고, 2중 실린더 형태의 구조를 갖는 전하보존전극의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 기억장치의 고집적화에 따른 단위셀의 면적이 감소되면서 정보의 내용을 저장하는 커패시터의 용량확보를 위해 주어진 면적에서 충분한 전하보존전극의 표면을 얻어야 한다.

제1A도 부터 제1D도까지는 종래의 방법에 따라 반도체 기억장치의 2중 실린더 구조의 전하보존전극을 제조하는 과정을 제2도의 X-X'를 따라 나타내는 단면도이다.

제2도는 종래의 방법에 따라 반도체 기억장치의 2중 실린더 구조의 전하 보존전극의 평면도로서, 제2차 전하보존전극용 전도물질 스페이서(10')와 제3차 전하보존전극용 전도물질 스페이서(12')를 도시한 것이다.

제1A도는 반도체기판(1) 일정부분에 소자분리 절연막(2)을 형성하고, 게이트전극(4)과 소오스, 드레인전극(5, 5')을 형성하고, 전체적으로 층간절연막(6)을 형성하고, 상기 소오스전극(5)에 전하보존전극 콘택을 형성하고, 상기 전하보존전극 콘택을 통해 상기 소오스전극(5)과 접속되는 제1차 전하보존전극용 전도물질(7)을 일정두께 형성하고, 상기 제1차 전하보존전극용 전도물질(7) 상부에 단차형성 목적의 제1차 희생막(8)을 패턴닝하고, 제2차 전하보존전극용 전도물질(10)를 형성한 상태의 단면도이다

제1B도는 상기 제2차 전하보존전극용 전도물질(10)을 에치백하여 상기 제1차 희생막(8) 측벽에 제2차 전하보존전극용 전도물질 스페이서(10')를 형성하고, 제1차 희생막(8)을 제거한 상태의 단면도로서, 상기 제2차 전하보존전극용 전도물질 스페이서(10')의 상부가 직각형태가 되지 못한 것을 나타낸다

제1C도는 상기 제2차 전하보존전극용 전도물질 스페이서(10') 측벽에 제2차 희생막 스페이서(11)를 형성한 상태의 단면도로서, 상기 제2차 희생막 스페이서(11)가 한쪽 측벽에는 스페이서로 형성되고, 다른쪽 측벽에는 원통형으로 형성한 것은 평면도 제2도를 참고하면 스페이서 형성용 희생막 증착시 가운데 부분에서 상기 희생막이 매립되기 때문이다.

상기 제2차 전하보존전극용 전도물질 스페이서(l0')의 상부가 직각형태가 되지 못한 상태에서 상기 제2차 전하보존전극용 전도물질 스페이서(10') 측벽에 형성된 제2차 희생막 스페이서(11)는 원하는 높이를 갖는 직각 형태의 스페이서로서 형성되지 않는 것을 나타낸다.

제1D도는 상기 제2차 희생막 스페이서(11) 측벽에 제3차 전하보존전극용 전도물질 스페이서(12')를 형성한 상태의 단면도로서, 상기 제3차 전하보존전극용 전도물질 스페이서(l2')는 원하는 높이의 스페이서로 형성되지 않게 되어 전하보존전극이 형성되는 면적을 극대화할 수 없는 것을 나타낸다.

따라서 종래의 방법에 따르면 스페이서 측벽에 스페이서를 형성하고, 다시 스페이서 측벽에 다시 스페이서를 형성함으로써 원하는 높이를 갖는 전하보존전극용 전도물질 스페이서가 형성되지 않아, 전하보존전극이 형성되는 면적을 극대화할 수 없는 단점을 갖는다.

