DE4316503C2 - Verfahren zur Herstellung von Speicherzellen mit verdeckten Bitleitern - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Speicherzellen mit verdeckten BitleiternInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung von Speicherzellen mit
verdeckten Bitleitern.
Bekannte, gestapelte Kondensator DRAM Speicheranordnungen bedienen
sich entweder verdeckter oder offener Bitleiter. Bei ersteren sind die Bitleiter in
großer Nähe zu den Bitleiterkontakten der FET Speicherzellen angeordnet, wobei
die Zellenkondensatoren horizontal oberhalb der Wortleiter und Bitleiter gebildet
sind. Bei offenen Bitleitern werden tiefe vertikale Kontakte durch eine dicke
Isolierschicht zu den Zellen-FET erzeugt, wobei die Kondensatoren über den
Wortleitern und unter den Bitleitern vorgesehen sind. Die Erfindung betrifft die
Herstellung von Speicherzellenanordnungen mit verdeckten Bitleitern.
Man ist in der Halbleitertechnik ständig bemüht, die Speicherzellengröße zu
verringern und damit die Packungsdichte zu steigern. Ein Problem der DRAM-
Herstellung liegt im Pitch bzw. dem Abstand zwischen benachbarten Bitleitern und
benachbarten Wortleitern. Beispielsweise müssen die Bitleiter an verschiedenen
Punkten einen der Aktivbereiche jedes Zellen-FET kontaktieren. Diese Stellen
werden als Bitleiterkontakte bezeichnet. Auf dem Wafer liegt eine Isolierschicht,
um die verschiedenen Aktivbereiche zu isolieren. Dann werden die
Bitleiterkontakte zu den gewünschten Aktivbereichen geöffnet, wozu
fotolithographische Verfahren benutzt werden. Später wird Bitleitermaterial auf
dem Wafer abgeschieden und bemustert, um eine gewünschte Anordnung von
Bitleitern zu bilden.
Es muß jedoch ein Sicherheitsfaktor für eine Maskendejustage vorgesehen
werden, um sicherzustellen, daß die Bitleiter den Bitleiterkontakt vollständig
überlappen. Hierzu vergrößert man üblicherweise die Bitleiterbereiche, an denen die
Kontaktätzung erfolgt, um auch bei unvermeidlicher Maskendejustage eine
ausreichende Kontaktierung der Bitleiter an den Bitleiterkontaken zu erzielen.
Fig. 1 zeigt einen Bitleiter 12 und einen Bitleiterkontakt 14. Dort, wo der
Bitleiter 12 über dem Kontakt 14 liegt, ist ein vergrößerter Bitleiterbereich 16
des Kontaktes 14 mit dem Bitleiter 12 auch bei einer unvermeidlichen Fehlausrich
tung der Maske, wenn die Bitleiter 12 gegenüber den Kontakten 14 bemustert wer
den. Diese Technik hat jedoch den Nachteil, daß die Bitleiter insgesamt breiter wer
den, so daß sie also voneinander einen größeren Abstand einnehmen.
Was Wortleiter anbelangt, so zeigt Fig. 2 ein Problem, das gegen die Maxi
mierung der Packungsdichte für DRAMs mit verdeckten Bitleitern spricht. Der ge
zeigte Waferteil 18 hat mehrere Wortleiter 20, 22 und 24 sowie einen Bitleiter 26.
Der dargestellte Schnitt liegt diagonal zur Anordnung, so daß der Bitleiter 26 in Fig.
2 nicht rechtwinklig zu den Wortleitern verläuft. Üblicherweise werden die Wortlei
ter zuerst mit ihren zugehörigen Spacer 28 (Abstandsschichten) hergestellt. Später
wird Bitleitermaterial auf dem Wafer abgeschieden und geätzt, um Bitleiter 26 zu
bilden. Zur elektrischen Isolierung müssen an den Bitleitern 26 isolierende Spacer
vorgesehen werden, die in der Fig. 2 mit Bezugszeichen 32 versehen sind. Beim
Ausbilden der Spacer 32 entstehen unglücklicherweise zusätzliche Spacer 34 an den
bereits isolierten und beabstandeten Wortleitern. Damit ergeben sich doppelte
Spacer für die Wortleiter. Dadurch müssen die Wortleiter weiter voneinander beab
standet werden als notwendig wäre, um die gewünschten Kontakte mit den Aktivbe
reichen für die späteren Kondensatoren herzustellen. Diese Vergrößerung des Wort
leiterabstand steht einer höheren Dichte im Wege.
