DE4215708C2 - SRAM und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
SRAM und Verfahren zu dessen HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein SRAM, das heißt auf ei
nen statischen Speicher mit wahlfreiem Schreib- und Lesezu
griff (SRAM steht für Static Random Access Memory) und auf
ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Unter verschiedenen Halbleiter-Speicherbausteinen weisen
DRAMs, d. h. dynamische Speicher mit wahlfreiem Schreib- und
Lesezugriff (DRAM steht für Dynamic Random Access Memory),
in jeder Speicherzelle nur einen Transistor und einen Kon
densator auf. Dagegen weisen SRAMs in jeder Speicherzelle
üblicherweise vier Transistoren und zwei Ladewiderstände
auf - die aus einem Polysilizium-Material bestehen - oder
sie weisen sechs Transistoren auf. Aufgrund einer derart
komplexen Struktur sind SRAMs im Hinblick auf ihren Inte
grationsgrad sehr beschränkt. Daher werden große Anstren
gungen und Forschungen zur Entwicklung hochintregrierter
SRAMs unternommen.
Bekannte SRAM-Zellen sind beispielsweise in der
WO 89/02655 A1 beschrieben. Dort sind lediglich zwei verti
kale Feldeffekttransistoren (FET) zu einer konventionellen
SRAM-Zelle miteinander verbunden. Für eine Hochintegration
der SRAM-Zelle eignet sich diese bekannte Struktur jedoch
nicht.
SRAM-Strukturen sind des weiteren bekannt aus: IBM TDB
Vol. 33 NO 9. Februar 1991, S. 276-278; PATENT ABSTRACTS
OF JAPAN, E-710, 1989, Vol. 13, No. 44. JP 63-237561 (A)
und PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, E-917, 1990, Vol. 14,
No. 187, JP 2-36564 (A).
Ferner zeigt Fig. 3 einen Schaltkreis einer bekannten SRAM-
Zelle. Nach Fig. 3 umfaßt das SRAM in jeder Speicherzelle
vier Transistoren Q1-Q4 und zwei Ladewiderstände R1 und
R2. Die einzelnen Transistoren und Widerstände sind nach
Art der Fig. 3 miteinander verbunden.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise des SRAMs mit der Struk
tur der Fig. 3 näher beschrieben. Bei einem Schreibvorgang
wird zuerst an eine Wortleitung W/L eine Quellspannung VDD
angelegt. Gleichzeitig wird an eine Bit-Leitung BL eben
falls die Quellspannung VDD angelegt (d. h. eine kritische
Spannung Vth), während an einer Bit-Leitung BL 0 Volt an
liegen. Die an der Bit-Leitung BL anliegende Spannung wird
über den Transistor Q1 einem Knoten a zugeführt. Dagegen
wird die an der Bit-Leitung BL anliegende Spannung über den
Transistor Q2 einem Knoten b zugeführt. Die den Knoten a
und b zugeführten Spannungen werden an die Transistoren Q4
bzw. Q3 als Gate-Spannungen angelegt. Indem die dem Knoten
a von der Bit-Leitung BL zugeführte Spannung VDD an den
Transistor Q4 als Gate-Spannung angelegt wird, wird der
Transistor Q4 eingeschaltet. Da dem Transistor Q3 jedoch
von der Bit-Leitung BL über den Knoten b als Gate-Spannung
0 Volt zugeführt werden, ist der Transistor Q3 ausgeschal
tet. Damit wird eine Information bzw. ein Datenbit gespei
chert.
Dagegen baut sich in einem Stand-by-Zustand (Bereitschafts
zustand) eine elektrische Ladung in Form kapazitiver Kompo
nenten auf, die sich parasitär an den Knoten a und b bil
den. Dabei liegen an der Wortleitung W/L 0 Volt an, so daß
die Gate-Spannungen der Transistoren Q3 und Q4 ebenfalls 0 Volt
betragen, wodurch die Transistoren Q3 und Q4 ausge
schaltet werden. Dabei treten jedoch an den Knoten a und b
als kapazitive Komponenten Leckströme auf, so daß elektri
sche Ladungen von Kondensator-Komponenten allmählich zur
Erde GND abfließen bzw. entladen werden. Wenn die abflie
ßende elektrische Ladung nicht ersetzt wird, geht daher ein
im SRAM abgespeichertes Datenbit verloren. Um dieses Phäno
men zu vermeiden, sind zwischen die Spannungsquelle VDD und
den Knoten a bzw. zwischen die Spannungsquelle VDD und den
Knoten b jeweils Ladewiderstände R1 bzw. R2 geschaltet. Bei
einer derartigen Anordnung wird eine der Menge der elektri
schen Leckladung(en) entsprechende elektrische Ladung
zugeführt, so daß eine konstante Menge elektrischer
Ladung in den parasitären kapazitiven Komponenten aufrecht
erhalten werden kann.
Bei einem Lesevorgang wird die Wortleitung W/L wiederum mit
der Quellspannung VDD versorgt, die dann auf die Knoten a
und b und die Bitleitungen BL und BL verteilt wird. Zu die
ser Zeit ist die an der Bitleitung BL anliegende Spannung
relativ hoch, während die an der Bitleitung BL anliegende
Spannung relativ niedrig ist. Dies liegt daran, daß die
elektrische Ladung von der Bitleitung BL über die Transi
storen Q2 und Q4 zur Erde GND abgeleitet wird. Entsprechend
liegt das Grundprinzip des Datenauslesens aus dem SRAM dar
in, die Spannungsdifferenz zwischen den Bitleitungen BL und
BL zu erfassen. Dabei wird die an der Bitleitung BL anlie
gende Spannung durch die Widerstandswerte der Transistoren
Q2 und Q4 im On-Zustand (d. h. eingeschaltet) bestimmt. Da
bei gilt der folgende Zusammenhang: Je niedriger der
Widerstand des Transistors Q4 im On-Zustand ist, desto
niedriger ist die am Knoten B anliegende Spannung. Bei ei
nem höheren Widerstandswert des Transistors Q2 in seinem
On-Zustand wird der Einfluß der Spannung der Bitleitung BL
auf die Spannung des Knotens B reduziert. Dadurch ist es
möglich, eine Dateninversion bei einem Lesevorgang effizi
ent zu verhindern.
Fig. 4 zeigt einen Teilschnitt eines typischen bekannten
SRAMs. Nachfolgend soll nunmehr unter Bezug auf Fig. 4 ein
Verfahren zur Herstellung dieses SRAMs beschrieben werden.
