專利名稱：動態隨機存取存儲器的制作方法
技術領域：
本發明一般來說涉及動態隨機存取存儲器(DRAM)，更詳細地說，涉及具有填埋電容器作為其存儲元件的DRAM。
如在本專業中已知的那樣，常常需要在半導體襯底(即，主體body)的表面下(即，被填埋在半導體襯底的表面下)形成半導體器件的區域。更具體地說，常常需要在半導體襯底內并在這種襯底的表面下且與也被配置在該襯底的表面下的第2區相對準地形成第1區。一般使用光刻工藝來形成該第1區。但是，為了形成該第1區，在該光刻工藝中使用的掩模必須適當地與被填埋的且因此從表面上看不到的第2區對準。不精確的和不適當的掩模對準可導致缺陷。
例如，在具有被填埋的、通過填埋帶或連接區與場效應晶體管連接的槽電容器的DRAM單元中，希望在已形成槽和該槽被絕緣材料覆蓋之后，以與該槽的側壁精確對準的方式來形成填埋帶。更具體地說，在形成該槽后，在該槽的側壁上形成介質襯墊(即，節點介質)。用導電材料、一般是摻雜多晶硅或非晶硅，來充填該槽。然后，在該被充填的槽中形成凹槽。在由該凹槽暴露的側壁上和在該槽內的該凹槽的底部的導電材料上形成第2介質層。使用反應離子刻蝕(RIE)來從該凹槽的底部除去第2介質層，同時在該凹槽的側壁上留下該第2介質材料部分。該留下的第2介質材料形成用于DRAM單元的介質柱環(collar)。接著，用導體、一般是摻雜多晶硅或非晶硅，來充填該凹槽。這樣，該與第1摻雜材料接觸的第2摻雜材料一起提供用于被填埋的電容器的存儲節點(即，電極)。其次，第2次對該第2摻雜硅材料開槽，以暴露該介質柱環的上部。與該節點介質層的被暴露的部分一起，除去該介質柱環的被暴露的上部，由此重新暴露該在半導體襯底中形成的深槽的上部。其次，在該第2凹槽中配置第3硅材料，以設置該填埋帶。
其后，由在該結構中形成的淺槽隔離(STI)區對待形成晶體管的有源區界定輪廓(即，進行界定)。然后用氧化物充填該STI區，以完成該有源區的隔離。該氧化物的充填涉及熱循環，例如，將該結構置于1000℃或更高的溫度下進行約2至10分鐘的處理。該高溫熱循環使在該填埋帶中的由摻雜多晶硅材料提供的摻雜劑進行外擴散，進入將形成晶體管的漏區的有源區的部分。不幸的是，因為較高的溫度和較長的熱循環時間，該熱循環可導致比所希望的大的外擴散量。因此，可導致過度的外擴散。該過度的外擴散與柵形成中可能發生的掩模誤對準一起，可導致用于晶體管的有效的工作的柵溝道長度的不足。
一種被提議的技術是在形成單元的STI輪廓之后來形成填埋帶。但是，采用這種被提議的技術，待形成填埋帶的半導體內的區域(即，鄰近于該槽的側壁的區域)被STI氧化物所覆蓋。因而，當將帶有待放置于將形成填埋帶的半導體內的區域(即，鄰近于該槽的側壁的區域)之上的孔的掩模置于該結構的表面上時，因為填埋帶區被STI氧化物所覆蓋，故需要嚴格的掩模對準步驟，以便在填埋帶的精確的位置上刻蝕進入該半導體襯底內。即，該掩模必須精確地與用于提供槽電容器的該槽的側壁對準，不幸的是，該側壁被STI氧化物所覆蓋。
另一個例子是希望在用覆蓋材料覆蓋了第2區之后提供配置在半導體襯底下的、與該第2區對準的半導體襯底的第1區的例子，該例子中形成具有與在該半導體襯底中形成的槽的垂直側壁對準的(即，具有預定的離該垂直側壁的橫向間隔)的被填埋的垂直柵溝道區的場效應晶體管。為了將該晶體管與在半導體襯底中形成的其它晶體管在電氣方面隔離開，使用上述的淺槽隔離(STI)技術。當希望在形成STI步驟之后形成垂直柵溝道區時，用STI氧化物對半導體襯底的覆蓋掩蓋了待刻蝕垂直槽側壁的在半導體襯底內的區域，這是因為，該區域被STI氧化物所覆蓋。因此，需要嚴格對準的掩蔽步驟，以便精確地形成被填埋的垂直側壁和柵溝道。
按照本發明，提供一種形成第1區的方法，該第1區在半導體襯底內并在這種襯底的表面下，該第1區與第2區對準，該第2區的一部分也被配置在該半導體襯底內且在該半導體襯底的表面下。該方法包括在半導體襯底內形成第2區，該第2區具有由該半導體襯底提供的側壁部分。在該第2區的側壁部分上形成犧牲材料，該犧牲材料從該半導體襯底的表面延伸到在該半導體襯底的表面下的襯底內。在該半導體的表面上形成覆蓋材料，一部分犧牲材料穿過該覆蓋材料而露出，以暴露該犧牲材料的一部分。對該覆蓋材料和該犧牲材料的被暴露部分進行刻蝕，以便有選擇地除去該犧牲材料，同時，留下該覆蓋材料。該被除去的犧牲材料暴露第2區的側壁部分。使用第2區的暴露部分作為表示第2區的側壁部分的位置的標記，在該半導體襯底內形成第1區。
