JP2007512716A - 容器コンデンサ及び作製方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の例示的方法においては、絶縁材(28)中の開口部内に導電性蓄積ノード部材(60)が形成されて導電性容器が作製される。保持構造体(30)が容器の少なくとも一部と物理的接触状態となるように形成され、次いで絶縁材(28)が除去されることにより容器の外側表面が露出される。保持構造体(30)によって容器構造体のぐらつきあるいは他の構造上の欠陥が減じられる。導電性容器は第一コンデンサ電極に相当する。容器の外側側壁が露出された後、絶縁材(100)が容器内に露出された外側側壁に沿って形成される。その後に第二コンデンサ電極(103)が絶縁材上へ形成される。これら第一及び第二コンデンサ電極と絶縁材とによって複数のコンデンサ装置が作製される。
【選択図】図17
Description
Claims (71)
- 珪素及び酸素を含んだ第一材料層中の開口部内に導電性コンデンサ電極材料層を形成し、
保持構造体を前記導電性コンデンサ電極材料層の少なくとも一部と物理的接触をもつように設け、
前記保持構造体が前記導電性コンデンサ電極材料層の少なくとも一部と物理的に接触している状態で前記第一材料層の少なくとも一部を除去し、及び
前記第一材料層の少なくとも一部の除去後、前記導電性コンデンサ電極材料層を複数のコンデンサ装置中へ組み入れる各工程から構成される、複数のコンデンサ装置の作製方法であって、
前記第一材料層は硼燐珪酸ガラスを含んで成り、
前記第一材料層の少なくとも一部がウェットエッチングを用いて除去され、及び
前記保持構造体に窒化珪素、及び前記ウェットエッチング処理中における硼燐珪酸ガラスに対する選択性が窒化珪素に対する選択性よりも高い材料が含まれることを特徴とする前記方法。 - 前記ウェットエッチング処理中における硼燐珪酸ガラスに対する選択性が窒化珪素に対する選択性よりも高い材料がほぼ珪素から成ることを特徴とする請求項1項記載の方法。
- 前記ウェットエッチング処理中における硼燐珪酸ガラスに対する選択性が窒化珪素に対する選択性よりも高い材料に多結晶質珪素が含まれることを特徴とする請求項1項記載の方法。
- 前記多結晶質珪素が前記窒化珪素の上部にあることを特徴とする請求項3項記載の方法。
- 前記多結晶質珪素の厚さが約50Å〜約1000Åの範囲内であることを特徴とする請求項4項記載の方法。
- 前記多結晶質珪素の厚さが約50Å〜約1000Åの範囲内であり、及び前記窒化珪素の厚さが約50Å〜約3000Åの範囲内であることを特徴とする請求項4項記載の方法。
- 前記多結晶質珪素が前記窒化珪素の下部にあることを特徴とする請求項3項記載の方法。
- 前記多結晶質珪素が前記窒化珪素の上部及び下部にあることを特徴とする請求項3項記載の方法。
- 前記窒化珪素下部の多結晶質珪素の厚さが約50Å〜約500Åの範囲内であり、前記窒化珪素上部の多結晶質珪素の厚さが約50Å〜約500Åの範囲内であり、及び前記窒化珪素の厚さが約50Å〜約1000Åの範囲内であることを特徴とする請求項8項記載の方法。
- 前記多結晶質珪素によって前記窒化珪素全体が取り囲まれていることを特徴とする請求項3項記載の方法。
- 基板上へ第一材料層を含む構造体を設け、
前記第一材料層の少なくとも一部上へ保持構造体を形成し、
前記第一材料層中に延びる開口部を形成し、
第一導電層を用いて前記開口部内へ前記第一材料層に沿った外側側壁を有する導電性構造体を形成し、
前記導電性構造体を保持構造体によって保持しながら前記第一材料層の少なくとも一部を除去して前記導電性構造体の外側側壁の少なくとも一部を露出させ、
前記外側側壁の露出部分に沿ってコンデンサ誘電材料層を形成し、及び
前記コンデンサ誘電材料層上へ第二導電層を形成する各工程からなる複数のコンデンサ装置の作製方法であって、
前記第一材料層は硼燐珪酸ガラスを含んで成り、
前記第一材料層の少なくとも一部が等方性エッチングによって除去され、及び
