DE10141948A1 - Halbleiterspeichervorrichtung und Hersttelungsverfahren dafür - Google Patents
Halbleiterspeichervorrichtung und Hersttelungsverfahren dafürInfo
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Abstract
Es wird eine Technologie zum Verhindern eines Ansteigens der Schwellwertspannung des Transistors eines Zellbereichs und einer Verschlechterung der Refresh-Eigenschaft des Transistors des Zellbereichs vorgesehen, während die Eigenschaft des Transistors der Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereiche einer Halbleiterspeichervorrichtung aufrechterhalten werden. Eine Halbleiterspeichervorrichtung weist einen ersten Transistor, der aus einem ersten Gate, einer ersten Gate-Isolationsschicht, einem ersten Source-Bereich und einem ersten Drain-Bereich besteht, die in Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereichen der Halbleiterspeichervorrichtung ausgebildet sind, die einen Zellbereich und Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereich aufweisen, eine planarisierte dielektrische Zwischenschicht, welche den ersten Transistor bedeckt, und einen zweiten Transistor auf, der in dem Zellbereich ausgebildet ist, der einen zweiten Source-Bereich, ein zweites Gate mit einer Höhe entsprechend der Höhe der dielektischen Zwischenschicht und eine zweite Gate-Isolationsschicht enthält. Der erste Transistor ist unter Verwendung herkömmlicher Herstellungsverfahren ausgebildet, der zweite Transistor ist durch ein Damascene-Verfahren unter Verwendung der dielektrischen Schicht als die Basis für eine Umkehr-Gate-Maske ausgebildet.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleiterspeichervorrichtung und ein
Herstellungsverfahren dafür, und insbesondere eine Halbleiterspeichervorrichtung, bei
welcher die Eigenschaften einer Vielzahl von Einheitselementen mit unterschiedlichen
geometrischen Strukturen, beispielsweise Transistoren, nicht verschlechtert sind.
Da die Integrationsdichte bei Halbleiterspeichervorrichtungen immer weiter
Wichst, werden die Bauteilgrößen immer kleiner. Da die Größe eines Zelltransistors
verringert ist, tritt insbesondere ein Kurzkanalphänomen auf, bei welchem eine
Schwellwertspannung verringert ist und ein Leckstrom sich vergrößert. Demzufolge
sind die dynamischen Refresh-Eigenschaften eines dynamischen Speichers mit wahl
freiem Zugriff (DRAM) verschlechtert. Um derartige Probleme zu lösen, wird zum Er
höhen der Schwellwertspannung die Konzentration von Störstellen eines Substrats
durch Implantieren von Störstellenionen vom P-Typ (oder N-Typ) in das Substrat er
höht, bevor eine Gate-Elektrode bei einem N-Kanaltransistor (oder P-Kanaltransistor)
ausgebildet wird.
Um Source- und Drain-Bereiche vom N-Typ (P-Typ) für den Fall eines N-Kanal
transistors (oder eines P-Kanaltransistors) auszubilden, muß die Konzentration der Stör
stellen in den Source- und Drain-Bereichen ebenso größer sein als die Konzentration des
Kanalbereichs. Da die Größe des Transistors verringert ist, muß die Konzentration an
durch Innenimplantation zum Unterdrücken einer Veränderung der Schwellwertspan
nung implantierten Störstellen erhöht werden. Daher verringert sich der Unterschied
zwischen der Konzentration der Störstellen der Source- und Drain-Bereiche des Transi
stors und der Konzentration der Störstellen des Kanalbereichs mit steigender In
tegrationsdichte. Daher erhöht sich der Widerstand einer Kontaktoberfläche zwischen
den Source- und Drain-Bereichen und dem Kanalbereich. Dementsprechend ist die Be
triebsgeschwindigkeit des Transistors verringert.
Da überdies die Konzentration an Störstellenionen zum Steuern der Schwellwert
spannung des Substrats (oder einer in dem Substrat ausgebildeten Wanne) sich mit der
steigenden Integrationsdichte erhöht, erhöht sich auch der Leckstrom, der zwischen den
Source- und Drain-Bereichen und dem Substrat (oder der Wanne) fließen kann. Um
derartige Probleme zu lösen, offenbart die US-Patentanmeldung Nr. 5,905,530 und das
Japanese Journal of Applied Physics, 1998, Seite 1059, eine Ionenimplantationstechno
logie, bei welcher unter Verwendung einer Umkehr-Gate-Maske (reverse gate pattern)
ein Störstellenbereich lediglich teilweise unter dem Kanalbereich des Transistors und
nicht im gesamten Substrat ausgebildet ist, in welchem der Transistor ausgebildet wer
den soll.
Es wird sehr stark bevorzugt, die Transistoren des Zellbereichs der Halbleiterspei
chervorrichtung und die Transistoren von Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereichen
unter Verwendung des in den oben erwähnten Veröffentlichungen offenbarten Verfah
rens gleichzeitig auszubilden, um die Herstellungsverfahren zu vereinfachen. Da alle
Transistoren des Zellbereichs einen Teil einer Speichervorrichtung bilden, sind die Län
gen aller Gates gleich lang. Jedoch sind die Transistoren der Kernschal
tungs-/Peripherschaltungsbereiche so entworfen, daß sie abhängig von den Zwecken der
jeweiligen Transistoren verschiedene Längen aufweisen, wobei einige Transistoren zum
Bilden von Differenzverstärkern verwendet werden und andere Transistoren zum Bilden
von Treiberschaltungen verwendet werden. Auch wenn zu diesem Zeitpunkt die Dicke
des Leitungsmaterials, das zum Ausbilden eines Gates abgeschieden wird, im Zellbe
reich und den Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereichen gleich ist, unterscheidet
sich die Höhe des Gates in jedem Bereich bei dem darauffolgenden Rückätzverfahren,
da es abhängig von der Breite eines Grabens, der in einer Isolierschicht vorgesehen ist,
oder der Dicke des abgeschiedenen Materials bestimmt wird, ob der Graben aufgefüllt
wird oder nicht. Um die Gates der Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereichen wie
entworfen herzustellen, ist es möglich, das Rückätzverfahren in den Kernschal
tungs-/Peripherschaltungsbereichen getrennt von dem Rückätzverfahren in dem Zellbe
reich auszuführen. Da die Längen des Gates des Transistors der Kernschal
tungs-/Peripherschaltungsbereiche variiert, werden die anderen Gates nicht wie entwor
fen hergestellt, obgleich eine Rückätzzeit so gesteuert ist, daß einige Gates so wie ent
worfen hergestellt werden. Es ist möglich, daß die Gates des Zellbereichs und der Kern
schaltungs-/Peripherschaltungsbereiche wie entworfen durch Durchführen von Rückätz
verfahren entsprechend zu den jeweiligen Längen der Gates der Kernschal
tungs-/Peripherschaltungsbereiche erzielt werden. Jedoch werden für diesen Fall die
Verfahren kompliziert.
Es ist eine Ausgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halbleiterspeichervorrich
tung mit Elementen zu schaffen, deren geometrische Strukturen sich voneinander unter
scheiden, so daß es möglich ist, die Eigenschaften der Elemente, beispielsweise der in
einigen Bereichen ausgebildeten Transistoren, deren geometrische Strukturen sich von
anderen in anderen Bereichen ausgebildeten Elementen unterscheiden, ohne eine Ver
schlechterung der Eigenschaften der anderen Elemente in anderen Bereichen aufrecht zu
erhalten, und ein Verfahren zur Herstellung selbiger zu schaffen.
Um die obige Aufgabe zu lösen, wird entsprechend einem Aspekt der vorliegen
den Erfindung ein aus einem ersten Gate, einer ersten Gate-Isolationsschicht, einem
ersten Saurce-Bereich und einem ersten Drain-Bereich bestehender erster Transistor, der
in einem Halbleitersubstrat in Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereichen einer
Halbleiterspeichervorrichtung ausgebildet ist, die einen Zellbereich aufweist, der Ele
mente mit einem einheitlichen Standard umfaßt, beispielsweise einen Transistor (ein
zweiter Transistor), und die Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereiche aufweist, die
Elemente mit unterschiedlichen Standard umfassen, wie beispielsweise einen Transistor
(einen ersten Transistor), sowie eine planarisierte dielektrische Zwischenschicht, welche
den ersten Transistor bedeckt, und ein in dem Zellbereich ausgebildeter zweiter Transi
stor vorgesehen, der aus einen zweiten Source-Bereich, einen zweiten Drain-Bereich,
und einem zweiten Gate mit einer Höhe entsprechend der Höhe der dielektrischen Zwi
schenschicht und eine zweite Gate-Isolationsschicht besteht.
Das zweite Gate kann so ausgebildet sein, daß es auf gleicher Höhe mit der die
lektrischen Zwischenschicht abschließt. Wenn die Höhe der dielektrischen Zwischen
schicht sich vergrößert, vergrößert sich ebenso die Höhe des zweiten Gates.
Der erste Transistor umfaßt ferner einen ersten Spacer bzw. Abstandhalter, der auf
der Seitenwand des ersten Gates ausgebildet ist, wobei das zweite Gate des zweiten
Transistors in der Form von konvexen Linsen ausgebildet ist, und der zweite Transistor
umfaßt ferner einen zweiten Spacer bzw. Abstandhalter, der auf der Seitenwand des
zweiten Gates ausgebildet ist. Der zweite Abstandhalter ist eine erste Isolationsschicht,
die aus einem Material ausgebildet ist, die bei einem vorbestimmten Ätzmittel eine hohe
Ätzselektivität bezüglich der dielektrischen Zwischenschicht aufweist. Die dielektrische
Zwischenschicht ist eine Siliziumnitridschicht, eine Siliziumoxidschicht, eine Phos
phorsilikat-Glasschicht (PSG-Schicht), eine Borosilikat-Glasschicht (BSG-Schicht),
eine Borophosphorsilikat-Glassschicht (BPSG-Schicht), eine Tetraethylorthosilikat-
Glasschicht (TEOS-Schicht), eine Ozon-TEOS-Schicht, eine undotierte Silikat-
Glasschicht (USG-Schicht) oder eine Kombination aus den obigen Schichten, und die
erste Isolationsschicht ist die Siliziumnitridschicht, eine Aluminiumoxidschicht oder
eine Tantaloxidschicht.