Ein anderes Problem bei verdeckten Bitleitern liegt beim Bitleitermuster-
Ätzen. Die Bitleiter verlaufen auf und abwärts rechtwinklig über die Wortleiter,
und die Folge ist eine sehr unterschiedliche Topographie am Wafer. Das Ätzen der
Schichten in solcher variierender Topographie erfordert ein starkes Überätzen, so
daß die Anordnung anfällig für Widerstandskurzschlüsse zwischen den Bitleitern
ist.
Aus der Veröffentlichung "A Quarter-Micron Planarized Interconnection
Technology with Self-Aligned Plug", K. Ueno et al, IEDM 1992, S. 305, ist es be
kannt, zur Herstellung von Verbindungsleitungen und Kontakten dieser Verbin
dungsleitungen zum Substrat zuerst eine Isolationsschicht aufzubringen, diese ent
sprechend einem Verbindungsleitermuster zu ätzen und daran anschließend mittels
eines getrennten Schrittes die Isolationsschicht zu bemustern und nochmals zu ät
zen, um Kontaktöffnungen zu bestimmten Bereichen in den erzeugten Nuten vorzu
sehen. Anschließend wird elektrisch leitfähiges Material in Nuten und Kontaktöff
nungen eingefüllt. Dieses Verfahren ist insbesondere bei der Herstellung von
DRAM vorgesehen.
Die US-A-5168073 (≘ DE 42 36 814 A) zeigt DRAM-Speicherbausteine, bei denen die Bitleiter
durch fotolithographische Strukturierung in einer Polysiliziumschicht gebildet wer
den. Dabei wird eine Öffnung zum Kontaktieren der Source/Drain-Bereiche der
FET geätzt. Einen ähnlich hergestellten Speicherbaustein offenbart auch die DE-A-
422 20 497 und die Veröffentlichung "Crown-Shaped Stacked Capacitor Cell for 1.5-
V Operation 64-Mb DRAM's", T. Kaga et al, IEEE Transactions on Electron Devi
ces; Vol. 38, Nr. 2, Febr. 1991, S. 255.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein gattungsge
mäßes Verfahren so fortzubilden, daß der Abstand zwischen den Leitern verkleinert
werden kann, die Packungsdichte erhöht und die Anfälligkeit gegen Kurzschlüsse
verringert wird.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 ge
löst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Kontakt mit einem Bitleiter (internes Wis
sen der Anmelderin);
Fig. 2 einen Querschnitt durch ein mit einem bekannten Verfahren herge
stellten Waferfragment (internes Wissender Anmelderin);
Fig. 3 einen Schnitt eines Halbleiter-Wafers in einer Stufe des Herstellver
fahrens;
Fig. 4 einen Schnitt durch den um 90° gegenüber der Fig. 3 gedrehten Wa
fer in einem der Fig. 3 folgenden Verfahrensschritt längs der Linie 4-4 der Fig. 5;
Fig. 5 eine Draufsicht auf den Wafer der Fig. 3 im gleichen Verfahrens
schritt wie Fig. 4 (in den folgenden Figuren sind die Schnittansichten gegenüber den
Draufsichten der Größe nach etwas verkleinert);
Fig. 6 einen Schnitt durch den Wafer der Fig. 3 entsprechend der Position
der Fig. 4 längs der Linie 6-6 in Fig. 7. Der Wafer der Fig. 3 wird in einem Verfah
rensschritt gezeigt, der dem der Fig. 4 und 5 folgt;
Fig. 7 eine Draufsicht auf den Wafer der Fig. 3 in einem der Fig. 6 entspre
chenden Verfahrensschritt;
Fig. 8 einen Schnitt durch den Wafer der Fig. 3 in der Position der Fig. 4 in
einem den Fig. 5 und 6 folgenden Verfahrensschritt;
Fig. 9 einen Schnitt des Wafers der Fig. 3 in der Position der Fig. 4 in ei
nem der Fig. 8 folgenden Verfahrensschritt;
Fig. 10 einen Schnitt des Wafers der Fig. 3 in der Position der Fig. 4 in ei
nem der Fig. 9 folgenden Verfahrensschritt;
Fig. 11 einen Schnitt des Wafers der Fig. 3 längs der Linie 11-11 der Fig. 7
im Verfahrensschritt der Fig. 10;
Fig. 12 einen Schnitt des Wafers der Fig. 3 in einem der Fig. 11 folgenden
Verfahrensschritt längs der Linie 12-12 der Fig. 13;
Fig. 13 eine Draufsicht auf den Wafer der Fig. 3 im Verfahrensschritt der
Fig. 12. Die Figur zeigt auch die Position einer Schnittlinie, die der Schnittdarstel
lung des Wafers der Fig. 3, 11 und 12 entspricht;
Fig. 14 einen Schnitt durch den Wafer der Fig. 4 in einem den Fig. 12 und
13 folgenden Verfahrensschritt in der Position der Fig. 10;
Fig. 15 einen Schnitt des Wafers der Fig. 4 in einem der Fig. 14 folgenden
Verfahrensschritt in der Position der Fig. 4.
