DE102006013209B4 - Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen mit Oxidschichten und Halbleiterbauelement mit Oxidschichten - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen mit Oxidschichten und Halbleiterbauelement mit Oxidschichten Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen mit Oxidschichten, bei dem auf einer Oberseite eines Halbleitersubstrates (1) mindestens eine erste Oxidschicht (2) hergestellt wird, eine erste elektrisch leitfähige Schicht (5) auf die erste Oxidschicht (2) aufgebracht und strukturiert wird, eine im Vergleich zu der ersten Oxidschicht (2) dickere zweite Oxidschicht (3) hergestellt wird, eine zweite elektrisch leitfähige Schicht (6) auf die zweite Oxidschicht (3) aufgebracht und so strukturiert wird, dass die zweite Oxidschicht (3) nur noch teilweise von der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht (6) bedeckt ist, ein Schichtanteil der zweiten Oxidschicht (3) in dem nicht von der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht (6) bedeckten Bereich entfernt wird und durch den gedünnten Bereich (9) hindurch eine Implantierung von Dotierstoff zur Ausbildung eines dotierten Bereiches (10) eingebracht wird, gekennzeichnet dadurch, dass die zweite Oxidschicht (3) auf der Oberseite des Halbleitersubstrates (1) in einem nicht von der ersten Oxidschicht (2) bedeckten Bereich hergestellt wird, die zweite elektrisch leitfähige Schicht (6) so strukturiert wird, dass die erste Oxidschicht (2) nicht von der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht (6) bedeckt ist, und mit dem Entfernen des Schichtanteils der zweiten Oxidschicht (3) ein gedünnter Bereich (9) der zweiten Oxidschicht (3) hergestellt wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Halbleiterbauelemente mit unterschiedlichen Oxidschichten, die insbesondere als Gateoxide für Transistoren und Kondensatordielektrika vorgesehen sind.
  • Bei der Integration von Halbleiterbauelementen tritt das Problem auf, dass unterschiedliche Transistortypen unterschiedlich dicke Gatedielektrika benötigen. Das Gatedielektrikum ist üblicherweise ein Oxid, das zum Beispiel durch thermisches Wachstum auf der Oberseite eines Halbleitersubstrates hergestellt werden kann. Oxidschichten werden aber auch als elektrische Isolation, zum Beispiel für STI-Isolationen (shallow trench isolation), oder für dielektrische Schichten zwischen Kondensatorelektroden verwendet.
  • In der US 2002/0110968 A1 ist ein Herstellungsverfahren für Halbleiterbauelemente beschrieben, bei dem in Bereichen einer Substratoberfläche zwischen STI-Isolationen verschieden dicke Gateoxidschichten hergestellt werden. Eine Variante des Verfahrens sieht vor, zunächst eine dicke Oxidschicht durch thermisches Wachstum herzustellen. Das dicke Gateoxid wird dann bereichsweise mit einer Maske abgedeckt und in den Öffnungen der Maske entfernt. Dabei wird jedoch auch das Material der Isolationen an oberen Kanten teilweise abgetragen. In den Bereichen der Substratoberfläche, in denen das dicke Gateoxid entfernt worden ist, wird dann ein dünnes Gateoxid thermisch hergestellt. Angrenzend an die Bereiche des dünnen Gateoxids befindet sich danach eine unerwünschte Stufe in der Isolation. Diese Stufe kann vermieden werden, wenn zunächst auf der mit den STI-Isolationen versehenen Hauptseite des Substrates auf einem Buffer-Oxid eine Maske aus Nitrid hergestellt wird, die die für das dünne Gateoxid vorgesehenen Bereiche abdeckt. Es wird dann das dicke Gateoxid nur in den dafür vorgesehenen Bereichen hergestellt. Nach dem Entfernen der Nitridmaske, was selektiv bezüglich des Oxids der STI-Isolationen geschehen kann, wird das Buffer-Oxid entfernt. Dabei wird das dicke Gateoxid gedünnt; dies führt zu einer schlechten Kontrollierbarkeit der Gateoxiddicke. Dann wird das dünne Gateoxid in den jetzt nicht mehr abgedeckten Bereichen hergestellt. Mit einem weiteren beschriebenen Verfahrensschritt wird außerdem erreicht, dass das dicke Gateoxid auch an den Rändern zu den STI-Isolationen hin mit gleichbleibender Dicke hergestellt werden kann.
