JP2000082800A - Dramキャパシタ・ストラップ - Google Patents
Dramキャパシタ・ストラップInfo
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- H10B12/03—Making the capacitor or connections thereto
- H10B12/038—Making the capacitor or connections thereto the capacitor being in a trench in the substrate
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- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
- H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body
- H01L27/10—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration
Abstract
(57)【要約】
【課題】従来のプロセスより簡単化されたプロセスでも
って、埋め込みストラップを製造するための構造及び方
法を提供することである。 【解決手段】トレンチ・キャパシタを形成する方法であ
って、基板内にトレンチを形成するステップと、トレン
チを部分的に第1導電材料で充填するステップと、第1
の導電材料上のトレンチの部分にカラー材料を付着する
ステップと、トレンチの上面の下をストラップの深さま
で、カラー材料をエッチングするステップと、トレンチ
を第2の導電材料で充填するステップとを含み、ストラ
ップの深さ及びトレンチの上面間に位置づけられた第2
の導電材料の部分は、埋め込みストラップを含むことを
特徴とする方法を含む。
って、埋め込みストラップを製造するための構造及び方
法を提供することである。 【解決手段】トレンチ・キャパシタを形成する方法であ
って、基板内にトレンチを形成するステップと、トレン
チを部分的に第1導電材料で充填するステップと、第1
の導電材料上のトレンチの部分にカラー材料を付着する
ステップと、トレンチの上面の下をストラップの深さま
で、カラー材料をエッチングするステップと、トレンチ
を第2の導電材料で充填するステップとを含み、ストラ
ップの深さ及びトレンチの上面間に位置づけられた第2
の導電材料の部分は、埋め込みストラップを含むことを
特徴とする方法を含む。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的にはトレンチ・
キャパシタと半導体トランジスタ間の電気接続の形成に
関し、特にそのような電気接続を与える埋め込みストラ
ップを形成する改良された方法に関する。
キャパシタと半導体トランジスタ間の電気接続の形成に
関し、特にそのような電気接続を与える埋め込みストラ
ップを形成する改良された方法に関する。
【0002】
【従来の技術】トレンチ記憶セル(trench sto
rage cells)は、チップ工程の間トレンチ構
造に関して得られる高度の平坦化(planarit
y)のため、DRAM製品において使われる。トレンチ
DRAM工程に関連するチャレンジの1つは、トレンチ
・キャパシタ及びアレイ・デバイス・パス・トランジス
タの拡散領域の間に電気的接続の形成することである。
rage cells)は、チップ工程の間トレンチ構
造に関して得られる高度の平坦化(planarit
y)のため、DRAM製品において使われる。トレンチ
DRAM工程に関連するチャレンジの1つは、トレンチ
・キャパシタ及びアレイ・デバイス・パス・トランジス
タの拡散領域の間に電気的接続の形成することである。
【0003】従来、図1の(F)に示されるように、”
埋め込みストラップ”120の接続は、トレンチ100
の上面とトランジスタ130の拡散領域(即ちドレイン
134)との間につくられる。埋め込みストラップ12
0の接続は、独特なリソグラフィック・パター二ング・
レベルための要件を除去する。しかしながら、埋め込み
ストラップ120を形成するために、多数のポリシリコ
ン付着、平坦化、及びエッチ・リセス・ステップが必要
とされる。
埋め込みストラップ”120の接続は、トレンチ100
の上面とトランジスタ130の拡散領域(即ちドレイン
134)との間につくられる。埋め込みストラップ12
0の接続は、独特なリソグラフィック・パター二ング・