Fig. 3 zeigt ein Teil eines Halbleiter-Wafers 35, der mit einer Anordnung von
im wesentlichen elektrisch isolierten Wortleitern, beispielsweise den Wortleitern
36, 38 und 40 versehen ist. Die Wortleiter haben konventionell ein unterstes Gateo
xid, eine Polysiliziumschicht, eine darüber liegende Silizidschicht, wie Wolfram
silizid, eine Oxidkappe 45 und seitliche Oxidelemente 44.
Die leitfähigen Abschnitte benachbarter Wortleiter sind voneinander um den
Abstand "F" beabstandet. Der Trennungsabstand kann mit einer minimalen Breite
gewählt werden, wenn sich bei dem verwendeten Fotomaskierverfahren eine Tei
lung von 2 × F für die Wortleiter ergibt, wobei mit Teilung der Leiter und der zuge
hörige Abstand in der Speicheranordnung gemeint ist, so daß die Schaltungsdichte
vergrößert ist. Vergleicht man dies mit dem Stand der Technik gemäß Fig. 2, so ist
wegen der zusätzlichen Abstandselemente 34 der Abstand am ersten Speicherkno
tenpunkt etwa gleich 1,5 bis 2,0 F.
Zwischen den Wortleitern finden sich Aktivbereiche für die Anordnung der
Speicherzellen FETs, beispielsweise die Aktivbereiche 46, 48 beidseits des Wortlei
ters 38. Die folgende Beschreibung erfolgt im Hinblick auf den Transistor
gate/Wortleiter 38, der mit einer Kondensatoranordnung versehen wird. Der Aktiv
bereich 48 definiert einen ersten Aktivbereich für den elektrischen Anschluß des
Speicherzellenkondensators (nachstehend beschrieben), und der Aktivbereich 46
definiert einen zweiten Aktivbereich für den elektrischen Anschluß eines Bitleiters
(nachstehend erläutert).
Eine Schutz/Sperrschicht 50 wird über den Wafer 35 in einer Dicke von etwa
10 nm bis etwa 100 nm, vorzugsweise 50 nm, aufgebracht. Die Schicht 50 besteht
vorzugsweise aus einem Isoliermaterial wie SiOx abgelagert durch CVD von TEOS
oder einem Nitrid. Die Funktion der Schicht 50 wird weiter unten beschrieben.
In Fig. 4 wird auf den Wafer eine Schicht 52 eines ersten Materials in einer
bestimmten Dicke über der Schicht 50 aufgebracht. Das erste Material soll gegen
über Oxid und Polysilizium selektiv ätzbar sein. Vorzugsweise sollten Polysilizium
und Oxid selektiv gegenüber dem ersten Material ätzbar sein. Das erste Material
schafft vorzugsweise eine im wesentlichen plane Oberfläche. Die bevorzugte Dicke
der Schicht 52 liegt zwischen etwa 300 nm bis 1,2 µm über der Oberfläche der
Oxidkappe 45 (die in Fig. 4 nicht gezeigt ist), wobei 500 nm bevorzugt sind. Wird
Polyimid benutzt, fungiert die Oxidschicht 50 als Schutz/Sperrschicht, um das Ein
dringen von Polyimid aus der Schicht 50 bei den nachfolgenden Verfahrensschritten
in das Substrat zu verhindern.