  • In der US 2005/0277238 A1 ist ein Herstellungsverfahren für ein Halbleiterbauelement beschrieben, bei dem für unterschiedliche Transistortypen zunächst ein dünnes Gate-Oxid und anschließend ein dickes Gate-Oxid hergestellt werden. Auf den Gate-Oxiden werden dann Gate-Elektroden angeordnet.
  • In der US 6 472 259 B1 ist ein Herstellungsverfahren für ein Halbleiterbauelement beschrieben, bei dem eine nichtflüchtige Speicherzelle und ein MOS-Transistor integriert sind und die Speicherzelle als Speichermedium eine Floating-Gate-Elektrode aufweist. Zum Programmieren der Speicherzelle ist ein Tunnelfenster vorgesehen, in dessen Bereich das Gate-Oxid dünner ausgebildet ist als über dem restlichen Kanalbereich. Aus den verwendeten Schichten ist außerdem mindestens eine Kondensatorstruktur des Bauelementes gebildet.
  • In der US 4 907 048 A ist ein LDD-Transistor mit einer dünnen Oxidschicht, einer leitfähigen Basisschicht, einer dielektrischen Schicht und einer oberen leitfähigen Schicht beschrieben. Die dielektrische Schicht dient als Ätzstoppschicht beim Strukturieren der oberen leitfähigen Schicht und wird anschließend mit einem anderen Ätzmittel geätzt. Dotierstoff wird durch die Basisschicht implantiert und ein dotierter Bereich im Substrat gebildet.
  • In der US 2003/0001228 A1 ist ein Halbleiterbauelement beschrieben, das eine Polysiliziumschicht und zwei Oxidschichten aufweist. Die zweite Oxidschicht besitzt einen dünnen Teilbereich als Gate-Oxid und einen dickeren Teilbereich über einem dotierten Bereich des Substrates, wobei der dickere Teilbereich auch dicker als die erste Oxidschicht ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbesserung für ein Halbleiterbauelement mit Transistorstrukturen mit unterschiedlich dicken Gate-Oxidschichten anzugeben. Es soll insbesondere eine verbesserte Herstellbarkeit von LDD-Bereichen und von integrierten Kondensatoren erreicht werden.
  • Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 beziehungsweise mit dem Halbleiterbauelement mit den Merkmalen des Anspruches 6 gelöst. Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen abhängigen Ansprüchen.
  • Bei dem Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen mit Oxidschichten wird auf einer Oberseite eines Halbleiterkörpers oder Substrates eine erste Oxidschicht hergestellt, die insbesondere als Gateoxid für Transistoren eines ersten Typs vorgesehen ist. Danach wird bereichsweise eine im Vergleich zu der ersten Oxidschicht dickere zweite Oxidschicht hergestellt, die insbesondere als Gateoxid für weitere Transistortypen vorgesehen ist. Die erste Oxidschicht und die zweite Oxidschicht werden vorzugsweise thermisch gewachsen. Es können statt dessen beide Oxidschichten abgeschiedene Oxide sein oder nur die erste Oxidschicht thermisch gewachsen und die zweite Oxidschicht abgeschieden sein. Da bei diesem Verfahren die dünnere Oxidschicht vor der dickeren Oxidschicht hergestellt wird, bleiben Isolationen zwischen den Transistoren, wie zum Beispiel Feldoxide oder STI-Isolationen, auch dann weitgehend unversehrt, wenn die erste Oxidschicht bereichsweise durch Ätzen entfernt wird. Das Verfahren ist daher auch geeignet, wenn die erste Oxidschicht in einem Bereich, der für die zweite Oxidschicht vorgesehen ist, entfernt wird. Da die erste Oxidschicht dünn ist, wird beim Entfernen von Anteilen der ersten Oxidschicht allenfalls ein geringer Schichtanteil der Isolationen abgetragen, so dass dort keine unerwünschte Stufe entsteht.