前記保持構造体に窒化珪素、及び前記等方性エッチング処理中における硼燐珪酸ガラスに対する選択性が窒化珪素に対する選択性よりも高い材料が含まれることを特徴とする前記方法。 - 前記等方性エッチング処理中における硼燐珪酸ガラスに対する選択性が窒化珪素に対する選択性よりも高い材料がほぼ珪素から成ることを特徴とする請求項11項記載の方法。
- 前記等方性エッチング処理中における硼燐珪酸ガラスに対する選択性が窒化珪素に対する選択性よりも高い材料に多結晶質珪素が含まれることを特徴とする請求項11項記載の方法。
- 前記多結晶質珪素が前記窒化珪素の上部にあることを特徴とする請求項13項記載の方法。
- 前記多結晶質珪素が前記窒化珪素の下部にあることを特徴とする請求項13項記載の方法。
- 前記多結晶質珪素が前記窒化珪素の上部及び下部にあることを特徴とする請求項13項記載の方法。
- 前記多結晶質珪素によって前記窒化珪素全体が取り囲まれることを特徴とする請求項13項記載の方法。
- 前記第二導電層の形成後に前記第一材料層上から前記保持構造体を除去する工程がさらに含まれることを特徴とする請求項13項記載の方法。
- 基板上へ第一材料層を含む構造体を設け、
直線状の行及び直線状の列から成るアレイ状に配置される開口部を前記第一材料層中へ延びるように形成し、
前記開口部内へ第一導電層を形成し、前記第一導電層によって前記第一材料層に沿って外側側壁をもち、かつ前記開口部によって画定される前記アレイ中へ形成され、従って行及び列から成るアレイ内に位置する容器構造を形成し、
前記容器構造アレイの行の交互の対間へ延び、かつ前記行の交互の対を接続する保持構造体を前記容器構造の前記第一導電層と直接接するように設け、
前記保持構造体によって前記容器構造を保持しながら前記第一材料層の少なくとも一部を除去して前記容器構造の外側側壁の少なくとも一部を露出させ、
コンデンサ誘電材料層を前記外側側壁の露出部分に沿って及び前記容器構造内に形成し、及び
前記コンデンサ誘電材料層上へ第二導電層を形成する各工程から構成される複数コンデンサ装置の作製方法。 - 前記保持構造体が前記第一材料層の下部にあることを特徴とする請求項19項記載の方法。
- 前記保持構造体が前記第一材料層の上部にあることを特徴とする請求項19項記載の方法。
- 前記保持構造体が第二保持構造体であり、及び第一保持構造体が前記第一材料層の少なくとも一部の下部にあることを特徴とする請求項21項記載の方法。
- 前記第一材料層が、硼燐珪酸ガラス、スピンオンガラス、二酸化珪素、燐珪酸ガラス、硼珪酸ガラス及び窒化珪素の1または2以上を含んで成ることを特徴とする請求項19項記載の方法。
- 前記保持構造体に窒化珪素が含まれることを特徴とする請求項19項記載の方法。
- 前記窒化珪素の厚さが約50Å〜約3000Åの範囲内であることを特徴とする請求項24項記載の方法。
- 前記第一材料層に硼燐珪酸ガラスが含まれ、前記保持構造体に窒化珪素が含まれることを特徴とする請求項19項記載の方法。
- 前記第一材料層に硼燐珪酸ガラスが含まれ、前記第一材料層の少なくとも一部がウェットエッチングによって除去され、及び保持構造体に窒化珪素及び、前記ウェットエッチング処理中における硼燐珪酸ガラスに対する選択性が窒化珪素に対する選択性よりも高い材料が含まれることを特徴とする請求項19項記載の方法。
- 前記ウェットエッチング処理中における硼燐珪酸ガラスに対する選択性が窒化珪素に対する選択性よりも高い材料が珪素含有材料であることを特徴とする請求項27項記載の方法。
- 前記珪素含有材料が前記窒化珪素の上部にあることを特徴とする請求項28項記載の方法。
- 前記珪素含有材料の厚さが約50Å〜約1000Åの範囲内であることを特徴とする請求項29項記載の方法。
- 前記珪素含有材料の厚さが約50Å〜約1000Åの範囲内であり、前記窒化珪素の厚さが約50Å〜約3000Åの範囲内であることを特徴とする請求項29項記載の方法。
- 前記珪素含有材料が前記窒化珪素の下部にあることを特徴とする請求項28項記載の方法。
- 前記珪素含有材料が前記窒化珪素の上部及び下部にあることを特徴とする請求項28項記載の方法。
- 前記窒化珪素下部の珪素含有材料の厚さが約50Å〜約500Åの範囲内であり、前記窒化珪素上部の珪素含有材料の厚さが約50Å〜約500Åの範囲内であり、及び前記窒化珪素の厚さが約50Å〜約1000Åの範囲内であることを特徴とする請求項33項記載の方法。
