コンデンサ装置の形成方法
【課題】ＤＲＡＭコンデンサとして高アスペクト比容器の外面も容量面として利用可能とする方法を提供する。
【解決手段】絶縁材２８中の開口部内に導電性蓄積ノード部材６０が形成されて導電性容器が形成される。保持構造体３０が容器の少なくとも一部（例えば容器の断面の周囲の５０％）と物理的接触状態となるように形成され、次いで絶縁材２８が除去されることにより容器の外側表面が露出される。保持構造体３０によって容器構造体のぐらつきあるいは他の構造上の欠陥が減じられる。導電性容器は第一コンデンサ電極６０に相当する。容器の外側側壁が露出された後、絶縁材１００が容器内に露出された外側側壁に沿って形成される。その後に第二コンデンサ電極１０３が絶縁材上へ形成される。これら第一及び第二コンデンサ電極と絶縁材とによって複数のコンデンサ装置が形成される。
【解決手段】絶縁材２８中の開口部内に導電性蓄積ノード部材６０が形成されて導電性容器が形成される。保持構造体３０が容器の少なくとも一部（例えば容器の断面の周囲の５０％）と物理的接触状態となるように形成され、次いで絶縁材２８が除去されることにより容器の外側表面が露出される。保持構造体３０によって容器構造体のぐらつきあるいは他の構造上の欠陥が減じられる。導電性容器は第一コンデンサ電極６０に相当する。容器の外側側壁が露出された後、絶縁材１００が容器内に露出された外側側壁に沿って形成される。その後に第二コンデンサ電極１０３が絶縁材上へ形成される。これら第一及び第二コンデンサ電極と絶縁材とによって複数のコンデンサ装置が形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンデンサ装置の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路の製作において、コンデンサ構造体のアスペクト比は増加し続けている。例えば、現在のダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）コンデンサは高さが２〜３μｍで、幅は約０．１μｍである。また、半導体装置の密度を増大することが引き続き目標とされており、それに対応して個々の装置に関連した設置面積を減ずることも目標とされている。コンデンサ装置の実装密度が一層大きくなるにつれ、コンデンサの有効表面積は減少している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２９７９５２号公報
【特許文献２】特開２０００−１９６０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的なコンデンサ構造体として所謂容器型装置がある。この装置の電極の１つは容器として形状化され、この容器内には誘電部材及び別のコンデンサ電極が形成されている。一般的に、前記容器の内面のみが容量表面積として利用されている。前記容器の外面も容量として利用できれば望ましいところである。しかし残念なことに、アスペクト比の高い容器の内面及び外面双方を露出させると容器が構造的に弱くなり、下側にある基部からぐらつき、あるいは離脱する可能性がある。そのため、アスペクト比の高い容器のぐらつきあるいは他の構造的完全性の低下を回避すると同時に高アスペクト比容器の外面を容量面として利用可能とする方法の開発が望まれてきた。
【０００５】
コンデンサ構造体の他の類型として所謂ペデスタル（またはポスト）型装置がある。この装置の電極の１つはペデスタル形に形成され、該ペデスタル上及び周囲には誘電性部材及び別の電極が形成されている。このペデスタルが高くかつ薄いと構造的に弱く、下側基部からぐらつき、あるいは離脱する可能性がある。そのため、ペデスタルのぐらつきあるいは他の構造的完全性の低下が回避可能な方法の開発が望まれてきた。
【０００６】
本発明は上記問題点を解消することを少なくとも動機の一部としているが、本発明が前記問題点以外の適用にも向けられていることを理解されたい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、その一観点として、複数コンデンサの作製方法に関する。導電性蓄積ノード部材がマス中の開口部内に形成される。前記導電性蓄積ノード部材の少なくとも一部には保持構造体（ラティス構造体でもよい）が設けられ、その後に前記マスの少なくとも一部が、前記導電性蓄積ノード部材の崩壊を回避するために、前記保持構造を利用して取り除かれる。前記マスの少なくとも一部の除去後、前記導電性蓄積ノード部材が複数コンデンサ装置中へ組み込まれる。前記導電性蓄積ノード部材は、本発明のいくつかの態様においては複数の容器形状に形状化することができ、また本発明の他の態様において複数のペデスタル（またはポスト）に形状化することができる。
【０００８】
本発明はさらに、その一観点として、基板上へ第一部材から成る構造体が形成され、該第一部材の少なくとも一部上へ保持構造体が形成された構造をもつコンデンサ装置の作製方法に関する。前記第一部材中へ延びるように開口部が形成され、該開口部内に第一導電層が形成される。前記第一導電層によって、前記第一部材に沿って外側側壁を備える容器構造が形成される。前記容器構造を支持し及び前記容器構造の崩壊を防止するための前記保持構造体を利用しながら、前記容器構造の外側側壁の少なくとも一部が露出されるように、前記第一部材の少なくとも一部が取り除かれる。この外側側壁の露出部分に沿って、及び前記容器構造内にコンデンサ誘電体が形成される。このコンデンサ誘電体上へ第二導電層が形成される。これら第二導電層、コンデンサ誘電体及び第一導電層はコンデンサ装置中へ一緒に組み込まれる。
【０００９】
本発明はさらに、その一観点として、メモリアレイ領域、該メモリアレイ領域以外の他領域、及び前記メモリアレイ領域と前記他領域との間の部位を含む構造体を用いたコンデンサ装置の作製方法に関する。前記他領域は、例えば論理回路が最終的に形成される周辺領域であってもよい。前記メモリアレイ領域、前記他領域、及び前記メモリアレイ領域と前記他領域との間の部位上に広がるように第一材料層が形成される。前記メモリアレイ領域上にある前記第一材料層の少なくとも一部上、及び前記他領域上にある前記第一材料層の全域上に第二材料層が形成される。前記第一材料層中へ延びるように開口部が形成され、また前記メモリアレイ領域と前記他領域との間の部位上の前記第一材料層内に溝が形成される。前記開口部内及び前記溝内には第一導電層が形成される。前記開口部内の第一導電層によって前記第一材料層に沿って外側側壁を備えた容器構造が形成される。前記第一導電層及び前記第二材料層の形成後、前記第一材料層の少なくとも一部が取り除かれて前記容器構造の外側側壁の少なくとも一部が露出される。前記容器構造内において前記外側側壁の露出部分に沿ってコンデンサ誘電体が形成され、またこのコンデンサ誘電体上へ第二導電層が形成される。これら第一導電層、第二導電層及び誘電体はコンデンサ装置中へ一緒に組み込まれる。
【００１０】
本発明はさらに、その一観点として、半導体構造体に関する。例示的一例において、この半導体構造体には、基板中に画定されたメモリアレイ領域を、該メモリアレイ領域以外の他領域及びこれらメモリアレイ領域と他領域との間の部位と共に備えた基板が含まれる。前記メモリアレイ領域の全域に亘って複数の容器構造が形成されている。これら容器構造は導電性である。前記容器構造には、その内部の内側側壁と該内側側壁の対向位置にある外側側壁が設けられている。前記他領域上には電気絶縁材料層がある。この電気絶縁材料層には側部側壁が備えられている。この電気絶縁材料層の側壁に沿って導電性ライナーがある。前記容器構造の内側及び外側側壁に沿ってコンデンサ誘電体がある。このコンデンサ誘電体上には第二導電層がある。これら容器構造、不導体及び第二導電材料層は複数のコンデンサ構造体中へ同時に組み込まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一観点に従った加工準備段階にある半導体ウェハー片の略断面図である。
【図２】破線１−１に沿って図１に示した断面を含む半導体ウェハー片の断片的上面図である。
【図３】図１に示した段階に後続する加工段階にある図１のウェハー片の略断面図である。
【図４】破線３−３に沿って図３に示した断面を含む半導体構造体の略上面図である。
【図５】図３に示した段階に後続する加工段階にある図１の半導体ウェハー片の略断面図である。
【図６】破線５−５に沿って図５に示した断面を含む半導体構造体の略上面図である。
【図７】図５に示した段階に後続する加工段階にある図１のウェハー片の断面図である。
【図８】破線７−７に沿って図７に示した断面を含む半導体ウェハー片の略上面図である。
【図９】図７及び８のウェハー片とは若干異なる本発明の態様を示す図８のウェハー片の破線９−９に沿った略断面図である。
【図１０】図７に示した段階に後続する加工段階にある図１のウェハー片の断面図である。
【図１１】破線１０−１０に沿って図１０に示した断面を含む半導体構造体の略上面図である。
【図１２】図１１の破線１２−１２に沿った略断面図である。
【図１３】図１２に示した段階とは別態様の加工段階を示す図１１の破線１２−１２に沿った断面図である。
【図１４】図１０に示した段階に後続する加工段階にある図１のウェハー片の断面図である。
【図１５】破線１４−１４に沿って図１４に示した断面を含む半導体構造体片の略上面図である。
【図１６】図１５の破線１６−１６に沿った略断面図である。
【図１７】図１４に示した段階に後続する加工段階にある図１のウェハー片の断面図である。
【図１８】破線１７−１７に沿って図１７に示した断面を含む半導体ウェハー片の略断面図である。
【図１９】図１８の破線１９−１９に沿った略断面図である。
【図２０】図１に示した段階に代替する本発明の一観点に従った例示的加工段階にある半導体ウェハー片の略断面図である。
【図２１】図２０に示した段階に後続する加工段階にある図２０のウェハー片の断面図である。
【図２２】図２１に示した段階に後続する加工段階にある図２０のウェハー片の断面図である。
【図２３】本発明の第三の態様に従った加工準備段階にある半導体ウェハー片の略上面図である。
【図２４】図２３の破線２４−２４に沿った断面である。
【図２５】本発明の第四の態様に従った加工準備段階にある半導体ウェハー片の略断面図である。
【図２６】本発明の第五の態様に従った加工準備段階にある半導体ウェハー片の略上面図である。
【図２７】図２６に示した段階に後続する、図１０に示した段階と類似した加工段階にある図２６のウェハー片の断面図である。
【図２８】図２７に符号２８で示された部分に代替する本発明の一態様に従った前記部分の略断面図である。
【図２９】本発明の一態様に従って形成された例示的ライナーを示した半導体構造体片の略上面図である。
【図３０】本発明の一態様に従って形成された別の例示的ライナーを示した半導体構造体片の略上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明の好ましい実施態様について添付図面を参照しながら説明する。
【００１３】
本発明では、その一観点として、コンデンサ電極構造体（容器あるいはペデスタル等）の外側側壁がエッチングによって露出される際に、保持構造体あるいはラティスを用いて該コンデンサ構造体が保持されるコンデンサ構造体の作製方法が提供される。従って、この保持構造体によって、コンデンサ電極構造体の外面が露出される際に、コンデンサ電極構造体に生ずるぐらつき及び他の構造上の欠陥を減じ、また好ましくは回避することが可能となる。前記コンデンサ電極構造体は蓄積ノード構造体であってもよい。
【００１４】
本発明では、その特定の態様において、導電性容器の外側側壁がエッチングによって露出される際に、導電性容器が保持構造体あるいはラティスによって保持されるようになった容器コンデンサ構造体の作製方法が提供される。従って、この保持構造体によって、容器外面が露出される際に該容器に生ずるぐらつき及び他の構造上の欠陥を減じ、また好ましくは回避することが可能である。前記容器の保持に用いられる前記ラティスは、容器を支持するのに十分な剛性をもつだけでなく、該ラティスには、容器近接部分からの湿性あるいはガス状材料の除去を可能とするために、該ラティス中に前記容器外面を最終的に露出させるパターン化された孔あるいは溝が設けられる。前記容器近接部分からの材料の除去は等方性エッチングを用いて実施される。
【００１５】
典型的な処理例においては、半導体ウェハーにはメモリアレイに対応する領域と、メモリアレイ周辺の論理回路あるいは他の回路設計が作製される他領域が設けられる。本発明方法では、メモリアレイ上へ保持ラティスを形成し、同時に前記ラティスに用いられる材料と同一材料を用いて前記周辺領域上へ保護層を形成して、メモリアレイ中のコンデンサ電極構造体外面を露出させるために使用されるエッチングから該周辺領域を保護することが可能である。本発明はさらに、メモリアレイと前記周辺領域との間の部位へ溝を形成することと、及び前記周辺領域の側方周辺をコンデンサ電極構造体外面の露出に際してメモリアレイ領域から材料を除去するために用いられるエッチング液から保護する保護材料層を前記溝内へ形成することも可能である。
【００１６】
以下に本発明の種々態様について添付図面１〜３０を参照しながら説明する。
【００１７】
まず図１には、本発明の例示的態様に従った加工準備段階にある半導体ウェハー片１０が示されている。ウェハー片１０には基板１２が含まれている。基板１２は、例えばバックグラウンドｐ型ドーパントで軽度にドープされた単結晶シリコンを含み、あるいはほぼそれから成り、あるいは全てそれから成るように作製可能である。本願特許請求の範囲の解釈を補助するため、用語「半導性基板」及び「半導体基板」は、以下に限定されないが、半導性ウェハー（単体または上部に他材料を含む組合体のいずれか）及び半導性材料層（単体または他材料を含む組合体の何れか）等の未加工の半導性材料も含めた半導性材料を含んで成る如何なる構造体をも意味すると定義される。また用語「基板」は、これに限定されないが、上記半導性基板を含めた如何なる支持構造体をも意味する。
【００１８】
基板１２は、３つの画定された領域１４、１６及び１８に分割されている。領域１４はメモリアレイ領域に相当する。領域１８はメモリアレイ領域以外の他領域に相当し、例えば所謂周辺領域に対応した領域である。この領域はメモリアレイ領域の周辺にあることから、本願では周辺領域として説明する。典型例として、メモリアレイ領域１４に結合したメモリ装置へのデータ送出及び該装置からのデータ引出の制御に関わる論理回路及び他回路構成が、周辺領域１８と関わり合うと考えられる。領域１６は前記メモリアレイ領域１４と前記他領域１８と関わり合う周辺回路構成との間の部位に相当する。構造体中には破線が引かれ、該構造体内に広がる画定された領域１４、１６及び１８の境界がそれぞれ明示されている。図１の加工段階においては、種々回路装置（図示せず）は領域１８と関わり合うと考えられる。
【００１９】
複数の導電性ノード部位２０、２２、２４及び２６が基板１２のメモリアレイ領域１４内に図示されている。ノード部位２０、２２、２４及び２６は、例えば基板１２の半導性材料内の導電性にドープされた拡散領域、及び／または基板１２と関連した導電性ペデスタルに対応するものである。これらノード部位は図１に示した加工段階では導電性であるように示されているが、本発明の他の種々態様（図示せず）において、前記ノード部位の導電性材料を図１に示した加工段階に後続する段階で与えることも可能であることが理解されるべきである。ノード部位２０、２２、２４及び２６は最終的にトランジスタ構造体（図１には図示せず）へ電気接続され、及びこれら部位をトランジスタ構造体のソース／ドレイン領域として利用し、あるいはトランジスタ構造体のソース／ドレイン領域へオーム接続することが可能である。トランジスタ構造体のトランジスタゲート及び他の構成部分は図１に示した加工段階においてメモリアレイ領域１４内に存在していてもよいし、あるいは後続する加工段階において作製されてもよい。
