DE102006023730A1 - Speicherzellenfeld und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

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DE102006023730A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Speicherzellenfeldes mit einer Mehrzahl von Speicherzellen, wobei jede der Speicherzellen einen Grabenkondensator (3) und einen Transistor (16) aufweist. DOLLAR A Während des Ausbildens der Transistoren (16) erfolgen nach der Definition der Isolationsgräben (2) und zugeordneter aktiver Gebiete (12) beim Bereitstellen einer Gateelektrode (85) die Schritte Ätzen des isolierenden Materials (46) in den Isolationsgräben (2) in einem zum Kanal (14) benachbarten Bereich, so dass ein Bereich des Kanals (14) freiliegt, wobei der Bereich die Form eines Stegs (11) mit einer Oberseite (11a) und zwei lateralen Seiten (11b) aufweist, Bereitstellen einer Gateisolationsschicht (84) auf der Oberseite (11a) und den beiden lateralen Seiten (11b), Bereitstellen eines leitfähigen Materials auf der Gateisolationsschicht (84), so dass die Gateelektrode (85) folglich entlang der Oberseite (11a) und der beiden lateralen Seiten (11b) des Kanals (14) angeordnet ist, wobei der Schritt des Ätzens des isolierenden Materials (46) in die Isolationsgräben (2) so durchgeführt wird, dass das isolierende Material (46) lokal geätzt wird und dieses im oberen Bereich der Isolationsrinnen (45), die aktive Gebiete (12) voneinander abgrenzen, aufrechterhalten wird.

Description

  • Speicherzellenfeld und Verfahren zu dessen Herstellung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Speicherzellenfeldes als auch ein Speicherzellenfeld.
  • Speicherzellen von Speichern mit wahlfreiem Zugriff (DRAMs) weisen einen Speicherkondensator zum Speichern einer elektrischen Ladung, die eine zu speichernden Information kennzeichnet, sowie einen Zugriffstransistor zum Ansteuern des Speicherkondensators auf. Der Zugriffstransistor enthält ein erstes und ein zweites Source/Drain-Gebiet, einen benachbart zu den ersten und zweiten Source/Drain-Gebieten liegenden leitfähigen Kanal als auch eine Gateelektrode zum Steuern eines zwischen dem ersten und zweiten Source/Drain-Gebiet fließenden elektrischen Stroms. Der Transistor ist üblicherweise in einem Halbleitersubstrat ausgebildet. Die in dem Speicherkondensator gespeicherte Information wird durch Ansteuern des Zugriffstransistors ausgelesen. Es existiert eine untere Grenze einer Kanallänge des Zugriffstransistors, unterhalb derer die Isolationseigenschaften des Zugriffstransistors in einem nichtangesteuerten Zustand unzureichend sind. Die untere Grenze der effektiven Kanallänge Leff begrenzt die Skalierbarkeit planarer Transistorzellen mit Zugriffstransistor, der in Bezug auf die Substratoberfläche des Halbleitersubstrats horizontal ausgebildet sind.
  • Ein spezielles Transistorkonzept betrifft einen FinFET. Das aktive Gebiet eines FinFETs weist üblicherweise die Form einer Rippe oder eines Stegs auf, welche im Halbleitersubstrat zwischen den ersten und zweiten Source/Drain-Gebieten ausgebildet ist. Eine Gateelektrode umgibt die Rippe an zwei oder drei ihrer Seiten. In einem Doppel-Gate-FinFET sind insbesondere zwei Gateelektroden an den beiden lateralen Seiten des aktiven Gebiets angeordnet. Zusätzlich kann ein Top-Gate angegeben werden, das auf der Oberseite des aktiven Gebiets ausgebildet ist. Die Bereiche der Gateelektrode, welche sich lateral entlang des aktiven Gebiets erstrecken, können bis zu einer vorbestimmten Tiefe reichen. Insbesondere können die lateralen Bereiche der Gateelektrode derart vorgesehen sein, dass diese bis zu einer Tiefe reichen, die oberhalb der Hälfte der Tiefe des Isolationsgrabens, der benachbart zum aktiven Gebiet angeordnet ist, liegt.
  • In gegenwärtig verwendeten DRAM-Speicherzellen kann der Speicherkondensator als Grabenkondensator implementiert werden. Bei einem solchen Grabenkondensator sind die beiden Kondensatorelektroden in einem Graben ausgebildet, der sich in das Substrat in einer zur Substratoberfläche senkrechten Richtung erstreckt. Gemäß einer weiteren Implementierung einer DRAM-Speicherzelle wird die elektrische Ladung in einem Stapelkondensator gespeichert, der über der Oberfläche des Substrats ausgebildet ist.
  • "Novel Body Tied FinFET Cell Array Transistor DRAM with Negative Word Line Operation for sub 60 nm Technology and beyond" von C.H. Lee et al., 2004 Symposium on VLSI technology, Digest of Technical Papers, S. 130 beschreibt ein Verfahren zum Ausbilden eines Speicherzellenfeldes, in dem jede Speicherzelle einen Speicherkondensator aufweist, der als Stapelkondensator ausgebildet ist. Zum Ausbilden des Transistorfeldes werden zunächst segmentierte aktive Gebiete mittels bekannter Verfahren ausgebildet. Danach wird das gesamte Transistorfeld von einer Isolationsschicht bedeckt. Zum Entfernen der Isolationsschicht von lateralen Seiten der aktiven Gebiete wird ein Ätzschritt ausgeführt, in dem der benachbarte Bereich der Speichervorrichtung von einer Blockmaske maskiert wird. In einem späteren Schritt wird ein Hartmaskenmaterial abgeschieden und strukturiert, wodurch Streifen erstellt werden, die sich senkrecht zu den aktiven Gebieten erstrecken. Danach werden die aktiven Gebiete lokal gedünnt, wobei die strukturierte Hartmaskenschicht als Ätzmaske herangezogen wird. Die strukturierte Hartmaskenschicht wird ebenso als Maske für einen nachfolgenden Implantationsschritt herangezogen. In einem späteren Schritt werden Stapelkondensatoren mittels herkömmlicher Verfahren ausgebildet.
  • Beim Ausbilden eines Speicherzellenfeldes mit Grabenkondensatoren tritt das Problem auf, dass beim gesamtheitlichen Entfernen der Isolationsschicht vom Feldbereich des Speicherzellenfeldes ebenso ein Topoxid des Grabens, welches den oberen Bereich der Kondensatorgräben auffüllt, entfernt wird.
