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Dokumentenidentifikation DE102005060723A1 28.06.2007
Titel Nano-Anordnung und Verfahren zum Herstellen einer Nano-Anordnung
Anmelder Infineon Technologies AG, 81669 München, DE
Erfinder Gutsche, Martin Ulrich, Dr., 84405 Dorfen, DE;
Seidl, Harald, 85604 Zorneding, DE;
Kreupl, Franz, Dr., 80802 München, DE
Vertreter Viering, Jentschura & Partner, 81675 München
DE-Anmeldedatum 19.12.2005
DE-Aktenzeichen 102005060723
Offenlegungstag 28.06.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.06.2007
IPC-Hauptklasse B82B 1/00(2006.01)A, F, I, 20051219, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B82B 3/00(2006.01)A, L, I, 20051219, B, H, DE   H01L 27/108(2006.01)A, L, I, 20051219, B, H, DE   H01L 21/8242(2006.01)A, L, I, 20051219, B, H, DE   G11C 11/24(2006.01)A, L, I, 20051219, B, H, DE   
Zusammenfassung Eine Nano-Anordnung weist ein Substrat auf sowie auf dem Substrat aufgebrachte, im Abstand voneinander angeordnete freistehende Strukturen, zwischen welchen Nano-Stützelemente eingebracht sind, wobei die Nano-Stützelemente Nanodrähte und/oder Nanoröhren sind.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Nano-Anordnung und ein Verfahren zum Herstellen einer Nano-Anordnung.

Bei Nano-Strukturen mit sehr hohem Aspektverhältnis, beispielsweise bei zylindrischen Kondensatorstrukturen, führt eine geringe mechanische Stabilität dieser Nano-Strukturen zu möglicherweise fehlerhaften Produkten. Übersteigt das Aspektverhältnis von säulenartigen Kondensatoren oder kronenartigen Kondensatoren, beispielsweise von Stapelkondensatoren, einen bestimmten Wert, so werden die Nano-Strukturen mechanisch instabil. Einander unmittelbar benachbarte Kondensatoren können sich aufeinander zu neigen und sich berühren, wodurch Fehler, beispielsweise Kurzschlüsse, auftreten können.

Üblicherweise wurde das Aspektverhältnis zum Vermeiden der oben beschriebenen Fehler unter einem empirisch ermittelten Grenzwert gehalten.

Bei dieser Vorgehensweise ist jedoch der erzielbare Kapazitätswert pro Kondensator begrenzt.

Weiterhin ist in [1] ein Stapelkondensator-Feld beschrieben, bei dem zur mechanischen Abstützung der Kondensatoren elektrisch isolierende Spacer vorgesehen sind, an welchen sich die jeweiligen Kondensatorstrukturen gegenseitig abstützen.

Ferner sind in [2], [3] andere Stapelkondensator-Arrays und Verfahren zu deren Herstellung beschrieben, bei denen ebenfalls elektrisch isolierende Spacer zur gegenseitigen Abstützung der Kondensatoren eingesetzt werden.

Die in [1], [2] und [3] beschriebenen Herstellungsverfahren weisen jedoch alle eine hohe Prozesskomplexität auf und sind aus diesem Grund relativ unzuverlässig und teuer.

[4] beschreibt Verfahren zur Synthese und Charakterisierung von Siliziumcarbid-Nanodrähten (SiC-Nanodrähten), Silizium-Oxynitrid-Nanodrähten (SON-Nanodrähten) und Siliziumnitrid-Nanodrähten (Si3N4-Nanodrähten).

Weiterhin ist aus [5] ein Verfahren zum Herstellen von einkristallinen Siliziumcarbid-Nanodrähten bekannt.

Ferner sind in [6] Verfahren zum Herstellen von Siliziumcarbid-Nanoröhren und Siliziumcarbid-Nanodrähten bekannt unter Verwendung einer Reaktion von Silizium mit Kohlenstoff-Nanoröhren.

[7] beschreibt Verfahren zum Herstellen von Siliziumnitrid-Nanodrähten, Galliumoxid-Nanodrähten und Zinkoxid-Nanodrähten, Siliziumcarbid-Nano-Kabeln und Siliziumoxid-Nanodrähten.

Weiterhin ist aus [8] ein Verfahren zum Wachsen von Borcarbid-Nanodrähten bekannt.

Weiterhin ist in [9] beschrieben, wie ZnS/SiC-Nano-Kabel sowie Siliziumcarbid-Nanoröhren hergestellt werden können.

[10] beschreibt ein Syntheseverfahren zum Herstellen von Bornitrid-Nanoröhren aus Kohlenstoff-Nanoröhren mittels einer Substitutions-Reaktion von Bornitrid mit Kohlenstoff-Atomen der Kohlenstoff-Nanoröhren.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Nano-Anordnung sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Nano-Anordnung bereitzustellen, wobei die Nano-Anordnung freistehende Strukturen aufweist beispielsweise mit hohem Aspektverhältnis, wobei die Nano-Anordnung einfacher und damit kostengünstiger herstellbar ist als die Nano-Anordnung gemäß [1], [2] oder [3].

Das Problem wird durch eine Nano-Anordnung sowie durch ein Verfahren zum Herstellen einer Nano-Anordnung mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.

Eine Nano-Anordnung weist ein Substrat sowie eine auf dem Substrat aufgebrachte erste freistehende Struktur auf. Ferner ist auf dem Substrat eine zweite freistehende Struktur aufgebracht, welche im Abstand zu der ersten freistehenden Struktur angeordnet ist. Zwischen der ersten freistehenden Struktur und der zweiten freistehenden Struktur sind zum Stützen der ersten freistehenden Struktur und der zweiten freistehenden Struktur Nano-Stützelemente vorgesehen, welche als Nanodrähte und/oder Nanoröhren ausgebildet sind.

Bei einem Verfahren zum Herstellen einer Nano-Anordnung werden eine erste freistehende Struktur und im Abstand zu der ersten freistehenden Struktur eine zweite freistehende Struktur auf einem Substrat aufgebracht und zwischen die erste freistehende Struktur und die zweite freistehende Struktur werden zum Stützen der ersten freistehenden Struktur und der zweiten freistehenden Struktur Nanodrähte und/oder Nanoröhren als Nano-Stützelemente eingebracht.

Anschaulich werden freistehende Strukturen, beispielsweise mit einem hohen Aspektverhältnis von 5:1 bis 50:1, beispielsweise von 10:1 bis 20:1 auf einfache Weise unter Verwendung von die jeweiligen freistehenden Strukturen stützenden Nanoröhren oder Nanodrähten mechanisch stabilisiert.

