DE10164884B4 - Dynamische Speichervorrichtung mit einer Self-Aligned-Kontaktstruktur, die Dual-Abstandshalter verwendet, und Herstellungsverfahren dafür - Google Patents
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Abstract
Dynamische
Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff umfassend:
eine erste Isolationszwischenschicht (206), die auf einem Halblleitersubstrat ausgebildet ist, in welchem Transsitoren bestehend aus einem Gate (203), einem Kondensator-Kontaktbereich (205a) und einem Bitleitungs-Kontaktbereich (205b) ausgebildet sind, wobei die erste Isolationszwischenschicht (206) eine Bitleitungs-Kontaktöffnung (207) aufweist, die den Bitleitungs-Kontaktbereich (205b) freilegt;
zwei auf der ersten Isolationszwischenschicht (206) ausgebildete beabstandete Bitleitungsstrukturen (211), wobei der Kondensator-Kontaktbereich (205a) unterhalb der Bitleitungsstrukturen (211) angeordnet ist und zwischen den Bitleitungsstrukturen (211) ausgerichtet ist,, und wobei die Bitleitungsstrukturen (211) eine Bitleitung (208), die mit dem Bitleitungs-Kontaktbereich (205b) über die Bitleitungs-Kontaktöffnung (207) in Kontakt steht, und eine auf der Bitleitung (208) aufgebrachte Siliziumsnitridmaskierungsschicht (210) enthalten;
Siliziumoxidabstandshalter (212), die auf den Seiten der Bitleitungsstrukturen (211) ausgebildet sind, wobei eine obere Oberfläche (212a) der Siliziumoxidabstandshalter (212) mit einer Höhe ausgebildet ist, die niedriger als die einer Bodenoberfläche einer Siliziumnitridmaskierungsschicht (210) ist, wodurch obere Seitenabschnitte der Bitleitungsstrukturen (211) teilweise freigelegt sind;...
eine erste Isolationszwischenschicht (206), die auf einem Halblleitersubstrat ausgebildet ist, in welchem Transsitoren bestehend aus einem Gate (203), einem Kondensator-Kontaktbereich (205a) und einem Bitleitungs-Kontaktbereich (205b) ausgebildet sind, wobei die erste Isolationszwischenschicht (206) eine Bitleitungs-Kontaktöffnung (207) aufweist, die den Bitleitungs-Kontaktbereich (205b) freilegt;
zwei auf der ersten Isolationszwischenschicht (206) ausgebildete beabstandete Bitleitungsstrukturen (211), wobei der Kondensator-Kontaktbereich (205a) unterhalb der Bitleitungsstrukturen (211) angeordnet ist und zwischen den Bitleitungsstrukturen (211) ausgerichtet ist,, und wobei die Bitleitungsstrukturen (211) eine Bitleitung (208), die mit dem Bitleitungs-Kontaktbereich (205b) über die Bitleitungs-Kontaktöffnung (207) in Kontakt steht, und eine auf der Bitleitung (208) aufgebrachte Siliziumsnitridmaskierungsschicht (210) enthalten;
Siliziumoxidabstandshalter (212), die auf den Seiten der Bitleitungsstrukturen (211) ausgebildet sind, wobei eine obere Oberfläche (212a) der Siliziumoxidabstandshalter (212) mit einer Höhe ausgebildet ist, die niedriger als die einer Bodenoberfläche einer Siliziumnitridmaskierungsschicht (210) ist, wodurch obere Seitenabschnitte der Bitleitungsstrukturen (211) teilweise freigelegt sind;...
Description
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Gebiet der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine dynamische Speicher vorrichtung und ein Herstellungsverfahren dafür, und insbesondere mit einer Self-Aligned-Kontaktstruktur, die Dual-Abstandshalter aus unterschiedlichen Materialien verwendet.
- Da die Elemente eine Halbleitervorrichtung immer dichter integriert werden, werden charakteristische Größen der Muster, die auf einem Chip ausgebildet werden, wie etwa die Breite einer Leitungsschicht und der Raum zwischen den Leitungsschichten immer kleiner und kleiner. Ein besonders wichtiges Verfahren bei jedem Halbleiterherstellungsverfahren ist die Ausbildung von Kontakten, die die isolierten Bereiche verbinden, die auf einem Halbleitersubstrat mit einer Leitungsschicht ausgebildet sind. Eine Schlüsselüberlegung bei der Ausbildung dieser Kontakte ist das Sicherstellen von ausreichenden Ausrichtungs- und Isolationsgrenzen bzw. -spielräumen, welche zu vergrößerten Kontaktbereichen geführt haben. Dementsprechend ist bei Speichervorrichtungen, wie beispielsweise dynamischen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (DRAM), die Kontaktfläche eine wichtiger Faktor, der die Größe einer Speicherzelle bestimmt.
- Bei hochintegrierten Halbleitervorrichtungen, die eine Technologie mit einer charakteristische Größe von nicht mehr als 0,25 Mikron verwenden, wird es schwierig, kleine Kontaktöffnungen mit herkömmlichen Herstellungsverfahren auszubilden. Insbesondere bei Speichervorrichtungen, die eine Vielzahl von Leitungsschichten verwenden, ist die Höhe zwischen den Leitungsschichten aufgrund einer dazwischenliegenden Isolationszwischenschicht vergrößert, so daß die Ausbildung eines Kontaktes zwischen den Leitungsschichten sehr schwierig wird. Dementsprechend ist für die Fälle, bei denen eine Steuerung der Design Rule (d.h. der Designparameter) beschränkt ist und komplexe Muster bzw. Masken wie beispielsweise Speicherzellen, wiederholt werden, ein Verfahren entwickelt worden, bei dem eine Kontaktöffnung durch eine Self-Aligned-Technik ausgebildet wird, um die Zellenfläche zu verringern.
- Bei herkömmlichen Self-Aligned-Kontaktverfahren wird der Kontakt unter Verwendung des Stufenunterschieds einer peripheren Struktur ausgebildet. Kontakte mit verschiedenen Größen können ohne die Verwendung einer Maske erzielt werden, anhängig von der peripheren Strukturhöhe, der Dicke des Isolationsmaterials an der Stelle, an der die Kontaktöffnung ausgebildet werden soll, und dem Ätzverfahren. Bei diesem weit verbreiteten Self-Aligned-Kontaktverfahren wird eine Kontaktöffnung durch ein Ausnutzen der Ätzselektivität der Oxid- und Nitridschichten, während der Verwendung eines anisotropes Ätzverfahrens ausgebildet.
