DE4408565A1 - Halbleiterspeichereinrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Halbleiterspeichereinrichtung und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Halbleiterspeichereinrichtung und auf
ein Verfahren zu deren Herstellung, und insbesondere auf eine Halbleiter
speichereinrichtung mit einem Kondensator großer Speicherkapazität so
wie auf ein entsprechendes Herstellungsverfahren.
In jüngster Zeit wurden Anstrengungen unternommen, um auf einem ein
zelnen Halbleiterchip eine immer größer werdende Anzahl von Elementen
mit hohem Integrationsgrad anzuordnen. Dabei wurden verschiedene Zel
lenstrukturen vorgeschlagen, um zu noch kleineren Speicherzellen für dy
namische Speicher mit wahlfreiem Zugriff (DRAMs) zu kommen.
Sind kleine Abmessungen und ein hoher Integrationsgrad gewünscht, so
ist jede Speicherzelle vorzugsweise aus einem Transistor und einem Kon
densator aufzubauen. Bei einer solchen aus Transistor und Kondensator
bestehenden Speicherzelle wird eine Signalladung in einem Speicherkno
ten des Kondensators gespeichert, der mit dem Transistor (Schalttransis
tor verbunden ist. Verringern sich die Abmessungen der Speicherzelle mit
größer werdendem Integrationsgrad der Halbleiterspeichereinrichtung,
so geht damit auch eine Verringerung der Abmessungen des Kondensators
einher. Dies führt jedoch zu einer Reduzierung der Anzahl von Signalla
dungen, die im Speicherknoten gespeichert werden können. Um ein ge
wünschtes Signal ohne Störungen übertragen zu können, sollte der Kon
densatorspeicherknoten der Speicherzelle einen Oberflächenbereich auf
weisen, der größer ist als ein vorbestimmter Wert, um eine für die Signal
übertragung hinreichende Kondensatorkapazität zu erhalten.
Werden also die Abmessungen der Speicherzelle mit größer werdendem In
tegrationsgrad verkleinert, so führt dies dazu, daß der Speicherknoten des
Kondensators innerhalb eines begrenzten Bereichs auf dem Halbleiter
substrat mit einem größeren Oberflächenbereich versehen werden muß.
Diesbezüglich wurden bereits verschiedene Verfahren vorgeschlagen.
Nach einem dieser Verfahren zur Vergrößerung des Oberflächenbereichs
des Kondensatorspeicherknotens ist vorgesehen, einen Kondensator mit
dreidimensionaler Struktur zu schaffen, um dessen Kapazität zu maxi
mieren. Die dreidimensionale Struktur kann dabei eine Rippenstruktur,
eine Zylinderstruktur, eine kastenförmige Struktur, usw. sein.
Vorteilhaft wird als dreidimensionale Struktur die Zylinderstruktur ver
wendet, da sich mit ihr die Kapazität pro Flächeneinheit maximieren läßt.
Die Zylinderstruktur ist daher geeignet, in Speichereinrichtungen (z. B. in
DRAMs) mit einer Speicherkapazität von 16 Megabit oder mehr eingesetzt
zu werden.
Im nachfolgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1a bis 1g ein kon
ventionelles Verfahren zur Herstellung eines Kondensators mit Zylinder
struktur näher beschrieben.
In Übereinstimmung mit diesem Verfahren wird zunächst auf einem Halb
leitersubstrat 1 ein Feldoxidfilm 2 gebildet, um im Halbleitersubstrat 1
einen aktiven Bereich und einen Elementeisolationsbereich zu definieren,
wie die Fig. 1a erkennen läßt. Anschließend wird auf dem Halbleitersub
strat 1 ein Zellentransistor erzeugt, und zwar durch Bildung einer Ga
teelektrode 3 und eines Source/Drain-Bereichs S/D. Hierbei kommt ein
üblicher MOS-Transistorherstellungsprozeß zum Einsatz. Auf die gesam
te freiliegende Oberfläche der so erhaltenen Struktur wird anschließend
eine Isolationsschicht 4 aufgebracht und selektiv geätzt, um eine Kontakt
öffnung zu erhalten, durch die hindurch der Sourcebereich oder Drainbe
reich des Zellentransistors freiliegt.
Gemäß Fig. 1b wird eine erste Polysiliciumschicht 5 mit einer Dicke von
1 bis 200 Nanometern (1500 bis 2000 Å) auf der gesamten freiliegenden
Oberfläche der so erhaltenen Struktur gebildet. Sodann wird auf die erste
Polysiliciumschicht 5 ein Oxidfilm 6 aufgebracht, und zwar mit einer Dicke
von etwa 500 bis 600 Nanometern (5000 bis 6000 Å). Auf dem Oxidfilm 6
wird durch einen photolithographischen Prozeß ein Photoresistmuster 7
gebildet, und zwar unter Verwendung einer Maske zur Ausbildung eines
Kondensatorspeicherknotens.
Unter Verwendung des Photoresistmusters 7 als Maske werden der Oxid
film 6 und die erste Polysiliciumschicht 5 geätzt, um ein Speicherknoten
muster gemäß Fig. 1c zu erhalten. Sodann wird das Photoresistmuster 7
entfernt, wie ebenfalls in Fig. 1c zu erkennen ist.
Nachdem das Photoresistmuster 7 entfernt worden ist, wird eine zweite Po
lysiliciumschicht 8 auf die gesamte freiliegende Oberfläche der so erhalte
nen Struktur aufgebracht. Dies ist in Fig. 1b gezeigt.
Entsprechend der Fig. 1e wird sodann die zweite Polysiliciumschicht 8 zu
rückgeätzt, um aus der zweiten Polysiliciumschicht 8 bestehende Seiten
wände 8A an den Seitenoberflächen des Oxidfilms 6 und der ersten Polysi
liciumschicht 5 zu erhalten.
In einem anschließenden Verfahrensschritt wird der Oxidfilm 6 entfernt,
wie in Fig. 1f zu erkennen ist. Im Ergebnis entsteht ein Kondensator
speicherknoten mit zylindrischer Struktur, bestehend aus der ersten Po
lysiliciumschicht 5 und den zweiten Polysiliciumseitenwänden 8A.
Ein dielektrischer Kondensatorfilm 9 wird sodann auf die gesamte freilie
gende Oberfläche der so erhaltenen Struktur niedergeschlagen, wie in Fig.
1g zu erkennen ist. Auf den dielektrischen Kondensatorfilm 9 wird dann
leitendes Material aufgebracht, um eine Kondensatorplattenelektrode 10
zu erhalten. Auf diese Weise wird ein zylindrischer Kondensator herge
stellt.
Dieser konventionelle Kondensator vom Zylindertyp nutzt jedoch den drei
dimensionalen Raum nicht wirksam aus, so daß das Verhältnis aus wirk
samer Speicherkapazität zu belegter Substratoberfläche relativ schlecht
ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das oben genannte Problem zu
überwinden und eine Halbleiterspeichereinrichtung mit einem Kondensa
tor zu schaffen, der eine große Kapazität auch dann aufweist, wenn die für
die Speicherzelle zur Verfügung stehende Fläche auf dem Halbleitersub
strat gering ist.
Ziel der Erfindung ist es ferner, ein zur Herstellung einer solchen Halblei
terspeichereinrichtung geeignetes Verfahren anzugeben.
Die vorrichtungsseitige Lösung der gestellten Aufgabe findet sich im kenn
zeichnenden Teil des Patentanspruchs 1. Dagegen sind verfahrensseitige
Lösungen der gestellten Aufgabe den kennzeichnenden Teilen der neben
geordneten Patentansprüche 8, 20 und 23 zu entnehmen.