Das zweite Gate ist aus einer Polysilizium-Schicht und einer hitzebeständigen
Metallschicht ausgebildet und weist ferner eine zweite Isolationsschicht auf, die aus
einem Material ausgebildet ist, das bei einem vorbestimmten Ätzmittel eine hohe Ätz
selektivität bezüglich der dielektrischen Zwischenschicht aufweist, die auf der hitzebe
ständigen Metallschicht ausgebildet ist. Das zweite Gate ist aus einer Polysilizium-
Schicht und einer hitzebeständigen Metallschicht gebildet und weist ferner eine zweite
Isolationsschicht auf, die aus einem Material ausgebildet ist, das bei einem vorbe
stimmten Ätzmittel eine hohe Ätzselektivität bezüglich der dielektrischen Zwischen
schicht aufweist, die auf der hitzebeständigen Metallschicht ausgebildet ist.
Die hitzebeständige Metallschicht besteht aus Co, W, Ta, Mo, oder Ti. Die hitze
beständigen Metallsilizid Schicht besteht aus CoSix, TiSix, TaSix, MoSix, WSix oder aus
PtSix. Die zweite Isolationsschicht ist die Siliziumnitridschicht, eine Aluminiumoxid
schicht oder eine Tantaloxidschicht.
Der erste Transistor weist ferner eine dritte Isolationsschicht auf, die auf der obe
ren Oberfläche des ersten Gates ausgebildet ist, und die zweite Isolationsschicht ist dic
ker als cfie dritte Isolationsschicht. Die Dicke der dritten Isolationsschicht liegt zwischen
1500 und 2500 A.
Um das Halbleitersubstrat und den ersten Transistor zu schützen, weist die Halb
leiterspeichervorrichtung ferner eine vierte Isolationsschicht auf, welche auf der ge
samten Oberfläche des Halbleitersubstrats ausgebildet ist, die zu den Kernschal
tungs-/Peripherschaltungsbereichen gehört, in welchen der erste Transistor ausgebildet
ist, und welche bei einem vorbestimmten Ätzmittel eine hohe Ätzselektivität in Bezug
auf die dielektrische Zwischenschicht aufweist. Die Halbleiterspeichervorrichtung weist
ferner eine Pufferschicht auf, die zwischen der vierten Isolationsschicht und dem zu den
Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereichen gehörenden Halbleitersubstrat ausgebildet
ist. Die vierte Isolationsschicht ist die Siliziumnitridschicht, eine Aluminiumoxidschicht
oder eine Tantaloxidschicht.
Um einen Kriechstrom des zweiten Gates zu unterdrücken, ist die Dicke der
zweiten Gate-Isolationsschicht größer oder gleich der Dicke der ersten Ga
te-Isolationsschicht. Die erste Gate-Isolationsschicht weist vorzugsweise eine Dicke
zwischen 30 und 60 A auf, und die zweite Gate-Isolationsschicht weist vorzugsweise
eine Dicke zwischen 40 und 70 A auf.
Um die Eigenschaften des Transistors in einem Zellbereich zu verbessern, umfaßt
der zweite Transistor ferner einen Ionenimplantationsbereich, welcher in dem Halblei
tersubstrat unter dem zweiten Gate ausgebildet ist und in welchen Störstellenionen des
Weichen Leitertyps des Halbleitersubstrats implantiert werden, oder einen Ionenim
plantationsbereich, welcher in dem Halbleitersubstrat entsprechend zudem zweiten Ab
standhalter ausgebildet ist und in welchem Störstellenionen des gleichen Leitungstyps
des Halbleitersubstrats implantiert sind.
Um gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung die Halbleiterspei
chervorrichtung herzustellen, die den Zellbereich aufweist, der die Elemente mit dem
einheitlichen Standard umfaßt, beispielsweise den Transistor (den zweiten Transistor),
und die Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereiche aufweist, die Elemente umfassen,
die unterschiedlichen Standard aufweisen, beispielsweise den Transistor (den ersten
Transistor), wird ein erster Transistor in dem zu dem Kernschaltungs-
/Peripherschaltungsbereichen gehörenden Halbleitersubstrat ausgebildet. Eine planari
sierte dielektrische Zwischenschicht wird auf der gesamten Oberfläche des Halbleiter
substrats einer hochintegrierten Halbleiterspeichervorrichtung ausgebildet, in welcher
der erste Transistor ausgebildet ist. Ein zweiter Transistor wird in dem Zellbereich
durch ein Damascene-Verfahren unter Verwendung der dielektrischen Zwischenschicht
ausgebildet, die in dem Zellbereich an der Basis der Umkehr-Gate-Maske angeordnet
ist.
Um den zweiten Transistor auszubilden, werden Umkehr-Gate-Masken und ein
erster Graben, der zwischen den Umkehr-Gate-Masken angeordnet ist, vorzugsweise
durch ein Maskieren der dielektrischen Zwischenschicht ausgebildet, die auf den Zellbe
reich angeordnet ist. Ein Störstellenbereich zum Steuern einer Schwellwertspannung
wird vorzugsweise durch Implantieren von Störstellenionen in den ersten Graben ausge
bildet. Ein Gate wird vorzugsweise auf dem Störstellenbereich zum Steuern der
Schwellwertspannung durch ein Auffüllen des ersten Graben mit einem leitenden Mate
rial ausgebildet. Ein zweiter Graben wird vorzugsweise durch Ätzen der Umkehr-Gate-
Maskierunsgen ausgebildet. Source- und Drain-Bereiche werden durch Implantieren mit
Störstellenionen unter Verwendung des Gates als eine Maske ausgebildet.
Insbesondere werden Abstandhalter, die aus einem Material ausgebildet sind, das
bei einem vorbestimmten Ätzmittel eine hohe Ätzselektivität in Bezug auf die dielektri
sche Zwischenschicht aufweist, an den Außenwänden der Umkehr-Gate-Masken zwi
schen dem Schritt eines Ausbildens des ersten Grabens und dem Schritt eines Ausbil
dens eines die Schwellwertspannung steuernden Störstellenbereichs ausgebildet.
Die dielektrische Zwischenschicht ist eine Siliziumoxidschicht, eine Siliziumni
tridschicht, eine PSG-Schicht, eine BSG-Schicht, eine BPSG-Schicht, eine TEOS-
Schicht, eine Ozon-TEOS-Schicht, eine PE-TEOS-Schicht, eine USG-Schicht oder eine
Kombination davon, und der Abstandhalter ist aus einem Material ausgebildet, das sich
von dem unterscheidet, das die dielektrische Zwischenschicht ausbildet, und ist aus Sili
ziumnitrid, Aluminiumoxid, Tantaloxid.
Um das Halbleitersubstrat und den ersten Transistor zu schützen, wird eine Ätz
stopschicht aus einem Material, das bei einem vorbestimmten Ätzmittel eine hohe Ätz
selektivität in Bezug auf die dielektrische Zwischenschicht aufweist, auf dem Halblei
tersubstrat des Zellbereichs und der Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereiche zwi
schen dem Schritt eines Ausbildens des ersten Transistors und dem Schritt eines Aus
bildens der dielektrischen Zwischenschicht ausgebildet. Die Ätzstopschicht wird aus
einem Material ausgebildet, das die dielektrische Zwischenschicht ausbildet, und besteht
aus Siliziumnitrid, Aluminiumoxid oder Tantaloxid. Eine Pufferschicht, die auf der Sili
ziumoxidschicht oder der Siliziumoxinitridschicht ausgebildet ist, wird auf dem Halb
leitersubstrat des Zellbereichs und der Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereiche zwi
schen dem Schritt des Ausbildens des ersten Transistors und dem Schritt eines Ausbil
den der Ätzstopschicht ausgebildet.
Der Schritt eines Ausbildens des Gates des Transistors des Zellbereichs wird im
Folgenden beschrieben. Das Gate wird durch Ausbilden einer Polysiliziumschicht, mit
welcher der erste Graben bis zu einer ersten Höhe des ersten Grabens aufgefüllt wird,
und einer hitzebeständigen Metallschicht, mit welcher der Graben von der ersten Höhe
zu einer zweiten Höhe aufgefüllt wird, fertiggestellt. Eine Isolationsschicht, mit welcher
der erste Graben von der zweiten Höhe bis zur oberen Oberfläche des ersten Grabens
aufgefüllt wird und welche aus einem Material ausgebildet ist, das unter einem vorbe
stimmten Ätzmittel eine hohe Ätzselektivität in Bezug auf die dielektrische Zwischen
schicht aufweist, wird ausgebildet. Ein anderes Verfahren zum Ausbilden des Gates
enthält die Schritte eines Ausbildens einer Polysiliziumschicht, mit welcher der erste
Graben bis zu einer ersten Höhe des ersten Grabens aufgefüllt wird, und eines Ausbil
dens einer ersten hitzebeständigen Metallschicht, mit welcher der Graben von der ersten
Höhe zu einer zweiten Höhe aufgefüllt wird. Das Gate wird durch Verändern von einem
Teil der ersten hitzebeständigen Metallschicht in eine hitzebeständige Metallsilizid
schicht durch eine Silizidreaktion fertiggestellt. Eine Isolationsschicht, mit welcher der
erste Graben von der zweiten Höhe bis zu der erste Oberfläche des ersten Grabens auf
gefüllt wird und welche aus einem Material ausgebildet ist, das unter einem vorbe
stimmten Ätzmittel eine hohe Ätzselektivität in Bezug auf die dielektrische Zwischen
schicht aufweist, wird ausgebildet. Ein anderes Verfahren zum Ausbilden einer Gate-
Elektrode enthält die Schritte eines Ausbildens einer Polysiliziumschicht, mit welcher
der erste Graben bis zu einer ersten Höhe aufgefüllt wird, Ausbilden einer ersten hitze
beständigen Metallschicht, mit welcher der Graben von der ersten Höhe zu einer zwei
ten Höhe aufgefüllt wird, und Verändern der gesamten ersten hitzebeständigen Metall
schicht in eine hitzebeständige Metallsilizidschicht durch eine Silizidreaktion. Nach
Fertigstellung des Gates, wird eine Isolationsschicht ausgebildet, mit welcher der erste
Graben von der zweiten Höhe bis zu der oberen Oberfläche des ersten Grabens aufge
füllt wird und welche aus einem Material ausgebildet ist, das unter einem vorbestimm
ten Ätzmittel eine hohe Ätzselektivität in Bezug auf die dielektrische Zwischenschicht
aufweist.
