DE10155452A1 - Halbleitervorrichtung und Herstellungsverfahren der Halbleitervorrichtung - Google Patents

Halbleitervorrichtung und Herstellungsverfahren der Halbleitervorrichtung

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Hideki Naruoka
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Yasuo Yamaguchi
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Abstract

Es wird eine Halbleitervorrichtung vorgesehen, die Nachteile verhindern kann, die durch Metallverunreinigung verursacht werden, und ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Halbleitervorrichtung. Ein Bereich (NR) und ein Bereich (PR) werden durch einen Grabenisolationsoxidfilm (ST21) abgegrenzt, ein Polysiliziumfilm (PS21) wird selektiv auf dem Grabenisolationsoxidfilm (ST21) vorgesehen, eine Siliziumschicht (S22) ist auf dem Polysiliziumfilm (PS21) vorgesehen, und eine Seitenwandabstandsschicht (SW2) ist auf einer Seitenoberfläche des Polysiliziumfilmes (PS21) vorgesehen. Der Polysiliziumfilm (PS21) ist an einer Position entsprechend einer Oberseite eines PN-Übergangsabschnittes (JP) eines P-Wannenbereiches (WR11) und eines N-Wannenbereiches (WR12) in einer SOI-Schicht (3) über den zwei Wannenbereichen vorgesehen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halbleitervor­ richtung und ein Herstellungsverfahren der Halbleitervorrich­ tung, und insbesondere bezieht sie sich auf eine Halbleiter­ vorrichtung mit einer hohen Toleranz gegenüber Metallverunrei­ nigung und ein Herstellungsverfahren dieser Halbleitervorrich­ tung.
Eine Halbleitervorrichtung mit einem SOI-Aufbau (hier im fol­ genden als SOI-Vorrichtung bezeichnet), die auf einem SOI- Substrat zu bilden ist, in dem ein vergrabener Oxidfilm und eine SOI-(Silizium auf Isolator)Schicht auf einem Siliziumsub­ strat vorgesehen sind, ist dadurch gekennzeichnet, daß die pa­ rasitäre Kapazität verringert werden kann, ein Betrieb mit ho­ her Geschwindigkeit ausgeführt werden kann und der Leistungs­ verbrauch verringert werden kann, und sie ist geeignet zur Be­ nutzung bei tragbaren Geräten und ähnliches.
Zum Einsetzen einer Schaltung mit einer hohen Betriebsge­ schwindigkeit ist eine Technik zum Verringern des Widerstandes wesentlich. Als die Technik zum Verringern eines Widerstandes wird ein Verfahren des Bildens einer Metallverbindungsschicht (Silizidschicht) in Selbstausrichtung in einer Gateverdrahtung oder einem Source/Drainbereich eines Transistors, der die Schaltung darstellt, verwendet.
Wie zum Beispiel in Fig. 83 der Japanischen Patentoffenle­ gungsschrift 6-204334 (1994) gezeigt ist, wird eine Metall­ schicht wie Ti (Titan) oder Co (Kobalt) durch Sputtern oder ähnliches über einem oberen Abschnitt einer Gateelektrode, die aus Polysilizium gebildet ist, und einem Source/Drainbereich abgeschieden, und eine Wärmebehandlung wird während einer kur­ zen Zeit ausgeführt, so daß eine Silizidschicht gebildet wird. Allgemein ist es bekannt, daß die Metallschicht keine Silizid­ schicht über einem isolierenden Film, einem Oxidfilm wie ein Seitenwandoxidfilm einer Gateelektrode und einem Nitridfilm zu dieser Zeit bildet.
In Abhängigkeit von den Bedingungen der Wärmebehandlung oder der Art des isolierenden Filmes diffundiert jedoch ein metal­ lisches Element wie Co in den isolierenden Film und erreicht eine Siliziumschicht, die unter dem isolierenden Film vorgese­ hen ist, so daß sich in manchen Fällen ein Silizid darin bil­ det.
Zum Beispiel gibt es ein Problem, daß eine Schaltungsfehlfunk­ tion auftritt aufgrund einer Zunahme eines Übergangs­ schichtleckstromes, wenn ein Silizid in einem PN- Übergangsbereich gebildet ist.
In den letzten Jahren kam die Neigung auf, ein Verdrahtungsma­ terial von einer herkömmlichen Al-(Aluminium)-Cu- (Kupfer)Legierungsverdrahtung zu einer Cu-Verdrahtung oder ähnliches zu ändern aufgrund der Verringerung des Widerstandes der Verdrahtung. Folglich ist es berichtet worden, daß eine Eigenschaft einer Vorrichtung aufgrund der Diffusion von Cu verschlechtert worden ist.
Zusätzlich ist die Zahl der Prozeßschritte mit der Mikrofabri­ kation einer Halbleitervorrichtung und einer Mehrschichtver­ drahtung vergrößert worden. Folglich tritt oft Metallverunrei­ nigung auf. Wenn sich eine Metallverunreinigung in einer Über­ gangsschnittstelle abscheidet, wird der Übergangsleckstrom vergrößert, und die Schaltung führt eine Fehlfunktion aus, wie oben beschrieben wurde.
Ein Silizidprozeß wird unter Bezugnahme auf Fig. 62 bis 65 beschrieben.
Zuerst wird ein SOI-Substrat 10, in dem ein vergrabener Oxid­ film 2 und eine SOI-Schicht 3 auf einen Siliziumsubstrat 1 vorgesehen sind, vorbereitet, wie in Fig. 62 gezeigt ist, und ein Grabenisolationsoxidfilm STI wird selektiv als ein Iso­ lierfilm in einer Oberfläche der SOI-Schicht 3 gebildet, wo­ durch ein Bereich QR, der einen MOS-Transistor bildet, und ein Bereich RR, der ein Widerstandselement bildet, definiert wer­ den.
Ein Grabenisolationsoxidfilm STI wird auch als ein flacher Grabenisolationsoxidfilm (STI) bezeichnet und weist einen Wan­ nenbereich WR auf, der darunter vorgesehen ist, so daß Elemen­ te nicht vollständig elektrisch voneinander isoliert sind. In manchen Fällen wird daher der Grabenisolationsoxidfilm STI auch als ein Teilisolationsoxidfilm (PTI) bezeichnet.
Nachdem der Grabenisolationsoxidfilm STI gebildet ist, werden ein Gateoxidfilm GO und eine Gateelektrode GT selektiv auf der SOI-Schicht 3 des MOS-Transistorbereiches QR gebildet.
Dann wird eine Photolack/Resistmaske R1 derart gebildet, daß der Bereich QR zu öffnen ist, und Dotierionen des gleichen Leitungstypes wie der des Source/Drainbereiches in der SOI- Schicht ist, werden unter Benutzung der Gateelektrode GT als Maske implantiert. Somit wird ein Erstreckungsbereich EX in Selbstausrichtung gebildet.
Der Erstreckungsbereich EX ist ein flacherer Diffusionsbereich als ein Source/Drainbereich, der in einem folgenden Schritt zu bilden ist, und wird durch Implantieren der Dotierionen mit niedrigerer Konzentration als die des Source/Drainbereiches oder im wesentlichen mit der gleichen Konzentration wie des Source/Drainbereiches gebildet, so daß er als Teil des Sour­ ce/Drainbereiches wirkt.
In einem in Fig. 63 gezeigten Schritt wird als nächstes eine Seitenwandabstandsschicht SW auf einer Seitenoberfläche der Gateelektrode GT gebildet, eine Resistmaske R2 wird derart ge­ bildet, daß die Bereiche QR und RR Öffnungen werden, und Do­ tierionen werden in die SOI-Schicht 3 zum Bilden eines Sour­ ce/Drainbereiches SD in Selbstausrichtung implantiert. Zu die­ ser Zeit wird der Dotierstoff auch in den Widerstandselement­ bereich RR implantiert, so daß eine Widerstandsschicht RL ge­ bildet wird.
In dem in Fig. 64 gezeigten Schritt wird darauf folgend ein Isolierfilm IF selektiv auf der SOI-Schicht 3 in dem Bereich RR selektiv gebildet zum Verhindern der Bildung einer Silizid­ schicht. Dann wird eine Metallschicht Ti oder Co durch Sput­ tern oder ähnliches abgeschieden, und eine Silizidreaktion wird durch eine Wärmebehandlung gefördert.
Die Silizidreaktion wird erzielt durch Bewirken, daß eine of­ fenliegende Siliziumschicht mit der Metallschicht, die darauf vorgesehen ist, durch eine Wärmebehandlung bei einer niedrigen Temperatur während einer kurzen Zeit reagiert. Da die Metall­ schicht, die auf einem Isolierfilm wie ein Oxidfilm gebildet ist, nicht silizidiert wird, wird sie in dem folgenden Entfer­ nungsprozeß entfernt. Dann wird ein Silizidfilm mit einem sta­ bilen Aufbau durch eine zweite Wärmebehandlung gebildet.
Fig. 64 zeigt einen Zustand, der erhalten wird, nachdem nicht reagierter Metallfilm entfernt ist, und eine Silizidschicht SS ist über dem Source/Drainbereich SD, der Gateelektrode GT und der Widerstandsschicht RL gebildet. Eine Silizidschicht SS ist an zwei Positionen gebildet, wobei ein Isolierfilm IF dazwi­ schengefügt ist, über der Widerstandsschicht RL und dient als zwei Elektroden des Widerstandselementes.
Bei einem in Fig. 65 gezeigten Schritt wird dann ein Zwi­ schenschichtisolierflim IZ auf der SOI-Schicht 3 gebildet, und eine Mehrzahl von Kontaktabschnitten CH, die die Silizid­ schicht SS, die auf der Source/Drainschicht SD und der Wider­ standsschicht RL gebildet sind, ist durch den Zwischenschich­ tisolierfilm IZ vorgesehen. Somit wird eine SOI-Vorrichtung 90 dargestellt.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 62 bis 65 ist die SOI- Vorrichtung 90, die auf dem SOI-Substrat 10 gebildet ist, be­ schrieben worden. Fig. 66 zeigt eine Massenvorrichtung (Bulk- Vorrichtung) 90A, die auf einem Massensiliziumsubstrat (Bulk- Substrat) 1 gebildet ist.
Bei der Massenvorrichtung 90A ist ein tieferer Grabenisolati­ onsoxidfilm ST2 anstelle des Grabenisolationsoxidfilmes ST1 vorgesehen. Da die anderen Strukturen die gleichen wie jene der SOI-Vorrichtung 90 sind, die in Fig. 65 gezeigt sind, weisen die gleichen Strukturen die gleichen Bezugszeichen auf und die wiederholte Beschreibung wird weggelassen.
Wie oben beschrieben wurde, verursacht die Silizidreaktion, daß die offenliegende Siliziumschicht mit der Metallschicht reagiert, die darauf vorgesehen ist, durch die Wärmebehandlung (erste Wärmebehandlung) bei einer niedrigen Temperatur während einer kurzen Zeit, und der nicht reagierende Metallfilm wird entfernt, und der Silizidfilm mit einem stabilen Aufbau wird dann durch die zweite Wärmebehandlung gebildet. Es gibt die Möglichkeit, daß ein Metall, das den Metallfilm darstellt, in den Isolierfilm durch die erste Wärmebehandlung diffundiert wird, oder daß der nicht reagierte Metallfilm unzureichend entfernt wird, so daß Metall in einem sehr kleinen Betrag über dem Isolierfilm verbleibt und in den Isolierfilm durch die zweite Wärmebehandlung oder eine Wärmebehandlung in einem fol­ gendeh Prozeß diffundiert wird. In solch einem Fall bildet die Metallschicht, die eine Oberfläche der Siliziumschicht er­ reicht, ein Silizid. Zum Beispiel in dem Fall, in dem das Si­ lizid an einem PN-Übergangsbereich gebildet ist, wird ein Übergangsleckstrom verursacht. In dem Fall, in dem das Silizid in der Nähe einer Schnittstelle zwischen einem Gateisolierflim und einer Siliziumschicht gebildet ist, wird die Zuverlässig­ keit des Gateisolierfilmes verschlechtert.
Wie in Fig. 66 gezeigt ist, ist es ersichtlich, daß das glei­ che Problem bei der Vorrichtung 90A auftritt, die auf der Mas­ sensiliziumschicht 1 gebildet ist.
Damit die oben erwähnten Probleme gelöst werden können, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halbleitervor­ richtung vorzusehen, die die Nachteile verhindern kann, die durch Metallverunreinigungen verursacht werden, und ein Her­ stellungsverfahren einer derartigen Halbleitervorrichtung an­ zugeben.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf eine Halbleitervorrichtung gerichtet mit einer Halbleiterschicht, einer Mehrzahl von auf der Halbleiterschicht gebildeten Halb­ leiterelementen, einem in einer Oberfläche der Halbleiter­ schicht gebildeten Isolationsfilm, wobei die Halbleiterelemen­ te elektrisch voneinander durch den Isolationsfilm isoliert sind, einem PN-Übergangsabschnitt, der durch zwei Halbleiter­ bereiche verschiedener Leitungstypen in der Halbleiterschicht gebildet ist, wobei sie unter dem Isolationsfilm vorgesehen sind, und einem Polysiliziumfilm, der in einer Position gegen­ über einer Oberseite des PN-Übergangsabschnittes vorgesehen ist, wobei der Isolationsfilm dazwischen vorgesehen ist und die zwei Halbleiterbereiche überdeckt.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Halbleitervorrichtung sind in den Unteransprüchen definiert.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf die Halbleitervorrichtung gerichtet, bei der der Polysiliziumfilm in einem oberen Abschnitt einer Außenseite des Isolationsfil­ mes gebildet ist und eine Bildungsbreite des Polysiliziumfil­ mes derart eingestellt ist, daß eine Länge Lg von einer Posi­ tion in dem Polysiliziumfilm entsprechend einer Position des PN-Übergangsabschnittes zu einem Ende des Polysiliziumfilmes und eine Dicke Tst des Isolationsfilmes die Gleichung 0,5 Lg < Tst < 20 Lg erfüllen.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf die Halbleitervorrichtung gerichtet, bei der die Halbleiterelemen­ te einen MOS-Transistor enthalten und eine Dicke des Polysili­ ziumfilmes gleich der eines Gatepolysiliziumfilmes ist, der eine Gateelektrode des MOS-Transistors darstellt.
Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf die Halbleitervorrichtung gerichtet, bei der die Halbleiterelemen­ te einen MOS-Transistor enthalten und eine Dicke des Polysili­ ziumfilmes kleiner als die eines Gatepolysiliziumfilmes ist, der eine Gateelektrode des MOS-Transistors darstellt.
Ein fünfter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf die Halbleitervorrichtung gerichtet, bei der der PN- Übergangsabschnitt sich entlang eines vorgesehenen Musters des Isolationsfilmes erstreckt und der Polysiliziumfilm entlang des PN-Übergangsabschnittes vorgesehen ist.
Ein sechster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf die Halbleitervorrichtung gerichtet, bei der der Polysiliziumfilm in dem Isolationsfilm gebildet ist und im wesentlichen eine gleichförmige Dicke über die zwei Halbleiterbereiche hinweg aufweist.
Ein siebter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf die Halbleitervorrichtung gerichtet, bei der der Isolationsfilm einen oberen Oxidfilm und einen unteren Oxidfilm, die in einem oberen bzw. einem unteren Abschnitt des Polysiliziumfilmes vorgesehen sind, und eine Oxidfilmabstandsschicht zum Bedecken der Seitenoberflächen des oberen Oxidfilmes, des Polysilizium­ filmes und des unteren Oxidfilmes aufweist.
Ein achter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf die Halb­ leitervorrichtung gerichtet, bei der der Isolationsfilm einen oberen Oxidfilm und einen unteren Oxidfilm, die in einem obe­ ren bzw. einem unteren Abschnitt des Polysiliziumfilmes vorge­ sehen sind, und einen Oxidfilm, der auf einer Seitenoberfläche des Polysiliziumfilmes vorgesehen ist, aufweist.
Ein neunter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf die Halbleitervorrichtung gerichtet, bei der der Polysiliziumfilm so verbunden ist, daß er ein vorbestimmtes elektrisches Poten­ tial aufweist.
Ein zehnter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf eine Halbleitervorrichtung gerichtet mit einer Halbleiterschicht, einer Mehrzahl von auf der Halbleiterschicht gebildeten Halb­ leiterelementen, einem in einer Oberfläche der Halbleiter­ schicht vorgesehenen Isolationsfilm, wobei die Halbleiterele­ mente elektrisch voneinander durch die Isolationsschicht iso­ liert sind, einem PN-Übergangsabschnitt, der durch zwei Halb­ leiterbereiche verschiedenen Leitungstypes in der Halbleiter­ schicht gebildet ist, die unter dem Isolationsfilm vorgesehen ist, und wobei der Isolationsfilm einen Nitridfilm enthält, der an einer Position entsprechend einer Oberseite des PN- Übergangsabschnittes vorgesehen ist und eine im wesentlichen gleichförmige Dicke über die zwei Halbleiterbereiche aufweist, und einem oberen Oxidfilm und einem unteren Oxidfilm, die in einem oberen bzw. einem unteren Abschnitt des Nitridfilmes vorgesehen sind.
Ein elfter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf ein Her­ stellungsverfahren einer Halbleitervorrichtung mit einer Sili­ ziumhalbleiterschicht, einer Mehrzahl von auf der Silizium­ halbleiterschicht gebildeten Halbleiterelementen und einem in einer Oberfläche der Siliziumhalbleiterschicht gebildeten Iso­ lationsfilm, wobei die Halbleiterelemente elektrisch voneinan­ der durch den Isolationsfilm isoliert sind, gerichtet, wobei das Verfahren die Schritte aufweist (a) Bilden der Halblei­ terelemente und dann Bilden einer Metallschicht zum Vorsehen einer Silizidschicht über der gesamten Oberfläche, (b) Ausfüh­ ren einer Wärmebehandlung zum Bewirken, daß die Metallschicht mit der Siliziumhalbleiterschicht reagiert, zum Bilden einer Silizidschicht dadurch, und (c) Entfernen der Metallschicht, die nicht reagiert hat, und einer Oberfläche des Isolations­ filmes um eine vorbestimmte Dicke nach der Wärmebehandlung.
Ein zwölfter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf das Herstellungsverfahren der Halbleitervorrichtung gerichtet, bei dem der Schritt (c) die Schritte aufweist (c-1) Entfernen der Metallschicht, die nicht reagiert hat, durch Naßätzen nach der Wärmebehandlung und (c-2) Ausführen eines Trockenätzens zum Entfernen der Oberfläche des Isolationsfilmes um die vorbe­ stimmte Dicke nach dem Schritt (c-1), wobei der Isolationsfilm aus einem Oxidfilm gebildet wird und der Schritt (c-2) den Schritt des Benutzens von mindestens Fluorwasserstoffe als Ätz­ mittel enthält und die vorbestimmte Dicke 2-50 nm ist.
Ein dreizehnter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf das Herstellungsverfahren einer Halbleitervorrichtung gerichtet, weiter mit dem Schritt des Bildens einer Maskeneinstellung mindestens auf einer Oberseite des Isolationsfilmes, der eine Öffnung werden soll, vor dem Schritt (c-2), wobei der Schritt (c-2) ausgeführt wird unter Benutzung der Maske.