采用該方法，不使用光刻和與該光刻相關的嚴格的對準要求，就能在形成覆蓋材料之后形成第1區。
在一個實施例中，通過在半導體襯底的非有源區上提供介質材料對半導體襯底內的有源區界定輪廓之后，犧牲材料的有選擇的除去暴露用于槽電容器型DRAM單元的填埋帶區。然后，在該填埋帶區內設置起到填埋帶的作用材料，該填埋帶與槽電容器側壁鄰接。
在另一個實施例中，通過在半導體襯底的非有源區上提供覆蓋介質材料對半導體襯底內的有源區界定輪廓之后，該有源區被第2種不同的材料所覆蓋，犧牲材料的有選擇的除去暴露槽電容器的側壁。該被暴露的側壁部分起到表示該側壁的位置的標記的作用。使刻蝕劑與覆蓋有源區和非有源區的不同的材料接觸，該刻蝕有選擇地除去第2材料的一些部分，以暴露與該槽的側壁橫向地隔開被選擇的距離的該有源區的下面的部分。對該被暴露的有源區進行各向異性刻蝕，以提供與該側壁橫向地隔開被選擇的距離的垂直表面。在該有源區中形成用于該單元的、具有沿該垂直表面的垂直柵溝道的場效應晶體管。
采用該方法，不使用光刻和與該光刻相關的嚴格的對準要求，就能形成與該槽電容器的側壁隔開被選擇的距離的垂直柵溝道。
按照一個實施例，提供一種在半導體襯底中形成動態隨機存取存儲單元的方法，該單元在半導體襯底的有源區中具有晶體管，該晶體管通過填埋帶或連接區導電性地連接到存儲電容器上。該方法包括在半導體襯底中的槽的下部形成用于電容器的電極。在該槽的側壁部分上形成犧牲材料，該犧牲材料從該半導體襯底的表面延伸到在該半導體襯底的表面下的襯底內。對該晶體管的有源區界定輪廓，包括在該半導體襯底的表面上形成覆蓋材料，一部分犧牲材料穿過該覆蓋材料而露出，以暴露該犧牲材料的一部分。對該覆蓋材料和該犧牲材料的被暴露部分進行刻蝕，以便有選擇地除去該犧牲材料，同時，留下該覆蓋材料，該被除去的犧牲材料暴露配置在該襯底的表面下的半導體襯底的第1區。在該半導體襯底的第1區的暴露部分中設置該被選擇的材料。
在一個實施例中，對該有源區界定輪廓的步驟包括將該襯底置于至少1000℃的溫度進行至少2分鐘的處理。
按照一個實施例，該方法包括在對該有源區界定輪廓之前在導電材料上和在該槽的上部形成保護層；在對該有源區界定輪廓之后除去保護層的部分以重新暴露該槽的上部；以及形成填埋帶，該填埋帶區與重新暴露的槽的上部接觸。
采用該方法，不使用光刻和與該光刻相關的嚴格的對準要求，就能在形成有源區的界定輪廓之后形成設置了填埋帶的半導體襯底中的區域。
通過結合下述的附圖的下述的詳細敘述，本發明的其它的特征，及本發明本身，將變得更為容易了解，其中
圖1A-1L是示出按照本發明的、在其制造中的不同階段內的DRAM單元的制造的示意性的剖面圖；圖2是按照圖1A-1L中示出的步驟制造的DRAM單元的示意性的剖面圖；以及圖3A-3N是示出按照本發明的另一實施例的、在其制造中的不同階段內的DRAM單元的制造的示意性的剖面圖。
現在參照圖1A至1L，描述用于形成圖2中示出的動態隨機存取存儲單元3的方法。該單元3包括場效應晶體管4，其一個源/漏區5通過填埋帶、或連接區7導電性地連接到存儲電容器6上。如將要描述的那樣，不使用光刻和與該光刻相關的嚴格的對準要求，就在形成STI之后形成設置了填埋帶7的半導體襯底內的區域。
更詳細地說，參照圖1A，提供已在其中形成了深槽12的半導體襯底或主體10，這里是P型摻雜硅。使用常規工藝在該槽12的下部附近形成的是N+摻雜區19。使用常規工藝在該深槽12中形成的是第1和第2摻雜多晶硅材料14、16，該第1和第2摻雜多晶硅材料14、16一起提供用于電容器6(圖2)的存儲節點(即，電容器電極)。當然，也可使用其它導電材料，如摻雜非晶硅。利用沿該深槽12的下部配置的節點介質18和在該槽12的上部形成的介質柱環20將存儲節點14、16與硅襯底10分離開，介質柱環的上部22已被除去，以便暴露硅襯底10的部分22，由此提供在圖1A中示出的結構。更具體地說，在摻雜多晶硅材料16的上部形成凹槽24，這里是50鈉米(nm)深，以常規的方式用濕法刻蝕除去介質柱環20的暴露部分，以生成圖1A中示出的結構。(要注意的是，在形成深槽12、節點介質18、介質柱環20和存儲節點14、16之前，還提供墊底疊層26，該墊底疊層26具有下面的二氧化硅層28和上面的氮化硅層30。)。
