DE19516423C2 - Verfahren zur Herstellung einer CMOS-Halbleitervorrichtung - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer CMOS-Halbleitervorrichtung

Info

Publication number
DE19516423C2
DE19516423C2 DE19516423A DE19516423A DE19516423C2 DE 19516423 C2 DE19516423 C2 DE 19516423C2 DE 19516423 A DE19516423 A DE 19516423A DE 19516423 A DE19516423 A DE 19516423A DE 19516423 C2 DE19516423 C2 DE 19516423C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
well
electrode
mosfet
film
trench
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19516423A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19516423A1 (de
Inventor
Jae Kap Kim
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SK Hynix Inc
Original Assignee
Hyundai Electronics Industries Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hyundai Electronics Industries Co Ltd filed Critical Hyundai Electronics Industries Co Ltd
Publication of DE19516423A1 publication Critical patent/DE19516423A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19516423C2 publication Critical patent/DE19516423C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76Making of isolation regions between components
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8232Field-effect technology
    • H01L21/8234MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
    • H01L21/8238Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS
    • H01L21/823878Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS isolation region manufacturing related aspects, e.g. to avoid interaction of isolation region with adjacent structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/08Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
    • H01L27/085Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only
    • H01L27/088Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate
    • H01L27/092Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors
    • H01L27/0928Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors comprising both N- and P- wells in the substrate, e.g. twin-tub

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Element Separation (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren zur Herstellung einer CMOS-Halbleitervorrichtung, die eine redu­ zierte Fläche des Elementisolationsbereichs zwischen einer N-Wanne und einer P-Wanne und der Substrat-Elektrode hat.
In IEEE J. Solid-State Circuits, Band SC-20, Nummer 1, Februar 1985, S. 104-113, ist ein Verfahren zur Herstellung von CMOS-Halbleitervorrichtungen mit einer tiefen Grabenisolation und selbst ausrichtenden TiSi₂-Technologien beschrieben. Der tiefe Graben wird dabei in eine Epitaxieschicht geätzt. Die Isolation mit tiefen Graben kombiniert mit der Epitaxieschicht führt zu einer verbesserten Isolation zwischen verschiedenen CMOS-Strukturen.
IBM TDB, Band 27, Nummer 4B, 1984, Seiten 2443 bis 2445 besch­ reibt eine skalierbare C-MOS-Technologie mit verbessertem Schutz gegen Latch-up. Dabei ist eine p-Substrat Elektrode in einen P-Typ Wannenbereich eindiffundiert und eine Grabenisola­ tion vorgesehen.
Die EP 0159 483 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung mit zwei Wannen bei komplementären Halb­ leitervorrichtungen. Dabei werden die Merkmale a)-d) des An­ spruchs 1 vorgesehen.
In IBM TDB, Band 27, Nummer 5, 1984, Seite 3045 ist eine kom­ plementäre Metall-Oxid-Halbleiterstruktur mit Grabenisolation gezeigt. Die Wandungen des Grabens werden oxidiert, wobei sich eine isolierende Schicht bildet, der Graben wird dann mit einem Polyimid ausgefüllt.
Eine Halbleitervorrichtung, die aus einem Transistor und einem Kondensator besteht, bildet üblicherweise ein unabhängiges Ele­ ment in einer integrierten Schaltung und erfordert deshalb ei­ nen Elementisolierbereich zwischen aktiven Bereichen, um zu verhindern, daß die Elemente in Betrieb sich gegenseitig stö­ ren.