Über der Polyimidschicht 52 ist eine Nitridschicht 54 in einer Dicke von
etwa 20 bis 300 nm, vorzugsweise 150 nm, aufgetragen. Die Nitridschicht 54 wird
bedarfsweise vorgesehen, um eine schützende harte Maske auf der Polyimidschicht
52 zu bilden. Diese Maske hilft bei den späteren Ätzschritten, um dabei das uner
wünschte Abtragen von Polyimid zu vermeiden. Fig. 4 zeigt, daß die Schichten 52
und 54 so bemustert und geätzt wurden, daß ein Muster von Bitleiter-Nuten 56 für
die Aufnahme verdeckter Bitleiter geschaffen wird. Die Bitleiter-Nuten 56 haben
eine erste bestimmte Breite "A". Für einen Speicher mit 64 Megabyte beträgt "A"
etwa 400 bis 700 nm. Fig. 5 ist eine Draufsicht auf den Wafer 35 beim Verfahrens
schritt der Fig. 4. Das Ätzen der Nuten 56 kann in bekannter Weise durch reaktives
Ionenätzen erfolgen. Polyimid kann auf diese Weise unter O2 geätzt werden, das die
Schicht 50 nicht ätzt.
Nach dem Bemustern mit Photoresist kann man nötigenfalls isotropes O2-
Plasmaätzen benutzen, um die Nuten 56 über dem möglichen Bereich des lithogra
phischen Belichtungsgeräts hinaus zu verbreitern. Als Beispiel sei eine isotrope
Sauerstoff-Plasma-Ätzung angegeben.
In den Fig. 6 und 7 ist eine Schicht 58 aus Isolatormaterial, vorzugsweise
SiO2, bestimmter Dicke über den gemusterten und geätzten Schichten 52 und 54
aufgetragen. Die Dicke der Schicht 58 ist kleiner als die Hälfte der ersten Breite
"A", vorzugsweise etwa zwischen 100 und 300 nm, insbesondere 150 nm. Die Iso
lierschicht 58 verschmälert die Nuten 56 auf eine kleinere zweite Breite "B" und
liefert eine seitliche Isolation zwischen den Bitleitern und den zukünftigen Spei
cherkondensatoren. Es sei bemerkt, daß bei dieser Abscheidung Polyimid zwischen
benachbarten Wortleitern über den ersten Aktivbereichen 48 eingefüllt wurde und
dort (an der Stelle des zukünftigen Speicherkondensatorkontaktes) während der
Oxidabscheidung bleibt, so daß dabei die Erzeugung von Wortleiter-Spacern ver
mieden ist.
Fig. 6 und 7 zeigen ferner, daß eine Photoresistschicht 60 aufgetragen, be
lichtet und entfernt wird, um ein erstes Muster von Bitleiterkontakten der zweiten
Aktivbereiche 62 zu definieren, die die Nuten 56 parallel zu den Wort- und Bitlei
tern überlappen. In Fig. 7 ist ein einziger Bitleiterkontakt eines zweiten Aktivbe
reichs 62 des ersten Musters dargestellt. Natürlich sind sie für jeden zukünftigen
Bitleiterkontakt vorzusehen. Fig. 7 zeigt auch eine der breiten Umrißlinien 61 eines
Aktivbereichs.
In Fig. 8 ist die Photoresistschicht 60 mit einer RIE-Plasmaätzung im Be
reich der Oberflächen der Oxidschicht 58 entfernt worden, so daß Photoresist nur in
den Abschnitten der Nuten verbleibt, für die keine verdeckten Kontakte vorgesehen
sind.
In Fig. 9 wird dann eine Oxidätzung durchgeführt, um das Isoliermaterial am
Boden der Bitleiternuten 56 zweiter Breite "B" herauszuätzen, so daß die zweiten
Aktivbereiche 46 nach oben geöffnet werden. Dies definiert ein zweites Muster von
Bitleiterkontakten der zweiten Aktivbereiche 64 (s. Draufsicht der Fig. 7), die in
nerhalb der ersten Kontaktumrisse 62 liegen. Die Ränder der Kontakte 64 sind von
den Seitenwänden einer Bitleiternut 56 (Breite "B") und den Wortleiter-Abstands
elementen benachbarter Wortleiter definiert. Man sieht, daß das erste Muster der
Bitleiterkontakte 62 größer ist als das zweite Muster der Bitleiterkontakte 64 (Fig.
