JP5678301B2 - 埋め込みワードラインを備える半導体素子 - Google Patents
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Description
図26は、図25のX12−X12’線断面、YA12−YA12’線断面、YB12−YB12’線断面を示す断面図である。
前記第1ビットライン部分1124は、前記第1素子分離膜部分104aによりその一部が取り囲まれるように、活性領域108Aの側壁から第1方向(図25で“x”方向)に所定幅ほど延びている形状を持つ。
前記複数の第1トレンチ136が形成されることによって、基板100内で第1イオン注入領域120BL及び第2イオン注入領域132SDが、それぞれ複数の第1ソース/ドレイン領域132及び複数の埋め込みビットライン120に分離される。
前記第2ソース/ドレイン領域134の形成のためのイオン注入工程は、基板100の周辺回路領域(図示せず)に形成される周辺回路用トランジスタ(図示せず)のソース/ドレイン領域形成のためのイオン注入工程と同時に行われる。
104 素子分離膜
104a 第1素子分離膜部分
104b 第2素子分離膜部分
106 第3素子分離膜部分
108、108A 活性領域
108C チャンネル領域
108t、108At 上面
108t1 第1上面
108t2 第2上面
120 埋め込みビットライン
132 第1ソース/ドレイン領域
134、734 第2ソース/ドレイン領域
148、748 ゲート絶縁膜
150 埋め込みワードライン
152、752 キャッピング層
190 キャパシタ
192 下部電極
194 誘電膜
196 上部電極
310 層間絶縁膜パターン
384、584、684、884、1084、1284 導電性ランディングパッド
420 埋め込みビットライン
422、424、426 第1、第2、第3ビットライン部分
520 埋め込みビットライン
524、526 第1、第2ビットライン部分
108A 活性領域
108At 上面
734 第2ソース/ドレイン領域
740 第3トレンチ
748 ゲート絶縁膜
750 埋め込みワードライン
750S1、750S2 第1、第2側壁
752 キャッピング層
920 埋め込みビットライン
922、924、926 第1、第2、第3ビットライン部分
1120 埋め込みビットライン
1124、1126 第1、第2ビットライン部分
112 第1パッド酸化膜パターン
114 第1マスクパターン
120BL 第1イオン注入領域
122P 第2パッド酸化膜パターン
124P 第2マスクパターン
132SD 第2イオン注入領域
136 第1トレンチ
138 第2トレンチ
140 第3トレンチ
180 犠牲絶縁膜パターン
180h ストレージノードホール
310 層間絶縁膜パターン
310h 開口
122 埋め込み導電層
124 金属シリサイド層
410 マスクパターン
410h 開口
428 第4トレンチ
1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900、2000、2100、2200 半導体素子
Claims (19)
- 基板において複数の活性領域を定義する素子分離膜と、
前記活性領域の上面より低いレベルの上面を持ち、前記活性領域により取り囲まれて前記基板の主面と平行な第1方向に延びる複数の埋め込みワードラインと、
前記埋め込みワードラインと前記活性領域との間に形成されたゲート絶縁膜と、
前記複数の埋め込みワードラインより低いレベルの上面を持ち、前記基板内で該基板の主面と平行であり、且つ前記第1方向と異なる第2方向に延びる複数の埋め込みビットラインと、を備え、
前記素子分離膜は、前記第2方向に沿って延びる複数の第1素子分離膜部分と、該複数の第1素子分離膜部分と交差しつつ前記第1方向に沿って延びる複数の第2素子分離膜部分とを備える網状構造で形成され、前記活性領域の上面から前記第1素子分離膜部分の底面までの距離は、前記活性領域の上面から前記第2素子分離膜部分の底面までの距離より大きく、
前記基板の上面から見る時、前記複数の埋め込みビットラインから選択されたいずれか一つの埋め込みビットラインは、前記第2方向に沿って一列に配置された複数の活性領域と、該複数の活性領域の間にそれぞれ一列に位置する前記複数の第2素子分離膜部分にそれぞれオーバーラップする第1ビットライン部分と、該第1ビットライン部分から前記第1方向に延びて前記第1素子分離膜部分により取り囲まれる第2ビットライン部分と、を含むことを特徴とする半導体素子。 - 前記第1素子分離膜部分の幅は、前記第2素子分離膜部分の幅より大きいことを特徴とする請求項1に記載の半導体素子。
- 前記第1ビットライン部分及び第2ビットライン部分は、互いに異なる物質からなることを特徴とする請求項1に記載の半導体素子。
