TW461086B - DRAM-cells arrangement and its production method - Google Patents

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461086 A7 B7 五、發明說明（，） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於一種dram晶胞（c e 1 1 )配置，即，一種動態 隨機存取式之記憶胞配置，其中位元埋置於基板中，本發 明亦涉及其製造方法。 目前幾乎只使用一種所謂單一電晶體記憶胞作爲DRAM 晶胞配置之記憶胞，記憶胞包含一個電晶體及一個電容 器。胞憶胞之資訊是以電荷之形式儲存在電容器中。電 容器是與電晶體相連接，以便在以字元線來控制電晶體時 電容器上之電荷可經由位元線而被讀出。 通常力求產生一種DRAM晶胞配置，其具有很高之封 裝密度。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在US54970 1 7中描述一種DRAM晶胞配置，其含有單一 電晶體-記憶胞。每一記憶胞之面積需求可以是4F2，其中 F是以所使用之技術所可製成之最小之結構大小，爲了產生 位元線，則須對矽基板中互相平行而延伸之溝渠進行蝕 刻。須沈積一種薄的隔離層，其不塡入溝渠中。爲了產生 位元線，則溝渠中須塡入鎢。在每一溝渠之邊緣上分別去 除上述之隔離層，使位元線之側面之一部份裸露出來。垂 直式電晶體之源極/汲極區及通道區是藉由磊晶（Epitaxy) 而產生。電晶體之下部源極/汲極區在側面上因此是與位 元線相鄰接。字元線垂直於位元線而延伸且是在溝渠中 延伸，溝渠是配置在相鄰之電晶體之間。 本發明之目的是提供一種DRAM晶胞配置，其記憶胞具 有一個電晶體和一個電容器，其位元線埋置於基板中且其 每一記憶胞之面積需求是4F2，同時能以較先前技藝還少 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 4 6 1 〇8 6 ______B7 _ I r 五、發明說明（>) 之製程費用來製成。此外，本發明亦涉及此種晶胞配置之 製造方法。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 上述目的是以一種DRAM晶胞配置來達成，其記憶胞具 有一個電晶體和一個電容器，其中基板基本上具有互相平 行而延伸之溝渠，溝渠中配置著位元線，此位元線是配置在 所屬溝渠之下部。溝渠之上部直至一個平行於溝渠而延 伸之配置於溝渠之第一側面上之條形之凹口爲止都設有 —個隔離區（其是配置在位元線和基板之間）。溝渠之側 面之配置在溝渠之下部上方之此部份以及位元線之上部 平面都設有另一個隔離區。字元線垂直於位元線而延伸。 字元線在基板上方延伸至一些往下對準之外翻區，這些外 翻區到達溝渠中且配置於位元線上方。一些隔離結構及 位元線之外翻區交替地配置在位元線上方之溝渠中。記 憶胞之電晶體是以垂直式電晶體構成。電晶體之上部源 極/汲極區及下部源極/汲極區配置在各溝渠之間。在基 板中配置其它之隔離結構，這些隔離結構使這些沿著溝渠 而相鄰之電晶體之上部源極/汲極區互相隔開。各電晶體 之上部源極/汲極區是與記憶胞之電容器相連接。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 極 電 極 閘 之 Ms 晶 電 作 用 區 翻 外 之 線 元外 字此 之 胞 憶 記 有 具 11311 種I 以 是 的 述 上 胞 晶 電互 個些_ I 和生 體產 晶亦 電中 個板 一 基 有在 具。 胞層 憶離 記隔，種 成-f 達 來 法 方 造 製 之 置器 配容 生 產 上 板 基 在 渠設 溝都 於止 行爲 平口 些凹 一 形 至條 直之 部上 下面 之側 渠 I 溝第 。 之 渠渠 溝溝 之於 伸置 延配 而之 行伸 平延 相而 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（4 ) 有一個隔離區。在溝渠之下部中產生位元線。溝渠之側 面之配置在溝渠之下部上方之此部份以及位元線都設有 另一個隔離區。須施加一種導電性材料以塡入溝渠中。 