  • Ebenso können Probleme hinsichtlich des Buried Straps, der Verbindung zwischen dem Grabenkondensator und dem Feldbauelement auftreten. Insbesondere können durch das Entfernen des Oxids auf der Oberfläche des Buried Straps Probleme im Hinblick auf die Ausbildung des Gateleiters verursacht werden. Falls speziell ein 8 F2-Schachbrettmuster-Feld implementiert wird, verläuft die passierende Wortleitung über den tiefen Gräben. Verbleibt kein Topoxid auf den Gräben, so isoliert lediglich das Gateoxid die passierende Wortleitung von der Füllung des tiefen Grabens, was nicht ausreichend ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Ausbilden eines Speicherzellenfeldes anzugeben. Zusätzlich ist es Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Speicherzellenfeld anzugeben.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch das Verfahren nach Patentanspruch 1 und das Speicherzellenfeld nach Patentanspruch 14 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
  • Ausführungsformen der Erfindung geben ein Verfahren zum Ausbilden eines Speicherzellenfeldes als auch ein Speicherzellenfeld an. In einer Ausführungsform gibt die Erfindung ein Verfahren zum Ausbilden eines Speicherzellenfeldes an, das die Schritte aufweist: Bereitstellen eines Halbleitersubstrats mit einer Oberfläche, Bereitstellen einer Mehrzahl von Isolationsrinnen innerhalb des Halbleitersubstrats, Bereitstellen einer Mehrzahl von Isolationsgräben innerhalb des Halbleitersubstrats, wobei die Isolationsgräben sich in eine ersten Richtung erstrecken und eine Mehrzahl aktiver Gebiete definieren, jedes der aktiven Gebiete über zwei Isolationsgräben entlang einer zur ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung abgegrenzt ist und jedes der aktiven Gebiete über zwei Isolationsrinnen entlang der ersten Richtung abgegrenzt ist, jedes der aktiven Gebiete ein Breite w und eine Länge 1 aufweist, die Breite w entlang der zweiten Richtung gemessen ist und die Länge 1 entlang der ersten Richtung gemessen ist, Bereitstellen eines isolierenden Materials in jedem der Isolationsgräben sowie in einem oberen Bereich der Isolationsrinnen, Bereitstellen wenigstens eines Transistors in jedem der aktiven Gebiete durch Bereitstellen eines ersten und eines zweiten Source/Drain-Gebiets, Ausbilden eines zwischen dem ersten und dem zweiten Source/Drain-Gebiet liegenden Kanals und Bereitstellen einer Gateelektrode zum Steuern eines elektrischen Stromflusses zwischen den ersten und zweiten Source/Drain-Gebieten, Bereitstellen einer Mehrzahl von Speicherkondensatoren mit ersten und zweiten Kondensatorelektroden als auch eines Kondensatordielektrikums zwischen den ersten und zweiten Kondensatorelektroden, Verbinden des ersten Source/Drain-Gebiets von einem der Transistoren mit einer zugeordneten Elektrode der zweiten Kondensatorelektroden, wobei beim Bereitstellen einer Gateelektrode die Schritte erfolgen: Ätzen des isolierenden Materials in den Isolationsgräben in einem zum Kanal benachbarten Bereich, so dass ein Teil des Kanals freiliegt, wobei der Teil die Form eines Stegs mit einer Oberseite und zwei lateralen Seiten aufweist, Bereitstellen einer Gateisolationsschicht auf der Oberseite und den beiden lateralen Seiten, Bereitstellen eines leitfähigen Materials auf der Gateisolationsschicht, so dass die Gateelektrode entlang der Oberseite und den beiden lateralen Seiten des Kanals angeordnet ist, wobei der Schritt des Ätzens des isolierenden Materials in den Isolationsgräben so durchgeführt wird, dass das isolierende Material lokal geätzt wird und dieses im oberen Bereich der Isolationsrinnen aufrechterhalten wird.
  • Die Erfindung gibt ein Verfahren an, in dem das isolierende Material aus den Isolationsgräben in vorbestimmten Bereichen ausgespart wird, um einen unbedeckten Bereich des aktiven Gebiets oder Kanals bereitzustellen. In diesem unbedeckten Bereich wird ein Steg des Kanals ausgebildet. Der Steg weist eine Oberseite und zwei laterale Seiten auf. Die Gateelektrode ist in diesem unbedeckten Bereich ausgebildet und liegt benachbart zu drei Seiten des Stegs. Da das isolierende Material erfindungsgemäß lediglich in den vorbestimmten Bereichen ausgespart ist, wird das isolierende Material in dem Oberseitenbereich der Isolationsrinnen aufrechterhalten. Folglich sind die Wortleitungen lediglich in denjenigen Bereichen in einer niedrigeren Position angeordnet, in denen die Gateelektrode ausgebildet ist. Dadurch werden die passierenden Wortleitungen, welche gewöhnlich oberhalb der Isolationsgräben liegen, auf einem höheren Niveau gehalten und diese sind somit von den benachbarten aktiven Gebieten besser isoliert. Dadurch kann ein Übersprechen zwischen passierenden Wortleitungen und aktiven Gebieten auf vorteilhafte Weise erniedrigt werden.
  • Insbesondere kann der Kondensator als Grabenkondensator implementiert werden. In diesem Falle stellt der Schritt des Bereitstellens einer Mehrzahl von Isolationsrinnen einen Schritt zum Bereitstellen einer Mehrzahl von Kondensatorgräben in dem Halbleitersubstrat dar. Zusätzlich kann der Schritt des Bereitstellens einer Mehrzahl von Speicherkondensatoren in vorteilhafterweise Weise vor dem Schritt des Bereitstellens einer Mehrzahl von Isolationsgräben ausgeführt werden. Da das isolierende Material während des Schrittes des Bereitstellens einer Gateelektrode lediglich in den vorbestimmten Bereichen der auszubildenden Gateelektrode ausgespart und in dem oberen Bereich der Kondensatorgräben aufrechterhalten wird, wird das über den ersten und zweiten Kondensatorelektroden ausgebildete Graben-Topoxid nicht entfernt. Mit anderen Worten wird das isolierende Material in dem oberen Bereich der Kondensatorgräben als auch an denjenigen Bereichen, in denen der Buried Strap auszubilden ist, aufrechterhalten. Demnach wird eine zuverlässige Isolation der Wortleitungen in Bezug auf die Grabenkondensatoren als auch die Buried Strap-Bereiche erzielt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die Bereiche, in denen das isolierende Material lokal zu ätzen ist, durch Strukturieren eines Lackmaterials definiert, insbesondere eines Lackmaterials, das fotolithografisch unter Verwendung einer Maske strukturiert wird.
  • Die Maske kann insbesondere Öffnungen in Form von Punkten aufweisen, die eine Breite entlang der zweiten Richtung und eine Länge entlang der ersten Richtung einnehmen. In diesem Falle ist es insbesondere von Vorteil, falls die Breite der Punkte größer ist als die Breite der aktiven Gebiete. Diese Ausführungsform ist von Vorteil, da in diesem Falle die richtige Ausrichtung der punktförmigen Maske in Bezug auf die aktiven Gebiete weniger kritisch ist.
  • Vorzugsweise hängt die Länge der Punkte von der Länge des aktiven Gebiets und dem maximal zu erzielenden Überlagerungsfehler ab. Falls OL den maximalen überlagerungsfehler kennzeichnet, gilt die folgende Beziehung:
    Länge der Punkte < 1 – 2 * OL.
  • In diesem Falle verursacht eine geringe Fehlausrichtung keinen Kurzschluss zwischen den Wortleitungen und den aktiven Gebieten. Beispielsweise kann OL 0.2 bis 0.3 * F betragen, wobei F die minimale Strukturgröße darstellt, die mit der verwendeten Technologie erzielt werden kann. Die Länge des aktiven Gebiets hängt von der Architektur des Feldes ab. Falls ein Schachbrettmuster-Layout eines Speicherzellenfeldes implementiert ist, beträgt die Länge der aktiven Gebiete 2.6 F. Demnach beträgt die Länge der Punkte in diesem Falle vorzugsweise weniger als 2.0 F.
