DE10331528A1 - DRAM semiconductor memory cell and method for its production - Google Patents

DRAM semiconductor memory cell and method for its production Download PDF

Info

Publication number
DE10331528A1
DE10331528A1 DE10331528A DE10331528A DE10331528A1 DE 10331528 A1 DE10331528 A1 DE 10331528A1 DE 10331528 A DE10331528 A DE 10331528A DE 10331528 A DE10331528 A DE 10331528A DE 10331528 A1 DE10331528 A1 DE 10331528A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
nanoelement
trench
insulating layer
memory cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE10331528A
Other languages
German (de)
Inventor
Helmut Dr. Tews
Franz Dr. Kreupl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Priority to DE10331528A priority Critical patent/DE10331528A1/en
Priority to PCT/EP2004/051284 priority patent/WO2005008770A1/en
Publication of DE10331528A1 publication Critical patent/DE10331528A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/0657Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body
    • H01L29/0665Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body the shape of the body defining a nanostructure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C13/00Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
    • G11C13/0002Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements
    • G11C13/0021Auxiliary circuits
    • G11C13/0033Disturbance prevention or evaluation; Refreshing of disturbed memory data
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C13/00Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
    • G11C13/02Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using elements whose operation depends upon chemical change
    • G11C13/025Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using elements whose operation depends upon chemical change using fullerenes, e.g. C60, or nanotubes, e.g. carbon or silicon nanotubes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/0657Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body
    • H01L29/0665Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body the shape of the body defining a nanostructure
    • H01L29/0669Nanowires or nanotubes
    • H01L29/0673Nanowires or nanotubes oriented parallel to a substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/0657Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body
    • H01L29/0665Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body the shape of the body defining a nanostructure
    • H01L29/0669Nanowires or nanotubes
    • H01L29/0676Nanowires or nanotubes oriented perpendicular or at an angle to a substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/775Field effect transistors with one dimensional charge carrier gas channel, e.g. quantum wire FET
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/01Manufacture or treatment
    • H10B12/02Manufacture or treatment for one transistor one-capacitor [1T-1C] memory cells
    • H10B12/03Making the capacitor or connections thereto
    • H10B12/038Making the capacitor or connections thereto the capacitor being in a trench in the substrate
    • H10B12/0383Making the capacitor or connections thereto the capacitor being in a trench in the substrate wherein the transistor is vertical
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/30DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
    • H10B12/39DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells the capacitor and the transistor being in a same trench
    • H10B12/395DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells the capacitor and the transistor being in a same trench the transistor being vertical
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/01Manufacture or treatment
    • H10B12/02Manufacture or treatment for one transistor one-capacitor [1T-1C] memory cells
    • H10B12/03Making the capacitor or connections thereto
    • H10B12/038Making the capacitor or connections thereto the capacitor being in a trench in the substrate
    • H10B12/0385Making a connection between the transistor and the capacitor, e.g. buried strap
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/01Manufacture or treatment
    • H10B12/02Manufacture or treatment for one transistor one-capacitor [1T-1C] memory cells
    • H10B12/05Making the transistor
    • H10B12/053Making the transistor the transistor being at least partially in a trench in the substrate

Abstract

Die Erfindung betrifft eine DRAM-Halbleiterspeicherzelle sowie ein Verfahren zu deren Herstellung, wobei in einem Substrat (100) ein Grabenkondensator (160) mit einem Graben (ET), einem Kondensatordielektrikum (161) und einer Grabenfüllschicht (162) ausgebildet ist. An der Oberfläche der Grabenfüllschicht (162) befindet sich zur Realisierung eines Auswahltransistors (AT) ein Nanoelement (NE), an dessen Seitenwänden ein Gatedielektrikum (GD) ausgebildet ist. Im mittleren Bereich des Nanoelements (NE) befindet sich zum Ansteuern des Auswahltransistors (AT) eine Steuerschicht (G) auf dem Gatedielektrikum (GD), wobei ein oberer Bereich des Nanoelements (NE) über eine Anschlussschicht (S) elektrisch verbunden ist. Auf diese Weise erhält man eine flächenoptimierte und hochintegrationsfähige DRAM-Halbleiterspeicherzelle bei vereinfachtem Prozessablauf.The invention relates to a DRAM semiconductor memory cell and to a method for the production thereof, wherein a trench capacitor (160) with a trench (ET), a capacitor dielectric (161) and a trench fill layer (162) is formed in a substrate (100). For the realization of a selection transistor (AT), a nanoelement (NE), on whose side walls a gate dielectric (GD) is formed, is located on the surface of the trench filling layer (162). In the central region of the nanoelement (NE) is for controlling the selection transistor (AT) a control layer (G) on the gate dielectric (GD), wherein an upper portion of the nano-element (NE) via a connection layer (S) is electrically connected. In this way, one obtains a surface-optimized and highly integrated DRAM semiconductor memory cell with a simplified process flow.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine DRAM-Halbleiterspeicherzelle sowie ein Verfahren zu deren Herstellung und insbesondere auf eine flächenoptimierte DRAM-Halbleiterspeicherzelle mit Grabenkondensator sowie ein zugehöriges Herstellungsverfahren.The The present invention relates to a DRAM semiconductor memory cell and a process for their preparation and in particular to a surface-optimized DRAM semiconductor memory cell with trench capacitor and an associated manufacturing method.

DRAM-Halbleiterspeicherzellen werden insbesondere zur Realisierung von dynamischen Speichern bzw. sogenannten DRAMs (Dynamic Random Access Memory) verwendet.DRAM semiconductor memory cell be especially for the realization of dynamic storage or so-called DRAMs (Dynamic Random Access Memory).

1 zeigt eine herkömmliche DRAM-Halbleiterspeicherzelle mit Grabenkondensator, wie sie beispielsweise aus der Druckschrift US 5,945,704 bekannt ist. Eine derartige DRAM-Halbleiterspeicherzelle besteht im Wesentlichen aus einem Grabenkondensator 160, der in einem Substrat 100 ausgebildet ist. Das Substrat ist beispielsweise mit p-Dotierstoffen wie z.B. Bor (B) leicht dotiert. Ein Graben wird üblicherweise mit einer dünnen dielektrischen Isolationsschicht 161 belegt und mit Polysilizium 162 gefüllt, welches mit beispielsweise Arsen (As) oder Phosphor (P) stark n+-dotiert ist. Eine mit beispielsweise Arsen (As) dotierte vergrabene Platte 163 befindet sich im Substrat 100 an einem unteren Bereich des Grabens. Üblicherweise wird das Arsen (As) bzw. der Dotierstoff von einer Dotierstoffquelle wie z.B. einem Arsensilikatglas ASG, welches an den Seitenwänden des Grabens ausgebildet wird, in das Siliziumsubstrat 100 diffundiert. Das Polysilizium 162 und die vergrabene Platte 163 dienen hierbei als Elektroden des Kondensators, wobei eine dielektrische Schicht bzw. ein Kondensatordielektrikum 161 die Elektroden des Kondensators trennt. 1 shows a conventional DRAM semiconductor memory cell with trench capacitor, as for example from the document US 5,945,704 is known. Such a DRAM semiconductor memory cell essentially consists of a trench capacitor 160 that in a substrate 100 is trained. For example, the substrate is lightly doped with p-type dopants such as boron (B). A trench is usually made with a thin dielectric insulation layer 161 occupied and with polysilicon 162 filled with, for example, arsenic (As) or phosphorus (P) strongly n + -doped. A buried plate doped with, for example, arsenic (As) 163 is located in the substrate 100 at a lower portion of the trench. Usually, the arsenic (As) or the dopant from a dopant source such as an arsenic silicate glass ASG, which is formed on the side walls of the trench, in the silicon substrate 100 diffused. The polysilicon 162 and the buried plate 163 serve as electrodes of the capacitor, wherein a dielectric layer or a capacitor dielectric 161 the electrodes of the capacitor separates.

Die DRAM-Halbleiterspeicherzelle gemäß 1 besitzt darüber hinaus einen als Feldeffekttransistor realisierten Auswahltransistor AT. Der Transistor AT besitzt ein auf einem Gatedielektrikum GD ausgebildetes Gate G und Diffusionsgebiete, wie beispielsweise ein Sourcegebiet S und ein Draingebiet D. Die Diffusionsgebiete, die durch einen Kanal CH voneinander beabstandet sind, werden üblicherweise durch Implantation von Dotierstoffen, wie z.B. Phosphor (P), ausgebildet. Ein Kontakt-Diffusionsgebiet bzw. Buried Strap BS verbindet hierbei den Grabenkondensator 160 mit dem Transistor AT bzw. mit dessen Draingebiet D.The DRAM semiconductor memory cell according to 1 moreover has a selection transistor AT implemented as a field-effect transistor. The transistor AT has a gate G formed on a gate dielectric GD and diffusion regions such as a source region S and a drain region D. The diffusion regions spaced apart by a channel CH are usually formed by implantation of dopants such as phosphorus (P). , educated. A contact diffusion region or buried strap BS in this case connects the trench capacitor 160 with the transistor AT or with its drainage area D.