  • Vor dem Herstellen der zweiten Oxidschicht wird eine erste elektrisch leitfähige Schicht, zum Beispiel elektrisch leitfähig dotiertes Polysilizium, auf die erste Oxidschicht aufgebracht und zu Gate-Elektroden der betreffenden Transistoren strukturiert. Die strukturierte erste elektrisch leitfähige Schicht kann gegebenenfalls als Maske benutzt werden, wenn die erste Oxidschicht in den übrigen Bereichen entfernt werden soll. Nach dem Herstellen der zweiten Oxidschicht wird eine zweite elektrisch leitfähige Schicht, zum Beispiel elektrisch leitfähig dotiertes Polysilizium, auf die zweite Oxidschicht aufgebracht und zu Gate-Elektroden weiterer Transistoren strukturiert. Vorzugsweise werden die leitfähigen Schichten zunächst ganzflächig aufgebracht und anschließend durch Wegätzen einzelner Anteile strukturiert. Es wird hiermit jedoch nicht ausgeschlossen, dass die elektrisch leitfähigen Schichten mit einer geeigneten Maskentechnik gleich in der vorgesehenen Struktur aufgebracht werden.
  • Nach dem Aufbringen der ersten elektrisch leitfähigen Schicht und gegebenenfalls vor einem bereichsweisen Entfernen der ersten Oxidschicht kann eine weitere Oxidschicht abgeschieden werden, die insbesondere als Kondensatordielektrikum vorgesehen sein kann. Die weitere Oxidschicht wird mittels einer Maske strukturiert, wobei die erste Oxidschicht in dem von der Maske frei gelassenen Bereich gegebenenfalls entfernt werden kann.
  • Nach dem Herstellen der zweiten Oxidschicht und der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht können nach Bedarf Anteile der weiteren Oxidschicht unter Verwendung der strukturierten zweiten elektrisch leitfähigen Schicht als Maske entfernt werden. In diesem Schritt können auch gegebenenfalls zumindest Schichtanteile der zweiten Oxidschicht, soweit sie nicht von der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht bedeckt ist, entfernt werden. Damit ist es insbesondere möglich, die zweite Oxidschicht so zu strukturieren, dass sie jeweils in einem Teilbereich, auf dem die Gate-Elektrode angeordnet ist, die für die betreffenden Transistortypen vorgesehene Dicke aufweist und in einem daran angrenzenden Teilbereich so gedünnt ist, dass durch die gedünnte Oxidschicht hindurch Implantationen von Dotierstoff zur Ausbildung von LDD-Bereichen (lightly doped drain) in das darunter liegende Halbleitermaterial eingebracht werden können.
  • Mit der ersten elektrisch leitfähigen Schicht, der weiteren Oxidschicht und der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht können zusätzlich Kondensatorstrukturen ausgebildet werden.
  • Bei dem Halbleiterbauelement sind die erste Oxidschicht und die zweite Oxidschicht in voneinander getrennten Bereichen vorhanden, wobei die zweite Oxidschicht in einem ersten Teilbereich dicker ausgebildet ist als in einem zweiten Teilbereich. Unter dem zweiten Teilbereich befindet sich mindestens ein dotierter Bereich in dem Halbleitermaterial, der insbesondere als LDD-Bereich eines Transistors vorgesehen ist. Die zweite Oxidschicht ist in dem ersten Teilbereich dicker ausgebildet als die erste Oxidschicht.
  • Statt nur einer ersten Oxidschicht können mehrere unterschiedlich dicke erste Oxidschichten vorgesehen werden, die aber jeweils dünner ausgebildet werden als die dicke zweite Oxidschicht.
  • Es folgt eine genauere Beschreibung von Beispielen des Verfahrens und Halbleiterbauelementes anhand der beigefügten Figuren.
  • Die 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Zwischenprodukt eines Ausführungsbeispiels des Herstellungsverfahrens.