7). Diese Technik liefert den Vorteil, daß die Bitleiterkontakte 64 kleiner werden
und eine Ausdehnung besitzen, die wesentlich kleiner ist als die minimale Lithogra
phiestrukturgröße, ohne daß über die Strukturierung des Kontaktumrisses 62 hinaus
zusätzliches Photomaskieren erforderlich ist (wenn dies überhaupt möglich wäre).
Anschließend wird der Photoresist vom Wafer entfernt. Dabei wird das
Oxidmaterial über der Nitridschicht 54 bei diesem Verfahrensschritt vorzugsweise
ebenso vollständig durch eine selektive Nitrid-Ätzung entfernt.
In den Fig. 10 und 11 ist eine Schicht 66 eines leitfähig dotierten Polysilizi
ums auf dem Wafer in bestimmter Dicke aufgebracht, die ausreicht, den Boden der
Nuten 56 abzudecken und die zweiten Aktivbereiche 46 elektrisch zu kontaktieren.
Die bevorzugte Dicke der Polysiliziumschicht 66 liegt zwischen etwa 200 nm und
600 nm, vorzugsweise bei 400 nm. Dann wird das Polysilizium von oben bis vor
zugsweise auf 100 nm Polysilizium über den Wortleitern abgeätzt und der Spalt
zwischen den Wortleitern mit Polysilizium gefüllt, das dadurch an diesen Stellen
dicker ist (Fig. 11).
Anschließend wird ein leitfähiges Material als Schicht 68 mit einer höheren
Leitfähigkeit als das leitfähig dotierte Polysilizium auf die Polysiliziumschicht 66
aufgebracht. Als Beispiel eines bevorzugten Materials sei Silizid genannt, bei
spielsweise ein WSix. Dies kann entweder durch eine Metallabscheidung, gefolgt
von einer Silizidation und nachfolgender Nassätzung erfolgen, oder durch eine
Dick-CVD-Silizidbildung oder refraktive Metallabscheidung (z. B. WSix oder W)
und eine Abätzung der Oberschicht, so daß WSix oder W auf dem Polybitleiter zu
rückbleibt, erfolgen. Dann wird ein Isoliermaterial, beispielsweise ein Oxid 69, über
das Silizid sowie in die Nuten aufgebracht. Der Wafer wird dann vorzugsweise mit
einem CMP-Verfahren vollständig planarisiert. Dieses Vorgehen minimiert den Ab
stand des Silizids in der Anordnung (Fig. 11) zum Gegensatz zu Silizid auf dem
Bitleiter, der schlangenförmig zwischen den Wortleitern auf und ab verläuft. Dies
verringert den Bitleiterwiderstand.
Anschließend werden Kondensatoren auf dem Wafer erzeugt, die elektrisch
an die ersten Aktivbereiche 48 (Fig. 3) angeschlossen werden. Dies kann erfolgen,
indem zuerst die Nitridschicht 54 und die Polyimidschicht 52 vom Wafer vollstän
dig entfernt, dann der Speicherknotenkontakt photogeätzt und Polysilizium für den
Speicherknoten abgeschieden wird, woran sich eine Photoätzung anschließt, dann
eine dielektrische Ablagerung sowie eine Polysiliziumabscheidung für die Zelle
erfolgt usw. Dieses Verfahren wird jedoch nicht besonders bevorzugt, da man dazu
das Polysilizium für den Speicher aus den tiefen Gräben zwischen den Bitleitern
herausätzen muß, und ferner einen getrennten Photo-/Ätzschritt für den Speicher
knotenkontakt und die Polysiliziumstrukturierung des Speicherknotens durchführen
muß.
Ein bevorzugtes Verfahren zum Ausbilden der Kondensatoren wird nun an
hand der Fig. 12 bis 15 erläutert. Gemäß Fig. 12 und 13 werden die Nitridschicht
54, die Polyimidschicht 52 und die Schicht 50 mit einem zweiten Muster versehen
und geätzt, um verdeckte Kontaktöffnungen 68 zu den zweiten Aktivbereichen 48
zu schaffen. Vorzugsweise wird nur ein kleiner Teil der Oxidschichten 69 und 58
geätzt, da zum Ätzen der Schichten 52 und 54 eine für Oxid selektive Ätzmischung
verwendet wird. Es wird für die Schichten 69 und 58 eine Dicke eingehalten, die
ausreicht, daß die Bitleiter 66 vollständig von der Speicherkappe 70 isoliert sind.
