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Bezugsanmeldung
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Die Anmeldung beansprucht die Vorteile
der koreanischen Patentanmeldung Nr. 2002-0036414, eingereicht am
27. Juni 2002, deren Offenbarung hier vollständig in ihrer Gesamtheit unter
Bezugnahme mit einbezogen wird.
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
Halbleiterspeichervorrichtungen und Verfahren zur Herstellung derselben,
und betrifft speziell Speicherknotenpunkte für Halbleiterspeichervorrichtungen
und Verfahren zur Herstellung derselben.
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Hintergrund der Erfindung
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Da Halbleiterspeichervorrichtung
hoch integriert wurden, werden die Bereiche oder Flächenbereiche
von Einheitszellen und die Abstände
zwischen den Zellen reduziert. Es sind jedoch Kondensatoren mit
einer großen
Kapazität
innerhalb kleiner Bereiche wünschenswert,
um vorbestimmte Kapazitätswerte zu
schaffen. Wie für
Fachleute gut bekannt ist, enthalten Halbleiterspeichervorrichtungskondensatoren eine
untere Elektrode, die auch als Speicherknotenpunktelektrode bezeichnet
wird, eine obere Elektrode, die auch als Plattenelektrode bezeichnet
wird, und eine dielektrische Schicht zwischen denselben. Herkömmliche
Verfahren zur Sicherung von großen Kapazitätswerten
der Kondensatoren umfassen ein hoch dielektrisches Material als
dielektrische Schicht, wobei die Dicke einer dielektrischen Schicht
reduziert ist, und/oder eine Vergrößerung des Flächenbereiches
der Speicherknotenpunktelektroden der Kondensatoren.
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Ein Verfahren zur Erhöhung des
Flächenbereiches
der Speicherknotenpunktelektroden umfaßt die Ausbildung von dreidimensionalen
Speicherknotenpunktelektroden, beispielsweise zylinderförmige oder
konkave Elektroden.
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1 zeigt
eine Querschnittsansicht, die herkömmliche konkave Speicherknotenpunktelektroden
veranschaulicht.
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Gemäß 1 ist eine Zwischenebenen-Isolierschicht 12 auf
einem Halbleitersubstrat 10 ausgebildet, die Schaltervorrichtungen
(nicht gezeigt) enthält,
wie beispielsweise MOS-Transistoren. Die Zwischenebenen-Isolierschicht 12 enthält Speicherknotenpunktkontaktpfropfen 14,
die zum Verbinden oder Anschließen
einer Sourcezone (nicht gezeigt) eines ausgewählten MOS-Transistors mit den
Speicherknotenpunktelektroden 16 weit verbreitet bekannt sind,
die in einem nachfolgenden Prozeß ausgebildet werden. Danach
werden tassenförmig
gestaltete konkave Speicherknotenpunktelektroden 16 auf
den vorbestimmten Abschnitten der Speicherknotenpunktkontaktpfropfen 14 und
der Zwischenebenen-Isolierschicht 12 ausgebildet. Ein Verfahren
zur Herstellung der konkaven Speicherknotenpunktelektroden 16 verläuft wie
folgt. Zuerst wird eine Formoxidschicht (nicht gezeigt) mit einer
vorbestimmten Dicke auf der Zwischenebenen-Isolierschicht 12 niedergeschlagen,
welche die Speicherknotenpunktkontaktpfropfen 14 enthält. Die
Formoxidschicht wird in Lochgestalten so lange geätzt, bis
die Speicherknotenpunktkontaktpfropfen 14 freigelegt sind,
wodurch eine Zone zur Ausbildung der Speicherknotenpunktelektroden
festgelegt wird. Danach wird eine leitende Schicht (nicht gezeigt)
und eine Knotenpunktisolations-Isolierschicht (nicht gezeigt) nachfolgend
auf der Formoxidschicht ausgebildet, um einen Kontakt mit den freigelegten
Speicherknotenpunktkontaktpfropfen 14 herzustellen. Die
leitende Schicht und die; Knotenpunktisolations-Isolierschicht werden
chemisch/mechanisch poliert, um die Oberfläche der Formoxidschicht freizulegen.
Danach werden die Knotenpunktisolations-Isolierschicht und die Formoxidschicht
mit Hilfe eines herkömmlichen
Verfahrens beseitigt, so daß die
konkaven Speicherknotenpunktelektroden 16 ausgebildet werden.
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Jedoch können die konkaven Speicherknotenpunktelektroden,
die mit Hilfe des oben beschriebenen Verfahrens hergestellt werden,
mit den folgenden Problemen behaftet sein.
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Um die Speicherknotenpunktelektroden
mit großen
Kapazitäten
herzustellen, kann es erforderlich sein, die Höhe der Speicherknotenpunktelektroden
innerhalb eines begrenzten Bereiches zu erhöhen. Zusätzlich kann es erforderlich
werden, um die Höhe
der Speicherknotenpunktelektroden zu vergrößern, die Dicke der Formoxidschicht
zu vergrößern. Wenn
in diesem Fall die Formoxidschicht geätzt wird, um die Zone zur Ausbildung
der Speicherknotenpunktelektroden festzulegen, kann eine große Steigung
an den Seitenwänden
der Löcher
entstehen und die kritische Abmessung der freigelegten Speicherknotenpunktkontaktlöcher kann
reduziert werden. Demzufolge werden die unteren Abschnitte der dünnen und
hohen Speicherknotenpunktelektroden schmaler, so daß die Speicherknotenpunktelektroden
unstabil werden können.
Zusätzlich
kann der Abstand zwischen benachbarten Speicherknotenpunktelektroden
reduziert werden, so daß es
schwierig ist, eine Isolation zwischen den Speicherknotenpunktelektroden
zu schaffen.
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Ferner können auf Grund der thermischen Spannung,
die bei nachfolgenden Prozessen erzeugt wird, einige der schwachen
Speicherknotenpunktelektroden ausfallen oder brechen und es können Brücken zwischen
Einheits-Speicherknotenpunktelektroden erzeugt werden, so daß dadurch
Defekte in der Vorrichtung verursacht werden.
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Zusammenfassung der Erfindung Einige Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung liefern eine Halbleiterspeichervorrichtung
mit einem Halbleitersubstrat, einer Zwischenebenen-Isolierschicht auf
dem Halbleitersubstrat, Speicherknotenpunktkontaktpfropfen in der
Zwischenebenen-Isolierschicht und mit Speicherknotenpunktelektroden,
die eine Vielzahl an leitenden Leitermustern umfassen, die in vorbestimmten
Intervallen getrennt sind, dabei jedoch eine vorbestimmte Höhe haben
und die Speicherknotenpunktkontaktpfropfen kontaktieren, wobei die
Speicherknotenpunktelektroden durch isolierende Leitungsmuster zwischen
den ausgewählten Speicherknotenpunktelektroden
in den Einheiten einer Einheitszelle der Speichervorrichtung getrennt sind.
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Andere Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung liefern eine Halbleiterspeichervorrichtung mit einer Zwischenebenen-Isolierschicht
auf einem Halbleitersubstrat, welches eine Vielzahl an aktiven Zonen
enthält,
mit einer Vielzahl an Wortleitungsstrukturen, die über den
aktiven Zonen verlaufen, mit Source- und Drainzonen an den aktiven
Zonen an jeweiligen Seiten der Wortleitungsstrukturen, und mit einer
Vielzahl an Bitleitungsstrukturen, welche die Wortleitungsstrukturen
kreuzen und welche elektrisch die Drehzonen anschließen und
zwischen den aktiven Zonen verlaufen; mit Ätzstoppvorrichtungen an der
Zwischenebenen-Isolierschicht; mit Speicherknotenpunktkontaktpfropfen,
die in der Zwischenebenen-Isolierschicht und den Ätzstoppvorrichtungen
ausgebildet sind; mit Speicherknotenpunktelektroden, die eine Vielzahl
von leitenden Leitermustern umfassen, die in vorbestimmten Intervallen
getrennt sind und eine vorbestimmte Höhe haben und wobei eine Kontaktierung
zu den Speicherknotenpunktkontaktpfropfen erfolgt; und mit Abstützvorrichtungen zwischen
den Speicherknotenpunktelektroden, die sich senkrecht zu einer Erstreckungsrichtung
der Leitermuster der Speicherknotenpunktelektroden erstrecken. Bei
diesen Ausführungsformen
sind eine Vielzahl der Leitermuster in geradlinigen Linien ausgebildet.