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1 zeigt eine Querschnittsansicht einer Halbleitervorrichtung mit einer Self-Aligned-Kontaktstruktur (im Folgenden wird „self-aligned" mit „selbst ausgerichtet" bezeichnet), die gemäß einem herkömmlichen Verfahren ausgebildet worden ist. Gemäß1 enthalten linienartige Leitungsstrukturen19 , die auf einem Halbleitersubstrat10 ausgebildet sind, eine erste Leitungsschicht16 und eine Siliziumnitridschicht18 , die auf der ersten Leitungsschicht16 „gestapelt" bzw. aufgebracht ist. Nach Ausbilden von Siliziumnitridabstandshaltern20 an den Seiten der Leitungsstrukturen19 wird eine Isolationsschicht22 , die aus Siliziumoxid besteht, über den Leitungsstrukturen19 und dem Substrat10 ausgebildet. Anschließend wird ein anisotropes Ätzverfahren, das die selektiven Ätzraten der Siliziumoxid- und Siliziumnitridschicht ausnutzt, verwendet, um zum Ausbilden einer selbst ausgerichteten (self-aligned) Kontaktöffnung23 , die den Substratbereich zwischen den Leiterstrukturen19 freilegt, die Siliziumoxidisolationsschicht22 wegzuätzen. - Nach einem Auftragen einer zweiten Leitungsschicht
24 , welche die selbst ausgerichtete Kontaktöffnung23 auffüllt, wird die zweite Leitungsschicht24 durch ein Rückätzverfahren oder ein chemisch-mechanisches Polieren (CMP) entfernt, bis die obere Oberfläche der Isolationsschicht22 freigelegt ist. Im Ergebnis ist damit eine selbst ausgerichtete Kontaktstruktur in der selbst ausgerichteten Kontaktöffnung23 ausgebildet. - Bei diesem herkömmlichen Verfahren wird die Siliziumoxidisolationsschicht
22 unter der Bedingung geätzt, daß das Siliziumoxid schneller als das Siliziumnitrid der auf der ersten Leitungsschicht16 aufgebrachten Siliziumnitridschicht18 geätzt wird, wodurch die selbst ausgerichtete Kontaktöffnung23 ausgebildet wird. Da Siliziumnitrid ein nicht-leitendes Material ist, wird zwischen der ersten Leitungsschicht16 , die von der Siliziumnitridschicht18 bedeckt wird, und der zweiten Leitungsschicht24 innerhalb der selbst ausgerichteten Kontaktöffnung kein elektrischer Kurzschluß erzeugt. Da jedoch die Dielektrizitätskonstante von Siliziumnitrid7 ,5 beträgt, wird die Kapazität zwischen der ersten Leitungsschicht16 und der zweiten Leitungsschicht24 , verglichen mit einer allgemeinen bzw. herkömmlichen Kontaktstruktur, bei welcher die erste Leitungsschicht von der zweiten Leitungsschicht unter Verwendung einer Siliziumoxidschicht mit einer Dielektrizitätskonstanten von 3,9 elektrisch isoliert ist, um einen Faktor von 2 vergrößert. - Für den Fall einer DRAM-Vorrichtung, bei der eine Kondensator-Kontaktöffnung so ausgebildet ist, daß sie mit einer Bitleitung, die die oben beschriebene Self-Aligned-Kontaktstruktur verwendet, selbst ausgerichtet ist, wird eine Bitleitungskapazität (CBL) verglichen mit einer allgemeinen bzw. herkömmlichen Kontaktstruktur vergrößert, bei welcher die Bitleitung und der Kondensatorkontaktstopfen bzw. -stecker (d.h., die Speicherelektrode) voneinander durch die Siliziumoxidschicht isoliert sind, was zu einer verringerten Zellkapazität führt. Wenn beispielsweise eine selbst ausgerichtete Kondensator-Kontaktöffnung in einer DRAM-Vorrichtung mit einem Designparameter von 0,15 μm ausgebildet ist, wird eine Ladungskapazität zwischen der Bitleitung und der Speicherelektrode so erhöht, daß die Bitleitungskapazität (CBL) auf 30 fF erhöht wird.
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2 zeigt eine Querschnittsansicht einer Halbleitervorrichtung mit einer selbst ausgerichteten Kontaktstruktur gemäß einem anderen herkömmlichen Verfahren, welches Dual-Abstandshalter verwendet. Gemäß2 enthalten Leitungsstrukturen39 vom Zahlentyp, die auf einem Halbleitersubstrat30 ausgebildet sind, eine erste Leitungsschicht36 , die von einer Siliziumnitridschicht38 bedeckt ist. An den Seiten der Leitungsstrukturen39 werden zwei Abstandshalter, die aus einem Siliziumoxidabstandshalter40 und einem Siliziumnitridabstandshalter42 bestehen, ausgebildet. Eine Isolationsschicht44 wird über den Leitungsstrukturen39 und dem Substrat30 ausgebildet und zum Ausbilden einer selbst ausgerichteten Kontaktöffnung45 maskiert, die einen Abschnitt des Substrat30 zwischen den Leitungsstrukturen39 freilegt. Die selbst ausgerichtete Kontaktöffnung45 wird mit einer zweiten Leitungsschicht46 aufgefüllt, um dadurch eine selbst ausgerichtete Kontaktstruktur auszubilden. - Gemäß diesem zweiten herkömmlichen Verfahren werden Abstandshalter
40 , die aus Siliziumoxid mit einer niedrigeren Dielektrizitätskonstanten als Siliziumnitrid bestehen, auf beiden Seiten der Leitungsstrukturen39 ausgebildet und anschließend werden weiter die Abstandshalter42 , die aus Siliziumnitrid bestehen, zum Verwirklichen des selbst ausgerichteten Kontaktes ausgebildet. Falls jedoch eine Fehlausrichtung während eines Lithographieverfahrens für den selbst ausgerichteten Kontakt auftritt, kann dies zu der unerwünschten Situation führen, daß das Ätzen in der Nähe der Ecken der Leitungsstrukturen39 derart fortschreitet, daß der Siliziumabstandshalter40 zusammen mit der Siliziumoxidisolationsschicht44 schnell geätzt wird, und somit die Oberfläche der ersten Leitungsschicht36 freigelegt wird. Folglich kann ein elektrischer Kurzschluß zwischen der ersten Leitungsschicht36 und der zweiten Leitungsschicht46 innerhalb der selbst ausgerichteten Kontaktöffnung45 erzeugt werden. - Ein anderes herkömmliches Verfahren, bei dem eine selbst ausgerichtete Kontaktstruktur unter Verwendung von Dual-Abstandshaltern realisiert ist, die aus einem Siliziumoxidabstandshalter und einem Siliziumnitridabstandshalter bestehen, wird in dem US-Patent Nr. 5 899 722 offenbart.