レベルための要件を除去する。しかしながら、埋め込み
ストラップ120を形成するために、多数のポリシリコ
ン付着、平坦化、及びエッチ・リセス・ステップが必要
とされる。
【0004】より詳しく、埋め込みストラップを形成す
る従来のプロセスは、図1の(A)〜(F)に例示され
ている。(A)は、基板101中に形成されたトレンチ
100と、従来の手段によるパッド・シリコン窒化物1
04とを示す。従来の手段は、例えばリソグラフィーと
Cl2、HBr、O2、N2、及びNF3を含む混合ガ
スを用いるドライ・エッチングとであり、ドライ・エッ
チング及びSF6、CF4、O2、及びN2を含む混合
ガスを使用して、パッド窒化物の下2〜1.5μmの深
さまでエッチングする。その後、カラー誘電体酸化物1
03(2酸化シリコン又は酸窒化シリコン)が、パッド
窒化物104及びトレンチ100上に付着される。
る従来のプロセスは、図1の(A)〜(F)に例示され
ている。(A)は、基板101中に形成されたトレンチ
100と、従来の手段によるパッド・シリコン窒化物1
04とを示す。従来の手段は、例えばリソグラフィーと
Cl2、HBr、O2、N2、及びNF3を含む混合ガ
スを用いるドライ・エッチングとであり、ドライ・エッ
チング及びSF6、CF4、O2、及びN2を含む混合
ガスを使用して、パッド窒化物の下2〜1.5μmの深
さまでエッチングする。その後、カラー誘電体酸化物1
03(2酸化シリコン又は酸窒化シリコン)が、パッド
窒化物104及びトレンチ100上に付着される。
【0005】図1の(B)が示すように、カラー酸化物
は、例えばCHF3、Ar、O2、C4F8、及びCO
を部分的に含む混合ガスを用いる反応性イオン・エッチ
ング(RIE)のような異方性ドライ・エッチ・プロセ
スにおいてエッチされる。異方性ドライ・エッチ又は側
壁スペーサ・エッチは、速い速度で垂直方向の材料を取
除くが、水平方向の材料の除去はかなり遅い。それゆ
え、高い選択的異方性スペーサ・エッチは、材料をトレ
ンチの側壁に沿って残し、水平表面から材料を取除く。
は、例えばCHF3、Ar、O2、C4F8、及びCO
を部分的に含む混合ガスを用いる反応性イオン・エッチ
ング(RIE)のような異方性ドライ・エッチ・プロセ
スにおいてエッチされる。異方性ドライ・エッチ又は側
壁スペーサ・エッチは、速い速度で垂直方向の材料を取
除くが、水平方向の材料の除去はかなり遅い。それゆ
え、高い選択的異方性スペーサ・エッチは、材料をトレ
ンチの側壁に沿って残し、水平表面から材料を取除く。
【0006】図1の(C)を見ると、次にトレンチがポ
リシリコン110の第2のレベルでもって、充填され
る。ポリシリコンの第2のレベルが、次にドライ・エッ
チを用いてリセスされて0.1〜0.5μmの深さにな
る。その後(D)に示すように、カラー酸化物が、例え
ばHFのようなウエット・エッチを用いて、ポリシリコ
ン110の第2のレベルの水準までエッチされる。
リシリコン110の第2のレベルでもって、充填され
る。ポリシリコンの第2のレベルが、次にドライ・エッ
チを用いてリセスされて0.1〜0.5μmの深さにな
る。その後(D)に示すように、カラー酸化物が、例え
ばHFのようなウエット・エッチを用いて、ポリシリコ
ン110の第2のレベルの水準までエッチされる。
【0007】ポリシリコン120の第3のレベルが付着
され、構造は平坦化され、(E)に示しようにドライ・
エッチ・プロセスを用いて、パッド窒化物104の下を
リセスする。 ポリシリコン120の第3のレベルは、
トランジスタの拡散領域に接触するストラップになる。
され、構造は平坦化され、(E)に示しようにドライ・
エッチ・プロセスを用いて、パッド窒化物104の下を
リセスする。 ポリシリコン120の第3のレベルは、
トランジスタの拡散領域に接触するストラップになる。
【0008】図1の(E)に示される構造は、(F)に
例示される、例えば金属酸化物半導体電界効果トランジ
スタ(MOSFET)のようなトランジスタ130に結
合して形成される。より詳しくは、トランジスタはゲー
ト131、ゲート酸化物132、ソース領域133、ド
レイン領域134、及び浅いトレンチ分離(STI)領
域135を含む。トランジスタ130の形成プロセスは
当業者にとっては周知であり、簡潔さのため本明細書で
は説明をしない。
例示される、例えば金属酸化物半導体電界効果トランジ
スタ(MOSFET)のようなトランジスタ130に結
合して形成される。より詳しくは、トランジスタはゲー
ト131、ゲート酸化物132、ソース領域133、ド