Ein Isolationskragen bzw. Collar C wird an einem oberen Abschnitt bzw. oberen Bereich des Grabens ausgebildet. Der Isolationskragen C verhindert hierbei einen Leckstrom durch einen vertikalen parasitären Transistor vom Kontakt-Diffusionsgebiet BS zur vergrabenen Platte 163. Ein derartiger Leckstrom ist insbesondere in Speicherschaltungen unerwünscht, da er die Ladehaltungszeit bzw. Retentionszeit einer Halbleiterspeicherzelle verringert.An isolation collar C is formed at an upper portion of the trench. The insulation collar C prevents leakage current through a vertical parasitic transistor from the contact diffusion region BS to the buried plate 163 , Such a leakage current is undesirable, particularly in memory circuits, since it reduces the charge retention time or retention time of a semiconductor memory cell.

Gemäß 1 besitzt die herkömmliche Halbleiterspeicherzelle mit Grabenkondensator ferner eine vergrabene Wanne bzw. Schicht 170, wobei die Spitzenkonzentration der Dotierstoffe in der vergrabenen n-Wanne in etwa am unteren Ende des Isolationskragens C liegt. Die vergrabene Wanne bzw. Schicht 170 dient im Wesentlichen einer Verbindung der vergrabenen Platten 163 von einer Vielzahl von benachbarten DRAM-Halbleiterspeicherzellen bzw. Grabenkondensatoren 160 im Halbleitersubstrat 100.According to 1 The conventional trench capacitor semiconductor memory cell further has a buried well 170 , wherein the peak concentration of the dopants in the buried n-well is approximately at the lower end of the insulating collar C. The buried tub or layer 170 essentially serves to connect the buried plates 163 of a plurality of adjacent DRAM semiconductor memory cells and trench capacitors, respectively 160 in the semiconductor substrate 100 ,

Eine Aktivierung des Auswahltransistors AT durch Anlegen einer geeigneten Spannung an das Gate G ermöglicht im Wesentlichen einen Zugriff auf den Grabenkondensator 160, wobei üblicherweise das Gate 112 mit einer Wortleitung WL und das Source-Diffusionsgebiet S mit einer Bitleitung BL im DRAM-Feld verbunden ist. Die Bitleitung BL ist hierbei vom Substrat 100 durch eine dielektrische Isolierschicht I getrennt und über einen Kontakt K mit dem Sourcegebiet S elektrisch verbunden.Activation of the selection transistor AT by applying a suitable voltage to the gate G essentially allows access to the trench capacitor 160 , where usually the gate 112 is connected to a word line WL and the source diffusion region S is connected to a bit line BL in the DRAM array. The bit line BL is hereby from the substrate 100 separated by a dielectric insulating layer I and electrically connected via a contact K with the source region S.

Ferner wird zur Isolierung einer jeweiligen Halbleiterspeicherzelle mit zugehörigem Grabenkondensator von angrenzenden Zellen eine flache Grabenisolation STI (Shallow Trench Isolation) an der Oberfläche des Halbleitersubstrats 100 ausgebildet. Gemäß 1 kann beispielsweise die Wortleitung WL oberhalb des Grabens und durch die flache Grabenisolation STI isoliert ausgebildet werden, wodurch man eine sogenannte gefaltete Bitleitungs-Architektur erhält.Furthermore, to isolate a respective semiconductor memory cell with associated trench capacitor from adjacent cells, a shallow trench isolation STI (Shallow Trench Isolation) is applied to the surface of the semiconductor substrate 100 educated. According to 1 For example, the word line WL may be formed above the trench and insulated by the shallow trench isolation STI, thereby obtaining a so-called folded bit line architecture.

2 zeigt ein vereinfachtes Ersatzschaltbild der DRAM-Halbleiterspeicherzelle gemäß 1, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und auf eine wiederholte Beschreibung nachfolgend verzichtet wird. 2 shows a simplified equivalent circuit diagram of the DRAM semiconductor memory cell according to 1 , wherein like reference numerals denote like elements and a repeated description is omitted below.

Diese herkömmliche DRAM-Halbleiterspeicherzelle weist jedoch eine Vielzahl von Nachteilen auf. Einerseits benötigen die für den Grabenkondensator verwendeten Prozessschritte und Materialien eine außerordentlich hohe Temperaturstabilität, da der Grabenkondensator vor der flachen Grabenisolation STI ausgebildet werden muss, welche wiederum durch einen Hochtemperaturprozess realisiert wird. Die Verwendung von verbesserten neuen Materialien im Grabenkondensator, wie z.B. das Dielektrikum oder die Elektrodenmaterialien, ist daher stark beschränkt oder nicht möglich. Ferner stellt insbesondere das Verfahren zur Herstellung des Isolationskragens bzw. Collars ein sehr kompliziertes Herstellungsverfahren dar, da der Isolationskragen ziemlich dick, d.h. ca. 30 Nanometer innerhalb der Gräben ausgebildet werden muss, die einen zunehmend kleineren Durchmesser aufweisen. Die zunehmend kleineren Durchmesser begrenzen jedoch die Grabenherstellung während beispielsweise einem reaktiven Trockenätzverfahren. Der zusätzliche Isolationskragen verringert demzufolge den Grabendurchmesser auf sehr kleine Öffnungen, wodurch sich wiederum sehr hohe ohmsche Serienwiderstände zwischen dem Grabenkondensator und dem Auswahltransistor bzw. dem Kontakt-Diffusionsgebiet BS ergeben.However, this conventional DRAM semiconductor memory cell has a variety of disadvantages. On the one hand, the process steps and materials used for the trench capacitor require an extremely high temperature stability, since the trench capacitor must be formed before the shallow trench isolation STI, which in turn is realized by a high-temperature process. The use of improved new materials in the trench capacitor, such as the dielectric or the electrode materials, is therefore very limited or not possible. Furthermore, in particular, the process for producing the isolation collar or Collars is a very complicated manufacturing process, since the insulation collar must be made rather thick, ie about 30 nanometers inside the trenches, which becomes increasingly small have smaller diameter. However, the increasingly smaller diameters limit trenching during, for example, a reactive dry etch process. The additional insulation collar consequently reduces the trench diameter to very small openings, which in turn results in very high ohmic series resistances between the trench capacitor and the selection transistor or the contact diffusion region BS.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde eine DRAM-Halbleiterspeicherzelle sowie ein zugehöriges Herstellungsverfahren zu schaffen, welches bei einfacher Herstellung eine weitergehende Integration und Flächenoptimierung ermöglicht.Of the The invention is therefore based on the object of a DRAM semiconductor memory cell and an associated To provide a manufacturing process, which in simple production enables further integration and area optimization.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe hinsichtlich der DRAM-Halbleiterspeicherzelle durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens durch die Maßnahmen des Patentanspruchs 9 gelöst.According to the invention this Task with respect to the DRAM semiconductor memory cell by the features of claim 1 and in terms of the method through the measures of claim 9 solved.

Insbesondere durch die Verwendung eines in einem Substrat ausgebildeten Grabens mit einem bis zur Substratoberfläche reichenden Kondensator-Dielektrikum und einer elektrisch leitenden Grabenfüllschicht, die den Graben bis zur Substratoberfläche auffüllt, einer ersten Isolierschicht, die an der Substratoberfläche ausgebildet ist und eine Öffnung zur Grabenfüllschicht aufweist, einem Nanoelement, das in der Öffnung auf der Grabenfüllschicht ausgebildet ist und über die erste Isolierschicht hinausragt, einem an den hinausragenden Seitenwänden des Nanoelements ausgebildeten Gatedielektrikum, einer auf dem Gatedielektrikum ausgebildeten Steuerschicht und einer elektrisch leitenden Anschlussschicht zum Anschließen eines oberen Bereichs des Nanoelements kann eine zur Verfügung stehende Baustein-Fläche wesentlich besser genutzt werden, wodurch sich erhöhte Integrationsdichten ergeben.Especially by the use of a trench formed in a substrate with one to the substrate surface reaching capacitor dielectric and an electrically conductive trench filling, which fills the trench up to the substrate surface, a first insulating layer, at the substrate surface is formed and an opening to trench filling having a nanoelement in the opening on the trench filling layer is educated and over the first insulating layer protrudes, one on the protruding sidewalls of the nanoelement formed gate dielectric, one on the gate dielectric formed control layer and an electrically conductive connection layer to connect An upper area of the nanoelement may have an available building block area substantially be better utilized, resulting in increased integration densities.

