DE102005011842A1 - Speicherstruktur eines dynamischen Speichers mit wahlfreiem Zugriff - Google Patents

Speicherstruktur eines dynamischen Speichers mit wahlfreiem Zugriff Download PDF

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Abstract

Es wird eine Speicherstruktur für einen dynamischen Speicher mit wahlfreiem Zugriff bereitgestellt, wobei jeder aktive Bereich einer Speichereinheitszelle individuell in einem Substrat angeordnet ist und wobei tiefe Grabenstrukturen so gestaltet sind, dass diese eine schachbrettartige Anordnung in dem Substrat aufweisen. Ferner gibt es einen konstanten Abstand zwischen jeder Tiefgrabenstruktur in einer Zelle. Des Weiteren sind lange Bitleitungskontaktpfropfen vorgesehen, um aktive Bereiche zweier diagonal benachbarter Speichereinheitszellen elektrisch zu verbinden, und es ist ein Kontaktloch auf jedem langen Bitleitungskontaktpfropfen so gebildet, um einen Kontakt der Bitleitungen zu den langen Bitleitungskontaktpfropfen so herzustellen, so dass zwei diagonal benachbarte Speichereinheitszellen durch die gleiche Bitleitung gesteuert werden.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine dynamische Speicherstruktur mit wahlfreiem Zugriff und betrifft insbesondere eine dynamische Speicherstruktur mit wahlfreiem Zugriff mit schachbettartigen tiefen Grabenstrukturen, um die Packungsdichte von Bauteilen zu erhöhen.
  • Dynamische Speicherbauteile mit wahlfreiem Zugriff (DRAM) werden häufig in integrierten Schaltungen (IC) der Elektronikindustrie für den binären Datenzugriff verwendet. Mit zunehmender Dichte der Halbleiterschaltungen müssen auch die Größe der Halbleiterbauelemente kleiner werden. Daher wird der Kondensatoraufbau in DRAM-Speichern in der jüngeren Vergangenheit dreidimensional ausgeführt, um die strengen Anforderungen hinsichtlich der Leckströme zu erfüllen, die bei Bauelementen mit geringer Größe auftreten. Es gibt auch Entwicklungen, in denen der Aufbau der DRAM-Speichereinheitszelle so vorangetrieben wird, dass diese aus vertikalen Transistoren in tiefen Gräben (DT) und DT-Kondensatoren bestehen, um die Bauteildichte effizient zu vergrößern.
  • Obwohl vertikale Transistoren und DT-Kondensatorstrukturen die Dichte an Speichereinheitszellen in dem DRAM verbessern können, sind die DT-Strukturen ferner so gestaltet, dass diese eine spiegelsymmetrische Struktur (siehe 1) aufweisen, um noch weiter Chipfläche einzusparen.
  • Wie in 1 gezeigt ist, ist das Substrat 100 mit einem aktiven Bereich 102, DT-Strukturen 104 und Bitleitungskontaktlöchern 106 aufgebaut. Die vertikale Anordnung der DT-Strukturen 104 liegt entlang der Wortleitungsrichtung, während die horizontale Anordnung entlang der Bitleitungsrichtung liegt. Ein flaches Grabenisolationsgebiet 108 ist zwischen jeweils zwei aktiven Bereichen 102 als elektrische Isolierung vorgesehen. Ein Kennzeichen dieser konventionellen Struktur besteht darin, dass eine Speichereinheitszelle 111 und ihre Nachbarspeichereinheitszelle 112 eine gespiegelte DT-Struktur 104 aufweisen, um eine spiegelsymmetrische Bauteilstruktur zu bilden. Die Speichereinheitszellen 111, 112 teilen sich ein gemeinsames Kontaktloch 106.
  • Daher wird in dem DRAM-Bauteil mit spiegelsymmetrischen DT-Strukturen die Eigenschaft ausgenutzt, dass zwei benachbarte Speichereinheitszellen ein gemeinsames Kontaktloch 106 aufweisen, um damit in effizienter Weise Chipfläche einzusparen. Jedoch sind einige der DT-Strukturen 104 so dicht aneinanderliegend, dass diese eine Verbindung aufweisen können, um damit Kurzschlussdefekte während des Herstellungsprozesses zu bilden, wodurch die Qualität der Bauelemente beeinträchtigt wird. Diese Art der DT-Kurzschlussdefekte 110 tritt noch stärker auf, wenn sich das Aspektverhältnis der DT-Strukturen 104 vergrößert.
