DE10245105A1 - Prozessfensterverbesserung für die Beibehaltung einer Abstandsschicht in einem tiefen Graben - Google Patents

Abstract

In einem Verfahren zur Herstellung von Speicherzellen (32) mit tiefem Graben wird ein Verfahren zur Verbesserung des Prozeßfensters angewandt, indem die Nitridabstandsschicht (52) vor dem Prozeß des Ablösens der Padnitridschicht (38) besser geschützt wird. Das Verfahren sorgt auch für die Abscheidung eines Nitridliners (64) und bietet den zusätzlichen Vorteil, daß es nicht erforderlich ist, die obere Schulter (58) der Nitridabstandsschicht (52) während ihrer Ausbildung zu überätzen.

Description

• Dieses Patent beansprucht die Priorität der vorläufigen US- Patentanmeldung mit dem Anmeldungsaktenzeichen 60/325,915, eingereicht am 28. September 2001.
GEBIET DER ERFINDUNG
• Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Graben-DRAM- Speicherzelle und insbesondere auf ein Prozeßverfahren, um einer Verbesserung des Prozeßfensters zu erreichen zum Schutz der oberen Struktur einer DT (tiefer Graben) eines Transistors mit vertikalem Gate während der nachfolgenden Herstellung des AA (Aktiver Bereich).
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
• Der treibende Hauptmotivator in Bezug auf kommerzielle Speicherzellen und in Bezug auf deren Architektur ist der Wunsch, mehr Speicherfähigkeit in eine kleinere integrierte Schaltung zu packen. Dieses Ziel bringt notwendigerweise miteinander konkurrierende Abwägungen in Bezug auf Kosten, Schaltungskomplexität, Verlustleistung, Ausbeute, Geschwindigkeit und dergleichen mit sich. Grabenkondensatoren sind im Fachgebiet als eine Architektur bekannt, durch die die Gesamtgröße (in Bezug auf den Oberflächeninhalt oder die "nutzbare Fläche" des Chips) der Speicherzelle verringert wird. Die Größenverringerung wird dadurch bewirkt, daß der Kondensator der Speicherzelle in einem Graben ausgebildet wird.
• Wie in der Technik bekannt ist, enthält eine typische DRAM- Zelle einen Kondensator, auf dem eine Ladung (oder, je nach Zellenzustand, keine Ladung) gespeichert ist, sowie einen Durchgangstransistor, der während des Schreibens zum Laden des Kondensators verwendet wird, während er im Leseverfahren dazu verwendet wird, die Ladung auf dem Kondensator an einen Leseverstärker weiterzugeben. In der modernsten Herstellung werden für die Durchlaßtransistoren Planartransistoren verwendet. Solche Planartransistoren besitzen eine kritische Abmessung der Gate-Länge, die typischerweise 110 nm oder mehr beträgt. Unterhalb dieser Größe verschlechtert sich die Transistorleistung und ist sehr empfindlich gegenüber Prozeßtoleranzen. Somit können bestehende Planartransistoren für DRAM-Zellen, die unter eine Dimensionierungsregel von etwa 110 nm geschrinkt werden sollen, nicht die für den ordnungsgemäßen Betrieb einer DRAM-Zellen erforderliche Leistung liefern. Somit besteht ein Bedarf für eine DRAM-Speicherzelle, die eine Durchlaßtransistor-Architektur verwendet, die auch dann eine akzeptable Leistung aufrechterhält, wenn sie auf sehr kleine Abmessungen geschrinkt ist. Mit Vertikaldurchlaßtransistoren kombinierte Tiefgraben-Speicherzellen stellen einen Ansatz dar, dieser Herausforderung zu begegnen.
