Halbleiterspeicherzellen mit wahlfreiem Zugriff auf eine in einem Speicherkondensator gespeicherte Information weisen in einer bekannten Ausführungsform als dynamische Speicherzellen einen planaren Auswahltransistor und einen tiefen Graben, in welchem der Speicherkondensator gebildet ist, auf. Bei dem planaren Auswahltransistor ist ein Gate-Kontakt auf der Sub- stratoberfläche angeordnet, welcher unmittelbar zwischen zwei dotierten Diffusionsgebieten an der Substratoberfläche gebil- det ist. Als Gate-Kontakte werden in diesem Dokument die ak- tiven Flächen des Transistors, d. h. die Schnittflächen von Wortleitungen und aktiven Gebieten bezeichnet, welche z. B. nur durch eine sehr dünne Gate-Oxidschicht voneinander ge- trennt sein können.

An einem ersten der Diffusionsgebiete ist eine Bitleitungs- kontakt angeschlossen, über den eine durch den Auswahltransi- stor freigegebene elektrische Ladung aus dem Speicherkonden- sator ausgelesen werden kann. Das andere Diffusionsgebiet ist über einen vergrabenen Kontakt mit einem leitenden Material- typischerweise Poly-Silizium-in dem neben dem Diffusionsge- biet angeordneten Graben verbunden. Das leitende Material in dem tiefen Graben fungiert als eine Speicherelektrode des Kondensators, während beispielsweise eine tief vergrabene do- tierte Platte im Substrat als zweite Kondensatorelektrode dient, wobei sich zwischen den beiden Elektroden eine dünne dielektrische Schicht befindet. Eine Wortleitung steuert den

Auswahltransistor über den Gate-Kontakt zur Schaltung einer elektrisch leitenden Verbindung vom Speicherkondensator zur Bitleitung.

Um möglichst hohe Integrationsdichten in einem Speicherzel- lenfeld zu erreichen, wird im allgemeinen angestrebt, die Fläche einer einzelnen Halbleiterspeicherzelle möglichst ge- ring zu halten. Für eine Speicherzelle mit planarem Auswahl- transistor beträgt die Grundfläche der kleinsten, konventio- nell herstellbaren Speicherzelle 8 F2, wobei F die kleinst- mögliche lithographisch herstellbare Längendimension auf ei- nem Wafer ist. Derzeit wird für F in Produktionsanlagen für Speicherprodukte der Übergang von 0t15 Sm auf 0,13 ßm bewerk- stelligt.

Die Fläche von 8 F2 ergibt sich aus der Summe der beiden li- thographisch erzeugten Strukturen-nämlich des Gate- Kontaktes und des Grabens-einer Halbleiterspeicherzelle, welche bei planarer Anordnung des Auswahltransistors einen gegenseitigen Abstand von etwa 1 F besitzen müssen, und der notwendigen Grabenisolation, welche die aktiven Diffusionsbe- reiche der Zelle von denen einer benachbarten Speicherzelle isoliert.

Halbleiterspeicherzellen gemäß dem Stand der Technik mit Gra- ben und planarem Auswahltransistor sind beispielsweise aus den Druckschriften EP 0 908 948 A2 und EP 0 949 684 A2 be- kannt.

Ein derzeit häufig verwendetes Layout einer Halbleiterspei- cherzelle ist beispielsweise in Figur 1 dargestellt, wobei zur Darstellung der relativen Anordnung in einem Speicherzel- lenfeld eine benachbarte Zelle zusätzlich eingezeichnet ist.

Die beiden Halbleiterspeicherzellen 1, 2 sind dabei spiegel- symmetrisch um eine Grenzfläche 30 angeordnet, welche senk- recht zur Zeichenebene in Figur 1 steht. Die Grenzfläche 30 sowie auch die Grenzflächen der weiteren Seiten der Speicher-

zellen stellen deren gedachte, logische Außengrenzen dar und dienen der erleichterten Zuordnung von einzelnen Strukturen in einem dichten, periodischen Feld zu den jeweiligen Spei- cherzellen. Im vorliegenden Beispiel wird die Grenzfläche 30 durch eine Spiegelebene der zwei benachbarten Speicherzellen zugeordneten Strukturen definiert.

