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ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK
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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Halbleiterbauelementen.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere die Herstellung
einer Schutzzelle, die vorteilhafterweise eine Struktur des Halbleiterbauelements
von anderen benachbarten Strukturen trennt und schützt.
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Wie
in der Technik bekannt ist, werden bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen
verschiedene Prozesse verwendet. Einige dieser Prozesse können dem
Wesen der eingesetzten Verfahren nach außerhalb des spezifischen Herstellungsbereichs
unbeabsichtigte/unerwünschte
Effekte aufweisen. Beispielsweise verwenden mehrere Herstellungsprozesse
einen isotropen Ätzprozeß. Wie in
der Technik bekannt ist, entfernt ein isotroper Ätzprozeß Material in allen Richtungen.
Zudem kann es schwierig sein, die Tiefe von der durch solche isotropen Ätzprozesse
durchgeführten Ätzung zu
steuern. Somit kann sich die Ätzung
in einer Richtung oder in einer Tiefe über die hinaus erstrecken,
die für
die Ausbildung des Bauelements, auf das sich das isotrope Ätzen bezieht,
erforderlich oder nützlich
ist.
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Ein
Beispiel eines derartigen Prozesses findet man bei der Herstellung
von Mikrokavitäten.
Mikrokavitäten
und ihre Herstellung sind in der Technik bekannt. Sie werden in
Verbindung mit Halbleiterbauelementen wie etwa elektrisch durchschmelzbaren Sicherungen
ausgebildet. Bei einer typischen elektrisch durchschmelzbaren Sicherung
ist der Sicherungsabschnitt in der Regel aus einem Material ausgebildet,
das seinen Zustand von leitend zu nicht-leitend ändert, wenn ein einen vordefinierten
Schwellwert übersteigender
Strom hindurchgeschickt wird. Diese Zustandsänderung erzeugt manchmal teilchen förmiges Material.
Dementsprechend ist der Sicherungsabschnitt in der Regel in einer
dielektrischen Mikrokavität
angeordnet, das heißt
einer abgedichteten hohlen Kammer in einer dielektrischen Schicht.
Etwaiges teilchenförmiges
Material, das möglicherweise
entsteht, wenn der Sicherungsabschnitt durchgeschmolzen wird, wird
somit in der Mikrokavität
festgehalten, wodurch eine etwaige Möglichkeit einer Teilchenkontamination
der IC-Oberfläche
minimiert oder im wesentlichen eliminiert wird. Die Mikrokavität selbst
wird in der Regel in einem mehrstufigen Prozeß ausgebildet.
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Zur
Erleichterung der Erörterung
veranschaulichen 1A bis 1C einen
Prozeß nach dem
Stand der Technik zum Ausbilden einer Mikrokavität im Kontext einer elektrisch
durchgeschmolzenen Sicherung. Unter anfänglicher Bezugnahme auf 1A ist
ein Sicherungsabschnitt 102 auf einem Substrat 104 angeordnet
gezeigt. Der Sicherungsabschnitt 102 umfaßt in der
Regel einen Leiter, der aus einem geeigneten Sicherungsmaterial
wie etwa dotiertem Polysilizium oder Metall hergestellt ist. Der
Sicherungsabschnitt wird manchmal auch mit einer Siliziumnitridschicht 103 verkappt. Über dem
Sicherungsabschnitt 102 wird eine weitere Oxidschicht 106 angeordnet.
Dann wird eine Siliziumnitridschicht 108 über der
Oxidschicht 106 angeordnet.
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Über der
Siliziumnitridschicht 108 wird eine Fotolackschicht 110 angeordnet
und strukturiert, um eine Öffnung 112 auszubilden.
Mit der strukturierten Fotolackmaske 110 wird dann durch
die Siliziumnitridschicht 108 geätzt, um einen Abschnitt der
Oxidschicht 106 über
dem Sicherungsabschnitt 102 freizulegen. Wenngleich hier
eine strukturierte Fotolackmaske gezeigt ist, können andere Verfahren verwendet
werden, um durch die Siliziumnitridschicht 108 zu ätzen und
einen Abschnitt der Oxidschicht 106 freizulegen. Nach dem
Ausbilden einer Öffnung
in der Siliziumnitridschicht 108 wird eine nachfolgende
isotrope Ätzung
durchgeführt,
um die Mikrokavität
herzustellen. Beim Ätzen
der Mikrokavität
wird bevorzugt ein Ätzprozeß eingesetzt,
der sowohl für
das Linermaterial des Sicherungsabschnitts 102 als auch
der Siliziumnitridschicht 108 selektiv ist. Offensichtlich fungiert
bei einem derartigen Prozeß die
Siliziumnitridschicht 108 als eine Hartmaske während des
isotropen Ätzens.