產生一種保護層，其覆蓋此導電性材料。須對此種導電性 材料及保護層進行結構化，使產生一些由保護層所覆蓋之 字元線，這些字元線垂直於位元線而延伸且具有向下對準 之外翻區，這些外翻區可到達溝渠中。須沈積一種絕緣材 料且使此絕緣材料一起與上述之隔離層以選擇性地對該 保‘護層和基板之方式而被回（b a c k )蝕刻直至基板裸露爲 止，以便在溝渠中產生各隔離結構，這些隔離結構配置在 字元線之各外翻區之間以及位元線上方 '。以選擇性地對 這些隔離結構之方式來對基板進行蝕刻，以便在各字兀線 之間及各溝渠之間產生凹口。各溝渠之間及各凹口之間 在基板中產生記憶胞之電晶體之上部源極/汲極區。在此 上部源極/汲極區下方於基板中產生電晶體之下部源極/ 汲極區，其分別鄰接於各凹口中之一。在凹入區中產生一 些其它之隔離結構。產生此記憶胞之電容器，其是與上部 源極/汲極區相連接。在溝渠之第一側面處這些字元線用 作電晶體之閘極電極而上述之另一個隔離區則用作閘極 介電質。 爲了產生電晶體之源極/汲極區，此時不需磊晶法 (E p i t a X y ),這樣可大大地簡化製程。 上部源極/汲極區，下部源極/汲極區，各隔離結構及其 它之隔離結構是以自動對準字元線和溝渠之方式而產生， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210 x 297公釐） — — — — ΙΊ — — — — — — — /- — — — — — II ^ · I I I I--I I I /^. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 461086 B7 _ 五、發明說明（4 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 使DRAM晶胞配置可具有一種高的封裝密度，即，毎一記億 胞具有較小之面積需求。若這些溝渠是利用條形之遮罩 (其條形互相平行而延伸）而産生且字元線是藉助於其它 條形之遮罩（其條形互相平行且垂直於溝渠而延伸）而被 結構化，且這些條形之寬度是F而各條形相互間之距離是 F，則記億胞之面積需求可以是4F2，其中F是以所使用之 技術所可製成之最小之結構大小。 為了防止浮體（floating body)效應，則電晶體之下部 源極/汲極區配置在一溝渠及其相鄰之溝渠之間且與該相 鄰之溝渠隔開是有利的<»在此情況下此電晶體之通道區 (其配置在下部源極/汲極區及上部源極/汲極區之間）在 電性上是與基板之大部份相連接。 為了産生此種下部源極/汲極區，則位元線之至少一 部份（其鄰接於凹口）是由摻雜之多晶矽所構成》在退火 步驟中，此摻雜物質由位元線擴散至基板中且在基板中 形成一種摻雜區，此摻雜區是配置在此溝渠和其相鄰之溝 渠之間，而鄰接於凹口且與相鄰之溝渠相隔開》此種退 火步驟例如可以是熱氧化步驟以便産生閘極介電質。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 摻雜區之配置在上部源極/汲極區下方之此部份是用作 下部源極/汲極區。 此摻雜區可藉由上述之凹入區而被結構化，以便由此摻 雜區産生這些沿著溝渠而相鄰之電晶體之下部源極/汲極 這些下部源極/汲極區是互相隔開的。沿著溝渠而相 鄰之電晶體之下部源極/汲極區及其它隔離結構在此情況 下交替地在凹口之區域中鄰接於位元線。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Γ 五 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 x發明說明（ II ——I-------MJ I 、請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 另一方式是此下部源極/汲極區是藉由此基板之下部摻 雜層之結構化而產生。此種結構化是藉由溝渠之產生而 達成。爲了使沿著溝渠而相鄰之電晶體之下部源極/汲極 區互相隔離，則在此情況下須產生一些凹入區，使這些 凹入區較隔離區之凹口還深.。 上部源極/汲極區可藉由基板之上部摻雜層之結構化而 產生。此種結構化是藉由凹入區及溝渠之產生來進行。 各凹口之深度至少須使其可將上部摻雜層切割。 上部源極/汲極區亦可藉由植入而產生。此種植入例如 是在溝渠產生之後進行。