In der schematischen Draufsicht der Figur 1 sind die Gräben 12,13 als Rechtecke dargestellt, so wie sie auf einer Maske für die Strukturierung der Gräben auf dem Wafer gebildet wer- den. Auf dem Wafer werden bei der Projektion allerdings Grä- ben mit ovalen Querschnitten 22 bzw. 23 abgebildet. Ein an eine Wortleitung WL angeschlossener Gate-Kontakt 10, welcher einen Transistor bildet, ermöglicht eine elektrisch leitende Verbindung von dem Graben 12 über ein erstes Diffusionsgebiet 14 zu einem zweiten Diffusionsgebiet 16, welches in der Zei- chenebene der Figur 1 von oben durch einen Bitleitungskontakt 18 kontaktiert wird. Die Speicherzellen 1 und 2 teilen sich den Bitleitungskontakt 18 und das zweite Diffusionsgebiet 16 und 17. Der Bitleitungskontakt 18 ist an eine oberhalb der Zeichenebene der Figur 1 in X-Richtung verlaufende Bitleitung BL angeschlossen.

Die Definition der Diffusionsgebiete 14,15, 16,17 in den beiden Zellen 1, 2 sowie des Isolationsgrabens 20 zur Isola- tion der aktiven Gebiete der Halbleiterspeicherzellen 1, 2 von weiteren, nicht dargestellten benachbarten Halbleiter- speicherzellen wird durch die lithografische Projektion genau einer Struktur 31 in jeweils zwei Zellen in dem zu bildenden Speicherzellenfeld auf dem Wafer erreicht. Die balkenförmige Struktur 31 wird dabei zunächst als Resist-Maske auf der Oberfläche ausgebildet, so daß die flachen Isolationsgräben 20 (Shallow Trench Isolation, STI) in einem Ätzschritt in dem Silizium-Substrat gebildet werden können. Nach dem Entfernen der Resist-Maske wird z. B in einem HDP-Verfahren (High- Density-Plasma) ein Oxid in den Gräben abgeschieden und an- schließend planarisiert. Anschließend werden die Gate-

Kontakte 10,11, die Wortleitungen WL und durch Implantation mit anschließender Aktivierung der Diffusionsgebiete 14-17 gebildet.

In einem herkömmlichen Verfahren zur Bildung der Speicherzel- len 1, 2 wird zunächst der Graben in einem Substrat gebildet.

Auf die Innenwand des Grabens wird eine dielektrische Schicht abgeschieden, welche als Kondensator-Dielektrikum dient. An- schließend wird der Graben mit einem leitenden Material erst- mals verfüllt. Das leitende Material wird zusammen mit der dielektrischen Schicht zurückgeätzt, so daß die Kondensator- Elektrode nur in einem unteren Bereich des Grabens gebildet ist. Oberhalb des zurückgeätzten leitenden Materials, welches beispielsweise Poly-Silizium umfaßt, wird in einem CVD- Verfahren ein aus Oxid bestehender Isolationskragen (eng- lisch : collar) an der Grabeninnenwand gebildet. In einem zweiten Füllprozeß wird dann in einem CVD-Verfahren ein zei- tes Mal leitendes Material in den Graben abgeschieden und zu- rückgeätzt, so daß ein Abstand der Oberkante des leitenden Materials von der Silizium-Oberfläche von beispielsweise 100 nm besteht. Der über diese Oberkante herausragende Isolati- onskragen wird in einem Ätzschritt entfernt, so daß in einem oberen Bereich des Grabens die aus Silizium bestehende Grabe- ninnenwand freiliegt. Darauf wird nun eine dritte Füllung mit leitendem Material, welches nun für eine Ausdiffusion unter Temperatureinfluß hochdotiert ist, abgeschieden.

Über den Gräben 12,13 verlaufen in der fertiggestellten Speicherzelle passive zweite Wortleitungen WL', durch welche Gate-Kontakte von in Figur 1 nicht dargestellten benachbarten Speicherzellen angesteuert werden können. Daher ist oberhalb des leitenden Materials der dritten Füllung in den Gräben 12, 13 eine Isolationsschicht zu der oberhalb verlaufenden zwei- ten, passiven Wortleitung WL'notwendig. Dies wird ermöglicht durch Abscheidung eines Oxids oberhalb des leitenden Materi- als der dritten Füllung in einem gemeinsamen Schritt mit der Füllung der flachen Grabenisolation 20.