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Andere Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung schaffen eine Halbleiterspeichervorrichtung mit einer
Zwischenebenen-Isolierschicht auf einem Halbleitersubstrat, welches
eine Vielzahl von aktiven Zonen enthält, einer Vielzahl von Wortleitungsstrukturen,
die über
die aktiven Zonen verlaufen, mit Source- und Drainzonen an den aktiven
Zonen an jeweiligen Seiten der Wortleitungsstrukturen, und einer
Vielzahl von Bitleitungsstrukturen, welche die Wortleitungsstrukturen
kreuzen und elektrisch die Drainzonen anschließen und die zwischen den aktiven
Zonen verlaufen; mit Ätzstoppvorrichtungen
an der Zwischenschicht-Isolierschicht; mit Speicherknotenpunktkontaktpfropfen
in der Zwischenebenen-Isolierschicht und den Ätzstoppvorrichtungen; Speicherknotenpunktelektroden,
die eine Vielzahl von leitenden Leitermustern aufweisen, die in
den gleichen Intervallen getrennt sind, jedoch eine spezifische
Höhe besitzen
und die Speicherknotenpunktkontaktpfropfen kontaktieren; und mit
Abstützvorrichtungen
zwischen den Speicherknotenpunktelektroden, die sich senkrecht zu
einer Erstreckungsrichtung der Leitermuster der Speicherknotenpunktelektroden
erstrecken. Bei diesen Ausführungsformen
sind eine Vielzahl von Leitermustern in der Gestalt von Wellen in einer
Draufsicht ausgebildet.
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Gemäß anderen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden Verfahren zur Herstellung einer
Halbleiterspeichervorrichtung geschaffen. Bei diesen Verfahren wird
eine Zwischenebenen-Isolierschicht auf einem Halbleitersubstrat
niedergeschlagen und es werden eine Vielzahl von Speicherknotenpunktkontaktpfropfen
in der Zwischenebenen-Isolierschicht in spezifischen Intervallen ausgebildet.
Danach werden Formoxidschichtmuster auf der Zwischenebenen-Isolierschicht
in spezifischen Intervallen ausgebildet, um die Speicherknotenpunktkontaktpfropfen
freizulegen, und es werden die Räume
zwischen den Formoxidschichtmustern dadurch ausgefüllt, indem
abwechselnd leitende Leitermuster und isolierende Leitermuster wiederholt ausgebildet
werden, und zwar an den Seitenwänden der
Formoxidschichtmuster. Es werden Nuten senkrecht zu den Formoxidschichtmustern
durch Ätzen von
Abschnitten der Formoxidschichtmuster, der leitenden Leitermuster
und der isolierenden Leitermuster ausgebildet. Die Speicherknotenpunktelektroden werden
durch selektives Entfernen der Formoxidschichtmuster und der isolierenden
Leitermuster ausgebildet.
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Gemäß noch weiterer anderer Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden Verfahren zur Herstellung einer
Halbleiterspeichervorrichtung geschaffen. Bei diesen Verfahren wird
ein Halbleitersubstrat, welches eine Vielzahl an aktiven Zonen enthält, eine
Vielzahl von Wortleitungsstrukturen, welche über die aktiven Zonen verlaufen,
Source- und Drainzonen, die auf den aktiven Zonen an jeweiligen Seiten
der Wortleitungsstrukturen ausgebildet sind, und eine Vielzahl an
Bitleitungsstrukturen, welche die Wortleitungsstrukturen kreuzen
und die Drainzonen elektrisch anschließen und zwischen den aktiven
Zonen verlaufen, hergestellt. Es wird eine Zwischenebenen-Isolierschicht auf
dem Halbleitersubstrat ausgebildet, es werden Ätzstoppvorrichtungen an der Zwischenebenen-Isolierschicht
ausgebildet und es werden Speicherknotenpunktkontaktpfropfen in
der Zwischenebenen-Isolierschicht und den Ätzstoppvorrichtungen in spezifischen
Intervallen ausgebildet. Danach wird eine Vielzahl von Formoxidschichtmustern
auf den Ätzstoppvorrichtungen
in spezifischen Intervallen ausgebildet, um die Speicherknotenpunktkontaktpfropfen
freizulegen. Die Räume
oder Zwischenräume
zwischen den Formoxidschichtmustern werden dadurch gefüllt, indem
abwechselnd wenigstens ein leitendes Leitermuster und ein isolierendes
Leitermuster an den Seitenwänden
der Formoxidschichtmuster ausgebildet werden, um der Gestalt der
Formoxidschichtmuster zu folgen. Es werden Nuten senkrecht zu den
Formoxidschichtmustern durch Ätzen
von Abschnitten der Formoxidschichtmuster, der leitenden Leitermuster
und der isolierenden Leitermuster ausgebildet. Danach werden Abstützvorrichtungen
in den Nuten ausgebildet und es werden die Speicherknotenpunktelektroden
dadurch ausgebildet, indem die Formoxidschichtmuster und die isolierenden
Leitermuster selektiv entfernt werden. Bei diesen Ausführungsformen
erstrecken sich die Formoxidschichtmuster in geradlinigen Linien
und die Formoxidschichtmuster und die Abstützvorrichtungen trennen die
Speicherknotenpunktelektroden in Einheiten von jeder Zelle.
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Gemäß noch anderer Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung werden Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterspeichervorrichtung
realisiert. Bei diesen Verfahren wird ein Halbleitersubstrat, welches
eine Vielzahl von aktiven Zonen enthält, ferner eine Vielzahl von
Wortleitungsstrukturen aufweist, die über die aktiven Zonen verlaufen,
Source- und Drainzonen aufweist, die an den aktiven Zonen an jeweiligen
Seiten der Wortleitungsstrukturen ausgebildet sind, und eine Vielzahl
an Bitleitungsstrukturen, welche die Wortleitungsstrukturen kreuzen
und elektrisch die Drainzonen anschließen und zwischen den aktiven
Zonen verlaufen, hergestellt. Eine Zwischenebenen-Isolierschicht
wird auf dem Halbleitersubstrat ausgebildet und es werden Ätzstoppvorrichtungen
an der Zwischenebenen-Isolierschicht ausgebildet. Danach werden
Speicherknotenpunktkontaktpfropfen in der Zwischenebenen-Isolierschicht ausgebildet
und es werden Ätzstoppvorrichtungen
in spezifischen Intervallen hergestellt und eine Vielzahl von Formoxidschichtmuster,
die in der Gestalt von Wellen in Draufsicht ausgebildet werden,
werden an den Ätzstoppvorrichtungen
hergestellt, um die Speicherknotenpunktkontaktpfropfen freizulegen.
Die Räume
zwischen den Formoxidschichtmustern werden dadurch gefüllt, indem
abwechselnd wenigstens ein leitendes Leitermuster und ein isolierendes
Leitermuster an den Seitenwänden
der Formoxidschichtmuster ausgebildet werden, um der Gestalt der
Formoxidschichtmuster zu folgen bzw. dieser zu entsprechen. Danach
werden Nuten senkrecht zu den Formoxidschichtmustern ausgebildet,
indem Abschnitte der Formoxidschichtmuster, der leitenden Leitermuster
und der isolierenden Leitermuster geätzt werden. Es werden dann
Abstützvorrichtungen in
den Nuten ausgebildet und es werden Speicherknotenpunktelektroden
dadurch gebildet, indem die Formoxidschichtmuster und die isolierenden
Leitermuster selektiv entfernt werden. Bei diesen Ausführungsformen
trennen die Formoxidschichtmuster und die Abstützvorrichtungen die Speicherknotenpunktelektroden
in Einheiten von jeder Zelle.
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Andere Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung betreffen einen Speicherknotenpunkt für eine Halbleiterspeichervorrichtung,
die ein Paar von beabstandeten Formoxidschichtmuster auf einem Halbleiterspeichervorrichtungssubstrat
enthält, welches
einander gegenüber
liegende Formoxidschichtmusterseitenwände definiert. Ein Paar von ersten
leitenden Abstandshaltern sind vorgesehen, wobei ein jeweiliger
einer Abstandshalter sich an einer jeweiligen einen der einander
gegenüber
liegenden Formoxidschichtmusterseitenschicht-Musterseitenwände befindet
und einander gegenüber
liegen. Ein Paar von ersten isolierenden Abstandshaltern ist ebenfalls
vorgesehen, wobei sich ein solcher isolierender Abstandshalter sich
an einem jeweiligen einen des Paares der ersten leitenden Abstandshalter befindet,
gegenüber
dem jeweils einen der einander gegenüber liegenden Formoxidschichtmusterseitenwände. Ein
Paar der zweiten leitenden Abstandshalter ist vorgesehen und jeweils
einer dieser Abstandshalter befindet sich an jeweils einem des Paares
der ersten isolierenden Abstandshalter, gegenüber dem jeweils einen des Paares
der ersten leitenden Abstandshalter. Wenigstens ein zweiter isolierender
Abstandshalter ist zwischen dem Paar der zweiten leitenden Abstandshalter
vorgesehen. Bei einigen Ausführungsformen
erstreckt sich ein einzelner isolierender Abstandshalter zwischen
dem Paar der zweiten leitenden Abstandshalter.