  • Daher ist es für die Herstellung von DRAM-Bauelementen mit höherer Packungsdichte wichtig, gemeinsam genutzte Kontaktlöcher für die Speichereinheitszellen beizubehalten und gleichzeitig das Auftreten von DT-Kurzschlussdefekten zu verhindern.
  • Überblick über die Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine DT-Struktur mit einer Schachbrettanordnung für ein DRAM-Bauelement bereitzustellen, die größere Prozesstoleranzen bei der Herstellung der Bauelemente erlaubt. Unter Anwendung der speziellen Gestaltung von Bitleitungskontaktpfropfen weisen Speichereinheitszellen diagonaler Nachbarstrukturen einen gemeinsamen Bitleitungskontaktpfropfen auf. Dies eignet sich zur Herstellung von Speicherbauelementen mit geringer Größe und hoher Packungsdichte.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß eine DRAM-Struktur bereitgestellt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die offenbarte DRAM-Struktur mehrere aktive Bereiche, mehrere tiefe Gräben, mehrere lange Bitleitungskontaktpfropfen, mehrere Wortleitungen und mehrere Bitleitungen. Jeder der aktiven Bereiche ist entsprechend so in einem Substrat angeordnet, um ein horizontales Feld bzw. Array zu bilden. Jeder der tiefen Gräben ist auf einem entsprechenden aktiven Bereich so angeordnet, um ein Speichereinheitszeilengebiet zu bilden. Die tiefen Gräben besitzen eine schachbrettartige Anordnung. Jedes Paar aus benachbarten tiefen Gräben weist einen festen Abstand auf. Insbesondere besitzen diagonal benachbarte Speichereinheitszellengebiete eine spiegelbildliche Struktur.
  • Die langen Bitleitungskontaktpfropfen sind so gestaltet, dass diese über dem aktiven Bereich angeordnet und mit diesem in Kontakt sind. Insbesondere verbindet jeder der fangen Bitleitungskontaktpfropfen zwei diagonal benachbarte aktive Bereiche, wodurch die entsprechenden Speichereinheitszellengebiete verbunden werden.
  • Jede der Wortleitungen liegt in dem vertikalen Array über dem aktiven Bereich. Alle benachbarten Wortleitungspaare kreuzen und überlappen einen aktiven Bereich. Die Bitleitung verläuft über einen langen Bitleitungskontaktpfropfen und ist mit diesem in Kontakt. Die Bitleitungen und die Wortleitungen bilden ein Kreuzungspunktarray, dh. ein Array aus Kreuzungspunkten von sich kreuzenden Leitungen.
  • Ferner kann eine isolierende Schicht auf den langen Bitleitungskontaktpfropfen ausgebildet sein. Es werden dann Kontaktlöcher in der isolierenden Schicht gebildet, um die langen Bitleitungskontaktpfropfen freizulegen. Die Größe der Kontaktlöcher ist größer als die der langen Bitleitungskontaktpfropfen und überlappt nicht mit der Lage des aktiven Bereichs. Die Kontaktlöcher sind so ausgebildet, dass die langen Bitleitungskontaktpfropfen mit den Bitleitungen, die darüber verlaufen, in Kontakt sind, um damit eine elektrische Verbindung mit dem aktiven Bereich herzustellen. Die isolierende Schicht wird verwendet, um einen langen Bitleitungskontaktpfropfen von einem weiteren langen Bitleitungskontaktpfropfen, der über die benachbarte Bitleitung verläuft, zu isolieren, um damit einen Kurzschluss zu vermeiden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst ein DRAM-Bauelement zumindest mehrere streifenförmige aktive Bereiche, mehrere tiefe Gräben, mehrere Kragen- bzw. Randoxidschichten, mehrere lange Bitleitungskontaktpfropfen, mehrere Wortleitungen und mehrere Bitleitungen. Die streifenförmigen aktiven Bereiche sind in einem Substrat angeordnet. Jeder der streifenförmigen aktiven Bereiche besitzt mehrere Speichereinheitszellengebiete, die als Struktur verbunden sind. Jeder tiefe Graben liegt in dem zugeordneten Speichereinheitszellengebiet. Die tiefen Gräben sind in Bezug auf die streifenförmigen aktiven Bereiche symmetrisch. Die tiefen Gräben in einer ungeradzahligen Zeile sind symmetrisch zu einer weiteren ungeradzahligen Zeile. Sie bilden ein schachbrettartiges Muster auf dem Substrat. Benachbarte tiefe Gräben in der gleichen Zeile sind durch einen festgelegten Abstand getrennt.