Bei Einsatz der Erfindung für die Bildung von Stapelkondensatoren in einem Stapelkondensator-Array (Stapelkondensator-Feld), wobei die beispielsweise zylindrisch ausgebildeten Stapelkondensatoren ein hohes Aspektverhältnis von 5:1 bis 50:1, beispielsweise von 10:1 bis 20:1 aufweisen, mechanisch stabilisiert werden.

Ein Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass auf in der Halbleiter-Prozesstechnologie übliche und ausgereifte an sich bekannte Standardprozesse zurückgegriffen wird, und ein Integrationsschema mit geringer Prozesskomplexität ermöglicht wird. Auf diese Weise lassen sich, verglichen mit dem Stand der Technik, höhere Aspektverhältnisse für freistehende Strukturen im Nano-Bereich realisieren und folglich für den Fall, dass die Nano-Anordnung ein Kondensatorfeld mit Kondensatoren als freistehende Strukturen, höhere Kapazitätswerte mit einem sehr zuverlässigen und kostengünstigen Prozess erzielen.

Anschaulich kann ein Aspekt der Erfindung darin gesehen werden, dass einander benachbart angeordnete, senkrecht nach oben freistehende, beispielsweise zylindrisch, alternativ quaderförmig oder polygonförmig, ausgebildete Elektroden mittels, beispielsweise elektrisch isolierender, Nanodrähte und/oder, beispielsweise elektrisch isolierender, Nanoröhren gegeneinander abgestützt werden, wodurch die mechanische Stabilität der Elektroden erhöht wird. Die vertikale Position der Stützstrukturen, das heißt der Nano-Stützelemente, und damit der Nanodrähte und/oder der Nanoröhren kann beliebig innerhalb der Nano-Anordnung zwischen den freistehenden Strukturen, beispielsweise den Elektroden, variiert werden, es können auch mehrere Stützstrukturebenen mit einer Mehrzahl von Stützelement-Schichten eingesetzt werden, zwischen welchen beispielsweise Abstandshalterschichten vorgesehen sind.

Beispielhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die beschriebenen Ausgestaltungen der Erfindung gelten sowohl für die Nano-Anordnung als auch sinngemäß für das Verfahren zum Herstellen der Nano-Anordnung.

Die Nano-Anordnung kann eingerichtet sein als Halbleiter-Nano-Anordnung, und dabei beispielsweise als Speicher-Anordnung. Ferner kann die Nano-Anordnung als Stapelkondensator-Anordnung und gegebenenfalls als eine Halbleiterspeicher-Anordnung mit Stapelkondensatoren, beispielsweise als dynamischer Vielfach-Zugriffsspeicher (Dynamic Random Access Memory, DRAM) eingerichtet sein.

Die Nano-Anordnung kann ein Substrat aus einem Halbleitermaterial aufweisen, wobei das Halbleitermaterial beispielsweise Silizium und/oder Siliziumoxid sein kann.

Ferner kann in dem Substrat eine Vielzahl von elektronischen Bauelementen integriert sein, wobei zumindest ein Teil der elektronischen Bauelemente Transistoren sein können.

Für den Beispielfall, dass die Nano-Anordnung eine dynamische Vielfach-Zugriffspeicher-Anordnung mit Stapelkondensatoren als freistehende Strukturen ist, sind beispielsweise zumindest ein Teil der elektronischen Bauelemente, welche in dem Substrat integriert sind, Auswahltransistoren zum Auswählen der jeweiligen Stapelkondensatoren, wobei jeweils mindestens ein Auswahltransistor einer jeweiligen freistehenden Struktur und damit einem jeweiligen Stapelkondensator zugeordnet ist. Die Stapelkondensatoren, allgemein die freistehenden Strukturen, können in einer Matrix in Zeilen und Spalten angeordnet sein oder auch beliebig räumlich auf dem Substrat verteilt sein. Sind die freistehenden Strukturen, beispielsweise die Stapelkondensatoren, matrixförmig angeordnet, so sind die diesen zugeordneten Auswahltransistoren beispielsweise mittels Wortleitungen und Bitleitungen einzeln innerhalb der gebildeten Matrixstruktur ansteuerbar, womit die jeweiligen Stapelkondensatoren individuell auswählbar sind zum Programmieren bzw. Lesen von Daten.

Die erste freistehende Struktur und/oder die zweite freistehende Struktur können/kann zylinderförmig ausgestaltet sein, wobei in alternativen Ausführungsformen der Erfindung auch eine andere Grundstruktur der freistehenden Strukturen vorgesehen sein kann, beispielsweise eine Quaderform oder eine andere Raumform mit beliebiger polygonförmiger Grundfläche.

Wie oben beschrieben, kann die Nano-Anordnung eine Vielzahl von auf dem Substrat aufgebrachten und voneinander im Abstand angeordneten freistehenden Strukturen aufweisen, wobei jeweils zwischen zumindest einem Teil der freistehenden Strukturen jeweils Nanodrähte und/oder Nanoröhren als Nano-Stützelemente vorgesehen sind, um die mechanische Stabilität der freistehenden Strukturen, welche beispielsweise ein sehr hohes Aspektverhältnis von 5:1 bis 50:1, beispielsweise von 10:1 bis 20:1 aufweisen, zu erhöhen.

Die erste freistehende Struktur und/oder die zweite freistehende Struktur können jeweils einen Kondensator bilden, beispielsweise können sie als Stapelkondensator in einer Stapelkondensator-Anordnung vorgesehen sein.

Die erste freistehende Struktur und/oder die zweite freistehende Struktur weisen/weist gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung Metallnitrid und/oder Carbid auf.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weisen/weist die erste freistehende Struktur und/oder die zweite freistehende Struktur mindestens eines der folgenden Materialien auf:

Titannitrid (TiN), Tantalnitrid (TaN), Wolframnitrid (WN), Titan-Silizium-Nitrid (TiSiN) und/oder Tantal-Silizium-Nitrid (TaSiN).