【００２０】
基板１２上にはマス２８が形成される。マス２８は（図示されているように）単一均質層として、あるいは組成及び／または物理的特性の異なる多層として形成可能である。マス２８は、１または２以上の電気絶縁性材料を含み、あるいはほぼそれらから成り、あるいは全てそれらから成るように形成可能である。特定の態様では、マス２８は硼燐珪酸ガラス（ＢＰＳＧ）、スピンオンガラス（ＳＯＧ）、二酸化珪素、燐珪酸ガラス（ＰＳＧ）、硼珪酸ガラス（ＢＳＧ）、未ドープガラス、及び窒化珪素の１または２以上を含み、あるいはほぼそれらから成り、あるいは全てそれらから成るように形成可能である。いくつかの態様においては、マス２８は珪素及び酸素を含み、あるいはほぼそれらから成り、あるいは全てそれらから成る。基板１２上のマス２８の厚さは、例えば約５，０００Å〜約５０，０００Åの範囲内とすることができ、典型例として厚さは約２０，０００Åである。
【００２１】
マス２８上には保持構造体（ラティス構造体とも記載される）３０が形成される。保持構造体３０は単一均質組成物から、あるいは組成の異なる２以上の層から形成可能である。後続する段階（以下において説明）において、マス２８の少なくとも一部は保持構造体３０の少なくとも一部に対して選択的にエッチングされる。従って、保持構造体３０は、好ましくはマス２８の少なくとも一部を保持構造体組成に対して選択的にエッチングすることができる組成から成っている。特定の態様において、マス２８を第一材料が含まれるように作製し、及び保持構造体３０を前記第一材料が第二材料に対して最終的に選択的にエッチングされる該第二材料が含まれるように作製することも可能である。一定の態様において、保持構造体３０を珪素及び窒素を含み、あるいはほぼそれらから成り、あるいは全てそれらから成るように作製可能である。例示的態様においては、マス２８は硼燐珪酸ガラスを含み、あるいはほぼそれから成り、あるいは全てそれから成るように作製され、また保持構造体３０は窒化珪素を含み、あるいはほぼそれから成り、あるいは全てそれから成るように作製される。別の例示的態様では、マス２８はドープされたあるいは未ドープの珪素含有ガラスを含み、あるいはほぼそれから成り、あるいは全てそれから成るように作製され、また保持構造体３０はほぼ窒化珪素から成るか、あるいは全て窒化珪素から成る１または２以上の層と、ほぼ珪素から成るか、あるいは全て珪素から成る１または２以上の層から作製される。ほぼ珪素から成るか、あるいは全て珪素から成る前記層を非晶質珪素及び／または多結晶質珪素から作製することも可能である。
【００２２】
保持構造体３０がほぼ窒化珪素から成り、あるいは全てそれから成るならば、該構造体は約５０Å〜約３，０００Åの範囲内の厚さをもつことができ、典型例ではその厚さは約７００Åである。保持構造体３０が窒化珪素層及び珪素層の積層から成る場合は、窒化珪素層の厚さは約５０Å〜約３，０００Åの範囲内であって、典型例としては約３００Åであり、珪素層の厚さは約５０Å〜約１，０００Åであって、典型例としては約２００Åである。特定の態様においては、保持構造体３０を、珪素からほぼ成るか、あるいは全て珪素から成る一対の層と、それら層の間に挟まれたほぼ窒化珪素から成るか、あるいは全てそれから成る層から作製可能である。かかる態様においては、前記珪素層の厚さは約５０Å〜約５００Åの範囲内であって、典型例として約２００Åであり、また窒化珪素から成る中間層の厚さは約５０Å〜約１，０００Åの範囲内であって、典型例として約３００Åである。
【００２３】
図２は図１に示した断面を含む半導体ウェハー片の上面図であり、保持構造体３０が半導体構造体の上面全体へ広がっている状態が示されている。
【００２４】
次に図３及び４に示すように、開口部３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２及び５４が保持構造体３０及びマス２８を貫通して基板１２上面へ結合したノード部位（図３にはノード部位２０、２２、２４及び２６が図示されている）まで形成される。これら開口部には極めて高いアスペクト比を持たせることができ、これら開口部は最終的にコンデンサ容器の作製に利用される（下記において説明）。特定の態様において、前記開口部の高さを約２〜約３μｍとし、及び最大幅を約０．１μｍとすることができる。前記開口部は円形の外辺部（図４の上面図に図示）を持つように示されているが、これら開口部が他の形状であっても良いことを理解されたい。これら開口部３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２及び５４は、以下においてより詳細に説明されるように、最終的にコンデンサ構造体容器の作製に利用される。
【００２５】
コンデンサ構造体１０のメモリアレイ領域１４上に開口部３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２及び５４が形成され、これら開口部が形成される際に溝５６が構造体１０の部位１６内に形成される。溝５６はメモリアレイ領域１４上の開口部と同時に形成されるように、従って該溝が開口部の形成に用いられるエッチングと同一のエッチングを用いて成形されるように図示されているが、別態様の加工（図示せず）において、該溝をメモリアレイ領域上の開口部の形成に用いられるエッチングとは別のエッチングを用いて形成することも可能であることを理解されたい。このような態様の場合、前記溝の形成に用いられるエッチングは、メモリアレイ領域１４内への容器開口部の形成に用いるエッチングの前あるいは後に実施される。
【００２６】
メモリアレイ領域１４内への容器開口部の形成及び前記部位１６内への溝の形成は、典型例として、まずフォトリトグラフィー加工を用いてフォトレジストマスク（図示せず）を作製し、次いでパターン化されたマスクからパターンを下方材料２８、３０へ転写し、その後でパターン化されたフォトレジストマスクを取り除くことによって達成される。パターン化されたマスクの作製に求められるフォトリトグラフィー要件はかなり厳格であるため、本発明の種々態様において、反射防止層（図示せず）を保持構造体３０中へ組み込み、あるいは保持構造体下方あるいは上方へ形成することが可能である。前記反射防止層は、例えば硬質フィルム（例えば絶縁性反射防止コーティング（ＤＡＲＣ））、またはスピンオンフィルム（例えば底部反射防止コーティング（ＢＡＲＣ））を用いて形成可能である。
【００２７】
開口部３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２及び５４はメモリ領域１４内にアレイ状に形成される。このアレイは列と行から成る。図４において、前記列は水平方向へ延び、また前記行は垂直方向へ延びていると考えてよい。
【００２８】
開口部３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２及び５４はマス２８を貫通して下方の導電性ノード（ノード２０、２２、２４及び２６等）まで延びるように説明されているが、１または２以上の他層（図示せず）をノードとマス２８の間に設け、開口部が該他層上で止まるように構成できることを理解されたい。例えば、エッチング停止層（図示せず）をマス２８とノード２０、２２、２４及び２６との間に設けて開口部がそのエッチング停止層で止まるように構成可能である。このエッチング停止層により、下方に存在する部材（基板１２の表面及び／または後続するマス２８の等方性エッチング（以下において説明）中に前記表面によって支持される電気装置（図示せず）等）を保護することが可能である。マス２８中へのエッチング後に二次的エッチングを行って、開口部を、マス２８を貫通してノード２０、２２、２４及び２６まで達するように延ばすことも可能である。エッチング停止層は、該エッチング停止層に対してマス２８を選択的にエッチングできるいずれか適当な材料を用いて形成可能であり、例えば窒化珪素を含み、あるいはほぼそれから成り、あるいは全てそれから成る層として形成可能である。
【００２９】
次に図５及び図６に示すように、開口部３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２及び５４内と、さらに溝５６内に導電層６０が形成される。この導電層６０は、導電性材料から成る均質組成物として、あるいは導電性材料から成る多層として構成可能である。従ってこの導電層６０は、１または２以上の導電性材料を含み、あるいはほぼそれらから成り、あるいは全てそれらから成る層として形成可能である。前記層６０中の導電性材料には、例えば導電性にドープされた珪素、金属及び金属化合物を含めたいずれか適当な材料を含ませることができる。特定の態様においては、前記層６０は窒化チタンを含んだ層として形成される。
【００３０】
メモリアレイ領域１４中の開口部内の導電層６０によって前記開口部内に容器構造が形成されると考えることができる。例えば、図５に示すように、開口部４０、４２、４４及び４６内の導電層６０は容器構造６２、６４、６６及び６８に対応している。前記容器構造は、開口部内の内面７０と該内面に対して側方対向する外面７２とを含むと考えることができる。これら外面７２はマス２８及び保持構造体３０に沿って延びている。
【００３１】
導電層６０は最終的にコンデンサ電極中に組み込まれ、また特定の態様においてコンデンサ蓄積ノード中へ組み込むことが可能である。従って、導電層６０はコンデンサ電極部材と言うことができ、また特定の態様においては導電性コンデンサ蓄積ノード部材と言うことができる。
【００３２】
導電層６０は開口部３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２及び５４を部分的にのみ覆って開口部内に容器構造を形成するように示されている。本発明の他の態様（図示せず）において、導電層６０が、単独あるいは他の導電性材料層と共に、開口部を完全に覆って開口部内にペデスタル（またはポスト）構造を形成することも可能である。開口部中に導電材６０によって形成された構造（すなわち容器構造あるいはペデスタル構造）は導電構造とも呼べるものである。
【００３３】
次に図７〜９では、導電層６０が保持構造体３０の上面から除去されて開口部３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２及び５４内の導電性構造（例えば図７に示された容器構造６２、６４、６６及び６８）が互いに電気的に隔離されている。前記保持構造体３０上から導電層６０を除去する例示的方法として化学機械的研磨が用いられる。保持構造体３０上からの導電層６０の除去後、開口部内に（容器構造あるいはペデスタル構造等として示される）導電性構造体として残存する導電層６０は、残存保持構造体３０と直接接したままである（すなわち物理的に接触状態にある）。
【００３４】
保持構造体３０上面上からの導電層６０の除去後、メモリアレイ領域１４、周辺領域１８、及び前記領域１４及び１８間の部位１６の上方へ、パターン化されたマスク８０が作製される。マスク８０は前記領域１６及び１８を全体的に覆うが、領域１４上ではパターン化されて、対になったコンデンサ行（すなわち、或る行に沿って配置されたコンデンサ群と、その片隣りの行に沿って配置されたコンデンサ群）を接続する行８２を形成する。開口部３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２及び５４中の導電層６０の一部が図８中破線で示されているが、これら破線は前記導電層の一部がマスキング材８０で覆われていることを示している。マスク８０の例示的材料としてはフォトレジストがあり、かかる材料はフォトリトグラフィー加工を用いて図示されたパターンに作製される。パターン化されたマスク８０の図示された形状は、本発明方法において利用可能な多数のパターンのうちの一つである。図示されたパターン化されたマスク８０の形状は図８の図に対して水平方向へ延びるストライプ状になっている。別の例示的形状（図示せず）において、マスク材８０のパターン化されたストライプを特定の容器を全体的に覆うように拡げて図８の図に対して斜めに延ばし、及び／または図８の図に対して縦方向へ延ばすことも可能である。
【００３５】
図８では溝５６内の導電層６０が破線で示されているが、これら破線は導電層がマスキング材８０で覆われていることを示している。
【００３６】
図９には、開口部３４及び５０に関係した容器８４及び８６と、さらに開口部４２に関係した容器６４が図示されている。容器８４及び８６はノード部位８５及び８７まで延び、これら容器を、ノード部位２２に対して上述した構造と類似の構造へ構成することが可能である。容器構造体８４及び８６には、図５において容器６２、６４、６６及び６８に関して前述した内側周辺面７０及び外側周辺面７２が備えられている。本発明の図示された態様では、マスキング材８０が開口部３４、４２及び５０中へ延びている。より詳細には、マスキング材は開口部それぞれの内側側面７０に沿って延び、また図示された態様では開口部それぞれの内側側面７０の少なくとも一つに沿って全体的に延びている。典型的加工例においては、犠牲材（図示せず）が前記導電層６０の化学機械的研磨中に開口部３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２及び５４中へ設けられる。この犠牲材は、マスキング材８０の処理前あるいは処理後のいずれの段階でもよい適当な加工段階において開口部内から除去可能である。マスキング材８０の処理中に開口部中に犠牲材が残存していると、該犠牲材によってマスキング材８０の開口部中への進入が妨げられる可能性がある。かかる事態が生ずると、マスキング材は開口部内面に沿って形成されずに開口部上方へ形成され得る。一定の態様においては、犠牲材を用いなければ起こり得るマスキング材８０の薄層化を減ずるために、マススキング材８０の処理中に開口部内へ犠牲材を残すのが望ましい場合があり、また他の態様においては、マスキング材８０の形成前に犠牲材を除去することが望ましい場合もある。図９には開口部４２内へ延びているマスキング材８０が示され、また図７及び８にはマスキング材８０が中へ延びていない領域をもつ開口部４２が示されている点で、図９の構成は図７及び８の構成とは幾分相違している。従って、図９には図７及び図８とは若干異なる本発明の態様が示されている。
【００３７】
次に図１０〜１２に示された加工段階においては、パターンがマスキング材８０（図７〜９）から保持構造体３０へと転写され、次いで該マスキング材が除去される。
【００３８】
保持構造材３０の除去によって、容器の最も上の部分において容器（例えば図１０に示された容器６２、６４、６６及び６８）外面７２の一部が露出される。図１０〜１２の保持構造材３０はマスク８０から転写されたパターンにパターン化されているため（図７〜９）、保持構造材３０は周辺領域１８及び中間領域１６上に連続状に残存し、及びそれぞれ対になったコンデンサ容器行の間へ延びる行１０２を構成するように形状化されている。例えば、図１１の下側の行１０２によって、開口部４０、４２、４４及び４６内の容器を含むコンデンサ容器の水平方向の行が開口部４８、５０、５２及び５４内にあるコンデンサ容器の行と接続される。保持構造体３０は各行内のコンデンサ容器の導電材６０と物理的に接触している。特定の態様において保持構造体３０をメモリアレイ領域１４上の一アレイに関係する容器構造のすべてと接触させ、また他の態様において保持構造体をコンデンサ装置の一部だけと接触させることが可能である。しかしながら、後続する加工段階（以下において説明）においてコンデンサ装置中にぐらつきあるいは他の構造上の欠陥が生ずることを減ずる（好ましくは回避する）ため、保持構造体は好ましくはコンデンサ装置のすべてと接触するように構成される。