  • In dieser Ausführungsform ist die Randoxidschicht auf der oberen Hälfte an der inneren Grenze jedes tiefen Grabens ausgebildet. Jede Randoxidschicht ist so gestaltet, dass diese einen ersten Randbereich und einen zweiten Randbereich aufweist, wobei der erstere größer als der zuletzt genannte ist. Der erste Randbereich isoliert die Speichereinheitszellengebiete, die als Struktur verbunden sind.
  • Die Herstellung des ersten Randbereichs und des zweiten Randbereichs kann bewerkstelligt werden, indem eine Photolackmaskenstruktur verwendet wird und ein Ätzprozess an der Randoxidschicht ausgeführt wird, wodurch ein Teil jeder Randoxidschicht bis zu einer gewissen Tiefe entfernt wird. Der Rand, der bis zu einer gewissen Tiefe abgetragen wird, wird zu dem zweiten Randbereich. Der Teil, der von der Photolackmaske beim Abtragen geschützt wird, ist der erste Randbereich.
  • In dieser Ausführungsform sind ebenso lange Bitleitungskontaktpfropfen vorgesehen, um zwei diagonal benachbarte Speichereinheitszellengebiete zu verbinden. Daher verläuft jeder fange Bitleitungskontaktpfropfen quer über zwei benachbarte Zeilen streifenartiger aktiver Bereiche und ist mit diesen in Kontakt.
  • Ferner bilden die Wortleitungen ein vertikales Array über dem streifenartigen aktiven Bereichen. Jeweils zwei benachbarte Wortleitungen kreuzen eine entsprechende Speichereinheitszelle und überlappen mit dieser. Die Bitleitung verläuft über einen langen Bitleitungskontaktpfropfen und ist mit diesem in Kontakt. Die Wortleitungen und die Bitleitungen bilden ein sich kreuzendes Array.
  • Die Kombination einer schachbrettförmigen tiefen Grabenanordnung und einer Struktur aus langen Bitleitungskontaktpfropfen gemäß der Erfindung bewahrt die Vorteile hinsichtlich der Schaltungskonfiguration, dass zwei benachbarte Speichereinheitszellen gemeinsam den gleichen Bitleitungskontaktpfropfen benutzen. Ferner sind die benachbarten tiefen Gräben durch einen vorgegebenen Abstand getrennt, um damit in wirksamer Weise eine Kurzschlussbildung in den Tiefgräbenstrukturen zu verhindern.
  • Ferner wird in der Erfindung eine Photolackmaskenstruktur für eine Kragen- bzw. Randoxidschicht in einem tiefen Graben so verwendet, dass dieses unterschiedliche Höhen aufweist. Der Randbereich mit einer größeren Höhe wird verwendet, um zu vermeiden, dass eine nachfolgend hergestellte vergrabene Streifenleiterschicht mit ihrem benachbarten aktiven Bereich in Kontakt gerät. Somit wird eine elektrische Isolierung der aktiven Bereich der Speichereinheitszellen erzielt. Daher kann die Erfindung das Problem einer beeinträchtigten Definierung des aktiven Bereichs vermeiden oder verringern, wenn die Bauteildichte und die Erfordernisse für mehr Prozessflexibilität ansteigen. Ferner kann auch die Speicherproduktionsausbeute und die Zuverlässigkeit verbessert werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Diese und weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der Erfindung gehen deutlicher unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und die begleitenden Zeichnungen hervor, die lediglich anschaulicher Natur sind und damit keine Beschränkung der Erfindung darstellen. Es zeigen:
  • 1 eine Draufsicht eines Teils der Substratoberfläche in einer konventionellen DRAM-Einrichtung mit spiegelsymmetrischen DT-Strukturen;
  • 2a eine Draufsicht eines Teils der Substratoberfläche in dem DRAM-Bauelement gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 2b eine Draufsicht eines Teils des Schaltungsaufbaus in dem DRAM-Bauteil gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 3 eine Draufsicht eines Teils der Substratoberfläche in dem DRAM-Bauelement gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
  • 4a und 4b schematisch Querschnittsansichten bei der Herstellung von Randoxidschichten in der DT-Struktur eines DRAM-Bauelements gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung; und
  • 5a bis 5c schematisch Querschnittsansichten bei der Herstellung von Randoxidschichten in der DT-Struktur eines weiteren DRAM-Bauelements gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • In der offenbarten Speicherstruktur eines dynamischen Speichers mit wahlfreiem Zugriff (DRAM) und bei dem Herstellungsverfahren wird eine schachbrettartige Tiefgraben- (DT) Strukturgestaltung verwendet, um benachbarte DTs unter einem fixierten Abstand anzuordnen und damit in effizienter Weise Kurzschlüsse zu vermeiden. Mit dem Vorsehen langer Bitleitungskontaktpfropfen werden zwei Speichereinheitszellen so miteinander verbunden, dass diese den gleichen Bitleitungskontaktpfropfen gemeinsam nutzen. Zum Zwecke der detaillierteren Darstellung des offenbarten Verfahrens sei auf die folgende Ausführungsform verwiesen.