其次，參照圖1B，用犧牲材料對凹槽24的側壁部分22(圖1A)進行襯墊，這里，該犧牲材料包括(1)以在此是5nm的厚度在圖1A中示出的結構上淀積的保護層32，在此是氮化硅；以及(2)在氮化硅層32的表面上淀積的薄的多晶硅層34。這里，該多晶硅32是具有預定的厚度、這里是30-40nm的多晶硅或非晶硅。這里，在該例子中，盡管不是需要的，但使用各向異性硅反應離子刻蝕(RIE)來除去該多晶硅層34的水平配置的部分和其后除去被暴露的氮化硅層32的水平配置的部分。
要注意的是，在圖1C中，該多晶硅層34的垂直配置的部分(即垂直部分34’)和氮化硅層32的垂直配置的部分(即垂直部分32’)留下來。即，如圖1C中所示，這里對該結構進行反應離子刻蝕(RIE)處理，以除去該多晶硅34的在該凹槽24(圖1B)的下表面(即，底部)上留下的水平表面部分35(圖1B)，同時留下該多晶硅材料34的垂直區34’和氮化硅層32的垂直部分32’。
其次，對待形成用于DRAM單元的場效應晶體管的有源區界定輪廓。更具體地說，在圖1C中示出的結構的表面上淀積光致抗蝕劑層40，使用常規的光刻工藝進行構圖，在待形成STI的區域上具有窗口42(即，被構圖的掩模覆蓋該有源區)。對在光致抗蝕劑層40中的由窗口42暴露的結構的部分進行刻蝕，以形成淺槽隔離(STI)區43(圖1E)。首先，在該槽區43的硅壁部上生長未圖示的薄層熱生長二氧化硅。這里，通過對該結構進行高溫熱循環來生長該二氧化硅。例如，在此對該結構在1000℃或更高的溫度下進行約5至10分鐘的處理。要注意的是，在形成STI區43(圖1E)和在形成介質材料48(圖1F)的期間內，犧牲材料的一些部分(即，多晶硅34’和被已構圖的掩模40(圖1D)覆蓋的氮化硅保護層32)仍被配置在該存儲節點14、16的一部分上。這樣，在用于形成介質材料48的熱循環的期間內，在提供該電容器6的存儲節點(圖2)的摻雜多晶硅材料14、16上配置多晶硅34’和氮化硅保護層32的一些部分。這樣，在該高溫熱循環期間內，在該槽內的提供存儲節點的導電材料不與硅襯底接觸。在熱生長該薄的二氧化硅層之后，使用常規的技術在STI槽43上(圖1E)形成介質材料48、這里是TEOS，以便形成圖1F中示出的結構。
參照圖1G，通過諸如采用化學機械處理(CMP)除去TEOS 48的上部來對圖1F中示出的結構的上表面進行平面化處理。但是，要注意，犧牲材料(即，氮化硅襯墊32和多晶硅34’)的上部穿過該TEOS的剩下的部分露出。即，如圖1G中示出的那樣，暴露犧牲材料(即，氮化硅襯墊32和多晶硅34’)。
其次，參照圖1H，對圖1G中示出的結構的上表面進行刻蝕工藝，該工藝有選擇地除去犧牲材料(即，被暴露的氮化硅襯墊32和多晶硅34’)。這里，該刻蝕工藝使用化學下流刻蝕(CDE)來除去犧牲材料的多晶硅34’部分的被暴露的部分。使用反應離子刻蝕或濕法刻蝕(例如，熱磷酸)來除去犧牲材料的被暴露的氮化硅32的部分，由此在該槽12(圖1A)的上部形成預定的體積的缺口44(圖1H)，該缺口44與(這里為鄰近于)該深槽12的硅的側壁部分22(圖1A和1H)對準。
參照圖1I，在圖1H中示出的結構的表面上淀積例如摻雜或非摻雜的非晶硅或多晶硅的層50。如圖1I中示出的那樣，以被選擇的預定的厚度淀積該層50，以充填缺口44(圖1H)。使用化學機械工藝或反應離子刻蝕(RIE)對該結構的表面進行平面化處理，然后使用RIE來刻蝕該材料50，以形成如圖1J中示出的那樣的被配置在墊底氮化物層30的表面之下的凹槽或間隙52。其次，參照圖1K，在圖1J中示出的結構的表面上以這里為30nm的厚度淀積氮氧化硅層60。要注意，該層60的一部分如圖1K中示出的那樣充填該間隙52(圖1J)。然后，如圖1L中所示，通過刻蝕該過剩的氮氧化硅層60，對該表面進行平面化處理。然后，使用熱磷酸剝去墊底層26，由此生成圖1L中示出的結構。然后，以任何常規的方法對該結構進行處理，以形成在圖2中示出的DRAM單元3。