Eine Halbleiterspeichereinrichtung nach der Erfindung enthält eine
Mehrzahl von Speicherzellen, die in matrixförmiger Weise angeordnet
sind. Jede der Speicherzellen enthält einen Übertragungstransistor
(Schalttransistor) aus einer Gateelektrode, einem Gateisolationsfilm,
einem Sourcebereich und einem Drainbereich. Darüber hinaus weist jede
der Speicherzellen einen Ladungsspeicherkondensator auf, der mit dem
Schalttransistor verbunden ist und einen Speicherknoten, einen dielek
trischen Film und eine Plattenelektrode besitzt. Der Speicherknoten des
Ladungsspeicherkondensators besteht unter anderem aus einer zylindri
schen oder kastenförmigen unteren Elektrode, die oberhalb des Übertra
gungstransistors liegt, wobei die zylindrische oder kastenförmige untere
Elektrode auf der auf dem Übertragungstransistor vorhandenen Isola
tionsschicht ruht und durch diese hindurch entweder mit dem Sourcebe
reich oder mit dem Drainbereich des Übertragungstransistors verbunden
ist, während außerdem zum Speicherknoten des Ladungsspeicherkon
densators noch eine als Abdeckung oder Deckel dienende obere Elektrode
gehört, die auf bzw. oberhalb der unteren Elektrode zu liegen kommt und
mit der unteren Elektrode verbunden ist.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterspeichereinrichtung nach
der Erfindung zeichnet sich durch folgende Schritte aus:
- - Bildung eines Übertragungstransistors auf einem Halbleitersub strat, der einen Gateisolationsfilm, eine Gateelektrode, einen Sourcebe reich und einen Drainbereich aufweist;
- - Bildung einer ersten Isolationsschicht auf der gesamten freiliegen den Oberfläche der resultierenden Struktur einschließlich des Übertra gungstransistors;
- - selektives Ätzen der ersten Isolationsschicht, um entweder den Sourcebereich oder den Drainbereich des Übertragungstransistors freizu legen;
- - Aufbringen einer ersten Leitungsschicht auf die gesamte freiliegen de Oberfläche der resultierenden Struktur;
- - selektives Ätzen der ersten Leitungsschicht, derart, daß Stufen in der ersten Leitungsschicht erhalten werden;
- - selektives Aufbringen einer Isolationsschicht auf die erste Lei tungsschicht, derart, daß die erste Leitungsschicht partiell unbedeckt bleibt;
- - Bildung einer zweiten Leitungsschicht auf der gesamten freiliegen den Oberfläche der resultierenden Struktur, derart, daß die zweite Lei tungsschicht bereichsweise in Kontakt mit der ersten Leitungsschicht steht;
- - Strukturieren der zweiten Leitungsschicht mit Hilfe eines vorbe stimmten Speicherknotenmusters;
- - Entfernen der Isolationsschicht, die auf der ersten Leitungsschicht liegt; und
- - Strukturieren der ersten Leitungsschicht unter Zuhilfenahme des Speicherknotenmusters.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung
näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1a bis 1g Querschnittsansichten zur Erläuterung eines Verfah
rens zur Herstellung einer konventionellen Halbleiter
speichereinrichtung mit einem eine zylindrische
Struktur aufweisenden Kondensatorspeicherknoten;
Fig. 2 eine Halbleiterspeichereinrichtung nach einem ersten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht, die nur den Kondensator
speicherelektrodenteil der Halbleiterspeichereinrich
tung nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorlie
genden Erfindung zeigt;
Fig. 4a bis 4f Querschnittsansichten zur Erläuterung eines Verfah
rens zur Herstellung der Halbleiterspeichereinrich
tung nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorlie
genden Erfindung;
Fig. 5a und 5b Querschnittsansichten zur Erläuterung eines Verfah
rens zur Herstellung einer Halbleiterspeichereinrich
tung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vor
liegenden Erfindung;
Fig. 6a bis 6g Querschnittsansichten zur Erläuterung eines Verfah
rens zur Herstellung einer Halbleiterspeichereinrich
tung in Übereinstimmung mit einem dritten Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7a bis 7g Querschnittsansichten zur Erläuterung eines Verfah
rens zur Herstellung einer Halbleiterspeichereinrich
tung in Übereinstimmung mit einem vierten Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8a bis 8g Querschnittsansichten zur Erläuterung eines Verfah
rens zur Herstellung einer Halbleiterspeichereinrich
tung in Übereinstimmung mit einem fünften Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9a bis 9g Querschnittsansichten zur Erläuterung eines Verfah
rens zur Herstellung einer Halbleiterspeichereinrich
tung in Übereinstimmung mit einem sechsten Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht einer Speicherelektrode
des Kondensators der Halbleiterspeichereinrichtung
nach dem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfin
dung.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung weist eine Halbleiter
speichereinrichtung einen Kondensator auf, dessen Kondensator
speicherknoten aus einer zusammengesetzten Struktur besteht, zu der ei
ne untere Struktur mit einer zylindrischen oder kastenförmigen Form und
eine obere Struktur gehört, die im Inneren der zylindrischen oder kasten
förmigen unteren Struktur liegt. Auf diese Weise läßt sich die Kapazität
des Kondensators maximieren.
Nachfolgend wird ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin
dung unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 4f näher beschrieben.
Im allgemeinen besteht eine DRAM-Zelle aus einem Übertragungstransis
tor (Schalttransistor) und einem Ladungsspeicherkondensator. Der Über
tragungstransistor weist eine Gateelektrode, einen Gateisolationsfilm, ei
ne Sourceelektrode und eine Drainelektrode auf. Dagegen soll der La
dungsspeicherkondensator Ladungen sammeln, die er über den Übertra
gungstransistor erhält, wobei dieser Kondensator eine Speicherelektrode
aufweist, die mit der Drainelektrode oder der Sourceelektrode des Über
tragungstransistors verbunden ist.
Die Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht einer Halbleiterspeichereinrich
tung in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel der vorlie
genden Erfindung. Gemäß Fig. 2 enthält die Halbleiterspeichereinrich
tung einen Übertragungstransistor, gebildet durch eine Gateelektrode 13,
einen Gateisolationsfilm 12 und einen Sourcebereich bzw. Drainbereich
S/D. Zur Halbleiterspeichereinrichtung gehört ferner ein oberhalb des
Übertragungstransistors liegender Speicherkondensator, wobei zwischen
dem Speicherkondensator und dem Übertragungstransistor ein Isola
tionsfilm 14 vorhanden ist. Der Speicherkondensator ist dabei mit der
Sourceelektrode oder der Drainelektrode des Übertragungstransistors
elektrisch verbunden. Erfindungsgemäß weist der Speicherkondensator
eine zylindrische oder kastenförmige untere Struktur auf, die mit der
Sourceelektrode oder der Drainelektrode des Übertragungstransistors in
Kontakt steht, sowie eine als Abdeckung dienende obere Struktur im Inne
ren und oberhalb der unteren Struktur.
Die Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Kondensatorspeicher
elektrodenteils der Halbleiterspeichereinrichtung in Übereinstimmung
mit dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie zu erkennen ist,
weist der Kondensator eine zylindrische oder kastenförmige Struktur 16
auf (untere Struktur), und eine als Abdeckung dienende Struktur 19 (obe
re Struktur), die zusammen eine Kondensatorspeicherelektrode ergeben.
Hierdurch läßt sich die wirksame Kondensatorfläche maximal vergrößern,
was zu einer maximalen Kapazität pro Substratflächenbereich führt.
Die Fig. 4a bis 4f zeigen Querschnitte zur Erläuterung eines Verfahrens
zur Herstellung der Halbleiterspeichereinrichtung nach dem ersten Aus
führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In Übereinstimmung mit diesem Verfahren wird zunächst ein Feldoxidfilm
11 mit einer Dicke von 400 Nanometern (4000 Å) auf einem Halbleitersub
strat 100 gebildet, und zwar durch einen herkömmlichen LOCOS-Prozeß
(lokale Oxidation von Silicium), um einen Elementeisolationsbereich
durch den Feldoxidfilm 11 und einen aktiven Bereich auf dem Halbleiter
substrat 100 zu erhalten, wie die Fig. 4a erkennen läßt. Auf die gesamte
freiliegende Oberfläche der so erhaltenen Struktur wird dann ein Gate
oxidfilm 12 mit einer Dicke von 10 bis 20 Nanometern (100 bis 200 Å) gebil
det, und zwar durch einen Oxidationsprozeß.
Sodann wird eine mit Verunreinigungen dotierte Polysiliciumschicht mit
einer Dicke von 300 bis 400 Nanometern (3000 bis 4000 Å) auf die gesamte
freiliegende Oberfläche der so erhaltenen Struktur aufgebracht, wozu ein
Chemical-Vapor-Deposition-Verfahren (CVD-Verfahren) durchgeführt
wird. Die Polysiliciumschicht wird anschließend strukturiert, und zwar
unter Verwendung eines geeigneten Gateelektrodenmusters, um auf diese
Weise eine Gateelektrode 13 zu erhalten.
Unter Verwendung der Gateelektrode 13 als Maske werden Verunreini
gungsionen, z. B. As⁺-Ionen, in einen freiliegenden Bereich des Halbleiter
substrats 100 implantiert, und zwar mit einer Konzentration von 10¹⁴ bis
10¹⁵ cm-3 sowie bei einer Beschleunigungsenergie von 60 bis 80 KeV. An
schließend erfolgt ein Temperungsschritt, wodurch ein Verunreinigungs
diffusionsbereich vom n-Typ entsteht, der als Sourceelektrode bzw. Drain
elektrode S/D dient.
Auf diese Weise wird ein Übertragungs- bzw. Schalttransistor erhalten,
der aus der Gateelektrode 13, dem Gateisolationsfilm 12 und den Source- und
Drainelektroden S/D besteht.
Auf die gesamte freiliegende Oberfläche der so erhaltenen Struktur und
auch auf den Übertragungstransistor wird ein erster Isolationsfilm 14 auf
gebracht, der entweder ein Oxidfilm oder ein Nitridfilm ist. Diese Filmbil
dung kann durch einen CVD-Prozeß oder durch einen LPCVD-Prozeß
(Low-Pressure-Chemical-Vapor-Deposition-Prozeß) erfolgen. Danach
wird der erste Isolationsfilm 14 selektiv geätzt, und zwar durch Anwen
dung eines photolithographischen Prozesses, um auf diese Weise eine
Kontaktöffnung 15 im Film 14 zu erhalten, durch die die Sourceelektrode
oder die Drainelektrode des Übertragungstransistors freigelegt wird.
Wie die Fig. 4b erkennen läßt, wird anschließend auf der gesamten freilie
genden Oberfläche der so erhaltenen Struktur und auch auf der ersten Iso
lationsschicht 14 eine erste leitende Schicht 16 gebildet, die eine dotierte
amorphe Siliciumschicht oder eine dotierte Polysiliciumschicht sein
kann, welche eine Dicke von 300 bis 500 Nanometern (3000 bis 5000 Å)
aufweist. Dabei kann die erste leitende Schicht 16 durch einen LPCVD-
Prozeß bei Temperaturen im Bereich von 520 bis 620°C und unter der Be
dingung erzeugt werden, daß ein Gas aus SiH₄ oder Si₂H₆ sowie ein Gas
aus PH₃ verwendet werden. Zu diesem Zeitpunkt wird die Dicke der ersten
leitenden Schicht so gewählt, daß sie die Kontaktöffnung 15 ausfüllt. Vor
zugsweise ist die Dicke der ersten leitenden Schicht 16 größer als der Radi
us der Kontaktöffnung 15. Die Dicke der Schicht 16 kann aber auch größer
als der Durchmesser der Kontaktöffnung 15 sein.