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Es können Speicherknotenpunkte gemäß einigen
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung dadurch hergestellt werden, indem beabstandete
Formoxidschichtmuster auf einem Halbleiterspeichervorrichtungssubstrat
ausgebildet werden, die einander gegenüber liegende Formoxidschichtmusterseitenwände definieren.
Ein erster leitender Abstandshalter ist an jeder der sich gegenüber liegenden
Formoxidschichtmusterseitenwände
ausgebildet. Ein erster isolierender Abstandshalter ist an jedem
der ersten leitenden Abstandshalter ausgebildet. Ein zweiter leitender
Abstandshalter ist an jedem der ersten isolierenden Abstandshalter
ausgebildet und wenigstens ein zweiter isolierender Abstandshalter
ist an den zweiten leitenden Abstandshaltern ausgebildet. Bei einigen
Ausführungsformen
werden die ersten leitenden Abstandshalter, die ersten isolierenden
Abstandshalter und die zweiten leitenden Abstandshalter dadurch
hergestellt, indem konform eine leitende oder isolierende Schicht
an den einander gegenüber
liegenden Formoxidschichtmusterseitenwänden und an dem Halbleiterspeichervorrichtungssubstrat
dazwischen ausgebildet werden und dann ein anisotroper Ätzvorgang
an der leitenden oder isolierenden Schicht durchgeführt wird,
um wenigstens einen gewissen Teil der Schicht zu entfernen, der sich
auf dem Halbleiterspeichervorrichtungssubstrat dazwischen befindet.
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Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung
enthält
ein Speicherknotenpunkt für
eine Halbleiterspeichervorrichtung eine Vielzahl an freistehenden
Speicherknotenpunktelektroden, die von dem Halbleiterspeichervorrichtungssubstrat
gemäß einer ersten
Strecke abstehen. Eine Abstützvorrichtung
ist so konfiguriert, um wenigstens eine der freistehenden Speicherknotenpunktelektroden
abzustützen, und
ragt von dem Halbleiterspeichersubstrat weg, und zwar entsprechend
einer zweiten Strecke oder einem zweiten Abstand, der kleiner ist
als de ersten Abstand. Bei anderen Ausführungsformen erstreckt sich
die Vielzahl der freistehenden Speicherknotenpunkte entlang zweier
beabstandeter Reihen und die Abstützvorrichtung erstreckt sich
zwischen den zwei beabstandeten Reihen. Die Speicherknotenpunkte können dadurch
hergestellt werden, indem die freistehenden Speicherknotenpunktelektroden
ausgebildet werden und dann die Abstützvorrichtung ausgebildet wird,
um wenigstens eine der freistehenden Speicherknotenpunktelektroden
abzustützen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Querschnittsansicht, die eine herkömmliche Halbleiterspeichervorrichtung
mit konkaven Speicherknotenpunktelektroden veranschaulicht;
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2A bis 2D sind Draufsichten entsprechend
von Herstellungsstufen einer Halbleiterspeichervorrichtung gemäß ersten
Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung;
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3A bis 3C sind Schnittansichten
von Herstellungsstufen einer Halbleiterspeichervorrichtung gemäß den ersten
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung;
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4 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Halbleiterspeichervorrichtung
gemäß den ersten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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5 ist
eine Draufsicht, die eine abgewandelte Halbleiterspeichervorrichtung
gemäß den ersten
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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6A bis 6D sind Draufsichten von
Herstellungsstufen einer Halbleiterspeichervorrichtung gemäß zweiten
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung;
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7A und 7B sind Schnittansichten
von Herstellungsstufen einer Halbleiterspeichervorrichtung gemäß zweiten
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung;
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8 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Halbleiterspeichervorrichtung
gemäß den zweiten
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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9 ist
eine Draufsicht, die eine abgewandelte Halbleiterspeichervorrichtung
gemäß den zweiten.
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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10A bis 10C sind Schnittansichten
von Stufen bei der Herstellung einer Halbleiterspeichervorrichtung
gemäß dritten
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung;
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11A bis 11D sind Draufsichten von
Stufen bei der Herstellung einer Halbleiterspeichervorrichtung gemäß vierten
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung;
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12A und 12B sind Schnittansichten
von Stufen bei der Herstellung einer Halbleiterspeichervorrichtung
gemäß den vierten
Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung;
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13 und 14 sind perspektivische Ansichten,
die eine Halbleiterspeichervorrichtung gemäß den vierten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung veranschaulichen;
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15 ist
eine Draufsicht, die eine modifizierte Halbleiterspeichervorrichtung
gemäß den vierten
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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16 ist
eine Draufsicht, die eine andere modifizierte Halbleiterspeichervorrichtung
gemäß den vierten
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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17A und 17B sind Draufsichten von
Stufen bei der Herstellung einer Halbleiterspeichervorrichtung gemäß fünften Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung; und
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18 ist
eine Draufsicht, die eine modifizierte Halbleiterspeichervorrichtung
gemäß den fünften Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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Detaillierte
Beschreibung
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Die vorliegende Erfindung wird nun
vollständig
im folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben,
in denen Ausführungsformen
der Erfindung dargestellt sind. Jedoch sollte die Erfindung nicht
so interpretiert werden, daß sie
auf die hier dargestellten Ausführungsformen
beschränkt ist.
Vielmehr dienen diese Ausführungsformen
dazu, um eine sorgfältige
und vollständige
Offenbarung der Erfindung zu garantieren und um den Rahmen der Erfindung
für Fachleute
voll zugänglich
zu machen. In den Zeichnungen sind die Dicke von Schichten und von
Zonen. der Klarheit halber übertrieben
dargestellt. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen durchgehend gleiche
Elemente. Es sei darauf hingewiesen, daß dann, wenn ein Element, wie
beispielsweise eine Schicht, eine Zone oder ein Substrat, so bezeichnet
wird, daß es
sich "auf" oder "über" einem anderen Element erstreckt, dieses
Element direkt auf dem anderen Element vorhanden sein kann oder
sich auch direkt auf dem anderen Element erstrecken kann oder auch
unter Zwischenfügung
von Elementen vorhanden sein kann. Wenn im Gegensatz dazu ein Element
als "direkt auf" oder als "sich direkt darauf
erstreckend", und
zwar in Bezug auf ein anderes Element bezeichnet wird, so sind keine
zwischenliegenden Elemente vorhanden.
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Erste Ausführungsformen
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Gemäß den 2A und 3A ist
eine isolierende Schicht 110 in einer ausgewählten Zone
eines Halbleitersubstrats 100 mit Hilfe eines herkömmlichen
STI-Verfahrens ausgebildet, wodurch aktive Zonen 115 definiert
sind, an denen die Vorrichtungen ausgebildet werden. Hierbei kann
das Halbleitersubstrat 100 aus einem Siliziumsubstrat bestehen,
welches P-Typ oder N-Typ Fremdstoffe enthält, und kann Quellen (wells)
in einer vorbestimmten Zone enthalten, um eine Vorrichtung zu bilden.
Die aktiven Zonen 115, die beispielsweise in einer Stabgestalt ausgebildet
sind, sind gemäß einem
vorbestimmten Abstand in Reihen und Spalten beabstandet vorgesehen.
Hierbei sind die aktiven Zonen 115 so angeordnet, daß sie sich
mit jeder Reihe abwechseln. Mit anderen Worten entsprechend die
Räume zwischen den
benachbarten aktiven Zonen 115 den zentralen Abschnitten
der aktiven Zonen der nachfolgenden Reihe in der Richtung der längeren Achse
der aktiven Zonen 115. Hierbei stellen die zentralen Abschnitte der
aktiven Zonen die Drainzonen dar.
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Danach werden Wortleitungsstrukturen 120 auf
dem Halbleitersubstrat 100 ausgebildet. Dabei erstrecken
sich die Wortleitungsstrukturen 120 parallel zueinander,
wobei sie jedoch senkrecht zu der längeren Achse der aktiven Zonen 115 verlaufen.
Zusätzlich
kein ein Paar von Wortleitungsstrukturen 120 für jede der
aktiven Zonen 115 angeordnet sein. Die Source- und Drainzonen
(nicht gezeigt) sind in den aktiven Zonen 115 an beiden
Seiten der Wortleitungsstrukturen 120 mit Hilfe eines herkömmlichen Verfahrens
ausgebildet.
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Eine erste Zwischenebenen-Isolierschicht 130 wird
auf dem Halbleitersubstrat 100 ausgebildet, welches die
Wortleitungsstrukturen 120 aufweist, und zwar an den Source- und Drainzonen.