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In 1B wurde
die Mikrokavität 114 aus der
Oxidschicht 106 isotrop durch die Öffnung in der Siliziumnitridschicht 108 herausgeätzt. Nach
der Ausbildung der Mikrokavität 114 wird
die Öffnung
in der Siliziumnitridschicht 108 mit Plugmaterial 116 abgedichtet,
während
die Mikrokavität 114 hohl
gelassen wird, wodurch der Sicherungsabschnitt 102 innerhalb
der Mikrokavität 114 abgedichtet
wird.
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Aufgrund
des isotropen Wesens des Prozesses ist es schwierig, das Ausmaß zu steuern,
in dem sich die Ätzung
in die Oxidschicht 106 hineinerstreckt. Ohne das Schritte
ergriffen werden, um das Gegenteil sicherzustellen, können somit
der Sicherung benachbarte Strukturen 118 von der Ätzung beeinflußt werden,
wie in 1C dargestellt, was möglicherweise
dazu führt,
daß die
benachbarten Strukturen beschädigt
werden oder unbrauchbar werden. Um eine solche Beschädigung zu
vermeiden kann der Prozeß eine
präzise
zeitliche Steuerung und ein präzises
Anhalten der Ätzdauer
beinhalten. Dies erfordert eine genaue Überwachung des Ätzprozesses und
ist Fehlern unterworfen. Auch liegen benachbarte Strukturen in der
Regel in einer Entfernung von der Sicherung, die als ausreichend
bestimmt ist, um zu vermeiden, daß jene Strukturen durch die Ätzung beeinflußt werden.
Solche Entfernungen können
unter anderen Faktoren anhand der charakteristischen Wechselwirkungen
des Ätzprozesses
und des geätzten
Materials wie etwa der Ätzrate
bestimmt werden. Die verwendeten Entfernungen müssen groß genug sein, um die Unvorhersagbarkeit
des Prozesse und mögliche
Fehler beim Bemühen,
den Prozeß zu
steuern, zu berücksichtigen.
Die Anforderungen von solchen konservativen Entfernungen begrenzen
effektiv die Dichte, mit der Bauelemente auf dem IC ausgebildet
werden können,
wodurch die Anzahl der Bauelemente begrenzt wird, die auf den IC
aufgenommen werden können.
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Angesichts
des oben gesagten werden verbesserte Verfahren zum Ausbilden von
Mikrokavitäten
in integrierten Schaltungen erwünscht,
die vorteilhafterweise Entfernungen zwischen Halbleiterbauelementen
innerhalb der Mikrokavität
und benachbarten Bauelementen reduzieren, was ICs mit höherer Dichte
ermöglicht.
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KURZE DARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft bei einer Ausführungsform ein Verfahren zum
Schützen
eines benachbarten Bereichs, der sich neben einem auf einem Substrat
zu ätzenden
ersten Bereich befindet. Das Verfahren beinhaltet das Erzeugen einer
Mulde, die den ersten Bereich im wesentlichen umgibt, wobei der
benachbarte Bereich außerhalb
der Mulde angeordnet ist. Das Verfahren beinhaltet außerdem das
Füllen der
Mulde mit einem Material, das im wesentlichen selektiv ist gegenüber einer Ätzung, die
später
verwendet wird, um den ersten Bereich zu ätzen, wodurch eine Schutzzelle
ausgebildet wird. Es beinhaltet weiterhin das spätere Durchführen des Ätzens innerhalb des ersten
Bereichs, wobei die Schutzzelle verhindert, daß die Ätzung den benachbarten Bereich
außerhalb
der Schutzzelle ätzt.