- 前記珪素含有材料によって前記窒化珪素全体が取り囲まれていることを特徴とする請求項28項記載の方法。
- メモリアレイ領域、メモリアレイ領域以外の他領域、及び前記メモリアレイ領域と前記他領域との間の部位を含んで成る構造体を設け、
前記メモリアレイ領域上、前記他領域上、及び前記メモリアレイ領域と他領域間の部位上へ第一材料層を形成し、
前記メモリアレイ領域上の前記第一材料層の少なくとも一部上、及び前記他領域上の前記第一材料層の全体上へ第二材料層を形成し、
開口部を前記メモリアレイ領域上の第一材料層中へ延びるように形成し、及び前記メモリアレイ領域と前記他領域間の部位上の第一材料層内に溝を形成し、
前記開口部内及び前記溝内に第一導電層を形成し、かつ前記開口部内の導電層によって前記第一材料層に沿った外側側壁をもつ容器構造を形成し、
前記第一導電層及び第二材料層の形成後、前記第一材料層の少なくとも一部を除去して前記容器構造の外側側壁の少なくとも一部を露出させ、
前記容器構造内に前記外側側壁の露出部分に沿ってコンデンサ誘電材料層を形成し、及び
前記コンデンサ誘電材料層上へ第二導電層を形成する各工程から構成される複数コンデンサ装置の作製方法。 - 前記第二材料層に窒化珪素が含まれることを特徴とする請求項36項記載の方法。
- 前記第二導電層及び前記誘電材料層が前記第二材料層上へ形成されることを特徴とする請求項37項記載の方法。
- 前記第一材料層に硼燐珪酸ガラスが含まれ、前記第一材料層の少なくとも一部が等方性エッチングによって除去され、前記第二材料層及び第三材料層から成る保持構造体中へ前記第二材料が組み入れられ、前記第二材料層に窒化珪素が含まれ、及び前記第三材料層の前記ウェットエッチング処理中における硼燐珪酸ガラスに対する選択性が窒化珪素に対する選択性よりも高いことを特徴とする請求項36項記載の方法。
- 前記第三材料層に非晶質珪素及び多結晶質珪素の一方あるいは双方が含まれることを特徴とする請求項39項記載の方法。
- 前記第三材料層が前記窒化珪素の上部にあることを特徴とする請求項39項記載の方法。
- 前記第三材料層が前記窒化珪素の下部にあることを特徴とする請求項39項記載の方法。
- 前記第三材料層が前記窒化珪素の上部及び下部にあることを特徴とする請求項39項記載の方法。
- 前記第一導電層に窒化チタンが含まれることを特徴とする請求項36項記載の方法。
- 基板中に画定され及びメモリアレイ領域全体の外側を取り囲むように画定された周辺部を有するメモリアレイ領域を、前記メモリアレイ領域以外の他領域及び前記メモリアレイ領域と前記他領域との間の部位と共に備える基板、
前記他領域上にあり、及び前記メモリアレイ領域の外側周辺部の周囲に延びるように画定された外側側壁をもつ電気絶縁性材料、及び
前記電気絶縁材料の側壁に沿って設けられ、かつ前記メモリアレイ領域の外側周辺部の外側を取り囲む導電性ライナーを備える半導体構造体。 - 前記他領域全体上にあり、かつ前記導電性ライナーと直接接触状態にある窒化珪素含有材料層をさらに含むことを特徴とする請求項45項記載の構造体。
- 前記電気絶縁材料にBPSGが含まれ、及び前記窒化珪素含有材料層が前記電気絶縁材料上にあることを特徴とする請求項45項記載の構造体。
- 前記導電性ライナーに窒化チタンが含まれることを特徴とする請求項45項記載の構造体。
- 前記導電性ライナーがほぼ窒化チタンから成ることを特徴とする請求項45項記載の構造体。
- 前記導電性ライナーが窒化チタンから成ることを特徴とする請求項45項記載の構造体。
- 前記導電性ライナーが、前記導電性ライナーに対応する第一側壁及び前記第一側壁から間隔があけられた第二側壁を備えるトラフの一部であることを特徴とする請求項45項記載の構造体。
- 前記トラフの第二側壁に前記メモリアレイ領域に面する外面及び前記第一側壁に面する内面が備えられ、及び前記構造体に前記トラフの第二側壁外面と直接接し、かつ前記トラフの第二側壁内面から前記メモリアレイ領域に向かって延びる窒化珪素含有層がさらに含まれることを特徴とする請求項51項記載の構造体。