Es werden erste und zweite Kontaktflecken 140a und 140b,
welche die Source- und Drainzonen kontaktieren und die gleiche Höhe wie die
erste Zwischenebenen-Isolierschicht 130 haben, in der ersten
Zwischenebenen-Isolierschicht 130 ausgebildet. Ein Verfahren
zur Herstellung der ersten und der zweiten Kontaktflecken 140a und 140b soll
nun beschrieben werden. Nachdem die erste Zwischenebenen-Isolierschicht 130 ausgebildet
worden ist, wird die erste Zwischenebenen-Isolierschicht 130 geätzt, um
die Source- und Drainzonen freizulegen. Eine leitende Schicht, beispielsweise
eine dotierte Polysiliziumschicht wird niedergeschlagen, um die
freigelegten Source- und Drainzonen zu kontaktieren, und es wird
die leitende Schicht zurückgeätzt oder
chemisch-mechanisch poliert, um dadurch die Oberfläche der
ersten Zwischenebenen-Isolierschicht 130 freizulegen. Demzufolge werden
die ersten und zweiten Kontaktflecken 140a und 140b ausgebildet.
Hierbei kontaktieren die ersten und zweiten Kontaktflecken 140a und 140b jeweils
die Drainzonen und die Sourcezonen.
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Eine zweite Zwischenebenen-Isolierschicht 150 wird
auf der ersten Zwischenebenen-Isolierschicht 130 ausgebildet
und es werden Bitleitungsstrukturen 165 auf der zweiten
Zwischenebenen-Isolierschicht 150 ausgebildet. Hierbei
enthält
die Bitleitungsstruktur 165 eine Bitleitung 160,
eine Maskenschicht 162, die auf der Bitleitung 160 ausgebildet
ist, und Abstandshalter 164, die an beiden Wänden der Bitleitung 160 und
der Maskenschicht 162 ausgebildet sind. Die Maskenschichten 162 und
die Abstandshalter 164, die beispielsweise in Form von
Siliziumnitridschichten ausgebildet werden, werden so hergestellt,
daß sie
die Bitleitungen 160 umgeben, um dadurch selbst ausgerichtete
Kontaktlöcher, wenn
die Speicherknotenpunktkontaktlöcher
hergestellt werden. Zusätzlich
werden bei einigen Ausführungsformen
die Bitleitungsstrukturen 165 so ausgebildet, daß sie senkrecht
zu den Wortleitungsstrukturen 120 verlaufen, und daß die Bitleitungsstrukturen 165 auf
der Isolierschicht 110 zwischen den aktiven Zonen 115 angeordnet
sind, wobei sie jedoch zu der längeren
Achse der aktiven Zonen parallel verlaufen. Hierbei werden, obwohl
dies in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, Bitleitungskontaktpfropfen
zum Anschließen
der ersten Kontaktflecke 140a und der Bitleitungsstrukturen 165 in
der zweiten Zwischenebenen-Isolierschicht 150 ausgebildet,
und zwar mit Hilfe eines herkömmlichen
Verfahrens, bevor die Bitleitungsstrukturen 165 ausgebildet
werden.
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Es werden eine dritte Zwischenebenen-Isolierschicht 170 und Ätzstoppschichten 175 sequentiell
auf der zweiten Zwischenebenen-Isolierschicht 150 ausgebildet,
welche die Bitleitungsstrukturen 165 aufweist. Dabei können die
ersten bis dritten Zwischenebenen-Isolierschichten 130, 150 und 170 beispielsweise
in Form von Isolierschichten aus der Siliziumoxidschichtgruppe hergestellt
werden. Die Ätzstoppschichten 175 werden
aus isolierenden Schichten gebildet, beispielsweise aus Siliziumnitridschichten
mit einer Ätzselektivität, die sich
von den Ätzselektivitäten der
zweiten und der dritten Zwischenebenen-Isolierschicht 150 und 170 unterscheidet.
Die Ätzstoppschichten 175,
die dritte Zwischenebenen-Isolierschicht 170 und die zweite
Zwischenebenen-Isolierschicht 150 werden geätzt, um
die zweiten Kontaktflecke 140b freizulegen, die Kontakt
mit den Sourcezonen herstellen, so daß Speicherknotenpunktkontaktlöcher 180 gebildet
werden. Hierbei werden die Speicherknotenpunktkontaktlöcher 180 mit
Hilfe eines Selbstausrichtverfahrens unter Verwendung der Bitleitungsstrukturen 165 ausgebildet. Danach
wird eine leitende Schicht, beispielsweise eine dotierte Polysiliziumschicht,
niedergeschlagen, um die Speicherknotenpunktkontaktlöcher 180 in ausreichender
Weise zu füllen,
und es wird dann die dotierte Polysiliziumschicht chemisch-mechanisch poliert,
um die Ätzstoppschichten 175 freizulegen. Demzufolge
werden Speicherknotenpunktkontaktpfropfen 185 ausgebildet.
Es können
auch herkömmliche
Techniken zur Ausbildung eines Halbleiterspeichervorrichtungssubstrats
angewendet werden.
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Es wird dann eine Formoxidschicht
(mold oxide layer) auf den Speicherknotenpunktkontaktpfropfen 185 und
den Ätzstoppschichten 175 bis
zu einer vorbestimmten Dicke ausgebildet. Bei einigen Ausführungsformen
wird die Formoxidschicht zum Bestimmen der Höhe der Speicherknotenpunktelektroden
bis zu einer Höhe
ausgebildet, die größer ist als
die gewünschte
Höhe der
Speicherknotenpunktelektroden, und zwar um eine vorbestimmte Höhe, wobei
in Betracht gezogen wird, daß die
Formoxidschicht chemisch-mechanisch poliert wird, und zwar auf die
vorbestimmte Höhe
bei den vorliegenden Ausführungsformen.
Die Formoxidschicht wird geätzt,
um die Bitleitungsstrukturen 165 zu überlappen, so daß die Formoxidschichtmuster 190 ausgebildet werden.
Hierbei können
die Formoxidschichtmuster 190 in vorbestimmten Intervallen
beispielsweise in einer Teilung (one-pitch) oder in zwei Teilungen (two-pitch)
ausgebildet werden. Die Formoxidschichtmuster 190 von 2A werden in Zwei-Teilungsintervallen
angeordnet und die Formoxidschichtmuster 190 von 5 werden in Ein-Teilungsintervallen
angeordnet. In dieser Beziehung bedeuten die Formoxidschichtmuster 190 in
den Zwei-Teilungsintervallen, daß zwei Speicherknotenpunktkontaktpfropfen 185 zwischen
zwei benachbarten Formoxidschichtmustern 190 gelegen sind.
Zusätzlich kann
die Leitungsbreite der Formoxidschichtmuster 190 gleich
sein mit oder kleiner sein als die Leitungsbreite der Bitleitungsstrukturen 165.
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Gemäß 3B wird eine leitende Schicht für die Speicherknotenpunktelektroden,
beispielsweise eine Polysiliziumschicht, auf den Ätzstoppschichten 175 niedergeschlagen,
auf denen die Formoxidschichtmuster 190 ausgebildet sind.
Als nächstes wird
die Polysiliziumschicht anisotrop geätzt, um leitende Abstandshalter 200 aus
Polysilizium an beiden Wänden
der Formoxidschichtmuster 190 auszubilden. Es wird eine
Isolierschicht auf der resultierenden Struktur niedergeschlagen
und eine anisotrope Ätzung
vorgenommen, um die Isolierabstandshalter 220 an den Seitenwänden der
leitenden Abstandshalter 200 auszubilden. Durch wiederholtes
Ausbilden der leitenden Abstandshalter 200 und der isolierenden
Abstandshalter 220 werden die Räume zwischen den Formoxidschichtmustern 190 gefüllt. Damit
die Einheitszellen getrennt werden, bestehen die letzten Abstandshalter,
die zwischen den Formoxidschichtmustern 190 ausgebildet
werden, das heißt die
Abstandshalter, die an den Zentrumspunkten zwischen den Formoxidschichtmustern 190 ausgebildet werden,
aus isolierenden Abstandshaltern 220. Zusätzlich werden
leitende Abstandshalter 200 ausgebildet, um die Knotenpunktkontaktpfropfen 185 zu
bilden. Bei den vorliegenden Ausführungsformen werden die Räume zwischen
den Formoxidschichtmustern 190 dadurch gefüllt, indem
die leitenden Abstandshalter 200 zweimal ausgebildet werden
und indem die isolierenden Abstandshalter 220 zweimal ausgebildet
werden; jedoch können
die Weiten oder Breiten und die Zahl der leitenden Abstandshalter 200 und
der isolierenden Abstandshalter 220 variieren.
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Um nun auf die 2B und 3C einzugehen, so
werden die oberen Oberflächen
der Formoxidschichtmuster 190, der leitenden Abstandshalter 200 und
der isolierenden Abstandshalter 220 chemisch-mechanisch
poliert, um die oberen Oberflächen
zu planieren, so daß die
leitenden Leitungsmuster 201 und die isolierenden Leitungsmuster 221 und 225 zwischen
den Formoxidschichtmustern 191 ausgebildet werden. Hierbei
bezeichnet das Bezugszeichen 191 die Formoxidschichtmuster
mit den planierten oberen Oberflächen.