Anschließend wird eine zweite Isolationsschicht 17, die beispielsweise aus
einem Oxidfilm oder aus einem Nitridfilm besteht, mit einer Dicke von etwa
100 Nanometern (1000 Å) auf die erste leitende Schicht 16 aufgebracht,
wobei wiederum ein CVD-Prozeß oder ein plasmaverstärkter CVD-Prozeß
(PECVD-Prozeß) zum Einsatz kommen kann.
Sodann wird gem. Fig. 4c die zweite Isolationsschicht 17 mit einem Photo
resistfilm abgedeckt. Dieser Photoresistfilm wird dann auf photolithogra
phischem Wege strukturiert, um ein gewünschtes Photoresistmuster PR1
zu erhalten. Unter Verwendung des Photoresistmusters PR1 als Maske
werden dann die zweite Isolationsschicht 17 und die erste leitende Schicht
16 selektiv geätzt, und zwar durch ein anisotropes Trockenätzverfahren,
beispielsweise durch ein reaktives Ionenätzverfahren (RIE-Verfahren).
Das Ätzen der zweiten Isolationsschicht 17 erfolgt unter Verwendung
eines CF₄ und H₂ enthaltenden Gases. Auf der anderen Seite wird die erste
leitende Schicht 16, die aus der Siliciumschicht besteht, unter Verwen
dung eines Gases geätzt, das z. B. CCl₂ und O₂ enthält. Wie in Fig. 4c dar
gestellt ist, wird die erste leitende Schicht 16 bis zu einer vorbestimmten
Tiefe weggeätzt, um eine Stufe zu erhalten, die in Übereinstimmung mit
der Höhe einer jeden Seitenwand einer zylindrischen oder kastenförmigen
Struktur steht, die noch zu bilden ist, wobei ein Teil der ersten leitenden
Schicht 16 noch verbleibt, um einen Boden der zylindrischen bzw. kasten
förmigen Struktur zu formen.
Anschließend wird das Photoresistmuster PR1 entfernt, wie in Fig. 4d ge
zeigt ist. Auf die gesamte freiliegende Oberfläche der so erhaltenen Struk
tur wird dann eine dritte Isolationsschicht aufgebracht, bestehend aus
einem Oxidfilm oder aus einem Nitridfilm. Diese dritte Isolationsschicht
erhält eine Dicke von 100 Nanometern (1000 Å) und wird durch einen CVD-
Prozeß oder durch einen PECVD-Prozeß gebildet. Anschließend wird die
resultierende Struktur einem Rückätzprozeß unterworfen, und zwar ohne
Verwendung einer Maske, um Seitenwandstücke 18 an den Seitenoberflä
chen der zweiten Isolationsschicht 17 und der ersten leitenden Schicht 16
zu erhalten.
Auf die gesamte freiliegende Oberfläche der so erhaltenen Struktur wird
eine zweite leitende Schicht 19 aufgebracht, bestehend aus einer Silicium
schicht, wobei die zweite leitende Schicht 19 eine Dicke von 100 Nanome
tern (1000 Å) aufweist und durch einen LPCVD-Prozeß hergestellt wird.
Sodann wird die zweite leitende Schicht 19 mit einem anderen Photoresist
film bedeckt, wie in Fig. 4e gezeigt ist. Dieser Photoresistfilm wird dann auf
photolithographischem Wege strukturiert, und zwar unter Verwendung
eines vorbestimmten Kondensatorspeicherelektrodenmusters als Maske,
um ein Photoresistmuster PR2 zu erhalten.
Unter Verwendung des Photoresistmusters PR2 als Maske wird die zweite
leitende Schicht 19 selektiv geätzt, um auf diese Weise die zweite Isola
tionsschicht 17 freizulegen. Sodann werden die zweite Isolationsschicht
17 und die Seitenwandstücke 18 entfernt, und zwar unter Anwendung
eines Naßätzprozesses. Besteht die zweite Isolationsschicht 17 aus dem
Oxidfilm, so kommt während des Ätzschrittes eine HF enthaltende Lösung
zum Einsatz. Besteht dagegen die zweite Isolationsschicht 17 aus dem Nitridfilm,
so wird während des Ätzschrittes eine Phosphorsäure (H₃PO₄)
enthaltende Lösung verwendet.
Sodann wird ein Teil der ersten leitenden Schicht 16, freigelegt nach Ent
fernung der zweiten Isolationsschicht 17 und der Seitenwandstücke 18,
selektiv geätzt, wobei das Photoresistmuster PR2 als Maske verwendet
wird.
Wie die Fig. 4f erkennen läßt, wird anschließend das Photoresistmuster
PR2 entfernt. Im Ergebnis wird eine Kondensatorspeicherelektrode 20 er
halten, zu der eine zylindrische oder kastenförmige untere Struktur ge
hört, die aus der ersten leitenden Schicht 16 besteht, und zu der ferner ei
ne als Abdeckung dienende obere Struktur gehört, die mit einem unteren
Teil versehen ist, welcher im Inneren der unteren Struktur sitzt, wobei die
obere Struktur durch die zweite leitende Schicht 19 gebildet ist, die rund
oder rechteckförmig bzw. quadratisch in der Flächenausdehnung sein
kann, entsprechend der Ausdehnung der unteren Struktur 16.
Sodann wird auf die gesamte Oberfläche der Kondensatorspeicherelektro
de 20 ein dielektrischer Kondensatorfilm 21 aufgebracht. Danach wird
auf dem dielektrischen Kondensatorfilm 21 eine Schicht aus leitendem
Material gebildet, um eine Kondensatorplattenelektrode 22 zu erhalten.
Mit anderen Worten liegt jetzt eine Halbleiterspeichereinrichtung nach
dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit der in Fig. 2 gezeigten
Struktur vor.
Die Fig. 5a und 5b zeigen Querschnittsansichten zur Erläuterung eines
Verfahrens zur Herstellung einer Halbleiterspeichereinrichtung in Über
einstimmung mit einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er
findung. Dabei sind in den Fig. 5a und 5b gleiche Elemente wie in den Fig.
4a bis 4f mit denselben Bezugszeichen versehen.
In Übereinstimmung mit diesem zweiten Herstellungsverfahren wird ein
Photoresistfilm PR1 auf eine zweite Isolationsschicht 17 aufgebracht, die
hergestellt wird, nachdem dieselben Schritte wie in den Fig. 4a bis 4c des
ersten Ausführungsbeispiels ausgeführt worden sind. Die Bildung des
Photoresistfilms PR1 erfolgt ebenfalls in derselben Weise wie beim ersten
Ausführungsbeispiel. Der Photoresistfilm PR1 wird dann auf photolitho
graphischem Wege strukturiert, um ein vorbestimmtes Photoresistmuster
(nicht dargestellt) zu erhalten. Unter Verwendung des Photoresistmusters
als Maske wird die zweite Isolationsschicht 17 selektiv geätzt, und zwar
durch ein anisotropes Trockenätzverfahren, das z. B. ein RIE-Verfahren
sein kann. Dies dient zur Freilegung einer ersten leitenden Schicht 16, die
unterhalb der zweiten Isolationsschicht 17 liegt, wie in Fig. 5a zu erkennen
ist. Das Ätzen der zweiten Isolationsschicht 17 erfolgt unter Verwendung
eines Ätzgases, das CF₄ und H₂ enthält. Anschließend wird die erste lei
tende Schicht 16 isotrop geätzt, und zwar durch Anwendung eines isotro
pen Ätzverfahrens und danach anisotrop geätzt durch Anwendung eines
anisotropen Ätzverfahrens, so daß eine Unterschneidung bzw. Stufe an
jeder Seitenwand im Inneren der zylindrischen Struktur erhalten wird, wie
in Fig. 5b dargestellt ist. Im Anschluß daran werden dieselben Schritte wie
in den Fig. 4d bis 4f des ersten Ausführungsbeispiels ausgeführt, um einen
Kondensator für eine Halbleiterspeichereinrichtung in Übereinstimmung
mit dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zu er
halten.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel kann die erste leitende Schicht 16 auch
nur isotrop geätzt werden. Auch in diesem Fall werden anschließend die
weiteren und bereits oben erwähnten Schritte ausgeführt.
Die Fig. 6a bis 6g sind Querschnittsansichten zur Erläuterung eines Ver
fahrens zur Herstellung einer Halbleiterspeichereinrichtung in Überein
stimmung mit einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin
dung. Dabei sind in den Fig. 6a bis 6g gleiche Elemente wie in den Fig. 4a
bis 4f mit denselben Bezugszeichen versehen.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird zunächst ein Feldoxidfilm 11
zur Elementisolation mit einer Dicke von 400 Nanometern (4000 Å) durch
ein herkömmliches LOCOS-Verfahren auf einem Halbleitersubstrat 100
gebildet, um einen Elementeisolationsbereich und einen aktiven Bereich
zu definieren, wie in Fig. 6a zu erkennen ist. Auf die gesamte freiliegende
Oberfläche der so erhaltenen Struktur wird anschließend ein Gateoxidfilm
12 mit einer Dicke von 10 bis 20 Nanometern (100 bis 200 Å) hergestellt,
und zwar durch einen Oxidationsprozeß.
