DE4421633C2 - Halbleitereinrichtung, mit inselförmigen Halbleiterschichten in Matrixform, Verwendung derselben und Verfahren zur Herstellung derselben - Google Patents
Halbleitereinrichtung, mit inselförmigen Halbleiterschichten in Matrixform, Verwendung derselben und Verfahren zur Herstellung derselbenInfo
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- DE4421633C2 DE4421633C2 DE4421633A DE4421633A DE4421633C2 DE 4421633 C2 DE4421633 C2 DE 4421633C2 DE 4421633 A DE4421633 A DE 4421633A DE 4421633 A DE4421633 A DE 4421633A DE 4421633 C2 DE4421633 C2 DE 4421633C2
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halbleiterein
richtung mit inselförmigen Halbleiterschichten
in Matrixform und auf ein Verfahren zur Herstellung derselben sowie eine Verwendung. Sie ist insbesondere anwendbar auf ein DRAM
mit einem
MOS (Metall-Oxid-Halbleiter)-Transistor, der eine SOI (Silizium
auf Isolator)-Struktur (im folgenden als ein "SOI-MOSFET" be
zeichnet) verwendet, und auf ein Verfahren zur Herstellung dersel
ben.
Mit der bemerkenswerten Verbreitung von Informationseinrichtungen
wie Computern in den vergangenen Jahren hat sich die Nachfrage
nach Halbleitereinrichtungen rapide erhöht. Unter einem funktio
nalen Aspekt wurde eine Halbleitereinrichtung mit einer großen
Speicherkapazität gefordert, die mit einer hohen Geschwindigkeit
arbeiten kann. Dementsprechend wurde eine technische Entwicklung
bezüglich der Integration, einer hohen Antwortrate oder einer
hohen Zuverlässigkeit einer Halbleitereinrichtung vorangetrieben.
Ein DRAM (Dynamischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff) ist all
gemein als eine Halbleitereinrichtung bekannt, die eine willkür
liche bzw. wahlfreie Eingabe/Ausgabe von Speicherinformation aus
führen kann. Der DRAM weist ein Speicherzellenfeld, das als ein
Speicherbereich dient, der eine Mehrzahl von Stücken bzw. Teilen
von Speicherinformation speichert, und periphere Schaltungen, die
zum Ausführen von Eingabe/Ausgabe von außerhalb und nach außer
halb der Einrichtung benötigt werden, auf.
Aus IEEE Trans. Electron Dev., Vol. 37, No. 9, 1990, S. 2052-2057
und der JP 4-239768 (A) sind jeweils Halbleitereinrichtungen be
kannt, die in SOI-Technik ausgeführte Stapelkondensator-DRAM-
Zellen aufweisen, bei denen die als Bitleitungen dienenden leiten
den Schichten oberhalb der Kondensatoren vorgesehen sind.
Jedoch sind bei diesem Aufbau
der MOS-Transistor, der Kondensator und die Bitlei
tung in verschiedenen Schichten ausgebildet, was die folgen
den Probleme verursacht.
Wenn leitende
Schichten von Einrichtungen, Verbindungen oder ähnliches in meh
reren Schichten aufgebaut sind, wird der gestufte Oberflächenab
schnitt an der obersten Zwischenschicht-Isolierschicht der Zwi
schenschicht-Isolierschichten, die diese leitenden Schichten iso
lieren, am signifikantesten bzw. am stärksten gestuft.
Wenn die Verbindungsschicht auf der Zwischen
schicht-Isolierschicht, die einen solch großen gestuften
Oberflächenabschnitt aufweist, gemustert wird, ist es sehr
schwierig, die Verbindungsschicht in eine gewünschte Gestalt bzw.
Form zu mustern. Die Verbindungsschicht kann eine gestörte
bzw. fehlerhafte Gestalt aufweisen oder die Verbindung kann ge
trennt sein.
Aus der EP 0 475 280 A1 bekannt ist eine Halbleitereinrichtung mit
einem Halbleitersubstrat mit einer Hauptoberfläche, einer ersten
Isolierschicht, die auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstra
tes ausgebildet ist, einer Halbleiterschicht eines ersten Lei
tungstyps, die inselförmig auf und in Kontakt mit einer oberen
Oberfläche der ersten Isolierschicht ausgebildet und in Matrixform angeordnet ist, einem ersten
und einem zweiten Dotierungsbereich eines zweiten Leitungstyps,
die in der Halbleiterschicht mit einem vorbestimmten Abstand aus
gebildet sind, einer Gateelektrodenschicht, die auf einem Bereich,
der zwischen dem ersten und dem zweiten Dotierungsbereich angeord
net ist, mit einer dazwischen angeordneten Gateisolierschicht aus
gebildet ist, einer zweiten Isolierschicht, die auf der Halb
leiterschicht ausgebildet ist und eine Öffnung aufweist, die den
zweiten Dotierungsbereich erreicht, und einer als eine Kondensa
torelektrode dienenden leitenden Schicht, die auf der zweiten
Isolierschicht ausgebildet ist, wobei sie durch die Öffnung in
Kontakt mit dem zweiten Dotierungsbereich ist,
wobei in der ersten Isolierschicht eine als Bitleitung dienende
weitere leitende Schicht ausgebildet ist, die über einen leitenden
Pfropfen mit dem ersten Dotierbereich verbunden ist.
Die Ausbildung der Bitleitung auf der der Kondensatorelektrode
gegenüberliegenden Seite der Halbleiterschicht erfordert ein auf
wendiges Herstellungsverfahren.
Aus der US 4 498 226 ist eine Halbleitereinrichtung bekannt,
die aufweist:
Ein Halbleitersubstrat mit einer Hauptoberfläche,
eine erste Isolierschicht, die auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates ausgebildet ist,
eine Halbleiterschicht eines ersten Leitungstyps, die inselför mig auf und in Kontakt mit einer oberen Oberfläche der ersten Isolierschicht ausgebildet ist,
einen ersten und einen zweiten Dotierstoffbereich eines zweiten Leitungstyps, die in der Halbleiterschicht mit einem vorbe stimmten Abstand ausgebildet sind,
eine Gateelektrodenschicht, die auf einem Bereich, der zwischen dem ersten und dem zweiten Dotierungsbereich angeordnet ist, mit einer dazwischen angeordneten Gateisolierschicht ausgebil det ist,
einer zweiten Isolierschicht, die auf der Halbleiterschicht und auf der ersten leitenden Schicht ausgebildet ist und eine Öff nung aufweist, die den ersten Dotierungsbereich erreicht, und eine zweite leitende Schicht die auf der zweiten Isolierschicht ausgebildet ist, wobei sie durch die Öffnung in Kontakt mit dem zweiten Dotierungsbereich ist, wobei ein Teil der Halbleiter schicht, der den ersten Dotierungsbereich und einen weiteren Dotierungsbereich eines weiteren Transistors verbindet, als ei ne erste leitende Schicht, die mit dem ersten Dotierungsbereich verbunden ist, und sich auf und in Kontakt mit der oberen Ober fläche der ersten Isolierschicht durch das Niveau der Halblei terschicht von unten nach oben erstreckt, identifiziert werden kann.