Als erstes wird ein Siliziumsubstrat 50 mit einem hohen
elektrischen Widerstand einer Ionenimplantation und dann
einer Diffusion unterworfen. Dadurch werden auf dem Silizi
umsubstrat 50 p-Typ-Wannen 51 und 52 gebildet. Daraufhin
wird ein LOCOS-Verfahren durchgeführt (d. h. ein lokales
Oxidieren von Silizium - "local oxidation of silicon"),
um derart Feldabschnitte 53 zur Isolation verschiede
ner Transistoren voneinander zu bilden. Auf den gesamten
Oberflächen der p-Typ-Wannen 51 und 52 und der Feldab
schnitte 53 wird ein Gate-Oxydfilm 54 aufgewachsen. Auf dem
Gate-Oxydfilm 54 wird eine Polysiliziumschicht aufgebracht,
die dann einem photolithographischen Verfahren und einem
Ätzverfahren unterworfen wird, um Gate-Elektroden 55 zu
bilden.
Daraufhin kann, obwohl dies in Fig. 2 nicht dargestellt
ist, eine Seitenwand auf der Seitenoberfläche jeder Gate-
Elektrode gebildet werden, um derart einen Transistor mit
einer leicht dotierten Drain-Struktur zu erhalten.
Source/Drain-Abschnitte 56 werden an entgegengesetzten Sei
ten jeder Gate-Elektrode 55 durch Implantation von Ionen
vom n-Typ und anschließendes Eindiffundieren derselben in
die p-Typ-Wannen 51 und 52 an den Seiten der Gate-Elektrode
55 gebildet.
Auf den gesamten freiliegenden Oberflächen wird mittels ei
nes CVD-Verfahrens (chemical vapor deposition - Gasphasenabscheidung)
ein Oxydfilm 57 aufgebracht. Der
Oxydfilm 57 wird dann dem photolithographischen Verfahren
und dem Ätzverfahren unterworfen, wodurch Verbindungslei
tungen zum Verbinden von Transistoren untereinander und
vergrabene Kontakte (buried contacts) geschaffen werden,
die mit den Source- und Drain-Abschnitten 56 verbunden
sind.
Danach wird auf die gesamte freiliegende Oberfläche mittels
des CVD-Verfahrens eine Polysiliziumschicht aufgebracht.
Die Polysiliziumschicht wird dem photolithographischen Ver
fahren und dem Ätzverfahren unterworfen, wodurch Verbin
dungsleitungen 58 gebildet werden. Ionen einer Ladungsart,
die der Ladungsart der Verbindungsleitungen 58 gegengesetzt
ist, werden in die verbleibende Polysiliziumschicht implan
tiert, wodurch Ladewiderstände 59 gebildet werden.
Durch eine Anwendung des CVD-Verfahrens wird eine Bor-
Phosphor-Silizium-Glasschicht 60 (BPSG-Schicht) auf der ge
samten freiliegenden Oberfläche aufgebracht. Die BPSG-
Schicht 60 wird dem photolithographischen Verfahren und dem
Ätzverfahren unterworfen, so daß vergrabene Kontakte
(buried contacts) über Source-/Drain-Abschnitten gebildet
werden.
Daraufhin wird mittels des CVD-Verfahrens eine Aluminium
schicht auf der gesamten freiliegenden Oberfläche aufge
bracht, die dann dem photolithographischen Verfahren und
dem Ätzverfahren unterworfen wird, um überflüssige bzw. un
nötige Abschnitte davon zu entfernen. Dadurch werden Sour
ce-/Drain-Elektroden 61 gebildet. Auf der gesamten freilie
genden Oberfläche wird daraufhin ein Si3N4-Film 62 als Pas
sivierungsschicht gebildet. Danach werden Bitleitungen und
Wortleitungen auf der Passivierungsschicht gebildet. Da die
Bildung von Bitleitungen und Wortleitungen jedoch keinen
direkten Bezug zu den wichtigen Merkmalen der vorliegenden
Erfindung besitzt, wird auf eine detaillierte Beschreibung
dieser Vorgänge verzichtet.
Ein Problem der vorstehend beschriebenen bekannten Struktur
besteht darin, daß sie im Bezug auf eine Reduktion der
Speicherzellengröße beschränkt ist. Das herkömmliche SRAM
weist nämlich horizontal gebildete Kanalabschnitte aus
Transistoren auf, was eine Reduktion der Speicherzellengrö
ße limitiert, da aneinander angrenzende Kanalabschnitte je
weils einen solchen Abstand aufweisen müssen, daß die mini
male Leitungsbreite dazwischen nicht unterschritten wird.
Daher ist es nicht möglich, mit den bekannten SRAMs eine
ausreichende Chipgröße bei einer hohen Integration zu er
zielen. Damit wird der Wunsch nach hoch integrierbaren
SRAMs deutlich.
Die Erfindung zielt darauf ab, ein SRAM mit einer hohen In
tegrationsdichte und ein Verfahren zur Herstellung des er
findungsgemäßen SRAMs zu schaffen.
Das erfindungsgemäße Ziel wird im Hinblick auf das SRAM
durch den Gegenstand des Patentanspruches 1 erreicht. Im
Hinblick auf das Verfahren wird das erfindungsgemäße Ziel
durch den Gegenstand des Patentanspruches 9 erreicht.
Die Erfindung schafft ein SRAM mit einer doppelten vertika
len Kanalstruktur. Eine Grundidee der vorliegenden Erfin
dung besteht in dieser doppelten vertikalen Kanalab
schnitts-Struktur. Das erfindungsgemäße Verfahren ermög
licht eine hohe Integration der SRAM-Zelle, indem es die
Herstellung der doppelten vertikalen Kanalstruktur erlaubt,
wodurch vier Transistoren in jedem Speicherzellenbereich
unterbringbar sind.