Nach Anspruch 1 ist der Polysiliziumfilm an der Position ent­ sprechend der Oberseite des PN-Übergangsabschnittes auf dem Isolationsfilm quer über den zwei Halbleiterbereichen vorgese­ hen. Daher ist ein Bereich, an dem eine Metallschicht, die nicht reagiert hat, als Restmetall/Metallrest bei der Bildung einer Silizidschicht verbleibt, über dem Isolationsfilm be­ schränkt, so daß es eine niedrigere Wahrscheinlichkeit gibt, daß das Restmetall in den Isolationsfilm diffundieren könnte durch eine Wärmebehandlung bei einem Prozeß und Erreichen ei­ nes unerwünschten Abschnittes, zum Beispiel des PN- Übergangsabschnittes. Als Resultat kann Silizid daran gehin­ dert werden, in dem PN-Übergangsabschnitt gebildet zu werden, und ein Übergangsleckstrom kann verhindert werden.
Nach Anspruch 2 ist die gebildete Breite des Polysiliziumfil­ mes so eingestellt, daß die Gleichung 0,5 Lg < Tst < 20 Lg er­ füllt ist. Folglich ist es möglich, einen Siliziumfilm zu er­ zielen, der wirksam das Restmetall daran hindert, einen uner­ wünschten Abschnitt zu erreichen.
Nach Anspruch 3 ist die Dicke des Polysiliziumfilmes so einge­ stellt, daß sie gleich der des Gatepolysiliziumfilmes ist. Folglich kann der Polysiliziumfilm in dem Schritt des Bildens der Gateelektrode gebildet werden, so daß der Herstellungspro­ zeß vereinfacht werden kann.
Nach Anspruch 4 ist die Dicke des Polysiliziumfilmes so einge­ stellt, daß sie kleiner als die des Gatepolysiliziumfilmes ist. Folglich wird eine interne Restspannung besser abgebaut als in dem Fall, in dem die Dicke des Polysiliziumfilmes gleich oder größer als die des Gatepolysiliziumfilmes ist. So­ mit kann die Eigenschaft stabilisiert werden.
Nach Anspruch 5 ist der Polysiliziumfilm entlang des PN- Übergangsabschnittes vorgesehen. Folglich kann Silizid wirksam daran gehindert werden, in all den Bereichen des PN- Übergangsabschnittes gebildet zu werden, und ein Übergangs­ leckstrom kann verhindert werden.
Nach Anspruch 6 ist der Polysiliziumfilm mit einer im wesent­ lichen gleichförmigen Dicke an der Position entsprechend der Oberseite des PN-Übergangsabschnittes in dem Isolationsfilm quer über die zwei Halbleiterbereiche vorgesehen. Selbst wenn daher eine Metallschicht, die nicht reagiert hat, als Restme­ tall auf dem Isolationsfilm bei der Bildung der Silizidschicht verbleibt und in den Isolationsfilm durch die Wärmebehandlung bei dem Prozeß diffundiert wird, erreicht es den Polysilizium­ film und reagiert mit dem Polysiliziumfilm zum Bilden eines Silizides. Daher ist es möglich, das Restmetall daran zu hin­ dern, den PN-Übergangsabschnitt der zwei Wannenbereiche zum Beispiel zu erreichen. Weiterhin kann das Restmetall daran ge­ hindert werden, einen anderen PN-Übergangsabschnitt in der Halbleiterschicht, zum Beispiel einen PN-Übergangsabschnitt eines Wannenbereiches und eines Source/Drainbereiches zu er­ reichen, Silizid kann daran gehindert werden, in dem PN- Übergangsabschnitt gebildet zu werden, und der Übergangsleck­ strom kann verhindert werden.
Nach Anspruch 7 ist es möglich, eine realistischere Struktur des Isolationsfilmes mit dem Polysiliziumfilm darin zu erzie­ len.
Nach Anspruch 8 ist es möglich eine realistischere und verein­ fachte Struktur des Isolationsfilmes mit dem Polysiliziumfilm darin zu erzielen.
Nach Anspruch 9 ist der Polysiliziumfilm so verbunden, daß er das vorbestimmte elektrische Potential aufweist. Daher kann bewirkt werden, daß der Isolationsoxidfilm als eine Feldab­ schirmisolierstruktur wirkt.
Nach Anspruch 10 ist der Nitridfilm mit im wesentlichen der gleichförmigen Dicke an der Position entsprechend der Obersei­ te des PN-Übergangsabschnittes in dem Isolationsfilm über den zwei Halbleiterbereichen vorgesehen. Selbst wenn daher eine Metallschicht, die nicht reagiert hat, als ein Restme­ tall/Metallrest auf dem Isolationsfilm bei der Bildung der Si­ lizidschicht verbleibt und in den Isolationsfilm durch die Wärmebehandlung bei dem Prozeß diffundiert wird, kann es daran gehindert werden, weiter zu diffundieren, nachdem es den Ni­ tridfilm erreicht hat. Daher, ist es möglich, das Restmetall daran zu hindern, den PN-Übergangsabschnitt der zwei Wannenbe­ reiche zum Beispiel zu erreichen. Weiterhin kann das Restme­ tall daran gehindert werden, einen anderen PN- Übergangsabschnitt in der Halbleiterschicht, zum Beispiel ei­ nen PN-Übergangsabschnitt eines Wannenbereiches und eines Source/Drainbereiches zu erreichen, Silizid kann daran gehin­ dert werden, in dem PN-Übergangsabschnitt gebildet zu werden, und der Übergangsleckstrom kann verhindert werden.
Nach Anspruch 11 wird die Metallschicht, die nicht reagiert hat, entfernt, und die Oberfläche des Isolationsfilmes wird um eine vorbestimmte Dicke nach der Wärmebehandlung zum Silizi­ dieren bei der Bildung der Silizidschicht entfernt. Daher kann das Restmetall daran gehindert werden, auf dem Isolationsfilm zu bleiben, und das Restmetall kann daran gehindert werden, in den Isolationsfilm durch die Wärmebehandlung bei dem Prozeß zu diffundieren und in einem unerwünschten Abschnitt zu Silizi­ dieren. Zum Beispiel kann Silizid daran gehindert werden, in einem PN-Übergangsabschnitt gebildet zu werden, und ein Über­ gangsleckstrom kann verhindert werden. Weiter ist es möglich, das Silizid daran zu hindern, in der Nähe einer Schnittstelle zwischen dem Gateisolierfilm und der Siliziumschicht gebildet zu werden. Somit kann die Zuverlässigkeit des Gateisolierfil­ mes erhalten bleiben.
Nach Anspruch 12 werden das Naßätzen und das Trockenätzen durch ein zweimaliges Ätzen ausgeführt, und die Fluorwasser­ stoffsäure wird als Ätzmittel in dem Schritt (c-2) benutzt. Folglich wird der Isolationsfilm zusammen/vollständig ent­ fernt. Somit ist es möglich, zuverlässig das Restmetall daran zu hindern, auf dem Isolationsoxidfilm zu verbleiben.
Nach Anspruch 13 werden Abschnitte, die nicht die Oberseite des Isolationsfilmes sind, durch eine Maske geschützt. Daher wird nur die Oberseite des Isolationsfilmes entfernt, und an­ dere Abschnitte können für das zweite Entfernen der Metall­ schicht, die nicht reagiert hat, geschützt werden.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Er­ findung werden ersichtlich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 bis 10 Schnittansichten, die Schritte der Herstel­ lung einer Halbleitervorrichtung gemäß ei­ ner ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen;
Fig. 11 eine Schnittansicht, die einen Aufbau einer Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 12 u. 13 Schnittansichten, die einen kennzeichnenden Herstellungsprozeß gemäß der ersten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung dar­ stellen;
Fig. 14 eine Schnittansicht, die eine Variante ei­ nes Herstellungsverfahrens einer Halblei­ tervorrichtung gemäß der ersten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung dar­ stellt;
Fig. 15 eine Schnittansicht, die ein Beispiel zeigt, bei dem die Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung auf eine Massenvorrich­ tung angewendet ist;
Fig. 16 eine Schnittansicht, die einen Aufbau einer Halbleitervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 17 eine Schnittansicht, die Wirkungen der Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 18 eine Schnittansicht, die einen Herstel­ lungsschritt der Halbleitervorrichtung ge­ mäß der zweiten Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung darstellt;
Fig. 19 eine Draufsicht, die einen Aufbau der Halb­ leitervorrichtung gemäß der zweiten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung dar­ stellt;
Fig. 20 eine Schnittansicht, die einen Aufbau der Halbleitervorrichtung gemäß einer Varianten der zweiten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung darstellt;
Fig. 21 eine Schnittansicht, die ein Beispiel zeigt, bei dem die Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung auf eine Massenvorrich­ tung angewendet ist;
Fig. 22 eine Schnittansicht, die einen Aufbau einer Halbleitervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 23 eine Schnittansicht, die ein Beispiel zeigt, bei dem die Halbleitervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung auf eine Massenvorrich­ tung angewendet ist;
Fig. 24 eine Schnittansicht, die einen Aufbau einer Halbleitervorrichtung gemäß einer ersten Varianten der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 25 bis 27 Schnittansichten, die einen Herstellungs­ schritt einer Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Varianten der dritten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung dar­ stellen;
Fig. 28 eine Schnittansicht, die einen Aufbau einer Halbleitervorrichtung gemäß einer zweiten Varianten der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 29 bis 31 Schnittansichten, die Herstellungsschritte einer Halbleitervorrichtung gemäß der zwei­ ten Varianten der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen;
Fig. 32 eine Schnittansicht, die einen Aufbau einer Halbleitervorrichtung gemäß einer dritten Varianten der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 33 bis 35 Schnittansichten, die Herstellungsschritte einer Halbleitervorrichtung gemäß der drit­ ten Varianten der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen;
Fig. 36 eine Schnittansicht, die einen Aufbau einer Halbleitervorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 37 bis 39 Schnittansichten, die Herstellungsschritte einer Halbleitervorrichtung gemäß der vier­ ten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung darstellen;
Fig. 40 eine Schnittansicht, die ein Beispiel zeigt, bei dem die Halbleitervorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung auf eine Massenvorrich­ tung angewendet ist;
Fig. 41 eine Schnittansicht, die einen Aufbau einer Halbleitervorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 42 bis 44 Schnittansichten, die Herstellungsschritte einer Halbleitervorrichtung gemäß der fünf­ ten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung darstellen;
Fig. 45 eine Schnittansicht, die einen Aufbau einer Halbleitervorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 46 eine Schnittansicht, die Wirkungen der Halbleitervorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 47 eine Schnittansicht, die einen Herstel­ lungsschritt einer Halbleitervorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung darstellt;
Fig. 48 eine Schnittansicht, die ein Beispiel zeigt, bei dem die Halbleitervorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung auf eine Massenvorrich­ tung angewendet ist;
Fig. 49 eine Schnittansicht, die einen Aufbau einer Halbleitervorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 50 u. 51 Schnittansichten, die Herstellungsschritte einer Halbleitervorrichtung gemäß der sieb­ ten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung darstellen;
Fig. 52 eine Schnittansicht, die einen Aufbau einer Halbleitervorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 53 bis 55 Schnittansichten, die Herstellungsschritte einer Halbleitervorrichtung gemäß der ach­ ten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung darstellen;
Fig. 57 eine Schnittansicht, die einen Aufbau eines MOS-Transistors mit einer dicken Seiten­ wandabstandsschicht zeigt;
Fig. 58 eine Schnittansicht, die ein Beispiel zeigt, bei dem die Halbleitervorrichtung gemäß der achten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung auf eine Massenvorrich­ tung angewendet ist;
Fig. 59 eine Schnittansicht, die einen Aufbau einer Halbleitervorrichtung gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 60 eine Schnittansicht, die einen Herstel­ lungsschritt einer Halbleitervorrichtung gemäß der neunten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung darstellt;
Fig. 61 eine Schnittansicht, die ein Beispiel zeigt, bei dem die Halbleitervorrichtung gemäß der neunten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung auf eine Massenvorrich­ tung angewendet ist;
Fig. 62 bis 65 Schnittansichten, die Herstellungsschritte einer Halbleitervorrichtung mit einem Sili­ zidprozeß darstellen; und
Fig. 66 eine Schnittansicht, die eine Massenvor­ richtung mit einer Silizidschicht zeigt.
A. Erste Ausführungsform A-1. Herstellungsverfahren
Es wird Bezug genommen auf Fig. 1 bis 15, eine erste Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung wird beschrieben. Fig. 1 bis 11 sind Schnittansichten, die Herstellungsschritte einer SOI-Vorrichtung 100 in der Reihenfolge zeigen. Ein Auf­ bau der SOI-Vorrichtung 100 ist in Fig. 11 gezeigt, die auch den letzten Schritt zeigt.
In der folgenden Beschreibung wird ein Siliziumoxidfilm ein­ fach als Oxidfilm bezeichnet, und ein Siliziumnitridfilm wird einfach als ein Nitridfilm bezeichnet.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird zuerst ein SOI-Substrat 10 dargestellt, in dem ein vergrabener Oxidfilm 2 und eine SOI- Schicht 3 auf einem Siliziumsubstrat 1 vorgesehen sind. Das SOI-Substrat 10 kann durch ein SIMOX-Verfahren, ein Waferbond­ verfahren oder irgendein Herstellungsverfahren gebildet wer­ den. Normalerweise weist die SIO-Schicht 3 eine Dicke von 50 bis 200 nm auf und der vergrabene Oxidfilm 2 weist eine Dicke von 100 bis 400 nm auf.
Dann wird ein Oxidfilm OX1 (Anschlußflächenoxidfilm) mit einer Dicke von 10 bis 30 nm (100-300 Å) auf der SOI-Schicht 3 bei ei­ ner Temperatur von 800°C durch ein CVD-Verfahren gebildet. Der Oxidfilm kann durch thermisches Oxidieren der SOI-Schicht 3 bei einer Temperatur von 800 bis 1000°C gebildet werden.
Als nächstes wird eine polykristalline Siliziumschicht (hier im folgenden als Polysiliziumfilm) PS1 mit einer Dicke von 10 bis 100 nm (100 bis 1000 Å) auf dem Oxidfilm OX1 durch das CVD- Verfahren gebildet.
Darauf folgend wird ein Nitridfilm SN1 mit einer Dicke von 30 bis 200 nm (300 bis 2000 Å) auf dem Polysiliziumfilm PS1 bei ei­ ner Temperatur von ungefähr 700°C durch das CVD-Verfahren ge­ bildet.
Dann wird eine Resistmaske (Photolackmaske) gemäß einem Muster eines Grabenisolationsoxidfilmes bemustert, der einen aktiven Bereich definiert, und der Nitridfilm SN1 und der Polysilizi­ umfilm PS1 werden selektiv durch Trockenätzen oder Naßätzen entfernt, und die SOI-Schicht 3 wird dem Grabenätzen unter Be­ nutzen des Nitridfilmes SN1 als Ätzmaske unterworfen. Somit wird ein Graben TR1 gebildet, wie in Fig. 2 gezeigt ist.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten nächsten Schritt wird eine Innen­ wand des Grabens TR1 oxidiert, und ein Oxidfilm OX2 wird hin­ eingefüllt. Der Oxidfilm OX2 wird durch ein HDP-(hochdichtes Plasma)CVD-Verfahren zum Beispiel gebildet. Bei dem HDP-CVD- Verfahren wird ein Plasma mit einer höheren Dichte als die ei­ nes allgemeinen Plasma-CVD um ein bis zwei Größenordnungen be­ nutzt, und ein Oxidfilm wird abgeschieden, während Sputtern und Abscheidung zur gleichen Zeit ausgeführt wird. Folglich kann ein Oxidfilm mit einer guten Qualität erzielt werden.
Der Oxidfilm OX2 weist einen konkav/konvexen Abschnitt auf, der eine Stufenform des Grabens TR1 wiedergibt, und eine Re­ sistmaske R11, die zum Bedecken des konkav/konvexen Abschnit­ tes bemustert ist, wird auf dem Oxidfilm OX2 gebildet.
Die Resistmaske R11 weist eine große Dicke über dem Nitridfilm SN1 auf und ist zum Verringern einer Dicke des Oxidfilmes OX2 in einem flachen Bereich innerhalb eines weiten Bereiches durch Ätzen vorgesehen. Fig. 4 zeigt einen Zustand, in dem die Dicke des Oxidfilmes OX2 verringert ist.
Solche Verarbeitung wird ausgeführt zum Vergrößern der Gleich­ förmigkeit der Dicke des Oxidfilmes OX2 nach dem Glätten, wenn der Oxidfilm OX2 durch eine CMP-(chemisch-mechanisches Polie­ ren)Behandlung zu glätten ist, die später ausgeführt wird.
Bei einem in Fig. 5 gezeigten nächsten Schritt wird der Oxid­ film OX2 poliert und geglättet unter Benutzung des Nitridfil­ mes SN1 als Stopper durch die OMP-Behandlung, und der Nitrid­ film SN1 und der Polysiliziumfilm PS1 werden dann durch Naßät­ zen oder Trockenätzen entfernt. Folglich wird ein Grabenisola­ tionsoxidfilm ST11, der ein Isolationsfilm sein soll, gebil­ det.
Darauf folgend werden ein Bereich NR, an dem ein NMOS- Transistor zu bilden ist, und ein Bereich PR, an dem ein PMOS- Transistor zu bilden ist, auf der SOI-Schicht 3 durch den Gra­ benisolationsoxidfilm ST11 definiert. Ein P-Dotierion wie B (Bor) wird in den Bereich NR implantiert zum Bilden eines P- Wannenbereiches WR11, und ein N-Dotierion wie P (Phosphor) oder As (Arsen) wird in den Bereich PR zum Bilden eines N- Wannenbereiches WR12 implantiert. Darauf folgend wird ein PN- Übergangsabschnitt JP von dem JP-Wannenbereich WR11 zu dem N- Wannenbereich WR12 in der SOI-Schicht 3 gebildet.
Da der Grabenisolationsoxidfilm ST11 mit einem P-Wannenbereich WR11 und einem N-Wannenbereich WR12 darunter versehen ist und elektrisch Elemente nicht vollständig voneinander isoliert, wird er auch als flacher Grabenisolationsoxidfilm (STI) und als Teilisolationsoxidfilm (PTI) auf die gleiche Weise wie der Grabenisolationsoxidfilm ST1 bezeichnet.
Bei dem in Fig. 6 gezeigten nächsten Schritt wird der Oxid­ film OX1 entfernt. Dann wird ein Oxidfilm OX3, der ein Ga­ teoxidfilm werden soll, mit einer Dicke von 1 bis 4 nm (10 bis 40Å) über einer gesamten Oberfläche gebildet, und weiter wird ein Polysiliziumfilm PS2, der eine Gateelektrode werden soll, mit einer Dicke von 100 bis 400 nm (1000 bis 4000 Å) darauf ge­ bildet.
Nachdem der Oxidfilm OX3 gebildet ist, wird ein Dotierstoff wie B (Bor) oder In (Indium) kanalimplantiert in den Bereich NR, und ein Dotierstoff P (Phosphor), As (Arsen) oder Sb (An­ timon) wird kanalimplantiert in den Bereich PR zum Einstellen einer Schwellenspannung eines Transistors. Nach der Kanalim­ plantation wird eine Wärmebehandlung während einer kurzen Zeit zum Erzielen einer Erholung von Implantationsschäden ausge­ führt.