Die hitzebeständige Metallschicht ist Co, W, Ta, Mo oder Ti. Die hitzebeständige
Metallsilizidschicht ist CoSix, TiSix, TaSix, MoSix, WSix oder PtSix. Die Isolations
schicht wird aus einem Material ausgebildet, das sich von dem Material unterscheidet,
das die dielektrische Zwischenschicht ausbildet, und ist die Siliziumnitridschicht, eine
Aluminiumoxidschicht oder eine Tantaloxidschicht.
Die obige Aufgabe und die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch ei
ne detaillierte Beschreibung ihrer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf
die beiliegende Zeichnung besser ersichtlich, in welcher:
Fig. 1 bis 10 Schnittansichten darstellen, die Prozeßschritte eines Verfahrens zur Her
stellung einer Halbleiterspeichervorrichtung gemäß der vorliegenden Er
findung zeigen.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beilie
gende Zeichnung vollständig beschrieben. Fig. 1 zeigt einen Isolationsbereich 102, der
in einem Halbleitersubstrat 100 ausgebildet ist, in welchem ein Zellbereich C und Kern
schaltungs-/Peripherschaltungsbereiche P/C ausgebildet sind. Eine Vielzahl von Isolati
onsbereichen kann zum Isolieren von einzelnen Elementen in dem Zellbereich C ausge
bildet werden. Die Vielzahl von Isolationsbereichen können ebenso in dem Kern
schaltungs-/Peripherschaltungsbereich P/C ausgebildet werden. Um jedoch die Darstel
lung in Fig. 1 einfach zu halten, wird lediglich die Isolationsschicht 102 zum Trennen
des Zellbereichs C von den Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereichen P/C gezeigt.
Ein Verfahren zum Ausbilden des Isolationsbereichs 102 wird im Folgenden im Detail
beschrieben. Nach Ausbilden eines Grabens (nicht gezeigt) in dem Halbleitersubstrat
100, wird eine Oxidschicht an der Seitenwand des Grabens ausgebildet und der Graben
mit einer Oxidschicht gefüllt. Der Siliziumgrabenisolationsbereich (STI-Bereich) 102
wird durch ein Planarisieren des Halbleitersubstrats 100 unter Verwendung eines che
misch-mechanischen Polierens ausgebildet. Der Isolationsbereich 102 kann durch eine
lokale Oxidation von Silizium (LOCOS) ausgebildet sein. Der Isolationsbereich wird
vorzugsweise durch das STI-Verfahren bei einer hochintegrierten Halbleitervorrichtung
ausgebildet.
Ein Ionenimplantationsverfahren zum Ausbilden einer N-Wanne und/oder einer
P-Wanne wird in dem Zellbereich C und den Kernschal
tungs-/Peripherschaltungsbereichen P/C durchgeführt (nicht gezeigt). Eine Maske 104
zum Blockieren des Zellbereichs C wird ausgebildet. Ein gemeinsames Ionenimplanta
tionsverfahren zum Steuern der Schwellwertspannung eines Transistors wird auf dem
gesamten Halbleitersubstrat der Kernschaltungs-/Perihperschaltungsbereichen P/C
durchgeführt (nicht gezeigt).
Wie in Fig. 1 gezeigt, wird ein Transistor in den Kernschaltungs-
/Peripherschaltungsbereichen P/C ausgebildet. Zunächst wird eine Oxidschicht 106 bis
zu einer Dicke zwischen 30 und 60 A als eine Gate-Isolationsschicht ausgebildet. Gates
G1, G2 und G3 werden auf einer Polysiliziumschichtmaske 108, einer Metallsilizid
schichtmaske 110 und einer Isolationsschichtmaske 112 durch sequentielles Ausbilden
einer Polysiliziumschicht zwischen 500 und 1500 A, einer Metallsilizidschicht zwischen
500 und 1500 A und einer Isolationsschicht zwischen 1000 und 3000 A auf der Ga
teoxidschicht 106 und einem Maskieren der Polysiliziumschicht, Metallsilizidschicht
und Isolationsschicht ausgebildet. Die Metallsilizidschicht kann aus CoSix, TiSix, TaSix,
MoSix, WSix oder PtSix ausgebildet sein. Eine Siliziumnitridschicht oder eine Silizium
nitridoxidschicht kann als die Isolationsschicht verwendet werden. Eine hitzebeständige
Metallschicht kann anstelle der Metallsilizidschicht verwendet werden. Die hitzebestän
dige Metallschicht kann aus Co, W, Ta, Mo oder Ti ausgebildet sein. Ein Störstellenbe
reich wird durch Durchführen des Ionenimplantationsverfahren zum Ausbilden von
Source- und Drainbereichen mit einer niedrigen Dichte nach einem Ausbilden des Gates
ausgebildet.
Ein Abstandhalter 114 wird an der Außenwand der Gates G1, G2 und G3 bis zu
einer Dicke zwischen 300 und 1000A durch Ausbilden der Siliziumoxidschicht oder der
Siliziumnitridschicht auf der gesamten Oberfläche der Kernschal
tungs-/Peripherschaltungsbereiche P/C, in welchen die Gates G1, G2 und G3 ausgebil
det sind, und durch Durchführen eines Rückätzverfahrens ausgebildet. Source- und
Drainbereiche 116, 118, 120 und 122 mit einer leicht dotierten Drain- und Sourcestruk
tur (LDD) werden durch Durchführen des Ionenimplantationsverfahrens zum Ausbilden
von Source- und Drainbereichen mit einer hohen Konzentration ausgebildet. Die Sour
ce- und Drainbereiche können eine doppelt dotierte Drain- und Sourcestruktur (DDD)
aufweisen.
Obgleich nicht gezeigt, wird anschließend eine Maske 104, die auf den Zellbe
reich C ausgebildet ist, entfernt.
Gemäß Fig. 2 wird eine Pufferschicht 124, die zwischen 50 und 100 A dick ist, eine Ätz
stoppschicht 126, die zwischen 50 und 150 A dick ist, und eine dielektrische Zwischen
schicht 128 die zwischen 2200 und 6500 A dick ist, sequentiell auf der gesamten Ober
fläche des Zellbereichs C und der Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereiche P/C aus
gebildet sind. Die Kupferschicht 124, welche aus der Siliziumoxidschicht oder der Sili
ziumoxinitridschicht ausgebildet ist, verstärkt die Haftung zwischen dem Halbleiter
substrat 100 und der Ätzstoppschicht 126. Wenn die Ätzstoppschicht 126 aus einem
Material ausgebildet wird, das bei einem vorbestimmten Ätzmittel eine hohe Ätzselekti
vität in Bezug auf die dielektrische Zwischenschicht aufweist, kann der Graben, der die
Source- und Drainbereiche 116, 118, 120 oder 122 der Kernschaltungs-
/Peripherschaltungsbereiche P/C freilegt, in einem Self-alignment-Verfahren ausgebil
det werden. Um die oben erwähnte Funktion durchzuführen, kann die Ätzstoppschicht
126 aus der Siliziumnitridschicht, einer Aluminiumoxidschicht oder einer Tantaloxid
schicht ausgebildet sein. Die dielektrische Zwischenschicht ist aus einem Material aus
gebildet, das sich von dem Material unterscheidet, das die Ätzstoppschicht 126 ausbil
det. Die dielektrische Zwischenschicht kann auch Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Phos
phorsilikatglas (PSG), Borosilikatglas (BSG), Borophosphorsilikatglas (BPSG), Te
traethylorthosilikatglas (TEOS), Ozon-TEOS, PE-TEOS oder undotiertem Silikatglas
(USG) oder eine Kombination davon ausgebildet sein. Eine planarisierte dielektrische
Zwischenschicht 128 wird durch Ausführen eines chemisch mechanischen Polierens auf
der dielektrischen Zwischenschicht ausgebildet.
In den Fig. 3 bis 8 werden Transistoren, die ein Gate enthalten, in dem Zell
bereich C unter Verwendung eines Damascene-Verfahrens ausgebildet. In Fig. 3 sind
Umkehr-Gate-Masken 130 und erste Gräben 133, die dazwischen angeordnet sind,
durch cin Maskieren und Ätzen der dielektrischen Zwischenschicht 128 in dem Zellbe
reich C, bis die darunter liegende Ätzstoppschicht 126 freigelegt ist, ausgebildet. Die
Ätzstoppschicht 126 verhindert, daß das Halbleitersubstrat beschädigt wird, wenn die
ersten Gräben 132 in den Zellbereich C ausgebildet werden und verhindert, daß Stör
stellen, die erzeugt werden, wenn die dielektrische Zwischenschicht 128 ausgebildet
wird, in die Gates G1, G2 und G3 in den Kernschaltungs-/Pheripherschaltungsbereichen
P/C eindringen. Die Gates der Transistoren des Zellbereichs sind in den ersten Gräben
132 ausgebildet. Die Höhe des Gates der Transistoren des Zellbereichs C wird durch die
Höhe der Umkehr-Gate-Maske 130 bestimmt, d. h., die Höhe der dielektrischen Zwi
schenschicht 128.
Bei Fig. 4 sind Abstandhalter 134 zwischen 200 bis 700 A auf den Außenwänden
(oder den Innenwänden der ersten Gräben 132) durch Durchführen des Rückätzverfah
rens nach Beschichten mit einer Isolationsschicht auf der gesamten Oberfläche des Zell
bereichs C und der Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereiche P/C ausgebildet. Die
Siliziumnitridschicht in den ersten Gräben 132 wird entfernt, wenn ein Überätzen wäh
rend des Rückätzverfahrens durchgeführt wird. Störstellenbereiche 136 werden in dem
Halbleitersubstrat 100 zwischen den Abstandhaltern 134 durch Durchführen des Io
nenimplantationsverfahrens zum Steuern der Schwellwertspannung des Transistors in
dem Zellbereich C ausgebildet. Es ist möglich, ein teilweises Ionenimplantationsverfah
ren zum Steuern der Schwellwertspannung nach einem Ausbilden der Umkehr-Gate-
Masken 130 und der ersten Gräben 132 durchzuführen, ohne die Abstandhalter 134 aus
zubilden.