因此，要注意，在對該襯底內的有源區進行STI界定輪廓之前，在該半導體襯底的表面下的槽12的側壁部分上形成犧牲材料(即，氮化硅襯墊32和多晶材料34’(圖1G))。然后，使用STI對該晶體管的有源區界定輪廓，并包括在半導體襯底的表面上形成介質覆蓋材料(例如，氧化物或TEOS 48，圖1F)。再者，犧牲材料(即，氮化硅襯墊32和多晶材料34’，圖1G)從該半導體襯底的表面延伸到在該半導體襯底的表面下的襯底內并穿過該覆蓋材料48(圖1G)而露出，以暴露該犧牲材料(即，氮化硅襯墊32和多晶材料34’)的該部分。對該覆蓋材料48和該犧牲材料(即，襯墊32和材料34’)的被暴露的部分進行刻蝕，以便有選擇地除去犧牲材料32、34’，同時留下覆蓋材料48(圖1H)，該被除去的犧牲材料暴露被配置在半導體襯底的表面下的、待形成填埋帶7的該襯底的區域44。在形成填埋帶的半導體襯底的被暴露部分(即，缺口44)內設置被選擇的材料，這里是摻雜或非摻雜的多晶硅或非晶硅50(圖1J)。這樣，該犧牲材料32、34’(圖1G)提供了與該槽的側壁進行了預定的對準的標記或隔離層。在該STI工藝之后仍維持該標記或隔離層。這樣，在該STI工藝之后，有選擇地除去被暴露的犧牲材料32、34’，以便暴露待形成填埋帶7的該半導體襯底內的填埋區。這樣，不使用光刻和與該光刻相關的嚴格的對準要求，就能在形成STI之后，形成待形成填埋帶7的該半導體襯底內的區域。
應注意，如果使用非摻雜的多晶硅或非晶硅材料50，則在形成用于場效應晶體管的柵氧化層的期間內，在該存儲節點中的摻雜劑擴散進入并穿過該非摻雜的材料50，由此提供導電性的填埋帶。
現在參照圖3A至3N，示出一種形成DRAM單元的方法，該單元具有場效應晶體管，該晶體管帶有被埋入半導體襯底內的垂直柵溝道，并帶有通過填埋帶與槽電容器連接的源/漏區，如圖3N中示出的那樣。
這樣，參照圖3A，提供已在其中形成了深槽102的半導體襯底100，這里是P型摻雜硅。使用常規工藝在該槽102的下部附近形成的是N+摻雜區104。使用常規工藝在該深槽102中形成的是導電材料106，諸如摻雜多晶硅或非晶硅材料，以便提供用于DRAM單元的電容器的存儲節點(即，電容器電極)。利用沿該深槽102的下部配置的節點介質108和在該槽102的上部形成的介質柱環110將存儲節點106與硅襯底100分離開。該導電材料106的上部120a將提供用于DRAM單元的被填埋的柱環。要注意的是，在形成深槽102、節點介質108、介質柱環110和存儲節點106之前，也以任一常規方式提供墊底疊層122，該墊底疊層122具有下面的二氧化硅層126，這里其厚度例如為50A，和上面的氮化硅層124，這里其厚度為2000-3000A。
現在，參照圖3B，在圖3A中示出的結構的表面上淀積氮化硅層128，這里，該層128的厚度為3至5鈉米。其次，在該氮化硅層128上淀積多晶硅層130，這里，該層128的厚度為40鈉米。如將在下面會明白的那樣，氮化硅層128和多晶硅層130提供用于這里在使用STI對有源區界定輪廓之后的處理的犧牲材料，該STI將與圖3C-3F相聯系地被描述。
現在，參照圖3C，在圖3B中示出的結構的表面上淀積光致抗蝕劑層132，如圖3C中所示那樣進行構圖，以便覆蓋待形成該單元的晶體管的有源區，即，在用于對有源區界定輪廓的非有源的隔離區上形成窗口131。使用常規的刻蝕技術在該襯底10中形成淺槽136，以便生成圖3D中示出的結構。使用常規的工藝，用介質材料138，這里是TEOS，來充填該槽，由此生成圖3E中示出的結構。使用與圖1F和1G相聯系的上述的工藝對圖3F中示出的結構進行平面化處理，由此生成圖3F中示出的結構。要注意，犧牲材料(即，氮化硅層128和多晶硅層130)的上部被暴露，并如示出的那樣，穿過該介質材料138而露出。再者，還要注意，該犧牲材料被淀積在該槽100的側壁部分上(圖3A和3B)。