Bei dem in Fig. 7 gezeigten nächsten Schritt werden der Oxid­ film OX3 und der Polysiliziumfilm PS2 einer Bemusterung unter Benutzung einer Maske zur Gatebildung unterworfen, und ein Ga­ teoxidfilm GO11 und eine Gateelektrode GT11 und ein Gateoxid­ film GO12 und eine Gateelektrode GT12 werden selektiv auf der SOI-Schicht 3 in dem Bereich NR bzw. PR gebildet.
Dann wird eine Resistmaske R12 derart gebildet, daß der Be­ reich PR eine Öffnung wird, und ein Dotierstoff des gleichen Leitungstypes wie der des Source/Drainbereiches in der SOI- Schicht 3, der in einem folgenden Schritt zu bilden ist, zum Beispiel ein B-Ion wird unter Benutzung der Gateelektrode GT12 als Maske implantiert. Somit wird ein Erstreckungsbereich EX12 in Selbstausrichtung gebildet.
Bei einem in Fig. 8 gezeigten Schritt wird darauf folgend ei­ ne Resistmaske R13 derart gebildet, daß der Bereich NR zu öff­ nen ist, und ein Dotierstoff des gleichen Leitungstypes wie der des Source/Drainbereichs in der SOI-Schicht, der in einem folgenden Schritt zu bilden ist, zum Beispiel ein P- oder As- Ion wird unter Benutzung der Gateelektrode GT11 als Maske im­ plantiert. Somit wird ein Erstreckungsbereich EX11 in Selbst­ ausrichtung gebildet.
Beide Erstreckungsbereiche EX11 und EX12 sind flachere Diffu­ sionsbereiche als der Source/Drainbereich und sind durch Im­ plantieren des Ions in einer niedrigen Konzentration wie die des Source/Drainbereiches oder im wesentlichen der gleichen Konzentration wie die des Source/Drainbereiches derart gebil­ det, daß sie als Teil des Source/Drainbereiches wirken.
Bei einem in Fig. 9 gezeigten nächsten Schritt wird eine Sei­ tenwandabstandsschicht SW1 auf Seitenoberflächen der Gateelek­ troden GT11 und GT12 gebildet, und eine Resistmaske wird der­ art vorgesehen, daß die Bereiche NR und PR entsprechend zu öffnen sind auf die gleiche Weise wie bei den Erstreckungsbe­ reichen EX11 und EX12. In dem Bereich NR werden zum Beispiel das P- oder As-Ion zum Bilden eines Source/Drainbereiches SD11 in Selbstausrichtung implantiert. In dem Bereich PR wird zum Beispiel das B-Ion zum Bilden eines Source/Drainbereiches SD12 in Selbstausrichtung implantiert. Zum Erzielen der Wiederher­ stellung von Implantationsschäden und zum Aktivieren der im­ plantierten Ionen wird eine Wärmebehandlung während einer kur­ zen Zeit ausgeführt.
Bei dem in Fig. 10 gezeigten Schritt wird darauf folgend eine Metallschicht ML1, die durch Co oder Ti dargestellt wird, mit einer Dicke von 1 bis 100 nm (10 bis 1000 Å) über der gesamten Oberfläche durch Sputtern oder ähnliches abgeschieden, und Ausglühen/Tempern/Ausheizen (erste Wärmebehandlung) wird wäh­ rend 5 bis 360 Sekunden bei einer Temperatur von 300 bis 600°C in einer Stickstoffatmosphäre so ausgeführt, daß die Metall­ schicht ML1, die auf den Source/Drainbereichen SD11 und SD12 und den Gateelektroden GT11 und GT12 vorgesehen ist, silizi­ diert wird. Die Metallschicht ML1 wird nicht in einem Ab­ schnitt silizidiert, der nicht in direkten Kontakt mit der Si­ liziumschicht und dem Polysiliziumfilm vorgesehen ist, und die Reaktion wird nicht in Abschnitten ausgeführt, die nicht die Source/Drainbereiche SD11 und SD12 und die Gateelektroden GT11 und GT12 sind.
Dann wird die nicht reagierte Metallschicht ML1 durch Naßätzen zum Beispiel entfernt. Folglich ist eine Silizidschicht SS1 auf den Source/Drainbereichen SD11 und SD12 und den Gateelek­ troden GT11 und GT12 gebildet.
Darauf folgend wird ein Tempern (zweite Wärmebehandlung) wäh­ rend 5 bis 360 Sekunden bei einer Temperatur von 800 bis 1200°C in der Stickstoffatmosphäre zum Bewirken ausgeführt, daß die Silizidschicht SS1 eine stabile Struktur bekommt.
Wie in Fig. 11 gezeigt ist, wird dann ein Zwischenschichtiso­ lierfilm IZ auf der SOI-Schicht 3 gebildet, und eine Mehrzahl von Kontaktabschnitten CH, die die Silizidschicht SS1, die auf den Source/Drainbereichen SD11 und SD12 vorgesehen ist, durch den Zwischenschichtsiolierfilm 12 erreichen, werden so gebil­ det, daß die SOI-Vorrichtung 100 erhalten wird.
Ein Schritt des Entfernens der nichtreagierten Metallschicht ML1, die ein Merkmal der vorliegenden Ausführungsform ist, wird im einzelnen unter Bezugnahme auf Fig. 12 und 13 be­ schrieben.
Fig. 12 ist eine Ansicht, die den Bereich NR zeigt, in dem die nichtreagierte Metallschicht ML1 durch das Naßätzen ent­ fernt wird.
Praktisch alles von der nichtreagierten Metallschicht MLl wird durch das Naßätzen entfernt, etwas Metall RM verbleibt auf dem Grabenisolationsoxidfilm ST11 in manchen Fällen. Dieses ist nicht auf einen Abschnitt beschränkt, der auf dem Grabenisola­ tionsoxidfilm ST11 vorgesehen ist, sondern das Metall RM ver­ bleibt in manchen Fällen auf der Seitenwandabstandsschicht SW1. In der folgenden Beschreibung wird der Fall, in dem der Metallrest RM auf dem Grabenisolationsoxidfilm ST11 vorhanden ist, als Beispiel genommen.
Wenn der Metallrest RK vorhanden ist, wird er in den Grabeni­ solationsoxidfilm ST11 durch die Wärmebehandlung bei dem Pro­ zeß diffundiert. In dem Fall, in dem der Metallrest RM ein Si­ lizid auf der Oberfläche einer Siliziumschicht bildet, wird ein Übergangslecken verursacht.
Normalerweise wird die unreagierte Metallschicht ML1 durch einmaliges Naßätzen oder Trockenätzen entfernt. Daher hat es eine hohe Möglichkeit gegeben, daß der Metallrest RK weiterhin vorhanden sein kann.
Bei dieser Ausführungsform jedoch wird ein Verfahren des Ent­ fernens der unreagierten Metallschicht ML1 durch ein normales Verfahren und Ausführen des Trockenätzens oder des Naßätzens unter der Bedingung ausgeführt, daß der Grabenisolationsoxid­ film ST11 etwas entfernt wird, wodurch der Metallrest RM zu­ sammen mit einer Oberfläche des Grabenisolationsoxidfilmes ST11 entfernt wird.
Obwohl das Ätzen unter der Bedingung ausgeführt worden ist, daß der Oxidfilm nicht entfernt wird, zum Entfernen der unrea­ gierten Metallschicht ML1, ist jetzt eine solche Technik ent­ wickelt worden, daß der Metallrest RM zusammen mit der Ober­ fläche des Oxidfilmes entfernt wird.
Zum Entfernen des Oxidfilmes zusammen ist es zum Beispiel be­ vorzugt, daß Flurwasserstoffsäure zu dem Ätzmittel hinzugefügt werden soll. Durch Einstellen der Konzentration der Flurwas­ serstoffsäure und der Zeit, die zum Ätzen benötigt wird, so daß der Betrag des zu entfernenden Oxidfilmes 2 bis 50 nm (20 bis 500 Å) beträgt, ist es möglich zu verhindern, daß der Gra­ benisolationsoxidfilm ST11 und die Seitenwandabstandsschicht SW1 übermäßig entfernt werden.
Fig. 13 zeigt einen Zustand, in dem der Metallrest RM ent­ fernt ist. Der Metallrest RM wird von einer Oberseite des Gra­ benisolationsoxidfilmes ST11 entfernt, und die Dicke des Gra­ benisolationsoxidfilmes ST11 ist ebenfalls ein wenig verrin­ gert.
Wenn der Oxidfilm dem Naßätzen unterworfen wird und abgehoben wird zum vollständigen Entfernen der Metallschicht ML1, die auf dem Oxidfilm vorhanden ist, wird der Metallrest RM nicht erzeugt. In dem dieser Prozeß benutzt wird, kann eine Metall­ verunreinigung, die in der Oberfläche des Isolationsoxidfilmes durch die erste Wärmebehandlung diffundiert ist, ebenfalls entfernt werden. Somit kann der Oxidfilm einmal dem Abhebeät­ zen unterworfen werden zum Unterdrücken der Erzeugung des Me­ tallrestes RM.
A-2. Funktion und Wirkung
Wie oben beschrieben wurde, wird gemäß der ersten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung die unreagierte Metallschicht ML1, die nicht silizidiert worden ist, zweimal entfernt nach der ersten Wärmebehandlung zum Silizidieren bei der Bildung der Silizidschicht, und die Oberfläche des Oxidfilmes wie der Grabenisolationsoxidfilm ST11 wird zusammen für das zweite Entfernen entfernt. Daher ist es möglich zu verhindern, daß der Metallrest RM auf dem Oxidfilm bleibt, und zu verhindern, daß der Metallrest RM in den Oxidfilm durch die Wärmebehand­ lung in dem Prozeß diffundiert und einen unerwünschten Ab­ schnitt silizidiert. Als Resultat kann das Silizid daran ge­ hindert werden, in dem PN-Übergangsabschnitt gebildet zu wer­ den, und ein Übergangsleckstrom kann verhindert werden. Weiter kann das Silizid daran gehindert werden, in der Nähe einer Schnittstelle zwischen dem Gateisolierfilm und der Silizium­ schicht gebildet zu werden, so daß die Zuverlässigkeit des Ga­ teisolierfilmes aufrechterhalten werden kann.
A-3. Variante
Bei dem Entfernen des Metallrestes RN, wie es unter Bezugnahme auf Fig. 13 beschrieben wurde, gibt es die Möglichkeit in dem Fall, in dem der Oxidfilm, der zu entfernen ist, der Grabeni­ solationsoxidfilm ST11 ist, daß die Seitenwandabstandsschicht SW1, die aus dem Oxidfilm gebildet ist, ebenfalls etwas gleichzeitig entfernt wird, wenn anisotropes Ätzen benutzt wird. Seite kurzem wird manchen Fällen die Seitenwandabstands­ schicht SW1 aus einem Nitridfilm gebildet. Da jedoch die Sei­ tenwandabstandsschicht SW1 oft aus einem Oxidfilm gebildet ist, ist es wünschenswert, daß der zu entfernende Betrag klein gehalten wird.
Zum Schützen der Seitenwandabstandsschicht SW1 kann der Grabe­ nisolationsoxidfilm ST11 geätzt werden, nachdem Abschnitte mit der Ausnahme der Oberseite des Grabenisolationsoxidfilmes ST11 sind, mit einer Ätzmaske EM1 bedeckt sind, wie in Fig. 14 ge­ zeigt ist.
Die Ätzmaske EM1 ist auf der Gateelektrode GT11, der Seiten­ wandabstandsschicht SW1 und dem Source/Drainbereich SD11 vor­ gesehen. In Fig. 14 steht die Ätzmaske EM1 in Eingriff mit einem Kantenabschnitt des Grabenisolationsoxidfilmes ST11. Folglich kann die Source/Drainschicht SD11 zuverlässig daran gehindert werden geätzt zu werden, so daß der Schaden durch das Ätzen vermieden werden kann.
Folglich wird die Oberfläche des Grabenisolationsoxidfilmes ST11, die nicht von der Ätzmaske EM1 bedeckt ist, teilweise entfernt, und der Metallrest RM wird ebenfalls damit entfernt.
Während die aus dem SOI-Substrat 10 gebildete SOI-Vorrichtung 100 oben beschrieben wurde, zeigt Fig. 15 eine Massenvorrich­ tung 100A, die auf einem Massensiliziumsubstrat 1 gebildet ist.
Obwohl ein tieferer Grabenisolationsoxidfilm ST12 anstelle des Grabenisolationsoxidfilmes ST11 bei der Massenvorrichtung 100A vorgesehen ist, sind die anderen Strukturen die gleichen wie die der in Fig. 11 gezeigten SOI-Vorrichtung 100. Daher wei­ sen die gleichen Strukturen die gleichen Bezugszeichen auf, und die wiederholte Beschreibung wird weggelassen.
B. Zweite Ausführungsform B-1. Aufbau der Vorrichtung
Eine zweite Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 16 bis 21 beschrieben.
Fig. 16 ist eine Schnittansicht, die einen Aufbau einer SOI- Vorrichtung 200 gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt, und die gleichen Strukturen wie jene der SOI-Vorrichtung 100, die unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschrieben worden ist, weisen die gleichen Bezugszeichen auf, und die wiederholte Beschrei­ bung wird weggelassen. Zur Vereinfachung sind der Zwischen­ schichtisolierfilm IZ und der Kontaktabschnitt CH nicht ge­ zeigt.
Die SOI-Vorrichtung 200 unterscheidet sich von der SOI- Vorrichtung 100 dadurch, daß ein Bereich NR und ein Bereich PR durch einen Grabenisolationsoxidfilm ST21 abgetrennt sind, ein Polysiliziumfilm PS21 (externer Polysiliziumfilm) selektiv auf dem Grabenisolationsoxidfilm PS21 vorgesehen ist, eine Sili­ zidschicht SS2 auf dem Polysiliziumfilm PS21 vorgesehen ist und eine Seitenwandabstandsschicht SW2 auf einer Seitenober­ fläche des Polysiliziumfilmes PS21 vorgesehen.
Der Polysiliziumfilm PS21 ist an einer Position entsprechend einer Oberseite eines PN-Übergangsabschnittes JP eines P- Wannenbereiches WR11 und eines N-Wannenbereiches WR12 in einer SOI-Schicht 3 über die zwei Wannenbereiche vorgesehen ist.
Mit solch einem Aufbau ist ein Bereich, bei dem eine unrea­ gierte Metallschicht als Restmetall verbleibt, in der Bildung einer Silizidschicht über dem Grabenisolationsoxidfilm ST21 beschränkt, und daher gibt es eine niedrigere Wahrscheinlich­ keit, daß der Metallrest vorhanden sein kann und in den Grabe­ nisolationsoxidfilm ST21 diffundiert werden kann aufgrund ei­ ner Wärmebehandlung in einem Prozeß und einen unerwünschten Abschnitt erreicht, zum Beispiel den PN-Übergangsabschnitt JP.
Fig. 17 zeigt typischerweise einen Zustand, in dem ein Me­ tallrest RM diffundiert ist. In Fig. 17 ist der Metallrest RM auf dem Grabenisolationsoxidfilm ST21 an der Seite des Berei­ ches PR vorhanden, und ein Abstand von dieser Position zu dem PN-Übergangsabschnitt JP ist groß. Wenn der Abstand vergrößert wird, gibt es eine niedrigere Wahrscheinlichkeit, daß der Me­ tallrest RM den PN-Übergangsabschnitt JP erreicht. Folglich kann ein Silizid, das in dem PN-Übergangsbereich JP gebildet wird mit einem Übergangsleckstrom, an der Zunahme gehindert werden. Für den Metallrest RM, der in eine Richtung eines Source/Drainbereiches SD12 diffundiert, wird eine Silizid­ schicht SS1, die auf dem Source/Drainbereich SD12 vorgesehen ist, ein Getterplatz. Daher ist es möglich, Nachteile in dem Source/Drainbereich SD12 zu verhindern. Der Polysiliziumfilm PS21 dient auch als Gettermaterial.
Zum wirksamen Erzielen solch eines Vorteiles ist es wünschens­ wert, daß eine Bildungsbreite des Polysiliziumfilmes PS21 und die des Grabenisolationsoxidfilmes ST21 begrenzt sein sollen.
Zum Beispiel wird die Bildungsbreite des Polysiliziumfilmes PS21 durch eine Dicke Tst des Grabenisolationsoxidfilmes ST21 bestimmt.
Genauer, die Bildungsbreite des Polysiliziumfilmes PS21 ist so eingestellt, daß eine Beziehung zwischen einer Länge Lg von einer Position in dem Polysiliziumfilm PS21, die auf einer Verlängerungslinie in einer vertikalen Richtung des PN- Übergangsabschnittes JP positioniert ist, zu einem Ende des Polysiliziumfilmes PS21 und der Dicke Tst des Grabenisolation­ soxidfilmes ST21 die folgende Gleichung (1) erfüllt:
0,5 Lg < Tst < 20 Lg (1).
Es ist klar, daß Lg ≧ 0 eingestellt sein muß.
Weiterhin ist eine Länge eines Bereiches auf dem Grabenisola­ tionsoxidfilm ST21, die nicht mit dem Polysiliziumfilm PS21 bedeckt ist, ebenfalls durch die Dicke Tst des Grabenisolati­ onsoxidfilmes ST21 bestimmt.
Genauer, die Bildungsbreite des Polysiliziumfilmes PS21 oder die des Grabenisolationsoxidfilmes ST21 ist so eingestellt, daß eine Beziehung zwischen einer Länge Ls1 von einem Ende des Polysiliziumfilmes PS21 zu einem Ende des Grabenisolation­ soxidfilmes ST21 und einer Dicke Tst des Grabenisolationsoxid­ filmes ST21 die folgende Gleichung (2) erfüllt:
0,5 Ls1 < Tst < 40 Ls1 (2).
Wenn der Polysiliziumfilm nicht auf dem Grabenisolationsoxid­ film ST21 vorhanden ist, wird die Bildungsbreite Ls2 des Gra­ benisolationsoxidfilmes ST21 so eingestellt, daß die folgende Gleichung (3) auf der Grundlage der Beziehung mit der Dicke Tst des Grabenisolationsoxidfilmes ST21 erfüllt ist:
0,5 Ls2 < Tst < 30 Ls2 (3).
B-2. Herstellungsverfahren
Ein Herstellungsverfahren der SOI-Vorrichtung 200 wird unter Bezugnahme auf Fig. 18 beschrieben. Das Herstellungsverfahren ist im wesentlichen das gleiche wie das unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 11 beschriebene Herstellungsverfahren der SOI- Vorrichtung 100. Bei dem Herstellungsverfahren der SOI- Vorrichtung 100 werden der Oxidfilm OX3, der der Gateoxidfilm werden soll, und der Polysiliziumfilm PS2, der die Gateelek­ trode werden soll, über der gesamten Oberfläche in dem in Fig. 6 gezeigten Schritt gebildet, und der Oxidfilm OX3 und der Polysiliziumfilm PS2 werden der Bemusterung und der Benutzung einer Maske für die Gatebildung so unterworfen, daß der Ga­ teoxidfilm GO11 und die Gateelektrode GT11 und der Gateoxid­ film GO12 und die Gateelektrode GT12 selektiv auf der SOI- Schicht 3 in dem Bereichen NR bis PR in dem in Fig. 7 gezeig­ ten Schritt gebildet werden. Bei der Herstellung der SOI- Vorrichtung 200 ist jedoch ein Muster der Maske zur Gatebil­ dung derart geändert, daß der Polysiliziumfilm PS2 auch auf dem Grabenisolationsoxidfilm ST21 zum Bilden des Polysilizium­ filmes PS21 gebildet wird.
