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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Halbleitervorrichtungen und betrifft
spezieller eine Abstandshalterstruktur für Selbstausrichtkontakt-(SAC)-Anwendungen
und ein Verfahren zur Herstellung derselben.
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Da
Halbleitervorrichtungen zunehmend höher integriert werden, wird
es zunehmend schwieriger, angemessene Fehlausrichtungsgrenzen oder -ränder während eines
Herstellungsprozesses sicherzustellen. Dies ergibt sich zum Teil
auf Grund von Einschränkungen
bei der photolithographischen Technik und Ätztechnik. Wenn beispielsweise
der Abstand zwischen einem Knotenpunktkontakt eines Kondensators
und dessen benachbarten Bitleitungen abnimmt, wird es schwieriger,
ein Kontaktloch zwischen den Bitleitungen auszubilden, ohne dabei
Probleme; wie beispielsweise elektrische Kurzschlüsse, zu
verursachen.
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Es
wurden in der Industrie vielfältige
Versuche unternommen, wie beispielsweise die Anwendung eines Selbstausrichtkontakt-(SAC)-Prozesses, um
mit diesen Problemen fertig zu werden. Die 1A bis 1E sind
Querschnittsansichten, die einen Prozeß zur Ausbildung eines Speicherknotenpunktkontaktes
unter Anwendung eines herkömmlichen SAC-Prozesses
veranschaulichen. Gemäß 1A wird eine erste Zwischenlagen-Isolierschicht 120 mit einem
Speicherknotenpunktkontakt-Anschlußfleck 130 über ei nem
Halbleitersubstrat (nicht gezeigt) ausgebildet. Eine zweite Zwischenlagen-Isolierschicht 140 wird
dann auf der ersten Zwischenlagen-Isolierschicht 120 ausgebildet.
Als nächstes
werden Bitleitungsstapel 155, von denen jeder eine Bitleitung 150 und
eine Abdeckungsschicht 160 aufweist, auf der zweiten Zwischenlagen-Isolierschicht 140 hergestellt.
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Gemäß 1B wird eine Siliziumnitridschicht 180 auf
den Bitleitungsstapeln 155 und auf der zweiten Zwischenlagen-Isolierschicht 140 ausgebildet.
Die Siliziumnitridschicht 180 wird nachfolgend rückgeätzt, wie
dies in 1C gezeigt ist,
um einen Einzellagen-Seitenwand-Abstandshalter 180' zu bilden.
Gemäß 1D wird nach der Ausbildung
des Einzellagen-Abstandshalters 180' eine dritte Zwischenlagen-Isolierschicht 190 auf
den Bitleitungsstapeln 188 ausgebildet, die den rückgeätzten Einzellagen-Abstandshalter 180' enthalten,
und auf der zweiten Zwischenlagen-Isolierschicht 140 ausgebildet. Gemäß 1E wird dann die dritte
Zwischenlagen-Isolierschicht 190 unter Verwendung des rückgeätzten Einzellagen-Abstandshalters 180' als Ätzstopper
in ein Muster gebracht, um ein herkömmliches Selbstausricht-Speicherknotenpunktkontaktloch 200 festzulegen.
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Unglücklicherweise
ergeben sich bei dem herkömmlichen
SAC-Prozeß zahlreiche
Nachteile, die beispielsweise in den 1A bis 1E präsentiert sind. Beispielsweise
kann der Seitenwand-Abstandshalter 180' über-erodiert (verdünnt) werden,
und zwar durch die Ätzchemikalien
während
des Rückätzprozesses,
bei dem der Einzellagen-Abstandshalter 180' gebildet wird und auch während des Ätzprozesses,
bei dem das Kontaktloch 200 ausgebildet wird. Eine Übererosion
führt zu
einer Schulterüberätzung und/oder
Schulterschwächung,
was seinerseits wiederum zu elektrischen Kurzschlüssen entlang
der Bitleitung 150 und dem Speicherknotenpunktkontakt-Anschlußfleck 160 führt. Der
Ausdruck "Schulter" bezeichnet hierbei
die dünnsten
Abschnitte des Seitenwand-Abstandshalters 180', der durch das
Kontaktloch 200 freigelegt ist. Da der Einzellagen-Abstandshalter 180' während der
Ausbildung des Kontaktloches 200 überätzt werden kann, kann zusätzlich die
Dicke des Einzellagen-Abstandshalters 180' sehr dünn werden. Dies erhöht dann
die Bitleitungsbelastungskapazität,
wodurch eine weitere Integration von Speichervorrichtungen verhindert wird.