レイン領域134、及び浅いトレンチ分離(STI)領
域135を含む。トランジスタ130の形成プロセスは
当業者にとっては周知であり、簡潔さのため本明細書で
は説明をしない。
【0009】ポリシリコン120の第3レベルは、スト
ラップを含み、ポリシリコン102・110の第1・第
2層とトランジスタ130のドレイン134との間に電
気的接続を形成する。このタイプのストラップは、埋め
込みストラップとして知られている。なぜならそれは、
基板101の上面の下に存在するからである。そのよう
な埋め込みストラップを利用することにより、半導体デ
バイスのサイズは縮小でき、また外部のストラップは必
要とされないことから半導体デバイス内部の他の構造に
ダメージを与える機会も減少する。
ラップを含み、ポリシリコン102・110の第1・第
2層とトランジスタ130のドレイン134との間に電
気的接続を形成する。このタイプのストラップは、埋め
込みストラップとして知られている。なぜならそれは、
基板101の上面の下に存在するからである。そのよう
な埋め込みストラップを利用することにより、半導体デ
バイスのサイズは縮小でき、また外部のストラップは必
要とされないことから半導体デバイス内部の他の構造に
ダメージを与える機会も減少する。
【0010】しかしながら、上で説明したように、少な
くとも3つのポリシリコン付着とエッチング・ステップ
が従来のステップとともに必要とされる。このことは、
そのような構造の生産コストを増加させる。更に、必要
とされるステップの増加のため、故障(エラー)又はコ
ンタミネーションの機会が、各追加のプロセス・ステッ
プとともに増加する。それゆえ、長い間、トレンチ・キ
ャパシタ及びトランジスタ間に埋め込みストラップ接続
を製造するために用いられるプロセスの複雑さやコスト
を削減する必要性が存在する。
くとも3つのポリシリコン付着とエッチング・ステップ
が従来のステップとともに必要とされる。このことは、
そのような構造の生産コストを増加させる。更に、必要
とされるステップの増加のため、故障(エラー)又はコ
ンタミネーションの機会が、各追加のプロセス・ステッ
プとともに増加する。それゆえ、長い間、トレンチ・キ
ャパシタ及びトランジスタ間に埋め込みストラップ接続
を製造するために用いられるプロセスの複雑さやコスト
を削減する必要性が存在する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
のプロセスより簡単化されたプロセスでもって、埋め込
みストラップを製造するための構造及び方法を提供する
ことである。
のプロセスより簡単化されたプロセスでもって、埋め込
みストラップを製造するための構造及び方法を提供する
ことである。
【0012】本発明は、ポリシリコンの全体の層を除去
するためにカラー酸化物をオーバーエッチする。より詳
しくは、本発明は、第2のポリシリコン層を付着する前
にカラー酸化物をオーバーエッチする。それゆえ本発明
でもって、第2のポリシリコン層は半導体デバイスのド
レイン領域と接触する。
するためにカラー酸化物をオーバーエッチする。より詳
しくは、本発明は、第2のポリシリコン層を付着する前
にカラー酸化物をオーバーエッチする。それゆえ本発明
でもって、第2のポリシリコン層は半導体デバイスのド
レイン領域と接触する。
【0013】よく詳しくは、本発明は、トレンチ・キャ
パシタ及び半導体トランジスタ構造の形成方法を含む。
基板内にトレンチを形成するステップと、トレンチを第
1の導電材料により部分的に充填するステップと、第1
の導電材料上のトレンチの部分にカラー材料を付着する
ステップと、トレンチの上面の下をストラップの深さま
で、カラー材料をエッチングするステップと、トレンチ
を第2の導電材料で充填するステップと、拡散領域を有
する半導体トランジスタを形成するステップと、埋め込
みストラップを半導体トランジスタの拡散領域に接続す
るステップとを含み、ストラップの深さ及びトレンチの
上面間に位置づけられた第2の導電材料の部分は、埋め
込みストラップを含むことを特徴とする方法である。
パシタ及び半導体トランジスタ構造の形成方法を含む。
基板内にトレンチを形成するステップと、トレンチを第
1の導電材料により部分的に充填するステップと、第1
の導電材料上のトレンチの部分にカラー材料を付着する
ステップと、トレンチの上面の下をストラップの深さま
で、カラー材料をエッチングするステップと、トレンチ
を第2の導電材料で充填するステップと、拡散領域を有