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Bei
noch einer weiteren Ausführungsform betrifft
die Erfindung ein Verfahren zum Schützen eines ersten Bereichs
gegenüber
einem Ätzprozeß, der so
konfiguriert ist, daß er
einen benachbarten Bereich ätzt,
der sich neben dem ersten Bereich auf einem Substrat befindet. Das
Verfahren beinhaltet das Erzeugen einer Mulde, die den ersten Bereich
im wesentlichen umgibt, wobei der benachbarte Bereich außerhalb
der Mulde angeordnet ist. Das Verfahren beinhaltet außerdem das
Füllen
der Mulde mit einem Material, das im wesentlichen selektiv ist gegenüber der Ätzung, die
später
verwendet wird, um den benachbarten Bereich zu ätzen, wodurch eine Schutzzelle
ausgebildet wird. Es beinhaltet auch das spätere Durchführen des Ätzens innerhalb des benachbarten
Bereichs, wobei die Schutzzelle verhindert, daß die Ätzung den ersten Bereich innerhalb
der Schutzzelle ätzt.
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Diese
und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden unten in
der ausführlichen
Beschreibung der Erfindung und in Verbindung mit den folgenden Figuren
eingehender beschrieben.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung läßt sich
anhand der folgenden ausführlichen
Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ohne
weiteres verstehen, in denen gleiche Bezugszahlen gleiche Strukturelemente
bezeichnen. Es zeigen:
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1A eine
Querschnittsansicht einer Sicherung während des Prozesses der Herstellung
vor der Ausbildung einer Mikrokavität gemäß dem Stand der Technik,
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1B eine
Querschnittsansicht der Sicherung von 1A nach
der Ausbildung einer Mikrokavität
gemäß dem Stand
der Technik,
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1C eine
Querschnittsansicht der Sicherung von 1A nach
der Ausbildung einer Mikrokavität
einschließlich
benachbarter Strukturen, die möglicherweise
beschädigt
werden, wenn sie ungeschützt
bleiben,
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2 eine
Querschnittsansicht eines Sicherungsabschnitts einer Sicherung während des
Prozesses der Herstellung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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3 eine
Querschnittsansicht von 2 mit einer über dem Sicherungsabschnitt
liegenden Schicht aus Oxid gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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4 eine
Querschnittsansicht des Sicherungsabschnitts von 3 mit
einer in der Oxidschicht ausgebildeten Schutzzellenmulde gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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5 eine
Querschnittsansicht des Sicherungsabschnitts von 4 mit
den gefüllten
Schutzzellenmulden gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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6 eine
Querschnittsansicht des Sicherungsabschnitts von 5 mit
einer über
der Oxidschicht und der Schutzzelle liegenden Hartmaskenschicht
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7A eine Querschnittsansicht der Sicherung
von 6 mit einem Zugangsloch zum Erleichtern des isotro pen Ätzens gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7B eine
Querschnittsansicht der Sicherung von 7A mit
einer Mikrokavität
gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7C eine
Querschnittsansicht der Sicherung von 7B mit
dem gefüllten
Zugangsloch gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7D eine
Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform der Schutzzellenstruktur gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7E eine
Top-down-Ansicht der Sicherung von 7C von
oben nach unten über
die in 7C durch Linie B-B' dargestellte Ebene
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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8A eine
Top-down-Ansicht der Schutzzelle von 7D von
oben nach unten über
die in 7D durch Linie B-B' dargestellte Ebene
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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8B eine
Perspektivansicht der Sicherung von 7C gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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9 ein
Flußdiagramm
eines Verfahrens zum Ausbilden einer Sicherung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf einige wenige
veranschaulichende Ausführungsformen
davon wie in den beiliegenden Zeichnungen gezeigt ausführlich beschrieben.
In der folgenden Beschreibung sind zahlreiche spezifische Details
dargelegt, um ein gründliches
Verständnis der
vorliegenden Erfindung zu vermitteln. Es ist jedoch für den Fachmann
offensichtlich, daß die
vorliegende Erfindung ohne einige oder alle dieser spezifischen
Details praktiziert werden kann. In anderen Fällen sind wohlbekannte Prozeßstrukturen
nicht ausführlich
beschrieben worden, damit die vorliegende Erfindung nicht unnötig verschleiert
wird.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird ein verbessertes Verfahren zum Ausbilden
einer Mikrokavität
in einer integrierten Schaltung bereitgestellt. Die integrierte
Schaltung (IC) ist beispielsweise ein Speicher-IC wie etwa ein RAM
(Direktzugriffsspeicher), ein DRAM (Dynamischer Direktzugriffsspeicher)
oder ein SDRAM (Synchroner DRAM). Die integrierte Schaltung kann
auch andere Arten von Schaltungen wie etwa applikationsspezifische
IC (ASIC), eine kombinierte DRAM-Logikschaltung (eingebettetes DRAM)
oder eine beliebige andere Logikschaltung enthalten. In der Regel werden
auf dem Wafer zahlreiche integrierte Schaltungen parallel ausgebildet.