Insbesondere werden nunmehr jedoch keine flachen Grabenisolationen zum Isolieren von benachbarten DRAM-Halbleiterspeicherzellen benötigt, wobei ferner der aufwändige Prozess zur Herstellung des Isolationskragens entfällt. Neben der Flächenoptimierung ergeben sich dadurch verbesserte Grabenkapazitäten und somit Ladungshaltezeiten bei vereinfachten Herstellungsprozessen.Especially Now, however, shallow trench isolations do not become insulated required by adjacent DRAM semiconductor memory cells, wherein Furthermore, the elaborate Process for the production of the insulation collar deleted. Next the area optimization This results in improved trench capacities and thus charge retention times in simplified manufacturing processes.

Vorzugsweise weist das Nanoelement einen Einkristall-Nanodraht auf, wodurch sich ein Auswahltransistor besonders einfach und platzsparend realisieren lässt.Preferably the nanoelement has a single crystal nanowire, resulting in realize a selection transistor very simple and space-saving leaves.

Zwischen dem Nanoelement und der Grabenfüllschicht ist vorzugsweise eine Nanoelement-Keimschicht bestehend aus Gold oder einem silizierfähigen Material ausgebildet, wodurch man hervorragende Anschlusswiderstände und Leitfähigkeits-Eigenschaften selbstjustierend erhält.Between the nanoelement and the trench filling layer is preferably a nanoelement seed layer consisting of gold or a silicable one Material formed, which gives excellent connection resistance and Conductive properties self-adjusting receives.

Hinsichtlich des Verfahrens wird vorzugsweise zunächst ein Graben in einem Substrat ausgebildet, welches zumindest eine erste Isolierschicht an seiner Oberfläche aufweist, anschließend wird ein Kondensatordielektrikum an der Grabenoberfläche sowie eine elektrisch leitende Grabenfüllschicht an der Oberfläche des Kondensatordieletrikums zum Auffüllen des Grabens ausgebildet und anschließend das Nanoelement an der Oberfläche der Grabenfüllschicht derart ausgebildet, dass es über die erste Isolierschicht hinaus ragt. Zur Realisierung des Auswahltransistors mittels des Nanoelements werden anschließend ein Gatedielektrikum an den über die erste Isolierschicht hinausragenden Seitenwänden des Nanoelements und eine darüber liegende Steuerschicht zumindest im mittleren Bereich des Nanoelements ausgebildet und zur Realisierung eines Anschlusses eine Anschlussschicht in einem oberen Bereich des Nanoelements ausgebildet. Auf diese Weise können erstmals neuartige Materialien in einem temperaturschonenden Verfahren zum Einsatz kommen, wobei darüber hinaus insbesondere das Verfahren zur Herstellung des Grabenkondensators wesentlich vereinfacht ist.Regarding of the method is preferably first a trench in a substrate formed, which at least a first insulating layer on its surface subsequently becomes a capacitor dielectric at the trench surface as well an electrically conductive trench filling layer on the surface of the Kondensatordieletrikums formed to fill the trench and then that Nanoelement on the surface the trench filling layer designed so that it over the first insulating layer protrudes. For the realization of the selection transistor By means of the nanoelement, a gate dielectric is then applied the over the first insulating layer protruding side walls of the nanoelement and a about that lying control layer at least in the middle region of the nanoelement designed and for the realization of a connection a connection layer formed in an upper region of the nanoelement. In this way can first novel materials in a temperature-saving process Be used, and above In addition, in particular, the process for producing the trench capacitor essential is simplified.

Vorzugsweise wird ein Steuerschicht-Graben unter Verwendung einer zweiten Maskenschicht bis zur Oberfläche der ersten Isolierschicht zum Freilegen eines mittleren und oberen Bereichs des Nanoelements ausgebildet, wodurch man besonders einfach eine Matrixstruktur für jeweilige Wort- und Bitleitungen zur Ansteuerung erhält. Preferably For example, a control layer trench is created using a second mask layer to the surface the first insulating layer for exposing a middle and upper Formed area of the nanoelement, which makes it particularly easy a matrix structure for receives respective word and bit lines for control.

Insbesondere die Anschlussschicht kann hierbei unter Verwendung eines sogenannten Damascene-Verfahrens mittels einer dritten Maskenschicht und daran ausgebildeter Spacer zur Realisierung einer benötigten Strukturfeinheit und -qualität realisiert werden.Especially the connection layer can in this case using a so-called Damascene method using a third mask layer and it trained spacer for the realization of a required structural fineness and quality realized become.

In den weiteren Ansprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gekennzeichnet.In the further claims Further advantageous embodiments of the invention are characterized.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.The Invention will now be described with reference to an embodiment with reference closer to the drawing described.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine vereinfachte Schnittansicht einer herkömmlichen DRAM-Halbleiterspeicherzelle; 1 a simplified sectional view of a conventional DRAM semiconductor memory cell;

2 ein Ersatzschaltbild der DRAM-Halbleiterspeicherzelle gemäß 1; und 2 an equivalent circuit of the DRAM half Ladder memory cell according to 1 ; and

3A bis 3K vereinfachte Schnittansichten sowie Draufsichten zur Veranschaulichung wesentlicher Verfahrensschritte bei der Herstellung einer erfindungsgemäßen DRAM-Halbleiterspeicherzelle. 3A to 3K simplified sectional views and plan views to illustrate essential process steps in the manufacture of a DRAM semiconductor memory cell according to the invention.

3A bis 3K zeigen vereinfachte Schnittansichten sowie Drauf sichten zur Veranschaulichung wesentlicher Verfahrensschritte bei der Herstellung einer erfindungsgemäßen DRAM-Halbleiterspeicherzelle, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Schichten bzw. Elemente wie in 1 und 2 bezeichnen und auf eine wiederholte Beschreibung nachfolgend verzichtet wird. 3A to 3K show simplified sectional views and plan views to illustrate essential process steps in the manufacture of a DRAM semiconductor memory cell according to the invention, wherein like reference numerals denote the same or corresponding layers or elements as in 1 and 2 denote and a repeated description is omitted below.

Gemäß 3A wird auf einem Substrat 100, welches vorzugsweise ein (z.B. p-) dotiertes Halbleitersubstrat (Silizium-Substrat) darstellt, zunächst eine erste Isolierschicht I1 an der Oberfläche ganzflächig ausgebildet. Vorzugsweise wird ein Pad-Oxid mit einer Dicke von 1 bis 10 nm abgeschieden, wodurch nicht nur eine Ätzstoppschicht realisiert wird, sondern darüber hinaus mechanische Spannungen während eines nachfolgenden Grabenätzprozesses in vorteilhafter Weise aufgefangen und kompensiert werden können. Ferner kann eine zweite Isolierschicht I2 an der Oberfläche der ersten Isolierschicht I1 ausgebildet werden, wobei vorzugsweise eine Pad-Nitrid-Schicht mit einer Dicke von 50 bis 200 nm abgeschieden wird. Abschließend wird auf dieser ersten und/oder zweiten Isolierschicht I1, I2 eine erste Maskenschicht M1 ausgebildet, die zur Realisierung des auszubildenden Grabens T (Trench) strukturiert wird. Vorzugsweise wird hierbei eine Hartmaskenschicht verwendet, die mittels herkömmlicher fotolithographischer Verfahren strukturiert wird. Anschließend erfolgen die in DRAM-Verfahren üblichen Grabenätzprozesse, auf deren Beschreibung nachfolgend verzichtet wird.According to 3A is on a substrate 100 , which is preferably a (eg p-) doped semiconductor substrate (silicon substrate), initially a first insulating layer I1 formed on the surface over the entire surface. Preferably, a pad oxide having a thickness of 1 to 10 nm is deposited, whereby not only an etch stop layer is realized, but also mechanical stresses can be advantageously collected and compensated during a subsequent trench etching process. Further, a second insulating layer I2 may be formed on the surface of the first insulating layer I1, preferably depositing a pad nitride layer having a thickness of 50 to 200 nm. Finally, a first mask layer M1 is formed on this first and / or second insulating layer I1, I2, which is patterned to realize the trench T (trench) to be formed. Preferably, a hard mask layer is used, which is patterned by means of conventional photolithographic methods. Subsequently, the trench etching processes customary in DRAM processes take place, the description of which is omitted below.

Obwohl im vorliegenden Ausführungsbeispiel vorzugsweise ein Halbleitermaterial und insbesondere Silizium als Substrat 100 verwendet wird, können in gleicher Weise auch andere leitende oder nicht leitende Substrate zur Verwendung kommen.Although in the present embodiment, preferably a semiconductor material and in particular silicon as a substrate 100 Similarly, other conductive or non-conductive substrates may be used as well.