Es ist möglich, die Refresh-Eigenschaften des Transistors des Zellbereichs C
durch Ausführen des teilweisen Ionenimplantationsverfahren nach einem Ausbilden der
Abstandhalter 134 mehr zu verbessern, als bei dem Fall, bei dem das teilweise Ionenim
planationsverfahren zum Steuern der Schwellwertspannung in einem Zustand durchge
führt wird, bei dem die Abstandhalter 134 nicht vorhanden sind.
Wenn die Abstandhalter 134 aus einem Isolationsmaterial ausgebildet sind, das
bei einem vorbestimmten Ätzmittel eine hohe Selektivität in Bezug auf die dielektrische
Zwischenschicht aufweist, kann ein Graben, in welchem ein Bitleitungs-Kontaktpad
oder ein Speicherelektroden-Kontaktpad auszubilden ist, in der Self-Align-Weise nach
einem Ausbilden der Transistoren des Zellbereichs C ausgebildet werden. Die Material
schicht mit einer hohen Ätzselektivität in Bezug auf die dielektrische Zwischenschicht
ist die gleiche, wie eine Materialschicht, die die oben erwähnte Ätzstoppschicht 126
ausbildet, beispielsweise die Siliziumnitridschicht, die Aluminiumoxidschicht oder die
Tantaloxidschicht.
Gemäß Fig. 5 ist eine Gateoxidschicht 140 des Zellbereichs C nach Entfernen
der Pufferschicht 124, die in den ersten Gräben 132 ausgebildet worden ist, gewachsen.
Da die Gateoxidschicht 140 des Zellbereiches C getrennt von der Gateoxidschicht 106
des Transistors ausgebildet worden ist, der in dem Kernschaltungs-
/Peripherschaltungsbereichen P/C ausgebildet worden ist, ist es möglich, die Gatoxid
schicht 140 bis zu einer Dicke aufwachsen zu lassen, die für die Eigenschaften des
Transistors in dem Zellbereich geeignet ist. Da im Allgemeinen die Spannung, die an
das Gate des Transistors des Zellbereichs angelegt wird, zweimal so groß ist, wie die
Spannung, die an dem Gate des Transistors der Kernschal
tungs-/Peripherschaltungsbereiche P/C angelegt ist, ist die Dicke der Gateoxidschicht
140 des Transistors des Zellbereichs C vorzugsweise größer als die Dicke der Gateoxid
schicht 106 der Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereiche P/C. Während im Allge
meinen die Dicke der Gateoxidschicht 106 des Transistors der Kernschaltungs-
/Peripherschaltungsbereiche P/C zwischen 30 und 60 A liegt, kann die Dicke der Ga
teoxidschicht 140 des Transistors des Zellbereichs C bis zu einer Dicke zwischen 40
und 70A ausgebildet werden.
Die ersten Gräben 132 werden mit einer N+ dotierten Polysiliziumschicht 138
aufgefüllt, welche auf der gesamten Oberfläche des Zellbereichs C und der Kernschal
tungs-/Peripherschaltungsbereiche P/C ausgebildet ist.
Wie es in Fig. 6 gezeigt ist, ist eine Polysiliziumschichtmaske 142 bis zu einer
Dicke zwischen 500 und 3000A von dem Boden des ersten Grabens 132 aus durch ein
chemisch-mechanisches Polieren und Zurückätzen der N+ dotierten Polysiliziumschicht
135 ausgebildet. Wenn die N-dotierte Polysiliziumschicht 138 ausgebildet wird, um den
Graben 132 teilweise aufzufüllen, ist es möglich, lediglich ein Rückätzverfahren zu
verwenden.
Ein hitzebeständiges Metall wird auf der Polysiliziumschichtmaske 142 unter
Verwendung eines Sputterverfahrens oder einer chemischen Dampfphasenabscheidung
(CVD) ausgebildet. Eine hitzebeständige Metallsilizidmaske 144 wird bis zu einer Dik
he zwischen 300 und 800 A durch Durchführen eines thermischen Verfahrens des hitze
beständigen Metalls ausgebildet. Abhängig von den Bedingungen des thermischen Ver
fahrens wird ein Teil oder die gesamte hitzebeständige Metallschicht in die Metall
silizidmaske umgewandelt. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die gesamte
hitzebeständige Metallschicht in die Metallsilizidmaske umgewandelt. Das hitzebestän
dige Metall, das nach der Silizidreaktion übrig geblieben ist, wird unter Verwendung
von chemischen Stoffen, wie beispielsweise Schwefelsäure und H2O2 selektiv entfernt.
Alternativ ist es möglich, eine hitzebeständige Metallschicht (nicht gezeigt) bis zu einer
Dicke zwischen 500 und 2000 A auf der gesamten Oberfläche des Zellbereichs C unter
Verwendung des CVD-Verfahrens anstelle der Metall-Silizid-Schicht 144 auszubilden.
Das Metall, aus dem die hitzebeständige Metallschicht besteht, kann aus Co, W,
Ta, Mo oder Ti hergestellt sein. Die hitzebeständige Metallsilizidmaske 144 kann aus
CoSix, TiSix, TaSix, MoSix, WSix oder PtSix hergestellt sein.
Die hitzebeständige Metallschicht wird zurückgeätzt. Demgemäß wird eine hit
zebeständige Metallschichtmaske (nicht gezeigt) bis zu einer Dicke zwischen 300 und
700A ausgebildet. Wenn die hitzebeständige Metallschicht zum vollständigen Auffüllen
der ersten Gräben ausgebildet wird, kann das Rückätzverfahren zusammen mit dem
chemisch-mechanischem Polieren durchgeführt werden.
Gemäß Fig. 7 ist unter Verwendung des CVD-Verfahrens eine Isolationsschicht
150, die bei einem vorbestimmten Ätzmittel eine hohe Ätzselektivität bezüglich der
dielektrischen Zwischenschicht aufweist, auf der gesamten Oberfläche der resultieren
den Struktur ausgebildet, in welcher die Metall-Silizid-Maske 144 oder die hitzebestän
dige Metallschichtmaske ausgebildet ist. Die Isolationsschicht 150 wird aus einem Ma
terial ausgebildet, das sich von dem Material unterscheidet, das die dielektrische Zwi
schenschicht 128 ausbildet. Die Isolationsschicht 150 ist aus Siliziumnitrid, Aluminiu
moxid oder Tantaloxid hergestellt.
Gemäß Fig. 8 sind die Isolationsschichtmasken 152 bis zu einer Dicke zwischen
1500 und 2500 A durch ein Rückätzen oder chemisch-mechanisches Polieren der Isolati
onsschicht 150 ausgebildet. Daher sind die Gates G4, G5 und G6 des Zellbereichs, wel
che aus der dotierten Polysiliziumschichtmaske 142, der hitzebeständigen Silizid
schichtmaske 144 und der Isolationsschichtmaske 152 in der Form einer konvexen Lin
se ausgebildet sind, hergestellt. Es ist möglich, ein Gate auszubilden, das anstelle der
hitzebeständigen Silizidschichtmaske 144 eine hitzebeständige Metallschicht (nicht ge
zeigt) enthält. Die oben erwähnten Abstandhalter 134 sind an den Seitenwänden der
Gates an dem Zellbereich ausgebildet.
Nach einem Ausbilden der Gates im Zellbereich C werden bei einem herkömm
lichen Verfahren die Gates mit einer dielektrischen Zwischenschicht abgedeckt. Wenn
daher die Integrationsdichte ansteigt, ist es schwierig, die Zwischenräume zwischen den
Gates mit der dielektrischen Zwischenschicht ohne die Ausbildung von Blasen aufgrund
der Erhöhung im Formfaktor des Gates aufzufüllen. Bei der vorliegenden Erfindung
jedoch werden die Gates G4, G5 und G6 des Zellbereichs C durch Maskieren der die
lektrischen Zwischenschicht 128, die zu dem Zellbereich C zum Ausbilden von Um
kehr-Gute-Masken gehört, und durch ein Auffüllen der Zwischenräume zwischen den
Umkehr-Gate-Masken mit dem Material, aus dem das Gate ausgebildet werden soll,
ausgebildet. Um hierbei nach einem Ausbilden des Transistors in den Kernschaltungs-
Peripherschaltungbereichen P/C die Höhe des Gates zu erhöhen, wird die dielektrische
Zwischenschicht 128 auf der gesamten Oberfläche des Substrats 100 dick ausgebildet.
Es ist daher nicht notwendig, die Zwischenräume zwischen den Gates mit der dielektri
schen Zwischenschicht aufzufüllen.
Die Umkehr-Gate-Maske (130 in Fig. 7) wird solange durch Verwendung eines
photolithographischen Verfahrens geätzt, bis die Ätzstopp-Schicht 126, die auf dem
Halbleitersubstrat 100 ausgebildet ist, freigelegt ist. Da die Isolationsschichtmasken 152
und die Abstandhalter 134 der Gates G4, G5 und G6 aus einem Material ausgebildet
sind, das bei einem vorbestimmten Ätzmittel eine hohe Selektivität in Bezug auf das
Material aufweist, das die Umkehr-Gate-Maske (130 in Fig. 7) ausbildet, ist es möglich,
zweite Gräben 154 in der Self-Align-Weise (selbstausrichtenden Weise) auszubilden.
Gemäß Fig. 9, wird das Substrat, nach dem Entfernen der Ätzstopp-Schicht 126,
die am Boden der zweiten Gräben 154 angeordnet ist, und der Pufferschicht 124 unter
der Ätzstopp-Schicht 126, einer Reinigung unterzogen. Source- und Drain-Bereiche 135
und 137 des Transistors werden durch Ausführen eines Ionenimplantations-Verfahrens
unter Verwendung der Gates G4, G5 und G6 und der Abstandhalter 134 als Masken
nach einem Ausbilden der zweiten Gräben 154 ausgebildet. Aufgrund der Abstandhalter
134, die an den Seitenwänden der Gates G4, G5 und G6 ausgebildet sind, sind die Sour
ce- und Drain-Bereiche 135 und 137 getrennt von den schwellwertsteuernden Störstel
lenbereichen 136 ausgebildet. Wenn die Abstandhalter 134 nicht ausgebildet werden,
werden Kontaktoberflächen zwischen den schwellwertsteuernden Störstellenbereichen
36 und den Source- und Drain-Bereichen 135 und 137 ausgebildet.