沿著位元線而相鄰之這些電晶 體之上部源極/汲極區之互相隔離是藉由各凹入區之產生 而達成。 --線- %谷痛與上部源極/汲極區之連接可經由一種導電性結 構而達成。電晶體之上部源極/汲極區因此是以隔離層覆 蓋。字元線延伸於隔離層上方。上部源極/汲極區在隔離 層上之投影須與字元線在此隔離層上之投影相重疊，使其 在遠離字元線之投影的二側延伸，且使上部源極/汲極區 之二個部份之投影鄰接於字元線之投影而不與字元線之 投影相重疊。因此，上部源極/汲極區在垂直於字元線之 方向中所具有之尺寸較字元線道大。字元線之側面設有 隔離用之間隔層。字元線之遠離上部源極/汲極之上部表 面設有隔離用之保護層。此保護層和間隔層覆蓋此導 電性結構且重疊於源極/汲極區之二個部份。電容器配置 在導電性結構上。 -7- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 10 8 6 A7 _____B7__ 五、發明說明（k ) 此導電性結構能以自動對準字元線之方式來產生且不 會使記憶胞之面積需求增大。間隔層是在各凹入區產生 之前藉由絕緣材料之沈積及回（back)鈾刻而產生。而隔 離結構產生之後，須沈積一種導電性材料，其厚度須使字 元線之間的中間區不會被塡滿。須產生一種遮罩，其可覆 蓋該導電性材料之此部份（其配置於字元線上方）之水平 之表面。須選擇性地對此遮罩來對此導電性材料和基板 進行蝕刻。此導電性材料之配置在字元線之間的部份因 此可被去除。於是可由此導電性材料產生導電性結構且 在基板中產生凹入區。 · 此遮罩能以自動對準之方式產生，使記憶胞之面積需求 不會增大。 一種產生遮罩之可能方式是：不以共形（conform)之方 式沈積一種絕緣材料，使此絕緣材料在導電性材料之配置 於字元線上方之此部份之水平表面上方是最厚的。對絕 緣材料進行回蝕刻直至導電性材料之配置於字元線之間 的部份裸露爲止，這樣即可由絕緣材料產生此遮罩。在此 種情況下，此遮罩在導電性材料之配置於字元線上方之此部 份之水平表面旁側亦覆蓋了此導電性材料之垂直於字元 線而延伸之各面。 產生此種遮罩之其它可能性是：在沈積此種含有摻雜之 多晶矽之導電性材料之後首先沈積一種輔助性材料且進 行回蝕刻直至此導電性材料之側面裸露出一部份爲止。 然後進行熱氧化作用，以便在導電性材料之裸露的部份上 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------i — — — — — — ^ -------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 461086 B7__ 五、發明說明（7 ) 產生此種遮罩。然後去除該輔助層。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲了提高位元線之導電性，則位元線之一部份可由金屬 構成。若此基板是由矽所構成，則除了鉬或钽之外鎢是特 別適合的，這是因爲矽和鎢幾乎具有相同之熱膨脹係數， 這樣可在溫度改變時防止機械上之拉緊作用及因此所造 成之缺陷。 爲了防止由位元線之金屬和基板之矽或（若存在時）位 元線之多晶矽由於擴散作用而形成金屬矽化物（其具有較 小之導電性），則有利之方式是在金屬和矽（或多晶矽）之 間設置一種擴散位障。例如，位元線之下部是由金屬所構 成，其上方配置一種含有氮之擴散位障。在擴散位障上配 置多晶矽，多晶矽是與凹口相鄰接。 爲了防止此種由於字元線之邊緣上之較高之電場所造 成之漏電流，則有利之方式是在字元線產生之後進行一種 熱氧化作用，使其它隔離區之由字元線所覆蓋之部份在字 元線之各邊緣上變厚。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 爲了提高字元線之導電性，則字元線須由二個部份構 成。字元線之下部（其包含上述之外翻區）較佳是由摻雜 之多晶矽所構成。字元線之配置於第一部份上方之第二 部份例如可由金屬矽化物（例如，矽化鎢）所構成。字元線 亦可由摻雜之多晶矽，配置於此多晶矽上方之例如含有氮 之擴散位障以及配置於擴散位障上方之金屬（例如，鎢）所 構成。 