【００３９】
図１０及び１２には、保持構造体３０がマス２８に対して極めて選択的に除去されるため、保持構造体３０の除去処理中にマス２８の殆どあるいは全く事実上除去されていないコンデンサ構造体が図示されている。図１３には、図１２に示した加工段階にあるが、マス２８に対する保持構造体３０の除去の選択度が図１２の場合よりも低い態様に従ったコンデンサ構造体１０が示されている。この態様では、マス２８の一部が加工中に除去されて、保持構造体３０の除去に使用されたエッチング条件へ暴露されたマス２８の部分に該マス２８の他の部分に対して窪みが形成される。いくつかの態様（図示せず）において、保持構造体３０の除去に使用される条件によって導電材６０の一部が除去される可能性もある。
【００４０】
次に図１４〜１６においては、構造体１０は、マス２８を等方性エッチングにより保持構造体３０から選択的に除去する条件に暴露されている。このエッチングは、例えばウェットエッチングによって実施される。本開示及び添付の特許請求の範囲の解釈において、以下に限定されないが、第一材料の除去中に第二材料が殆ど除去されない条件（すなわち第二材料の除去速度がほぼゼロである条件）を含めて、エッチングによって第一材料が第二材料よりも速い速度で除去されるならば、該エッチングは第二材料に対して第一材料に選択的であると理解される。
【００４１】
マス２８の除去によって容器構造（例えば図１４に示された容器構造６２、６４、６６及び６８）の外面７２が露出される。本発明の図示された態様においては、マス２８はメモリ領域１４上からほぼ完全に除去されているため、外面７２の全体が露出されている。なお、本発明には、マス２８の一部だけが等方性エッチングによって除去され、その結果として外面７２の一部だけが露出される他の態様も含まれることを理解されたい。
【００４２】
前述したように、マス２８のエッチングに対して耐久性を持つ材料（すなわちエッチング停止材料）を図示されていない本発明の態様において該マスの下側へ設けることが可能である。エッチング停止材が存在する場合、該材によってマス２８の等方性エッチング処理中エッチング停止材の下に存在する部材が保護される。
【００４３】
保持構造体３０が、導電層６０から形成された容器の導電層６０と物理的接触を保って残存するため、容器はこの保持構造体によって支持される。従って、保持構造体によって、容器構造のアレイ内に生ずるぐらつきあるいは他の構造上の欠陥を減じ、あるいは回避することさえ可能である。保持構造体３０によって、容器のぐらつきを減じ、また特定の態様においては回避しながら、高アスペクト比をもつ容器構造を形成し、また該構造の外面（７２）を露出させることが可能となる。図１５に示された本発明の態様においては、保持構造体３０によって、容器構造アレイにおける対になった行（すなわち、或る行に沿って配置された容器構造群と、その片隣りの行に沿って配置された容器構造群）が接続される。
【００４４】
図１４〜１６には、個々の容器に備えられた導電層６０が輪あるいはリング形状に示されている。しかしながら、導電層６０が他の形状に形成される別態様も含まれることを理解されたい。また先に説明したように、本発明には、導電層６０（単独あるいは他材料から成る導電層との組合せ）が図示された容器形状ではなくペデスタル形状となる態様も含まれる。かかる態様においては、保持構造体３０によってペデスタルを構造的に支持することが可能である。
【００４５】
溝５６内の導電層６０は周辺領域１８上の保持構造体３０と共に保護バリヤ（またはシールド）を形成するので、メモリ領域１４上のマス２８の等方性エッチングが周辺領域１８にあるマス２８まで広がることはない。このような保護バリヤによって、該バリヤが無ければ等方性エッチングが周辺領域１８にあるマス中まで進入した場合に起こりうる周辺領域１８内の回路構成（図示せず）に対する損傷を減ずることが可能となる。前記溝５６内の保護導電層６０によって、周辺領域１８内のマス２８をメモリアレイ領域１４上からのマス２８の除去に用いられる等方性エッチングから保護する保護トラフ（またはモート）７１が形成される。本発明の図示された態様においては、このモートの側面は二重に形成されている。別言すれば、溝５６の両側面が導電層６０で覆われている。しかしながら、本発明には、導電層が周辺領域１８に最も近い溝５６の側面に沿ってのみ存在し、メモリアレイ領域１４に最も近い溝５６の側面にはない別の態様（図示せず）も含まれることを理解されたい。
【００４６】
図示された二重側面トラフ（またはモート）７１は、一対の間隔があけられた側面７３及び７５を有する。電気絶縁性マス２８には領域１８の側方末端に外側側壁７７が設けられ、またトラフ７１の側壁７５は、側壁７７に沿ってマス２８のライナーになっている。本発明の図示された態様では、側壁７５は領域１８上の保持構造体３０の一部と直接接している（つまり物理的接触状態にある）。マス２８にＢＰＳＧが含まれ、及び保持構造体３０に窒化珪素が含まれる態様においては、前記側壁７５は層２８のＢＰＳＧと、領域１８上に延びる層３０の窒化珪素の双方と直接接していてもよい。導電層６０は、例えば窒化チタンを含み、あるいはほぼそれから成り、あるいは全てそれから成るように形成可能である。従って本発明には、チタン及び窒素を含むライナーがマス２８（例えばＢＰＳＧから成る）及び保持構造体３０（例えば窒化珪素から成る）双方へ直接接している態様も含まれる。
【００４７】
トラフ７１の側壁７３には第一側壁７５に面した内面とメモリアレイ領域１４に面した対向外面が備えられている。保持構造体３０の一部が前記外面と直接接し、かつメモリアレイ領域１４上へ延びている状態が図示されている。メモリアレイ領域１４上へ延びる保持構造体３０部分は、コンデンサ容器構造における隣接する行を相互に接続するセグメント（または行）１０２を構成している。
【００４８】
導電層６０から成るトラフ７１によって、領域１８上のマス２８の側方周辺をメモリアレイ領域１４上からマス２８を除去するために用いられる等方性エッチング条件から保護するシールドが形成される。本発明の特定の態様では、導電層６０によって形成された前記トラフ７１は構造体１０に付随するいずれの回路構成からも電気的に絶縁されている。
【００４９】
保持構造体３０の一部が溝５６内の導電層６０の表面から突出した状態（図１４において符号９５で示された部分）で図示されている。特定の態様において、この部分９５を取り除くことも可能である。しかしながら、溝５６にある導電層６０の端部に沿ってかかる突出部分９５を設けることによって溝５６内の導電層６０へ構造的一体性を与えることができる点で有利となる場合がある。
【００５０】
次に図１７〜１９に示すように、絶縁層１００及び導電層１０３が開口部３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２及び５４内に容器構造の外側側壁端部７２に沿って形成される。コンデンサ容器構造体の導電層６０を第一コンデンサ電極と称し、また導電層１０３を第二コンデンサ電極と称することができる。これらコンデンサ電極６０及び１０３、さらに絶縁層１００によって、開口部３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２及び５４のアレイ内にコンデンサ構造体のアレイが形成される。これら開口部、さらに溝５６は、図１８中において導電層１０３の下側にあるため、点線で示されている。図示されたコンデンサは容器コンデンサであるが、コンデンサは上記本発明の種々態様に従ったペデスタルコンデンサであってもよい（すなわち、コンデンサは導電層６０から成るペデスタル周囲へ延びる絶縁層１００及び導電層１０３を含ませることができる）。
【００５１】
保持構造体３０と物理的接触状態にあるコンデンサ容器構造体間とを短絡することなく（図１７〜１９に示されるように）構造体１０中へ保持構造体を残すことができるように、保持構造体３０が電気絶縁性材料から成ることが好ましい場合がある。しかしながら、本発明には、保持構造体３０を絶縁層１００及び第二コンデンサ電極１０３の一方あるいは双方の形成後に取り除くことができる態様を含めることができ、またかかる態様において保持構造体３０へ、電気絶縁性材料に加えて、あるいはそれに代えて、導電性材料を含ませることが可能である。前記絶縁層１００及び第二コンデンサ電極１０３はそれぞれ容器構造（例えば図１４に示した容器構造６２、６４、６６及び６８）へ構造的安定性を付与して容器構造を保持構造体３０なしで支持することができるため、保持構造体３０を前記絶縁層１００及び第二コンデンサ電極１０３の一方あるいは双方の形成後に取り除くことが可能である。保持構造体３０が除去される態様においては、該除去は、例えばフォトリトグラフィーによるパターン化を用いてマスク（図示せず）を作製し、次いで適当な１回または複数回のエッチング（単独または複数）を行って保持構造体３０上の何らかの材料を貫通し、そして保持構造体３０を除去することによって達成される。
【００５２】
本発明の図示された態様において、溝５６内の保護導電層６０から外側へ突き出している保持構造体３０部分の下方に間隙１０４が示されている。この間隙１０４を、特定の態様において、絶縁材１００及び導電材１０３の一方または双方の適当な堆積を経て塞ぐことが可能である。この間隙１０４は本発明の一態様を示すために設けられている。絶縁材１００及び導電材１０３が保持構造体３０の下面上へよく堆積する典型的条件を選択することにより、間隙１０４は生じなくなる。
【００５３】
図１７にはトランジスタ構造体１１０、１１２、１１４及び１１６が略示されている。これらトランジスタ構造体には、ノード部位２０、２２、２４及び２６を含むか、あるいはノード部位２０、２２、２４及び２６とオーム接続されたソース／ドレイン領域が設けられている。本発明方法に従って作製されたトランジスタ装置及びコンデンサ構造体をＤＲＡＭセルアレイ中へ一緒に組み入れることが可能である。
【００５４】
図１９には、絶縁材１００及び導電材１０２で満たされた保持構造体３０下方の領域１２０及び１２２が図示されている。
【００５５】
図１〜１９を参照しながら上記説明した加工においては、マス２８上に形成される単一均質な保持構造体（３０）について述べた。前述したように、本発明には、２以上の保持構造体（あるいはそれに代えて２以上の層が含まれた保持構造体）が用いられる別の態様も含まれている。また、本発明には保持構造体がマス２８の上面以外の高さの部位に設けられる態様も含まれる。
【００５６】
図２０〜２２には、マス２８内の高さの異なる部位に３個の保持構造体が設けられる加工段階が示されている。図２０〜２２の説明では、適当な部分について、図１〜１９について説明した際に用いた符号と同様の符号が用いられている。
【００５７】
まず図２０には図１に示した構造体１０に類似する構造体２００が図示されている。構造体２００には基板１２及びノード部位２０、２２、２４及び２６が含まれている。構造体２００にはさらに、絶縁性マス２８及び該マス２８上に設けられた保持構造体３０が含まれている。前記構造体２００は、該構造体２００にさらに第二保持構造体２０２が基板１２上面上、かつマス２８下方に含まれ、及び第三保持構造体２０４がマス２８の厚さ範囲内の、より高い位置に含まれる点で図１の構造体とは異なっている。保持構造体２０２及び２０４が構造体２００のメモリアレイ領域１４上において延び、該構造体の周辺領域１８上には延びていないように図示されている（但し、図示されていない別態様においては、保持構造体２０２及び２０４の一方あるいは双方が周辺領域１８上へ延びていてもよい）。保持構造体２０２及び２０４は、保持構造体３０に関して前述した組成と同様な組成から構成可能である。従って、保持構造体２０２及び２０４をほぼ窒化珪素から成るように、あるいは全て窒化珪素から成るように構成可能である。代替例として、保持構造体２０２及び２０４を、ほぼ窒化珪素から成るか、あるいは全てそれから成る層と、ほぼ窒化珪素以外の材料から成るか、あるいは全てそれらから成る１または２以上の層を含む多層にも構成することができる。前記窒化珪素以外から成る層の材料の例として、例えば、酸化アルミニウム等の絶縁材料を挙げることができる。
【００５８】
図２１には、図３を参照して前記説明した加工段階に類似した加工段階にある構造体２００が図示されている。開口部４０、４２、４４及び４６がマス２８、さらに保持構造体２０２、２０４及び３０を貫通して延びている。さらに、溝５６も保持構造体３０及びマス２８を貫通して延びている。図２１に示された態様は本発明の一態様であり、別の態様において溝周辺部が構造体へと広がらないように保持構造体２０２及び２０４を溝５６の外側へ形成することも可能である。
【００５９】
図２２には、図１４を参照して前記説明した加工段階に類似した加工段階にある構造体２００が図示されている。より詳細には、保持構造体３０がパターン化され、次いで保持構造体３０及び２０４の材料に対して該マス２８に選択的な等方性エッチング処理がマス２８に対して為される。保持構造体２０４によってその下方にあるマス２８が前記エッチングへの暴露から保護されるため、前記エッチングは保持構造体２０４において有効に停止される。
【００６０】
図２２の構造体２００には、図１４に示した電極に類似する容器形状のコンデンサ電極６２、６４、６６及び６８が含まれている（また図示されていない別態様の加工においてペデスタル形状のコンデンサ電極を含めることも可能である）。図１４に示された電極とは異なり、図２２に示された電極では、それらの外側側壁面の全体が露出されているのではなく、外側側壁面（７２）の一部のみが露出されている。これにより、保持構造体２０４によって、保持構造体３０だけで付与される構造上の完全性以上に、容器構造６２、６４、６６及び６８へさらに構造上の完全性又は一体性を付与することが可能となる。
【００６１】
図１〜２２を参照して前記説明した加工によって領域１４、１６及び１８の全面に亘って保持構造体（３０、２０２及び２０４）が形成され、またこれら保持構造体及びマス２８のいずれをも貫通して延びるコンデンサ容器開口部（例えば４０、４２、４４及び４６）が形成される。また、本発明には１または２以上の保持構造体がコンデンサ容器開口部の形成前にパターン化される別の態様も含まれることを理解されたい。かかる態様については以下において図２３及び２４を参照しながら説明する。なお図２３及び２４では、適当な部分については、図１〜２２の説明において用いた符号と同様の符号が用いられている。
【００６２】
図２３及び２４には、図１に示した加工段階と同様な加工段階にある構造体３００が図示されている。図２３の上面図に示された構造体３００は、図２の上面図のそれと類似するが、開口部３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２及び５４が最終的に形成される部位は点線で示されている。図２４は図２３中の破線２４−２４に沿った構造体３００の断面図であり、この断面は図９に示した断面に類似しているが、図９に示した段階よりも早い加工段階における断面である。構造体３００には図２０〜２２を参照しながら前記説明した保持構造体２０４が含まれているが、図１〜２２を参照しながら前記説明した保持構造体３０も図２０〜２２を参照しながら説明した保持構造体２０２も含まれていない。開口部３４、４２及び５０（例えば図４に示された開口部）が形成されるが、図２４に示した加工段階では未だそれら開口部が形成されていないので、これらの部位が図２４においては破線で示されている。保持構造体２０４は、開口部３４、４２及び５０の位置が該保持構造体２０４まで広がるようにパターン化されて示されている。このパターン化された保持構造体２０４の位置は図２３には破線で示されており、この保持構造体が図１１において保持構造体３０に採用されたパターンと同様なパターンをもつことが分かる。その結果、保持構造体２０４はコンデンサ容器開口部が最終的に形成される位置まで延びている。そして後続する加工段階において、容器開口部を、マス２８を貫通し、かつ保持構造体２０４を含む周辺部分を備えるように形成することが可能である。