する半導体トランジスタを形成するステップと、埋め込
みストラップを半導体トランジスタの拡散領域に接続す
るステップとを含み、ストラップの深さ及びトレンチの
上面間に位置づけられた第2の導電材料の部分は、埋め
込みストラップを含むことを特徴とする方法である。
【0014】埋め込みストラップは、電気的に第1の導
電材料と第2の導電材料を半導体トランジスタの拡散領
域に接続する。トレンチを形成するステップは、基板を
エッチングするステップを含み深いトレンチ・キャパシ
タのための容積(dimension)を与える。カラ
ー材料をエッチングするステップは、カラー材料の異方
性ドライ反応性イオン・エッチングのステップを含む。
基板はシリコン基板を含み、カラー材料はカラー酸化物
を含み、第1導電材料はポリシリコンを含み、第2の導
電材料はポリシリコンを含む。
電材料と第2の導電材料を半導体トランジスタの拡散領
域に接続する。トレンチを形成するステップは、基板を
エッチングするステップを含み深いトレンチ・キャパシ
タのための容積(dimension)を与える。カラ
ー材料をエッチングするステップは、カラー材料の異方
性ドライ反応性イオン・エッチングのステップを含む。
基板はシリコン基板を含み、カラー材料はカラー酸化物
を含み、第1導電材料はポリシリコンを含み、第2の導
電材料はポリシリコンを含む。
【0015】本発明は、また半導体デバイスを与える。
低部断面と上部断面とを有するトレンチを有する基板
と、トレンチの底部断面に位置づけられた第1の導電層
と、トレンチの上部断面内の第1の導電層上に位置づけ
られた第2の導電層であって、ストラップ断面とそのス
トラップ断面の下のカラー断面とを有することを特徴と
する第2の導電層と、トレンチ及び第2の導電層のカラ
ー断面間に位置づけされたカラー層と、第2の導電層の
ストラップ断面に接続された半導体トランジスタとを備
え、第2の導電層のストラップ部分は、埋め込みストラ
ップを含むことを特徴とする半導体デバイスである。
低部断面と上部断面とを有するトレンチを有する基板
と、トレンチの底部断面に位置づけられた第1の導電層
と、トレンチの上部断面内の第1の導電層上に位置づけ
られた第2の導電層であって、ストラップ断面とそのス
トラップ断面の下のカラー断面とを有することを特徴と
する第2の導電層と、トレンチ及び第2の導電層のカラ
ー断面間に位置づけされたカラー層と、第2の導電層の
ストラップ断面に接続された半導体トランジスタとを備
え、第2の導電層のストラップ部分は、埋め込みストラ
ップを含むことを特徴とする半導体デバイスである。
【0016】第2の導電層は、単一結晶の同一構造を含
むことを特徴とする請求項16に記載の半導体デバイス
である。半導体トランジスタは拡散領域を含み、埋め込
みストラップは第2の導電層を拡散領域に接続する。第
1及び第2の導電層はポリシリコンを含み、カラー材料
はカラー酸化物を含む。第1の導電層は電気的に第2導
電層に接続される。
むことを特徴とする請求項16に記載の半導体デバイス
である。半導体トランジスタは拡散領域を含み、埋め込
みストラップは第2の導電層を拡散領域に接続する。第
1及び第2の導電層はポリシリコンを含み、カラー材料
はカラー酸化物を含む。第1の導電層は電気的に第2導
電層に接続される。
【0017】
【発明の実施の形態】図面特に図2の(A)を参照する
と、基板201内に形成されたトレンチ200は例示さ
れる。基板201は好ましくはシリコン基板である。ト
レンチ200は、本実施例の深いトレンチ・キャパシタ
である。しかしながら本発明は、深いトレンチ・キャパ
シタに限定されるものでなく、どんなタイプの類似のト
レンチを含むことができる。
と、基板201内に形成されたトレンチ200は例示さ
れる。基板201は好ましくはシリコン基板である。ト
レンチ200は、本実施例の深いトレンチ・キャパシタ
である。しかしながら本発明は、深いトレンチ・キャパ
シタに限定されるものでなく、どんなタイプの類似のト
レンチを含むことができる。
【0018】上で説明したように、トレンチ200は最
初は誘電体絶縁層を付着できる。次にトレンチは、導電
材料202好ましくはポリシリコンの第1の層により部
分的に充填されるが、金属又は他の導電材料を含んでも
よく、そしてパッド窒化物204例えば窒化シリコンが
形成される。当業者には周知なように、トレンチ200
は、リソグラフィー、マスク・エッチング、マスク除
去、ウエット・クリーニングを含む公知のプロセスによ
って形成される。同様に導電材料202の第1の層の形