Ein Halbleitersubstrat mit einer Hauptoberfläche,
eine erste Isolierschicht, die auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates ausgebildet ist,
eine Halbleiterschicht eines ersten Leitungstyps, die inselför mig auf und in Kontakt mit einer oberen Oberfläche der ersten Isolierschicht ausgebildet ist,
einen ersten und einen zweiten Dotierstoffbereich eines zweiten Leitungstyps, die in der Halbleiterschicht mit einem vorbe stimmten Abstand ausgebildet sind,
eine Gateelektrodenschicht, die auf einem Bereich, der zwischen dem ersten und dem zweiten Dotierungsbereich angeordnet ist, mit einer dazwischen angeordneten Gateisolierschicht ausgebil det ist,
einer zweiten Isolierschicht, die auf der Halbleiterschicht und auf der ersten leitenden Schicht ausgebildet ist und eine Öff nung aufweist, die den ersten Dotierungsbereich erreicht, und eine zweite leitende Schicht die auf der zweiten Isolierschicht ausgebildet ist, wobei sie durch die Öffnung in Kontakt mit dem zweiten Dotierungsbereich ist, wobei ein Teil der Halbleiter schicht, der den ersten Dotierungsbereich und einen weiteren Dotierungsbereich eines weiteren Transistors verbindet, als ei ne erste leitende Schicht, die mit dem ersten Dotierungsbereich verbunden ist, und sich auf und in Kontakt mit der oberen Ober fläche der ersten Isolierschicht durch das Niveau der Halblei terschicht von unten nach oben erstreckt, identifiziert werden kann.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfach herzustellende Halbleiterein
richtung, bei der der gestufte Oberflächenabschnitt der obersten
Zwischenschicht-Isolierschicht reduziert ist, und ein Verfahren
zu deren Herstellung sowie eine Verwendung der Halbleitereinrichtung anzugeben.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Halbleitereinrichtung nach
Anspruch 1 oder ein Verfahren nach Anspruch 8 oder eine
Verwendung nach Anspruch 6.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekenn
zeichnet.
Die Erfindung ermöglicht die Reduzierung eines gestuften Oberflä
chenabschnittes einer Zwischenschicht-Isolierschicht zur Erleich
terung des Musterns einer leitenden Schicht auf der oberen Ober
fläche der Zwischenschicht-Isolierschicht.
Die Erfindung ermöglicht weiter eine Erleichterung des Musterns
einer leitenden Schicht, um eine Halbleitereinrichtung mit einer
hohen elektrischen Zuverlässigkeit vorzusehen, bei der die Durch
trennung oder ähnliches der leitenden Schicht verhindert werden
kann, und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Halbleiter
einrichtung.
Bei der Halbleitereinrichtung sind die
Halbleiterschichten und die erste leitende Schicht auf und in Kon
takt mit der oberen Oberfläche der Isolierschicht ausgebildet.
Genauer sind die Halbleiterschichten und die erste leitende Schicht
auf derselben Schicht ausgebildet, was die Ausbildung einer Zwi
schenschicht-Isolierschicht zwischen den Halbleiterschichten und
der ersten leitenden Schicht unnötig macht. Als ein Ergebnis wird
ein gestufter Oberflächenabschnitt auf der obersten Zwischen
schicht-Isolierschicht daran gehindert, durch eine Mehrschichts
truktur signifikant vergrößert bzw. erhöht zu werden. Es ist mög
lich, den gestuften Oberflächenabschnitt der Zwischenschicht-Iso
lierschicht, die als eine oberste Schicht ausgebildet ist, zu
reduzieren. Das Mustern der Verbindungsschicht auf der Oberfläche
der Zwischenschicht-Isolierschicht kann mit hoher Präzision aus
geführt werden. Darum kann eine Störung bzw. fehlerhafte Ausbil
dung der Form oder eine Verbindungstrennung der Verbindungs
schicht, die beim Mustern verursacht wird, verhindert werden.
Entsprechend dem Verfahren zur Herstellung der Halbleitereinrich
tung kann die Halbleitereinrichtung mit
den oben beschriebenen Effekten erhalten werden.
Es folgt die Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figu
ren.
Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine teilweise Draufsicht auf ein Speicherzellen
feld, die einen Aufbau einer Halbleitereinrichtung
entsprechend einer ersten Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht, die entlang der
Linie A-A aus Fig. 1 genommen ist;
Fig. 3 eine schematische Schnittansicht, die entlang der
Linie B-B aus den Fig. 1 und 2 genommen ist;
Fig. 4 und 5 schematische Schnittansichten, die entlang der
Linie A-A aus Fig. 1 genommen sind, die den ersten
und den zweiten Schritt des Herstellungsverfahrens
der Halbleitereinrichtung nach der ersten Ausfüh
rungsform zeigen;
Fig. 6A und 6B schematische Schnittansichten, die entlang der Li
nie A-A bzw. B-B aus Fig. 1 genommen sind;
Fig. 6C eine teilweise Draufsicht, die den dritten Schritt
des Herstellungsverfahrens der Halbleitereinrich
tung nach der ersten Ausführungsform zeigt;
Fig. 7A und 7B schematische Schnittansichten, die entlang der
Linie A-A bzw. B-B aus Fig. 1 genommen sind;
Fig. 7C eine teilweise Draufsicht, die den vierten Schritt
des Herstellungsverfahrens der Halbleitereinrich
tung entsprechend der ersten Ausführungsform
zeigt;
Fig. 8A und 8B schematische Schnittansichten, die entlang der
Linie A-A bzw. B-B aus Fig. 1 genommen sind;
Fig. 8C eine teilweise Draufsicht, die den fünften Schritt
des Herstellungsverfahrens der Halbleitereinrich
tung entsprechend der ersten Ausführungsform
zeigt;
Fig. 9A und 9B schematische Schnittansichten, die entlang der
Linie A-A bzw. B-B aus Fig. 1 genommen sind;
Fig. 9C eine teilweise Draufsicht, die den sechsten
Schritt des Herstellungsverfahrens der Halbleiter
einrichtung entsprechend der ersten Ausführungs
form zeigt;
Fig. 10A + 10B schematische Schnittansichten, die entlang der
Linie A-A bzw. B-B aus Fig. 1 genommen sind;
Fig. 10C eine teilweise Draufsicht, die den siebten
Schritt des Herstellungsverfahrens der Halbleiter
einrichtung entsprechend der ersten Ausführungs
form zeigt;
Fig. 11A + 11B schematische Schnittansichten, die entlang der
Linie A-A bzw. B-B aus Fig. 1 genommen sind;
Fig. 11C eine teilweise Draufsicht, die den achten Schritt
des Herstellungsverfahrens der Halbleitereinrich
tung entsprechend der ersten Ausführungsform
