DE10227605A1 - Layer system and production process especially for drams uses a substrate with two opposite processed surfaces and attaches a second substrate to one of these - Google Patents
Layer system and production process especially for drams uses a substrate with two opposite processed surfaces and attaches a second substrate to one of these Download PDFInfo
- Publication number
- DE10227605A1 DE10227605A1 DE2002127605 DE10227605A DE10227605A1 DE 10227605 A1 DE10227605 A1 DE 10227605A1 DE 2002127605 DE2002127605 DE 2002127605 DE 10227605 A DE10227605 A DE 10227605A DE 10227605 A1 DE10227605 A1 DE 10227605A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- layer
- substrate
- silicon
- main surface
- processed
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices
- H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10D, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
- H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10D, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
- H01L25/065—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10D, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H10D89/00
- H01L25/0657—Stacked arrangements of devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
- H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
- H01L2221/68363—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used in a transfer process involving transfer directly from an origin substrate to a target substrate without use of an intermediate handle substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same main group of the same subclass of class H10, e.g. assemblies of rectifier diodes
- H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same main group of the same subclass of class H10, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
- H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same main group of the same subclass of class H10
- H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
- H01L2225/06513—Bump or bump-like direct electrical connections between devices, e.g. flip-chip connection, solder bumps
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same main group of the same subclass of class H10, e.g. assemblies of rectifier diodes
- H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same main group of the same subclass of class H10, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
- H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same main group of the same subclass of class H10
- H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
- H01L2225/06555—Geometry of the stack, e.g. form of the devices, geometry to facilitate stacking
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/01—Manufacture or treatment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Schicht-Anordnung und ein Verfahren zum Herstellen einer Schicht-Anordnung.The invention relates to a layer arrangement and a method for producing a layer arrangement.
Mit fortschreitender Miniaturisierung von Halbleiter-Bauelementen werden für Speicherzellen-Anordnungen wie DRAM-Speicher (dynamic random access memory, dynamischer Halbleiterspeicher) oder Flash-Speicher (unter Verwendung einer Floating-Gate-Schicht, in der elektrische Ladungsträger einbringbar sind) dichtgepackte Anordnungen benötigt.With advancing miniaturization of semiconductor devices be for Memory cell arrangements such as DRAM (dynamic random access memory, dynamic semiconductor memory) or flash memory (using a floating gate layer in which electrical charge carriers can be introduced tightly packed arrangements are required.
Insbesondere ist eine Anordnung mit Vertikal-Transistoren vorteilhaft, da in diesem Fall die Länge des Kanal-Bereichs, die für viele planare Speicher-Anordnungen nicht beliebig verringert werden kann, in die vertikale Dimension verlegt wird. Dadurch kann die kritische Dimension, nämlich die Länge des sich im Wesentlichen senkrecht in das Substrat hinein erstreckenden Kanal-Bereichs ohne Flächenverlust auf der Oberfläche des Substrats ausreichend groß vorgesehen werden. Zum Erreichen einer hohen Flächendichte von Speicherzellen können die Dimensionen der Speicherzelle auf der Oberfläche des Substrats bei einem Vertikaltransistor fortgesetzt verringert werden, ohne dass störende Kurzkanaleffekte auftreten.In particular, an arrangement with Vertical transistors advantageous because in this case the length of the Channel area that is for many planar storage arrangements cannot be reduced arbitrarily, is moved to the vertical dimension. This can make the critical Dimension, namely the length that of extending substantially perpendicularly into the substrate Channel area without loss of area on the surface of the substrate is sufficiently large become. To achieve a high surface density of memory cells can they Dimensions of the memory cell on the surface of the substrate at one Vertical transistor continues to be reduced without disruptive short channel effects occur.
Zur Kontaktierung und Ansteuerung einer Speicherzellen-Anordnung mit dichtgepackten Anordnungen von Vertikaltransistoren werden vergrabene Wort- oder Bitleitungen benötigt.For contacting and control a memory cell arrangement with densely packed arrangements of vertical transistors are buried Word or bit lines required.
Vergrabene Bitleitungen werden gemäß dem Stand der Technik aus dotiertem Silizium bzw. aus Siliziden, das heißt aus Silizium-Metall-Legierungen, hergestellt. Dadurch ist zwar eine gute Kompatibilität mit einer Frontend-Prozessierung ermöglicht, jedoch sind diese Materialien hochohmig, was eine unerwünschte Signaldämpfung zur Folge hat. Zudem werden in einigen Fällen hohe Anforderungen an die Prozesstechnik zum Ausbilden solcher Bitleitungen gestellt.Buried bit lines are the technology made of doped silicon or silicides, that is, silicon-metal alloys. This makes it well compatible with front-end processing allows however, these materials are high-resistance, which leads to undesired signal attenuation Consequence. In addition, high demands are made in some cases the process technology for forming such bit lines.
