DE102008034789A1 - Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, Verfahren zum Herstellen einer SOI-Vorrichtung, Halbleitervorrichtung und SOI-Vorrichtung - Google Patents

Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, Verfahren zum Herstellen einer SOI-Vorrichtung, Halbleitervorrichtung und SOI-Vorrichtung Download PDF

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Abstract

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist eine SOI-Vorrichtung eine erste Verbundstruktur auf, welche aufweist eine Substratschicht, eine Substratisolationsschicht, welche auf oder über der Substratschicht angeordnet ist, eine vergrabene Schicht, welche auf oder über der Substratisolationsschicht angeordnet ist, und eine Halbleiterschicht, welche auf oder über der vergrabenen Schicht angeordnet ist; eine Grabenstruktur, welche innerhalb der ersten Verbundstruktur ausgebildet ist; und eine zweite Verbundstruktur, welche auf den Seitenwänden der Grabenstruktur bereitgestellt ist, wobei die zweite Verbundstruktur aufweist eine erste Isolationsschicht, welche den Teil der Seitenwände, welcher durch die Halbleiterschicht gebildet wird und durch einen oberen Teil der vergrabenen Schicht gebildet wird, bedeckt; und eine Kontaktschicht, welche die erste Isolationsschicht und den Teil der Seitenwände, welcher durch einen unteren Teil der vergrabenen Schicht gebildet wird, bedeckt.

Description

  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung betreffen allgemein ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, ein Verfahren zum Herstellen einer SOI-Vorrichtung, eine Halbleitervorrichtung sowie eine SOI-Vorrichtung.
  • Es ist ein anhaltendes Ziel, die Rechenleistung von Recheneinrichtungen zu erhöhen. Um die Rechenleistung zu erhöhen, kann die Integrationstiefe der Recheneinrichtungen erhöht werden. Um die Herstellungskosten niedrig zu halten, können Herstellungsprozesse verwendet werden, welche das Bilden von Strukturen hoher Präzision ermöglichen und dennoch zur selben Zeit den Herstellungsaufwand so niedrig wie möglich halten.
  • In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen dieselben Teile in den unterschiedlichen Ansichten. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet, der Schwerpunkt ist stattdessen im Allgemeinen darauf gelegt, die Prinzipien der Erfindung zu veranschaulichen. In der nachfolgenden Beschreibung werden verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben unter Bezug auf die folgenden Zeichnungen, in denen:
  • 1 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 ein mögliches Ausführungsbeispiel zeigt, welches angibt, wie das in 1 gezeigte Verfahren im Detail durchgeführt werden könnte;
  • 3 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer SOI-Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 4 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer SOI-Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 5 eine Querschnittansicht eines Prozessstadiums eines Verfahrens zum Herstellen einer SOI-Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 6 eine vergrößerte Ansicht des in 5 gezeigten Prozessstadiums zeigt;
  • 7 eine Querschnittansicht eines Prozessstadiums eines Verfahrens zum Herstellen einer SOI-Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 8 eine Querschnittansicht eines Prozessstadiums eines Verfahrens zum Herstellen einer SOI-Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 9 eine Querschnittansicht eines Prozessstadiums eines Verfahrens zum Herstellen einer SOI-Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 10 eine Querschnittansicht eines Prozessstadiums eines Verfahrens zum Herstellen einer SOI-Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 11 eine Querschnittansicht eines Prozessstadiums eines Verfahrens zum Herstellen einer SOI-Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 12 eine Querschnittansicht einer Halbleitervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 13 eine Querschnittansicht einer SOI-Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 14 eine Querschnittansicht einer SOI-Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 15 eine Querschnittansicht einer Halbleitervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt; und
  • 16 eine Querschnittansicht einer Halbleitervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe "verbunden", "angeschlossen" sowie "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
  • 1 zeigt ein Verfahren 100 zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • In 101 wird das Herstellungsverfahren begonnen.
  • In 102 wird eine Grabenstruktur innerhalb einer ersten Verbundstruktur gebildet, wobei die erste Verbundstruktur eine Substratschicht, eine auf oder über der Substratschicht angeordnete vergrabene Schicht und eine auf oder über der vergrabenen Schicht angeordnete Halbleiterschicht aufweist.
  • In 103 wird eine zweite Verbundstruktur auf den Seitenwänden der Grabenstruktur gebildet. Die zweite Verbundstruktur weist eine erste Isolationsschicht auf, welche zumindest den Teil der Seitenwände, welcher durch die Halbleiterschicht gebildet ist, und den Teil der Seitenwände, welcher durch einen oberen Teil der vergrabenen Schicht gebildet ist, bedeckt. Ferner weist die zweite Verbundstruktur eine Kontaktschicht auf, welche die erste Isolationsschicht und den Teil der Seitenwände, welcher durch einen mittleren Teil der vergrabenen Schicht gebildet wird, bedeckt. Ferner weist die zweite Verbundstruktur eine zweite Isolationsschicht auf, welche die Kontaktschicht und zumindest den Teil der Seitenwände, welcher durch einen unteren Teil der vergrabenen Schicht gebildet wird, bedeckt.
  • In 104 wird das Verfahren 100 beendet.
  • Der in 103 beschriebene Prozess kann mehrere Male wiederholt werden, i. e., nachdem die zweite Verbundstruktur gebildet worden ist, kann eine dritte Verbundstruktur auf den Seitenwänden der verbleibenden Grabenstruktur gebildet werden. Die dritte Verbundstruktur kann zum Beispiel eine zweite Kontaktschicht aufweisen, welche zumindest die zweite Isolationsschicht (und optional den Teil der Seitenwände, welcher durch einen oberen Teil einer weiteren Halbleiterschicht oder einer weiteren vergrabenen Schicht, welche unterhalb der vergrabenen Schicht angeordnet ist, gebildet wird) bedeckt, sowie eine dritte Isolationsschicht, welche die zweite Kontaktschicht und den Teil der Seitenwände, welcher durch einen Teil (zum Beispiel einen unteren Teil) der weiteren Halbleiterschicht oder der weiteren vergrabenen Schicht gebildet wird, bedeckt. Falls erforderlich können weitere Verbundstrukturen auf der dritten Verbundstruktur gebildet werden. Auf diese Weise kontaktiert jede einzelne Kontaktschicht eine individuelle Halbleiterschicht oder vergrabene Schicht. Das bedeutet, dass eine beliebige Anzahl von Schichten eines Schichtenstapels kontaktiert werden können mittels eines einzigen Grabens („Multi-Schalen-Ansatz" (multi shell approach)).