Anschließend wird auf die gesamte freiliegende Oberfläche der so erhalte
nen Struktur durch ein CVD-Verfahren eine mit Verunreinigungen dotier
te Polysiliciumschicht aufgebracht, und zwar mit einer Dicke von 300 bis
400 Nanometern (3000 bis 4000 Å). Diese Polysiliciumschicht wird struk
turiert, und zwar unter Verwendung eines geeigneten Gateelektrodenmu
sters, um auf diese Weise eine Gateelektrode 13 zu erhalten.
Unter Verwendung der Gateelektrode 13 als Maske werden Verunreinigungsionen,
z. B. As⁺-Ionen, in einen freiliegenden Teil des Halbleitersub
strats 100 implantiert, und zwar mit einer Konzentration von 10¹⁴ bis
10¹⁵ cm-3 sowie bei einer Beschleunigungsenergie von 60 bis 80 KeV. An
schließend erfolgt ein Temperungsschritt, wodurch Verunreinigungsdif
fusionsbereiche vom n-Typ entstehen, die als Source- und Drainelektro
den S/D dienen.
Im Ergebnis wird somit ein Übertragungstransistor (Schalttransistor) er
halten, der aus der Gateelektrode 13, dem Gateisolationsfilm 12 und den
Source- und Drainelektroden S/D besteht.
Auf die gesamte freiliegende Oberfläche der so erhaltenen Struktur und
auch auf den Übertragungstransistor wird sodann ein erster Isolations
film 14 aufgebracht, der aus einem Oxidfilm oder aus einem Nitridfilm be
steht, wozu ein CVD-Prozeß oder ein LPCVD-Prozeß durchgeführt werden.
Im Anschluß daran wird der erste Isolationsfilm 14 selektiv geätzt, und
zwar auf photolithographischem Wege, um eine Kontaktöffnung 15 zu er
halten, durch die die Sourceelektrode oder die Drainelektrode des Über
tragungstransistors freigelegt wird.
In einem nachfolgenden Schritt wird eine erste leitende Schicht 16 aus
einer dotierten amorphen Siliciumschicht oder einer dotierten Polysilici
umschicht mit einer Dicke von 300 bis 500 Nanometern (3000 bis 5000 Å)
auf die gesamte freiliegende Oberfläche der resultierenden Struktur und
auch auf die erste Isolationsschicht 14 aufgebracht, und zwar mit einem
LPCVD-Prozeß, wie in Fig. 6b gezeigt ist. Die Bildung der ersten leitenden
Schicht 16 wird bei einer Temperatur im Bereich von 520 bis 620°C ausge
führt und unter der Bedingung, daß ein Gas aus SiH₄ oder Si₂H₆ und ein
Gas aus PH₃ verwendet werden. Zu dieser Zeit wird die Dicke der ersten
leitenden Schicht 16 so bestimmt, daß durch die erste leitende Schicht 16
die Kontaktöffnung 15 gefüllt wird. Vorzugsweise ist die Dicke der ersten
leitenden Schicht 16 größer als der Radius der Kontaktöffnung 15. Die
Dicke der ersten leitenden Schicht 16 kann aber auch größer als der
Durchmesser der Kontaktöffnung 15 sein.
Sodann wird ein Photoresistfilm auf die erste leitende Schicht 16 aufge
bracht, wie in Fig. 6c dargestellt ist. Dieser Photoresistfilm wird auf photo
lithographischem Wege strukturiert, um ein vorbestimmtes Photoresist
muster PR1 zu erhalten. Unter Verwendung des Photoresistmusters PR1
als Maske wird dann die erste leitende Schicht 16 selektiv geätzt, und zwar
durch ein anisotrop es Trockenätzverfahren, beispielsweise durch ein RIE-
Verfahren. Beim Ätzen der ersten leitenden Schicht 16, die aus der Silici
umschicht besteht, wird dabei ein Gas verwendet, das CCl₂ und O₂ ent
hält. Gemäß Fig. 4c wird die erste leitende Schicht 16 bis zu einer vorbe
stimmten Tiefe weggeätzt, um eine Stufe zu erhalten, die in Übereinstim
mung mit der Höhe einer jeden Seitenwand einer zylindrischen Struktur
steht, die noch zu bilden ist, wobei ein Teil der ersten leitenden Schicht 16
noch verbleibt, um einen Boden der zylindrischen Struktur zu erhalten.
Danach wird das Photoresistmuster PR1 entfernt, wie die Fig. 6d erkennen
läßt. Auf die gesamte freiliegende Oberfläche der resultierenden Struktur
wird eine zweite Isolationsschicht 17 aufgebracht, die beispielsweise
einen Oxidfilm oder einen Nitridfilm enthalten kann, wobei die Dicke der
zweiten Isolationsschicht 17 im Bereich von etwa 100 Nanometern (1000
Å) liegt. Die zweite Isolationsschicht 17 kann ebenfalls durch einen CVD-
Prozeß oder durch einen PECVD-Prozeß gebildet werden. Ein weiterer Pho
toresistfilm wird sodann auf der zweiten Isolationsschicht 17 gebildet. Der
Photoresistfilm wird auf photolitographischem Wege strukturiert, um ein
vorbestimmtes Photoresistmuster PR3 zu erhalten.
Unter Verwendung des Photoresistmusters PR3 als Maske wird die zweite
Isolationsschicht 17 selektiv geätzt, um die erste leitende Schicht 16 be
reichsweise freizulegen, wie in Fig. 6e gezeigt ist. Dann wird das Muster
PR3 entfernt. Auf die gesamte freiliegende Oberfläche der resultierenden
Struktur wird eine zweite leitende Schicht 19 aufgebracht, die eine dotiert
Siliciumschicht mit einer Dicke von etwa 100 Nanometern (1000 Å) sein
kann. Auch diese Schicht 19 kann z. B. durch ein LPCVD-Verfahren gebil
det werden.
Anschließend wird ein anderer Photoresistfilm auf die zweite leitende
Schicht 19 aufgebracht, und zwar gemäß Fig. 6f. Dieser Photoresistfilm
wird auf photolithographischem Wege strukturiert, wobei als Maske ein
vorbestimmtes Kondensatorspeicherelektrodenmuster verwendet wird,
um auf diese Weise ein Photoresistmuster PR2 zu erhalten.
Unter Verwendung des Photoresistmusters PR2 als Maske wird die zweite
leitende Schicht 19 selektiv geätzt, um auf diese Weise die zweite Isola
tionsschicht 17 bereichsweise freizulegen. Anschließend wird die gesamte
zweite Isolationsschicht 17 durch einen Naßätzprozeß entfernt. Besteht
die zweite Isolationsschicht 17 aus dem Oxidfilm, so kommt während des
Ätzschrittes eine HF enthaltende Ätzlösung zum Einsatz. Besteht dagegen
die zweite Isolationsschicht 17 aus dem Nitridfilm, so wird während des
Ätzschrittes eine Phosphorsäure (H₃PO₄) enthaltende Lösung als Ätzlö
sung verwendet.
Ein Teil der ersten leitenden Schicht 16, freigelegt nach der Beseitigung
der zweiten Isolationsschicht 17, wird dann selektiv geätzt, und zwar un
ter Verwendung des Photoresistmusters PR2 als Maske, wie in Fig. 6g dar
gestellt ist. Anschließend wird das Photoresistmuster PR2 entfernt. Im Er
gebnis wird eine Kondensatorspeicherelektrode 20 erhalten, zu der eine
zylindrische untere Struktur gehört, welche aus der ersten leitenden
Schicht 16 besteht, und zu der ferner eine als Abdeckung dienende obere
Struktur gehört, welche mit einem unteren Teil versehen ist, der im Inne
ren der unteren Struktur sitzt, wobei die obere Struktur durch die zweite
leitende Schicht 19 gebildet ist. Im Anschluß daran wird ein dielektrischer
Kondensatorfilm auf die gesamte Oberfläche der Kondensatorspeicher
elektrode 20 aufgebracht. Danach wird auf den dielektrischen Kondensa
torfilm 21 leitendes Material aufgebracht bzw. niedergeschlagen, um eine
Kondensatorplattenelektrode 22 zu erhalten. Der Kondensator einer Halb
leiterspeichereinrichtung in Übereinstimmung mit dem dritten Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist somit fertiggestellt. Auch
hier können die Zylinderstrukturen durch kastenförmige bzw. rechteckige
ersetzt werden.
Die Fig. 7a bis 7g zeigen Querschnittsansichten zur Erläuterung eines
Verfahrens zur Herstellung einer Halbleiterspeichereinrichtung in Über
einstimmung mit einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er
findung. Dabei sind in den Fig. 7a bis 7g gleiche Elemente wie in den Fig. 4a
bis 4f mit denselben Bezugszeichen versehen.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Übertragungstransistor
(Schalttransistor) durch eine Gateelektrode 13, einen Gateisolationsfilm
12 und Source-/Drainelektroden S/D gebildet, und zwar auf einem Halb
leitersubstrat 100 und in derselben Weise wie im ersten bis dritten Aus
führungsbeispiel. Auf die gesamte freiliegende Oberfläche der resultieren
den Struktur sowie auf den Übertragungstransistor wird dann ein erster
Isolationsfilm 14 aufgebracht, der ein Oxidfilm oder ein Nitridfilm sein
kann. Dabei wird der erste Isolationsfilm 14 durch einen CVD-Prozeß oder
durch einen LPCVD-Prozeß hergestellt. Anschließend wird der erste Isola
tionsfilm 14 selektiv weggeätzt, und zwar auf photolitographischem Wege,
um eine Kontaktöffnung 15 zu erhalten, durch die hindurch die
Sourceelektrode oder die Drainelektrode des Übertragungstransistors
freigelegt wird.
