DE102020115742A1

DE102020115742A1 - Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung

Info

Publication number: DE102020115742A1
Application number: DE102020115742.8A
Authority: DE
Inventors: Seungjin Kim; Sungsoo YIM; Suklae KIM; Hyukwoo KWON; Byunghyun LEE; Yoonyoung CHOI
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2019-10-31
Filing date: 2020-06-15
Publication date: 2021-05-06
Also published as: CN112750830A; US20210134942A1; KR20210052094A; US11616118B2; SG10202009449SA

Abstract

Eine integrierte Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung umfasst eine Mehrzahl zylindrischer Strukturen, die voneinander auf einem Substrat getrennt sind; und eine Mehrzahl Stützeinrichtungen mit einer Öffnungsregion, die Seitenflächen der Mehrzahl zylindrischer Strukturen freilegt, wobei die Mehrzahl Stützeinrichtungen mit den Seitenflächen der Mehrzahl zylindrischer Strukturen in Kontakt ist und die Mehrzahl zylindrischer Strukturen abstützt, wobei jede der Mehrzahl Stützeinrichtungen auf beiden Seitenflächen Steigungen aufweist und eine obere Breite aufweist, die geringer ist als eine untere Breite.

Description

Querverweis auf ähnliche Anmeldung
Diese Anmeldung beansprucht den Vorzug der am 31. Oktober 2019 beim koreanischen Amt für geistiges Eigentum eingereichten koreanischen Patentanmeldung KR 10-2019-0138200 , deren Offenbarung hierin vollinhaltlich durch Verweis aufgenommen ist.
Hintergrund
Die erfinderischen Konzepte betreffen eine Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung und insbesondere eine Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung, die zylindrische Strukturen umfasst.
Bei Halbleitervorrichtungen mit integrierter Schaltung, z. B. dynamischen Direktzugriffsspeicher(DRAM)-Vorrichtungen, verringert sich eine Fläche einer Vorrichtung, wenn sich eine Integrationsdichte erhöht; allerdings muss eine Kapazität gehalten oder erhöht werden. Entsprechend sind untere Elektroden eines Kondensators als dreidimensionale, zylindrische Strukturen ausgebildet.
Das Seitenverhältnis zylindrischer Strukturen, z. B. zylindrischer, unterer Elektroden, steigt entsprechend einer gewünschten Kapazität. Entsprechend tritt leicht ein Brückenphänomen auf, bei dem zylindrische Strukturen aneinander haften, und daher ist es nicht einfach, zylindrische Strukturen auszubilden. Zudem können zylindrische Strukturen vor einem anschließenden Prozess, z. B. einem Prozess zur Ausbildung einer dielektrischen Schicht, zusammenfallen oder brechen.
Kurzfassung
Die erfinderischen Konzepte schaffen eine Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung, die zylindrische Strukturen umfasst, z. B. zylindrische, untere Elektroden, die stabil angeordnet sind, ohne aneinander zu haften und zusammenzufallen oder zu brechen.
Gemäß einem Aspekt der erfinderischen Konzepte wird eine Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung geschaffen, umfassend eine Mehrzahl zylindrischer Strukturen, die voneinander auf einem Substrat getrennt sind; und eine Mehrzahl Stützeinrichtungen mit einer Öffnungsregion, die Seitenflächen der Mehrzahl zylindrischer Strukturen freilegt, wobei die Mehrzahl Stützeinrichtungen mit den Seitenflächen der Mehrzahl zylindrischer Strukturen in Kontakt ist und die Mehrzahl zylindrischer Strukturen abstützt, wobei jede der Mehrzahl Stützeinrichtungen auf beiden Seitenflächen Steigungen aufweist und eine obere Breite aufweist, die geringer ist als eine untere Breite.
Gemäß einem anderen Aspekt der erfinderischen Konzepte wird eine Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung geschaffen, umfassend eine Mehrzahl zylindrischer Strukturen, die voneinander auf einem Substrat getrennt sind; und eine Mehrzahl Stützeinrichtungen mit einer Öffnungsregion, die Seitenflächen der Mehrzahl zylindrischer Strukturen freilegt, wobei die Mehrzahl Stützeinrichtungen mit den Seitenflächen der Mehrzahl zylindrischer Strukturen in Kontakt ist, sie sich auf einer Höhe befindet, die niedriger ist als die oberen Flächen der Mehrzahl zylindrischer Strukturen und sie die Mehrzahl zylindrischer Strukturen abstützt.
Die Mehrzahl zylindrischer Strukturen umfasst einen Elektrodenabschnitt erster Ebene, einen Elektrodenabschnitt zweiter Ebene und einen Elektrodenabschnitt dritter Ebene, wobei der Elektrodenabschnitt erster Ebene eine erste Höhe ausgehend von dem Substrat aufweist, der Elektrodenabschnitt zweiter Ebene eine zweite Höhe ausgehend von einer Oberseite des Elektrodenabschnitts erster Ebene aufweist und der Elektrodenabschnitt dritter Ebene eine dritte Höhe ausgehend von einer Oberseite des Elektrodenabschnitts zweiter Ebene aufweist.
Der Elektrodenabschnitt erster Ebene und der Elektrodenabschnitt zweiter Ebene weisen jeweils auf beiden Seitenflächen Steigungen auf und weisen eine obere Breite auf, die größer ist als eine untere Breite, und der Elektrodenabschnitt dritter Ebene weist auf beiden Seitenflächen Steigungen auf und eine obere Breite, die geringer ist als eine untere Breite.
Eine Seitenfläche des Elektrodenabschnitts erster Ebene und eine Seitenfläche des Elektrodenabschnitts zweiter Ebene sind mit einer Seitenfläche des Elektrodenabschnitts dritter Ebene verbunden und eine Steigung der Seitenflächen des Elektrodenabschnitts erster und zweiter Ebene ist in positiver und negativer Perspektive gegenüber von einer Steigung der Seitenfläche des Elektrodenabschnitts dritter Ebene.
Gemäß einem weiteren Aspekt der erfinderischen Konzepte wird eine Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung geschaffen, umfassend eine Mehrzahl zylindrischer Strukturen, die voneinander auf einem Substrat getrennt sind; und eine Mehrzahl Stützeinrichtungen mit einer Öffnungsregion, die Seitenflächen der Mehrzahl zylindrischer Strukturen freilegt, wobei die Mehrzahl Stützeinrichtungen mit den Seitenflächen der Mehrzahl zylindrischer Strukturen in Kontakt ist und die Mehrzahl zylindrischer Strukturen abstützt.
Die Mehrzahl zylindrischer Strukturen umfasst einen Elektrodenabschnitt erster Ebene, einen Elektrodenabschnitt zweiter Ebene und einen Elektrodenabschnitt dritter Ebene, wobei der Elektrodenabschnitt erster Ebene eine erste Höhe ausgehend von dem Substrat aufweist, der Elektrodenabschnitt zweiter Ebene eine zweite Höhe ausgehend von einer Oberseite des Elektrodenabschnitts erster Ebene aufweist und der Elektrodenabschnitt dritter Ebene eine dritte Höhe ausgehend von einer Oberseite des Elektrodenabschnitts zweiter Ebene aufweist;
Der Elektrodenabschnitt erster Ebene und der Elektrodenabschnitt zweiter Ebene weisen jeweils auf beiden Seitenflächen Steigungen auf und weisen eine obere Breite auf, die größer ist als eine untere Breite, und der Elektrodenabschnitt dritter Ebene weist auf beiden Seitenflächen Steigungen auf und eine obere Breite, die geringer ist als eine untere Breite.
Eine Seitenfläche und eine gegenüberliegende Seitenfläche von jeweils dem Elektrodenabschnitt erster Ebene und dem Elektrodenabschnitt zweiter Ebene weisen jeweils eine positive Steigung und eine negative Steigung auf, eine Seitenfläche des Elektrodenabschnitts dritter Ebene, welche mit der Seitenfläche von jeweils dem Elektrodenabschnitt erster und zweiter Ebene verbunden ist, weist eine negative Steigung auf, und eine gegenüberliegende Seitenfläche des Elektrodenabschnitts dritter Ebene, die mit der gegenüberliegenden Seitenfläche von jeweils dem Elektrodenabschnitt erster und zweiter Ebene verbunden ist, weist eine positive Steigung auf.
Jede der Mehrzahl Stützeinrichtungen befindet sich auf der Seitenfläche des Elektrodenabschnitts zweiter Ebene, weist auf beiden Seitenflächen Steigungen auf und weist eine obere Breite auf, die geringer ist als eine untere Breite.
Figurenliste
Ausführungsformen der erfinderischen Konzepte sind deutlicher aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verständlich, in denen:

1 eine Draufsicht ist, die schematisch die Anordnung der zylindrischen Strukturen einer Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung sowie Stützeinrichtungen, welche die zylindrischen Strukturen abstützen, gemäß beispielhaften Ausführungsformen darstellt;
2A und 2B schematische Querschnittsansichten von Halbleitervorrichtungen mit integrierter Schaltung sind, die entlang Linie II-II in 1 vorgenommen wurden;
3 eine vergrößerte Ansicht zylindrischer Strukturen und Stützeinrichtungen aus 2A ist;
4A und 4B Querschnittsansichten von Halbleitervorrichtungen mit integrierter Schaltung gemäß beispielhaften Ausführungsformen sind;
5 eine vergrößerte Ansicht zylindrischer Strukturen und Stützeinrichtungen aus 4A ist;
6 eine Querschnittsansicht zur Beschreibung zylindrischer Strukturen und Stützeinrichtungen einer Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung gemäß beispielhaften Ausführungsformen ist;
7 eine Querschnittsansicht zur Beschreibung zylindrischer Strukturen und Stützeinrichtungen einer Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung gemäß beispielhaften Ausführungsformen ist;
8 bis 15 Querschnittsansichten zur Beschreibung eines Herstellungsverfahrens für eine Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung gemäß beispielhaften Ausführungsformen sind;
16 und 17 Querschnittsansichten zur Beschreibung eines Herstellungsverfahrens für eine Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung gemäß beispielhaften Ausführungsformen sind;
18 ein schematischer Layoutplan zur Beschreibung von Hauptelementen in einem Zellenanordnungsbereich einer dynamischen Direktzugriffsspeicher(DRAM)-Vorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen ist; und
19A bis 19I Schemata zur Beschreibung eines Herstellungsverfahrens für eine DRAM-Vorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen sind.

Detaillierte Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen Ausführungsformen beschrieben. Gleiche Bezugszeichen in den Zeichnungen bezeichnen gleiche Elemente und auf überflüssige Beschreibungen derselben wird verzichtet.
1 ist eine Draufsicht, die schematisch die Anordnung zylindrischer Strukturen einer Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung sowie Stützeinrichtungen, welche die zylindrischen Strukturen abstützen, gemäß beispielhaften Ausführungsformen darstellt.
Zum Beispiel kann eine Halbleitervorrichtung 1 mit integrierter Schaltung eine Mehrzahl zylindrischer Strukturen 28 umfassen, die voneinander getrennt sind. Die zylindrischen Strukturen 28 können als Säulenstrukturen bezeichnet werden. Die zylindrischen Strukturen 28 können eine Metallnitridschicht umfassen, z.B. eine Titannitrid(TiN)-Schicht oder eine Titansiliciumnitrid(Ti-Si-N)-Schicht.
Die zylindrischen Strukturen 28 können in einer ersten Richtung (z. B. einer X-Richtung) und einer zweiten Richtung (z. B. einer Y-Richtung) wiederholt angeordnet sein. Die Anzahl zylindrischer Strukturen 28, die in 1 dargestellt ist, ist ein Beispiel und es können mehr oder weniger zylindrische Strukturen angeordnet sein. Zum Beispiel wenn die zylindrischen Strukturen 28 untere Elektroden eines Zellkondensators einer dynamischen Direktzugriffsspeicher(DRAM)-Vorrichtung sind, können mindestens mehrere Millionen zylindrischer Strukturen 28 dicht angeordnet sein.
Obwohl die zylindrischen Strukturen 28 in der ersten Richtung (z. B. der X-Richtung) in 1 in geraden Linien angeordnet sind, können die zylindrischen Strukturen 28 in einem Zickzack-Muster angeordnet sein. Obwohl die zylindrischen Strukturen 28 in der zweiten Richtung (z. B. der Y-Richtung) in 1 in einem Zickzack-Muster angeordnet sind, können die zylindrischen Strukturen 28 in geraden Linien angeordnet sein. Ausführungsformen sind nicht auf die Anordnung zylindrischer Strukturen 28 beschränkt.
Die Halbleitervorrichtung 1 mit integrierter Schaltung kann Stützeinrichtungen 14 umfassen, welche die zylindrischen Strukturen 28 abstützen. Die Stützeinrichtungen 14 können als Stützstrukturen bezeichnet werden. Es ist dargestellt, dass die Stützeinrichtungen 14 in 1 miteinander verbunden sind, aber die Stützeinrichtungen 14 können als inselartige Stützstrukturen ausgebildet sein, die voneinander wie Inseln getrennt sind, oder isolierte Stützstrukturen. Die Stützeinrichtungen 14 können eine Siliciumnitridschicht oder eine Siliciumoxinitridschicht umfassen.