現在，參照圖3G，以與圖1H相聯系的上述的方式，有選擇地除去多晶硅層130(圖3F)的被暴露的部分，由此生成圖3G中示出的結構，其中，被除去的多晶硅材料130在該結構的上部留下間隙140。該間隙140保證了層150的厚度在氧化層126的表面上是均勻的。其次，使用各向同性或濕法刻蝕，這里是熱磷酸，對該氮化硅層的被暴露的部分進行刻蝕，生成圖3H中示出的結構。該刻蝕對氮化硅是選擇性的，不過多地刻蝕硅或二氧化硅。要注意，該刻蝕進入間隙140中(圖3G和3H)，并在墊底氮化層中形成距離為X的橫向的凹陷(從技術上講，是X減去3-5鈉米的氮化硅層128的厚度)。無論如何，該墊底氮化層134的壁142離槽102的側壁144預定的距離。要注意，該帶的高度是Y，這里是約400鈉米。
參照圖3I，用具有預定的厚度，這里例如，25鈉米，的介質層150，這里是二氧化硅或氮氧化硅，來覆蓋該結構的表面。要注意，該層150的淀積是共形的(conformal)，從墊底氮化層開始回刻、或開槽，不填滿在圖3H中示出的結構中形成的凹槽152。
現在，參照圖3J，使用對用于層150的材料，這里是二氧化硅或氮氧化硅，呈選擇性的各向同性或濕法刻蝕工藝，除去該層150的上部，以便生成圖3J中示出的結構。
其次，使用氫氟酸濕法刻蝕除去該二氧化硅層的被暴露的部分，該刻蝕工藝也除去用于STI的介質材料的上部，這樣就暴露硅襯底100的一部分160(圖3J)。使用RIE有選擇地除去硅的被暴露的部分160(圖3J)的一些被暴露的部分。該RIE不刻蝕氮化硅或二氧化硅(TEOS)，因此，該材料提供RIE掩模，以便對硅開出寬度X、離襯底100的上表面162為預定的深度D的凹槽。即，使用控制時間的RIE刻蝕對硅的表面164開出凹槽，該凹槽離襯底100的上表面162為預定的深度D，這里例如，D為200-500鈉米(nm)。為了以另一種方式來進行，在硅襯底100中形成具有垂直壁166的臺階，該壁166的高度為D，該垂直壁166與該槽的側壁144隔開所希望的距離X。如將要示出的那樣，該垂直壁166提供用于DRAM單元的場效應晶體管的柵溝道。也要注意，不使用光刻和與該光刻相關的嚴格的對準要求，就能在形成STI之后形成該垂直壁166。
現在，參照圖3K和3L，使用熱磷酸有選擇地除去氮化硅層124，使用包含刻蝕劑的氫氟酸除去在墊底氮化硅層124之下的二氧化硅層126，由此生成圖3L中示出的結構。
現在，參照圖3M，對硅襯底100的被暴露的表面部分162進行氧化，以形成常規的柵氧化層128。在該結構的表面上淀積摻雜多晶硅層180，以生成圖3M中示出的結構。然后，以任何常規的方式對該結構進行處理，以生成用于場效應晶體管210的柵電極200和源/漏區202、204。在圖3N中示出所得到的DRAM單元，該晶體管通過連接區、即填埋帶，導電性地連接到槽電容器上。
其它的實施例處在后附的權利要求的精神和范圍內。
權利要求
1.一種方法，其特征在于，包括在半導體襯底中形成側壁，該側壁延伸到該襯底的表面之下；在該側壁上形成犧牲材料；在該襯底的表面上形成覆蓋材料，該犧牲材料的一部分穿過該覆蓋材料而露出；以及有選擇地除去該犧牲材料，同時留下該覆蓋材料，以暴露配置在該半導體主體的表面之下的該半導體主體的區域。
2.一種方法，其特征在于，包括在半導體襯底中形成槽，被配置在該半導體襯底中的槽的側壁部分由該半導體襯底來提供；在該槽的側壁部分上形成犧牲材料，該犧牲材料從該半導體襯底的表面延伸到在該半導體襯底的表面下的襯底內；在該半導體襯底的表面上形成覆蓋材料，該犧牲材料的一部分穿過該覆蓋材料而露出，以暴露該犧牲材料的該部分；以及對該覆蓋材料和該犧牲材料的暴露部分進行刻蝕，以便有選擇地除去該犧牲材料，同時，留下該覆蓋材料，該被除去的犧牲材料暴露第2區的該側壁部分。