Vergrabene Leitungen aus einem metallischen Material, die erheblich niederohmiger sind, sind in vielen Fällen nicht kompatibel zu einer weiteren Frontend-Prozessierung.Buried pipes made of a metallic In many cases, materials that are significantly lower in resistance are not compatible with another frontend processing.
In [1] ist ein Zellenfeld mit vertikalen Transistoren beschrieben, wobei die Transistoren direkt oberhalb einer Bitleitung gefertigt werden. Dadurch ist der ohmsche Widerstand der Bitleitung vergleichsweise hoch. Gemäß dem in [1] beschriebenen Verfahren erfolgt das Dotieren der vergrabenen Leitungen unter Verwendung eines Diffusionsverfahrens. Mit anderen Worten wird eine dünne einkristalline Halbleiter-Schicht aus Silizium auf einem einkristallinen Silizium-Substrat ausgebildet und die elektrische Leitfähigkeit der epitaktisch aufgewachsenen Schicht mittels Dotierens mit Dotieratomen erhöht. Anschließend werden weitere Schichten über der epitaktisch aufgewachsenen Schicht abgeschieden, so dass eine vergrabene Leitung erhalten wird.In [1] is a cell field with vertical Transistors described, the transistors directly above a bit line can be manufactured. This is the ohmic resistance the bit line is comparatively high. According to that described in [1] Method, the buried lines are doped using a diffusion process. In other words, a thin single crystal semiconductor layer made of silicon on a single-crystalline silicon substrate and electrical conductivity the epitaxially grown layer by means of doping with doping atoms elevated. Subsequently are over layers of the epitaxially grown layer, so that a buried pipe is obtained.
Ferner ist in [1] vorgeschlagen, zur Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit der vergrabenen Bitleitung diese mittels epitaktischen Aufwachsens von Cobaltsilizid (CoSi2) herzustellen.Furthermore, in [1] it is proposed to increase the electrical conductivity of the buried bit line by epitaxially growing cobalt silicide (CoSi 2 ).
Allerdings weist das aus [1] bekannte Verfahren den Nachteil auf, dass eine epitaktisch aufgewachsene Schicht als vergrabene Leitung zu der darüber und darunter ausgebildeten Schicht üblicherweise Versetzungen aufweist, was zu Problemen mit der mechanischen und elektrischen Stabilität der Schicht-Anordnung führen kann.However, the known from [1] Process the disadvantage of being an epitaxially grown Layer as buried pipe to the one formed above and below Layer usually Dislocations, which leads to problems with the mechanical and electrical stability the layer arrangement to lead can.
Eine dotierte epitaktisch aufgewachsene Silizium-Schicht hat ferner einen relativ hohen elektrischen Widerstand, wodurch viel Abwärme entsteht, und wodurch elektrische Signale beim Durchlaufen der vergrabenen Leitung gedämpft werden.An endowed epitaxially grown up Silicon layer also has a relatively high electrical resistance, causing a lot of waste heat arises, and thereby electrical signals as they pass through the buried Steamed line become.
Um eine parasitäre Signaldämpfung und eine unerwünschte Abwärme zu vermeiden, wäre eine vergrabene Leitung eines integrierten Schaltkreises vorteilhaft, welche eine verringerte ohmsche Leitfähigkeit aufweist. Hierfür müssten in einem Substrat zunächst die unteren metallischen Anschlüsse gefertigt werden, bevor die temperaturintensiven Verfahrensschritte in oberen Schichten des Substrats durchgeführt werden (beispielsweise Ausbilden einer Gateisolierenden Schicht mittels thermischen Oxidierens). Da eine derartige Prozessierung metallische Strukturen häufig negativ beeinflusst, kann in einem solchen Fall die untere elektrische Leitung nicht aus einem metallischen Material ausgebildet werden, sondern allenfalls aus vergleichsweise hochohmigem Silizid-Material hergestellt werden.To avoid parasitic signal attenuation and unwanted waste heat, would be a buried line of an integrated circuit advantageous, which has a reduced ohmic conductivity. For this would have to be in a substrate first the lower metallic connections are made be before the temperature-intensive process steps in upper Layers of the substrate performed (e.g. forming a gate insulating layer by means of thermal oxidation). Because such processing metallic structures often in such a case, the lower electrical Line are not formed from a metallic material, but at most made of comparatively high-resistance silicide material become.
Bei dem aus [2] bekannten ELTRAN®-Verfahren wird eine Delaminations-Schicht aus porösem Silizium mechanisch abgelöst, indem mittels eines Wasserstrahls das Silizium-Substrat an der porösen Silizium-Schicht in zwei Teilsubstrate aufgetrennt wird.In the ELTRAN ® process known from [2], a delamination layer made of porous silicon is mechanically detached by using a water jet to separate the silicon substrate on the porous silicon layer into two sub-substrates.
Aus [
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine elektrische Leitung in einem Substrat bereitzustellen, die einen verringerten ohmschen Widerstand aufweist und die mit vertretbarem Aufwand gefertigt werden kann.The invention is based on the problem, a to provide electrical conduction in a substrate, the one has reduced ohmic resistance and that with acceptable Effort can be made.