Die flache Grabenisolation reicht dabei so tief in das Sub- strat, daß sie die Oberkante des Isolationskragens an der Grabeninnenwand erreicht, so daß keine elektrisch leitende Verbindung zwischen den nebeneinander angeordneten Gräben 22, 23 zweier benachbarter Speicherzellen zustandekommt. Dabei wird berücksichtigt, daß der flache Isolationsgraben 20 etwa die Hälfte des Durchmessers des Grabens 12 überdeckt, so daß ein noch hinreichend großer vergrabener Kontakt (engl. : bu- ried strap) des leitenden Materials z. B. in dem oberen Be- reich des Grabens 12 zu dem Substrat des Diffusionsgebietes 14 zur Verfügung steht.

Wird hingegen die Struktur 31 ungenau auf der Grabenstruktur 12 plaziert, so kann es einerseits bei Bildung eines zu ge- ringen Überlappbereiches 33 zwischen der Struktur 31 und der Grabenstruktur 12 zu einer Verringerung oder gar zu einer Verhinderung der Kontaktfläche bei dem vergrabenen Kontakt kommen ; andererseits kann es aber bei Bildung eines zu großen Überlappbereiches 33 zu einem unerwünschten Diffusionskontakt auf der gegenüberliegenden Seite des Grabens 12 kommen. In- folgedessen sind zur Erhaltung der Qualität solcher Halblei- terspeicherzellen gemäß dem Stand der Technik sehr hohe An- forderungen an die Lagegenauigkeit und Größen von Strukturen zu stellen bzw. sehr enge Toleranzen 32 bezüglich Lagegenau- igkeit oder kritischer Dimension (CD) zu stellen. Mit den sich immer weiter verringernden Strukturgrößen sind diese Forderungen mit lithografischen Techniken jedoch immer schwieriger zu erfüllen.

Es ist demzufolge die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ei- ne Halbleiterspeicherzelle vorzuschlagen, bei welcher die vorgenannten Probleme bezüglich der relativen Lagegenauigkeit von Grabenstrukturen 12, 13 und Grabenisolationsstrukturen 20 reduziert sind bzw. nicht sehr hohen Anforderungen an die La- gegenauigkeitstoleranzen unterliegen.

Es ist desweiteren eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die mit einer nur geringen Lageungenauigkeit verbundene Schwankung des Kontaktwiderstands des vergrabenen Kontaktes zu vermeiden.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Halbleiterspeicherzelle mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Anordnung von Halbleiterspeicherzellen gemäß Anspruch 6. Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung der Halbleiterspeicherzelle nach Anspruch 7 und einem Verfahren zur Herstellung der Halbleiterspeicherzelle nach Anspruch 9.

Die erfindungsgemäße Halbleiterspeicherzelle besitzt einen Isolationskragen, welcher eine Öffnung auf nur einer Seite der Grabeninnenwand umfaßt. Das von dem Isolationskragen um- mantelte leitende Material hat durch die Öffnung Kontakt mit dem Substrat an der Grabeninnenwand auf genau dieser Seite.

Diese Seite befindet sich in Richtung des ersten Diffusions- gebietes, so daß ein vergrabener Kontakt (buried strap) zu dem ersten Diffusionsgebiet hergestellt ist.

Auf der der Öffnung im Graben gegenüberliegenden Seite ist hingegen der Isolationskragen auf gleicher Höhe wie die Öf- nung an der Innenwand bis zu der Isolationsschicht hochgezo- gen, so daß das leitende Material auf der gegenüberliegenden Seite der Öffnung keinen elektrisch leitenden Kontakt zum Si- lizium-Substrat besitzt. Im herkömmlichen Fall ist der ver- grabene Kontakt realisiert, indem das leitende Material über die Oberkante des Isolationskragens hinausreicht und dort das Substrat kontaktiert. Die notwendige Isolierung der gegen- überliegenden Seite ist dort durch den tief eingeätzten fla- chen Isolationsgraben (STI) gewährleistet. Erfindungsgemäß bleibt der Isolationskragen gegenüber der Öffnung für den vergrabenen Kontakt erhalten, so daß keine zusätzliche Isola- tion zu der dem vergrabenen Kontakt gegenüberliegenden Seite vorgesehen werden muß.