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Grabenstruktur derart gebildet werden, dass sie sich in 102 in die Substratschicht hinein erstreckt, wobei die zweite Isolationsschicht so gebildet wird, dass sie den Teil der Seitenwände, welcher durch die Substratschicht gebildet wird, bedeckt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die zweite Isolationsschicht so gebildet, dass sie in 103 die Bodenoberfläche der Grabenstruktur bedeckt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird der verbleibende Raum innerhalb der Grabenstruktur mit Füllmaterial aufgefüllt nachdem der Schritt 103 ausgeführt worden ist.
  • Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird der verbleibende Raum der Grabenstruktur mit leitfähigen Material aufgefüllt, derart, dass das leitfähige Material die Substratschicht kontaktiert, nachdem 103 ausgeführt worden ist.
  • 2 zeigt ein Verfahren 200, welches veranschaulicht, wie das Verfahren 100 im Detail ausgeführt werden könnte.
  • In 201 wird eine erste Verbundstruktur gebildet, welche eine Substratschicht, eine vergrabene Schicht, welche auf oder über der Substratschicht angeordnet ist, und eine Halbleiterschicht, welche auf oder über der vergrabenen Schicht angeordnet ist, aufweist.
  • In 202 wird eine Grabenstruktur innerhalb der ersten Verbundstruktur gebildet, wobei sich die Grabenstruktur in die vergrabene Schicht hinein erstreckt.
  • In 203 wird eine erste Isolierschicht gebildet, welche die Seitenwände der Grabenstruktur bedeckt.
  • In 204 wird die Tiefe der Grabenstruktur vergrößert, derart, dass sich die Bodenoberfläche der Grabenstruktur immer noch innerhalb der vergrabenen Schicht befindet.
  • In 205 wird eine leitfähige Schicht gebildet, derart, dass sie die Isolationsschicht und die freiliegenden Seitenwände der vergrößerten Teile der Grabenstruktur bedeckt.
  • In 206 wird die Tiefe der Grabenstruktur vergrößert, derart, dass sich die Grabenstruktur in das Substrat hinein erstreckt.
  • In 207 wird eine zweite Isolationsschicht gebildet, welche die leitfähige Schicht und die freiliegenden Seitenwände des vergrößerten Teils der Grabenstruktur bedeckt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine erste Isolationsschicht in 203 gebildet unter Verwendung einer thermischen Oxidationsbehandlung, welche bewirkt, dass die Seitenwände der Grabenstruktur thermisch oxidiert werden. Die erste Isolationsschicht kann auch unter Verwendung eines Abscheidungsprozesses gebildet werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird, um in 202, 204 und 206 die Grabenstruktur zu bilden oder zu vergrößern, ein Ätzprozess verwendet.
  • 3 zeigt ein Verfahren 300 zum Herstellen einer SOI(Silizium-Auf-Isolator)-Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • In 301 wird das Verfahren begonnen.
  • In 302 wird eine Grabenstruktur innerhalb einer ersten Verbundstruktur gebildet, wobei die erste Verbundstruktur eine Substratschicht, eine Substratisolationsschicht, welche auf oder über der Substratschicht angeordnet ist, eine vergrabene Schicht, welche auf oder über der Substratisolationsschicht angeordnet ist, und eine Halbleiterschicht, welche auf oder über der vergrabenen Schicht angeordnet ist, aufweist.
  • In 303 wird eine zweite Verbundstruktur auf den Seitenwänden der Grabenstruktur gebildet, wobei die zweite Verbundstruktur aufweist: eine erste Isolationsschicht, welche den Teil der Seitenwände, welcher durch die Halbleiterschicht gebildet wird und durch einen oberen Teil der vergrabenen Schicht gebildet wird, bedeckt; sowie eine Kontaktschicht, welche die erste Isolationsschicht und den Teil der Seitenwände, welcher durch einen unteren Teil der vergrabenen Schicht gebildet wird, bedeckt.
  • In 304 wird das Verfahren beendet.
  • Der in 303 beschriebene Prozess kann mehrere Male wiederholt werden, i. e., nachdem die zweite Verbundstruktur gebildet worden ist, kann eine dritte Verbundstruktur auf den Seitenwänden der verbliebenen Grabenstruktur gebildet werden. Die dritte Verbundstruktur kann zum Beispiel eine zweite Isolationsschicht aufweisen, welche die Kontaktschicht (und optional den Teil der Seitenwände, welche durch einen oberen Teil einer weiteren Halbleiterschicht oder einer weiteren vergrabenen Schicht, welche unterhalb der vergrabenen Schicht angeordnet ist, gebildet wird) bedeckt, sowie eine weitere Kontaktschicht, welche die zweite Isolationsschicht und den Teil der Seitenwände, welcher durch einen Teil (zum Beispiel einen unteren Teil) der weiteren Halbleiterschicht oder der weiteren vergrabenen Schicht gebildet wird, bedeckt. Falls erforderlich können weitere Verbundstrukturen auf der dritten Verbundstruktur gebildet werden. Auf diese Weise kontaktiert jede einzelne Kontaktschicht eine individuelle Halbleiterschicht oder vergrabene Schicht. Das bedeutet, dass eine beliebige Anzahl von Schichten eines Schichtenstapels mittels eines einzigen Grabens kontaktiert werden können.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die Grabenstruktur in 302 derart gebildet, dass sie sich bis zu der unteren Oberfläche der vergrabenen Schicht erstreckt, i. e., die Bodenoberfläche der Grabenstruktur stimmt mit der unteren Oberfläche der vergrabenen Schicht überein.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die zweite Isolationsschicht derart gebildet, dass sie in 303 die leitfähige Schicht bedeckt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird der verbleibende Raum innerhalb der Grabenstruktur mit Füllmaterial aufgefüllt, nachdem 303 ausgeführt worden ist.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird, nachdem 303 ausgeführt worden ist, der verbliebene Raum innerhalb der Grabenstruktur mit leitfähigem Material aufgefüllt, welches sich durch die Substartisolationsschicht hindurch in die Substratschicht hinein erstreckt.