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Ferner
nimmt als Teil des Trends in Richtung auf höhere Integrationsdichten eine
Höhe der
Kontaktlöcher
zu, während
jedoch eine Öffnung
der Kontaktlöcher
reduziert wird, was in einem erhöhten
Seitenverhältnis
resultiert (Verhältnis
zwischen Höhe und
Breite). Es ist daher schwierig, das tiefe und enge Kontaktloch
vollkommen aufzufüllen,
was dann zu einer Leerstelle in der Zwischenlagen-Dielektrikumsschicht
zwischen den leitenden Leitungen führt (z.B. den Bitleitungen).
Diese Leerstelle kann während
eines Reinigungsvorganges (z.B. während Feuchtreinigungsprozessen)
erweitert werden, was dann zu einer Brückenbildung zwischen den Bitleitungen 150 und/oder
benachbarten Kontaktanschlußflecken 130 führt, die
dann Kurzschlüsse
verursachen können.
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Es
besteht somit ein Bedarf nach einem verbesserten Halbleiterherstellungsprozeß, bei dem
ein Ätzrandbereich
oder Schulterbreite erhöht
werden kann und die Bitleitungsbelastungskapazität reduziert werden kann, jedoch
die Schulterverluste weiter minimiert werden können.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die
vorliegende Erfindung schafft neben anderen Dingen eine Halbleitervorrichtung,
die zuverlässigere
Selbstausricht-Speicherknotenpunktkontakte aufweist, und schafft
ein Verfahren zur Herstellung derselben ohne Auftreten der oben
erläuterten Probleme.
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Bei
einer Ausführungsform
werden benachbarte leitende Muster ausgebildet, die einem Halbleitersubstrat überlagert
sind. Die leitenden Muster besitzen je eine leitende Leitung und
eine Abdeckschicht. Eine erste Abstandshalter-Ausbildungsschicht
wird zwischen den benachbarten leitenden Mustern gebildet. Die erste
Abstandshalter-Ausbildungsschicht wird zwischen der oberen Oberfläche der
Abdeckungsschicht und der Bodenfläche der leitenden Leitung gebildet.
Eine zweite Abstandshalter-Ausbildungs schicht wird konform auf den
leitenden Mustern ausgebildet. Es wird eine erste Zwischenlagen-Isolierschicht
auf der zweiten Abstandshalter-Ausbildungsschicht gebildet. Ferner
wird eine Öffnung
in der ersten Zwischenlagen-Isolierschicht gebildet, die sich zu
einem Abschnitt der ersten Abstandshalter-Ausbildungsschicht hin
erstreckt. Der Abschnitt der ersten Abstandshalter-Ausbildungsschicht
wird geätzt,
und zwar unter Verwendung der zweiten Abstandshalter-Ausbildungsschicht
als Ätzmaske,
um einen Einzelschicht-Abstandshalter an den Seitenwänden der
leitenden Muster gleichlaufend mit einem Kontaktloch auszubilden.
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Die
vorangegangen erläuterten
und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich
aus der folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
unter Hinweis auf die beigefügten
Zeichnungen.