  • Falls ein 8 * F2 Layout von Speicherzellen mit gemeinsam verwendeten Bitleitungskontakten implementiert ist, beträgt die Länge der aktiven Gebiete 5 * F. In diesem Falle beträgt die Länge der Punkte vorzugsweise weniger als 4.4 * F.
  • Alternativ hierzu kann die Maske Öffnungen in der Form von Bahnsegmenten mit einer Breite entlang der zweiten Richtung und einer Länge entlang der ersten Richtung aufweisen. In diesem Falle ist es insbesondere von Vorteil, falls die Breite der Bahnsegmente größer ist als die Breite der aktiven Gebiete. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, da in diesem Falle die richtige Ausrichtung der punktförmigen Maske in Bezug auf die aktiven Gebiete weniger kritisch ist.
  • Zusätzlich kann die Länge der Bahnsegmente wie oben definiert werden.
  • Vorzugsweise ruft der Ätzschritt eine spitz zulaufende Ätzung hervor. In diesem Falle ist es einfacher, das Gateelektrodenmaterial unter Verwendung eines Trockenätzschrittes zu strukturieren. Beim Strukturieren des später abzuscheidenden Gateelektrodenmaterials sind insbesondere Schatteneffekte der Seitenwände der in dem isolierenden Material ausgebildeten Aussparungen weniger kritisch.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Verfahren den zusätzlichen Schritt des Dünnens des freiliegenden Bereichs des Kanals auf, wobei dieser Schritt vor dem Bereitstellen einer Gateisolationsschicht erfolgt. In diesem Falle können die Eigenschaften des resultierenden Transistors weiter verbessert werden.
  • Zusätzlich ist es von Vorteil, falls die Kondensatorgräben und die Speicherzellen jeweils in einem Schachbrettmuster angeordnet sind.
  • Die Erfindung gibt ebenso ein Speicherzellenfeld an, das wenigstens teilweise in einem Halbleitersubstrat mit einer Oberfläche ausgebildet ist, wobei das Speicherzellenfeld aufweist: eine Mehrzahl von Isolationsgräben, die sich in einer ersten Richtung erstrecken, wobei jeder der Isolationsgräben mit einem isolierenden Material gefüllt ist, eine Mehrzahl von aktiven Gebieten, wobei jedes der aktiven Gebiete von zwei Isolationsgräben entlang einer zur ersten Richtung senkrecht verlaufenden zweiten Richtung abgegrenzt ist und jedes der aktiven Gebiete über zwei Isolationsrinnen entlang der ersten Richtung abgegrenzt ist, jedes der aktiven Gebiete eine Breite w und eine Länge 1 aufweist, die Breite w entlang der zweiten Richtung gemessen ist und die Länge 1 entlang der ersten Richtung gemessen ist, ein isolierendes Material in einem oberen Bereich der Isolationsrinnen angeordnet ist, wenigstens einen in jedem der aktiven Gebiete ausgebildeten Transistor, wobei jeder der Transistoren ein erstes und ein zweites Source/Drain-Gebiet, einen zwischen den ersten und zweiten Source/Drain-Gebieten angeordneten Kanal und eine zum Steuern eines elektrischen Stromflusses zwischen den ersten und zweiten Source/Drain-Gebieten vorgesehene Gateelektrode aufweist, eine Mehrzahl von Speicherkondensatoren mit ersten und zweiten Speicherelektroden und einer zwischen den ersten und zweiten Speicherelektroden angeordneten dielektrischen Schicht, wobei das erste Source/Drain-Gebiet eines der Transistoren mit einer zugeordneten Elektrode der zweiten Speicherelektroden verbunden ist, wobei jedes der aktiven Gebiete in einem Bereich des Kanals die Form eines Stegs aufweist, der Steg eine Oberseite und zwei laterale Seiten enthält, die Gateelektrode entlang der Oberseite und den beiden lateralen Seiten des Stegs angeordnet ist, das isolierende Material in den Isolationsgräben in einem zum Steg benachbarten Bereich ausgespart ist und so eine Aussparung benachbart zum Steg erzielt wird und die Aussparung eine gleichmäßige Tiefe d in Bezug auf eine Oberfläche des aktiven Gebiets aufweist.
  • Die nachfolgenden Abbildungen dienen dem weiteren Verständnis der Erfindung. Die Komponenten in den Abbildungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander dargestellt. Übereinstimmende Bezugskennzeichen kennzeichnen übereinstimmende oder ähnliche Teile.
  • 1 bis 7 zeigen Verfahrensschritte zum Herstellen eines Speicherzellenfeldes gemäß der Erfindung;
  • 8 zeigt eine Querschnittsansicht der fertigen Speicherzelle, die einen Teil des erfindungsgemäßen Speicherzellenfeldes bildet;
  • 9 zeigt eine Aufsicht auf ein beispielhaftes Speicherzellenfeld, das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden kann;
  • 10 zeigt eine Querschnittsansicht der fertigen Speicherzelle, die einen Teil des Speicherzellenfeldes gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung bildet;
  • 11 zeigt eine Aufsicht auf ein beispielhaftes Speicherzellenfeld, das mit einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt werden kann; und
  • 12 zeigt ein Speicherzellenfeld gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
  • In der nachfolgenden detaillierten Beschreibung wird Bezug auf begleitende Abbildungen genommen. In diesem Zusammenhang wird eine richtungsbezogene Terminologie wie "oben", "unten", "vorne" "hinten" "vorderer" "hinterer" usw. mit Bezug auf die beschriebenen Figuren verwendet. Da die Komponenten der Ausführungsformen der Erfindung in einer Vielzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die richtungsbezogene Terminologie der Veranschaulichung und ist keinesfalls beschränkend. Die nachfolgende detaillierte Beschreibung ist deshalb nicht einschränkend zu betrachten und der Schutzbereich der Erfindung wird durch die beigefügten Patentansprüche definiert.
  • 1A zeigt eine Aufsicht auf ein Speicherzellenfeld nach dem Ausbilden der Speicherkondensatoren (in dieser Abbildung nicht dargestellt) sowie der aktiven Gebiete 12. Die aktiven Gebiete sind insbesondere als Streifensegmente ausgebildet, wobei zwei Segmente von aktiven Gebieten 12 in einer Zeile voneinander über das Graben-Topoxid 34 getrennt sind, das oberhalb eines entsprechenden Grabenkondensators unterhalb der Oberfläche der Isolationsschicht ausgebildet ist. Benachbarte Streifen von aktiven Gebieten 12 verschiedener Zeilen sind voneinander durch Isolationsgräben getrennt, die mit einem isolierenden Material 2 aufgefüllt sind. Die Segmente der aktiven Gebiete 12 sind schachbrettmusterförmig angeordnet, so dass die Segmente benachbarter Zeilen versetzt zueinander positioniert sind. Genauer gesagt sind die Segmente benachbarter Zeilen voneinander um eine Hälfte des Zellabstandes versetzt, insbesondere um 2 F. Wie allgemein bekannt ist, entspricht eine typische Zellgröße in dem gezeigten Layout 8 F2 (= 4 F 2 F).