  • 4 zeigt ein Verfahren 400 zum Veranschaulichen, wie das in 3 gezeigte Verfahren 300 im Detail ausgeführt werden könnte.
  • In 401 wird eine erste Verbundstruktur gebildet, welche eine Substratschicht, eine Substratisolationsschicht, welche auf oder über der Substratschicht angeordnet ist, eine vergrabene Schicht, welche auf oder über der Substratisolationsschicht angeordnet ist, sowie eine Halbleiterschicht, welche auf oder über der vergrabenen Schicht angeordnet ist, aufweist.
  • In 402 wird eine Grabenstruktur innerhalb der ersten Verbundstruktur gebildet, wobei sich die Grabenstruktur in die vergrabene Schicht hinein erstreckt.
  • In 403 wird eine erste Isolationsschicht gebildet, welche die Seitenwände der Grabenstruktur bedeckt.
  • In 404 wird die Tiefe der Grabenstruktur vergrößert, derart, dass die Boden-Oberfläche (anders ausgedrückt die untere Oberfläche) der Grabenstruktur mit der oberen Oberfläche der Substratisolationsschicht übereinstimmt.
  • In 405 wird eine leitfähige Schicht gebildet, derart, dass sie die Isolationsschicht und die freiliegenden Seitenwände der vergrößerten Grabenstruktur bedeckt.
  • In 406 wird eine zweite Isolationsschicht gebildet, welche die Kontaktschicht bedeckt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird, nachdem 405 ausgeführt worden ist, die Tiefe der Grabenstruktur vergrößert, derart, dass sich die Grabenstruktur in das Substrat hinein erstreckt, wobei die Substratschicht kontaktiert wird, indem der verbleibende Raum innerhalb der Grabenstruktur mit leitfähigen Material aufgefüllt wird.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die erste Isolationsschicht in 403 gebildet unter Verwendung einer thermischen Oxidation der Seitenwände der Grabenstruktur. Die erste Isolationsschicht kann auch unter Verwendung eines Abscheidungsprozesses gebildet werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die Erzeugung oder das Vergrößern der Grabenstruktur durchgeführt unter Verwendung eines Ätzprozesses.
  • In der nachfolgenden Beschreibung wird unter Bezugnahme auf die 5 bis 11 ein Verfahren zum Herstellen einer SOI-Vorrichtung erläutert.
  • 5 zeigt SOI-Basismaterial 510, welches als Ausgangspunkt für die nachfolgend beschriebenen Prozessschritte verwendet wird. Das SOI-Basismaterial 510 weist eine Halbleitersubstratschicht 501, eine Substratisolationsschicht 502, welche auf der Halbleitersubstratschicht 501 angeordnet ist, sowie eine vergrabene Schicht 503 aus Halbleitermaterial, welche auf der Substratisolationsschicht 502 angeordnet ist, auf. Eine vergrößerte Ansicht eines Gebiets O ist in den folgenden 6 bis 11 gezeigt.
  • 6 zeigt ein Prozessstadium A, in welchem eine Verbundstruktur 500 gebildet worden ist, wobei die Verbundstruktur 500 eine Halbleitersubstratschicht 501, eine Substratisolationsschicht 502, welche auf der Halbleitersubstratschicht 501 angeordnet ist, eine vergrabene Schicht 503 aus Halbleitermaterial, welche auf der Substratisolationsschicht 502 angeordnet ist, sowie eine EPI-Substratschicht 504, welche auf der vergrabenen Schicht 503 aus Halbleitermaterial angeordnet ist, aufweist. Ferner sind eine Maskierungsschicht 505 und eine auf der Maskierungsschicht 505 angeordnete Resistschicht 506 bereitgestellt worden. Die Resistschicht 506 ist strukturiert worden (zum Beispiel unter Verwendung eines Belichtungsprozesses), i. e., die Resistschicht 506 ist in dem durch das Bezugszeichen 507 bezeichneten Gebiet entfernt worden.
  • 7 zeigt ein Prozessstadium B, in welchem eine Grabenstruktur 700 in der Verbundstruktur 500 gebildet worden ist. Die Grabenstruktur 700 ist derart gebildet worden, dass ihre Bodenoberfläche 701 unter die obere Oberfläche der vergrabenen Schicht 503 aus Halbleitermaterial fällt. Die Grabenstruktur 700 ist gebildet worden unter Verwendung der strukturierten Resistschicht 506 als Ätzmaske während eines Ätzprozesses. Anstelle einer Resistschicht können andere Schichten wie beispielsweise eine Hartmaskenschicht verwendet werden, um die Grabenstruktur 700 zu bilden. Die strukturierte Resistschicht 506 ist entfernt worden, nachdem der Ätzprozess durchgeführt worden ist.
  • In einem in 8 gezeigten Prozessstadium C ist eine erste Isolationsschicht 800 gebildet worden, welche die Seitenwände 702 der Grabenstruktur 700 und ebenso die Bodenoberfläche 701 der Grabenstruktur 700 bedeckt. Die erste Isolationsschicht 800 kann zum Beispiel gebildet werden, indem die Seitenwände 702 und die Boden-Oberfläche 701 der Grabenstruktur 700 oxidiert werden, wodurch Halbleitermaterial in Isolationsmaterial umgewandelt wird. Als Folge daraus befindet sich die Boden-Oberfläche der ersten Isolationsschicht 800 innerhalb der vergrabenen Schicht 503 aus Halbleitermaterial.
  • 9 zeigt ein Prozessstadium D, in welchem die Tiefe der Grabenstruktur 700 vergrößert worden ist, derart, dass die Boden-Oberfläche 701 der vergrößerten Grabenstruktur 700 mit der oberen Oberfläche der Substratisolationsschicht 502 zusammentrifft. Die Vergrößerung der Tiefe der Grabenstruktur 700 kann zum Beispiel unter Verwendung eines Ätzprozesses oder anderer Prozesse durchgeführt werden.