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1A bis 1E sind Querschnittsansichten, welche
die Verfahrensschritte zur Ausbildung eines Selbstausricht-Speicherkontenpunktkontaktes
gemäß dem Stand
der Technik veranschaulichen;
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2A bis 2F sind Querschnittsansichten, welche
die Schritte eines Verfahrens zur Herstellung eines Selbstausricht-Speicherknotenpunktkontaktes gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulichen;
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3A zeigt eine Draufsicht,
die einen Selbstausricht-Speicherknotenpunktkontakt darstellt; und
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3B bis 3C sind Querschnittsansichten, die einen
Selbstausricht-Speicherknotenpunktkontakt entlang den Richtungen
A-A', B-B' von 3A zeigen, entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG
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Es
werden nun verschiedene Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung in Einzelheiten in der nachfolgenden
Beschreibung erläutert,
um ein vollständigeres
Verständnis
der vorliegenden Erfindung zu vermitteln. Es sei jedoch darauf hingewiesen,
daß für Fachleute
erkennbar ist, daß die
Erfindung in verschiedensten alternativen Formen praktiziert werden
kann. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß verschiedene gut bekannte
Strukturen und Techniken hier nicht gezeigt und in Einzelheiten
beschrieben sind, um eine Verdunkelung der Prinzipien der vorliegenden
Erfindung in unnötiger
Weise zu vermeiden.
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Die 2A bis 2F zeigen einen Selbstausricht-Speicherknotenpunktkontaktprozeß gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung. Um zunächst auf 2A einzugehen, so wird eine
erste Zwischenlagen-Isolierschicht 20 in bevorzugter Weise
in einer Dicke von etwa 1000–3000
Angström
auf einem Halbleitersubstrat 10 ausgebildet, und zwar unter Verwendung
herkömmlicher
Techniken (z.B. Anwendung eines Niedrigdruck chemischen Dampfniederschlagsprozesses
(LP-CVD) oder eines hochdichten plasma-chemischen Dampfniederschlagsprozesses (HDP-CVD)).
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Andere
geeignete dielektrische Materialien, wie beispielsweise Borphosphorsilikatglas
(BPSG), Aufschleuderglas (SOG), plasma-angelassenes Tetraethylorthosilikatoxid
(PE-TEOS), undotiertes Silikatglas (USG), können ebenfalls dazu verwendet werden,
um die erste Zwischenlagen-Isolierschicht 20 herzustellen.
Es wird dann ein Speicherknotenpunktkontakt-Anschlußfleck 30 in
der ersten Zwischenlagen-Isolierschicht 20 ausgebildet,
um aktive Zonen mit dem Speicherknotenpunktkontakt elektrisch zu
verbinden, der unter Verwendung der Prozesse ausgebildet wird, die
auf dem vorliegenden Gebiet bekannt sind.
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Es
wird dann nachfolgend eine zweite Zwischenlagen-Isolierschicht 40 auf
dem Speicherknotenpunktkontakt-Anschlußfleck 30 und auf
der ersten Zwischenlagen-Iso lierschicht 20 ausgebildet.
Die Dicke der zweiten Zwischenlagen-Isolierschicht 40 liegt in
bevorzugter Weise in einem Bereich zwischen etwa 1000 bis 3000 Angström. Die zweite
Zwischenlagen-Isolierschicht 40 wird in bevorzugter Weise
unter Anwendung von Planarisierungstechniken, wie beispielsweise
einem chemisch-mechanischen Poliervorgang (CMP), planiert, um dadurch
beispielsweise die fotolithographischen Prozeßränder oder Randbereiche zu verbessern.
Nach dem Planierungsprozeß ist
die zweite Zwischenlagen-Isolierschicht 40 in bevorzugter
Weise etwa 2000 Angström dick.