Durch die vorliegende Erfindung wird insbesondere ein SRAM-
Speicherbaustein geschaffen, dessen einzelne Speicherzellen
folgendes aufweisen: ein Substrat eines ersten Leitungsty
pes, das an seiner Oberfläche einen ersten Störstellen-
Diffusionsabschnitt eines zweiten Leitungstypes aufweist,
der mit einer vorgegebenen Breite und einer vorgegebenen
Dicke gebildet ist, ein Paar erster Schichten vom ersten
Leitungstyp, die jeweils an Stellen gebildet sind, die von
einer durch das Zentrum des ersten Störstellen-
Diffusionsabschnittes verlaufenden vertikalen Linie in ent
gegengesetzen horizontalen Richtungen in einer ersten vor
gegebenen Distanz beabstandet sind, wobei jede erste
Schicht an ihrer Oberfläche mit einem zweiten Störstellen-
Diffusionsabschnitt des zweiten Leitungstypes versehen ist,
der eine vorgegebene Breite und eine vorgegebene Tiefe auf
weist, ein Paar zweiter Schichten vom ersten Leitungstyp,
die jeweils an Stellen gebildet sind, die von einer durch
das Zentrum des ersten Störstellen-Diffusionsabschnittes
verlaufenden vertikalen Linie in entgegengesetzen horizon
talen Richtungen in einer zweiten vorgegebenen Distanz be
abstandet sind, wobei jede zweite Schicht an ihrer Oberflä
che mit einem dritten Störstellen-Diffusionsabschnitt des
zweiten Leitungstypes versehen ist, der eine vorgegebene
Breite und eine vorgegebene Tiefe aufweist, eine Erdelek
trode, die sich vertikal von einem zentralen Bereich des
ersten Störstellen-Diffusionsabschnittes bis auf die Höhe
der Oberfläche der zweiten Schichten erstreckt, und die ei
ne vorgegebene Breite aufweist, ein Paar erster Elektroden,
die jeweils an entgegengesetzten Seiten der Erdelektrode
gebildet sind, und die dieselbe Höhe wie die Erdelektrode
aufweisen, ein Paar zweiter Elektroden, die jeweils zwi
schen jeder ersten Elektrode und einer inneren Seitenober
fläche jeder entsprechenden zweiten Schicht gebildet sind,
welche der ersten Elektrode gegenüberliegen, und die die
selbe Höhe besitzen wie die zweite Schicht, ein Paar erster
Isolationsabschnitte, die jeweils zwischen der Erdelektrode
und jeder zweiten Elektrode gebildet sind und die derart
ausgelegt sind, daß sie jede entsprechende erste Elektrode
von anderen Teilen isolieren, ein Paar zweiter Isolations
abschnitte, die jeweils zwischen jedem ersten Isolationsab
schnitt und der inneren Seitenoberfläche jeder entsprechen
den zweiten Schicht gebildet sind, die dem jeweiligen Iso
lationsabschnitt gegenüberliegt und die derart ausgelegt
sind, daß sie jede entsprechende zweite Elektrode von ande
ren Teilen isolieren, ein Paar Ladewiderstände, die jeweils
an gegenüberliegenden äußeren Seitenoberflächen der zweiten
Schichten angeordnet sind, wobei jeder Ladewiderstand mit
jedem zweiten Störstellen-Diffusionsabschnitt in Kontakt
steht, und ein Paar dritter Isolationsabschnitte, jeweils
angeordnet zwischen der äußeren seitlichen Oberfläche jeder
ersten Schicht und jedes entsprechenden Ladewiderstandes.
Außerdem wird durch die vorliegende Erfindung ein Verfahren
zur Herstellung eines SRAMs mittels folgender Schritte
geschaffen: auf einem Substrat eines ersten Leitungstypes
wird ein Störstellen-Diffusionsabschnitt eines zweiten
Leitungstypes gebildet, der als erster Source-
/Drainabschnitt dient, und der eine vorgegebene Breite und
eine vorgegebene Dicke aufweist, auf der gesamten Oberflä
che des Substrates wird eine erste Schicht des ersten Lei
tungstypes mit einer vorgegebenen Dicke gebildet, auf der
gesamten Oberfläche der ersten Schicht wird ein zweiter
Störstellen-Diffusionsabschnitt des zweiten Leitungstypes
mit einer vorgegebenen Dicke gebildet, auf der gesamten
Oberfläche der ersten Schicht wird eine zweite Schicht des
ersten Leitungstypes mit einer vorgegebenen Dicke gebildet,
auf der zweiten Schicht wird ein dritter Störstellen-
Diffusionsabschnitt des zweiten Leitungstypes mit einer
vorgegebenen Breite und einer vorgegebenen Dicke gebildet,
derart, daß das Zentrum des dritten Störstellen-
Diffusionsabschnittes auf einer vertikalen Linie angeordnet
ist, die durch das Zentrum des ersten Störstellen-
Diffusionsabschnittes verläuft, ein sich von der Oberfläche
des dritten Störstellen-Diffusionsabschnittes zur Oberflä
che des zweiten Störstellen-Diffusionsabschnittes erstre
kender erster Graben wird gebildet, mit einer Breite,
die geringer ist als die des dritten Störstellen-
Diffusionsabschnittes, wobei der Graben auf dem Zentrum des
dritten Störstellen-Diffusionsabschnittes angeordnet ist,
so daß jeweils verbleibende Abschnitte des dritten Stör
stellen-Diffusionsabschnittes und der zweiten Schicht an
gegenüberliegenden Seiten des ersten Grabens zu einem zwei
ten Source-/Drain-Abschnitt und zu einem ersten vertikalen
Kanalabschnitt werden, erste Gate-Elektroden werden jeweils
an gegenüberliegenden Seiten des ersten Grabens gebildet
und ein erster Isolationsabschnitt wird um jede erste Gate-
Elektrode herum gebildet, wobei der erste Isolationsab
schnitt dazu dient, die ersten Gate-Elektroden elektrisch
von anderen Teilen zu isolieren, ein sich vom verbleibenden
Grundabschnitt des ersten Grabens zur Oberfläche des ersten
Störstellen-Diffusionsabschnittes erstreckender zweiter
Graben wird gebildet, mit einer Breite, die der Breite des
verbleibenden Grundabschnittes des ersten Grabens ent
spricht, so daß entsprechende verbleibende Abschnitte des
zweiten Störstellen-Diffusionsabschnittes der ersten
Schicht an gegenüberliegenden Seiten des zweiten Grabens zu
einem dritten Source-/Drain-Abschnitt und einem zweiten
vertikalen Kanalabschnitt werden, an gegenüberliegenden
Seiten des zweiten Grabens werden jeweils zweite Gate-
Elektroden gebildet und um jede zweite Gate-Elektrode herum
wird ein zweiter Isolationsabschnitt gebildet, wobei der
zweite Isolationsabschnitt dazu dient, die zweiten Gate-
Elektroden elektrisch von anderen Teilen zu isolieren, an
einem Abschnitt des zweiten Grabens wird zwischen den zwei
ten Isolationsabschnitten eine Erdelektrode gebildet, wobei
der Abschnitt dem verbleibenden zentralen Abschnitt des
zweiten Grabens entspricht, an einem Abschnitt der zweiten
Schicht wird entsprechend einem Abschnitt, der zwischen
zwei angrenzenden Speicherzellen definiert ist, ein dritter
Graben gebildet, und an gegenüberliegenden Seiten des drit
ten Grabens werden jeweils weitere Isolationsabschnitte und
Ladewiderstände gebildet, die mit der zweiten Schicht in
Kontakt stehen.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezug auf die beige
fügte Zeichnung näher beschrieben. Dabei werden auch weite
re Vorteile und Möglichkeiten der Erfindung deutlich.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Teilansicht eines erfindungsgemäßen
SRAMs mit einer doppelten vertikalen Kanal
struktur;
Fig. 2a-2g Teilansichten, die ein Verfahren zur Her
stellung eines erfindungsgemäßen SRAMs mit
einer doppelten vertikalen Kanalstruktur
veranschaulichen;
Fig. 3 ein Schaltkreisdiagramm eines herkömmlichen
SRAMs und
Fig. 4 eine Teilansicht eines Aufbaus eines her
kömmlichen SRAMs.