zeigt;
Fig. 12A + 12B schematische Schnittansichten, die entlang der
Linie A-A bzw. B-B aus Fig. 1 genommen sind, die
den neunten Schritt des Herstellungsverfahrens der
Halbleitereinrichtung nach der ersten Ausführungs
form zeigen;
Fig. 13A + 13B schematische Schnittansichten, die entlang der
Linie A-A bzw. B-B aus Fig. 1 genommen sind, die
den zehnten Schritt des Herstellungsverfahrens der
Halbleitereinrichtung nach der ersten Ausführungs
form zeigen;
Fig. 14A + 14B schematische Schnittansichten, die entlang der
Linie A-A bzw. B-B aus Fig. 1 genommen sind, die
den elften Schritt des Herstellungsverfahrens der
Halbleitereinrichtung nach der ersten Ausführungs
form zeigen;
Fig. 15A + 15B schematische Schnittansichten, die entlang der
Linie A-A bzw. B-B aus Fig. 1 genommen sind, die
den zwölften Schritt des Herstellungsverfahrens
der Halbleitereinrichtung nach der ersten Ausfüh
rungsform zeigen;
Fig. 16A + 16B schematische Schnittansichten, die entlang der
Linie A-A bzw. B-B aus Fig. 1 genommen sind, die
den dreizehnten Schritt des Herstellungsverfahrens
der Halbleitereinrichtung nach der ersten Ausfüh
rungsform zeigen;
Fig. 17A + 17B schematische Schnittansichten, die entlang der
Linie A-A bzw. B-B aus Fig. 1 genommen sind, die
den vierzehnten Schritt des Herstellungsverfahrens
der Halbleitereinrichtung nach der ersten Ausfüh
rungsform zeigen;
Fig. 18A + 18B schematische Schnittansichten, die entlang der
Linie A-A bzw. B-B aus Fig. 1 genommen sind, die
den fünfzehnten Schritt des Herstellungsverfahrens
der Halbleitereinrichtung nach der ersten Ausfüh
rungsform zeigen;
Fig. 19A + 19B schematische Schnittansichten, die entlang der
Linie A-A bzw. B-B aus Fig. 1 genommen sind, die
den sechzehnten Schritt des Herstellungsverfahrens
der Halbleitereinrichtung nach der ersten Ausfüh
rungsform zeigen;
Fig. 20A + 20B schematische Schnittansichten, die entlang der
Linie A-A bzw. B-B aus Fig. 1 genommen sind, die
den siebzehnten Schritt des Herstellungsverfahrens
der Halbleitereinrichtung nach der ersten Ausfüh
rungsform zeigen;
Fig. 21A + 21B schematische Schnittansichten, die entlang der
Linie A-A bzw. B-B aus Fig. 1 genommen sind, die
den achtzehnten Schritt des Herstellungsverfahrens
der Halbleitereinrichtung nach der ersten Ausfüh
rungsform zeigen;
Fig. 22 ist eine Draufsicht, die schematisch einen Aufbau
einer Halbleitereinrichtung nach einer zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 23 ist eine schematische Schnittansicht, die entlang
der Linie C-C aus Fig. 22 genommen ist;
Fig. 24 ist eine Draufsicht, die schematisch einen Aufbau
einer Halbleitereinrichtung nach einer dritten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
Fig. 25 ist eine schematische Schnittansicht, die entlang
der Linie D-D aus Fig. 24 genommen ist.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im folgenden
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, sind in eine Speicherzelle bzw. in
einem Speicherzellenfeld eine Mehrzahl von Wortleitungen W. L.m,
W. L.m+1, . . ., W. L.m+i und eine Mehrzahl von Bitleitungen B. L.n,
B. L.n+1, . . ., B. L.n+j senkrecht zueinander angeordnet. Genauer er
streckt sich die Mehrzahl der Wortleitungen in der Zeilenrichtung
und die Mehrzahl der Bitleitungen erstreckt sich in der Spalten
richtung. Eine Speicherzelle ist in der Umgebung einer Kreuzung
jeder Wortleitung 3 mit jeder Bitleitung 41a angeordnet. Die
Speicherzelle ist eine Speicherzelle vom Ein-Transistor/Ein-Kon
densator-Typ, die aus einem Transistor 10 und einem Kondensator
(nicht gezeigt) aufgebaut ist.
Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, ist eine Isolierschicht 13 auf der
gesamten Oberfläche eines Siliziumsubstrates 11 mit einer dicke
von ungefähr 500 nm ausgebildet. Auf der Oberfläche der Isolier
schicht 13 ist eine Mehrzahl von Siliziumschichten 1 in einer
Matrixart mit einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet.
Jede Siliziumschicht 1 weist eine Dicke von ungefähr 100 nm auf,
wobei die Siliziumschichten als Inseln ausgebildet sind. Eine
Siliziumnitridschicht 15a ist so ausgebildet, daß sie die Silizi
umschicht 1 umgibt. Die Silizumschicht 1 weist einen eingekerbten
(bzw. eingeschnittenen oder eingebuchteten) Abschnitt (Ausneh
mung) 1a auf, der eine Seitenwand aufweist, die von der Silizium
nitridschicht 15a frei ist. Die Siliziumschicht 1 ist in dem ge
kerbten Abschnitt 1a mit einer Bitleitung 41a in Kontakt. Die
Bitleitung 41a ist aus einer polykristallinen Siliziumschicht
ausgebildet, die darin implantierten Dotierstoff aufweist
(im folgenden als "dotiertes polykristallines Silizium" be
zeichnet).
Ein Graben 61 zwischen Siliziumschichten 1 ist mit der Silizium
nitridschicht 15a gefüllt. Ein Graben 63 zwischen Siliziumschich
ten 1 ist mit einer Seitenwand 15a aus Siliziumnitrid und einer
Bitleitung 41a gefüllt. Genauer wird, da die Gräben 61, 63, die
von mehreren inselförmigen Siliziumschichten 1 ausgebildet wer
den, mit einem Siliziumnitridfilm 15a und einer Bitleitung 41a
gefüllt sind, ein gestufter Abschnitt zwischen Siliziumschichten
1 reduziert. Ein MOS-Transistor 10 ist unter Verwendung der Sili
ziumschicht 1 auf der Isolierschicht 13 ausgebildet (d. h. unter
Verwendung einer SOI-Struktur).
Der MOS-Transistor 10 weist eine Gateelektrode 3, eine Gateiso
lierschicht 5 und ein Paar von Source/Drain-Bereichen 7 auf. Das
Paar von Source/Drain-Bereichen 7 ist in der Siliziumschicht 1
mit einem vorbestimmten Abstand voneinander ausgebildet. Das Paar
von Source/Drain-Bereichen 7 weist eine LDD-Struktur auf. Genauer
ist ein Source/Drain-Bereich 7 aus zwei Schichten aus einem Do
tierungsbereich 7a mit einer relativ niedrigen Konzentration und
einem Dotierungsbereich 7b mit einer relativ hohen Konzentration
aufgebaut. Auf einem Bereich, der zwischen dem Paar von Source/
Drain-Bereichen 7 angeordnet ist, ist die Gateelektrode 3 ausge
bildet, wobei die Gateisolierschicht 5 mit einer Dicke von unge
fähr 15 nm dazwischen angeordnet ist. Die Dicke der Gateelektrode
3 beträgt ungefähr 200 nm.