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Es
werden dann leitende Muster 55 mit Seitenwänden 52 über dem
Halbleitersubstrat 10 ausgebildet. Die leitenden Muster 55 umfassen
je eine leitende Leitung, wie beispielsweise eine Bitleitung 50, und
eine Abdeckungsschicht 60 (z.B. eine als Muster gestaltete
Bitleitungsmaskenschicht). Die Bitleitung 50 wird in bevorzugter
Weise aus einem leitenden Material wie Wolfram bis zu einer Dicke
von etwa 400 bis 800 Angström
ausgebildet. Die Abdeckungsschicht 60 wird in bevorzugter
Weise aus Siliziumnitrid bis zu einer Dicke von etwa 1000 bis 3000
Angström
ausgebildet. Die Abdeckungsschicht 60 kann jedoch auch
aus anderen geeigneten isolierenden Materialien hergestellt werden.
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Um
nun auf 2B einzugehen,
so wird eine erste Abstandshalter-Ausbildungsschicht 70 in
bevorzugter Weise auf der zweiten Zwischenlagen-Isolierschicht 40 zwischen
den leitenden Mustern 55 ausgebildet. Die erste Abstandshalter-Ausbildungsschicht 70 kann
beispielsweise aus LP-CVD, BPSG, HDP oder einem CVD-Oxid mit einer
relativ niedrigen Permeabilität
oder Dielektrizitätskonstanten
gebildet werden. Andere geeignete Materialien mit niedriger Dielektrizitätskonstante
können
ebenfalls verwendet werden. Die Höhe der ersten Abstandshalter-Ausbildungsschicht 70 kann
beispielsweise mit Hilfe eines Feuchtätzprozesses festgelegt werden.
Um ein Beispiel zu nennen, wird eine Materialschicht in bevorzugter
Weise auf den leitenden Mustern 55 und auf der zweiten
Zwischenlagen-Isolierschicht 40 ausgebildet, um die erste
Abstandshalter-Ausbildungsschicht 70 zu bilden. Es wird
dann ein Ätzvorgang (z.B.
Feuchtätzvorgang)
in Verbindung mit der resultierenden Struktur durchgeführt, um
die Höhe
der ersten Abstandshalter-Ausbildungsschicht 70 einzustellen.
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Als
Folge wird die obere Oberfläche
der ersten Abstandshalter-Ausbildungsschicht 70 zwischen der
oberen Oberfläche 61 der
Abdeckungsschicht 60 und der Bodenfläche 51 der Bitleitung 50 gebildet. Die
obere Oberfläche 71 der
ersten Abstandshalter-Ausbildungsschicht 70 wird in bevorzugter
Weise im wesentlichen unter der oberen Oberfläche 61 der Abdeckungsschicht 60 angeordnet
oder wird 100 bis 2000 Angström über der
Bodenfläche 51 der
Bitleitung 50 angeordnet. Alternativ kann die obere Oberfläche 71 der
ersten Abstandshalter-Ausbildungsschicht 70 auch angenähert in
der Mitte zwischen der oberen Oberfläche 61 der Abdeckungsschicht 60 und der
Bodenfläche 51 der
Bitleitung 50 angeordnet werden.
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Gemäß 2C kann eine konforme zweite Abstandshalter-Ausbildungsschicht 80 auf
den leitenden Mustern 55 unter Verwendung einer herkömmlichen
Technik, wie beispielsweise eines LP-CVD-Prozesses ausgebildet werden.
Die zweite Abstandshalter-Ausbildungsschicht 80 wird in
bevorzugter Weise aus einem Material hergestellt, welches eine Ätzselektivität in bezug
auf das Material (z.B. Siliziumdioxid) hat, welches die erste Abstandshalter-Ausbildungsschicht 70 bildet.
Die erste Abstandshalter-Ausbildungsschicht 70 besitzt
in bevorzugter Weise eine niedrigere Dielektrizitätskonstante
(niedrige absolute Dielektrizitätskonstante)
als die zweite Abstandshalter-Ausbildungsschicht 80. Die
zweite Abstandshalter-Ausbildungsschicht 80 kann beispielsweise
aus Siliziumnitrid bis zu einer Dicke von etwa 200 bis 600 Angström ausgebildet
werden. Fachleute können
erkennen, daß andere
geeignete Materialien mit geeigneten Ätzraten und Dielektrizitätskonstanten
verwendet werden können
und trotzdem in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fallen.