Die Öffnung besteht erfindungsgemäß vorzugsweise in einem Einschnitt auf genau einer Seite an der Oberkante des Isola- tionskragens. Die Oberkante ist dann auf der Seite der Öff- nung, der Kontaktseite, gegenüber der anderen Seite, auf wel- cher der Isolationskragen mit dem Isolationsdeckel bzw. der Isolationsschicht verbunden ist, vertieft. Sie kann aber auch in einem Loch auf der Seite des Kontaktes bestehen, so daß die Oberkante des Isolationskragens rundum an der Grabenin- nenwand erhalten bleibt.

Durch Bildung des erfindungsgemäßen Isolationskragens ent- steht der erhebliche Vorteil, daß die Strukturen zur Bildung der aktiven Gebiete nicht zur Bildung genau justierter Über- lappbereiche 33 über den Gräben enden müssen, sondern sich vielmehr darüber hinaus bis zu einer an die Nachbarzelle grenzenden Grenzfläche erstrecken können. An dieser Grenzflä- che trifft sie auf die entsprechende Struktur der Nachbarzel- le, so daß sich eine sich über viele Halbleiterspeicherzellen erstreckende Linienstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung ergibt. Da somit die Balkenstrukturen in den Halbleiterspei- cherzellen mehr begrenzt sind, sondern durchlaufende Linien bilden, ist das Problem der Lagegenauigkeit von Strukturen zur Definition der aktiven Gebiete bzw. Grabenisolation zu den Grabenstrukturen zur Definition der Speicherkondensatoren erheblich reduziert. Dies gilt insbesondere für die Längs- richtung der Strukturen zur Definition der aktiven Gebiete.

Ein weiterer Vorteil entsteht dadurch, daß es durch den mög- lichen Verzicht auf die flache Grabenisolation zwischen zwei benachbarten Gräben möglich wird, jeder Zelle einen eigenen Bitleitungskontakt zuzuordnen. Ein Bitleitungskontakt kann dabei selbstjustiert zwischen einer ersten, aktiven Wortlei- tung mit Gate-Kontakt und einer zweiten, passiven Wortlei- tung, welche oberhalb eines Grabens gebildet ist, struktu- riert werden. Der Gate-Kontakt-und somit der Auswahltransi- stor-kann daher in vergrößerter Breite im Vergleich zu ei- nem Querschnitt der gleichen Wortleitung an einem Ort, wo sie

als passive Wortleitung einen Graben einer benachbarten Zelle überquert, ausgeführt werden. Dies ist möglich, ohne daß der Schwerpunkt des Gate-Kontaktes in Richtung auf den vergrabe- nen Kontakt bewegt werden muß.

Eine Anordnung von mehreren Speicherzellen in einem Speicher- zellenfeld kann durch die vorliegende Erfindung derart vorge- nommen werden, daß die durch die relative Ausrichtung von Ga- te-Kontakt und Graben vorgegebene Orientierung einer Spei- cherzelle für alle Speicherzellen gleich gewählt wird. Bei- spielsweise kann im Layout eines Speicherzellenfeldes für al- le Speicherzellen der Graben jeweils links und der Gate- Kontakt jeweils rechts der horizontal betrachteten Rechteck- fläche einer Speicherzellenfläche angeordnet werden. Dies hat den Vorteil, daß lithografische Probleme von auf der Maske nah aneinanderliegender Strukturen wie Grabenkondensatorpaare etwa durch Linsenaberationen gemäß der vorliegenden Erfindung vermieden werden.

Gemäß dem Stand der Technik konnten dabei nämlich Links- Rechts-Asymmetrien von Linienbreiten auftreten. Durch die gleichmäßige, symmetrische Anordnung von Strukturen tritt dieser Fall gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf. Die Gräben werden im Layout dabei gegenüber der matrixförmigen Anordnung von sich schneidenden Bit-und Wortleitungen in Form eines Schachbrettmusters auf dem Substrat angeordnet.

D. h., daß beispielsweise abwechselnd jeder zweite Schnitt- punkt einer Wortleitung mit einer Bitleitung-betrachtet in Draufsicht-genau am Ort eines Grabens liegt.