• Ein Verfahren zur Herstellung einer Speicherzelle mit tiefem Graben umfaßt: das Ausbilden einer vergrabenen Platte in einem Halbleitersubstrat, das Ausbilden eines tiefen Grabens mit Seitenwänden in einem aktiven Bereich eines Halbleitersubstrats, das Ausbilden eines Grabenkragenoxids entlang der Seitenwände des tiefen Grabens. Ferner umfaßt das Verfahren das Füllen des Grabens mit Polysilizium. Nach dem nachfolgenden Ätzen des Polys im Graben umfaßt das Verfahren weiterhin das Ätzen des Grabenkragens, wodurch eine Ausnehmung zurückbleibt, und das Füllen der Ausnehmung mit Polysilizium. Dann wird auf dem Graben und dem Polysilizium der Ausnehmung ein Grabenoberseitenoxid ausgebildet, Füllen des Grabens mit einem Gate-Polysilizium über dem Grabenoberseitenoxid, Ausbilden eines ersten dotierten Gebietes, das an eine Seitenwand des Grabens angrenzt, und eines zweiten dotierten Gebietes, das an eine weitere Seitenwand des Grabens angrenzt. Auf diese Schritte folgt das Ausbilden eines Kontakts zu dem Gate-Polysilizium und das Verbinden des Gate-Polysiliziums mit einer Wortleitung und das Ausbilden eines Kontakts mit dem ersten und mit dem zweiten dotierten Gebiet und das Verbinden des ersten und des zweiten dotierten Gebietes mit einer Bitleitung.
• Außerdem wird durch das Verfahren der Kondensator der Speicherschaltung in einem unteren Abschnitt eines Grabens ausgebildet, und es umfaßt weiter einen Logik-Durchlaßtransistor mit einem vertikalen Gate, der zusammen mit einem Source- Gebiet, einem Drain-Gebiet und einem Gate mit einem Gate- Oxid, das an das Source- und das Drain-Gebiet angrenzt, in einem oberen Abschnitt des Grabens ausgebildet wird.
• Wie man versteht, ist ein Problembereich beim Herstellungsprozeß der Schutz der Nitridabstandsschicht vor Schäden, zu denen es oftmals bei Verarbeitungsschritten wie etwa dem Ablösen der Padnitridschicht kommt. Es wäre deshalb vorteilhaft, ein einfaches und effizientes Verfahren zum "Verbessern des Prozeßfensters" durch Schutz der Nitridabstandsschicht bereitzustellen.
• KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
• Die Verbesserung des Prozeßfensters und der Schutz der Nitridabstandsschicht wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch einen Prozeß zur Herstellung von Speicherzellen mit tiefem Graben in einem Substrat erzielt, das von einer Padnitridschicht bedeckt ist, die wiederum von einer Oxidschicht bedeckt ist. Die Speicherzelle mit tiefem Graben enthält auch ein Polysilizium-Gate (das manchmal als ein Poly-Gate bezeichnet wird), das den Graben bis auf eine Höhe unter der unteren Oberfläche der Padnitridschicht füllt. Weiterhin wird gemäß den Prozeßschritten eine Nitridschicht über der Schicht aus Oxid und den Seitenwänden des Grabens bis hinunter auf die obere Oberfläche des Gate-Polys ausgebildet. Dann wird die Nitridschicht geätzt, um eine Nitridabstandsschicht zu bilden, die eine obere Schulter aufweist, die sich weniger als 40-50 nm unter der oberen Oberfläche der Padnitridschicht befindet. Die Abstandsschicht erstreckt sich ebenfalls bis hinunter auf die obere Oberfläche des Gate-Polys, damit eine von der Nitridabstandsschicht umgebene Öffnung definiert wird. Die Öffnung wird dann mit einem Poly-Zapfen gefüllt, der sich von dem Gate-Poly aus bis auf eine Höhe unmittelbar unter der oberen Oberfläche der Padnitridschicht erstreckt. Dann wird über dem Poly-Zapfen ein Nitridliner ausgebildet.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• Die obigen Merkmale der vorliegenden Erfindung werden durch Betrachtung der folgenden Beschreibungen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verständlich. Es zeigen:
• Fig. 1 einen elektrischen Schaltplan einer Speicherzelle.
• Fig. 2A bis 2E Verfahrensschritte bei der Herstellung einer Ausführungsform einer Speicherzelle gemäß der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 3A und 3B die Schritte des Stands der Technik, die Nitridabstandsschicht wesentlich unter die obere Oberfläche der Padnitridschicht zu ätzen, um einen ausreichenden Schutz der Nitridabstandsschicht durch den abgeschiedenen Poly- Zapfen sicherzustellen.