Die Erstreckungsbereiche EX11 und EX12, die Sour­ ce/Drainbereiche SD11 und SD12 und die Seitenwandabstands­ schicht SW1 werden in den gleichen Schritten gebildet, wie je­ ne, die unter Bezugnahme auf Fig. 7 bis 9 beschrieben wur­ den. Wie in Fig. 18 gezeigt ist, ist es folglich möglich, solch einen Aufbau zu erzielen, daß die Seitenwandabstands­ schicht SW1 auf der Seitenoberfläche des Polysiliziumfilmes PS21 gebildet wird.
Dann wird die Silizidschicht SS1 in den Source/Drainbereichen SD11 und SD12 gebildet, und die Silizidschicht SS2 wird simul­ tan auf dem Polysiliziumfilm PS21 durch die gleichen Schritte gebildet, wie jene unter Bezugnahme auf Fig. 10 beschrieben wurden. Nachdem die Silizidschicht SS2 gebildet ist, braucht das Ätzen nur einmal in dem Schritt des Entfernens einer un­ reagierten Metallschicht auf die gleiche Weise wie üblich aus­ geführt zu werden.
Somit kann der auf dem Grabenisolationsoxidfilm ST21 vorgese­ hene Polysiliziumfilm PS21 auf dem Grabenisolationsoxidfilm ST21 durch Ändern des Musters der Maske für die Gatebildung derart gebildet werden, daß der Polysiliziumfilm verbleibt. Daher gibt es eine Eigenschaft, daß ein neuer Schritt nicht hinzugefügt werden muß.
Fig. 19 zeigt eine planare Struktur der SOI-Vorrichtung 200. In Fig. 19 ist ein rechteckiger und ringförmiger Grabenisola­ tionsoxidfilm ST21 (nicht gezeigt), der einen Bereich NR ab­ grenzt, vorgesehen, und der Polysiliziumfilm PS21 ist darauf vorgesehen. Ein Schnittaufbau, der entlang einer Linie A-A in Fig. 19 genommen wird, entspricht Fig. 16.
Ein PN-Übergangsabschnitt JP in einem Wannenbereich ist unter dem Grabenisolationsoxidfilm ST21 gebildet (nicht gezeigt). Wie in Fig. 19 gezeigt ist, ist es daher wirksam, daß der Po­ lysiliziumfilm PS21 entlang des PN-Übergangsabschnittes JP vorgesehen ist.
B-3. Funktion und Wirkung
Wie oben beschrieben wurde ist gemäß der zweiten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung der Polysiliziumfilm PS21 auf dem Grabenisolationsoxidfilm ST21 zum Bedecken des PN- Übergangsabschnittes JP des Wannenbereiches vorgesehen. Folg­ lich ist ein Bereich, in dem die unreagierte Metallschicht als Metallrest bei der Bildung der Silizidschicht verbleibt, auf den Grabenisolationsoxidfilm ST21 beschränkt.
Folglich ist es auch in dem Fall, in dem der Metallrest vor­ handen ist und in den Grabenisolationsoxidfilm ST21 durch eine Wärmebehandlung in dem Prozeß diffundiert wird, möglich eine Wahrscheinlichkeit zu verringern, daß der Metallrest einen un­ erwünschten Abschnitt erreicht, zum Beispiel den PN- Übergangsabschnitt JP. Als Resultat kann das Silizid daran ge­ hindert werden, in dem PN-Übergangsabschnitt gebildet zu wer­ den, und ein Verbindungsleckstrom kann verhindert werden.
B-4. Variante
Während solch ein Aufbau beschrieben worden ist, daß der Poly­ siliziumfilm PS21 auf dem Grabenisolationsoxidfilm ST21 vorge­ sehen ist, der in dem gleichen Schritt wie der Schritt des Bildens der Gateelektrode gebildet wird, ist ein dicker Poly­ siliziumfilm mit im wesentlichen der gleichen Dicke wie die einer gewöhnlichen Gateelektrode nicht zum Unterdrücken der Metallverschmutzung notwendig.
Wie in Bezug auf Fig. 6 beschrieben wurde, ist der Polysili­ ziumfilm PS2 für die Gateelektrode mit einer Dicke von 100 bis 400 nm während es ausreichend ist, daß der auf dem Grabenisola­ tionsoxidfilm ST21 gebildete Polysiliziumfilm PS21 eine Dicke von ungefähr 10 nm aufweist.
Zum Realisieren solch eines Aufbaues ist es bevorzugt, daß der Polysiliziumfilm PS21 auf dem Grabenisolationsoxidfilm ST21 in einem getrennten Schritt vor oder nach dem Gatebildungsschritt gebildet wird. Durch eine Verringerung der Dicke kann Preß­ spannung in dem Polysiliziumfilm abgebaut werden und eine Ei­ genschaft davon stabilisiert werden.
Fig. 20 zeigt einen Aufbau einer SOI-Vorrichtung 201, bei der ein Polysiliziumfilm PS22 auf dem Grabenisolationsoxidfilm ST21 in einem getrennten Schritt von dem Gatebildungsschritt gebildet wird.
Die gleichen Aufbauten wie jene der unter Bezugnahme auf Fig. 16 beschriebenen SOI-Vorrichtung 200 weisen die gleichen Be­ zugszeichen auf, und eine wiederholte Beschreibung wird wegge­ lassen.
Der Aufbau der SOI-Vorrichtung 201 unterscheidet sich von dem der SOI-Vorrichtung 200 dadurch, daß Bereiche NR und PR durch einen Grabenisolationsoxidfilm ST211 abgegrenzt sind, ein Po­ lysiliziumfilm PS22 selektiv von einer Oberseite des Grabeni­ solationsoxidfilmes ST211 zu der eines Source/Drainbereiches SD12 vorgesehen ist und eine Seitenwandabstandsschicht SW2 auf einer Seitenoberfläche des Polysiliziumfilmes PS22 vorgesehen ist.
Der Polysiliziumfilm PS22 ist mit einer kleineren Dicke als die Dicke der Gateelektroden GT11 und GT12 gebildet.
Wie gezeigt wurde, gibt es kein Problem in dem Fall, in dem eine Bildungsbreite des Grabenisolationsoxidfilmes ST211 klein ist und der Polysiliziumfilm PS22 nach oben von dem Sour­ ce/Drainbereich SD12 vorsteht und ausgedehnt ist, falls eine elektrische Isolation von einem benachbarten Transistorsbe­ reich erzielt werden kann.
Die auf einem SOI-Substrat 10 gebildete SOI-Vorrichtung 200 ist oben beschrieben worden. Fig. 21 zeigt eine Massenvor­ richtung 200A, die auf einem Massensiliziumsubstrat 1 gebildet ist.
Bei der Massenvorrichtung 200A ist ein tieferer Grabenisolati­ onsoxidfilm ST22 anstelle des Grabenisolationsoxidfilmes ST21 vorgesehen. Da die anderen Strukturen die gleichen wie jene der in Fig. 16 gezeigten SOI-Vorrichtung 200 sind, weisen die gleichen Strukturen die gleichen Bezugszeichen auf, und die wiederholte Beschreibung wird weggelassen.
C. Dritte Ausführungsform C-1. Aufbau der Vorrichtung
Eine dritte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 22 bis 35 beschrieben.
Fig. 22 ist eine Schnittansicht, die einen Aufbau einer SOI- Vorrichtung 300 gemäß der dritten Ausführungsform zeigt, und die gleichen Strukturen wie jene der unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschriebene SOI-Vorrichtung 100 weisen die gleichen Bezugszeichen auf, und die wiederholte Beschreibung wird weg­ gelassen. Zur Erleichterung sind ein Zwischenschichtisolier­ film IC und ein Kontaktabschnitt CH nicht gezeigt.
Bei der SOI-Vorrichtung 300 ist ein Polysiliziumfilm PS31 (ein interner Polysiliziumfilm) als Gettermaterial in einem Grabe­ nisolationsoxidfilm ST31 vergraben, der auf eine PN- Übergangsabschnitt JP eines Wannenbereiches vorgesehen ist, und er wird als Getterplatz für einen Metallrest benutzt.
Genauer, der Polysiliziumfilm PS31 mit einer Dicke von unge­ fähr 50 nm (500 Å) ist an einer Position eines Grabenisolation­ soxidfilmes ST31 gebildet, wie in Fig. 22 gezeigt ist, die einer Oberseite des PN-Übergangsabschnittes JP eines P- Wannenbereiches WR11 und eines N-Wannenbereiches WR12 in einer SOI-Schicht 3 entspricht, wobei er über die zwei Wannenberei­ che geht.
Es ist ersichtlich, daß der Polysiliziumfilm PS31 wirksam ent­ lang des PN-Übergangsabschnittes JP auf die gleiche Weise wie der unter Bezugnahme auf Fig. 19 beschriebene Polysilizium­ film PS21 vorgesehen ist.
Die auf einem SOI-Substrat 10 gebildete SOI-Vorrichtung 300 ist oben beschrieben worden. Fig. 23 zeigt eine Massenvor­ richtung 300A, die auf einem Massensiliziumsubstrat 1 gebildet ist.
Bei der Massenvorrichtung 300A ist ein tieferer Grabenisolati­ onsoxidfilm ST32 anstelle des Grabenisolationsoxidfilmes ST31 vorgesehen, und ein Polysiliziumfilm PS32 (ein interner Poly­ siliziumfilm) ist an einer Position entsprechend der Oberseite des PN-Übergangsabschnittes JP in dem Grabenisolationsoxidfilm ST32 über den zwei Wannenbereichen vorgesehen. Da die anderen Strukturen die gleichen wie jene der in Fig. 22 gezeigten SOI-Vorrichtung 300 sind, weisen die gleichen Strukturen die gleichen Bezugszeichen auf und die wiederholte Beschreibung wird weggelassen.
C-2. Funktion und Wirkung
Mit solch einem Aufbau, selbst wenn die unreagierte Metall­ schicht als Metallrest auf dem Grabenisolationsoxidfilm ST31 bei der Bildung der Silizidschicht bleibt und in den Grabeni­ solationsoxidfilm ST31 durch die Wärmebehandlung durch den Prozeß diffundiert wird, erreicht sie den Polysiliziumfilm PS31 und reagiert mit dem Polysiliziumfilm PS31 zum Bilden des Silizids. Daher ist es möglich zu verhindern, daß der Metall­ rest den PN-Übergangsabschnitt JP des Wannenbereiches in der SOI-Schicht 3 erreicht. Weiter ist es möglich zu verhindern, daß der Metallrest den PN-Übergangsabschnitt in der SOI- Schicht 3 erreicht, zum Beispiel den Übergangsabschnitt des P- Wannenbereiches WR11 und des Source/Drainbereiches SD11 und den Übergangsbereichs des N-Wannenbereiches WR12 und des Sour­ ce/Drainbereiches SD12. Als Resultat kann Silizid daran gehin­ dert werden, in dem PN-Übergangsbereich gebildet zu werden, und ein Übergangsleckstrom kann verhindert werden.
C-3. Herstellungsverfahren
Ein Herstellungsverfahren der in Fig. 22 gezeigten SOI- Vorrichtung 300 ist grundsätzlich das gleiche wie das unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 11 beschriebene Herstellungsver­ fahren der SOI-Vorrichtung 100. Ein Schritt des Vorsehens ei­ nes Polysiliziumfilmes PS31 nach dem Oxidieren einer Innenwand eines Grabens TR vor dem Füllen eines Oxidfilmes OX2 wird zu dem in Fig. 3 gezeigten Schritt hinzugefügt.
Bei diesem Schritt wird der Graben TR1 mit einem Polysilizium­ film gefüllt, ein überschüssiger Polysiliziumfilm wird durch anisotropes Trockenätzen entfernt, und es wird bewirkt, daß der Polysiliziumfilm nur auf der unteren Seite des Grabens TR1 bleibt, so daß der Polysiliziumfilm PS31 gebildet wird.
Dann wird ein oberer Abschnitt des Polysiliziumfilmes PS31 mit einem Oxidfilm gefüllt, so daß der Grabenisolationsoxidfilm ST31 erzielt werden kann. Ein Grabenisolationsoxidfilm ST32 wird auf die gleiche Weise gebildet. Das oben erwähnte Her­ stellungsverfahren wird weiter bei einer vierten Ausführungs­ form beschrieben, die unten beschrieben wird.
Weiterhin sind die Schritte, die nach dem Bilden des Grabeni­ solationsoxidfilmes ST31 auszuführen sind, die gleichen wie jene des unter Bezugnahme auf Fig. 5 bis 11 beschriebenen Herstellungsverfahrens der SOI-Vorrichtung 100. Bei einem Schritt des Bildens einer Silizidschicht SS1 und des Entfer­ nens einer nichtreagierten Metallschicht braucht Ätzen nur einmal auf die gleiche Weise wie zuvor ausgeführt zu werden.
C-4. Erste Variante
Zum Erzielen der gleichen Funktionen und Wirkungen wie jene der in Fig. 22 gezeigten SOI-Vorrichtung 300 ist es möglich, einen Aufbau einer in Fig. 24 gezeigten SOI-Vorrichtung 301 zu verwenden.
Die in Fig. 24 gezeigte SOI-Vorrichtung 301 ist grundsätzlich identisch zu der unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschriebenen SOI-Vorrichtung 100 mit der Ausnahme, daß ein Grabenisolation­ soxidfilm ST33 mit einem Polysiliziumfilm PS33 als Gettermate­ rial darin anstelle des Grabenisolationsoxidfilmes ST11 vorge­ sehen ist. Weiter weisen die Strukturen wie jene der SOI- Vorrichtung 100 die gleichen Bezugszeichen auf, und die wie­ derholte Beschreibung wird weggelassen.
Fig. 24 zeigt einen Abschnitt entsprechend den Bereich NR in der in Fig. 11 gezeigten SOI-Vorrichtung 100. Zur Bequemlich­ keit sind der Zwischenschichtisolierfilm IZ und der Kontaktab­ schnitt CH nicht gezeigt.
Der in Fig. 24 gezeigte Grabenisolationsoxidfilm ST33 wird durch einen unteren Oxidfilm 331, einen Polysiliziumfilm PS33 und einen oberen Oxidfilm 332, die aufeinanderfolgend auf der Seite des vergrabenen Oxidfilmes 2 vorgesehen sind, und eine Oxidfilmabstandsschicht 333, die auf ihren Seitenoberflächen vorgesehen ist, dargestellt. Der Grabenisolationsoxidfilm ST33 ist zum im wesentlichen Auffüllen einer Oberfläche der SOI- Schicht 3 vorgesehen, und eine obere Oberfläche des oberen Oxidfilmes 332 liegt auf der Oberfläche der SOI-Schicht 3 of­ fen.
Offensichtlich ist es wirksam, daß der Polysiliziumfilm PS33 wirksam entlang eines PN-Übergangsabschnittes JP auf die glei­ che Weise wie der unter Bezugnahme auf Fig. 19 beschriebene Polysiliziumfilm PS21 vorgesehen ist.
Somit weist der Grabenisolationsoxidfilm ST33 den Polysilizi­ umfilm PS33 darin auf. Selbst wenn daher eine nichtreagierte Metallschicht als Metallrest auf den Grabenisolationsoxidfilm ST33 bei der Bildung einer Silizidschicht verbleibt und in den Grabenisolationsoxidfilm ST33 durch eine Wärmebehandlung in einem Prozeß diffundiert wird, erreicht er daher den Polysili­ ziumfilm PS33 und reagiert dann mit dem Polysiliziumfilm PS33 zum Bilden eines Silizids. Folglich ist es möglich zu verhin­ dern, daß der Metallrest den PN-Übergangsabschnitt JP des Wan­ nenbereiches in der SOI-Schicht 3 erreicht.
Ein Herstellungsverfahren der SOI-Vorrichtung 300 wird unten unter Bezugnahme auf Fig. 25 bis 27 beschrieben.
Bei dem in Fig. 25 gezeigten Schritt wird zuerst ein SOI- Substrat 10A, in dem ein vergrabener Oxidfilm 2 und eine SOI- Schicht 31 auf einem Siliziumsubstrat 1 vorgesehen sind, dar­ gestellt. Die SOI-Schicht 31 weist eine Dicke entsprechend ei­ ner Dicke eines Wannenbereiches auf, der unter dem Grabeniso­ lationsoxidfilm ST33 vorhanden ist.
Ein Oxidfilm OX4 mit einer Dicke von 20 bis 50 nm (200 bis 500 Å) wird auf der SOI-Schicht 31 durch thermische Oxidation bei einer Temperatur von 700 bis 1000°C gebildet. Weiter wird der Polysiliziumfilm PS33 mit einer Dicke von 30 bis 60 nm (300 bis 600 Å) auf dem Oxidfilm OX4 bei einer Temperatur von 600 bis 800°C durch ein CVD-Verfahren gebildet, und weiter wird ein Oxidfilm OX5 mit einer Dicke von 30 bis 80 nm (300 bis 800 Å) auf dem Polysiliziumfilm PS33 bei einer Temperatur von 600 bis 800°C durch das CVD-Verfahren gebildet.
Dann wird eine Resistmaske R15 selektiv auf dem Oxidfilm OX5 entsprechend einer Position, an der der Grabenisolationsoxid­ film ST33 vorzusehen ist, gebildet, und der Oxidfilm OX5, der Polysiliziumfilm PS33 und der Oxidfilm OX4 werden an Abschnit­ ten, die nicht von der Resistmaske R15 bedeckt sind, durch Ät­ zen entfernt.
Als Resultat sind der untere Oxidfilm 331, der Polysilizium­ film PS33 und der obere Oxidfilm 332 auf der SOI-Schicht 31 vorgesehen. In dem in Fig. 26 gezeigten Schritt werden der untere Oxidfilm 331, der Polysiliziumfilm PS33 und der obere Oxidfilm 332 mit einem durch das CVD-Verfahren gebildeten Oxidfilm bedeckt, und dieser Oxidfilm wird durch anisotropes Ätzen entfernt, bis die SOI-Schicht 31 offenliegt. Folglich ist eine Oxidfilmabstandsschicht 333 auf Seitenoberflächen des unteren Oxidfilmes 331, des Polysiliziumfilmes PS33 und des oberen Oxidfilmes 332 so gebildet, daß der Grabenisolation­ soxidfilm ST33 erhalten wird.
Bei einem in Fig. 27 gezeigten nächsten Schritt wird die SOI- Schicht 31 dem epitaxialen Wachstum bei einer Temperatur von 500 bis 1200°C unterworfen, zum Bilden der SOI-Schicht 3. Folglich ist es möglich, einen Aufbau zu erhalten, bei dem der Grabenisolationsoxidfilm ST33 in der Oberfläche der SOI- Schicht 3 begraben ist.