Gemäß 3B kann in einem nachfolgenden Schritt eine Erweiterung des Grabens T zu einem erweiterten Graben ET durchgeführt werden, wobei beispielsweise unterhalb der ersten Isolierschicht I1 der Grabendurchmesser verbreitert bzw. vergrößert wird und sich dadurch eine vergrößerte Oberfläche des Grabens und somit eine erhöhte Kapazität des herzustellenden Grabenkondensators ergibt. Obwohl unter einem Graben üblicherweise eine längliche Vertiefung verstanden wird, werden insbesondere in DRAM-Halbleiterspeicherzellen unter Gräben in der Regel kreisförmige, ovale oder rechteckförmige Vertiefungen oder Löcher verstanden, die sich tief in das Substrat 100 erstrecken.According to 3B For example, in a subsequent step, the trench T can be widened into an enlarged trench ET, wherein, for example, the trench diameter is widened or enlarged underneath the first insulating layer I1, resulting in an enlarged trench surface and thus an increased capacitance of the trench capacitor to be produced. Although a trench is usually understood to be an elongated depression, in DRAM semiconductor memory cells under trenches, in general, circular, oval or rectangular depressions or holes are understood which extend deeply into the substrate 100 extend.

Sowohl das Grabenätzen als auch die Erweiterung des Grabens wird unter Verwendung der Grabenmaske bzw. ersten Maske M1 durchgeführt. Darüber hinaus können weitere Verfahren zur Oberflächenvergrößerung des Grabens T bzw. des erweiterten Grabens ET durchgeführt werden, wie beispielsweise sogenannte HSG-Verfahren (Hemispherical Grains), wobei durch eine Aufrauung bzw. Ausbildung von Körnern an der Grabenoberfläche eine weitere wesentliche Oberflächenvergrößerung und somit Kapazitätserhöhung realisiert wird.Either the trench etching as well as the extension of the trench is using the trench mask or first mask M1 performed. About that can out Further methods for surface enlargement of the Trench T and the extended trench ET are performed, such as so-called HSG methods (Hemispherical Grains), wherein a roughening or formation of grains on the trench surface a further significant surface enlargement and thus realized capacity increase becomes.

Anschließend wird gemäß 3B beispielsweise nach dem Entfernen der ersten Maskenschicht M1 ein Kondensatordielektrikum 161 zumindest an der Grabenoberfläche ausgebildet, wobei vorzugsweise mittels eines Abscheideverfahrens eine Si3N4- und/oder SiO2-Schicht oder dielektrische Schichten mit hoher Dielektrizitätskonstante wie z.B. Al2O3 oder HfO2 oder ZrO2 ganzflächig, d.h. auch an den Seitenwänden der ersten und zweiten Isolierschicht I1, I2 sowie an der Oberfläche der zweiten Isolierschicht I2 das Kondensatordielektrikum 161 abgeschieden wird. Nachfolgend wird eine elektrisch leitende Grabenfüllschicht 162 an der Oberfläche des Kondensatordielektrikums 161 zum Auffüllen des Grabens T bzw. des erweiterten Grabens ET ausgebildet. Vorzugsweise wird hierbei ein hochdotiertes Halbleitermaterial wie beispielsweise n+-dotiertes Polysilizium und/oder ein metallisches Material als Grabenfüllschicht 162 abgeschieden und mittels eines Planarisierverfahrens wie z.B. eines CMP-Verfahrens (Chemical Mechanical Polishing) bis auf ein Niveau des an der Oberfläche der zweiten Isolierschicht I2 ausgebildeten Kondensatordielektrikums 161 planarisiert.Subsequently, according to 3B For example, after removing the first mask layer M1, a capacitor dielectric 161 formed at least at the trench surface, wherein preferably by means of a deposition Si 3 N 4 and / or SiO 2 layer or dielectric layers with high dielectric constant such as Al2O3 or HfO2 or ZrO2 over the entire surface, ie also on the side walls of the first and second insulating layer I1 , I2 and on the surface of the second insulating layer I2 the capacitor dielectric 161 is deposited. The following is an electrically conductive Grabenfüllschicht 162 on the surface of the capacitor dielectric 161 formed to fill the trench T and the extended trench ET. In this case, it is preferable to use a highly doped semiconductor material such as, for example, n + -doped polysilicon and / or a metallic material as a trench fill layer 162 deposited and by a planarization method such as a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method to a level of the capacitor dielectric formed on the surface of the second insulating layer I2 161 planarized.

Insbesondere bei Verwendung eines elektrisch leitenden Substrats, wie z.B. eines dotierten Halbleitermaterials oder eines metallischen Materials, erhält man dadurch bereits den gewünschten Grabenkondensator mit einer aus der Grabenfüllschicht 162 bestehenden Innenelektrode und der aus dem Substrat bestehenden Außenelektrode, die durch das Kondensator dielektrikum 161 voneinander isoliert sind. Insbesondere bei Verwendung eines Halbleitersubstrats 100 können zur Verbesserung einer Leitfähigkeit der Außenelektrode beispielsweise auch die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Ausbildung einer vergrabenen Platte mittels Gasphasendotierung oder Abscheidung einer Dotierstoffquelle im Graben, wie z.B. einer Arsenglasschicht oder einem Arsensilikatglas, und Ausdiffusion in das Substrat optional durchgeführt werden, wodurch sich die in den Figuren dargestellte n-dotierte Grabenumgebung im Substrat ergibt.In particular, when using an electrically conductive substrate, such as a doped semiconductor material or a metallic material, thereby already obtained the desired trench capacitor with one of the Grabenfüllschicht 162 existing inner electrode and the outer electrode consisting of the substrate, which dielectricikum through the capacitor 161 isolated from each other. Especially when using a semiconductor substrate 100 For example, in order to improve a conductivity of the outer electrode, it is also possible to optionally carry out the methods known from the prior art for forming a buried plate by means of gas phase doping or deposition of a dopant source in the trench, such as an arsenic glass layer or an arsilicosilicate glass, and outdiffusion into the substrate gives the illustrated in the figures n-doped trench environment in the substrate.

Gemäß 3C erfolgt nunmehr ein Rückbilden der Grabenfüllschicht 162 bis auf ein Niveau der Substratoberfläche, wobei vorzugsweise ein Nassätzprozess durchgeführt wird.According to 3C Now a reversal takes place that of the trench filling layer 162 to a level of the substrate surface, wherein preferably a wet etching process is performed.

Anschließend erfolgt das Ausbilden eines sogenannten Nanoelements NE im Wesentlichen an der Oberfläche der Grabenfüllschicht 162, wobei das Nanoelement NE über die erste Isolierschicht I1 hinausragt. Genauer gesagt wird hierbei zunächst eine Nanoelement-Keimschicht SL (seed layer) unmittelbar an der Oberfläche der Grabenfüllschicht 162 in der für die Grabenätzung benötigten Öffnung in der ersten und zweiten Isolierschicht I1 und I2 ausgebildet. Vorzugsweise wird hierbei Gold, Titan, Platin, Nickel, Kobalt und/oder ein silizierfähiges Material abgeschieden.Subsequently, the formation of a so-called nanoelement NE takes place substantially at the surface of the trench filling layer 162 , wherein the nanoelement NE protrudes beyond the first insulating layer I1. More specifically, in this case, first, a nanoelement seed layer SL (seed layer) is directly attached to the surface of the trench fill layer 162 formed in the opening required for the trench etching in the first and second insulating layer I1 and I2. Preferably, in this case gold, titanium, platinum, nickel, cobalt and / or a silizierfähiges material is deposited.

Insbesondere bei Verwendung eines silizierfähigen Materials erhält man hierbei einen selbstjustierenden Prozess, bei dem eine hochleitfähige Keimschicht an den frei liegenden Bereichen der aus Polysilizium bestehenden Grabenfüllschicht 162 ausgebildet wird. Das weiterhin üblicherweise ganzflächig abgeschiedene silizierfähige Material (Metall) kann hierbei auf einfache Weise nasschemisch von der Oberfläche entfernt werden.In particular, when using a material capable of siliciding, a self-aligning process is obtained in which a highly conductive seed layer is deposited on the exposed regions of the trench filling layer consisting of polysilicon 162 is trained. The silicable material (metal), which is furthermore generally deposited over the entire surface, can be removed from the surface in a simple manner by wet-chemical means.