Die vorteilhafte Strukturierung des Isolationskragens mit ei- ner Öffnung, welche in Richtung des Gate-Kontaktes weist und somit einen vergrabenen Kontakt bildet, und eine auf der ge- genüberliegenden Seite im Vergleich zur Öffnung erhöht lie- genden Oberkante wird gemäß zweier erfindungsgemäßer Verfah- ren zur Herstellung der Speicherzelle jeweils insbesondere durch einen zusätzlichen Implantationsschritt erreicht. Die

Implantation dient hierbei nicht der Änderung von elektri- schen Leiteigenschaften des Substrats bzw. Oxids, welches im- plantiert wird, sondern vielmehr der Änderung von Eigenschaf- ten des implantierten Materials in einem nachfolgenden Pro- zeßschritt im Vergleich zu dem gleichen Material, welches nicht implantiert wird. Mittels einer Schrägimplantation aus nur einer Richtung wird damit erfindungsgemäß die Änderung von Prozeßeigenschaften einer Grabeninnenwandseite gegenüber der gegenüberliegenden Grabeninnenwandseite ermöglicht.

Die beiden Verfahren unterscheiden sich darin, daß in einem ersten Verfahren nach einem Ätzschritt auf der nicht implan- tierten Seite ein Isolationskragen geöffnet wird, während bei einem zweiten Verfahren nach einem entsprechenden Ätzschritt auf der implantierten Seite der Isolationskragen geöffnet wird. In Ausgestaltungen sind jeweils hierfür Argon und N2 aufgeführt. Diese werden in Ausführungsbeispielen genauer be- schrieben.

Beispielsweise kann der Prozeß der thermischen Oxidation von Silizium durch Implantation von Argon um einen Faktor von mehr als 2 beschleunigt werden. Das bedeutet, daß nach dem Prozeß der thermischen Oxidation die implantierte Seite des Grabens eine um mehr als das Doppelte angewachsene Schicht- dicke gegenüber der nicht implantierten Seite aufweist. Bei konstanter Abtragrate in einem isotropen Ätzprozeß ist daher auf der der implantierten Seite gegenüberliegenden Seite der Grabeninnenwand eher eine Öffnung zum Silizium-Substrat frei- gelegt. Vorzugsweise wird an genau diesem Punkt der Ätzprozeß beendet. Im vorliegenden Fall besitzt die implantierte Seite dann noch eine etwas mehr als halb so dicke Oxidschicht, als sie vor Beginn des Ätzprozesses vorlag.

Auch die Ätzselektivität kann durch die Implantation beein- flußt werden. Im Falle von N2 wird ein implantiertes Oxid un- ter gleichen Ätzbedingungen mit einer etwas mehr als verdop- pelten Abtragrate geätzt im Vergleich zu einem nicht implan-

tierten Oxid. Erfindungsgemäß wird dies auf vorteilhafte Wei- se auf einem Oxid des Isolationskragens eingesetzt, welcher im Vergleich zum Stand der Technik nicht direkt nach dem zweiten Rückätzen durchgeführt wird. Vielmehr bleibt der Oxid-Isolationskragen hier stehen und wird mit N2 implan- tiert. In dem folgenden Ätzschritt wird die implantierte Sei- te wesentlich schneller abgetragen, so daß auf dieser Seite zuerst eine Öffnung zu dem Silizium-Substrat entsteht. Vor- zugsweise wird zu diesem Zeitpunkt der Ätzprozeß beendet, so daß noch eine hinreichende Dicke der Oxidschicht auf der ge- genüberliegenden Seite vorliegt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfin- dung sind den den nebengeordneten Ansprüchen 1, 6,7, 9 un- tergeordneten Ansprüchen zu entnehmen.

Die vorliegende Erfindung soll nun anhand von Ausführungsbei- spielen mit Hilfe von Zeichnungen näher erläutert werden.

Darin zeigen : Figur 1 die Draufsicht zweier benachbarter Speicherzellen gemäß dem Stand der Technik, Figur 2 ein Beispiel für die Prozeßfolge des erfindungsge- mäßen Verfahrens mit N2-Implantation, Figur 3 ein Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Prozeßfolge mit Argon-Implantation, Figur 4 die Fortsetzung der Prozeßfolgen der Figuren 2 und 3, Figur 5 ein erfindungsgemäßes Beispiel der Strukturen in einer Halbleiterspeicherzelle in Draufsicht mit Wortleitungen (a), Gräben (b), aktiven Gebieten (c) sowie in einer Zusammenschau (d),

Figur 6 in Draufsicht das Beispiel zweier benachbarter er- findungsgemäßer Halbleiterspeicherzellen.