Nachdem die Verarbeitung beendet ist, wird der Wafer zersägt, um die
integrierten Schaltungen zu individuellen Chips zu vereinzeln. Die
Chips werden dann gekapselt, was zu einem Endprodukt führt, das
beispielsweise in Verbraucherprodukten wie etwa Computersystemen, Mobiltelefonen,
PDAs (personal digital assistants) und anderen Elektronikprodukten
verwendet wird.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung stellt vorteilhafterweise vor dem Ätzen der Mikrokavität eine Schutzzelle
bereit. Die Schutzzelle begrenzt den Bereich, der zum Ausbilden
der Mikrokavität
geätzt
wird, wodurch benachbarte Strukturen dichter gepackt werden können, ohne
eine Beschädigung
an den benachbarten Strukturen von dem Mikrokavitätsprozeß zu riskieren.
Auf diese Weise können
integrierte Schaltungen mit höheren
Dichten und somit mehr Bauelemente ausgebildet werden.
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Zur
Erleichterung der Erörterung
der Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung veranschaulicht 2 eine
Querschnittsansicht eines über einem
Substrat der integrierten Schaltung ausgebildeten Sicherungsabschnitts 202.
Obwohl eine Halbleitersicherung in dieser und den folgenden Figuren dargestellt
ist, versteht sich, daß die
vorliegende Erfindung in Verbindung mit einer beliebigen Art von Bauelement
verwendet werden kann. Ein Substrat 204 oder Abschnitte
davon können
aus verschiedenen, bei der Herstellung der integrierten Schaltung verwendeten
Materialien ausgebildet werden, beispielsweise Silizium oder eine über dem
Silizium liegende Oxidschicht. Analog kann ein Sicherungsabschnitt 202 aus
einem beliebigen, in der Technik bekannten Sicherungsmaterial ausgebildet
sein, beispielsweise Polysilizium, Wolframsilicid, Kupfer oder Wolfram. 3 veranschaulicht
weiterhin die Ausbildung einer Dielektrikumsschicht 302 über dem
Sicherungsabschnitt 202 und dem Substrat 204.
Die Dielektrikumsschicht 302 kann aus einem beliebigen geeigneten
dielektrischen Material ausgebildet sein, wie etwa einem Oxid, einer
Kombination von Oxiden, Bor-Phosphor-Silikatglas oder Tetraethylorthosilikat (TEOS).
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Wie
in 4 gezeigt wird gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in der Dielektrikumsschicht 302 um
den Sicherungsabschnitt 202 herum eine Mulde 402 ausgebildet.
Die Mulde 402 kann über
einen beliebigen geeigneten Prozeß ausgebildet werden, der dem
Fachmann bekannt ist, wie etwa ein anisotropes Trockenätzen. Weiterhin
erstreckt sich die Mulde 402 bevorzugt von der Oberfläche der
Dielektrikumsschicht 302 zu der Oberfläche des Substrats 204.
Wie unter Bezugnahme auf 8 ausführlicher
erörtert
wird, erstreckt sich die Mulde 402 in den Bereichen der
Mulde 402, die dem Sicherungsabschnitt 202 (nicht
gezeigt), am nächsten
liegen, bevorzugt von der Oberfläche
der Dielektrikumsschicht 302 zu der Oberfläche des
Gates (nicht gezeigt), die sich von dem Sicherungsabschnitt 202 wegerstreckt.