Das Problem wird durch eine Schicht-Anordnung und durch ein Verfahren zum Herstellen einer Schicht-Anordnung mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.The problem is caused by a layer arrangement and by a method for producing a layer arrangement with solved the features according to the independent claims.
Die erfindungsgemäße Schicht-Anordnung enthält ein erstes Substrat, das einen ersten prozessierten Oberflächenbereich an einer ersten Hauptoberfläche aufweist, der eine metallisch leitfähige Struktur enthält. Ferner enthält das erste Substrat einen zweiten prozessierten Oberflächenbereich an einer der ersten Hauptoberfläche gegenüberliegenden zweiten Hauptoberfläche. Ein zweites Substrat der Schicht-Anordnung mit einer dritten Hauptoberfläche ist an der ersten Hauptoberfläche des ersten Substrats befestigt.The layer arrangement according to the invention contains a first substrate that has a first processed surface area on a first main surface that contains a metallically conductive structure. Furthermore, the first substrate contains a second processed surface area on a second main surface opposite the first main surface. A second substrate of the layer arrangement with a third main surface is attached to the first main surface of the first substrate.
Bei den erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer Schicht-Anordnung wird in einem ersten Substrat ein erster Oberflächenbereich an einer ersten Hauptoberfläche prozessiert, wodurch eine metallisch leitfähige Struktur ausgebildet wird. Ferner wird ein zweiter Oberflächenbereich in dem ersten Substrat an einer der ersten Hauptoberfläche gegenüberliegenden zweiten Hauptoberfläche prozessiert. Eine dritte Hauptoberfläche eines zweiten Substrats wird an der ersten Hauptoberfläche des ersten Substrats befestigt.In the method according to the invention for producing a layer arrangement is in a first substrate a first surface area on a first main surface processed, whereby a metallically conductive structure is formed. Further becomes a second surface area in the first substrate on an opposite side of the first main surface second main surface processed. A third major surface of a second substrate is on the first main surface attached to the first substrate.
Eine Grundidee der Erfindung besteht anschaulich darin, mittels Verwendens der Technik des Wafer-Bondens eine metallisch leitfähige vergrabene Leitung herzustellen, zum Beispiel für ein Speicherzellenfeld.A basic idea of the invention exists vividly therein, using the technique of wafer bonding a metallic conductive to produce buried line, for example for a memory cell array.
Hierfür wird ein erster Oberflächenbereich an einer ersten Hauptoberfläche eines ersten Substrats derart prozessiert, dass dadurch eine metallisch leitfähige Struktur ausgebildet wird, die zum Beispiel als metallische Wort- oder Bitleitung verwendet werden kann. Wird ein zweites Substrat an der ersten Hauptoberfläche des ersten Substrats mittels Wafer-Bondens befestigt, so kann eine der ersten Hauptoberfläche gegenüberliegende zweite Hauptoberfläche des ersten Substrats prozessiert werden. Aufgrund des Bondens des zweiten Substrats an dem ersten Substrat ist eine metallisch leitfähige Struktur geschaffen.For this there is a first surface area on a first main surface processed a first substrate such that a metallic conductive Structure is formed that, for example, as a metallic word or bit line can be used. Becomes a second substrate on the first main surface of the first substrate by means of wafer bonding, one of the first main surface opposing second main surface of the first substrate are processed. Due to the bonding of the second substrate on the first substrate is a metallic conductive structure created.
Eine mittels Wafer-Bondens generierte vergrabene Leitung kann aus einem metallisch leitfähigen und daher erheblich niederohmigerem Material ausgebildet werden als dies bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren der Fall ist.One generated by means of wafer bonding buried pipe can be made of a metallic conductive and therefore significantly lower-impedance material are formed than this is the case with the methods known from the prior art is.
Bei der Technik des Wafer-Bondens werden zwei Wafer miteinander in Kontakt gebracht und unter Verwendung unterschiedlicher Verfahren dauerhaft aneinander befestigt. Das Wafer-Bonden kann beispielsweise zum Herstellen eines Silicon-on-Insulator-Wafers (SOI-Wafer) verwendet werden. Daneben besteht auch die Möglichkeit, die Technik des Wafer-Bondens innerhalb des Herstellungsprozesses einer integrierten Schaltung zu verwenden.In the technique of wafer bonding two wafers are brought into contact with each other and using different methods permanently attached to each other. The Wafer bonding can be used, for example, to manufacture a silicon-on-insulator wafer (SOI wafer) can be used. There is also the possibility the technique of wafer bonding within the manufacturing process of an integrated circuit to use.