上述之隔離層，隔離區，另一隔離區，隔離結構，其它之 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 46i〇86 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（/) 隔離結構以及遮罩例如可由S 1 〇3_或氮化矽所構成。但其 它隔離用之材料亦在本發明之範圍中。 同樣情況亦適用於保護層和間隔層。若該隔離層例如 是由S i 0 2所構成，則保護層較佳是由氮化矽所構成，以便 可進行選擇性之蝕刻。 基板亦可由其它適合用作電晶體之材料所構成以取代 矽，基板例如可含有G a A s。 本發明之實施例以下將依據各圖式來詳述。圖式簡單 說明如下： ' 第1圖在第一隔離層，一由氮化矽所構成之層，第 離層，溝渠及隔離區產生之後此基板之橫切面。 第2圖在位元線及第一摻雜區產生之後第1圖之镝％ 面。 第3a圖在另一隔離區，第二摻雜區，字元線，保護層及 間隔層產生之後第2圖之橫切面。 第3b圖在第3a圖之步驟之後此基板之與第3a圖之擒 切面相平行之橫切面。 第3c圖在第3a圖之步驟之後此基板之與第3a圖之樓 切面圖相垂直之橫切面。 第3d圖在第3a圖之步驟之後此基板之與第3c圖之手黃 切面相平行之橫切面。 第3e圖此基板之俯視圖，其中顯示第一隔離層位元線 隔離區，另一隔離區，字元線和間隔層。 第4a圖在各隔離結構，遮罩，凹入區，導電性結構，其它 — I I I I I I I I I — 鼠^-I I I I I 1 I — — — — — — — —— I Is y. (請先閱讀背面之注惫事項再填寫本頁) -10-

461086 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7 五、發明說明（$ ) 隔離結構，上部源極/汲極區，通道區和下部源極/汲極區 產生之後第3a圖之橫切面。 第4b圖在弟4a圖之步驟之後第3b圖之橫切面。 第4c圖在第4a圖之步驟之後第3c圖之橫切面。 第4d圖在第4a圖之步驟之後第3d圖之橫切面。 第5圖在記憶節點，導電性間隔層和電容器板產生之後 第4d圖之橫切面。 這些圖式未依比例繪製。 在本實施例中設有一種由單晶矽所構成之基板1。 在基板1之表面上沈積一種厚度大約20nm之Si02，以 便產生第一隔離層Π。爲了產生一種由氮化矽所構成之 層N，須沈積厚度大約50nm之氮化矽。爲了產生第二隔 離層12,須沈積厚度大約200nm之Si02(第1圖）。/ 藉助於條形之第一光阻遮罩（其條形大約1 〇 〇 n m寬且相 互間之距離大約是lOOnm)來對第二隔離層12,此種由氮 化矽所構成之層N以及第一隔離層I 1進行結構化，使基 板1之一部份裸露出來* 然後去除第一光阻遮罩。例 如以HBr來對基板1進行蝕刻至大約5〇()nm深以便產生 溝渠G (第1圖）。已結構化之第二隔離層I 2因此是作爲 遮罩用。 爲了產生大約厚之隔離區13,須進行熱氧化作 用。隔離區I 3覆蓋溝渠G之側面和底部（第1圖）。 然後沈積厚度大約50nm之同次（in situ)接雜之多晶 矽，其被以化學機械方式而拋光直至第二隔離層12被去 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I I--I J I------ί'-!1---訂----------線-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 461086 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（、。） 除爲主。然後對多晶矽進行回（b a c k )蝕刻至大約4 0 0 n m 深。 藉助於條形之第二光阻遮罩（未顯示，其條形未覆蓋此 構渠G之第一側面）來去除此隔離區I 3之裸露的部份（第 2圖）。HF例如適合作蝕刻劑。由氮化矽所構成之層N可 保護第一隔離層I 1之一部份。 然後沈積厚度大約50nm之另一同次（in situ)摻雜之 多曰b砂且藉由化學機械抛光法而進行回（back)硏磨直至 氮化矽層N裸露爲止。 . 藉由以η -摻雜之離子來進行之植入而在基板1中產生 條形之第一摻雜區D 1，其配置在溝渠G之間且鄰接於基 板1之表面（第2圖）。第一摻雜區Di大約20nm厚。/ 然後對多晶矽進行回蝕刻至大約3 3 0 n m深。溝渠G中 之摻雜之多晶矽形成位元線B，其配置在溝渠G之下部 中。