Eine Öffnungsregion OP, welche eine Seitenfläche (oder eine Seitenwand) jeder zylindrischer Struktur 28 freilegt, kann innerhalb der Stützeinrichtungen 14 ausgebildet sein. Mit anderen Worten, die Öffnungsregion OP ist auf der Ebene der Stützeinrichtungen 14 ausgebildet, wodurch die Seitenflächen der zylindrischen Strukturen 28 freigelegt werden. Die Stützeinrichtungen 14 können die zylindrischen Strukturen 28 abstützen, indem sie teilweise die Seitenflächen der zylindrischen Strukturen 28 berühren.
Obwohl die Öffnungsregion OP Seitenflächen von sieben zylindrischen Strukturen 28 in 1 freilegt, sind Ausführungsformen nicht darauf beschränkt. Wenn erforderlich, kann die Öffnungsregion OP Seitenflächen von zumindest vier zylindrischen Strukturen 28 freilegen. Obwohl die Öffnungsregion OP gemäß einer Draufsicht in 1 eine trapezförmige Form aufweist, kann die Form der Öffnungsregion OP in einer Draufsicht ein Polygon, wie beispielsweise ein Viereck bzw. Tetragon oder ein Fünfeck bzw. Pentagon sein. Ausführungsformen sind nicht durch die Form der Öffnungsregion OP in einer Draufsicht beschränkt.
2A und 2B sind schematische Querschnittsansichten von Halbleitervorrichtungen mit integrierter Schaltung, die entlang Linie II-II in 1 vorgenommen wurden.
3 ist eine vergrößerte Ansicht zylindrischer Strukturen und Stützeinrichtungen aus 2A.
Zum Beispiel ist eine Halbleitervorrichtung 1-2 mit integrierter Schaltung aus 2B gleich einer Halbleitervorrichtung 1-1 mit integrierter Schaltung aus 2A, außer, dass eine Naht SE innerhalb jeder zylindrischer Struktur 28 ausgebildet ist. Eine nachfolgende Beschreibung kann für beide Halbleitervorrichtungen 1-1 und 1-2 mit integrierter Schaltung aus den 2A und 2B gelten.
Die Halbleitervorrichtungen 1-1 und 1-2 mit integrierter Schaltung können zylindrische Strukturen 28 umfassen, die voneinander auf einem Substrat Sb getrennt sind. In einigen Ausführungsformen kann das Substrat Sb ein Siliciumsubstrat umfassen, das Silicium (Si) umfasst, z. B. kristallines Si, polykristallines Si oder amorphes Si. In einigen Ausführungsformen kann das Substrat Sb ein Halbleiterelement, z. B. Germanium (Ge) umfassen.
In einigen Ausführungsformen kann das Substrat Sb zumindest einen Verbindungshalbleiter umfassen, der aus Siliciumgermanium (SiGe), Siliciumcarbid (SiC), Galliumarsenid (GaAs), Indiumarsenid (InAs) und Indiumphosphid (InP) ausgewählt wird. In einigen Ausführungsformen kann das Substrat Sb ein Silicon-on-Insulator(SOI)-Substrat, ein Keramiksubstrat, ein Quarzsubstrat oder ein Displayglassubstrat umfassen.
Zum Beispiel können Einheitselemente (nicht gezeigt), wie beispielsweise verschiedene Arten aktiver Elemente oder passiver Elemente in dem Substrat Sb ausgebildet sein. Einheitselemente können Transistoren einer Speichervorrichtung umfassen, z. B. eine DRAM-Vorrichtung oder eine nicht-flüchtige Speichervorrichtung umfassen, z. B. eine Flashspeichervorrichtung.
Eine Zwischenschicht-Isolierschicht 10 kann auf dem Substrat Sb ausgebildet sein, um die Einheitselemente zu bedecken. Kontaktstopfen 11, die mit Einheitselementen elektrisch verbunden sein können, können in der Zwischenschicht-Isolierschicht 10 ausgebildet sein. In dem Fall von DRAM-Vorrichtungen können die Kontaktstopfen 11 Landing-Pads sein, die mit zylindrischen unteren Elektroden eines Kondensators verbunden sind. Eine leitfähige Leitung (nicht gezeigt), die mit den Kontaktstopfen 11 verbunden ist, kann in der Zwischenschicht-Isolierschicht 10 ausgebildet sein.
Zum Beispiel können die zylindrischen Strukturen 28 zylindrische untere Elektroden eines Kondensators einer DRAM-Vorrichtung sein. Die zylindrischen Strukturen 28 können durch die Kontaktstopfen 11 mit einer Source-/Drain-Region (nicht gezeigt) eines Transistors (nicht gezeigt) einer DRAM-Vorrichtung verbunden sein, die in dem Substrat Sb ausgebildet ist. Allerdings sind Ausführungsformen nicht auf zylindrische untere Elektroden eines Kondensators einer DRAM-Vorrichtung beschränkt und können bei beliebigen zylindrischen Strukturen 28 Anwendung finden, die ein hohes Seitenverhältnis haben und wiederholt angeordnet sind.
Eine untere Fläche jeder zylindrischen Struktur 28 kann an einem Kontaktstopfen 11 auf dem Substrat Sb fixiert sein, und die zylindrische Struktur 28 kann eine lange, dünne Form aufweisen, die sich in einer dritten Richtung (z. B. einer Z-Richtung) erstreckt, die rechtwinklig zu der ersten und zweiten Richtung verläuft. Die zylindrische Struktur 28 kann ein Seitenverhältnis von etwa 8 bis etwa 30 aufweisen, z. B. ein Seitenverhältnis von 20, wobei das Seitenverhältnis ein Verhältnis einer Höhe H zu einer Breite W1, W2, W3, W4, W5 oder W6 ist. Zum Beispiel können die Breiten W1 bis W6 der zylindrischen Struktur 28 von etwa 30 nm bis etwa 100 nm reichen. Die Höhe H der zylindrischen Struktur 28 kann von etwa 500 nm bis etwa 4000 nm reichen.
Die Naht SE, welche eine Form eines Leerraums aufweist, kann in dem Inneren ausgebildet sein, z. B. einem zentralen Abschnitt von jeder der zylindrischen Strukturen 28 aus 2B. In einigen Ausführungsformen kann die Naht SE eine zentrale Breite B aufweisen, die größer ist als eine höhere Breite A und eine niedrigere Breite C. In einigen Ausführungsformen kann die Naht SE ausgebildet werden, wenn die zylindrischen Strukturen 28 ausgebildet werden. In einigen Ausführungsformen kann die Naht SE ausgebildet werden, wenn die zylindrischen Strukturen 28 schrumpfen, nachdem sie ausgebildet wurden.
Wie oben beschrieben, ist die Öffnungsregion OP auf der Ebene der Stützeinrichtungen 14 ausgebildet, und es sind auch, wie in 3 gezeigt, offene Freiräume unterhalb der Stützeinrichtungen 14 vorhanden. Entsprechend können nachfolgende Prozesse auch bei Abschnitten der zylindrischen Strukturen 28 unterhalb der Stützeinrichtungen 14 durchgeführt werden.
Zum Beispiel wenn die zylindrischen Strukturen 28 zylindrische, untere Elektroden einer DRAM-Vorrichtung sind, können in nachfolgenden Prozessen eine dielektrische Schicht 30 und eine obere Elektrode 32 auf Oberflächen der zylindrischen Strukturen 28 ausgebildet werden. Die dielektrische Schicht 30 kann eine TaO-Schicht umfassen, eine TaAlO-Schicht, eine TaON-Schicht, eine AlO-Schicht, eine HfO-Schicht, eine ZrO-Schicht, eine ZrSiO-Schicht, eine TiO-Schicht, eine TiAlO-Schicht, eine (Ba,Sr)TiO-(BST)-Schicht, eine SrTiO-(STO)-Schicht, eine BaTiO-(BTO)-Schicht, eine Pb(Zr,Ti)O-(PZT)-Schicht, eine (Pb,La)(Zr,Ti)O-Schicht, eine Ba(Zr,Ti)O-Schicht, eine Sr(Zr,Ti)O-Schicht oder eine Kombination daraus.
Die obere Elektrode 32 kann die zylindrischen Strukturen 28 bedecken und zwischen den zylindrischen Strukturen 28 vollständig ausfüllen. Die obere Elektrode 32 kann eine Metallschicht umfassen, wie beispielsweise eine Ru-Schicht, eine RuO-Schicht, eine Pt-Schicht, eine PtO-Schicht, eine Ir-Schicht, eine IrO-Schicht, eine SrRuO-(SRO)-Schicht, eine (Ba,Sr)RuO-(BSRO)-Schicht, eine CaRuO-(CRO)-Schicht, eine BaRuO-Schicht, eine La(Sr,Co)O-Schicht, eine Ti-Schicht, eine TiN-Schicht, eine W-Schicht, eine WN-Schicht, eine Ta-Schicht, eine TaN-Schicht, eine TiAlN-Schicht, eine TiSiN-Schicht, eine TaAlN-Schicht, eine TaSiN-Schicht oder eine Kombination daraus. Ein Kondensator ca1 kann durch die oben beschriebenen Prozesse ausgebildet werden.
Nachfolgend wird die Struktur der zylindrischen Strukturen 28, ein Freiraum zwischen den zylindrischen Strukturen 28 und der Struktur der Stützeinrichtungen 14 im Detail unter Verwendung der Halbleitervorrichtung 1-1 mit integrierter Schaltung aus 2A beschrieben.
Die zylindrischen Strukturen 28 können einen Elektrodenabschnitt LV1 erster Ebene umfassen, der eine erste Höhe H1 in der dritten Richtung (z. B. der Z-Richtung) aufweist, einen Elektrodenabschnitt LV2 zweiter Ebene, der eine zweite Höhe H2 ausgehend von der Oberseite des Elektrodenabschnitts LV1 erster Ebene in der dritten Richtung (z. B. die Z-Richtung) aufweist, und einen Elektrodenabschnitt LV3 dritter Ebene, der eine dritte Höhe H3 ausgehend von der Oberseite des Elektrodenabschnitts LV2 zweiter Ebene in der dritten Richtung (z. B. der Z-Richtung) aufweist.
In dieser Spezifikation bezieht sich der Begriff „Ebene“ auf eine Höhe ausgehend von der Hauptfläche des Substrats Sb in einer vertikalen Richtung. Mit anderen Worten, „auf der gleichen Ebene sein“ oder „auf einer gewissen Ebene sein“ bedeutet „die gleiche Höhe ausgehend von der Hauptfläche des Substrats Sb in der vertikalen Richtung aufweisen“ oder „an einer gewissen Position sein“ und „auf einer niedrigen/hohen Ebene sein“ bedeutet „eine niedrige/hohe Position bezüglich der Hauptfläche des Substrats Sb in der vertikalen Richtung haben“.
Die erste Höhe H1 des Elektrodenabschnitts LV1 erster Ebene kann größer sein als die zweite Höhe H2 des Elektrodenabschnitts LV2 zweiter Ebene und die dritte Höhe H3 des Elektrodenabschnitts LV3 dritter Ebene. Die zweite Höhe H2 des Elektrodenabschnitts LV2 zweiter Ebene kann beinahe gleich der dritten Höhe H3 des Elektrodenabschnitts LV3 dritter Ebene sein. Die erste Höhe H1, die zweite Höhe H2 und die dritte Höhe H3 sind beliebig und beschränken Ausführungsformen nicht.
Gegenüberliegende Seiten des Elektrodenabschnitts LV1 erster Ebene weisen eine Steigung auf. Die Breite W2 der Oberseite des Elektrodenabschnitts LV1 erster Ebene kann größer sein als die Breite W1 der Unterseite des Elektrodenabschnitts LV1 erster Ebene. Gegenüberliegende Seiten des Elektrodenabschnitts LV2 zweiter Ebene weisen eine Steigung auf. Die Breite W4 der Oberseite des Elektrodenabschnitts LV2 zweiter Ebene kann größer sein als die Breite W3 der Unterseite des Elektrodenabschnitts LV2 zweiter Ebene.
Gegenüberliegende Seiten des Elektrodenabschnitts LV3 dritter Ebene weisen eine Steigung auf. Die Breite W6 der Oberseite des Elektrodenabschnitts LV3 dritter Ebene kann geringer sein als die Breite W5 der Unterseite des Elektrodenabschnitts LV3 dritter Ebene. Die Oberseiten und Unterseiten der Elektrodenabschnitte LV1 bis LV3 erster bis dritter Ebene können Abschnitte derselben in der Nähe der Oberseiten und Unterseiten umfassen.
Eine Seitenfläche LV1a des Elektrodenabschnitts LV1 erster Ebene und eine Seitenfläche LV2a des Elektrodenabschnitts LV2 zweiter Ebene können mit einer Seitenfläche LV3a des Elektrodenabschnitts LV3 dritter Ebene verbunden sein, und eine gegenüberliegende Seite LV1b des Elektrodenabschnitts LV1 erster Ebene und eine gegenüberliegende Seite LV2b des Elektrodenabschnitts LV2 zweiter Ebene können mit einer gegenüberliegenden Seitenfläche LV3b des Elektrodenabschnitts LV3 dritter Ebene verbunden sein. Eine Steigung +SL1 der Seitenflächen LV1a und LV2a der Elektrodenabschnitte LV1 und LV2 erster und zweiter Ebene und eine Steigung -SL1 der gegenüberliegenden Seitenflächen LV1b und LV2b der Elektrodenabschnitte LV1 und LV2 erster und zweiter Ebene können gegenüberliegende Steigungen -SL2 und +SL2 der Seitenflächen LV3a und LV3b des Elektrodenabschnitts LV3 dritter Ebene in einer positiven und negativen Perspektive sein.