  • Eine Querschnittsansicht des in 1A gezeigten Feldes zwischen I und I ist in 1B gezeigt. Wie der 1B entnommen werden kann, sind Grabenkondensatoren 3 vorgesehen, die sich senkrecht zur Oberfläche 10 des Halbleitersubstrats 1, insbesondere einem Siliziumsubstrat, erstrecken. Der Grabenkondensator 3 weist eine innere Elektrode 31 sowie ein Kondensatordielektrikum 38 auf, wobei das Kondensatordielektrikum 38 zwischen der inneren Elektrode 31 und der äußeren Elektrode (nicht dargestellt) angeordnet ist. Im oberen Bereich des Grabenkondensators 3 ist ein Isolationskragen 32 auf herkömmliche Weise vorgesehen. Eine Polysiliziumfüllung 36 wird zur Erzielung eines elektrischen Kontaktes zwischen der inneren Kondensatorelektrode 31 und dem Buried Strap-Fenster angegeben, welches oberhalb des Isolationskragens ausgebildet ist. Über der Polysiliziumfüllung 36 ist eine Graben-Topoxidschicht 34 angegeben. Beispielsweise kann die Gesamtdicke der Topoxidschicht 34 ungefähr 15 nm bis 45 nm betragen, wobei die Topoxidschicht 34 von der Substratoberfläche 10 um näherungsweise 0 bis 30 nm absteht.
  • Die Ausbildung des Grabenkondensators 3 ist allgemein bekannt und auf eine Beschreibung hiervon wird der Einfachheit halber verzichtet. Insbesondere weist der Grabenkondensator einen Buried Strap auf, um einen elektrischen Kontakt zwischen der inneren Kondensatorelektrode 31 und dem ersten Source/Drain-Bereich des auszubildenden Transistors bereitzustellen. Wie mithin bekannt ist, kann der elektrische Kontakt zwischen der inneren Kondensatorelektrode 31 und dem ersten Source/Drain-Bereich des auszubildenden Transistors ebenso über einen Surface-Strap erzielt werden, wobei ein Oxid darauf abgeschieden wird.
  • 1C zeigt eine Querschnittsansicht zwischen II und II von 1A. Insbesondere ist die Querschnittsansicht von 1C derart gestaltet, dass das aktive Gebiet an dessen kleinerem Querschnitt durchschnitten wird. Wie der 1C entnommen werden kann, sind die aktiven Gebiete 12 an beiden Seiten durch Isolationsgräben 2 abgegrenzt. Zur Definition eines aktiven Gebiets werden die Isolationsgräben 2 fotolithografisch definiert und geätzt, was allgemein bekannt ist. Danach werden die Isolationsgräben 2 mit einem isolierenden Material wie Siliziumdioxid aufgefüllt.
  • 1D zeigt eine Querschnittsansicht zwischen III und III wie der 1A entnommen werden kann. Insbesondere zeigt die Querschnittsansicht von 1D eine Querschnittsansicht entlang eines Isolationsgrabens benachbart zu einem aktiven Gebiet 12.
  • Die aktiven Gebiete 12 weisen typischerweise eine Breite von 0.8 F auf, wobei ein Isolationsgraben 2 eine Breite w von 1.2 * F aufweist. Insbesondere beläuft sich eine Summe der Breite des aktiven Gebiets und des Isolationsgrabens auf 2 F. Zusätz lich beläuft sich der Abstand zwischen benachbarten Grabenkondensatoren oder, anders ausgedrückt, die Länge 1 der aktiven Gebiete 12, auf näherungsweise 2.6 F, wobei der gesamte Zellabstand sich auf 4 F beläuft.
  • Nach der Definition der aktiven Gebiete wird das gesamte Feld mit einer Opferoxidschicht bedeckt, die insbesondere thermisch aufgewachsen werden kann. Im nächsten Schritt wird eine Fotolackschicht auf die Oberfläche aufgetragen und fotolithografisch zur Ausbildung von Öffnungen strukturiert, über welche in einem späteren Schritt die Oxidschicht zu ätzen ist. Insbesondere zeigt 2A eine Aufsicht des resultierenden Aufbaus mit einer GC Maskenöffnung 853, die vorzugsweise elliptisch, oval oder rund ist. Dennoch können quadratische oder rechteckförmige Maskenöffnungen 853 bevorzugt sein.
  • 2B zeigt eine Querschnittsansicht des Aufbaus. Wie der 2B entnommen werden kann, wird eine Fotolackschicht 72 auf die Oberfläche des Halbleitersubstrats 1 aufgetragen und eine Öffnung 854 wird in der Fotolackschicht ausgebildet. Insbesondere wird das GC Gebiet 854 fotolithografisch über allgemein bekannte Verfahren unter Verwendung einer Maske 855, die z.B. in 2C gezeigt ist, definiert.
  • Insbesondere kann die Maske 855 Öffnungen mit runder oder elliptischer Form aufweisen. Beispielsweise können die Öffnungen eine Breite w0 und eine Länge 10 aufweisen, wobei die Länge entlang der Bahnen des aktiven Gebiets und die Breite senkrecht hierzu gemessen werden. Alternativ hierzu kann die Maske 855 Öffnungen in der Form von Segmenten oder Bahnen enthalten. Ebenso können diese Öffnungen eine Breite w0 und eine Länge 10 aufweisen, wobei die Länge entlang der Bahnen des aktiven Gebiets und die Breite senkrecht hierzu gemessen werden.
  • Erfindungsgemäß ist es von besonderem Vorteil, falls die Breite der Öffnungen w0 größer ist als die Breite der aktiven Gebiete 12. Zusätzlich ist es von Vorteil, falls die Länge der Öffnungen 10 kleiner ist als die Länge der aktiven Gebiete.
  • Wird die Maske 855 in Bezug auf das Kondensatorfeld überlagert, ist darauf zu achten, das die Öffnungen an einer Position oberhalb der aktiven Gebiete ausgebildet werden, so dass folglich ein Teil des zum aktiven Gebiet benachbarten Isolationsgrabens unmaskiert bleibt. Ebenso ist darauf zu achten, dass die Öffnungen nicht an einer Position oberhalb der Kondensatorgräben ausgebildet werden, so dass das Graben-Topoxid 34 nicht geätzt wird. Demnach sind die korrekten Werte w0 und 10 unter Berücksichtigung eines typischen Überlagerungsfehlers, der sich aus dem verwendeten fotolithografischen Verfahren ergibt, festzulegen. Diese Werte hängen ebenso von der Länge und der Breite der aktiven Gebiete als auch von der Breite der Isolationsgräben ab.
  • Wie oben beschrieben wurde, gilt die folgende Beziehung, falls OL den maximalen Überlagerungsfehler kennzeichnet:
    10 < 1 – 2 * OL.
  • In diesem Falle verursacht eine geringfügige Fehlausrichtung keinen Kurzschluss zwischen den Wortleitungen und den Grabenkondensatoren. Beispielsweise kann OL 0.2 bis 0.3 * F betragen, wobei F die minimale Strukturgröße bezeichnet, die mit der verwendeten Technologie erzielt werden kann. Die Länge des aktiven Gebiets hängt von der Architektur des Feldes ab. Wird ein Schachbrettmuster-Layout eines Speicherzellenfeldes implementiert, so beträgt die Länge des aktiven Gebietes 2.6 * F. In diesem Falle beträgt die Länge der Punkte vorzugsweise weniger als 2.0 * F.