Eine Isolierschicht 43, die eine Dicke von ungefähr 15 nm auf
weist, ist zwischen der Gateelektrode 3 und einer Bitleitung 41a
an einer Kreuzung der Gateelektrode 3 und der Bitleitung 41a an
geordnet. Die Isolierschicht 43 isoliert die Gateelektrode 3 von
der Bitleitung 41a. Die Bitleitung 41a ist mit einem Bereich aus
dem Paar von Source/Drain-Bereichen 7 durch den gekerbten
Abschnitt 1a, der in der Siliziumschicht 1 vorgesehen ist, ver
bunden. Eine Isolierschicht 17 ist auf der Siliziumschicht 1 so
ausgebildet, daß sie die Oberfläche der Gateelektrode 3 bedeckt.
Die Dicke der Isolierschicht 17, die auf der oberen Oberfläche
der Gateelektrode 3 ausgebildet ist, beträgt ungefähr 200 nm.
Eine erste Zwischenschicht-Isolierschicht 19 ist auf der gesamten
Oberfläche des Substrates so ausgebildet, daß sie den MOS-Transi
stor 10 bedeckt. Ein Kontaktloch 19a, das den anderen Bereich aus
dem Paar von Source/Drain-Bereichen 7 erreicht, ist in der ersten
Zwischenschicht-Isolierschicht 19 ausgebildet. Ein Kondensator 30
ist ausgebildet, wobei er durch das Kontaktloch 19a elektrisch in
Kontakt mit dem Source/Drain-Bereich 7 ist.
Der Kondensator 30 weist eine untere Elektrodenschicht 21, eine
Kondensatorisolierschicht 23 und eine obere Elektrodenschicht 25
auf. Die untere Elektrodenschicht 21 ist durch das Kontaktloch
19a in Kontakt mit dem Source/Drain-Bereich 7 auf der ersten Zwi
schenschicht-Isolierschicht 19 ausgebildet. Die Dicke der unteren
Elektrodenschicht 21 beträgt ungefähr 200 nm. Die Kondensatoriso
lierschicht 23 ist so ausgebildet, daß sie die gesamte Oberfläche
der unteren Elektrodenschicht 21 bedeckt. Die Kondensatorisolier
schicht 23 ist in zwei Schichten aus zum Beispiel einer Silizium
oxidschicht und einer Siliziumnitridschicht aufgebaut. In diesem
Fall beträgt die Dicke der Siliziumoxidschicht und der Silizium
nitridschicht 15 nm bzw. 10 nm. Die obere Elektrodenschicht 25 mit
einer Dicke von ungefähr 300 nm ist so ausgebildet, daß sie die
untere Elektrodenschicht 21 mit der Kondensatorisolierschicht 23,
die zwischen diesen angeordnet ist, bedeckt.
Eine zweite Zwischenschicht-Isolierschicht 31 ist so ausgebildet,
daß sie den Kondensator 30 bedeckt. Eine Mehrzahl von Aluminium-
Verbindungsschichten 37, die eine gewünschte Form gemustert sind,
sind auf der Oberfläche der zweiten Zwischenschicht-Isolier
schicht 31 ausgebildet.
Ein Verfahren zur Herstellung der Halbleitereinrichtung der er
sten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun be
schrieben.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, wird ein Siliziumsubstrat 11 vorberei
tet.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, werden Sauerstoffionen von oberhalb in
das Siliziumsubstrat 11 implantiert, wobei das Siliziumsubstrat
11 auf 500-600°C erwärmt ist. Die Implantation wird zum Beispiel
bei Bedingungen mit einer Beschleunigungsenergie von 200 keV und
einer Dosisrate von 2,0 × 1018/cm2 ausgeführt. Die Implantation von
Sauerstoffionen bringt das Siliziumsubstrat 11 dazu, mit den Sau
erstoffionen zu reagieren, was in der Ausbildung einer Isolier
schicht 13 aus Siliziumoxid resultiert. Da die Isolierschicht 13
in einer Tiefe von ungefähr 100 nm-600 nm von der oberen Oberflä
che des Siliziumsubstrates 11 ausgebildet wird, existiert eine
Siliziumschicht 1 mit einer Dicke von ungefähr 100 nm auf der Iso
lierschicht 13. Dann wird eine Wärmebehandlung bei einer Tempera
tur von zum Beispiel 1300°C oder mehr in einer Ar/O2-Atmosphäre
für ungefähr 5 Stunden ausgeführt. Als ein Ergebnis verschwinden
Defekte, die durch die Implantation der Sauerstoffionen erzeugt
worden sind, und die Kristallisation bzw. Kristallstruktur wird
wieder hergestellt. Eine monokristalline Siliziumschicht 1 wird
ausgebildet.
Wie in den Fig. 6A, 6B und 6C gezeigt ist, wird die Silizum
schicht 1 mit einem Photolithographieverfahren und einem Ätzver
fahren in eine gewünschte Form gemustert. Mehrere Silizium
schichten 1 werden als Inseln so ausgebildet, daß sie gekerbte
(bzw. nach Art einer Einbuchtung nach innen weisende) Abschnitte
1a aufweisen. Aufgrund der inselförmigen Ausbildung der Silizum
schichten 1 werden Gräben 61, 63 zwischen den Siliziumschichten 1
ausgebildet.
Wie die Fig. 7A, 7B und 7C zeigen, wird eine Siliziumnitrid
schicht 15 mit einer Dicke von 1,2 µm oder mehr auf der gesamten
Oberfläche des Substrates 11 durch ein CVD-Verfahren ausgebildet.
Dann wird die gesamte Oberfläche der Siliziumnitridschicht 15
anisotrop geätzt.
Wie die Fig. 8A, 8B und 8C zeigen, sind die Gräben 61 zwischen
den Siliziumschichten 1 und die gekerbten Abschnitte 1a mit der
Siliziumnitridschicht 15a gefüllt, da anisotropes Ätzen auf die
gesamte Oberfläche angewendet wird. Andererseits sind die Gräben
63 zwischen den Siliziumschichten 1 nicht vollständig mit der
Siliziumnitridschicht 15a gefüllt. Die Siliziumnitridschicht 15a
verbleibt auf der Seitenwand einer Siliziumschicht 1 in der Ge
stalt eines Seitenwandabstandshalters (Spacer).
Um einen Graben vergleichbar zu dem Fall des Grabens 61 und des
gekerbten Abschnittes 1a vollständig zu füllen, ist es nur not
wendig, daß die Siliziumnitridschicht 15 so ausgebildet wird, daß
sie eine Dicke von der Hälfte oder mehr einer Breite T1 eines
gekerbten Abschnittes 1a und einer Breite T2 von Gräben 61, die
zu füllen sind, ausgebildet ist. Genauer, wenn die Breite T1, T2
des Grabens 61 und des gekerbten Abschnittes 1a 0,6 µm ist, wird
die Siliziumnitridschicht 15 überätzt, nachdem sie mit einer Dic
ke von 1,2 µm oder mehr ausgebildet worden ist.
