DE10337562A1 - Production of a trench capacitor comprises forming a trench in a substrate using a hard mask with a corresponding opening, placing a capacitor dielectric in the trench and over the mask, and further processing - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für einen Grabenkondensator mit einem Isolationskragen, der über einen vergrabenen Kontakt einseitig mit einem Substrat elektrisch verbundenen ist, insbesondere für eine Halbleiterspeicherzelle.The The present invention relates to a manufacturing method for a Trench capacitor with an insulation collar over one buried contact on one side electrically connected to a substrate is, in particular for a semiconductor memory cell.
Obwohl prinzipiell auf beliebige integrierte Schaltungen anwendbar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrundeliegende Problematik in bezug auf integrierte Speicherschaltungen in Silizium-Technologie erläutert.Even though in principle be applicable to any integrated circuits the present invention and its underlying problem in relating to integrated memory circuits in silicon technology explained.
In
Im
mittleren und oberen Bereich der Gräben G1, G2 sind umlaufende
Isolationskrägen
Dies
ermöglicht
eine sehr hohe Packungsdichte der Grabenkondensatoren GK1, GK2 und
der dazu gehörigen
Auswahltransistoren, welche nunmehr erläutert werden. Dabei wird hauptsächlich Bezug
genommen auf den Auswahltransistor, der zum Grabenkondensator GK2
gehört,
da von benachbarten Auswahltransistoren lediglich das Drain-Gebiet D1
bzw. das Source-Gebiet S3 eingezeichnet ist. Der zum Grabenkondensator
GK2 gehörige
Auswahltransistor weist ein Source-Gebiet S2, ein Kanalgebiet K2
und ein Drain-Gebiet D2 auf. Das Source-Gebiet S2 ist über einen
Bitleitungskontakt BLK mit einer oberhalb einer Isolationsschicht
I angeordneten (nicht gezeigten) Bit-Leitung verbunden. Das Drain-Gebiet
D2 ist einseitig an den vergrabenen Kontakt
Parallel benachbart zur Wortleitung WL2 verlaufen Wortleitungen WL1 bestehend aus Gate-Stapel GS1 und Gate-Isolator GI1 und Wortleitung WL3 bestehend aus Gate-Stapel GS3 und Gate-Isolator GI3, welche für den Auswahltransistor des Grabenkondensators GK2 passive Wortleitungen sind. Diese Wortleitungen WL1, WL3 dienen zur Ansteuerung von Auswahltransistoren, die in der dritten Dimension gegenüber der gezeigten Schnittdarstellung verschoben sind.Parallel adjacent to the word line WL2 run word lines WL1 consisting consisting of gate stack GS1 and gate insulator GI1 and word line WL3 from gate stack GS3 and gate insulator GI3, which for the selection transistor of the trench capacitor GK2 passive word lines are. These word lines WL1, WL3 serve to drive selection transistors, in the third dimension compared to the sectional view shown are shifted.
Ersichtlich
aus
Bezugszeichen
DT in
Bei
dieser zweiten Anordnungsmöglichkeit haben
die Zeilen von Gräben
alternierende Anschlussgebiete bzw. Isolationsgebiete der vergrabenen
Kontakte. So sind in der untersten Reihe von
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein einfaches und sicheres Herstellungsverfahren für einen derartigen einseitig angeschlossenen Grabenkondensator anzugeben.The Object of the present invention is a simple and safe manufacturing method for such a one-sided specify connected trench capacitor.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das in Anspruch 1 angegebene Herstellungsverfahren gelöst.According to the invention this Task by the production method specified in claim 1 solved.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen insbesondere darin, dass es eine genaue Definition des Anschlussgebietes bzw. des komplementären Isolationsgebietes beim jeweiligen vergrabenen Kontakt des Grabenkondensators ermöglicht.The Advantages of the method according to the invention lie in particular in the fact that there is a precise definition of the connection area or the complementary one Isolation area at the respective buried contact of the trench capacitor allows.