  • Die 2 zeigt einen Querschnitt gemäß der 1 nach dem Herstellen einer zweiten Oxidschicht.
  • Die 3 zeigt einen Querschnitt gemäß der 2 nach dem Aufbringen einer zweiten elektrisch leitfähigen Schicht.
  • Die 4 zeigt einen Querschnitt gemäß der 1 für ein weiteres Ausführungsbeispiel.
  • Die 5 zeigt einen Querschnitt gemäß der 4 nach dem Abscheiden und Strukturieren einer weiteren Oxidschicht.
  • Die 6 zeigt einen Querschnitt gemäß der 5 nach dem Herstellen der zweiten Oxidschicht.
  • Die 7 zeigt einen Querschnitt gemäß der 6 nach dem Aufbringen der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht.
  • In der 1 ist ein Querschnitt durch ein erstes Zwischenprodukt eines ersten Ausführungsbeispiels des Verfahrens gezeigt. Auf einer Oberseite eines Substrates 1 oder Halbleiterkörpers sind bereichsweise Anteile einer ersten Oxidschicht 2 hergestellt. Diese erste Oxidschicht 2 wird vorzugsweise durch thermisches Wachsen erzeugt. Die Oxide sind in diesem Beispiel als Gateoxide für Feldeffekttransistoren vorgesehen. Die Bereiche, in denen die erste Oxidschicht 2 vorhanden ist, befinden sich zwischen Anteilen eines Feldoxids 7, das durch ein Oxidieren des Halbleitermateriales hergestellt werden kann. Statt dessen können andere Isolationen, wie zum Beispiel STI-Isolationen, vorgesehen werden. Eine erste elektrisch leitfähige Schicht 5 ist aufgebracht und strukturiert worden. In dem dargestellten Beispiel ist mit der ersten elektrisch leitfähigen Schicht 5 eine Gate-Elektrode ausgebildet worden, die mit einer über dem Feldoxid 7 angeordneten Feldplatte verbunden ist. Das stellt nur eine mögliche Ausführungsform der Gate-Elektrode dar; andere Ausgestaltungen der Gate-Elektrode liegen im Rahmen der Erfindung. In den nicht für diesen ersten Transistortyp vorgesehenen Bereichen kann die erste Oxidschicht 2 gegebenenfalls unter Verwendung einer Maske, die in der 1 mit der gestrichelten Kontur angedeutet ist, entfernt werden.
  • Die 2 zeigt einen Querschnitt gemäß der 1 für ein weiteres Zwischenprodukt nach dem Herstellen der zweiten Oxidschicht 3. Die zweite Oxidschicht 3 wird ebenfalls vorzugsweise durch thermisches Wachsen aus dem Halbleitermaterial des Substrates 1 erzeugt und wird dicker hergestellt als die erste Oxidschicht 2. Durch eine Maske entsprechend der gestrichelten Kontur in 1 können hierbei die Bereiche der Oberseite, die nicht weiter oxidiert werden sollen, abgedeckt werden. Es ergibt sich so die in der 2 im Querschnitt dargestellte Struktur. Die zweite Oxidschicht 3 ist in diesem Beispiel für Gateoxide weiterer Transistortypen vorgesehen.
  • Um auf den Anteilen der zweiten Oxidschicht 3 ebenfalls Gate-Elektroden herzustellen, wird eine zweite elektrisch leitfähige Schicht aufgebracht und strukturiert. Die 3 zeigt eine entsprechende Anordnung im Querschnitt. Zusätzlich zu dem Strukturieren der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht 6 kann entsprechend den seitlichen Abmessungen der als Gate-Elektroden verbleibenden Anteile auch das Oxid der zweiten Oxidschicht 3 jeweils in den nicht von den Gate-Elektroden bedeckten Bereichen in Schichtanteilen entfernt werden. Man erhält so die in der 3 dargestellten gedünnten Bereiche 9 der zweiten Oxidschicht 3. Die gedünnten Bereiche 9 sind besonders vorteilhaft, wenn durch eine nachfolgende Implantation von Dotierstoff jeweils ein dotierter Bereich 10 als LDD-Bereich für einen Transistor unter dem gedünnten Bereich 9 ausgebildet werden soll. Beim Dünnen der zweiten Oxidschicht 3 dürfen auch die nicht von den Anteilen der ersten elektrisch leitfähigen Schicht 5 bedeckten Bereiche der ersten Oxidschicht 2 entfernt werden.