Die Nano-Stützelemente und damit die Nanodrähte und/oder die Nanoröhren können als elektrisch isolierende Nanodrähte und/oder elektrisch isolierende Nanoröhren ausgebildet sein. Dies ist insbesondere in dem Fall vorteilhaft, wenn die freistehenden Strukturen voneinander elektrisch zu isolierende elektrisch leitfähige freistehende Strukturen darstellen, wobei in diesem Fall die Nano-Stützelemente bei mechanischem Kontakt eine elektrische Isolation der freistehenden Strukturen voneinander gewährleisten.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind zumindest ein Teil der Nano-Stützelemente Nanodrähte, welche aus zumindest einem der folgenden Materialien gebildet sind: Silizium-Carbid (SiC), Zink-Sulfid (ZnS)/Silizium-Carbid (SiC), Siliziumnitrid (Si3N4), Zinkoxid (ZnO), Galliumoxid (Ga2O3), Bornitrid (BN), Siliziumoxynitrid (SON) und/oder Bor-Carbid (BC).

Ferner kann zumindest ein Teil der Stützelemente als Nanoröhren ausgebildet sein, welche aus zumindest einem der folgenden Materialien gebildet sind: Silizium-Carbid (SiC), Bor-Carbid (BC), Bor-Carbonitrid (BCN), Bornitrid (BN).

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich zumindest ein Teil der Nano-Stützelemente teilweise in die zu stützende Schicht hinein und ist anschaulich darin verankert. Durch diese Verankerung der Nano-Stützelemente in der zu stützenden Schicht wird die mechanische Stabilität und insbesondere die mechanische Kupplung der Nano-Stützelemente mit der zu stützenden Struktur weiter erhöht, da sich die Nano-Stützelemente teilweise in die erste freistehende Struktur und/oder die zweite freistehende Struktur hinein erstrecken.

Zusätzlich oder alternativ kann die mechanische Verbindung zwischen den Nano-Stützelementen und den freistehenden Strukturen beispielsweise mittels van der Waalschen Kräften erfolgen.

In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass insbesondere die van der Waalschen Bindungs-Kräfte bei Verwendung von Siliziumnitrid-Nanodrähten und bei dotiertem Polysilizium oder Titannitrid als Material für die freistehenden Strukturen relativ groß sind und damit eine ausreichend gute mechanische Kupplung zwischen den Stützelementen und den freistehenden Strukturen gewährleistet werden kann, ohne dass eine mechanische Verankerung der Nano-Stützelemente in dem Material der freistehenden Strukturen unbedingt erforderlich wäre.

Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Herstellen einer Nano-Anordnung wird mindestens eine Stützelement-Schicht auf dem Substrat oder auf einer über dem Substrat angeordneten Zwischenschicht aufgebracht, wobei die Stützelement-Schicht die Nano-Stützelemente sowie zusätzlich Opfermaterial enthält. Ein Teil der Stützelement-Schicht und zumindest ein Teil des Substrats oder zumindest ein Teil der Zwischenschicht werden entfernt, womit eine erste Zwischenstruktur mit ersten Gräben gebildet wird. Somit sind nach diesem Schritt in der ersten Zwischenstruktur erste Gräben vorhanden, auf deren Wandflächen und Bodenflächen sowie auf der oberen Oberfläche der ersten Zwischenstruktur eine zu stützende Schicht aufgebracht wird, aus welcher die freistehenden Strukturen gebildet werden. Die ersten Gräben mit der darin eingebrachten zu stützenden Schicht werden mit Füllmaterial zumindest teilweise gefüllt, gegebenenfalls auch überfüllt. Zumindest ein Teil der oberen Oberfläche der Stützelement-Schicht wird mittels Entfernens eines Teils der zu stützenden Schicht freigelegt und das Opfermaterial wird zumindest teilweise entfernt, wobei sich zwischen der elektrisch leitfähigen Schicht befindendes Substratmaterial und das Füllmaterial zumindest teilweise entfernt wird.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird die zu stützende Schicht konform auf die erste Zwischenstruktur aufgebracht, für den Fall des Erreichens eines hohen Aspektverhältnisses der ersten Gräben beispielsweise mittels eines Atomic Layer Deposition-Verfahrens (ALD-Verfahren, auch bezeichnet als Atomlagenepitaxie-Verfahren).

Als die zu stützende Schicht kann eine elektrisch leitfähige Schicht auf die erste Zwischenstruktur aufgebracht werden.

Ferner kann auf die elektrisch leitfähige Schicht eine elektrisch isolierende Schicht aufgebracht werden, welche für den Fall der Bildung einer Stapelkondensator-Struktur als Dielektrikumschicht eingesetzt werden kann. Auf die elektrisch isolierende Schicht kann eine zusätzliche elektrisch leitfähige Schicht aufgebracht werden, wobei die jeweilige elektrisch leitfähige Schicht, die jeweilige elektrisch isolierende Schicht und die zusätzliche elektrisch leitfähige Schicht jeweils einen Kondensator, beispielsweise einen Stapelkondensator, bilden.

Ein Teil der Stützelement-Schicht kann vor dem Aufbringen der zu stützenden Schicht selektiv zu dem Substrat oder der Zwischenschicht entfernt werden, womit es ermöglicht wird, dass beispielsweise bei isotroper selektiver Ätzung zusätzlicher Raum für die zu stützende Schicht gebildet wird zur Verankerung der Nano-Stützelemente mit der zu stützenden Schicht.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass zumindest ein Teil der elektrisch leitfähigen Schicht auf einem in oder auf dem Substrat vorgesehenen elektrisch leitfähigen Anschluss aufgebracht wird.

Der elektrisch leitfähige Anschluss ist für den Beispielfall einer Stapelkondensator-Anordnung beispielsweise ein jeweiliger Kontaktplug zu einem einem jeweiligen Stapelkondensator zugeordneten Auswahltransistor, welcher in dem Substrat integriert sein kann.

Weiterhin kann zumindest ein Teil der elektrisch leitfähigen Schicht auf einem in oder auf dem Substrat vorgesehenen elektrisch leitfähigen Anschluss aufgebracht werden und mit einem Auswahltransistor gekoppelt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.