Außerdem
liegt die Mulde 402 in einer gewissen Entfernung vom Sicherungsabschnitt 202. Die
Entfernung zwischen Sicherungsabschnitt 202 und Mulde 402 wird
teilweise von der gewünschten Größe der Mikrokavität und der
Dichteanforderung des IC bestimmt. Beispielsweise kann die Entfernung zwischen
der Mulde und der Seite des Sicherungsabschnitts 202 unter
2 Mikrometern liegen. Nach dem Ausbeuten der Mulde 402 wird
die Mulde 402 gefüllt, um
eine Schutzzelle 502 zu bilden. Die in 5 gezeigte
Schutzzelle 502 kann mit einem beliebigen geeigneten Material
gebildet werden, das gegenüber dem
nachfolgenden Ätzen,
mit dem eine Mikrokavität um
den Sicherungsabschnitt 202 herum gebildet wird, im wesentlichen
selektiv ist. Das heißt,
das Material der Schutzzelle 502 ist bevorzugt ein Material, das
nicht gestattet, daß die
Dicke der Schutzzelle 502 während des nachfolgenden Ätzprozesses durchgeätzt wird,
der verwendet wird, um die Mikrokavität zu bilden. Die Auswahl des
entsprechenden Materials hängt
teilweise vom Wesen des nachfolgenden Mikrokavitätsätzprozesses sowie von der Dicke
der Schutzzellenschicht ab (die teilweise von den verwendeten Designregeln
abhängt).
Man beachte, daß es
nicht erforderlich ist, daß das
Material der Schutzzelle 502 während dieses nachfolgenden Ätzprozesses
absolut ungeätzt
bleibt. Als Beispiel können
Materialien, wie etwa Nitrid, Wolfram oder Polysilizium für die Schutzzelle 502 verwendet
werden.
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6 veranschaulicht
den Prozeß,
der mit der Ausbildung einer Kappungsschicht 602 fortgesetzt
wird, die über
der Dielektrikumsschicht 302 und der Schutzzelle 502 liegt.
Die Schicht 602 kann aus einem beliebigen geeigneten Material
ausgebildet werden, das gegenüber
dem Ätzprozeß, der danach für die Ausbildung
der den Sicherungsabschnitt 202 umgebenden Mikrokavität verwendet
wird, im wesentlichen selektiv ist. Das heißt, das Material der Kappungsschicht 602 ist
bevorzugt ein Material, das nicht gestattet, daß die Dicke der Kappungsschicht 602 während des
nachfolgenden Ätzprozesses durchgeätzt wird,
der verwendet wird, um die Mikrokavität zu bilden. Die Auswahl des
entsprechenden Materials hängt
teilweise vom Wesen des nachfolgenden Mikrokavitätsätzprozesses sowie von der Dicke
der Kappungsschicht 602 ab (die teilweise von den verwendeten
Designregeln abhängt).
Man beachte, daß es
nicht erforderlich ist, daß das
Material der Kappungsschicht 602 während dieses nachfolgenden Ätzprozesses
absolut ungeätzt
bleibt. Als Beispiel können
Materialien, wie etwa Nitrid, Wolfram oder Polysilizium für die Kappungsschicht 602 verwendet
werden.
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Ein
in 7A gezeigtes Zugangsloch 702 wird
in der Schicht 602 innerhalb der Grenzen der Schutzzelle 502 ausgebildet.
Das Zugangsloch 702 kann durch ein beliebiges geeignetes
Verfahren, das dem Fachmann bekannt ist, durch die Schicht 602 ausgebildet
werden, wie etwa Aufbringen einer Maske über der Schicht 602 und
das Ausführen
einer Naß-
oder Trockenätzung
unter Verwendung dieser Maske. 7B zeigt
das Ergebnis einer isotropen Ätzung,
die durch das Zugangsloch 702 ausgeführt wird, um die Mikrokavität 704 innerhalb
der Schutzzelle 502 und um den Sicherungsabschnitt 202 herum
auszubilden. Der zum Ausbilden der Mikrokavität 704 verwendete Ätzprozeß kann ein
beliebiges isotropes Ätzen
sein, das selektiv gegenüber
den Materialien ist, die zum Ausbilden des Substrats 204,
des Sicherungsabschnitts 202, der Schutzzelle 502 und der
Schicht 602 verwendet werden. Wenn als Beispiel für die obigen
Elemente SiO2, Siliziumnitrid, Polysilizium
beziehungsweise Wolfram verwendet werden, könnte eine isotrope oder Naßätzung in
der Form von gepuffertem HF verwendet werden. Obwohl 7B zeigt,
daß alles
Material der Schicht 302, das sich innerhalb der Grenzen
der Schutzzelle 502 befand, entfernt wurde, versteht es
sich, daß die Sicherung
auch ausgebildet werden kann, ohne alles Material innerhalb der
Schutzzelle 502 zu entfernen. Das Vorliegen der Schutzzelle 502 verhindert
jedoch das Ätzen
von Material außerhalb
der Schutzzelle 502 einschließlich von Material der Dielektrikumsschicht 302.