隔離區I 3在溝渠G之下部中在第一側面上具有條形 之凹口，其中此位元線B鄰接於基板1(第2圖）。 爲了去除此蝕刻殘渣，須進行一種熱氧化，且這樣所產 生之S i 02隨藉由濕式蝕刻而去除。然後去除此種由氮化 矽所構成之層N。 y 爲了產生另一隔離區14,須進行一種熱氧化，此隔離區 I 4大約Snn!厚且覆蓋此溝渠G之側面之配置在溝渠G之 下部上方之此部份以及覆蓋位元線B之上部平面（第3 a 至’3 e圖）。熱氧化是作爲退火步驟用，藉此可使摻雜物質 由位元線B擴散至基板1中且在該處可形成第二摻雜區 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------：-------*t)-------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 461086 B7__ 五、發明說明（"） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) D2(第3a,3b圖）。每一第二摻雜區D2都鄰接於每一溝渠 G，溝渠G中配置著位元線，摻雜物質（其產生第二摻雜區 D2 )由位元線擴散而出。第二摻雜區D2配置在此溝渠和 相鄰之溝渠之間且鄰接於溝渠G之凹口以及與相鄰之溝 渠相隔開。 然後沈積厚度大約50nm之同次摻雜之多晶矽，使塡入 溝渠G中。多晶矽上方沈積厚度大約80nm之矽化鎢。爲 了產生一種保護層S，須沈積厚度大約50nm之氮化矽（第 3 a至3 d圖）。 藉助於條形之第三光阻遮罩（未顯示，其條形垂直於第 一光阻遮罩之條形而延伸且大約是1 OOnm寬，各條形相互 間之矩離大約是1 OOnm )而對氮化矽，矽化鎢以及多晶矽的 進行蝕刻直到另一隔離區I 4之配置在位元線B上之此部 份裸露爲止。由多晶矽和矽化鎢因此可產生一些垂直於 位元線B而延伸之字元線W，這些字元線W具有向下對準 之外翻區，其可到達溝渠G中（第3 a至3 e圖）。/ 經濟部智慧財產局員工消費合·作社印製 去除第三光阻遮罩。爲了使漏電流變小，須進行一種熱 氧化作用，使另一隔離區14以區段之方式而變厚直至字 元線W下方爲止。在字元線w之邊緣區域中此隔離區14 因此變厚。熱氧化作用對應於平面式電晶體中之所謂再 氧化步驟。 爲了產生一些隔離用之間隔層Sp，須沈積厚度大約 1 0 n m之氮化矽且進行回蝕刻（第3 a至3 e圖）。間隔層_ s P 覆蓋字元線W之側面以及覆蓋上述隔離區I 3 , I 4之一部 -13 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公复） 461086 A7 _ _B7 ___ 五、發明說明（^ ) 份。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 然後沈積厚度大約50nm之Si02且以化學機械方式拋 光直至保護層S裸露爲止。然後對進行回蝕刻直至 基板1裸露爲止。在溝渠中因此產生一些隔離結構15, 使得在每一溝渠G中在所屬之位元線B上方交替地配置 著字元線W之外翻區及隔離區15(第4a至4d圖）。 然後沈積厚度大約1 0 n m之同次摻雜之多晶矽。此種厚 度須很小，使字元線W之間的中間空間不會被塡滿。 藉助於條形之第四光阻遮罩（未'顯示，其對應於第一光 阻遮罩）而使溝渠G上方之多晶矽去除。 去除第四光阻遮罩。爲了產生此遮罩Μ，則須以CVD方 法以較高之速率來沈積Si02，使Si 02在多晶矽之配置於 字元線W上方之此部份之水平表面上方生成大約是其它位 於下方位置處者之二倍之厚度（即，大約20nm)。 然後對S i 02蝕刻至大約1 Onm深，使多晶矽之配置於字 元線W之間的此部份裸露出來。由S i 02因此可產生此遮 罩Μ(第4a至4d圖）。_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 例如以HB r選擇性地對此遮罩Μ及該隔離結構I 5來對 多晶矽及基板I進行蝕刻，以便在字元線W之間（即，溝渠 G之間）產生各凹入區V(第4b和4d圖）。這些凹入區V 大約4 5 0 n m深，因此較隔離區I 3之凹口還深。 藉由凹入區V而由第一摻雜區D1產生電晶體之上部源 極/汲極區S / Do。