成は、減圧化学蒸着(LPCVD)、ドライ・ポリシリ
コン・エッチングと平坦化、及び(トレンチの上部か
ら)ウエット及びドライ・ストリップ(除去)しながら
誘電体をリセスすることを含む。好ましくは、導電材料
202の第1の層は、深いトレンチ200を近似的に8
5%充填する。
初は誘電体絶縁層を付着できる。次にトレンチは、導電
材料202好ましくはポリシリコンの第1の層により部
分的に充填されるが、金属又は他の導電材料を含んでも
よく、そしてパッド窒化物204例えば窒化シリコンが
形成される。当業者には周知なように、トレンチ200
は、リソグラフィー、マスク・エッチング、マスク除
去、ウエット・クリーニングを含む公知のプロセスによ
って形成される。同様に導電材料202の第1の層の形
成は、減圧化学蒸着(LPCVD)、ドライ・ポリシリ
コン・エッチングと平坦化、及び(トレンチの上部か
ら)ウエット及びドライ・ストリップ(除去)しながら
誘電体をリセスすることを含む。好ましくは、導電材料
202の第1の層は、深いトレンチ200を近似的に8
5%充填する。
【0019】カラー酸化物203は、トレンチ200の
壁に沿って基板201の上面上、及び導電材料202の
第1の層上に蒸着される。カラー酸化物は誘電体であ
り、2酸化シリコン、酸窒化シリコン、又は他の同様な
誘電体材料を含むことができる。図2の(A)に示され
た最終的な構造は、既に示された図1の(A)に例示さ
れた構造と実質的に同じである。
壁に沿って基板201の上面上、及び導電材料202の
第1の層上に蒸着される。カラー酸化物は誘電体であ
り、2酸化シリコン、酸窒化シリコン、又は他の同様な
誘電体材料を含むことができる。図2の(A)に示され
た最終的な構造は、既に示された図1の(A)に例示さ
れた構造と実質的に同じである。
【0020】カラー酸化物203は、例えば異方性ドラ
イ反応性イオン・エッチ(RIE)において既に図1の
(C)に関して説明したようにエッチされる。そのよう
なRIEは、C3F8、C2F6、He、CHF3、A
r、O2、C4F8、及びCOを部分的に含む混合気体
を用いる。異方性ドライ・エッチ又は側壁スペーサ・エ
ッチは、垂直方向に高い速度で材料を除去するが、水平
方向においてかなり遅い速度で材料を除去する。
イ反応性イオン・エッチ(RIE)において既に図1の
(C)に関して説明したようにエッチされる。そのよう
なRIEは、C3F8、C2F6、He、CHF3、A
r、O2、C4F8、及びCOを部分的に含む混合気体
を用いる。異方性ドライ・エッチ又は側壁スペーサ・エ
ッチは、垂直方向に高い速度で材料を除去するが、水平
方向においてかなり遅い速度で材料を除去する。
【0021】しかしながら、従来のプロセスと違って本
発明に関して、カラー酸化物は、オーバーエッチされス
トラップの深さ205になる。カラー酸化物203はト
レンチ200の壁上にのみ、既に説明したポリシリコン
110の従来の第2の層の上面を通常示す点(例えばト
レンチの深さの95%)にいたるまで残こることにな
る。ストラップの深さ205は、後続のデバイス分離の
深さ(例えば浅いトレンチ分離235)の一部と成るよ
うに選ばれる。ストラップの深さ?は、ストラップの電
気的連続性を保証にするために、ポリシリコン210の
従来の第2の層の後続のリセスの深さより深くなければ
ならない。
発明に関して、カラー酸化物は、オーバーエッチされス
トラップの深さ205になる。カラー酸化物203はト
レンチ200の壁上にのみ、既に説明したポリシリコン
110の従来の第2の層の上面を通常示す点(例えばト
レンチの深さの95%)にいたるまで残こることにな
る。ストラップの深さ205は、後続のデバイス分離の
深さ(例えば浅いトレンチ分離235)の一部と成るよ
うに選ばれる。ストラップの深さ?は、ストラップの電
気的連続性を保証にするために、ポリシリコン210の
従来の第2の層の後続のリセスの深さより深くなければ
ならない。
【0022】その上、ドライ・エッチ・プロセス条件を
選び、カラー酸化物203及びパッド窒化物204の膜
間の選択的なエッチ・レートの感応性を与え、パッド窒
化物204の腐食を最小にしてもよい。
選び、カラー酸化物203及びパッド窒化物204の膜
間の選択的なエッチ・レートの感応性を与え、パッド窒
化物204の腐食を最小にしてもよい。
【0023】その後、トレンチ200の残りは完全に導
電材料210の第2のレベルにより充填される。もう一
度再び、導電材料はポリシリコン、金属、又は他の類似
の導電材料を含むことができる。第1の導電材料202