Es ist ausreichend, daß die SOI-Schicht 31 zu solch einer Höhe wächst, daß eine obere Oberfläche des oberen Oxidfilmes 331 in dem Grabenisolationsoxidfilm ST33 an der Oberfläche der SOI- Schicht 3 offenliegt. Nachdem die SOI-Schicht 31 so gewachsen ist, daß vollständig der Grabenisolationsoxidfilm ST33 begra­ ben ist, kann eine obere Oberfläche des oberen Oxidfilmes 332 zu der Oberfläche der SOI-Schicht 3 durch Glätten offengelegt werden.
Es ist auch möglich, solch einen Aufbau zu verwenden, daß die obere Oberfläche des oberen Oxidfilmes 332 zu der Oberfläche der SOI-Schicht 3 offenliegt, und weiter kann der obere Oxid­ film 332 von der Oberfläche der SOI-Schicht 3 um 30 bis 50 nm vorstehen.
Während die folgenden Schritte grundsätzlich die gleichen sind wie jene des unter Bezugnahme auf Fig. 5 bis 11 beschriebe­ nen Herstellungsverfahrens der SOI-Vorrichtung 100, braucht Ätzen nur einmal an einem Schritt des Bildens einer Silizid­ schicht SS1 ausgeführt werden und dann Entfernen der nichtrea­ gierten Metallschicht auf die gleiche Weise wie zuvor.
C-5. Zweite Variante
Zum Erzielen der gleichen Funktionen und Wirkungen wie jene der in Fig. 22 gezeigten SOI-Vorrichtung 300, ist es auch möglich, einen Aufbau einer in Fig. 28 gezeigten SOI- Vorrichtung 302 zu verwenden.
Die in Fig. 28 gezeigte SOI-Vorrichtung 302 ist grundsätzlich identisch mit der unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschriebenen SOI-Vorrichtung 100 mit der Ausnahme, daß ein Grabenisolation­ soxidfilm ST34 anstelle des Grabenisolationsoxidfilmes ST11 vorgesehen ist.
Weiter weisen die gleichen Strukturen wie jene der SOI- Vorrichtung 100 die gleichen Bezugszeichen auf, und die wie­ derholte Beschreibung wird weggelassen. Fig. 28 zeigt einen Abschnitt entsprechend dem Bereich NR in der in Fig. 11 ge­ zeigten SOI-Vorrichtung 100. Zur Bequemlichkeit sind ein Zwi­ schenschichtisolierfilm IZ und ein Kontaktabschnitt CH nicht gezeigt.
Der in Fig. 28 gezeigte Grabenisolationsoxidfilm ST34 ist aus einem unteren Oxidfilm 331, einem Polysiliziumfilm PS33 und einem oberen Oxidfilm 332, die aufeinanderfolgend auf der Sei­ te des vergrabenen Oxidfilmes 2 vorgesehen sind, und einem Oxidfilm 343, der auf einer Seitenoberfläche des Polysilizium­ filmes PS33 vorgesehen ist, zusammengesetzt. Der Grabenisola­ tionsoxidfilm ST34 ist im wesentlichen in einer Oberfläche der SOI-Schicht 3 vergraben, und eine obere Oberfläche des oberen Oxidfilmes 332 liegt an der Oberfläche der SOI-Schicht 3 of­ fen.
Der Grabenisolationsoxidfilm ST34 mit solch einem Aufbau er­ zeugt die gleichen Funktionen und Wirkungen wie jene des in Fig. 24 gezeigten Grabenisolationsoxidfilmes ST33.
Ein Herstellungsverfahren der SOI-Vorrichtung 302 wird unten unter Bezugnahme auf Fig. 29 bis 31 beschrieben.
Zuerst wird solch eine Struktur, daß der untere Oxidfilm 331, der Polysiliziumfilm PS33 und der obere Oxidfilm 332 auf der SOI-Schicht 31 vorgesehen werden, durch den unter Bezugnahme auf Fig. 25 beschriebenen Schritt erhalten. Dann wird der Oxidfilm 343 auf der Seitenoberfläche des Polysiliziumfilmes PS33 durch thermische Oxidation gebildet.
Zu dieser Zeit wird auch ein Oxidfilm OX6 auf der Oberfläche der SOI-Schicht 31 gebildet und dann durch anisotropes Ätzen in einem in Fig. 30 gezeigten Schritt entfernt, so daß der Grabenisolationsoxidfilm ST34 erhalten wird. Obwohl ein Ab­ schnitt, der sich zu der Außenseite des Oxidfilmes 343 aus­ beult, ebenfalls durch das anisotrope Ätzen geätzt wird, bleibt mindestens ein Abschnitt, der sich zu der Innenseite ein wenig beult, zuverlässig erhalten. Daher kann eine Isola­ tion des Polysiliziumfilmes PS33 aufrechterhalten werden.
Bei einem in Fig. 31 gezeigten nächsten Schritt wird die SOI- Schicht 31 epitaxial bei einer Temperatur von 500 bis 1200°C zum Bilden der SOI-Schicht 3 aufgewachsen. Folglich ist es möglich, solch einen Aufbau zu erhalten, daß der Grabenisola­ tionsoxidfilm ST34 in der Oberfläche der SOI-Schicht 3 vergra­ ben ist.
Das epitaxiale Wachstum der SOI-Schicht 31 ist das gleiche wie bei dem Herstellungsverfahren der SOI-Vorrichtung 301. Da wei­ terhin folgende Schritte die gleichen sind wie jene bei dem Herstellungsverfahren der SOI-Vorrichtung 301, wird die Be­ schreibung weggelassen.
Bei den oben beschriebenen SOI-Vorrichtungen 300 bis 302 wei­ sen die Polysiliziumfilme PS31 und PS33 in den Grabenisolati­ onsoxidfilmen ST31, ST33 und ST34 nicht besonders einen Aufbau auf, daß ein Dotierstoff eingeführt ist. Ein Dotierstoff mit einer hohen Konzentration kann jedoch in die Polysiliziumfilme PS31 und PS33 eingeführt werden, so daß sie leitende Eigen­ schaften bekommen.
In diesem Fall ist ein elektrisches Potential des Polysilizi­ umfilmes in einem NMOS-Bereich mit einem Massepotential (GND) verbunden, und ein elektrisches Potential des Polysiliziumfil­ mes in eine PMOS-Bereich ist mit einem Quellenpotential ver­ bunden. Folglich ist es möglich zu verhindern, daß sich eine Verarmungsschicht zu der Außenseite von Bereichen erstreckt, die durch die Grabenisolationsoxidfilme ST31, ST33 und ST34 definiert sind. Somit kann eine elektrische Isolation zwischen den Elementen realisiert werden. Solch eine Elektrodenstruktur ist ähnlich zu einer Feldabschirmisolationsstruktur. Während die Feldabschirmisolationsstruktur auf einer Hauptoberfläche einer Halbleiterschicht gebildet ist, sind die Grabenisolati­ onsoxidfilme ST31, ST33 und ST34 in der Oberfläche der SOI- Schicht gebildet.
Durch Verwenden des oben erwähnten Aufbaues ist es weiter mög­ lich, einen Übergangsleckstrom zwischen einer Source/Drain und einer Wanne auf einer Seitenwandschnittstelle eines Isolation­ soxidfilmes zu verhindern, was ein spezielles Problem bei dem Grabenisolationsoxidfilm ist.
C-6. Dritte Variante
Zum Erzielen der gleichen Funktionen und Wirkungen wie jene der in Fig. 22 gezeigten SOI-Vorrichtung 300 ist es auch mög­ lich, einen Aufbau einer in Fig. 32 gezeigten SOI-Vorrichtung 303 zu verwenden.
Die in Fig. 32 gezeigte SOI-Vorrichtung 303 ist grundsätzlich identisch zu der unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschriebenen SOI-Vorrichtung 100 mit der Ausnahme, daß ein Grabenisolation­ soxidfilm ST35 anstelle des Grabenisolationsoxidfilmes ST11 vorgesehen ist. Weiter weisen die gleichen Strukturen wie jene der SOI-Vorrichtung 100 die gleichen Bezugszeichen auf, und die wiederholte Beschreibung wird weggelassen. Fig. 32 zeigt einen Abschnitt entsprechend dem Bereich NR in der in Fig. 11 gezeigten SOI-Vorrichtung 100. Zur Bequemlichkeit sind ein Zwischenschichtisolierfilm IZ und ein Kontaktabschnitt CH nicht gezeigt.
Der in Fig. 32 gezeigte Grabenisolationsoxidfilm ST35 ist aus einem unteren Oxidfilm 331, einem Nitridfilm SN2 (ein interner Nitridfilm) und einem oberen Oxidfilm 332, die sequentiell auf der Seite des vergrabenen Oxidfilmes 2 vorgesehen sind, zusam­ mengesetzt. Der Grabenisolationsoxidfilm ST35 ist im wesentli­ chen in einer Oberfläche der SOI-Schicht 3 vergraben vorgese­ hen, und eine obere Oberfläche des oberen Oxidfilmes 332 liegt zu der Oberfläche der SOI-Schicht 3 offen.
Somit weist der Grabenisolationsoxidfilm ST35 den Nitridfilm SN2 darin auf. Wenn daher eine nichtreagierte Metallschicht als Metallrest auf dem Grabenisolationsoxidfilm ST35 bei der Bildung der Silizidschicht verbleibt und in den Grabenisolati­ onsoxidfilm ST35 durch eine Wärmebehandlung in einen Prozeß diffundiert wird, erreicht er daher den Nitridfilm SN2, und der Nitridfilm SN2 verhindert, daß der Metallrest weiter dif­ fundiert. Daher ist es möglich zu verhindern, daß der Metall­ rest den PN-Übergangsabschnitt JP des Wannenbereiches in der SOI-Schicht 3 erreicht.
Weiterhin ist der Nitridfilm SN2, der ein Isolierfilm sein soll, anstelle des Polysiliziumfilmes PS33 in den in Fig. 24 und 28 gezeigten Grabenisolationsoxidfilmen ST33 und ST34 vorgesehen. Daher ist es in dem Fall, in dem der Nitridfilm SN2 in einer Oberfläche der SOI-Schicht 3 zu vergraben ist, nicht notwendig, den Polysiliziumfilm PS33 mit der Oxidfilmab­ standsschicht 333 oder dem Oxidfilm 343 zu isolieren, anders als bei den Grabenisolationsoxidfilmen ST33 und ST34. Folglich kann ein Herstellungsprozeß vereinfacht werden.
Offensichtlich ist es wirksam, daß der Nitridfilm SN2 entlang des PN-Übergangsabschnittes JP auf die gleiche Weise wie der unter Bezugnahme auf Fig. 19 beschriebene Polysiliziumfilm PS21 vorgesehen ist.
Weiterhin wird der Nitridfilm SN2 gleichförmig in einer Dicke von 30 bis 60 nm auf die gleiche Weise wie der Polysiliziumfilm PS33 gebildet. Wenn daher der Nitridfilm SN2 durch eine Wärme­ behandlung in dem Prozeß oder während des Bildens einer Sili­ zidschicht erwärmt wird, kann thermische Spannung daran gehin­ dert werden zuzunehmen. Folglich können Kristalldefekte daran gehindert werden, auf einer Siliziumschicht erzeugt zu werden, die die Nachbarschaft eines Endes eines Transistors darstellt. Somit wird die Vorrichtungseigenschaft nicht verschlechtert.
Ein Herstellungsverfahren der SOI-Vorrichtung 303 wird unten unter Bezugnahme auf Fig. 33 bis 35 beschrieben.
Bei einem in Fig. 33 gezeigten Schritt wird zuerst ein SOI- Substrat 10A, in dem ein vergrabener Oxidfilm 2 und eine SOI- Schicht 31 auf einem Siliziumsubstrat 1 vorgesehen sind, dar­ gestellt. Die SOI-Schicht 31 weist eine Dicke entsprechend ei­ ner Dicke eines Wannenbereiches auf, der unter dem Grabeniso­ lationsoxidfilm ST35 vorhanden ist.
Ein Oxidfilm OX4 mit einer Dicke von 20 bis 50 nm (200 bis 500 Å) wird auf der SOI-Schicht 31 durch thermische Oxidation bei einer Temperatur von 700 bis 1000°C gebildet. Weiterhin wird der Nitridfilm SN2 mit einer Dicke von 30 bis 60 nm (300 bis 600 Å) auf dem Oxidfilm OX4 bei einer Temperatur von 500 bis 800°C durch ein CVD-Verfahren gebildet, und weiter wird ein Oxidfilm OX5 mit einer Dicke von 30 bis 80 nm (300 bis 800 Å) auf dem Nitridfilm SN2 bei einer Temperatur von 600 bis 800°C durch das CVD-Verfahren gebildet.
Dann wird eine Resistmaske R16 selektiv auf dem Oxidfilm OX5 entsprechend einer Position, an der der Grabenisolationsoxid­ film ST35 vorzusehen ist, gebildet, und der Oxidfilm OX5, der Nitridfilm SN2 und der Oxidfilm OX4 werden an Abschnitten, die nicht von der Resistmaske R16 bedeckt sind, durch Ätzen ent­ fernt.
Als Resultat wird der Grabenisolationsoxidfilm ST35, der von dem unteren Oxidfilm 331, dem Nitridfilm SN2 (interner Nitrid­ film) und dem oberen Oxidfilm 332 dargestellt wird, über der SOI-Schicht 31 erhalten, wie in Fig. 34 gezeigt ist.
Bei einem in Fig. 35 gezeigten nächsten Schritt wird die SOI- Schicht 31 einem epitaxialen Wachstum bei einer Temperatur von 500 bis 1200°C zum Bilden der SOI-Schicht 3 unterworfen. Folg­ lich ist es möglich, einen Aufbau zu erzielen, bei dem der Grabenisolationsoxidfilm ST35 in der Oberfläche der SOI- Schicht 3 vergraben ist.
Das epitaxiale Wachstum der SOI-Schicht 31 ist das gleiche wie bei dem Herstellungsverfahren der SOI-Vorrichtung 301. Da wei­ terhin die folgenden Schritte auch die gleichen sind wie jene bei dem Herstellungsverfahren der SOI-Vorrichtung 301, wird die Beschreibung weggelassen.
Wenn die Grabenisolationsoxidfilme ST33 bis ST35 in den oben beschriebenen SOI-Vorrichtungen 301 bis 303 auf einem Massen­ siliziumsubstrat gebildet werden, ist ersichtlich, daß eine Massenvorrichtung dargestellt werden kann.
Anstelle des Bildens der Grabenisolationsoxidfilme ST33 bis ST35 auf dem Siliziumsubstrat zum epitaxialen Wachstum der SOI-Schicht 31 durch das oben erwähnte Herstellungsverfahren kann das Siliziumsubstrat epitaxial aufgewachsen werden. In diesem Fall ist es bevorzugt, daß die Dicke einer jeden Schicht, die die Grabenisolationsoxidfilme ST33 bis ST55 dar­ stellen, vergrößert wird, falls es notwendig ist.
D. Vierte Ausführungsform D-1. Aufbau der Vorrichtung
Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 36 bis 40 beschrieben.
Fig. 36 ist eine Schnittansicht, die einen Aufbau einer SOI- Vorrichtung 400 gemäß der vierten Ausführungsform zeigt, und die in Fig. 36 gezeigte SOI-Vorrichtung 400 ist grundsätzlich identisch zu der unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschriebenen SOI-Vorrichtung 100 mit der Ausnahme, daß ein Grabenisolation­ soxidfilm ST41 anstelle des Grabenisolationsoxidfilmes ST11 vorgesehen ist. Weiterhin weisen die gleichen Strukturen wie jene der SOI-Vorrichtung 100 die gleichen Bezugszeichen auf, und die wiederholte Beschreibung wird weggelassen. Zur Bequem­ lichkeit sind ein Zwischenschichtisolierfilm IZ und ein Kon­ taktabschnitt CH nicht gezeigt.
Der in Fig. 36 gezeigte Grabenisolationsoxidfilm ST41 weist einen internen Wandoxidfilm 411, der auf einer Innenwand eines Grabens TR41 gebildet ist, der in einer Oberfläche einer SOI- Schicht 3 vorgesehen ist, einen Polysiliziumfilm PS41, der ein Gettermaterial werden soll, der vorgesehen ist zum vollständi­ gen Auffüllen des Grabens TR41, wobei er von dem internen Wan­ doxidfilm 411 umgeben ist, und einen oberen Oxidfilm 412, der auf dem Polysiliziumfilm PS41 vorgesehen ist, so daß er den Polysiliziumfilm PS41 zusammen mit dem internen Wandoxidfilm 411 umgibt, auf, wodurch elektrisch der Polysiliziumfilm PS41 isoliert ist.
Der Grabenisolationsoxidfilm ST41 ist so vorgesehen, daß er im wesentlichen in der Oberfläche der SOI-Schicht 3 vergraben ist, und eine obere Oberfläche des Oxidfilmes 412 ist zu der Oberfläche der SOI-Schicht 3 offenliegend.
Offensichtlich ist es wirksam, daß der Polysiliziumfilm PS41 entlang eines PN-Übergangsabschnittes JP auf die gleiche Weise wie bei dem unter Bezugnahme auf Fig. 19 beschriebenen Poly­ siliziumfilm PS21 vorgesehen ist.
D-2. Herstellungsverfahren
Ein Herstellungsverfahren der SOI-Vorrichtung 400 wird unten unter Bezugnahme auf Fig. 37 bis 39 beschrieben.
Durch die gleichen Schritte wie die unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen Schritte wird zuerst ein Oxidfilm OX1 (ein An­ schlußflächenoxidfilm) mit einer Dicke von 10 bis 30 nm, ein Polysiliziumfilm PS1 mit einer Dicke von 10 bis 100 nm und ein Nitridfilm SN1 mit einer Dicke von 30 bis 200 nm auf der SOI- Schicht 3 eines SOI-Substrates 10 gebildet, wie in Fig. 37 gezeigt ist.
Dann wird eine Resistmaske einem Bemustern gemäß einem Muster des Grabenisolationsoxidfilmes ST41 unterworfen, und der Ni­ tridfilm SN1 und der Polysiliziumfilm PS1 werden selektiv durch Trockenätzen oder Naßätzen entfernt. Als nächstes wird die Resistmaske entfernt, und die SOI-Schicht 3 wird dann ei­ nem Grabenätzen unter Benutzung des Nitridfilmes SN1 als Ätz­ maske unterworden. Somit wird der Graben TR41 gebildet.
Bei einem in Fig. 38 gezeigten Schritt wird darauf folgend eine Innenwand des Grabens TR41 thermisch oxidiert zum Bilden eines internen Wandoxidfilmes 411 mit einer Dicke von ungefähr 20 nm (200 Å). Dann werden der Nitridfilm SN1 und der Polysili­ ziumfilm PS1 entfernt. Zu dieser Zeit weist der Graben TR41 eine Tiefe von ungefähr 100 nm (1000 Å) auf.
Dann wird der Graben TR41 mit dem Polysiliziumfilm PS41 ge­ füllt, der zum Beispiel durch ein CVD-Verfahren gebildet wird.
In einem in Fig. 39 gezeigten nächsten Schritt wird der auf der SOI-Schicht 3 vorgesehene Polysiliziumfilm PS41 poliert und geglättet durch eine CMP-Behandlung, so daß der Polysilizium­ film PS41 nur in dem Graben TR41 belassen wird. Zu dieser Zeit wird der auf der SOI-Schicht 3 vorgesehene Oxidfilm OX1 zusam­ men mit entfernt.