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Gemäß 2D kann eine dritte Zwischenlagen-Isolierschicht 90 auf
der konformen zweiten Abstandshalter-Ausbildungsschicht 80 ausgebildet
werden, und zwar unter Anwendung einer herkömmlichen Technik, beispielsweise
eines LP-CVD- oder HDP-CVD-Prozesses. Die dritte Zwischenlagen-Isolierschicht 90 besitzt
in bevorzugter Weise eine Atzselektivität in bezug auf die zweite Abstandshalter-Ausbildungsschicht 80.
Die dritte Zwischenlagen-Isolierschicht 90 wird in bevorzugter
Weise aus einem Material hergestellt, ähnlich demjenigen der ersten
Abstandshalter-Ausbildungsschicht 70. Die dritte Zwischenlagen-Isolierschicht 90 kann
unter Anwendung herkömmlicher
Planierungstechniken planiert werden. Nachfolgend wird eine Öffnung 92 in der
dritten Zwischenlagen-Isolierschicht 90 unter Verwendung
der zweiten Abstandshalter-Ausbildungsschicht 80 (siehe 3C) als Ätzstoppschicht ausgebildet,
wobei ein Abschnitt der zweiten Abstandshalter-Ausbildungsschicht 80 freigelegt
wird. Die Öffnung 92 wird
zwischen benachbarten leitenden Mustern 55 ausgebildet
und ist selbstausrichtend in bezug auf die zweite Abstandshalter-Ausbildungsschicht 80.
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Um
nun auf 2E einzugehen,
so kann ein Abschnitt der freigelegten zweiten Abstandshalter-Ausbildungsschicht 80 in
bevorzugter Weise geätzt
werden, um einen Abschnitt der ersten Abstandshalter-Ausbildungsschicht 70 zu
entfernen oder freizulegen (die Öffnung 92 erstreckt
sich zu einem Abschnitt der ersten Abstandshalter-Ausbildungsschicht 70 hin),
und zwar entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Gemäß 2F kann auch ein Speicherknotenpunktkontaktloch 100 in
der ersten Abstandshalter-Ausbildungsschicht 70 und der
zweiten Zwischenlagen-Isolierschicht 40 ausgebildet werden. Das
Speicherknotenpunktkontaktloch 100 kann durch Ätzen der
ersten Abstandshalter-Ausbildungsschicht 70 und der zweiten
Zwischenlagen-Isolierschicht 40 ausgebildet werden, und
zwar unter Verwendung der zweiten Abstandshalter-Ausbildungsschicht 80 (mit
ungeätzten
oberen flachen Abschnitten) als eine Ätzmaske. Das Speicherknotenpunktkontaktloch
erstreckt sich durch die zweite Zwischenlagen-Isolierschicht 40,
um einen Abschnitt des Kontaktanschlußfleckes 30 freizulegen.
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Während dieses
Prozesses wird ein Einzelschicht-Abstandshalter 85 ausgebildet,
da nämlich der
freigelegte Abschnitt der ersten Abstandshalter-Ausbildungsschicht 70 ebenfalls
geritzt wird, und zwar unter Verwendung der zweiten Abstandshalter-Ausbildungsschicht 80 als
eine Ätzmaske.
Der Ausdruck "Einzelschicht" bezieht sich auf
die Tatsache, daß die
Schicht, die einen Seitenwand-Abstandshalter bildet, und zwar an
der Seitenwand der leitenden Muster 55 aus einer einzelnen
Schicht besteht, die keine zusätzlichen
Schichten aufweist, die darauf aufgestapelt sind. Das Speicherknotenpunktkontaktloch 100 ist
in bevorzugter Weise selbstausrichtend mit dem Einzelschicht-Abstandshalter 85 und
ist zwischen benachbarten leitenden Mustern 55 angeordnet.
