DE4007604A1 - Halbleiterbauelement und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents
Halbleiterbauelement und verfahren zu seiner herstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Halbleiterbauelement und ein
Verfahren zu seiner Herstellung, die insbesondere so
ausgebildet sind, daß Fehler so gering wie möglich gehalten
werden können, die während der Bildung des Kondensators in
einer Speichervorrichtung auftreten können.
Der Fortschritt der Entwicklung der Halbleitertechnik
und die Ausdehnung des Anwendungsgebietes von Speichervor
richtungen hat in jüngster Zeit die Entwicklung von Speicher
vorrichtungen mit großer Kapazität gefördert. Es wurde
insbesondere ein außerordentlicher Fortschritt in der
Erhöhung der Dichte von dynamischen Speichern mit direktem
Zugriff DRAM dadurch erzielt, daß die einzelnen Speicherzel
len jeweils aus einem einzigen Kondensator und einem einzigen
Transistor gebildet sind.
Beim Aufbau von Speicherzellen zur Erhöhung des
Integrationsgrades von DRAM Speichern wurde von der herkömm
lichen planaren Kondensatorzelle auf einen dreidimensionalen
Aufbau, beispielsweise auf eine Stapel- und Grabenkondensa
torzelle übergegangen.
Bei der Herstellung eines Grabenkondensators wird das
Substrat anisotrop geätzt, so daß die Gebiete der erweiterten
Seitenwände als Kondensatorbereich verwandt werden. Das führt
dazu, daß eine größere Kapazität in einem schmaleren Bereich
erhalten werden kann, wobei weiterhin der Vorteil besteht,
daß, verglichen mit dem Stapelkondensator, der später
beschrieben wird, eine Planartechnik angewandt werden kann.
Schwierigkeiten ergeben sich jedoch bei der Bildung
eines Grabenkondensators insofern, als Fehler aufgrund von
Alphateilchen oder eines Streustromes zwischen den Gräben
leicht während der maßstabsgerechten Verkleinerung auftreten
können.
Ein Stapelkondensator wird andererseits dadurch
hergestellt, daß ein Kondensator über ein Siliziumsubstrat
gestapelt oder über diesem Substrat angeordnet wird, was den
Vorteil hat, daß ein derartiger Kondensator für derartige
Fehler aufgrund des kleinen Diffusionsbereiches unempfindlich
ist und der Herstellungsvorgang relativ einfach ist. Bei der
Herstellung eines Stapelkondensators treten jedoch Stufen
überdeckungsprobleme aufgrund des stapelartigen Aufbaus des
Kondensators auf einem Transistor auf und zeigt sich eine
Schwierigkeit beim Aufwachsen eines dielektrischen Filmes.
Damit der dreidimensionale Aufbau des Kondensators bei
einer UVLSI Speichervorrichtung, d. h. einer Speichervorrich
tung mit sehr starker Integration angewandt werden kann, die
die Größenordnung unter einem halben µm erreicht, ist
bereits ein topologisch hoher Stapelkondensator oder ein
kombinierter Stapelgrabenkondensator vorgeschlagen worden.
Die Herstellung des kombinierten Stapelgrabenkondensators ist
in den Fig. 1A bis 1D der zugehörigen Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden im einzelnen beschrieben.
Fig. 1A zeigt das Verfahren der Bildung eines Transis
tors und eines Grabens 10 auf einem Halbleitersubstrat 100.
Zunächst wird ein aktiver Bereich dadurch bestimmt, daß eine
Feldoxidschicht 101 auf dem Halbleitersubstrat 100 aufwachsen
gelassen wird. Anschließend werden eine Gateelektrode 2, ein
Sourcebereich 3 und ein Drainbereich 4 des Transistors, der
einen Teil der Speicherzelle darstellt, auf dem aktiven
Bereich ausgebildet, und wird dann eine erste leitfähige
Schicht 5, beispielsweise eine erste mit Störstellen dotierte
polykristalline Siliziumschicht so ausgebildet, daß sie mit
der Gateelektrode der Speicherzelle verbunden ist, die sich
neben einem bestimmten Bereich der Feldoxidschicht 101
befindet, woraufhin eine Isolierschicht 6 auf der Oberfläche
des gesamten oben beschriebenen Aufbaus ausgebildet wird.