Auf dieser Nanoelement-Keimschicht SL erfolgt nunmehr das Ausbilden des Nanoelements NE, wobei vorzugsweise ein Ein- Kristall-Nanodraht als Nanoelement NE auf der Keimschicht SL aufgewachsen wird. Die Dicke des Nanodrahts füllt hierbei die Öffnung der ersten sowie eventuell vorhandenen zweiten Isolierschicht I1 und I2 vollständig aus, wobei die Öffnungen einen Durchmesser von bis zu 400 nm aufweisen können. Beim Aufwachsen des Ein-Kristall-Nanodrahts können zusätzlich Dotier-Modulationsverfahren durch Hinzufügen von Dotiergasen durchgeführt werden, wodurch man ein optimiertes Nanoelement erhält. Nanoelemente sind dem Fachmann ausreichend bekannt, weshalb an dieser Stelle lediglich auf die Literaturstellen C.M. Lieber: „Nanowire Super Lattices", Nanoletters, 2002, 2(2), 81 – 82; Y. CUI et al.: „High Performance Silicon Nanowire Field Effect Transistors", Nanoletters, 2003; ASAP Artikel; und Y. CUI et al.: "Diameter-controlled synthesis of single-crystal silicon nanowires", Applied Physics Letters Vol. 78, Nr. 159, April 2001, Seiten 2214 bis 2216 verwiesen wird.On This nanoelement seed layer SL is now forming of the nanoelement NE, wherein preferably a single crystal nanowire as a nanoelement NE grown on the seed layer SL. The thickness of the nanowire fills this the opening the first and possibly present second insulating layer I1 and I2 completely out, with the openings may have a diameter of up to 400 nm. When growing the single-crystal nanowire can additionally Doping modulation methods are performed by adding doping gases, whereby one receives an optimized nanoelement. Nanoelements are the expert sufficiently known, which is why at this point only on References C.M. Dear: "Nanowire Super Lattices ", Nanoletters, 2002, 2 (2), 81-82; Y. CUI et al .: "High Performance Silicon Nanowire Field Effect Transistor ", Nanoletters, 2003; ASAP article; and Y. CUI et al .: "Diameter-controlled synthesis of single-crystal silicon nanowires ", Applied Physics Letters Vol. 78, No. 159, April 2001, pages 2214 to 2216 is referenced.

Gemäß 3D kann ferner eine Hilfsschicht HS an der Oberfläche der zweiten Isolierschicht I2 bzw. der an dieser Schicht ausgebildeten Kondensatordielektrikumschicht 161 zum Festlegen einer vorbestimmten Länge des Nanoelements NE ausgebildet werden. Vorzugsweise besteht diese Hilfsschicht aus einer von der ersten und zweiten Isolierschicht I1, I2 verschiedenen Schicht, wobei beispielsweise Polysilizium ganzflächig abgeschieden und bis auf eine vorbestimmte Höhe mittels beispielsweise eines CMP-Verfahrens zurückgebildet wird.According to 3D In addition, an auxiliary layer HS may be formed on the surface of the second insulating layer 12 or the capacitor dielectric layer formed on this layer 161 for defining a predetermined length of the nanoelement NE. Preferably, this auxiliary layer consists of one of the first and second insulating layer I1, I2 different layer, wherein, for example, polysilicon deposited over the entire surface and regressed to a predetermined level by means of, for example, a CMP method.

Auf diese Weise kann das Nanoelement bzw. der Nanodraht NE vollständig eingebettet und seine Höhe auf eine fest vorbestimmte Höhe eingestellt werden.On In this way, the nanoelement or the nanowire NE can be completely embedded and his height to a fixed predetermined height be set.

3E zeigt eine vereinfachte Draufsicht eines derartig bearbeiteten Substrats, wobei üblicherweise eine Vielzahl von Nanoelementen NE matrixförmig, d.h. in Zeilen und Spalten, im Substrat 100 ausgebildet werden. 3E shows a simplified plan view of such a processed substrate, wherein usually a plurality of nano-elements NE matrix-like, ie in rows and columns, in the substrate 100 be formed.

Obwohl bisher im Wesentlichen Schnittansichten entlang eines Schnitts A-A gemäß 3E dargestellt wurden, werden nachfolgend im Wesentlichen Schnittansichten entlang eines Schnitts B-B gemäß 3E zur weiteren Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.Although so far substantially sectional views taken along a section AA according to 3E In the following, substantially sectional views along a section BB are shown in FIG 3E for further description of the method according to the invention.

Gemäß 3E und 3F wird demzufolge in einem nachfolgenden Verfahrensschritt zunächst ein Steuerschicht-Graben GT unter Verwendung einer zweiten Maskenschicht M2, die beispielsweise eine Resistmaske darstellt, ausgebildet. Genauer gesagt wird hierbei der Steuerschicht-Graben GT bis zur Oberfläche der ersten Isolierschicht I1 zum Freilegen eines mittleren und oberen Bereichs, d.h. Kanal- und Anschlussbereichs, des Nanoelements NE ausgebildet, wobei die Hilfsschicht HS, das eventuell vorhandene Kondensatordielektrikum 161 und die zweite Isolierschicht I2 an den Seitenwänden des Nanoelements NE entfernt werden. Auf diese Weise erhält man sozusagen freistehende Nanoelemente, die nur in ihrem unteren Bereich, d.h. in der Öffnung der ersten Isolierschicht I1 von dieser Schicht oder dem Kondensatordielektrikum begrenzt sind.According to 3E and 3F Accordingly, in a subsequent method step, first a control layer trench GT is formed using a second mask layer M2, which represents, for example, a resist mask. More specifically, in this case, the control layer trench GT is formed to the surface of the first insulating layer I1 for exposing a middle and upper region, ie, channel and terminal region, of the nanoelement NE, the auxiliary layer HS being the possibly present capacitor dielectric 161 and the second insulating layer I2 on the sidewalls of the nanoelement NE are removed. In this way one obtains, as it were, free-standing nano-elements which are limited only in their lower region, ie in the opening of the first insulating layer I1 of this layer or the capacitor dielectric.

Nach diesem Schritt zum Freilegen des Nanoelements NE bzw. zum Ausbilden eines Steuerschicht-Grabens GT wird gemäß 3G zumindest in einem mittleren Bereich des Nanoelements NE ein Gatedielektrikum ausgebildet. Beispielsweise wird das Gatedielektrikum GD zumindest an den über die erste Isolierschicht I1 hinausragenden Seitenwänden des Nanoelements NE ausgebildet, wobei vorzugsweise eine ganzflächige Abscheidung eines Gatedielektrikums an der Oberfläche der ersten Isolierschicht I1 und des Nanoelements NE erfolgt. Vorzugsweise werden sogenannte „high k"-Dielektrika zur Realisierung des Gatedielektrikums GD verwendet. Vorzugsweise wird das Gatedielektrikum GD ganzflächig abgeschieden und/oder durch eine thermische Umwandlung der frei liegenden Oberflächen des Nanoelements NE ausgebildet, wodurch man eine qualitativ hochwertige Gate-Isolierschicht erhält.After this step, to expose the nanoelement NE and to form a control layer trench GT, respectively 3G formed a gate dielectric at least in a central region of the nanoelement NE. By way of example, the gate dielectric GD is formed at least on the side walls of the nanoelement NE projecting beyond the first insulating layer I1, in which case a full-area deposition of a gate dielectric is preferably carried out on the surface of the first insulating layer I1 and of the nanoelement NE. Preferably, so-called "high k" dielectrics are used to realize the gate dielectric GD Preferably, the gate dielectric GD is deposited over the entire area and / or formed by a thermal transformation of the exposed surfaces of the nanoelement NE, thereby obtaining a high-quality gate insulating layer.

Anschließend wird zumindest in einem mittleren Bereich, d.h. dem Kanalbereich, des Nanoelements NE an der Oberfläche des Gatedielektrikums GD eine elektrisch leitende Steuerschicht G ausgebildet. Vorzugsweise wird hierbei ein hochdotiertes Halbleitermaterial wie beispielsweise hochdotiertes Polysilizium und/oder ein Gatemetall als Steuerschicht G ganzflächig abgeschieden und bis zum mittleren Bereich des Nanoelements NE zurückgeätzt. Der mittlere Bereich stellt hierbei einen Kanalbereich eines durch das Nanoelement realisierten Feldeffekttransistors dar.Subsequently, at least in a middle region, ie the channel region, of the nanoelement NE at the surface of the gate dielectric GD an electrically conductive control layer G is formed. Preferably, a highly doped semiconductor material such as highly doped polysilicon and / or a gate metal is deposited over the entire area as a control layer G and etched back to the central region of the nanoelement NE. The central region in this case represents a channel region of a field-effect transistor realized by the nanoelement.

Gemäß 3H wird nach dem Durchführen einer CMP-Planarisierung und einer Rückätzung der Steuerschicht G eine weitere bzw. dritte Isolierschicht I3 zumindest an der Oberfläche der Steuerschicht G ausgebildet. Vorzugsweise wird hierbei die dritte Isolierschicht I3 in Form einer dielektrischen Schicht wiederum ganzflächig abgeschieden und bis zum Gatedielektrikum GD, welches auf dem Nanoelement NE ausgebildet ist, zurückgebildet bzw. planarisiert.According to 3H For example, after performing a CMP planarization and an etching back of the control layer G, a further or third insulating layer 13 is formed at least on the surface of the control layer G. Preferably, in this case, the third insulating layer I3 in the form of a dielectric layer is again deposited over the entire area and is formed back to the gate dielectric GD, which is formed on the nanoelement NE, or planarized.