此外，由多晶矽產生導電性結構L ,其是 與上部源極/汲極區S / Do相連接。由於先前以第四光阻 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4 6 1086 A7 B7 五、發明說明（〇 ) 遮罩來進行之蝕刻步驟，則這些沿著字元線w而相鄰之導 電性結構L可互相隔離。此外，藉由凹入區V而由第二 慘雜區D2產生電晶體之下部源極/汲極區S/Du(第4a和 4d圖）。在溝渠之第一側面上這些字元線用作電晶體之 閘極電極而另一隔離區用作閘極介電質。基板1之此部 份（其配置在每一電晶體之上部源極/汲極區S / Do和下部 源極/汲極區S / D u之間）用作電晶體之通道區。 然後沈積厚度大約是l〇〇nm之Si02且藉由化學-機械 拋光法而被整平。在凹入區V中因此產生其它之隔離結 構16(第4b和4d圖）。 藉由微影術之方法而使導電性結構L裸露（第5圖）。 然後沈積厚度大約500nm之同次摻雜之多晶矽，其上沈積 厚度大約1 〇〇nm之矽化鎢。藉由微影術而由矽化鎢和多 晶矽產生各電容器之記憶節點k，記憶節點k是與導電性 結構L相連接（第5圖）。 記憶節點K之表面是由導電性間隔層s p ’所放大，這些 間隔層sp’是由沈積厚度大約20nm之矽化鎢以及隨後進 行回蝕刻而產生。爲了產生電容器介電質KD，須沈積厚 度大約6nm之氮化矽且進行氧化至大約lnm深。爲了產 生一種各電容器所共用之電容器板p，須沈積一種厚度大 約是100nm之氮化鈦（第5圖）。 在本實施例中產生一種DRAM晶胞配置，其記憶胞其有 一個電晶體及一個與此電晶體相連接之電容器。 本實施例可有許多變型，其同樣在本發明之範圍中。# (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

•*-r"J 線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -15-

461086 A7 __B7 五、發明說明（4 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 層，各深渠，各結構，各凹入區和各區之尺寸因此可依據 各別之需求而調整。同樣情況亦適用於各種材料之選取。 符號之說明 .. 1.......基板 B.......位元線

Dl，D2 .摻雜區 G.......溝渠 I 1，I 2 .隔離層 I 3，I 4 .隔離區 ’ I 5 , I 6 .隔離結構 K........記憶節點 KD.......電容器介電質 L........導電性結構 Μ........遮罩 Ν........由氮化矽所構成之層 Ρ.........電容器板 S.........保護層 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 S / D 〇，S / D u ..源極-汲極-區 Sp , Sp’ ...間隔層 W........字元線 V........凹入區 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 461086 A8 B8 C8 D8

   六、申請專利範圍 （89年9月修正) 1 . 一種DRAM晶胞配置，其特徵爲： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -具有多個記憶胞，這些記憶胞分別具有一個垂直式 電晶體及一個電容器， -基板（1)具有互相平行而延伸之溝渠（G)，溝渠（G)中 配置著位元線（B )， -位元線（B )配置在所屬溝渠（G )之下部中， -溝渠（G)之下部直至一種平行於溝渠（G)而延伸之配 置於溝渠（G )之第一側面上之條形凹口處都設有一種配 置在位元線（B )和基板（1 )之間的隔離區（I 3 ), -溝渠（G )之側面之配置於溝渠（G )下部上方之此部份 以及位元線（B )之上部平面都設有另一隔離區（I 4 )， -字元線（W )垂直於位元線（B )而延伸， -字元線（W)直至往下對準之外翻區（其到達溝渠（G ) 中且配置於位元線（B)上方）爲止都是在基板（1)上方延 伸且藉由隔離層（I 1 )而與基板（1 )相隔離， -溝渠（G )中於位元線（B )上方交替地配置字元線（w ) 之外翻區及隔離結構（15)， 經濟部智慧財.