Die jüngste Bestrebung, Halbleitervorrichtungen stark zu inte­ grieren, hat viele Bemühungen notwendig gemacht, den Elementi­ solierbereich zu verringern, der üblicherweise eine große Flä­ che oder einen großen Bereich in einer Halbleitervorrichtung einnimmt. Zu diesem Zweck ist eine Vielzahl von Prozessen oder Verfahren entwickelt worden. Ein Beispiel hierfür ist der Pro­ zeß einer lokalen Oxidation von Silicium (LOCOS) und der Prozeß einer selektiven Oxidation von Polysilicium (SEPOX). Beim LO­ COS-Prozeß wird ein Elementisolieroxidfilm durch thermische Oxidation eines Halbleitersubstrats in der Anwesenheit einer Maske aus einem Nitridfilmmuster gebildet, der das Halbleiter­ substrat lokal freilegt. In ähnlicher Weise umfaßt der SEPOX-Prozeß eine thermische Oxidation eines Halbleitersubstrats in der Anwesenheit einer Maske, die aus einer Kombination eines Polysiliciumfilms und eines Nitridfilmmusters besteht, das das Halbleitersubstrat lokal freilegt. Neben diesen Prozessen gibt es einen Prozeß, bei dem ein Graben durch selektives Ätzen ei­ nes Halbleitersubstrats gebildet und daraufhin mit einem Iso­ liermaterial derart gefüllt wird, daß ein Grabenelementisolier­ oxidfilm gebildet wird. Unter den vorstehend genannten Prozes­ sen ist der LOCOS-Prozeß der am weitest verbreitet benutzte, weil er relativ einfach ist.
Um den Hintergrund besser verstehen zu können, wird nunmehr ei­ ne Erläuterung des LOCOS-Prozesses gegeben. Zu Beginn wird die Oberfläche eines Siliciumhalbleitersubstrats thermisch oxi­ diert, um einen Kissen(pad)-Oxidfilm aufzuwachsen. Daraufhin wird ein Nitridfilmmuster auf den Kissenoxidfilm ausgebildet, um eine vorbestimmte Fläche oder einen vorbestimmten Bereich des Halbleitersubstrats freizulegen, die bzw. der dazu bestimmt ist, ein Elementisolierbereich zu sein. Schließlich wird eine weitere thermische Oxidation für das Halbleitersubstrat ange­ wendet, um einen Feldoxidfilm aufzuwachsen, wobei ein Nitridmuster als Maske dient.
Dieser LOCOS-Prozeß ist jedoch mit dem Problem behaftet, das als Vogelschnabel bekannt ist, demnach der Feldoxidfilm in den aktiven Bereich eingreift, was zu einer Reduzierung der Fläche des aktiven Bereichs führt. Wenn ein darauffolgender Belich­ tungsprozeß durchgeführt wird, um ein photoempfindliches Film­ muster auszubilden, wird außerdem Licht von der schrägen Ober­ fläche des Vogelschnabels reflektiert, so daß der photoempfind­ liche Film unerwünscht beleuchtet wird. Die Folge davon ist das Problem einer Kerben- oder Nutausbildung. Diese Probleme ver­ ursachen eine Verschlechterung der Herstellungsausbeute und der Zuverlässigkeit, wenn in einer Halbleitervorrichtung unter der Entwurfregel von 0,4 µm oder weniger ein Gate-Poly oder eine Gate-Anordnung durch ein Muster erzeugt wird.
Fig. 1 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer typischen CMOS-Vor­ richtung, die einen N-Typ-MOSFET und einen P-Typ-MOSFET umfaßt, die miteinander verbunden sind. Wie in Fig. 1 gezeigt, sind die Source-Elektroden (S) des PMOS und des NMOS jeweils an VDD und VSS angeschlossen und ihre Drain-Elektroden (D)2 sind miteinan­ der verbunden.
Fig. 2 zeigt ein Layout von Hauptmasken, bei dem eine N-Quel­ lenmaske 1, aktive Masken 2, eine Gate-Maske 3, Kontaktlochmas­ ken 4 und Verdrahtungsmasken 5 in herkömmlicher Weise angeord­ net sind, um die Schaltung von Fig. 1 herzustellen.