  • Wird ein 8 * F2 Layout von Speicherzellen mit gemeinsam verwendeten Bitleitungskontakten implementiert, beträgt die Länge der aktiven Gebiete 5 * F. Somit beträgt in diesem Fall die Länge der Punkte vorzugsweise weniger als 4.4 * F.
  • Zusätzlich trifft die folgende Beziehung zu:
    w0 < 2 * Breite des Isolationsgrabens + w – 2 * OL.
  • Somit werden die aktiven Gebiete benachbarter Zeilen bei typischer Fehlausrichtung der Maske nicht geöffnet.
  • In einem nächsten Schritt wird die in den Isolationsgräben 2 vorliegende Siliziumdioxidschicht geätzt, z.B. mittels eines bekannten Trockenätzverfahrens. Dieser Ätzschritt wird insbesondere als selektiver Ätzschritt ausgeführt, bei dem das isolierende Material des Isolationsgrabens 2 selektiv in Bezug auf das Siliziummaterial geätzt wird. Optional kann dieser Ätzschritt als spitz zulaufende Ätzung ausgeführt werden, so dass die Öffnung 74, welche z.B. in 3D gezeigt ist, einen größeren Durchmesser in Bezug auf eine in der Nähe der Oberfläche 10 des Halbleitersubstrats liegende Position aufweist als in einem unteren Bereich (74a) derselbigen.
  • Als weitere Alternative kann der Ätzschritt als Nassätzung unter Verwendung von HF durchgeführt werden.
  • 3A zeigt eine Aufsicht auf den resultierenden Aufbau. Insbesondere sind Aussparungen oder Pocketstrukturen 74 um die aktiven Gebiete 12 ausgebildet.
  • 3B zeigt eine Querschnittsansicht zwischen I und I entlang des aktiven Gebiets 12, wie der 3A entnommen werden kann. Da der Ätzschritt selektiv in Bezug auf Silizium ist, wird kein Siliziummaterial geätzt und der in 3B gezeigte Aufbau stimmt mit dem in 2B gezeigten Aufbau überein.
  • Zusätzlich zeigt 3C eine Querschnittsansicht zwischen II und II, wie der 3A entnommen werden kann. Wie in 3C gezeigt ist, sind Pocketstrukturen 74 in den Isolationsgräben in einem zum aktiven Gebiet 12 benachbarten Bereich ausgebildet.
  • Zusätzlich zeigt 3D eine Querschnittsansicht zwischen III und III, wie der 3A entnommen werden kann. Wie 3D zeigt, ist eine Pocketstruktur 74 in dem isolierenden Material in einem mittleren Bereich der gezeigten Querschnittsansicht ausgebildet.
  • Wie in den 3C und 3D gezeigt ist, weisen die Pocketstrukturen 74 eine gleichförmige Tiefe in einer zur Richtung der aktiven Gebiete parallelen Richtung auf. Zusätzlich weisen die Pocketstrukturen 74 eine gleichmäßige Tiefe d1 in einer zur Richtung der aktiven Gebiete senkrechten Richtung auf. Insbesondere wird die Tiefe d1 in Bezug auf die Oberfläche 101 des aktiven Gebiets gemessen.
  • In dem nächsten Schritt wird das Fotolackmaterial mittels bekannter Verfahren abgestreift. Die resultierende Querschnittsansicht ist in 4 gezeigt.
  • Danach wird eine Gateoxidschicht 84 durch allgemein bekannte Verfahren ausgebildet. Der resultierende Aufbau ist in 5 gezeigt.
  • Im nächsten Schritt wird das die Gateelektrode darstellende Material als eine von mehreren Schichten abgeschieden, die die gesamte Oberfläche des Feldes abdecken. Danach werden die Wortleitungen durch Strukturierung der Schichten) des die Gateelektrode darstellenden Materials ausgebildet. Insbesondere wird der Materialstapel der Gateelektrode zur Ausbildung der die aktiven Wortleitungen 8a als auch die passierenden Wortleitungen 8b darstellenden Streifen strukturiert.
  • 6A zeigt eine Aufsicht des resultierenden Aufbaus, wobei die Wortleitungen senkrecht zu den aktiven Gebieten angeordnet sind. Die aktive Wortleitung 8a ist insbesondere unmittelbar oberhalb des Bereichs ausgebildet, in dem das isolierende Material in den vorhergehend beschriebenen Schritten ausgespart worden ist.
  • 6B zeigt eine Querschnittsansicht des resultierenden Aufbaus zwischen I und I, wie der 6A entnommen werden kann.
  • In 6B ist die aktive Wortleitung 85 über der Gateoxidschicht 84, welche auf der Halbleiteroberfläche ausgebildet ist, erzeugt. Die passierende Wortleitung 8b ist insbesondere elektrisch von der Polysiliziumfüllung des Grabenkondensators über das Graben-Topoxid 34 elektrisch isoliert. Da das Graben-Topoxid eine Dicke von bis zu 30 nm aufweist, kann eine ausreichende Isolation zwischen der passierenden Wortleitung 8b und der Polysiliziumfüllung 36 des Grabenkondensators erzielt werden.
  • 6C zeigt eine Querschnittsansicht des Aufbaus zwischen II und II, wie der 6A entnommen werden kann. Insbesondere ist die Gateelektrode 85 nun auf drei Seiten des das aktive Gebiet 12 ausbildenden Stegs angeordnet. Die Gateelektrode ist von dem aktiven Gebiet über ein Gateoxid 84 isoliert. Das aktive Gebiet weist insbesondere eine Oberseite 11a und zwei laterale Seiten 11b auf, welche benachbart zur Gateelektrode 85 liegen. Insbesondere erstreckt sich die Gateelektrode 85 bis zu einer Tiefe von ungefähr 10 bis 100 nm, insbesondere 20 nm.
  • 6D zeigt eine Querschnittsansicht zwischen III und III, wie der 6A entnommen werden kann. Wie in 6D gezeigt ist, ist es erforderlich, den Gatematerialstapel bis zu einer Tiefe zu ätzen, so dass das Gatematerial vollständig aus den Bereichen zwischen den Gateelektroden entfernt ist, um Kurzschlüsse zwischen der Gateelektrode und dem aktiven Gebiet 12 zu vermeiden. Insbesondere sollte das Gatematerial bis zur Unterseite 74a der Öffnungen geöffnet werden.
  • 6E zeigt eine Querschnittsansicht zwischen III und III, falls die Pocketstrukturen 75 durch eine spitz zulaufende Ätzung ausgebildet werden, so dass der obere Durchmesser der Pocketstrukturen 75 größer ist im Vergleich zum unteren Durchmesser. Die spitz zulaufende Ätzung wird insbesondere bevorzugt, da es in diesem Falle einfacher ist, das Gatematerial 85 zu ätzen, da keine Schatteneffekte der Seitenwände der Pocketstrukturen auftreten.
  • 7 zeigt jeweils eine alternative Querschnittsansicht und Aufsicht, wobei das aktive Gebiet nach dem Ätzen der Pocketstruktur innerhalb des Isolationsgrabens gedünnt wird. Nachdem in dieser Ausführungsform die mit Bezug zu 3A bis 3D beschriebenen Schritte durchgeführt sind, wird ein isotroper oder anisotroper Nassätzungsschritt zum Dünnen des aktiven Gebiets ausgeführt. Dadurch wird die Breite w des aktiven Gebiets reduziert. Danach wird eine übliche Gateoxidschicht 84 ausgebildet und danach wird der Gatematerialstapel abgeschieden und zur Ausbildung der aktiven und passierenden Wortleitungen strukturiert.