Fig. 1 zeigt eine Teilansicht eines bevorzugten Ausfüh
rungsbeispiels eines erfindungsgemäßen SRAMS. Damit soll
der Aufbau einer einzelnen Speicherzelle des SRAMS veran
schaulicht werden. Nach Fig. 1 weist das SRAM ein p-Typ-
Substrat 1 auf, das an seiner Oberfläche in jedem Speicher
zellenbereich einen ersten Störstellen-Diffusionsabschnitt
2 vom n+-Typ aufweist. Zwei erste Epitaxialschichten 3 und
3a sind jeweils neben den ersten Störstellen-Diffusions
abschnitten 2 gebildet. Sie sind derart angeordnet, daß sie
jeweils eine erste vorgegebene Distanz zu einer vertikalen
Linie haben, die durch das Zentrum des ersten Störstellen-
Diffusionsabschnittes 2 verläuft und liegen sich jeweils
horizontal in entgegengesetzen Richtungen gegenüber. Auf
Oberflächen der ersten Epitaxialschichten 3 und 3a vom p-
Typ sind jeweils zweite Störstellen-Diffusionsabschnitte
vom n+-Typ 4 und 4a gebildet. Zwei zweite Epitaxialschichten
5 und 5a vom p-Typ sind jeweils ebenfalls an Stellen ange
ordnet, die von einer vertikal durch das Zentrum des ersten
Störstellenabschnittes 2 verlaufenden Linie in entgegenge
setzten horizontalen Richtungen in einer zweiten vorgegebe
nen Distanz beabstandet sind. Auf Oberflächen der zweiten
Epitaxialschichten 5 und 5a vom p-Typ sind jeweils dritte
Störstellen-Diffusionsabschnitte 6 und 6a vom n+-Typ gebil
det. Entlang der vertikalen Linie, die durch das Zentrum
des ersten Störstellenabschnittes 2 verläuft, erstreckt
sich vertikal von der Höhe der Oberfläche der zweiten Epi
taxialschichten 5 und 5a bis zur Oberflächenhöhe des ersten
Störstellen-Diffusionsabschnittes 2 eine Erdelektrode 7.
Die Erdelektrode 7 steht damit mit der Oberfläche des er
sten Störstellen-Diffusionsabschnittes 2 in Kontakt. An
beiden Seiten der Erdelektrode 7 ist ein Paar erster Gate-
Elektroden 8 und 8a gebildet, die vertikal zur Oberfläche
des ersten Störstellen-Diffusionsabschnittes
2 verlaufen. An äußeren Seiten der ersten Gate-Elektroden 8
und 8a sind ein Paar zweiter Gate-Elektroden 9 und 9a ge
bildet, die vertikal zu Oberflächen der zweiten Störstel
len-Diffusionsabschnitte 4 bzw. 4a verlaufen, und die je
weils eine vorbestimmte Breite aufweisen. Um die ersten Ga
te-Elektroden 8 und 8a von anderen Teilen zu isolieren, ist
ein Paar erster Isolationsabschnitte 10 und 10a zwischen
der Grundelektrode 7 und der zweiten Gate-Elektrode 9 bzw.
zwischen der Erdelektrode 7 und der zweiten Elektrode 9a
vorgesehen. Ein Paar zweiter Isolationsabschnitte 11 und
11a ist zusätzlich zwischen der inneren Seitenoberfläche
der zweiten Epitaxialschicht 5 und dem ersten Isolationsab
schnitt 10 bzw. zwischen der inneren Seitenoberfläche der
zweiten Epitaxialschicht 5a und dem ersten Isolationsab
schnitt 10a vorgesehen, um die zweiten Gate-Elektroden 9
und 9a von anderen Teilen zu isolieren. An äußeren Sei
tenoberflächen der zweiten Epitaxialschichten 5 und 5a ist
ein Paar dritter Isolationsabschnitte 12 bzw. 12a mit einer
vorbestimmten Dicke gebildet. Schließlich ist ein Paar La
dewiderstände 13 und 13a zwischen dem dritten Isolationsab
schnitt 12 und einem Abschnitt 14 zur Isolation der Spei
cherzelle gegen eine angrenzende Speicherzelle auf der ei
nen Seite bzw. zwischen dem dritten Isolationsabschnitt 12a
und einem anderen Abschnitt 14 zur Isolation der Speicher
zelle von einer anderen Speicherzelle an der anderen Seite
vorgesehen. Die Ladewiderstände 13 und 13a erstrecken sich
von der Höhe der Oberfläche der zweiten Epitaxialschicht 5
bzw. 5a zur Höhe der Oberfläche der zweiten Störstellen-
Diffusionsabschnitte 4 und 4a, um derart jeweils mit den
zweiten Störstellen-Diffusionsabschnitten in Kontakt zu
stehen.
Danach wird die Erdelektrode 7, wie in Fig. 1 gezeigt, an
die Erde GND angeschlossen. Dagegen werden die dritten
Störstellen-Diffusionsstellen 6 bzw. 6a an Bitleitungen BL
bzw. BL angeschlossen. Die zweiten Gate-Elektroden 9 und 9a
sind gemeinsam an eine Wortleitung W/L angeschlossen, wäh
rend die Ladewiderstände 13 und 13a und die ersten Gate-
Elektroden 8 und 8a an eine Energieversorgungsquelle VDD
angeschlossen sind. Jeder Isolationsabschnitt 14 zum Iso
lieren benachbarter Speicherzellen voneinander besteht aus
einem Oxydfilm und erstreckt sich von der Höhe der Oberflä
che der zweiten Epitaxialschichten 5 bzw. 5a auf die Höhe
der ersten Epitaxialschicht 3 bzw. 3a. Das Symbol + des
oben erwähnten Buchstabens n+ zeigt eine hohe Störstellen
konzentration an.
Die zweiten Störstellen-Diffusionsabschnitte 4 und 4a wer
den als gemeinsame Source-/Drain-Abschnitte von Transisto
ren verwendet. Die doppelten vertikalen Kanäle der Transi
storen werden durch die ersten Epitaxialschichten 3 und 3a
geschaffen, die sich vertikal zwischen dem ersten Störstel
len-Diffusionsabschnitt 2 und den jeweiligen zweiten Stör
stellen-Diffusionsabschnitten 4 und 4a erstrecken, sowie
durch die zweiten Epitaxialschichten 5 bzw. 5a, die sich
vertikal zwischen den jeweiligen zweiten Störstellen-
Diffusionsabschnitten 4 und 4a und entsprechenden dritten
Störstellen-Diffusionsabschnitten 6 und 6a erstrecken.