Ein Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterspeicherzelle 1 ist in einer Prozeßabfolge in Figur 2 dargestellt. Bis zu einem Prozeß- schritt, bei welchem ein Graben 12 in einem Substrat 42 ge- bildet ist, wobei an der Grabeninnenwand 48 ein Isolations- kragen 44 beispielsweise in einer TEOS-Abscheidung gebildet wurde und sich ein rückgeätztes leitendes Material 46 in dem Graben befindet, entspricht der Prozeßablauf im wesentlichen dem Stand der Technik. In Figur 2a ist ein Querschnitt durch einen Graben 12 in einer Halbleiterspeicherzelle 1 zu einem solchen Prozeßzeitpunkt gezeigt. Es fanden bis zu diesem Pro- zeßschritt zwei Grabenfüllungen mit jeweils einem Rückätz- schritt statt. Das leitende Material umfaßt im wesentlichen Poly-Silizium. Der Isolationskragen 44 wird durch thermische Oxidation und anschließende Oxidabscheidung gebildet. Auf der Oberfläche des Substrats 42 außerhalb des Grabens 12 befindet sich eine Pad-Nitridschicht 40, welche als Prozeßendemarke beispielsweise von Ätzschritten dient.

Nach dem zweiten Rückätzschritt des Poly-Siliziums 46 wird eine Schrägimplantation mit N2 mit einem Neigungswinkel von beispielsweise 30° gegen das Lot auf der Substratoberfläche durchgeführt. Die Schrägimplantation wird aus nur einer Rich- tung durchgeführt, es findet insbesondere also keine wesent- liche Drehung des Wafers während der Implantation statt. Auf diese Weise wird innerhalb des Grabens 12 die Oxidschicht 45 des Isolationskragens auf nur einer Seite 50 des Grabens im- plantiert. Die gegenüberliegende Seite 52 befindet sich im Schatten des Implantationsbeschusses. Wie auf der rechten Seite von Figur 2b dargestellt ist, wird ein Ausschnitt des Isolationskragens 44 etwa in Form eines Halbmondes auf der Seite 50 implantiert.

Anschließend wird auf den Wafer ein isotroper Naß-Ätzschritt angewandt, wobei das implantierte Oxid 45 des Isolationskra- gens 44 einer doppelt so hohen Ätzrate unterliegt wie das nicht implantierte Oxid auf der gegenüberliegenden Seite 52.

Teile des Isolationskragens 44, welche etwas unterhalb der Oberkante des Poly-Siliziums 46 liegen, bleiben beidseitig unimplantiert.

Durch die erhöhte Ätzrate wird die Oberfläche des Substrats 42 an der Grabeninnenwand 48 auf der Seite 50 des Grabens 12 zuerst freigelegt. Auf der gegenüberliegenden Seite 52 be- sitzt die verbliebene Oxidschicht 47 des Isolationskragens 44 eine nur noch halb so große Dicke 58 wir zu Anfang des Ätz- schrittes.

Bevor der Fortgang der Prozeßabfolge dieses Beispiels be- schrieben werden soll, wird im Folgenden ein alternatives Beispiel für den Prozeßablauf zum Erlangen des gerade im er- sten Ausführungsbeispiel erreichten Zustands beschrieben : Ausgehend von dem in Figur 3a dargestellten Querschnittspro- fil des Grabens 12, welcher identisch zu dem in Figur 2a dar- gestellten Profil ist, wird anstatt wie beim ersten Ausfüh- rungsbeispiel vor dem Schrägimplantationsschritt ein Naß- Ätzschritt zur Entfernung der über das leitende Material 46 hinausragenden Teile des Isolationskragens 44 vorgenommen. In den Grabeninnenwänden 48 liegt nun das Substrat 42 frei. An- schließend wird eine Argon-Implantation mit einem Neigungs- winkel von beispielsweise 30° gegen eine Senkrechte aus dem Wafer auf genau eine Seite 52 des Grabens durchgeführt. Die gegenüberliegende Seite 50 liegt demzufolge in dem Graben 12 im Schatten des Implantationsbeschusses. Ein Bereich 49 in dem Substrat 42 wird durch den Argon-Beschuß dotiert (Figur 3b). Anschließend wird eine thermische Oxidation der freilie- genden Oberflächen des Substrats 42 in dem Graben 12 durchge- führt. Da das Argon-implantierte Substrat 42 bei thermischer Oxidation eine um den Faktor 2 höhere Oxidationsrate auf- weist, beträgt die Dicke 58 des gewachsenen Oxids 55 auf der

Seite 52 einen im Vergleich zur Dicke 60 der gegenüberliegen- den Seite 50 doppelt so hohen Wert. Ähnliches gilt für die Dicke 57 der auf der Poly-Silizium-Füllung 46 gebildeten Oxidschicht.