3 zeigt eine Querschnittsansicht einer in diesem US-Patent offenbarten Halbleitervorrichtung. - Gemäß
3 enthalten linienartige Halbleiterstrukturen59 , die auf einem Halbleitersubstrat50 ausgebildet sind, eine erste Leitungsschicht56 , die mit einer Siliziumnitridschicht58 bedeckt ist. Ein Siliziumnitridabstandshalter60 und ein Siliziumoxidabstandshalter62 werden aufeinanderfolgend auf den Seiten der Leitungsstrukturen59 ausgebildet. Eine Siliziumoxid-Isolationsschicht64 wird über den Leitungsstrukturen59 und dem Substrat50 ausgebildet. Durch Benutzen eines anisotropen Ätzverfahrens unter Verwendung der selektiven Ätzraten der Siliziumoxid- und Siliziumnitridschichten wird die Isolationsschicht64 zum Ausbilden einer selbst ausgerichteten Kontaktöffnung65 , die einen Abschnitt des Substrats50 zwischen den Leitungsstrukturen59 freilegt, weggeätzt. - Während diesen anisotropen Ätzverfahrens werden die Siliziumoxidabstandshalter
62 innerhalb der selbst ausgerichteten Kontaktöffnung65 zusammen mit der Siliziumoxidisolationsschicht64 weggeätzt. Anschließend wird die selbst ausgerichtete Kontaktöffnung65 mit einer zweiten Leitungsschicht66 aufgefüllt, um dadurch die selbst ausgerichtete Kontaktstruktur auszubilden. - Gemäß dem in US-Patent Nr. 5 899 722 offenbarten Verfahren wird, obwohl eine Fehlausrichtung während eines lithographischen Verfahrens zum Ausbilden des selbst ausgerichteten Kontaktes auftreten derart kann, daß das Ätzen in der Nähe der Ecken der Halbleiterstrukturen
59 fortschreitet, kein elektrischer Kurzschluß zwischen der ersten Leitungsschicht56 und der zweiten Leitungsschicht66 erzeugt, da die obere Oberfläche und die Seiten der ersten Leitungsschicht56 mit der nichtleitenden Siliziumnitridschicht58 und dem Siliziumnitridabstandshalter60 bedeckt sind. Da jedoch die Siliziumoxidabstandshalter62 innerhalb der selbst ausgerichteten Kontaktöffnung65 während des Ätzverfahrens entfernt werden, bestehen lediglich die Siliziumnitridabstandshalter mit einer höheren Dielektrizitätskonstante als das Siliziumoxid zwischen der ersten Leitungsschicht56 und der zweiten Leitungsschicht66 , welche ähnlich zu dem in1 gezeigten herkömmlichen Verfahren ist. Dementsprechend ist die Ladungskapazität zwischen der ersten Leitungsschicht56 und der zweiten Leitungsschicht66 innerhalb der selbst ausgerichteten Kontaktöffnung65 nicht erniedrigt und ist ähnlich der in Bezug auf1 beschriebenen. - Die US-Patent Nr. 5 731 236, 5 766 992 und 5 817 562 offenbaren allgemeine Verfahren, bei welchen ein Siliziumnitridabstandshalter ausgebildet wird, nachdem ein Siliziumoxidabstandshalter an den Seiten der Leitungsstruktur ausgebildet worden ist. Da gemäß diesen Verfahren der Siliziumoxidabstandshalter durch ein thermisches Oxidationsverfahren ausgebildet worden ist, ist der Siliziumoxidabstandshalter sehr dünn (z.B. eine Dicke von weniger als ca. 10 nm), was nicht zu einer Verringerung einer Ladungskapazität führt. Wenn jedoch der Siliziumoxidabstandshalter relativ schnell während des Ätzverfahrens zu dem selbst ausgerichteten Kontakt geätzt wird, wird ein elektrischer Kurzschluß zwischen der Leitungsschicht und der leitenden Struktur innerhalb der selbst ausgerichteten Kontaktöffnung erzeugt. Ferner können diese Verfahren nicht bei Fällen angewendet werden, bei denen der Leiter aus einem Metall besteht, das leicht oxidiert werden kann.
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US 6,096,594 offenbart ein Herstellungsverfahren und einen Aufbau einer DRAM-Vorrichtung. Im Rahmen dieses Verfahrens wird ein Substrat vorgesehen, auf welchem ein Transistor ausgebildet ist. Auf dem Substrat wird eine Bitleitung ausgebildet. Die Bitleitung ist mit dem Transistor durch ein Kontaktloch elektrisch gekoppelt. Auf der Bitleitung wird eine zweite dielektrische Schicht ausgebildet, welche eine Knotenkontaktöffnung aufweist. Es wird ein Ätzschritt zum Ätzen der Bitleitung durchgeführt. Auf der Seitenwand der Bitleitung wird ein konkave Oberfläche ausgebildet. Auf den Seitenwänden der Knotenkontaktöffnung werden Spacer-Schichten ausgebildet. Jede Spacer-Schicht wird zum Isolieren der konkaven Oberfläche verwendet. Von dem Draufsicht-Layout aus gesehen kann ein Abschnitt der Knotenkontaktöffnung somit mit der Bitleitung überlappen. Die Größe des DRAM wird somit effektiv verringert. - KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
- Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine DRAM-Vorrichtung zu schaffen, bei welcher eine Kondensator-Kontaktöffnung durch ein selbst ausgerichtetes Kontaktverfahren mit einer Bitleitung ausgebildet wird, wodurch die Ladungskapazität zwischen der Bitleitung und einer Leitungsschicht innerhalb der Kondensator-Kontaktöffnung verringert wird.
- Ferner ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein entsprechendes Herstellungsverfahren zu schaffen.
- Bei dem Aspekt der Erfindung wird eine dynamische Speichervorrichtung mit wahlfreien Zugriff vorgesehen, die eine auf einem Halbleitersubstrat ausgebildete erste Isolationszwischenschicht aufweist, in welcher Transistoren bestehend aus einem Gate, einem Kondensator-Kontaktbereich und einem Bitleitungs-Kontaktbereich ausgebildet sind. Die erste Isolationszwischenschicht weist eine Bitleitungs-Kontaktöffnung auf, die den Bitleitungs-Kontaktbereich freilegt. Zwei beabstandete Bitleitungsstrukturen sind auf der ersten Isolationszwischenschicht ausgebildet. Der Kondensator-Kontaktbereich ist unterhalb angeordnet und zwischen den Bitleitungsstrukturen ausgerichtet, und jede der Bitleitungsstrukturen enthält eine Bitleitung, die mit dem Bitleitungs-Kontaktbereich über eine Bitleitungs-Kontaktöffnung in Kontakt steht, und eine auf der Bitleitung aufgebrachte Siliziumnitridmaskierungsschicht. Siliziumoxidab standshalter sind auf den Seiten jeder Bitleitungsstruktur ausgebildet, wobei eine obere Oberfläche der Oxidabstandshalter mit einer Höhe ausgebildet ist, die höher als die obere Oberfläche der Siliziumnitridmaskierungsschicht ist, wodurch obere Seitenabschnitte der Bitleitungsstrukturen teilweise freigelegt sind. Siliziumnitridabstandshalter werden auf den freigelegten oberen Seitenabschnitten jeder der Bitleitungsstrukturen und der Oberfläche der Siliziumoxidabstandshalter ausgebildet. Eine zweite Isolationszwischenschicht, die auf den Bitleitungsstrukturen und der ersten Isolationszwischenschicht abgebildet ist, enthält eine selbst ausgerichtete Kontaktöffnung, die Siliziumnitridabstandshalter in dem Kondensator-Kontaktbereich freilegt. Eine Kondensatorleitungsschicht füllt die selbst ausgerichtete Kontaktöffnung auf und ist mit dem Bitleitungsstrukturen selbst ausgerichtet.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung sind Dual-Abstandshalter (d.h., ein Siliziumoxidabstandshalter und ein Siliziumnitridabstandshalter) an den Seiten der Leitungsstrukturen ausgebildet, die die erste die mit der Siliziumnitridmaskierungsschicht bedeckte Leitungsschicht aufweisen. Die Seiten der ersten Leitungsschicht sind mit den Siliziumoxidabstandshalter mit einer niedrigen Dielektrizitätskonstante bedeckt, wodurch die Ladungskapazität zwischen der ersten Leitungsschicht und der zweiten Leitungsschicht innerhalb der selbst ausgerichteten Kontaktöffnung verringert ist.