Beim in Fig. 1 gezeigten Aufbau bestehen die ersten Gate-
Elektroden 8 und 8a und die zweiten Gate-Elektroden 9 und
9a aus einem polykristallinen Silizium. Die Erdelektrode 7
besteht aus einem metallischen Material und die Ladewider
stände 13 und 13a bestehen aus einem polykristallinem Sili
zium oder aus einem metallischen Material. Anstelle dieser
Materialien können natürlich auch andere Materialien ver
wendet werden, mit denen dieselben Funktionen erzielbar
sind, ohne daß sich daraus eine Einschränkung ergäbe.
Die Fig. 2a-2g zeigen Teilansichten, die ein Verfahren
zur Herstellung einer SRAM-Zelle mit der doppelten vertika
len Kanalstruktur veranschaulichen.
Als erstes wird, wie in Fig. 2a gezeigt, ein Substrat 21
vom p-Typ vorbereitet. Wie in Fig. 2b gezeigt, werden im
Substrat 21 vom p-Typ erste Störstellen-Diffusionsabschnitte
mittels Verwendung eines Photolackes 22 als Mas
ke definiert. In die Oberflächenbereiche des Substrates 21
vom p-Typ werden entsprechend zum vordefinierten ersten
Störstellen-Diffusionsabschnitt n-Typ-Störstellen mit einer
hohen Konzentration implantiert, um derart die ersten n+-
Diffusionsabschnitte zu bilden, die in Fig. 2c durch das
Bezugszeichen "23" angezeigt werden. Nach einem Entfernen
des Photolackes 22 wird auf der gesamten Oberfläche des
Substrates 21 vom p-Typ, wie in Fig. 2c gezeigt, eine erste
Epitaxialschicht 24 vom p-Typ mit einer vorbestimmten Dicke
aufgewachsen.
Mittels Verwendung eines Photolackes 25 wird danach ein
zweiter Störstellen-Diffusionsabschnitt 26 mit einer Brei
te, die größer ist als die totale Breite des ersten Stör
stellen-Diffusionsabschnittes 23, auf dem Oberflächenab
schnitt der ersten Epitaxialschicht oberhalb des ersten
Störstellen-Diffusionsabschnittes 23 definiert. In den der
art definierten Oberflächenbereich der ersten Epitaxial
schicht 24 werden n-Typ-Störstellen mit einer hohen Konzen
tration implantiert, um den durch das Bezugszeichen 26 an
gezeigten n+-Diffusionsabschnitt, wie in Fig. 2d gezeigt, zu
bilden. Dieser zweite Störstellen-Diffusionsabschnitt 26
wird derart gebildet, daß er eine genügende Breite besitzt,
so daß er auch von aneinander angrenzenden Speicherzellen
gemeinsam nutzbar ist. Nach einem Entfernen des Photolackes
25 wird auf der gesamten Oberfläche der ersten Epitaxial
schicht 24, wie in Fig. 2d gezeigt, eine zweite Epitaxial
schicht 27 vom p-Typ aufgewachsen.
Danach werden unter Verwendung eines Photolackes 28 dritte
Störstellen-Diffusionsabschnitte definiert, wobei dasselbe
Muster verwendet wird, das auch beim Aufbringen des Photo
lackes 22 in Fig. 2b verwendet wurde. In die derart definierten
Oberflächenbereiche der zweiten Epitaxialschicht 27
werden n-Typ-Störstellen mit einer hohen Konzentration implantiert,
um derart dritte n+-Diffusionsabschnitte zu bilden,
die in Fig. 2d durch das Bezugszeichen "29" angezeigt wer
den.
Die dritten Störstellen-Diffusionsabschnitte 29 werden dann
einem photolithographischen Verfahren und einem Trockenätz
verfahren unterworfen, so daß, wie in Fig. 2e gezeigt, nur
gegenüberliegende Seitenabschnitte jedes dritten Störstel
len-Diffusionsabschnittes 29 verbleiben. Dabei wird das Ät
zen solange durchgeführt, bis die Oberfläche des auf der
ersten Epitaxialschicht 27 aufliegenden zweiten Störstel
lendiffusionsabschnittes 26 freiliegt. Damit ergibt sich
folgendes: Es bilden sich in der zweiten Epitaxialschicht
27 erste Gräben, die eine vorbestimmte Breite besitzen und
die dieselbe Dicke haben wie die zweite Epitaxialschicht
27. Die verbleibenden gegenüberliegenden Seitenabschnitte
jedes dritten Störstellen-Diffusionsabschnittes 29 werden
dann als die ersten Sourceabschnitte oder die ersten Drain
abschnitte eines SRAMs verwendet. An gegenüberliegenden
Seitenoberflächen und Bodenoberflächen jedes ersten Grabens
werden aufeinanderfolgend ein erster Isolationsabschnitt 30
(entspricht "zweiten Isolationsabschnitten 11, 11a" in
Fig. 1), z. B. Oxydfilme, und eine erste Gate-Elektrode 31
(entspricht "zweiten Gate-Elektroden 9, 9a" in Fig. 1),
z. B. Polysiliziumfilme oder metallische Filme, gebildet.
Danach wird nur die freiliegende Bodenoberfläche jedes er
sten Grabens, der nunmehr aufgrund der Bildung erster iso
lierender Filme 40 und erster Gate-Elektroden 31 eine redu
zierte Breite besitzt, einem Trockenätzverfahren unterwor
fen, so daß entsprechende Abschnitte der zweiten Epitaxial
schicht 26 und der ersten Epitaxialschicht 24 unter den
verkleinerten ersten Gräben entfernt werden. Dadurch bildet
sich, wie in Fig. 2f gezeigt, ein zweiter Graben. D. h. das
Ätzen wird solange durchgeführt, bis die Oberfläche jedes
ersten Störstellen-Diffusionsabschnittes 23 auf dem
Substrat 31 freiliegt. Damit ergibt sich folgendes: jeder
erste Isolationsabschnitt 30 wird in zwei voneinder iso
lierte Bereiche unterteilt. Entsprechend wird jede erste
Gate-Elektrode 31 in zwei voneinander isolierte Bereiche
unterteilt. Zu diesen Zeitpunkt weist jeder isolierte Be
reich jedes Isolationsabschnittes 30 einen horizontalen Be
reich auf, der unter jedem entsprechenden isolierten Be
reich jeder ersten Gate-Elektrode 31 liegt. Die Breite je
des zweiten Grabens entspricht dem Wert, der durch Substra
hieren der totalen Breite jedes ersten Isolationsabschnit
tes 30 und jeder ersten Gate-Elektrode 31 von der Breite
jedes ersten Grabens erhalten wird. Die verbleibenden Teile
des zweiten Störstellen-Diffusionsabschnittes 26, die an
gegenüberliegenden Seitenbereichen jedes zweiten Grabens
liegen, werden als zweite Sourceabschnitte oder zweite
Drainabschnitte verwendet.