  • 10 zeigt ein Prozessstadium E, in welchem die erste Isolationsschicht 800 durch eine leitfähige Schicht 1000 bedeckt worden ist, wobei die leitfähige Schicht 1000 auch die freiliegenden Teile 900 der Seitenwände der in 9 gezeigten vergrößerten Grabenstruktur bedeckt. Die leitfähige Schicht 1000 bedeckt nicht die obere Oberfläche der Substratisolationsschicht 502, um einen Kurzschluss zwischen verschiedenen Seitenwänden der Grabenstruktur 700 zu verhindern. Die leitfähige Schicht 1000 wird auch als „Senker" („sinker") oder als „vergrabener Schichtkontakt" („barried layer contact")bezeichnet und kann aus Materialien wie zum Beispiel Metall, Polysilizium oder Silizid bestehen.
  • 11 zeigt ein Prozessstadium S, in welchem eine zweite isolierende Schicht 1100 auf der leitfähigen Schicht 1000 und der oberen Oberfläche der Substratisolationsschicht 502 gebildet worden ist. Weiterhin ist verbleibender Raum 1101 innerhalb der Grabenstruktur 700 mit Füllmaterial 1102 gefüllt worden. Die erste Isolationsschicht 800, die leitfähige Schicht 1000 und die zweite Isolationsschicht 1100 bilden zusammen eine zweite Verbundstruktur 1103.
  • Wie aus 11 ersehen werden kann, bedeckt die erste Isolationsschicht 800 den Teil 1104 der Seitenwände, welcher durch die Halbleiterschicht 504 gebildet wird, und durch einen oberen Teil der vergrabenen Halbleiterschicht 503 gebildet wird. Dies stellt sicher, dass zwischen der Halbleiterschicht 504 und der leitfähigen Schicht 1000 kein Kurzschluss auftritt. Als eine Folge daraus bedecken die lateralen Abmessungen der leitfähigen Schicht 1000 die Isolationsschicht 800 und den Teil 1105 der Seitenwände, welcher durch einen unteren Teil der vergrabenen Halbleiterschicht 503 gebildet wird. Somit hat die in 11 gezeigte Grabenstruktur 700 eine erste Grabenlücke 1106 (trench gap) in dem oberen Teil der Grabenstruktur 700, und hat eine zweite Grabenlücke 1107 in dem unteren Teil der Grabenstruktur 700, wobei die erste Grabenlücke 1106 größer ist als die zweite Grabenlücke 1107.
  • Die vergrabene Halbleiterschicht 503 kann von demselben oder entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp sein wie derjenige der EPI-Substratschicht 504.
  • 12 zeigt eine Halbleitervorrichtung 1200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Halbleitervorrichtung 1200 hat dieselbe Architektur wie die in 11 gezeigt SOI-Vorrichtung bis auf die nachfolgenden Unterschiede: Die Substratisolationsschicht 502 ist weggelassen, i. e. die vergrabene Halbleiterschicht 503 ist direkt auf der Halbleitersubstratschicht 501 angeordnet; ferner fällt das untere Ende der leitfähigen Schicht 1000 nicht mit der unteren Oberfläche der vergrabenen Halbleiterschicht 503 zusammen, sondern befindet sich innerhalb der vergrabenen Halbleiterschicht 503, i. e. es gibt einen Abstand zwischen der unteren Oberfläche der leitfähigen Schicht 1000 und der unteren Oberfläche der vergrabenen Halbleiterschicht 503; zuletzt fällt die untere Oberfläche der zweiten Isolationsschicht 1100 nicht mit der unteren Oberfläche der vergrabenen Schicht 503 zusammen, sondern befindet sich innerhalb der Halbleitersubstratschicht 501. Als Folge daraus weist die Grabenstruktur 700 der Halbleitervorrichtung 1200 eine erste Grabenlücke 1106, eine zweite Grabenlücke 1107 sowie eine dritte Grabenlücke 1201 auf, wobei die erste Grabenlücke 1106, welche sich in einem oberen Teil der Grabenstruktur 700 befindet, größer ist als die zweite Grabenlücke 1107, welche sich in einem mittleren Teil der Grabenstruktur 700 befindet, und wobei die zweite Grabenlücke 1107 größer ist als die dritte Grabenlücke 1201, welche sich in einem unteren Teil der Grabenstruktur 700 befindet. Mit anderen Worten: die erste Isolationsschicht 800 bedeckt den Teil 1104 der Seitenwände der Grabenstruktur 700, welcher gebildet wird durch die Halbleiterschicht 504 und gebildet wird durch einen oberen Teil der vergrabenen Halbleiterschicht 503. Die leitfähige Schicht 1000 bedeckt die erste Isolationsschicht 800 und den Teil 1105 der Seitenwände, welcher gebildet wird durch einen mittleren Teil der vergrabenen Halbleiterschicht 503. Die zweite Isolationsschicht 1100 bedeckt die leitfähige Schicht 1000 sowie den Teil 1202 der Seitenwände der Grabenstruktur 700, welcher durch einen unteren Teil der vergrabenen Halbleiterschicht 503 und einen oberen Teil der Halbleitersubstratschicht 501 gebildet wird.
  • Die Halbleitervorrichtung 1200 kann in ähnlicher Weise hergestellte werden wie die in 11 gezeigte SOI-Vorrichtung. Unterschiede sind, dass die Bodenoberfläche der Grabenstruktur 700 sich über der oberen Oberfläche der Halbleitersubstratschicht 501 befindet, bevor die leitfähige Schicht 1000 gebildet wird, und dass, nachdem die leitfähige Schicht 1000 gebildet worden ist, die Grabenstruktur ein zweites Mal vergrößert wird, derart, dass sie sich in die Halbleitersubstratschicht 501 hinein erstreckt.
  • 13 zeigt eine SOI-Vorrichtung 1300, welche eine Mehrzahl von Grabenstrukturen 700 enthält, welche identisch sind mit der in 11 gezeigten Grabenstruktur. Die Grabenstrukturen 700 teilen die Halbleiterschicht 504 in Halbleiterelementbereiche 1301 auf, wobei mindestens ein Halbleiterelement innerhalb jedes Halbleiterelementbereiches 1301 gebildet werden kann. Die Halbleiterelementbereiche 1301 werden durch die Grabenstrukturen 700 elektrisch voneinander isoliert.