Anschaulich ist es erfindungsgemäß ermöglicht, nach einer Frontend-Prozessierung die Rückseite eines integrierten Bauelementes prozesstechnisch zugänglich zu machen. Dies wird erfindungsgemäß ausgenutzt, um nach einer Frontend-Prozessierung (inklusive Ausbildens metallischer Anschlüsse der oberen Kontakte) die Unterseite des Wafers freizulegen und zum Beispiel ebenfalls mit metallischen Kontakten zu versehen.It is clearly possible according to the invention after a front end processing the back of an integrated To make the component accessible in terms of process technology. this will exploited according to the invention, in order for a frontend processing (including the formation of metallic connections for the upper contacts) Expose underside of the wafer and, for example, also with metallic contacts.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.Preferred developments of the invention result themselves from the dependent Claims.
Die metallisch leitfähige Struktur kann ein metallisches Material aufweisen oder aus einem metallischen Material wie Wolfram bestehen.The metallic conductive structure can have a metallic material or a metallic material Material like tungsten exist.
Die metallisch leitfähige Struktur kann mindestens eine Wortleitung und/oder mindestens eine Bitleitung mindestens einer in der Schicht-Anordnung integrierten Speicherzelle aufweisen. Die Speicherzelle kann zum Beispiel eine DRAM-Speicherzelle (dynamic random access memory) oder eine Flash-Speicherzelle mit einem Floating-Gate-Speicher sein.The metallic conductive structure can have at least one word line and / or at least one bit line have at least one memory cell integrated in the layer arrangement. The memory cell can, for example, be a DRAM memory cell (dynamic random access memory) or a flash memory cell with a floating gate memory.
Der erste und/oder der zweite prozessierte Oberflächenbereich kann mindestens ein integriertes Bauelement aufweisen.The first and / or the second processed surface area can have at least one integrated component.
Das mindestens eine integrierte Bauelement ist vorzugsweise mit der metallisch leitfähigen Struktur gekoppelt.That is at least one integrated component preferably coupled to the metallic conductive structure.
Mindestens ein integriertes Bauelement kann ein Vertikal-Transistor sein. Mit metallischen Wort- bzw. Bitleitungen gekoppelte Vertikal-Speichertransistoren ermöglichen eine niederohmige Kontaktierung und simultan eine Speicherzellen-Anordnung mit einer hohen Integrationsdichte.At least one integrated component can a vertical transistor his. Vertical memory transistors coupled with metallic word or bit lines enable a low-resistance contact and simultaneously a memory cell arrangement with one high integration density.
Bei der erfindungsgemäßen Schicht-Anordnung ist der erste und der zweite prozessierte Oberflächenbereich vorzugsweise derart prozessiert, dass das mindestens eine integrierte Bauelement an einem unteren Endabschnitt mittels des ersten prozessierten Oberflächenbereichs elektrisch angeschlossen ist und an einem oberen Endabschnitt mittels des zweiten prozessierten Oberflächenbereichs elektrisch angeschlossen ist.In the layer arrangement according to the invention the first and the second processed surface area is preferably such processes that the at least one integrated component on one lower end section by means of the first processed surface area is electrically connected and by means of an upper end portion of the second processed surface area electrically connected.
Zwischen der metallisch leitfähigen Struktur und dem mindestens einen integrierten Bauelement ist vorzugsweise eine elektrisch schaltbare Schicht als Speicherschicht vorgesehen. Eine elektrisch schaltbare Schicht ist eine Schicht aus einem solchen Material, dass mittels Anlegens eines geeigneten Konfigurierungsstroms oder einer geeigneten Konfigurierungsspannung der ohmsche Widerstand der elektrisch schaltbaren Schicht dauerhaft eingestellt werden kann. Daher kann in einer elektrisch schaltbaren Schicht, genau genommen in dem Wert ihres ohmschen Widerstands, eine Information gespeichert werden.Between the metallic conductive structure and the at least one integrated component is preferably one electrically switchable layer is provided as a storage layer. A electrically switchable layer is a layer made of such a layer Material that by applying a suitable configuration stream or a suitable configuration voltage the ohmic resistance of the electrically switchable layer can be set permanently. Therefore, in an electrically switchable layer, strictly speaking information is stored in the value of their ohmic resistance become.
Die elektrisch schaltbare Schicht kann zum Beispiel eine Molekularschicht (z. B. Rotaxane, Catenane, eine Bispyridinium-Verbindung), ein Dielektrikum (z.B. SrZrO3) oder ein Polymer (z. B. 3-Nitrobenzal Malonitrile, 1,4 Phenylenediamine Komplex, Chalcogenide-Verbindung) aufweisen.The electrically switchable layer can, for example, be a molecular layer (e.g. rotaxane, catenane, a bispyridinium compound), a dielectric (e.g. SrZrO 3 ) or a polymer (e.g. 3-nitrobenzal malonitrile, 1,4 phenylenediamine complex, Chalcogenide compound).
Die Schicht-Anordnung kann als NROM-Speicherzellen-Anordnung (NROM, "nitrided read only memory") eingerichtet sein. Mit anderen Worten kann mindestens eine NROM-Speicherzelle in der erfindungsgemäßen Schicht-Anordnung integriert sein.The layer arrangement can be set up as an NROM memory cell arrangement (NROM, “nitrided read only memory”). In other words, at least one NROM memory cell can be integrated in the layer arrangement according to the invention be grated.