Wie die Fig. 9A, 9B und 9C zeigen, wird der Photoresist 51 auf
der gesamten Oberfläche des Substrates 11 aufgebracht. Durch Be
lichten des Photoresists 51 oder ähnliches, wird ein Lochmuster
51a auf einem gekerbten Abschnitt 1a ausgebildet. Die Siliziumni
tridschicht 15a, die durch das Lochmuster 51a freigegeben ist,
wird unter Verwendung des Resistmusters 51 als Maske geätzt. Das
Ätzen wird durch ein Trockenätzen oder ein Naßätzen unter Verwen
dung von Fluorwasserstoff (HF) ausgeführt, wobei dieses ein Über
ätzen von 100% bezüglich der Dicke der Siliziumschicht 1 ist.
Wie die Fig. 10A, 10B und 10C zeigen, wird die Siliziumnitrid
schicht 15a, die in den gekerbten Abschnitt 1a gefüllt ist, weg
geätzt, und die Seitenwände der Siliziumschicht 1 werden in dem
gekerbten Abschnitt 1a freigelegt. Dann wird das Resistmuster 51
entfernt. Eine dotierte polykristalline Siliziumschicht 41 wird
auf der gesamten Oberfläche des Substrates 11 ausgebildet. Die
gesamte Oberfläche der dotierten polykristallinen Siliziumschicht
41 wird anisotrop geätzt.
Wie die Fig. 11A, 11B und 11C zeigen, wird eine Bitleitung 41a,
mit welcher der gekerbte Abschnitt 1a und der Graben 63 gefüllt
ist, durch das Ätzen ausgebildet. Die Bitleitung 41a ist in dem
gekerbten Abschnitt 1a in Kontakt mit den Seitenwänden der Sili
ziumschicht 1. Dann werden Siliziumoxidschichten 5 und 43 mit
einer Dicke von ungefähr 15 nm auf der oberen Oberfläche der Sili
ziumschicht 1 bzw. auf der oberen Oberfläche der Bitleitung 41a
aus polykristallinen Silizium durch eine Wärmeoxidationsbehand
lung ausgebildet.
Wie die Fig. 12A und 12B zeigen, sind die Gräben 61, 63 und der
gekerbte Abschnitt 1a mit der Siliziumnitridschicht 15a und der
Bitleitung 41a gefüllt. Eine dotierte polykristalline Silizium
schicht 3 mit einer Dicke von ungefähr 200 nm wird durch das CVD-
Verfahren auf der gesamten Oberfläche des Substrates ausgebildet,
wobei ihre obere Oberfläche plan gemacht ist. Eine Siliziumoxid
schicht 17a mit einer Dicke von ungefähr 200 nm wird auf der ge
samten Oberfläche der dotierten polykristallinen Siliziumschicht
3 durch das CVD-Verfahren ausgebildet.
Wie die Fig. 13A und 13B zeigen, wird ein Resistmuster 53 mit
einer gewünschten Gestalt auf der Oberfläche der Siliziumoxid
schicht 17a ausgebildet. Unter Verwendung des Resistmusters 53
als Maske werden die Siliziumoxidschicht 17a und die dotierte
polykristalline Siliziumschicht 3 nacheinander weggeätzt und ge
mustert. Durch das Mustern wird die Gateelektrode 3 aus dotiertem
polykristallinem Silizium ausgebildet. Dann wird das Resistmuster
53 entfernt.
Wie die Fig. 14A und 14B zeigen, werden Ionen in die Silizium
schicht 1 implantiert, wobei die Siliziumoxidschicht 17a und die
Gateelektrode 3 als Maske verwendet werden. Durch die Ionenim
plantation wird ein Paar von Dotierungsbereichen 7a mit einer
relativ niedrigen Konzentration so ausgebildet, daß ein Bereich
unter der Gateelektrode 3 dazwischen angeordnet ist (d. h. in
Sandwichart dazwischengelegt ist).
Wie die Fig. 15A und 15B zeigen, wird eine Siliziumoxidschicht
17b auf der gesamten Oberfläche des Substrates durch das CVD-Ver
fahren ausgebildet. Die gesamte Oberfläche der Siliziumoxid
schicht 17B wird anisotrop geätzt.
Wie die Fig. 16A und 16B zeigen, wird eine Seitenwand 17b durch
das anisotrope Ätzen so ausgebildet, daß sie die Seitenwände der
Gateelektrode 3 und der Siliziumoxidschicht 17a bedeckt. Die Iso
lierschicht 17, die die Oberfläche der Gateelektrode 3 bedeckt,
ist aus den Siliziumoxidschichten 17a und 17b ausgebildet. Ionen
werden erneut in die Siliziumschicht 1 implantiert, wobei die
Isolierschicht 17 und die Gateelektrode 3 als Maske verwendet
werden. Durch die Ionenimplantation wird ein Paar von Dotierungs
bereichen 7b mit einer relativ hohen Konzentration so ausgebil
det, daß ein Bereich unter der Isolierschicht 17 dazwischen an
geordnet ist (Sandwichart). Ein Source/Drain-Bereich 7 mit einer
LDD-Struktur ist aus einem Dotierungsbereich 7b mit einer relativ
hohen Konzentration und einem Dotierungsbereich 7a mit einer re
lativ niedrigen Konzentration ausgebildet. Der MOS-Transistor 10
ist aus dem Paar von Source/Drain-Bereichen 7, der Gateisolier
schicht 5 und der Gateelektrode 3 aufgebaut.
Wie die Fig. 17A und 17B zeigen, wird eine erste Zwichenschicht-
Isolierschicht 19 mit einer Dicke von ungefähr 400 nm zum Beispiel
aus Siliziumoxid auf der gesamten Oberfläche des Substrates so
ausgebildet, daß sie den MOS-Transistor 10 bedeckt.
Wie die Fig. 18A und 18B zeigen, wird Photoresist 55 auf die ge
samte Oberfläche der ersten Zwischenschicht-Isolierschicht 19
aufgebracht. Der Photoresist 55 wird durch Belichtung oder ähn
liches gemustert. Unter Verwendung des Resistmusters 55 als Maske
wird die erste Zwischenschicht-Isolierschicht 19 anisotrop geätzt
und ein Kontaktloch 19a mit einem Öffnungsdurchmesser von unge
fähr 0,6 µm wird ausgebildet. Die Oberfläche von einem Bereich des
Paares von Source/Drain-Bereichen 7 wird durch das Kontaktloch
19a freigelegt bzw. freigegeben. Dann wird das Resistmuster 55
entfernt.
Wie die Fig. 19A und 19B zeigen, wird eine dotierte polykristal
line Siliziumschicht 21 mit einer Dicke von ungefähr 200 nm auf
der gesamten Oberfläche der ersten Zwischenschicht-Isolierschicht
19 ausgebildet, wobei sie durch das Kontaktloch 19a in Kontakt
mit dem Source/Drain-Bereich 7 ist. Ein Resistmuster 57 mit einer
gewünschten Form wird auf der Oberfläche der dotierten polykri
stallinen Siliziumschicht 21 ausgebildet. Die dotierte poly
kristalline Siliziumschicht 21 wird unter Verwendung des Resist
musters 57 als Maske durch Ätzen gemustert. Durch das Mustern
wird die untere Elektrodenschicht 21 in Kontakt mit dem Source/
Drain-Bereiche 7 ausgebildet. Dann wird das Resistmuster 57 ent
fernt.