Demzufolge wird der Einzelschicht-Abstandshalter 85 gleichlaufend
mit dem Speicherknotenpunktkontaktloch 100 ausgebildet.
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Bei
dem an früherer
Stelle beschriebenen Stand der Technik beginnt der SAC-Ätzprozeß mit dem
bereits rückgeätzten Abstandshalter 180'. Siehe hierzu
die 1D bis 1E. Mit anderen Worten wird die
Siliziumnitridschicht 180 rückgeätzt, um einen Bitleitungs-Abstandshalter 180' auszubilden,
der keine ungeätzten
flachen Abschnitte besitzt, und zwar bevor die dritte Isolierschicht 190 darauf
ausgebildet wird und bevor der SAC-Kontaktlochausbildungsprozeß durchgeführt wird.
Es war daher nicht einfach, eine ausreichende Schulterbreite oder
Schulterweite oder Ätzränder während des
SAC-Ätzprozesses
zu erhalten. Der Bitleitungs-Abstandshalter 180' nach dem Stand
der Technik neigt daher zu einem größeren Abstandshalterverlust,
was zu unfallartigen Kurzschlüssen
führen
kann, und zwar beispielsweise zwischen den Bitleitungen 150 und
den Kontaktanschlußflecken 130.
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Im
Gegensatz dazu und im Gegensatz zum Stand der Technik und entsprechend
den zuvor erläuterten
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung beginnt der SAC-Ätzprozeß vor der Ausbildung des Einzelschicht-Abstandshalters 85.
Siehe hierzu die 2C bis 2D. Mit anderen Worten startet
der SAC-Ätzprozeß mit Abschnitten
(z.B. einem oberen Abschnitt) der zweiten Abstandshalter-Ausbildungsschicht 80,
die ungeätzt
verblieben sind und daher flachere Bereiche an den oberen Abschnitten
haben und auch dickere Randabschnitte als beim Stand der Technik
besitzen. Die zweite Abstandshalter-Ausbildungsschicht 80 wird
zuerst während
des Prozesses der Ausbildung des Speicherknotenpunktkontaktloches 100 freigelegt
und es wird der SAC-Ätzvorgang bei
der Struktur mit einem ungeätzten
oberen flachen Abschnitt durchgeführt. Aus diesen Grund kann
ein Verlust des Abstandshalters (z.B. abfallende oder abnehmende
Schulter) wesentlich reduziert werden. Der Einzelschicht-Abstandshalter 85 leidet
daher nicht von einem unannehmbaren Verlust oder Erosion desselben.
Zufällige
Kurzschlüsse
zwischen leitenden Mustern 55 und den Kontaktanschlußflecken 30 können somit
verhindert werden, indem nämlich der Ätzrand oder Ätzschulter
vergrößert wird.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
(wie im Falle eines Leitungstypkontaktes) kann während des Prozesses, der demjenigen
von 2D entspricht, der
obere Teil der zweiten Abstandshalter-Ausbildungsschicht 80 mehr
geätzt
werden, besitzt jedoch trotzdem dickere Rand- oder Kantenabschnitte
als beim Stand der Technik. Wie bei der früher erläuterten Ausführungsform
beginnt der SAC-Ätzvorgang weiterhin
vor der Ausbildung des Abstandshalters und nach der Ausbildung der
dritten Zwischenlagen-Isolierschicht 90, die der zweiten
Abstandshalter-Ausbildungsschicht 80 über liegt. In diesem Fall wird
der Einzellagen-Abstandshalter 85 auch gleichlaufend mit
der Ausbildung des Speicherknotenpunktkontaktloches 100 ausgebildet.