An gegenüberliegenden Seitenoberflächen und an Grund- bzw.
Bodenoberflächen jedes zweiten Grabens werden in dieser
Reihenfolge ein zweiter Isolationsabschnitt 32 (entspricht
außenliegendem Bereich der "ersten Isolationsabschnitte 10,
10a" in Fig. 1), z. B. Oxydfilme, und eine zweite Gate-
Elektrode 33 (entspricht "ersten Gate-Elektroden 8, 8a" in
Fig. 1), z. B. Polysiliziumfilme oder metallische Filme,
gebildet, und zwar derart, daß sie sich von der Spitze je
des ersten Grabens bis zum Grund jedes zweiten Grabens er
strecken. Mittels eines Trockenätzens wird danach der
(zentrale) Bodenabschnitt jeder zweiten Gate-Elektrode 33
und der Bodenabschnitt jedes zweiten Isolationsabschnittes,
der jeweils unter dem Bodenabschnitt jeder entsprechenden
zweiten Gate-Elektrode 33 angeordnet ist, entfernt, um den
Oberflächenabschnitt jedes entsprechenden ersten Störstel
len-Diffusionsabschnittes 23 unter dem Bodenabschnitt der
zweiten Gate-Elektrode 33 freizulegen. Als ein Ergebnis
dieses Vorgangs ist jeder zweite Isolationsabschnitt 32 in
zwei isolierte Bereiche unterteilt. Entsprechend ist jede
zweite Gate-Elektrode 33 in zwei isolierte Bereiche unter
teilt. Zu dieser Zeit weist jeder isolierte Bereich des
zweiten Isolationsabschnittes 32 einen horizontalen Teil
auf, der unter jedem entsprechenden isolierten Bereich der
zweiten Gate-Elektrode 33 angeordnet ist.
In jedem zweiten Graben einer reduzierten Breite wird ein
dritter Isolationsabschnitt 34 (entspricht innen liegendem
Bereich der "ersten Isolationsabschnitte 10, 10a" in Fig.
1), z. B. ein Oxydfilm, aufgefüllt. Jeder dritte Isolations
abschnitt 34 wird einem photolithographischen Verfahren und
einem Trockenätzen unterworfen, um seinen Zentralbereich
mit einer vorbestimmten Breite zu entfernen. Dabei wird das
Ätzen so lange durchgeführt, bis der Oberflächenabschnitt
jedes ersten Störstellen-Diffusionsabschnittes 23 auf dem
Substrat 21 freiliegt. Mit dieser Struktur ist jede zweite
Gate-Elektrode 33 von anderen Teilen isoliert. Dies erfolgt
durch die Wirkung jedes entsprechenden Bereiches des zwei
ten Isolationsabschnittes 32 und jedes entsprechenden Be
reiches des dritten Isolationsabschnittes 34, die an den
gegenüberliegenden Seitenoberflächen der zweiten Gate-Elek
trode 33 gebildet sind. Am entfernten Zentralabschnitt je
des dritten Isolationsabschnittes 34 wird eine Erdelektrode
35 (entspricht "Erdelektrode 7" in Fig. 1), z. B. eine me
tallische Elektrode, gebildet.
Danach wird ein Ladewiderstand und ein Isolationsabschnitt
zwischen aneinander angrenzenden Speicherzellen, wie in
Fig. 2g gezeigt, gebildet. Zum Bilden des Isolationsab
schnittes wird der Abschnitt der zweiten Epitaxialschicht
27, der zwischen aneinander grenzenden Zellen liegt, zuerst
einem photolithographischen Verfahren und einem Trockenät
zen unterworfen, um einen dritten Graben mit einer vorgege
benen Breite zu bilden. Dabei wird das Ätzen so lange aus
geführt, bis der Oberflächenabschnitt des zweiten Störstel
len-Diffusionsabschnittes 26 freiliegt. An gegenüberliegen
den Seitenoberflächen und Grundoberflächen des dritten Gra
bens werden ein vierter Isolierfilm 36 (entspricht "dritten
Isolationsabschnitten 12, 12a" in Fig. 1), z. B. ein Oxyd
film, und ein Ladewiderstand 37 (z. B. eine metallische
Elektrode) in dieser Reihenfolge gebildet. Dies wird nur so
lange ausgeführt, daß sie den dritten Graben nicht voll
ständig füllen. Danach wird der Grundabschnitt des Ladewi
derstandes 37 entsprechend dem verbleibenden Grundabschnitt
des dritten Grabens einem Trockenätzen unterworfen, um der
art einen vierten Graben zu bilden. Das Trockenätzen wird
so lange ausgeführt, bis ein vorgegebener Abschnitt vorge
gebenenr Tiefe in der ersten Epitaxialschicht 24 freigelegt
ist. Die Breite des vierten Grabens entspricht dem Wert,
der dadurch erhalten wird, daß die totale Breite des vier
ten Isolierfilmes 36 und des Ladewiderstandes 37 von der
Breite des dritten Grabens subtrahiert wird. Danach wird
zum vollständigen Füllen des vierten Grabens im vierten
Graben ein Oxydfilm gebildet. Damit wird ein weiterer Iso
lationsabschnitt 38 (entspricht im wesentlichen "Abschnitt
14" in Fig. 1) erhalten.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung deutlich wird, wird
beim Bilden von Transistoren der SRAM-Zelle eine doppelte
vertikale Struktur geschaffen, und zwar beim Kanalab
schnitt jedes Transistors. Mittels dieser doppelten verti
kalen Struktur kann die Größe der einzelnen Zellen des
SRAMs stark reduziert werden. Damit ermöglicht die vorlie
gende Erfindung in sehr vorteilhafter Weise eine hohe Inte
gration von Elementen. Zusammenfassend kann gesagt werden,
daß auf dem Substrat des ersten Leitungstyps nacheinander
die ersten und zweiten Schichten desselben Leitungstyps ge
bildet werden. Auf jeweiligen Oberflächen der drei Schich
ten werden Störstellen-Diffusionsabschnitte gebildet, deren
Zentren auf einer vertikale Linie liegen. Die erste Schicht
weist den zweiten Störstellen-Diffusionsabschnitt und die
zweite Schicht den dritten Störstellen-Diffusionsabschnitt
auf. Im Zentralbereich dieser Schichten werden jeweils die
Gräben ausgespart. In diesen Gräben werden die Gate-
Elektroden und die Erdelektrode gebildet. Entsprechend wer
den die ersten Störstellen-Diffusionsabschnitte und die
verbleibenden gegenüberliegenden Seitenabschnitte zweiter
und dritter Störstellen-Diffusionsabschnittezu Sour
ce-/Drain Abschnitten, während die verbleibenden gegenüber
liegenden Seitenabschnitte der ersten und zweiten Schichten
jeweils zu dem doppelten vertikalen Kanalabschnitt werden.