產局員工消費合作社印製 -電晶體之上部源極/汲極區（S / Do )和下部源極/汲極 區（S/Du)是配置在溝渠（G)之間和字元線（W)下方， -在基板（1 )中配置其它隔離結構（I 6 )，上部源極/汲 極區（S / Do )是由沿著溝渠（G )而相鄰之電晶體所隔開， -電晶體之上部源極/汲極區（S / D 〇 )是與記憶胞之電 容器相連接。 2 ·如申請專利範圍第1項之DRAM晶胞配置，其中 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 6 1 08 6 as B8 C8 D8、申請專利範圍 -電晶體之下部源極/汲極匾（S/Du)配置在溝渠（G)和 一個相鄰之溝渠（G)之間且是由相鄰之溝渠（G)所隔 開。 3. 如申請專利範圍第1或第2項之DRAM晶胞配置，其中 -記億胞之一之電晶皞之上部源極/汲極區（S/Du)是 以隔離層（II)覆蓋， -字元線（W)在隔離層（II)上方延伸， -上部源極/汲極區（S/DO)在隔離層（II)上之投影須 與字元線（W)隔離層（II)上之投影相重叠，使其遠離字 元線（W)之投影之二側而延伸，使上部源極/汲極區（S/ Do)之二値部份之投影鄰接於字元線（W)之投影且不與 字元線（W)之投影相重叠， -字元線（W)之側面設有隔離用之間隔層（Sp>， -字元線（w)之舆上部源極/汲極區（S/Do)相遠離之 上部表面設有隔離用之保護層（S), -導電性結構（L)覆蓋該保護（S)及間隔層（Sp>且重 叠於上部源極/汲極區（S/Do)之上述二個部份， -記億胞之電容器配置在導電性結構上。 4. 如申請專利範圍第1或第2項之DRAM晶胞配置，其中 -其它隔離結構（II)使這些沿著溝渠（6)而相鄰之電 晶體之下部源極/汲極區（S/Du)互相隔離， -這些沿箸溝渠（G)而相鄰之電晶體之下部源極/汲棰 區及其它隔離結構（16)交替地在凹口之區域中鄰接於 -1 8 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ，裝 ----訂----- 線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4 6 1 08 6 A8 B8 C8 D8 六 ' 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 申請專利範圍 位元線（B )。 5. 如申請專利範圍第1或第2項之DRAM晶胞配置，其中 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -其它隔離區（14)中由字元線（W)所覆之部份在字元 線（W)之邊線處變厚。 6. —種DRAM晶胞配置之製造方法，其特徽為： -在基板（1)上産生一種隔離層（II), -在基板（1)中産生一些互相平行而延伸之溝渠（G), -在溝渠（G)之下部直至平行於溝渠（G)而延伸之配置 於溝渠（G)之第一侧面上之條形之凹口為止都設有一 種隔離區（13), -在溝渠（G)之下部中産生位元線（B)， -溝渠（G)之側面之配置於溝渠（G)之下部上方之此部 份以及位元線（B)都設有另一隔離區（14)， _施加一種導電性材料以便琪入溝渠（G)中， -産生一種保護層（S)，其覆蓋該導電性材料， -須對此導電性材料及該保護層（S )進行結構化，以便 産生由保護層（S)所覆蓋之字元線（W)，這些字元線垂直 於位元線（B)而延伸且具有向下之外翻匾，逭些外翻區 到達溝渠（G )中， -沈積一種絶緣材料且與該隔離層（S)—起選擇性地 對該保護層（S)和基板（1}而被回（back)蝕刻直至基板 (1)裸露為止，以便在溝渠（G)中産生各隔離結構（15)， 這些隔離結構配置在字元線（W)之外翻匾之間及位元線 (B)之上方， -19-本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A8 B8 C8 D8 461086 六、申請專利範圍 -選擇性地對各隔離結構（15)來對基板U〉進行蝕刻， 以便在字元線（W)之間和溝渠（6)之間産生凹入區（V)， (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -在各溝蕖（G)之間和各凹入區（V)之間在基板（1>中 産生各記億胞之電晶體之上部源槿/汲棰匾（S/Do), -在基板（1>中在上部頫極/汲極匾（S/Do)下方産生電 晶體之下部源極/汲極區（S/Du),這些下部源極/汲極區 (S/Du>分別鄰接於各凹口中之一， -在凹入匾（V)中産生其它之隔離結構（16), -産生各記億胞之電容器，這些電容器分別與上部源 » 極/汲極區（S/Do)中之一相連接β 7.