  • Ausführungsform 1
  • In 2a ist der Oberflächenbereich des Substrats eines DRAM-Bauelements gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung gezeigt.
  • Zunächst werden erfindungsgemäß aktive Bereiche mit einem spiegelbildlichen Anschlussaufbau der konventionellen Speichereinheitszellen separiert, wodurch Anordnungen entstehen, wie sie in 2a gezeigt sind. Das Substrat 200 weist unabhängige aktive Bereiche 202 auf. Die DT-Strukturen 204 weisen eine schachbrettförmige Anordnung auf den aktiven Bereichen 202 auf. Der aktive Bereich 202 ist aus einem P-dotierten Siliziumsubstrat als eine untere Elektrode hergestellt. Das Innere der DT-Struktur 204 ist eine Kondensatorstruktur. Zwei diagonal benachbarte Speichereinheitszellen sind so gestaltet, um einen Kontaktpfropfen gemeinsam zu benutzen, wodurch diese mit der gleichen Bitleitung elektrisch verbunden sind. Beispielsweise wird in dieser Ausführungsform ein langer Bitleitungskontaktpfropfen 207 verwendet, um jede Speichereinheitszelle 212 mit ihrer oberen rechten benachbarten Speichereinheitszelle 211 zu verbinden.
  • Die Speichereinheitszellen 211 und 212 sind spiegelbildlich zueinander. Die Konfiguration eines langen Bitleitungskontaktpfropfens 207 wird benutzt, um die Speichereinheitszellen 211, 212 zu verbinden. Eine flache Grabenisolation (STI) 208 wird verwendet, um zwei benachbarte aktive Bereiche 202 elektrisch voneinander zu isolieren.
  • Durch die Anordnung der zuvor genannten schachbrettartigen DT-Struktur 204, deren benachbarte DT-Struktren 204 unter einem Abstand D gehalten werden, wird erreicht, dass benachbarte DTs nicht zu nahe einander liegen, um einen Kurzschluss hervorrufen. Ferner werden in der Ausführungsform die langen Bitleitungskontaktpfropfen 207 verwendet, um die Speichereinheitszellen 211, 212 zu verbinden, deren aktive Bereiche 202 nicht verbunden sind.
  • 2b ist eine Draufsicht eines Teils der DRAM-Struktur der ersten bevorzugten Ausführungsform. Hierbei ist die vollständige Anordnung mit den Worleitungen und den Bitleitungen, die der Ansicht aus 2a hinzugefügt sind, dargestellt.
  • In 2b bilden die Wortleitungen 220 ein vertikales Array, das entlang der DT-Strukturen 204 verläuft. Die Bitleitungen 230 bilden ein horizontales Array, das ebenso entlang der DT-Strukturen 204 verläuft und elektrisch mit den langen Bitleitungskontaktpfropfen 207 verbunden ist.
  • Gemäß 2b liegen die Positionen der Bitleitungen 230 in der Nähe ihrer benachbarten horizontalen langen Bitleitungskontaktpfropfen 207. Daher besteht eine große Wahrscheinlichkeit, dass die langen Bitleitungskontaktpfropfen 207 unterschiedlicher Zeilen auf Grund der Bitleitungen 230 Kurzschlüsse bilden. Beispielsweise sollten ein langer Bitleitungskontaktpfropfen 207a und sein benachbarter horizontaler langer Bitleitungspfropfen 207b elektrisch voneinander unabhängig sein. Jedoch verläuft die Bitleitung 230, die den langen Bitleitungskontaktpfropfen 207a kreuzt, sehr dicht an dem langen Bitleitungskontaktpfropfen 207b. Daher kann es einen teilweisen Überlappungsbereich zwischen diesen auf Grund von Ungenauigkeiten beim Herstellungsprozess geben, woraus ein Kurzschluss zwischen dem langen Bitleitungskontaktpfropfen 207a und dem langen Bitleitungskontaktpfropfen 207b resultiert.