Die vorliegende Beschreibung eines bevorzugten Ausführungs
beispiels der Erfindung soll den Schutzbereich des Patentes
keineswegs einschränken. Verschiedene Modifikationen, Zu
sätze und Ergänzungen sind für jeden Fachmann innerhalb des
Schutzbereiches der vorliegenden Erfindung denkbar.
Claims (17)
1. SRAM, d. h. statischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff,
mit:
- a) einem Substrat (1) eines ersten Leitungstypes, das an seiner Oberfläche einen ersten Störstel len-Diffusionsabschnitt (2) eines zweiten Lei tungstypes aufweist, der mit einer vorgegebenen Breite und einer vorgegebenen Dicke gebildet ist,
- b) einem Paar erster Schichten (3, 3a) vom ersten Leitungstyp, die jeweils an Stellen gebildet sind, die von einer durch das Zentrum des ersten Störstellen-Diffusionsabschnittes (2) verlaufen den vertikalen Linie in entgegengesetzen horizon talen Richtungen in einer ersten vorgegebenen Di stanz beabstandet sind, wobei jede erste Schicht (3, 3a) an ihrer Oberfläche mit einem zweiten Störstellen-Diffusionsabschnitt (4, 4a) des zwei ten Leitungstypes versehen ist, der eine vorgege bene Breite und eine vorgegebene Tiefe aufweist,
- c) einem Paar zweiter Schichten (5, 5a) vom ersten Leitungstyp, die jeweils an Stellen gebildet sind, die von der durch das Zentrum des ersten Störstellen-Diffusionsabschnittes (2) verlaufen den vertikalen Linie in entgegengesetzen horizon talen Richtungen in einer zweiten vorgegebenen Distanz beabstandet sind, wobei jede zweite Schicht (5, 5a) an ihrer Oberfläche mit einem dritten Störstellen-Diffusionsabschnitt (6, 6a) des zweiten Leitungstypes versehen ist, der eine vorgegebene Breite und eine vorgegebene Tiefe aufweist,
- d) einer Erdelektrode (7), die sich vertikal von ei nem zentralen Bereich des ersten Störstellen- Diffusionsabschnittes (2) bis auf die Höhe der Oberfläche der zweiten Schichten (5, 5a) er streckt, und die eine vorgegebene Breite auf weist,
- e) einem Paar erster Elektroden (8, 8a), die jeweils an gegenüberliegenden Seiten der Erdelektrode (7) gebildet sind, und die dieselbe Höhe wie die Erd elektrode (7) aufweisen,
- f) einem Paar zweiter Elektroden (9, 9a), die je weils zwischen jeder ersten Elektrode (8, 8a) und einer inneren Seitenoberfläche jeder entsprechen den zweiten Schicht (5, 5a) gebildet sind, welche der ersten Elektrode (8, 8a) gegenüberliegen, und die dieselbe Höhe besitzen wie die zweite Schicht (5, 5a),
- g) einem Paar erster Isolationsabschnitte (10, 10a), die jeweils zwischen der Erdelektrode (7) und je der zweiten Elektrode (9, 9a) gebildet sind und die derart ausgelegt sind, daß sie jede entspre chende erste Elektrode (8, 8a) von anderen Teilen isolieren,
- h) einem Paar zweiter Isolationsabschnitte (11, 11a), die jeweils zwischen jedem ersten Isolati onsabschnitt (10, 10a) und der inneren Seiten oberfläche jeder entsprechenden zweiten Schicht (5, 5a) gebildet sind, die dem jeweiligen Isola tionsabschnitt (10, 10a) gegenüberliegt und die derart ausgelegt sind, daß sie jede entsprechende zweite Elektrode (9, 9a) von anderen Teilen iso lieren,
- i) einem Paar Ladewiderstände (13, 13a), die jeweils an gegenüberliegenden äußeren Seitenoberflächen der zweiten Schichten (5, 5a) angeordnet sind, wobei jeder Ladewiderstand (13, 13a) mit jedem zweiten Störstellen-Diffusionsabschnitt (4, 4a) in Kontakt steht, und
- j) einem Paar dritter Isolationsabschnitte (12, 12a), jeweils angeordnet zwischen der äußeren seitlichen Oberfläche jeder zweiten Schicht (5, 5a) und jedes entsprechenden Ladewiderstandes (13, 13a).
2. SRAM nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je
der zweite Störstellen-Diffusionsabschnitt (4, 4a)
breiter ist als jeder erste Störstellen-Diffusions
abschnitt (2) und jeder dritte Störstellen-Diffusions
abschnitt (6, 6a), und er als Transistor-Source-
/Drain-Abschnitt verwendbar ist.
3. SRAM nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Höhe und die Breite jedes ersten Störstellen-
Diffusionsabschnittes (2) geringer ist als die des
Substrates (1), daß die Höhe und Breite jedes zweiten
Störstellen-Diffusionsabschnittes (4, 4a) geringer ist
als die jeder ersten Schicht (3, 3a) und daß die Höhe
und Breite jedes dritten Störstellen-Diffusions
abschnittes (6, 6a) geringer ist als die jeder zweiten
Schicht (5, 5a).
4. SRAM nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste vorgegebene Distanz und
die zweite vorgegebene Distanz wie folgt definiert
sind:
2a = c + 2f, und
2b = c + 2f + 2g,
wobei:
a: die erste vorgegebene Distanz,
b: die zweite vorgegebene Distanz,
c: die Breite der Erdelektrode (7),
f: die Breite jedes ersten Isolationsabschnittes (10, 10a), und
g: die Breite jedes zweiten Isolationsabschnittes (11, 11a)
ist.
2a = c + 2f, und
2b = c + 2f + 2g,
wobei:
a: die erste vorgegebene Distanz,
b: die zweite vorgegebene Distanz,
c: die Breite der Erdelektrode (7),
f: die Breite jedes ersten Isolationsabschnittes (10, 10a), und
g: die Breite jedes zweiten Isolationsabschnittes (11, 11a)
ist.
5. SRAM nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Ladewiderstand (13, 13a) ein
metallisches Material aufweist oder daraus besteht.
6. SRAM nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Ladewiderstand (13, 13a) ein
polykristallines Silizium als Material aufweist oder dar
aus besteht.
7. SRAM nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Erdelektrode (7) ein metallisches
Material aufweist oder daraus besteht.
8. SRAM nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die jeweiligen Materialien jeder er
sten Elektrode (8, 8a) und jeder zweiten Elektrode (9,
9a) polykristallines Silizium sind.