Und die leitenden Leitermuster 201 sind die leitenden Abstandshalter 220 mit den
planierten oberen Oberflächen
und die isolierenden Leitermuster 221 und 225 sind
die isolierenden Abstandshalter 220 mit planierten oberen
Oberflächen.
Die leitenden Leitermuster 201 kontaktieren jeweils die Speicherknotenpunktkontaktpfropfen 185 und
die isolierenden Leitungsmuster 221 und 225 isolieren
die leitenden Leitungsmuster 201. Speziell trennen die
isolierenden Leitungsmuster 225, die auf den Ätzstoppschichten 175 ausgebildet
sind, die leitenden Leitungsmuster 201 um eine Teilung,
das heißt
der Größe der Einheitszellen,
und zwar in einer Richtung parallel zu den Bitleitungsstrukturen 165, wobei
sie jedoch auf die leitenden Leitungsmuster 201 isolieren.
Bei den vorliegenden Ausführungsformen
enthält
jeder der Speicherknotenpunktkontaktpfropfen 185 beispielsweise
zwei leitende Leitungsmuster 201 und ein isolierendes Leitungsmuster 221 dazwischen.
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Gemäß 2C sind, um die Speicherknotenpunktelektroden
festzulegen, Nuten 230 dadurch ausgebildet, indem Abschnitte
der Formoxidschichtmuster 191 in Form gebracht werden,
ebenso die leitenden Leitungsmuster 201 und die isolierenden
Leitungsmuster 221 und 225. Hierbei erstrecken
sich die Nuten 230 senkrecht zu der Erstreckungsrichtung der
Formoxidschichtmuster 191, das heißt parallel zu den Wortleitungsstrukturen 120.
Die Nuten 230 sind zwischen den Wortleitungsstrukturen 120 ausgebildet,
auf denen die Drainzonen ausgebildet sind, um maximale Speicherknotenpunktelektrodenzonen
sicherzustellen. Mit anderen Worten ist eine Anzahl von Wortleitungen 120 zwischen
einer Anzahl von benachbarten Nuten 230 derart angeordnet,
daß die Nuten 230 die Ätzstoppschichten 175 öffnen oder
unterbrechen.
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Gemäß den 2D und 4 wird
eine Isolierschicht für
die Abstützvorrichtungen
niedergeschlagen, um in ausreichender Weise die Nuten 230 einzugraben,
und es wird die isolierende Schicht bis zu einer Höhe geätzt, die
kleiner ist als die Höhe
der leitenden Leitungsmuster 201, um dadurch die Abstützvorrichtungen 240 zu
bilden. Hierbei wird die isolierende Schicht für die Abstützvorrichtungen aus einer isolierenden
Schicht gebildet, die eine Ätzselektivität besitzt,
welche von den Ätzselektivitäten der
Formoxidschichtmuster 191 und der isolierenden Leitungsmuster 221 und 225 verschieden
ist. Demzufolge wird die isolierende Schicht feucht geätzt, um
die Abstützvorrichtungen 240 zu
bilden.
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Da die Abstützvorrichtungen 240 in
den Nuten 230 ausgebildet sind, kreuzen die Abstützvorrichtungen 240 die
leitenden Leitungsmuster 201, so daß die Abstützvorrichtungen 240 die
leitenden Leitungsmuster 201 gemäß einer Zelle trennen. Ferner
unterstützen
oder haltern die Abstützvorrichtungen 240 die
leitenden Leitungsmuster 201, wodurch verhindert wird,
daß die
leitenden Leitungsmuster 201 zu dem benachbarten leitenden
Leitungsmuster 201 hinfallen oder sich zu diesen hinbiegen.
Zusätzlich besitzen
die Abstützvorrichtungen 240 eine
Höhe kleiner
als die Höhe
der leitenden Leitungsmuster 201, um die Speicherknotenpunktelektrodenkapazität zu sichern.
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Danach werden Formoxidschichtmuster 191 und
die isolierenden Leitungsmuster 221 und 225 mit Hilfe
eines herkömmlichen
Feuchtätzverfahrens
entfernt. Da hierbei die Formoxidschichtmuster 191 und die
isolierenden Leitungsmuster 221 und 225 die Ätzselektivität besitzen,
die von den Ätzselektivitäten der Ätzstoppschichten 175 und
der Abstützvorrichtungen 240 verschieden
ist, werden die Formoxidschichtmuster 191 und die isolierenden
Leitungsmuster 221 und 225 selektiv entfernt.
Somit werden die Speicherknotenpunktelektroden 250, die
aus der Vielzahl der leitenden Leitungsmuster 201 gebildet
sind, vollständig
ausgebildet.
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Die Speicherknotenpunktelektroden 250 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
sind aus einer Vielzahl von leitenden Leitungsmustern 201 gebildet,
die eine feine Leitungsbreite besitzen, um dadurch den Flächenbereich
der Speicherknotenpunktelektroden 250 zu vergrößern. Zusätzlich trennen
die Abstützvorrichtungen 240 die
Speicherknotenpunktelektroden 250 und stützen diese
ab, und zwar entsprechend einer Zelle, um dadurch zu verhindern, daß die Speicherknotenpunktelektroden 250 zu
den benachbarten Speicherknotenpunktelektroden 250 hinfallen
oder sich zu diesen hinbiegen. Ferner erstrecken sich, wie in 2D gezeigt ist, die Speicherknotenpunktelektroden 250 zu
den Zonen entsprechend den Drainzonen (nicht gezeigt) hin, als auch zu
den Zonen mit den Bitleitungsstrukturen 165, um dadurch
den Flächenbereich,
der Speicherknotenpunktelektroden 250 zu erhöhen.
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Zweite Ausführungsform
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Gemäß den 6A und 7A wird
eine Isolierschicht 110 auf einem Halbleitersubstrat 100 ausgebildet,
wie dies bei der ersten Ausführungsform
gezeigt ist, um aktive Zonen 115 zu definieren. Es werden
Wortleitungsstrukturen 120 auf dem Halbleitersubstrat 100 in
der folgenden Weise ausgebildet. Nach einem nachfolgenden Niederschlagen
einer Gateisolierschicht 121, von Wortleitungen 123 und einer
harten Maskenschicht 125, werden die Schichten in ein Muster
geformt, so daß sie
senkrecht zu der längeren
Achse der aktiven Zonen 115 verlaufen. Es werden Wortleitungsabstandshalter 127 an
den Seitenwänden
der in ein Muster gebrachten harten Maskenschichten 125 und
der Wortleitungen 123 ausgebildet, und zwar mit Hilfe eines
herkömmlichen
Verfahrens, um die Wortleitungsstrukturen 120 herzustellen.
Hierbei werden die harten Maskenschichten 125 und die Wortleitungsabstandshalter 127 aus
Siliziumnitridschichten mit einer Ätzselektivität hergestellt,
die von der Ätzselektivität einer
Zwischenebenen-Isolierschicht in Form einer Siliziumoxidschichtgruppe
verschieden ist, die zu dem Zweck ausgebildet wird, um sich selbst
ausrichtende Kontaktlöcher bei
einem nachfolgenden Prozeß auszubilden.
Zusätzlich
erstrecken sich die Wortleitungsstrukturen 120 in solcher
Weise, daß sie
parallel zueinander sind und es ist eine Anzahl von Wortleitungsstrukturen 120 an
jeder aktiven Zone 115 angeordnet. Es werden Source- und
Drainzonen (nicht gezeigt), eine erste Zwischenebenen-Isolierschicht 130,
Kontaktflecken 140a und 140b, eine zweite Zwischenebenen-Isolierschicht 170, Ätzstoppschichten 175 und Speicherknotenpunktkontaktflecken 185 in
den aktiven Zonen 115 auf beiden Seiten der Wortleitungsstrukturen 120 mit
Hilfe des Verfahrens ausgebildet, welches bei der ersten Ausführungsform
veranschaulicht ist.
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Es wird eine Formoxidschicht (mold
oxide layer) auf den Speicherknotenpunktkontaktpfropfen 185 und
den Ätzstoppschichten 175 bis
zu einer vorbestimmten Dicke ausgebildet. Wie oben beschrieben ist,
wird die Formoxidschicht zum Bestimmen der Höhe der Speicherknotenpunktelektroden
bis zu einer Höhe ausgebildet,
die größer ist
als die gewünschte
Höhe der
Speicherknotenpunktelektroden, und zwar um eine vorbestimmte Höhe. Der
Abschnitt der Formoxidschicht wird geätzt, um die Speicherknotenpunktkontaktpfropfen 185 freizulegen,
wodurch dann die Formoxidschichtmuster 195 gebildet werden.
