JP3923014B2 - トレンチを備えたメモリーセルおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
基板と、
下部領域、中間領域、上部領域、および内壁を備え、基板に配置され、該下部領域は中間領域の下に、中間領域は上部領域の下に配置されている、トレンチと、
トレンチの内壁の中間領域に配置されている絶縁カラー(Isolationskragen)と、
トレンチの下部領域に配置されている誘電層と、
トレンチの下部領域および中間領域に配置されている導電性トレンチ充填部と、
トレンチの内壁のトレンチの上部領域、および、導電性トレンチ充填部の上に配置された、エピタキシャル成長層と、導電性トレンチ充填部とエピタキシャル成長層との間に配置されたバリア層とを備えたメモリーセルによって、上記目的を達成する。
下部領域、中間領域、上部領域および内壁を備えたトレンチを、基板に形成する工程と、
次に、トレンチの内壁の中間領域に絶縁カラーを形成する工程と、
少なくともトレンチの下部領域に、誘電層を形成する工程と、
トレンチの下部領域に位置する誘電層、および、トレンチの中間領域に位置する絶縁カラーの少なくとも一部に、導電性トレンチ充填部を形成する工程と、
導電性トレンチ充填部の上にバリア層を形成する工程と、
トレンチの上部領域にて、トレンチの内壁および導電性トレンチ充填部上に、1つの層をエピタキシャル成長させる工程とを含む。
2 基板
3 トレンチ
4 下部領域
5 中間領域
6 上部領域
7 内壁
8 絶縁カラー
9 誘電層
10 導電性トレンチ充填部
11 エピタキシャル成長層
12 第2誘電層
13 内部開口部
14 第3誘電層
15 絶縁トレンチ
16 隣接メモリーセル
17 活性領域
18 下部ドープ領域
19 上部ドープ領域
20 ビット線
21 誘電封止部
22 ガラス層
23 ゲート電極
24 ワード線
25 回路周辺部
26 トランジスタ
28 ゲート端子
29 他のトレンチ
50 硬質マスク
53 マスク
54 酸化物充填部
60 バリア層
61 圧締め
62 トレンチ底面絶縁部
63 第2トレンチ
64 レジスト充填部
A 切断線
B 他の切断線
Claims (19)
- 基板(2)と、
下部領域(4)、中間領域(5)、上部領域(6)、および内壁(7)を備え、基板(2)に配置されているトレンチ(3)と、
上記トレンチ(3)の内壁(7)の中間領域(5)に配置されている絶縁カラー(8)と、
上記トレンチ(3)の下部領域(4)に配置されている誘電層(9)と、
上記トレンチ(3)の下部領域(4)および中間領域(5)に配置されている導電性トレンチ充填部(10)と、
上記トレンチ(3)の内壁(7)におけるトレンチ(3)の上部領域(6)に配置されている、エピタキシャル成長層(11)と、
上記導電性トレンチ充填部(10)とエピタキシャル成長層(11)との間に、該導電性トレンチ充填部(10)を完全に覆うように配置されているバリア層(60)とを備え、
上記下部領域(4)は中間領域(5)の下に、中間領域(5)は上部領域(6)の下に配置されており、
上記エピタキシャル成長層(11)上のトレンチ(3)の上部領域(6)に、内部開口部(13)を有する第2誘電層(12)が配置されており、
上記エピタキシャル成長層(11)に、側壁を備えた第2トレンチ(63)が配置されており、
上記側壁を備えた第2トレンチ(63)は、バリア層(60)まで達していることを特徴とする、メモリーセル。 - 基板(2)と、
下部領域(4)、中間領域(5)、上部領域(6)、および内壁(7)を備え、基板(2)に配置されているトレンチ(3)と、
上記トレンチ(3)の内壁(7)の中間領域(5)に配置されている絶縁カラー(8)と、
上記トレンチ(3)の下部領域(4)に配置されている誘電層(9)と、
上記トレンチ(3)の下部領域(4)および中間領域(5)に配置されている導電性トレンチ充填部(10)と、
上記トレンチ(3)の内壁(7)におけるトレンチ(3)の上部領域(6)に配置されている、エピタキシャル成長層(11)と、
上記導電性トレンチ充填部(10)とエピタキシャル成長層(11)との間に、該導電性トレンチ充填部(10)を完全に覆うように配置されているバリア層(60)とを備え、
上記下部領域(4)は中間領域(5)の下に、中間領域(5)は上部領域(6)の下に配置されており、
上記エピタキシャル成長層(11)上のトレンチ(3)の上部領域(6)に、内部開口部(13)を有する第2誘電層(12)が配置されており、
上記エピタキシャル成長層(11)に、側壁を備えた第2トレンチ(63)が配置されており、
上記第2トレンチ(63)のバリア層(60)上に、トレンチ底面絶縁部(62)が配置されていることを特徴とする、メモリーセル。 - 上記第2トレンチ(63)のバリア層(60)上に、トレンチ底面絶縁部(62)が配置されていることを特徴とする、請求項1に記載のメモリーセル。
- 上記第2誘電層(12)の下のエピタキシャル成長層(11)上における第2トレンチ(63)の側壁に、第3誘電層(14)が配置されていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のメモリーセル。