Im Weiteren wird das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer Schicht-Anordnung beschrieben. Ausgestaltungen der Schicht-Anordnung gelten auch für das Verfahren zum Herstellen einer Schicht-Anordnung.Furthermore, the method according to the invention described for producing a layer arrangement. refinements the layer arrangement also apply to the method of manufacturing one Layer arrangement.
Vor dem Prozessieren des zweiten Oberflächenbereichs kann Material des ersten Substrats von einer der ersten Hauptoberfläche gegenüberliegenden Oberfläche des ersten Substrats entfernt werden.Before processing the second surface area may material of the first substrate from an opposite side of the first main surface surface of the first substrate are removed.
Das Material kann entfernt werden, indem das erste Substrat an einer darin enthaltenen, mittels thermischen oder mechanischen Behandelns ablösbaren Delaminations-Schicht in zwei Teilsubstrate aufgeteilt wird.The material can be removed by the first substrate on a contained therein, by means of thermal or removable mechanical treatment Delamination layer is divided into two sub-substrates.
Als Delaminations-Schicht kann insbesondere eine mechanisch ablösbare Delaminations-Schicht gemäß dem aus [2] bekannten ELTRAN®-Verfahren oder einen aus [3] bekannte, thermisch ablösbare wasserstoffhaltige Delaminations-Schicht, gemäß dem Smart-Cut®-Verfahren, verwendet werden.In particular, a mechanically removable delamination layer according to the ELTRAN ® method known from [2] or a thermally removable hydrogen-containing delamination layer known from [3], according to the Smart-Cut ® method, can be used as the delamination layer.
Dadurch ist es anschaulich möglich, unter Vermeidung eines aufwändigen chemischen Entfernens von Material des ersten Substrats das erste Substrat zu dünnen, um eine Schicht zum weiteren Prozessieren freizulegen.This makes it vividly possible, while avoiding it one elaborate chemically removing material of the first substrate from the first substrate to thin to expose a layer for further processing.
Bei dem Verfahren kann die dritte Hauptoberfläche des zweiten Substrats an der ersten Hauptoberfläche des ersten Substrats mittels Wafer-Bondens befestigt werden.In the process, the third main surface of the second substrate on the first main surface of the first substrate Wafer bonding are attached.
Als Substrat kann ein SOI-Substrat (Silicon-on-Insulator) verwendet werden.An SOI substrate can be used as the substrate (Silicon-on-Insulator) can be used.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Weiteren näher erläutert.Embodiments of the invention are shown in the figures and are explained in more detail below.
Es zeigen:Show it:
Im Weiteren wird bezugnehmend auf
Um das in
Um die in
Um die in
Bei dem Wafer-Bond-Verfahren werden
die beiden Substrate
Um die in
Um die in
Die Schicht-Anordnung
Im Weiteren wird bezugnehmend auf
Als Ausgangsmaterial wird ein in
Um die in
Um die in
Die elektrisch schaltbare Schicht
Um die in
Um die in
Um die in
Im Weiteren wird bezugnehmend auf
Insbesondere sind in der schematischen räumlichen
Ansicht
Zusammenfassend ist mit der Speicherzellen-Anordnung
Im Weiteren wird bezugnehmend auf
Als Ausgangsmaterial wird wiederum
der in
Um die in
Um die in
Um die in
Um die in
Um die in
Um die in
Dadurch ist die Speicherzellen-Anordnung
Es ist anzumerken, dass bei den bezugnehmend
auf
Im Weiteren wird bezugnehmend auf
Um die in
Um die in
Im Weiteren wird bezugnehmend auf
Im Weiteren wird bezugnehmend auf
die erste Schnittansicht
Hierfür wird in einer die Siliziumnitrid-Schicht
In
Um die in
Um die in
Die dadurch erhaltene, in
Dadurch ist anschaulich der Strom
zwischen der Bitleitung
Im Weiteren wird bezugnehmend auf
Zunächst erfolgt die Prozessierung
wie bezugnehmend auf
Optional kann nun Siliziumnitrid-Material (nicht gezeigt) in den ausgebildeten Gräben abgeschieden werden, da dies in einem späteren Schritt des Verfahrens ein besser definierten Ätzstopp ermöglicht als nur eine ONO-Schichtenfolge allein. In diesem Fall ist eine zusätzliche sogenannte Recess-Ätzung erforderlich, d. h. der Graben wird zunächst mit Siliziumnitrid-Material aufgefüllt und nachfolgend wieder teilweise freigelegt.Optionally, silicon nitride material (not shown) in the trenches formed to be deposited as this is at a later step in the process a better defined etch stop allows than just an ONO layer sequence alone. In this case it is additional so-called recess etching required, d. H. the ditch will first filled with silicon nitride material and then again partially exposed.