  • In der 4 ist ein Querschnitt gemäß der 1 für ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die erste elektrisch leitfähige Schicht 5 in mindestens einen weiteren Anteil strukturiert ist, der nicht für eine Gate-Elektrode vorgesehen ist. Ein betreffender Anteil ist in dem auf der rechten Seite von 4 dargestellten Beispiel auf dem Feldoxid 7 angeordnet und als untere Kondensatorelektrode vorgesehen.
  • Die 5 zeigt einen Querschnitt gemäß der 4, nachdem eine weitere Oxidschicht 4 abgeschieden und mittels einer Maske 8 in der dargestellten Weise strukturiert worden ist. In den nicht von der Maske 8 bedeckten Bereichen wurde auch die erste Oxidschicht 2 entfernt. Die weitere Oxidschicht 4 ist in diesem Beispiel als Kondensatordielektrikum vorgesehen. Die weitere Oxidschicht 4 bleibt vorzugsweise auch auf den Anteilen der ersten elektrisch leitfähigen Schicht 5 stehen.
  • Die 6 zeigt einen Querschnitt gemäß der 5 für ein weiteres Zwischenprodukt nach dem Herstellen der zweiten Oxidschicht 3. Die zweite Oxidschicht 3 wird vorzugsweise durch thermisches Wachsen hergestellt, wobei die Maske 8 vorher entfernt werden oder zunächst noch stehen bleiben kann, um die übrigen Bereiche der Oberseite abzudecken. Die Maske 8 wird dann entfernt. Es wird dann eine zweite elektrisch leitfähige Schicht 6, vorzugsweise elektrisch leitfähig dotiertes Polysilizium, aufgebracht und strukturiert. Diese zweite elektrisch leitfähige Schicht 6 ist in dem dargestellten Beispiel einerseits für die Gate-Elektroden der mit der zweiten Oxidschicht 3 herzustellenden weiteren Transistortypen und andererseits als obere Kondensatorelektrode der Kondensatorstrukturen vorgesehen. Die zweite elektrisch leitfähige Schicht 6 wird entsprechend strukturiert, wobei das Material der ersten elektrisch leitfähigen Schicht 5 durch die weitere Oxidschicht 4 geschützt bleibt. Polysilizium kann ausreichend selektiv zu Oxid geätzt werden, so dass die zuvor hergestellte Struktur der ersten elektrisch leitfähigen Schicht 5 nicht verändert wird.
  • Unter Verwendung der strukturierten zweiten elektrisch leitfähigen Schicht 6 als Maske wird dann vorzugsweise der nicht abgedeckte Anteil der weiteren Oxidschicht 4 entfernt. Von der weiteren Oxidschicht 4 bleibt danach nur ein Anteil als Kondensatordielektrikum und gegebenenfalls ein Restanteil unter den Feldplatten der für die zweiten Transistortypen vorgesehenen Gate-Elektroden, wie das in der 7 in der Mitte erkennbar ist. Der Restanteil zwischen den Feldplatten der Gate-Elektroden und dem Feldoxid ist durchaus erwünscht, weil die sich dadurch ergebende kleine Stufe in der Feldplatte vorteilhaft ist. Wenn das Oxid nur etwa soweit entfernt wird, dass die durch die erste elektrisch leitfähige Schicht 5 gebildeten Gate-Elektroden der ersten Transistortypen freigelegt sind, bleibt das Feldoxid 7 im Wesentlichen in der ursprünglich vorgesehenen Dicke erhalten. In denjenigen Bereichen der zweiten Oxidschicht 3, die weder von der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht 6 noch von der weiteren Oxidschicht 4 bedeckt sind, wird jedoch ein Schichtanteil der zweiten Oxidschicht 3 abgetragen, so dass der in der 7 dargestellte gedünnte Bereich 9 der zweiten Oxidschicht 3 entsteht. Das ist wie in dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel durchaus erwünscht, wenn unterhalb des gedünnten Bereiches 9 ein dotierter Bereich 10 als LDD-Bereich durch eine nachfolgende Implantation von Dotierstoff ausgebildet werden soll.