Wie die Fig. 20A und 20B zeigen, wird die Kondensatorisolier
schicht 23 so ausgebildet, daß sie die gesamte Oberfläche der
unteren Elektrodenschicht 21 bedeckt. Die Kondensatorisolier
schicht 23 wird durch eine Siliziumoxidschicht und eine Silizium
nitridschicht von ungefähr 15 nm bzw. 10 nm ausgebildet, die durch
das CVD-Verfahren abgeschieden werden. Die obere Elek
trodenschicht 25 aus dotiertem polykristallinen Silizium wird
durch das CVD-Verfahren mit einer Dicke von ungefähr 300 nm so
ausgebildet, daß sie die untere Elektrodenschicht 21 bedeckt,
wobei die Kondensatorisolierschicht 23 dazwischen angeordnet ist.
Der Kondensator 30 ist aus der unteren Elektrodenschicht 21, der
Kondensatorisolierschicht 23 und der oberen Elektrodenschicht 25
aufgebaut.
Wie die Fig. 21A und 21B zeigen, wird eine Siliziumoxidschicht 31
mit einer Dicke von ungefähr 1000 nm so ausgebildet, daß sie den
Kondensator 30 bedeckt. Ein Resistfilm (nicht gezeigt) wird auf
der Oberfläche der Siliziumoxidschicht 31 zum Planmachen dersel
ben ausgebildet. Der Resistfilm kann ein Film sein, der durch die
Aufbringung eines SOG (Spin On Glass)-Films ausgebildet ist. Dann
werden der Resistfilm und die Siliziumoxidschicht 31 rückgeätzt.
Als ein Ergebnis wird eine zweite Zwischenschicht-Isolierschicht
31 ausgebildet, deren Oberfläche relativ plan gemacht ist, und
die eine Dicke von 700 nm an einem Abschnitt der größten Schicht
dicke aufweist. Eine Aluminiumschicht mit einer Dicke von unge
fähr 500 nm wird durch ein Sputterverfahren auf der Oberfläche der
zweiten Zwischenschicht-Isolierschicht 31 ausgebildet. Dann wird
die Aluminiumverbindung durch ein Photolithographieverfahren und
ein Trockenätzverfahren gemustert, wodurch eine Aluminium-Verbin
dungsschicht 37 mit einer gewünschten Gestalt ausgebildet wird.
Bei dieser Ausführungsform sind die Siliziumschicht 1 und die
Bitleitung 41a auf und in Kontakt mit der oberen Oberfläche der
Isolierschicht 13 ausgebildet. Genauer ist es möglich, da die
Siliziumschicht 1 und die Bitleitung 41a auf derselben Schicht
ausgebildet sind, die Anzahl der Zwischenschicht-Isolierschichten
zwischen der Siliziumschicht 1, der Bitleitung 41a bzw. der Ver
bindungsschicht 37 verglichen mit einer Struktur der herkömmli
chen Halbleitereinrichtung um eine Schicht zu reduzieren. In ei
ner Struktur der Halbleitereinrichtung dieser Ausführungsform
kann ein signifikanter Anstieg eines gestuften Oberflächenab
schnittes der obersten Zwischenschicht-Isolierschicht aufgrund
einer Mehrschichtstruktur verhindert werden. Das bedeutet, daß
der gestufte Oberflächenabschnitt der obersten Zwischenschicht-
Isolierschicht 31 um eine Zwischenschicht-Isolierschicht redu
ziert werden kann. Die Verbindungsschicht 37 kann auf der Ober
fläche der obersten Zwischenschicht-Isolierschicht mit hoher Prä
zision gemustert werden. Darum kann verhindert werden, daß die
Verbindungsschicht in ihrer Form fehlerhaft ausgebildet oder
durch das Mustern durchtrennt wird.
In dem Fall, in dem ein SOI-MOSFET 10 wie in dem Fall dieser Aus
führungsform verwendet wird, erscheinen gestufte Abschnitte, die
durch die Gräben 61, 63 verursacht werden, in entsprechenden Si
liziumschichten 1 aufgrund der Ausbildung der entsprechenden Si
liziumschichten 1 als Inseln. Jedoch wird der Graben 61 mit der
Siliziumnitridschicht 15a gefüllt, und der Graben 63 wird mit der
Siliziumnitridschicht 15a und der Bitleitung 41a gefüllt. Die
obere Oberfläche der Siliziumnitridschicht 15a und der Bitleitung
41a, die in die Gräben 61, 63 gefüllt sind, ist im wesentlichen
(in der Höhe) mit der oberen Oberfläche der entsprechenden Sili
ziumschichten 1 gleich. Als ein Ergebnis wird der gestufte Ab
schnitt, der durch den Graben zwischen den Siliziumschichten 1
verursacht wird, reduziert, und eine im wesentlichen flache Ober
fläche ist verwirklicht bzw. wird geschaffen.
Wie oben beschrieben ist es möglich, den gestuften Oberflächen
abschnitt der obersten Zwischenschicht-Isolierschicht 31 zu redu
zieren, da der gestufte Abschnitt, der durch den Graben zwischen
den Siliziumschichten 1 verursacht wird, bei dieser Ausführungs
form reduziert ist.
Da der gestufte Abschnitt, der durch den Graben zwischen den Si
liziumschichten 1 verursacht wird, reduziert ist, steigt zusätz
lich die Präzision zur Zeit des Musterns der Gateelektroden
schicht 3, die sich auf den Siliziumschichten 1 erstreckt, an.
Darum ist es nicht wahrscheinlich, daß bei der Gateelektroden
schicht 3 eine fehlerhafte Ausbildung der Form oder eine Verbin
dungstrennung auftritt, und die Herstellung des MOS-Transistors
10 mit einer gewünschten Eigenschaft wird erleichtert.
Es sollte bemerkt werden, daß der gekerbte bzw. eingeschnittene
Abschnitt 1a bei dieser Ausführungsform in der Siliziumschicht 1
vorgesehen ist. Er ist so aufgebaut, daß die Bitleitung 41a und
der Source/Drain-Bereich 7, der in der Siliziumschicht 1 ausge
bildet ist, in dem gekerbten Abschnitt 1a miteinander in Kontakt
sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf begrenzt.
Im folgenden wird die Beschreibung einer zweiten und einer drit
ten Ausführungsform gegeben, bei welchen der Source/Drain-Bereich
in der Siliziumschicht und die Bitleitung ohne das Vorsehen eines
gekerbten Abschnittes in der Siliziumschicht verbunden sind.
Wie die Fig. 22 und 23 zeigen, ist in der Siliziumschicht 101 ein
gekerbter Abschnitt nicht vorgesehen. Ein gekerbter bzw. einge
schnittener Abschnitt (Ausnehmung) ist in einem Teil der Silizi
umnitridschicht 15a, die die Siliziumschicht 101 umgibt, vorgese
hen. Eine Seitenwand der Siliziumschicht 101 ist in einem Teil
des gekerbten Abschnittes der Siliziumnitridschicht 15a freige
legt bzw. freigegeben. Eine Bitleitung 141a ist in Kontakt mit
der freigelegten Seitenwand der Siliziumschicht 101 ausgebildet.