- Da ferner die obere Oberfläche der Siliziumoxidabstandshalter mit einer Höhe ausgebildet ist, die niedriger als die obere Oberfläche der Siliziumnitridmaskierungsschicht ist, bestehen lediglich die Siliziumnitridabstandshalter an den Ecken der Leitungsstruktur. Dementsprechend wird, obgleich eine Fehlausrichtung während eines lithographischen Verfahrens für den selbst ausgerichteten Kontakt erzeugt werden kann, kein elektrischer Kurzschluß zwischen der ersten Leitungsschicht und der zweiten Leitungsschicht innerhalb der selbst ausgerichteten Kontaktöffnung erzeugt.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Die obigen Merkmale und anderen Vorteile der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beispielhaften Ausführungsformen in Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung besser ersichtlich, in welcher:
-
1 eine Querschnittsansicht einer Halbleitervorrichtung mit einer Self-Aligned-Kontaktstruktur gemäß einem ersten herkömmlichen Verfahren zeigt; -
2 eine Querschnittsansicht einer Halbleitervorrichtung mit einer Self-Aligned-Kontaktstruktur gemäß einem anderen herkömmlichen Verfahren zeigt; -
3 eine Querschnittsansicht einer Halbleitervorrichtung mit einer Self-Aligned-Kontaktstruktur gemäß einem weiteren anderen herkömmlichen Verfahren zeigt; -
4 eine Querschnittsansicht einer Halbleitervorrichtung mit einer Self-Aligned-Kontaktstruktur gemäß einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt; -
5 eine Draufsicht einer DRAM-Vorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; -
6 eine Querschnittsansicht einer DRAM-Vorrichtung mit einer Self-Aligned-Kontaktöffnung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entlang einer Linie 6-6' in5 zeigt; -
7A bis7H Querschnittsansichten zeigen, wie ein Herstellungsverfahren der in6 gezeigten DRAM-Vorrichtung darstellen; und -
8 eine Querschnittsansicht einer DRAM-Vorrichtung mit einer Self-Aligned-Kontaktöffnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entlang einer Linie 8-8' in5 zeigt. - BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
- Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung, in welcher bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gezeigt sind, detaillierter beschrieben. Die Erfindung kann jedoch verschiedenen Formen ausgesein und sollte nicht als auf die hierin dargelegten Ausführungsformen beschränkt ausgelegt werden; vielmehr sind diese Ausführungsformen dazu vorgesehen, die Offenbarung möglichst gründlich und vollständig zu machen, und dem Fachmann das Konzept der Erfindung vermitteln. In der Zeichnung ist die Dicke der Schichten und der Bereiche der Übersichtlichkeit halber vergrößert dargestellt. Ebenso ist es ersichtlich, daß wenn eine Schicht als „auf" einer anderen Schicht oder Substrat bezeichnet wird, diese Schicht entweder direkt auf der anderen Schicht oder dem Substrat angeordnet sein kann oder ebenso dazwischenliegende Schichten vorhanden sein können.
-
4 zeigt eine nicht erfindungsgemäße Querschnittsansicht einer Halbleitervorrichtung mit einer selbst ausgerichteten Kontaktstruktur. Gemäß4 sind zwei Leitungsstrukturen105 , von denen jede eine erste Leitungsschicht102 und eine auf der ersten leitenden Schicht102 aufgebrachte Siliziumnitridmarkierungsschicht104 enthält, auf einem Halbleitersubstrat100 ausgebildet. Die linienartigen Leitungsstrukturen105 sind mit einem vorbestimmten Zwischenraum (S) ausgebildet. Vorzugsweise besteht die erste Leitungsschicht102 aus einem Metall, wie beispielsweise Wolfram (W), Titan (Ti) oder Titannitrid (TiN). Alternativ kann die erste leitende Schicht102 aus dotiertem Polysilizium bestehen. - Dual-Abstandshalter, die aus einem Siliziumoxidabstandshalter
106 und einem Siliziumnitridabstandshalter108 bestehen, werden an den. Seiten der Leitungsstrukturen105 ausgebildet. Der Siliziumabstandshalter6 ist mit einer Höhe ausgebildet, die niedriger als die obere Oberfläche104a der Siliziumnitridmaskierungsschicht104 ist, wodurch die oberen Abschnitte der Seiten104b der Leitungsstrukturen105 teilweise freigelegt sind. Der Siliziumnitridabstandshalter108 ist ein äußerer Abstandshalter und ist durchgängig an den freigelegten Seiten104b der Leitungsstrukturen105 und auf den Oberflächen der Siliziumoxidabstandshalter106 ausgebildet. - Vorzugsweise besteht der Siliziumoxidabstandshalter
106 aus einem mit chemischer Dampfabscheidungsverfahren abgeschiedenem Siliziumoxid und ist so ausgebildet, daß der Abstand (d) zwischen der oberen Oberfläche104a der Siliziumnitridmakierungsschicht104 und der oberen Oberfläche106a der Siliziumoxidabstandshalter106 mehr als ungefähr ungefähr 30 nm beträgt. Bei einer alternativen Ausführungsform kann die obere Oberfläche106a des Siliziumoxidabstandshalters niedriger als die Bodenoberfläche104c der Siliziumnitridmaskierungsschicht104 ausgebildet sein. - Über den Leitungsstrukturen
105 und dem Halbleitersubstrat100 wird eine Siliziumoxidisolationsschicht110 ausgebildet, welche danach zum Ausbilden einer selbst ausgerichteten Kontaktöffnung112 , die die Siliziumnitridabstandshalter108 in dem Zwischenraum (S) der Leitungsstrukturen105 freilegt, maskiert wird. Die Siliziumoxidationsschicht110 erstreckt sich ebenso teilweise über die obere Oberfläche der Leitungsstrukturen105 . - Die selbst ausgerichtete Kontaktöffnung