【００６３】
図２３及び２４に示した構造体は、まずマス２８の第一部分を形成し、次いで前記マス２８の第一部分上へパターン化された保持構造体２０４を形成することによって作製可能である。そしてマス２８の第二部分を前記パターン化された保持構造体上へ後続して形成することが可能である。前記保持構造体はマス２８の第二部分の形成前にパターン化されるため、マス２８の第二部分の一部（より詳細には保持構造体２０４上へ形成されるマス２８の部分）は保持構造体２０４に直接接して形成され、またマス２８の第二部分の一部（より詳細には開口部３４、４２及び５０が最終的に形成される領域内に形成されるマス２８の部分）は保持構造体２０４の形成及びパターン化前に形成されているマス２８の第一部分へ直接接して形成される。
【００６４】
図１〜２４の説明において述べているように、保持構造体（例えば、保持構造体３０、２０２及び２０４）は単層あるいは多層に構成可能である。図２５〜２８には、保持構造体（またはラティス）３０が多層の材料層から構成される本発明の例示的態様が図示されている。図２５〜２８においては、適当な部分について、図１〜２４の説明に用いた符号と同様の符号が用いられている。
【００６５】
図２５には図１を参照して前記説明した加工段階にある構造体５００が図示されている。この構造体５００は図１において説明した構造体１０に類似するが、図２５の保持構造体３０が２つの別々の層５０２及び５０４から成る点で異なっている。これら層５０２及び５０４の一方を、本発明の特定の態様において、窒化珪素を含み、あるいはほぼそれから成り、あるいは全てそれから成るように形成可能である。またこれら層５０２及び５０４の他方を、本発明の特定の態様において、例えば非晶質珪素及び／または多結晶質珪素の性状をもつ珪素を含み、あるいはほぼそれから成り、あるいは全てそれから成るように形成可能である。
【００６６】
図１４を参照して前述したように、本発明の一態様においては、保持構造体３０に対してマス２８の選択的エッチングが行われる。特定の態様において、保持層３０の主要材として窒化珪素の薄層を用いることが、窒化珪素が安価で堆積及びパターン化が容易な電気絶縁材である点で望ましい場合がある。窒化珪素を用いる際に問題となる点は、マス２８に通常用いられる材料を窒化珪素に対して選択的にエッチングすることが困難なことである。例えば、マス２８が硼燐珪酸ガラスから成る場合、硼燐珪酸ガラスを、種々適用において、所望程度まで窒化珪素から選択的にエッチングすることは困難である。より詳細には、窒化珪素は好ましくは極めて薄く、またマス２８は非常に厚いため、マス２８の材料への選択度が極めて高くなければ、マス２８が完全にエッチングされる間に窒化珪素もエッチングされることになる。従って、保持構造体３０の成分としては、それに対するマス２８のエッチング選択性が窒化珪素に対するマス２８のエッチング選択性よりも高くなる成分を用いることが有利である。かかる成分として適する材料として、ほぼ珪素から成るか、あるいは全く珪素から成る材料を用いることができる。この場合珪素が未ドープのままであると絶縁材料として効率的に用いることができので、窒化珪素と同様な有利性が得られる。前記珪素は、多結晶質、平滑粒子あるいは半球状粒子、及び／または非晶質を含めたいかなる形状のものでもよい。ポリシリコン層は、ガラスのエッチングバック中に典型的に用いられる薬品（例えば、硼燐珪酸ガラスのエッチングに用いられる２５：１ＨＦ薬品等）に対する耐薬品性において窒化珪素よりさらに優れる。
【００６７】
前記層５０２及び５０４の一方がほぼ窒化珪素から成るか、あるいは全てそれから成り、かつ前記層５０２及び５０４の他方がほぼ珪素から成るか、あるいは全てそれから成る態様においては、珪素を前記２層の上層あるいは下層のいずれに用いてもよい。前記上層の珪素は後続する容器の化学機械的研磨（ＣＭＰ）によって除去可能である。
【００６８】
図２６には本発明の別の態様における構造体５５０が図示されている。この構造体５５０は、図２５に示した構造体５００の加工段階と類似する加工段階にある状態で図示されている。構造体５５０は図２５の構造体５００に類似するが、構造体５００が２層構成であるのに対して、構造体５５０の保持構造体３０が３層構成になっている点で異なる。構造体５５０の保持構造体の３層はそれぞれ符号５５２、５５４及び５５６で示されている。特定の態様において、前記層５５２及び５５６（保持構造体積層３０の外層）は珪素を含み、あるいはほぼそれから成り、あるいは全てそれから成るように形成され、他方前記層５５４（保持構造体積層３０の内層）はほぼ窒化珪素から成るか、あるいは全てそれから成るように形成される。従って、珪素層５５２及び５５６によって窒化珪素層５５４両面を保護することが可能である。
【００６９】
次に図２７には、図１０を参照して前記説明した加工段階に類似する加工段階にある構造体６００が図示されている。この構造体６００は、保持構造体３０が一対の材料層６０４及び６０６から成る点で図１０の構造体と相違している。これら材料層６０４及び６０６は図２５を参照して説明した前記材料層５０２及び５０４に類似した層であってもよい。特定の態様において、前記材料層６０４はほぼ窒化珪素から、あるいは全てそれから成るように形成し、また前記材料層６０６はほぼ珪素から、あるいは全てそれから成るように形成可能である。メモリアレイ領域１４上の保持構造体３０のエッチング後（図１０を参照して前述）、前記材料層６０４の露出した側壁上へスペーサ６１０が設けられる。このスペーサ６１０は、例えば適当な材料から成る層を形成し、次いで該層に対して異方性エッチングを行うことによって形成可能である。スペーサ６１０は前記層６０６と同じ組成でよく、従ってほぼ珪素から成るか、あるいは全てそれから成るように形成される。スペーサ６１０及び前記層６０６を用いることにより、後続するマス２８のエッチング（例えば、図１４を参照して前記説明したエッチング等）において、前記材料層６０４の露出した側面が保護されるだけでなく、該材料層６０４の上面が保護される。
【００７０】
図２８は、図２７に示した構造体６００のマス部分２８に関して別態様とされた該マス部分２８の拡大図である。詳述すれば、この拡大部分には保持構造体３０が含まれ、該保持構造体が層６０４及び６０６の他にさらに層６１２から成る構造が図示されている。この層６１２は層６０４の下側にあり、特定の態様において、該層６１２はほぼ珪素から成るか、あるいは全てそれから成って形成される。従って、層６１２、６０４及び６０６から成る積層は、珪素から成る層（６１２）、窒化珪素から成る層（６０４）及び窒化珪素上の珪素から成る層（６０６）から成る積層として形成可能である。さらに、層６１２、６０４及び６０６を含む積層の露出した側壁に沿って形成された側壁スペーサ６１０が示されている。前述したように、側壁スペーサ６１０の組成は、ほぼ珪素から成るか、あるいは全てそれから成るように作成可能である。従って、本発明の特定の態様において、層６０４を窒化珪素で形成し、この層全体をほぼ珪素から成るか、あるいは全く珪素から成る層（図中の層６０６、６１０及び６１２）で取り囲むことが可能である。前記層６０６、６１０及び６１２をそれぞれ同一組成を有するように形成することが可能であるが、本発明には前記層６０６、６１０及び６１２の組成をそれぞれ異ならせた態様も含まれることを理解されたい。
【００７１】
前記側壁スペーサ６１０が珪素から成る態様においては、該スペーサの形成に用いられる珪素をメモリ領域１４にある容器開口部（例えば図２７の容器開口部４０、４２、４４及び４６等）中へ広げてもよいと理解されるべきである。特定の態様において、このように広げられた珪素をその後に適当なエッチングを用いて容器開口部内から除去することも可能である。また別の態様においては、前記珪素を容器開口部内にそのまま残し、導電性にドープし、さらにコンデンサ電極へ組み入れることも可能である。
【００７２】
窒化珪素層６０４の周辺を窒化珪素よりも耐エッチング性がさらに高い材料で覆うことが有利な場合がある。マス２８の除去に用いられるエッチング（図１４を参照して前記説明したエッチング等）は典型的には等方性エッチングである。従って、窒化珪素層６０４の一部は、もしそれら部分が保護材で覆われていなければ、それら部分が窒化珪素層の上部、下部、あるいは側部上にあるかどうかに拘らず、最終的にエッチングへ暴露されることになる。
【００７３】
保持構造体３０中にポリシリコン及び／または非晶質珪素を用いることにより、図３及び図４に示した加工段階における容器開口部及び溝の形成中、該保持構造体を硬質マスクとして機能させることが可能である。この溝を容器開口部とは異なる寸法とし、及び／または該溝を容器開口部とは別のパターンとすることが可能である。フォトレジストを上へ重ねずに硬質マスクを用いることは、前記溝及び容器開口部の異なるパターン形状化及び／または寸法化において有利である。より詳細には、硬質マスクの使用により、溝と容器開口部間におけるエッチング速度を、フォトレジストマスクを使用する場合の速度よりさらに一定化させることが可能となる。以下においてより詳細に説明するように、前記溝をメモリアレイ回路構成周囲全体へ拡張することが可能である。もし溝に対するエッチングが深過ぎ及び／または広すぎると、エッチング液が前記周辺回路構成中へ入り込んで、例えばデジット線等の種々回路装置に損傷を与える可能性がある。前記周辺回路構成上にはしばしば窒化珪素エッチング停止層が設けられるが、もし溝形成のためのエッチングが容器開口部の形成に用いられるエッチングよりも強すぎると、エッチング液がエッチング停止層を通って貫入する可能性がある。
【００７４】
図１４〜１７を参照して説明したトラフ７１は、半導体構造体の周囲全体を取り囲むことに有利である。上述した本発明のいくつかの態様において、かかるトラフはメモリアレイ領域と周辺領域との間のトラフ形状部分中に導電層を形成させることによって設けられる（トラフ７１がメモリアレイ領域１４と周辺領域１８との間の領域１６上に導電材６０から形成されると説明されている図１４及び１５参照）。図２９及び３０には、領域１４から材料を除去するために用いられる等方性エッチングから周辺領域の側方周辺を保護するためにトラフが形成された例示的構成が図示されている（例示的等方性エッチングについては図１４〜１６を参照して上記説明した）。より詳細には、図２９は、メモリアレイ領域１４（点線７０８で境界が画定された箱形に略示）、メモリアレイ領域周辺の論理回路あるいは他の回路構成の作製が可能な領域１８（点線７０４で境界が画定された箱形に略示）、及びメモリアレイ領域１４と周辺領域１８との間の領域１６を基板に具備してなる例示的構造体７００を示した図である。メモリアレイ領域には、メモリアレイ領域を側方から全体的に取り囲むように画定された側方周辺部が備えられ、この側方周辺部は点線７０８に相当し、また前記周辺領域には点線７０４で画定された類似の側方周辺部が設けられている。導電層６０から成るトラフ７１がメモリアレイ領域１４の側方周辺部全体を側方から取り囲んでいるので、該トラフの側壁によって画定されるライナー７５もメモリアレイ領域１４全体を側方から取り囲む構成が示されている。図３０は構造体７００の上面図であり、この図では導電層６０から成るトラフ７１を周辺領域の側方周辺部の周囲全体と、さらにメモリアレイ領域の側方周辺部周囲全体へ延ばせることが示されている。
【符号の説明】
【００７５】
１０ ウェハー片
１２ 基板
１４ メモリアレイ領域
１８ 周辺領域
２８ マス
２０、２２、・・・、２６ ノード部位
３０ 保持構造体
３２、３４、・・・、５４ 開口部
５６ 溝
６０ 導電層
６２、６４、・・・、６８ 容器構造
７０ 内面
７１ トラフ
７２ 外面
７５ ライナー
８０ マスク（マスキング材）
８２ 行
８４、８６ 容器構造
８５、８７ ノード部位
１００ 絶縁層
１０２ 行
１０３ 導電層
２０２ 第二保持構造体
２０３ 第三保持構造体
５００ 構造体
５０２、５０４ 層
５５２、５５４、５５６ 層
６００ 構造体
６０４、６０６ 材料層
６１０ スペーサ
６１２ 層
７００ 構造体
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンデンサ装置の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路の製作において、コンデンサ構造体のアスペクト比は増加し続けている。例えば、現在のダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）コンデンサは高さが２〜３μｍで、幅は約０．１μｍである。また、半導体装置の密度を増大することが引き続き目標とされており、それに対応して個々の装置に関連した設置面積を減ずることも目標とされている。コンデンサ装置の実装密度が一層大きくなるにつれ、コンデンサの有効表面積は減少している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２９７９５２号公報
【特許文献２】特開２０００−１９６０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的なコンデンサ構造体として所謂容器型装置がある。この装置の電極の１つは容器として形状化され、この容器内には誘電部材及び別のコンデンサ電極が形成されている。一般的に、前記容器の内面のみが容量表面積として利用されている。前記容器の外面も容量として利用できれば望ましいところである。しかし残念なことに、アスペクト比の高い容器の内面及び外面双方を露出させると容器が構造的に弱くなり、下側にある基部からぐらつき、あるいは離脱する可能性がある。そのため、アスペクト比の高い容器のぐらつきあるいは他の構造的完全性の低下を回避すると同時に高アスペクト比容器の外面を容量面として利用可能とする方法の開発が望まれてきた。
【０００５】
コンデンサ構造体の他の類型として所謂ペデスタル（またはポスト）型装置がある。この装置の電極の１つはペデスタル形に形成され、該ペデスタル上及び周囲には誘電性部材及び別の電極が形成されている。このペデスタルが高くかつ薄いと構造的に弱く、下側基部からぐらつき、あるいは離脱する可能性がある。そのため、ペデスタルのぐらつきあるいは他の構造的完全性の低下が回避可能な方法の開発が望まれてきた。
【０００６】
本発明は上記問題点を解消することを少なくとも動機の一部としているが、本発明が前記問題点以外の適用にも向けられていることを理解されたい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、その一観点として、複数コンデンサの作製方法に関する。導電性蓄積ノード部材がマス中の開口部内に形成される。前記導電性蓄積ノード部材の少なくとも一部には保持構造体（ラティス構造体でもよい）が設けられ、その後に前記マスの少なくとも一部が、前記導電性蓄積ノード部材の崩壊を回避するために、前記保持構造を利用して取り除かれる。前記マスの少なくとも一部の除去後、前記導電性蓄積ノード部材が複数コンデンサ装置中へ組み込まれる。前記導電性蓄積ノード部材は、本発明のいくつかの態様においては複数の容器形状に形状化することができ、また本発明の他の態様において複数のペデスタル（またはポスト）に形状化することができる。
【０００８】