Nachfolgend wird eine ONO-Schichtenfolge
Dadurch wird eine Schichtenfolge ähnlich der
in
In einem weiteren Verfahrensschritt
wird die erste Siliziumnitrid-Schicht
Um einen nachfolgenden Waferbond-Verfahrensschritt
besser durchführen
zu können,
wird TEOS-Siliziumoxid-Material
In einem weiteren Verfahrensschritt
wird ein in
Nachfolgend werden eine Siliziumoxid-Hilfsschicht
und eine Siliziumnitrid-Hilfsschicht auf der Oberfläche der
Schichtenfolge abgeschieden. Im Weiteren wird unter Verwendung eines
Lithographie-Verfahrens der Bereich determiniert, in dem später die
Bitleitung ausgebildet wird. In von Photoresist freien Oberflächenbereichen
der derartig erhaltenen Schichtenfolge wird zunächst die Siliziumnitrid-Hilfsschicht, dann
die Siliziumoxid-Hilfsschicht entfernt, wobei als Stoppschicht das
Silizium-Material der ersten Silizium-Schicht
Auf diese Weise wird die in
In diesem Dokument sind folgende Veröffentlichungen zitiert:The following are in this document Publications quotes:
-
[1]
[1]DE 195,19,160 C1 DE 195,19,160 C1 - [2] Yonehara, T, Sakagushi, K (2001) "ELTRAN®: Novel SOI Wafer Technology" JSAP International No. 4 (Juli): 10– 16[2] Yonehara, T, Sakagushi, K (2001) "ELTRAN ®: Novel SOI wafer technology" JSAP International No. 4 (July): 10-16
- [3] Aspar, B, Moriceau, H, Jalaguier, E, Lagahe, C, Soubie, A, Biasse, B, Papon, AM, Letertre, F, Rayssac, O, Barge, T, Ghyselen, B "The Smart-Cut® Process: A Generic Manufactturing Technique" www.enserg.fr/lpcs/pages/projet/ProgrammeFSWorkshop/P apiers/13AsparEtAl.doc (Stand: 29. April 2002)[3] Aspar, B, Moriceau, H, Jalaguier, E, Lagahe, C, Soubie, A, Biasse, B, Papon, AM, Letertre, F, Rayssac, O, Barge, T, Ghyselen, B "The Smart Cut ® Process: A Generic Manufacturing Technique "www.enserg.fr/lpcs/pages/projet/ProgrammeFSWorkshop/P apiers / 13AsparEtAl.doc (as of April 29, 2002)
- 100100
- Silizium-SubstratSilicon substrate
- 101101
- ablösbare Delaminations-Schichtremovable delamination layer
- 102102
- erste Silizium-Schichtfirst Silicon layer
- 103103
- zweite Silizium-Schichtsecond Silicon layer
- 110110
- Schichtenfolgelayer sequence
- 111111
- erste Hauptoberflächefirst main surface
- 112112
- vergrabene Wolfram-Leitungburied Tungsten line
- 120120
- Schichtenfolgelayer sequence
- 121121
- anderes Silizium-Substratother Silicon substrate
- 130130
- Schichtenfolgelayer sequence
- 131131
- zweite Hauptoberflächesecond main surface
- 140140
- Schicht-AnordnungLayer assembly
- 141141
- Oberflächenbereichsurface area
- 200200
- SOI-WaferSOI wafer
- 201201
- Silizium-TrägerschichtSilicon carrier layer
- 202202
- erste Siliziumoxid-Schichtfirst Silicon oxide layer
- 203203
- erste Silizium-Schichtfirst Silicon layer
- 210210
- Schichtenfolgelayer sequence
- 211211
- Gate-isolierende SchichtGate-insulating layer
- 212212
- Siliziumoxid-MaterialSilicon oxide material
- 213213
- erster Source-/Drain-Bereichfirst Source / drain region
- 214214
- Kanal-BereichChannel region
- 215215
- Gate-BereichGate region
- 216216
- Gräbentrenches
- 220220
- Schichtenfolgelayer sequence
- 221221
- elektrisch schaltbare Schichtelectrical switchable layer
- 222222
- gemeinsame metallische Elektrodecommon metallic electrode
- 223223
- zweite Siliziumoxid-Schichtsecond Silicon oxide layer
- 230230
- Schichtenfolgelayer sequence
- 231231
- anderer Silizium-Waferanother Silicon wafer
- 240240
- Schichtenfolgelayer sequence
- 241241
- Kontaktlöchervias
- 250250
- Speicherzellen-AnordnungMemory cell arrangement
- 251251
- zweite Source-/Drain-Bereichesecond Source / drain regions
- 252252
- metallische Bitleitungmetallic bit
- 253253
- dritte Siliziumoxid-Schichtthird Silicon oxide layer
- 260260
- schematische räumliche Ansichtschematic spatial view
- 261261
- erste Speicherzellefirst memory cell
- 262262
- zweite Speicherzellesecond memory cell
- 300300
- Schichtenfolgelayer sequence
- 301301
- Silizium-BereicheSilicon regions
- 302302
- Siliziumoxid-BereicheSilicon oxide areas
- 303303
- Siliziumnitrid-BereicheSilicon nitride areas
- 304304
- Gräbentrenches
- 310310
- Schichtenfolgelayer sequence
- 311311
- erste Source-/Drain-Bereichefirst Source / drain regions
- 312312
- Kanal-BereichChannel region
- 313313
- Gate-isolierende SchichtGate-insulating layer
- 314314
- Gate-BereicheGate regions
- 315315
- Siliziumoxid-AbstandshalterSilicon oxide spacer
- 320320
- Schichtenfolgelayer sequence
- 321321
- elektrisch schaltbare Schichtelectrical switchable layer
- 322322
- gemeinsame metallische Elektrodecommon metallic electrode