112 wird mit einer zweiten Leitungsschicht114 aufgefüllt. Die zweite Leitungsschicht114 ist mit den Leitungsstrukturen105 selbst ausgerichtet, wodurch eine selbst ausgerichtete Kontaktstruktur ausgebildet ist. Die zweite Leitungsschicht114 kann zu einem stöpsel bzw -steckerartigen (plug type) Kontakt ausgebildet werden, wie in4 gezeigt, oder kann zu einem vorbestimmten Muster durch ein herkömmliches Lithographieverfahren ausgebildet werden. -
5 zeigt eine Draufsicht einer DRAM-Vorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und zeigt einen Speicherzellenbereich.6 zeigt eine Querschnittsansicht einer DRAM-Vorrichtung mit einer selbst ausgerichteten Kontaktöffnung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entlang einer Linie 6-6' in5 . - Gemäß
5 und6 werden auf einem Halbleitersubstrat200 , das durch eine Feldoxidschicht202 in einen aktiven Bereich201 und einen Isolationsbereich aufgeteilt ist, Transistoren bestehend aus einem Gate203 für eine Wortleitung, einem Kondensator-Kontaktbereich (z.B. Source-Bereich)205a und ein Bitleitungs-Kontaktbereich (Drain-Bereich)205b ausgebildet. Über den Source-Drain-Bereichen205a und205b des Transistors können Lötaugenelektroden bzw. Elektrodenpads204a und204b ausgebildet werden, um die Formfaktoren (aspect ratios) der darauf ausgebildeten Kontaktöffnungen zu verringern. - Über den Transistoren und dem Halbleitersubstrat
200 ist eine erste Isolationszwischenschicht206 mit einer Bitleitungs-Kontaktöffnung207 , die den Drain-Bereich205b freilegt, oder die Lötaugenelektrode204b ausgebildet, die einen Kontakt mit dem Drain-Bereich205b hat. - Auf der ersten Isolationszwischenschicht
206 werden zwei Bitleitungsstrukturen211 , die eine Bitleitung208 enthält, die einen Kontakt mit dem Drain-Bereich205b über die Bitleitungs-Kontaktöffnung207 herstellt, und eine Siliziumnitridmaskierungsschicht210 , die auf der Bitleitung208 aufgebracht ist, ausgebildet. Jede der Bitleitungsstrukturen211 ist zu einer Linie maskiert. Der Kondensator-Kontaktbereich (z.B. der Source-Bereich205a oder die Pad-Elektrode204a , die im Kontakt mit dem Source-Bereich205a steht) ist zwischen den Bitleitungsstrukturen211 unterliegend angeordnet. Mit anderen Worten der Kondensator-Kontaktbereich ist unterhalb angeordnet und zwischen den Bitleitungsstrukturen ausgerichtet. - Dual-Abstandshalter werden auf beiden Seiten jeder Bitleitungsstruktur
211 ausgebildet und enthalten einen Siliziumoxidabstandshalter212 und einen Siliziumnitridabstandshalter214 . Der Siliziumoxidabstandshalter212 ist mit einer Höhe ausgebildet, die niedriger als die obere Oberfläche210a der Siliziumnitridmaskierungsschicht210 ist, wodurch die oberen Abschnitte der Seiten210b jeder Bitleitungsstruktur211 teilweise freigelegt sind. Vorzugsweise besteht der Siliziumoxidabstandshalter212 aus einem CVD-Siliziumoxid und ist so ausgebildet, daß der Abstand (d) zwischen der oberen Oberfläche210a der Siliziumnitridmaskierungsschicht210 zu der oberen Oberfläche212a des Siliziumoxidabstandshalters212 mehr als ungefähr 30 nm beträgt. Bei einer alternativen Ausführungsform kann die obere Oberfläche212a des Siliziumoxidabstandshalters212 niedriger als die Bodenoberfläche210d der Siliziumnitridmaskierungsschicht210 ausgebildet sein. - Der Siliziumnitridabstandshalter
214 ist ein äußerer Abstandshalter und ist durchgehend auf der Seite210b jeder Bitleitungsstruktur211 und auf der Oberfläche der Siliziumoxidabstandshalter212 ausgebildet. - Eine zweite Isolationszwischenschicht
216 ist auf den Bitleitungsstrukturen211 und der ersten Isolationszwischenschicht206 ausgebildet. Durch die zweite Isolationszwischenschicht216 wird eine selbst ausgerichtete Kontaktöffnung218 ausgebildet, die die Siliziumnitridabstandshalter214 in dem Kondensator-Kontaktbereich (z.B. der Source-Bereich205a oder die Pad-Elektrode204 , die in Kontakt mit dem Source-Bereich205a steht) freilegt, und erstreckt sich teilweise über die obere Oberfläche jeder der Bitleitungsstrukturen211 . - Die selbst ausgerichtete Kontaktöffnung
218 wird mit einer Kondensator-Leitungsschicht220 aufgefüllt. Die Kondensator-Leitungsschicht220 ist zu den Bitleitungsstrukturen211 selbst ausgerichtet, um dadurch eine selbst ausgerichtete Kontaktstruktur auszubilden. Die Kondensator-Leitungsschicht220 kann zu einem steckerartigen Kontakt, wie in6 gezeigt, ausgebildet werden, oder kann zu einem Speicherelektrodenmuster durch ein herkömmliches Lithographieverfahren ausgebildet sein. -
7A bis7H sind Querschnittsansichten, die ein Herstellungsverfahren der in6 gezeigten DRAM-Vorrichtung darstellen.7A stellt den Schritt eines Ausbildens der Bitleitungsstrukturen211 dar. Gemäß einem herkömmlichen Isolationsverfahren, z.B. einem verbesserten LOCOS-Verfahren (Local Oxidation of Silizium), wird eine Feldoxidschicht202 auf einem Halbleitersubstrat200 ausgebildet. Dementsprechend ist das Halbleitersubstrat200 in einen aktiven Bereich (201 in5 ) und einen Isolationsbereich aufgeteilt. - Anschließend werden Transistoren auf dem aktiven Bereich