Wie in 7C gezeigt wird Plugmaterial 706 verwendet,
um das Zugangsloch 702 zur eingeschlossenen Mikrokavität 704 zu
füllen.
Jeder Prozeß und
jedes Material, die dem Fachmann bekannt sind, können verwendet werden, um das
Zugangsloch 702 zu stopfen, ohne daß es sich wesentlich in die
Mikrokavität 704 erstreckt.
Beispielsweise kann das Zugangsloch 702 durch einen Plasma-TEOS-Abscheidungsprozeß gestopft
werden.
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8A veranschaulicht
weiterhin die Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die in 7C gezeigt
ist, anhand einer Top-down-Ansicht eines Querschnitts entlang der
Linie B-B' von 7C.
Entsprechend sind die 7A bis 7C Vorderansichten
des Querschnitts entlang der Linie C-C', in 8A gezeigt.
Wie 8A zeigt, umgibt die Schutzzelle 502 im
wesentlichen den Sicherungsabschnitt 202, der ein Abschnitt
eines Gates 802 ist. Somit erzeugt die Schutzzelle 502 eine
physische Grenze zwischen der Mikrokavität 704, die sich um den
Sicherungsabschnitt 202 herum befindet, und den verbleibenden
Abschnitten der Dielektrikumsschicht 302.
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Die
Art, wie die Schutzzelle 502 im wesentlichen den Sicherungsabschnitt 202 umgibt,
läßt sich unter
Bezugnahme auf 8B näher verstehen. 8B zeigt
die Schutzzelle 502, das Gate 802 einschließlich des
Sicherungsabschnitts 202 und die über dem Substrat 204 liegende
Mikrokavität 704. Die
nicht gezeigte verbleibende Dielektrikumsschicht 302 liegt
außerhalb
der Schutzzelle 502, während
andere nicht gezeigte Schichten über
jedem der oben genannten Elemente liegen. Weil der Sicherungsabschnitt 202 ein
Abschnitt des Gates 802 ist und die Mikrokavität 704 nur
um den Sicherungsabschnitt 202 herum erwünscht ist,
erstreckt sich das Gate 802 über den Sicherungsabschnitt 202 hinaus
im wesentlichen durch die Schutzzelle 502. Bei der Ausbildung der
Mulde 402 wird somit das Ätzen im wesentlichen zu der
Oberfläche
des Gates 802 in jenen Bereichen durchgeführt, wo
sich das Gate 802 durch die Schutzzelle 502 erstreckt.
Ein Ergebnis des Ausbildens der Schutzzelle 502 besteht
darin, daß der
Sicherungsabschnitt 202 im wesentlichen von der Mikrokavität 704 umgeben
ist, und die Mikrokavität 704 ist
im wesentlichen physisch von der verbleibenden Dielektrikumsschicht 302 isoliert.
Dementsprechend können
benachbarte Bauelemente so nahe wie gewünscht an der Schutzzelle 502 positioniert
werden, ohne daß eine
Beschädigung
an den benachbarten Bauelementen riskiert wird und ohne daß ein hoher Grad
an Überwachung
des Mikrokavitätsätzprozesses
erforder lich ist. Somit können
die Bauelemente auf dem IC dichter gepackt werden.
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Bei
einer alternativen Ausführungsform
kann ein Material, das gegenüber
dem isotropen Ätzprozeß, mit dem
die Mikrokavität 704 ausgebildet
wird, nicht selektiv ist, zwischen dem Sicherungsabschnitt 202 und
dem Substrat 204 angeordnet werden. 7D zeigt
diese Ausführungsform,
bei der eine Vertiefung oder ein Graben 750 vor dem Abschalten von
dielektrischem Material 302 im Substrat 204 ausgebildet
wird. Auf diese Weise liegt dielektrisches Material 302 über und
unter dem Sicherungsabschnitt 202 vor. Während des
isotropen Ätzprozesses wird
dieses dielektrische Material sowohl von oberhalb als auch von unterhalb
des Sicherungsabschnitts 202 entfernt, wodurch eine Kavität oder ein Hohlraum
nicht nur über,
sondern auch unter dem Sicherungsabschnitt selbst ausgebildet wird. 8B ist
eine Veranschaulichung dieser Ausführungsform in Draufsicht nach
der Beendigung des isotropen Ätzens.