- 323323
- Siliziumoxid-SchichtSilicon oxide layer
- 330330
- Schichtenfolgelayer sequence
- 331331
- anderer Silizium-Waferanother Silicon wafer
- 340340
- Schichtenfolgelayer sequence
- 341341
- Siliziumoxid-AbstandshalterSilicon oxide spacer
- 350350
- Speicherzellen-AnordnungMemory cell arrangement
- 351351
- zweite Source-/Drain-Bereichesecond Source / drain regions
- 352352
- metallische Bitleitungmetallic bit
- 353353
- andere Siliziumoxid-Schichtother Silicon oxide layer
- 400400
- Schichtenfolgelayer sequence
- 401401
- erster Source-/Drain-Bereichfirst Source / drain region
- 402402
- Kanal-BereichChannel region
- 403403
- erste Siliziumnitrid-Schichtfirst Silicon nitride layer
- 404404
- ONO-SchichtenfolgeONO layer sequence
- 405405
- Gate-BereichGate region
- 406406
- Siliziumoxid-StrukturenSilicon structures
- 410410
- Schichtenfolgelayer sequence
- 411411
- zweite Siliziumnitrid-Schichtsecond Silicon nitride layer
- 412412
- zweite Siliziumoxid-Schichtsecond Silicon oxide layer
- 420420
- erste Schnittansichtfirst sectional view
- 421421
- TEOS-SiliziumoxidTEOS silicon oxide
- 430430
- zweite Schnittansichtsecond sectional view
- 431431
- Wolfram-BitleitungTungsten bit line
- 440440
- Schichtenfolgelayer sequence
- 441441
- anderer Waferanother wafer
- 442442
- anderes Silizium-Substratother Silicon substrate
- 443443
- dritte Siliziumoxid-Schichtthird Silicon oxide layer
- 444444
- zweiter Source-/Drain-Bereichsecond Source / drain region
- 450450
- Speicherzellen-AnordnungMemory cell arrangement
- 451451
- Siliziumoxid-AbstandshalterSilicon oxide spacer
- 452452
- Wolfram-LeiterbahnenTungsten interconnects
- 500500
- Schichtenfolgelayer sequence
- 501501
- Wolfram-StrukturTungsten structure
- 510510
- Speicherzellen-AnordnungMemory cell arrangement
- 511511
- TEOS-Siliziumoxid-StrukturTEOS silicon oxide structure
- 512512
- anderer Silizium-Waferanother Silicon wafer
- 513513
- Silizium-SubstratSilicon substrate
- 514514
- vierte Siliziumoxid-Schichtfourth Silicon oxide layer
- 515515
- zweiter Source-/Drain-Bereichsecond Source / drain region
- 516516
- TEOS-Siliziumoxid-FüllmaterialTEOS silica filler
- 517517
- Wolfram-BitleitungTungsten bit line
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2002127605 DE10227605A1 (en) | 2002-06-20 | 2002-06-20 | Layer system and production process especially for drams uses a substrate with two opposite processed surfaces and attaches a second substrate to one of these |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2002127605 DE10227605A1 (en) | 2002-06-20 | 2002-06-20 | Layer system and production process especially for drams uses a substrate with two opposite processed surfaces and attaches a second substrate to one of these |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10227605A1 true DE10227605A1 (en) | 2004-01-15 |
Family
ID=29723321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2002127605 Ceased DE10227605A1 (en) | 2002-06-20 | 2002-06-20 | Layer system and production process especially for drams uses a substrate with two opposite processed surfaces and attaches a second substrate to one of these |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE10227605A1 (en) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4443968A1 (en) * | 1994-05-26 | 1995-11-30 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device with DRAM of G bit generation |
| DE19746448A1 (en) * | 1996-10-22 | 1998-04-23 | Hyundai Electronics Ind | DRAM cell with a vertical channel, which is formed on an insulating layer, and a manufacturing method for this DRAM cell |
| US5959322A (en) * | 1993-10-07 | 1999-09-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Isolated SOI memory structure with vertically formed transistor and storage capacitor in a substrate |
| FR2784800A1 (en) * | 1998-10-20 | 2000-04-21 | Commissariat Energie Atomique | PROCESS FOR PRODUCING PASSIVE AND ACTIVE COMPONENTS ON THE SAME INSULATING SUBSTRATE |
| DE4229628C2 (en) * | 1991-09-10 | 2000-08-17 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device with a stacked structure and method for producing such a device |
| DE19914496A1 (en) * | 1999-03-30 | 2000-10-05 | Siemens Ag | Memory cell structure, especially for a DRAM, has a contact within a substrate for connecting a capacitor and a MOS transistor on opposite substrate surfaces |
| DE10047963A1 (en) * | 1999-09-28 | 2001-03-29 | Sony Corp | Making multilayer thin film component, assembles component units, each carrying component layers on supportive substrates |