Darauf folgend wird ein Oxidfilm OX6 mit einer Dicke von 2 bis 4 nm (20 bis 40 Å) über der gesamten Oberfläche gebildet. Dann wird der obere Oxidfilm 411 gebildet, wobei der Oxidfilm OX6 nur auf dem Polysiliziumfilm PS41 verbleibt. Somit wird der Grabenisolationsoxidfilm ST41 erhalten. Der Polysiliziumfilm PS41, der durch solch einen Schritt erzielt wird, weist eine Dicke von ungefähr 80 nm (800 Å) auf.
Die folgenden Schritte sind grundsätzlich die gleichen wie je­ ne bei dem unter Bezugnahme auf Fig. 5 bis 11 beschriebenen Herstellungsverfahren der SOI-Vorrichtung 100. An einem Schritt des Bildens einer Silizidschicht SS1 und dann Entfer­ nen einer nichtreagierten Metallschicht braucht Ätzen jedoch nur einmal auf die gleiche Weise wie zuvor ausgeführt zu wer­ den.
Während die auf dem SOI-Substrat 10 gebildete SOI-Vorrichtung 400 oben beschrieben wurde, zeigt Fig. 40 eine Massenvorrich­ tung 400A, die auf einem Massensiliziumsubstrat 1 gebildet ist.
Bei der Massenvorrichtung 400A ist ein tieferer Grabenisolati­ onsoxidfilm ST42 anstelle des Grabenisolationsoxidfilmes ST41 vorgesehen.
Der Grabenisolationsoxidfilm ST42 weist einen internen Wan­ doxidfilm 421, der auf einer Innenwand eines Grabens TR42 ge­ bildet ist, der in der Oberfläche der SOI-Schicht 3 gebildet ist, einen Polysiliziumfilm PS42, der zum vollständigen Auf­ füllen des Grabens TR42 vorgesehen ist, der von dem internen Wandoxidfilm 421 umgeben ist, und einen oberen Oxidfilm 422, der auf dem Polysiliziumfilm PS42 zum Umgeben des Polysilizi­ umfilmes PS42 zusammen mit dem internen Wandoxidfilm 421 vor­ gesehen ist, auf, wodurch elektrisch der Polysiliziumfilm PS42 isoliert wird.
Da die anderen Strukturen die gleichen wie jene der in Fig. 36 gezeigten SOI-Vorrichtung 400 sind, weisen die gleichen Strukturen die gleichen Bezugszeichen auf, und die wiederholte Beschreibung wird weggelassen.
D-3. Funktion und Wirkung
Wie oben beschrieben wurde weist der Grabenisolationsoxidfilm ST41 den Polysiliziumfilm PS41 darin an einer Position auf entsprechend einer Oberseite eines PN-Übergangsabschnittes JP eines P-Wannenbereiches WR11 und eines N-Wannenbereiches WR12 in der SOI-Schicht 3 quer über den zwei Wannenbereichen. Daher weist der Grabenisolationsoxidfilm ST41 die gleichen Funktion wie der Grabenisolationsoxidfilm ST31 nach der dritten Ausfüh­ rungsform auf. Zusätzlich kann die Dicke der Polysilizium­ schicht PS41 vergrößert werden. Folglich kann die Funktion der Getterstelle verstärkt werden.
E. Fünfte Ausführungsform E-1. Aufbau der Vorrichtung
Eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 41 bis 44 beschrieben.
Der Grabenisolationsoxidfilm ST41 der bei der vierten Ausfüh­ rungsform beschriebenen SOI-Vorrichtung 400 ist ein Teilisola­ tionsfilm, der den P-Wannenbereich WR11 und den N- Wannenbereich WR12 darunter vorgesehen aufweist und die Ele­ mente nicht vollständig elektrisch voneinander isoliert. Kürz­ lich ist ein Grabenisolationsoxidfilm benutzt werden, der kon­ tinuierlich mit einem vollständigen Isolationsbereich versehen ist, der durch die SOI-Schicht 3 dringt, so daß er den vergra­ benen Oxidfilm 2 erreicht, und mit einem Teilisolationsbe­ reich, der nicht die SOI-Schicht 3 durchdringt sondern verur­ sacht, daß ein Wannenbereich darunter verbleibt. Ein solcher Isolationsoxidfilm wird in manchen Fällen als kombinierter Isolationsoxidfilm bezeichnet.
Bei der fünften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfin­ dung wird die Beschreibung über eine SOI-Vorrichtung 500 mit einem Polysiliziumfilm PS51 (interner Polysiliziumfilm) in ei­ nem Grabenisolationsoxidfilm ST51 gegeben, der ein kombinier­ ter Isolationsoxidfilm wird.
Fig. 41 ist eine Schnittansicht, die einen Aufbau der SOI- Vorrichtung 500 gemäß der fünften Ausführungsform zeigt, und die in Fig. 41 gezeigte SOI-Vorrichtung 500 ist grundsätzlich identisch zu der unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschriebenen SOI-Vorrichtung 100 mit der Ausnahme, daß ein Grabenisolation­ soxidfilm ST51 anstelle des Grabenisolationsoxidfilmes ST11 vorgesehen ist. Weiter weisen die gleichen Strukturen wie jene der SOI-Vorrichtung 100 die gleichen Bezugszeichen auf, und die wiederholte Beschreibung wird weggelassen. Zur Bequemlich­ keit sind ein Zwischenschichtisolierfilm IZ und ein Kontaktab­ schnitt CH nicht gezeigt.
Der in Fig. 41 gezeigte Grabenisolationsoxidfilm ST51 weist einen internen Wandoxidfilm 511, der auf einer Innenwand eines Grabens TR51 gebildet ist, der in einer Oberfläche einer SOI- Schicht 3 gebildet ist, einen Polysiliziumfilm PS51, der ein Gettermaterial sein soll, der teilweise in dem Graben TR51 vorgesehen ist und von dem internen Wandoxidfilm 511 umgeben ist, und einen oberen Oxidfilm 512, der zum Bedecken des Poly­ siliziumfilmes PS51 und Umgeben des Polysiliziumfilmes PS51 zusammen mit dem internen Wandoxidfilm 511 vorgesehen ist, auf, wodurch elektrisch der Polysiliziumfilm PS51 isoliert wird.
Der Graben TR51 ist durch einen Graben TR511 (Teilgraben), der nicht die SOI-Schicht 3 durchdringt und so vorgesehen ist, daß ein P-Wannenbereich WR11 und ein N-Wannenbereich WR12 darunter belassen bleiben, und einen Graben TR512 (vollständiger Gra­ ben), der so vorgesehen ist, daß er einen vergrabenen Oxidfilm 2 durch die SOI-Schicht 39176 00070 552 001000280000000200012000285913906500040 0002010155452 00004 39057OL< erreicht und eine kleinere Quer­ schnittsform als der Graben TR511 aufweist, zusammengesetzt. Der Polysiliziumfilm PS51 füllt vollständig den Graben TR512 auf, er erstreckt sich über eine Bodenfläche des Grabens TR511 und weist einen T-förmigen Querschnitt auf. Der Polysiliziumfilm PS51 füllt nicht vollständig den Graben TR511 auf, und ein verbleibender Bereich in dem Graben TR511 wird vollständig durch den oberen Oxidfilm 512 aufgefüllt. Der obere Oxidfilm 512 steht ein wenig von der SOI-Schicht 3 von einer Oberfläche davon vor, wie in Fig. 41 gezeigt ist. E-2. Herstellungsverfahren Ein Herstellungsverfahren der SOI-Vorrichtung 500 wird unten unter Bezugnahme auf Fig. 42 bis 44 beschrieben. Durch die gleichen Schritte, wie sie unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben wurden, werden zuerst ein Oxidfilm OX1 (ein Anschlußflächenoxidfilm) mit einer Dicke von 10 bis 30 nm, ein Polysiliziumfilm PS1 mit einer Dicke von 10 bis 100 nm und ein Nitridfilm SN1 mit einer Dicke von 30 bis 200 nm auf der SOI- Schicht 3 eines SOI-Substrates 10 gebildet, wie in Fig. 42 gezeigt ist. Dann wird eine Resistmaske einer Bemusterung gemäß einem Mu­ ster des Grabenisolationsoxidfilmes ST51, wie es in der Drauf­ sicht gesehen wird, unterworfen, und der Nitridfilm SN1 und der Polysiliziumfilm PS1 werden durch Trockenätzen oder Naßät­ zen selektiv entfernt. Als nächstes wird die Resistmaske ent­ fernt, und die SOI-Schicht 3 wird dann dem Grabenätzen unter Benutzung des Nitridfilmes SN1 als Ätzmaske unterworfen. Somit wird der Graben TR511 gebildet. Der Graben TR511 ist ein Teil­ graben, der so vorgesehen wird, daß die SOI-Schicht 3, die der P-Wannenbereich WR11 und der N-Wannenbereich WR12 später wer­ den soll, darunter belassen wird. In einem in Fig. 43 gezeigten nächsten Schritt wird der Gra­ ben 511 mit einer Resistmaske R17 gefüllt, in der ein Ab­ schnitt entsprechend dem Graben TR512 geöffnet wird. Ein Bo­ denabschnitt des Grabens TR511 wird weiter unter Benutzung der Resistmaske R17 geätzt, wodurch der Graben TR512 gebildet wird, der den vergrabenen Oxidfilm 2 erreicht. Somit wird der Graben TR51 erhalten. Als nächstes wird, nachdem die Resistmaske R17 entfernt ist, eine Innenwand des Grabens TR51 thermisch oxidiert zum Bilden des internen Wandoxidfilmes 511 mit einer Dicke von ungefähr 20 nm (200 Å), und der Polysiliziumfilm PS51 mit einer Dicke von ungefähr 50 bis 80 nm (500 bis 800 Å) wird über der gesamten Oberfläche durch ein CVD-Verfahren zum Beispiel abgeschieden, wodurch vollständig der Graben TR512 aufgefüllt wird, der mit dem internen Wandoxidfilm 511 versehen ist, und wobei die In­ nenwand des Grabens TR511 in einem in Fig. 44 gezeigten Schritt bedeckt wird. Darauf folgend wird eine Resistmaske R18 zum Beschränken eines Bildungsbereiches für den Polysiliziumfilm PS51 auf der Boden­ fläche des Grabens TR511 auf dem Polysiliziumfilm PS51 vorge­ sehen, und der überschüssige Polysiliziumfilm PS51 wird unter Benutzung der Resistmaske R18 entfernt. Durch Beschränken des Bildungsbereiches für den Polysilizium­ film PS51 ist es möglich, vollständig den Polysiliziumfilm PS51 in dem Graben TR511 durch den später gebildeten oberen Oxidfilm 512 zu bedecken. Folglich kann der Polysiliziumfilm PS51 zuverlässig isoliert werden. Nachdem die Resistmaske R18 entfernt ist, wird ein Oxidfilm durch das CVD-Verfahren zum Beispiel zum vollständigen Füllen des verbleibenden Bereiches in dem Graben TR511 aufgefüllt, er wird dann poliert und geglättet, in dem ein Nitridfilm SN1 als Stopper benutzt wird, durch eine CMP-Behandlung. Danach werden der Nitridfilm SN1 und der Polysiliziumfilm PS1 durch Naßätzen oder Trockenätzen entfernt. Somit wird der Grabenisolation­ soxidfilm ST51 gebildet. Während die folgenden Schritte grundsätzlich die gleichen wie jene des unter Bezugnahme auf Fig. 5 bis 11 beschriebenen Herstellungsverfahrens der SOI-Vorrichtung 100 sind, braucht ein Schritt des Bildens einer Silizidschicht SS1 und das ent­ fernen einer unreagierten Metallschicht nur durch einmaliges Ätzen wie zuvor ausgeführt zu werden. E-3. Funktion und Wirkung Somit weist der Grabenisolationsoxidfilm ST51 den Polysilizi­ umfilm PS51 auf, der darin über dem P-Wannenbereich WR11 und dem N-Wannenbereich WR12 in der SOI-Schicht 3 vorgesehen ist. Selbst wenn daher eine unreagierte Metallschicht als Metall­ rest auf dem Grabenisolationsoxidfilm ST51 bei der Bildung der Silizidschicht bleibt und in den Grabenisolationsoxidfilm ST51 durch die Wärmebehandlung bei dem Prozeß diffundiert, erreicht er den Polysiliziumfilm PS51 und reagiert dann mit dem Polysi­ liziumfilm PS51 zum Bilden des Silizids. Daher ist es möglich zu verhindern, daß er den PN-Übergangsabschnitt in der SOI- Schicht 3 erreicht, zum Beispiel den Übergangsabschnitt des P- Wannenbereiches WR11 und des Source/Drainbereiches SD11 oder den Übergangsbereich des N-Wannenbereiches WR12 und des Sour­ ce/Drainbereiches SD12. Als Resultat kann verhindert werden, daß das Silizid in dem PN-Übergangsbereich gebildet wird, und ein Übergangsleckstrom kann verhindert werden. Weiterhin ist der Polysiliziumfilm PS51 beschränkt in dem Gra­ ben TR511 vorgesehen, und der Polysiliziumfilm PS51 steht nicht zu der Außenseite des Isolationsfilmes hervor. Daher ist es möglich, Nachteile zu verhindern, die durch Isolationsfeh­ ler verursacht werden. Wenn der Polysiliziumfilm PS51 daran gehindert werden kann, zu der Außenseite des Isolationsfilmes über den internen Oxidfilm 511 vorzustehen, kann der Polysiliziumfilm PS51 in Kontakt mit dem internen Oxidfilm 511 vorgesehen werden. F. Sechste Ausführungsform F-1. Aufbau der Vorrichtung Eine sechste Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 45 bis 48 beschrieben. Fig. 45 ist eine Schnittansicht, die einen Aufbau einer SOI- Vorrichtung 600 gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt, und die in Fig. 45 gezeigte SOI-Vorrichtung 600 ist grundsätzlich identisch zu der unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschriebenen SOI-Vorrichtung 100. Es werden jedoch ein Bereich NR und ein Bereich PR durch einen Grabenisolationsoxidfilm ST21 begrenzt, und ein Getterbereich GR, der durch einen lokalen Kristallde­ fektbereich durch Ionenimplantation dargestellt wird, ist in eine N-Wannenbereich WR12 vorgesehen, der unter dem Grabeniso­ lationsoxidfilm ST21 vorgesehen ist. Weiterhin haben die glei­ chen Strukturen wie jene der SOI-Vorrichtung 100 die gleichen Bezugszeichen, und die wiederholte Beschreibung wird weggelas­ sen. Zur Bequemlichkeit sind ein Zwischenschichtisolierfilm IZ und ein Kontaktabschnitt CH nicht gezeigt. Mit solch einem Aufbau kann auch in dem Fall, in dem eine un­ reagierte Metallschicht als ein Metallrest auf dem Grabeniso­ lationsfilm ST21 bei der Bildung einer Silizidschicht ver­ bleibt und in den Grabenisolationsoxidfilm ST21 durch eine Wärmebehandlung in ein Prozeß diffundiert, eine niedrige Wahr­ scheinlichkeit, daß das Metall einen unerwünschten Abschnitt, zum Beispiel einen PN-Übergangsabschnitt JP erreicht, durch die Getterfunktion des Getterbereiches GR erzielt werden. Der Getterbereich GR erstreckt sich entlang des PN- Übergangsabschnittes JP. Fig. 46 zeigt typischerweise einen Zustand, in dem ein Me­ tallrest RM diffundiert ist. In Fig. 46 ist der Metallrest RM auf dem Grabenisolationsoxidfilm ST21 vorhanden. Selbst wenn der Metallrest RM in den Grabenisolationsoxidfilm ST21 durch die Wärmebehandlung in dem Prozeß diffundiert, ist der Getter­ bereich GR in der Nachbarschaft des PN-Übergangsabschnittes JP vorhanden, so daß der Metallrest RM sich auf dem Getterbereich GR sammelt. Folglich gibt es eine niedrigere Wahrscheinlich­ keit, daß der Metallrest RM den PN-Übergangsabschnitt JP er­ reicht. Folglich ist es möglich zu verhindern, daß der Metall­ rest RM in dem PN-Übergangsabschnitt JP silizidiert, wodurch ein Übergangsleckstrom erhöht würde. F-2. Herstellungsverfahren Ein Herstellungsverfahren der SOI-Vorrichtung 600 wird unten unter Bezugnahme auf Fig. 47 beschrieben. Durch die gleichen Schritte, wie sie unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 5 beschrieben worden sind, wird zuerst der Grabe­ nisolationsoxidfilm ST21 in einer Oberfläche einer SOI-Schicht 3 in einem SOI-Substrat 10 gebildet, wie in Fig. 47 gezeigt ist. Dann werden P-Dotierionen und N-Dotierionen in den Bereich NR und den Bereich PR implantiert, die durch den Grabenisolation­ soxidfilm ST21 definiert sind, wodurch ein P-Wannenbereich WR11 bzw. ein N-Wannenbereich WR12 gebildet werden. Als Folge wird ein PN-Übergangsabschnitt JP des P-Wannenbereiches WR11 und des N-Wannenbereiches WR12 in der SOI-Schicht 3 gebildet. Danach wird eine Resistmaske R19, in der ein Abschnitt ent­ sprechend dem Getterbereich GR eine Öffnung OP ist, so vorge­ sehen, daß der Getterbereich GR in der Nachbarschaft des PN- Übergangsabschnittes JP gebildet werden kann, und Ionen mit einer hohen Konzentration werden von oberhalb der Resistmaske R19 implantiert. Die Öffnung OP wird so gesetzt, daß sie eine minimale Prozeß­ abmessung von ungefähr 10 bis 200 nm in der Resistmaske auf­ weist. Weiter ist es wünschenswert, daß eine Position, in der der Getterbereich GR zu bilden ist, außerhalb eines Bereiches ist, in dem eine Verarmungsschicht während der Tätigkeit eines MOS- Transistors zu bilden ist. In Fig. 47 ist der Getterbereich GR in dem N-Wannenbereich WR12 gebildet. Daher werden Bor-(B)Ionen als der N-Dotierstoff mit einer Konzentration von 1 × 1018/cm3 oder mehr implantiert, wodurch ein Implantationsdefekt gebildet wird. Während die folgenden Schritte grundsätzlich die gleichen wie jene des unter Bezugnahme auf Fig. 5 bis 11 beschriebenen Herstellungsverfahrens der SOI-Vorrichtung 100 sind, braucht ein Schritt des Bildens einer Silizidschicht SS1 und Entfernen einer unreagierten Metallschicht nur durch Einmalätzen auf die gleiche Weise wie früher ausgeführt zu werden. Obwohl das Beispiel, bei dem der Getterbereich GR in dem N- Wannenbereich WR12 gebildet wird, oben beschrieben wurde, kann er in dem P-Wannenbereich WR11 oder sowohl in dem P- Wannenbereich WR11 als auch dem N-Wannenbereich WR12 gebildet werden. Während das Beispiel, bei dem Dotierstoff des gleichen Lei­ tungstypes wie der Leitungstyp des Wannenbereiches benutzt wird als zu implantierender Dotierstoff zum Bilden des Getter­ bereiches, beschrieben wurde, kann Dotierstoff eines anderen Leitungstypes von dem Leitungstyp des Wannenbereiches benutzt werden, oder Ionen, die keine Halbleiterdotierstoffe sind, zum Beispiel Kohlenstoff (C) oder Silizium (Si) können zum Bilden eines Kristalldefektes durch die Ionenimplantation benutzt werden. F-3. Funktion und Wirkung Mit solch einem Aufbau ist der Getterbereich GR in der Nach­ barschaft des PN-Übergangsabschnittes JP vorgesehen, so daß, selbst wenn die unreagierte Metallschicht als ein Metallrest auf dem Grabenisolationsoxidfilm ST21 bei der Bildung der Si­ lizidschicht verbleibt und in den Grabenisolationsoxidfilm ST21 durch die Wärmebehandlung bei dem Prozeß diffundiert wird, der Metallrest sich auf dem Getterbereich GR sammelt. Folglich ist es möglich zu verhindern, daß der Metallrest RM den PN-Übergangsabschnitt JP, den PN-Übergangsabschnitt JP in der SOI-Schicht 3 zum Beispiel, den Übergangsabschnitt des P- Wannenbereiches WR11 und des Source/Drainbereiches SD11 und den Übergangsabschnitt des N-Wannenbereiches WR12 und des Source/Drainbereiches SD12 erreicht. Als Resultat kann Silizid daran gehindert werden, in dem PN-Übergangsabschnitt gebildet zu werden, und ein Übergangsleckstrom kann verhindert werden. Während die auf dem SOI-Substrat 10 gebildete SOI-Vorrichtung 600 oben beschrieben wurde, zeigt Fig. 48 eine Massenvorrich­ tung 600A, die auf einem Massensiliziumsubstrat 1 gebildet ist. Bei der Massenvorrichtung 600A ist ein tieferer Grabenisolati­ onsoxidfilm ST22 anstelle des Grabenisolationsoxidfilmes ST21 vorgesehen. Da die anderen Strukturen die gleichen wie jene der SOI-Vorrichtung 600 sind, wird die wiederholte Beschrei­ bung weggelassen. 