• Fig. 4A und 4B das reduzierte Ätzen der Nitridabstandsschicht und das Aufbringen des Nitridliners zum Schutz der Nitridabstandsschicht gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG ERLÄUTERNDER AUSFÜHRUNGSFORMEN
• Die Herstellung und Verwendung der verschiedenen Ausführungsformen werden unten ausführlich diskutiert. Es sollte aber klar sein, daß die vorliegende Erfindung viele anwendbare erfinderische Konzepte bereitstellt, die in einer breiten Vielfalt spezieller Kontexte ausgeführt werden können. Die erläuterten spezieller Ausführungsformen dienen lediglich der Veranschaulichung spezieller Arten der Herstellung und Verwendung der Erfindung und schränken nicht den Umfang der Erfindung ein.
• Fig. 1 liefert eine schematische Darstellung einer typischen Speicherzelle. Die Zelle 10 umfaßt einen Ladungsspeicherkondensator 12 mit einer Platte 14, die mit einer Referenzspannung 16 (typischerweise der Masse, wie in Fig. 1 gezeigt ist, oder der halben Bitleitungsspannung) verbunden ist, während seine andere Platte 18 mit dem Source 20 des Durchlaßtransistors 22 verbunden ist. Wie im Fachgebiet wohlbekannt ist, ist der Drain 24 des Durchlaßtransistors 22 mit der Bitleitung 26 verbunden, während sein Gate mit der Wortleitung 18 verbunden ist. Wie unten ausführlicher beschrieben wird, ist der Ladungsspeicherkondensator 12 ebenso wie das Source-Gebiet für den Durchlaßtransistor in den bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in einem tiefen Graben ausgebildet. Außerdem ist das Gate 30 des Durchlaßtransistors, wie ebenfalls erläutert wird, in dem oberen Gebiet des tiefen Grabens über dem Grabenoberseitenoxid (TTO) ausgebildet.
• Anhand der Fig. 2A bis 2E und der Fig. 4A und 4B wird ein Prozeßfluß einer bevorzugten Ausführungsform zur Ausbildung der oben beschriebenen Speicherzelle gemäß den Lehren dieser Erfindung erläutert. In Fig. 2A sind ein tiefer Graben 32 und ein Grabenkragenoxid 34 ausgebildet worden, ist der Graben mit Polysilizium 36 gefüllt und das Polysilizium 36 auf eine gewünschte Höhe 37 in dem Graben zurück vertieft worden, wobei dies alles im Fachgebiet wohlbekannt ist. Die Nitridschicht 38 schützt das umgebende Silizium während des Ätzschritts zum Vertiefen des Polysiliziums. Wie in Fig. 2B gezeigt ist, ist das Grabenkragenoxid, vorzugsweise unter Verwendung einer Naßätztechnik, ebenfalls zurückgeätzt oder vertieft worden. Die Oxidvertiefung führt typischerweise zu einer Ausnehmung dort, wo das Kragenoxid 34 bis unter die Ebene der Polysilizium-Füllung 36 entfernt ist. Außerdem kann eine optionale dünne Oxidation oder Nitrierung ausgeführt werden. Wie gezeigt ist, wird die Ausnehmung durch Wiederauffüllen des Grabens mit Polysilizium 40 und durch Zurückführen des Polysiliziums aufgefüllt, wodurch das Polysilizium 40 in der Ausnehmung zurückbleibt. Dieses Polysilizium 40 in der Ausnehmung kann entweder schwach dotiertes oder undotiertes Poly sein, und es wird vorzugsweise unter Verwendung einer beliebigen geeigneten Technik wie etwa Naßätzen vertieft oder geätzt. Dieses Polysilizium 40 in der Ausnehmung kann auch nachfolgend durch ein Ausdiffundieren des Polysiliziums 36 dotiert werden. So bildet das dotierte Polysilizium in der Ausnehmung ein Gebiet mit einer vergrabenen Brücke.