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Es
wird nachfolgend ein Kontaktpfropfen (nicht gezeigt) innerhalb des
Speicherknotenpunktkontaktloches 100 ausgebildet und wird
elektrisch mit dem Kontaktanschlußfleck 30 unter Anwendung
von Verfahren verbunden, die aus dem Stand der Technik bekannt sind.
Beispielsweise kann ein Metall wie Wolfram auf dem Speicherknotenpunktkontaktloch 100 niedergeschlagen
werden. Nachfolgend dem Niederschlagen kann ein Planierungsschritt
durchgeführt
werden, der CMP enthalten kann.
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3A zeigt eine Draufsicht
auf ein Selbstausricht-Speicherknotenpunktkontaktloch 100. 3B zeigt eine Querschnittsansicht
des Selbstausricht-Speicherknotenpunktkontaktloches 100,
und zwar entlang der Linie A-A' in 3A. 3C ist eine Querschnittsansicht des Bereiches entsprechend
der Schnittlinie B-B' in 3A.
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Gemäß 3B kann der Einzelschicht-Abstandshalter 85,
der gemäß dem oben
beschriebenen Prozeß hergestellt
wird, einen oberen Abschnitt 87 und einen unteren Abschnitt 89 enthalten.
Der obere Abschnitt 87 enthält in bevorzugter Weise ein unter schiedliches
Material gegenüber
dem unteren Abschnitt 89. Dies ist deshalb der Fall, da
der untere Abschnitt 89 in bevorzugter Weise aus der ersten
Abstandshalter-Ausbildungsschicht 70 gebildet wird, die beispielsweise
Siliziumdioxid enthält;
und der obere Abschnitt 87 wird in bevorzugter Weise aus
der zweiten Abstandshalter-Ausbildungsschicht 80 gebildet, die
beispielsweise Siliziumnitrid enthält.
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Demzufolge
kann die parasitäre
Kapazität der
leitenden Leitung (Belastung) (z.B. die parasitäre Kapazität der Bitleitung) wesentlich
reduziert werden (z.B. um mehr als 25%), und zwar durch Kombinieren von
Schichten aus einem Dielektrikumsmaterial mit relativ niedriger
absoluter Dielektrizitätskonstante (z.B.
Siliziumdioxid) und aus einem Dielektrikumsmaterial (z.B. Siliziumnitrid)
mit einer relativ hohen absoluten Dielektrizitätskonstante, was im Gegensatz
zur Ausbildung des Abstandshalters aus lediglich Siliziumnitrid
mit einer hohen Dielektrizitätskonstante steht.
Es können
demzufolge mehr Zellen für
jede Bitleitung hinzugefügt
werden, um den Zellenarray-Wirkungsgrad zu verbessern, wodurch der
Ausstoß erhöht wird
und die Herstellungskosten abgesenkt werden.
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Somit
wird, wie in 3B gezeigt
ist, als ein Ergebnis des oben beschriebenen Prozesses der Einzelschicht-Abstandshalter 85 in
einem Bereich ausgebildet, wo das Speicherknotenpunktkontaktloch 100 gebildet
ist. Im Gegensatz dazu gibt es, wie in 3C gezeigt ist, in dem Bereich, durch
den sich die Linie B-B' hindurch
erstreckt, jedoch lediglich ungeätzte
Schichten (es ist kein Einzelschicht-Abstandshalter ausgebildet).
Dies ist deshalb der Fall, da der Einzelschicht-Abstandshalter 85 ausgebildet wird,
wenn und wo das Speicherknotenpunktkontaktloch 100 ausgebildet
wird.
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Wenn
dieser Prozeß bei
Halbleitervorrichtungen durchgeführt
wird, enthält
somit ein Nicht-Zellenbereich (nicht getrennt veranschaulicht) keinen
Einzelschicht-Abstandshalter wie bei der Struktur, die in 3C gezeigt ist, während jedoch
ein Zellenbereich einen Einzelschicht-Abstandshalter 85 enthält, wie dies
oben erläutert
wurde (3B). Der Ausdruck "Nicht-Zellenbereich" verweist auf einen
Bereich der Halblei tervorrichtung, der nicht aus einer Speicherzelle
besteht, z.B. aus einem peripheren Schaltungsbereich, einem Kernschaltungsbereich
oder beidem besteht.