本発明はさらに、その一観点として、基板上へ第一部材から成る構造体が形成され、該第一部材の少なくとも一部上へ保持構造体が形成された構造をもつコンデンサ装置の作製方法に関する。前記第一部材中へ延びるように開口部が形成され、該開口部内に第一導電層が形成される。前記第一導電層によって、前記第一部材に沿って外側側壁を備える容器構造が形成される。前記容器構造を支持し及び前記容器構造の崩壊を防止するための前記保持構造体を利用しながら、前記容器構造の外側側壁の少なくとも一部が露出されるように、前記第一部材の少なくとも一部が取り除かれる。この外側側壁の露出部分に沿って、及び前記容器構造内にコンデンサ誘電体が形成される。このコンデンサ誘電体上へ第二導電層が形成される。これら第二導電層、コンデンサ誘電体及び第一導電層はコンデンサ装置中へ一緒に組み込まれる。
【０００９】
本発明はさらに、その一観点として、メモリアレイ領域、該メモリアレイ領域以外の他領域、及び前記メモリアレイ領域と前記他領域との間の部位を含む構造体を用いたコンデンサ装置の作製方法に関する。前記他領域は、例えば論理回路が最終的に形成される周辺領域であってもよい。前記メモリアレイ領域、前記他領域、及び前記メモリアレイ領域と前記他領域との間の部位上に広がるように第一材料層が形成される。前記メモリアレイ領域上にある前記第一材料層の少なくとも一部上、及び前記他領域上にある前記第一材料層の全域上に第二材料層が形成される。前記第一材料層中へ延びるように開口部が形成され、また前記メモリアレイ領域と前記他領域との間の部位上の前記第一材料層内に溝が形成される。前記開口部内及び前記溝内には第一導電層が形成される。前記開口部内の第一導電層によって前記第一材料層に沿って外側側壁を備えた容器構造が形成される。前記第一導電層及び前記第二材料層の形成後、前記第一材料層の少なくとも一部が取り除かれて前記容器構造の外側側壁の少なくとも一部が露出される。前記容器構造内において前記外側側壁の露出部分に沿ってコンデンサ誘電体が形成され、またこのコンデンサ誘電体上へ第二導電層が形成される。これら第一導電層、第二導電層及び誘電体はコンデンサ装置中へ一緒に組み込まれる。
【００１０】
本発明はさらに、その一観点として、半導体構造体に関する。例示的一例において、この半導体構造体には、基板中に画定されたメモリアレイ領域を、該メモリアレイ領域以外の他領域及びこれらメモリアレイ領域と他領域との間の部位と共に備えた基板が含まれる。前記メモリアレイ領域の全域に亘って複数の容器構造が形成されている。これら容器構造は導電性である。前記容器構造には、その内部の内側側壁と該内側側壁の対向位置にある外側側壁が設けられている。前記他領域上には電気絶縁材料層がある。この電気絶縁材料層には側部側壁が備えられている。この電気絶縁材料層の側壁に沿って導電性ライナーがある。前記容器構造の内側及び外側側壁に沿ってコンデンサ誘電体がある。このコンデンサ誘電体上には第二導電層がある。これら容器構造、不導体及び第二導電材料層は複数のコンデンサ構造体中へ同時に組み込まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一観点に従った加工準備段階にある半導体ウェハー片の略断面図である。
【図２】破線１−１に沿って図１に示した断面を含む半導体ウェハー片の断片的上面図である。
【図３】図１に示した段階に後続する加工段階にある図１のウェハー片の略断面図である。
【図４】破線３−３に沿って図３に示した断面を含む半導体構造体の略上面図である。
【図５】図３に示した段階に後続する加工段階にある図１の半導体ウェハー片の略断面図である。
【図６】破線５−５に沿って図５に示した断面を含む半導体構造体の略上面図である。
【図７】図５に示した段階に後続する加工段階にある図１のウェハー片の断面図である。
【図８】破線７−７に沿って図７に示した断面を含む半導体ウェハー片の略上面図である。
【図９】図７及び８のウェハー片とは若干異なる本発明の態様を示す図８のウェハー片の破線９−９に沿った略断面図である。
【図１０】図７に示した段階に後続する加工段階にある図１のウェハー片の断面図である。
【図１１】破線１０−１０に沿って図１０に示した断面を含む半導体構造体の略上面図である。
【図１２】図１１の破線１２−１２に沿った略断面図である。
【図１３】図１２に示した段階とは別態様の加工段階を示す図１１の破線１２−１２に沿った断面図である。
【図１４】図１０に示した段階に後続する加工段階にある図１のウェハー片の断面図である。
【図１５】破線１４−１４に沿って図１４に示した断面を含む半導体構造体片の略上面図である。
【図１６】図１５の破線１６−１６に沿った略断面図である。
【図１７】図１４に示した段階に後続する加工段階にある図１のウェハー片の断面図である。
【図１８】破線１７−１７に沿って図１７に示した断面を含む半導体ウェハー片の略断面図である。
【図１９】図１８の破線１９−１９に沿った略断面図である。
【図２０】図１に示した段階に代替する本発明の一観点に従った例示的加工段階にある半導体ウェハー片の略断面図である。
【図２１】図２０に示した段階に後続する加工段階にある図２０のウェハー片の断面図である。
【図２２】図２１に示した段階に後続する加工段階にある図２０のウェハー片の断面図である。
【図２３】本発明の第三の態様に従った加工準備段階にある半導体ウェハー片の略上面図である。
【図２４】図２３の破線２４−２４に沿った断面である。
【図２５】本発明の第四の態様に従った加工準備段階にある半導体ウェハー片の略断面図である。
【図２６】本発明の第五の態様に従った加工準備段階にある半導体ウェハー片の略上面図である。
【図２７】図２６に示した段階に後続する、図１０に示した段階と類似した加工段階にある図２６のウェハー片の断面図である。
【図２８】図２７に符号２８で示された部分に代替する本発明の一態様に従った前記部分の略断面図である。
【図２９】本発明の一態様に従って形成された例示的ライナーを示した半導体構造体片の略上面図である。
【図３０】本発明の一態様に従って形成された別の例示的ライナーを示した半導体構造体片の略上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明の好ましい実施態様について添付図面を参照しながら説明する。
【００１３】
本発明では、その一観点として、コンデンサ電極構造体（容器あるいはペデスタル等）の外側側壁がエッチングによって露出される際に、保持構造体あるいはラティスを用いて該コンデンサ構造体が保持されるコンデンサ構造体の作製方法が提供される。従って、この保持構造体によって、コンデンサ電極構造体の外面が露出される際に、コンデンサ電極構造体に生ずるぐらつき及び他の構造上の欠陥を減じ、また好ましくは回避することが可能となる。前記コンデンサ電極構造体は蓄積ノード構造体であってもよい。
【００１４】
本発明では、その特定の態様において、導電性容器の外側側壁がエッチングによって露出される際に、導電性容器が保持構造体あるいはラティスによって保持されるようになった容器コンデンサ構造体の作製方法が提供される。従って、この保持構造体によって、容器外面が露出される際に該容器に生ずるぐらつき及び他の構造上の欠陥を減じ、また好ましくは回避することが可能である。前記容器の保持に用いられる前記ラティスは、容器を支持するのに十分な剛性をもつだけでなく、該ラティスには、容器近接部分からの湿性あるいはガス状材料の除去を可能とするために、該ラティス中に前記容器外面を最終的に露出させるパターン化された孔あるいは溝が設けられる。前記容器近接部分からの材料の除去は等方性エッチングを用いて実施される。
【００１５】
典型的な処理例においては、半導体ウェハーにはメモリアレイに対応する領域と、メモリアレイ周辺の論理回路あるいは他の回路設計が作製される他領域が設けられる。本発明方法では、メモリアレイ上へ保持ラティスを形成し、同時に前記ラティスに用いられる材料と同一材料を用いて前記周辺領域上へ保護層を形成して、メモリアレイ中のコンデンサ電極構造体外面を露出させるために使用されるエッチングから該周辺領域を保護することが可能である。本発明はさらに、メモリアレイと前記周辺領域との間の部位へ溝を形成することと、及び前記周辺領域の側方周辺をコンデンサ電極構造体外面の露出に際してメモリアレイ領域から材料を除去するために用いられるエッチング液から保護する保護材料層を前記溝内へ形成することも可能である。
【００１６】
以下に本発明の種々態様について添付図面１〜３０を参照しながら説明する。
【００１７】
まず図１には、本発明の例示的態様に従った加工準備段階にある半導体ウェハー片１０が示されている。ウェハー片１０には基板１２が含まれている。基板１２は、例えばバックグラウンドｐ型ドーパントで軽度にドープされた単結晶シリコンを含み、あるいはほぼそれから成り、あるいは全てそれから成るように作製可能である。本願特許請求の範囲の解釈を補助するため、用語「半導性基板」及び「半導体基板」は、以下に限定されないが、半導性ウェハー（単体または上部に他材料を含む組合体のいずれか）及び半導性材料層（単体または他材料を含む組合体の何れか）等の未加工の半導性材料も含めた半導性材料を含んで成る如何なる構造体をも意味すると定義される。また用語「基板」は、これに限定されないが、上記半導性基板を含めた如何なる支持構造体をも意味する。
【００１８】
基板１２は、３つの画定された領域１４、１６及び１８に分割されている。領域１４はメモリアレイ領域に相当する。領域１８はメモリアレイ領域以外の他領域に相当し、例えば所謂周辺領域に対応した領域である。この領域はメモリアレイ領域の周辺にあることから、本願では周辺領域として説明する。典型例として、メモリアレイ領域１４に結合したメモリ装置へのデータ送出及び該装置からのデータ引出の制御に関わる論理回路及び他回路構成が、周辺領域１８と関わり合うと考えられる。領域１６は前記メモリアレイ領域１４と前記他領域１８と関わり合う周辺回路構成との間の部位に相当する。構造体中には破線が引かれ、該構造体内に広がる画定された領域１４、１６及び１８の境界がそれぞれ明示されている。図１の加工段階においては、種々回路装置（図示せず）は領域１８と関わり合うと考えられる。
【００１９】
複数の導電性ノード部位２０、２２、２４及び２６が基板１２のメモリアレイ領域１４内に図示されている。ノード部位２０、２２、２４及び２６は、例えば基板１２の半導性材料内の導電性にドープされた拡散領域、及び／または基板１２と関連した導電性ペデスタルに対応するものである。これらノード部位は図１に示した加工段階では導電性であるように示されているが、本発明の他の種々態様（図示せず）において、前記ノード部位の導電性材料を図１に示した加工段階に後続する段階で与えることも可能であることが理解されるべきである。ノード部位２０、２２、２４及び２６は最終的にトランジスタ構造体（図１には図示せず）へ電気接続され、及びこれら部位をトランジスタ構造体のソース／ドレイン領域として利用し、あるいはトランジスタ構造体のソース／ドレイン領域へオーム接続することが可能である。トランジスタ構造体のトランジスタゲート及び他の構成部分は図１に示した加工段階においてメモリアレイ領域１４内に存在していてもよいし、あるいは後続する加工段階において作製されてもよい。
【００２０】
基板１２上にはマス２８が形成される。マス２８は（図示されているように）単一均質層として、あるいは組成及び／または物理的特性の異なる多層として形成可能である。マス２８は、１または２以上の電気絶縁性材料を含み、あるいはほぼそれらから成り、あるいは全てそれらから成るように形成可能である。特定の態様では、マス２８は硼燐珪酸ガラス（ＢＰＳＧ）、スピンオンガラス（ＳＯＧ）、二酸化珪素、燐珪酸ガラス（ＰＳＧ）、硼珪酸ガラス（ＢＳＧ）、未ドープガラス、及び窒化珪素の１または２以上を含み、あるいはほぼそれらから成り、あるいは全てそれらから成るように形成可能である。いくつかの態様においては、マス２８は珪素及び酸素を含み、あるいはほぼそれらから成り、あるいは全てそれらから成る。基板１２上のマス２８の厚さは、例えば約５，０００Å〜約５０，０００Åの範囲内とすることができ、典型例として厚さは約２０，０００Åである。
【００２１】
マス２８上には保持構造体（ラティス構造体とも記載される）３０が形成される。保持構造体３０は単一均質組成物から、あるいは組成の異なる２以上の層から形成可能である。後続する段階（以下において説明）において、マス２８の少なくとも一部は保持構造体３０の少なくとも一部に対して選択的にエッチングされる。従って、保持構造体３０は、好ましくはマス２８の少なくとも一部を保持構造体組成に対して選択的にエッチングすることができる組成から成っている。特定の態様において、マス２８を第一材料が含まれるように作製し、及び保持構造体３０を前記第一材料が第二材料に対して最終的に選択的にエッチングされる該第二材料が含まれるように作製することも可能である。一定の態様において、保持構造体３０を珪素及び窒素を含み、あるいはほぼそれらから成り、あるいは全てそれらから成るように作製可能である。例示的態様においては、マス２８は硼燐珪酸ガラスを含み、あるいはほぼそれから成り、あるいは全てそれから成るように作製され、また保持構造体３０は窒化珪素を含み、あるいはほぼそれから成り、あるいは全てそれから成るように作製される。別の例示的態様では、マス２８はドープされたあるいは未ドープの珪素含有ガラスを含み、あるいはほぼそれから成り、あるいは全てそれから成るように作製され、また保持構造体３０はほぼ窒化珪素から成るか、あるいは全て窒化珪素から成る１または２以上の層と、ほぼ珪素から成るか、あるいは全て珪素から成る１または２以上の層から作製される。ほぼ珪素から成るか、あるいは全て珪素から成る前記層を非晶質珪素及び／または多結晶質珪素から作製することも可能である。
【００２２】
保持構造体３０がほぼ窒化珪素から成り、あるいは全てそれから成るならば、該構造体は約５０Å〜約３，０００Åの範囲内の厚さをもつことができ、典型例ではその厚さは約７００Åである。保持構造体３０が窒化珪素層及び珪素層の積層から成る場合は、窒化珪素層の厚さは約５０Å〜約３，０００Åの範囲内であって、典型例としては約３００Åであり、珪素層の厚さは約５０Å〜約１，０００Åであって、典型例としては約２００Åである。特定の態様においては、保持構造体３０を、珪素からほぼ成るか、あるいは全て珪素から成る一対の層と、それら層の間に挟まれたほぼ窒化珪素から成るか、あるいは全てそれから成る層から作製可能である。かかる態様においては、前記珪素層の厚さは約５０Å〜約５００Åの範囲内であって、典型例として約２００Åであり、また窒化珪素から成る中間層の厚さは約５０Å〜約１，０００Åの範囲内であって、典型例として約３００Åである。
【００２３】
図２は図１に示した断面を含む半導体ウェハー片の上面図であり、保持構造体３０が半導体構造体の上面全体へ広がっている状態が示されている。
【００２４】
次に図３及び４に示すように、開口部３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２及び５４が保持構造体３０及びマス２８を貫通して基板１２上面へ結合したノード部位（図３にはノード部位２０、２２、２４及び２６が図示されている）まで形成される。これら開口部には極めて高いアスペクト比を持たせることができ、これら開口部は最終的にコンデンサ容器の作製に利用される（下記において説明）。特定の態様において、前記開口部の高さを約２〜約３μｍとし、及び最大幅を約０．１μｍとすることができる。前記開口部は円形の外辺部（図４の上面図に図示）を持つように示されているが、これら開口部が他の形状であっても良いことを理解されたい。これら開口部３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２及び５４は、以下においてより詳細に説明されるように、最終的にコンデンサ構造体容器の作製に利用される。
【００２５】