6. Siebte Ausführungsform G-1. Aufbau der Vorrichtung Eine siebte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 49 bis 51 beschrieben. Fig. 49 ist eine Schnittansicht, die einen Aufbau einer SOI- Vorrichtung 700 gemäß der siebten Ausführungsform zeigt, und die in Fig. 49 gezeigte SOI-Vorrichtung 700 ist grundsätzlich identisch zu der unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschriebenen SOI-Vorrichtung 100. Jedoch sind ein Bereich NR und ein Be­ reich PR durch einen Grabenisolationsoxidfilm ST21 definiert, und ein Getterbereich GR1 ist durch Ionenimplantation an einer Schnittstelle eines vergrabenen Oxidfilmes 2 und eines Silizi­ umsubstrates 1 gegenüber einem P-Wannenbereich WR11 vorgese­ hen, der unter dem Grabenisolationsoxidfilm ST21 vorgesehen ist. Weiterhin ist ein Getterbereich GR2, der durch einen lokalen Kristalldefektbereich durch Ionenimplantation dargestellt wird, an der Schnittstelle des vergrabenen Oxidfilmes 2 mit dem Siliziumsubstrat 1 gegenüber einem unteren Abschnitt eines Source/Drainbereiches SD11 benachbart zu dem Grabenisolation­ soxidfilm ST21 vorgesehen. Polysiliziumfilme PS71 und PS72 sind als Gentermaterialien in Öffnungen OP1 und OP2 auf den Getterbereichen GR1 und GR2 ver­ graben. Weiterhin weisen die gleichen Strukturen wie jene der SOI- Vorrichtung 100 die gleichen Bezugszeichen auf, und die wie­ derholte Beschreibung wird weggelassen. Zur Bequemlichkeit sind ein Zwischenschichtisolierfilm IZ und ein Kontaktab­ schnitt CH nicht gezeigt. G-2. Herstellungsverfahren Ein Herstellungsverfahren der SOI-Vorrichtung 700 wird unten unter Bezugnahme auf Fig. 50 und 51 beschrieben. Wie in Fig. 50 gezeigt ist, wird zuerst ein SOI-Substrat 10 dargestellt, und eine Resistmaske R20 mit Öffnungen OP11 und OP12 wird auf einer SOI-Schicht 3 vorgesehen. In dem die Resistmaske R20 benutzt wird, werden dann die SOI- Schicht 3 und der vergrabene Oxidfilm 2 zum Bilden der Öffnun­ gen OP1 und OP2 geätzt, die eine Oberfläche des Siliziumsub­ strates 1 erreichen. Wie in Fig. 49 gezeigt ist, sind die Öffnungen OP11 und OP12 der Resistmaske R20 der Bemusterung derart unterworfen, daß die Öffnung OP1 in der Nachbarschaft eines PN- Übergangsabschnittes JP in dem P-Wannenbereich WR11 vorgesehen ist, der unter dem später zu bildenden Grabenisolationsoxid­ film ST21 vorgesehen ist, und die Öffnung OP2 in dem später zu bildenden Source/Drainbereich SD11 vorgesehen ist. Die Öffnungen OP11 und OP12 sind so eingestellt, daß sie mini­ male Prozeßdimensionen von ungefähr 10 bis 200 nm in der Re­ sistmaske aufweisen. Dann wird Ionenimplantation ausgeführt mit einer hohen Konzen­ tration von oberhalb der Resistmaske R20 zum Bilden der Get­ terbereiche GR1 und GR2. Ein Dosisbetrag beträgt 1 × 1014/cm2 oder mehr, und die Ionen werden so implantiert, daß der Im­ plantationsbereich eine Konzentration von 1 × 1018/cm3 oder mehr aufweist. So wird ein Implantationsdefekt gebildet. Si- oder C-Ionen als auch Dotierionen wie B oder P können als die Ionen zum Implantieren benutzt werden. Weiter ist es mög­ lich, jegliche Art von Ionen zu benutzen, die den Implantati­ onsdefekt bilden können und nicht den Betrieb der Halbleiter­ vorrichtung beeinflussen, oder jegliche Ionen des gleichen Leitungstypes wie der in dem Siliziumsubstrat 1 enthaltene Do­ tierstoff oder eines anderen Leitungstypes als der gleiche Leitungstyp können benutzt werden. An einem in Fig. 51 gezeigten nächsten Schritt werden die Öffnungen OP1 und OP2 mit den Polysiliziumfilmen PS71 und PS72 gefüllt, und der Grabenisolationsoxidfilm ST21 wird in einer Oberfläche der SOI-Schicht 3 in dem SOI-Substrat 10 durch die gleichen Schritte gebildet, wie sie unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 5 beschrieben worden sind. Während die folgenden Schritte grundsätzlich die gleichen wie jene des unter Bezugnahme auf Fig. 5 bis 11 beschriebenen Herstellungsverfahrens der SOI-Vorrichtung 100 sind, braucht ein Schritt des Bildens einer Silizidschicht SS1 und dann Ent­ fernen einer unreagierten Metallschicht nur durch ein Einma­ lätzen auf die gleiche Weise wie zuvor ausgeführt zu werden. Während das Beispiel oben beschrieben wurde, bei dem die Get­ terbereiche GR1 und GR2 gebildet werden in dem Siliziumsub­ strat 1 entsprechend dem P-Wannenbereich WR11, der unter dem Grabenisolationsoxidfilm ST21 vorgesehen ist, und dem Silizi­ umsubstrat 1 entsprechend dem unteren Abschnitt des Sour­ ce/Drainbereiches SD11 benachbart zu dem Grabenisolationsoxid­ film ST21, können sie in dem Siliziumsubstrat 1 entsprechend dem N-Wannenbereich WR12, der unter dem Grabenisolationsoxid­ film ST21 vorgesehen ist, und dem Siliziumsubstrat entspre­ chend dem unteren Abschnitt des Source/Drainbereiches SD12 be­ nachbart zu dem Grabenisolationsoxidfilm SD21 gebildet werden, oder sie können in entsprechend allen Abschnitten gebildet werden. G-3. Funktion und Wirkung Mit solch einem Aufbau wird, selbst wenn die unreagierte Me­ tallschicht als Metallrest auf den Grabenisolationsoxidfilm ST21 bei der Bildung der Silizidschicht verbleibt und in dem Grabenisolationsoxidfilm ST21 durch die Wärmebehandlung in dem Prozeß diffundiert wird, der Metallrest RM in den Polysilizi­ umfilmen PS71 und PS72 in den Öffnungen OP1 und OP2 silizi­ diert. Folglich ist es möglich zu verhindern, daß der Metall­ rest RM den PN-Übergangsabschnitt JP, den PN- Übergangsabschnitt JP der SOI-Schicht 3 zum Beispiel, den Übergangsabschnitt des P-Wannenbereiches WR11 und des Sour­ ce/Drainbereiches SD11 und den Übergangsabschnitt des N- Wannenbereiches WR12 und des Source/Drainbereiches SD12 er­ reicht. Als Resultat kann das Silizid daran gehindert werden, in dem PN-Übergangsabschnitt gebildet zu werden, und ein Über­ gangsleckstrom kann verhindert werden. Zusätzlich zu dem ursprünglichen Gettereffekt des Siliziumsub­ strates 1 wirken weiterhin die Getterbereiche GR1 und GR2 als Getterstellen. Daher kann der Gettereffekt eines Metallelemen­ tes, das in dem Siliziumsubstrat 1 enthalten ist, bei dem Her­ stellungsprozeß verstärkt werden. In Bezug auf die Verhinderung der Bildung eines Silizides in den PN-Übergangsabschnitt ist es auch möglich, solch einen Aufbau zu verwenden, daß nur die Polysiliziumfilme PS71 und PS72 vorgesehen werden und die Getterbereiche GR1 und GR2 nicht vorgesehen werden. In diesem Fall brauchen die Polysili­ ziumfilme PS71 und PS72 nicht in der vergrabenen Oxidschicht 2 vorgesehen werden, sondern sie brauchen nur in dem P- Wannenbereich WR11 und dem Source/Drainbereich SD11 vergraben zu werden, die unter dem Grabenisolationsoxidfilm SD21 vorge­ sehen sind. Durch Einfüllen der Polysiliziumfilme PS71 und PS72 kann wei­ ter eine Plasmabeschädigung wirksam in eine Waferprozeß unter­ drückt werden. Genauer, eine SOI-Schicht wird in einen elek­ trisch schwebenden Zustand bei einer gewöhnlichen SOI- Vorrichtung versetzt. Daher wird in dem Fall, in dem Ätzen oder ähnliches durch ein Plasma ausgeführt wird, in manchen Fällen ein Schaden, der nicht in einer Massenvorrichtung er­ zeugt wird, verursacht. Die SOI-Schicht 3 ist jedoch mit dem Siliziumsubstrat 1 durch das Vorhandensein der Polysiliziumfilme PS71 und PS72 elek­ trisch verbunden. Daher ist es möglich, Nachteile zu verhin­ dern, die durch den schwebenden Zustand der SOI-Schicht verur­ sacht werden. Dagegen ist das Siliziumsubstrat 1 elektrisch mit dem Sour­ ce/Drainbereich SD11 der SOI-Schicht 3 verbunden. Daher kann ein elektrisches Potential des Siliziumsubstrates 1 fixiert werden. Folglich ist es möglich, einen wirksamen Aufbau für eine Halbleitervorrichtung zu erzielen, bei der ein elektri­ sches Potential einer Rückseite eines Substrates schwierig zu fixieren ist, zum Beispiel ein Flipchip. H. Achte Ausführungsform H-1. Aufbau der Vorrichtung Eine achte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 52 bis 58 beschrieben. Fig. 52 ist eine Schnittansicht, die einen Aufbau einer SOI- Vorrichtung 800 gemäß der achten Ausführungsform zeigt, und die gleichen Strukturen wie jene der unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschriebenen SOI-Vorrichtung 100 weisen die gleichen Bezugszeichen auf, und die wiederholte Beschreibung wird weg­ gelassen. Zur Bequemlichkeit sind ein Zwischenschichtisolier­ film IZ und ein Kontaktabschnitt CH nicht gezeigt. Die SOI-Vorrichtung 800 unterscheidet sich von der SOI- Vorrichtung 100 dadurch, daß ein Bereich NR und ein Bereich PR durch einen Grabenisolationsoxidfilm ST21 abgegrenzt sind, ein oberer Zweischichtnitridfilm SN81 selektiv auf dem Grabeniso­ lationsoxidfilm ST21 vorgesehen ist und weiterhin eine Zwei­ schichtseitenwandabstandsschicht SW81, die aus einem Nitrid­ film gebildet ist, auf Seitenoberflächen von Gateelektroden GT11 und GT12 vorgesehen sind. Der obere Nitridfilm SN81 ist an einer Position entsprechend einer Oberseite eines PN-Übergangsabschnittes JP eines P- Wannenbereiches WR11 und eines N-Wannenbereiches WR12 in einer SOI-Schicht 3 quer über den zwei Wannenbereichen vorgesehen. Ersichtlich ist es wirksam, daß der obere Nitridfilm SN81 ent­ lang des PN-Übergangsabschnittes JP auf die gleiche Weise wie der unter Bezugnahme auf Fig. 19 beschriebene Polysilizium­ film PS21 vorgesehen ist. H-2. Herstellungsverfahren Ein Herstellungsverfahren der SOI-Vorrichtung 800 wird unter Bezugnahme auf Fig. 53 bis 58 beschrieben. Durch die gleichen Schritte wie jene, die unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 8 beschrieben wurden, wird der Grabenisolation­ soxidfilm ST21 in einer Oberfläche der SOI-Schicht 3 eines SOI-Substrates 10 gebildet, die Gateelektroden GT11 und GT12 in den Bereichen MR bzw. PR gebildet und Erstreckungsbereiche EX11 und EX12 in der SOI-Schicht 3 unter Benutzung der Ga­ teelektroden GT11 und GT12 als Masken in Selbstausrichtung ge­ bildet, wie in Fig. 53 gezeigt ist. Dann wird ein erster Ni­ tridfilm SN8 über der gesamten Oberfläche gebildet, und eine Resistmaske R21 wird selektiv auf dem ersten Nitridfilm SN8 gebildet, der auf dem Grabenisolationsoxidfilm ST21 vorgesehen ist. Die Resistmaske R21 wird entsprechend einem Bereich vor­ gesehen, in dem der obere Nitridfilm SN81 zu bilden ist. Bei einem in Fig. 54 gezeigten nächsten Schritt wird der er­ ste Nitridfilm SN8 durch anisotropes Ätzen entfernt, und es wird bewirkt, daß er als erster oberer Nitridfilm SN811 auf dem Grabenisolationsoxidfilm SD21 verbleibt. Zusätzlich wird eine erste Seitenwandabstandsschicht SW811 aus einem Nitrid­ film auf Seitenoberflächen der Gateelektroden GT11 und GT12 vorgesehen. Darauf folgend wird der Bereich PR mit einer Resistmaske R22 abgedeckt, und P- oder As-Ionen werden in den Bereich NR im­ plantiert zum Bilden eines Source/Drainbereiches SD11 in Selbstausrichtung. Bei diesem Schritt verbleibt der Erstrec­ kungsbereich EX11 unter der ersten Seitenwandabstandsschicht SW811. In einem in Fig. 55 gezeigten Schritt wird dann der Bereich NR mit einer Resistmaske R23 abgedeckt, und B-Ionen werden in den Bereich PR implantiert zum Bilden eines Sour­ ce/Drainbereiches SD12 in Selbstausrichtung. Bei diesem Schritt verbleibt der Erstreckungsbereich EX12 unter der er­ sten Seitenwandabstandsschicht SW811. In einem in Fig. 56 gezeigten nächsten Schritt wird ein zwei­ ter Nitridfilm SN9 über der gesamten Oberfläche gebildet, und eine Resistmaske R24 wird selektiv auf dem zweiten Nitridfilm SN9 gebildet, der auf dem Grabenisolationsoxidfilm ST21 vorge­ sehen ist. Die Resistmaske R24 wird entsprechend einem Be­ reich, in dem der obere Nitridfilm S81 zu bilden ist, vorgese­ hen. Dann wird der zweite Nitridfilm SN9 durch anisotropes Ätzen entfernt, so daß ein zweiter oberer Nitridfilm SN812 auf dem ersten oberen Nitridfilm SN811 bleibt. Folglich wird der obere Zweischichtnitridfilm S81 gebildet. Weiterhin wird eine zweite Seitenwandabstandsschicht SW812 zum Bedecken der ersten Sei­ tenwandabstandsschicht SW811 auf den Seitenoberflächen der Ga­ teelektroden GT11 und GT12 gebildet. Somit ist die Zwei­ schichtseitenwandabstandsschicht SW81 aufgebaut. Während die folgenden Schritte grundsätzlich die gleichen wie jene des unter Fig. 10 und 11 beschriebenen Herstellungs­ verfahrens der SOI-Vorrichtung 100 sind, braucht ein Schritt des Bildens einer Silizidschicht SS1 und Entfernen einer un­ reagierten Metallschicht durch ein Einmalätzen auf die gleiche Weise wie bisher ausgeführt zu werden. Die Seitenwandabstandsschichten, die auf den Seitenoberflächen der Gateelektroden GT11 und GT12 vorgesehen sind, können aus einem Oxidfilm gebildet werden, und der obere Nitridfilm SN81 kann auf dem Grabenisolationsoxidfilm ST21 in einem getrennten Schritt von dem Schritt des Bildens der Seitenwandabstands­ schicht gebildet werden. Folglich kann eine der SOI-Schicht 3 aufgeprägte Spannung gelöst werden, und eine Fluktuation in der Schwellenspannung eines Transistors kann unterdrückt wer­ den. Obwohl ein spezieller Schritt des Bildens des oberen Nitrid­ filmes SN81 notwendig ist, gibt es den Vorteil, daß die Dicke davon optional eingestellt werden kann. H-3. Funktion und Wirkung Bei solch einem Aufbau ist der Bereich, bei dem eine unreagier­ te Metallschicht als Metallrest auf dem Grabenisolationsoxid­ film ST21 bei der Bildung der Silizidschicht verbleibt, be­ schränkt, und es gibt eine niedrigere Wahrscheinlichkeit, daß der Metallrest vorhanden bleibt und in den Grabenisolation­ soxidfilm ST21 durch die Wärmebehandlung bei dem Prozeß dif­ fundiert, wodurch er einen unerwünschten Abschnitt, zum Bei­ spiel einen PN-Übergangsabschnitt JP erreichen würde. Weiterhin werden in dem Fall, in dem die unreagierte Metall­ schicht als Metallrest auf dem oberen Nitridfilm SN81 ver­ bleibt, die meisten Metallatome in dem oberen Nitridfilm SN81 oder an einer Schnittstelle zwischen dem oberen Nitridfilm SN81 und dem Grabenisolationsoxidfilm ST21 abgeschieden und diffundieren nicht in den Grabenisolationsoxidfilm ST21, selbst wenn der Metallrest durch die Wärmebehandlung in dem Prozeß diffundiert. Als Resultat ist es möglich zu verhindern, daß ein Silizid in dem PN-Übergangsabschnitt gebildet wird, und ein Übergangsleckstrom kann verhindert werden. Bei der in dem oben erwähnten Prozeß gebildeten SOI- Vorrichtung 800 ist weiter die Zweischichtseitenwandabstands­ schicht SW81, die aus einem Nitridfilm gebildet ist, auf den Seitenoberflächen der Gateelektroden GT11 und GT12 vorgesehen. Die zweite Seitenwandabstandsschicht SW812, die eine zweite Schicht wird, wird nach dem Bilden