Durch die Isolierschicht 6 hindurch und zwischen der
Feldoxidschicht 101 und der Gateelektrode 2 wird dann ein
Graben 10 dadurch gebildet, daß eine Maske verwandt wird,
woraufhin die scharfen Kanten dieses Grabens 10 abgerundet
werden. Gleichzeitig wird eine Opferoxidschicht 11 in einer
Stärke von 100 Å bis 1000 Å sowohl auf der Innenseite des
Grabens als auch auf der Isolierschicht 6 ausgebildet, um
Schadstellen zu beseitigen, die während der Bildung des
Grabens 10 aufgetreten sein könnten.
Fig. 1B zeigt die Bildung einer zweiten leitfähigen
Schicht 12, die als erste Elektrode des Kondensators dient.
Die Opferoxidschicht 11 wird entfernt und die zweite
leitfähige Schicht 12, beispielsweise eine mit Störstellen
dotierte zweite polykristalline Siliziumschicht, wird dann in
einer Stärke von 500 Å bis 3000 Å sowohl auf der Innenseite
des Grabens 10 als auch auf der Isolierschicht 6 so ausgebil
det, daß die zweite leitfähige Schicht 12 als erste Elektrode
des Kondensators dient. Dann werden Arbeitsvorgänge wie
beispielsweise ein Beschichten mit einem Photolack, ein
Belichten mit einer Maske und ein Entwickeln auf der zweiten
leitfähigen Schicht 12 durchgeführt, um schließlich ein
Photolackmuster 20 zu bilden.
Fig. 1C zeigt die Bildung eines ersten Elektrodenmusters
12a und eines dielektrischen Filmes 13. Die zweite leitfähige
Schicht 12 wird unter Verwendung des Photolackmusters 20
geätzt, um ein erstes Elektrodenmuster 12a zu bilden,
woraufhin ein dielektrischer Film 13 so ausgebildet wird, daß
die Oberfläche des ersten Elektrodenmusters 12a überdeckt
ist.
Fig. 1D zeigt die Bildung einer dritten leitfähigen
Schicht 14, beispielsweise einer mit Störstellen dotierten
dritten polykristallinen Siliziumschicht auf dem Aufbau, der
bisher gebildet wurde, so daß die dritte leitfähige Schicht
14 als zweite Elektrode des Kondensators dient, wodurch der
kombinierte Stapelgrabenkondensator fertiggestellt ist.
Bei dem herkömmlichen Herstellungsverfahren für den
kombinierten Stapelgrabenkondensator, wie es oben beschrieben
wurde, wird die zweite leitfähige Schicht, die als erste
Elektrode des Kondensators dient, ausgebildet, und wird
dann das erste Elektrodenmuster mit einem Photoätzverfahren
ausgebildet. Die Nebenprodukte, d. h. hauptsächlich polymere
Materialien mit Kohlenstoff als Hauptelement, die während der
Photoätzung erzeugt werden, haften daher an den Seitenwänden
des Grabens, was zur Folge hat, daß ein gleichförmiger oder
gleichmäßiger dielektrischer Film nicht ohne weiteres
ausgebildet werden kann. Wenn weiterhin der Kondensator
dadurch gebildet wird, daß die dritte leitfähige Schicht auf
dem dielektrischen Film niedergeschlagen wird, dann werden
die elektrischen Eigenschaften des Kondensators verschlech
tert, was die Zuverlässigkeit des Kondensators beeinträch
tigt.
Durch die Erfindung soll daher ein Kondensator mit einem
kombinierten Stapelgrabenaufbau geschaffen werden, bei dem
zur Vermeidung der oben beschriebenen Schwierigkeiten
herkömmlicher Kondensatoren die zweite leitfähige Schicht,
der dielektrische Film und die dritte leitfähige Schicht
übereinander fortlaufend sowohl auf der Innenseite des
Grabens als auch auf dem Transistor ausgebildet werden, um
ein Kondensatormuster zu erzeugen, und anschließend eine
vierte leitfähige Schicht derart ausgebildet wird, daß sie
von der zweiten leitfähigen Schicht auf dem Kondensatormuster
isoliert ist.
Durch die Erfindung soll weiterhin ein Herstellungsver
fahren geschaffen werden, das sich dazu eignet, leistungs
fähige Kondensatoren mit dem oben beschriebenen Aufbau
herzustellen.