Zum Beispiel können die Seitenflächen LV1a und LV2a der Elektrodenabschnitte LV1 und LV2 erster und zweiter Ebene die positive Steigung +SL1 aufweisen und die gegenüberliegenden Seitenflächen LV1b und LV2b der Elektrodenabschnitte LV1 und LV2 erster und zweiter Ebene können die negative Steigung -SL1 aufweisen. Die Seitenfläche LV3a des Elektrodenabschnitts LV3 dritter Ebene, die mit den Seitenflächen LV1a und LV2a der Elektrodenabschnitte LV1 und LV2 erster und zweiter Ebene verbunden ist, welche die positive Steigung +SL1 aufweisen, kann die negative Steigung -SL2 aufweisen. Die gegenüberliegende Seitenfläche LV3b des Elektrodenabschnitts LV3 dritter Ebene, die mit den gegenüberliegenden Seitenflächen LV1b und LV2b der Elektrodenabschnitte LV1 und LV2 erster und zweiter Ebene verbunden ist, welche die negative Steigung -SL1 aufweisen, kann die positive Steigung +SL2 aufweisen.
Ein unterer Freiraum S1 zwischen Elektrodenabschnitten LV1 erster Ebene kann größer sein als ein oberer Freiraum S2 zwischen ihnen. Wenn der untere Freiraum S1 zwischen den Elektrodenabschnitten LV1 erster Ebene größer ist als der obere Freiraum S2 zwischen ihnen, kann eine Membran, z. B. eine dielektrische Schicht oder eine Elektrodenschicht, auf einfache Weise auf niedrigeren Abschnitten der Elektrodenabschnitte LV1 erster Ebene ausgebildet werden, welche sich in der Nähe des Substrats Sb befinden. Eine Stützeinrichtung 14 kann sich zwischen Elektrodenabschnitten LV2 zweiter Ebene befinden.
Ein unterer Freiraum S3 zwischen Elektrodenabschnitten LV3 dritter Ebene kann kleiner sein als ein oberer Freiraum S4 zwischen ihnen. Mit anderen Worten, der obere Freiraum S4 zwischen den Elektrodenabschnitten LV3 dritter Ebene kann größer sein als der untere Freiraum S3 zwischen ihnen. Wenn der obere Freiraum S4 zwischen den Elektrodenabschnitten LV3 dritter Ebene größer ist als der untere Freiraum S3 zwischen ihnen, kann eine Membran, z. B. eine dielektrische Schicht oder eine Elektrodenschicht, auf einfache Weise auf den Elektrodenabschnitten LV3 dritter Ebene ausgebildet werden, welche sich über dem Substrat Sb befinden.
Die zylindrischen Strukturen 28, welche ein hohes Seitenverhältnis aufweisen, stehen möglicherweise nicht selbständig aufrecht, sondern können zu einer benachbarten zylindrischen Struktur 28 gekippt sein, oder sie können brechen. Insbesondere wenn die zylindrischen Strukturen 28, die ein hohes Seitenverhältnis aufweisen, die Naht SE darin umfassen, können die zylindrischen Strukturen 28 mit hoher Wahrscheinlichkeit kippen oder brechen. Daher können die Stützeinrichtungen 14, welche die zylindrischen Strukturen 28 abstützen, derart ausgebildet sein, dass die zylindrischen Strukturen 28 aufrecht stehen können und voneinander getrennt sein können.
Wie oben beschrieben, können die Stützeinrichtungen 14 die zylindrischen Strukturen 28 abstützen, indem sie die Seitenflächen der zylindrischen Strukturen 28 teilweise berühren. Eine Seitenfläche 14a und eine gegenüberliegende Seitenfläche 14b jeder Stützeinrichtung 14 kann Steigungen aufweisen. Eine obere Breite W8 der Stützeinrichtung 14 kann geringer sein als eine untere Breite W7 derselben. Die Seitenflächen 14a und 14b der Stützeinrichtung 14 können jeweils mit zylindrischen Strukturen 28 in Kontakt sein, zum Beispiel den Seitenflächen LV2a und LV2b jeweiliger, benachbarter Elektrodenabschnitte LV2 zweiter Ebene.
Die Stützeinrichtung 14 kann die Seitenflächen 14a und die gegenüberliegende Seitenfläche 14b, die der Seitenfläche 14a entspricht, umfassen. Die Seitenfläche 14a und die gegenüberliegende Seitenfläche 14b der Stützeinrichtung 14 können jeweils eine negative Steigung -SL3 und eine positive Steigung +SL3 aufweisen. Wenn die Seitenfläche 14a und die gegenüberliegende Seitenfläche 14b der Stützeinrichtung 14 Steigungen aufweisen und die untere Breite W7 der Stützeinrichtung 14 größer ist als die obere Breite W8 derselben, können die zylindrischen Strukturen 28 auf einfache Weise reduziert werden oder daran gehindert werden, zu kippen oder zu brechen.
Die Stützeinrichtungen 14 können auf einer gewissen Höhe angeordnet sein, die niedriger ist als die oberen Flächen der zylindrischen Strukturen 28. Die Stützeinrichtungen 14 können auf einer Höhe sein, die mindestens 7/10 der Höhe H der zylindrischen Strukturen 28 beträgt. Die Stützeinrichtungen 14 können eine Dicke aufweisen, die zwischen etwa 1/10 bis etwa 3/10 der Höhe der zylindrischen Strukturen 28 beträgt.
Zylindrische Strukturen 28, z. B. Elektrodenabschnitte LV3 dritter Ebene, die höher liegen als die Stützeinrichtungen 14, können die Seitenfläche LV3a und die gegenüberliegende Seitenfläche LV3b aufweisen, welche Steigungen aufweisen, und, wie oben beschrieben, kann die Breite W6 der Oberseite der Elektrodenabschnitte LV3 dritter Ebene geringer sein als die Breite W5 der Unterseite derselben. Der obere Freiraum S4 zwischen den zylindrischen Strukturen 28, z. B. den Elektrodenabschnitten LV3 dritter Ebene, die höher liegen als die Stützeinrichtungen 14, können größer sein als der untere Freiraum S3 dazwischen.
Zylindrische Strukturen 28, z. B. Elektrodenabschnitte LV2 zweiter Ebene, die sich auf der gleichen Ebene befinden wie die Stützeinrichtungen 14, können die Seitenfläche LV2a und die gegenüberliegende Seitenfläche LV2b aufweisen, welche Steigungen aufweisen, und, wie oben beschrieben, kann die Breite W4 der Oberseite der Elektrodenabschnitte LV2 zweiter Ebene größer sein als die Breite W3 der Unterseite derselben. Zylindrische Strukturen 28, z. B. Elektrodenabschnitte LV1 erster Ebene, die niedriger liegen als die Stützeinrichtungen 14, können die Seitenfläche LV1a und die gegenüberliegende Seitenfläche LV1b aufweisen, welche Steigungen aufweisen, und die Breite W2 der Oberseite der Elektrodenabschnitte LV1 erster Ebene kann größer sein als die Breite W1 der Unterseite derselben.
Wie oben beschrieben, kann bei den zylindrischen Strukturen 28 auf einfache Weise reduziert oder verhindert werden, dass sie kippen oder brechen, wenn sich die Stützeinrichtungen 14 auf einer niedrigeren Ebene befinden als die obere Fläche der zylindrischen Strukturen 28. Zudem kann bei den zylindrischen Strukturen 28 reduziert oder verhindert werden, dass sie aneinander haften, wenn die Breite W6 der Oberseite der zylindrischen Strukturen 28, z. B. der Elektrodenabschnitte LV3 dritter Ebene, die sich über den Stützeinrichtungen 14 befinden, geringer ist als die Breite W5 der Unterseite derselben.
4A und 4B sind Querschnittsansichten von Halbleitervorrichtungen mit integrierter Schaltung gemäß Ausführungsformen und 5 ist eine vergrößerte Ansicht zylindrischer Strukturen und Stützeinrichtungen in 4A.
Zum Beispiel können Halbleitervorrichtungen 3-1 und 3-2 mit integrierter Schaltung aus 4A und 4B jeweils schematische Querschnittsansichten sein, die entlang Linie II-II aus 1 vorgenommen wurden, mit Ausnahme der Struktur zylindrischer Strukturen 28a.
Die Halbleitervorrichtung 3-1 mit integrierter Schaltung aus 4A kann die gleiche sein wie die Halbleitervorrichtung 3-2 mit integrierter Schaltung aus 4B, mit Ausnahme des Profils einer Seitenwand jeder zylindrischer Struktur 28a. Mit anderen Worten, die Halbleitervorrichtung 3-2 mit integrierter Schaltung aus 4B kann die gleiche sein wie die Halbleitervorrichtung 3-1 mit integrierter Schaltung aus 4A, mit Ausnahme davon, dass eine Steigung NSL auf jeder von beiden Seitenwänden eines niedrigeren Abschnitts der zylindrischen Struktur 28a ausgebildet ist.
Die Halbleitervorrichtungen 3-1 und 3-2 mit integrierter Schaltung aus 4A bis 5 können beinahe gleich den Halbleitervorrichtungen 1, 1-1 und 1-2 mit integrierter Schaltung aus 1 bis 3 sein, mit Ausnahme des Seitenprofils oder der Struktur der zylindrischen Struktur 28a und einem Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Naht. In 1 bis 5 bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente.
Die Halbleitervorrichtungen 3-1 und 3-2 mit integrierter Schaltung kann zylindrische Strukturen 28a umfassen, die auf dem Substrat Sb voneinander getrennt sind. Die Kontaktstopfen 11 können in der Zwischenschicht-Isolierschicht 10 auf dem Substrat Sb ausgebildet werden. Eine untere Fläche jeder zylindrischen Struktur 28a kann an einem Kontaktstopfen 11 auf dem Substrat Sb fixiert werden, und die zylindrische Struktur 28 kann eine lange, dünne Form aufweisen, die sich in der dritten Richtung (z. B. der Z-Richtung) erstreckt, die rechtwinklig zu der ersten (z. B. der X-Richtung) und zweiten Richtung (z. B. der Y-Richtung) verläuft.
Wenn die zylindrischen Strukturen 28a zylindrische, untere Elektroden einer DRAM-Vorrichtung sind, können die dielektrische Schicht 30 und die obere Elektrode 32 auf Oberflächen der zylindrischen Strukturen 28a ausgebildet werden. Ein Kondensator ca2 kann durch die oben beschriebenen Prozesse ausgebildet werden.
Nachfolgend wird die Struktur der zylindrischen Strukturen 28a, ein Freiraum zwischen den zylindrischen Strukturen 28a und die Struktur der Stützeinrichtungen 14 im Detail unter Verwendung der Halbleitervorrichtung 3-1 mit integrierter Schaltung aus 4A beschrieben.
Die zylindrischen Strukturen 28a können einen Elektrodenabschnitt erster Ebene umfassen, der die erste Höhe H1 in der dritten Richtung (z. B. der Z-Richtung) aufweist, den Elektrodenabschnitt LV2 zweiter Ebene, der die zweite Höhe H2 ausgehend von der Oberseite des Elektrodenabschnitts erster Ebene in der dritten Richtung (z. B. der Z-Richtung) aufweist, und einen Elektrodenabschnitt LV3-1 dritter Ebene, der die dritte Höhe H3 ausgehend von der Oberseite des Elektrodenabschnitts LV2 zweiter Ebene in der dritten Richtung (z. B. der Z-Richtung) aufweist.
Der Elektrodenabschnitt erster Ebene umfasst einen Elektrodenabschnitt LV1-1 niedrigerer Ebene, der eine vierte Höhe H4 ausgehend von der Oberseite des Substrats Sb in der dritten Richtung (z. B. der Z-Richtung) aufweist, und einen Elektrodenabschnitt LV1-2 höherer Ebene, der eine fünfte Höhe H5 ausgehend von der Oberseite des Elektrodenabschnitts LV1-1 niedrigerer Ebene in der dritten Richtung (z. B. der Z-Richtung) aufweist. Die vierte und fünfte Höhe H4 und H5 sind beliebig und beschränken Ausführungsformen nicht.
Der Elektrodenabschnitt LV1-1 niedrigerer Ebene kann eine obere Breite W9 und eine untere Breite W1 aufweisen. Beide Seitenflächen des Elektrodenabschnitts LV1-1 niedrigerer Ebene weisen Steigungen auf. Die obere Breite W9 des Elektrodenabschnitts LV1-1 niedrigerer Ebene kann größer sein als die untere Breite W1 desselben.
Der Elektrodenabschnitt LV1-2 höherer Ebene kann Seitenflächen LV1c und LV1d aufweisen, die jeweils von den Seitenflächen LV1a und LV1b des Elektrodenabschnitts LV1-1 niedrigerer Ebene um eine erste Tiefe RS1 nach innen vertieft sind. Der Elektrodenabschnitt LV1-2 höherer Ebene kann die Seitenflächen LV1c und LV1d aufweisen, die jeweils von den Seitenflächen LV2a und LV2b des Elektrodenabschnitts LV2 zweiter Ebene um eine zweite Tiefe RS2 nach innen vertieft sind. Wie in 4B gezeigt kann nicht eine ebene Fläche sondern die Steigung NSL als Seitenwand zwischen dem Elektrodenabschnitt LV1-1 niedrigerer Ebene und dem Elektrodenabschnitt LV1-2 höherer Ebene ausgebildet werden.