뿐만아니라, 종래의 방법에 따른 2중 실린더형태의 구조를 갖는 전하보존전극을 제조하는데 있어서, 제1A도 부터 제1D도까지의 제조과정을 나타내는 단면도에서 보이는 바와 같이 단차가 형성된 희생막 측벽에 제2차 전하보존 전극동 전도물질 스페이서를 형성하고, 상기 전하보존전극용 전도물질 스페이서 측벽에 다시 제2차 희생막 스페이서를 형성한 다음, 다시 상기 희생막 스페이서 측벽에 3차 전하보존전극용 전도물질 스페이서를 형성함으로써 2중 실린더형성태의 구조를 갖는 전하보존전극을 형성한다. 이때 종래의 방법에 따른 제조과정중에서 상기 제2차 전하보존전극용 전도물질 스페이서를 형성하는데 있어서 스페이서 상부가 직각형태가 되지 못하고, 상기 제2차 전하보존전극용 전도물질 스페이서 측벽에 형성되는 희생막 스페이서는 직각형태를 갖지 못하는 전도물질 스페이서 측벽에 형성됨으로써 원하는 높이를 갗는 직각형태의 스페이서가 형성되지 않아, 상기 희생막 스페이서측벽에 형성되는 제3차 전하보존전극용 전도물질 스페이서는 원하는 높이의 스페이서로 형성되지 않게 되어 전하보존전극이 형성되는 면적을 극대화할 수 없는 단점을 갖는다.

따라서 본 발명은 커패시터 용량의 충분한 확보를 위해 이웃한 전하보존 전극 사이의 간격을 사진현상 기술에서의 최소크기 이하로 극소화하여 전하보존전극이 형성되는 면적을 극대화하고, 전하보존전극을 2중 이상의 실린더 형태의 구조를 형성하여 전하보존전극의 표면적을 극대화하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의하면, 디램셀의 전하보존전극을 제조하는 방법에 있어서, 반도체기판(1) 상부 일정부분에 소자분리절연막(2)을 형성하는 단계와, 게이트전극(4)과 소오스, 드레인전극(5, 5')을 형성하는 단계와, 전체적으로 층간절연막(6)을 형성하고, 상기 소오스전극(5)이 노출되는 전하보존전극 콘택홀을 형성하는 단계와, 상기 소오스전극(5)과 접속되는 제1차 전하보존전극용 전도물질(7)을 일정두께 형성하는 단계와, 상기 제1차 전하보존전극용 전도물질(7) 상부에 희생막(8)을 두껍게 형성하는 단계와, 상기 희생막(8)의 일정두께를 식각하여 측벽을 갖는 홈을 형성하는 단계와, 상기 홈 측벽에 식각장벽막 스페이서(9)를 형성하는 단계와, 상기 식각장벽막 스페이서(9)를 식각장벽으로 하여 노출된 하부의 희생막(8)을 식각하여 실린더 형태의 희생막 패턴(8')을 형성하는 단계와, 상기 희생막패턴(8') 저부의 노출된 전하보존전극용 전도물질(7)을 일정두께 식각하는 동시에 상부의 식각장벽막 스페이서(9)도 함께 식각하는 단계와, 상기 실린더 형태의 희상막패턴(8') 양 측벽에 제2차 전하보존전극용 전도물질 스페이서(10A, 10B)를 형성하는 단계와, 상기 실린더 형태의 희생막패턴(8')을 제거하는 단계로 이루어져 전하보존전극 사이의 간격을 극소화하고, 표면이 증대된 2중 실린더 형태의 구조를 갖는 전하보존전극을 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 희생막 상부에 형성된 식각장벽막 스페이서를 이용하여 원하는 높이의 직각형태의 실린더 구조를 갖는 희생막을 형성하고, 상기 실린더 형태의 희생막 측벽에 전하보존전극용 전도물질 스페이서를 형성함으로써, 원하는 높이를 갖는 전도물질 스페이서에 의한 2중 실린더 형태의 구조를 갖는 전하보존전극을 형성하여 표면적을 극대화할 수 있는 장점을 갖는다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 상세한 설명은 다음과 같다.