• Anhand von Fig. 2C wird nun die Ausbildung des TTO (Grabenoberseitenoxids) 42 beschrieben. Dies wird dadurch ausgeführt, daß auf der horizontalen Grabenoberfläche (dem Gebiet über dem Polysilizium 36 und dem Polysilizium 40 in der Ausnehmung) eine Grabenoberseitenoxidschicht 42 ausgebildet wird. Außerdem wird noch gleichzeitig eine Schicht aus Oxid 44 auf der oberen Oberfläche der Nitridschicht 38 ausgebildet. Die Oxidschichten 42 und 44 können durch einen HDP-(High Density Plasma)-Prozeß mit einer naßchemischen Rückätzung ausgebildet werden. Der Fachmann erkennt, daß die HDP- Oxidabscheidung im Gegensatz zur konformen Abscheidung, bei der die Oxidschichtdicke gleichförmig abgeschieden wird, von unten nach oben auffüllt. Auf Grund der Tatsache, daß die HDP-Oxidabscheidung die horizontalen Gebiete mit einer dickeren Abscheidung bedeckt als die Seitenwände, kann das Oxid auf den Seitenwänden danach durch Ätzen entfernt werden, wobei dennoch eine Oxidschicht auf den horizontalen Bereichen zurückgelassen wird. Vorzugsweise beträgt die Dicke der sich ergebenden Oxidschichten (42 und 44) etwa 30 nm. Optional kann ein Nitridnaßätzen ausgeführt werden, um einen etwaigen Überhang der Nitridschicht 38 in dem Graben 32 zu entfernen. Nach Ausbildung der TTO-Schicht 42 wird die Opferoxidschicht auf der Seitenwand entfernt und somit eine saubere Seitenwandfläche des tiefen Grabens für das nachfolgende Aufwachsen des Gate-Oxids 46 geschaffen. Nach dem Ausbilden des Gate- Oxids 46 wird das Gate-Polysilizium 48 im tiefen Graben abgeschieden. Bevorzugt wird der tiefe Graben mit dem Gate- Polysilizium überfüllt, worauf ein chemisch-mechanisches Polieren (CMP) bis zur Oberseite der Nitridschicht 38 oder Oxidschicht 44 folgt. Das Polysilizium 48 wird dann geätzt, um die obere Oberfläche etwa 70 nm unter die Oberfläche des den tiefen Graben 32 umgebenden Volumensiliziums zu vertiefen. Die 70-nm-Vertiefung ist eine Frage der konstruktiven Auswahl, vorausgesetzt die Vertiefung befindet sich innerhalb der Tiefe der Grenzfläche des Draingebiets des Transistors, damit eine Überlappung der Grenzfläche zum Gate ausgeschlossen wird.
• Wie in Fig. 2D gezeigt, werden dann die freiliegenden Oberflächen des Volumensiliziums und des Gate-Polysiliziums 48 oxidiert, wodurch die Oxidschicht 50 gebildet wird. Dann wird die Nitridschicht 52 ausgebildet. Die Nitridschicht 52 wird bevorzugt durch eine CVD-Abscheidung ausgebildet und beträgt allgemein etwa ein Drittel der Grabenbreite. Wenngleich dies nicht dargestellt ist, könnten Vergrößerungen der Grenzfläche bei einigen Ausführungsformen auch bei diesem Schritt mit einem Winkel selbstjustiert implantiert werden. Fig. 2E veranschaulicht den nachfolgenden Schritt, bei dem zur Ausbildung der Nitridabstandsschicht 52 der Nitridliner zurückgeätzt wird.