Natürlich wird bei diesem Ätzen der Aktivbereich am Bitleiterkontakt des Wortlei
ters nicht geöffnet. Zuerst wird das Nitrid selektiv in Bezug auf das Oxid geätzt, um
zu vermeiden, daß das Oxid über dem Bitleiter geätzt wird. Dann wird eine RIE
Sauerstoffplasmaätzung durchgeführt, um das gesamte freiliegende Polyimid zu
entfernen, und im Anschluß werden mit einer Oxidätzung (der Schicht 50) die Ak
tivbereiche 48 freigelegt.
Dann wird eine Schicht 70 aus leitfähig dotiertem Polysilizium in einer aus
gewählten Dicke auf den Wafer über der zweiten gemusterten Schicht aus Polyimid
und in den verdeckten Kontakten 68 abgelagert. Die Schicht 70 hat vorzugsweise
eine Dicke von 100 nm und kann nach Bedarf texturiert werden, um die Oberfläche
und damit die sich ergebende Kapazität zu maximieren.
Gemäß Fig. 14 kann eine Photoresistschicht 71 auf dem Wafer aufgebracht
werden und eine Sauerstoffplasmaätzung durchgeführt werden, um Polysilizium
außerhalb der Nut freizulegen und Resist 71 in der Nut zu belassen. In den Fig. 13
und 15 wurde eine RIE Polysiliziumätzung durchgeführt, um die isolierten Zellen
speicherknoten 77 zu definieren, die die ersten Aktivbereiche kontaktieren. Alterna
tiv kann ein CMP Verfahren benutzt werden, um die Zellenspeicherknoten 77 zu
bilden, ohne das Resistmaterial mit RIE-Technik abätzen zu müssen. Dieses Ver
fahren hat den Vorteil, daß die Knoten 77 ohne vorhergehendes Strukturieren der
Polysiliziumschicht 70 herstellbar sind. Verbleibendes Nitrid der Schicht 54 wird
durch eine Nitridätzung entfernt, worauf die verbleibende Polyimidschicht 52 mit
einer Sauerstoffplasmaätzung abgetragen wird. Dann wird restliches Resist vom
Wafer entfernt.
Danach wird eine dielektrische Schicht für die Kondensatorzelle auf den ein
zelnen Speicherknoten abgeschieden. Anschließend wird die dielektrische Schicht
mit einer Polysiliziumschicht abgedeckt, um so die Speicherzellenkondensatoren zu
bilden.
Das vorbeschriebene Verfahren hat zahlreiche Vorteile. Es entfallen die Ver
breiterungen der Bitleiter an den Bitleiterkontakten. An den Wortleitern werden
keine doppelten Abstandselemente generiert, so daß die Wortleiter enger angeord
net werden können. Auch werden die Strukturierungsschritte für die Speicherknoten
und die Bitleiter eliminiert. Ferner werden die beiden für verdeckte Bitleiter schwie
rigsten Topologie-Photoschritte bei einem vollständig flachen Wafer durchgeführt.
Die gesamte Stapelhöhe wird verringert, da es nicht erforderlich ist, eine möglichst
dicke Isolatorschicht unter den Bitleitern oder dem Polysilizium des Speichers vor
zusehen, um die sonst erforderlich langen Ätzzeiten auszuhalten.