Es zeigen

1 eine Draufsicht auf eine DRAM-Speicherzellen-Anordnung mit einem Stapelkondensator-Array gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit noch vorhandenem Opfermaterial;

2 eine Draufsicht auf die DRAM-Speicherzellen-Anordnung mit einem Stapelkondensator-Array gemäß 1, wobei das Opfermaterial entfernt ist;

3 eine Querschnittsansicht durch die DRAM-Speicherzellen-Anordnung mit einem Stapelkondensator-Array gemäß 1 entlang der Schnittlinie A-A' zu einem ersten Herstellungszeitpunkt, wobei in dem oberen Bereich von 3 eine Draufsicht auf die entsprechend angeordneten zu bildenden Stapelkondensatoren symbolisch dargestellt ist;

4 eine Querschnittsansicht durch die DRAM-Speicherzellen-Anordnung mit einem Stapelkondensator-Array gemäß 1 entlang der Schnittlinie A-A' zu einem zweiten Herstellungszeitpunkt, wobei in dem oberen Bereich von 4 eine Draufsicht auf die entsprechend angeordneten zu bildenden Stapelkondensatoren symbolisch dargestellt ist;

5 eine Querschnittsansicht durch die DRAM-Speicherzellen-Anordnung mit einem Stapelkondensator-Array gemäß 1 entlang der Schnittlinie B-B' zu dem zweiten Herstellungszeitpunkt, wobei in dem oberen Bereich von 5 eine Draufsicht auf die entsprechend angeordneten zu bildenden Stapelkondensatoren symbolisch dargestellt ist;

6 eine Querschnittsansicht durch die DRAM-Speicherzellen-Anordnung mit einem Stapelkondensator-Array gemäß 1 entlang der Schnittlinie A-A' zu einem dritten Herstellungszeitpunkt, wobei in dem oberen Bereich von 6 eine Draufsicht auf die entsprechend angeordneten zu bildenden Stapelkondensatoren symbolisch dargestellt ist;

7 eine Querschnittsansicht durch die DRAM-Speicherzellen-Anordnung mit einem Stapelkondensator-Array gemäß 1 entlang der Schnittlinie B-B' zu dem dritten Herstellungszeitpunkt, wobei in dem oberen Bereich von 7 eine Draufsicht auf die entsprechend angeordneten zu bildenden Stapelkondensatoren symbolisch dargestellt ist;

8 eine Querschnittsansicht durch die DRAM-Speicherzellen-Anordnung mit einem Stapelkondensator-Array gemäß 1 entlang der Schnittlinie A-A' zu einem vierten Herstellungszeitpunkt, wobei in dem oberen Bereich von 8 eine Draufsicht auf die entsprechend angeordneten zu bildenden Stapelkondensatoren symbolisch dargestellt ist;

9 eine Querschnittsansicht durch die DRAM-Speicherzellen-Anordnung mit einem Stapelkondensator-Array gemäß 1 entlang der Schnittlinie B-B' zu dem vierten Herstellungszeitpunkt, wobei in dem oberen Bereich von 9 eine Draufsicht auf die entsprechend angeordneten zu bildenden Stapelkondensatoren symbolisch dargestellt ist;

10 eine Querschnittsansicht durch die DRAM-Speicherzellen-Anordnung mit einem Stapelkondensator-Array gemäß 1 entlang der Schnittlinie A-A' zu einem fünften Herstellungszeitpunkt, wobei in dem oberen Bereich von 10 eine Draufsicht auf die entsprechend angeordneten zu bildenden Stapelkondensatoren symbolisch dargestellt ist;

11 eine Querschnittsansicht durch die DRAM-Speicherzellen-Anordnung mit einem Stapelkondensator-Array gemäß 1 entlang der Schnittlinie B-B' zu dem fünften Herstellungszeitpunkt, wobei in dem oberen Bereich von 11 eine Draufsicht auf die entsprechend angeordneten zu bildenden Stapelkondensatoren symbolisch dargestellt ist;

12 eine Querschnittsansicht durch die DRAM-Speicherzellen-Anordnung mit einem Stapelkondensator-Array gemäß 1 entlang der Schnittlinie A-A' zu einem sechsten Herstellungszeitpunkt, wobei in dem oberen Bereich von 12 eine Draufsicht auf die entsprechend angeordneten zu bildenden Stapelkondensatoren symbolisch dargestellt ist;

13 eine Querschnittsansicht durch die DRAM-Speicherzellen-Anordnung mit einem Stapelkondensator-Array gemäß 1 entlang der Schnittlinie B-B' zu dem sechsten Herstellungszeitpunkt, wobei in dem oberen Bereich von 13 eine Draufsicht auf die entsprechend angeordneten zu bildenden Stapelkondensatoren symbolisch dargestellt ist;

14 eine Querschnittsansicht durch die DRAM-Speicherzellen-Anordnung mit einem Stapelkondensator-Array gemäß 1 entlang der Schnittlinie A-A' zu einem siebten Herstellungszeitpunkt, wobei in dem oberen Bereich von 14 eine Draufsicht auf die entsprechend angeordneten zu bildenden Stapelkondensatoren symbolisch dargestellt ist;

15 eine Querschnittsansicht durch die DRAM-Speicherzellen-Anordnung mit einem Stapelkondensator-Array gemäß 1 entlang der Schnittlinie B-B' zu dem siebten Herstellungszeitpunkt, wobei in dem oberen Bereich von 15 eine Draufsicht auf die entsprechend angeordneten zu bildenden Stapelkondensatoren symbolisch dargestellt ist; und

16 eine Querschnittsansicht durch die DRAM-Speicherzellen-Anordnung mit einem Stapelkondensator-Array gemäß 1 entlang der Schnittlinie B-B' zu einem achten Herstellungszeitpunkt.

1 zeigt eine dynamische Vielfach-Zugriffsspeicher-Anordnung (im Folgenden auch bezeichnet als Dynamic Random Access Memory-Anordnung, DRAM-Speicherzellen-Anordnung, DRAM-Anordnung) 100 mit einer Vielzahl von in einem Kondensator-Array (Kondensator-Feld) angeordneten Stapelkondensatoren 101, welche matrixförmig in Zeilen und Spalten angeordnet sind.

Grundsätzlich sind eine beliebige Anzahl von Stapelkondensatoren 101 in dem Kondensator-Array angeordnet.

1 zeigt in Draufsicht die DRAM-Anordnung 100 zu einem Herstellungszeitpunkt, bei welchem noch eine im Folgenden näher erläuterte Schicht mit Opfermaterial 102 und Nano-Stützelementen 103 zwischen den Stapelkondensatoren 101angeordnet sind. Die Nano-Stützelemente 103 sind Nanoröhren oder Nanodrähte, beispielsweise elektrisch isolierende Nanoröhren und/oder elektrisch isolierende Nanodrähte, gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Nano-Stützelemente 103 Nanodrähte aus Siliziumnitrid. Die Nanodrähte 103 sind zumindest teilweise derart an den Stapelkondensatoren 101 angeordnet und daran mittels beispielsweise van der Waalscher Bindungen oder mittels einer mechanischen Verankerung, wie sie im Folgenden noch näher erläutert wird, derart befestigt, dass sich die jeweiligen Enden von zumindest einem Teil der Nanoröhren zwischen jeweils zwei einander unmittelbar benachbarten Stapelkondensatoren 101 befinden, wobei ein erstes Ende an einem ersten Stapelkondensator 101 und ein zweites Ende an einem zu diesem benachbart angeordneten zweiten Stapelkondensator 101 anliegt, so dass mittels dieser jeweiligen Nanodrähte 103 die einander unmittelbar benachbarten Stapelkondensatoren 101 mechanisch abgestützt werden.