Gemäß Fig. 7a wird sodann eine erste leitende Schicht 16 aus einer dotier
ten amorphen Siliciumschicht oder einer dotierten Polysiliciumschicht
mit einer Dicke von 300 bis 500 Nanometern (3000 bis 5000 Å) auf die ge
samte freiliegende Oberfläche der resultierenden Struktur und auch auf
die erste Isolationsschicht 14 mit Hilfe eines LPCVD-Prozesses aufge
bracht. Die Bildung der ersten leitenden Schicht 16 wird bei Temperaturen
im Bereich von 520 bis 620°C ausgeführt und unter der Bedingung, daß
ein Gas aus SiH₄ oder Si₂H₆ und ein Gas aus PH₃ verwendet werden. Zu
dieser Zeit wird die Dicke der ersten leitenden Schicht 16 so bestimmt, daß
durch die erste leitende Schicht 16 die Kontaktöffnung 15 ausgefüllt ist.
Vorzugsweise kann die leitende Schicht 16 größer sein als der Radius der
Kontaktöffnung 15 oder auch größer als der Durchmesser der Kontaktöff
nung 15.
Sodann wird ein Photoresistfilm auf die erste leitende Schicht 16 aufge
bracht. Der Photoresistfilm wird auf photolithographischem Wege struk
turiert, um ein vorbestimmtes Photoresistmuster PR4 zu erhalten. Unter
Verwendung des Photoresistmusters PR4 als Maske wird die erste leitende
Schicht 16 selektiv geätzt, und zwar durch einen anisotropen Trockenätz
prozeß, beispielsweise durch einen RIE-Prozeß. Dabei wird die erste lei
tende Schicht 16 bis zu einer vorbestimmten Tiefe weggeätzt, ohne also
vollständig weggeätzt zu werden, so daß sie Stufen aufweist.
Im Anschluß daran, wird das Photoresistmuster PR 4 entfernt, wie in Fig.
7b zu erkennen ist. Auf die gesamte freiliegende Oberfläche der so erhalte
nen Struktur wird eine Isolationsschicht aufgebracht, die beispielsweise
einen Oxidfilm oder einen Nitridfilm enthält, und zwar mit einer Dicke von
etwa 100 Nanometern (1000 Å) sowie durch einen CVD-Prozeß oder durch
einen PECVD-Prozeß. Anschließend wird die Isolationsschicht einem
Rückätzprozeß unterworfen, wobei keine Maske verwendet wird, um auf
diese Weise erste Seitenwandstücke 23 an den Seiten der Stufen der ersten
leitenden Schicht 16 zu erhalten.
Unter Verwendung der ersten Seitenwandstücke 23 als Maske wird die
erste leitende Schicht 16 bis zu einer vorbestimmten Tiefe weggeätzt, wo
bei die Tiefe der Höhe der jeweiligen Seitenwände einer noch zu bildenden
zylindrischen Struktur entspricht, wie in 7c gezeigt ist.
Auf die gesamte freiliegende Oberfläche der resultierenden Struktur wird
sodann eine andere Isolationsschicht aufgebracht, die beispielsweise ein
Oxidfilm oder ein Nitridfilm sein kann, wobei diese andere Isolations
schicht eine Dicke von etwa 100 Nanometern (1000 Å) aufweist und durch
einen CVD-Prozeß oder durch einen PECVD-Prozeß gebildet wird, und
zwar gemäß Fig. 7d. Danach wird die Isolationsschicht einem Rückätzpro
zeß unterworfen, wobei keine Maske verwendet wird, so daß zweite Seiten
wandstücke 24 erhalten werden, und zwar im Bereich der Stufen der er
sten leitenden Schicht 16, also jeweils rechts und links von den Seiten
wandstücken 23.
Sodann wird auf die gesamte freiliegende Oberfläche der resultierenden
Struktur, z. B. mittels eines LPCVD-Prozesses gem. Fig. 7e eine zweite lei
tende Schicht 19 aufgebracht, die eine Dicke von 100 Nanometern (1000 Å)
aufweist und eine dotierte Siliciumschicht sein kann. Diese zweite leiten
de Schicht 19 wird anschließend gem. 7f mit einem weiteren Photoresist
film bedeckt. Dieser Photoresistfilm wird auf photolithographischem Wege
strukturiert, und zwar unter Verwendung eines vorbestimmten Konden
satorspeicherelektrodenmusters als Maske, um auf diese Weise ein Photo
resistmuster PR2 zu erhalten.
Unter Verwendung des Photoresistmusters PR2 als Maske wird die zweite
leitende Schicht 19 selektiv geätzt. Sodann werden die ersten Seitenwand
stücke 23 und die zweiten Seitenwandstücke 24 durch einen Naßätzpro
zeß entfernt. Bestehen die Seitenwandstücke 23 und 24 aus Oxidfilmen,
so wird während des Ätzschrittes eine HF enthaltende Ätzlösung verwen
det. Bestehen dagegen die Seitenwandstücke 23 und 24 aus Nitridfilmen,
so kommt im Ätzschritt eine Phosphorsäure (H₃PO₄) enthaltende Lösung
als Ätzlösung zum Einsatz.
Sodann wird ein Teil der ersten leitenden Schicht 16, die nach Entfernen
der Seitenwandstücke 23 und 24 freiliegt, selektiv geätzt, wobei das Pho
toresistmuster PR2 als Ätzmaske verwendet wird. Die erste leitende
Schicht 16 und die zweite leitende Schicht 19 sind jetzt nur noch unter
halb des Photoresistmusters PR2 vorhanden.
Anschließend wird gemäß Fig. 7g das Photoresistmuster PR2 entfernt. Im
Ergebnis wird eine Kondensatorspeicherelektrode 20 erhalten, zu der eine
zylindrische untere Struktur gehört, die durch die erste leitende Schicht
16 gebildet wird. Zur Kondensatorspeicherelektrode 20 gehört ferner eine
als Abdeckung dienende obere Struktur, die einen unteren Teil aufweist,
der im Inneren der unteren Struktur sitzt, wobei die obere Struktur durch
die zweite leitende Schicht 19 gebildet wird. Im Anschluß daran wird ein
dielektrischer Kondensatorfilm 21 auf die gesamte Oberfläche der Kon
densatorspeicherelektrode 20 aufgebracht. Danach wird auf den dielektri
schen Kondensatorfilm 21 leitendes Material aufgebracht bzw. niederge
schlagen, um eine Kondensatorplattenelektrode 22 zu erhalten. Die Her
stellung eines Kondensators einer Halbleiterspeichereinrichtung in Über
einstimmung mit dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er
findung ist damit beendet.
Die Fig. 8a bis 8g zeigen Querschnittsansichten zur Erläuterung eines
Verfahrens zur Herstellung einer Halbleiterspeichereinrichtung in Über
einstimmung mit einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er
findung. Dabei sind in den Fig. 8a bis 8g gleiche Elemente wie in den Fig. 4a
bis 4f mit denselben Bezugszeichen versehen.
In Übereinstimmung mit diesem Verfahren wird auf einem Halbleitersub
strat 100 in derselben Weise wie beim ersten bis dritten Ausführungsbei
spiel ein Übertragungstransistor (Schalttransistor) hergestellt, bestehend
aus einer Gateelektrode 13, einem Gateisolationsfilm 12 und
Source/Drainelektroden S/D. Auf die gesamte freiliegende Oberfläche der
resultierenden Struktur und auf den Übertragungstransistor wird so
dann ein erster Isolationsfilm 14 aufgebracht, der ein Oxidfilm oder ein Ni
tridfilm sein kann und der durch ein CVD-Verfahren oder durch ein
LPCVD-Verfahren hergestellt wird. Anschließend wird der erste Isola
tionsfilm 14 selektiv geätzt, und zwar auf photolithographischem Wege,
um eine Kontaktöffnung 15 zu erhalten, durch die die Sourceelektrode
oder die Drainelektrode des Übertragungstransistors freigelegt wird.
Sodann wird auf die gesamte freiliegende Oberfläche der resultierenden
Struktur sowie auf die erste Isolationsschicht 14 eine erste leitende
Schicht 16 mit einer Dicke von 300 bis 500 Nanometern (3000 bis 5000 Å)
sowie durch einen LPCVD-Prozeß aufgebracht, wie die Fig. 8a erkennen
läßt. Diese erste leitende Schicht 16 kann eine dotierte amorphe Silicium
schicht oder eine dotierte Polysiliciumschicht sein. Die Bildung der ersten
leitenden Schicht 16 erfolgt bei einer Temperatur im Bereich von 520 bis
620°C unter der Bedingung, daß ein Gas aus SiH₄ oder Si₂H₆ und ein Gas
aus PH₃ verwendet werden. Zu dieser Zeit ist die Dicke der ersten leitenden
Schicht 16 so bestimmt, daß durch die erste leitende Schicht 16 die Kon
taktöffnung 15 ausgefüllt wird. Vorzugsweise ist die Dicke der ersten lei
tenden Schicht 16 größer als der Radius der Kontaktöffnung 15 oder grö
ßer als deren Durchmesser.