Claims (12)
1. Verfahren zum Herstellen von Speicherzellen mit verdeckten Bitleitern
mit folgenden Schritten:
- - voneinander elektrisch isolierte, leitfähige Wortleiter (36, 38, 40) werden auf einem Halbleiter-Wafer ausgebildet, wobei die leitfähigen Teile benachbarter Wortleiter voneinander um einen bestimmten Abstand (F) beabstandet sind;
- - neben den Wortleitern werden Aktivbereiche (46, 48) vorgesehen, die eine Anordnung von Speicherzellen FETs definieren, wobei die Aktivbereiche von einem ersten Aktivbereich (48) für den elektrischen Anschluß an einen Speicherzel lenkondensator und einen zweiten Aktivbereich (46) für einen elektrischen An schluß an einen Bitleiter gebildet sind;
- - eine Isolations- oder Opferschicht (52) eines ersten Materials wird in be stimmter Dicke auf den Wafer aufgebracht;
- - die Schicht (52) ersten Materials wird bemustert und geätzt, um ein Muster von Bitleiter-Nuten (56) herzustellen, in denen später verdeckte Bitleiter erzeugt werden;
- - in den Bitleiter-Nuten (56) werden Bitleiter-Kontaktöffnungen (64) zu den zweiten Aktivbereichen (46) vorgesehen;
- - eine Schicht (66) leitfähig dotierten Polysiliziums wird auf den Wafer in bestimmter Dicke aufgebracht, um den unteren Teil der Bitleiter-Nuten (56) aufzu füllen und elektrisch die zweiten Aktivbereiche (46) zu kontaktieren, wobei diese Schicht teilweise den Bitleiter bildet;
- - ein leitfähiges Material (68) mit einer höheren Leitfähigkeit als das leitfähig dotierte Polysilizium wird in den Bitleiter-Nuten (56) über dem Polysilizium in den Nuten eingebracht, und
- - ein Isoliermaterial (69) wird auf das leitfähige Material (68) aufgebracht und eine Kondensatoranordnung wird auf den Bitleitern vorgesehen, wobei die Kondensatoren die ersten Aktivbereiche (48) elektrisch kontaktieren.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Wafer
eine Schicht (58) Isoliermaterial bestimmter Dicke über der gemusterten und geätz
ten Schicht (52) ersten Materials aufgebracht wird, wobei die Dicke kleiner ist als
die Hälfte der ersten Breite (A) der Nuten (56) und die Schicht aus Isoliermaterial
die Bitleiter-Nuten (56) auf eine zweite geringere Breite (B) verschmälert.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Photore
sistmaterial (16) aufgebracht, belichtet und strukturiert wird, um ein erstes Muster
(62) für Bitleiter-Kontakte an den Aktivbereichen zu bilden, die die Bitleiter-Nuten
(56) überlappen und
daß das Isoliermaterial aus den Basen der Bitleiter-Nuten (56) mit der zweiten Brei
te (B) geätzt wird, um die zweiten Aktivbereiche (46) nach oben freizulegen und
damit ein zweites Muster von Bitleiter-Kontaktöffnungen (64) in den Aktivberei
chen (46) innerhalb des ersten Musters zu bilden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Dicke der Schicht (52) des ersten Materials zwischen etwa 300 und 1.200 nm
beträgt.
5. Verfahren nach Anspruch 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste
Muster (62) für Bitleiter-Kontakte größer ist als das zweite Muster für Bitleiter-
Kontaktöffnungen (64), daß die Isoliermaterialschicht (58) geätzt wird, um die
zweiten Aktivbereiche (46) freizulegen und daß das zweite Muster ohne zusätzliche
Photomaskierung erhalten wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die gemusterte und geätzte Schicht (52) des ersten Materials nachgeätzt wird,
um die Bitleiter-Nuten (56) vor dem Aufbringen der Isoliermaterialschicht (58) auf
dem Wafer in den Nuten (56) zu verbreitern.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schicht (66) leitfähig dotierten Polysiliziums unterschiedliche Dicken in den
Bitleiter-Nuten (56) aufweist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (66)
leitfähig dotieren Polysiliziums auf dem Wafer an den zweiten Aktivbereichen (46)
anliegt, die Wortleiter (36, 38, 40) überdeckt und die Spalten zwischen den Wortlei
tern derart füllt, daß die Oberfläche des leitfähig dotierten Polysiliziums der Höhe
nach um ein bestimmtes Maß über den Wortleitern liegt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Dicke der Schicht (52) des ersten Materials etwa 500 nm beträgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Material (52) in Bezug auf Oxid und Polysilizium selektiv ätzbar ist.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das Isoliermaterial (58) über der gemusterten und geätzten Schicht des ersten
Materials (52) SiO2 aufweist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dicke des Isoliermaterials über der Schicht ersten Materials zwischen 100
und 300 nm beträgt.
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R071 | Expiry of right |