Eine Polysiliziumschicht 156 wird auf der gesamten Oberfläche des Halbleiter
substrats 100 ausgebildet, um die zweiten Gräben auszufüllen.
Gemäß Fig. 10 werden Kontaktpads 158 durch chemisch-mechanisches Polieren
der Polysiliziumschicht (156 in Fig. 9), solange bis die Isolationsschicht 152 der Gates
G4, G5 und G6 freigelegt ist, ausgebildet. Einige der Kontaktpads 158 sind direkt mit
einer Bitleitung (nicht gezeigt) verbunden und die anderen sind mit der Speicherelektro
de (nicht gezeigt) des Kondensators verbunden, der an der Bitleitung (nicht gezeigt)
ausgebildet ist.
Danach werden Verfahren zum Ausbilden einer dielektrischen Zwischenschicht,
Ausbilden eines Plus für ein Verbinden einer Bitleitung, Ausbilden einer Bitleitung,
Ausbilden einer dielektrischen Zwischenschicht, Ausbilden eines Plugs zum Verbinden
einer Kondensatorspeicherelektrode und Ausbilden eines Kondensators durchgeführt,
welche bei herkömmlichen Halbleiterspeichervorrichtungs-Herstellungsverfahren ver
wendet werden.
Die vorliegenden Erfindung wurde in Bezug auf die Halbleiterspeichervorrich
tung beschrieben, die einen Kondensator-Über-Bit-Leitung-Aufbau (COB-Aufbau)
aufweist, jedoch kann sie auch auf eine Halbleiterspeichervorrichtung angewendet wer
den, die einen Kondensator-Unter-Bit-Leitung-Aufbau (CUB-Aufbau) aufweist. Das
heißt, nach Ausbilden der Bit-Leitung des Halbleitersubstrats des Zellbereichs und der
Kernschaltungs-/Peripherschaltungs-Bereiche P/C, werden Transistoren in dem Halb
leitersubstrat der Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereiche P/C durch ein herkömm
liches Verfahren ausgebildet. Eine dielektrische Zwischenschicht wird auf dem gesam
ten Halbleitersubstrat, die die sich ergebende Struktur enthält, d. h. auf der gesamten
Oberfläche des Substrats der Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereiche P/C ausgebil
det. Umkehr-Gate-Masken werden durch Maskieren der dielektrischen Zwischenschicht,
die zu dem Zellbereich C gehört, ausgebildet. Der Transistor, der in dem Zellbereich C
ausgehildet ist, wird durch ein Ausbilden eines Gates, durch Auffüllen der Gräben zwi
schen den Umkehr-Gate-Masken mit einem leitenden Material, einem Entfernen der
Umkehr-Gate-Masken und einem Ausbilden von Source- und Drain-Bereichen herge
stellt.
Das teilweise Ionenimplantationsverfahren zum Erhöhen der Schwellwertspan
nung und zum Sicherstellen der Refresh-Eigenschaften der Halbleiterspeichervorrich
tung und ein Kontaktöffnungs-Self-Aligned-Ätzverfahren zum Verbinden der Bit-
Leitung des Substrats und des Substrats zu dem Kondensator kann auf die Halbleiter
speichervorrichtung des CUB-Aufbaus angewendet werden.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung, welche oben stehend beschrieben wor
den sind, werden im folgenden zusammengefaßt.
- 1. Elemente, wie beispielsweise Transistoren, der Kernschal tungs-/Peripherschaltungsbereiche P/C, welche unterschiedliche Spezifikationen aufweisen, werden unter Verwendung eines gemeinsamen Verfahrens ausgebildet, das in einer herkömmlichen Technik verwendet wird. Die dielektrische Zwischen schicht wird auf der gesamten Oberfläche des Substrats einschließlich der Transi storvorrichtungen der Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereiche P/C, welche un terschiedliche Spezifikationen aufweisen, ausgebildet. Dann werden Transistorvor richtungen, welche einheitliche Spezifikationen aufweisen und für die eine Fein steuerung zum Aufrechterhalten ihrer Eigenschaften erforderlich ist, unter Verwen dung eines Damascene-Verfahrens auf der Basis der Umkehr-Gate-Masken ausge bildet. Es ist daher möglich, die Transistorvorrichtungen, die in allen Bereichen aus gebildet sind, unter einer höchstmöglichen Beibehaltung ihrer vorgesehenen Eigen schaften herzustellen.
- 2. Da die Höhe des Transistorelements des Zellbereichs abhängig von der Höhe der bereits bestehenden dielektrischen Zwischenschicht abhängt, ist es nicht notwendig, die Zwischenräume zwischen den Gates des Transistors mit dem Isoliermaterial aus zubilden, nachdem der Transistor ausgebildet worden ist, was bei dem herkömmli chen Verfahren erforderlich ist.
- 3. Es ist möglich, die Isolationsschicht (152 in Fig. 10), die an der oberen Oberfläche des Gates des Transistors angeordnet ist, welcher eine einheitliche Spezifikation aufweist, dick auszubilden, um ein Self-Aligned-Kontaktverfahren durch Erhöhen der Dicke der die elektrischen Zwischenschicht auszuführen. Es ist daher möglich, eine Ausrichtungsverfahrensgrenze bzw. -rand zu erhöhen, wenn die Gräben 154 später ausgebildet werden.
- 4. Es ist möglich, durch Ausbilden von Abstandhaltern an den Seitenwänden des Gates in der Form einer konvexen Linse des Transistors des Zellbereichs, die Schwell wertspannung des Transistors des Zellbereichs zu erhöhen und die Refresh-Eigen schaften zu verbessern, womit der Störstellenbereich zum Steuern der Schwellwert spannung getrennt von den Source- und Drainbereichen in den Kanalbereichen ge trennt ausgebildet wird.
- 5. Da es möglich ist, die Gate-Oxidschicht des Transistors des Zellbereichs ungeachtet der Ausbildung der Gate-Oxidschicht der Kernschal tungs-/Peripherschaltungsbereiche P/C getrennt aufwachsen zu lassen, kann die Ga te-Oxidschicht des Transistors des Zellbereichs dicker sein, als die Gate-Oxidschicht der Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereiche P/C. Daher wird eine Reduzierung des Kriechstroms erzielt, welcher erzeugt wird, wenn die Gate-Oxidschicht dünner wird.
Claims (49)
1. Halbleiterspeichervorrichtung umfassend:
ein Halbleitersubstrat mit einem Zellbereich und einem Kernschaltungs- /Peripherschaltungsbereich;
einen ersten Transistor, der aus einem ersten Gate, einer ersten Ga te-Isolationsschicht, einem ersten Source-Bereich und einem ersten Drain-Bereich besteht, der in dem Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereich ausgebildet ist;
eine planarisierte dielektrische Zwischenschicht, welche den ersten Transistor ab deckt; und
einen zweiten Transistor, der in dem Zellbereich ausgebildet ist und aus einem zweiten Sourcebereich, einem zweiten Drainbereich, einem zweiten Gate, das eine Höhe entsprechend zu der Höhe der dielektrischen Zwischenschicht aufweist, und aus einer zweiten Gate-Isolationsschicht besteht.
ein Halbleitersubstrat mit einem Zellbereich und einem Kernschaltungs- /Peripherschaltungsbereich;
einen ersten Transistor, der aus einem ersten Gate, einer ersten Ga te-Isolationsschicht, einem ersten Source-Bereich und einem ersten Drain-Bereich besteht, der in dem Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereich ausgebildet ist;
eine planarisierte dielektrische Zwischenschicht, welche den ersten Transistor ab deckt; und
einen zweiten Transistor, der in dem Zellbereich ausgebildet ist und aus einem zweiten Sourcebereich, einem zweiten Drainbereich, einem zweiten Gate, das eine Höhe entsprechend zu der Höhe der dielektrischen Zwischenschicht aufweist, und aus einer zweiten Gate-Isolationsschicht besteht.
2. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das zweite Gate so ausge
bildet ist, daß es in gleicher Höhe wie die dielektrische Zwischenschicht ab
schließt.
3. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Transistor ferner
einen ersten Abstandshalter aufweist, der an der Seitenwand des ersten Gates aus
gebildet ist, wobei das zweite Gate des zweiten Transistors konvex ist, und wobei
der zweite Transistor ferner einen zweiten Abstandshalter aufweist, der an der
Seitenwand des zweiten Gates ausgebildet ist.
4. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der erste Transistor ferner
einen ersten Abstandshalter aufweist, der an der Seitenwand des ersten Gates aus
gebildet ist, das zweite Gate des zweiten Transistors konvex ist, und wobei der
zweite Transistor ferner einen zweiten Abstandhalter aufweist, der an der Seiten
wand des zweiten Gates ausgebildet ist.
5. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 3, wobei der zweite Abstandshalter
eine erste Isolationsschicht ist, die aus einem Material ausgebildet ist, das eine ho
he Ätzselektivität in Bezug auf die dielektrische Zwischenschicht aufweist, wenn
es einem vorbestimmten Ätzmittel ausgesetzt ist.
6. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 4, wobei der zweite Abstandshalter
aus einem Material ausgebildet ist, das eine hohe Ätzselektivität in Bezug auf die
dielektrische Zwischenschicht aufweist, wenn es einem vorbestimmten Ätzmittel
ausgesetzt ist.
7. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 5, wobei die dielektrische Zwi
schenschicht eine ist, die aus der Gruppe bestehend aus einer Siliziumnitrid
schicht, einer Siliziumoxidschicht, einer Phosphorsilikat-Glasschicht (PSG), einer
Borosilikat-Glasschicht (BSG), einer Borophosphorsilikat-Glasschicht (BPSG),
einer Tetraetylorthosilikat-Glasschicht (TEOS), einer Ozon-TEOS-Schicht, einer
undotierten Silikat-Glasschicht (OSG) oder einer Kombination der obigen Filme
ausgewählt ist, und die erste Isolationsschicht eine ist, die aus der Gruppe beste
hend aus der Siliziumnitridschicht, einer Aluminiumoxidschicht und einer Tanta
loxidschicht ausgewählt ist.
8. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das zweite Gate auf einer
Polysiliziumschicht und einer hitzebeständigen Metallschicht ausgebildet ist, und
ferner eine zweite Isolationsschicht aufweist, die aus einem Material ausgebildet
ist, das eine hohe Ätzselekzivität in Bezug auf die dielektrische Zwischenschicht,
die auf der hitzebeständigen Metallschicht ausgebildet ist, aufweist, wenn es ei
nem vorbestimmten Ätzmittel ausgesetzt ist.
9. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 2, wobei das zweite Gate auf einer
Polysiliziumschicht und einer hitzebeständigen Metallschicht ausgebildet ist, und
ferner eine zweite Isolationsschicht aufweist, die aus einem Material ausgebildet
ist, das eine hohe Ätzselektivität in Bezug auf die dielektrische Zwischenschicht,
die auf der hitzebeständigen Metallschicht ausgebildet ist, aufweist, wenn es ei
nem vorbestimmten Ätzmittel ausgesetzt ist.
10. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das zweite Gate eine Poly
siliziumschicht und eine hitzebeständige Metallsilizidschicht aufweist.
11. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das zweite Gate eine Poly
siliziumschicht und eine hitzebeständige Metallschicht aufweist.
12. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das zweite Gate aus einer
Siliziumschicht und einer hitzebeständigen Metallsilizidschicht ausgebildet ist
und ferner eine zweite Isolationsschicht aufweist, die aus einem Material ausge
bildet ist, das eine hohe Selektivität im Bezug auf die dielektrische Zwischen
schicht, die auf der hitzebeständigen Metallsilizidschicht ausgebildet ist, aufweist,
wenn es einem vorbestimmten Ätzmittel ausgesetzt ist.
13. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 2, wobei das zweite Gate auf einer
Polysiliziumschicht und einer hitzebeständigen Metallsilizidschicht ausgebildet ist
und ferner eine zweite Isolationsschicht aufweist, die aus einem Material ausge
bildet ist, das eine hohe Selektivität im Bezug auf die dielektrische Zwischen
schicht, die auf der hitzebeständigen Metallsilizidschicht ausgebildet ist, aufweist,
wenn es einem vorbestimmten Ätzmittel ausgesetzt ist.
14. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 12, wobei die hitzebeständige Me
tallsilizidschicht eine ist, die aus der Gruppe bestehend aus CoSix, TiSix, TaSix,
MoSix, WSix und PtSix ausgewählt ist.
15. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 12, wobei die hitzebeständige Me
tallsilizidschicht eine ist, die aus der Gruppe bestehend aus CoSix, TiSix, TaSix,
MoSix, WSix und PtSix ausgewählt ist und die zweite Isolationsschicht eine ist,
die aus der Gruppe bestehend aus einer Siliziumnitridschicht, einer Aluminiu
moxidschicht und einer Tantaloxidschicht ausgewählt ist.
16. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 12, wobei die dielektrische Zwi
schenschicht eine ist, die aus der Gruppe bestehend aus einer Siliziumnitrid
schicht, einer Siliziumoxidschicht, einer PSG-Schicht, einer BSG-Schicht, einer
BPSG-Schicht, einer TEOS-Schicht, einer Ozon-TEOS-Schicht, einer USG-
Schicht oder einer Kombination der obigen Schichten ausgewählt ist, und die
zweite Isolationsschicht eine ist, die aus der Gruppe bestehend aus der Silizium
nitridschicht, einer Aluminiumoxidschicht und einer Tantaloxidschicht ausge
wählt ist.
17. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 12, wobei der erste Transistor ferner
eine dritte Isolationsschicht aufweist, die auf der oberen Oberfläche des ersten
Gates ausgebildet ist, und die zweite Isolationsschicht dicker als die dritte Isolati
onsschicht ist.
18. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 17, wobei die Dicke der dritten
Isolationsschicht zwischen 1500 und 2500 A liegt.
19. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 1, die ferner eine vierte Isolations
schicht aufweist, welche auf der gesamten Oberfläche des Halbleitersubstrats aus
gebildet ist, das zu den Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereichen gehört, in
welchem der erste Transistor ausgebildet ist, und welche eine hohe Ätzselektivität
im Bezug auf die dielektrische Zwischenschicht aufweist, wenn sie einem vorbe
stimmten Ätzmittel ausgesetzt ist.
20. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 3, die ferner eine vierte Isolations
schicht aufweist, welche auf der gesamten Oberfläche des Halbleitersubstrats aus
gebildet ist, das zu den Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereichen gehört, in
welchen der erste Transistor ausgebildet ist, und welche eine hohe Ätzselektivität
in Bezug auf die dielektrische Zwischenschicht aufweist, wenn sie einem vorbe
stimmten Ätzmittel ausgesetzt ist.
21. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 19, die ferner eine Pufferschicht
aufweist, die zwischen der vierten Isolationsschicht und dem Halbleitersubstrat in
den Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereichen ausgebildet ist.
22. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 20, wobei die dielektrische Zwi
schenschicht eine ist, die aus der Gruppe bestehend aus einer Siliziumnitrid
schicht, einer Siliziumoxidschicht, einer PSG-Schicht, einer BSG-Schicht, einer
BPSG-Schicht, einer TEOS-Schicht, einer Ozon-TEOS-Schicht, einer USG-
Schicht oder einer Kombination der obigen Schichten ausgewählt ist, und die
vierte Isolationsschicht eine ist, die aus der Gruppe bestehend aus der Siliziumni
tridschicht, einer Aluminiumoxidschicht und einer Tantaloxidschicht ausgewählt
ist.
23. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 21, wobei die dielektrische Zwi
schenschicht eine ist, die aus der Gruppe bestehend aus einer Siliziumnitrid
schicht, einer Siliziumoxidschicht, einer PSG-Schicht, einer BSG-Schicht, einer
BPSG-Schicht, einer TEOS-Schicht, einer Ozon-TEOS-Schicht, einer USG-
Schicht oder einer Kombination der obigen Schichten ausgewählt ist, und die
vierte Isolationsschicht eine ist, die aus der Gruppe bestehend aus der Siliziumni
tridschicht, einer Aluminiumoxidschicht und einer Tantaloxidschicht ausgewählt
ist, die Pufferschicht eine ist, die aus der Gruppe bestehend aus der Siliziumoxid
schicht und einer Siliziumoxinitridschicht ausgewählt ist.
24. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Dicke der zweiten
Isolationsschicht größer oder gleich der Dicke der ersten Gate-Isolationsschicht
ist.
25. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 24, wobei die erste Gate-
Isolationsschicht eine Dicke zwischen 30 und 60 A aufweist.
26. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der zweite Transistor fer
ner eine Ionenimplantationsbereich aufweist, welcher in dem Halbleitersubstrat
unter einem zweiten Gate ausgebildet ist und in welcher Störstellenionen des glei
chen Leistungstyps wie der des Halbleitersubstrats implantiert sind.
27. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 3, wobei der zweite Transistor fer
ner einen Ionenimplantationsbereich aufweist, welcher in dem Halbleitersubstrat
entsprechend zu dem zweiten Abstandshalter ausgebildet ist, und in welchem
Störstellenionen des gleichen Leitungstyps wie der des Halbleitersubstrats implan
tiert sind.
28. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterspeichervorrichtung, das folgende
Schritte aufweist:
Ausbilden eines Halbleitersubstrats mit einem Zellbereich und zumindest einem Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereich;
Ausbilden eines ersten Transistors in dem zumindest einen Kernschaltungs- /Peripherschaltungsbereich;
Ausbilden einer planarisierten dielektrischen Zwischenschicht, die das Halbleiter substrat bedeckt; und
Ausbilden eines zweiten Transistors in dem Zellbereich durch ein Damascene- Verfahren, unter Verwendung von Umkehr-Gate-Masken, die auf der den Zellbe reich bedeckenden dielektrische Zwischenschicht bestimmt sind.
Ausbilden eines Halbleitersubstrats mit einem Zellbereich und zumindest einem Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereich;
Ausbilden eines ersten Transistors in dem zumindest einen Kernschaltungs- /Peripherschaltungsbereich;
Ausbilden einer planarisierten dielektrischen Zwischenschicht, die das Halbleiter substrat bedeckt; und
Ausbilden eines zweiten Transistors in dem Zellbereich durch ein Damascene- Verfahren, unter Verwendung von Umkehr-Gate-Masken, die auf der den Zellbe reich bedeckenden dielektrische Zwischenschicht bestimmt sind.
29. Verfahren nach Anspruch 28, wobei der Schritt eines Ausbildens des zweiten
Transistors folgende Schritte aufweist:
Ausbilden von Umkehr-Gate-Masken durch Maskierung der dielektrischen Zwi schenschicht, die auf dem Zellbereich angeordnet ist, und einem ersten Graben, der zwischen den Umkehr-Gate-Masken angeordnet ist;
Ausbilden eines Gates durch Auffüllen des ersten Grabens mit einem leitenden Material;
Ausbilden eines zweiten Grabens durch Ätzen der Umkehr-Gate-Masken; und
Ausbilden von Source- und Drainbereichen durch ein Implantieren von Störstelle nionen unter Verwendung des Gates als eine Maske.
Ausbilden von Umkehr-Gate-Masken durch Maskierung der dielektrischen Zwi schenschicht, die auf dem Zellbereich angeordnet ist, und einem ersten Graben, der zwischen den Umkehr-Gate-Masken angeordnet ist;
Ausbilden eines Gates durch Auffüllen des ersten Grabens mit einem leitenden Material;
Ausbilden eines zweiten Grabens durch Ätzen der Umkehr-Gate-Masken; und
Ausbilden von Source- und Drainbereichen durch ein Implantieren von Störstelle nionen unter Verwendung des Gates als eine Maske.