コンデンサ構造体１０のメモリアレイ領域１４上に開口部３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２及び５４が形成され、これら開口部が形成される際に溝５６が構造体１０の部位１６内に形成される。溝５６はメモリアレイ領域１４上の開口部と同時に形成されるように、従って該溝が開口部の形成に用いられるエッチングと同一のエッチングを用いて成形されるように図示されているが、別態様の加工（図示せず）において、該溝をメモリアレイ領域上の開口部の形成に用いられるエッチングとは別のエッチングを用いて形成することも可能であることを理解されたい。このような態様の場合、前記溝の形成に用いられるエッチングは、メモリアレイ領域１４内への容器開口部の形成に用いるエッチングの前あるいは後に実施される。
【００２６】
メモリアレイ領域１４内への容器開口部の形成及び前記部位１６内への溝の形成は、典型例として、まずフォトリトグラフィー加工を用いてフォトレジストマスク（図示せず）を作製し、次いでパターン化されたマスクからパターンを下方材料２８、３０へ転写し、その後でパターン化されたフォトレジストマスクを取り除くことによって達成される。パターン化されたマスクの作製に求められるフォトリトグラフィー要件はかなり厳格であるため、本発明の種々態様において、反射防止層（図示せず）を保持構造体３０中へ組み込み、あるいは保持構造体下方あるいは上方へ形成することが可能である。前記反射防止層は、例えば硬質フィルム（例えば絶縁性反射防止コーティング（ＤＡＲＣ））、またはスピンオンフィルム（例えば底部反射防止コーティング（ＢＡＲＣ））を用いて形成可能である。
【００２７】
開口部３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２及び５４はメモリ領域１４内にアレイ状に形成される。このアレイは列と行から成る。図４において、前記列は水平方向へ延び、また前記行は垂直方向へ延びていると考えてよい。
【００２８】
開口部３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２及び５４はマス２８を貫通して下方の導電性ノード（ノード２０、２２、２４及び２６等）まで延びるように説明されているが、１または２以上の他層（図示せず）をノードとマス２８の間に設け、開口部が該他層上で止まるように構成できることを理解されたい。例えば、エッチング停止層（図示せず）をマス２８とノード２０、２２、２４及び２６との間に設けて開口部がそのエッチング停止層で止まるように構成可能である。このエッチング停止層により、下方に存在する部材（基板１２の表面及び／または後続するマス２８の等方性エッチング（以下において説明）中に前記表面によって支持される電気装置（図示せず）等）を保護することが可能である。マス２８中へのエッチング後に二次的エッチングを行って、開口部を、マス２８を貫通してノード２０、２２、２４及び２６まで達するように延ばすことも可能である。エッチング停止層は、該エッチング停止層に対してマス２８を選択的にエッチングできるいずれか適当な材料を用いて形成可能であり、例えば窒化珪素を含み、あるいはほぼそれから成り、あるいは全てそれから成る層として形成可能である。
【００２９】
次に図５及び図６に示すように、開口部３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２及び５４内と、さらに溝５６内に導電層６０が形成される。この導電層６０は、導電性材料から成る均質組成物として、あるいは導電性材料から成る多層として構成可能である。従ってこの導電層６０は、１または２以上の導電性材料を含み、あるいはほぼそれらから成り、あるいは全てそれらから成る層として形成可能である。前記層６０中の導電性材料には、例えば導電性にドープされた珪素、金属及び金属化合物を含めたいずれか適当な材料を含ませることができる。特定の態様においては、前記層６０は窒化チタンを含んだ層として形成される。
【００３０】
メモリアレイ領域１４中の開口部内の導電層６０によって前記開口部内に容器構造が形成されると考えることができる。例えば、図５に示すように、開口部４０、４２、４４及び４６内の導電層６０は容器構造６２、６４、６６及び６８に対応している。前記容器構造は、開口部内の内面７０と該内面に対して側方対向する外面７２とを含むと考えることができる。これら外面７２はマス２８及び保持構造体３０に沿って延びている。
【００３１】
導電層６０は最終的にコンデンサ電極中に組み込まれ、また特定の態様においてコンデンサ蓄積ノード中へ組み込むことが可能である。従って、導電層６０はコンデンサ電極部材と言うことができ、また特定の態様においては導電性コンデンサ蓄積ノード部材と言うことができる。
【００３２】
導電層６０は開口部３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２及び５４を部分的にのみ覆って開口部内に容器構造を形成するように示されている。本発明の他の態様（図示せず）において、導電層６０が、単独あるいは他の導電性材料層と共に、開口部を完全に覆って開口部内にペデスタル（またはポスト）構造を形成することも可能である。開口部中に導電材６０によって形成された構造（すなわち容器構造あるいはペデスタル構造）は導電構造とも呼べるものである。
【００３３】
次に図７〜９では、導電層６０が保持構造体３０の上面から除去されて開口部３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２及び５４内の導電性構造（例えば図７に示された容器構造６２、６４、６６及び６８）が互いに電気的に隔離されている。前記保持構造体３０上から導電層６０を除去する例示的方法として化学機械的研磨が用いられる。保持構造体３０上からの導電層６０の除去後、開口部内に（容器構造あるいはペデスタル構造等として示される）導電性構造体として残存する導電層６０は、残存保持構造体３０と直接接したままである（すなわち物理的に接触状態にある）。
【００３４】
保持構造体３０上面上からの導電層６０の除去後、メモリアレイ領域１４、周辺領域１８、及び前記領域１４及び１８間の部位１６の上方へ、パターン化されたマスク８０が作製される。マスク８０は前記領域１６及び１８を全体的に覆うが、領域１４上ではパターン化されて、対になったコンデンサ行（すなわち、或る行に沿って配置されたコンデンサ群と、その片隣りの行に沿って配置されたコンデンサ群）を接続する行８２を形成する。開口部３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２及び５４中の導電層６０の一部が図８中破線で示されているが、これら破線は前記導電層の一部がマスキング材８０で覆われていることを示している。マスク８０の例示的材料としてはフォトレジストがあり、かかる材料はフォトリトグラフィー加工を用いて図示されたパターンに作製される。パターン化されたマスク８０の図示された形状は、本発明方法において利用可能な多数のパターンのうちの一つである。図示されたパターン化されたマスク８０の形状は図８の図に対して水平方向へ延びるストライプ状になっている。別の例示的形状（図示せず）において、マスク材８０のパターン化されたストライプを特定の容器を全体的に覆うように拡げて図８の図に対して斜めに延ばし、及び／または図８の図に対して縦方向へ延ばすことも可能である。
【００３５】
図８では溝５６内の導電層６０が破線で示されているが、これら破線は導電層がマスキング材８０で覆われていることを示している。
【００３６】
図９には、開口部３４及び５０に関係した容器８４及び８６と、さらに開口部４２に関係した容器６４が図示されている。容器８４及び８６はノード部位８５及び８７まで延び、これら容器を、ノード部位２２に対して上述した構造と類似の構造へ構成することが可能である。容器構造体８４及び８６には、図５において容器６２、６４、６６及び６８に関して前述した内側周辺面７０及び外側周辺面７２が備えられている。本発明の図示された態様では、マスキング材８０が開口部３４、４２及び５０中へ延びている。より詳細には、マスキング材は開口部それぞれの内側側面７０に沿って延び、また図示された態様では開口部それぞれの内側側面７０の少なくとも一つに沿って全体的に延びている。典型的加工例においては、犠牲材（図示せず）が前記導電層６０の化学機械的研磨中に開口部３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２及び５４中へ設けられる。この犠牲材は、マスキング材８０の処理前あるいは処理後のいずれの段階でもよい適当な加工段階において開口部内から除去可能である。マスキング材８０の処理中に開口部中に犠牲材が残存していると、該犠牲材によってマスキング材８０の開口部中への進入が妨げられる可能性がある。かかる事態が生ずると、マスキング材は開口部内面に沿って形成されずに開口部上方へ形成され得る。一定の態様においては、犠牲材を用いなければ起こり得るマスキング材８０の薄層化を減ずるために、マススキング材８０の処理中に開口部内へ犠牲材を残すのが望ましい場合があり、また他の態様においては、マスキング材８０の形成前に犠牲材を除去することが望ましい場合もある。図９には開口部４２内へ延びているマスキング材８０が示され、また図７及び８にはマスキング材８０が中へ延びていない領域をもつ開口部４２が示されている点で、図９の構成は図７及び８の構成とは幾分相違している。従って、図９には図７及び図８とは若干異なる本発明の態様が示されている。
【００３７】
次に図１０〜１２に示された加工段階においては、パターンがマスキング材８０（図７〜９）から保持構造体３０へと転写され、次いで該マスキング材が除去される。
【００３８】
保持構造材３０の除去によって、容器の最も上の部分において容器（例えば図１０に示された容器６２、６４、６６及び６８）外面７２の一部が露出される。図１０〜１２の保持構造材３０はマスク８０から転写されたパターンにパターン化されているため（図７〜９）、保持構造材３０は周辺領域１８及び中間領域１６上に連続状に残存し、及びそれぞれ対になったコンデンサ容器行の間へ延びる行１０２を構成するように形状化されている。例えば、図１１の下側の行１０２によって、開口部４０、４２、４４及び４６内の容器を含むコンデンサ容器の水平方向の行が開口部４８、５０、５２及び５４内にあるコンデンサ容器の行と接続される。保持構造体３０は各行内のコンデンサ容器の導電材６０と物理的に接触している。特定の態様において保持構造体３０をメモリアレイ領域１４上の一アレイに関係する容器構造のすべてと接触させ、また他の態様において保持構造体をコンデンサ装置の一部だけと接触させることが可能である。しかしながら、後続する加工段階（以下において説明）においてコンデンサ装置中にぐらつきあるいは他の構造上の欠陥が生ずることを減ずる（好ましくは回避する）ため、保持構造体は好ましくはコンデンサ装置のすべてと接触するように構成される。
【００３９】
図１０及び１２には、保持構造体３０がマス２８に対して極めて選択的に除去されるため、保持構造体３０の除去処理中にマス２８の殆どあるいは全く事実上除去されていないコンデンサ構造体が図示されている。図１３には、図１２に示した加工段階にあるが、マス２８に対する保持構造体３０の除去の選択度が図１２の場合よりも低い態様に従ったコンデンサ構造体１０が示されている。この態様では、マス２８の一部が加工中に除去されて、保持構造体３０の除去に使用されたエッチング条件へ暴露されたマス２８の部分に該マス２８の他の部分に対して窪みが形成される。いくつかの態様（図示せず）において、保持構造体３０の除去に使用される条件によって導電材６０の一部が除去される可能性もある。
【００４０】
次に図１４〜１６においては、構造体１０は、マス２８を等方性エッチングにより保持構造体３０から選択的に除去する条件に暴露されている。このエッチングは、例えばウェットエッチングによって実施される。本開示及び添付の特許請求の範囲の解釈において、以下に限定されないが、第一材料の除去中に第二材料が殆ど除去されない条件（すなわち第二材料の除去速度がほぼゼロである条件）を含めて、エッチングによって第一材料が第二材料よりも速い速度で除去されるならば、該エッチングは第二材料に対して第一材料に選択的であると理解される。
【００４１】
マス２８の除去によって容器構造（例えば図１４に示された容器構造６２、６４、６６及び６８）の外面７２が露出される。本発明の図示された態様においては、マス２８はメモリ領域１４上からほぼ完全に除去されているため、外面７２の全体が露出されている。なお、本発明には、マス２８の一部だけが等方性エッチングによって除去され、その結果として外面７２の一部だけが露出される他の態様も含まれることを理解されたい。
【００４２】
前述したように、マス２８のエッチングに対して耐久性を持つ材料（すなわちエッチング停止材料）を図示されていない本発明の態様において該マスの下側へ設けることが可能である。エッチング停止材が存在する場合、該材によってマス２８の等方性エッチング処理中エッチング停止材の下に存在する部材が保護される。
【００４３】
保持構造体３０が、導電層６０から形成された容器の導電層６０と物理的接触を保って残存するため、容器はこの保持構造体によって支持される。従って、保持構造体によって、容器構造のアレイ内に生ずるぐらつきあるいは他の構造上の欠陥を減じ、あるいは回避することさえ可能である。保持構造体３０によって、容器のぐらつきを減じ、また特定の態様においては回避しながら、高アスペクト比をもつ容器構造を形成し、また該構造の外面（７２）を露出させることが可能となる。図１５に示された本発明の態様においては、保持構造体３０によって、容器構造アレイにおける対になった行（すなわち、或る行に沿って配置された容器構造群と、その片隣りの行に沿って配置された容器構造群）が接続される。
【００４４】
図１４〜１６には、個々の容器に備えられた導電層６０が輪あるいはリング形状に示されている。しかしながら、導電層６０が他の形状に形成される別態様も含まれることを理解されたい。また先に説明したように、本発明には、導電層６０（単独あるいは他材料から成る導電層との組合せ）が図示された容器形状ではなくペデスタル形状となる態様も含まれる。かかる態様においては、保持構造体３０によってペデスタルを構造的に支持することが可能である。
【００４５】
溝５６内の導電層６０は周辺領域１８上の保持構造体３０と共に保護バリヤ（またはシールド）を形成するので、メモリ領域１４上のマス２８の等方性エッチングが周辺領域１８にあるマス２８まで広がることはない。このような保護バリヤによって、該バリヤが無ければ等方性エッチングが周辺領域１８にあるマス中まで進入した場合に起こりうる周辺領域１８内の回路構成（図示せず）に対する損傷を減ずることが可能となる。前記溝５６内の保護導電層６０によって、周辺領域１８内のマス２８をメモリアレイ領域１４上からのマス２８の除去に用いられる等方性エッチングから保護する保護トラフ（またはモート）７１が形成される。本発明の図示された態様においては、このモートの側面は二重に形成されている。別言すれば、溝５６の両側面が導電層６０で覆われている。しかしながら、本発明には、導電層が周辺領域１８に最も近い溝５６の側面に沿ってのみ存在し、メモリアレイ領域１４に最も近い溝５６の側面にはない別の態様（図示せず）も含まれることを理解されたい。
【００４６】
図示された二重側面トラフ（またはモート）７１は、一対の間隔があけられた側面７３及び７５を有する。電気絶縁性マス２８には領域１８の側方末端に外側側壁７７が設けられ、またトラフ７１の側壁７５は、側壁７７に沿ってマス２８のライナーになっている。本発明の図示された態様では、側壁７５は領域１８上の保持構造体３０の一部と直接接している（つまり物理的接触状態にある）。マス２８にＢＰＳＧが含まれ、及び保持構造体３０に窒化珪素が含まれる態様においては、前記側壁７５は層２８のＢＰＳＧと、領域１８上に延びる層３０の窒化珪素の双方と直接接していてもよい。導電層６０は、例えば窒化チタンを含み、あるいはほぼそれから成り、あるいは全てそれから成るように形成可能である。従って本発明には、チタン及び窒素を含むライナーがマス２８（例えばＢＰＳＧから成る）及び保持構造体３０（例えば窒化珪素から成る）双方へ直接接している態様も含まれる。