Abschließend wird eine Anschlussschicht S in einem oberen Bereich des Nanoelements NE zum elektrischen Anschließen des Nanoelements NE ausgebildet und strukturiert.Finally, it will a terminal layer S in an upper portion of the nanoelement NE for electrical connection of the nanoelement NE is formed and structured.

Gemäß 3I kann hierfür beispielsweise eine optional abgeschiedene dritte Maskenschicht M3 abgeschieden und mittels herkömmlicher fotolithographischer Verfahren derart strukturiert werden, dass sich Anschlussöffnungen im Bereich des Nanoelements NE ergeben. Weiterhin können an den Öffnungen der dritten Maskenschicht M3 optional Spacer ausgebildet werden und unter Verwendung der dritten Maskenschicht M3 sowie der daran ausgebildeten Spacer das Gatedielektrikum GD geöffnet bzw. zum Freilegen des Nanoelements NE entfernt werden.According to 3I For example, an optionally deposited third mask layer M3 can be deposited therefor and patterned by means of conventional photolithographic methods such that connection openings in the region of the nanoelement NE result. Furthermore, spacers can optionally be formed at the openings of the third mask layer M3 and, using the third mask layer M3 and the spacers formed thereon, the gate dielectric GD can be opened or removed to expose the nanoelement NE.

Gemäß 3J wird anschließend eine elektrisch leitende Schicht ganzflächig abgeschieden und bis zur Oberfläche der dritten Maskenschicht M3 planarisiert, wodurch man die An schlussschicht bzw. das dargestellte Sourcegebiet S erhält, die elektrisch mit dem oberen Bereich des Nanoelements in Verbindung steht und darüber hinaus eine Bitleitung BL für die DRAM-Speicherzelle darstellt. Das Ausbilden dieser Anschlussschicht S ist beispielsweise aus sogenannten Single- bzw. Dual-Damascene-Verfahren bekannt, weshalb auf eine detaillierte Beschreibung nachfolgend verzichtet wird.According to 3J Subsequently, an electrically conductive layer is deposited over the entire surface and planarized to the surface of the third mask layer M3, whereby one obtains the connection layer or the illustrated source region S, which is electrically connected to the upper region of the nanoelement and in addition a bit line BL for the DRAM memory cell represents. The formation of this connection layer S is known, for example, from so-called single or dual damascene methods, for which reason a detailed description is omitted below.

Auf diese Weise erhält man eine DRAM-Halbleiterspeicherzelle, deren Grabenkondensator 160 den gesamten Seitenwandbereich für eine maximale Kondensatorkapazität verwendet. Der Auswahltransistor AT wird hierbei durch ein Nanoelement NE zur Realisierung eines vertikalen Transistors verwendet, wobei sich die gesamte Verdrahtung oberhalb der Substratoberfläche befindet. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass die Steuerschicht G gleichzeitig eine Wortleitung WL darstellt. Die Verdrahtung insbesondere für die Bitleitung BL bzw. die Sourceanschlüsse S sind vorzugsweise in Damascene-Technik realisiert, wobei erstmalig keine STI-Isolierungen (Shallow Trench Isolation) mit ihren nachteiligen Hochtemperaturprozessen und Isolationskrägen mit ihren komplexen Technologien benötigt werden.In this way, one obtains a DRAM semiconductor memory cell whose trench capacitor 160 the entire sidewall area is used for maximum capacitor capacity. The selection transistor AT is here used by a nanoelement NE for the realization of a vertical transistor, wherein the entire wiring is located above the substrate surface. In this context, it should be noted that the control layer G simultaneously represents a word line WL. The wiring in particular for the bit line BL and the source terminals S are preferably realized in damascene technology, wherein for the first time no STI (shallow trench isolation) insulation with its disadvantageous high-temperature processes and insulation collars with their complex technologies are required.

3K zeigt zur weiteren Veranschaulichung eine vereinfachte Draufsicht einer Vielzahl von matrixförmig ausgebildeten DRAM-Halbleiterspeicherzellen, gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Elemente bezeichnen und auf eine wiederholte Beschreibung nachfolgend verzichtet wird. Der Platzbedarf ist demzufolge minimal, weshalb höchste Integrationsdichten bei hervorragenden elektrischen Eigenschaften realisiert werden können. 3K shows, for further illustration, a simplified plan view of a plurality of matrix-shaped DRAM semiconductor memory cells, according to the present invention, wherein like reference numerals designate like or corresponding elements and a repeated description is omitted below. The space requirement is therefore minimal, which is why highest integration densities can be realized with excellent electrical properties.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines Silizium-Halbleitermaterials als Substrat beschrieben. Sie ist jedoch nicht darauf beschränkt und umfasst in gleicher Weise auch andere Substrate. In gleicher Weise ist die Erfindung auch nicht auf die beschriebenen weiteren Materialien beschränkt, sondern umfasst in gleicher Weise auch alternative Materialien, die im Wesentlichen eine gleiche Wirkung aufweisen.The The invention has been described above with reference to a silicon semiconductor material described as a substrate. However, it is not limited to and includes in the same way other substrates. In the same way is the Invention not on the described other materials limited, but equally includes alternative materials, which have substantially the same effect.

100100
Substratsubstratum
161161
Kondensatordielektrikumcapacitor
162162
Grabenfüllschichttrench filling
163163
vergrabene Platteburied plate
170170
vergrabene Wanneburied tub
CC
Isolationskrageninsulation collar
STISTI
flache Grabenisolierungarea grave insulation
SS
Sourcegebietsource region
DD
Draingebietdrain region
CHCH
Kanalgebietchannel region
BSBS
Kontakt-DiffusionsgebietContact diffusion region
GDDG
Gatedielektrikumgate dielectric
GG
Steuerschichtcontrol layer
KK
KontaktContact
I, I1, I2I, I1, I2
Isolierschichten insulating
WLWL
Wortleitungwordline
BLBL
Bitleitungbit
ATAT
Auswahltransistorselection transistor
M1, M2, M3M1, M2, M3
Maskenschichten mask layers
HSHS
Hilfsschichtauxiliary layer
TT
Grabendig
ETET
erweiterter Grabenextended dig
SLSL
Nanoelement-KeimschichtNano element seed layer
NENE
NanoelementNano element
GTGT
Steuerschicht-GrabenControl layer trench

Claims (23)