2 zeigt die Nano-Anordnung 100 nach erfolgtem Entfernen des Opfermaterials 102, so dass die Nanoröhren oder Nanodrähte 103 frei schwebend und lediglich an ihren Enden an den Außenwänden der Stapelkondensatoren 101 befestigt in der Nano-Anordnung 100 angeordnet sind. Die Nanodrähte 103 sind an ihren jeweiligen Enden zumindest teilweise an der jeweiligen unteren (ersten) Elektrode 104 des jeweiligen Stapelkondensators 101 angebracht. Die Gräben in dem Substrat, in welchen die ersten Elektroden 104 ausgebildet sind, und welche anschaulich einen Hohlzylinder bilden, werden zu einem späteren Zeitpunkt mit dielektrischem Material, beispielsweise Aluminiumoxid (Al2O3), Hafniumoxid (HfO2) 105, gefüllt und auf dem Dielektrikum 105 wird anschließend die obere (zweite) Elektrode des Stapelkondensators 101 aufgebracht.

3 zeigt einen Querschnitt entlang der Schnittlinie A-A', das heißt, eine Darstellung eines Schnittes durch die Nano-Anordnung entlang der Richtung, in welcher eine minimale Distanz zwischen den zu bildenden Stapelkondensatoren bzw. zwischen den unteren Elektroden 104 der Stapelkondensatoren vorliegt.

Ausgangspunkt des Herstellungsverfahrens, wie er in 3 dargestellt ist, ist das Zwischenprodukt eines an sich üblichen Stapelkondensator-DRAM-Prozesses nach Fertigstellung der in ein Substrat (nicht gezeigt) integrierten Auswahltransistoren und mit den Auswahltransistoren elektrisch gekoppelten Kontaktplugs (Kontaktanschlüssen) 301 (vgl. Querschnittsansicht 300 in 3).

Jeweils ein Auswahltransistor (nicht gezeigt) ist mit einer Wortleitung und einer Bitleitung des Speicherzellen-Arrays gekoppelt sowie mit jeweils einem Kontaktanschluss 301, wobei jeder Kontaktanschluss 301 jeweils einem zu bildendem Stapelkondensator eindeutig zugeordnet ist. Jeder Kontaktanschluss 301 ist jeweils mit einer Bitleitung (nicht dargestellt) der DRAM-Anordnung 100 gekoppelt.

Auf ein Substrat 302, in welchem die Kontaktanschlüsse 301 integriert sind, wird eine Siliziumschicht und/oder eine Siliziumoxidschicht 303 abgeschieden. Die Siliziumschicht oder Siliziumoxidschicht 303 (allgemein als Matrix-Schicht bezeichnet) weist beispielsweise eine Dicke von ungefähr 500 nm bis 2 &mgr;m auf.

Auf die obere Oberfläche der Siliziumschicht oder Siliziumoxidschicht 303 wird eine Stützelement-Schicht 306 (anschaulich eine Nanodraht-Mischschicht oder eine Nanoröhren-Mischschicht) abgeschieden.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt dies dadurch, dass ein an sich übliches Spin on Glass (SOG), wie beispielsweise das kommerziell erhältliche Spin-on-Glass OCD 7 17000 der Firma Tokyo Ohka oder Hydrogensilsesquioxan (HSQ), beispielsweise erhältlich von der Firma Dow Corning, mit einer vorgebbaren Menge an elektrisch isolierenden (nicht leitenden) Nanodrähten oder Nanoröhren, gemischt wird.

Die Nanodrähte sind beispielsweise aus einem der folgenden Materialien hergestellt:

  • • Silizium-Carbid (SiC),
  • • Zink-Sulfid/Silizium-Carbid (ZnS/SiC),
  • • Silizium-Nitrid (Si3N4),
  • • Zinkoxid (ZnO),
  • • Galliumoxid (Ga2O3),
  • • Bornitrid (BN),
  • • Siliziumoxynitrid (SON),
  • • Bor-Carbid (BC).

Werden Nanoröhren verwendet, so sind diese beispielsweise hergestellt aus:

  • • Silizium-Carbid (SiC),
  • • Bor-Carbid (BC),
  • • Bor-Nitrid (BN),
  • • Bor-Carbonitrid (BCN).

Die Nanodrähte bzw. Nanoröhren werden beispielsweise gemäß einem der in [4], [5], [6], [7], [8], [9], oder [10] beschriebenen Verfahren hergestellt.

Die Nanodrähte 103 bzw. die Nanoröhren 103 weisen einen Durchmesser von beispielsweise zwischen 1 nm bis 20 nm auf sowie eine Länge von beispielsweise ungefähr 100 nm bis 1 &mgr;m bis zu mehreren &mgr;m. Das Mischungsverhältnis variiert beispielsweise zwischen 0,01 % bis 10 %, abhängig von der Form der Nanodrähte bzw. Nanoröhren, der Art der Nanodrähte bzw. Nanoröhren und abhängig von der Viskosität des Spin on Glass-Materials. Nach Aushärten der Spin on Glass-Schicht, welche die Nanoröhren bzw. Nanodrähte 103 enthält, kann in einer nicht dargestellten alternativen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, eine weitere Oxidschicht aufzutragen und darauf eine weitere Stützelement-Schicht, wie sie oben beschrieben wurde. Eine Schichtenfolge mit jeweils einer Oxidschicht und einer Stützelement-Schicht kann in beliebiger Wiederholung in anderen alternativen Ausgestaltungen der Erfindung aufgebracht werden.

Somit kann die Nano-Anordnung eine beliebige Stapelfolge von Oxidschicht und Stützelement-Schicht 306 aufweisen, auch wenn im Folgenden nur von einer Stützelement-Schicht 306 mit Siliziumoxid als Opfermaterial 304 mit darin eingebrachten Siliziumnitrid-Nanodrähten (Si3N4-Nanodrähten) 305 beschrieben wird.

Die Stützelement-Schicht 306 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Dicke von weniger als ungefähr 200 nm auf.

Der Schichtstapel aus der Siliziumschicht bzw. Siliziumoxidschicht 303 und der Stützelement-Schicht 306 wird unter Verwendung eines Lithographieverfahrens und eines Ätzverfahrens derart strukturiert, dass Gräben 401 in die Stapel-Anordnung geätzt werden, wobei das Ätzen gestoppt wird auf der oberen Oberfläche des Substrats 302 bzw. der oberen Oberfläche der Kontaktanschlüsse 301 (vgl. Querschnittsansicht 400 in 4 bzw. Querschnittsansicht 500 in 5).

5 zeigt einen Querschnitt entlang der Schnittlinie B-B', das heißt, eine Darstellung eines Schnittes durch die Nano-Anordnung entlang der Richtung, in welcher eine maximale Distanz zwischen den zu bildenden Stapelkondensatoren bzw. zwischen den unteren Elektroden 104 der Stapelkondensatoren 101 vorliegt.

Die Gräben 401 werden an den Stellen gebildet, an welchen die Stapelkondensatoren 101 gebildet werden. Die Gräben 401 bilden anschaulich Hohlzylinder.

Die Grabenätzung bzw. die Ätzung der Löcher in den Schichtstapel zur Erzeugung von Hohlzylindern erfolgt gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung derart, dass zunächst mittels eines anisotropen Ätzens die Stützelement-Schicht 306 geätzt wird, wobei sowohl das Matrixmaterial, anders ausgedrückt das Opfermaterial 304 (in welchem die Nanodrähte bzw. Nanoröhren 305 eingebettet sind) als auch die Nanodrähte bzw. Nanoröhren 305 selbst geätzt werden.

Anschließend erfolgt ein anisotropes Ätzen der Matrix-Schicht, das heißt beispielsweise der Siliziumschicht oder der Siliziumoxidschicht 303.

In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung können auch beide Schritte zu einem Ätzschritt unter Verwendung derselben Ätzchemie, das heißt, derselben Ätzmittel, durchgeführt werden.

In einem optionalen, gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehenen, nachfolgenden Schritt wird mittels einer isotropen Ätzung, beispielsweise unter Verwendung von HF, zur Aufweitung der Hohlzylinder in dem Oxid das Matrixmaterial, das heißt anders ausgedrückt das Opfermaterial 305 der Stützelement-Schicht 306 selektiv zu den Nanoröhren bzw. Nanodrähten 305 geätzt, wobei die Ätzung zusätzlich selektiv zu der Matrix-Schicht 303 erfolgt.

Mittels der zu den Nanodrähten 305 bzw. Nanoröhren 305 selektiven Ätzung des Opfermaterials 304 werden die Nanodrähte 305 bzw. Nanoröhren 305 zumindest teilweise freigelegt. Diese Situation ist in einer weiteren Querschnittsansicht 600 in 6 entlang der Schnittlinie A-A' und in einer Querschnittsansicht 700 in 7 entlang der Schnittlinie B-B' dargestellt.

Anschließend wird, wie in einer Querschnittsansicht 800 in 8 dargestellt ist, eine erste Elektrodenschicht 801 auf die freigelegten Bereiche der Kontaktanschlüsse 301, die Seitenwände der Gräben 401 sowie auf die Oberfläche der Stützelement-Schicht 306 abgeschieden derart, dass die freigelegten Teile der Nanodrähte 305 bzw. Nanoröhren 305 in das Elektrodenschichtmaterial der ersten Elektrodenschicht 801 eingebettet und damit fest verankert werden.

Die erste Elektrodenschicht 801 dient zum Ausbilden der ersten Elektroden der zu bildenden Stapelkondensatoren 101 und wird gebildet beispielsweise mittels konformen Abscheidens, beispielsweise unter Verwendung eines Atomic Layer Deposition-Verfahrens (Atomlagenepitaxie-Verfahren, ALD), wobei als Material der ersten Elektrodenschicht 801 dotiertes Polysilizium, alternativ Titannitrid (TiN), in anderen Ausgestaltungen beispielsweise Tantalnitrid (TaN), Wolframnitrid (WN), ein Carbid, beispielsweise mit Siliziumanteilen, oder auch Titansiliziumnitrid (TiSiN) oder Tantalsiliziumnitrid (TaSiN) verwendet werden.

Beispielsweise kann ein Metallnitrid als Material für die erste Elektrodenschicht 801 abgeschieden werden. Die erste Elektrodenschicht 801 weist gemäß dieser Ausführungsform eine Schichtdicke zwischen 5 nm und 20 nm auf.

9 zeigt diese Situation in einer weiteren Querschnittsansicht 900 entlang der Schnittlinie B-B'.

Anschließend werden die Gräben 401 und damit die Hohlzylinder gefüllt mit einer Siliziumoxidschicht 1001, welche in den Gräben 401 abgeschieden wird (vgl. Querschnittsansicht 1000 in 10 bzw. Querschnittsansicht 1100 in 11).

In einem nachfolgenden Schritt werden die Siliziumoxidschicht 1001 sowie der obere Teil der ersten Elektrodenschicht 801 entfernt, beispielsweise mittels eines chemisch-mechanischen Polierverfahrens (Chemical Mechanical Polishing, CMP), derart, dass die jeweilige obere Oberfläche des noch verbliebenen Opfermaterials der Stützelement-Schicht 306 freigelegt wird, so dass jeweils einander benachbarte erste Elektroden 1002 gebildet werden, welche voneinander elektrisch isoliert sind, gemäß den 10 und 11 noch mittels der restlich verbliebenen Teile der Stützelement-Schicht 306.

Anschaulich werden somit die gebildeten ersten Elektroden 1002 voneinander getrennt.

Anschließend wird das Opfermaterial 304 der Stützelement-Schicht 306, gemäß diesem Ausführungsbeispiel Siliziumoxid, selektiv zu den Nanodrähten bzw. Nanoröhren 305 entfernt, beispielsweise unter Verwendung von BHF (vgl. Querschnittsansicht 1200 in 12 und Querschnittsansicht 1300 in 13).

Nachfolgend werden die Matrixschicht bzw. das Füllmaterial, das heißt, die Siliziumoxidschicht 1001 und die Reste der Siliziumschicht bzw. Siliziumoxidschicht 303 entfernt, beispielsweise mittels eines Ätzschrittes, beispielsweise unter Verwendung von NH4OH als Ätzmittel für Silizium, selektiv zu den gebildeten Elektroden 1002 und den Nanodrähten bzw. Nanoröhren 305, welche gemäß diesen Ausführungsbeispielen der Erfindung aus Siliziumnitrid bestehen, beispielsweise unter Verwendung von HF als Ätzmittel für Siliziumoxid (vgl. Querschnittsansicht 1400 in 14 und Querschnittsansicht 1500 in 15).