【００４７】
トラフ７１の側壁７３には第一側壁７５に面した内面とメモリアレイ領域１４に面した対向外面が備えられている。保持構造体３０の一部が前記外面と直接接し、かつメモリアレイ領域１４上へ延びている状態が図示されている。メモリアレイ領域１４上へ延びる保持構造体３０部分は、コンデンサ容器構造における隣接する行を相互に接続するセグメント（または行）１０２を構成している。
【００４８】
導電層６０から成るトラフ７１によって、領域１８上のマス２８の側方周辺をメモリアレイ領域１４上からマス２８を除去するために用いられる等方性エッチング条件から保護するシールドが形成される。本発明の特定の態様では、導電層６０によって形成された前記トラフ７１は構造体１０に付随するいずれの回路構成からも電気的に絶縁されている。
【００４９】
保持構造体３０の一部が溝５６内の導電層６０の表面から突出した状態（図１４において符号９５で示された部分）で図示されている。特定の態様において、この部分９５を取り除くことも可能である。しかしながら、溝５６にある導電層６０の端部に沿ってかかる突出部分９５を設けることによって溝５６内の導電層６０へ構造的一体性を与えることができる点で有利となる場合がある。
【００５０】
次に図１７〜１９に示すように、絶縁層１００及び導電層１０３が開口部３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２及び５４内に容器構造の外側側壁端部７２に沿って形成される。コンデンサ容器構造体の導電層６０を第一コンデンサ電極と称し、また導電層１０３を第二コンデンサ電極と称することができる。これらコンデンサ電極６０及び１０３、さらに絶縁層１００によって、開口部３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２及び５４のアレイ内にコンデンサ構造体のアレイが形成される。これら開口部、さらに溝５６は、図１８中において導電層１０３の下側にあるため、点線で示されている。図示されたコンデンサは容器コンデンサであるが、コンデンサは上記本発明の種々態様に従ったペデスタルコンデンサであってもよい（すなわち、コンデンサは導電層６０から成るペデスタル周囲へ延びる絶縁層１００及び導電層１０３を含ませることができる）。
【００５１】
保持構造体３０と物理的接触状態にあるコンデンサ容器構造体間とを短絡することなく（図１７〜１９に示されるように）構造体１０中へ保持構造体を残すことができるように、保持構造体３０が電気絶縁性材料から成ることが好ましい場合がある。しかしながら、本発明には、保持構造体３０を絶縁層１００及び第二コンデンサ電極１０３の一方あるいは双方の形成後に取り除くことができる態様を含めることができ、またかかる態様において保持構造体３０へ、電気絶縁性材料に加えて、あるいはそれに代えて、導電性材料を含ませることが可能である。前記絶縁層１００及び第二コンデンサ電極１０３はそれぞれ容器構造（例えば図１４に示した容器構造６２、６４、６６及び６８）へ構造的安定性を付与して容器構造を保持構造体３０なしで支持することができるため、保持構造体３０を前記絶縁層１００及び第二コンデンサ電極１０３の一方あるいは双方の形成後に取り除くことが可能である。保持構造体３０が除去される態様においては、該除去は、例えばフォトリトグラフィーによるパターン化を用いてマスク（図示せず）を作製し、次いで適当な１回または複数回のエッチング（単独または複数）を行って保持構造体３０上の何らかの材料を貫通し、そして保持構造体３０を除去することによって達成される。
【００５２】
本発明の図示された態様において、溝５６内の保護導電層６０から外側へ突き出している保持構造体３０部分の下方に間隙１０４が示されている。この間隙１０４を、特定の態様において、絶縁材１００及び導電材１０３の一方または双方の適当な堆積を経て塞ぐことが可能である。この間隙１０４は本発明の一態様を示すために設けられている。絶縁材１００及び導電材１０３が保持構造体３０の下面上へよく堆積する典型的条件を選択することにより、間隙１０４は生じなくなる。
【００５３】
図１７にはトランジスタ構造体１１０、１１２、１１４及び１１６が略示されている。これらトランジスタ構造体には、ノード部位２０、２２、２４及び２６を含むか、あるいはノード部位２０、２２、２４及び２６とオーム接続されたソース／ドレイン領域が設けられている。本発明方法に従って作製されたトランジスタ装置及びコンデンサ構造体をＤＲＡＭセルアレイ中へ一緒に組み入れることが可能である。
【００５４】
図１９には、絶縁材１００及び導電材１０２で満たされた保持構造体３０下方の領域１２０及び１２２が図示されている。
【００５５】
図１〜１９を参照しながら上記説明した加工においては、マス２８上に形成される単一均質な保持構造体（３０）について述べた。前述したように、本発明には、２以上の保持構造体（あるいはそれに代えて２以上の層が含まれた保持構造体）が用いられる別の態様も含まれている。また、本発明には保持構造体がマス２８の上面以外の高さの部位に設けられる態様も含まれる。
【００５６】
図２０〜２２には、マス２８内の高さの異なる部位に３個の保持構造体が設けられる加工段階が示されている。図２０〜２２の説明では、適当な部分について、図１〜１９について説明した際に用いた符号と同様の符号が用いられている。
【００５７】
まず図２０には図１に示した構造体１０に類似する構造体２００が図示されている。構造体２００には基板１２及びノード部位２０、２２、２４及び２６が含まれている。構造体２００にはさらに、絶縁性マス２８及び該マス２８上に設けられた保持構造体３０が含まれている。前記構造体２００は、該構造体２００にさらに第二保持構造体２０２が基板１２上面上、かつマス２８下方に含まれ、及び第三保持構造体２０４がマス２８の厚さ範囲内の、より高い位置に含まれる点で図１の構造体とは異なっている。保持構造体２０２及び２０４が構造体２００のメモリアレイ領域１４上において延び、該構造体の周辺領域１８上には延びていないように図示されている（但し、図示されていない別態様においては、保持構造体２０２及び２０４の一方あるいは双方が周辺領域１８上へ延びていてもよい）。保持構造体２０２及び２０４は、保持構造体３０に関して前述した組成と同様な組成から構成可能である。従って、保持構造体２０２及び２０４をほぼ窒化珪素から成るように、あるいは全て窒化珪素から成るように構成可能である。代替例として、保持構造体２０２及び２０４を、ほぼ窒化珪素から成るか、あるいは全てそれから成る層と、ほぼ窒化珪素以外の材料から成るか、あるいは全てそれらから成る１または２以上の層を含む多層にも構成することができる。前記窒化珪素以外から成る層の材料の例として、例えば、酸化アルミニウム等の絶縁材料を挙げることができる。
【００５８】
図２１には、図３を参照して前記説明した加工段階に類似した加工段階にある構造体２００が図示されている。開口部４０、４２、４４及び４６がマス２８、さらに保持構造体２０２、２０４及び３０を貫通して延びている。さらに、溝５６も保持構造体３０及びマス２８を貫通して延びている。図２１に示された態様は本発明の一態様であり、別の態様において溝周辺部が構造体へと広がらないように保持構造体２０２及び２０４を溝５６の外側へ形成することも可能である。
【００５９】
図２２には、図１４を参照して前記説明した加工段階に類似した加工段階にある構造体２００が図示されている。より詳細には、保持構造体３０がパターン化され、次いで保持構造体３０及び２０４の材料に対して該マス２８に選択的な等方性エッチング処理がマス２８に対して為される。保持構造体２０４によってその下方にあるマス２８が前記エッチングへの暴露から保護されるため、前記エッチングは保持構造体２０４において有効に停止される。
【００６０】
図２２の構造体２００には、図１４に示した電極に類似する容器形状のコンデンサ電極６２、６４、６６及び６８が含まれている（また図示されていない別態様の加工においてペデスタル形状のコンデンサ電極を含めることも可能である）。図１４に示された電極とは異なり、図２２に示された電極では、それらの外側側壁面の全体が露出されているのではなく、外側側壁面（７２）の一部のみが露出されている。これにより、保持構造体２０４によって、保持構造体３０だけで付与される構造上の完全性以上に、容器構造６２、６４、６６及び６８へさらに構造上の完全性又は一体性を付与することが可能となる。
【００６１】
図１〜２２を参照して前記説明した加工によって領域１４、１６及び１８の全面に亘って保持構造体（３０、２０２及び２０４）が形成され、またこれら保持構造体及びマス２８のいずれをも貫通して延びるコンデンサ容器開口部（例えば４０、４２、４４及び４６）が形成される。また、本発明には１または２以上の保持構造体がコンデンサ容器開口部の形成前にパターン化される別の態様も含まれることを理解されたい。かかる態様については以下において図２３及び２４を参照しながら説明する。なお図２３及び２４では、適当な部分については、図１〜２２の説明において用いた符号と同様の符号が用いられている。
【００６２】
図２３及び２４には、図１に示した加工段階と同様な加工段階にある構造体３００が図示されている。図２３の上面図に示された構造体３００は、図２の上面図のそれと類似するが、開口部３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２及び５４が最終的に形成される部位は点線で示されている。図２４は図２３中の破線２４−２４に沿った構造体３００の断面図であり、この断面は図９に示した断面に類似しているが、図９に示した段階よりも早い加工段階における断面である。構造体３００には図２０〜２２を参照しながら前記説明した保持構造体２０４が含まれているが、図１〜２２を参照しながら前記説明した保持構造体３０も図２０〜２２を参照しながら説明した保持構造体２０２も含まれていない。開口部３４、４２及び５０（例えば図４に示された開口部）が形成されるが、図２４に示した加工段階では未だそれら開口部が形成されていないので、これらの部位が図２４においては破線で示されている。保持構造体２０４は、開口部３４、４２及び５０の位置が該保持構造体２０４まで広がるようにパターン化されて示されている。このパターン化された保持構造体２０４の位置は図２３には破線で示されており、この保持構造体が図１１において保持構造体３０に採用されたパターンと同様なパターンをもつことが分かる。その結果、保持構造体２０４はコンデンサ容器開口部が最終的に形成される位置まで延びている。そして後続する加工段階において、容器開口部を、マス２８を貫通し、かつ保持構造体２０４を含む周辺部分を備えるように形成することが可能である。
【００６３】
図２３及び２４に示した構造体は、まずマス２８の第一部分を形成し、次いで前記マス２８の第一部分上へパターン化された保持構造体２０４を形成することによって作製可能である。そしてマス２８の第二部分を前記パターン化された保持構造体上へ後続して形成することが可能である。前記保持構造体はマス２８の第二部分の形成前にパターン化されるため、マス２８の第二部分の一部（より詳細には保持構造体２０４上へ形成されるマス２８の部分）は保持構造体２０４に直接接して形成され、またマス２８の第二部分の一部（より詳細には開口部３４、４２及び５０が最終的に形成される領域内に形成されるマス２８の部分）は保持構造体２０４の形成及びパターン化前に形成されているマス２８の第一部分へ直接接して形成される。
【００６４】
図１〜２４の説明において述べているように、保持構造体（例えば、保持構造体３０、２０２及び２０４）は単層あるいは多層に構成可能である。図２５〜２８には、保持構造体（またはラティス）３０が多層の材料層から構成される本発明の例示的態様が図示されている。図２５〜２８においては、適当な部分について、図１〜２４の説明に用いた符号と同様の符号が用いられている。
【００６５】
図２５には図１を参照して前記説明した加工段階にある構造体５００が図示されている。この構造体５００は図１において説明した構造体１０に類似するが、図２５の保持構造体３０が２つの別々の層５０２及び５０４から成る点で異なっている。これら層５０２及び５０４の一方を、本発明の特定の態様において、窒化珪素を含み、あるいはほぼそれから成り、あるいは全てそれから成るように形成可能である。またこれら層５０２及び５０４の他方を、本発明の特定の態様において、例えば非晶質珪素及び／または多結晶質珪素の性状をもつ珪素を含み、あるいはほぼそれから成り、あるいは全てそれから成るように形成可能である。
【００６６】
図１４を参照して前述したように、本発明の一態様においては、保持構造体３０に対してマス２８の選択的エッチングが行われる。特定の態様において、保持層３０の主要材として窒化珪素の薄層を用いることが、窒化珪素が安価で堆積及びパターン化が容易な電気絶縁材である点で望ましい場合がある。窒化珪素を用いる際に問題となる点は、マス２８に通常用いられる材料を窒化珪素に対して選択的にエッチングすることが困難なことである。例えば、マス２８が硼燐珪酸ガラスから成る場合、硼燐珪酸ガラスを、種々適用において、所望程度まで窒化珪素から選択的にエッチングすることは困難である。より詳細には、窒化珪素は好ましくは極めて薄く、またマス２８は非常に厚いため、マス２８の材料への選択度が極めて高くなければ、マス２８が完全にエッチングされる間に窒化珪素もエッチングされることになる。従って、保持構造体３０の成分としては、それに対するマス２８のエッチング選択性が窒化珪素に対するマス２８のエッチング選択性よりも高くなる成分を用いることが有利である。かかる成分として適する材料として、ほぼ珪素から成るか、あるいは全く珪素から成る材料を用いることができる。この場合珪素が未ドープのままであると絶縁材料として効率的に用いることができので、窒化珪素と同様な有利性が得られる。前記珪素は、多結晶質、平滑粒子あるいは半球状粒子、及び／または非晶質を含めたいかなる形状のものでもよい。ポリシリコン層は、ガラスのエッチングバック中に典型的に用いられる薬品（例えば、硼燐珪酸ガラスのエッチングに用いられる２５：１ＨＦ薬品等）に対する耐薬品性において窒化珪素よりさらに優れる。
【００６７】
前記層５０２及び５０４の一方がほぼ窒化珪素から成るか、あるいは全てそれから成り、かつ前記層５０２及び５０４の他方がほぼ珪素から成るか、あるいは全てそれから成る態様においては、珪素を前記２層の上層あるいは下層のいずれに用いてもよい。前記上層の珪素は後続する容器の化学機械的研磨（ＣＭＰ）によって除去可能である。
【００６８】
図２６には本発明の別の態様における構造体５５０が図示されている。この構造体５５０は、図２５に示した構造体５００の加工段階と類似する加工段階にある状態で図示されている。構造体５５０は図２５の構造体５００に類似するが、構造体５００が２層構成であるのに対して、構造体５５０の保持構造体３０が３層構成になっている点で異なる。構造体５５０の保持構造体の３層はそれぞれ符号５５２、５５４及び５５６で示されている。特定の態様において、前記層５５２及び５５６（保持構造体積層３０の外層）は珪素を含み、あるいはほぼそれから成り、あるいは全てそれから成るように形成され、他方前記層５５４（保持構造体積層３０の内層）はほぼ窒化珪素から成るか、あるいは全てそれから成るように形成される。従って、珪素層５５２及び５５６によって窒化珪素層５５４両面を保護することが可能である。
【００６９】