201 des Halbleitersubstrats200 ausgebildet. Insbesondere nach einem Aufwachsen einer dünnen Gate-Oxidschicht (nicht gezeigt) auf der Oberfläche des aktiven Bereichs201 unter Verwendung eines thermischen Oxidationsverfahrens wird ein Gate203 darauf zur Verwendung als eine Wortleitung ausgebildet. Vorzugsweise weist das Gate203 eine Polyzidstruktur auf, die eine Polysiliziumschicht (welche unter Verwendung eines herkömmlichen Dotierungs-Verfahrens, wie beispielsweise Diffusion, Ionenimplantation oder In-Situ-Dotierung, stark dotiert worden ist) und einer Wolfram-Silizidschicht aufweist, die auf der Polysiliziumschicht aufgebracht ist. Ferner ist das Gate203 mit einer Siliziumoxidschicht oder einer Siliziumnitridschicht (nicht gezeigt) bedeckt. An den Seiten des Gates203 sind Abstandshalter (nicht gezeigt) ausgebildet, die aus Siliziumoxid oder Siliziumnitrid bestehen. Anschließend werden Dotierungs-Ionen unter Verwendung des Gates203 als eine Maske zum Ausbilden von Source-Drain-Bereichen205a und205b in der Oberfläche des aktiven Bereichs201 implantiert. Einer dieser Dotierungsbereiche ist ein Kondensator-Kontaktbereich, der mit der Speicherelektrode eines Kondensators verbunden wird, und der andere ist ein Bitleitungs-Kontaktbereich, der mit einer Bitleitung verbunden wird. Bei der Ausführungsform wird der Source-Bereich205a der Kondensator-Kontaktbereich und der Drain-Bereich205b wird der Bitleitungsbereich. - Anschließend wird eine Isolationsschicht (nicht gezeigt) über den Transistoren und dem Feldoxidbereich
202 abgeschieden und teilweise durch ein lithographisches Verfahren geätzt, wodurch die Source/Drain-Bereiche205a und205b teilweise freigelegt sind. Eine Polysiliziumschicht wird auf der gesamten Oberfläche der resultierenden Struktur abgeschieden und zum Ausbilden der Lötaugen- bzw Pad-Elektroden204a und204b , die jeweils mit den Source/Drain-Bereichen205a bzw.205b in Kontakt stehen, maskiert. Alternativ können die Pad-Elektroden204a und204b durch ein Self-Aligned-Kontaktverfahren ausgebildet werden. - Anschließend wird ein Borophosphorsilikat Glas (BPSG) oder ein undotiertes Silikatglas (undoped silicate glass = USG) über den Pad-Elektroden
204a und204b sowie dem Halbleitersubstrat200 abgeschieden, wodurch eine erste Isolationszwischenschicht206 ausgebildet ist. Die erste Isolationszwischenschicht206 wird durch ein Rückfluß-Verfahren (reflow method), einem Rückätz-Verfahren oder einem chemisch-mechanischen Polier-Verfahren (CMP-Verfahren) planarisiert. Durch Verwendung eines lithographischen Verfahrens wird die erste Isolationszwischenschicht206 zum Ausbilden einer Bitleitungs-Kontaktöffnung (207 in5 ), die die mit dem Drain-Bereich205b in Kontakt stehende Pad-Elektrode204b freilegt, teilweise zurückgeätzt. - Nach einem Abscheiden eines Metalls, wie beispielsweise Wolfram (W), Titan (Ti) oder Titannitrid (TiN) bis zu einer Dicke von ungefähr 100~120 nm, so daß die Bitleitungs-Kontaktöffnung
207 aufgefüllt ist, wird anschließend eine Siliziumnitridschicht bis zu einer Dicke von ungefähr 180~200 nm darauf abgeschieden. Die Siliziumnitridschicht und das abgeschiedene Metall werden durch ein lithographisches Verfahren maskiert, wodurch die linienartige Bitleitungsstrukturen211 einschließlich einer Bitleitung208 und einer Siliziumnitridmaskierungsschicht210 ausgebildet sind. Alternativ kann die Bitleitung208 aus einem dotierten Polysilizium anstelle des zuvor beschriebenen Metallmaterials bestehen. - Gemäß
7B wird eine Siliziumoxidschicht212c durch ein chemisches Dampf-Abscheidungs-Verfahren (CVD-Verfahren) über den Bitleitungsstrukturen211 und der ersten Isolationszwischenschicht206 abgeschieden. - Gemäß
7C wird unter Verwendung des hochselektiven Ätzverhältnisses der Siliziumoxidschicht212c im Bezug auf die Siliziumnitridschicht210 die Siliziumoxidschicht212c zum Ausbilden von Siliziumoxidabstandshaltern212 auf den Seiten jedes der Bitleitungsstrukturen211 anisotrop weggeätzt. Der Siliziumoxidabstandshalter212 wird mit einer Höhe ausgebildet, die niedriger als die obere Oberfläche210a an der Siliziumnitridschicht210 ist, wodurch die oberen Abschnitte der Seiten210b jeder der Bitleitungsstrukturen211 teilweise freigelegt sind. Vorzugsweise besteht der Siliziumoxidabstandshalter212 aus einem CVD-Siliziumoxid und ist derart ausgebildet, daß der Abstand (d) zwischen der oberen Oberfläche210a der Siliziumnitridmaskierungsschicht210 und der oberen Oberfläche212a des Siliziumoxidabstandshalters212 mehr als ungefähr 30 nm, vorzugsweise 100 nm beträgt. Die Höhe des Siliziumoxidabstandshalters212 beträgt vorzugsweise ungefähr 30 bis 40 nm. Alternativ kann die obere Oberfläche212a des Siliziumoxidabstandshalters212 niedriger als die Bodenoberfläche210c der Siliziumnitridmaskierungsschicht210 ausgebildet sein. Vorzugsweise beträgt die Ätzselektivität der Siliziumoxid- zu den Siliziumnitrid-Schichten mehr als 5 : 1. Das Ätzverfahren wird unter Verwendung eines Ätzgases durchgeführt, welches ein Gas enthält, bei welchem das Verhältnis (Atomverhältnis) von Kohlenstoff (C) zu Flur (F) 1 : 2 oder größer ist. Beispiele des Ätzgases enthalten ein Mischgas wie beispielsweise eines aus der Gruppe von C4F8, C5F8 und C4F6, Sauerstoff (O2)-Gas und Argon (Ar)-Gas. - Gemäß
7D wird unter Verwendung eines chemischen Dampfabscheidungsverfahren bei Niedrigdruck (low pressure chemical vapor deposition = LPCVD) eine Siliziumnitridschicht213 durchgehend auf der ersten Isolationszwischenschicht206 , der oberen Oberfläche210a und den Seiten210b der Bitleitungsstrukturen211 und den Oberflächen der Siliziumoxidabstandshalter212 abgeschieden. - Gemäß
7E wird die Siliziumnitridschicht213 zum Ausbilden der Siliziumnitridabstandshalter214 auf den vorhergehend freigelegten Seiten210b jeder der Bitleitungsstrukturen211 und den Oberflächen des Siliziumoxidabstandshalter212 anisotrop weggeätzt. Die Siliziumnitridabstandshalter214 dienen als Stufe bzw. Ansatz zum Stützen der Bitleitungsstrukturen211 während eines darauffolgenden Ätzverfahrens zum Ausbilden eines selbst ausgerichteten Kontakts. - Gemäß