Es ist natürlich
zu verstehen, daß die
Kavität gegebenenfalls
möglicherweise
nur unter dem Sicherungsabschnitt 202 ausgebildet wird,
indem das zu ätzende
dielektrische Material nur unter dem Sicherungsabschnitt 202 abgeschieden
wird. Es ist außerdem
zu verstehen, daß die
Kavität
möglicherweise nur
auf einer Seite oder beiden Seiten (mit oder ohne Kavitäten über und/oder
unter dem Sicherungsabschnitt) des Sicherungsabschnitts 202 ausgebildet wird,
indem das dielektrische Material nur in dem Gebiet abgeschieden
wird, wo die Ausbildung der Kavität gewünscht ist. Jedoch sollte betont
werden, daß der
Sicherungsabschnitt 202 hier zwar gezeigt ist, um die Erörterung
zu erleichtern, daß aber
jede Struktur von der Schutzzelle der vorliegenden Erfindung geschützt werden
kann.
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Der
zum Ausbilden einer Sicherung gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendete Prozeß 900 ist in dem Flußdiagramm von 9 dargestellt.
In Schritt 902 wird ein Sicherungsabschnitt auf einem Substrat
bereitgestellt, wobei eine Oxidschicht sowohl über dem Sicherungsabschnitt
als auch über
dem Substrat liegt. Danach wird im Schritt 904 in der Oxidschicht
eine Mulde derart ausgebildet, daß sich die Mulde um den Sicherungsabschnitt
herum befindet. Die im Schritt 904 gebildete Mulde wird
dann im Schritt 906 mit Schutzzellenmaterial gefüllt, um
eine den Sicherungsabschnitt im wesentlichen umgebende Schutzzelle
zu bilden. Das Schutzzellenmaterial ist ein beliebiges geeignetes Material,
das gegenüber
einem isotropen Ätzen,
das danach im Prozeß 900 durchgeführt wird,
selektiv ist. Nach der Ausbildung der Schutzzelle im Schritt 904 und 906 wird
im Schritt 908 eine selektive Schicht über der Oxidschicht und der
Schutzzelle aus Material ausgebildet, das ebenfalls gegenüber dem
isotropen Ätzen,
das danach im Prozeß 900 durchgeführt wird,
selektiv ist. Im Schritt 910 wird ein Zugangsloch durch
die selektive Schicht gebildet, um den Abschnitt der Oxidschicht
freizulegen, der über
dem Sicherungsabschnitt und innerhalb der Schutzzellengrenzen liegt.
Durch das in Schritt 910 ausgebildete Zugangsloch wird
ein isotropes Ätzen
durchgeführt, um
die Mikrokavität
um den Sicherungsabschnitt herum und innerhalb der Schutzzelle im
Schritt 912 auszubilden. Nach dem Ausbilden der Mikrokavität wird das
Zugangsloch in der selektiven Schicht im Schritt 914 gefüllt, wodurch
die in Schritt 912 ausgebildete Mikrokavität verschlossen
wird.
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Wenngleich
die vorliegende Erfindung im Hinblick auf mehrere veranschaulichende
Ausführungsformen
beschrieben worden ist, gibt es Abänderungen, Permutationen und Äquivalente,
die in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fallen. Beispielhaft
kann die Schutzzelle zwar verwendet werden, um benachbarte Bereiche
und benachbarte Bauelemente gegenüber dem isotropen Ätzprozeß zu schützen, der
verwendet wird, um die Kavität
innerhalb der Schutzzelle auszubilden, doch ist es auch möglich, die
Schutzzelle zu verwenden, um den Bereich und/oder die Bauelemente
innerhalb der Schutzzelle zu schützen,
während
das Ätzen
außerhalb
der Schutzzelle stattfindet. Statt das Zugangsloch 702 (von 7A) in der Schicht 602 auszubilden,
kann beispielsweise ein Ätzprozeß verwendet werden,
um Abschnitte der Schicht 602 außerhalb der Schutzzelle 502 zu
entfernen. Auf diese Weise würde
der Bereich innerhalb der Schutzzelle gegenüber einem beliebigen nachfolgenden Ätzprozeß geschützt werden,
der gegenüber
den Materialien der Kappungsschicht 602 und der Schutzzelle 502 im wesentlichen
selektiv ist. Es sei auch angemerkt, daß es viele alternative Möglichkeiten
gibt, die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung
zu implementieren.