  • Wie in 7A, welche eine Aufsicht des resultierenden Aufbaus zeigt, dargestellt ist, wird das aktive Gebiet in einem zur Gateelektrode 85 benachbarten Bereich zur Ausbildung eines eingeengten dünnen Gebietes 125 gedünnt. Da die Pocketstrukturen 74 in dem mit Bezug auf 3C beschriebenen Schritt ausgebildet wurden, werden lediglich diejenigen lateralen Bereiche des aktiven Gebiets, welche benachbart zu den Pocketstrukturen 74 liegen, freigelegt. Somit werden durch den Schritt des Dünnens des aktiven Gebiets lediglich die aktiven Gebiete im definierten GC Gebiet gedünnt. Nach dem Ausbilden der Gateelektrode wird der gedünnte Bereich des aktiven Gebiets folglich benachbart zur Gateelektrode liegen.
  • Zusätzlich zeigt 7B eine Querschnittsansicht des resultierenden Aufbaus zwischen II und II, wie der 7A entnommen werden kann. Wie in 7B gezeigt ist, ist das aktive Gebiet 12 in dessen oberem Bereich zur Ausbildung eines eingeengten dünnen Gebiets gedünnt.
  • Darüber hinaus ist die Querschnittsansicht zwischen III und III, welche in 7C gezeigt ist, identisch zur Querschnittsansicht von 6D.
  • Ausgehend von dem in einer der 6 und 7 gezeigten Aufbau, wird das Speicherzellenfeld auf herkömmliche Weise vervollständig. Insbesondere werden die herkömmlichen Prozessschritte zum Vervollständigen des Buried Strap Gebiets 35 und zum Durchführen der Implantationsschritte zur Bereitstellung der ersten und zweiten Source/Drain-Gebiete ausgeführt.
  • Hieraus resultierend wird der in 8 gezeigte Transistor 16 erzielt. In 8 weist der Transistor ein erstes und ein zweites Source/Drain-Gebiet 121, 122 auf. Ein Kanal 14 ist zwischen dem ersten und zweiten Source/Drain-Gebiet 121, 122 ausgebildet. Zudem ist eine Gateelektrode 85 vorgesehen und diese ist vom Kanal 14 über das Gateoxid 84 isoliert. Die Seitenwände der Gateelektrode 85 als auch der passierenden Wortleitungen 8b sind mit einem Spacer 86 bedeckt. Die Leitfähigkeit des Kanals 14 wird über die Gateelektrode 85 gesteuert. Das erste Source/Drain-Gebiet 121 des Transistors 16 ist mit der Polysiliziumfüllung 36 des Grabenkondensators 3 über den Buried Strap 35 verbunden. Über dem Grabenkondensator 3 ist eine passierende Wortleitung 8b vorgesehen. Die passierende Wortleitung 8b ist elektrisch von einer Polysiliziumfüllung 36 des Grabenkondensators 3 über ein Graben-Topoxid 34 isoliert. Wird an eine Gateelektrode 85 über eine entsprechende aktive Wortleitung 8a eine geeignete Spannung angelegt, so kann eine auf der inneren Elektrode 31 des Grabenkondensators 3 gespeicherte Ladung über die Polysiliziumfüllung 36, den Buried Strap 35, die ersten und zweiten Source/Drain-Gebiete 121, 122 ausgelesen und an die entsprechende Bitleitung (in dieser Figur nicht ersichtlich) weitergeleitet werden.
  • 9 zeigt eine schematische Ansicht des Speicherzellenfeldes, das mit den beschriebenen Prozessschritten erzielt werden kann, wobei das Speicherzellenfeld in einer offenen Bitleitungskonfiguration ausgeführt ist. Wie in 9 gezeigt ist, weist ein Speicherzellenfeld eine Mehrzahl von Speicherzellen 100 auf, die jeweils in Zeilen und Spalten angeordnet sind. Jede der Speicherzellen enthält einen Speicherkondensator 3 als auch einen Transistor 16, der mit der Speicherelektrode 31 des Speicherkondensators 3 verbunden ist. Die Speicherzellen 100 sind schachbrettmusterartig angeordnet, wobei die Transistoren 16 ersten Stellen zugeordnet sind, die diagonal zueinander benachbart sind. Zusätzlich sind die Speicherkondensatoren 3 zweiten Stellen zugeordnet, die diagonal zueinander zwischen den ersten Stellen liegen. Eine Mehrzahl von Wortleitungen 8 sind parallel zueinander positioniert.
  • Die Bitleitungen 9 sind senkrecht in Bezug auf die Wortleitungen 8 angeordnet, wobei die Bitleitungen 9 parallel zueinander verlaufen. Jede der Bitleitungen 9 ist mit einer Mehrzahl von zweiten Source/Drain-Gebieten der Speicherzellen 100 verbunden. Beim Ansteuern einer der Wortleitungen 8 wird ein Auslesen des zugeordneten Speicherkondensators aus allen mit dieser speziellen Wortleitung verbundenen Transistoren verursacht. Die gelesene Information wird vom zweiten Source/Drain-Gebiet über die entsprechende Bitleitung 9 dem Leseverstärker 91 übermittelt. Der Leseverstärker 91 empfängt seinerseits ein entsprechendes Referenzsignal von der Referenzbitleitung 9, welche mit einer nicht-angesteuerten Speicherzelle 100 verbunden ist. Der Leseverstärker vergleicht die beiden Signale, welche von den beiden Bitleitungen 9 übermittelt werden, so dass unerwünschte Einflüsse wie Rauschen unterdrückt werden.
  • Die mit Bezug auf 1 bis 8 erläuterte Ausführungsform betrifft insbesondere ein Speicherzellenfeld, in dem die Speicherkondensatoren als Grabenkondensatoren ausgeführt sind. Nichtsdestotrotz sei betont, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt ist. Die Speicherkondensatoren können ebenso als Stapelkondensatoren ausgeführt sein.
  • Diese Ausführungsform ist in 10 gezeigt. In 10 sind aktive Gebiete voneinander durch Isolationsrinnen 45 abgegrenzt, die bis zu einer geeigneten Tiefe in die Halbleitersubstratoberfläche hineinragen. Die Isolationsrinnen 45 sind mit einem isolierenden Material 46 gefüllt. Die Stapelkondensatoren 4 sind oberhalb der Halbleitersubstratoberfläche 10 ausgebildet. Jeder der Stapelkondensatoren enthält eine zweite Kondensatorelektrode 41, die elektrisch mit dem ersten Source/Drain-Gebiet 121 eines zugeordneten Transistors verbunden ist. Der Stapelkondensator weist zudem eine erste Kondensator elektrode 43 und ein zwischen der ersten und zweiten Kondensatorelektrode 41, 43 angeordnetes Kondensatordielektrikum 42 auf. Ein Bitleitungskontakt 91 verbindet das zweite Source/Drain-Gebiet 91 mit einer zugeordneten Bitleitung 9. Der Bitleitungskontakt 91 und die Bitleitung 9 sind hinter der gezeigten Zeichnungsebene angeordnet und deshalb mit unterbrochenen Linien dargestellt. Eine BPSG-Schicht 44 liegt am Stapelkondensator an und isoliert die erste Kondensatorelektrode 43 elektrisch von den darüber liegenden Komponenten.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die Speicherzellen in einem so genannten 8 * F2 Layout mit Speicherzellen und gemeinsam verwendeten Bitleitungskontakten angeordnet sein, was z.B. in 11 und 12 gezeigt ist.