3.如權利要求2中所述的方法，其特征在于，包括對該襯底的被選擇的部分內的有源區界定輪廓，包括在該半導體襯底的非有源區上提供介質材料作為覆蓋材料，該有源區被第2種不同的材料所覆蓋；其中，該犧牲材料的有選擇的除去暴露該槽的該側壁部分，該被暴露的側壁部分起到表示該側壁的位置的標記的作用；以及使刻蝕劑與覆蓋該有源區和非有源區的不同的材料接觸，該刻蝕有選擇地除去該第2材料的一些部分，暴露鄰近于該槽的該側壁的有源區的下面部分，以暴露填埋帶區；在該被暴露的填埋帶區中設置一種材料。
4.如權利要求2中所述的方法，其特征在于，包括對該襯底的被選擇的部分內的有源區界定輪廓，包括在該半導體襯底的非有源區上提供覆蓋介質材料，該有源區被第2種不同的材料所覆蓋，該犧牲材料的有選擇的除去暴露該槽的該側壁，該被暴露的側壁部分起到表示該側壁的位置的標記的作用；使刻蝕劑與覆蓋該有源區和非有源區的不同的材料接觸，該刻蝕有選擇地除去該第2材料的一些部分，以暴露與該槽的側壁橫向地隔開被選擇的距離的該有源區的下面的部分；對該被暴露的有源區進行各向異性刻蝕，以提供與該側壁橫向地隔開被選擇的距離的垂直表面；以及在該有源區中形成具有沿該垂直壁的柵溝道的場效應晶體管。
5.一種用于形成半導體襯底的第1區的方法，該第1區被配置在該襯底的表面下，該第1區與第2區對準，該第2區的一部分被配置在該半導體襯底內且在該半導體襯底的表面下，其特征在于，包括在該半導體襯底內形成第2區，該第2區具有由該半導體襯底提供的側壁部分；在該第2區的側壁部分上形成犧牲材料，該犧牲材料從該半導體襯底的表面延伸到在該半導體襯底的表面下的襯底內；在該半導體襯底的表面上形成覆蓋材料，一部分犧牲材料穿過該覆蓋材料而露出，以暴露該犧牲材料的該部分；對該覆蓋材料和該犧牲材料的被暴露部分進行刻蝕，以便從側壁部分有選擇地除去該犧牲材料，同時，留下該覆蓋材料，該被除去的犧牲材料暴露第2區的側壁部分；以及使用第2區的暴露部分作為表示第2區的側壁的位置的標記，在該半導體襯底內形成第1區。
6.一種用于提供半導體襯底的第1區內的被選擇的材料的方法，該第1區被配置在該襯底的表面下，該第1區與第2區對準，該第2區的一部分被配置在該半導體襯底內且在該半導體襯底的表面下，其特征在于，包括在該半導體襯底內形成第2區，該第2區具有由該半導體襯底提供的側壁部分；在該第2區的側壁部分上形成犧牲材料，該犧牲材料從該半導體襯底的表面延伸到在該半導體襯底的表面下的襯底內；在該半導體襯底的表面上形成覆蓋材料，一部分犧牲材料穿過該覆蓋材料而露出，以暴露該犧牲材料的該部分；對該覆蓋材料和該犧牲材料的被暴露部分進行刻蝕，以便有選擇地除去該犧牲材料，同時，留下該覆蓋材料，該被除去的犧牲材料暴露被配置在半導體襯底的表面下的該襯底的第1區；以及在該半導體的被暴露的部分內設置該被選擇的材料。
7.一種用于提供半導體襯底的第1區內的被選擇的材料的方法，該第1區被配置在該襯底的表面下，并與槽的側壁部分接觸，該槽被配置在該半導體襯底內且在該半導體襯底的表面下，其特征在于，包括在該半導體襯底內形成槽，該槽的側壁部分由該半導體襯底提供；在該槽的側壁部分上形成犧牲材料，該犧牲材料從該半導體襯底的表面延伸到在該半導體襯底的表面下的襯底內；在該半導體襯底的表面上形成覆蓋材料，一部分犧牲材料穿過該覆蓋材料而露出，以暴露該犧牲材料的該部分；對該覆蓋材料和該犧牲材料的被暴露部分進行刻蝕，以便有選擇地除去該犧牲材料，同時，留下該覆蓋材料，該被除去的犧牲材料暴露被配置在半導體襯底的表面下的該襯底的第1區；以及在該半導體的被暴露的部分內設置該被選擇的材料。
8.一種在半導體襯底內形成動態隨機存取存儲器單元的方法，該單元在該半導體襯底的有源區中具有晶體管，該晶體管通過連接區導電性地連接到存儲電容器上，其特征在于，包括在該半導體襯底中的槽的下部形成用于電容器的電極；在該槽的側壁部分上形成犧牲材料，該犧牲材料從該半導體襯底的表面延伸到在該半導體襯底的表面下的襯底內；對該晶體管的有源區界定輪廓，包括在該半導體襯底的表面上形成覆蓋材料，一部分犧牲材料穿過該覆蓋材料而露出，以暴露該犧牲材料的該部分；對該覆蓋材料和該犧牲材料的被暴露部分進行刻蝕，以便有選擇地除去該犧牲材料，同時，留下該覆蓋材料，該被除去的犧牲材料暴露配置在該襯底的表面下的半導體襯底的第1區；以及在該半導體襯底的被暴露部分內設置該被選擇的材料。