Der Elektrodenabschnitt höherer Ebene LV1-2 kann eine obere Breite W11 und eine untere Breite W10 aufweisen. Die untere Breite W10 des Elektrodenabschnitts LV1-2 höherer Ebene kann geringer sein als die obere Breite W9 des Elektrodenabschnitts LV1-1 niedrigerer Ebene. Die Breite W3 der Unterseite des Elektrodenabschnitts LV2 zweiter Ebene kann größer sein als die obere Breite W11 des Elektrodenabschnitts LV1-2 höherer Ebene. Beide Seitenflächen des Elektrodenabschnitts LV2 zweiter Ebene können Steigungen aufweisen. Die Breite W4 der Oberseite des Elektrodenabschnitts LV2 zweiter Ebene kann größer sein als die Breite W3 der Unterseite desselben.
Der Elektrodenabschnitt LV3-1 dritter Ebene kann die Seitenflächen LV3c und LV3d aufweisen, die jeweils von den Seitenflächen LV2a und LV2b des Elektrodenabschnitts LV2 zweiter Ebene um eine dritte Tiefe RS3 nach innen vertieft sind. Der Elektrodenabschnitt LV3-1 dritter Ebene kann eine obere Breite W13 und eine untere Breite W12 aufweisen. Die untere Breite W12 des Elektrodenabschnitts LV3-1 dritter Ebene kann geringer sein als die Breite W4 der Oberseite des Elektrodenabschnitts LV2 zweiter Ebene. Beide Seitenflächen des Elektrodenabschnitts LV3-1 dritter Ebene können Steigungen aufweisen.
Die Seitenflächen LV1a und LV1b des Elektrodenabschnitts LV1-1 niedrigerer Ebene können jeweils über vertiefte, flache Fläche mit den Seitenflächen LV1c und LV1d des Elektrodenabschnitts LV1-2 höherer Ebene verbunden sein. Die Seitenflächen LV1c und LV1d des Elektrodenabschnitts LV1-2 höherer Ebene können jeweils über vertiefte, flache Flächen mit den Seitenflächen LV2a und LV2b des Elektrodenabschnitts LV2 zweiter Ebene verbunden sein. Die Seitenflächen LV2a und LV2b des Elektrodenabschnitts LV2 zweiter Ebene können jeweils über vertiefte, flache Flächen mit den Seitenflächen LV3c und LV3d des Elektrodenabschnitts LV3-1 dritter Ebene verbunden sein.
Steigungen +SL4, +SL5 und +SL6 der Seitenflächen LV1a, LV1c und LV2a der Elektrodenabschnitte LV1-1, LV1-2 und LV2 niedrigerer, oberer und zweiter Ebene sowie Steigungen -SL4, -SL5 und -SL6 der gegenüberliegenden Seitenflächen LV1b, LV1d und LV2b der Elektrodenabschnitte LV1-1, LV1-2 und LV2 niedrigerer, oberer und zweiter Ebene können Steigungen -SL7 und +SL7 der Seitenflächen LV3c und LV3d des Elektrodenabschnitts LV3-1 dritter Ebene in positiver und negativer Perspektive gegenüberliegen. Die Steigungen +SL4 und -SL4 können gleich den Steigungen +SL1 und - SL1 in 3 oder diesen ähnlich sein. Die Steigungen +SL6 und -SL6 können gleich den Steigungen +SL1 und -SL1 in 3 oder diesen ähnlich sein. Die Steigungen +SL7 und -SL7 können gleich den Steigungen +SL2 und -SL2 in 3 oder diesen ähnlich sein.
Zum Beispiel können die Seitenflächen LV1a, LV1c und LV2a der Elektrodenabschnitte LV1-1, LV1-2 und LV2 niedrigerer, höherer und zweiter Ebene die positiven Steigungen +SL4, +SL5 und +SL6 aufweisen und die gegenüberliegenden Seitenflächen LV1b, LV1d und LV2b der Elektrodenabschnitte LV1-1, LV1-2 und LV2 niedrigerer, höherer und zweiter Ebene können die negativen Steigungen -SL4, -SL5 und -SL6 aufweisen.
Die Seitenfläche LV3c des Elektrodenabschnitts LV3-1 dritter Ebene, die mit den Seitenflächen LV1a, LV1c und LV2a der Elektrodenabschnitte LV1-1, LV1-2 und LV2 niedrigerer, höherer und zweiter Ebene verbunden ist, welche die positiven Steigungen +SL4, +SL5 und +SL6 aufweisen, kann die negative Steigung -SL7 aufweisen, die den positiven Steigungen +SL4, +SL5 und +SL6 in positiver und negativer Perspektive gegenüberliegt. Die gegenüberliegende Seitenfläche LV3d des Elektrodenabschnitts LV3-1 dritter Ebene, die mit den gegenüberliegenden Seitenflächen LV1b, LV1d und LV2b der Elektrodenabschnitte LV1-1, LV1-2 und LV2 niedrigerer, höherer und zweiter Ebene verbunden ist, welche die negativen Steigungen -SL4, -SL5 und -SL6 aufweisen, kann die positive Steigung +SL7 aufweisen, welche den negativen Steigungen -SL4, -SL5 und -SL6 in positiver und negativer Perspektive gegenüberliegt.
Der untere Freiraum S5 zwischen den Elektrodenabschnitten LV1-1 niedrigerer Ebene kann größer sein als ein oberer Freiraum S6 dazwischen. Der untere Freiraum S5 kann gleich dem unteren Freiraum S1 in 3 oder diesem ähnlich sein. Ein unterer Freiraum S7 zwischen Elektrodenabschnitten LV1-2 höherer Ebene kann größer sein als ein oberer Freiraum S8 dazwischen. Der obere Freiraum S8 kann größer sein als der obere Freiraum S2 in 3. Ein unterer Freiraum S9 zwischen Elektrodenabschnitten LV3-1 dritter Ebene kann größer sein als ein oberer Freiraum S10 dazwischen. Der untere Freiraum S9 kann größer sein als der untere Freiraum S3 in 3.
Die Stützeinrichtungen 14, welche die zylindrischen Strukturen 28a abstützen, können derart vorgesehen sein, dass die zylindrischen Strukturen 28a aufrecht stehen können und voneinander getrennt sein können. Wie oben beschrieben, können die Stützeinrichtungen 14 die zylindrischen Strukturen 28a abstützen, indem sie die Seitenflächen der zylindrischen Strukturen 28a teilweise berühren. Die Seitenfläche 14a und die gegenüberliegende Seitenfläche 14b jeder Stützeinrichtung 14 kann Steigungen aufweisen. Die obere Breite W8 der Stützeinrichtung 14 kann geringer sein als die untere Breite W7 derselben.
Die Seitenflächen 14a und 14b der Stützeinrichtung 14 können jeweils mit zylindrischen Strukturen 28a in Kontakt sein, zum Beispiel den Seitenflächen LV2a und LV2b jeweiliger, benachbarter Elektrodenabschnitte LV2 zweiter Ebene. Die Stützeinrichtung 14 kann die Seitenflächen 14a und die gegenüberliegende Seitenfläche 14b, die der Seitenfläche 14a entspricht, umfassen. Die Seitenfläche 14a und die gegenüberliegende Seitenfläche 14b der Stützeinrichtung 14 kann jeweils die negative Steigung -SL3 und die positive Steigung +SL3 aufweisen.
Bei den Halbleitervorrichtungen 3-1 und 3-2 mit integrierter Schaltung wird der Elektrodenabschnitt LV1-2 höherer Ebene ausgebildet, indem der Elektrodenabschnitt LV1 erster Ebene aus den 1 bis 3 nach innen vertieft wird. Zudem ist in den 1 bis 3 der Elektrodenabschnitt LV3 dritter Ebene vertieft. Die Halbleitervorrichtungen 3-1 und 3-2 mit integrierter Schaltung können den Oberflächenbereich der zylindrischen Strukturen 28a vergrößern. Wenn die zylindrischen Strukturen 28a zylindrische, untere Elektroden bilden, kann eine Kapazität erhöht werden.
Zudem können die Halbleitervorrichtungen 3-1 und 3-2 mit integrierter Schaltung reduzieren oder verhindern, dass die zylindrischen Strukturen 28a aneinander haften, da die obere Breite W13 der zylindrischen Strukturen 28a über den Stützeinrichtungen 14 viel geringer ist als die untere Breite W12.
6 ist eine Querschnittsansicht zur Beschreibung zylindrischer Strukturen und Stützeinrichtungen einer Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung gemäß beispielhaften Ausführungsformen.
Zum Beispiel kann eine Halbleitervorrichtung 5 mit integrierter Schaltung gleich der Halbleitervorrichtung 1 mit integrierter Schaltung aus 3 sein, außer, dass die Halbleitervorrichtung 5 mit integrierter Schaltung ferner zusätzliche Stützeinrichtungen 14-1 umfasst. In 3 und 6 bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente.
Die Halbleitervorrichtung 5 mit integrierter Schaltung kann eine zusätzliche Stützeinrichtung 14-s Elektrodenabschnitts LV1 erster Ebene jeder zylindrischen Struktur 28 umfassen. Ähnlich wie die Stützeinrichtungen 14, kann eine Seitenfläche 14a-1 und eine gegenüberliegende Seitenfläche 14b-1 der zusätzlichen Stützeinrichtung 14-1 Steigungen aufweisen, und eine obere Breite W15 der zusätzlichen Stützeinrichtung 14-1 kann geringer sein als eine untere Breite W14 derselben. Die Seitenflächen 14a-1 und 14b-1 der zusätzlichen Stützeinrichtung 14-1 können jeweils mit zylindrischen Strukturen 28 in Kontakt sein, zum Beispiel den Seitenflächen LV1a und LV1b jeweiliger, benachbarter Elektrodenabschnitte LV1 erster Ebene.
Die zusätzliche Stützeinrichtung 14-1 kann die Seitenfläche 14a-1 und die gegenüberliegende Seitenfläche 14b-1, die der Seitenfläche 14a-1 entspricht, umfassen. Die Seitenfläche 14a-1 und die gegenüberliegende Seitenfläche 14b-1 der zusätzlichen Stützeinrichtung 14-1 kann jeweils eine negative Steigung -SL8 und eine positive Steigung +SL8 aufweisen. Wenn die Seitenfläche 14a-1 und die gegenüberliegende Seitenfläche 14b-1 der zusätzlichen Stützeinrichtung 14-1 Steigungen aufweisen und die untere Breite W14 der zusätzlichen Stützeinrichtung 14-1 größer ist als die obere Breite W15 derselben, können die zylindrischen Strukturen 28 auf einfachere Weise reduziert werden oder daran gehindert werden, zu kippen oder zu brechen. Die Halbleitervorrichtung 5 mit integrierter Schaltung umfasst eine Art zusätzlicher Stützeinrichtungen 14-1 in 6, aber eine Mehrzahl zusätzlicher Stützeinrichtungen kann auf dem Elektrodenabschnitt LV1 erster Ebene in der vertikalen Richtung (z. B. der Z-Richtung) vorgesehen sein.
7 ist eine Querschnittsansicht zur Beschreibung zylindrischer Strukturen und Stützeinrichtungen einer Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung gemäß beispielhaften Ausführungsformen.
Zum Beispiel kann eine Halbleitervorrichtung 7 mit integrierter Schaltung gleich der Halbleitervorrichtung 3 mit integrierter Schaltung aus 5 sein, außer, dass die Halbleitervorrichtung 7 mit integrierter Schaltung ferner zusätzliche Stützeinrichtungen 14-2 umfasst. In 5 und 7 bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente.
Die Halbleitervorrichtung 7 mit integrierter Schaltung kann eine zusätzliche Stützeinrichtung 14-2 auf einer Seitenfläche des Elektrodenabschnitts LV1-2 höherer Ebene jeder zylindrischer Struktur 28a umfassen. Ähnlich wie die Stützeinrichtungen 14, kann eine Seitenfläche 14a-2 und eine gegenüberliegende Seitenfläche 14b-2 der zusätzlichen Stützeinrichtung 14-2 Steigungen aufweisen, und eine obere Breite W17 der zusätzlichen Stützeinrichtung 14-2 kann geringer sein als eine untere Breite W16 derselben. Die Seitenflächen 14a-2 und 14b-2 der zusätzlichen Stützeinrichtung 14-2 können jeweils mit zylindrischen Strukturen 28a in Kontakt sein, zum Beispiel den Seitenflächen LV1c und LV1d jeweiliger, benachbarter Elektrodenabschnitte LV1-2 höherer Ebene.
Die zusätzliche Stützeinrichtung 14-2 kann die Seitenfläche 14a-2 und die gegenüberliegende Seitenfläche 14b-2, die der Seitenfläche 14a-2 entspricht, umfassen. Die Seitenfläche 14a-2 und die gegenüberliegende Seitenfläche 14b-2 der zusätzlichen Stützeinrichtung 14-2 kann jeweils eine negative Steigung -SL9 und eine positive Steigung +SL9 aufweisen. Wenn die Seitenfläche 14a-2 und die gegenüberliegende Seitenfläche 14b-2 der zusätzlichen Stützeinrichtung 14-2 Steigungen aufweisen und die untere Breite W16 der zusätzlichen Stützeinrichtung 14-2 größer ist als die obere Breite W17 derselben, kann auf einfachere Weise reduziert oder verhindert werden, dass die zylindrischen Strukturen 28a kippen oder brechen. Die Halbleitervorrichtung 7 mit integrierter Schaltung umfasst eine Art zusätzlicher Stützeinrichtungen 14-2 in 7, aber es kann eine Mehrzahl zusätzlicher Stützeinrichtungen auf dem Elektrodenabschnitt LV1-2 höherer Ebene in der vertikalen Richtung (z. B. der Z-Richtung) vorgesehen sein.