- 前記埋め込みビットラインは、前記第1ビットライン部分と前記第2ビットライン部分との間に形成される金属シリサイド層を更に含むことを特徴とする請求項3に記載の半導体素子。
- 前記埋め込みビットラインに連結された前記活性領域内の第1ソース/ドレイン領域と、
前記活性領域の上面に形成された第2ソース/ドレイン領域と、
前記第1ソース/ドレイン領域と前記第2ソース/ドレイン領域との間の前記活性領域に形成されたチャンネル領域と、を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の半導体素子。 - 複数のキャパシタを更に備え、
前記複数のキャパシタのそれぞれは、前記基板の上面に形成されて前記第2ソース/ドレイン領域に電気的に連結される下部電極を備えることを特徴とする請求項5に記載の半導体素子。 - 前記埋め込みワードラインの両側壁は、前記活性領域により取り囲まれることを特徴とする請求項6に記載の半導体素子。
- 前記複数の活性領域のうちのいずれか一つの上面は、前記埋め込みワードラインを中心としてその両側にそれぞれ位置して互いに離隔する第1上面及び第2上面を備え、前記活性領域の上面のそれぞれは、前記埋め込みワードラインの側壁上に形成されたゲート絶縁膜から前記第2素子分離膜部分まで延び、前記第2ソース/ドレイン領域は、前記第1及び第2上面のそれぞれに形成されることを特徴とする請求項7に記載の半導体素子。
- 前記埋め込みワードラインのそれぞれは、第1側壁及び前記第1側壁の反対側である第2側壁を備え、前記第1側壁は前記活性領域により取り囲まれ、前記第2側壁は前記第2素子分離膜部分により取り囲まれることを特徴とする請求項6に記載の半導体素子。
- 前記活性領域の上面のそれぞれは、前記埋め込みワードラインの第1側壁上に形成されたゲート絶縁膜から前記第2素子分離膜部分まで延びることを特徴とする請求項9に記載の半導体素子。
- 前記下部電極のそれぞれは、前記第1上面及び前記第2上面に形成された前記第2ソース/ドレイン領域に直接接することを特徴とする請求項8に記載の半導体素子。
- 前記下部電極のそれぞれは、前記埋め込みワードラインの上方に形成された導電性ランディングパッドを介して、前記第1上面及び前記第2上面に形成された前記第2ソース/ドレイン領域に電気的に連結されることを特徴とする請求項8に記載の半導体素子。
- 前記下部電極のそれぞれは、前記活性領域の上面の前記第2ソース/ドレイン領域に直接接することを特徴とする請求項9に記載の半導体素子。
- 前記下部電極のそれぞれは、前記埋め込みワードラインの上方に形成された導電性ランディングパッドを介して、前記活性領域の上面に形成された前記第2ソース/ドレイン領域に電気的に連結されることを特徴とする請求項9に記載の半導体素子。
- 前記埋め込みワードラインの前記第2方向の幅は、前記埋め込みビットラインの前記第1方向の幅より小さいことを特徴とする請求項1に記載の半導体素子。
- 前記活性領域の前記第1方向の幅は、前記第2方向の前記複数の埋め込みワードラインの反復ピッチより小さいことを特徴とする請求項1に記載の半導体素子。
- 前記第1ビットライン部分は、イオン不純物が注入される前記基板内のイオン注入領域であることを特徴とする請求項3に記載の半導体素子。
- 前記埋め込みビットラインは、前記活性領域から前記第1方向に延び、前記第1素子分離膜部分により取り囲まれる金属含有膜を含むことを特徴とする請求項1に記載の半導体素子。
- 基板内に第1イオン注入領域を形成する工程と、
前記第1イオン注入領域上に該第1イオン注入領域に接する第2イオン注入領域を形成する工程と、
前記第1イオン注入領域及び前記第2イオン注入領域を貫通する複数の第1素子分離膜部分を形成することによって、前記第1イオン注入領域を複数の埋め込みビットラインに分離し、同時に前記第2イオン注入領域を複数の第1ソース/ドレイン領域に分離する工程と、
前記基板内の複数の活性領域を定義するために、前記複数の第1素子分離膜部分と交差する複数の平行な第2素子分離膜部分を前記基板内に形成する工程と、
前記複数の活性領域内に前記基板の上面より低い上面を持ち、前記複数の第2素子分離膜部分に平行に延びる複数の埋め込みワードラインを形成する工程と、
前記基板上に露出した前記活性領域上の前記複数の第1ソース/ドレイン領域に対向する第2ソース/ドレイン領域を形成する工程と、を有し、
前記第1イオン注入領域を複数の埋め込みビットラインに分離する工程は、
前記複数の第1素子分離膜部分を形成することによって第1ビットライン部分を形成する工程と、
前記第1素子分離膜部分のうちの一部をエッチングした内部空間に所定厚さの第2ビットライン部分を形成する工程と、を含むことを特徴とする半導体素子の製造方法。
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