Bei den vorliegenden Ausführungsformen sind
die Formoxidschichtmuster 195 so angeordnet, daß sie parallel
zu den Wortleitungsstrukturen 120 verlaufen, während sie
jedoch die Drainzonen der aktiven Zonen 115 überlappen.
Darüber
hinaus können die
Formoxidschichtmuster 195 in vorbestimmten Intervallen,
beispielsweise gemäß einer
Teilung oder gemäß zwei Teilungen,
ausgebildet werden. Die Formoxidschichtmuster 195 von 6A sind in Zwei-Teilungsintervallen
angeordnet. Hierbei bedeuten die Formoxidschichtmuster 195 in
Zwei-Teilungsintervallen, daß zwei
Speicherknotenpunktkontaktpfropfen 185 zwischen zwei benachbarten
Formoxidschichtmustern 195 gelegen sind, und die Formoxidschichtmuster 195 in
einem Ein-Teilungsintervall bedeutet, daß ein Speicherknotenpunktkontaktpfropfen 185 zwischen
zwei benachbarten Formoxidschichtmustern 195 gelegen ist.
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Gemäß den 6B und 7B wird
eine leitende Schicht für
die Speicherknotenpunktelektroden, beispielsweise eine dotierte
Polysiliziumschicht, auf den Ätzstoppschichten 175 niedergeschlagen,
auf welchen die Formoxidschichtmuster 195 ausgebildet sind,
wie dies bei der ersten Ausführungsform
gezeigt ist. Die Polysiliziumschicht wird anisotrop geätzt, um
leitende Abstandshalter (nicht gezeigt) aus Polysilizium an beiden
Wänden
der Formoxidschichtmuster 195 auszubilden. Es wird eine
isolierende Schicht auf der resultierenden Struktur niedergeschlagen
und anisotrop geätzt,
um isolierende Abstandshalter (nicht gezeigt) an den Seitenwänden der
leitenden Abstandshalter auszubilden. Durch wiederholtes Ausbilden
von leitenden Abstandshaltern und isolierenden Abstandshaltern werden
die Zwischenräume
zwischen den Formoxidschichtmustern 195 ausgefüllt. Hierbei
kontaktieren die leitenden Abstandshalter die Speicherknotenpunktkontaktpfropfen 185 und
die letzten Abstandshalter bestehen aus isolierenden Abstandshaltern.
Die letzten Abstandshalter werden an den Ätzstoppschichten 175 zwischen
den Speicherknotenpunktkontaktpfropfen 185 ausgebildet
und die letzten Abstandshalter können
eine relativ größere Leitungsbreite oder
Leitungsweite als die anderen isolierenden Abstandshalter aufweisen.
Bei den vorliegenden Ausführungsformen
wird jeder der Abstandshalter zwischen den Formoxidschichtmustern 195 ausgefüllt, indem
die leitenden Abstandshalter viermal und indem die isolierenden
Abstandshalter viermal ausgebildet werden; es können jedoch die Breiten oder Weiten
und auch die Zahl der leitenden Abstandshalter und der isolierenden
Abstandshalter gesteuert werden.
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Die oberen Oberflächen der Formoxidschichtmuster 195,
der leitenden Abstandshalter und die isolierenden Abstandshalter
werden chemisch-mechanisch poliert, um leitende Leitungsmuster 261 und
isolierende Leitungsmuster 271 und 275 zwischen
den Formoxidschichtmustern 196 auszubilden. Hierbei bezeichnet
das Bezugszeichen 196 die Formoxidschichtmuster mit den
planierten oberen Oberflächen.
Die leitenden Leitungsmuster 261, die aus den leitenden
Abstandshaltern mit den planierten oberen Oberflächen bestehen, kontaktieren
die Speicherknotenpunktkontaktpfropfen 185. Die isolierenden
Leitungsmuster 271 an den Speicherknotenpunktkontaktpfropfen 185,
die aus den isolierenden Abstandshaltern 220 mit den planierten
oberen Oberflächen
bestehen, isolieren die leitenden Leitungsmuster 261. Zusätzlich isolieren
die isolierenden Leitungsmuster 275, die auf den Ätzstoppschichten 175 ausgebildet
sind, die leitenden Leitungsmuster 261 und trennen die
leitenden Leitungsmuster 261 in einer Richtung parallel
zu den Wortleitungsstrukturen 120 um eine Teilung, das
heißt
eine Zelleneinheit. Bei der vorliegenden Erfindung kontaktieren
vier Leitungsmuster 261 jeden der Speicherknotenpunktkontaktpfropfen 185.
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Um gemäß 6C die Speicherknotenpunktelektroden
in jeder Zelle festzulegen, werden Nuten 235 ausgebildet,
indem Abschnitte der Formoxidschichtmuster 196 in ein Muster
gebracht werden, ebenso die leitenden Leitungsmuster 261 und
die isolierenden Leitungsmuster 271 und 275. Hierbei
werden die Nuten 235 so ausgebildet, daß sie die Bitleitungsstrukturen 165 überlappen.
Demzufolge trennen die Nuten 235 und die isolierenden Abstandshalter 275 die
leitenden Leitungsmuster 261 in Einheiten der Einheitszelle.
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Gemäß den 6D und 8 wird
eine isolierende Schicht für
die Abstützvorrichtungen
niedergeschlagen, um die Nuten 235 in ausreichender Weise zu
füllen,
und es wird die isolierende Schicht bis auf eine Höhe geätzt, die
kleiner ist als die Höhe
der leitenden Leitungsmuster 261, um die Abstützvorrichtungen 245 zu
bilden. Bei einigen Ausführungsformen
wird die isolierende Schicht, die in die Nuten 235 eingefüllt wird,
aus einer isolierenden Schicht mit einer Ätzselektivität gebildet,
die von den Ätzselektivitäten der
Formoxidschichtmuster 196 und der isolierenden Leitungsmuster 271 und 275 verschieden
ist. Da die Abstützvorrichtungen 245 kreuzend
durch die leitenden Leitungsmuster 261 verlaufen, trennen
die Abstützvorrichtungen 245 die
leitenden Leitungsmuster 261 entsprechend der Zelle. Darüber hinaus verhindern
die Abstützvorrichtungen 245,
daß die
leitenden Leitungsmuster 261 sich zu den benachbarten leitenden
Leitungsmustern 261 hin biegen oder auf diese fallen. Zusätzlich sind
die Abstützvorrichtungen 245 bis
zu einer Höhe
ausgebildet, die kleiner ist als die Höhe der leitenden Leitungsmuster 261, um
die Speicherknotenpunktelektrodenkapazität zu sichern.
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Danach werden die Formoxidschichtmuster 196 und
die isolierenden Leitungsmuster 271 und 275 mit
Hilfe eines herkömmlichen
Feuchtätzverfahrens
entfernt. Da hierbei die Formoxidschichtmuster 196 und
die isolierenden Leitungsmuster 271 und 275 eine Ätzselektivität besitzen,
die verschieden ist von den Ätzselektivitäten der Ätzstoppschichten 175 und
der Abstützvorrichtungen 245,
werden die Formoxidschichtmuster 196 und die isolierenden
Leitungsmuster 271 und 275 selektiv entfernt.
Auf diese Weise werden die Speicherknotenpunktelektroden 280 vervollständigt.
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Die Wirkungen der zweiten Ausführungsformen
sind die gleichen wie diejenigen der ersten Ausführungsformen.
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Dritte Ausführungsformen
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Die 10A bis 10C zeigen Schnittansichten
von Stufen bei der Herstellung einer Halbleiterspeichervorrichtung
gemäß dritten
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung. Die Beschreibung der Elemente, welche
die gleichen sind wie bei den ersten und zweiten Ausführungsformen,
wird nicht wiederholt und es sind die gleichen Bezugszeichen den
gleichen Elementen zugeordnet wie bei den ersten und den zweiten
Ausführungsformen.
Darüber
hinaus enthalten die vorliegenden Ausführungsformen ein Verfahren
zum Ausbilden von Speicherknotenpunktelektroden, wobei die Prozesse
bis hin zur Ausbildung der Formoxidschichtmuster die gleichen sind wie
die Prozesse der ersten Ausführungsformen,
so daß die
Beschreibung mit den nachfolgenden Prozessen beginnt.
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Um auf 10A einzugehen,
so wird eine erste leitende Schicht 310 für die Speicherknotenpunktelektroden
auf den Ätzstoppschichten 175 ausgebildet,
auf denen die Formoxidschichtmuster 190 ausgebildet sind.
Danach wird eine isolierende Schicht 320 auf der ersten
leitenden Schicht 310 niedergeschlagen.
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Die erste leitende Schicht 310 und
die isolierende Schicht 320 werden anisotrop geätzt, um
erste leitende Abstandshalter 311 und isolierende Abstandshalter 321 auszubilden,
wie in 10B gezeigt ist.