- 行及び列から成るアレイ状に延び、かつ前記アレイの行及び列中へ延びる蓄積ノードを備える複数のコンデンサ構造体が前記メモリアレイ領域上にさらに含まれ、及び前記窒化珪素含有層が前記アレイのノードの行の交互の対間へ延びていることを特徴とする請求項52項記載の構造体。
- 前記他領域全体を外側から取り囲むように画定された外側周辺部をさらに含み、及び前記他領域の前記外側周辺部が前記導電性ライナーで外側から取り囲まれることを特徴とする請求項45項記載の構造体。
- 前記導電性ライナーに窒化チタンが含まれることを特徴とする請求項54項記載の構造体。
- 前記導電性ライナーがほぼ窒化チタンから成ることを特徴とする請求項54項記載の構造体。
- 前記導電性ライナーが窒化チタンから成ることを特徴とする請求項54項記載の構造体。
- 前記導電性ライナーが、前記導電性ライナーに対応する第一側壁及び前記第一側壁から間隔を空けた第二側壁を備えるトラフの一部であることを特徴とする請求項54項記載の構造体。
- 基板中に画定されたメモリアレイ領域を前記メモリアレイ領域以外の他領域及び前記メモリアレイ領域と前記他領域との間の部位と共に有する前記基板と、
前記メモリアレイ領域の全域に亘って設けられる導電性の複数の容器構造であって、前記容器構造内の内側側壁と前記内側側壁に対向して位置する外側側壁を備える前記複数の容器構造、
前記他領域上にある側方側壁を備えた電気絶縁性材料層、
前記電気絶縁性材料層の側壁に沿った導電性ライナー、
前記容器構造の内側及び外側側壁に沿ったコンデンサ誘電材料層、及び
前記コンデンサ誘電材料層上の第二導電層を備えて構成される半導体構造体であって、前記容器構造、絶縁材料層及び第二導電材料が一緒に複数のコンデンサ構造体中に組み入れられていることを特徴とする前記半導体構造体。 - 前記メモリアレイ領域に、前記メモリアレイ領域全体を側方から取り囲むように画定された側方周辺部が設けられ、及び前記導電性ライナーによって前記メモリアレイ領域の側方周辺部全体が側方から取り囲まれていることを特徴とする請求項59項記載の構造体。
- 前記他領域の全域上にあって前記導電性ライナーと物理的接触状態にある窒化珪素含有材料層がさらに含まれることを特徴とする請求項59項記載の構造体。
- 前記電気絶縁性材料層にBPSGが含まれ、及び前記窒化珪素含有材料層が前記電気絶縁材料層上にあることを特徴とする請求項59項記載の構造体。
- 前記導電性ライナー及び前記コンデンサ容器に窒化チタンが含まれることを特徴とする請求項59項記載の構造体。
- 前記導電性ライナーに窒化チタンが含まれることを特徴とする請求項59項記載の構造体。
- 前記導電性ライナーがほぼ窒化チタンから成ることを特徴とする請求項59項記載の構造体。
- 前記導電性ライナーが窒化チタンから成ることを特徴とする請求項59項記載の構造体。
- 前記導電性ライナーがトラフの一部であることを特徴とする請求項59項記載の構造体。
- 前記トラフに、前記導電性ライナーに対応する第一側壁及び前記第一側壁から間隔を空けた第二側壁が備えられ、前記第二側壁には前記メモリアレイ領域に面する外面と前記第一側壁に面する内面が備えられ、前記構造体に前記トラフの第二側壁外面に直接接し、かつ前記トラフの第二側壁外面から前記メモリアレイ領域へ向かって延びる窒化珪素含有層がさらに含まれることを特徴とする請求項67項記載の構造体。
- 前記容器構造が行及び列から成るアレイ状に広がり、及び前記窒化珪素含有層が前記容器構造アレイの行の交互の対間へ延び、かつこれら交互の対を接続していることを特徴とする請求項68項記載の構造体。
- 前記窒化珪素含有層に直接接したほぼ珪素から成る少なくとも1層がさらに含まれることを特徴とする請求項68項記載の構造体。
- 前記窒化珪素含有層の上部にあって前記窒化珪素含有層に直接接しているほぼ珪素から成る第一層、及び
前記窒化珪素含有層の下部にあって前記窒化珪素含有層に直接接しているほぼ珪素から成る第二層がさらに含まれることを特徴とする請求項68項記載の構造体。
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