8 bis 15 sind Querschnittsansichten zur Beschreibung eines Herstellungsverfahrens für eine Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung gemäß beispielhaften Ausführungsformen.
Zum Beispiel sind 8 bis 15 Schemata zur Beschreibung eines Herstellungsverfahrens für die Halbleitervorrichtung 1 mit integrierter Schaltung aus 1 bis 3. In 1 bis 3 und 8 bis 15 können gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen. In 8 bis 15 ist das Substrat Sb zum Zwecke einer einfacheren Beschreibung nicht dargestellt.
Bezugnehmend auf 8 ist die Zwischenschicht-Isolierschicht 10 (nachfolgend als erste Zwischenschicht-Isolierschicht 10 bezeichnet) auf dem Substrat (in 2 und 3 Sb) ausgebildet und die Kontaktstopfen 11 sind in der Zwischenschicht-Isolierschicht 10 ausgebildet. Eine zweite Zwischenschicht-Isolierschicht 12m, eine Stützeinrichtungsschicht 14S, eine dritte Zwischenschicht-Isolierschicht 16m, eine Ätzstoppschicht 18r und eine Maskenschicht 20r werden aufeinanderfolgend auf der ersten Zwischenschicht-Isolierschicht 10 und den Kontaktstopfen 11 ausgebildet. Die zweite Zwischenschicht-Isolierschicht 12m ist dicker als die Stützeinrichtungsschicht 14S und die dritte Zwischenschicht-Isolierschicht 16m.
Die erste Zwischenschicht-Isolierschicht 10, die zweite Zwischenschicht-Isolierschicht 12m und die dritte Zwischenschicht-Isolierschicht 16m können eine Siliciumoxidschicht umfassen. Die Stützeinrichtungsschicht 14S und die Ätzstoppschicht 18r können eine Siliciumnitridschicht oder eine Siliciumoxinitridschicht umfassen. Die Maskenschicht 20r kann eine Polysiliciumschicht umfassen.
Bezugnehmend auf 9 und 10 werden Maskenmuster 20 und Ätzstoppmuster 18 ausgebildet, indem die Maskenschicht 20r und die Ätzstoppschicht 18r unter Verwendung von Fotolithografie, wie in 9 gezeigt, strukturiert werden. Erste Löcher 21a, welche die dritte Zwischenschicht-Isolierschicht 16m freilegen, können zwischen den Maskenmustern 20 und den Ätzstoppmustern 18 ausgebildet werden.
Wie in 10 gezeigt, werden die dritte Zwischenschicht-Isolierschicht 16m, die Stützeinrichtungsschicht 14S und die zweite Zwischenschicht-Isolierschicht 12m aufeinanderfolgend unter Verwendung der Maskenmuster 20 und der Ätzstoppmuster 18 als Ätzmaske geätzt. Entsprechend können zweite Zwischenschicht-Isoliermuster 12, die Stützeinrichtungen 14 und dritte Zwischenschicht-Isoliermuster 16 auf der ersten Zwischenschicht-Isolierschicht 10 ausgebildet werden.
Breiten der zweiten Zwischenschicht-Isoliermuster 12, der Stützeinrichtungen 14 und der dritten Zwischenschicht-Isoliermuster 16 können sich aufgrund der Eigenschaften des Ätzens von der ersten Zwischenschicht-Isolierschicht 10 weg verringern. Mit anderen Worten, die Breite jedes der zweiten Zwischenschicht-Isoliermuster 12, der Stützeinrichtungen 14 und der dritten Zwischenschicht-Isoliermuster 16 kann sich aufgrund der Eigenschaften des Ätzens von einer Oberseite weg zu einer Unterseite hin verringern. Beide Seitenflächen von jedem der zweiten Zwischenschicht-Isoliermuster 12, der Stützeinrichtungen 14 und der dritten Zwischenschicht-Isoliermuster 16 können Steigungen aufweisen.
Wenn die zweiten Zwischenschicht-Isoliermuster 12, die Stützeinrichtungen 14 und die dritten Zwischenschicht-Isoliermuster 16 ausgebildet werden, können zweite Löcher 21b ausgebildet werden, welche die Kontaktstopfen 11 freilegen. Die zweiten Löcher 21b können mit den ersten Löchern 21a in Verbindung stehen. Die zweiten Löcher 21b können aufgrund der Eigenschaften des Ätzens von den Kontaktstopfen 11 entfernt breiter sein. Mit anderen Worten, die zweiten Löcher 21b können von einer Oberseite zu einer Unterseite zu den Kontaktstopfen 11 hin schmäler werden.
In 11 und 12 werden die Maskenmuster 20 und die Ätzstoppmuster 18 entfernt, wie in 11 gezeigt. Während des Entfernens der Maskenmuster 20 können auch die Ätzstoppmuster 18 entfernt werden. Folglich können die zweiten Zwischenschicht-Isoliermuster 12, die Stützeinrichtungen 14 und die dritten Zwischenschicht-Isoliermuster 16, welche die zweiten Löcher 21b zwischen ihnen auf der ersten Zwischenschicht-Isolierschicht 10 aufweisen, ausgebildet werden, wobei die zweiten Löcher 21b die Kontaktstopfen 11 freilegen.
Wie in 12 gezeigt, ist eine Abstandhalterschicht 22 auf beiden Seitenflächen und einer oberen Fläche von jedem der dritten Zwischenschicht-Isoliermuster 16 ausgebildet. Die Abstandhalterschicht 22 kann eine Siliciumnitridschicht umfassen. Die Abstandhalterschicht 22 kann lediglich auf beiden Seitenflächen der dritten Zwischenschicht-Isoliermuster 16 ausgebildet sein, aber nicht der Stützeinrichtungen 14 und der zweiten Zwischenschicht-Isoliermuster 12.
Bezugnehmend auf 13 und 14 ist eine zylindrische Materialschicht 24 derart ausgebildet, dass sie die zweiten Löcher 21b, wie in 13 gezeigt, ausreichend ausfüllt. Die zylindrische Materialschicht 24 kann auf den Oberseiten der Kontaktstopfen 11 und zwischen den zweiten Zwischenschicht-Isoliermustern 12, den Stützeinrichtungen 14 und den dritten Zwischenschicht-Isoliermustern 16 ausgebildet werden. Die zylindrische Materialschicht 24 kann eine Metallnitridschicht, z. B. eine Titannitrid(TiN)-Schicht oder eine Titansiliciumnitrid(Ti-Si-N)-Schicht umfassen.
Wie in 14 gezeigt, werden die zylindrischen Strukturen 28 und Abstandhalter 26 ausgebildet, indem die zylindrische Materialschicht 24 und die Abstandhalterschicht 22 unter Verwendung der oberen Flächen der dritten Zwischenschicht-Isoliermuster 16 als Ätzstopplinie oder -punkt geätzt und planarisiert werden. Die Abstandhalter 26 können jeweils auf beiden Seitenflächen der dritten Zwischenschicht-Isoliermuster 16 ausgebildet werden. Die Abstandhalter 26 können jeweils auf beiden Seitenflächen der dritten Zwischenschicht-Isoliermuster 16 ausgebildet werden und eine Form eines umgekehrten Dreiecks aufweisen, dessen Breite sich von einer Oberseite zu einer Unterseite verringert.
Die zylindrischen Strukturen 28 können in den zweiten Löchern 21b und auf den Kontaktstopfen 11 zwischen den zweiten Zwischenschicht-Isoliermustern 12, den Stützeinrichtungen 14 und den Abstandhaltern 26 ausgebildet werden. Ein äußeres Oberflächenprofil (oder -struktur) der zylindrischen Strukturen 28 kann durch ein inneres Profil der zweiten Löcher 21b in 12 und ein Seitenprofil der Abstandhalterschicht 22 definiert werden.
Bezugnehmend auf 15 wird ein drittes Loch 27a ausgebildet, indem die dritten Zwischenschicht-Isoliermuster 16, die Abstandhalter 26 und die zweiten Zwischenschicht-Isoliermuster 12 entfernt werden. Das dritte Loch 27a kann der Öffnungsregion OP in 1 entsprechen.
Die dritten Zwischenschicht-Isoliermuster 16, die Abstandhalter 26 und die zweiten Zwischenschicht-Isoliermuster 12 können durch Nassätzen entfernt werden. In einigen Ausführungsformen können die dritten Zwischenschicht-Isoliermuster 16, die Abstandhalter 26 und die zweiten Zwischenschicht-Isoliermuster 12 unter Verwendung eines Ätzmittels, z. B. Limulus-Amöbozyten-Lysat (LAL), entfernt werden. Während die dritten Zwischenschicht-Isoliermuster 16 und die zweiten Zwischenschicht-Isoliermuster 12 geätzt werden, können auch die Abstandhalter 26 entfernt werden.
Als Folge einer Entfernung der dritten Zwischenschicht-Isoliermuster 16, der Abstandhalter 26 und der zweiten Zwischenschicht-Isoliermuster 12 können die zylindrischen Strukturen 28 auf den Kontaktstopfen 11 ausgebildet werden und die Stützeinrichtungen 14 können auf einer gewissen Höhe sein, die niedriger ist als die oberen Flächen der zylindrischen Strukturen 28.
Wie oben beschrieben, können die zylindrischen Strukturen 28 den Elektrodenabschnitt LV1 erster Ebene, den Elektrodenabschnitt LV2 zweiter Ebene und den Elektrodenabschnitt LV3 dritter Ebene umfassen. Das Seitenprofil des Elektrodenabschnitts LV1 erster Ebene kann Steigungen gemäß dem Seitenprofil der zweiten Zwischenschicht-Isoliermuster 12 aufweisen. Das Seitenprofil des Elektrodenabschnitts LV3 dritter Ebene kann Steigungen gemäß dem Seitenprofil der Abstandhalter 26 aufweisen. Das Seitenprofil der zylindrischen Strukturen 28 wurde oben beschrieben und wird daher ausgelassen.
16 und 17 sind Querschnittsansichten zur Beschreibung eines Herstellungsverfahrens für eine Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung gemäß beispielhaften Ausführungsformen.
Zum Beispiel sind 16 und 17 Schemata zur Beschreibung eines Herstellungsverfahrens für die Halbleitervorrichtung 3-1 mit integrierter Schaltung aus 4 und 5. In 4, 5 und 8 bis 17 können gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen.
Es werden oben beschriebene Phasen aus 8 bis 14 durchgeführt. Folglich werden, wie in 14 gezeigt, die zweiten Zwischenschicht-Isoliermuster 12, die Stützeinrichtungen 14, die dritten Zwischenschicht-Isoliermuster 16 und die Abstandhalter 26 auf der ersten Zwischenschicht-Isolierschicht 10 ausgebildet. Die zylindrischen Strukturen 28 können in den zweiten Löchern 21b und auf den Kontaktstopfen 11 zwischen den zweiten Zwischenschicht-Isoliermustern 12, den Stützeinrichtungen 14 und den Abstandhaltern 26 ausgebildet werden.
Bezugnehmend auf 16 werden vierte Löcher 27b ausgebildet, indem die dritten Zwischenschicht-Isoliermuster 16 und die Abstandhalter 26 und ein Teil der zweiten Zwischenschicht-Isoliermuster 12 vollständig entfernt werden. Vierte Zwischenschicht-Isoliermuster 12a können in den vierten Löchern 27b ausgebildet werden. Die vierten Zwischenschicht-Isoliermuster 12a können Reste der zweiten Zwischenschicht-Isoliermuster 12 sein.
In einigen Ausführungsformen kann die Gesamtheit der dritten Zwischenschicht-Isoliermuster 16 und der Abstandhalter 26 und ein Teil der zweiten Zwischenschicht-Isoliermuster 12 unter Verwendung von einem Ätzmittel, z. B. LAL, wie oben beschrieben entfernt werden. Während die dritten Zwischenschicht-Isoliermuster 16 und ein Teil der zweiten Zwischenschicht-Isoliermuster 12 entfernt werden, können die Abstandhalter 26 ebenfalls entfernt werden.
Die vierten Zwischenschicht-Isoliermuster 12a können auf der Oberseite der ersten Zwischenschicht-Isolierschicht 10 und beiden Seitenwänden niedrigerer Abschnitte der zylindrischen Strukturen 28 derart ausgebildet werden, dass sie eine gewisse Dicke aufweisen. Aufgrund der vierten Zwischenschicht-Isoliermuster 12a können beide Seitenwände der zylindrischen Strukturen 28 unterhalb der Stützeinrichtungen 14 durch die vierten Löcher 27b freigelegt werden. Beide Seitenwände der zylindrischen Strukturen 28 oberhalb der Stützeinrichtungen 14 können ebenfalls durch die vierten Löcher 27b freigelegt werden.
Bezugnehmend auf 17 werden die zylindrischen Strukturen 28a, die Vertiefungen aufweisen, ausgebildet, indem die beiden Seitenwände der zylindrischen Strukturen 28, die durch die vierten Löcher 27b freigelegt sind, weiter nach Innen geätzt werden. Die zylindrischen Strukturen 28a, die Vertiefungen aufweisen, werden ausgebildet, indem beide Seitenwände der zylindrischen Strukturen 28 um die erste bis dritte Dicke RS1, RS2 und RS3 weiter nach innen geätzt werden.