30. Verfahren nach Anspruch 29, das ferner umfaßt:
zwischen dem Schritt eines Ausbildens des ersten Grabens und dem Schritt eines Ausbildens des Gates, den Schritt eines Ausbildens eines eine Schwellenspannung steuernden Dotiermittelbereichs in einem vorbestimmten Abschnitt des Halblei tersubstrats durch Implantieren von Dotiermittelionen durch den ersten Graben.
zwischen dem Schritt eines Ausbildens des ersten Grabens und dem Schritt eines Ausbildens des Gates, den Schritt eines Ausbildens eines eine Schwellenspannung steuernden Dotiermittelbereichs in einem vorbestimmten Abschnitt des Halblei tersubstrats durch Implantieren von Dotiermittelionen durch den ersten Graben.
31. Verfahren nach Anspruch 30, das ferner umfaßt:
zwischen dem Schritt eines Ausbildens des ersten Grabens und dem Schritt eines Ausbildens des die Schwellwertspannung steuernden Störstellenbereichs, den Schritt eines Ausbildens von Abstandhaltern, die aus einem Material ausgebildet sind, das eine hohe Ätzselektivität im Bezug auf die dielektrische Zwischen schicht aufweist, wenn es einem vorbestimmten Ätzmittel an den Außenwänden der Umkehr-Gate-Masken ausgesetzt ist.
zwischen dem Schritt eines Ausbildens des ersten Grabens und dem Schritt eines Ausbildens des die Schwellwertspannung steuernden Störstellenbereichs, den Schritt eines Ausbildens von Abstandhaltern, die aus einem Material ausgebildet sind, das eine hohe Ätzselektivität im Bezug auf die dielektrische Zwischen schicht aufweist, wenn es einem vorbestimmten Ätzmittel an den Außenwänden der Umkehr-Gate-Masken ausgesetzt ist.
32. Verfahren nach Anspruch 31, wobei die dielektrische Zwischenschicht eine ist,
die aus der Gruppe bestehend aus einer Siliziumnitridschicht, einer Siliziumoxid
schicht, einer PSG-Schicht, einer BSG-Schicht, einer BPSG-Schicht, einer TEOS-
Schicht, einer Ozon-TEOS-Schicht, einer PE-TEOS-Schicht, einer USG-Schicht
oder einer Kombination der obigen Schichten ausgewählt ist, und der Abstands
halter aus einem Material ausgebildet ist, das sich von dem Material unterscheidet,
aus dem die dielektrische Zwischenschicht aufgebaut ist, und eine Schicht ist, die
aus der Gruppe bestehend aus der Siliziumnitridschicht, einer Aluminiumoxid
schicht und einer Tantaloxidschicht ausgewählt ist.
33. Verfahren nach Anspruch 28, das ferner aufweist:
zwischen dem Schritt eines Ausbildens des ersten Transistors und dem Schritt ei nes Ausbildens der dielektrischen Zwischenschicht, den Schritt eines Ausbildens einer Ätzstopschicht über dem Zellbereich und dem zumindest einem Kernschal tungs-/Peripherschaltungsbereich, wobei die Ätzstopschicht aus einem Material ausgebildet ist, das hohe Ätzselektivität im Bezug auf die dielektrische Zwischen schicht aufweist, wenn es einem vorbestimmten Ätzmittel ausgesetzt ist.
zwischen dem Schritt eines Ausbildens des ersten Transistors und dem Schritt ei nes Ausbildens der dielektrischen Zwischenschicht, den Schritt eines Ausbildens einer Ätzstopschicht über dem Zellbereich und dem zumindest einem Kernschal tungs-/Peripherschaltungsbereich, wobei die Ätzstopschicht aus einem Material ausgebildet ist, das hohe Ätzselektivität im Bezug auf die dielektrische Zwischen schicht aufweist, wenn es einem vorbestimmten Ätzmittel ausgesetzt ist.
34. Verfahren nach Anspruch 29, das ferner zwischen dem Schritt eines Ausbildens
des ersten Transistors und dem Schritt eines Ausbildens der dielektrischen Zwi
schenschicht, den Schritt eines Ausbildens einer Ätzstopschicht aufweist, die aus
einem Material ausgebildet ist, die bei einem vorbestimmten Ätzmittel eine hohe
Ätzselektivität im Bezug auf die dielektrische Schicht aufweist, auf dem Halblei
tersubstrat des Zellbereichs und der Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereiche.
35. Verfahren nach Anspruch 33, wobei die dielektrische Zwischenschicht eine ist,
die aus der Gruppe bestehend aus einer Siliziumoxidschicht, einer Siliziumnitrid
schicht, einer PSG-Schicht, einer BSG-Schicht, einer BPSG-Schicht, einer TEOS-
Schicht, einer Ozon-TEOS-Schicht, einer PE-TEOS-Schicht, einer USG-Schicht
oder einer Kombination der obigen Schichten ausgewählt ist, und die Ätz
stopschicht aus einem Material ausgebildet ist, das sich von dem Material unter
scheidet, aus dem die dielektrische Zwischenschicht ausgebildet ist, und eine ist,
die aus der Gruppe bestehend aus der Siliziumnitridschicht, einer Aluminiu
moxidschicht und einer Tantaloxidschicht ausgewählt ist.
36. Verfahren nach Anspruch 31, das ferner aufweist:
zwischen dem Schritt eines Ausbildens eines ersten Transistors und dem Schritt eines Ausbildens der ersten dielektrischen Zwischenschicht, den Schritt eines Ausbildens einer Ätzstopschicht über dem Zellbereich und dem zumindest einem Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereichs, wobei die Ätzstopschicht aus einem Material ausgebildet ist, das eine hohe Ätzselektivität im Bezug auf die erste di elektrische Zwischenschicht aufweist, wenn es einem vorbestimmten Ätzmittel ausgesetzt ist.
zwischen dem Schritt eines Ausbildens eines ersten Transistors und dem Schritt eines Ausbildens der ersten dielektrischen Zwischenschicht, den Schritt eines Ausbildens einer Ätzstopschicht über dem Zellbereich und dem zumindest einem Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereichs, wobei die Ätzstopschicht aus einem Material ausgebildet ist, das eine hohe Ätzselektivität im Bezug auf die erste di elektrische Zwischenschicht aufweist, wenn es einem vorbestimmten Ätzmittel ausgesetzt ist.
37. Verfahren nach Anspruch 36, wobei die dielektrische Zwischenschicht eine ist,
die aus der Gruppe bestehend aus einer Siliziumoxidschicht, einer Siliziumnitrid
schicht, einer PSG-Schicht, einer BSG-Schicht, einer BPSG-Schicht, einer TEOS-
Schicht, einer Ozon-TEOS-Schicht, einer PE-TEOS-Schicht, einer USG-Schicht
oder einer Kombination der obigen Schichten ausgewählt ist, und die Ätz
stopschicht aus einem Material ausgebildet ist, das sich von dem Material unter
scheidet, aus dem die dielektrische Zwischenschicht ausgebildet ist, und eine ist,
die aus der Gruppe bestehend aus der Siliziumnitridschicht, einer Aluminiu
moxidschicht und einer Tantaloxidschicht ausgewählt ist.
38. Verfahren nach Anspruch 29, wobei der Schritt eines Ausbildens des Gates fol
gende Schritte aufweist:
Ausbilden einer Polysiliziumschicht, mit welcher der erste Graben bis zu einer er sten Höhe aufgefüllt wird;
Ausbilden einer hitzebeständigen Metallschicht, mit welcher der Graben von der ersten Höhe bis zu einer zweiten Höhe aufgefüllt wird; und
ferner den Schritt eines Ausbildens einer Isolationsschicht aufweist, mit welcher der erste Graben von der zweiten Höhe zu der oberen Oberfläche des ersten Gra bens aufgefüllt wird und Welche aus einem Material ausgebildet ist, das eine hohe Ätzselektivität im Bezug auf die dielektrische Zwischenschicht aufweist, wenn es einem vorbestimmten Ätzmittel ausgesetzt ist.
Ausbilden einer Polysiliziumschicht, mit welcher der erste Graben bis zu einer er sten Höhe aufgefüllt wird;
Ausbilden einer hitzebeständigen Metallschicht, mit welcher der Graben von der ersten Höhe bis zu einer zweiten Höhe aufgefüllt wird; und
ferner den Schritt eines Ausbildens einer Isolationsschicht aufweist, mit welcher der erste Graben von der zweiten Höhe zu der oberen Oberfläche des ersten Gra bens aufgefüllt wird und Welche aus einem Material ausgebildet ist, das eine hohe Ätzselektivität im Bezug auf die dielektrische Zwischenschicht aufweist, wenn es einem vorbestimmten Ätzmittel ausgesetzt ist.
39. Verfahren nach Anspruch 29, wobei der Schritt des Ausbildens des Gates folgen
de Schritte umfaßt:
Ausbilden einer Polysiliziumschicht, mit welcher der erste Graben bis zu einer er sten Höhe aufgefüllt wird;
Ausbilden einer ersten hitzebeständigen Metallschicht, mit welcher der Graben von der ersten Höhe bis zu einer zweiten Höhe aufgefüllt wird;
Verändern eines Teils der ersten hitzebeständigen Metallschicht in eine hitzebe ständige Metallsilizidschicht durch eine Silizidreaktion; und
ferner den Schritt eines Ausbildens einer Isolationsschicht aufweist, welche den ersien Graben von der zweiten Höhe bis zu der oberen Oberfläche des ersten Gra bens auffüllt, und welcher aus einem Material ausgebildet ist, das eine hohe Ätz selektivität in Bezug auf die dielektrische Zwischenschicht aufweist, wenn es ei nem vorbestimmten Ätzmittel ausgesetzt wird, auf der ersten hitzebeständigen Metallschicht, die teilweise in die hitzebeständige Metallsilizidschicht verändert worden ist.