In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des in Anspruch 1 angegebenen Herstellungsverfahrens.In the dependent claims find advantageous developments and improvements of in claim 1 specified production method.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung geschieht das Vorsehen der Isolationsschicht im Graben auf dem Isolationsbereich durch selektives Oxidieren.According to one preferred development happens the provision of the insulation layer in the trench on the isolation area by selective oxidation.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung werden zum Freilegen des Isolationsbereichs folgende Schritte durchgeführt: Entfernen des Kondensatordielektrikums bis zur Oberseite der elektrisch leitenden Füllung; Vorsehen eines thermischen Siliziumoxidliners und eines darüberliegenden Siliziumnitridliners über der resultierenden Struktur; Bilden einer Maske aus einer ersten Siliziumlinerschicht; Entfernen des Siliziumnitridliners über dem Isolationsbereich mittels der Maske; und optionales Belassen des thermischen Siliziumoxidliners über dem Isolationsbereich.According to one Another preferred development, the following to expose the isolation area Steps performed: Remove the capacitor dielectric to the top of the electrical conductive filling; Providing a thermal silica liner and an overlying one Silicon nitride liner over the resulting structure; Forming a mask from a first Silicon liner layer; Removing the silicon nitride liner over the isolation area by means of the mask; and optionally leaving the thermal silica liner above Quarantine.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird die Maske dadurch gebildet wird, dass die Siliziumlinerschicht über dem Graben und der Hartmaske abgeschieden wird, anschließend eine gerade und eine schräge Implantation insbesondere von Borionen oder borhaltigen Ionen in den Graben durchgeführt werden und dann die Maske durch eine selektive Ätzung strukturiert wird.According to one Another preferred embodiment, the mask is formed Will that silicon liner layer over the trench and the hard mask is deposited, then one straight and one oblique Implantation of boron ions or boron ions in particular performed the trench and then the mask is patterned by a selective etch.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung werden zum Freilegen des Kontaktbereichs nach dem Bilden der Isolationsschicht folgende Schritte durchgeführt: Bilden einer Maske aus einer zweiten Siliziumlinerschicht; Entfernen des thermischen Siliziumoxidlineres und des Siliziumnitridliners über dem Kontaktbereich mittels der Maske.According to one Another preferred development to the exposure of the contact area after the steps of forming the insulating layer are: forming a mask of a second silicon liner layer; Remove the thermal silica liner and silicon nitride liner over the Contact area using the mask.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird die Maske dadurch gebildet, dass die Siliziumlinerschicht über dem Graben und der Hartmaske abgeschieden wird, anschließend eine gerade Implantation insbesondere von Borionen oder borhaltigen Ionen in den Graben durchgeführt werden und dann die Maske durch eine selektive Ätzung strukturiert wird.According to one further preferred embodiment, the mask is formed by that the silicon liner layer over the trench and the hard mask is deposited, then a in particular implantation of boron ions or boron-containing ions performed in the ditch and then the mask is patterned by a selective etch.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung werden zum Freilegen des Isolationsbereichs folgende Schritte durchgeführt: Vorsehen eines Siliziumnitridliners und eines darüber liegenden Siliziumoxidliners über dem Kondensatordielektrikum; Bilden einer Maske aus einer dritten Siliziumlinerschicht; Entfernen des Siliziumnitridliners und des Siliziumoxidliners über dem Isolationsbereich mittels der Maske; Entfernen der Maske; und Entfernen des Kondensatordielektrikums über dem Isolationsbereich.According to one Another preferred development, the following to expose the isolation area Steps performed: Providing a silicon nitride liner and an overlying one Silicon oxide liner over the capacitor dielectric; Forming a mask from a third one Silicon liner layer; Removing the silicon nitride liner and the Silicon oxide liner over the isolation area by means of the mask; Removing the mask; and Removing the capacitor dielectric over the isolation area.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird die Maske dadurch gebildet wird, dass die Siliziumlinerschicht über dem Graben und der Hartmaske abgeschieden wird, anschließend eine gerade Implantation insbesondere von Borionen oder borhalti gen Ionen in den Graben durchgeführt werden und dann die Maske durch eine selektive Ätzung strukturiert wird.According to one Another preferred embodiment, the mask is formed Will that silicon liner layer over the trench and the hard mask is deposited, then a straight implantation in particular of boron ions or borhalti conditions Ions carried in the trench and then the mask is patterned by a selective etch.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung werden zum Vorsehen der Isolationsschicht folgende Schritte durchgeführt: Abscheiden einer Siliziumoxidschicht über dem Graben und der Hartmaske nach Freilegen des Isolationsbereichs; Bilden einer Maske aus einer Al2O3-Linerschicht über der Siliziumoxidschicht; Entfernen der Siliziumoxidschicht über dem Kontaktbereich mittels der Maske.According to a further preferred development, the following steps are performed to provide the insulation layer: deposition of a silicon oxide layer over the trench and the hard mask after exposure of the insulation region; Forming a mask of an Al 2 O 3 liner over the silicon oxide layer; Removing the silicon oxide layer over the contact area by means of the mask.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird die Maske dadurch gebildet wird, dass die Al2O3-Linerschicht über der Siliziumoxidschicht abgeschieden wird, anschließend eine gerade Implantation und eine schräge Implantation insbesondere von Stickstoffionen in den Graben durchgeführt werden und dann die Maske durch eine selektive Ätzung strukturiert wird.In accordance with a further preferred development, the mask is formed by depositing the Al 2 O 3 liner layer over the silicon oxide layer, then performing a straight implantation and an oblique implantation, in particular of nitrogen ions, into the trench and then the mask by a selective etching is structured.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.embodiments The invention is illustrated in the drawings and in the following Description closer explained.
Es zeigen:It demonstrate:
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Bestandteile.In the same reference numerals designate the same or functionally identical Ingredients.