  • 11 zeigt ein Layout eines entsprechenden Speicherzellenfeldes mit Speicherzellen, in denen der Kondensator als Grabenkondensator ausgeführt ist. In dem gezeigten Layout sind Wortleitungen 8 senkrecht in Bezug auf die Bitleitungen angeordnet. Grabenkondensatoren 3 sind paarweise vorgesehen. Wie der zweiten Zellenzeile in 11 entnommen werden kann, ist ein aktives Gebiet zwischen zwei benachbarten Grabenkondensatoren 3 angeordnet, wobei zwei Transistoren 16 in dem aktiven Gebiet ausgebildet sind. Die beiden Transistoren 16, die mit jeweils verschiedenen Grabenkondensatoren 3 verbunden sind, teilen einen gemeinsamen Bitleitungskontakt 91. In 11 ist die Pocketstruktur 74 derart ausgebildet, dass diese eine Länge aufweist, welche größer als 3 * F ist. Folglich wird das isolierende Material an den Kanälen zweier benachbarter Transistoren entfernt. Bei diesem Layout sind die Wortleitungen in einer bestimmten Querschnittsansicht paarweise angeordnet, so dass zwei passierende Wortleitungen benachbart zu zwei aktiven Wortleitungen liegen und umgekehrt.
  • Zusätzlich kann dieses Layout ebenso als Speicherzellenfeld mit Speicherzellen ausgeführt sein, bei denen der Kondensator als Stapelkondensator ausgebildet ist. Dies ist in 12 gezeigt.
  • 12A zeigt insbesondere eine Aufsicht des Speicherzellenfeldes, wobei 12B eine Querschnittsansicht zwischen III und III zeigt, was aus 12A ersichtlich wird.
  • In 12A sind Stapelkondensatoren 4 gezeigt, wobei zwei Stapelkondensatoren 4 über ein aktives Gebiet 12 angeschlossen werden. Zwei Transistoren 16 sind in einem aktiven Gebiet 12 ausgebildet, wobei die beiden Transistoren einen gemeinsamen Bitleitungskontakt 91 teilen. Da der Speicherkondensator als Stapelkondensator ausgeführt ist, ist ein Verteilungskontakt 92 vorgesehen, um einen Kontakt vom Bitleitungskontakt 91 zu der in Bezug auf die aktiven Gebiete 12 versetzte Bitleitung 92 bereitzustellen. Die Pocketstrukturen weisen eine Länge auf, die größer als 3 * F ist.
  • Wie in 12B gezeigt ist, weisen die Pocketstrukturen eine Länge auf zum Entfernen des isolierenden Materials, das zu zwei benachbarten Gateelektroden hin angrenzt. In dem gezeigten Layout liegen zwei aktive Wortleitungen 8a benachbart zu den beiden passierenden Wortleitungen 8b und umgekehrt herum.

Claims (25)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Speicherzellenfeldes mit den Schritten: Bereitstellen eines Halbleitersubstrats (1) mit einer Oberfläche (10); Bereitstellen einer Mehrzahl von Isolationsrinnen (45) innerhalb des Halbleitersubstrats (1); Bereitstellen einer Mehrzahl von Isolationsgräben (2) innerhalb des Halbleitersubstrats (1), wobei die Isolationsgräben (2) sich in einer ersten Richtung erstrecken und eine Mehrzahl aktiver Gebiete (12) definieren, jedes der aktiven Gebiete (12) über zwei Isolationsgräben (2) entlang einer zur ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung abgegrenzt ist und jedes der aktiven Gebiete (12) über zwei Isolationsrinnen (45) entlang der ersten Richtung abgegrenzt ist, jedes der aktiven Gebiete (12) eine Breite w und eine Länge 1 aufweist, die Breite w entlang der zweiten Richtung gemessen ist und die Länge 1 entlang der ersten Richtung gemessen ist; Bereitstellen eines isolierenden Materials (46) in jedem der Isolationsgräben (2) sowie in einem oberen Bereich der Isolationsrinnen (45); Bereitstellen wenigstens eines Transistors (16) in jedem der aktiven Gebiete (12) durch Bereitstellen eines ersten und eines zweiten Source/Drain-Gebiets (121, 122), Ausbilden eines Kanals (14) zwischen den ersten und zweiten Source/Drain-Gebieten (121, 122) und Bereitstellen einer Gateelektrode (85) zum Steuern eines elektrischen Stromflusses zwischen den ersten und zweiten Source/Drain-Gebieten (121, 122); Bereitstellen einer Mehrzahl von Speicherkondensatoren (4) mit ersten und zweiten Kondensatorelektroden (43, 41) als auch eines Kondensatordielektrikums (42) zwischen den ersten und zweiten Kondensatorelektroden (43, 41); Verbinden des ersten Source/Drain-Gebiets (121) von einem der Transistoren (16) mit einer zugeordneten Elektrode der zweiten Kondensatorelektroden (41); wobei beim Bereitstellen einer Gateelektrode (85) die Schritte erfolgen: Ätzen des isolierenden Materials (46) in den Isolationsgräben (2) in einem zum Kanal (14) benachbarten Bereich, so dass ein Teil des Kanals (14) freiliegt, wobei der Teil die Form eines Stegs (11) mit einer Oberseite (11a) und zwei lateralen Seiten (11b) aufweist, sowie Bereitstellen einer Gateisolationsschicht (84) auf der Oberseite (11a) und den beiden lateralen Seiten (11b); Bereitstellen eines leitfähigen Materials auf der Gateisolationsschicht (84), so dass die Gateelektrode (85) entlang der Oberseite (11a) und den beiden lateralen Seiten (11b) des Kanals (14) angeordnet ist, wobei der Schritt des Ätzens des isolierenden Materials (46) in den Isolationsgräben (2) so durchgeführt wird, dass das isolierende Material (46) lokal geätzt wird, und das isolierende Material (46) im oberen Bereich der Isolationsrinnen (45) aufrechterhalten wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Bereiche, in denen das isolierende Material (46) lokal zu ätzen ist, durch Strukturieren eines Lackmaterials definiert werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Lackmaterial ein Fotolackmaterial ist, das fotolithografisch unter Verwendung einer Maske (855) strukturiert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Maske (855) punktförmige Öffnungen (853) aufweist, die eine Breite entlang der zweiten Richtung und eine Länge entlang der ersten Richtung aufweisen.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Breite der Punkte größer als die Breite der aktiven Gebiete (12) ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Maske Öffnungen in Form von Bahnsegmenten aufweist und jedes der Bahnsegmente eine Breite entlang der zweiten Richtung und eine Länge entlang der ersten Richtung aufweist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Breite der Bahnsegmente größer als die Breite der aktiven Gebiete ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Ätzschritt eine spitz zulaufende Ätzung hervorruft.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei beim Bereitstellen der Isolationsrinnen (45) eine Mehrzahl von Kondensatorgräben in der Substratoberfläche (10) ausgebildet werden, jeder der Kondensatorgräben sich in die Substratoberfläche hinein erstreckt und eine Seitenwand aufweist und wobei beim Bereitstellen eines Speicherkondensators ein Grabenkondensator (3) in jedem der Gräben bereitgestellt wird, und die erste Kondensatorelektrode (31) benachbart zur Seitenwand ausgebildet wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei beim Bereitstellen eines Speicherkondensators ein Stapelkondensator (4) bereitgestellt wird, bei dem die ersten und zweiten Kondensatorelektroden (121, 122) über der Oberfläche (10) des Halbleitersubstrats (1) ausgebildet werden.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der freiliegende Bereich des Kanals (14) zusätzlich vor dem Bereitstellen einer Gateisolationsschicht (84) gedünnt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Kondensatorgräben in Zeilen angeordnet sind, die Kondensatorgräben einer Zeile einen gegenseitigen Abstand aufweisen, der der Länge der aktiven Gebiete (12) entspricht, die Kondensatorgräben benachbarter Zeilen versetzt zueinander liegen, so dass die Kondensatorgräben einer bestimmten Zeile um die Hälfte der Länge der aktiven Gebiete (12) in Bezug auf die Kondensatorgräben der benachbarten Zeilen versetzt sind.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei zwei Transistoren (16), die zwei benachbarten Speicherzellen zugeordnet sind, in einem aktiven Gebiet (12) ausgebildet sind.