• Für den Fachmann ist klar, daß bis zu diesem Punkt im Herstellungsprozeß der früher verwendete Prozeß und der Prozeß der vorliegenden Erfindung gleich sein können. Nunmehr ist in Fig. 3 A und 3B aber ein früher verwendeter Prozeß gezeigt, bei dem die Abscheidung der Nitridabstandsschicht 52 bis auf eine wesentlich unter der oberen Oberfläche 54 der Padnitridschicht 38 liegende Ebene geätzt wird, etwa beispielsweise mindestens 40 bis 50 nm unter die Padnitridoberfläche - wie dies durch den Doppelpfeil 56 angezeigt ist. Ein derartig starkes Ätzen ist in dem vorausgegangenen Prozeß erforderlich, um sicherzustellen, daß nach dem CMP des Poly-Zapfens oberhalb der Schulter 58 der Nitridabstandsschicht 52 ausreichend Poly zurückbleibt, wenn die Padnitridschicht 38 in einem darauffolgenden Schritt, der unten erörtert wird, abgelöst wird. Fig. 3 A zeigt außerdem einen Poly-Zapfen 60, der die von der Nitridabstandsschicht 52 definierte Öffnung füllt. Wie in Fig. 3 A gezeigt, erstreckt sich der Poly-Zapfen 60 weit über die obere Schulter 58 der Abstandsschicht 52 hinaus. Zusätzlich, und was vielleicht bezüglich des früher verwendeten Prozesses noch wichtiger ist, besteht der Bedarf zum Schutz der Abstandsschicht 52 während des nachfolgenden Schritts des Ablösens der Padnitridschicht 38. Beispielsweise wird die Padnitridschicht 38, wie der Fachmann verstehen wird, in der Regel während eines AA-(aktiver Bereich)-Oxid- CMP (chemisch-mechanisches Polieren) um 10 nm bis 20 nm reduziert oder verdünnt. Es findet außerdem eine Entglasung des AA-Oxids um 20 nm vor dem Ablösen der Padnitridschicht statt. Folglich hat die AA-Oxidebene möglicherweise nur einen geringen Abstand über dem höchsten Teil oder der Schulter 58 Nitridabstandsschicht 52 des tiefen Grabens. Es ist zu verstehen, daß die Abstandsschicht 52, wenn die Poly-Ebene unter die Ebene der Abstandsschichtschulter 58 reduziert würde, während des Ablöseprozesses des Padnitrids 38 herausgeätzt oder beschädigt würde, wie bei dem in Fig. 3B gezeigten herausgeätzten Bereich angegeben ist.
• Deshalb ist gemäß der vorliegenden Erfindung anzumerken, daß durch einen Schutz des Poly-Zapfens 60 im tiefen Graben während der AA-Verarbeitung eine signifikante Verbesserung des Prozeßfensters für die Beibehaltung der Nitridabstandsschicht erzielt werden kann. Wenn die Menge an Polysiliziumverbrauch wesentlich reduziert werden kann, kann auch die Höhe, an der die Schulter oder die Abstandsschicht 52 unter die Ebene des Padnitrids 38 heruntergezogen werden muß, ebenfalls erheblich reduziert werden. Das bedeutet, daß während des Prozesses des Ätzens der Abstandsschicht eine geringere Überätzung erforderlich ist. Deshalb wird das Prozeßfenster für die Eckenerosion des Padnitrids verbessert, da ein besserer Schutz des Poly-Zapfens von der Oberseite aus während des AA-Prozesses gestattet, daß die Schulter 58 der Abstandsschicht näher an der Padnitridoberfläche 54 gehalten wird. Wie oben erwähnt, wird somit die Abstandsschichtschulter 58 näher an der AA-Oxidebene liegen.
• Nunmehr unter Bezugnahme auf die Fig. 4A und 4B werden deshalb die verbesserten Prozeßschritte gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Wie in Fig. 4A gezeigt ist, ist somit zu sehen, daß die Nitridabstandsschicht 52 erheblich weniger heruntergezogen oder geätzt worden ist, als dies von dem vorausgegangenen Prozeß gefordert wird. Wenn der Poly-Zapfen 60 durch ein geeignetes Verfahren reduziert wird, wie etwa durch CMP, bis hinunter auf die Oxidschicht 44 (zur gleichen Zeit wie die TTO-Schicht 42 abgeschieden), befindet sich die Schulter 58 der Nitridabstandsschicht 52 somit im wesentlichen auf der gleichen Ebene wie die Oberfläche 54 der Padnitridschicht 38.
• Wieder unter Bezugnahme auf Fig. 2E folgt auf das reduzierende Ätzen der Nitridabstandsschicht 52 gemäß der vorliegenden Erfindung ein Ozonreinigungsprozeß, um eine etwaige Anhäufung von Verunreinigungen von der oberen Oberfläche des Gate-Polysiliziums 48 zu entfernen. Der Ozonreinigungsprozeß kann dazu führen, daß auf der Oberfläche des Gate-Polysiliziums 48 eine weitere Oxidschicht 61 ausgebildet wird. Die Oxidschichten 48 und 61 werden dann durch eine Oxidätzung entfernt. Alternativ könnte die Oxidschicht 44 vorher durch einen Ablöseprozeß entfernt worden sein.