der Source/Drainbereiche SD11 und SD12 vorgesehen. Daher werden kaum Nachteile für die Transistoreigenschaften verursacht. Dagegen gibt es eine Wir­ kung, daß die Gateoxidfilme GO11 und GO12 daran gehindert wer­ den können, aufgrund des unnormalen Wachstums des Silizidfil­ mes SS1 in den Source/Drainbereichen SD11 und SD12 brechen. Das abnormale Wachstum des Silizidfilmes ist ein Phänomen, bei dem der Silizidfilm SS1 abnormal entlang einer Schnittstelle mit der SOI-Schicht 3 wächst, die unter der Abstandsschicht vorgesehen ist, so daß er die Gateoxidfilme GO11 und GO12 wäh­ rend einer Silizidreaktion erreicht, wodurch die Isoliereigen­ schaften verschlechtert werden. Als Gegenmaßnahme kann ein Verfahren des Vergrößerns einer Breite (Dicke) der Abstandsschicht vorgeschlagen werden. Wenn jedoch die Breite der Abstandsschicht zunimmt, können Nachtei­ le für die Eigenschaft des Transistors verursacht werden. Das Vorangehende wird unter Bezugnahme auf Fig. 57 beschrie­ ben. Fig. 57 zeigt einen Aufbau, bei dem die Dicke einer Sei­ tenwandabstandsschicht in einer SOI-Vorrichtung vergrößert ist. Da die Seitenwandabstandsschicht SW dick ist, wird ein relativ langer Erstreckungsbereich EX in der SOI-Schicht 3 ge­ bildet, die unter der Seitenwandabstandsschicht SW vorgesehen ist. Der Erstreckungsbereich EX wird in manchen Fällen als LDD- Bereich bezeichnet, und er wird oft als ein Dotierbereich mit einer niedrigen Konzentration vorgesehen und weist einen rela­ tiv höheren Widerstand als der in dem Source/Drainbereich auf. Wenn folglich der Erstreckungsbereich EX lang ist, wird ein parasitärer Widerstand eines MOS-Transistors vergrößert, so daß Nachteile für die Eigenschaft des Transistors verursacht werden. Bei der SOI-Vorrichtung 800 ist jedoch die Breite der Seiten­ wandabstandsschicht SW81 groß, so daß Nachteile daran gehin­ dert werden können, durch das abnormale Wachstum des Silizid­ filmes verursacht werden. Da zusätzlich die Erstreckungsberei­ che EX11 und EX12 kurz sind, kann der parasitäre Widerstand verringert werden. Daher werden die Eigenschaften des Transi­ stors nicht verschlechtert. Während die auf dem SOI-Substrat 10 gebildete SOI-Vorrichtung 800 oben beschrieben wurde, zeigt Fig. 58 eine Massenvorrich­ tung 800A, die auf einem Massensiliziumsubstrat 1 gebildet ist. Bei der Massenvorrichtung 800A ist ein tieferer Grabenisolati­ onsoxidfilm ST22 anstelle des Grabenisolationsoxidfilmes ST21 vorgesehen. Da die anderen Strukturen die gleichen wie jene der SOI-Vorrichtung 800 sind, wird die wiederholte Beschrei­ bung weggelassen. 1. Neunte Ausführungsform I-1. Aufbau der Vorrichtung Eine neunte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 59 und 60 beschrieben. Fig. 59 ist eine Schnittansicht, die einen Aufbau einer SOI- Vorrichtung 900 gemäß der neunten Ausführungsform zeigt, und die gleichen Strukturen wie jene der unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschriebenen SOI-Vorrichtung 100 weisen die gleichen Bezugszeichen auf, und die wiederholte Beschreibung wird weg­ gelassen. Zur Bequemlichkeit sind ein Zwischenschichtisolier­ film IZ und ein Kontaktabschnitt CH nicht gezeigt. Die SOI-Vorrichtung 900 unterscheidet sich von der SOI- Vorrichtung 100 dadurch, daß ein Bereich NR und ein Bereich PR durch einen Grabenisolationsoxidfilm ST91 abgegrenzt sind. Der Grabenisolationsoxidfilm ST92 weist als ein Gettermaterial eine Mehrzahl von Siliziuminseln SI auf, die darin an Positio­ nen entsprechend einer Oberseite eines PN-Übergangsbereiches JP eines P-Wannenbereiches WR11 und eines N-Wannenbereiches WR12 in einer SOI-Schicht 3 über die zwei Wannenbereiche vor­ gesehen sind. Es ist bekannt gewesen, daß die Siliziuminsel SI ein Klumpen von Silizium mit einer maximalen Teilchengröße von ungefähr 0,1 µm ist und in einem vergrabenen Oxidfilm eines SOI-Wafers vorhanden ist, der durch ein SIMOX-(Trennung durch implantier­ ten Sauerstoff)Verfahren gebildet ist. Dieses wird verursacht durch die Implantation von Sauerstoff-(O)Ionen mit einer hohen Konzentration in ein Siliziumsubstrat zum Bilden eines vergra­ benen Oxidfilmes. Wenn die Siliziuminsel SI in dem vergrabenen Oxidfilm vorhanden ist, wird Staub bei dem Prozeß zum Herstel­ len einer Halbleitervorrichtung verursacht. Daher ist das Vor­ handensein der Siliziuminsel SI nicht wünschenswert. Es wurde jedoch eine positive Benutzung der Siliziuminsel SI als Getterstelle gedacht. Genauer, der Grabenisolationsoxidfilm wird allgemein durch ein allgemeines CVD-Verfahren gebildet. Daher ist die Siliziumin­ sel nicht in dem Grabenisolationsoxidfilm vorhanden. Wenn je­ doch Si- oder O-Ionen mit einer hohen Konzentration in den Grabenisolationsoxidfilm implantiert werden, kann die Siliziu­ minsel gebildet werden. Wenn die Siliziuminsel gebildet wird, wird eine Schnittstelle zwischen Si oder SiO2 gebildet. Folg­ lich kann die Getterstelle erzielt werden. E-2. Herstellungsverfahren Ein Herstellungsverfahren der SOI-Vorrichtung 900 wird unten unter Bezugnahme auf Fig. 59 beschrieben. Durch die gleichen Schritte wie jene, die unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 5 beschrieben wurden, wird zuerst der Grabeniso­ lationsoxidfilm ST21 in einer Oberfläche der SOI-Schicht 3 ei­ nes in Fig. 59 gezeigten SOI-Substrates 10 gebildet. In Fig. 59 ist nur der Grabenisolationsoxidfilm ST21 als Abschnitt zur Vereinfachung gezeigt. Als nächstes wird eine Resistmaske R25, bei der nur eine Ober­ seite des Grabenisolationsoxidfilmes ST21 offen ist, auf der SOI-Schicht 3 gebildet, und Siliziumionen werden in hoher Kon­ zentration von oberhalb der Maske R25 implantiert. Ein Dosis­ betrag beträgt 1 × 1018/cm2 oder mehr, und die Implantation wird ausgeführt, so daß der Implantationsbereich eine Konzentration von 1 × 1022/cm3 oder mehr aufweist. Dann wird Tempern während 5 Minuten bis 6 Stunden bei einer Temperatur von 1000 bis 1400°C zum Bilden der Siliziuminsel SI in dem Grabenisolationsoxidfilm ST21 ausgeführt. Somit wird der Grabenisolationsoxidfilm ST91 erhalten. Während die folgenden Schritte grundsätzlich die gleichen wie jene des unter Bezugnahme auf Fig. 5 bis 11 beschriebenen Herstellungsverfahrens der SOI-Vorrichtung 100 sind, braucht ein Schritt des Bildens einer Silizidschicht SS1 und dann Ent­ fernen einer nichtreagierten Metallschicht durch Einmalätzen auf die gleiche Weise wie zuvor ausgeführt zu werden. Ionen können in die Siliziuminsel SI implantiert werden, und Tempern kann bei einer Temperatur von 600°C oder mehr zum Durchführen von Kristallisation ausgeführt werden, so daß die Getterfähigkeit verstärkt wird. Zu dieser Zeit können B, P, As und C als auch Si und O als die zu implantierenden Ionen benutzt werden, und der Dosisbetrag davon beträgt 1 × 1014/cm2 oder mehr. Weiter kann die Getterfähigkeit durch die Implantation von B- oder P-Ionen mit einem Dosisbetrag von 1 × 1014/cm2 oder mehr oh­ ne Polykristallisation verstärkt werden, I-3. Funktion und Wirkung Mit solch einem Aufbau sammeln sich, selbst wenn die nichtrea­ gierte Metallschicht als Metallrest auf dem Grabenisolation­ soxidfilm ST91 bei der Bildung der Silizidschicht verbleibt und in den Grabenisolationsoxidfilm ST91 durch die Wärmebe­ handlung in dem Prozeß diffundiert, der Metallrest auf den Si­ liziuminseln Si, die über den zwei Wannenbereichen vorgesehen sind. Folglich ist es möglich zu verhindern, daß der Metall­ rest den PN-Übergangsabschnitt JP, den PN-Übergangsabschnitt in der SOI-Schicht 3 zum Beispiel, den Übergangsabschnitt des P-Wannenbereiches WR11 und des Source/Drainbereiches SD11 und den Übergangsabschnitt des N-Wannenbereiches WR12 und des Source/Drainbereiches SD12 erreicht. Als Resultat kann das Si­ lizid daran gehindert werden, in dem PN-Übergangsabschnitt ge­ bildet zu werden, und ein Übergangsleckstrom kann verhindert werden. Während die auf dem SOI-Substrat 10 gebildete SOI-Vorrichtung 900 oben beschrieben worden ist, zeigt Fig. 61 eine Massen­ vorrichtung 900A, die auf einem Massensiliziumsubstrat 1 ge­ bildet ist. Bei der Massenvorrichtung 900A ist ein tieferer Grabenisolati­ onsoxidfilm ST22 anstelle des Grabenisolationsoxidfilmes ST21 vorgesehen. Da die anderen Strukturen die gleichen wie jene der SOI-Vorrichtung 900 sind, wird die wiederholte Beschrei­ bung weggelassen. Beispiel der Anwendung der vorliegenden Erfindung Während CoSi2 und TiSi2 als Beispiel für die Silizidschicht ge­ nommen sind und daß während der Bildung der Silizidschicht verbleibende Metall als ein Beispiel einer Metallverunreini­ gungsquelle bei der ersten bis neunten oben beschriebenen Aus­ führungsform genommen worden ist, ist die vorliegende Erfin­ dung auch wirksam bei einer Metallverunreinigungsquelle in dem Prozeß zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, zum Bei­ spiel Kupfer in einer Cu-(Kupfer)Verdrahtung, Fe (Eisen), Ni (Nickel) und Cr (Chrom), die von einer Verdrahtungsätzvorrich­ tung und ähnliches ausgegeben werden. Mit anderen Worten, die vorliegende Erfindung ist wirksam bei Verunreinigung durch zugehörige Herstellungsgeräte als auch bei der Verunreinigung durch die Metallmaterialien selbst, und sie ist besonders wirksam bei einer Vorrichtung, die allgemein ein Metallmaterial wie ein Metallgate, eine Silizidschicht in einem Source/Drainbereich oder eine Cu-Verdrahtung und eine SOI-Vorrichtung benutzt, die eine niedrige Getterfähigkeit hat und durch sehr kleine Metallverunreinigungen bei der Mikrofa­ brikation einer Halbleitervorrichtung stark beeinflußt wird.

Claims (13)

1. Halbleitervorrichtung mit:
einer Halbleiterschicht (3);
einer Mehrzahl von auf der Halbleiterschicht (3) gebildeten Halbleiterelementen (SD11, SD12)
einem in einer Oberfläche der Halbleiterschicht (3) gebildeten Isolationsfilm (ST21, ST22; ST31-ST34, ST41), wobei die Halb­ leiterelemente (SD11, SD12) elektrisch voneinander durch den Isolationsfilm (ST21, ST22; ST31-ST34, ST41) getrennt sind;
einem PN-Übergangsabschnitt (JP), der durch zwei Halbleiterbe­ reiche (WR11, WR12) verschiedener Leitungstypen in der Halb­ leiterschicht (3) gebildet ist, die unter dem Isolationsfilm (ST21, ST22; ST31-ST34, ST41) vorgesehen ist; und
einem Polysiliziumfilm (PS21; PS31-PS34, PS41), der an einer Position gegenüber einer Oberseite des PN-Übergangsbereiches (JP) vorgesehen ist, wobei der Isolationsfilm (ST21, ST22; ST31-ST34, ST41) dazwischen quer über den zwei Halbleiterbe­ reichen (WR11, WR12) eingefügt ist.
2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, bei der
der Poly­ siliziumfilm (PS21, PS22) in einem oberen Abschnitt einer Au­ ßenseite des Isolationsfilmes (ST21, ST22) gebildet ist, und
eine Bildungsbreite des Polysiliziumfilmes so eingestellt ist, daß eine Länge Lg von einer Position in dem Polysiliziumfilm (PS21, PS22) entsprechend einer Position des PN- Übergangsabschnittes JP zu einem Ende des Polysiliziumfilmes (PS21, PS22) und
eine Dicke Tst des Isolationsfilmes (ST21, ST22) eine Glei­ chung
0,5 Lg < Tst < 20 Lg
erfüllen.
3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Halbleiterelemente einen MOS-Transistor aufweisen und
eine Dicke des Polysiliziumfilmes gleich jener der eines Gate­ polysiliziumfilmes ist, der eine Gateelektrode des MOS- Transistors darstellt.
4. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der
die Halbleiterelemente einen MOS-Transistor enthalten und
eine Dicke des Polysiliziumfilmes kleiner als jene eines Gate­ polysiliziumfilmes ist, der eine Gateelektrode des MOS- Transistors darstellt.
5. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der
sich der PN-Übergangsabschnitt (JP) entlang eines Mu­ sters des Isolationsfilmes (ST21, ST22) erstreckt und der Polysiliziumfilm (PS21, PS22) entlang des PN- Übergangsabschnittes (JP) vorgesehen ist.
6. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 5, bei der der Polysiliziumfilm (PS31-PS34, PS41) in dem Isolati­ onsfilm (ST31-ST34, ST41) gebildet ist und im wesentlichen ei­ ne gleichförmige Dicke über die zwei Halbleiterbereiche (WR11, WR12) aufweist.
7. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 6, bei der
der Isolationsfilm (ST33) einen oberen Oxidfilm (332) und einen unteren Oxidfilm (331) aufweist, die in einem oberen bzw. unteren Abschnitt des Polysiliziumfilmes (PS33) gebildet sind, und
eine Oxidfilmabstandsschicht (333) zum Bedecken der Sei­ tenoberfläche des oberen Oxidfilmes (332), des Polysilizium­ filmes (PS33) und des unteren Oxidfilmes (331) vorgesehen ist.
8. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 6, bei der
der Isolationsfilm (ST34) einen oberen Oxidfilm (332) und einen unteren Oxidfilm (331) aufweist, die in einem oberen bzw. unteren Abschnitt des Polysiliziumfilmes (PS34) vorgese­ hen sind, und
ein Oxidfilm (343) auf einer Seitenoberfläche des Polysilizi­ umfilmes (PS34) vorgesehen ist.
9. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der der Polysiliziumfilm mit einem vorbestimmten elektri­ schen Potential verbunden ist.
10. Halbleitervorrichtung mit:
einer Halbleiterschicht; (3)
einer Mehrzahl von Halbleiterelementen (SD11, SD12), die auf der Halbleiterschicht (3) gebildet sind;
einem Isolationsfilm (SD35), der in einer Oberschicht der Halbleiterschicht (3) vorgesehen ist, wobei die Halbleiterele­ mente (SD11, SD12) elektrisch voneinander durch den Isolati­ onsfilm (SD35) isoliert sind; und
einem PN-Übergangsabschnitt (JP), der durch zwei halbleiterbe­ reiche (WR11, WR12) verschiedener Leitungstypen in der Halb­ leiterschicht (3) gebildet ist, die unter dem Isolationsfilm (ST35) vorgesehen sind;
wobei der Isolationsfilm (ST35) aufweist:
einen Nitridfilm (SN2), der an einer Position entsprechend ei­ ner Oberseite des PN-Übergangsabschnittes (JP) vorgesehen ist und eine im wesentlichen gleichförmige Dicke über die zwei Halbleiterbereiche (WR11, WR12) aufweist; und
einen oberen Oxidfilm (332) und einen unteren Oxidfilm (331), die in dem oberen bzw. unteren Abschnitt des Nitridfilmes (SN2) vorgesehen sind.
11. Herstellungsverfahren einer Halbleitervorrichtung mit
einer Siliziumhalbleiterschicht (3);
einer Mehrzahl von Halb­ leiterelementen (SD11, SD12), die auf der Siliziumhalbleiter­ schicht (3) gebildet werden; und
einem Isolationsfilm (ST21, ST21), der in einer Oberfläche der Siliziumhalbleiterschicht (3) gebildet wird, wobei die Halb­ leiterelemente (SD11, SD12) elektrisch voneinander durch den Isolationsfilm (ST21, ST22) isoliert werden;
wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
  • a) Bilden der Halbleiterelemente (SD11, SD12) und dann
    Bilden einer Metallschicht (ML1) zum Vorsehen einer Silizidschicht (SS1) über einer gesamten Oberfläche;
  • b) Ausführen einer Wärmebehandlung zum Bewirken, daß die Me­ tallschicht (ML1) mit der Siliziumhalbleiterschicht (3) rea­ giert, wodurch eine Silizidschicht (SS1) gebildet wird; und
  • c) Entfernen einer nichtreagierten Metallschicht (RM) und ei­ ner Oberfläche des Isolationsfilmes (ST21, ST22) um eine vor­ bestimmte Dicke nach der Wärmebehandlung.
12. Herstellungsverfahren einer Halbleitervorrichtung nach Anspruch 11, bei dem der Schritt (C) die Schritte aufweist:
  • 1. (c-1) Entfernen der nichtreagierten Metallschicht (RM) durch Naßätzen nach der Wärmebehandlung; und
  • 2. (c-2) Ausführen von Trockenätzen zum Entfernen der Oberfläche des Isolationsfilmes (ST21, ST22) um die vorbestimmte Dicke nach dem Schritt (c-1),
wobei der Isolationsfilm (5T21, 5T22) aus einem Oxidfilm ge­ bildet wird,
wobei der Schritt (C-2) den Schritt aufweist:
Benutzen von mindestens Flurwasserstoffsäure als Ätzmittel, wobei die vorbestimmte Dicke 2 bis 50 nm beträgt.
13. Herstellungsverfahren einer Halbleitervorrichtung nach Anspruch 12, weiter vor dem Schritt (c-2) mit dem Schritt:
Bilden einer Maske (R21, R22), die mindestens eine Oberseite des Isolationsfilmes (ST21, ST22) mit einer Öffnung versieht, wobei der Schritt (c-2) unter Benutzung der Maske (R21, R22) ausgeführt wird.
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