9.如權利要求8中所述的方法，其特征在于對該有源區界定輪廓的步驟包括對該襯底進行至少1000℃的溫度下的處理。
10.如權利要求9中所述的方法，其特征在于對該有源區界定輪廓的步驟包括對該襯底進行該溫度下的至少2分鐘的時間期間的處理。
11.如權利要求8中所述的方法，其特征在于，包括在對該有源區界定輪廓之前在該導電材料上和在該槽的上部形成保護層；在對該有源區界定輪廓之后除去保護層的部分以重新暴露該槽的上部；以及形成連接區，該連接區與重新暴露的該槽的上部接觸。
12.如權利要求11中所述的方法，其特征在于，包括在對該有源區界定輪廓之前在該保護層上形成犧牲材料；以及其中，該有源區界定輪廓包括在該襯底的表面部分內形成淺槽，該淺槽被形成在該電容器的一部分上，該淺槽被禁止形成在該電容器的另一部分上，該犧牲材料被配置在該電容器的該另一部分上；以及其中，在該有源區界定輪廓之后，該填埋帶形成包括除去該犧牲材料以提供一個缺口；以及在該缺口中形成該填埋帶。
13.一種用于在半導體襯底內形成動態隨機存取存儲單元的方法，該單元具有通過連接區導電性地連接到存儲電容器上的場效應晶體管的源/漏區，其特征在于，包括在該半導體襯底中的槽的下部形成用于電容器的電極；在該槽的第1上部的側壁上以預定的厚度形成犧牲材料，并在鄰近于該犧牲材料的槽的第2上部內形成第2材料；有選擇地除去該犧牲材料，以便在該槽的上部形成與該槽的側壁對準的預定體積的缺口；用第3材料來充填該缺口，以便提供連接區；以及將該被摻雜的硅中的摻雜劑通過連接區擴散到該場效應晶體管的源/漏區內。
14.一種用于在硅襯底內形成動態隨機存取存儲單元的方法，該單元具有通過連接區導電性地連接到存儲電容器上的場效應晶體管的源/漏區，其特征在于，包括在該硅襯底內的槽的下部形成用于該電容器的摻雜硅材料電極；用保護層對該槽的上部的側壁進行襯墊；在該槽的第1上部的被襯墊的側壁上以預定的厚度形成犧牲材料，并在鄰近于該犧牲材料的槽的第2上部內形成第2材料；在硅襯底內形成用于該單元的隔離槽；對隔離槽的側壁進行氧化；用介質材料充填該隔離槽；有選擇地除去該犧牲材料，以便在該槽的上部形成與該槽的側壁對準的預定體積的缺口；有選擇地除去該保護層，以便暴露該摻雜硅材料；用硅來充填該缺口，以便提供該連接區；以及將該被摻雜的硅材料中的摻雜劑通過硅連接區擴散到該場效應晶體管的源/漏區內。
15.如權利要求14中所述的方法，其特征在于該保護層的材料是氮化硅。
16.如權利要求15中所述的方法，其特征在于該犧牲層是硅。
17.如權利要求16中所述的方法，其特征在于該介質材料包括二氧化硅。
18.如權利要求14中所述的方法，其特征在于，包括在形成該硅襯底內的槽之前在該襯底上形成墊底層，其中，用介質充填該隔離槽的步驟包括在該墊底層上淀積該介質，該介質的一部分充填該槽，并延伸到該槽上；以及對該被淀積的介質進行對于該墊底層的表面的平面化處理。
19.如權利要求18中所述的方法，其特征在于該保護層是氮化硅。
20.如權利要求19中所述的方法，其特征在于該犧牲層是硅。
21.如權利要求20中所述的方法，其特征在于該介質材料包括二氧化硅。
22.一種用于在硅襯底內形成動態隨機存取存儲單元的方法，該單元具有通過連接區導電性地連接到存儲電容器上的場效應晶體管的源/漏區，其特征在于，包括在該硅襯底內的槽的下部形成用于該電容器的摻雜硅材料電極；在硅襯底內形成用于該單元的隔離槽；對隔離槽的側壁進行氧化；用介質材料充填該隔離槽；其后形成連接區；以及將該被摻雜的硅中的摻雜劑通過硅連接區擴散到該場效應晶體管的源/漏區內。
23.如權利要求22中所述的方法，其特征在于，包括用保護層對該槽的上部的側壁進行襯墊的步驟；在該槽的第1上部的被襯墊的側壁上以預定的厚度形成犧牲材料，并在鄰近于該犧牲材料的槽的第2上部內形成第2材料；在硅襯底內形成用于該單元的隔離槽；對隔離槽的側壁進行氧化；用介質材料充填該隔離槽；有選擇地除去該犧牲材料，以便在該槽的上部形成與該槽的側壁對準的預定體積的缺口；有選擇地除去該保護層，以便暴露該摻雜硅材料；以及用硅來充填該缺口，以便提供該連接區。