  • 14 zeigt eine andere SOI-Vorrichtung 1400 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Architektur der SOI-Vorrichtung 1400 ist ähnlich zu der Architektur der SOI-Vorrichtung 1300. Unterschiede sind, dass das Füllmaterial 1101 nicht mittels der zweiten Isolationsschicht 1100 und der Substratisolationsschicht 502 gegen die Halbleitersubstratschicht 501 isoliert ist, sondern sich durch die zweite Isolationsschicht 1100 und die Substratisolationsschicht 502 hindurch erstreckt, wodurch die Halbleitersubstratschicht 501 kontaktiert wird. Das heißt, ein elektrischer Kontakt kann bereitgestellt werden, unter der Annahme, dass das Füllmaterial 1102 leitfähiges Material ist), welcher die Halbleitersubstratschicht 501 von der oberen Oberfläche der SOI-Vorrichtung 1400 aus kontaktiert. Um die SOI-Vorrichtung 1400 herzustellen, kann die Grabenstruktur 700 vergrößert werden, so dass sie sich durch die zweite Isolationsschicht 1100 und die Substratisolationsschicht 502 hindurch erstreckt, nachdem die zweite Isolationsschicht 1100 gebildet worden ist (beispielsweise unter Verwendung eines Ätzprozesses).
  • Die in 13 und 14 gezeigten Architekturen können auch auf den Fall angewendet werden, bei dem die Halbleitervorrichtung nur ein Halbleiterelement enthält (i. e. nur einen Halbleiterelementbereich enthält). In diesem Fall kann die Grabenstruktur 700 dazu verwendet werden, das einzelne Halbleiterelement vollständig oder zumindest teilweise zu umgeben.
  • Das Halbleiterelement kann zum Beispiel ein Transistor, eine Diode oder ein elektrischer Widerstand, beispielsweise ein ohmscher Widerstand, sein.
  • Wie aus 13 entnommen werden kann, bedeckt die erste Isolationsschicht 800 den Teil 1104 der Seitenwände, welcher durch die Halbleiterschicht 504 gebildet ist, und durch einen oberen Teil der vergrabenen Halbleiterschicht 503 gebildet ist. Dies stellt sicher, dass zwischen einem Halbleiterelement, welches in dem Halbleiterelementbereich gebildet ist, und der leitfähigen Schicht 1000 kein Kurzschluss über Halbleiterschicht 504 existiert. Stattdessen wird der Strom „gezwungen", die vergrabene Halbleiterschicht 503 zu benutzen, um die leitfähige Schicht 1000 zu erreichen. Als Folge können die lateralen Abmessungen zwischen benachbarten Grabenstrukturen 700 verringert werden verglichen mit Lösungen, welche nicht die erste Isolationsschicht 800 verwenden.
  • 15 zeigt eine Halbleitervorrichtung 1500, deren Architektur ähnlich ist wie die Halbleitervorrichtung 1200, welche in 12 gezeigt ist. Ein Unterschied besteht darin, dass das Füllmaterial 1102 die Halbleitersubstratschicht 501 direkt kontaktiert, i. e. nicht isoliert ist gegen die Halbleitersubstratschicht 501 mittels der zweiten Isolationsschicht 1100. Um die Halbleitervorrichtung 1500 herzustellen kann die Grabenstruktur vergrößert werden, so dass sie sich durch die zweite Isolationsschicht 1100 in die Halbleitersubstratschicht 501 hindurch erstreckt, nachdem die zweite Isolationsschicht 1100 gebildet worden ist. Auf diese Weise kann ein elektrischer Kontakt bereitgestellt werden (unter der Annahme, dass das Füllmaterial 1102 leitfähiges Material ist), welcher die Halbleitersubstratschicht 501 von der oberen Oberfläche der Halbleitervorrichtung 1500 kontaktiert.
  • 16 zeigt eine Vorrichtung 1600 gemäß "einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 1600 weist auf: eine erste Verbundstruktur 1600, welche eine erste vergrabene Schicht 1602 und eine zweite vergrabene Schicht 1603, welche über der ersten vergrabenen Schicht 1602 angeordnet ist, aufweist; eine Grabenstruktur 1604, die innerhalb der ersten Verbundstruktur 1601 ausgebildet ist; und eine zweite Verbundstruktur 1605, welche auf den Seitenwänden der Grabenstruktur 1604 bereitgestellt ist, wobei die zweite Verbundstruktur 1605 eine erste Isolationsschicht 1606 enthält, welche zumindest den Teil der Seitenwände bedeckt, welcher durch Schichten 1602, die über der zweiten vergrabenen Schicht 1603 angeordnet sind, bedeckt, eine erste Kontaktschicht 1608, welche die erste Isolationsschicht 1606 und zumindest eine Teil der Seitenwände, welcher durch die zweite vergrabene Schicht 1603 gebildet wird, bedeckt, eine zweite Isolationsschicht 1609, welche die erste Kontaktschicht 1608 und zumindest einen Teil der Schicht(en) 1610, welche zwischen der vergrabenen Schicht 1602 und der zweiten vergrabenen Schicht 1603 angeordnet sind, bedeckt, sowie eine zweite leitfähige Schicht 1611, welche die zweite Isolationsschicht 1609 und zumindest einen Teil der Seitenwände, welcher durch die erste vergrabene Schicht 1602 gebildet wird, bedeckt. Eine dritte Isolationsschicht 1612 ist auf der zweiten leitfähigen Schicht 1611 bereitgestellt.