如申請專利範圍第6項之方法，其中 -位元線（Β)之至少一部份（其鄰接於凹口）是由摻雜 之多晶矽所構成， -進行一種退火步驟，使摻雜物質由位元線（Β)擴散至 基板（1)中而形成一種摻雜匾（D2〉，摻雜匾（D2)配置在 溝渠（6)與相鄰之溝渠（G)之間且鄰接於凹口以及與相 鄰之溝渠（G)相隔開，位元線（Β)配置在溝渠（G)中。 8·如申請專利範圍第6或7項之方法，其中 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -在藉由絶緣材料之沈積及回蝕刻而産生各凹入區（V) 之前産生一些間隔層（Sp)，其覆蓋字元線（W)之側面， -在産生各隔離結構（15)之後沈積一種導電性材料， 其厚度須使字元線（W)之間的中間空間不被埔滿， -該導電性材料之配置於溝渠（6)上方之此部份被去 除， -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 461086 A8 B8 C8 D8 六 、申請專利範圍 字 於 置 配 之 料 材 性 電 ， 導面 該表 蓋平 覆水 其之 K份 (M部 罩此 遮之 種方 1 上 生W) 元 區 入 凹 各 生 産 了 為 料 材 性 電 導 對 導 生 産廛 來極 料汲 板構 基結 及性 i QS8T 擇刻 選蝕 須行 ),進 構 結 此 S _ ί 帛Ξ冑 0 Μ 二於、 對g接 Μ ^ 0 性 AL) ο D / S 上 )/ L /(X 構 結 性 脣 導 該 於 生 鹿 器 容請 電申 -如 9 中 其 法 方 之 項 8 第 圍 範 利 專 罩 遮 該 生 産 了 為 料 材 線 絶 —5 種1 積 沈 式 ί之 之ί Γ 0 fo電 η.ΓΕ 〇 導 (C該 形在 共料 是材 不緣 以絶 須此 ),使 最 有 具 方 上 面 表 平 水 之 份 部 此 之 方 上 ΧΪ/ W /V 線 元 ， 字度 於厚 置之 配大 遮 料間 材之 如 進的申 Μ 回份專 m(行部請 生 産 所 料 材 緣11止 直 絶，為 由刻露 是蝕裸 緣} 絶(if 此線 對元 須字 是於 程置 過配 其之 料 材 性 S 導 至 直 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 該在 IpST 導 中 > ί 砂 J晶 法多 方之 之雜 項摻 β 有 0 ^ Λ 範料 5ΙΒΓ J材 利性 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 蝕 回 行 積 沈 後 之 料 材 性 I IpST 導 該Ϊ 積直 ί ^ 沈 進 且 料 材 性 助 辅 RBB 極 止 為 露 裸 面 侧 之 料 材 性 a— 導 該 至 料 材 性 導 該 在 生 CB1 連 單 遮 使 9 用 作 化 氣 熱 BBB 種 1 行 進 上 份 部 的 0 裸 之 區 離 隔 較 法匿 方入 之凹 項些 7 這 第使 或), 〇 V 4 6( t 第M^ e AiI利各 M專生 fe申須 中 其 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4 6 1 OS 6 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 之凹口還深。 12.如申請專利範圍第6或第7項之方法，其中 -在産生字元線（W)之後須進行一種熱氣化，使其它 隔離匾（14)之由字元線（W)所覆蓋之部份在字元線（W) 之邊緣處變厚。 -------------、裝-------避訂---------線'j (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4現格（210 X 297公釐）