Dazu umfaßt der erfindungsgemäße kombinierte Stapelgra
benkondensator eine Feldoxidschicht, die wahlweise zur
Bildung eines aktiven Bereiches auf einem Halbleitersubstrat
eines ersten Leitfähigkeitstyps ausgebildet ist, eine
Gateelektrode, die elektrisch isoliert auf dem aktiven
Bereich ausgebildet ist, einen Source- und einen Drain
bereich, die auf den beiden Seiten der Gateelektrode und auf
dem Halbleitersubstrat ausgebildet sind, eine erste leit
fähige Schicht, die so ausgebildet ist, daß sie mit einer
Gateelektrode einer Speicherzelle verbunden wird, die neben
einem bestimmten Bereich der Feldoxidschicht angeordnet ist,
einen Graben, der im Halbleitersubstrat und im Sourcebereich
ausgebildet ist, eine erste Isolierschicht zum Isolieren
sowohl der Gateelektrode als auch der ersten leitfähigen
Schicht, eine zweite leitfähige Schicht, deren mittlerer Teil
auf der Innenseite des Grabens verläuft und dessen Umfangs
teile auf der ersten Isolierschicht angeordnet sind, die
sowohl auf der Gateelektrode als auch der ersten leitfähigen
Schicht liegt, einen dielektrischen Film, der auf der zweiten
leitfähigen Schicht ausgebildet ist, eine dritte leitfähige
Schicht, die auf dem dielektrischen Film ausgebildet ist,
eine zweite Isolierschicht, die entlang der Seitenwände der
zweiten leitfähigen Schicht, des dielektrischen Filmes und
der dritten leitfähigen Schicht ausgebildet ist, und eine
vierte leitfähige Schicht, die so ausgebildet ist, daß sie
sowohl die dritte leitfähige Schicht als auch die zweite
Isolierschicht überdeckt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines
kombinierten Stapelgrabenkondensators umfaßt einen ersten
Arbeitsvorgang, in dem eine Feldoxidschicht auf einem
Halbleitersubstrat eines ersten Leitfähigkeitstyps gebildet
wird, um einen aktiven Bereich zu bestimmen, einen zweiten
Arbeitsvorgang, in dem eine Gateelektrode, ein Sourcebereich
und ein Drainbereich eines Transistors als Bauelement einer
Speicherzelle auf dem aktiven Bereich ausgebildet werden,
eine erste leitfähige Schicht auf einem bestimmten Teil der
Feldoxidschicht ausgebildet wird und eine erste Isolier
schicht auf dem durch diese Arbeitsvorgänge erhaltenen Aufbau
ausgebildet wird, einen dritten Arbeitsvorgang, in dem ein
Graben im Halbleitersubstrat zwischen der Feldoxidschicht und
der Gateelektrode gebildet wird, einen vierten Arbeitsvor
gang, in dem eine zweite leitfähige Schicht, ein dielektri
scher Film und eine dritte leitfähige Schicht übereinander
auf der Innenseite des Grabens und auf der ersten Isolier
schicht fortlaufend ausgebildet werden, einen fünften
Arbeitsvorgang, in dem ein Kondensatormuster durch Ätzen von
Teilen der zweiten leitfähigen Schicht, des dielektrischen
Filmes und der dritten leitfähigen Schicht gebildet wird, die
auf der ersten Isolierschicht ausgebildet sind, einen
sechsten Arbeitsvorgang, in dem eine zweite Isolierschicht
entlang der Seitenwände des Kondensatormusters ausgebildet
wird, und einen siebten Arbeitsvorgang, in dem eine vierte
leitfähige Schicht auf dem durch die obigen Arbeitsvorgänge
erhaltenen Aufbau ausgebildet wird.
Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung
besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher
beschrieben. Es zeigen
Fig. 1A bis 1D die Arbeitsvorgänge bei der Herstellung
eines herkömmlichen kombinierten Stapelgrabenkondensators,
Fig. 2 in einer Schnittansicht ein Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen kombinierten Stapelgrabenkondensators,
Fig. 3A bis 3F ein Ausführungsbeispiel des erfindungs
gemäßen Verfahrens zum Herstellen eines derartigen kombinier
ten Stapelgrabenkondensators und
Fig. 4A bis 4D ein weiteres Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines derartigen
kombinierten Stapelgrabenkondensator.
Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen kombinierten Stapelgrabenkondensators wird
dadurch hergestellt, daß eine Feldoxidschicht 101 wahlweise
auf einem Halbleitersubstrat 100 eines ersten Leitfähig
keitstyps ausgebildet wird, um einen aktiven Bereich zu
bestimmen, eine Gateelektrode 2 auf dem aktiven Bereich in
elektrisch isolierter Weise ausgebildet wird, ein Source
bereich 3 und ein Drainbereich 4 auf dem Halbleitersubstrat
und auf beiden Seiten der Gateelektrode 2 gebildet werden,
eine erste leitfähige Schicht 5 so ausgebildet wird, daß sie
mit einer Gateelektrode einer Speicherzelle verbunden ist,
die neben einem bestimmten Teil der Feldoxidschicht 101
angeordnet ist, ein Graben 10 im Sourcebereich 3 gebildet
wird, eine Gateisolierschicht 6a sowohl auf der Gateelektrode
2 als auch auf der ersten leitfähigen Schicht 5 gebildet
wird, eine Ätzblockierschicht 6b auf der Gateisolierschicht
6a gebildet wird, eine zweite leitfähige Schicht 12 sowohl
auf der Innenseite des Grabens 10 als auch auf einem Teil der
Ätzblockierschicht 6b gebildet wird, ein dielektrischer Film
13 auf der zweiten leitfähigen Schicht 12 ausgebildet wird,
eine dritte leitfähige Schicht 4 auf dem dielektrischen Film
13 ausgebildet wird, eine zweite Isolierschicht 9 entlang der
Seitenwände der zweiten leitfähigen Schicht 12 des dielek
trischen Filmes 13 und der dritten leitfähigen Schicht 14
gebildet wird, und eine vierte leitfähige Schicht 15 so
ausgebildet wird, daß sie sowohl die dritte leitfähige
Schicht 14 als auch die zweite Isolierschicht 19 überdeckt,
wodurch die Herstellung des Ausführungsbeispiels des erfin
dungsgemäßen kombinierten Stapelgrabenkondensators abge
schlossen ist.
Die Fig. 3A bis 3F zeigen in Schnittansichten die
Abfolge der Arbeitsschritte bei einem Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines derartigen
kombinierten Stapelgrabenkondensators.
Fig. 3A zeigt die Bildung eines Transistors und eines
Grabens 10 auf einem Halbleitersubstrat 100. Das heißt, daß
zunächst eine Feldoxidschicht 101 auf dem Halbleitersubstrat
100 eines ersten Leitfähigkeitstyps unter Verwendung eines
selektiven Oxidationsverfahrens aufwachsen gelassen wird, um
einen aktiven Bereich zu bilden. Eine Gateoxidschicht 1 wird
mit einer Stärke von 100 Å bis 200 Å auf dem aktiven Bereich
ausgebildet und auf dieser Gateoxidschicht 1 wird eine mit
Störstellen dotierte polykristalline Siliziumschicht
vorgesehen, die als Gateelektrode 2 des Transistors dient.
Gleichzeitig wird eine erste leitfähige Schicht 5, beispiels
weise eine mit Störstellen dotierte erste polykristalline
Siliziumschicht, so ausgebildet, daß sie mit einer Gateelek
trode einer Speicherzelle verbunden ist, die neben einem
bestimmten Bereich der Feldoxidschicht 101 angeordnet ist.
Dann werden ein Sourcebereich 3 und ein Drainbereich 4
auf der Oberfläche des Halbleitersubstrates und auf beiden
Seiten der Gateelektrode 2 durch Ionenimplantation ausgebil
det, und wird anschließend auf der gesamten Oberfläche des
oben beschriebenen Aufbaus eine erste Isolierschicht 6
vorgesehen, die aus einer Gateisolierschicht 6a und Ätz
blockierschicht 6b besteht.