次に図２７には、図１０を参照して前記説明した加工段階に類似する加工段階にある構造体６００が図示されている。この構造体６００は、保持構造体３０が一対の材料層６０４及び６０６から成る点で図１０の構造体と相違している。これら材料層６０４及び６０６は図２５を参照して説明した前記材料層５０２及び５０４に類似した層であってもよい。特定の態様において、前記材料層６０４はほぼ窒化珪素から、あるいは全てそれから成るように形成し、また前記材料層６０６はほぼ珪素から、あるいは全てそれから成るように形成可能である。メモリアレイ領域１４上の保持構造体３０のエッチング後（図１０を参照して前述）、前記材料層６０４の露出した側壁上へスペーサ６１０が設けられる。このスペーサ６１０は、例えば適当な材料から成る層を形成し、次いで該層に対して異方性エッチングを行うことによって形成可能である。スペーサ６１０は前記層６０６と同じ組成でよく、従ってほぼ珪素から成るか、あるいは全てそれから成るように形成される。スペーサ６１０及び前記層６０６を用いることにより、後続するマス２８のエッチング（例えば、図１４を参照して前記説明したエッチング等）において、前記材料層６０４の露出した側面が保護されるだけでなく、該材料層６０４の上面が保護される。
【００７０】
図２８は、図２７に示した構造体６００のマス部分２８に関して別態様とされた該マス部分２８の拡大図である。詳述すれば、この拡大部分には保持構造体３０が含まれ、該保持構造体が層６０４及び６０６の他にさらに層６１２から成る構造が図示されている。この層６１２は層６０４の下側にあり、特定の態様において、該層６１２はほぼ珪素から成るか、あるいは全てそれから成って形成される。従って、層６１２、６０４及び６０６から成る積層は、珪素から成る層（６１２）、窒化珪素から成る層（６０４）及び窒化珪素上の珪素から成る層（６０６）から成る積層として形成可能である。さらに、層６１２、６０４及び６０６を含む積層の露出した側壁に沿って形成された側壁スペーサ６１０が示されている。前述したように、側壁スペーサ６１０の組成は、ほぼ珪素から成るか、あるいは全てそれから成るように作成可能である。従って、本発明の特定の態様において、層６０４を窒化珪素で形成し、この層全体をほぼ珪素から成るか、あるいは全く珪素から成る層（図中の層６０６、６１０及び６１２）で取り囲むことが可能である。前記層６０６、６１０及び６１２をそれぞれ同一組成を有するように形成することが可能であるが、本発明には前記層６０６、６１０及び６１２の組成をそれぞれ異ならせた態様も含まれることを理解されたい。
【００７１】
前記側壁スペーサ６１０が珪素から成る態様においては、該スペーサの形成に用いられる珪素をメモリ領域１４にある容器開口部（例えば図２７の容器開口部４０、４２、４４及び４６等）中へ広げてもよいと理解されるべきである。特定の態様において、このように広げられた珪素をその後に適当なエッチングを用いて容器開口部内から除去することも可能である。また別の態様においては、前記珪素を容器開口部内にそのまま残し、導電性にドープし、さらにコンデンサ電極へ組み入れることも可能である。
【００７２】
窒化珪素層６０４の周辺を窒化珪素よりも耐エッチング性がさらに高い材料で覆うことが有利な場合がある。マス２８の除去に用いられるエッチング（図１４を参照して前記説明したエッチング等）は典型的には等方性エッチングである。従って、窒化珪素層６０４の一部は、もしそれら部分が保護材で覆われていなければ、それら部分が窒化珪素層の上部、下部、あるいは側部上にあるかどうかに拘らず、最終的にエッチングへ暴露されることになる。
【００７３】
保持構造体３０中にポリシリコン及び／または非晶質珪素を用いることにより、図３及び図４に示した加工段階における容器開口部及び溝の形成中、該保持構造体を硬質マスクとして機能させることが可能である。この溝を容器開口部とは異なる寸法とし、及び／または該溝を容器開口部とは別のパターンとすることが可能である。フォトレジストを上へ重ねずに硬質マスクを用いることは、前記溝及び容器開口部の異なるパターン形状化及び／または寸法化において有利である。より詳細には、硬質マスクの使用により、溝と容器開口部間におけるエッチング速度を、フォトレジストマスクを使用する場合の速度よりさらに一定化させることが可能となる。以下においてより詳細に説明するように、前記溝をメモリアレイ回路構成周囲全体へ拡張することが可能である。もし溝に対するエッチングが深過ぎ及び／または広すぎると、エッチング液が前記周辺回路構成中へ入り込んで、例えばデジット線等の種々回路装置に損傷を与える可能性がある。前記周辺回路構成上にはしばしば窒化珪素エッチング停止層が設けられるが、もし溝形成のためのエッチングが容器開口部の形成に用いられるエッチングよりも強すぎると、エッチング液がエッチング停止層を通って貫入する可能性がある。
【００７４】
図１４〜１７を参照して説明したトラフ７１は、半導体構造体の周囲全体を取り囲むことに有利である。上述した本発明のいくつかの態様において、かかるトラフはメモリアレイ領域と周辺領域との間のトラフ形状部分中に導電層を形成させることによって設けられる（トラフ７１がメモリアレイ領域１４と周辺領域１８との間の領域１６上に導電材６０から形成されると説明されている図１４及び１５参照）。図２９及び３０には、領域１４から材料を除去するために用いられる等方性エッチングから周辺領域の側方周辺を保護するためにトラフが形成された例示的構成が図示されている（例示的等方性エッチングについては図１４〜１６を参照して上記説明した）。より詳細には、図２９は、メモリアレイ領域１４（点線７０８で境界が画定された箱形に略示）、メモリアレイ領域周辺の論理回路あるいは他の回路構成の作製が可能な領域１８（点線７０４で境界が画定された箱形に略示）、及びメモリアレイ領域１４と周辺領域１８との間の領域１６を基板に具備してなる例示的構造体７００を示した図である。メモリアレイ領域には、メモリアレイ領域を側方から全体的に取り囲むように画定された側方周辺部が備えられ、この側方周辺部は点線７０８に相当し、また前記周辺領域には点線７０４で画定された類似の側方周辺部が設けられている。導電層６０から成るトラフ７１がメモリアレイ領域１４の側方周辺部全体を側方から取り囲んでいるので、該トラフの側壁によって画定されるライナー７５もメモリアレイ領域１４全体を側方から取り囲む構成が示されている。図３０は構造体７００の上面図であり、この図では導電層６０から成るトラフ７１を周辺領域の側方周辺部の周囲全体と、さらにメモリアレイ領域の側方周辺部周囲全体へ延ばせることが示されている。
【符号の説明】
【００７５】
１０ ウェハー片
１２ 基板
１４ メモリアレイ領域
１８ 周辺領域
２８ マス
２０、２２、・・・、２６ ノード部位
３０ 保持構造体
３２、３４、・・・、５４ 開口部
５６ 溝
６０ 導電層
６２、６４、・・・、６８ 容器構造
７０ 内面
７１ トラフ
７２ 外面
７５ ライナー
８０ マスク（マスキング材）
８２ 行
８４、８６ 容器構造
８５、８７ ノード部位
１００ 絶縁層
１０２ 行
１０３ 導電層
２０２ 第二保持構造体
２０３ 第三保持構造体
５００ 構造体
５０２、５０４ 層
５５２、５５４、５５６ 層
６００ 構造体
６０４、６０６ 材料層
６１０ スペーサ
６１２ 層
７００ 構造体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコンデンサ装置を形成する方法であって、
基板上へ第一材料を含む構造体を設ける工程と、
前記第一材料中へ延びる開口部を形成する工程であって、前記開口部は直線状の行及び直線状の列から成るアレイ状に配置される、工程と、
前記開口部内へ第一導電層を形成する工程であって、前記開口部内の前記第一導電層は前記第一材料に沿った外側側壁を有する容器構造を形成し、前記容器構造は前記開口部によって画定される前記アレイ中へ形成され、従って前記容器構造は行及び列から成るアレイ内に位置する、工程と、
前記容器構造アレイにおける対になった行の間へ延びる保持構造体を設ける工程であって、前記保持構造体は前記容器構造の前記第一導電層と直接接する、工程と、
前記第一材料の少なくとも一部を除去して前記容器構造の前記外側側壁の少なくとも一部を露出させる工程であって、前記第一材料の除去中に前記保持構造体が前記容器構造を保持する、工程と、
コンデンサ誘電材料を前記外側側壁の露出部分に沿って及び前記容器構造内に形成する工程と、
前記コンデンサ誘電材料上へ第二導電層を形成する工程とを含み、
前記構造体を設ける工程が、前記基板と前記第一材料との間にエッチング停止層を設ける工程を含み、前記エッチング停止層は導電性ノードの上にあり、
前記方法は、
前記第一材料の少なくとも一部を除去する工程の後、前記導電性ノード上の前記エッチング停止層の一部分を除去する工程と、
前記エッチング停止層の前記一部分を除去する工程の後、前記導電性ノードを前記容器構造のうちの１つに電気的に接続する工程と、
をさらに含み、
前記第一材料の少なくとも一部を除去する工程の後、前記保持構造体が前記容器構造の断面の周囲の５０％に沿って連続的に延びていることを特徴とする方法。
【請求項２】
複数のコンデンサ装置を形成する方法であって、
基板上に第一材料を含む構造体を設ける工程であって、前記構造体がメモリアレイ領域と該メモリアレイ領域以外の他領域とを有し、前記第一材料が前記メモリアレイ領域および前記他領域の両方の中に延びている、工程と、
前記第一材料の上に保持構造体を形成する工程と、
前記メモリアレイ領域内の前記第一材料中へ延びる開口部を形成する工程と、
第一導電層を用いて前記開口部内に導電性構造体を形成する工程であって、前記導電性構造体が前記第一材料に沿った外側側壁を有し、前記外側側壁が前記保持構造体に物理的に接触している、工程と、
前記第一材料の中に溝を形成する工程であって、前記溝は前記メモリアレイ領域を側方から包囲し、前記溝は前記他領域内に側壁を備える、工程と、
前記溝の前記側壁に沿って導電性ライナーを形成する工程であって、前記導電性ライナーは前記保持構造体に物理的に接触している、工程と、
前記メモリアレイ領域から前記第一材料の少なくとも一部を除去して前記導電性構造体の前記外側側壁の少なくとも一部を露出させる工程であって、前記メモリアレイ領域から前記第一材料の少なくとも一部を除去する間中、前記保持構造体が前記導電性構造体を保持する、工程と、
前記メモリアレイ領域から前記第一材料の少なくとも一部を除去する間中、前記他領域内に位置する前記第一材料が除去されるのを、前記導電性ライナー及び前記保持構造体を用いて防止する工程と、
前記外側側壁の前記露出された部分に沿って、かつ、前記溝内の前記導電性ライナーに沿って、コンデンサ誘電材料を形成する工程と、
前記コンデンサ誘電材料の上に第二導電層を形成する工程であって、前記第二導電層の一部が前記溝内にある、工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
前記溝は前記基板まで延び、前記導電性ライナーは前記基板に物理的に接触し、前記導電性ライナーは前記メモリアレイ領域を側方から包囲する請求項２記載の方法。
【請求項１】
複数のコンデンサ装置を形成する方法であって、
基板上へ第一材料を含む構造体を設ける工程と、
前記第一材料中へ延びる開口部を形成する工程であって、前記開口部は直線状の行及び直線状の列から成るアレイ状に配置される、工程と、
前記開口部内へ第一導電層を形成する工程であって、前記開口部内の前記第一導電層は前記第一材料に沿った外側側壁を有する容器構造を形成し、前記容器構造は前記開口部によって画定される前記アレイ中へ形成され、従って前記容器構造は行及び列から成るアレイ内に位置する、工程と、
前記容器構造アレイにおける対になった行の間へ延びる保持構造体を設ける工程であって、前記保持構造体は前記容器構造の前記第一導電層と直接接する、工程と、
前記第一材料の少なくとも一部を除去して前記容器構造の前記外側側壁の少なくとも一部を露出させる工程であって、前記第一材料の除去中に前記保持構造体が前記容器構造を保持する、工程と、
コンデンサ誘電材料を前記外側側壁の露出部分に沿って及び前記容器構造内に形成する工程と、
前記コンデンサ誘電材料上へ第二導電層を形成する工程とを含み、
前記構造体を設ける工程が、前記基板と前記第一材料との間にエッチング停止層を設ける工程を含み、前記エッチング停止層は導電性ノードの上にあり、
前記方法は、
前記第一材料の少なくとも一部を除去する工程の後、前記導電性ノード上の前記エッチング停止層の一部分を除去する工程と、
前記エッチング停止層の前記一部分を除去する工程の後、前記導電性ノードを前記容器構造のうちの１つに電気的に接続する工程と、
をさらに含み、
前記第一材料の少なくとも一部を除去する工程の後、前記保持構造体が前記容器構造の断面の周囲の５０％に沿って連続的に延びていることを特徴とする方法。
【請求項２】
複数のコンデンサ装置を形成する方法であって、
基板上に第一材料を含む構造体を設ける工程であって、前記構造体がメモリアレイ領域と該メモリアレイ領域以外の他領域とを有し、前記第一材料が前記メモリアレイ領域および前記他領域の両方の中に延びている、工程と、
前記第一材料の上に保持構造体を形成する工程と、
前記メモリアレイ領域内の前記第一材料中へ延びる開口部を形成する工程と、
第一導電層を用いて前記開口部内に導電性構造体を形成する工程であって、前記導電性構造体が前記第一材料に沿った外側側壁を有し、前記外側側壁が前記保持構造体に物理的に接触している、工程と、
前記第一材料の中に溝を形成する工程であって、前記溝は前記メモリアレイ領域を側方から包囲し、前記溝は前記他領域内に側壁を備える、工程と、
前記溝の前記側壁に沿って導電性ライナーを形成する工程であって、前記導電性ライナーは前記保持構造体に物理的に接触している、工程と、
前記メモリアレイ領域から前記第一材料の少なくとも一部を除去して前記導電性構造体の前記外側側壁の少なくとも一部を露出させる工程であって、前記メモリアレイ領域から前記第一材料の少なくとも一部を除去する間中、前記保持構造体が前記導電性構造体を保持する、工程と、
前記メモリアレイ領域から前記第一材料の少なくとも一部を除去する間中、前記他領域内に位置する前記第一材料が除去されるのを、前記導電性ライナー及び前記保持構造体を用いて防止する工程と、
前記外側側壁の前記露出された部分に沿って、かつ、前記溝内の前記導電性ライナーに沿って、コンデンサ誘電材料を形成する工程と、
前記コンデンサ誘電材料の上に第二導電層を形成する工程であって、前記第二導電層の一部が前記溝内にある、工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
前記溝は前記基板まで延び、前記導電性ライナーは前記基板に物理的に接触し、前記導電性ライナーは前記メモリアレイ領域を側方から包囲する請求項２記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【公開番号】特開２０１２−１４６９９３（Ｐ２０１２−１４６９９３Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−４４５２２（Ｐ２０１２−４４５２２）
【出願日】平成２４年２月２９日（２０１２．２．２９）
【分割の表示】特願２００６−５４２７２１（Ｐ２００６−５４２７２１）の分割
【原出願日】平成１６年１２月１日（２００４．１２．１）
【出願人】（５９５１６８５４３）マイクロン テクノロジー， インク． (444)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月２９日（２０１２．２．２９）
【分割の表示】特願２００６−５４２７２１（Ｐ２００６−５４２７２１）の分割
【原出願日】平成１６年１２月１日（２００４．１２．１）
【出願人】（５９５１６８５４３）マイクロン テクノロジー， インク． (444)
【Ｆターム（参考）】
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