24.如權利要求23中所述的方法，其特征在于該保護層是氮化硅。
25.如權利要求24中所述的方法，其特征在于該犧牲層是硅。
26.如權利要求25中所述的方法，其特征在于該介質材料包括二氧化硅。
27.如權利要求22中所述的方法，其特征在于，包括在形成該硅襯底內的槽之前在該襯底上形成墊底層，其中，用介質充填該隔離槽的步驟包括在該墊底層上淀積該介質，該介質的一部分充填該槽，并延伸到該槽上；以及對該被淀積的介質進行對于該墊底層的表面的平面化處理。
28.如權利要求27中所述的方法，其特征在于該保護層是氮化硅。
29.如權利要求28中所述的方法，其特征在于該犧牲層是硅。
30.如權利要求29中所述的方法，其特征在于該介質材料包括二氧化硅。
31.一種用于在硅襯底內形成動態隨機存取存儲單元的方法，該單元具有通過連接區導電性地連接到存儲電容器上的場效應晶體管的源/漏區，其特征在于，包括在該硅襯底內的槽的下部形成用于該電容器的摻雜硅材料電極；用保護層對該槽的上部的側壁進行襯墊；在該槽的第1上部的被襯墊的側壁上以預定的厚度形成犧牲材料，并在鄰近于該犧牲材料的槽的第2上部內形成第2材料；在硅襯底內形成用于該單元的隔離槽；對隔離槽的側壁進行氧化；用介質材料充填該隔離槽；有選擇地除去該犧牲材料，以便在該槽的上部形成與該槽的側壁對準的預定體積的缺口；有選擇地除去該保護層，以便暴露該摻雜硅材料；用硅來充填該缺口，以便提供該連接區；對充填缺口的硅的上部進行回刻(etchback)，以便在該充填缺口的硅中提供缺口；以及用第2介質材料在該充填缺口的硅中充填該缺口。
32.如權利要求31中所述的方法，其特征在于，包括下述步驟除去第2介質材料的上部和暴露該硅襯底的上表面；在硅的被暴露的表面上生長柵氧化層；以及在柵氧化層上形成用于該場效應晶體管的柵電極。
33.如權利要求32中所述的方法，其特征在于該保護層是氮化硅。
34.如權利要求33中所述的方法，其特征在于該犧牲層是硅。
35.如權利要求34中所述的方法，其特征在于首先提到的介質材料包括二氧化硅。
36.如權利要求34中所述的方法，其特征在于第2介質材料包括氮氧化硅。
37.一種用于在硅襯底內形成動態隨機存取存儲單元的方法，該單元具有通過連接區導電性地連接到存儲電容器上的場效應晶體管的源/漏區，該方法的特征在于，包括在該硅襯底內的槽的下部形成用于該電容器的摻雜硅材料電極，該摻雜硅材料的一部分與硅槽側壁接觸，以便提供連接區；用保護層對該槽的上部的側壁進行襯墊；在該槽的第1上部的被襯墊的側壁上以預定的厚度形成犧牲材料，并在鄰近于該犧牲材料的槽的第2上部內形成第2材料；在硅襯底內形成用于該單元的隔離槽；有選擇地除去該犧牲材料，以便在該槽的上部形成與該槽的側壁對準的預定體積的缺口，以便暴露該保護層；有選擇地除去該保護層，以便在該連接區上暴露該摻雜硅材料和該槽的硅側壁的上部；用非硅材料充填該缺口，以便在該連接區上提供沿該槽的硅側壁的上部的材料；有選擇地對鄰近于非硅材料的硅的上部進行回刻，該非硅材料保護該摻雜硅，使之不受有選擇的刻蝕；在被刻蝕的硅側壁上生長柵氧化層；以及在柵氧化層上形成用于該場效應晶體管的柵電極，該晶體管具有沿該有選擇地被刻蝕的硅的側壁的柵溝道。
38.如權利要求37中所述的方法，其特征在于該保護層是氮化硅。
39.如權利要求38中所述的方法，其特征在于該犧牲層是硅。
40.如權利要求39中所述的方法，其特征在于該非硅材料包括氮氧化物。
全文摘要
一種在半導體襯底內形成動態隨機存取存儲單元的方法。該單元在半導體襯底的有源區中具有通過填埋帶或連接區導電性地連接到存儲電容器上的晶體管。該方法包括在該半導體襯底中的槽的下部形成用于電容器的電極。該方法的應用包括形成導電性地連接電容器與晶體管用的填埋帶和形成該單元的晶體管用的垂直柵溝道。
文檔編號H01L27/108GK1264170SQ0010228
公開日2000年8月23日 申請日期2000年2月18日 優先權日1999年2月18日
發明者U·格呂寧 申請人:因芬尼昂技術北美公司