Dann wird eine Maske dazu benutzt, einen Graben 10 zu
bilden, wobei die Anwendung der Maske derart erfolgt, daß ein
Teil des Sourcebereiches 3 und der Ätzblockierschicht 6b
durch die Maske überlappt ist und der Graben 10 im Halblei
tersubstrat 100 ausgebildet wird. Dann werden die scharfen
Kantenbereiche des Grabens abgerundet und wird gleichzeitig
eine Opferoxidschicht 11 in einer Stärke von 200 Å bis 1000 Å
sowohl auf der Innenseite des Grabens 10 als auch auf der
Ätzblockierschicht 6b ausgebildet, um Schadstellen zu
beseitigen, die auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats
während der Bildung des Grabens 10 auftreten können. Die
Ätzblockierschicht 6b wird dabei als Maske benutzt, um den
Graben 10 genau zu begrenzen.
Fig. 3B zeigt die Bildung einer zweiten leitfähigen
Schicht 12, die als erste Elektrode des Kondensators dient,
eines dielektrischen Filmes 13 und einer dritten leitfähigen
Schicht 14, die als erste Schicht der zweiten Elektrode des
Kondensators dient. Zunächst wird die Opferoxidschicht 11
entfernt, woraufhin eine zweite leitfähige Schicht 12, bei
spielsweise eine mit Störstellen dotierte zweite polykri
stalline Siliziumschicht mit einer Stärke von 500 Å bis
3000 Å, die als erste Elektrode des Kondensators dient, ein
dielektrischer Film 13 und eine dritte leitfähige Schicht 14,
beispielsweise eine mit Störstellen dotierte dritte polykri
stalline Siliziumschicht mit einer Stärke von 100 Å bis
3000 Å, die als erste Schicht der zweiten Elektrode des Kon
densators dient, in fortlaufender Weise ausgebildet werden.
Fig. 3C zeigt die Bildung eines Photolackmusters 30.
Zunächst wird der Photolack aufgebracht, wird eine Maske
belichtet und erfolgt eine Entwicklung auf der dritten
leitfähigen Schicht 14, woraufhin ein Photolackmuster 30 so
ausgebildet wird, daß Teile der Gateelektrode 2 und der
ersten leitfähigen Schicht 5 vom Photolackmuster überlappt
sind.
Fig. 3D zeigt die Bildung eines Kondensatormusters 18
mittels eines Ätzverfahrens. Nachdem ein Ätzen unter
Verwendung des Photolackmusters 30 durchgeführt ist, werden
die dritte leitfähige Schicht 14, der dielektrische Film 13
und die zweite leitfähige Schicht 12 gleichzeitig geätzt,
wodurch das Kondensatormuster 18 ausgebildet wird. Während
dieses Ätzvorganges sind die Gateelektrode 2, die erste
leitfähige Schicht 5 und die Feldoxidschicht 101 durch die
Ätzblockierschicht 6b geschützt.
Fig. 3E zeigt die Bildung einer zweiten Isolierschicht
19. Auf der gesamten Oberfläche des durch die oben beschrie
benen Arbeitsvorgänge erhaltenen Aufbaus wird eine zweite
Isolierschicht 19, beispielsweise eine Tieftemperaturoxid
schicht oder LTO Schicht oder eine Hochtemperaturoxidschicht
oder HTO Schicht niedergeschlagen, woraufhin ein Seitenwand
abstandshalter 19 an der Seitenwand des Kondensatormusters
18 durch Rückätzen ausgebildet wird. Der Seitenwandabstands
halter 19 hat dabei die Funktion der Isolierung der ersten
und zweiten Elektrode des Kondensators gegeneinander.
Fig. 3F zeigt das Aufbringen einer vierten leitfähigen
Schicht 15, das heißt einer mit Störstellen dotierten vierten
polykristallinen Siliziumschicht auf dem durch die obigen
Arbeitsvorgänge erhaltenen Aufbau, wobei die vierte leit
fähige Schicht 15 als zweite Schicht der zweiten Elektrode
des Kondensators dient, wodurch ein kombinierter Stapelgra
benkondensator gebildet ist.
Der nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellte
kombinierte Stapelgrabenkondensator kann auch nur die
Gateisolierschicht 6a als erste Isolierschicht 6 von Fig. 3A
aufweisen.
Die Fig. 4A bis 4D zeigen in Schnittansichten ein
weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Herstellen eines kombinierten Stapelgrabenkondensators.
Die Arbeitsschritte des Herstellungsverfahrens, die dem
Verfahrensschritt von Fig. 4A vorausgehen, sind die gleichen
wie bei den Fig. 3A und 3B.