Es kann ein Vertiefungsätzen, bei dem die beiden Seitenwände der zylindrischen Strukturen 28 nach innen vertieft werden, durch eine Ätzeinrichtung unter Verwendung eines überkritischen Fluids, z. B. überkritischem Kohlenstoffdioxid (CO₂), durchgeführt werden. Ein überkritisches Fluid bezeichnet jedes Fluid über einer gewissen Temperatur und Druck, der als kritischer Punkt bezeichnet wird, wo ausgeprägte Flüssigkeits- und Gasphasen nicht vorhanden sind. In dem Fall von Kohlenstoffdioxid können kritische Zustände eine kritische Temperatur von 31,7 °C und einen kritischen Druck von 72,8 atm umfassen. Da ein überkritisches Fluid keine Oberflächenspannung wie Gas hinsichtlich einer Diffusionskraft aufweist und einem flüssigen Lösungsmittel hinsichtlich einer Lösungsfähigkeit ähnlich ist, können die zylindrischen Strukturen 28, die dünn sind, durch das überkritische Fluid auf eine vertiefende Weise geätzt werden.
Kontinuierliche fünfte Löcher 27c werden ausgebildet, indem die vierten Zwischenschicht-Isoliermuster 12a entfernt werden. Die fünften Löcher 27c können der Öffnungsregion in 1 entsprechen. Die vierten Zwischenschicht-Isoliermuster 12a können durch Nassätzen entfernt werden.
Folglich können die zylindrischen Strukturen 28a, die Vertiefungen aufweisen, wie oben beschrieben den Elektrodenabschnitt LV1-1 niedrigerer Ebene, den Elektrodenabschnitt LV1-2 höherer Ebene, den Elektrodenabschnitt LV2 zweiter Ebene und den Elektrodenabschnitt LV3-1 dritter Ebene umfassen. Das Seitenprofil der zylindrischen Strukturen 28a, die Vertiefungen aufweisen, wurde oben beschrieben und daher wird auf Beschreibungen desselben verzichtet.
Nachfolgend werden Ausführungsformen beschrieben, bei denen ein Kondensator, der die zylindrischen Strukturen 28 aus 1 bis 3 umfasst, z. B. zylindrische untere Elektroden, bei einem Zelltransistor einer DRAM-Vorrichtung Anwendung findet.
18 ist ein schematischer Layoutplan zur Beschreibung von Hauptelementen in einem Zellenanordnungsbereich einer DRAM-Vorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen.
Zum Beispiel kann die DRAM-Vorrichtung 100 eine Mehrzahl aktiver Regionen ACT umfassen. In einigen Ausführungsformen können die aktiven Regionen ACT derart angeordnet sein, dass sie eine lange Achse in einer Richtung diagonal zu der ersten horizontalen Richtung (z. B. der X-Richtung) und der zweiten horizontalen Richtung (z. B. der Y-Richtung) aufweisen.
Eine Mehrzahl von Wortleitungen WL kann sich in der ersten Richtung (z. B. der X-Richtung) erstrecken, wobei sie die aktiven Regionen ACT derart schneiden, dass sie parallel zueinander sind. Eine Mehrzahl von Bit-Leitungen BL kann sich derart über die Wortleitungen WL in der zweiten Richtung (z. B. der Y-Richtung) erstrecken, welche die erste Richtung (z. B. die X-Richtung) schneidet, dass sie parallel zueinander sind.
Die Bit-Leitungen BL können mit den aktiven Regionen ACT durch einen direkten Kontakt DC verbunden sein. In einigen Ausführungsformen kann eine Mehrzahl vergrabener Kontakte BC zwischen zwei benachbarten Bit-Leitungen BL von den Bit-Leitungen BL ausgebildet sein. Jeder der vergrabenen Kontakte BC kann sich bis oberhalb einer von zwei Bit-Leitungen BL, die dazu benachbart sind, erstrecken. In einigen Ausführungsformen können die vergrabenen Kontakte BC in einer Linie in der ersten Richtung (z. B. der X-Richtung) und der zweiten Richtung (z. B. der Y-Richtung) angeordnet sein.
Eine Mehrzahl von Landing-Pads LP kann über den vergrabenen Kontakten BC ausgebildet sein. Die vergrabenen Kontakte BC und die Landing-Pads LP können eine untere Elektrode (nicht gezeigt) eines Kondensators, die oberhalb der Bit-Leitungen BL ausgebildet ist, mit den aktiven Regionen ACT verbinden. Jeder der Landing-Pads LP kann einen vergrabenen Kontakt BC teilweise überlappen.
19A bis 19I sind Schemata zur Beschreibung eines Herstellungsverfahrens für eine DRAM-Vorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen. 19A bis 19I sind Querschnittsansichten, die entlang einer Linie A-A', Linie B-B' und Linie C-C' in 18 vorgenommen wurden.
Bezugnehmend auf 19A ist ein Vorrichtungsisoliergraben 116T in einem Substrat 110 ausgebildet. Eine Vorrichtungsisolierschicht 116 kann in dem Vorrichtungsisoliergraben 116T ausgebildet sein. Eine aktive Region 118 kann in dem Substrat 110 durch die Vorrichtungsisolierschicht 116 definiert werden. Die aktive Region 118 kann in eine erste aktive Region 118a auf dem Substrat 110 und eine zweite aktive Region 118b auf der ersten aktiven Region 118a unterteilt werden. Wie die aktive Region ACT in 18, können die aktiven Regionen 118 eine relativ lange Inselform mit einer kurzen Achse und einer langen Achse aufweisen.
Das Substrat 110 kann dem oben beschriebenen Substrat Sb entsprechen. Das Substrat 110 kann eine leitfähige Region, z. B. eine verunreinigungsdotierte Wanne oder eine verunreinigungsdotierte Struktur, umfassen.
Zum Beispiel kann die Vorrichtungsisolierschicht 116 ein Material umfassen, das, ausgewählt aus einer Siliciumoxidschicht, einer Siliciumnitridschicht und einer Siliciumoxinitridschicht, mindestens eine umfasst. Die Vorrichtungsisolierschicht 116 kann eine einzelne Schicht umfassen, die eine Art isolierender Schichten umfasst, eine doppelte Schicht, die zwei Arten isolierender Schichten umfasst, oder mehrere Schichten, die eine Kombination aus mindestens drei Arten isolierender Schichten umfassen.
In einigen Ausführungsformen kann die Vorrichtungsisolierschicht 116 eine erste Vorrichtungsisolierschicht 116A und eine zweite Vorrichtungsisolierschicht 116B umfassen. Die erste Vorrichtungsisolierschicht 116A kann ein anderes Material umfassen als die zweite Vorrichtungsisolierschicht 116B. Zum Beispiel kann die erste Vorrichtungsisolierschicht 116A eine Siliciumoxidschicht umfassen und die zweite Vorrichtungsisolierschicht 116B kann eine Siliciumnitridschicht umfassen. Allerdings ist die Konfiguration der Vorrichtungsisolierschicht 116 nicht auf die obigen Beschreibungen beschränkt.
Eine Mehrzahl von Wortleitungsgräben 120T kann in der zweiten aktiven Region 118b ausgebildet werden. Die Wortleitungsgräben 120T können sich in der ersten Richtung (z. B. der X-Richtung in 18) derart erstrecken, dass sie parallel zueinander sind, und können eine lineare Form aufweisen, welche die aktive Region 118 kreuzt. Wie in der Querschnittsansicht gezeigt, die entlang der Linie B-B' vorgenommen wurde, können die Vorrichtungsisolierschicht 116 und die zweite aktive Region 118b jeweils durch getrennte Ätzprozesse derart geätzt werden, dass sich die Ätztiefe der Vorrichtungsisolierschicht 116 von der Ätztiefe der zweiten aktiven Region 118b unterscheidet, um die Wortleitungsgräben 120T mit Stufen in deren Unterseiten auszubilden.
Nachdem eine resultierende Struktur, welche die Wortleitungsgräben 120T umfasst, gesäubert wurde, können eine dielektrische Gate-Schicht 122, eine Mehrzahl von Wortleitungen 120 und eine Mehrzahl von vergrabenen isolierenden Schichten 124 aufeinanderfolgend in den Wortleitungsgräben 120T ausgebildet werden. Die Wortleitungen 120 können die Wortleitungen WL in 18 bilden.
Die oberen Flächen der Wortleitungen 120 können auf einer niedrigeren Ebene liegen als die obere Fläche der zweiten aktiven Region 118. Die unteren Flächen der Wortleitungen 120 können eine unebene Form aufweisen, und ein Transistor mit einer Sattel-Finnen-Struktur, z. B. ein Sattel-Finnen-Feldeffekttransistor (FinFET), kann in den aktiven Regionen 118 ausgebildet werden.
Wie oben beschrieben, bezeichnet der Begriff „Ebene“ eine Höhe ausgehend von der Hauptfläche des Substrats 110 in der vertikalen Richtung. In einigen Ausführungsformen können, nachdem die Wortleitungen 120 ausgebildet wurden, Verunreinigungsionen in zweite aktive Regionen 118b auf jeweils beiden Seiten jeder der Wortleitungen 120 implantiert werden, wodurch in den aktiven Regionen 118 eine Source-Region und eine Drain-Region ausgebildet werden. In einigen Ausführungsformen kann ein Prozess zur Implantierung von Verunreinigungsionen durchgeführt werden, um Source- und Drain-Regionen auszubilden, bevor die Wortleitungen 120 ausgebildet werden. In einigen Ausführungsformen können die Wortleitungen 120 Ti, TiN, Ta, TaN, W, WN, TiSiN, WSiN oder eine Kombination daraus umfassen.
Die dielektrische Gate-Schicht 122 kann mindestens eine ausgewählt aus einer Siliciumoxidschicht, einer Siliciumnitridschicht, einer Siliciumoxinitridschicht, Oxid-Nitrid-Oxid (ONO) und einer High-k-Dielektrikumsschicht mit einer höheren Dielektrizitätskonstante als die Siliciumoxidschicht umfassen. Die dielektrische Gate-Schicht 122 kann beispielsweise eine Dielektrizitätskonstante von etwa 10 bis etwa 25 aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann die dielektrische Gate-Schicht 122 eine metallische dielektrische Schicht umfassen, z. B. mindestens ein Material ausgewählt aus Hafniumoxid (HfO), Hafniumsilikat (HfSiO), Hafniumoxinitrid (HfON), Hafniumsiliciumoxinitrid (HfSiON), Lanthanoxid (LaO), Lanthanaluminiumoxid (LaAlO), Zirconiumoxid (ZrO), Zirconiumsilikat (ZrSiO), Zirconiumoxinitrid (ZrON), Zirconiumsiliciumoxinitrid (ZrSiON), Tantaloxid (TaO), Titanoxid (TiO), Bariumstrontiumtitanoxid (BaSr-TiO), Bariumtitanoxid (BaTiO), Strontiumtitanoxid (SrTiO), Yttriumoxid (YO), Aluminiumoxid (AlO) und Bleiscandiumtantaloxid (PbScTaO).
Die oberen Flächen der vergrabenen isolierenden Schichten 124 können auf der gleichen oder im Wesentlichen der gleichen Ebene sein wie die oberen Flächen der zweiten aktiven Region 118b. Die vergrabenen isolierenden Schichten 124 können eine Materialschicht ausgewählt aus einer Siliciumoxidschicht, einer Siliciumnitridschicht, einer Siliciumoxinitridschicht und einer Kombination daraus umfassen.
Bezugnehmend auf 19B sind eine erste isolierende Schicht 111 und eine zweite isolierende Schicht 113 auf der Vorrichtungsisolierschicht 116, der zweiten aktiven Region 118b und den vergrabenen, isolierenden Schichten 124 ausgebildet. Die erste isolierende Schicht 111 kann eine nichtmetallische dielektrische Schicht umfassen. Zum Beispiel kann die erste isolierende Schicht 111 eine Siliciumoxidschicht, eine Siliciumnitridschicht, eine Siliciumoxinitridschicht oder eine Kombination daraus umfassen. Die zweite isolierende Schicht 113 kann eine metallische dielektrische Schicht umfassen. Die zweite isolierende Schicht 113 kann eine höhere Permittivität aufweisen als die erste isolierende Schicht 111. Zum Beispiel kann die zweite isolierende Schicht 113 mindestens ein Material umfassen, das aus oben beschriebenen, metallischen dielektrischen Schichten ausgewählt wird, die in der dielektrischen Gate-Schicht 122 umfasst sind.
Anschließend wird eine erste leitfähige Schicht 132 auf der zweiten isolierenden Schicht 113 ausgebildet. Die erste leitfähige Schicht 132 kann, zum Beispiel, ein dotiertes Halbleitermaterial umfassen. In einigen Ausführungsformen kann die erste leitfähige Schicht 132 eine dotierte Polysiliciumschicht umfassen. Eine Hartmaskenschicht 138 wird auf der ersten leitfähigen Schicht 132 ausgebildet. Danach wird ein zweites Fotoresistmuster M2 auf der Hartmaskenschicht 138 ausgebildet.
Die Hartmaskenschicht 138 kann ein Material umfassen, das eine ausreichende Ätzselektivität bezüglich der ersten leitfähigen Schicht 132 aufweist, ist aber nicht besonders beschränkt. Zum Beispiel kann die Hartmaskenschicht 138 ein Material auf Kohlenstoffbasis umfassen.