• Auf der Oberseite des Gate-Polysiliziums 48 wird dann wie in Fig. 4A gezeigt zusätzliches Polysilizium abgeschieden, was zu einem Polysilizium-Zapfen 60 führt (der bevorzugt mit dem Gate-Polysilizium 48 einstückig ist). Der Polysilizium-Zapfen 60 wird bevorzugt überfüllt und dann einem CMP-Planarisierungsschritt zurück zur Oxidschicht 44 unterzogen. Auf diesen Schritt folgt dann eine Naßätzung zum Entferne der Oxidschicht 44, wie man in Fig. 4A deutlich sehen kann. Dann wird der Polysilizium-Zapfen 60 ausgebessert.
• Nunmehr unter Bezugnahme auf 4B kann man sehen, daß ein Opfernitridliner 64 bis auf eine Höhe zwischen etwa 10 nm und 15 nm und bevorzugt etwa 10 nm über der Oberseite des Padnitrids und des Poly-Zapfens 60 abgeschieden wird. Es ist somit zu erkennen, daß die vorliegende Erfindung das Prozeßfenster für verschiedene nachfolgende Verarbeitungsschritte, die dem Fachmann vertraut sind und die in der Regel erforderlich sind, verbessert oder vergrößert hat. Nach der Beendigung der nachfolgenden Verarbeitungsschritte werden das Padnitrid 38 und der Liner 64 gemäß einem oder mehreren, in der Technik wohlbekannten Prozessen abgelöst.
• Es ist somit zu erkennen, daß die obigen Prozeßschritte der vorliegenden Erfindung dazu ausgelegt sind, die Nitridabstandsschicht 52 mit Oxid oder Polysilizium 60 zu verkapseln und zu schützen. Durch diese Verkapselung wird sichergestellt, daß die Nitridabstandsschicht 52 nicht abgelöst werden kann, wenn die Padnitridschicht 38 entfernt wird. Ein zusätzlicher Vorzug besteht darin, daß die Notwendigkeit eines Füllens und Zurückätzens zum Beibehalten der Nitridabstandsschicht entfällt.
• Außerdem ist klar, daß zum Schutz der Seite der Abstandsschicht, die durch die AA-Gräben geschnitten wird, ein Oxid auf der Oberfläche erforderlich ist. Dies kann unter Verwendung des oben erwähnten ISSG-RTP-Oxidationsprozesses erreicht werden, der auf der offenen Oberfläche der Abstandsschicht ein Nitridoxid ausbildet. Wie dem Fachmann klar ist, bietet eine solche Nitridoxidoberfläche einen erheblichen Schutz gegenüber dem Verfahren des Ablösens des Padnitrids und führt außerdem zu einer sehr niedrigen Ätzrate durch ein BHF-Naßätzen, so daß eine, signifikante Linerdicke nach dem Entglasungsschritt übrigbleibt. Folglich behält der Liner zum Zeitpunkt des Ablösens des Padnitrids eine erhebliche Dicke bei.
• Unter der Annahme der Abscheidung einer Nitridschicht von 10 nm bis 15 nm wie oben dargelegt und eines AA-Oxidationsschrittes, der zu einer Oxiddicke von etwa 10 nm führt, ist zu verstehen, daß es zu einer erheblichen Verringerung beim Wärmebudget kommt und etwa 5 nm des Nitridliners in ein Nitridoxid umgewandelt werden. Somit bleiben nach dem AA- Oxid-CMP 5 nm bis 10 nm Nitridoxid zurück.
• Wie der Fachmann erkennt, entfernt der CMP-Prozeß mindestens 10 nm des Nitridliners. Daher wird der Nitridliner nach der Planarisierung ganz verschwunden sein. Selbst wenn der auf den Poly-Zapfen 60 angewandte CMP-Prozeß zu einer "schüsselartigen" Verformung des Poly-Zapfens führen und ein Teil des Nitridliners 64 zurückbleiben würde, wird das Nitrid abgelöst oder entfernt, wenn das Padnitrid 38 entfernt wird.