Fig. 4A zeigt die Bildung einer Ätzblockierschicht 16
und einer fünften leitfähigen Schicht 17. Wenn das Innere des
Grabens mit der dritten leitfähigen Schicht 14 gefüllt ist,
die als erste Schicht der zweiten Elektrode des Kondensators
dient, wird zur Vermeidung der Bildung eines Hohlraumes im
Graben eine Ätzblockierschicht 16 aus einer LTO Schicht oder
einer HTO Schicht in geringer Stärke auf die dritte leit
fähige Schicht 14 niedergeschlagen, woraufhin eine fünfte
leitfähige Schicht 17, beispielsweise eine mit Störstellen
dotierte fünfte polykristalline Siliziumschicht anschließend
gebildet wird, wodurch die Bildung eines Hohlraumes innerhalb
des Grabens vermieden wird.
Fig. 4B zeigt das Planieren der Oberfläche des durch die
oben beschriebenen Arbeitsvorgänge erhaltenen Aufbaus. Das
heißt, daß nach dem Ausbilden der fünften leitfähigen Schicht
17 ein Rückätzen erfolgt, bis die Ätzblockierschicht 16
freiliegt, so daß die oben erwähnte Fläche planiert ist.
Anschließend wird die in dieser Weise freigelegte Ätzblo
ckierschicht durch Polieroxidätzen oder BOE Ätzen entfernt.
Danach wird der Reihe nach der Photolack aufgebracht, eine
Maske belichtet und ein Entwicklungsvorgang usw. ausgeführt,
so daß das Photolackmuster 40 so gebildet wird, daß ein Teil
der Gateelektrode 2 und ein Teil der ersten leitfähigen
Schicht 5 überlappt sind.
Die Arbeitsvorgänge, die in Fig. 4C und 4D dargestellt
sind, sind gleich den in Fig. 3D bis 3F dargestellten
Arbeitsvorgängen.
Bei der Herstellung des Kondensators gemäß der Erfin
dung, wie es oben beschrieben wurde, werden die zweite
leitfähige Schicht, die als erste Elektrode des Kondensators
dient, der dielektrische Film und die dritte leitfähige
Schicht, die als erste Schicht der zweiten Elektrode des
Kondensators dient, der Reihe nach aufgebracht, und erfolgt
anschließend ein Photoätzen zur Bildung des Kondensator
musters, wodurch ein gleichmäßiger dielektrischer Film
erhalten wird. Um somit sicherzustellen, daß der dielektri
sche Film nicht freiliegt, wird er zwischen der zweiten
leitfähigen Schicht und der dritten leitfähigen Schicht
angeordnet und werden die Schichten der Reihe nach und
fortlaufend gebildet, was zur Folge hat, daß die Bildung von
Nebenprodukten während der Ausbildung des ersten Elektroden
musters vermieden werden kann, was im Gegensatz zu dem
herkömmlichen Verfahren steht, so daß eine sich daraus
ergebende Verunreinigung vermieden wird.
Weiterhin werden die Ätzblockierschicht und die fünfte
leitfähige Schicht der Reihe nach auf der dritten leitfähigen
Schicht ausgebildet, die als erste Schicht der zweiten
Elektrode des Kondensators dient, so daß die Bildung eines
Hohlraumes im Graben während der Ausbildung der dritten
leitfähigen Schicht vermieden werden kann. Das trägt alles zu
einer Verbesserung der elektrischen Eigenschaften und der
Zuverlässigkeit des Kondensators bei.