  • Um derartige Kurzschlussprobleme zwischen den langen Bitleitungskontaktpfropfen 207 zu vermeiden, wird zunächst eine isolierende Schicht, etwa Siliziumnitrid, in dieser Ausführungsform auf die langen Bitleitungskontaktpfropfen 207 aufgebracht. Es werden dann Kontaktlöcher 209, die kleiner als die langen Bitleitungskontaktpfropfen 207 sind, gebildet. Insbesondere werden die langen Bitleitungskontaktpfropfen 207 verwendet, um die aktiven Bereiche jener Speichereinheitszellen zu verbinden, die elektrisch zu verbinden sind. Die Kontaktlöcher 209 werden verwendet, um die Bitleitungen 230 und die langen Bitleitungskontaktpfropfen 207 zu verbinden, so dass jede Bitleitung 230 mit ihrer diagonal benachbarten Speichereinheitszelle über das Kontaktloch 209 verbunden ist. Das Gebiet 205 über den langen Bitleitungskontaktpfropfen 207, das nicht den Kontaktlöchern 209 entspricht, wird von der isolierenden Schicht abgedeckt.
  • Da die Größe des Kontaktlochs 209 deutlich kleiner als der lange Bitleitungskontaktpfropfen 207 ist, kann die Anordnung der Bitleitungen 230 im Wesentlichen nicht mit den Kontaktlöchern 209, sondern lediglich mit dem Gebiet 205 überlappen. Wenn daher selbst die Bitleitungen 230 in der Anordnung einen gewissen Überlappungsbereich mit den langen Bitleitungskontaktpfropfen 207 in den horizontalen Zeilen aufweisen, kann dennoch die isolierende Schicht in dem Gebiet 205 die Bitleitungen 230 wirksam von ihren benachbarten langen Bitleitungskontaktpfropfen 207 isolieren, um damit Kurzschlüsse zu verhindern.
  • Ausführungsform 2
  • Erfindungsgemäß wird eine weitere DRAM-Struktur bereitgestellt. 3 zeigt die Draufsicht eines Teils der Substratoberfläche des DRAM-Bauelements gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung.
  • Wie in der Zeichnung dargestellt ist, besitzt das Substrat 300 eine Konfiguration mit streifenartigen aktiven Bereichen 302 ergänzend zu den schachbrettartigen DT-Strukturen 304. In dieser Ausführungsform ist jede Speichereinheitszelle in dem gleichen streifenartigen aktiven Bereich 302 nicht als ein unabhängiger aktiver Bereich definiert (wie dies in 2a gezeigt ist). Stattdessen wird eine Photolackmaske 340 für eine Randoxidschicht verwendet, um Randoxidschichten 350 mit unterschiedlichen Höhen in den DT-Strukturen 304 herzustellen, um damit die aktiven Bereiche der Speichereinheitszelle voneinander abzugrenzen.
  • 4a und 4b zeigen schematisch Querschnittsansichten, wie Randoxidschichten in den DT-Strukturen eines DRAM-Bauelements herzustellen sind. Es ist der Querschnitt entlang der Linie I-I aus 3 gezeigt.
  • In 4a besitzt das Substrat 400 einen DT 404 und aktive Bereiche 402. Eine obere Elektrodenschicht 401 ist in dem DT 404 vorgesehen. Eine dielektrische Schicht 403 und eine Randoxidschicht 450 mit Dielektrizitätsfunktion sind zwischen der Seitenwand des DTs 404 und der oberen Elektrodenschicht 401 angeordnet. Zunächst besitzen die Randoxidschichten 450, die innerhalb des DTs 404 gebildet sind, die gleiche Höhe. Nach dem Bilden der Randoxidschicht 450 wird jedoch ein Maskenmuster für die Randoxidschicht verwendet, um eine Photolackmaske 440 für die Randoxidschicht zu bilden (die Photolackmaske 340 in 3), um damit die Hälfte der Randoxidschicht 450 abzudecken. Danach wird ein standardmäßiger Ätzprozess für die Randoxidschicht durchgeführt.
  • Beim Schritt des Ätzens der Randoxidschicht 450 wird nur der Teil der Randoxidschicht 450 bis zu einer gewissen Tiefe 417 abgetragen, der nicht von der Photolackmaske 440 bedeckt ist. Der Bereich der Randoxidschicht 450, der durch die Photolackmaske 440 geschützt ist, bleibt erhalten. Daher erhält man eine Struktur, wie sie in 4b gezeigt ist. Wie in der Figur dargestellt ist, besitzen beide Seite des DTs 404 Randoxidschichten 450 mit unterschiedlichen Höhen. Die Randoxidschicht 450a ist höher als die Randoxidschicht 450b.