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Obwohl
die Erfindung hauptsächlich
unter Hinweis auf die Ausbildung eines Abstandshalters an Seitenwänden von
Bitleitungen beschrieben wurde, können die Prinzipien der vorliegenden
Erfindung auch bei anderen Seitenwand-Abstandshalterstrukturen,
wie beispielsweise für
Gateelektroden, angewendet werden. Die Prinzipien der vorliegenden
Erfindung können
auch auf verschiedene Typen von Halbleitervorrichtungen angewendet
werden, inklusive Speichervorrichtungen wie beispielsweise DRAMs,
SRAMs und eingebettete Speicher. Ferner können die Prinzipien der vorliegenden
Erfindung auch auf vielfältige
Typen von Kontakten angewendet werden, wie beispielsweise Leitungstypkontakte. Solche
Kontakte vom Leitungstyp können
beispielsweise dadurch hergestellt werden, indem ein Maskenmuster
ausgebildet wird, und zwar mit einer Nut vom Leitungstyp, welches
die Bitleitung in rechten Winkeln an einer Zwischenlagen-Dielektrikumsschicht
kreuzt. Ein Kontaktloch vom Leitungstyp wird in der Zwischenlagen-Dielektrikumsschicht
unter Verwendung der oben beschriebenen Verfahren ausgebildet. Das
Kontaktloch vom Leitungstyp erstreckt sich in einer Richtung senkrecht
zu der Bitleitung. Dann wird ein leitendes Material in dem Kontaktloch vom
Leitungstyp eingebracht. Die resultierende Struktur wird nachfolgend
planiert, um dann individuelle Speicherknotenpunktkontaktanschlußflecke
zu bilden.
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Zusammenfassend
ergibt sich, daß die
offenbarten Ausführungsformen
die Ausbildung einer hoch zuverlässigen
SAC-Struktur ermöglichen.
Es wird beispielsweise mit Hilfe der Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung möglich,
die Schultererosion zu reduzieren (z.B. den Abstandshalterverlust oder
den Abdeckschichtverlust), wodurch eine Fehlausrichtung oder Prozeßränder bzw.
Prozeßgrenzen
erweitert werden. Es ist auch möglich,
die Bitleitungslastkapazität
zu reduzieren. Da ferner die erste Abstandshalter-Ausbildungsschicht 70 zwischen
den leitenden Mustern 55 und auf der zweiten Zwischenlagen-Isolierschicht 40 ausgebildet
wird, und zwar vor der Ausbildung der dritten Zwischenlagen-Isolierschicht 90,
wird die Spaltfüllgrenze
(gap fill margin) verbessert und das Seitenverhältnis kann wesentlich reduziert
werden (z.B. auf 4:1 bis 2,5:1). Unerwünschte Kurzschlüsse zwischen
Kontaktanschlußflecken
können
ebenfalls vermieden werden.
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Demzufolge
wird die Zuverlässigkeit
der Halbleitervorrichtung in signifikanter Weise verbessert. Entsprechend
wird der Ausstoß verbessert
und es werden die Herstellungskosten reduziert.
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Nachdem
die Prinzipien der Erfindung beschrieben und veranschaulicht wurden,
und zwar anhand von bevorzugten Ausführungsformen, sei darauf hingewiesen,
daß die
Erfindung in der Anordnung und in Einzelheiten modifiziert werden
kann, ohne dabei die Prinzipien der Erfindung zu verlassen. Es werden
daher alle Abwandlungen und Variationen beansprucht, die in den
Rahmen der nachfolgenden Ansprüche
fallen.