9. Verfahren zur Herstellung eines SRAMs, d. h. eines stati
schen Speichers mit wahlfreiem Zugriff, mit folgenden
Schritten:
- a) auf einem Substrat (21) eines ersten Leitungstypes wird ein Störstellen-Diffusionsabschnitt (23) eines zweiten Leitungstypes gebildet, der als erster Sour ce-/Drainabschnitt dient, und der eine vorgegebene Breite und eine vorgegebene Dicke aufweist,
- b) auf der gesamten Oberfläche des Substrates wird eine erste Schicht (24) des ersten Leitungstypes mit ei ner vorgegebenen Dicke gebildet,
- c) auf der gesamten Oberfläche der ersten Schicht (24) wird ein zweiter Störstellen-Diffusionsabschnitt (26) des zweiten Leitungstypes mit einer vorgegebe nen Dicke gebildet,
- d) auf der gesamten Oberfläche der ersten Schicht (24) wird eine zweite Schicht (27) des ersten Leitungsty pes mit einer vorgegebenen Dicke gebildet,
- e) auf der zweiten Schicht (27) wird ein dritter Stör stellen-Diffusionsabschnitt (29) des zweiten Lei tungstypes mit einer vorgegebenen Breite und einer vorgegebenen Dicke gebildet, derart, daß das Zentrum des dritten Störstellen-Diffusionsabschnittes auf einer vertikalen Linie angeordnet ist, die durch das Zentrum des ersten Störstellen-Diffusionsabschnittes (23) verläuft,
- f) ein sich von der Oberfläche des dritten Störstellen- Diffusionsabschnittes (29) zur Oberfläche des zwei ten Störstellen-Diffusionsabschnittes (26) erstrec kender erster Graben wird gebildet, mit einer Brei te, die geringer ist als die des dritten Störstel len-Diffusionsabschnittes (29), wobei der Graben auf dem Zentrum des dritten Störstellen-Diffusions abschnittes (29) angeordnet ist, so daß jeweils ver bleibende Abschnitte des dritten Störstellen- Diffusionsabschnittes (29) und der zweiten Schicht (27) an gegenüberliegenden Seiten des ersten Grabens zu einem zweiten Source-/Drain-Abschnitt und zu ei nem ersten vertikalen Kanalabschnitt werden,
- g) erste Gate-Elektroden (31) werden jeweils an gegen überliegenden Seiten des ersten Grabens gebildet und ein erster Isolationsabschnitt (30) wird um jede er ste Gate-Elektrode (31) herum gebildet, wobei der erste Isolationsabschnitt (30) dazu dient, die er sten Gate-Elektroden elektrisch von anderen Teilen zu isolieren,
- h) ein sich vom verbleibenden Bodenabschnitt des ersten Grabens zur Oberfläche des ersten Störstellen- Diffusionsabschnittes (23) erstreckender zweiter Graben wird gebildet, mit einer Breite, die der Breite des verbleibenden Bodenabschnittes des ersten Grabens entspricht, so daß entsprechende verbleiben de Abschnitte des zweiten Störstellen- Diffusionsabschnittes (26) der ersten Schicht (24) an gegenüberliegenden Seiten des zweiten Grabens zu einem dritten Source-/Drain-Abschnitt und einem zweiten vertikalen Kanalabschnitt werden,
- i) an gegenüberliegenden Seiten des zweiten Grabens werden jeweils zweite Gate-Elektroden (33) gebildet und um jede zweite Gate-Elektrode (33) herum wird ein zweiter Isolationsabschnitt (32) gebildet, wobei der zweite Isolationsabschnitt dazu dient, die zwei ten Gate-Elektroden (33) elektrisch von anderen Tei len zu isolieren,
- j) an einem Abschnitt des zweiten Grabens wird zwischen den zweiten Isolationsabschnitten (32) eine Erdelek trode (35) gebildet, wobei der Abschnitt dem ver bleibenden zentralen Abschnitt des zweiten Grabens entspricht,
- k) an einem Abschnitt der zweiten Schicht (27) wird entsprechend einem Abschnitt, der zwischen zwei an grenzenden Speicherzellen definiert ist, ein dritter Graben gebildet, und
- l) an gegenüberliegenden Seiten des dritten Grabens werden jeweils weitere Isolationsabschnitte (36), die mit der zweiten Schicht (27) in Kontakt stehen, und Ladewiderstände (37) gebildet.
10. Verfahren zur Herstellung eines SRAMs nach Anspruch 9,
gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte:
- - ein vierter Graben, der sich vom verbleibenden Grundabschnitt des dritten Grabens bis zu einem Ab schnitt vorgegebener Tiefe der ersten Schicht (24) erstreckt, wird mit einer Breite gebildet, die der Breite des verbleibenden Grundabschnittes des drit ten Grabens entspricht, und
- - am vierten Graben wird ein Isolationsabschnitt (38) gebildet, um aneinander angrenzende Speicherzellen voneinander zu isolieren.
11. Verfahren zur Herstellung eines SRAMs nach Anspruch 9
oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und die
zweiten Schichten (24, 27) des ersten Leitungstypes unter
Verwendung eines epitaxialen Aufwachsverfahrens gebildet
werden.
12. Verfahren zur Herstellung eines SRAMs nach einem der
Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als je
weilige Materialien zur Herstellung der ersten und zwei
ten Schichten (24, 27) polykristallines Silizium verwen
det wird.
13. Verfahren zur Herstellung eines SRAMs nach einem der
Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Her
stellung der ersten und zweiten Gate-Elektroden (31, 32)
und der Ladewiderstände (37) jeweils ein polykristallines
Silizium verwendet wird.
14. Verfahren zur Herstellung eines SRAMs nach einem der
Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Her
stellung der Ladewiderstände (37) ein Metall verwendet
wird.
15. Verfahren zur Herstellung eines SRAMs nach einem der
Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Her
stellung der Erdelektrode (35) ein Metall verwendet wird.
16. Verfahren zur Herstellung eines SRAMs nach einem der
Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Stör
stellenkonzentrationen der ersten, zweiten und dritten
Störstellen-Diffiusionsabschnitte (23, 26, 29), die als
erste, zweite und dritte Source-/Drain-Abschnitte verwen
det werden, jeweils hoch sind.
17. Verfahren zur Herstellung eines SRAMs nach einem der
Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die je
weiligen Breiten der ersten, zweiten und dritten Stör
stellen-Diffusionsabschnitte (23, 26, 29) folgende Rela
tion erfüllen:
W1 < W3 < W2
wobei
W1: die Breite des ersten Störstellen-Diffusions abschnittes (23),
W2: die Breite des zweiten Störstellen-Diffusions abschnittes (26) und
W3: die Breite des dritten Störstellen-Diffusions abschnittes (29)
ist.
W1 < W3 < W2
wobei
W1: die Breite des ersten Störstellen-Diffusions abschnittes (23),
W2: die Breite des zweiten Störstellen-Diffusions abschnittes (26) und
W3: die Breite des dritten Störstellen-Diffusions abschnittes (29)
ist.
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