は導電材料210の第2のレベルと同じでも、同じでな
くともよい。導電材料210の第2のレベルは、例えば
ドライ・エッチ・プロセスを用いて、パッド窒化物20
4の下をリセスされる。このリセスの深さは、好ましく
は10〜50nmであり、後続のプロセスの間に形成さ
れたゲート導電体の領域からの電気分離を与える。
電材料210の第2のレベルにより充填される。もう一
度再び、導電材料はポリシリコン、金属、又は他の類似
の導電材料を含むことができる。第1の導電材料202
は導電材料210の第2のレベルと同じでも、同じでな
くともよい。導電材料210の第2のレベルは、例えば
ドライ・エッチ・プロセスを用いて、パッド窒化物20
4の下をリセスされる。このリセスの深さは、好ましく
は10〜50nmであり、後続のプロセスの間に形成さ
れたゲート導電体の領域からの電気分離を与える。
【0024】図2の(C)に例示された構造は、機能的
には図1の(E)に例示された従来の構造と同じであ
る。しかしながら単に2つの導電層の付着とエッチング
・ステップが本発明に関しては要求されるにすぎないか
ら、本発明は従来の構造に比べて実質的に安価でかつ簡
単である。
には図1の(E)に例示された従来の構造と同じであ
る。しかしながら単に2つの導電層の付着とエッチング
・ステップが本発明に関しては要求されるにすぎないか
ら、本発明は従来の構造に比べて実質的に安価でかつ簡
単である。
【0025】図1の(E)を示しながら既に説明した構
造に関して、図2の(C)に例示された深いトレンチ2
00がトランジスタ230例えば図2の(D)に示され
るMOSFETトランジスタに結合して形成される。よ
り詳しくは、トランジスタ230はゲート231、ゲー
ト酸化物232、ドレイン領域233、ソース領域23
4、及び浅いトレンチ分離領域235を含む。
造に関して、図2の(C)に例示された深いトレンチ2
00がトランジスタ230例えば図2の(D)に示され
るMOSFETトランジスタに結合して形成される。よ
り詳しくは、トランジスタ230はゲート231、ゲー
ト酸化物232、ドレイン領域233、ソース領域23
4、及び浅いトレンチ分離領域235を含む。
【0026】図2の(D)に示されるように、第2の導
電層は埋め込みストラップを含み、深いトレンチ・キャ
パシタ200とトランジスタの拡散領域(例えばドレイ
ン領域234)との間に電気的接続を与える。今一度再
び、トランジスタ230を作り上げる特定のコンポーネ
ントとその同じものを作る方法とは、当業者にとって周
知であるため、簡潔性と明確性のため本明細書では説明
をしないことにする。
電層は埋め込みストラップを含み、深いトレンチ・キャ
パシタ200とトランジスタの拡散領域(例えばドレイ
ン領域234)との間に電気的接続を与える。今一度再
び、トランジスタ230を作り上げる特定のコンポーネ
ントとその同じものを作る方法とは、当業者にとって周
知であるため、簡潔性と明確性のため本明細書では説明
をしないことにする。
【0027】図2の(A)〜(D)において例示された
例において、深いトレンチ・キャパシタ(例えばDRA
M)が例示されているが、本発明は同様に、浅いトレン
チ・デバイスばかりでなく、他の同様に位置付けられた
コンポーネントに同じように適用できる。
例において、深いトレンチ・キャパシタ(例えばDRA
M)が例示されているが、本発明は同様に、浅いトレン
チ・デバイスばかりでなく、他の同様に位置付けられた
コンポーネントに同じように適用できる。
【0028】それゆえ既に説明したように、本発明のプ
ロセスは従来のプロセスに比べて実質的に簡単であり、
それゆえ早く、かつ高価でなく、そして従来のプロセス
に比較して故障が少ない。
ロセスは従来のプロセスに比べて実質的に簡単であり、
それゆえ早く、かつ高価でなく、そして従来のプロセス
に比較して故障が少ない。
【0029】本発明は好ましい実施例により説明された
が、特許請求の範囲の精神及び範囲の範囲内において、
本発明の改良が可能であることは当業者なら理解できる
であろう。
が、特許請求の範囲の精神及び範囲の範囲内において、
本発明の改良が可能であることは当業者なら理解できる
であろう。
【0030】
【図1】キャパシタ・ストラップを形成するための従来
の方法を示す。
の方法を示す。
【図2】キャパシタ・ストラップを形成するための本発
明の方法を示す。
明の方法を示す。