Es wird eine zweite leitende Schicht 330 für die Speicherknotenpunktelektroden
auf der resultierenden Struktur niedergeschlagen. Hierbei kontaktieren
die ersten leitenden Abstandshalter 311 die Speicherknotenpunktkontaktpfropfen 185.
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Als nächstes wird die zweite leitende
Schicht 330 anisotrop geätzt und es werden zweite leitende Abstandshalter
(nicht gezeigt) an den Seitenwänden der
isolierenden Abstandshalter 321 ausgebildet. Dabei kontaktieren
die zweiten leitenden Abstandshalter die Speicherknotenpunktkontaktpfropfen 185, während sie
die Seitenwände
der ersten leitenden Abstandshalter 311 kontaktieren. Wie
in 10C gezeigt ist,
wird die Oberfläche
der resultierenden Struktur chemisch-mechanisch poliert, um erste
leitende Leitungsmuster 312 zu bilden, die aus den ersten
leitenden Abstandshaltern 311 und den zweiten leitenden
Leitungsmustern 332 gebildet sind, welche aus den zweiten
leitenden Abstandshaltern gebildet sind. Hierbei werden die ersten
leitenden Leitungsmuster 312 in eine L-Gestalt geformt
und Abschnitte der zweiten leitenden Leitungsmuster 332 kontaktieren
die unteren Abschnitte der ersten leitenden Leitungsmuster 312.
Danach werden die isolierenden Abstandshalter 321 und die
Formoxidschichtmuster 190 mit Hilfe eines herkömmlichen
Feuchtätzverfahrens
entfernt. Demzufolge werden Speicherknotenpunktelektroden 300 aus
den ersten und zweiten leitenden Leitungsmustern 312 und 332 gebildet.
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Hierbei werden die Speicherknotenpunktelektroden 300 aus
zwei leitenden Leitungsmustern gebildet; jedoch können die
Breiten oder Weiten und die Zahlen der leitenden Leitungsmuster
variieren.
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Darüber hinaus wird die Formoxidschicht
so ausgebildet, daß sie
parallel zu den Bitleitungsstrukturen bei den vorliegenden Ausführungsformen
verläuft;
jedoch kann die Formoxidschicht so ausgebildet werden, daß sie parallel
zu den Wortleitungsstrukturen verläuft, wie dies bei den zweiten
Ausführungsformen
gezeigt ist.
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Vierte Ausführungsformen
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Die 12A und 12B sind Schnittansichten entlang
der Schnittlinien C-C' der 11A bzw. 11B.
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Die Beschreibung der Elemente, welche
die gleichen sind wie bei den ersten bis dritten Ausführungsformen,
wird nicht wiederholt und es sind gleiche Bezugszeichen für die gleichen
Elemente der ersten bis dritten Ausführungsformen zugeordnet. Darüber hinaus
sind bei den vorliegenden Ausführungsformen
die Prozesse bis hin zu der Ausbildung der Speicherknotenpunktkontaktpfropfen
die gleichen wie die Prozesse bei den. ersten bis dritten Ausführungsformen
und eine Beschreibung beginnt daher mit den nachfolgenden Prozessen.
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Gemäß den 11A und 12A wird
eine Formoxidschicht auf den Speicherknotenpunktkontaktpfropfen 185 und
den Ätzstoppschichten 175 bis
zu einer vorbestimmten Dicke ausgebildet. Dabei kann die Formoxidschicht
zum Bestimmen der Höhe
der Speicherknotenpunktelektroden bis zu der gewünschten Höhe der Speicherknotenpunktelektroden
ausgebildet werden. Danach werden Abschnitte der Formoxidschicht
trocken geätzt,
um eine Vielzahl von Formoxidschichtmustern 400 zu bilden.
Hierbei werden die Formoxidschichtmuster 400 beispielsweise
in Intervallen von einer Teilung ausgebildet, werden jedoch in der
Gestalt von Wellen in einer Draufsicht hergestellt. Mit anderen
Worten sind Rippenabschnitte X1 der Formoxidschichtmuster 400 zwischen den
Speicherknotenpunktkontaktpfropfen 185 und den Talabschnitten
X2 der Formoxidschichtmuster 400 an
den Drainzonen gelegen, die den ersten Kontaktpfropfen 140a entsprechen,
oder an einer Isolationsschicht 110 entsprechend den Drainzonen.
Wenn die Rippenabschnitte X1 der wellenförmig gestalteten Formoxidschichtmuster 400 angeschlossen
werden, werden geradlinige Leitungen ausgebildet. Darüber hinaus
verlaufen bei einigen Ausführungsformen
die geradlinigen Leitungen parallel zu den Bitleitungsstrukturen 165.
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Wie in den 11B und 12B gezeigt
ist, wird eine leitende Schicht 410 für die Speicherknotenpunktelektroden,
beispielsweise eine dotierte Polysiliziumschicht, auf den Ätzstoppschichten 175 niedergeschlagen,
auf denen die wellenförmig
gestalteten Formoxidschichtmuster 400 ausgebildet sind,
und es wird eine Pufferisolierschicht 420 auf der leitenden Schicht 410 für die Speicherknotenpunktelektroden niedergeschlagen.
Danach wird ein chemisch-mechanischer Poliervorgang durchgeführt, um
die Formoxidschichtmuster 400 freizulegen. Damit verbleibt die
leitende Schicht 410 für
die Speicherknotenpunktelektroden in einer Zone zurück, die
durch die Formoxidschichtmuster 400 definiert ist. Hierbei
besitzen die Seitenwände
der verbleibenden leitenden Schicht 410 für die Speicherknotenpunktelektroden die
gleiche Wellengestalt wie die Formoxidschichtmuster 400.
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Als nächstes werden, wie in den 11C und 13 gezeigt ist, Nuten 430 ausgebadet,
indem Abschnitte der Formoxidschichtmuster 400 trocken
geätzt
werden, ebenso Abschnitte der leitenden Schicht 410 für die Speicherknotenpunktelektroden
und der isolierenden Schicht 420, um die Speicherknotenpunktelektroden
um eine Zelle zu trennen. Hierbei werden die Nuten 430 zwischen
den Wortleitungsstrukturen 120 ausgebildet, an welchen
die Drainzonen (nicht gezeigt) ausgebildet sind, wobei sie senkrecht
zu der Erstreckungsrichtung der Formoxidschichtmuster 400 verlaufen,
das heißt
in der Richtung der Bitleitungsstrukturen. Es ist zu bevorzugen, daß die Nuten 430 durch
die Talabschnitte X2 der Formoxidschichtmuster 400 hindurch
verlaufen.
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Danach wird, wie in 11D und 14 gezeigt ist,
eine isolierende Schicht für
die Abstützvorrichtungen
niedergeschlagen, um die Nuten 430 in ausreichender Weise
zu füllen.
Hierbei kann die isolierende Schicht für die Abstützvorrichtungen aus dem gleichen
Material wie die Ätzstoppschichten 175 ausgebildet
werden, beispielsweise als Siliziumnitridschicht. Die isolierende
Schicht wird feucht oder trocken geätzt, und zwar bis auf eine
vorbestimmte Dicke, so daß die
isolierende Schicht, die in den Nuten 430 verbleibt, und
zwar in einer Höhe
kleiner als die Höhe
der leitenden Schicht 410 für die Speicherknotenpunktelektroden
oder die Formoxidschichtmuster 400. Demzufolge werden die
Abstützvorrichtungen 440 ausgebildet.
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Die Formoxidschichtmuster 400 und
die isolierende Schicht 420 werden mit Hilfe eines herkömmlichen
Feuchtätzverfahrens
entfernt, um Speicherknotenpunktelektroden 425 zubilden.
Da hierbei die Ätzstoppschichten 175 auf
der resultierenden Struktur auf dem Halbleitersubstrat 100 ausgebildet sind
und da die Ätzselektivität der Abstützvorrichtungen 440 verschieden
ist von den Ätzselektivitäten der Formoxidschichtmuster 400 und
der isolierenden Schicht 420, werden lediglich die Formoxidschichtmuster 400 und
die isolierende Schicht 420 selektiv entfernt. Es werden
somit die Speicherknotenpunktelektroden 425 in Einheiten
von jeder Zelle festgelegt. Mit anderen Worten werden die Speicherknotenpunktelektroden 425 in
Einheiten von jeder Zelle durch die Abstützvorrichtungen 440 in
einer Richtung parallel zu den Wortleitungen getrennt. Darüber hinaus
werden die Abstützvorrichtungen 440 in
spezifischen Intervallen ausgebildet und stützen somit die Speicherknotenpunktelektroden 425 ab,
die in wellenförmig
gestaltete Leitungsmuster ausgebildet werden. Daher werden die schmalen
und hohen Speicherknotenpunktelektroden 425 daran gehindert,
zu den benachbarten Speicherknotenpunktelektroden 425 hin
zu fallen.