Nunmehr sind die gebildeten ersten Elektroden 1002 voneinander mittels des Dielektrikums Luft elektrisch isoliert sowie mittels der Nanoröhren bzw. Nanodrähte 305mechanisch stabilisiert, wobei die Nanoröhren bzw. Nanodrähte 305 ebenfalls zur elektrischen Isolation dienen.

Die nachfolgenden Schritte zur Bildung der Stapelkondensatoren sind an sich bekannt und werden aus diesem Grund unter Bezugnahme auf 16 nur kurz erläutert.

Auf die gebildete Struktur gemäß 14 und 15 wird eine Aluminiumoxidschicht (Al2O3) 1601, allgemein eine Schicht aus einem geeigneten Dielektrikum, beispielsweise alternativ aus Hafniumoxid oder einem anderen High-k-Dielektrikum (beispielsweise ein Dielektrikum mit einer relativen Dielektrizitätskonstante &egr; > 3,9) abgeschieden, beispielsweise unter Verwendung eines Atom Layer Deposition-Verfahrens oder mittels eines Chemical Vapour Deposition-Verfahrens (CVD-Verfahrens), anders ausgedrückt, mittels eines Verfahrens zum Abscheiden aus der Gasphase.

Nachdem die Dielektrikumschicht 1601 konform auf den ersten Elektroden 1002 abgeschieden wurde, und damit die ersten Elektroden 1002 vollständig voneinander isoliert sind, wird die zweite Elektrode 1602 aus Titannitrid (TiN) abgeschieden, beispielsweise ganzflächig, womit jeweilige Kondensatoren und damit die gewünschten Stapelkondensatoren 101 gebildet sind (vgl. Querschnittsansicht 1600 in 16).

In alternativen Ausführungsformen der Erfindung ist es vorgesehen, mehrlagige Matrixschichtsysteme zu verwenden, beispielsweise:

  • • Siliziumoxid/Stützelement-Schicht/Siliziumoxid:

    Dabei kann die Position der Stützelement-Schicht, das heißt die Schicht aus dem Opfermaterial mit den Nanoröhren bzw. Nanodrähten, durch die Dicke der ersten Siliziumoxidschicht und der zweiten Siliziumoxidschicht variiert werden.
  • • Siliziumoxid/Stützelement-Schicht/Siliziumoxid/Stützelement-Schicht/Siliziumoxid/.../....

Anders ausgedrückt, können mehrere Schichten mit Stützstrukturen eingefügt werden. In diesem Fall ist es aufgrund der sehr guten Steuerbarkeit eines Abscheideverfahrens sehr einfach und genau möglich, die Position der Stützelemente innerhalb der Nano-Anordnung vorzugeben.

Der Prozessfluss zur Bildung dieser alternativen Schichtstapel verläuft analog zum oben beschriebenen Ausführungsbeispiel.

Es ist darauf hinzuweisen, dass anstelle des Siliziumoxids auch alternativ jedes beliebige Low-k-Material verwendet werden kann, wenn es beispielsweise zu einer Temperatur von 600 °C temperaturstabil ist, beispielsweise ein temperaturstabilisiertes Silk-Material. Das Siliziumoxid kann beispielsweise mittels gepufferter Hf-Säure, beispielsweise einer verdünnten HF-Säure geätzt werden.

In diesem Dokument sind folgende Veröffentlichungen zitiert:

  • [1] J. M. Park et. al., Symposium on VLSI Technology (2004);
  • [2] DE 10 2004 021 399 A1;
  • [3] DE 10 2004 021 401 A1;
  • [4] Gautam Gundiah , G. V. Madhav , A. Govindaraj , Md. Motin Seikh and C. N. R. Rao, Synthesis and characterization of silicon carbide, silicon oxynitride and silicon nitride nanowires, J. Mater. Chem., 2002, 12 (5), Seiten 1606 bis 1611;
  • [5] Han-Kyu Seong, et al. Optical and electrical transport properties in silicon carbide nanowires, Applied Physics Letters, Volume 85, Number 7;
  • [6] Sun XH, Li CP, Wong WK, Wong NB, Lee CS, Lee ST, Teo BK, Formation of Silicon Carbide Nanotubes and Nanowires via Reaction of Silicon (from Disproportionation of Silicon Monoxide) with Carbon Nanotubes, J Am Chem Soc. 2002, 4. Dezember, 124 (48), Seiten 14464 bis 14471;
  • [7] Yingjiu Zhang, Nanlin Wang, Shangpeng Gao, Rongrui He, Shu Miao, Jun Liu, Jing Zhu,* and X. Zhang, A Simple Method To Synthesize Nanowires, Chem. Mater. 2002, 14, Seiten 3564 bis 3568;
  • [8] Renzhi Ma and Yoshio Bando, Investigation on the Growth of Boron Carbide Nanowires, Chem. Mater. 2002, 14, Seiten 4403 bis 4407;
  • [9] J. Q. Hu, Y. Bando, J. H. Zhan, and D. Golberg, Fabrication of ZnS/SiC nanocables, SiC-shelled ZnS nanoribbons (and sheets), and SiC nanotubes (and tubes), Applied Physics Letters, Volume 85, Number 14, 4. October 2004;
  • [10] Weiqiang Han, Yoshio Bando,b) Keiji Kurashima, and Tadao Sato, Synthesis of boron nitride nanotubes from carbon nanotubes by a substitution reaction, Applied Physics Letters, Volume 73, Number 21, 23. November 1998.

100
Nano-Anordnung
101
Stapelkondensator
102
Opfermaterial
103
Nanodraht
104
Erste Elektrode
105
Dielektrikum
300
Querschnittsansicht
301
Kontaktanschluss
302
Substrat
303
Matrixschicht aus Silizium oder Siliziumoxid
304
Opfermaterial
305
Nanodraht
306
Stützelement-Schicht
400
Querschnittsansicht
401
Graben
500
Querschnittsansicht
600
Querschnittsansicht
700
Querschnittsansicht
800
Querschnittsansicht
801
Erste Elektrodenschicht
900
Querschnittsansicht
1000
Querschnittsansicht
1001
Siliziumoxid-Schicht
1002
Erste Elektrode
1100
Querschnittsansicht
1200
Querschnittsansicht
1300
Querschnittsansicht
1400
Querschnittsansicht
1500
Querschnittsansicht
1600
Querschnittsansicht
1601
Dielektrikumschicht
1602
Zweite Elektrode