DRAM-Halbleiterspeicherzelle mit einem Substrat (100); einem Graben (ET), der im Substrat (100) ausgebildet ist; einem Kondensatordielektrikum (161), welches an der Grabenoberfläche des Grabens (ET) zumindest bis zur Substratoberfläche ausgebildet ist; einer elektrisch leitenden Grabenfüllschicht (162), welche an der Oberfläche des Kondensatordielektrikums (161) ausgebildet ist und den Graben (ET) bis zur Substratoberfläche auffüllt; einer ersten Isolierschicht (I1), die an der Substartoberfläche ausgebildet ist und eine Öffnung zur Grabenfüllschicht (162) aufweist; einem Nanoelement (NE), das in der Öffnung derart ausgebildet ist, dass es über die erste Isolierschicht (I1) hinausragt; einem Gatedielektrikum (GD), das zumindest an den über die erste Isolierschicht (I1) hinausragenden Seitenwänden des Nanoelements (NE) ausgebildet ist; einer Steuerschicht (G), die zumindest in einem mittleren Bereich des Nanoelements (NE) auf dem Gatedielektrikum (GD) zum Ansteuern des Nanoelements ausgebildet ist; einer weiteren Isolierschicht (I3), die zumindest an der Oberfläche der Steuerschicht (G) ausgebildet ist; und einer elektrisch leitenden Anschlussschicht (S, BL), die in einem oberen Bereich des Nanoelements (NE) zu deren Anschluss ausgebildet ist.DRAM semiconductor memory cell having a substrate ( 100 ); a trench (ET) in the substrate ( 100 ) is trained; a capacitor dielectric ( 161 ) formed on the trench surface of the trench (ET) at least to the substrate surface; an electrically conductive trench filling layer ( 162 ), which on the surface of the capacitor dielectric ( 161 ) is formed and the trench (ET) fills up to the substrate surface; a first insulating layer (I1) formed on the substrate surface and an opening to the trench filling layer (I1); 162 ) having; a nanoelement (NE) formed in the opening so as to project beyond the first insulating layer (I1); a gate dielectric (GD) formed at least on the side walls of the nanoelement (NE) protruding beyond the first insulating layer (I1); a control layer (G) formed on at least a central portion of the nanoelement (NE) on the gate dielectric (GD) for driving the nanoelement; a further insulating layer (I3) formed at least on the surface of the control layer (G); and an electrically conductive terminal layer (S, BL) formed in an upper portion of the nanoelement (NE) to the terminal thereof. DRAM-Halbleiterspeicherzelle nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Nanoelement (NE) einen Einkristall-Nanodraht aufweist.DRAM semiconductor memory cell according to claim 1, characterized in that the nanoelement (NE) is a single crystal nanowire having. DRAM-Halbleiterspeicherzelle nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nanoelement-Keimschicht (SL) in der Öffnung an der Grabenfüllschicht (162) ausgebildet ist.A DRAM semiconductor memory cell according to claim 1 or 2, characterized in that a nanoelement seed layer (SL) in the opening at the trench fill layer (12) 162 ) is trained. DRAM-Halbleiterspeicherzelle nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanoelement-Keimschicht (SL) Gold, Titan, Platin, Nickel, Kobalt und/oder ein silizierfähiges Material aufweist.DRAM semiconductor memory cell according to claim 3, characterized in that the nanoelement seed layer (SL) Gold, titanium, platinum, nickel, cobalt and / or a silicatable material having. DRAM-Halbleiterspeicherzelle nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Isolierschicht (I1) eine 1 bis 10 nm dicke Oxidschicht aufweist.DRAM semiconductor memory cell according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the first insulating layer (I1) a Has 1 to 10 nm thick oxide layer. DRAM-Halbleiterspeicherzelle nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gatedielektrikum (GD) ein abgeschiedenes Dielektrikum und/oder eine thermisch umgewandelte Seitenwandschicht des Nanoelements aufweist.DRAM semiconductor memory cell according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the gate dielectric (GD) is a deposited dielectric and / or a thermally converted sidewall layer of the nanoelement having. DRAM-Halbleiterspeicherzelle nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschicht ein dotiertes Halbleitermaterial und/oder metallisches Material aufweist.DRAM semiconductor memory cell according to one of the claims 1 to 6, characterized in that the control layer is a doped Semiconductor material and / or metallic material. DRAM-Halbleiterspeicherzelle nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussschicht (S, BL) eine Damascene-Leitbahnstruktur aufweist.DRAM semiconductor memory cell according to one of the claims 1 to 7, characterized in that the connection layer (S, BL) a Damascene-Leitbahnstruktur has. Verfahren zur Herstellung einer DRAM-Halbleiterspeicherzelle mit den Schritten: a) Ausbilden eines Grabens (T, ET) in einem Substrat (100), welches an seiner Oberfläche zumindest eine erste Isolierschicht (I1) aufweist; b) Ausbilden eines Kondensatordielektrikums (161) zumindest an der Grabenoberfläche; c) Ausbilden einer elektrisch leitenden Grabenfüllschicht (162) an der Oberfläche des Kondensatordielektrikums (161) zum Auffüllen des Grabens (T, ET); d) Ausbilden eines Nanoelements (NE) an der Oberfläche der Grabenfüllschicht (162), welche über die erste Isolierschicht (I1) hinausragt; e) Ausbilden eines Gatedielektrikums (GD) zumindest an den über die erste Isolierschicht (I1) hinausragenden Seitenwänden des Nanoelements (NE); f) Ausbilden einer Steuerschicht (G) zumindest in einem mittleren Bereich des Nanoelements (NE) an der Oberfläche des Gatedielektrikums (GD); g) Ausbilden einer weiteren Isolierschicht (I3) zumindest an der Oberfläche des Steuerschicht (G); und h) Ausbilden einer Anschlussschicht (S, BL) in einem oberen Bereich des Nanoelements (NE) zum elektrischen Anschließen des Nanoelements.Method for producing a DRAM semiconductor memory cell comprising the steps of: a) forming a trench (T, ET) in a substrate ( 100 ), which has on its surface at least a first insulating layer (I1); b) forming a capacitor dielectric ( 161 ) at least at the trench surface; c) forming an electrically conductive trench filling layer ( 162 ) on the surface of the capacitor dielectric ( 161 ) for filling the trench (T, ET); d) forming a nanoelement (NE) on the surface of the trench filling layer ( 162 ), which projects beyond the first insulating layer (I1); e) forming a gate dielectric (GD) at least on the side walls of the nanoelement (NE) projecting beyond the first insulating layer (I1); f) forming a control layer (G) at least in a central region of the nanoelement (NE) on the surface of the gate dielectric (GD); g) forming a further insulating layer (I3) at least on the surface of the control layer (G); and h) forming a connection layer (S, BL) in an upper region of the nanoelement (NE) for electrically connecting the nanoelement. Verfahren nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt a) ein Pad-Oxid als erste Isolierschicht (I1) an der Oberfläche des Substrats (100) ausgebildet wird; ein Pad-Nitrid als zweite Isolierschicht (I2) an der Oberfläche der ersten Isolierschicht (I1) ausgebildet wird; eine erste Maskenschicht (M1) an der Oberfläche der zweiten Isolierschicht (I2) ausgebildet und strukturiert wird; und ein Ätzen einer Öffnung in die erste und zweite Isolierschicht (I1, I2) sowie das Substrat (100) unter Verwendung der strukturierten ersten Maskenschicht (M1) durchgeführt wird.A method according to claim 10, characterized in that in step a) a pad oxide as a first insulating layer (I1) on the surface of the substrate ( 100 ) is formed; a pad nitride is formed as a second insulating layer (I2) on the surface of the first insulating layer (I1); a first mask layer (M1) is formed and patterned on the surface of the second insulating layer (I2); and etching an opening in the first and second insulating layers (I1, I2) and the substrate ( 100 ) using the patterned first mask layer (M1). Verfahren nach Patentanspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt a) eine Erweiterung des Grabens im Substrat (100) zum Ausbilden eines erweiterten Grabens (ET) und/oder ein Verfahren zur Oberflächenvergrößerung der Grabenoberfläche durchgeführt wird.Method according to claim 9 or 10, characterized in that in step a) an enlargement of the trench in the substrate ( 100 ) for forming an extended trench (ET) and / or a method for increasing the surface area of the trench surface. Verfahren nach einem der Patentansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b) eine Si3N4- und/oder SiO2-Schicht oder Dielektrika mit hoher Dielektrizitätskonstante als Kondensatordielektrikum (161) ganzflächig abgeschieden wird.Method according to one of the claims 9 to 11, characterized in that in step b) a Si 3 N 4 and / or SiO 2 layer or dielectrics with high dielectric constant as capacitor dielectric ( 161 ) is deposited over the entire surface. Verfahren nach einem der Patentansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) hochdotiertes Halbleitermaterial und/oder ein Metall als Grabenfüllschicht (162) abgeschieden und bis auf ein Niveau der Substratoberfläche zurückgeätzt wird.Method according to one of the claims 9 to 12, characterized in that in step c) highly doped semiconductor material and / or a metal as Grabenfüllschicht ( 162 ) and etched back to a level of the substrate surface. Verfahren nach einem der Patentansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt d) eine Nanoelement-Keimschicht (SL) an der Oberfläche der Grabenfüllschicht (162) abgeschieden und auf der Nanaoelement-Keimschicht (SL) das Nanoelement (NE) aufgewachsen wird.Method according to one of the claims 9 to 13, characterized in that in step d) a nanoelement seed layer (SL) on the surface of Grabenfüllschicht ( 162 ) and the nanoelement (NE) is grown on the nanocouple seed layer (SL). Verfahren nach Patentanspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanoelement-Keimschicht (SL) Gold, Titan, Platin, Nickel, Kobalt und/oder ein silizierfähiges Material aufweist.Method according to claim 14, characterized that the nanoelement seed layer (SL) gold, titanium, platinum, nickel, Cobalt and / or a silicable Material has. Verfahren nach einem der Patentansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass als Nanoelement (NE) ein Ein-Kristall-Nanodraht ausgebildet wird.Method according to one of the claims 9 to 15, characterized in that as nanoelement (NE) a single-crystal nanowire is trained. Verfahren nach einem der Patentansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt d) ferner eine Hilfsschicht (HS) an der Oberfläche der zweiten Isolierschicht (I2) zum Festlegen einer Länge des Nanoelements (NE) ausgebildet wird.Method according to one of the claims 10 to 16, characterized in that in step d) further comprises an auxiliary layer (HS) on the surface the second insulating layer (I2) for setting a length of Nanoelement (NE) is formed. Verfahren nach einem der Patentansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt d) ein Steuerschicht-Graben (GT) unter Verwendung einer zweiten Maskenschicht (M2) bis zur Oberfläche der ersten Isolierschicht (I1) zum Freilegen eines mittleren und oberen Bereichs des Nanoelements (NE) ausgebildet wird.Method according to one of the claims 9 to 17, characterized in that in step d) a control layer trench (GT) using a second mask layer (M2) to the surface of the first Insulating layer (I1) for exposing a middle and upper area of the nanoelement (NE) is formed. Verfahren nach einem der Patentansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt e) das Gatedielektrikum (GD) ganzflächig abgeschieden und/oder durch eine thermische Umwandlung der frei liegenden Oberfläche des Nanoelements (NE) ausgebildet wird.Method according to one of the claims 9 to 18, characterized in that in step e) the gate dielectric (GD) over the entire surface deposited and / or by a thermal transformation of the free lying surface of the nanoelement (NE) is formed. Verfahren nach einem der Patentansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt f) ein hochdotiertes Halbleitermaterial und/oder ein Gate-Metall als Steuerschicht (G) ganzflächig abgeschieden und bis zum mittleren Bereich des Nanoelements (NE) zurückgeätzt wird.Method according to one of the claims 9 to 19, characterized in that in step f) a highly doped Semiconductor material and / or a gate metal as control layer (G) over the entire surface deposited and etched back to the middle region of the nanoelement (NE). Verfahren nach einem der Patentansprüche 9 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt g) eine dritte Isolierschicht (I3) ganzflächig abgeschieden und bis zum Gatedielektrikum (GD) planarisiert wird.Method according to one of the claims 9 to 20, characterized in that in step g) a third insulating layer (I3) over the entire surface deposited and planarized to the gate dielectric (GD). Verfahren nach einem der Patentansprüche 9 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt h) das Gatedielektrikum (GD) im oberen Bereich des Nanoelements (NE) geöffnet wird, und ein elektrisch leitendes Material als Anschlussschicht (S, BL) abgeschieden sowie strukturiert wird.Method according to one of the claims 9 to 21, characterized in that in step h) the gate dielectric (GD) in the upper part of the nanoelement (NE) is opened, and an electrically conductive Material as connecting layer (S, BL) deposited and structured becomes. Verfahren nach Patentanspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Maskenschicht (M3) ganzflächig abgeschieden und zum Ausbilden von einer Anschluss-Öffnung strukturiert wird; Spacer (SP) an den Seitenwänden der Anschluss-Öffnung ausgebildet werden; das Gatedielektrikum (GD) unter Verwendung der dritten Maskenschicht (M3) sowie der Spacer (SP) entfernt wird; und die Anschlussschicht (S, BL) ganzflächig abgeschieden und bis zur Oberfläche der dritten Maskenschicht planarisiert wird.Method according to claim 22, characterized in that that a third mask layer (M3) is deposited over the entire surface and for forming from a connection opening is structured; Spacer (SP) on the side walls of the Connection opening be formed; the gate dielectric (GD) using the third mask layer (M3) and the spacer (SP) is removed; and the connecting layer (S, BL) is deposited over the entire surface and up to the surface the third mask layer is planarized.
DE10331528A 2003-07-11 2003-07-11 DRAM semiconductor memory cell and method for its production Ceased DE10331528A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10331528A DE10331528A1 (en) 2003-07-11 2003-07-11 DRAM semiconductor memory cell and method for its production
PCT/EP2004/051284 WO2005008770A1 (en) 2003-07-11 2004-06-29 Dram-semi conductor memory cell and method for the production thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10331528A DE10331528A1 (en) 2003-07-11 2003-07-11 DRAM semiconductor memory cell and method for its production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10331528A1 true DE10331528A1 (en) 2005-02-03