100:トレンチ 101:基板 103:カラー酸化物/カラー酸窒化物 104:パッド・シリコン窒化物 110:ポリシリコン 120:ポリシリコンの第3のレベル 130:トランジスタ 131:ゲート 132:ゲート酸化物 133:ソース領域 134:ドレイン領域 135:浅いトレンチ分離領域 200:トレンチ/深いトレンチ・キャパシタ 201:基板 202:導電材料の第1の層/ポリシリコン 203:カラー酸化物 204:パッド窒化物/窒化シリコン 205:ストラップの深さ 210:導電材料の第2の層 230:トランジスタ 231:ゲート 232:ゲート酸化物 233:ドレイン領域 234:ソース領域 235:浅いトレンチ分離領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591209109 シーメンス・アクチェンゲゼルシャフト SIEMENS AKTIENGESEL LSCHAFT ドイツ連邦共和国、80333 ミュンヘン、 ヴィッテルズバッハ・プラッツ 2 (72)発明者 ガリー・ビー・ブローナー アメリカ合衆国12582ニューヨーク州スト ームビレ、ウッドクリフ・ドライブ35 (72)発明者 カール・ジェイ・ラデンス アメリカ合衆国12540ニューヨーク州ラグ ランジビレ、ククラー・ドライブ35 (72)発明者 ジュゲン・ウィットマン アメリカ合衆国12524ニューヨーク州フィ ッシュキル、スプルース・コート7
Claims (20)
- 【請求項1】トレンチ・キャパシタを形成する方法であ
って、 基板内にトレンチを形成するステップと、 前記トレンチを部分的に第1の導電材料で充填するステ
ップと、 前記第1の導電材料上のトレンチの部分にカラー材料を
付着するステップと、 前記トレンチの上面の下をストラップの深さまで、前記
カラー材料をエッチングするステップと、 前記トレンチを第2の導電材料で充填するステップとを
含み、 前記ストラップの深さ及び前記トレンチの上面間に位置
づけられた前記第2の導電材料の部分は、埋め込みスト
ラップを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項2】前記埋め込みストラップは、電気的に前記
第1の導電材料と前記第2の導電材料を半導体トランジ
スタの拡散領域に接続することを特徴とする請求項1に
記載の方法。 - 【請求項3】前記トレンチを形成するステップは、前記
基板をエッチングするステップを含み、深いトレンチ・
キャパシタのための容積を与えることを特徴とする請求
項1に記載の方法。 - 【請求項4】前記カラー材料をエッチングするステップ
は、前記カラー材料の異方性ドライ反応性イオン・エッ
チングのステップを含むことを特徴とする請求項1に記
載の方法。 - 【請求項5】前記基板はシリコン基板を含み、前記カラ
ー材料はカラー酸化物を含み、前記第1導電材料はポリ
シリコンを含み、前記第2の導電材料はポリシリコンを
含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項6】トレンチ・キャパシタ及び半導体トランジ
スタ構造の形成方法であって、 基板内にトレンチを形成するステップと、 前記トレンチを第1の導電材料により部分的に充填する
ステップと、 前記第1の導電材料上のトレンチの部分にカラー材料を
付着するステップと、 前記トレンチの上面の下をストラップの深さまで、前記
カラー材料をエッチングするステップと、 前記トレンチを第2の導電材料で充填するステップと、 拡散領域を有する半導体トランジスタを形成するステッ
プと、 埋め込みストラップを、前記半導体トランジスタの拡散
領域に接続するステップとを含み、 前記ストラップの深さ及び前記トレンチの上面間に位置
づけられた第2の導電材料の部分は、前記埋め込みスト
ラップを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項7】前記埋め込みストラップは、電気的に前記
第1の導電材料と前記第2の導電材料を、前記半導体ト
ランジスタの拡散領域に接続することを特徴とする請求
項6に記載の方法。 - 【請求項8】前記トレンチを形成するステップは、前記
基板をエッチングするステップを含み、深いトレンチ・
キャパシタのための容積を与えることを特徴とする請求
項6に記載の方法。 - 【請求項9】前記カラー材料をエッチングするステップ
は、前記カラー材料の異方性ドライ反応性イオン・エッ
チングのステップを含むことを特徴とする請求項6に記
載の方法。 - 【請求項10】前記基板はシリコン基板を含み、前記カ
ラー材料はカラー酸化物を含み、前記第1導電材料はポ
リシリコンを含み、前記第2の導電材料はポリシリコン
を含むことを特徴とする請求項6に記載の方法。 - 【請求項11】低部断面と上部断面とを有するトレンチ
を有する基板と、 前記トレンチの底部断面に位置づけられた第1の導電層
と、 前記トレンチの上部断面内の前記第1の導電層上に位置
づけられた第2の導電層であって、ストラップ断面と該
ストラップ断面の下のカラー断面とを有することを特徴
とする前記第2の導電層と、 前記トレンチ及び前記第2の導電層のカラー断面間に位
置づけされたカラー層とを備え、 前記第2の導電層のストラップ部分は、埋め込みストラ
ップを含むことを特徴とする深いトレンチ・キャパシ
タ。 - 【請求項12】前記第2導電層は、単一結晶の同一構造
を含むことを特徴とする請求項11に記載の深いトレン
チ・キャパシタ。 - 【請求項13】前記埋め込みストラップは、前記深いト
レンチ・キャパシタと外部デバイスとの間の接続を含む
ことを特徴とする請求項11に記載の深いトレンチ・キ
ャパシタ。 - 【請求項14】前記第1及び第2の導電層はポリシリコ
ンを含み、前記カラー材料はカラー酸化物を含むことを
特徴とする請求項11に記載の深いトレンチ・キャパシ
タ。 - 【請求項15】前記第1の導電層は、電気的に第2の導
電層に接続されることを特徴とする請求項11に記載の
深いトレンチ・キャパシタ。 - 【請求項16】低部断面と上部断面とを有するトレンチ
を有する基板と、 前記トレンチの底部断面に位置づけられた第1の導電層
と、 前記トレンチの上部断面内の前記第1の導電層上に位置
づけられた第2の導電層であって、ストラップ断面と該
ストラップ断面の下のカラー断面とを有することを特徴
とする前記第2の導電層と、 前記トレンチ及び前記第2の導電層のカラー断面間に位
置づけされたカラー層と、 前記第2の導電層のストラップ断面に接続された半導体
トランジスタとを備え、 前記第2の導電層のストラップ部分は、埋め込みストラ
ップを含むことを特徴とする半導体デバイス。 - 【請求項17】前記第2導電層は、単一結晶の同一構造
を含むことを特徴とする請求項16に記載の半導体デバ
イス。 - 【請求項18】前記半導体トランジスタは拡散領域を含
み、前記埋め込みストラップは前記第2の導電層を前記
拡散領域に接続することを特徴とする請求項16に記載
の半導体デバイス。 - 【請求項19】前記第1及び第2の導電層はポリシリコ
ンを含み、前記カラー材料はカラー酸化物を含むことを
特徴とする請求項16に記載の半導体デバイス。 - 【請求項20】前記第1の導電層は、電気的に第2導電
層に接続されることを特徴とする請求項16に記載の半
導体デバイス。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/136,604 US6110792A (en) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | Method for making DRAM capacitor strap |
US09/136604 | 1998-08-19 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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---|---|---|---|
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---|---|
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-
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-
1999
- 1999-06-22 TW TW088110383A patent/TW416136B/zh not_active IP Right Cessation
- 1999-07-30 EP EP99306070A patent/EP0981158A3/en not_active Ceased
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---|---|
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TW416136B (en) | 2000-12-21 |
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