Anspruch[de]
Nano-Anordnung

• mit einem Substrat,

• mit einer auf dem Substrat aufgebrachten ersten freistehenden Struktur,

• mit einer auf dem Substrat aufgebrachten zweiten freistehenden Struktur, welche im Abstand zu der ersten freistehenden Struktur angeordnet ist,

• mit Nano-Stützelementen zwischen der ersten freistehenden Struktur und der zweiten freistehenden Struktur zum Stützen der ersten freistehenden Struktur und der zweiten freistehenden Struktur,

• wobei die Nano-Stützelemente Nanodrähte und/oder Nanoröhren sind.
Nano-Anordnung gemäß Anspruch 1, eingerichtet als Halbleiter-Nano-Anordnung. Nano-Anordnung gemäß Anspruch 1 oder 2, eingerichtet als Speicher-Anordnung. Nano-Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, eingerichtet als Stapelkondensator-Anordnung. Nano-Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Substrat aus einem Halbleitermaterial hergestellt ist. Nano-Anordnung gemäß Anspruch 5, wobei das Substrat aus Silizium und/oder aus Siliziumoxid hergestellt ist. Nano-Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei in dem Substrat eine Vielzahl von elektronischen Bauelementen integriert sind. Nano-Anordnung gemäß Anspruch 7, wobei zumindest ein Teil der elektronische Bauelemente Transistoren sind. Nano-Anordnung gemäß Anspruch 7, wobei zumindest ein Teil der elektronische Bauelemente Auswahltransistoren sind, wobei jeweils ein Auswahltransistor einer der freistehenden Strukturen zugeordnet ist. Nano-Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die erste freistehende Struktur und/oder die zweite freistehende Struktur zylinderförmig ausgestaltet sind/ist. Nano-Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einer Vielzahl von auf dem Substrat aufgebrachten und voneinander im Abstand angeordneten freistehenden Strukturen. Nano-Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die erste freistehende Struktur und/oder zweite freistehende Struktur mindestens eine Elektrode aufweisen/aufweist. Nano-Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die erste freistehende Struktur und/oder zweite freistehende Struktur jeweils einen Kondensator bilden/bildet. Nano-Anordnung gemäß Anspruch 13, wobei die erste freistehende Struktur und/oder zweite freistehende Struktur jeweils einen Stapelkondensator bilden/bildet. Nano-Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die erste freistehende Struktur und/oder die zweite freistehende Struktur Metallnitrid und/oder Carbid aufweisen/aufweist. Nano-Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die erste freistehende Struktur und/oder die zweite freistehende Struktur mindestens eines der folgenden Materialien aufweisen/aufweist: Titannitrid, Tantalnitrid, Wolframnitrid, Titan-Silizium-Nitrid, Tantal-Silizium-Nitrid. Nano-Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die Nano-Stützelemente elektrisch isolierende Nanodrähte und/oder elektrisch isolierende Nanoröhren sind. Nano-Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei zumindest ein Teil der Nano-Stützelemente Nanodrähte sind, welche aus zumindest einem der folgenden Materialien gebildet sind: Silizium-Carbid, Zink-Sulfid/Silizium-Carbid, Siliziumnitrid, Zinkoxid, Galliumoxid, Bornitrid, Siliziumoxynitrid, Bor-Carbid. Nano-Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei zumindest ein Teil der Nano-Stützelemente Nanoröhren sind, welche aus zumindest einem der folgenden Materialien gebildet sind: Silizium-Carbid, Bor-Carbid, Bor-Carbonitrid, Bornitrid. Nano-Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei sich zumindest ein Teil der Nano-Stützelemente teilweise in die erste freistehende Struktur und/oder die zweite freistehende Struktur hinein erstrecken. Verfahren zum Herstellen einer Nano-Anordnung,

• wobei eine erste freistehende Struktur und im Abstand zu der ersten freistehenden Struktur eine zweite freistehende Struktur auf einem Substrat aufgebracht werden,

• wobei zwischen die erste freistehende Struktur und die zweite freistehende Struktur zum Stützen der ersten freistehenden Struktur und der zweiten freistehenden Struktur Nanodrähte und/oder Nanoröhren als Nano-Stützelemente eingebracht werden.
Verfahren gemäß Anspruch 21,

• wobei mindestens eine Stützelement-Schicht auf dem Substrat oder auf einer über dem Substrat angeordneten Zwischenschicht aufgebracht wird, wobei die Stützelement-Schicht die Nano-Stützelemente sowie Opfermaterial enthält,

• wobei ein Teil der Stützelement-Schicht und zumindest ein Teil des Substrats oder zumindest ein Teil der Zwischenschicht entfernt werden, womit eine erste Zwischenstruktur mit ersten Gräben gebildet wird,

• wobei auf die erste Zwischenstruktur eine zu stützende Schicht aufgebracht wird,

• wobei die ersten Gräben mit Füllmaterial zumindest teilweise gefüllt werden,

• wobei zumindest ein Teil der oberen Oberfläche der Stützelement-Schicht mittels Entfernens eines Teils der zu stützenden Schicht freigelegt wird,

• wobei das Opfermaterial zumindest teilweise entfernt wird,

• wobei sich zwischen der zu stützenden Schicht befindendes Substratmaterial und das Füllmaterial zumindest teilweise entfernt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 21 oder 22, wobei die zu stützende Schicht konform auf die erste Zwischenstruktur aufgebracht wird. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 21 bis 23, wobei als die zu stützende Schicht eine elektrisch leitfähige Schicht auf die erste Zwischenstruktur aufgebracht wird. Verfahren gemäß Anspruch 24,

• wobei auf die elektrisch leitfähige Schicht eine elektrisch isolierende Schicht aufgebracht wird, und

• wobei auf die elektrisch isolierende Schicht eine zusätzliche elektrisch leitfähige Schicht aufgebracht, womit Kondensatoren gebildet werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 21 bis 25, wobei ein Teil der Stützelement-Schicht vor dem Aufbringen der zu stützenden Schicht selektiv zu dem Substrat oder der Zwischenschicht entfernt wird. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 24 bis 26, wobei zumindest ein Teil der elektrisch leitfähigen Schicht auf einem in oder auf dem Substrat vorgesehenen elektrisch leitfähigen Anschluss aufgebracht wird. Verfahren gemäß Anspruch 27, wobei zumindest ein Teil der elektrisch leitfähigen Schicht auf einem in oder auf dem Substrat vorgesehenen elektrisch leitfähigen Anschluss aufgebracht wird und mit einem Auswahltransistor gekoppelt wird.






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