  • Dem in 16 gezeigten Prinzip folgend ist es möglich, eine beliebige Anzahl von vergrabenen Schichten individuell zu kontaktieren unter Verwendung einer Verbundstruktur von Isolationsschichten und mittels Kontaktierens von Schichten, welche sich miteinander abwechseln.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung eine SOI-Vorrichtung oder eine Halbleitervorrichtung.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erstreckt sich die erste Isolationsschicht 1606 hinunter bis zu der oberen Oberfläche der zweiten vergrabenen Schicht 1603, erstreckt sich jedoch nicht in die zweite vergrabene Schicht 1603 hinein (im Gegensatz zu dem in 16 gezeigten Ausführungsbeispiel), und wobei sich die zweite Isolationsschicht 1609 hinunter bis zu der oberen Oberfläche der ersten vergrabenen Schicht 1602 erstreckt, sich jedoch nicht in die erste vergrabene Schicht 1602 hinein erstreckt (im Gegensatz zu dem in 16 gezeigten Ausführungsbeispiel). Dies kann ebenfalls bei allen anderen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung angewendet werden. Das heißt, die Isolationsschichten der Verbundstrukturen können auf den oberen Oberflächen der vergrabenen Schichten enden, sich jedoch nicht in die vergrabenen Schichten hinein erstrecken.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren bereitgestellt zum Kontaktieren einer vergrabenen Schicht und zum Isolieren verschiedener Vorrichtungen (devices) in einem Lithografieschritt und einem Grabenätzprozess.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Graben mit einer Multischalenstruktur verwendet, welche nur einen Maskenschritt und einen Grabenätzprozess benötigt zum Realisieren eines isolierten Senkers (sinker) und einer Isolationsstruktur, welche ebenfalls einen Substratkontakt bereitstellen kann. Effekte dieses Ausführungsbeispiels sind, dass die Vorrichtungen (devices) vollständig geschützt (shielded) sind, dass die Struktur Die-Fläche einspart, und dass das thermische Budget niedrig ist. Das Erzeugen von Senker und Isolation, welche unterschiedliche Maskenschritte verwenden, welche von der Oberfläche aus diffundiert werden, und welche eine Menge an Die-Fläche verbrauchen oder getrennte Grabenätzprozesse verwendeten, kann vermieden werden.
  • Obwohl die Erfindung vor allem im Zusammenhang mit spezifischen Ausführungsbeispielen gezeigt und beschrieben worden ist, sollte es von denjenigen mit dem Fachgebiet vertrauten Personen verstanden werden, dass vielfältige Änderungen der Ausgestaltung und der Details daran vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Bereich der Erfindung, wie er durch die nachfolgenden Ansprüche definiert wird, abzuweichen. Der Bereich der Erfindung wird daher durch die angefügten Ansprüche bestimmt, und es ist beabsichtigt, dass sämtliche Veränderungen, welche in Reichweite der Bedeutung und des Äquivalenzbereichs der Ansprüche liegen, von den Ansprüchen umfasst werden.

Claims (35)

  1. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, das Verfahren aufweisend: Bilden einer Grabenstruktur in einer ersten Verbundstruktur, wobei die Verbundstruktur aufweist • eine Substratschicht, • eine vergrabene Schicht, welche auf oder über der Substratschicht angeordnet ist, und • eine Halbleiterschicht, welche auf oder über der vergrabenen Schicht angeordnet ist; und Bilden einer zweiten Verbundstruktur auf Seitenwänden der Grabenstruktur, wobei die zweite Verbundstruktur aufweist • eine erste Isolationsschicht, welche zumindest einen Teil der Seitenwände, welcher durch die Halbleiterschicht gebildet wird, und einen Teil der Seitenwände, welcher durch einen oberen Teil der vergrabenen Schicht gebildet wird, bedeckt, • eine Kontaktschicht, welche die erste Isolationsschicht und einen Teil der Seitenwände, welcher durch einen mittleren Teil der vergrabenen Schicht gebildet wird, bedeckt, und • eine zweite Isolationsschicht, welche die Kontaktschicht und zumindest einen Teil der Seitenwände, welcher durch einen unteren Teil der vergrabenen Schicht gebildet wird, bedeckt.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Grabenstruktur derart gebildet wird, dass sie sich in die Substratschicht hinein erstreckt, und wobei die zweite Isolationsschicht derart gebildet wird, dass sie den Teil der Seitenwände, welcher durch die Substratschicht gebildet wird, bedeckt.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die zweite Isolationsschicht derart gebildet wird, dass sie die untere Oberfläche der Grabenstruktur bedeckt.
  4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei verbleibender Raum innerhalb der Grabenstruktur mit Füllmaterial gefüllt wird.
  5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei verbleibender Raum innerhalb der Grabenstruktur mit leitfähigem Material gefüllt wird, derart, dass das leitfähige Material die Substratschicht kontaktiert.
  6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Bilden der Grabenstruktur und das Bilden der zweiten Verbundstruktur aufweisen: • Bilden der Grabenstruktur innerhalb der ersten Verbundstruktur, derart, dass die Grabenstruktur sich in die vergrabene Schicht hinein erstreckt; • Bilden der ersten Isolationsschicht, derart, dass sie die Seitenwände der Grabenstruktur bedeckt; • Vergrößern der Tiefe der Grabenstruktur, derart, dass eine untere Oberfläche der Grabenstruktur immer noch innerhalb der vergrabenen Schicht verbleibt; • Bilden der Kontaktschicht, derart, dass sie die Isolationsschicht und die freiliegenden Seitenwände des vergrößerten Teils der Grabenstruktur bedeckt; • Vergrößern der Tiefe der Grabenstruktur, derart, dass die Grabenstruktur sich in die Substratschicht hinein erstreckt; und • Bilden der zweiten Isolationsschicht, derart, dass sie die Kontaktschicht und die freiliegenden Seitenwände des vergrößerten Teils in der Grabenstruktur bedeckt.
  7. Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei die erste Isolationsschicht mittels thermischen Oxidierens der Seitenwände der Grabenstruktur gebildet wird.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei zum Bilden oder Vergrößern der Grabenstruktur ein Ätzprozess verwendet wird.
  9. Verfahren zum Herstellen einer Silizium-Auf-Isolator-(SOI)-Vorrichtung, das Verfahren aufweisend: Bilden einer Grabenstruktur in einer ersten Verbundstruktur, wobei die Verbundstruktur aufweist • eine Substratschicht, • eine Substratisolationsschicht, welche auf oder über der Substratschicht angeordnet ist, • eine vergrabene Schicht, welche auf oder über der Substratisolationsschicht angeordnet ist, und • eine Halbleiterschicht, welche auf oder über der vergrabenen Schicht angeordnet ist, und Bilden einer zweiten Verbundstruktur auf den Seitenwänden der Grabenstruktur, wobei die zweite Verbundstruktur aufweist • eine erste Isolationsschicht, welche den Teil der Seitenwände, welcher durch die Halbleiterschicht gebildet wird und durch einen oberen Teil der vergrabenen Schicht gebildet wird, bedeckt, und • eine Kontaktschicht, welche die Isolationsschicht und den Teil der Seitenwände, welcher durch einen unteren Teil der vergrabenen Schicht gebildet wird, bedeckt.