Family

ID=33560060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10331528A Ceased DE10331528A1 (en) 2003-07-11 2003-07-11 DRAM semiconductor memory cell and method for its production

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10331528A1 (en)
WO (1) WO2005008770A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006026949A1 (en) * 2006-06-09 2007-12-13 Infineon Technologies Ag Resistive switching memory e.g. phase change random access memory, component, has nano wire transistor or nano tube- or nano fiber-access-transistor, having transistor-gate-area, which is part of word-line
US7626190B2 (en) 2006-06-02 2009-12-01 Infineon Technologies Ag Memory device, in particular phase change random access memory device with transistor, and method for fabricating a memory device

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070183189A1 (en) * 2006-02-08 2007-08-09 Thomas Nirschl Memory having nanotube transistor access device
WO2008129478A1 (en) 2007-04-19 2008-10-30 Nxp B.V. Nonvolatile memory cell comprising a nanowire and manufacturing method thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002110977A (en) * 2000-06-27 2002-04-12 Samsung Electronics Co Ltd Nanosize vertical transistor using carbon nanotube and method of manufacturing the transistor
DE10103340A1 (en) * 2001-01-25 2002-08-22 Infineon Technologies Ag Process for growing carbon nanotubes above an electrically contactable substrate and component
US6515325B1 (en) * 2002-03-06 2003-02-04 Micron Technology, Inc. Nanotube semiconductor devices and methods for making the same

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100223807B1 (en) * 1997-06-04 1999-10-15 구본준 Method of manufacturing semiconductor device
US6228706B1 (en) * 1999-08-26 2001-05-08 International Business Machines Corporation Vertical DRAM cell with TFT over trench capacitor
US6737316B2 (en) * 2001-10-30 2004-05-18 Promos Technologies Inc. Method of forming a deep trench DRAM cell
DE10250834A1 (en) * 2002-10-31 2004-05-19 Infineon Technologies Ag Memory cell, memory cell arrangement, structuring arrangement and method for producing a memory cell

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002110977A (en) * 2000-06-27 2002-04-12 Samsung Electronics Co Ltd Nanosize vertical transistor using carbon nanotube and method of manufacturing the transistor
DE10103340A1 (en) * 2001-01-25 2002-08-22 Infineon Technologies Ag Process for growing carbon nanotubes above an electrically contactable substrate and component
US6515325B1 (en) * 2002-03-06 2003-02-04 Micron Technology, Inc. Nanotube semiconductor devices and methods for making the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7626190B2 (en) 2006-06-02 2009-12-01 Infineon Technologies Ag Memory device, in particular phase change random access memory device with transistor, and method for fabricating a memory device
DE102006026949A1 (en) * 2006-06-09 2007-12-13 Infineon Technologies Ag Resistive switching memory e.g. phase change random access memory, component, has nano wire transistor or nano tube- or nano fiber-access-transistor, having transistor-gate-area, which is part of word-line

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005008770A1 (en) 2005-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005046711B4 (en) Method of fabricating a vertical thin-film MOS semiconductor device with deep vertical sections
DE19941148B4 (en) Trench capacitor and select transistor memory and method of making the same
EP1180796A2 (en) Trench capacitor and method of making the same
DE19944012B4 (en) Trench capacitor with capacitor electrodes and corresponding manufacturing process
EP0744771A1 (en) DRAM storage cell with vertical transistor
DE10038728A1 (en) Semiconductor memory cell arrangement and method for the production thereof
DE10002315A1 (en) Hemispherical grain capacitor, useful in a semiconductor memory device e.g. a dynamic random access memory, has an U-shaped or layered lower electrode with larger hemispherical grains on its inner or upper surface
WO2001001489A1 (en) Dram cell arrangement and method for the production thereof
DE10139827A1 (en) Memory cell with trench capacitor and vertical selection transistor and an annular contact area formed between them
DE102005036561B3 (en) Process for producing a connection structure
DE102005018735A1 (en) Fabrication of trench for dynamic random access memory cell, by epitaxially growing monocrystalline semiconductor layer and laterally overgrowing opening surface covered by sealing material, and etching partial trench in semiconductor layer
EP1116270A1 (en) Integrated circuit comprising vertical transistors, and a method for the production thereof
DE10045694A1 (en) Semiconductor memory cell with trench capacitor and selection transistor and method for its production
DE10328594B4 (en) A buried bridge semiconductor device and method of fabricating a buried bridge semiconductor device
EP0917203A2 (en) Gain cell DRAM structure and method of producing the same
DE10320029A1 (en) Low resistivity trench filling for use in DRAM and eDRAM memories
EP1129482B1 (en) Method for producing a DRAM Cell System
DE19632835C1 (en) Method of manufacturing a capacitor in a semiconductor device
DE10242877A1 (en) Semiconductor substrate used in the production of a DRAM memory cell has a dielectric layer formed on the surface of recesses and carrier substrate, and an electrically conducting layer formed in the recesses to produce capacitor electrodes
DE102004003084B3 (en) Semiconductor memory cell and associated manufacturing method
DE10030696B4 (en) Integrated circuit arrangement with at least one buried circuit element and an insulation layer and method for their production
EP1155446B1 (en) Method for producing a dram cell with a trench capacitor
EP1709681A1 (en) Semiconductor memory cell and corresponding method of producing the same
DE10331528A1 (en) DRAM semiconductor memory cell and method for its production
EP0887862A2 (en) DRAM with gain memory cells

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection