專利名稱：半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件及其制造方法
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求2002年5月17日申請(qǐng)的韓國專利申請(qǐng)No.2002-27441的優(yōu)先權(quán)，在這里全部引入作為參考。
沿著這個(gè)趨勢(shì)，開發(fā)制造技術(shù)來增加存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)電極的高度，以增加其有效表面積。例如，形成高于1μm的凹面或圓柱形的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)電極。
但是，通過增加電容器的高度來確保電容量的技術(shù)有其自身的限制。例如，如果增加電容器的高度，往往導(dǎo)致電容器寬高比的增加。此外，能夠破壞電容器的電極或?qū)е孪噜忞娙萜髦g的橋接。
此外，引入位線結(jié)構(gòu)上的電容器(COB)來代替位線結(jié)構(gòu)下的電容器(CUB)，以保證更大的電容器面積。更具體的，CUB具有先形成電容器然后在電容器上形成位線的結(jié)構(gòu)。在CUB結(jié)構(gòu)中，因?yàn)樵谳^大高度的電容器上形成位線，所以可能發(fā)生短路。因此，存在對(duì)增加電容器高度的限制。由此，目前可用的DRAM采用在字線上依次形成位線和電容器的COB結(jié)構(gòu)。
在COB結(jié)構(gòu)中的電容器包括在位線之間的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸焊盤，用來將MOS晶體管的源極(或連接到源極的連接焊盤)連接到存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)電極。如果半導(dǎo)體器件的集成度增加，則位線和存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸焊盤之間的距離將減小。這導(dǎo)致不能保證位線和存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸焊盤之間的絕緣的問題，并且任何圖形未對(duì)準(zhǔn)將導(dǎo)致位線和存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸焊盤之間的短路。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件包括半導(dǎo)體襯底和在襯底上平行排列的多個(gè)位線結(jié)構(gòu)。位線結(jié)構(gòu)包括多個(gè)位線和圍繞位線的絕緣材料。在位線結(jié)構(gòu)之間的空間中的預(yù)定部分形成隔離層，以限定預(yù)定的有源區(qū)。在由位線結(jié)構(gòu)和隔離層圍繞的預(yù)定的有源區(qū)中形成單晶外延硅層。單晶外延硅層具有與位線結(jié)構(gòu)和隔離層基本相同的高度。半導(dǎo)體層具有與位線結(jié)構(gòu)和隔離層基本相同的高度。在位線結(jié)構(gòu)、隔離層和硅層上平行排列多個(gè)字線結(jié)構(gòu)，并包括多個(gè)字線和圍繞字線的絕緣材料。在字線結(jié)構(gòu)兩側(cè)的單晶外延硅層上形成源極和漏極區(qū)。在字線結(jié)構(gòu)之上形成第一層間絕緣層。第一層間絕緣層包括接觸源極區(qū)的第一接觸焊盤以及接觸漏極區(qū)和位線的第二接觸焊盤。在第一層間絕緣層上形成第二層間絕緣層。第二層間絕緣層包括連接到第一接觸焊盤的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸焊盤。在第二層間絕緣層上形成存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)電容器并接觸存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸焊盤。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，提供一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的制造方法，該方法包括在半導(dǎo)體襯底上形成多個(gè)平行排列的位線；在位線結(jié)構(gòu)之間的空間中的預(yù)定部分形成隔離層，以限定預(yù)定的有源區(qū)；在由位線結(jié)構(gòu)和隔離層圍繞的預(yù)定的有源區(qū)中形成例如硅層等半導(dǎo)體層；在位線結(jié)構(gòu)、隔離層和硅層上形成平行排列的多個(gè)字線結(jié)構(gòu)；并在字線結(jié)構(gòu)兩側(cè)的硅層上形成源極和漏極區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，提供一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的制造方法，該方法包括形成包括多個(gè)位線并在半導(dǎo)體襯底上平行排列的多個(gè)位線結(jié)構(gòu)；在位線結(jié)構(gòu)之間的預(yù)定部分形成隔離層，以限定預(yù)定的有源區(qū)；在由位線結(jié)構(gòu)和隔離層圍繞的半導(dǎo)體襯底的預(yù)定有源區(qū)中外延生長例如硅等半導(dǎo)體材料到位線結(jié)構(gòu)和隔離層的高度；形成包括多個(gè)字線的多個(gè)字線結(jié)構(gòu)，并在位線結(jié)構(gòu)、隔離層和硅層上平行排列；在字線結(jié)構(gòu)兩側(cè)的硅層上形成源極和漏極區(qū)；在字線結(jié)構(gòu)之上形成第一層間絕緣層；在第一層間絕緣層中形成接觸源極區(qū)的第一接觸焊盤以及接觸漏極區(qū)和位線的第二接觸焊盤；在第一層間絕緣層上形成第二層間絕緣層；形成連接到第一接觸焊盤的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸焊盤；在第二層間絕緣層上形成存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)電容器并接觸存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸焊盤。
圖7到12是對(duì)應(yīng)于

圖1到6的平面圖；以及圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的剖面圖。
參考圖1和7，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的半導(dǎo)體襯底100包括所示的單元區(qū)和外圍電路區(qū)。半導(dǎo)體襯底100可以是硅襯底。但是，也可以采用其它合適的半導(dǎo)體襯底。然而，在附圖中，只顯示出了半導(dǎo)體襯底100的單元區(qū)。
在半導(dǎo)體襯底100上形成用于形成位線的導(dǎo)電層(下文中稱作位線導(dǎo)電層)105和保護(hù)絕緣層107。在形成位線導(dǎo)電層105之前，還可以形成額外的緩沖絕緣層(未示出)。位線導(dǎo)電層105可以是，例如，鎢金屬、金屬硅化物或摻雜的多晶硅層。這里，沉積的位線導(dǎo)電層105的厚度最好比要形成的隔離層(未示出)的厚度厚，例如，大約0.25μm。
最好形成保護(hù)絕緣層107的材料相對(duì)于要用作層間絕緣膜的二氧化硅層可以選擇蝕刻。例如，保護(hù)絕緣層107可以是氮化硅層。以位線的形狀構(gòu)圖保護(hù)絕緣層107和位線導(dǎo)電層105。如果在位線導(dǎo)電層105下形成緩沖絕緣層(未示出)，則保護(hù)絕緣層107、位線導(dǎo)電層105以及緩沖絕緣層都要被蝕刻。在蝕刻保護(hù)絕緣層107和位線導(dǎo)電層105之后，在半導(dǎo)體襯底100上放置用于形成間隔層109的絕緣層。通過各向異性蝕刻絕緣層形成間隔層109。
最好用與保護(hù)絕緣層107相同的材料形成間隔層109。這里，位線導(dǎo)電層105、保護(hù)絕緣層107和間隔層109總稱為位線結(jié)構(gòu)110。多個(gè)位線結(jié)構(gòu)110以固定的間隔互相平行排列。
如圖2和8所示，沉積絕緣層115填充位線結(jié)構(gòu)110之間的空間。絕緣層115可以是二氧化硅層。接下來，通過，例如，化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)平面化絕緣層115，直到暴露出位線結(jié)構(gòu)110的表面。因此，絕緣層115填滿位線結(jié)構(gòu)110之間的空間。
接下來，通過蝕刻絕緣層115的一部分形成隔離層120，以限定預(yù)定的有源區(qū)125，如圖3和9所示。因此，得到由位線結(jié)構(gòu)110和隔離層120圍繞的空間，并成為預(yù)定有源區(qū)125。這里，所形成的隔離層120使在每行中的預(yù)定有源區(qū)125與在另一行中的另一個(gè)預(yù)定有源區(qū)125交錯(cuò)排列，并與位線結(jié)構(gòu)110具有相同的高度。
參考圖4和10，通過在半導(dǎo)體襯底100的預(yù)定有源區(qū)125中選擇性的外延生長優(yōu)選形成例如硅層的半導(dǎo)體層，以形成有源區(qū)130。如上所述，有源區(qū)130的行互相交錯(cuò)形成。此外，有源區(qū)130由絕緣層107(圖2)、間隔層109(圖2)和隔離層120圍繞，由此與位線導(dǎo)電層105電隔離。通過生長半導(dǎo)體襯底100到與位線結(jié)構(gòu)110(或隔離層120)基本等高而得到有源區(qū)130。
在上述實(shí)施例中，在半導(dǎo)體襯底100上形成位線結(jié)構(gòu)110，在位線結(jié)構(gòu)110的兩側(cè)形成外延硅層(有源區(qū)130)。因?yàn)橥庋訉佑膳c半導(dǎo)體襯底100相同的材料形成，所以位線結(jié)構(gòu)110可以埋在半導(dǎo)體襯底100中。由此，可以用具有位于襯底100中的上述結(jié)構(gòu)來描述位線結(jié)構(gòu)110。
然后，如圖5和11所示，在所得到的包括位線結(jié)構(gòu)110、隔離層120和有源區(qū)130的結(jié)構(gòu)之上形成字線結(jié)構(gòu)140。字線結(jié)構(gòu)140的行以固定的間隔與位線結(jié)構(gòu)110的行交錯(cuò)排列。例如，在單個(gè)有源區(qū)130中放置一對(duì)字線結(jié)構(gòu)140。這里，每個(gè)字線結(jié)構(gòu)140包括在所得到的包括位線結(jié)構(gòu)110之上形成的柵極絕緣層141、在柵極絕緣層141之上形成的字線143、在字線143之上形成的硬掩模層145以及形成在字線143和柵極絕緣層141的側(cè)壁上的字線間隔層147。此外，即使字線結(jié)構(gòu)140與位線結(jié)構(gòu)110接觸，字線143和位線(位線導(dǎo)電層)105也被位線結(jié)構(gòu)110上表面上的保護(hù)絕緣層107(圖2)互相絕緣。
參考圖6和12，通過在字線結(jié)構(gòu)140的兩側(cè)的有源區(qū)130中注入摻雜劑限定源極區(qū)145a和漏極區(qū)145b。具體的，只考慮相鄰的一對(duì)字線結(jié)構(gòu)140，在一對(duì)字線結(jié)構(gòu)140外側(cè)的有源區(qū)130中形成源極區(qū)145a，在字線結(jié)構(gòu)140之間的有源區(qū)130中形成漏極區(qū)145b。在所得到的結(jié)構(gòu)上形成層間絕緣層150。然后，通過，例如，CMP平面化層間絕緣層150，直到暴露出字線結(jié)構(gòu)140的表面，并填充字線結(jié)構(gòu)140之間的空間。作為選擇，可以省略CMP工藝。
然后，通過構(gòu)圖層間絕緣層150形成存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸孔155和位線接觸孔160，暴露出源極區(qū)145a和漏極區(qū)145b。這里，存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸孔155暴露出源極區(qū)145a，位線接觸孔160暴露出在位線結(jié)構(gòu)110中的位線導(dǎo)電層105和漏極區(qū)145b。
如果通過同時(shí)蝕刻層間絕緣層150和保護(hù)絕緣層107來形成存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸孔155和位線接觸孔160，則可能出現(xiàn)構(gòu)圖錯(cuò)位。為了防止該問題，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在沉積層間絕緣層150之前，去掉一部分用于保護(hù)在其中形成位線接觸孔160的位線結(jié)構(gòu)110的保護(hù)絕緣層107。然后，在所得到的結(jié)構(gòu)上沉積層間絕緣層150并部分蝕刻，從而形成暴露出源極區(qū)145a的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸孔155和暴露出漏極區(qū)145b和位線導(dǎo)電層105的位線接觸孔160。
當(dāng)形成存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸孔155和位線接觸孔160時(shí)，只蝕刻層間絕緣層150。因此，即使由于錯(cuò)位存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸孔155部分延伸進(jìn)入位線結(jié)構(gòu)110的區(qū)域，也不會(huì)產(chǎn)生短路問題。
接著，通過用導(dǎo)電材料填充存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸孔155和位線接觸孔160形成存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸焊盤(未示出)和位線接觸焊盤(未示出)，從而完成存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)電容器(未示出)。
圖13是用上述方法形成的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的剖面圖，包括存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸孔155和位線接觸孔160。
如圖13所示，半導(dǎo)體襯底100包括位線結(jié)構(gòu)110、隔離層120和有源區(qū)130。如上所述，每個(gè)位線結(jié)構(gòu)110包括位線導(dǎo)電層105、保護(hù)絕緣層107和間隔層109(圖9)。在位線結(jié)構(gòu)110之間的空間中形成隔離層120。有源區(qū)130由位線結(jié)構(gòu)110和隔離層120圍繞，并且可以是外延層，并與位線結(jié)構(gòu)110電絕緣。
然后，字線結(jié)構(gòu)140以與平面圖中所述的相同或類似的方式排列。每個(gè)字線結(jié)構(gòu)140包括柵極絕緣層141、字線143、硬掩模層145和字線間隔層147。接著，在字線結(jié)構(gòu)140兩側(cè)的有源區(qū)130中形成源極區(qū)145a和漏極區(qū)145b(圖13)，在形成字線結(jié)構(gòu)140的半導(dǎo)體襯底100上形成層間絕緣層150。這里，可以通過，例如，CMP平面化層間絕緣層150，以暴露出字線結(jié)構(gòu)140的表面。在層間絕緣層150中，形成暴露出源極區(qū)145a的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸孔155和暴露出漏極區(qū)145b和位線105的位線接觸孔160(圖12)。
如上所述，在形成層間絕緣層150之前最好去掉保護(hù)絕緣層107的預(yù)定部分。在形成層間絕緣層150之后，蝕刻層間絕緣層150的預(yù)定部分，以形成位線接觸孔160。
形成與第一層間絕緣層150的高度基本相同的第一接觸焊盤165a和第二接觸焊盤165b，以填充存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸孔155和位線接觸孔160。這里，第一接觸焊盤165a接觸源極區(qū)145a，第二接觸焊盤165b接觸漏極區(qū)145b和暴露的位線導(dǎo)電層105。然后，在包括第一和第二接觸焊盤165a和165b的層間絕緣層150上形成第二層間絕緣層175。第二層間絕緣層175包括接觸第一接觸焊盤165a的存儲(chǔ)接觸焊盤180。在上層間絕緣層175的下面形成蝕刻終止層170。此外，蝕刻終止層170也可以形成在上層間絕緣層175上。
在上層間絕緣層175上形成存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)電極185。所形成的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)電極185以例如疊層、凹面或柱面的形式接觸存儲(chǔ)接觸焊盤180。通過依次在存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)電極185上形成介質(zhì)層190和電鍍電極195來形成電容器200。然后，在所得到的包括電容器200的結(jié)構(gòu)上形成第三層間絕緣層210。隨后，可以平面化第三層間絕緣層210。第三層間絕緣層210包括接觸電鍍電極195的接觸塞215a、接觸位線導(dǎo)電層105的接觸塞215b和接觸選擇字線143的接觸塞215c。在第三層間絕緣層210上，形成構(gòu)圖的金屬互聯(lián)層220，分別接觸接觸塞215a、215b和215c。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，位線結(jié)構(gòu)110排列在字線結(jié)構(gòu)140下面，換句話說，與隔離層120在同一個(gè)平面。
此外，存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸焊盤180和存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)電極185形成在字線結(jié)構(gòu)140上，并且在位線結(jié)構(gòu)110之間不存在存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸焊盤180。由此，能夠確保絕緣并防止位線結(jié)構(gòu)110和存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸焊盤180之間的短路。
此外，因?yàn)槲痪€結(jié)構(gòu)110形成在字線結(jié)構(gòu)140下面，所以能夠用位線結(jié)構(gòu)110的高度補(bǔ)充存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)電極185的高度。因此，存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)電極185實(shí)際上延伸到了下部。由此，即使沒有改變存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)電極185的高度，也增加了存儲(chǔ)容量。
如上述詳細(xì)介紹，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，位線結(jié)構(gòu)形成在字線結(jié)構(gòu)下面，換句話說，埋在襯底中。因此，能夠用位線結(jié)構(gòu)的高度補(bǔ)充存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)電極的高度。此外，容易確保位線結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸焊盤之間的絕緣。
雖然參考優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)介紹了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以不脫離本發(fā)明的精神和范圍進(jìn)行各種形式和細(xì)節(jié)的改變。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，包括半導(dǎo)體襯底；在半導(dǎo)體襯底上平行排列的多個(gè)位線結(jié)構(gòu)，每個(gè)位線結(jié)構(gòu)包括位線和圍繞位線的絕緣材料；形成在位線結(jié)構(gòu)之間的空間中的隔離層，以限定預(yù)定的有源區(qū)；在由位線結(jié)構(gòu)和隔離層圍繞的預(yù)定的有源區(qū)中形成半導(dǎo)體層，半導(dǎo)體層具有與位線結(jié)構(gòu)基本相同的高度；在位線結(jié)構(gòu)、隔離層和半導(dǎo)體層上平行排列多個(gè)字線結(jié)構(gòu)，字線結(jié)構(gòu)包括多個(gè)字線和圍繞字線的絕緣材料；以及在字線結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體層中形成的源極和漏極區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，其中多個(gè)位線結(jié)構(gòu)包括由導(dǎo)電層形成的多個(gè)位線；形成在位線頂上的保護(hù)絕緣層；以及形成在位線和保護(hù)絕緣層側(cè)壁上的間隔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，其中半導(dǎo)體層為單晶外延層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，其中多個(gè)字線結(jié)構(gòu)包括柵極絕緣層；由柵極絕緣層上的導(dǎo)電層形成的字線；在字線上形成的硬掩模層；以及在硬掩模層和字線的側(cè)壁上形成的字線間隔層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，其中多個(gè)字線結(jié)構(gòu)垂直于多個(gè)位線結(jié)構(gòu)排列。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，還包括形成在字線結(jié)構(gòu)之上的第一層間絕緣層；在第一層間絕緣層中形成的并接觸源極區(qū)的第一接觸焊盤；在第一層間絕緣層中形成的并接觸漏極區(qū)和位線的第二接觸焊盤；在第一層間絕緣層上形成的第二層間絕緣層；在第二層間絕緣層中形成的并連接第一接觸焊盤的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸焊盤；以及在第二層間絕緣層頂上形成的并接觸存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸焊盤的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)電容器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，其中第一層間絕緣層的蝕刻選擇性與保護(hù)絕緣層不同。
8.一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，包括半導(dǎo)體襯底；在半導(dǎo)體襯底上平行排列的多個(gè)位線結(jié)構(gòu)，包括多個(gè)位線和圍繞位線的絕緣材料；在位線之間的空間中形成隔離層，以限定預(yù)定的有源區(qū)并與位線結(jié)構(gòu)具有基本相同的高度；在由位線結(jié)構(gòu)和隔離層圍繞的預(yù)定的有源區(qū)中形成單晶外延硅層，單晶外延硅層與位線結(jié)構(gòu)和隔離層具有基本相同的高度；在位線結(jié)構(gòu)、隔離層和硅層上平行排列多個(gè)字線結(jié)構(gòu)，字線結(jié)構(gòu)包括多個(gè)字線和圍繞字線的絕緣材料；在字線結(jié)構(gòu)兩側(cè)的單晶外延硅層上形成源極和漏極區(qū)；在字線結(jié)構(gòu)之上形成第一層間絕緣層，第一層間絕緣層包括接觸源極區(qū)的第一接觸焊盤以及接觸漏極區(qū)和位線的第二接觸焊盤；在第一層間絕緣層上形成第二層間絕緣層，并包括連接到第一接觸焊盤的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸焊盤；以及在第二層間絕緣層上形成存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)電容器并接觸存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸焊盤。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，其中多個(gè)位線結(jié)構(gòu)包括由導(dǎo)電層形成的多個(gè)位線；形成在位線上的保護(hù)絕緣層；以及形成在位線和保護(hù)絕緣層側(cè)壁上的間隔層。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，其中多個(gè)字線結(jié)構(gòu)包括柵極絕緣層；由柵極絕緣層上的導(dǎo)電層形成的字線；在字線上形成的硬掩模層；以及在硬掩模層和字線的側(cè)壁上形成的字線間隔層。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，其中多個(gè)字線結(jié)構(gòu)垂直于多個(gè)位線結(jié)構(gòu)排列。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，其中第一層間絕緣層的蝕刻選擇性與保護(hù)絕緣層不同。
13.一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的制造方法，該方法包括在半導(dǎo)體襯底上形成平行排列的多個(gè)位線結(jié)構(gòu)；在位線結(jié)構(gòu)之間的預(yù)定部分形成隔離層，以限定預(yù)定的有源區(qū)；在由位線結(jié)構(gòu)和隔離層圍繞的預(yù)定的有源區(qū)中形成半導(dǎo)體層；在位線結(jié)構(gòu)、隔離層和半導(dǎo)體層上形成平行排列的多個(gè)字線結(jié)構(gòu)；以及在字線結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體層上形成源極和漏極區(qū)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中形成位線結(jié)構(gòu)包括在半導(dǎo)體襯底上形成用作位線的導(dǎo)電層；在導(dǎo)電層上形成保護(hù)絕緣層；構(gòu)圖保護(hù)絕緣層和導(dǎo)電層，以限定位線；以及在位線和保護(hù)絕緣層的側(cè)壁上形成間隔層。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中形成隔離層包括形成填充位線結(jié)構(gòu)之間的空間的氧化層；平面化氧化層，直到暴露出位線結(jié)構(gòu)的表面；蝕刻部分氧化層，并暴露出對(duì)應(yīng)于預(yù)定有源區(qū)的半導(dǎo)體襯底的區(qū)域。
16.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中形成半導(dǎo)體層包括在半導(dǎo)體襯底中的預(yù)定有源區(qū)上外延生長半導(dǎo)體材料到大約隔離層和位線結(jié)構(gòu)的高度。
17.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中形成字線結(jié)構(gòu)包括在位線結(jié)構(gòu)、隔離層和半導(dǎo)體層上形成柵極絕緣層；在柵極絕緣層上形成用作字線的導(dǎo)電層；在導(dǎo)電層上形成硬掩模層；構(gòu)圖硬掩模層、用作字線的導(dǎo)電層和柵極絕緣層；以及在構(gòu)圖的硬掩模層、構(gòu)圖的導(dǎo)電層和構(gòu)圖的柵極絕緣層的側(cè)壁上形成字線間隔層。
18.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，還包括在字線結(jié)構(gòu)之上形成第一層間絕緣層；形成在第一層間絕緣層中并接觸源極區(qū)的第一接觸焊盤以及在第一層間絕緣層中并接觸漏極區(qū)和位線的第二接觸焊盤；在第一層間絕緣層上形成第二層間絕緣層；在第二層間絕緣層中形成要連接第一接觸焊盤的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸焊盤；以及在第二層間絕緣層上形成要連接存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸焊盤的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)電容器。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中形成第一和第二接觸焊盤包括蝕刻第一層間絕緣層的一部分，以形成暴露出源極區(qū)的第一接觸孔和暴露出漏極區(qū)和位線的第二接觸孔；形成填充第一和第二接觸孔的導(dǎo)電層；以及平面化導(dǎo)電層。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，還包括在蝕刻第一層間絕緣層的一部分之前蝕刻位線結(jié)構(gòu)的保護(hù)絕緣層的一部分，以暴露出它的一部分。
21.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中第一層間絕緣層由與保護(hù)絕緣層具有不同蝕刻選擇性的材料形成。
22.一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的制造方法，該方法包括形成包括多個(gè)位線并在半導(dǎo)體襯底上平行排列的多個(gè)位線結(jié)構(gòu)；在位線結(jié)構(gòu)之間形成隔離層，以限定預(yù)定的有源區(qū)；在由位線結(jié)構(gòu)和隔離層圍繞的預(yù)定有源區(qū)中外延生長硅層到位線結(jié)構(gòu)和隔離層的高度；形成包括多個(gè)字線并在位線結(jié)構(gòu)、隔離層和硅層上平行排列的多個(gè)字線結(jié)構(gòu)；在字線結(jié)構(gòu)兩側(cè)的硅層上形成源極和漏極區(qū)；在形成字線結(jié)構(gòu)的硅層上形成第一層間絕緣層；在第一層間絕緣層中形成接觸源極區(qū)的第一接觸焊盤以及接觸漏極區(qū)和位線的第二接觸焊盤；在第一層間絕緣層上形成第二層間絕緣層；形成連接到第一接觸焊盤的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸焊盤；以及在第二層間絕緣層上形成存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)電容器并接觸存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸焊盤。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中形成多個(gè)位線結(jié)構(gòu)包括在硅襯底上形成用作位線的導(dǎo)電層；在導(dǎo)電層上形成保護(hù)絕緣層；構(gòu)圖保護(hù)絕緣層和導(dǎo)電層，以限定位線；以及在位線和構(gòu)圖的保護(hù)絕緣層的側(cè)壁上形成間隔層。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中形成隔離層包括形成填充位線結(jié)構(gòu)之間的空間的氧化層；平面化氧化層，直到暴露出位線結(jié)構(gòu)的表面；蝕刻部分氧化層，并暴露出對(duì)應(yīng)于預(yù)定有源區(qū)的硅襯底的區(qū)域。
25.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中形成多個(gè)字線結(jié)構(gòu)包括在位線結(jié)構(gòu)、隔離層和硅層上形成柵極絕緣層；在柵極絕緣層上形成用作字線的導(dǎo)電層；在導(dǎo)電層上形成硬掩模層；構(gòu)圖硬掩模層、導(dǎo)電層和柵極絕緣層，以限定字線；以及在構(gòu)圖的硬掩模層和字線的側(cè)壁上形成字線間隔層。
26.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中形成第一和第二接觸焊盤包括蝕刻第一層間絕緣層的一部分，以形成暴露出源極區(qū)的第一接觸孔和暴露出漏極區(qū)和位線的第二接觸孔；形成填充第一和第二接觸孔的導(dǎo)電層；以及平面化導(dǎo)電層。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，還包括在蝕刻第一層間絕緣層的一部分之前蝕刻要暴露的位線結(jié)構(gòu)的保護(hù)絕緣層的一部分。
28.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中第一層間絕緣層由與保護(hù)絕緣層具有不同蝕刻選擇性的材料形成。
全文摘要
一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件包括在半導(dǎo)體襯底上平行排列的多個(gè)位線結(jié)構(gòu)，并具有多個(gè)位線和圍繞位線的絕緣材料，形成在位線結(jié)構(gòu)之間的空間部分的隔離層，以限定預(yù)定的有源區(qū)，并與位線結(jié)構(gòu)具有基本相同的高度，半導(dǎo)體層形成在由位線結(jié)構(gòu)和隔離層圍繞的預(yù)定的有源區(qū)中，并與位線結(jié)構(gòu)和隔離層具有基本相同的高度，在位線結(jié)構(gòu)、隔離層和半導(dǎo)體層上平行排列多個(gè)字線結(jié)構(gòu)，并包括多個(gè)字線和圍繞字線的絕緣材料，并且在字線結(jié)構(gòu)兩側(cè)的硅層上形成源極和漏極區(qū)。
文檔編號(hào)H01L29/73GK1458693SQ03123468
公開日2003年11月26日 申請(qǐng)日期2003年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月17日
發(fā)明者金志永 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社