  10. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei die Grabenstruktur derart gebildet wird, dass sie sich bis zu einer unteren Oberfläche der vergrabenen Schicht erstreckt.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei eine zweite Isolationsschicht gebildet wird, derart, dass sie eine leitfähige Schicht bedeckt.
  12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei verbleibender Raum innerhalb der Grabenstruktur mit Füllmaterial gefüllt wird.
  13. Verfahren gemäß Anspruch 11 oder 12, wobei verbleibender Raum innerhalb der Grabenstruktur mit leitfähigem Material gefüllt wird, welches sich durch die Substratisolationsschicht hindurch in die Substratschicht hinein erstreckt.
  14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei das Bilden der Grabenstruktur und das Bilden der zweiten Verbundstruktur aufweisen: • Bilden der Grabenstruktur in der ersten Verbundstruktur, derart, dass sich die Grabenstruktur in die vergrabene Schicht hinein erstreckt; • Bilden der ersten Isolationsschicht, derart, dass sie die Seitenwände der Grabenstruktur bedeckt; • Vergrößern der Tiefe der Grabenstruktur, derart, dass die untere Oberfläche der Grabenstruktur mit der oberen Oberfläche der Substratisolationsschicht zusammenfällt; und • Bilden der leitfähigen Schicht, derart, dass sie die Isolationsschicht und die freiliegenden Seitenwände der vergrößerten Grabenstruktur bedeckt.
  15. Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei die zweite Isolationsschicht gebildet wird, welche die Kontaktschicht bedeckt.
  16. Verfahren gemäß Anspruch 14 oder 15, wobei, nachdem die leitfähige Schicht gebildet worden ist, die Tiefe der Grabenstruktur vergrößert wird, derart, dass sich die Grabenstruktur in die Substratschicht hinein erstreckt, wobei die Substratschicht kontaktiert wird, indem verbleibender Raum innerhalb der Grabenstruktur mit leitfähigen Material gefüllt wird.
  17. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei die erste Isolationsschicht gebildet wird unter Verwendung einer thermischen Oxidation der Seitenwände der Grabenstruktur.
  18. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei das Bilden oder das Vergrößern durchgeführt unter Verwendung eines Ätzprozesses.
  19. Halbleitervorrichtung, aufweisend: • eine erste Verbundstruktur aufweisend eine Substratschicht, eine vergrabene Schicht, welche auf oder über der Substratschicht angeordnet ist, und eine Halbleiterschicht, welche auf oder über der vergrabenen Schicht angeordnet ist; • eine Grabenstruktur, weiche innerhalb der ersten Verbundstruktur angeordnet ist; und • eine zweite Verbundstruktur, welche auf Seitenwänden der Grabenstruktur angeordnet ist, wobei die zweite Verbundstruktur aufweist • eine erste Isolationsschicht, welche zumindest den Teil der Seitenwände, welcher durch die Halbleiterschicht gebildet wird, und den Teil der Seitenwände, welcher durch einen oberen Teil der vergrabenen Schicht gebildet wird, bedeckt, • eine Kontaktschicht, welche die erste Isolationsschicht und den Teil der Seitenwände, welche durch einen mittleren Teil der vergrabenen Schicht gebildet wird, bedeckt, und • eine zweite Isolationsschicht, welche die Kontaktschicht und zumindest den Teil der Seitenwände, welcher durch einen unteren Teil der vergrabenen Schicht gebildet wird, bedeckt.
  20. Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 19, wobei sich die Grabenstruktur in die Substratschicht hinein erstreckt, und wobei die zweite Isolationsschicht den Teil der Seitenwände, welcher durch die Substratschicht gebildet wird, bedeckt.
  21. Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 19 oder 20, wobei die zweite Isolationsschicht eine untere Oberfläche der Grabenstruktur bedeckt.
  22. Halbleitervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei verbleibender Raum innerhalb der Grabenstruktur mit Füllmaterial gefüllt ist.
  23. Halbleitervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei verbleibender Raum innerhalb der Grabenstruktur mit leitfähigem Material gefüllt ist, welches die Substratschicht kontaktiert.
  24. Halbleitervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 19 bis 23, wobei eine Grabenlücke in dem oberen Teil der vergrabenen Schicht breiter ist als eine Grabenlücke in dem mittleren Teil der vergrabenen Schicht, und wobei die Grabenlücke innerhalb des mittleren Teils der vergrabenen Schicht breiter ist als eine Grabenlücke innerhalb des unteren Teils der vergrabenen Schicht.
  25. Halbleitervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 19 bis 24, wobei die Grabenstruktur die Halbleiterschicht in eine Mehrzahl von Halbleiterelementbereichen unterteilt, wobei mindesten ein Halbleiterelement in jedem Halbleiterelementbereich ausgebildet ist.
  26. SOI-Vorrichtung, aufweisend: eine erste Verbundstruktur, aufweisend • eine Substratschicht, • eine Substratisolationsschicht, welche auf oder über der Substratschicht angeordnet ist, • eine vergrabene Schicht, welche auf oder über der Substratisolationsschicht angeordnet ist, • eine Halbleiterschicht, welche auf oder über der vergrabenen Schicht angeordnet ist, und • eine Grabenstruktur, welche innerhalb der ersten Verbundstruktur angeordnet ist, eine zweite Verbundstruktur, welche auf Seitenwänden der Grabenstruktur angeordnet ist, wobei die zweite Verbundstruktur aufweist • eine erste Isolationsschicht, welche den Teil der Seitenwände, welcher durch die Halbleiterschicht gebildet wird und durch einen oberen Teil der vergrabenen Schicht gebildet wird, bedeckt, und • eine Kontaktschicht, welche die Isolationsschicht und den Teil der Seitenwände, welcher durch einen unteren Teil der vergrabenen Schicht gebildet wird, bedeckt.
  27. SOI-Vorrichtung gemäß Anspruch 26, wobei sich die Grabenstruktur bis zu einer unteren Oberfläche der vergrabenen Schicht hin erstreckt.
  28. SOI-Vorrichtung gemäß Anspruch 26 oder 27, wobei die zweite Verbundstruktur eine zweite Isolationsschicht aufweist, welche eine leitfähige Schicht bedeckt.