  14. Speicherzellenfeld, das wenigstens teilweise in einem Halbleitersubstrat (1) mit einer Oberfläche (10) ausgebildet ist, wobei das Speicherzellenfeld aufweist: eine Mehrzahl von Isolationsgräben (2), die sich in einer ersten Richtung erstrecken, wobei jeder der Isolationsgräben (2) mit einem isolierenden Material (46) gefüllt ist; eine Mehrzahl von aktiven Gebieten (12), wobei jedes der aktiven Gebiete (12) von zwei Isolationsgräben (2) entlang einer zur ersten Richtung senkrecht verlaufenden zweiten Richtung abgegrenzt ist und jedes der aktiven Gebiete (12) über zwei Isolationsrinnen entlang der ersten Richtung abgegrenzt ist, jedes der aktiven Gebiete (12) eine Breite w und eine Länge 1 aufweist, die Breite w entlang der zweiten Richtung gemessen ist und die Länge 1 entlang der ersten Richtung gemessen ist, und wobei ein isolierendes Material (46) in einem oberen Bereich der Isolationsrinnen (45) angeordnet ist; wenigstens einen in jedem der aktiven Gebiete (12) ausgebildeten Transistor (16), wobei jeder der Transistoren (16) ein erstes und ein zweites Source/Drain-Gebiet (121, 122), einen zwischen den ersten und zweiten Source/Drain-Gebieten (121, 122) angeordneten Kanal (14) und eine zum Steuern eines elektrischen Stromflusses zwischen den ersten und zweiten Source/Drain-Gebieten (121, 122) vorgesehene Gateelektrode (85) aufweist; eine Mehrzahl von Speicherkondensatoren (3, 4) mit ersten und zweiten Speicherelektroden (43, 41) und einer zwischen den ersten und zweiten Speicherelektroden (43, 41) angeordneten dielektrischen Schicht (42), wobei das erste Source/Drain-Gebiet (121, 122) von einem der Transistoren mit einer zugeordneten Elektrode der zweiten Speicherelektroden (41) verbunden ist; wobei jedes der aktiven Gebiete (12) in einem Bereich des Kanals (14) die Form eines Stegs (11) aufweist, der Steg (11) eine Oberseite (11a) und zwei laterale Seiten (11b) enthält, die Gateelektrode (85) entlang der Oberseite (11a) und den beiden lateralen Seiten (11b) des Stegs (11) angeordnet ist, das isolierende Material (46) in den Isolationsgräben (2) in einem zum Steg (11) benachbarten Bereich ausgespart ist und so eine Aussparung benachbart zum Steg (11) erzielt wird und die Aussparung eine gleichmäßige Tiefe d in Bezug auf eine Oberfläche des aktiven Gebiets (12) aufweist.
  15. Speicherzellenfeld nach Anspruch 14, wobei die Bereiche, in denen das isolierende Material (46) der Isolationsgräben (2) ausgespart ist, unter Verwendung einer Maske (855) mit Öffnungen (853) in Form von Punkten definiert ist, wobei die Öffnungen (853) eine Breite entlang der zweiten Richtung und eine Länge entlang der ersten Richtung aufweisen.
  16. Speicherzellenfeld nach Anspruch 15, wobei die Breite der Punkte größer als die Breite der aktiven Gebiete (12) ist.
  17. Speicherzellenfeld nach Anspruch 15 oder 16, wobei die Länge der Punkte kleiner als die Länge der aktiven Gebiete (12) ist.
  18. Speicherzellenfeld nach Anspruch 14, wobei die Bereiche, in denen das isolierende Material (46) der Isolationsgräben (2) ausgespart ist, unter Verwendung einer Maske (855) mit Öffnungen (853) in der Form von Bahnsegmenten definiert ist und jedes der Bahnsegmente eine Breite entlang der zweiten Richtung und eine Länge entlang der ersten Richtung aufweist.
  19. Speicherzellenfeld nach Anspruch 18, wobei die Breite der Bahnsegmente größer als die Breite der aktiven Gebiete (12) ist.
  20. Speicherzellenfeld nach Anspruch 18, wobei die Länge der Bahnsegmente kleiner ist als die Länge der aktiven Gebiete (12).
  21. Speicherzellenfeld nach einem der Ansprüche 14 bis 20, wobei die Aussparung einen größeren Durchmesser im oberen Bereich als im unteren Bereich aufweist.
  22. Speicherzellenfeld nach einem der Ansprüche 14 bis 21, wobei jede der Isolationsrinnen (45) einen Kondensatorgraben darstellt, der sich innerhalb des Substrats erstreckt und eine Seitenwand aufweist, wobei die erste Kondensatorelektrode (31) benachbart zur Seitenwand ausgebildet ist.
  23. Speicherzellenfeld nach einem der Ansprüche 14 bis 21, wobei jeder der Speicherkondensatoren als Stapelkondensator (4) ausgebildet ist, bei dem die erste und zweite Kondensatorelektrode (43, 41) über der Oberfläche des Halbleitersubstrats (10) ausgebildet sind.
  24. Speicherzellenfeld nach einem der Ansprüche 14 bis 23, wobei die Breite des Stegs (10), der benachbart zur Gateelektro de (85) liegt, dünner als die Breite des aktiven Gebiets (12) in einem solchen Bereich ist, der nicht benachbart zur Gateelektrode liegt.
  25. Speicherzellenfeld nach einem der Ansprüche 14 bis 24, wobei die Kondensatorgräben in Zeilen angeordnet sind, die Kondensatorgräben einer Zeile einen gegenseitigen Abstand aufweisen, der der Länge der aktiven Gebiete (12) entspricht, die Kondensatorgräben benachbarter Zeilen versetzt zueinander liegen, so dass die Kondensatorgräben einer bestimmten Zeile um die Hälfte der Länge der aktiven Gebiete (12) in Bezug auf die Kondensatorgräben der benachbarten Zeilen versetzt sind.
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