Das zweite Fotoresistmuster M2 wird ausgebildet, indem Fotoresist auf der Hartmaskenschicht 138 abgeschieden wird, und das Fotoresist unter Verwendung von Exposition und Entwicklung strukturiert bzw. mit einem Muster versehen wird. Zu diesem Zeitpunkt kann das zweite Fotoresistmuster M2 eine Öffnung G2 aufweisen, welche die Hartmaskenschicht 138 teilweise freilegt.
Bezugnehmend auf 19C wird ein Hartmaskenmuster 138A ausgebildet, indem ein Abschnitt der Hartmaskenschicht 138 in 19B geätzt wird, welcher durch die Öffnung G2 in 19B des zweiten Fotoresistmusters M2 aus 19B freigelegt wird. Danach werden die erste leitfähige Schicht 132 (in 19B), die zweite isolierende Schicht 113 (in 19B), die erste isolierende Schicht 111 (in 19B) und ein höherer Abschnitt der zweiten aktiven Region 118b (in 19B) unter Verwendung des Hartmaskenmusters 138A als Ätzmaske geätzt.
Folglich wird ein direktes Kontaktloch DCH ausgebildet, das die zweite aktive Region 118b freilegt. Zudem werden ein erstes leitfähiges Muster 132A, ein zweites isolierendes Muster 113A und ein erstes isolierendes Muster 111A ausgebildet, welche das direkte Kontaktloch DCH definieren. In einigen Ausführungsformen kann die Ebene der unteren Fläche des direkten Kontaktlochs DCH niedriger sein als die Ebene der oberen Fläche der zweiten aktiven Region 118b.
Bezugnehmend auf 19D wird das Hartmaskenmuster 138A aus 19C entfernt. Das Hartmaskenmuster 138A kann unter Verwendung von Veraschen und Strippen-Prozessen entfernt werden. Zudem kann das Hartmaskenmuster 138A unter Bedingungen entfernt werden, unter denen ein Ätzen des ersten leitfähigen Musters 132A unterbunden wird.
In einigen Ausführungsformen kann eine Siliciumbehandlung durchgeführt werden, nachdem das Hartmaskenmuster 138A entfernt wurde. Eine Siliciumbehandlung ist ein Prozess, bei dem die Oberfläche der zweiten aktiven Region 118b oder dergleichen, die während des unter Bezugnahme auf 19C beschriebenen Ätzprozesses beschädigt wurde, schwach geätzt oder gereinigt wird, wodurch ein Oberflächenzustand hoher Qualität vorgesehen wird. Danach kann ein Reinigungsprozess durchgeführt werden, um natives Oxid und andere Verunreinigungssubstanzen zu entfernen.
Es wird eine zweite leitfähige Schicht 134 kontinuierlich ausgebildet, welche das direkte Kontaktloch DCH (in 19C) vollständig ausfüllt und die obere Fläche des ersten leitfähigen Musters 132A bedeckt. Die zweite leitfähige Schicht 134 kann, zum Beispiel, ein dotiertes Halbleitermaterial umfassen. In einigen Ausführungsformen kann die zweite leitfähige Schicht 134 dotiertes Polysilicium umfassen.
Mit anderen Worten, sowohl die zweite leitfähige Schicht 134 als auch die erste leitfähige Schicht 132 (in 19B) können ein dotiertes Halbleitermaterial umfassen, z. B. eine dotierte Polysiliciumschicht. Zudem kann die zweite leitfähige Schicht 134 eine höhere Dotierkonzentration aufweisen als die erste leitfähige Schicht 132. Allerdings sind die Konfigurationen der ersten leitfähigen Schicht 132 und der zweiten leitfähigen Schicht 134 nicht auf die obigen Beschreibungen beschränkt.
Bezugnehmend auf 19E werden ein direkter Kontakt 134A und ein dünnes, erstes leitfähiges Muster 132B ausgebildet, indem die zweite leitfähige Schicht 134 (aus 19D) und das erste leitfähige Muster 132A (aus 19D) vollflächig (durch Blanket-Etching) geätzt werden. Ein vollflächiger Ätzprozess kann unter Verwendung eines Rückätzverfahrens oder eines chemisch-mechanischen Polier(CMP)-Verfahrens durchgeführt werden. Ein höherer Abschnitt des ersten leitfähigen Musters 132A wird durch den vollflächigen Ätzprozess derart entfernt, dass das dünne, erste leitfähige Muster 132B, welches dünner ist als das erste leitfähige Muster 132A, ausgebildet werden kann.
Die oberen Flächen des direkten Kontakts 134A und des dünnen, ersten leitfähigen Musters 132B können freigelegt werden und die obere Fläche des direkten Kontakts 134A kann auf der gleichen Ebene sein wie die obere Fläche des dünnen ersten leitfähigen Musters 132B. Beide Seiten des direkten Kontakts 134A können mit dem dünnen ersten leitfähigen Muster 132B mit einer Schnittstelle dazwischen in Kontakt sein. Allerdings sind die Konfigurationen des direkten Kontakts 134A und des dünnen ersten leitfähigen Musters 132B nicht auf die obigen Beschreibungen beschränkt.
Gemäß 19F wird eine Metallschicht 143 ausgebildet, welche den direkten Kontakt 134A und das dünne, erste leitfähige Muster 132B bedeckt. Danach wird eine isolierende Deckschicht 146 auf der Metallschicht 143 ausgebildet. In einigen Ausführungsformen kann die Metallschicht 143 eine Stapelstruktur aufweisen, bei der eine niedrigere Metallschicht 142 und eine höhere Metallschicht 144 gestapelt sind. Obwohl dargestellt ist, dass die Metallschicht 143 eine doppelschichtige, leitfähige Stapelstruktur aufweist, welche die niedrigere Metallschicht 142 und die höhere Metallschicht 144 umfasst, ist dies nur ein Beispiel und Ausführungsformen sind nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die Metallschicht 143 eine einzelne Schicht oder eine Stapelstruktur umfassend mindestens drei Schichten umfassen.
In einigen Ausführungsformen kann die niedrigere Metallschicht 142 TiN oder Ti-Si-N (TSN) umfassen. Die höhere Metallschicht 144 kann Wolfram (W) oder Wolframsilicid (WSi_x) umfassen. In einigen Ausführungsformen kann die niedrigere Metallschicht 142 als Diffusionsbarriere fungieren.
Die isolierende Deckschicht 146 kann auf der Metallschicht 143 ausgebildet werden. Die isolierende Deckschicht 146 kann, zum Beispiel, eine Siliciumnitridschicht umfassen. In einigen Ausführungsformen kann die isolierende Deckschicht 146 dicker sein als die Metallschicht 143.
Ein drittes Fotoresistmuster M3 wird auf der isolierenden Deckschicht 146 kontinuierlich ausgebildet. Das dritte Fotoresistmuster M3 wird ausgebildet, indem Fotoresist auf der isolierenden Deckschicht 146 abgeschieden wird und das Fotoresist unter Verwendung von Exposition und Entwicklung mit einem Muster versehen wird. Zu diesem Zeitpunkt kann das dritte Fotoresistmuster M3 eine Öffnung G3 aufweisen, welche die isolierende Deckschicht 146 teilweise freilegt.
Bezugnehmend auf 19G ist eine Bit-Leitungsstruktur 148 auf der zweiten aktiven Region 118b ausgebildet. Zum Beispiel werden das dünne, erste leitfähige Muster 132B (in 19F), die niedrigere Metallschicht 142 (in 19F), die höhere Metallschicht 144 (in 19F) und die isolierende Deckschicht 146 (in 19F) unter Verwendung des dritten Fotoresistmusters M3 (in 19F) als Ätzmaske geätzt. Folglich werden eine Mehrzahl von Bit-Leitungen 140, die jeweils eine dünne, erste leitfähige Leitung 132C mit einer Linienform umfasst, eine niedrigere Metallleitung 142A und eine obere Metallleitung 144A ausgebildet. Danach wird eine Mehrzahl isolierender Deckleitungen 146A jeweils auf den Bit-Leitungen 140 ausgebildet. Eine Bit-Leitung 140 und eine isolierende Deckleitung 146A können eine Bit-Leitungsstruktur 148 ausbilden.
Die Bit-Leitungen 140 und die isolierenden Deckleitungen 146A können sich in der zweiten Richtung (z. B. der Y-Richtung in 16) derart erstrecken, dass sie zueinander parallel sind. Die Bit-Leitungen 140 können die in 16 dargestellten Bit-Leitungen BL ausbilden.
Während eines Ätzprozesses zur Ausbildung der Bit-Leitungen 140 kann ein Abschnitt des direkten Kontakts 134A, der nicht mit den Bit-Leitungen 140 in einer vertikalen Richtung bezüglich der Hauptfläche des Substrats 110 überlappt, ebenfalls geätzt werden, wodurch ein leitfähiges Muster 134B des direkten Kontakts ausgebildet wird. In einigen Ausführungsformen kann sich die obere Fläche des leitfähigen Musters 134B des direkten Kontakts auf einer höheren Ebene befinden als die obere Fläche des dritten isolierenden Musters 113A.
Während die Bit-Leitungen 140 die dünne, erste leitfähige Leitung 132C umfassen, die dotiertes Polysilicium umfasst, können die Bit-Leitungen 140 eine vertikale Stapelstruktur aufweisen, die nicht relativ dick ist.
Bezugnehmend auf 19H kann die DRAM-Vorrichtung 100, welche eine Mehrzahl Bit-Leitungsstrukturen 148 umfasst, ausgebildet werden. Zum Beispiel können beide Seitenwände jeder der Bit-Leitungsstrukturen 148 mit einer isolierenden Abstandhalterstruktur 150 bedeckt sein. Die isolierende Abstandhalterstruktur 150 kann einen ersten isolierenden Abstandhalter 152, einen zweiten isolierenden Abstandhalter 154 und einen dritten isolierende Abstandhalter 156 umfassen.
In einigen Ausführungsformen können der erste isolierende Abstandhalter 152, der zweite isolierende Abstandhalter 154 und der dritte isolierende Abstandhalter 156 eine Siliciumoxidschicht, eine Siliciumnitridschicht, eine Siliciumoxinitridschicht, oder eine Kombination daraus umfassen. In einigen Ausführungsformen können der erste isolierende Abstandhalter 152 und der dritte isolierende Abstandhalter 156 eine Siliciumoxidschicht, eine Siliciumnitridschicht, eine Siliciumoxinitridschicht oder eine Kombination daraus umfassen, und der zweite isolierende Abstandhalter 154 zwischen dem ersten isolierenden Abstandhalter 152 und dem dritten isolierenden Abstandhalter 156 kann einen Luftabstandhalter umfassen.
Zwischen den Bit-Leitungen 140 kann eine Mehrzahl vergrabener Kontaktlöcher 170H ausgebildet werden. Der innere Freiraum jedes der vergrabenen Kontaktlöcher 170H kann durch die aktive Region 118 und die isolierende Abstandhalterstruktur 150 definiert werden, die sich zwischen zwei benachbarten Bit-Leitungen 140 von den Bit-Leitungen 140 befindet und jeweils die Seitenwand der zwei benachbarten Bit-Leitungen 140 bedeckt.
Eine Mehrzahl vergrabener Kontakte 170, die jeweils mit einer Mehrzahl aktiver Regionen 118 verbunden sind, und eine Mehrzahl Landing-Pads 180 können in den vergrabenen Kontaktlöchern 170H zwischen den Bit-Leitungen 140 ausgebildet sein. Die vergrabenen Kontakte 170 und die Landing-Pads 180 können jeweils den vergrabenen Kontakten BC und den Landing-Pads LP in 18 entsprechen.
Die vergrabenen Kontakte 170 können sich jeweils von den aktiven Regionen 118 in der dritten Richtung (z. B. der Z-Richtung in 18) rechtwinklig zu dem Substrat 110 erstrecken. Die Landing-Pads 180 befinden sich jeweils auf den vergrabenen Kontakten 170 und können sich über die Bit-Leitungen 140 erstrecken. Die Landing-Pads 180 können durch die vergrabenen Kontakte 170 mit den aktiven Zellregionen verbunden sein.
Die Landing-Pads 180 können mit den vergrabenen Kontakten 170 elektrisch verbunden sein und können sich von innerhalb der vergrabenen Kontaktlöcher 170H bis zu oberhalb der Bit-Leitungsstrukturen 148 erstrecken und so vertikal mit den Bit-Leitungsstrukturen 148 überlappen.
Die Landing-Pads 180 können sich in einer Region zwischen den Bit-Leitungen in der dritten Richtung (z. B. der Z-Richtung in 18) erstrecken, die rechtwinklig zu der Hauptfläche des Substrats 110 verläuft, und können mindestens einen Abschnitt der oberen Flächen der Bit-Leitungen 140 derart bedecken, dass die Landing-Pads 180 mindestens mit Abschnitten der Bit-Leitungen 140 vertikal überlappen.
Eine Metallsilicidschicht 172 kann zwischen einem vergrabenen Kontakt 170 und einem Landing-Pad 180 ausgebildet sein. Die Metallsilicidschicht 172 kann Kobaltsilicid (CoSi), Nickelsilicid (NiSi) oder Mangansilicid (MnSi) umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt.