  29. SOI-Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 26 bis 28, wobei verbleibender Raum innerhalb der Grabenstruktur mit Füllmaterial gefüllt ist.
  30. SOI-Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 26 bis 29, wobei verbleibender Raum innerhalb der Grabenstruktur mit leitfähigem Material gefüllt ist, welches sich durch die Substratisolationsschicht hindurch in die Substratschicht hinein erstreckt.
  31. SOI-Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 26 bis 30, wobei eine Grabenlücke in dem oberen Teil der vergrabenen Schicht breiter ist als die Grabenlücke in dem unteren Teil der vergrabenen Schicht.
  32. SOI-Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 26 bis 31, wobei die Grabenstruktur die Halbleiterschicht in eine Mehrzahl von Halbleiterelementbereichen unterteilt, wobei mindestens ein Halbleiterelement in jedem Halbleiterelementbereich ausgebildet ist.
  33. Vorrichtung, aufweisend: eine erste Verbundstruktur, welche aufweist eine erste vergrabene Schicht und eine zweite vergrabene Schicht, die auf oder über der ersten vergrabenen Schicht angeordnet ist; eine Grabenstruktur, welche innerhalb der ersten Verbundstruktur angeordnet ist; und eine zweite Verbundstruktur, welche auf Seitenwänden der Grabenstruktur angeordnet ist, wobei die zweite Verbundstruktur aufweist • eine erste Isolationsschicht, welche zumindest den Teil der Seitenwände, welcher durch eine dritte und eine vierte vergrabene Schicht, welche über der zweiten vergrabenen Schicht angeordnet sind, gebildet wird, bedeckt, • eine erste Kontaktschicht, welche die erste Isolationsschicht und zumindest einen Teil der Seitenwände, welcher durch die zweite vergrabene Schicht gebildet wird, bedeckt, • eine zweite Isolationsschicht, welche die erste Kontaktschicht und zumindest einen Teil der Seitenwände, welcher durch die erste vergrabene Schicht gebildet wird, bedeckt, und • eine zweite leitfähige Schicht, welche die zweite Isolationsschicht und zumindest einen Teil der Seitenwände, welcher durch die erste vergrabene Schicht gebildet wird, bedeckt.
  34. Vorrichtung gemäß Anspruch 33, wobei sich die erste Isolationsschicht bis zu einer oberen Oberfläche der zweiten vergrabenen Schicht erstreckt, sich aber nicht in die zweite vergrabene Schicht hinein erstreckt, und wobei sich die zweite Isolationsschicht bis zu einer oberen Oberfläche der ersten vergrabenen Schicht erstreckt, sich aber nicht in die erste vergrabene Schicht hinein erstreckt.
  35. Vorrichtung gemäß Anspruch 33 oder 34, wobei die Vorrichtung eine SOI-Vorrichtung oder eine Halbleitervorrichtung ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7977768B2 (en) 2008-04-01 2011-07-12 Infineon Technologies Ag Semiconductor devices and methods of manufacture thereof

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007035832B4 (de) * 2007-07-31 2012-03-29 Globalfoundries Dresden Module One Limited Liability Company & Co. Kg Verfahren zur Herstellung eines SOI-Halbleiterbauelements und Halbleiterbauelement mit Grabenkondensator
US7855428B2 (en) * 2008-05-06 2010-12-21 International Business Machines Corporation Conductive liner at an interface between a shallow trench isolation structure and a buried oxide layer
US8338265B2 (en) * 2008-11-12 2012-12-25 International Business Machines Corporation Silicided trench contact to buried conductive layer

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5448083A (en) * 1991-08-08 1995-09-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Insulated-gate semiconductor device
US5614750A (en) 1995-06-29 1997-03-25 Northern Telecom Limited Buried layer contact for an integrated circuit structure
DE19702121C1 (de) 1997-01-22 1998-06-18 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung von vertikalen Chipverbindungen
US6429477B1 (en) 2000-10-31 2002-08-06 International Business Machines Corporation Shared body and diffusion contact structure and method for fabricating same
KR100382722B1 (ko) * 2000-11-09 2003-05-09 삼성전자주식회사 트렌치 소자분리막 및 그 제조방법
DE10129846C1 (de) 2001-06-21 2002-11-14 Infineon Technologies Ag Schaltungsanordnung und Verfahren zum elektrischen Kontaktieren von Schaltungsbauelementen
JP4084005B2 (ja) * 2001-06-26 2008-04-30 株式会社東芝 半導体記憶装置及びその製造方法
US6492244B1 (en) * 2001-11-21 2002-12-10 International Business Machines Corporation Method and semiconductor structure for implementing buried dual rail power distribution and integrated decoupling capacitance for silicon on insulator (SOI) devices
JP2003303830A (ja) 2002-04-12 2003-10-24 Nec Electronics Corp 半導体装置及びその製造方法
US6689695B1 (en) * 2002-06-28 2004-02-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Multi-purpose composite mask for dual damascene patterning
DE10239310B4 (de) 2002-08-27 2005-11-03 Infineon Technologies Ag Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen einer ersten und einer zweiten vergrabenen Halbleiterschicht
DE10303643B3 (de) 2003-01-30 2004-09-09 X-Fab Semiconductor Foundries Ag Verfahren zur Herstellung von Substratkontakten bei SOI-Schaltungsstrukturen
US7485926B2 (en) 2003-01-30 2009-02-03 X-Fab Semiconductor Foundries Ag SOI contact structures
US7548205B2 (en) * 2003-07-15 2009-06-16 Farrokh Mohamadi Wafer scale antenna module with a backside connectivity
US20070026584A1 (en) 2005-07-29 2007-02-01 Texas Instruments Inc. Dielectric isolated body biasing of silicon on insulator

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7977768B2 (en) 2008-04-01 2011-07-12 Infineon Technologies Ag Semiconductor devices and methods of manufacture thereof
DE102009010196B4 (de) * 2008-04-01 2011-07-21 Infineon Technologies AG, 85579 Halbleiterbauelemente und Verfahren zu deren Herstellung
US8603918B2 (en) 2008-04-01 2013-12-10 Infineon Technologies Ag Semiconductor devices and methods of manufacture thereof

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US7982281B2 (en) 2011-07-19

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