Ausbilden einer Polysiliziumschicht, mit welcher der erste Graben bis zu einer er sten Höhe aufgefüllt wird;
Ausbilden einer ersten hitzebeständigen Metallschicht, mit welcher der Graben von der ersten Höhe bis zu einer zweiten Höhe aufgefüllt wird;
Verändern eines Teils der ersten hitzebeständigen Metallschicht in eine hitzebe ständige Metallsilizidschicht durch eine Silizidreaktion; und
ferner den Schritt eines Ausbildens einer Isolationsschicht aufweist, welche den ersien Graben von der zweiten Höhe bis zu der oberen Oberfläche des ersten Gra bens auffüllt, und welcher aus einem Material ausgebildet ist, das eine hohe Ätz selektivität in Bezug auf die dielektrische Zwischenschicht aufweist, wenn es ei nem vorbestimmten Ätzmittel ausgesetzt wird, auf der ersten hitzebeständigen Metallschicht, die teilweise in die hitzebeständige Metallsilizidschicht verändert worden ist.
40. Verfahren nach Anspruch 29, wobei der Schritt eines Ausbildens des Gates fol
gende Schritte umfaßt:
Ausbilden einer Polysiliziumschicht, mit welcher der erste Graben bis zu einer er sten Höhe angefüllt wird;
Ausbilden einer ersten hitzebeständigen Metallschicht, mit welcher der Graben von der ersten Höhe bis zu der zweiten Höhe aufgefüllt wird;
Verändern der gesamten ersten hitzebeständigen Metallschicht in eine hitzebe ständige Metallsilizidschicht durch eine Silizitreaktion; und
den Schritt eines Ausbildens einer Isolationsschicht aufweist, mit welcher der er ste Graben von der zweiten Höhe bis zu der oberen Oberfläche des ersten Grabens aufgefüllt wird, und welcher aus einem Material ausgebildet ist, das eine hohe Ätzselektivität in Bezug auf die dielektrische Zwischenschicht aufweist, wenn es einem vorbestimmten Ätzmittel ausgesetzt ist, auf der hitzebeständigen Metallsili zitschicht.
Ausbilden einer Polysiliziumschicht, mit welcher der erste Graben bis zu einer er sten Höhe angefüllt wird;
Ausbilden einer ersten hitzebeständigen Metallschicht, mit welcher der Graben von der ersten Höhe bis zu der zweiten Höhe aufgefüllt wird;
Verändern der gesamten ersten hitzebeständigen Metallschicht in eine hitzebe ständige Metallsilizidschicht durch eine Silizitreaktion; und
den Schritt eines Ausbildens einer Isolationsschicht aufweist, mit welcher der er ste Graben von der zweiten Höhe bis zu der oberen Oberfläche des ersten Grabens aufgefüllt wird, und welcher aus einem Material ausgebildet ist, das eine hohe Ätzselektivität in Bezug auf die dielektrische Zwischenschicht aufweist, wenn es einem vorbestimmten Ätzmittel ausgesetzt ist, auf der hitzebeständigen Metallsili zitschicht.
41. Verfahren nach Anspruch 38, wobei die hitzebeständige Metallschicht eine ist, die
aus der Gruppe bestehend aus Co, W, Ta, Mo und Ti ausgewählt ist, die dielektri
sche Zwischenschicht eine ist, die aus der Gruppe bestehend aus einer Siliziu
moxidschicht, einer Siliziumnitridschicht, einer PSG-Schicht, einer BSG-Schicht,
einer BPSG-Schicht, einer TEOS-Schicht, einer Ozon-TEOS-Schicht, einer PE-
TEOS-Schicht, einer USG-Schicht oder einer Kombination der obigen Schichten
ausgewählt ist, und die Isolationsschicht aus einem Material ausgebildet ist, das
unterschiedlich zu dem Material ist, das die dielektrische Zwischenschicht ausbil
det, und eine ist, die aus der Gruppe bestehend aus der Siliziumnitridschicht, einer
Aluminiumoxidschicht und einer Tantaloxidschicht ausgewählt ist.
42. Verfahren nach Anspruch 39, wobei die erste hitzebeständige Metallschicht eine
ist, die aus der Gruppe bestehend aus Co, W, Ta, Mo und Ti ausgewählt ist, die
hitzebeständige Metallsilizidschicht die aus der Gruppe bestehend aus CoSix,
TiSix, TaSix, MoSix, WSix und PtSix ausgewählt ist, die dielektrische Zwischen
schicht eine ist, die aus der Gruppe bestehend aus einer Siliziumoxidschicht, einer
Siliziumnitridschicht, einer PSG-Schicht, einer BSG-Schicht, einer BPSG-
Schicht, einer TEOS-Schicht, einer Ozon-TEOS-Schicht, einer PE-TEOS-Schicht,
einer USG-Schicht oder einer Kombination der obigen Schichten ausgewählt ist,
und die Isolationsschicht aus einem Material ausgebildet ist, das unterschiedlich
zu dem Material ist, das die dielektrische Zwischenschicht ausbildet, und eine ist,
die aus der Gruppe bestehend aus der Siliziumnitridschicht, einer Alumiumoxid
schicht und einer Tantaloxidschicht ausgewählt ist.
43. Verfahren nach Anspruch 40, wobei die erste hitzebeständige Metallschicht eine
ist, die aus der Gruppe bestehend aus Co, W, Ta, Mo und Ti ausgewählt ist, die
hitzebeständige Metallsilizidschicht die aus der Gruppe bestehend aus CoSix,
TiSix, TaSix, MoSix, WSix und PtSix ausgewählt ist, die dielektrische Zwischen
schicht eine ist, die aus der Gruppe bestehend aus einer Siliziumoxidschicht, einer
Siliziumnitridschicht, einer PSG-Schicht, einer BSG-Schicht, einer BPSG-
Schicht, einer TEOS-Schicht, einer Ozon-TEOS-Schicht, einer PE-TEOS-Schicht,
einer USG-Schicht oder einer Kombination der obigen Schichten ausgewählt ist,
und die Isolationsschicht aus einem Material ausgebildet ist, das unterschiedlich
zu dem Material ist, das die dielektrische Zwischenschicht ausbildet, und eine ist,
die aus der Gruppe bestehend aus der Siliziumnitridschicht, einer Alumiumoxid
schicht und einer Tantaloxidschicht ausgewählt ist.
44. Verfahren nach Anspruch 33, das ferner aufweist:
zwischen dem Schritt eines Ausbildens des ersten Transistors und dem Schritt ei nes Ausbildens der Ätzstopschicht, den Schritt eines Ausbildens einer Puffer schicht auf dem Halbleitersubstrat des Zellbereichs und des zumindest einen Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereich.
zwischen dem Schritt eines Ausbildens des ersten Transistors und dem Schritt ei nes Ausbildens der Ätzstopschicht, den Schritt eines Ausbildens einer Puffer schicht auf dem Halbleitersubstrat des Zellbereichs und des zumindest einen Kernschaltungs-/Peripherschaltungsbereich.
45. Verfahren nach Anspruch 44, wobei die Pufferschicht eine Siliziumoxidschicht
oder eine Siliziumoxinitrid-Schicht ist.
46. Verfahren nach Anspruch 30, das ferner den Schritt eines Ausbildens eines Kon
taktpads durch Auffüllen des zweiten Grabens mit Polylsilizium nach dem Schritt
eines Ausbildens von Source- und Drain-Bereichen unter Verwendung des Gates
als eine Maske aufweist.
47. Verfahren nach Anspruch 46, wobei der Schritt eines Ausbildens eines Kontakt
pads folgende Schritte aufweist:
Ausbilden einer Polysiliziumschicht auf der gesamten Oberfläche des Halbleiter substrats, das zu dem Zellbereich gehört, in welchem der zweite Graben ausgebil det ist: und
Ätzen der Polysiliziumschicht bis die obere Oberfläche des Gates freigelegt ist.
Ausbilden einer Polysiliziumschicht auf der gesamten Oberfläche des Halbleiter substrats, das zu dem Zellbereich gehört, in welchem der zweite Graben ausgebil det ist: und
Ätzen der Polysiliziumschicht bis die obere Oberfläche des Gates freigelegt ist.
48. Halbleiterspeichervorrichtung umfassend:
ein Substrat,
erste Elemente, welche in einem ersten Abschnitt des Substrats ausgebildet sind und verschiedene Spezifikationen aufweisen;
eine dielektrische Zwischenschicht, die das Substrat abdeckt, in welchem die er sten Elemente ausgebildet sind; und
zweite Elemente, welche in einem zweiten Abschnitt des Substrats ausgebildet sind, die eine Höhe entsprechend der dielektrischen Schicht aufweisen und eine einheitliche Spezifikation aufweisen.
ein Substrat,
erste Elemente, welche in einem ersten Abschnitt des Substrats ausgebildet sind und verschiedene Spezifikationen aufweisen;
eine dielektrische Zwischenschicht, die das Substrat abdeckt, in welchem die er sten Elemente ausgebildet sind; und
zweite Elemente, welche in einem zweiten Abschnitt des Substrats ausgebildet sind, die eine Höhe entsprechend der dielektrischen Schicht aufweisen und eine einheitliche Spezifikation aufweisen.
49. Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung, das folgende Schritte auf
weist:
Ausbilden von ersten Elementen mit zahlreichen Spezifikationen in dem zweiten Bereich einer Halbleitervorrichtung, die erste und zweite Bereiche aufweist;
Ausbilden einer planarisierten dielektrischen Zwischenschicht auf den gesamten Oberflächen der ersten und zweiten Bereiche, in welcher die ersten Elemente aus gebildet sind: und
Ausbilden von zweiten Vorrichtungen, die eine einheitliche Spezifikation aufwei sen, in dem zweiten Bereich durch ein Damascene-Verfahren unter Verwendung der dielektrischen Schicht, die in dem zweiten Bereich als die Basis einer Um kehr-Gate-Maske angeordnet ist.
Ausbilden von ersten Elementen mit zahlreichen Spezifikationen in dem zweiten Bereich einer Halbleitervorrichtung, die erste und zweite Bereiche aufweist;
Ausbilden einer planarisierten dielektrischen Zwischenschicht auf den gesamten Oberflächen der ersten und zweiten Bereiche, in welcher die ersten Elemente aus gebildet sind: und
Ausbilden von zweiten Vorrichtungen, die eine einheitliche Spezifikation aufwei sen, in dem zweiten Bereich durch ein Damascene-Verfahren unter Verwendung der dielektrischen Schicht, die in dem zweiten Bereich als die Basis einer Um kehr-Gate-Maske angeordnet ist.
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