Eine leitfähige Barriereschicht 174 kann zwischen einem Landing-Pad 180 und einer isolierenden Abstandhalterstruktur 150 und zwischen dem Landing-Pad 180 und einer Bit-Leitungsstruktur 148 ausgebildet sein. Die leitfähige Barriereschicht 174 kann Metall, leitfähiges Metallnitrid oder eine Kombination daraus umfassen. Zum Beispiel kann die leitfähige Barriereschicht 174 eine Ti/TiN-Stapelstruktur aufweisen.
Eine isolierende Schicht 130 kann um die Bit-Leitungsstruktur 148 und die isolierende Abstandhalterstruktur 150 herum ausgebildet sein. Die isolierende Schicht 130 kann eine Siliciumoxidschicht, eine Siliciumnitridschicht, eine Siliciumoxinitridschicht oder eine Kombination daraus umfassen.
Das Landing-Pad 180 kann unter Verwendung von chemischer Gasphasenabscheidung (CVD) oder physikalischer Gasphasenabscheidung (PVD) ausgebildet werden. In einigen Ausführungsformen kann das Landing-Pad 180 Metall, Metallnitrid, leitfähiges Polysilicium oder eine Kombination daraus umfassen. Zum Beispiel kann das Landing-Pad 180 Wolfram (W) umfassen.
Bezugnehmend auf 19I kann die DRAM-Vorrichtung 100, die den Kondensator ca1 aus den 1 bis 3 umfasst, auf Landing-Pads 180 ausgebildet werden. Der Kondensator ca1 umfasst die zylindrischen Strukturen 28 in 1 bis 3 als zylindrische untere Elektroden. Der Kondensator ca1 kann fertiggestellt werden, indem die dielektrische Schicht 30 und die obere Elektrode 32 auf den zylindrischen Strukturen 28 ausgebildet werden. Die dielektrische Schicht 30 und die obere Elektrode 32 können das oben beschriebene Material umfassen. Wenn der Kondensator ca1 ausgebildet wird, können isolierende Schichten 182 und 184 auf der gleichen Ebene ausgebildet werden, wie der Kondensator ca1 in anderen Querschnitten.
Obwohl die erfinderischen Konzepte mit Bezug auf Ausführungsformen derselben genau gezeigt und beschrieben worden sind, versteht es sich, dass verschiedene Veränderungen hinsichtlich der Form und den Details vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der nachfolgenden Ansprüche abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 1020190138200 [0001]

Claims

Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung, aufweisend: eine Mehrzahl zylindrischer Strukturen, die voneinander auf einem Substrat getrennt sind; und eine Mehrzahl Stützeinrichtungen mit einer Öffnungsregion, die Seitenflächen der Mehrzahl zylindrischer Strukturen freilegt, wobei die Mehrzahl Stützeinrichtungen mit den Seitenflächen der Mehrzahl zylindrischer Strukturen in Kontakt ist und die Mehrzahl zylindrischer Strukturen abstützt, wobei jede der Mehrzahl Stützeinrichtungen auf beiden Seitenflächen Steigungen aufweist und eine obere Breite aufweist, die geringer ist als eine untere Breite.
Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl Stützeinrichtungen auf einer Höhe ist, die niedriger ist als obere Flächen der Mehrzahl zylindrischer Strukturen.
Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung nach Anspruch 2, wobei jede der Mehrzahl zylindrischer Strukturen, die höher ist als die Mehrzahl Stützeinrichtungen, auf beiden Seitenflächen Steigungen aufweist und eine obere Breite aufweist, die geringer ist als eine untere Breite.
Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung nach Anspruch 2, wobei ein oberer Freiraum zwischen der Mehrzahl zylindrischer Strukturen, die höher ist als die Mehrzahl von Stützeinrichtungen, größer ist als ein unterer Freiraum dazwischen.
Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung nach Anspruch 2, wobei jede der Mehrzahl zylindrischer Strukturen, die auf der gleichen Ebene ist wie die Mehrzahl Stützeinrichtungen, auf beiden Seitenflächen Steigungen aufweist und eine obere Breite aufweist, die größer ist als eine untere Breite.
Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung nach Anspruch 2, wobei jede der Mehrzahl zylindrischer Strukturen, die niedriger ist als die Mehrzahl Stützeinrichtungen, auf beiden Seitenflächen Steigungen aufweist und eine obere Breite aufweist, die größer ist als eine untere Breite.
Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung nach Anspruch 1, ferner aufweisend zusätzliche Stützeinrichtungen unter der Mehrzahl von Stützeinrichtungen, wobei die zusätzlichen Stützeinrichtungen mit den Seitenflächen der Mehrzahl zylindrischer Strukturen in Kontakt sind und die Mehrzahl zylindrischer Strukturen abstützen.
Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl von Stützeinrichtungen auf einer Höhe ist, die niedriger ist als obere Flächen der Mehrzahl zylindrischer Strukturen, und jede der Mehrzahl zylindrischer Strukturen, die höher ist als die Mehrzahl Stützeinrichtungen, auf beiden Seitenflächen Steigungen aufweist und nach innen vertieft ist und eine obere Breite aufweist, die geringer ist als eine untere Breite.
Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl von Stützeinrichtungen auf einer Höhe ist, die niedriger ist als obere Flächen der Mehrzahl zylindrischer Strukturen, und jede der Mehrzahl zylindrischer Strukturen, die niedriger ist als die Mehrzahl Stützeinrichtungen, auf beiden Seitenflächen Steigungen aufweist und nach innen vertieft ist und eine obere Breite aufweist, die größer ist als eine untere Breite.
Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl zylindrischer Strukturen zylindrische untere Elektroden mit einer Naht darin umfassen, sich eine dielektrische Schicht zwischen den zylindrischen unteren Elektroden und auf Seitenflächen der zylindrischen unteren Elektroden befindet und sich eine obere Elektrode auf der dielektrischen Schicht befindet.
Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung aufweisend: eine Mehrzahl zylindrischer Strukturen, die voneinander auf einem Substrat getrennt sind; und eine Mehrzahl Stützeinrichtungen mit einer Öffnungsregion, die Seitenflächen der Mehrzahl zylindrischer Strukturen freilegt, wobei die Mehrzahl Stützeinrichtungen mit den Seitenflächen der Mehrzahl zylindrischer Strukturen in Kontakt ist, sie sich auf einer Höhe befindet, die niedriger ist als die oberen Flächen der Mehrzahl zylindrischer Strukturen und sie die Mehrzahl zylindrischer Strukturen abstützt, wobei die Mehrzahl zylindrischer Strukturen einen Elektrodenabschnitt erster Ebene, einen Elektrodenabschnitt zweiter Ebene und einen Elektrodenabschnitt dritter Ebene umfasst, wobei der Elektrodenabschnitt erster Ebene eine erste Höhe ausgehend von dem Substrat aufweist, der Elektrodenabschnitt zweiter Ebene eine zweite Höhe ausgehend von einer Oberseite des Elektrodenabschnitts erster Ebene aufweist und der Elektrodenabschnitt dritter Ebene eine dritte Höhe ausgehend von einer Oberseite des Elektrodenabschnitts zweiter Ebene aufweist, der Elektrodenabschnitt erster Ebene und der Elektrodenabschnitt zweiter Ebene jeweils auf beiden Seitenflächen Steigungen aufweisen und eine obere Breite aufweisen, die größer ist als eine untere Breite, und der Elektrodenabschnitt dritter Ebene auf beiden Seitenflächen Steigungen aufweist und eine obere Breite aufweist, die geringer ist als eine untere Breite, und eine Seitenfläche des Elektrodenabschnitts erster Ebene und eine Seitenfläche des Elektrodenabschnitts zweiter Ebene mit einer Seitenfläche des Elektrodenabschnitts dritter Ebene verbunden sind und eine Steigung der Seitenflächen des Elektrodenabschnitts erster und zweiter Ebene in positiver und negativer Perspektive gegenüber von einer Steigung der Seitenfläche des Elektrodenabschnitts dritter Ebene ist.
Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung nach Anspruch 11, wobei sich jede der Mehrzahl Stützeinrichtungen auf der Seitenfläche des Elektrodenabschnitts zweiter Ebene befindet.
Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung nach Anspruch 11, wobei jede der Mehrzahl Stützeinrichtungen auf beiden Seitenflächen Steigungen aufweist und eine obere Breite aufweist, die geringer ist als eine untere Breite.
Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung nach Anspruch 11, wobei die erste Höhe des Elektrodenabschnitts erster Ebene größer ist als die zweite Höhe des Elektrodenabschnitts zweiter Ebene und die dritte Höhe des Elektrodenabschnitts dritter Ebene und zusätzliche Stützeinrichtungen in einer Seitenwand des Elektrodenabschnitts erster Ebene ausgebildet sind.
Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung nach Anspruch 11, wobei der Elektrodenabschnitt erster Ebene einen Elektrodenabschnitt niedrigerer Ebene auf einer Oberseite des Substrats und einen Elektrodenabschnitt höherer Ebene auf dem Elektrodenabschnitt niedrigerer Ebene umfasst, beide Seitenwände jeder der Mehrzahl zylindrischer Strukturen zwischen dem Elektrodenabschnitt niedrigerer Ebene und dem Elektrodenabschnitt höherer Ebene Steigungen aufweisen, und eine untere Breite des Elektrodenabschnitts höherer Ebene geringer ist als eine obere Breite des Elektrodenabschnitts niedrigerer Ebene.
Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung nach Anspruch 11, wobei der Elektrodenabschnitt erster Ebene einen Elektrodenabschnitt niedrigerer Ebene auf einer Oberseite des Substrats und einen Elektrodenabschnitt höherer Ebene auf dem Elektrodenabschnitt niedrigerer Ebene umfasst, und die untere Breite des Elektrodenabschnitts zweiter Ebene größer ist als eine obere Breite des Elektrodenabschnitts höherer Ebene.
Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung nach Anspruch 11, wobei die untere Breite des Elektrodenabschnitts dritter Ebene geringer ist als die obere Breite des Elektrodenabschnitts zweiter Ebene.
Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung aufweisend: eine Mehrzahl zylindrischer Strukturen, die voneinander auf einem Substrat getrennt sind; und eine Mehrzahl Stützeinrichtungen mit einer Öffnungsregion, die Seitenflächen der Mehrzahl zylindrischer Strukturen freilegt, wobei die Mehrzahl Stützeinrichtungen mit den Seitenflächen der Mehrzahl zylindrischer Strukturen in Kontakt ist und die Mehrzahl zylindrischer Strukturen abstützt, wobei die Mehrzahl zylindrischer Strukturen einen Elektrodenabschnitt erster Ebene, einen Elektrodenabschnitt zweiter Ebene und einen Elektrodenabschnitt dritter Ebene umfasst, wobei der Elektrodenabschnitt erster Ebene eine erste Höhe ausgehend von dem Substrat aufweist, der Elektrodenabschnitt zweiter Ebene eine zweite Höhe ausgehend von einer Oberseite des Elektrodenabschnitts erster Ebene aufweist und der Elektrodenabschnitt dritter Ebene eine dritte Höhe ausgehend von einer Oberseite des Elektrodenabschnitts zweiter Ebene aufweist, der Elektrodenabschnitt erster Ebene und der Elektrodenabschnitt zweiter Ebene jeweils auf beiden Seitenflächen Steigungen aufweisen und jeweils eine obere Breite aufweisen, die größer ist als eine untere Breite, und der Elektrodenabschnitt dritter Ebene auf beiden Seitenflächen Steigungen aufweist und eine obere Breite aufweist, die geringer ist als eine untere Breite, eine Seitenfläche und eine gegenüberliegende Seitenfläche von jeweils dem Elektrodenabschnitt erster Ebene und dem Elektrodenabschnitt zweiter Ebene jeweils eine positive Steigung und eine negative Steigung aufweisen, eine Seitenfläche des Elektrodenabschnitts dritter Ebene, welche mit der Seitenfläche von jeweils dem Elektrodenabschnitt erster und zweiter Ebene verbunden ist, eine negative Steigung aufweist, und eine gegenüberliegende Seitenfläche des Elektrodenabschnitts dritter Ebene, die mit der gegenüberliegenden Seitenfläche von jeweils dem Elektrodenabschnitt erster und zweiter Ebene verbunden ist, eine positive Steigung aufweist, und sich jede der Mehrzahl von Stützeinrichtungen auf der Seitenfläche des Elektrodenabschnitts zweiter Ebene befindet, auf beiden Seitenflächen Steigungen aufweist und ihre obere Breite geringer ist als eine untere Breite.
Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung nach Anspruch 18, wobei der Elektrodenabschnitt erster Ebene einen Elektrodenabschnitt niedrigerer Ebene auf einer Oberseite des Substrats und einen Elektrodenabschnitt höherer Ebene auf dem Elektrodenabschnitt niedrigerer Ebene umfasst, der Elektrodenabschnitt höherer Ebene nach innen vertieft ist und eine untere Breite aufweist, die geringer ist als eine obere Breite des Elektrodenabschnitts niedrigerer Ebene, beide Seitenwände jeder der Mehrzahl zylindrischer Strukturen zwischen dem Elektrodenabschnitt niedrigerer Ebene und dem Elektrodenabschnitt höherer Ebene Steigungen aufweisen, und die untere Breite des Elektrodenabschnitts zweiter Ebene größer ist als eine obere Breite des Elektrodenabschnitts höherer Ebene.
Halbleitervorrichtung mit integrierter Schaltung nach Anspruch 18, wobei der Elektrodenabschnitt dritter Ebene nach innen vertieft ist und die untere Breite des Elektrodenabschnitts dritter Ebene geringer ist als die obere Breite des Elektrodenabschnitts zweiter Ebene.