Sodann wird ein Photoresistfilm auf die erste leitende Schicht 16 aufge
bracht. Der Photoresistfilm wird auf photolithographischem Wege struk
turiert, um ein vorbestimmtes Photoresistmuster PR4 zu erhalten. Dies
kommt oberhalb der Öffnung zu liegen. Unter Verwendung des Photore
sistmusters PR4 als Maske wird sodann die erste leitende Schicht 16 se
lektiv geätzt, und zwar bis herab zu einer vorbestimmten Tiefe, ohne daß
die Schicht 16 vollständig weggeätzt wird, so daß in ihr Stufen entstehen.
Danach wird das Photoresistmuster PR4 entfernt, wie in Fig. 8b zu erken
nen ist. Auf die gesamte freiliegende Oberfläche der resultierenden Struk
tur wird ein Nitridfilm 25 als Isolationsschicht aufgebracht, und zwar mit
einer Dicke von etwa 100 Nanometern (1000 Å) sowie durch einen CVD-
Prozeß oder durch einen PECVD-Prozeß. Auf den Nitridfilm 25 wird ein an
derer Photoresistfilm aufgebracht, um ein vorbestimmtes Photoresistmu
ster PR5 zu erhalten. Unter Verwendung des Photoresistmusters PR5 als
Maske wird der Nitridfilm 25 selektiv weggeätzt, um auf diese Weise einen
vorbestimmten Bereich der ersten leitenden Schicht 16 freizulegen. Dabei
liegt dieser vorbestimmte Bereich oberhalb der Öffnung 15.
Unter Verwendung des verbleibenden Teils des Nitridfilms 25 als Maske
wird der freigelegte Bereich der ersten leitenden Schicht 16 selektiv geätzt,
und zwar bis herab zu einer vorbestimmten Tiefe, sowie unter Anwendung
eines anisotropen Ätzprozesses, wie in Fig. 8c zu erkennen ist.
Eine zweite leitende Schicht 19 aus dotiertem Silicium wird sodann mit
einer Dicke von etwa 100 Nanometern (1000 Å) auf die gesamte freiliegende
Oberfläche der resultierenden Struktur aufgebracht, und zwar ebenfalls
durch einen LPCVD-Prozeß, wie in Fig. 8d gezeigt ist. Auch andere Nieder
schlagsverfahren können hier zum Einsatz kommen.
Danach wird ein weiterer Photoresistfilm auf die zweite leitende Schicht 19
aufgebracht, und zwar gemäß Fig. 8e. Dieser Photoresistfilm wird dann auf
photolithographischem Wege strukturiert, und zwar unter Verwendung
eines vorbestimmten Kondensatorspeicherelektrodenmusters als Maske,
um ein Photoresistfilmmuster PR6 zu erhalten. Unter Verwendung des
Photoresistmusters PR6 als Maske werden die zweite leitende Schicht 19
und der Nitridfilm 25 durch ein Trockenätzverfahren anisotrop geätzt,
derart, daß Seitenwandstücke im Bereich der Stufen der ersten leitenden
Schicht 16 erhalten werden. Diese Seitenwandstücke tragen das Bezugs
zeichen 25A. Die zweite leitende Schicht 19 und der Nitridfilm 25 verblei
ben daher nur noch unterhalb des Musters PR6.
Anschließend wird die erste leitende Schicht 16 bis herab zu einer vorbe
stimmten Tiefe weggeätzt, wobei das Photoresistmuster PR6 und die Sei
tenwandstücke 25A als Masken verwendet werden. Dies ist in Fig. 8f zu er
kennen. Dabei wird der Bereich der Schicht 16, der zwischen der Maske
PR6 und den Seitenwandstücken 25A liegt, nicht vollständig weggeätzt,
während der Bereich der Schicht 16 rechts neben den Seitenwandstücken
25A in Fig. 8e bis herab zur Schicht 14 weggeätzt werden kann.
Sodann werden gemäß Fig. 8g die Seitenwandstücke 25A und der Nitrid
film 25, der sich noch zwischen der zweiten leitenden Schicht 19 und der
ersten leitenden Schicht 16 befindet, durch einen Naßätzprozeß entfernt.
Im Ergebnis wird eine Kondensatorspeicherelektrode 20 erhalten, die eine
doppelt zylindrische Struktur aufweist.
Auf die gesamte Oberfläche der Kondensatorspeicherelektrode 20 wird ein
dielektrischer Kondensatorfilm aufgebracht, und zwar in derselben und
bereits zuvor beschriebenen Weise. Auf den dielektrischen Kondensator
film wird dann leitendes Material aufgebracht bzw. niedergeschlagen, um
eine Kondensatorplattenelektrode zu erhalten. Die Herstellung des Kon
densators der Halbleiterspeichereinrichtung nach dem fünften Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist somit beendet.
Die Fig. 9a bis 9g zeigen Querschnittsansichten zur Erläuterung eines
Verfahrens zur Herstellung einer Halbleiterspeichereinrichtung in Über
einstimmung mit einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Da
bei sind in den Fig. 9a bis 9g gleiche Elemente wie in den Fig. 4a bis 4f mit
denselben Bezugszeichen versehen.
In Übereinstimmung mit diesem Verfahren wird in derselben Weise wie bei
den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen auf einem Halbleitersub
strat 100 ein Übertragungstransistor (Schalttransistor) hergestellt, be
stehend aus einer Gateelektrode 13, einem Gateisolationsfilm 12 und
Source/Drainbereichen S/D. Auf die gesamte freiliegende Oberfläche der
resultierenden Struktur sowie auf den Schalttransistor wird anschließend
ein erster Isolationsfilm 4 aufgebracht, der ein Oxidfilm oder ein Nitridfilm
sein kann. Dabei wird dieser erste Isolationsfilm durch ein CVD-Verfahren
oder durch ein LPCVD-Verfahren hergestellt. Anschließend wird der erste
Isolationsfilm 14 selektiv geätzt, und zwar auf photolithographischem
Wege, um eine Kontaktöffnung 15 zu erhalten, durch die die Sourceelek
trode oder die Drainelektrode des Übertragungstransistors freigelegt wird.
Entsprechend der Fig. 9a wird eine erste leitende Schicht 16 aus dotiertem
amorphem Silicium oder aus dotiertem Polysilicium mit einer Dicke von
etwa 100 Nanometern (1000 Å) auf die gesamte freiliegende Oberfläche der
resultierenden Struktur aufgebracht, also auch auf die erste Isolations
schicht 14, und zwar durch einen LPCVD-Prozeß. Die Bildung der ersten
leitenden Schicht 16 erfolgt bei einer Temperatur von 520 bis 620°C unter
der Bedingung, daß ein Gas aus SiH₄ oder Si₂H₆ und ein Gas aus PH₃ ver
wendet werden. Auf die geamte freiliegende Oberfläche der resultierenden
Struktur wird eine andere Isolationsschicht 26 aus einem Oxidfilm oder
einem Nitridfilm aufgebracht, und zwar mit einer Dicke von 100 Nanome
tern (1000 Å) sowie ebenfalls durch einen CVD-Prozeß oder durch einen
LPCVD-Prozeß.
Sodann wird die Isolationsschicht 26 gemäß Fig. 9b durch einen Photore
sistfilm abgedeckt. Dieser Photoresistfilm wird auf photolithographi
schem Wege strukturiert, um ein vorbestimmtes Photoresistmuster PR7
oberhalb der Öffnung 15 zu erhalten. Unter Verwendung des Photoresist
muster PR7 als Maske wird schließlich die Isolationsschicht 26 selektiv
geätzt.
Im Anschluß daran wird die erste leitende Schicht 16 selektiv weggeätzt,
und zwar durch einen anisotropen Ätzprozeß sowie unter Verwendung des
Photoresistmusters PR7 als Maske. Dadurch wird die Schicht 14 bereichs
weise freigelegt. Sodann wird das Photoresistmuster PR7 entfernt, wie Fig.
9c erkennen läßt.
Auf die gesamte freiliegende Oberfläche der resultierenden Struktur wird
eine zweite leitende Schicht 19 aus einer dotierten Siliciumschicht mit
einer Dicke von etwa 100 Nanometern (1000 Å) aufgebracht, und zwar z. B.
unter Durchführung eines LPCVD-Prozesses, wie in Fig. 9d dargestellt ist.
Danach wird die zweite leitende Schicht 19 gemäß Fig. 9e mit einem ande
ren Photoresistfilm abgedeckt. Dieser Photoresistfilm wird auf photolitho
graphischem Wege strukturiert, um ein Photoresistmuster PR8 zu erhal
ten, das in der Größe schmaler ist als der verbleibende Teil des Isolations
films 26. Das Muster PR8 reicht also nicht bis zum Rand des Films 26.
Unter Verwendung des Photoresistmusters PR8 als Maske wird die zweite
leitende Schicht 19 so geätzt, daß der Isolationsfilm 26 partiell freigelegt
wird, wobei gleichzeitig Seitenwandstücke 19A an den Seitenoberflächen
des Isolationsfilms 26 erhalten werden. Diese Seitenwandstücke 19A be
stehen aus Teilen der zweiten leitenden Schicht 19. Dabei liegen die Sei
tenwandstücke 19A auch an den Seiten der ersten leitenden Schicht 16,
wie die Fig. 9e erkennen läßt.