Figur 3d zeigt das Ergebnis eines anschließenden isotropen Ätzschrittes, welcher beendet wird, wenn die Oberfläche der Grabeninnenwand 48 auf der Seite 50 freigelegt ist.

Die Dosisstärken der in dem ersten und zweiten Ausführungs- beispiel gezeigten Implantationsschritte betrug jeweils 1015 Teilchen pro Quadratzentimeter.

Figur 4 zeigt den Fortgang der Prozeßschritte gemäß dem er- findungsgemäßen Verfahren. Einziger Unterschied zwischen dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel ist der gemäß dem er- sten Ausführungsbeispiel bis zur Oberkante des Pad-Nitrides 40 gezogene, gedünnte Oxidkragen 44, während gemäß dem zwei- ten Ausführungsbeispiel naturgemäß eine Oxidation an der In- nenwand des Pad-Nitrids 40 kaum vorliegt. Auf die bisherige Poly-Silizium-Füllung 46 wird eine hochdotierte Poly- Siliziumschicht 59 abgeschieden und zurückgeätzt, so daß die Oberkante des Silizium-Substrats 42 noch oberhalb der Ober- kante der dotierten Poly-Siliziumschicht 59 liegt (Figur 4a).

Vorzugsweise wird vor der dritten Füllung mit Poly-Silizium 59 eine Nitridation der freiliegenden Oberfläche des Sub- strats 42 in dem Graben 12 durchgeführt, um eine vorteilhafte Behandlung des Substrates im Bereich des vergrabenen Kontak- tes, welcher im folgenden Schritt gebildet wird, zu gewähr- leisten.

Anschließend werden die flachen Isolationsgräben (STI) 20 in einem lithografischen Schritt strukturiert. Der in Figur 4 gezeigte Ausschnitt wird dabei vollständig durch eine Re- sistmaske geschützt.

Nach Entfernen der Resistmaske werden die flachen Isolations- gräben (STI) 20 und der noch offene Graben 12 mit einer Iso- lationsschicht versehen. Wie in Figur 4b zu sehen ist, führt dies zur Bildung eines Oxid-Deckels 62 in der Grabenöffnung.

Vorzugsweise wird der Isolationsdeckel 62 in einem HDP-Prozeß abgeschieden. Der Isolationsdeckel 62 kann auch als Top- Trench-Oxide (TTO) bezeichnet werden.

Wie in Figur 4c gezeigt ist, entsteht ein vergrabener Kontakt 70 durch Ausdiffusion in einem Wärmeprozess aus dem dotierten Poly-Silizium 59 heraus. Im weiteren Prozeßverlauf werden er- ste Diffusionsgebiete 14 und zweite Diffusionsgebiete 16 in dem Substrat 42 gebildet. Diese fungieren als Source-bzw.

Drain-Gebiete für den zu bildenden planaren Auswahltransi- stor. Auf dem Substrat werden eine aktive Wortleitung 80 und eine passive Wortleitung 82 gebildet, wobei die aktive Wort- leitung 80 den Gate-Kontakt 10 umfaßt. Die Wortleitungen 80, 82 umfassen einen Schichtstapel aus Poly-Silizium 84, Wolf- ram-Silizid 85 und Silizium-Nitrid 86, wobei seitlich Spacer 87 angeordnet sind. Auf dem zweiten Diffusionsgebiet 16 wird selbstjustiert ein Bitleitungskontakt 18 gebildet. Wie in Fi- gur 4c zu sehen ist, ist die Poly-Silizium-Füllung 46,59 des Grabens 12 der Halbleiterspeicherzelle 1 von dem Substrat 42 der Halbleiterspeicherzelle 2 durch den Isolationskragen 44 und den Isolationsdeckel 62 isoliert. Hingegen besteht zum Substrat 42 der eigenen Halbleiterspeicherzelle 1 der vergra- bene Kontakt 70.