Als ein Ergebnis werden der Source/Drain-Bereich 7 in der Silizi
umschicht 101, der von beiden Transistoren 10 geteilt wird, und
die Bitleitung 141a elektrisch verbunden.
Da der andere Aufbau im wesentlichen derselbe wie der der ersten
Ausführungsform ist, wird die Beschreibung nicht wiederholt.
Wie die Fig. 24 und 25 zeigen, ist einer Siliziumschicht 201 kein
gekerbter Abschnitt vorgesehen. In der Siliziumnitridschicht 15a,
die die Siliziumschicht 201 umgibt, ist kein gekerbter Abschnitt
vorgesehen. Eine Bitleitung 241a ist so ausgebildet, daß sie den
Graben zwischen den Siliziumschichten 201 füllt. Eine leitende
Schicht 242 ist in einer gewünschten Gestalt auf der Silizium
schicht 201 und der Bitleitung 241a ausgebildet. Die leitende
Schicht 242 verursacht, daß der Source/Drain-Bereich 7, der in
der Siliziumschicht 201 ausgebildet ist, und die Bitleitung 241a
elektrisch miteinander verbunden werden bzw. sind.
Da der andere Aufbau im wesentlichen derselbe wie der der ersten
Ausführungsform ist, wird die Beschreibung nicht wiederholt.
Bei der Beschreibung der ersten, der zweiten und der dritten Aus
führungsform ist die vorliegende Erfindung auf eine Speicherzelle
vom Ein-Transistor/Ein-Kondensator-Typ angewendet worden.
Bei der Halbleitereinrichtung der vorliegenden Erfindung sind die
Halbleiterschicht und die erste leitende Schicht auf der oberen
Oberfläche der ersten Isolierschicht in Kontakt mit dieser ausge
bildet. Genauer sind die Halbleiterschicht und die erste leitende
Schicht auf derselben Schicht ausgebildet. Darum ist es möglich,
den gestuften Oberflächenabschnitt (d. h. eine Stufe in der Ober
fläche) der Zwischenschicht-Isolierschicht, die am höchsten aus
gebildet ist, zu reduzieren, und das Mustern der Verbindungs
schicht auf der Oberfläche der Zwischenschicht-Isolierschicht
präzise auszuführen. Als ein Ergebnis kann eine Störung bzw. feh
lerhafte Ausbildung der Form bzw. der Gestalt der Zwischen
schicht-Isolierschicht oder eine Durchtrennung bzw. Verbindungs
trennung der Verbindungsschicht verhindert werden.
Claims (12)
1. Halbleitereinrichtung mit
einem Halbleitersubstrat (11) mit einer Hauptoberflä che;
einer ersten Isolierschicht (13), die auf der Haupto berfläche des Halbleitersubstrates ausgebildet ist,
einer Mehrzahl von Halbleiterschichten (1, 101, 201) eines ersten Leitungstyps, die inselförmig auf und in Kontakt mit einer oberen Oberfläche der ersten Isolier schicht ausgebildet und in Matrixform angeordnet sind, wobei in den Halbleiterschichten jeweils ein erster und ein zweiter Dotierungsbereich (7) eines zweiten Lei tungstyps mit einem vorbestimmten Abstand ausgebildet sind, und jeweils auf einem Bereich, der zwischen dem ersten und dem zweiten Dotierungsbereich angeordnet ist, eine Gateelektrodenschicht (3) mit einer dazwi schen angeordneten Gateisolierschicht (5, 405) ausge bildet ist,
einer ersten leitenden Schicht (41a, 141a, 241a, 242), die jeweils mit den ersten Dotierungsbereichen (7) der Halbleiterschichten, die in einer Spalte der matrixför migen Anordnung benachbart zueinander angeordnet sind, verbunden ist und sich als Schicht auf dem gleichen Ni veau wie die inselförmigen Halbleiterschichten (1, 101, 201) auf und in Kontakt mit der oberen Oberfläche der ersten Isolierschicht (13, 413) erstreckt,
einer zweiten Isolierschicht (19), die auf der Halblei terschicht und der ersten leitenden Schicht ausgebildet ist und Öffnungen (19a) aufweist, die jeweils einen der zweiten Dotierungsbereiche (7) erreichen, und
einer Mehrzahl von zweiten leitenden Schichten (21), die getrennt voneinander auf der zweiten Isolierschicht (19) vorgesehen sind und durch die Öffnungen (19a) in Kontakt mit den entsprechenden zweiten Dotierungsberei chen stehen.
einem Halbleitersubstrat (11) mit einer Hauptoberflä che;
einer ersten Isolierschicht (13), die auf der Haupto berfläche des Halbleitersubstrates ausgebildet ist,
einer Mehrzahl von Halbleiterschichten (1, 101, 201) eines ersten Leitungstyps, die inselförmig auf und in Kontakt mit einer oberen Oberfläche der ersten Isolier schicht ausgebildet und in Matrixform angeordnet sind, wobei in den Halbleiterschichten jeweils ein erster und ein zweiter Dotierungsbereich (7) eines zweiten Lei tungstyps mit einem vorbestimmten Abstand ausgebildet sind, und jeweils auf einem Bereich, der zwischen dem ersten und dem zweiten Dotierungsbereich angeordnet ist, eine Gateelektrodenschicht (3) mit einer dazwi schen angeordneten Gateisolierschicht (5, 405) ausge bildet ist,
einer ersten leitenden Schicht (41a, 141a, 241a, 242), die jeweils mit den ersten Dotierungsbereichen (7) der Halbleiterschichten, die in einer Spalte der matrixför migen Anordnung benachbart zueinander angeordnet sind, verbunden ist und sich als Schicht auf dem gleichen Ni veau wie die inselförmigen Halbleiterschichten (1, 101, 201) auf und in Kontakt mit der oberen Oberfläche der ersten Isolierschicht (13, 413) erstreckt,
einer zweiten Isolierschicht (19), die auf der Halblei terschicht und der ersten leitenden Schicht ausgebildet ist und Öffnungen (19a) aufweist, die jeweils einen der zweiten Dotierungsbereiche (7) erreichen, und
einer Mehrzahl von zweiten leitenden Schichten (21), die getrennt voneinander auf der zweiten Isolierschicht (19) vorgesehen sind und durch die Öffnungen (19a) in Kontakt mit den entsprechenden zweiten Dotierungsberei chen stehen.
2. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet,
daß eine Seitenwandisolierschicht (15, 15a), die im we sentlichen die Seitenwände von jeder der Halbleiter schichten bedeckt, vorgesehen ist,
wobei die Seitenwandisolierschicht zwischen die in der Spaltenrichtung der Matrixform benachbart angeordneten Halbleiterschichten gefüllt ist, und die Seitenwandiso lierschicht und die erste leitende Schicht zwischen die in der Zeilenrichtung der Matrixform einander benach bart angeordneten Halbleiterschichten gefüllt sind.
daß eine Seitenwandisolierschicht (15, 15a), die im we sentlichen die Seitenwände von jeder der Halbleiter schichten bedeckt, vorgesehen ist,
wobei die Seitenwandisolierschicht zwischen die in der Spaltenrichtung der Matrixform benachbart angeordneten Halbleiterschichten gefüllt ist, und die Seitenwandiso lierschicht und die erste leitende Schicht zwischen die in der Zeilenrichtung der Matrixform einander benach bart angeordneten Halbleiterschichten gefüllt sind.
3. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß
in den Bereichen, in denen die Seitenwände der Halblei
terschichten (1, 101, 201), die der ersten leitenden
Schicht (41a, 141a, 241a, 242), mit der sie zu verbin
den sind, benachbart sind, die Seitenwände der Halblei
terschichten nicht von der Seitenwandisolierschicht
(15, 15a) bedeckt sind.
4. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß
jede der Halbleiterschichten (1) einen eingeschnittenen
Abschnitt in einem Abschnitt (1a) aufweist, und daß die
erste leitende Schicht (41a) in Kontakt mit der Seiten
wand des eingeschnittenen Abschnitts (1a) ist.
5. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß
eine Mehrzahl von oberen leitenden Schichten (242) vorgesehen
ist, die jeweils die erste leitende Schicht (241a) mit den er
sten Dotierungsbereichen (7) verbindet.
6. Verwendung einer Halbleitereinrichtung nach einem der An
sprüche 1 bis 5 in einem DRAM, wobei die erste leitende Schicht
(41a, 141a, 241a, 242) als Bitleitung dient und die zweiten
leitenden Schichten (21) als Kondensatorelektrode dienen.
7. Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechenden
Gateelektrodenschichten (3) der Halbleiterschichten (1,
101, 201), die in einer Zeile der Matrixform angeordnet
sind, miteinander elektrisch verbunden sind.
8. Verfahren zur Herstellung einer Halbleitereinrich
tung mit den Schritten:
Ausbilden einer ersten Isolierschicht (13) auf einer Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrates (11),
Ausbilden einer Mehrzahl von inselförmigen Halbleiter schichten (1, 101, 201) eines ersten Leitungstyps auf der oberen Oberfläche der ersten Isolierschicht in Kon takt mit der oberen Oberfläche in einer matrixförmigen Anordnung,
Ausbilden jeweils einer Gateelektrodenschicht (3) auf einem Bereich einer Oberfläche von jeder der Halblei terschichten, wobei jeweils eine Gateisolierschicht (5) dazwischen angeordnet wird,
Ausbilden jeweils eines ersten und eines zweiten Dotie rungsbereiches (7) eines zweiten Leitungstyps in jeder der Halbleiterschichten mit einem vorbestimmten Abstand voneinander derart, daß ein Bereich der jeweiligen Halbleiterschicht, der direkt unter der Gateelektroden schicht angeordnet ist, zwischen den beiden Dotierungs bereichen angeordnet ist,
Ausbilden einer ersten leitenden Schicht (41a, 141a, 241a, 242), die jeweils mit den ersten Dotierungsberei chen der Halbleiterschichten, die in einer Spalte der matrixförmigen Anordnung benachbart zueinander angeord net sind, verbunden ist, und sich als Schicht auf dem gleichen Niveau wie die Halbleiterschichten (1, 101, 201) auf und in Kontakt mit der oberen Oberfläche der ersten Isolierschicht erstreckt,
Ausbilden einer zweiten Isolierschicht (19) auf der er sten Isolierschicht, wobei die zweite Isolierschicht die Halbleiterschicht und die erste Isolierschicht be deckt und Öffnungen (19a) aufweist, die jeweils einen der zweiten Dotierungsbereiche erreichen, und
Ausbilden einer Mehrzahl von voneinander getrennten zweiten leitenden Schichten (21) auf der zweiten Iso lierschicht und durch die Öffnung in Kontakt mit dem entsprechenden zweiten Dotierungsbereich.
Ausbilden einer ersten Isolierschicht (13) auf einer Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrates (11),
Ausbilden einer Mehrzahl von inselförmigen Halbleiter schichten (1, 101, 201) eines ersten Leitungstyps auf der oberen Oberfläche der ersten Isolierschicht in Kon takt mit der oberen Oberfläche in einer matrixförmigen Anordnung,
Ausbilden jeweils einer Gateelektrodenschicht (3) auf einem Bereich einer Oberfläche von jeder der Halblei terschichten, wobei jeweils eine Gateisolierschicht (5) dazwischen angeordnet wird,
Ausbilden jeweils eines ersten und eines zweiten Dotie rungsbereiches (7) eines zweiten Leitungstyps in jeder der Halbleiterschichten mit einem vorbestimmten Abstand voneinander derart, daß ein Bereich der jeweiligen Halbleiterschicht, der direkt unter der Gateelektroden schicht angeordnet ist, zwischen den beiden Dotierungs bereichen angeordnet ist,
Ausbilden einer ersten leitenden Schicht (41a, 141a, 241a, 242), die jeweils mit den ersten Dotierungsberei chen der Halbleiterschichten, die in einer Spalte der matrixförmigen Anordnung benachbart zueinander angeord net sind, verbunden ist, und sich als Schicht auf dem gleichen Niveau wie die Halbleiterschichten (1, 101, 201) auf und in Kontakt mit der oberen Oberfläche der ersten Isolierschicht erstreckt,
Ausbilden einer zweiten Isolierschicht (19) auf der er sten Isolierschicht, wobei die zweite Isolierschicht die Halbleiterschicht und die erste Isolierschicht be deckt und Öffnungen (19a) aufweist, die jeweils einen der zweiten Dotierungsbereiche erreichen, und
Ausbilden einer Mehrzahl von voneinander getrennten zweiten leitenden Schichten (21) auf der zweiten Iso lierschicht und durch die Öffnung in Kontakt mit dem entsprechenden zweiten Dotierungsbereich.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Seitenwandisolierschicht (15a) die Seitenwände
von jeder der Halbleiterschichten (1, 101, 201) im we
sentlichen bedeckend vorgesehen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß
die Seitenwandisolierschicht (15a) so hergestellt wird,
daß in den Bereichen, in denen die Seitenwände der
Halbleiterschichten (1, 101, 201), die der ersten lei
tenden Schicht (41a, 141a, 241a, 242), mit der sie zu
verbinden sind, benachbart sind, die Seitenwände der
Halbleiterschichten nicht von der Seitenwandisolier
schicht (15a) bedeckt sind.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Halbleiterschichten (1) derart hergestellt wer
den, daß jede der Halbleiterschichten (1) einen einge
schnittenen Abschnitt in einem Abschnitt (1a) aufweist,
und daß die erste leitende Schicht (41a) in Kontakt mit
der Seitenwand des eingeschnittenen Abschnitts (1a)
ist.
12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Mehrzahl von oberen leitenden Schichten (242)
derart hergestellt wird, daß sie die erste leitende
Schicht (241a) mit den ersten Dotierungsbereichen (7)
verbinden.
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