  • Wenn ein vergrabener Streifenleiter in dem DT 404 in nachfolgenden Prozessen hergestellt wird, verhindert die höhere Randoxidschicht 450a, dass der vergrabene Streifenleiter mit seinem benachbarten aktiven Bereich 402 in Kontakt kommt. Somit wird erfindungsgemäß erreicht, dass die aktiven Bereiche aller Speichereinheitszellen isoliert sind.
  • Es sei nun wieder weiter auf 3 verwiesen; jede Speichereinheitszelle 311 und ihre diagonal benachbarte Speichereinheitszelle 312 sind mittels des langen Bitleitungskontaktpfropfens 307 verbunden. Jedoch sollten beide von ihren horizontal benachbarten Speichereinheitszellen getrennt sein. In dieser Ausführungsform wird eine Photolackmaske 340 für die Randoxidschicht verwendet, um einen Teil der Randoxidschicht 350 in der DT-Struktur 304 bei einer vorgegebenen Höhe zu halten (wie die Randoxidschicht 450a, die in 4b gezeigt ist). Mit dieser Konfiguration können die aktiven Bereiche aller Speichereinheitszellen, etwa der Speichereinheitszelle 311 und der Speichereinheitszelle 315 elektrisch isoliert werden.
  • Neben dem zuvor beschriebenen Herstellungsprozess kann ein weiteres Verfahren verwendet werden, wie dies in 5a bis 5c gezeigt ist.
  • In 5a weist das Substrat 500 wiederum einen DT 504, aktive Bereiche 502, obere Elektrodenschichten 501, eine dielektrische Schicht 503 und Randoxidschichten 550 auf. Jedoch unterscheidet sich diese Anordnung aus der von der 4a dahingehend, dass die Streifenleiterschicht 505 zunächst gebildet wird, um die aktiven Bereiche 502 und den DT 504 abzudecken, bevor die Randoxidschicht 550 teilweise entfernt wird. Die Streifenleiterschicht 505 kann durch Abscheiden von As-dotiertem Polysilizium mit nachfolgender chemischer-mechanischer Polierung (CMP) gebildet werden. Anschließend wird eine Photolackmaske 540 gebildet (deren Struktur durch die spiegelbildliche Position der Photolackmaske 340 in 3 definiert ist), um einen Teil der aktiven Bereiche 502 und die Hälfte des DTs 504 abzudecken. Anschließend wird eine Ätzung an der Streifenleiterschicht 505 und der unteren Elektrodenschicht 501 ausgeführt.
  • Schließlich entsteht die in 5b gezeigte Struktur. Mittels zweier Ätzschritte wird die Streifenleiterschicht 505 in der Hälfte des DTs 504 entfernt. Anschließend wird ein Teil der unteren Elektrodenschicht 505 darunter entfernt, um die Hälfte der Randoxidschicht 550 bis zu einer gewissen Tiefe 517 freizulegen. Ferner wird eine Vertiefung in der Streifenleiterschicht 505 über der anderen Hälfte der Randoxidschicht 550 gebildet, so dass sie tiefer als der aktive Bereich 502 liegt.
  • Schließlich wird die freigelegte halbe Randoxidschicht 550 direkt geätzt, um eine Struktur zu bilden, wie sie in 5c gezeigt ist. In der Zeichnung ist die freigelegte Randoxidschicht 550b bis zu einer gewissen Tiefe abgetragen. Die von der Streifenleiterschicht 505 bedeckte Randoxidschicht 550a wird vollständig bewahrt. Die gemäß dem zuvor dargelegten Prozess hergestellte Randoxidschicht 550b wird verwendet, um den aktiven Bereich der Speichereinheitszellen zu isolieren.
  • Gemäß der Vorgehensweise in der offenbarten zweiten Ausführungsform besteht keine Notwendigkeit, den aktiven Bereich von vornherein zu definieren. Daher wird die streifenförmige aktive Bereichsstruktur und die verbesserte Randoxidschicht direkt verwendet, um eine Isolierung des aktiven Bereichs zu erreichen. Mit zunehmender Bauteildichte kann die Festlegung des aktiven Bereichs fehlerhaft werden, da die Anforderungen hinsichtlich der Freiheitsgrade im Herstellungsprozess höher werden. Es kann daher eine Kurzschlussbildung in den aktiven Bereichen auftreten. Unter Anwendung der Gestalt der offenbarten zweiten Ausführungsform kann das Problem der Kurzschlussbildung auf Grund einer ungenauen Festlegung der aktiven Bereiche in effizienter Weise verhindert werden.