Claims (15)
1. Halbleiterbauelement, gekennzeichnet durch
eine Feldoxidschicht (101), die wahlweise auf einem
Halbleitersubstrat (100) eines ersten Leitfähigkeitstyps
ausgebildet ist, um einen aktiven Bereich zu bilden,
eine Gateelektrode (2), die elektrisch isoliert auf dem aktiven Bereich vorgesehen ist,
einen Source- und einen Drainbereich (3, 4), die auf dem Halbleitersubstrat (100) und auf beiden Seiten der Gateelek trode (2) ausgebildet sind,
eine erste leitfähige Schicht (5), die auf einem bestimmten Teil der Feldoxidschicht (101) so ausgebildet ist, daß die erste leitfähige Schicht (5) mit der Gateelektrode einer benachbarten Speicherzelle verbunden ist,
einen Graben (10), der im Halbleitersubstrat (100) innerhalb des Sourcebereiches (3) ausgebildet ist,
eine erste Isolierschicht (6) zum Isolieren der Gateelektrode (2) und der ersten leitfähigen Schicht (5),
eine zweite leitfähige Schicht (12), deren mittlerer Teil auf der Innenseite des Grabens (10) verläuft und dessen Umfangsteile auf der ersten Isolierschicht (6) angeordnet ist, die sowohl über der Gateelektrode (2) als auch der ersten leitfähigen Schicht (5) liegt,
einen dielektrischen Film (13), der auf der zweiten leitfähigen Schicht (12) ausgebildet ist,
eine dritte leitfähige Schicht (14), die auf dem dielektrischen Film (13) ausgebildet ist,
eine zweite Isolierschicht (19), die an den Seitenwänden der zweiten leitfähigen Schicht (12), des dielektrischen Filmes (13) und der dritten leitfähigen Schicht (14) entlang ausgebildet ist, und
eine vierte leitfähige Schicht (15), die so ausgebildet ist, daß sie sowohl die dritte leitfähige Schicht (12) als auch die zweite Isolierschicht (19) überdeckt.
eine Gateelektrode (2), die elektrisch isoliert auf dem aktiven Bereich vorgesehen ist,
einen Source- und einen Drainbereich (3, 4), die auf dem Halbleitersubstrat (100) und auf beiden Seiten der Gateelek trode (2) ausgebildet sind,
eine erste leitfähige Schicht (5), die auf einem bestimmten Teil der Feldoxidschicht (101) so ausgebildet ist, daß die erste leitfähige Schicht (5) mit der Gateelektrode einer benachbarten Speicherzelle verbunden ist,
einen Graben (10), der im Halbleitersubstrat (100) innerhalb des Sourcebereiches (3) ausgebildet ist,
eine erste Isolierschicht (6) zum Isolieren der Gateelektrode (2) und der ersten leitfähigen Schicht (5),
eine zweite leitfähige Schicht (12), deren mittlerer Teil auf der Innenseite des Grabens (10) verläuft und dessen Umfangsteile auf der ersten Isolierschicht (6) angeordnet ist, die sowohl über der Gateelektrode (2) als auch der ersten leitfähigen Schicht (5) liegt,
einen dielektrischen Film (13), der auf der zweiten leitfähigen Schicht (12) ausgebildet ist,
eine dritte leitfähige Schicht (14), die auf dem dielektrischen Film (13) ausgebildet ist,
eine zweite Isolierschicht (19), die an den Seitenwänden der zweiten leitfähigen Schicht (12), des dielektrischen Filmes (13) und der dritten leitfähigen Schicht (14) entlang ausgebildet ist, und
eine vierte leitfähige Schicht (15), die so ausgebildet ist, daß sie sowohl die dritte leitfähige Schicht (12) als auch die zweite Isolierschicht (19) überdeckt.
2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Isolierschicht (6) aus einer
Gateisolierschicht (6a) und einer Ätzblockierschicht (6b)
besteht, die auf der Gateisolierschicht (6a) ausgebildet ist,
um den Graben (10) genau zu begrenzen.
3. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite Isolierschicht (19) in Form
eines Seitenwandabstandshalters vorgesehen ist.
4. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste, die zweite, die dritte und die
vierte leitfähige Schicht (5, 12, 14, 15) jeweils aus einer
mit Störstellen dotierten polykristallinen Siliziumschicht
bestehen.
5. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die dritte leitfähige Schicht (14) mit
einer Ätzblockierschicht (16) und einer fünften leitfähigen
Schicht (17) am kritischen mittleren Teil zur planaren
Ausbildung versehen ist.
6. Halbleiterbauelement nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ätzblockierschicht (16) aus einer LTO
Schicht oder einer HTO Schicht besteht.
7. Halbleiterbauelement nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die fünfte leitfähige Schicht (17) aus
einer mit Störstellen dotierten polykristallinen Silizium
schicht besteht.
8. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauele
mentes, gekennzeichnet durch
einen ersten Arbeitsvorgang, in dem eine Feldoxidschicht auf einem Halbleitersubstrat eines ersten Leitfähigkeitstyps ausgebildet wird, um einen aktiven Bereich zu bilden,
einen zweiten Arbeitsvorgang, in dem eine Gateelektrode, ein Sourcebereich und ein Drainbereich eines Transistors auf dem aktiven Bereich ausgebildet werden, eine erste leitfähige Schicht an einem bestimmten Teil der Feldoxidschicht vorgesehen wird und eine erste Isolierschicht auf dem durch diese Arbeitsvorgänge erhaltenen Aufbau ausgebildet wird,
einen dritten Arbeitsvorgang, in dem ein Graben im Halbleitersubstrat zwischen der Feldoxidschicht und der Gateelektrode ausgebildet wird,
einen vierten Arbeitsvorgang, in dem eine zweite leitfähige Schicht, ein dielektrischer Film und eine dritte leitfähige Schicht übereinander sowohl auf der Innenseite des Grabens als auch auf der ersten Isolierschicht fortlaufend ausgebildet werden,
einen fünften Arbeitsvorgang, in dem ein Kondensator muster dadurch gebildet wird, daß Teile der zweiten leit fähigen Schicht, des dielektrischen Filmes und der dritten leitfähigen Schicht auf der ersten Isolierschicht geätzt werden,
einen sechsten Arbeitsvorgang, in dem eine zweite Isolierschicht an den Seitenwänden des Kondensatormusters entlang ausgebildet wird, und
einen siebten Arbeitsvorgang, in dem eine vierte leitfähige Schicht auf dem Aufbau ausgebildet wird, der durch die obigen Arbeitsvorgänge erhalten wurde.
einen ersten Arbeitsvorgang, in dem eine Feldoxidschicht auf einem Halbleitersubstrat eines ersten Leitfähigkeitstyps ausgebildet wird, um einen aktiven Bereich zu bilden,
einen zweiten Arbeitsvorgang, in dem eine Gateelektrode, ein Sourcebereich und ein Drainbereich eines Transistors auf dem aktiven Bereich ausgebildet werden, eine erste leitfähige Schicht an einem bestimmten Teil der Feldoxidschicht vorgesehen wird und eine erste Isolierschicht auf dem durch diese Arbeitsvorgänge erhaltenen Aufbau ausgebildet wird,
einen dritten Arbeitsvorgang, in dem ein Graben im Halbleitersubstrat zwischen der Feldoxidschicht und der Gateelektrode ausgebildet wird,
einen vierten Arbeitsvorgang, in dem eine zweite leitfähige Schicht, ein dielektrischer Film und eine dritte leitfähige Schicht übereinander sowohl auf der Innenseite des Grabens als auch auf der ersten Isolierschicht fortlaufend ausgebildet werden,
einen fünften Arbeitsvorgang, in dem ein Kondensator muster dadurch gebildet wird, daß Teile der zweiten leit fähigen Schicht, des dielektrischen Filmes und der dritten leitfähigen Schicht auf der ersten Isolierschicht geätzt werden,
einen sechsten Arbeitsvorgang, in dem eine zweite Isolierschicht an den Seitenwänden des Kondensatormusters entlang ausgebildet wird, und
einen siebten Arbeitsvorgang, in dem eine vierte leitfähige Schicht auf dem Aufbau ausgebildet wird, der durch die obigen Arbeitsvorgänge erhalten wurde.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß bei dem zweiten Arbeitsvorgang weiterhin eine Ätzblo
ckierschicht auf der ersten Isolierschicht ausgebildet wird,
um den Graben genau zu begrenzen.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß nach der Ausführung des vierten Arbeitsvorganges ein
zusätzlicher Arbeitsvorgang zum Planieren nach dem Aufbringen
einer Ätzblockierschicht und einer fünften leitfähigen
Schicht durchgeführt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ätzblockierschicht aus einer LTO Schicht oder einer
HTO Schicht gebildet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das Planieren durch ein Rückätzen erfolgt.
13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ätzblockierschicht, die durch das Planieren freige
legt wird, durch ein BOE-Ätzen entfernt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Isolierschicht im sechsten Arbeitsvorgang
durch Rückätzen gebildet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 8 oder 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß die zweite Isolierschicht, die im sechsten
Arbeitsvorgang ausgebildet wird, aus einer LTO Schicht oder
einer HTO Schicht gebildet wird.
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