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Gemäß den vorliegenden Ausführungsformen
ist der Flächenbereich
der Speicherknotenpunktelektroden 425, da die Speicherknotenpunktelektroden 425 in
einer Wellengestalt ausgebildet sind, vergrößert. Zusätzlich wird der Flächenbereich
der Speicherknotenpunktelektroden 425 weiter erhöht, da sich
die Speicherknotenpunktelektroden 425 zu den Drainzonen
oder den Zonen entsprechend den Drainzonen hin erstrecken.
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Da ferner die Abstützvorrichtungen 440 so ausgebildet
sind, daß sie
die Speicherknotenpunktelektroden 425 in Einheiten von
jeder Zelle trennen, ist die Neigung der Speicherknotenpunktelektroden 425 reduziert
bzw. wird verhindert, daß sie
sich zu benachbarten Speicherknotenpunktelektroden 425 hin biegen
oder zu diesen hin fallen.
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Hierbei können die Formoxidschichtmuster durch Ändern der
Intervalle der Welle, wie in 15 dargestellt
ist, ausgebildet werden.
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Gemäß 15 werden die Formoxidschichtmuster 450 in
der Gestalt von Wellen in einer Draufsicht ausgebildet. Hierbei
werden Dachabschnitte X3 und Talabschnitte
X4 so ausgebildet, daß sie zwischen den Speicherknotenpunktkontaktpfropfen 185 gelegen
sind. In diesem Fall sind die Linien, die durch Verbinden der Dachabschnitte
X3 gebildet werden, und die Linien, die
durch Verbinden der Talabschnitte X4 gebildet
werden, zueinander um einen vorbestimmten Abstand parallel, der
weiter ist als die Breite oder Weite der aktiven Zonen.
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Wenn die Wellengestalt der Formoxidschichtmuster 450 geändert wird,
wird die gleiche Wirkung erzielt.
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Darüber hinaus können die
Formoxidschichtmuster 500, wie in 16 gezeigt ist, in Intervallen von zwei
Teilungen angeordnet werden. Mit anderen Worten sind die Formoxidschichtmuster 500 in
Intervallen von zwei Teilungen angeordnet, wie bei der ersten Ausführungsform
gezeigt ist, wobei sie in der Gestalt von Wellen in Draufsicht ausgebildet
sind. Beispielsweise können
bei den Formoxidschichtmustern 500 Dachabschnitte X1 zwischen den Speicherknotenpunktkontaktpfropfen 185 gelegen
sein, und die Talabschnitte X2 können auf
den Drainzonen gelegen sein, das heißt den ersten Kontaktzonen,
oder auf einer isolierenden Schicht 110 entsprechend den Drainzonen.
Wenn die Formoxidschichtmuster 500 in Intervallen mit zwei
Teilungen ausgebildet werden, wird die gleiche Wirkung erzielt.
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Zusätzlich können die Speicherknotenpunktelektroden 425 mit
Hilfe des Verfahrens gemäß den dritten
Ausführungsformen
ausgebildet werden.
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Fünfte Ausführungsformen
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Die 17A und 17B zeigen Draufsichten von
Stufen bei der Herstellung einer Halbleiterspeichervorrichtung gemäß fünften Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung. Die Prozesse, die bis hin zur Ausbildung
der Ätzstoppschichten 175 ausgeführt werden,
sind die gleichen wie die Prozesse der ersten und zweiten Ausführungsformen,
so daß die Beschreibung
mit den nachfolgenden Prozessen beginnt.
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Gemäß 17A werden Formoxidschichtmuster 600 in
der Gestalt von Wellen in einer Draufsicht auf den Ätzstoppschichten 175 ausgebildet. Hierbei
können
die Formoxidschichtmuster 600 beispielsweise in Intervallen
von einer Teilung ausgebildet werden. Mit anderen Worten verlaufen
die Linien, die durch Verbinden der Dachabschnitte X5 oder
der Talabschnitte X6 der Formoxidschichtmuster 600 gebildet
werden, im wesentlichen parallel zu den Wortleitungsstrukturen 120.
Darüber
hinaus werden die Formoxidschichtmuster 600 so ausgebildet,
um jeden der Speicherknotenpunktkontaktpfropfen 185 zwischen
den benachbarten Formoxidschichtmustern 600 auf den gleichen
Linien oder Leitungen freizulegen. Die Formoxidschichtmuster 600 werden
auf Zonen ohne die Speicherknotenpunktkontaktpfropfen ausgebildet,
das heißt
auf den Drainzonen und auf einer Isolierschicht 110 entsprechend
den Drainzonen.
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Es werden eine Vielzahl von leitenden
Leitungsmustern 610 und isolierenden Leitungsmustern 620 abwechselnd
zwischen den Formoxidschichtmustern 600 ausgebildet. Hierbei
werden eine Vielzahl von leitenden Leitungsmustern 610 und
isolierenden Leitungsmustern 620 in Wellen ausgebildet, und
zwar entsprechend den wellenförmig
gestalteten Formoxidschichtmustern 600. In diesem Fall
werden die leitenden Leitungsmuster 610 und die isolierenden
Leitungsmuster 620 mit Hilfe der oben beschriebenen Verfahren
hergestellt.
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Wie in 17B gezeigt
ist, werden Abschnitte der Formoxidschichtmuster 600, der
leitenden Leitungsmuster 610 und der isolierenden Leitungsmuster 620 geätzt, um
Nuten 630 auszubilden. Die Nuten 630 werden auf
Zonen ausgebildet, welche die Bitleitungsstrukturen 165 überlappen,
um dadurch die leitenden Leitungsmuster 610 in Einheiten
von jeder Zelle zu trennen. Hierbei sind die leitenden Leitungsmuster 610 in
Einheiten von jeder Zelle definiert, und zwar durch die Nuten 630 und
die Formoxidschichtmuster 600, und es werden die leitenden
Leitungsmuster 610 in Wellen ausgebildet, wobei eine Kontaktierung
mit den Speicherknotenpunktkontaktpfropfen 185 erfolgt.
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Danach werden Abstützvorrichtungen
(nicht gezeigt) in den Nuten 630 mit Hilfe des oben beschriebenen
Verfahrens ausgebildet. Die Formoxidschichtmuster 600 und
die isolierenden Leitungsmuster 620 werden geätzt, um
Speicherknotenpunktelektroden 625 zu bilden.
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Wenn die Formoxidschichtmuster 600 so ausgebildet
werden, daß sie
parallel zu den Wortleitungsstrukturen 120 verlaufen, kann
dieselbe Wirkung erzielt werden.
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Wie in 18 gezeigt
ist, kann dieselbe Wirkung dadurch erzielt werden, indem die Formoxidschichtmuster 700 in
Wellen in Intervallen gemäß zwei Teilungen
ausgebildet werden.
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Wie oben beschrieben ist, werden
gemäß den Ausführungsformen
nach der vorliegenden Erfindung Speicherknotenpunktelektroden in
einer Vielzahl von Leitungsmustertypen mit einer feinen Leitungsbreite
oder -weite hergestellt. Somit kann der Flächenbereich der Speicherknotenpunktelektroden zunehmen.
Zusätzlich
werden Abstützvorrichtungen, die
an einer isolierenden Schicht ausgebildet sind, so hergestellt,
daß sie
senkrecht zu der Erstreckungsrichtung der Leitungsmuster der Speicherknotenpunktelektroden
verlaufen. Daher trennen die Abstützvorrichtungen die Speicherknotenpunktelektroden
in Einheiten von jeder Zelle und die Abstützvorrichtungen stützen die
Speicherknotenpunktelektroden ab, wodurch verhindert wird, daß sie Speicherknotenpunktelektroden
auf die benachbarten Speicherknotenpunktelektroden fallen oder sich
zu diesen hin biegen, wobei dieser Vorgang zumindest reduziert wird.
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Ferner können die Zonen für die Ausbildung der
Speicherknotenpunktelektroden erhöht werden, so daß der Flächenbereich
der Speicherknotenpunktelektroden erhöht werden kann.
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Obwohl die Erfindung speziell unter
Hinweis auf bevorzugte Ausführungsformen
gezeigt und beschrieben wurde, sei darauf hingewiesen, daß für Fachleute
vielfältige Änderungen
in der Form und in Einzelheiten vorgenommen werden können, ohne dadurch
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen, wie er durch
die anhängenden
Ansprüche festgehalten
ist.
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In den Zeichnungen und in der Beschreibung sind
typische bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung offenbart, und obwohl spezifische Ausdrücke verwendet
sind, sind diese lediglich gattungsmäßig und in einem beschreibenden
Sinn und nicht zum Zwecke einer Einschränkung zu interpretieren, da sich
der Rahmen der Erfindung aus den anhängenden Ansprüchen ergibt.