  • Zusammengefasst gilt also: die hierin beschriebenen Ausführungsformen kombinieren die schachbrettartige DT-Struktur und die Struktur mit den langen Bitleitungskontaktpfropfen, um die Gestaltungs- und Entwurfsvorteile hinsichtlich des gemeinsamen Nutzens von Bitleitungskontaktpfropfen von Speichereinheitszellen zu bewahren und um in effizienter Weise eine Kurzschlussbildung der DT-Strukturen zu verhindern. Ferner werden erfindungsgemäß Photolackmasken für Randoxidschichten verwendet, um Randoxidschichten mit unterschiedlichen Höhen innerhalb des gleichen DTs zu bilden. Diese Gestaltungsweise verhindert, dass die vergrabene Streifenleiterschicht direkt mit ihrem benachbarten aktiven Bereich in Kontakt gerät. Somit wird erfindungsgemäß eine Isolierung der aktiven Bereiche aller Speichereinheitszellen erreicht.

Claims (16)

  1. Speicherstruktur eines dynamischen Speichers mit wahlfreiem Zugriff (DRAM) mit: mehreren aktiven Bereichen mit einem Substrat, die als ein Array in einer ersten Richtung angeordnet sind, wobei jeder der aktiven Bereiche strukturell unabhängig ist; mehreren tiefen Gräben (DT), wobei jeder der tiefen Gräben in dem Substratbereich des entsprechenden aktiven Bereichs angeordnet ist, und wobei die tiefen Gräben eine schachbrettartige Anordnung bilden, wobei benachbarte tiefe Gräben in der gleichen Zeile mit einem vorgegebenen Abstand vorgesehen sind; mehreren langen Bitleitungskontaktpfropfen über den aktiven Bereichen, die mit den aktiven Bereichen in Kontakt sind; wobei jeder der langen Bitleitungskontaktpfropfen mit zwei der diagonal benachbarten aktiven Bereiche verbunden ist; mehreren Wortleitungen über den aktiven Bereichen, wobei die Wortleitungen ein Array in einer zweiten Richtung, die senkrecht zur ersten Richtung verläuft, bilden und wobei jeder der aktiven Bereiche jeweils zwei der Wortleitungen kreuzt; und mehreren Bitleitungen, die über den langen Bitleitungskontaktpfropfen verlaufen und mit diesen in Kontakt sind; wobei die Bitleitungen und die Wortleitungen ein Kreuzungspunktarray bilden.
  2. DRAM-Struktur nach Anspruch 1, die ferner umfasst: eine isolierende Schicht auf den langen Bitleitungskontaktpfropfen; und mehrere Kontaktlöcher in der isolierenden Schicht und auf jedem der langen Bitleitungskontaktpfropfen, um damit die langen Bitleitungskontaktpfropfen für eine elektrische Verbindung mit einem Teil der Bitleitungen freizulegen; wobei die Größe der Kontaktlöcher kleiner als jene der langen Bitleitungskontaktpfropfen ist und wobei die Kontaktlöcher nicht mit den aktiven Bereichen überlappen.
  3. DRAM-Struktur nach Anspruch 1, wobei das Substrat ein Siliziumsubstrat ist.
  4. DRAM-Struktur nach Anspruch 1, wobei jeder der aktiven Bereiche ein Speichereinheitszellengebiet repräsentiert und wobei jedes der Speichereinheitszellengebiete und sein diagonal benachbartes Speichereinheitszellengebiet eine spiegelsymmetrische Struktur bilden.
  5. DRAM-Struktur nach Anspruch 1, wobei die aktiven Bereiche ein horizontales Array bilden und in jeder zweiten Zeile eine symmetrische Struktur aufweisen, wobei die aktiven Bereiche in einer ungeradzahligen Zeile symmetrisch sind zu den aktiven Bereichen in einer weiteren ungeradzahligen Zeile sind.
  6. DRAM-Struktur nach Anspruch 5, wobei die tiefen Gräben in jeder zweiten Zeile in Bezug auf das horizontale Array symmetrisch sind, um eine schachbrettartige Anordnung zu bilden.