  • Auf der rechten Seite von 7 ist erkennbar, dass durch die Strukturierung der Schichten eine aus der ersten elektrisch leitfähigen Schicht 5, der weiteren Oxidschicht 4 und der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht 6 gebildete Kondensatorstruktur hergestellt worden ist.
  • Bei Ausführungsformen, bei denen mehr als zwei Gateoxiddicken vorgesehen sind, wird die erste elektrisch leitfähige Schicht 5 über unterschiedlich dicken Gateoxiden, die z. B. typisch etwa 7 nm und 15 nm dick sein können, und die zweite elektrisch leitfähige Schicht 6 über dem dicken Gateoxid, das z. B. typisch etwa 50 nm dick sein kann, aufgebracht.
  • Ein besonderer Vorteil dieses Herstellungsverfahrens und des damit hergestellten Halbleiterbauelementes ist die Qualität der damit erzielten Gateoxide, da die Gateoxide in den vorgesehenen Dicken thermisch gewachsen werden und in den Bauelementstrukturen unter den jeweiligen Elektroden keine geätzten Oxide vorhanden sind. Ein Entfernen des Oxids findet nur dort statt, wo das Oxid nicht von einer der elektrisch leitfähigen Schichten bedeckt ist. Ein weiterer Vorteil ist, dass das Ätzen einer Aussparung oder Stufe in dem Feldoxid 7 vermieden wird. Es können mit dem Verfahren verschiedene Transistoren und Kondensatoren aus denselben wenigen Schichten bei gleichzeitig hoher Qualität der einzelnen Bauelementstrukturen vergleichsweise einfach hergestellt werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Substrat
    2
    erste Oxidschicht
    3
    zweite Oxidschicht
    4
    weitere Oxidschicht
    5
    erste elektrisch leitfähige Schicht
    6
    zweite elektrisch leitfähige Schicht
    7
    Feldoxid
    8
    Maske
    9
    gedünnter Bereich der zweiten Oxidschicht
    10
    dotierter Bereich

Claims (7)

  1. Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen mit Oxidschichten, bei dem auf einer Oberseite eines Halbleitersubstrates (1) mindestens eine erste Oxidschicht (2) hergestellt wird, eine erste elektrisch leitfähige Schicht (5) auf die erste Oxidschicht (2) aufgebracht und strukturiert wird, eine im Vergleich zu der ersten Oxidschicht (2) dickere zweite Oxidschicht (3) hergestellt wird, eine zweite elektrisch leitfähige Schicht (6) auf die zweite Oxidschicht (3) aufgebracht und so strukturiert wird, dass die zweite Oxidschicht (3) nur noch teilweise von der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht (6) bedeckt ist, ein Schichtanteil der zweiten Oxidschicht (3) in dem nicht von der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht (6) bedeckten Bereich entfernt wird und durch den gedünnten Bereich (9) hindurch eine Implantierung von Dotierstoff zur Ausbildung eines dotierten Bereiches (10) eingebracht wird, gekennzeichnet dadurch, dass die zweite Oxidschicht (3) auf der Oberseite des Halbleitersubstrates (1) in einem nicht von der ersten Oxidschicht (2) bedeckten Bereich hergestellt wird, die zweite elektrisch leitfähige Schicht (6) so strukturiert wird, dass die erste Oxidschicht (2) nicht von der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht (6) bedeckt ist, und mit dem Entfernen des Schichtanteils der zweiten Oxidschicht (3) ein gedünnter Bereich (9) der zweiten Oxidschicht (3) hergestellt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem nach dem Strukturieren der ersten elektrisch leitfähigen Schicht (5) eine weitere Oxidschicht (4) abgeschieden und strukturiert wird, so dass sie die erste elektrisch leitfähige Schicht (5) bedeckt, die zweite Oxidschicht (3) in einem nicht von der weiteren Oxidschicht (4) bedeckten Bereich hergestellt wird und beim Herstellen des gedünnten Bereiches (9) der zweiten Oxidschicht (3) die von der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht (6) nicht bedeckten Anteile der weiteren Oxidschicht (4) entfernt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die erste elektrisch leitfähige Schicht (5), die weitere Oxidschicht (4) und die zweite elektrisch leitfähige Schicht (6) in übereinander angeordnete Anteile strukturiert werden und mindestens eine Kondensatorstruktur auf diese Weise ausgebildet wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die erste Oxidschicht (2) thermisch gewachsen wird und die zweite Oxidschicht (3) als abgeschiedenes Oxid hergestellt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die erste Oxidschicht (2) und die zweite Oxidschicht (3) jeweils als abgeschiedenes Oxid hergestellt werden.