- メモリーセル(1)と隣接メモリーセル(16)とを取り囲むように絶縁トレンチ(15)が配置され、
メモリーセル(1)と隣接メモリーセル(16)との間にドープされた活性領域(17)が形成されていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のメモリーセル。 - 上記エピタキシャル成長層(11)は、上記導電性トレンチ充填部(10)に接続された下部ドープ領域(18)と、活性領域(17)に接続された上部ドープ領域(19)とを備えていることを特徴とする、請求項5に記載のメモリーセル。
- 活性領域(17)の上に延び、該活性領域(17)に接触しているビット線(20)を有することを特徴とする、請求項5または6に記載のメモリーセル。
- 上記ビット線(20)は、誘電封止部(21)によって封止されていることを特徴とする、請求項7に記載のメモリーセル。
- 上記第2誘電層(12)及び上記誘電封止部(21)の上に、ガラス層(22)が配置されていることを特徴とする、請求項8に記載のメモリーセル。
- 上記第3誘電層(14)上にゲート電極(23)が配置され、
該ゲート電極(23)は、少なくとも上記第2誘電層(12)の内部開口部(13)まで達していることを特徴とする、請求項4〜9のいずれか1項に記載のメモリーセル。 - 上記第3誘電層(14)上にゲート電極(23)が配置され、
該ゲート端子(28)は、第2誘電層(12)の内部開口部(13)およびガラス層(22)を経て、ワード線(24)まで延びていることを特徴とする、請求項10に記載のメモリーセル。 - 上記ワード線(24)が、ビット線(20)の上に延びていることを特徴とする、請求項11に記載のメモリーセル。
- 上記トレンチ(3)は、他のトレンチと並んで六角形の形状に配置されていることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか1項に記載のメモリーセル。
- 下部領域(4)、中間領域(5)、上部領域(6)および内壁(7)を備えたトレンチ(3)を、基板(2)に形成する工程と、
続いて、トレンチ(3)の内壁(7)の中間領域(5)に絶縁カラー(8)を形成する工程と、
少なくともトレンチ(3)の下部領域(4)に、誘電層(9)を形成する工程と、
上記トレンチ(3)の下部領域(4)に位置する誘電層(9)、および、トレンチ(3)の中間領域(5)に位置する絶縁カラー(8)の少なくとも一部に、導電性トレンチ充填部(10)を形成する工程と、
上記導電性トレンチ充填部(10)の上に、上記導電性トレンチ充填部を完全に覆うようにバリア層(60)を形成する工程と、
上記トレンチ(3)の上部領域(6)にエピタキシャル成長によって1つの層(11)を形成する工程であって、該層(11)となる材料のエピタキシャル成長を、トレンチ(3)の内壁(7)から横方向に進行させて、該層(11)が上記導電性トレンチ充填部(10)上に形成されたバリア層(60)の上に位置するように、該層(11)を形成する工程とを含む、メモリーセルの製造方法。 - 上記トレンチ(3)の上部領域(6)に位置するエピタキシャル成長層(11)上に、内部開口部(13)を備えた第2誘電層(12)を形成することを特徴とする、請求項14に記載の方法。
- 上記エピタキシャル成長層(11)に、上記層(11)となる材料がトレンチ(3)の内壁(7)から横方向にエピタキシャル成長を進めることによって、異なる成長前面が互いに出会った部分である、温度900℃〜1200℃の熱工程によってアニーリングされる圧締めを形成することを特徴とする、請求項14または15に記載の方法。
- 上記層(11)に第2トレンチ(63)を形成し、
第2誘電層(12)をエッチングマスクとして使用して、上記第2トレンチ(63)の側壁に第3誘電層(14)を形成することを特徴とする、請求項14〜16のいずれか1項に記載の方法。 - 上記第2トレンチ(63)の第3誘電層(14)に、少なくとも第2誘電層(12)の内部開口部(13)にまで達するように、ゲート電極(23)を形成することを特徴とする、請求項17に記載の方法。
- メモリーセル(1)と隣接メモリーセル(16)とを取り囲むように絶縁トレンチ(15)を配置し、メモリーセル(1)と隣接メモリーセル(16)との間にドープされた活性領域(17)を形成して、上記エピタキシャル成長層(11)に、上記導電性トレンチ充填部(10)に接続された下部ドープ領域(18)と、活性領域(17)に接続された上部ドープ領域(19)とを設け、
活性領域(17)の上に延び、該活性領域(17)と接触するビット線(20)を形成し、
上記ビット線(20)を、誘電封止部(21)によって封止し、
上記第2誘電層(12)及び上記誘電封止部(21)の上に、ガラス層(22)を形成し、
上記ガラス層をエッチングして、第2誘電層(12)の内部開口部(13)を露出させ、さらに、第2誘電層(12)を、内部開口部(13)のエッチングのためのエッチングマスクとして用いて、ゲート電極(23)を露出させ、
自己整合的にゲート端子(28)を形成することを特徴とする、請求項17に記載の方法。
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