  7. DRAM-Struktur nach Anspruch 1, wobei der tiefe Graben eine Kondensatorstruktur aufweist.
  8. DRAM-Struktur nach Anspruch 7, wobei die Kondensatorstruktur in dem tiefen Graben eine obere Elektrodenschicht, eine dielektrische Schicht und eine Randoxidschicht aufweist.
  9. Speicherstruktur für einen dynamischen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (DRAM) mit: mehreren streifenartigen aktiven Bereichen in einem Substrat, wobei jeder der streifenartigen aktiven Bereiche einige von mehreren Speichereinheitszellengebieten, die als Struktur verbunden sind, enthält; mehreren tiefen Gräben (DT) in dem Substrat der Speichereinheitszellengebiet, wobei jeder der tiefen Gräben auf einer ungeradzahligen Zeile der streifenartigen aktiven Bereiche symmetrisch zu dem tiefen Graben auf einer weiteren ungeradzahligen Zeile ist, wobei die tiefen Gräben eine schachbrettartige Anordnung bilden und wobei die benachbarten tiefen Gräben in der gleichen Zeile mit einem vorgegebenen Abstand vorgesehen sind; mehreren Randoxidschichten, wobei einige der Randoxidschichten auf der oberen Hälfte der inneren Begrenzung der tiefen Gräben vorgesehen sind, wobei jede der Randoxidschichten einen ersten Randbereich und einen zweiten Randbereich aufweist, wobei der erstere höher als die Summe der Höhe des zuletzt genannten und die Höhe einer oberen Elektrodenschicht ist, und wobei der erste Randbereich verwendet ist, um die Speichereinheitszellengebiete, die als Struktur verbunden sind, elektrisch voneinander zu isolieren; mehreren langen Bitleitungskontaktpfropfen; wobei jeder der langen Bitleitungskontaktpfropfen zwei Zeilen der streifenartigen aktiven Bereiche kreuzt und mit diesen in Kontakt ist und wobei jeder der langen Bitleitungskontaktpfropfen mit zwei der diagonal benachbarten Speichereinheitszellengebiete verbunden ist; mehreren Wortleitungen über den streifenartigen aktiven Bereichen, wobei die Wortleitungen ein Array entlang einer spezifizierten Richtung bilden und jedes der Speichereinheitszellengebiete jeweils zwei der Wortleitungen kreuzt; und mehreren Bitleitungen, die über den langen Bitleitungskontaktpfropfen verlaufen und mit diesen in Kontakt sind; wobei die Bitleitungen und die Wortleitungen ein Kreuzungspunktarray bilden.
  10. DRAM-Struktur nach Anspruch 9, die ferner umfasst: eine isolierende Schicht auf den langen Bitleitungskontaktpfropfen; und mehrere Kontaktlöcher in der isolierenden Schicht und auf jedem der langen Bitleitungskontaktpfropfen, um die langen Bitleitungskontaktpfropfen für eine elektrische Verbindung mit einem Teil der Bitleitungen zu öffnen; wobei die Größe der Kontaktlöcher kleiner ist als jene der langen Bitleitungskontaktpfropfen und wobei die Kontaktlöcher nicht mit den aktiven Bereichen überlappen.
  11. DRAM-Struktur nach Anspruch 9, wobei das Substrat ein Siliziumsubstrat ist.
  12. DRAM-Struktur nach Anspruch 9, wobei der tiefe Graben eine Kondensatorstruktur aufweist.
  13. DRAM-Struktur nach Anspruch 12, wobei die Kondensatorstruktur in den tiefen Gräben eine obere Elektrodenschicht, eine dielektrische Schicht und eine Randoxidschicht umfasst.
  14. DRAM-Struktur nach Anspruch 13, wobei die obere Elektrodenschicht eine Polysiliziumschicht ist.
  15. DRAM-Struktur nach Anspruch 9, wobei der tiefe Graben eine vergrabene Streifenleiterschicht enthält, wobei der erste Randbereich der Randoxidschicht zwischen der vergrabenen Streifenleiterschicht und dem streifenartigen aktiven Bereich angeordnet ist, um die Speichereinheitszellengebiete elektrisch zu isolieren.
  16. DRAM-Struktur nach Anspruch 9, wobei eine Photolackmaske verwendet ist, um die Randoxidschicht zu ätzen, wobei ein Teil der Randoxidschicht bis zu einer gewissen Tiefe entfernt ist, um den zweiten Randbereich zu bilden und wobei der nicht entfernte Teil der Randoxidschicht von der Photolackmaske geschützt ist, um den ersten Randbereich zu bilden.
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