편의상 소오스 전극에 접속되는 전하보존전극까지만 형성한 구조만을 나타내고, 2개의 단위셀을 나타낸 것으로, 드레인 전극에 접속되는 비트선을 먼저 형성한 후 상기 전하보존전극이 형성된 구조에서 상기 비트선을 도시하지 않았으며, 또한 소오스전극에 접속되는 저하보존전극이 형성된 후 드레인전극에 접속되는 비트선이 형성되는 구조에도 적용할 수 있다.

제3A도 부터 제3E도까지는 본 발명에 따라 반도체 기억장치의 2중 실린더 구조의 전하보존전극을 제조하는 과정을 제4도의 X-X'를 따라 나타내는 단면도이다.

제4도는 본 방법에 따라 반도체 기억장치의 2중 실린더 구조의 전하보존전극의 평면도로서, 제2차 전하보존전극용 전도물질 스페이서(10A, 10B)를 도시한 것이다.

제3A도는 반도체기판(1) 일정부분에 소자분리 절연막(2)을 형성하고, 게이트 전극(4)과 소오스, 드레인전극(5, 5')을 형성하고, 전체적으로 층간절연막(도시되지 않음)을 형성하고, 상기 드레인전극(5')에 접속되는 비트선(도시되지 않음)을 형성한 다음, 전체적으로 층간절연막(6)을 형성하고, 상기 소오스전극(5)에 전하보존전극 콘택을 형성하고, 상기 전하보존전극 콘택을 통해 상기 소오스전극(5)과 접속되는 제1차 전하보존전극용 전도물질(7)을 일정두께 형성하고, 상기 제1차 전하보존전극용 전도물질(7) 상부에 일정 단차 형성목적의 희생막(8)을 두껍게 형성하고, 일정부분 일정두께 식각하여 측벽을 갖는 홈을 형성한 상태의 단면도로서, 상기 제1차 전하보존 전극용 전도물질(7)로 폴리실리콘막 또는 아몰포스실리콘막을 사용할 수 있으며, 상기 단차 형성목적의 희생막(8)으로 산화막을 사용할 수 있다. 또한 상기 드레인전극(5')에 비트선이 접속된 후 전하보존진극이 형성되는 구조를 설명하였으나, 소오스 전극에 접속되는 전하보존전극을 형성한 후 상기 드레인 전극에 접속되는 비트선을 형성할 수 있다.

제3B도는 일정 높이 형성된 희생막(8) 단차의 측벽에 상기 희생막(8)에 대한 식각장벽 물질로 형성된 식각장벽막 스페이서(9)를 형성한 상태의 단면도로서, 상기 식각장벽막 스페이서(9)로 폴리실리콘막 또는 아몰포스프실리콘막을 사용할 수 있다.

제3C도는 상기 식각장벽막 스페이서(9)를 식각장벽으로 하여 하부의 희생막(8)을 식각하여 실린더 형태의 희생막패턴(8')을 형성한 상태의 단면도이다.

제3D도는 상기 실린더 형태의 희생막패턴(8')을 식각장벽으로 하여 하부의 제1차 전하보존 전극용 전도 물질(7)을 일정두께 식각한 상태의 단면도로서, 상기 제1차 전하보존전극용 전도물질(7)을 일정두께 식각할 때 상부의 식각장벽막 스페이서(8')도 식각되며, 또한 상기 제1차 전하보촌전극용 전도물질(7)을 식각하지 않을 수도 있다.