Entsprechend der Fig. 9f wird sodann das Photoresistmuster PR8 entfernt.
Sodann wird der Isolationsfilm 26 durch einen Naßätzprozeß entfernt, wie
in Fig. 9g dargestellt ist. Im Ergebnis wird eine Kondensatorspeicherelek
trode 20 erhalten, zu der eine zylindrische untere Struktur gehört, die aus
der ersten leitenden Schicht 16 und aus den Seitenwandstücken 19A
besteht, die mit der ersten leitenden Schicht 16 elektrisch verbunden sind.
Zur Kondensatorspeicherelektrode 20 gehört ferner die als Abdeckung
dienende obere Struktur aus der zweiten leitenden Schicht 19.
Die Fig. 10 zeigt eine perspektivische Ansicht der Speicherelektrode 20 von
Fig. 9g. Wie in Fig. 10 zu erkennen ist, ist die obere bzw. zweite leitende
Schicht 19 partiell mit der unteren bzw. ersten leitenden Schicht 16 ver
bunden, und zwar über die Seitenwandstücke 19a, die ihrerseits mit der
ersten leitenden Schicht 16 verbunden sind. Hier ist die untere Struktur
16, 19A kastenförmig ausgebildet, der Deckel 19 rechteckig bzw. quadra
tisch.
Auf die gesamte Oberfläche der Kondensatorspeicherelektrode 20 wird ein
dielektrischer Kondensatorfilm aufgebracht, und zwar in derselben Weise
wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen. Auf diesen die
lektrischen Kondensatorfilm wird leitendes Material aufgebracht bzw. nie
dergeschlagen, um eine Kondensatorplattenelektrode zu erhalten. Auf
diese Weise wird ein Kondensator einer Halbleiterspeichereinrichtung
nach dem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung fer
tiggestellt.
Wie oben beschrieben, bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine
Halbleiterspeichereinrichtung mit einem Kondensator, der einen Konden
satorspeicherknoten aus einer zusammengesetzten Struktur aufweist, zu
der eine untere Struktur mit zylindrischer Form und eine Deckelstruktur
bzw. obere Struktur gehören, die mit der unteren Struktur verbunden ist.
Durch diese Struktur läßt sich der dreidimensionale Raum besser zur
Erhöhung der Kapazität des Kondensators ausnutzen.
Claims (26)
1. Halbleiterspeichereinrichtung mit einer Mehrzahl von Speicherzel
len, die in Form einer Matrix angeordnet sind und jeweils einen Übertra
gungstransistor aus einer Gateelektrode (13), einem Gateisolationsfilm
(12), einem Sourcebereich (S) sowie Drainbereich (D) und ferner einen La
dungsspeicherkondensator aufweisen, der durch einen Speicherknoten,
einen dielektrischen Film (21) und eine Plattenelektrode (22) gebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherknoten des Ladungsspeicher
kondensators eine zylindrische oder kastenförmige untere Elektrode (16)
aufweist, die sich oberhalb des Übertragungstransistors sowie auf einer
Isolationsschicht (14) befindet, welche auf dem Übertragungstransistor
liegt, wobei die zylindrische oder kastenförmige untere Elektrode (16)
durch die Isolationsschicht (14) hindurch entweder mit dem Sourcebe
reich oder mit dem Drainbereich des Übertragungstransistors verbunden
ist, und daß ferner der genannte Speicherknoten eine obere Elektrode (19)
aufweist, die auf der unteren Elektrode (16) liegt und mit dieser verbunden
ist.
2. Halbleiterspeichereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die obere Elektrode (19) und die untere Elektrode (16) des
Speicherknotens zwischen sich wenigstens bereichsweise einen Raum
definieren bzw. freilassen.
3. Halbleiterspeichereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die obere Elektrode (19) des Speicherknotens einen zentra
len und mit der unteren Elektrode (16) verbundenen Bereich sowie ferner
einen äußeren Bereich aufweist, der gegenüber der unteren Elektrode (16)
isoliert ist.
4. Halbleiterspeichereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die obere Elektrode (19) des Speicherknotens einen gegen
über der unteren Elektrode (16) isolierten Zentralbereich sowie einen
äußeren Bereich aufweist, der mit der unteren Elektrode (16) verbunden
ist.
5. Halbleiterspeichereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die obere Elektrode (19) des Speicherknotens eine planare
Abmessung aufweist, die nicht größer ist als diejenige der unteren Elek
trode (16).
6. Halbleiterspeichereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die obere Elektrode (19) des Speicherknotens einen plana
ren äußeren Bereich und einen gekrümmten Zentralbereich aufweist, wel
cher mit der unteren Elektrode (16) verbunden ist.
7. Halbleiterspeichereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die obere Elektrode (19) des Speicherknotens einen zentra
len Bereich, einen äußeren Bereich und wenigstens eine Stufe zwischen
dem zentralen Bereich und dem äußeren Bereich aufweist.
8. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterspeichereinrichtung,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- - Bildung eines Übertragungstransistors auf einem Halbleitersub strat (100), der einen Gateisolationsfilm (12), eine Gateelektrode (13), ei nen Sourcebereich (S) und einen Drainbereich (D) aufweist;
- - Bildung einer ersten Isolationsschicht (14) auf der gesamten freilie genden Oberfläche der resultierenden Struktur einschließlich des Über tragungstransistors;
- - selektives Ätzen der ersten Isolationsschicht (14), um entweder den Sourcebereich oder den Drainbereich des Übertragungstransistors freizu legen;
- - Aufbringen einer ersten Leitungsschicht (16) auf die gesamte freilie gende Oberfläche der resultierenden Struktur;
- - selektives Ätzen der ersten Leitungsschicht (16), derart, daß Stufen in der ersten Leitungsschicht (16) erhalten werden;
- - selektives Aufbringen einer Isolationsschicht (17) auf die erste Lei tungsschicht (16), derart, daß die erste Leitungsschicht (16) partiell unbe deckt bleibt;
- - Bildung einer zweiten Leitungsschicht (19) auf der gesamten freilie genden Oberfläche der resultierenden Struktur, derart, daß die zweite Lei tungsschicht (19) bereichsweise in Kontakt mit der ersten Leitungsschicht (16) steht;
- - Strukturieren der zweiten Leitungsschicht (19) mit Hilfe eines vor bestimmten Speicherknotenmusters;
- - Entfernen der Isolationsschicht (17), die auf der ersten Leitungs schicht (16) liegt; und
- - Strukturieren der ersten Leitungsschicht (16) unter Zuhilfenahme des Speicherknotenmusters.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schritt zum selektiven Ätzen der ersten Leitungsschicht (16) folgende wei
tere Schritte umfaßt:
- - Bildung einer Isolationsschicht auf der ersten Leitungsschicht (16);
- - Strukturieren der Isolationsschicht auf photolithographischem Wege zwecks Bildung eines vorbestimmten Isolationsschichtmusters; und
- - Ätzen eines Zentralbereichs der ersten Leitungsschicht (16) bis zu einer vorbestimmten Tiefe sowie unter Verwendung des Isolationsschicht musters als Maske.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das
Ätzen des Zentralbereichs der ersten Leitungsschicht (16) unter Anwen
dung eines anisotropen Trockenätzprozesses durchgeführt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das
Ätzen des Zentralbereichs der ersten Leitungsschicht (16) unter Anwen
dung eines isotropen Ätzprozesses ausgeführt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das
Ätzen des Zentralbereichs der ersten Leitungsschicht (16) unter Anwen
dung einer Kombination aus einem anisotropen Ätzprozeß und einem iso
tropen Ätzprozeß ausgeführt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schritt zur selektiven Bildung des Isolationsfilms auf der ersten Leitungs
schicht folgende Schritte umfaßt:
- - Bildung einer zweiten Isolationsschicht auf der ersten Leitungs schicht;
- - Strukturieren der zweiten Isolationsschicht durch einen photo lithographischen Prozeß zwecks Bildung eines vorbestimmten Isolations schichtmusters;
- - Ätzen eines Zentralbereichs der ersten Leitungsschicht bis herab zu einer vorbestimmten Tiefe sowie unter Verwendung des Isolations schichtmusters als Maske;
- - Bildung einer dritten Isolationsschicht auf der gesamten freiliegen den Oberfläche der resultierenden Struktur; und
- - Zurückätzen der resultierenden Struktur, um Seitenwandstücke an den Seitenoberflächen der zweiten Isolationsschicht und der ersten Leitungsschicht durch diesen Rückätzvorgang zu erhalten.
14. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schritt zum selektiven Ätzen der ersten Leitungsschicht folgende Schritte
umfaßt:
- - Bildung eines Photoresistfilms auf der ersten Leitungsschicht;
- - Strukturieren des Photoresistfilms auf photolithographischem Wege zwecks Bildung eines vorbestimmten Photoresistmusters; und
- - Ätzen eines Zentralbereichs der ersten Leitungsschicht bis herab zu einer vorbestimmten Tiefe unter Verwendung des Photoresistmusters als Maske.
15. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schritt zu selektiven Bildung des Isolationsfilms auf der ersten Leitungs
schicht folgende Schritte umfaßt:
- - Bildung einer zweiten Isolationsschicht auf der gesamten freilie genden Oberfläche der resultierenden Struktur nach Bildung der Stufen innerhalb der ersten Leitungsschicht; und
- - selektives Ätzen der zweiten Isolationsschicht unter Heranziehung eines photolithographischen Prozesses.
16. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schritt zum selektiven Ätzen der ersten Leitungsschicht folgende weitere
Schritte umfaßt:
- - Bildung eines Photoresistfilms auf der ersten Leitungsschicht;
- - Strukturieren des Photoresistfilms auf photolithographischem Wege zwecks Bildung eines vorbestimmten Photoresistmusters;
- - Ätzen eines äußeren Bereichs der ersten Leitungsschicht bis herab zu einer vorbestimmten Tiefe unter Verwendung des Photoresistmusters als Maske;
- - Bildung einer Isolationsschicht auf der gesamten freiliegenden Oberfläche der resultierenden Struktur;
- - Zurückätzen der resultierenden Struktur, so daß Seitenwand stücke an den Seitenoberflächen der ersten Leitungsschicht infolge des Zurückätzens erhalten werden; und
- - Ätzen der ersten Leitungsschicht unter Verwendung der Seiten wandstücke als Ätzmaske.
17. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schritt zur selektiven Bildung der Isolationsschicht auf der ersten Lei
tungsschicht folgende Schritte umfaßt:
- - Bildung eines Photoresistfilms auf der ersten Leitungsschicht;
- - Strukturieren des Photoresistfilms auf photolithographischem Wege zwecks Bildung eines vorbestimmten Photoresistmusters;
- - Ätzen eines äußeren Bereichs der ersten Leitungsschicht bis herab zu einer vorbestimmten Tiefe unter Verwendung des Photoresistmusters als Ätzmaske;
- - Bildung einer Isolationsschicht auf der gesamten freiliegenden Oberfläche der resultierenden Struktur;
- - Zurückätzen der Isolationsschicht auf der resultierenden Struktur, derart, daß erste Seltenwandstücke an den Seitenoberflächen der ersten leitenden Schicht infolge des Zurückätzens entstehen;
- - Ätzen der ersten leitenden Schicht bis herab zu einer vorbestimm ten Tiefe unter Verwendung der ersten Seitenwandstücke als Ätzmaske, um auf diese Weise Stufen in der ersten Leitungsschicht zu erhalten;
- - Bildung einer anderen Isolationsschicht auf der gesamten freilie genden Oberfläche der resultierenden Struktur; und
- - Zurückätzen der anderen Isolationsschicht auf der resultierenden Struktur, derart, daß zweite Seitenwandstücke im Bereich der Stufen der ersten Leitungsschicht entstehen.
18. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schritt zur Entfernung der Isolationsschicht, die auf der ersten Leitungs
schicht gebildet wird, durch einen Naßätzprozeß realisiert wird.
19. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch folgende
Schritte:
- - Bildung eines dielektrischen Kondensatorfilms (21) auf der gesam ten freiliegenden Oberfläche der resultierenden Struktur nach Strukturie rung der ersten Leitungsschicht durch das Speicherknotenmuster; und
- - Aufbringen eines leitenden Materials auf den dielektrischen Kon densatorfilm zwecks Bildung einer Kondensatorplattenelektrode (22).
20. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterspeichereinrichtung,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- - Bildung eines Übertragungstransistors auf einem Halbleitersub strat (100), der einen Gateisolationsfilm (12), eine Gateelektrode (13), ei nen Sourcebereich (S) und einen Drainbereich (D) aufweist;
- - Bildung einer ersten Isolationsschicht (14) auf der gesamten freilie genden Oberfläche der resultierenden Struktur sowie auf dem Übertra gungstransistor;
- - selektives Ätzen der ersten Isolationsschicht (14), um entweder den Sourcebereich (S) oder den Drainbereich (D) des Übertragungstransistors freizulegen;
- - Aufbringen einer ersten leitenden Schicht (16) auf die gesamte frei liegende Oberfläche der resultierenden Struktur,
- - selektives Ätzen eines äußeren Bereichs der ersten leitenden Schicht, um Stufen in der ersten leitenden Schicht (16) zu erhalten;
- - Bildung einer Isolationsschicht auf der ersten leitenden Schicht (16);
- - selektives Ätzen der auf der ersten leitenden Schicht (16) liegenden Isolationsschicht, derart, daß ein Zentralbereich der ersten leitenden Schicht (16) freigelegt wird;
- - Ätzen der ersten leitenden Schicht (16) bis herab zu einer vorbe stimmten Tiefe, wobei die auf der ersten leitenden Schicht (16) liegende Isolationsschicht als Maske verwendet wird;
- - Bildung einer zweiten leitenden Schicht (19) auf der gesamten frei liegenden Oberfläche der resultierenden Struktur;
- - Aufbringen eines Photoresistfilms auf die zweite leitende Schicht (19) und Strukturieren des Photoresistfilms auf photolithographischem Wege zwecks Bildung eines vorbestimmten Photoresistmusters;
- - anisotropes Trockenätzen der zweiten leitenden Schicht (19) und der auf der ersten leitenden Schicht (16) liegenden Isolationsschicht unter Verwendung des Photoresistmusters als Maske, um auf diese Weise Sei tenwandstücke (25A) im Bereich der Stufen der ersten leitenden Schicht (16) zu erhalten;
- - Ätzen der ersten leitenden Schicht (16) unter Verwendung des Pho toresistmusters (PR6) und der Seitenwandstücke (25A) als Masken;
- - Entfernen des Photoresistmusters (PR6); und
- - Entfernen des verbleibenden Isolationsfilms (25), der auf der ersten leitenden Schicht (16) liegt, sowie Entfernen der Seitenwandstücke (25A).
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die auf
der ersten leitenden Schicht zu liegen kommende Isolationsschicht aus ei
nem Nitridfilm besteht bzw. einen solchen enthält.
22. Verfahren nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch folgende
weitere Schritte:
- - Bildung eines dielektrischen Kondensatorfilms auf der gesamten freiliegenden Oberfläche der resultierenden Struktur nach Entfernen des verbleibenden Isolationsfilms (25) und der Seitenwandstücke (25A); und
- - Aufbringen von leitendem Material auf den dielektrischen Konden satorfilm zwecks Bildung einer Kondensatorplattenelektrode (22).
23. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterspeichereinrichtung,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- - Bildung eines Übertragungstransistors auf einem Halb leitersubstrat (100), der einen Gateisolationsfilm (12), eine Gateelektrode (13), einen Sourcebereich (S) und einen Drainbereich (D) aufweist;
- - Bildung einer ersten Isolationsschicht (14) auf der gesamten freilie genden Oberfläche der resultierenden Struktur sowie auf dem Übertra gungstransistor;
- - selektives Ätzen der ersten Isolationsschicht (14), um dadurch den Sourcebereich (S) oder den Drainbereich (D) des Übertragungstransistors freizulegen;
- - Bildung einer ersten leitenden Schicht (16) auf der gesamten freilie genden Oberfläche der resultierenden Struktur;
- - Aufbringen einer Isolationsschicht (26) auf die erste leitende Schicht (16);
- - selektives Ätzen eines äußeren Bereichs dieser Isolationsschicht (26), die auf der ersten leitenden Schicht (16) liegt;
- - Ätzen der ersten leitenden Schicht (16), wobei die auf der ersten lei tenden Schicht (16) liegende Isolationsschicht (26) als Maske verwendet wird;
- - Bildung einer zweiten leitenden Schicht (19) auf der gesamten frei liegenden Oberfläche der resultierenden Struktur;
- - Aufbringen eines Photoresistfilms auf die zweite leitende Schicht (19) und Strukturieren des Photoresistfilms auf photolithographischem Wege zwecks Bildung eines Photoresistmusters (PR8) mit in der Substrat ebene liegenden Abmessungen, die geringer sind als entsprechende Ab messungen des verbleibenden Teils der auf der ersten leitenden Schicht (16) liegenden Isolationsschicht (26);
- - anisotropes Trockenätzen der zweiten leitenden Schicht (19) unter Verwendung des Photoresistmusters (PR8) als Maske, derart, daß die auf der ersten leitenden Schicht (16) liegende Isolationsschicht (26) nur zum Teil freigelegt wird, während sich gleichzeitig Seitenwandstücke (19A) aus der zweiten leitenden Schicht (19) an den Seitenoberflächen der auf der ersten leitenden Schicht (16) liegenden Isolationsschicht (26) sowie auch an den Seitenflächen der ersten leitenden Schicht (16) bilden;
- - Entfernen des Photoresistmuster (PR8); und
- - Entfernen des auf der ersten leitenden Schicht (16) liegenden Isola tionsfilms (26).
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die
zweite leitende Schicht (19) bereichsweise über einen Teil der Seitenwand
stücke (19A) mit der ersten leitenden Schicht (16) verbunden ist.
25. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schritt zur Entfernung der auf der ersten leitenden Schicht (16) liegenden
Isolationsschicht (26) durch einen Naßätzprozeß ausgeführt wird.
26. Verfahren nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch folgende weite
re Schritte:
- - Bildung eines dielektrischen Kondensatorfilms auf der gesamten freiliegenden Oberfläche der resultierenden Struktur nach Entfernen des verbleibenden Isolationsfilms (26); und
- - Aufbringen von leitendem Material auf den dielektrischen Konden satorfilm zwecks Bildung einer Kondensatorplattenelektrode (22).
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