7F wird eine Siliziumoxidschicht bis zu einer Dicke von etwa 800~1500nm auf der resultierenden Struktur abgeschieden, wodurch eine zweite Isolationszwischenschicht216 ausgebildet ist. - Gemäß
7G wird nach einem Beschichten der zweiten Isolationszwischenschicht216 mit einer Photolackschicht die Photolackschicht freigelegt bzw. belichtet und zur Verwendung als eine Maske für den selbst ausgerichteten Kontakt entwickelt, wodurch ein Photolackmuster (nicht gezeigt) ausgebildet ist, das einen selbst ausgerichteten Kontaktbereich freilegt. Durch Verwendung des Photolackmusters als eine Maske wird die zweite Isolationszwischenschicht216 unter Verwendung des hochselektiven Ätzverhältnisses des Siliziumoxids bezüglich der Siliziumnitridschichten anisotrop geätzt, wodurch die selbst ausgerichtete Kontaktöffnung218 ausgebildet wird, die den Source-Bereich205a oder die Pad-Elektrode204a , die mit dem Source-Bereich205a in Kontakt steht, und den darauf ausgebildeten Siliziumnitridabstandshalter214 freilegt. - Gemäß
7H wird das Photolackmuster durch Ashing- und Strip-Verfahren entfernt. Anschließend wird eine Kondensator-Leitungsschicht220 , beispielsweise dotiertes Polysilizium, durch ein CVD-Verfahren derart abgeschieden, daß die selbst ausgerichtete Kontaktöffnung218 ausgefüllt ist. Die Kondensator-Leitungsschicht220 wird durch ein Rückätzen oder ein CMP-Verfahren solange entfernt, bis die obere Oberfläche der zweiten Isolationsschicht216 freigelegt ist, wodurch lediglich eine steckerartige Kondensatorleitungsschicht220 innerhalb der selbst ausgerichteten Kontaktöffnung218 verbleibt. Alternativ kann die Kondensator-Leitungsschicht220 mit einem Spei cherelektroden-Muster durch ein herkömmliches Lithographie-Verfahren maskiert werden. - Anschließend wird über allgemeine Verfahren zum Ausbilden eines Kondensators ein Kondensator ausgebildet, der aus einer Speicherelektrode, welche in Kontakt mit dem Source-Bereich
205a über die selbst ausgerichtete Kontaktöffnung steht, einer dielektrische Schicht und einer Plattenelektrode besteht. - Gemäß der ersten Ausbildungsform der vorliegenden Erfindung sind die Seiten der Bitleitung
208 mit dem Siliziumoxidabstandshalter212 bedeckt, dessen die Elektrizitätskonstante niedriger als die von Siliziumnitrid ist, wodurch die Ladungskapazität (Bitleitungskapazität) zwischen der Bitleitung208 und der Kondensatorleitungsschicht220 in der selbst ausgerichteten Kontaktöffnung218 verringert ist. - Da ferner die obere Oberfläche
212a des Siliziumnitridabstandshalters212 niedriger als die obere Oberfläche210a der Siliziumnitridmaskierungsschicht210 ist, besteht lediglich der Siliziumnitridabstandshalter214 an den Ecken der Bitleitungsstruktur211 . Dem entsprechend ist auch, wenn eine Fehlausrichtung während eines Lithographieverfahrens für den selbst ausgerichteten Kontakt auftritt, der Stufenrand (shoulder margin) durch den Siliziumnitridabstandshalter214 sichergestellt und somit wird kein elektrischer Kurzschluß zwischen der Bitleitung208 und dem Kontaktstecker220 erzeugt. - Um den Verringerungseffekt der Ladungskapazität zu verbessern, wird es bevorzugt, daß die obere Oberfläche
212a des Siliziumabstandshalters212 höher als die Bodenoberfläche210c der Siliziumnitridmaskierungsschicht210 ist. -
8 zeigt eine Querschnittsansicht einer DRAM-Vorrichtung mit einer selbst ausgerichteten Kontaktöffnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entlang einer Linie 8-8' in5 . - Die DRAM-Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform ist die Gleiche wie bei der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform mit der Ausnahme, daß die obere Oberfläche
212a des Siliziumoxidabstandshalters212 niedriger als die Bodenoberfläche210c der Siliziumnitridmaskierungsschicht210 ist, um dadurch den Stufenrand des selbst ausgerichteten Kontaktverfahrens zu verbessern. - Wie gemäß der zuvor beschrieben vorliegenden Erfindung werden an den Seiten der Leiterstruktur, die die erste Leitungsschicht aufweist, die mit der Siliziumnitridmaskierungsschicht bedeckt ist, Dual-Abstandshalter bestehend aus dem Siliziumoxidabstandshalter und dem Siliziumnitridabstandshalter ausgebildet. Die Seiten der ersten Leitungsschicht sind mit dem Siliziumoxidabstandshalter bedeckt, dessen Dielektrizitätskonstante niedrig ist, wodurch die Ladungskapazität zwischen der ersten Leitungsschicht und der zweiten Leitungsschicht innerhalb der selbst ausgerichteten Kontaktöffnung verringert ist.
- Da ferner der Siliziumoxidabstandshalter mit einer Höhe ausgebildet ist, die niedriger als die obere Oberfläche der Siliziumnitridmaskierungsschicht ist, bestehen die Siliziumnitridabstandshalter lediglich an den Ecken der Leiterstruktur. Obgleich während eines Lithographieverfahrens für den selbst ausgerichteten Kontakt eine Fehlausrichtung auftreten kann, wird demgemäß kein elektrischer Kurzschluß zwischen der ersten Leitungsschicht und der zweiten Leitungsschicht innerhalb der selbst ausgerichteten Kontaktöffnung erzeugt.
- Während die vorliegende Erfindung insbesondere im Bezug auf ihre beispielhaften Ausführungsformen gezeigt und beschrieben worden ist, ist es für den Fachmann ersichtlich, daß zahlreiche Veränderungen in Form und Detail ausgeführt werden können, ohne von dem Inhalt und Umfang der Erfindung, wie sie durch die beigefügten Ansprüche bestimmt sind, abzuweichen.