제3E도는 상기 실린더 형태의 희생막패턴(1) 측벽에 제2차 전하보존전극용 전도물질 스페이서(10A,10B)를 형성하는 동시에 노출되는 제1차 전하보존전극용 전도물질(7)을 식각하여 제1차 전하보존전극용 전도물질 패턴(7')을 형성하고, 상기 실린더 형태의 희생막패턴(8')을 제거한 상태의 단면도로서, 상기 실린더 형태의 희생막패턴(8') 측벽에 형성되는 제2차 전하보존전극용 전도물질 스페이서(10B)의 크기를 조절함으로써 이웃한 셀의 전하보존전극 사이의 간격, 즉 이웃한 셀의 외각에 있는 제2차 전하보존전극용 전도물질 스페이서(10B) 사이의 간격을 사진현상기술에서의 최소크기 이하로 극소화하여 전하보존 전극이 형성되는 면적을 극대화하고, 제1차 전하보존전극용 전도물질패턴(7')와 제2차 전하보존전극용 전도물질 스페이서(10A,10B)에 의해 일정높이를 갖는 2중 실린더 형태의 구조를 갖는 전하보존전극을 형성함으로써 전하보존전극의 표면적을 극대화할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명에 의해 이웃한 전하보존전극 사이의 간격을 사진현상기술에서의 최소크기 이하로 극소화하여 전하보존전극이 형성되는 면적을 극대화하고, 또한 희생막 상부에 형성된 식각장벽 스페이서를 이용하여 원하는 높이의 직각형태의 실린더구조를 갖는 희생막을 형성하고, 상기 실린더형태의 희생막 측벽에 전하보존전극용 전도물질 스페이서를 형성함으로써, 원하는 높이를 갖는 전도물질 스페이서에 의한 2중 실린더 형태의 구조를 갖는 전하보존전극을 형성하여 표면적을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 디램셀의 전하보존전극을 제조하는 방법에 있어서, 반도체기판(1) 상부 일정부분에 소자분리절연막(2)을 형성하는 단계와, 게이트전극(4)과 소오스, 드레인전극(5, 5')을 형성하는 단계와, 전체적으로 층간절연막(6)을 형성하고, 상기 소오스전극(5)이 노출되는 전하보존전극 콘택홀을 형성하는 단계와, 상기 소오스전극(5)과 접속되는 제1차 전하보존전극용 전도물질(7)을 일정두께 형성하는 단계와, 상기 제1차 전하보존전극용 전도물질(7) 상부에 희생막(8)을 두껍게 형성하는 단계와, 상기 희생막(8)의 일정두께를 식각하여 측벽을 갖는 홈을 형성하는 단계와, 상기 홈 측벽에 식각장벽막 스페이서(9)를 형성하는 단계와, 상기 식각장벽막 스페이서(9)를 식각장벽으로 하여 노출된 하부의 희생막(8)를 식각하여 실린더 형태의 희생막 패턴(8')을 형성하는 단계와, 상기 실린더 형태의 희생막패턴(8')양 측벽에 제2차 전하보존전극용 전도물질 스페이서(10A, 10B)를 형성하는 단계와, 상기 실린더 형태의 희생막패턴(8')을 제거하는 단계로 이루어져 전하보존전극 사이의 간격을 극소화하고, 표면적이 증대된 2중 실린더 형태의 구조를 갖는 전하보존전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 2중 실린더 형태의 구조를 갖는 전하보존전극 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 층간절연막(6)을 형성하기전에 상기 드레인전극(5')에 접속되는 비트선을 형성하는 것을 특징으로 하는 2중 실린더 형태의 구조를 갖는 전하보존전극 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 희생막(8)은 산화막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 2중 실린더 형태의 구조를 갖는 전하보존전극 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 제1차 전하보존전극용 전도물질(7)은 폴리실리콘막 또는 아몰포스실리콘막으로 형성되는 것을 특징으로 하는 2중 실린더 형태의 구조를 갖는 전하보존전극 제조방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 실린더 형태의 희생막패턴(8') 양 측벽에 제2차 전하보존전극용 전도물질 스페이서(10A, 10B)를 형성하는 단계에서 노출되는 상기 제1차전하보존전극용 전도물질(7)을 완전히 식각하는 것을 특징으로 2중 실린더 형태의 구조를 갖는 전하보존전극 제조방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 희생막패턴(8')상부의 식각장벽막 스페이서(9)를 식각 할때 상기 희생막패턴(8') 저부의 노출된 전하보존전극용 전도물질(7)의 일정두께를 함께 식각하는 것을 특징으로 하는 2중 실린더 형태의 구조를 전하 보존전극 제조방법.