Figur 5 zeigt eine für die erfindungsgemäße Halbleiterspei- cherzelle 1 beispielhafte Anordnung von Strukturen für die lithografische Strukturierung auf dem Wafer. In Figur 5a sind die Wortleitungen 80,82 dargestellt. In den verbreiterten Bereichen der Wortleitungen stellen sie aktive Wortleitungen 80 dar, während in den verdünnten Stellen passive Wortleitun- gen 82, welche oberhalb des Isolationsdeckels eines Grabens 12 verlaufen, zu finden sind-je nach betrachteter Speicher- zelle, welche von der Wortleitung überquert wird.

In Figur 5b sind Rechteckstrukturen für die Bildung von Grä- ben 12 dargestellt. Die gezeigte, vorteilhafte reguläre Struktur für die Anordnung von Gräben 12 anstatt von Graben- paaren gemäß dem Stand der Technik wird ermöglicht durch Kom- bination eines solchen Layouts für Grabenzellen in Kombinati- on mit dem Verfahren zur selbstadjustierten Bildung eines einseitigen vergrabenen Kontakts 70 zum Anschluß des Graben- kondensators.

Figur 5c zeigt die vorteilhafte Struktur langer Linien als Strukturen 31 zur Bildung aktiver Gebiete bzw. dazwischenlie- gend der flachen Grabenisolation 20 (STI).

Figur 5d zeigt die Strukturen aus den Figuren 5a-c in einer Zusammenschau. Man erkennt, daß insbesondere für die Struktu- ren 31 in der Abbildung eine horizontale Translationssymme- trie vorliegt, wodurch Probleme mit entsprechenden Overlay- Toleranzen mit den Gräben 12 vermieden werden.

Figur 6 zeigt die Draufsicht einer erfindungsgemäßen Halblei- terspeicherzelle 1 sowie ihrer benachbarten Halbleiterspei- cherzelle 2. Beide Halbleiterspeicherzellen 1, 2 sind in gleicher relativer Ausrichtung von Gate-Kontakt 10 zu Graben 12 bzw. Gate-Kontakt 11 zu Graben 13 nebeneinander angeord- net. Jede Halbleiterspeicherzelle besitzt ihren eigenen Bit- leitungskontakt 18,19. Die Isolation des Grabens 12 zum Dif- fusionsgebiet 17 der benachbarten Halbleiterspeicherzelle 2 wird durch den erhöhten Isolationskragen 44,47, 55 bewerk- stelligt, welcher nur auf einer Seite des Grabens 12 angeord- net ist. Auf der anderen Seite befindet sich die Öffnung für den vergrabenen Kontakt 70.

Bezugszeichenliste 1, 2 Halbleiterspeicherzellen 10,11 Gate-Kontakt 12,13 Graben 14, 15 erstes Diffusionsgebiet 16,17 zweites Diffusionsgebiet 18,19 Bitleitungskontakt 20 Isolationsgraben (STI) 22,23 ovale Grabenform auf dem Wafer 30 Grenzfläche zwischen benachbarten Speicherzellen 31 Struktur zur Bildung aktiver Gebiete 32 Overlay-Toleranz 33 Überlappbereich zwischen Graben und aktivem Gebiet 40 Pad-Nitrid 42 Substrat 44 Isolationskragen 46 leitendes Material, Poly-Si der zweiten Füllung 47 gedünnter oberer Teil des Isolationskragens 48 Grabeninnenwand 49 implantiertes Substrat an Grabeninnenwand 50 Seite des Grabens mit zu bildender Öffnung 52 Seite des Grabens mit zu bildender Isolation 55 thermisch gebildeter oberer Teil des Isolationskra- gens 58,57, 60 Oxiddicken 62 Isolationsschicht/Isolationsdeckel (Trench Top Oxide, TTO) 70 vergrabener Kontakt 59 leitendes Material, Poly-Si der dritten Füllung 80 aktive Wortleitung 82 passive Wortleitung 84 Poly-Silizium 85 Wolfram-Silizid 86 Silizium-Nitrid 87 Spacer 88 BPSG (Bor-Phosphor-Silikat-Glas)