Claims (9)
- Dynamische Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff umfassend: eine erste Isolationszwischenschicht (
206 ), die auf einem Halblleitersubstrat ausgebildet ist, in welchem Transsitoren bestehend aus einem Gate (203 ), einem Kondensator-Kontaktbereich (205a ) und einem Bitleitungs-Kontaktbereich (205b ) ausgebildet sind, wobei die erste Isolationszwischenschicht (206 ) eine Bitleitungs-Kontaktöffnung (207 ) aufweist, die den Bitleitungs-Kontaktbereich (205b ) freilegt; zwei auf der ersten Isolationszwischenschicht (206 ) ausgebildete beabstandete Bitleitungsstrukturen (211 ), wobei der Kondensator-Kontaktbereich (205a ) unterhalb der Bitleitungsstrukturen (211 ) angeordnet ist und zwischen den Bitleitungsstrukturen (211 ) ausgerichtet ist,, und wobei die Bitleitungsstrukturen (211 ) eine Bitleitung (208 ), die mit dem Bitleitungs-Kontaktbereich (205b ) über die Bitleitungs-Kontaktöffnung (207 ) in Kontakt steht, und eine auf der Bitleitung (208 ) aufgebrachte Siliziumsnitridmaskierungsschicht (210 ) enthalten; Siliziumoxidabstandshalter (212 ), die auf den Seiten der Bitleitungsstrukturen (211 ) ausgebildet sind, wobei eine obere Oberfläche (212a ) der Siliziumoxidabstandshalter (212 ) mit einer Höhe ausgebildet ist, die niedriger als die einer Bodenoberfläche einer Siliziumnitridmaskierungsschicht (210 ) ist, wodurch obere Seitenabschnitte der Bitleitungsstrukturen (211 ) teilweise freigelegt sind; Siliziumnitridabstandshalter (214 ), die auf den freigelegten oberen Seitenabschnitten der Bitleitungsstrukturen (211 ) und der Oberfläche der Siliziumoxidabstandshalter (212 ) ausgebildet sind; eine zweite Isolationszwischenschicht (216 ), die auf den Bitleitungsstrukturen (211 ) und der ersten Isolationszwischenschicht (206 ) ausgebildet ist, wobei die zweite Isolationszwischenschicht (216 ) eine selbst ausgerichtete Kontaktöffnung (218 ) aufweist, die die Siliziumnitridabstandshalter (214 ) in dem Kondensator-Kontaktbereich (205a ) freilegt; und eine Kondensatorleitungsschicht (220 ), die die selbst ausgerichtete Kontaktöffnung (218 ) auffüllt und mit den Bitleitungsstrukturen (211 ) selbst ausgerichtet ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Siliziumoxidabstandshalter (
214 ) derart ausgebildet sind, daß ein Abstand (d) zwischen der oberen Oberfläche (210a ) der Siliziumnitridmaskierungsschicht (210 ) und der oberen Oberfläche (212a ) der Siliziumoxidabstandshalter (212 ) mindestens ungefähr 30 nm beträgt. - Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Siliziumoxidabstandshalter (
212 ) aus einem CVD-Siliziumoxid bestehen, - Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Bitleitung (
208 ) aus einem Metall besteht. - Herstellungsverfahren für eine dynamische Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff umfassend: Ausbilden einer ersten Isolationszwischenschicht (
206 ) auf einem Halbleitersubstrat (200 ), in welchem Transistoren bestehend aus einem Gate (203 ), einem Kondensator-Kontaktbereich (205a ) und einem Bitleitungs-Kontaktbereich (205b ) ausgebildet sind; teilweises Ätzen der ersten Isolationszwischenschicht (206 ) zum Ausbilden einer Bitleitungs-Kontaktöffnung (207 ), die den Bitleitungs-Kontaktbereich (205b ) freilegt; Ausbilden von zwei beabstandeten Bitleitungsstrukturen (211 ) auf der ersten Isolationszwischenschicht (206 ), wobei der Kondensator-Kontaktbereich (205a ) unterhalb der Bitleitungsstrukturen (211 ) angeordnet ist und zwischen den Bitleitungsstrukturen (211 ) ausgerichtet ist, und wobei die Bitleitungsstrukturen (211 ) eine Bitleitung (208 ), die über die Bitleitungs-Kontaktöffnung (207 ) mit dem Bitleitungs-Kontaktbereich (205b ) in Kontakt steht, und eine auf der Bitleitung (208 ) aufgebrachte Siliziumnitridmaskierungsschicht (210 ) enthält; Ausbilden von Siliziumoxidabstandshaltern (212 ) auf den Seiten jeder Bitleitungsstruktur (211 ), wobei eine obere Oberfläche (212a ) der Oxidabstandshalter (212 ) mit einer Höhe ausgebildet ist, die niedriger als die einer Bodenoberfläche der Siliziumnitridmaskierungsschicht (210 ) ist, wodurch obere Seitenabschnitte der Bitleitungsstrukturen (211 ) teilweise freigelegt sind; Ausbilden von Silziumnitridabstandshaltern (214 ) auf den freigelegten oberen Seitenabschnitten jeder der Bitleitungsstrukturen (211 ) und der Oberfläche der Siliziumoxidabstandshalter (212 ); Ausbilden einer zweiten Isolationszwischenschicht (216 ) auf den Bitleitungsstrukturen (211 ) und der ersten Isolationszwischenschicht (206 ); teilweises Ätzen der zweiten Isolationszwischenschicht (216 ) zum Ausbilden einer selbst ausgerichteten Kontaktöffnung (218 ), die die Siliziumnitridabstandshalter (214 ) über den Kondensator-Kontaktbereich (205a ) freilegen; und Auffüllen der selbst ausgerichteten Kontaktöffnung (218 ) mit einer Kondensatorleitungsschicht (220 ) zum Ausbilden einer selbst aus gerichteten Kontaktstruktur. - Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt eines Ausbildens der Siliziumoxidabstandshalter (
212 ) aufweist: Abscheiden einer Siliziumoxidschicht (212c ) auf den Bitleitungsstrukturen (211 ) und dem Halbleitersubstrat (200 ) durch ein chemisches Dampfabscheidungsverfahren; und anisotropes Ätzen der Siliziumoxidschicht (212c ), wobei die Ätzselektivität des Siliziumoxid zu den Siliziumnitridschichten größer als ungefähr 5 : 1 ist, so daß eine obere Oberfläche (212a ) der Siliziumoxidabstandshalter (212 ) mit einer Höhe ausgebildet ist, die niedriger als die einer oberen Oberfläche der Siliziumsmaskierungsschicht (210 ) ist. - Verfahren nach Anspruch 6, das ferner ein anisotropes Ätzen der Siliziumoxidschicht (
212c ) unter Verwendung eines Ätzgases aufweist, das ein Gas mit einem Verhältnis von Kohlenstoff (C) zu Fluor (F) von mindestens 1 : 2 enthält. - Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Gas zumindest eines ist, das aus der Gruppe bestehend aus C4F8, C5F8 und C4F6 ausgewählt ist.
- Verfahren nach Anspruch 7, das ferner ein anisotropes Ätzen der Silziumoxidschicht (
218c ) aufweist, bis ein Abstand zwischen der oberen Oberfläche (210a ) der Siliziumnitridmaskierungsschicht (210 ) und der oberen Oberfläche (212a ) der Siliziumoxidabstandshalter (212 ) mindestens ungefähr 30 nm beträgt.
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- 2001-08-23 DE DE10164884A patent/DE10164884B4/de not_active Expired - Fee Related
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