| DE19600423C2 (en) * | 1996-01-08 | 2001-07-05 | Siemens Ag | Electrically programmable memory cell arrangement and method for its production |
-
2002
- 2002-06-20 DE DE2002127605 patent/DE10227605A1/en not_active Ceased
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4229628C2 (en) * | 1991-09-10 | 2000-08-17 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device with a stacked structure and method for producing such a device |
| US5959322A (en) * | 1993-10-07 | 1999-09-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Isolated SOI memory structure with vertically formed transistor and storage capacitor in a substrate |
| DE4443968A1 (en) * | 1994-05-26 | 1995-11-30 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device with DRAM of G bit generation |
| DE19600423C2 (en) * | 1996-01-08 | 2001-07-05 | Siemens Ag | Electrically programmable memory cell arrangement and method for its production |
| DE19746448A1 (en) * | 1996-10-22 | 1998-04-23 | Hyundai Electronics Ind | DRAM cell with a vertical channel, which is formed on an insulating layer, and a manufacturing method for this DRAM cell |
| FR2784800A1 (en) * | 1998-10-20 | 2000-04-21 | Commissariat Energie Atomique | PROCESS FOR PRODUCING PASSIVE AND ACTIVE COMPONENTS ON THE SAME INSULATING SUBSTRATE |
| DE19914496A1 (en) * | 1999-03-30 | 2000-10-05 | Siemens Ag | Memory cell structure, especially for a DRAM, has a contact within a substrate for connecting a capacitor and a MOS transistor on opposite substrate surfaces |
| DE10047963A1 (en) * | 1999-09-28 | 2001-03-29 | Sony Corp | Making multilayer thin film component, assembles component units, each carrying component layers on supportive substrates |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE19912220B4 (en) | Semiconductor memory device and method for its production | |
| DE102018110017B4 (en) | SEMICONDUCTOR MEMORY DEVICE AND PRODUCTION METHOD THEREOF | |
| DE102006001680B3 (en) | Manufacturing method for a FinFET transistor arrangement and corresponding FinFET transistor arrangement | |
| DE4438518B4 (en) | Semiconductor device with buried bit line and method for its production | |
| DE102007018760B4 (en) | A method of fabricating a transistor device and transistor device with recessed gate | |
| DE69329376T2 (en) | Method of making an SOI transistor DRAM | |
| DE4430483A1 (en) | MOS-transistor for e.g. DRAM semiconductor memory device | |
| DE102010063775B4 (en) | Method for producing a semiconductor device with self-aligned contact bars and metal lines with enlarged receiving areas for contact bushings | |
| DE4332074A1 (en) | Semiconductor memory (storage) device and method for its production | |
| DE3513034A1 (en) | SEMICONDUCTOR DEVICE | |
| WO2006094495A1 (en) | Production of a carrier wafer contact in soi trench insulated integrated circuits provided with a high-voltage components | |
| DE102005030875A1 (en) | Semiconductor product and method of making a semiconductor product | |
| EP0698293B1 (en) | Method of manufacturing a semiconductor component with supply terminals for high integration density | |
| EP1623462B1 (en) | Bit line structure and production method therefor | |
| EP0973201A1 (en) | Stacked capacitor and method of making the same | |
| DE19709961A1 (en) | Semiconductor memory with insulating film on substrate main surface | |
| DE10334547B4 (en) | A manufacturing method for a trench capacitor with an insulation collar, which is electrically connected on one side to a substrate via a buried contact | |
| DE10128193C1 (en) | One-transistor memory cell arrangement and method for its production | |
| EP0864172B1 (en) | Process for producing an integrated circuit device with at least one mos transistor | |
| EP1155446B1 (en) | Method for producing a dram cell with a trench capacitor | |
| DE10345162B4 (en) | A manufacturing method for a trench capacitor with an insulation collar, which is electrically connected on one side to a substrate via a buried contact, in particular for a semiconductor memory cell | |
| WO2005074024A1 (en) | Semiconductor memory cell and corresponding method of producing the same | |
| DE19739755A1 (en) | Semiconductor device especially DRAM production | |
| DE102006053435A1 (en) | Memory cell arrangements and methods of fabricating memory cell arrays | |
| DE10133873A1 (en) | Method of making contacts for integrated circuits |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8131 | Rejection |