  6. Halbleiterbauelement mit Oxidschichten, bei dem auf einer Hauptseite eines Halbleitersubstrates (1) bereichsweise eine erste Oxidschicht (2) und bereichsweise eine zweite Oxidschicht (3) vorhanden sind, die zweite Oxidschicht (3) in einem ersten Teilbereich dicker ausgebildet ist als in einem zweiten Teilbereich (9), die zweite Oxidschicht (3) in dem ersten Teilbereich dicker ausgebildet ist als die erste Oxidschicht (2), eine Gate-Elektrode auf der ersten Oxidschicht (2) angeordnet ist, eine Gate-Elektrode auf dem ersten Teilbereich der zweiten Oxidschicht (3) außerhalb des zweiten Teilbereiches (9) angeordnet ist und sich der zweite Teilbereich (9) der zweiten Oxidschicht (3) über mindestens einem dotierten Bereich (10) befindet, gekennzeichnet dadurch, dass die erste Oxidschicht (2) und die zweite Oxidschicht (3) als jeweiliges Gateoxid für Transistoren angeordnet sind, der dotierte Bereich (10) für ein LDD eines Transistors angeordnet ist, eine erste elektrisch leitfähige Schicht (5) als Gate-Elektrode auf der ersten Oxidschicht (2) angeordnet ist und eine von der ersten elektrisch leitfähigen Schicht (5) getrennte zweite elektrisch leitfähige Schicht (6) als Gate-Elektrode auf dem ersten Teilbereich der zweiten Oxidschicht (3) angeordnet ist.
  7. Halbleiterbauelement nach Anspruch 6, bei dem eine weitere Oxidschicht (4) vorhanden ist, die ein abgeschiedenes Oxid ist und zwischen elektrisch leitfähigen Schichten als Kondensatordielektrikum angeordnet ist.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4907048A (en) * 1987-11-23 1990-03-06 Xerox Corporation Double implanted LDD transistor self-aligned with gate
US20020110968A1 (en) * 2001-02-13 2002-08-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor device fabricating method
US6472259B1 (en) * 1999-04-01 2002-10-29 Asahi Kasei Microsystems Co., Ltd. Method of manufacturing semiconductor device
US20030001228A1 (en) * 2001-07-02 2003-01-02 Stmicroelectronics S.A. Antistatic contact for a polycrystalline silicon line
US20050277238A1 (en) * 2004-06-09 2005-12-15 Oki Electric Industry Co., Ltd. Method of manufacturing a semiconductor device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4907048A (en) * 1987-11-23 1990-03-06 Xerox Corporation Double implanted LDD transistor self-aligned with gate
US6472259B1 (en) * 1999-04-01 2002-10-29 Asahi Kasei Microsystems Co., Ltd. Method of manufacturing semiconductor device
US20020110968A1 (en) * 2001-02-13 2002-08-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor device fabricating method
US20030001228A1 (en) * 2001-07-02 2003-01-02 Stmicroelectronics S.A. Antistatic contact for a polycrystalline silicon line
US20050277238A1 (en) * 2004-06-09 2005-12-15 Oki Electric Industry Co., Ltd. Method of manufacturing a semiconductor device

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