• Obgleich diese Erfindung in Bezug auf veranschaulichende Ausführungsformen beschrieben wurde, soll diese Beschreibung nicht in einschränkendem Sinn verstanden werden. Unter Bezug auf die Beschreibung werden für den Fachmann verschiedene Abwandlungen und Kombinationen der veranschaulichenden Ausführungsformen sowie weitere Ausführungsformen der Erfindung offensichtlich sein. Beispielsweise wurden beispielhafte Isoliermaterialien wie etwa Oxid und Nitrid offenbart, obgleich sich diese Materialien in einigen Fällen gegenseitig ersetzen könnten oder andere Isoliermaterialien verwendet werden könnten. Außerdem wurden leitende Materialien offenbart, wobei es aber im Schutzbereich der vorliegenden Erfindung liegt, andere Kombinationen der offenbarten oder anderer leitender Materialien, wie sie etwa derzeit üblicherweise im Fachgebiet verwendet oder später entwickelt werden, zu verwenden. In Bezug auf die momentan als beste betrachtete Ausführungsart der Erfindung wurden bestimmte Abstände und Abmessungen offenbart. Diese Abmessungen sollen in keiner Weise einschränkend sein, wobei die vorliegende Erfindung größere oder kleinere Vorrichtungen in Betracht zieht. Außerdem kann die vorliegende Lehre auf andere Halbleitermaterialien und -prozesse, wie etwa Germanium, Galliumarsenid, andere III-IV-Materialien oder andere Halbleitermaterialien, anwendbar sein. Andere Ätzverfahren als die oben speziell beschriebenen, einschließlich des reaktiven Ionenätzens (RIE), des Naßätzens, des Trockenätzens, des Plasmaätzens und dergleichen, liegen im Schutzbereich der vorliegenden Erfindung. Gleichfalls sind die hier beschriebenen Abscheidungstechniken beispielhaft und nicht einschränkend, wobei die vorliegende Erfindung umfassend genug ist, um weitere Abscheidungstechniken wie etwa CVD, PVD, PEVD, thermische Oxidation und dergleichen einzuschließen. Die beigefügten Ansprüche sollen alle derartigen Abwandlungen oder Ausführungsformen einschließen.

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung von Speicherzellen mit tiefem Graben in einem Substrat, das von einer Padnitridschicht mit einer Oberseite und einer Unterseite bedeckt ist und das eine Schicht aus Oxid aufweist, die die Oberseite der Padnitridschicht bedeckt, und ein Gate-Poly, das den Graben bis auf eine Ebene unter der unteren Oberfläche der Padnitridschicht füllt, wobei das Verfahren weiterhin die folgenden Schritte umfaßt:
Ausbilden einer Nitridschicht über der Schicht aus Oxid und den Wänden des Grabens bis hinunter zur oberen Oberfläche des Gate-Poly;
Ätzen der Nitridschicht zum Ausbilden einer Nitridabstandsschicht, die eine obere Schulter in der Nähe der oberen Oberfläche der Padnitridschicht aufweist und sich bis zur oberen Oberfläche des Gate-Poly erstreckt, wodurch eine von der Nitridabstandsschicht umgebene Öffnung definiert wird;
Füllen der Öffnung mit einem Poly-Zapfen, der von dem Gate- Poly bis zu einer Höhe über der oberen Schulter der Nitridabstandsschicht verläuft; und
Ausbilden eines Nitridliners über der Padnitridschicht und dem Poly-Zapfen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die obere Schulter der Nitridabstandsschicht auf weniger als 40 nm unter die obere Oberfläche der Padnitridschicht geätzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei sich der Poly-Zapfen bis auf eine Höhe über der oberen Oberfläche der Padnitridschicht erstreckt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Poly-Zapfen einstückig mit dem Gate-Poly ist.

5. Prozeß nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Füllens der Öffnung mit einem Poly-Zapfen die Schritte des Überfüllens der Öffnung mit Poly und daraufhin des Planarisierens des Polys durch CMP (chemisch-mechanisches Polieren) zurück auf eine Oxidschicht umfaßt.

6. Prozeß nach Anspruch 1, weiterhin mit dem Schritt des Naßätzens nach dem Füllschritt und vor dem Schritt des Ausbildens eines Nitridliners.

7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Nitridliner zwischen etwa 10 nm und 15 nm beträgt.