Bei den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen wird aus Gründen der Übersichtlichkeit auf eine Schilderung der Herstellung der planaren Auswahltransistoren verzichtet und lediglich die Bildung des einseitig angeschlossenen vergrabenen Kontakts des Grabenkondensators ausführlich erörtert. Die Schritte der Herstellung der planaren Auswahltransistoren sind, falls nicht ausdrücklich anders erwähnt, dieselben wie beim Stand der Technik.at The embodiments described below are for the sake of clarity to a description of the fabrication of the planar select transistors omitted and only the formation of the unilaterally connected buried contact of the trench capacitor discussed in detail. The steps of manufacture the planar select transistors are the same unless otherwise stated as in the prior art.
In
Im
Graben
Mit
Bezug auf
Weiter
mit Bezug auf
Wie
in
Wie
in
Weiter
mit Bezug auf
Wie
in
Nach
der Durchführung
des lokalen Oxidationsschrittes wird erneut ein amorpher Siliziumliner
Mit
Bezug auf
In
einem weiteren Prozessschritt, der in
Im
darauffolgenden Prozessschritt, der in
Mit
Bezug auf
Somit sind der Anschlussbereich KS und der gegenüberliegende Isolationsbereich IS eindeutig definiert, und die sich nun anschließenden Prozessschritte sind an sich bekannt, weshalb sie hier nur kurz erwähnt werden.Consequently are the connection area KS and the opposite isolation area IS clearly defined, and the subsequent process steps are known per se, which is why they are mentioned here only briefly.
Im
anschließenden
Prozessschritt erfolgt dann nach Vorsehen eines (nicht gezeigten)
dünnen Siliziumnitridliners über der
gesamten Struktur eine erneute Abscheidung und Rückätzung einer leitenden Polysiliziumfüllung
Beim
Rückätzen der
weiteren Polysiliziumfüllung
Der
in
Mit
Bezug auf
Mit
Bezug auf
Im
darauffolgenden Prozessschritt, der in
Anschließend wird
mit Bezug auf
Weiter
mit Bezug auf
Im
Anschluss an die Bildung der Al2O3-Linerschicht
Im
daran anschließenden
Prozessschritt, der in
Anschließend erfolgt
mittels der Maske eine Ätzung
der Siliziumoxidschicht
Bei
dem in
Weiter
mit Bezug auf
Schließlich erfolgen weitere an sich bekannte Prozessschritte analog zur obigen ersten Ausführungsform, die hier lediglich kurz erwähnt werden.Finally done Further known per se process steps analogous to the above first embodiment, which only briefly mentioned here become.
Im
nächst
anschließenden
Prozessschritt erfolgt dann nach Vorsehen eines (nicht gezeigten) dünnen Siliziumnitridliners über der
gesamten Struktur eine erneute Abscheidung und Rückätzung einer leitenden Polysiliziumfüllung
Beim
Rückätzen der
weiteren Polysiliziumfüllung
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.Even though the present invention above based on a preferred embodiment It is not limited to this, but in many ways and modifiable.
Insbesondere ist die Auswahl der Schichtmaterialien, insbesondere der Linerschichten, nur beispielhaft und kann in vielerlei Art variiert werden.Especially is the selection of the layer materials, in particular the liner layers, only as an example and can be varied in many ways.
Auch können statt Borionen oder borhaltigen Ionen auch neutrale Ionen oder Ionen anderen Dotiertyps verwendet werden. Dasselbe gilt für die Stickstoffimplantationen.Also can instead of boron ions or boron-containing ions, also neutral ions or ions other doping type can be used. The same applies to nitrogen implantations.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10337562A DE10337562B4 (en) | 2003-08-14 | 2003-08-14 | A manufacturing method for a trench capacitor with an insulation collar, which is electrically connected on one side to a substrate via a buried contact, in particular for a semiconductor memory cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10337562A DE10337562B4 (en) | 2003-08-14 | 2003-08-14 | A manufacturing method for a trench capacitor with an insulation collar, which is electrically connected on one side to a substrate via a buried contact, in particular for a semiconductor memory cell |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10337562A1 true DE10337562A1 (en) | 2005-03-17 |
| DE10337562B4 DE10337562B4 (en) | 2006-11-02 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE10337562A Expired - Fee Related DE10337562B4 (en) | 2003-08-14 | 2003-08-14 | A manufacturing method for a trench capacitor with an insulation collar, which is electrically connected on one side to a substrate via a buried contact, in particular for a semiconductor memory cell |
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| DE (1) | DE10337562B4 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5360758A (en) * | 1993-12-03 | 1994-11-01 | International Business Machines Corporation | Self-aligned buried strap for trench type DRAM cells |
-
2003
- 2003-08-14 DE DE10337562A patent/DE10337562B4/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5360758A (en) * | 1993-12-03 | 1994-11-01 | International Business Machines Corporation | Self-aligned buried strap for trench type DRAM cells |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10337562B4 (en) | 2006-11-02 |
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