Fig. 3 zeigt eine Halbleitervorrichtung, die durch die herkömm­ liche Technik hergestellt ist, in einer Ansicht entlang der Linie I-I von Fig. 2. Ihre Herstellungsprozesse beginnen mit der Ausbildung einer P-Wanne 12 und einer N-Wanne in vorbe­ stimmten Bereichen oder Flächen eines P-Typ-Halbleitersubstrats 11 unter Verwendung einer (nicht gezeigten) P-Wannenmaske und der N-Wannenmaske 1. Daraufhin werden die Elementisolierfilme 14 an den Grenzen zwischen den beiden Wannen und an vorbe­ stimmten Bereichen der Wannen gebildet. Ein Gate-Oxidfilm 15 wird über jeder Wanne gebildet, gefolgt von der Ausbildung ei­ ner Gate-Elektrode 16 über dem Gate-Oxidfilm unter Verwendung der Gate-Maske 3. Während diese Gate-Struktur als Maske dient, werden N-Typ-Verunreinigungen in die P-Wanne 12 implantiert, während P-Typ-Verunreinigungen in die N-Wanne 13 implantiert werden. Als Folge davon wird ein Satz aus einer Elektrode 17 und einer Drain-Elektrode 18 in jeder Wanne erzeugt. Eine Spannung VSS wird an das P-Typ-Halbleitersubstrat 11 angelegt. Um eine Spannung VDD für die N-Wanne 13 zuzuführen, wird eine Substrat-Elektrode 19 durch Implantieren von N-Typ-Verunreini­ gungen in einen Bereich erzeugt, der durch die Source-Elektrode 17A und den Elementisolieroxidfilm 14 in der N-Wanne 13 ge­ trennt ist. Daraufhin wird ein Deckenzwischenschichtisolierfilm 17 über diesen MOSFET-Strukturen aufgetragen. Dieser Deckenfilm ist durch einen Ätz-Prozeß unter Verwendung der Kontaktlochmas­ ken 4 mit einem Muster ausgebildet, um ein Muster eines Zwi­ schenschichtisolierfilms 21 zu bilden, der Kontaktlöcher 20 enthält, durch welche die Source-Elektroden 17A, 17B und die Drain-Elektroden 18A, 18B und die Substrat-Elektrode 19 freige­ legt sind. Die Verdrahtungsmasken 5 werden verwendet, um drei Verdrahtungen 22 auszubilden. Eine dient dazu, die Source-Elek­ trode 19 des P-MOSFET mit VDD zu verbinden, eine weitere dient zur Verbindung zwischen der Drain-Elektrode 18A des P-MOSFET und der Drain-Elektrode 18B des N-MOSFET und die dritte dient schließlich zum Anschluß der Source-Elektrode 17B des N-MOSFET an VSS.
Wie vorstehend ausgeführt, nimmt der Elementisolieroxidfilm zum Isolieren des N-MOSFET vom P-MOSFET bei einer Herstellung durch LOCOS eine sehr große Fläche ein. Die vorstehend angeführte herkömmliche Technik hat den weiteren Nachteil, daß es schwie­ rig ist, eine hohe Integration einer Halbleitervorrichtung zu erzielen, weil die zusätzlich ausgebildete Substrat-Elektrode von der Source-Elektrode des P-MOSFET durch den Elementisolier­ oxidfilm getrennt ist, was zu einem Verbrauch einer viel zu großen Fläche führt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Ver­ fahren zur Herstellung einer CMOS-Halbleitervorrichtung mit einer Struktur, die zu einer hohen Integration beiträgt, zu schaffen.
Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrich­ tung geschaffen, umfassend die Schritte: Ausbilden von N-Wannen und P-Wannen an ihren vorbestimmten Abschnitten in einem P-Typ- Halbleitersubstrat, Ausbilden eines Grabens, der mit einem Iso­ liermaterial gefüllt ist, an der Grenze zwischen der N-Wanne und der P-Wanne, wobei der Graben als Elementisolator für diese Wannen dient, Erzeugen einer Gate-Struktur über jeder N-Wanne und P-Wanne, wobei die Gate-Struktur ein Stapel eines Gate- Oxidfilms, einer Gate-Elektrode und eines Isolierfilmmusters ist, Implantieren von Verunreinigungen in die N-Wanne und die P-Wanne, um ihre jeweiligen Source-Elektroden und Drain-Elek­ troden zu bilden, wobei die Verunreinigungen einen entgegenge­ setzten Typ zu der zu implantierenden Wanne haben, Nieder­ schlagen eines zweiten Isolier­ films und eines Ätzstoppers über der resultierenden Struktur in Aufeinanderfolge, Ausbilden eines Isolierabstandhalters an ei­ ner Seitenwand jedes Ätzstoppers, wobei die Seitenwand der Sta­ pelstruktur zugeordnet ist, Implantieren von N-Typ-Verunreini­ gungen in einen Teil der Source-Elektrode des P-MOSFET in Anwe­ senheit eines photoempfindlichen Filmmusters, um eine N-Typ- Substrat-Elektrode zu bilden, wobei das photoempfindliche Film­ muster die gesamte Struktur bedeckt mit Ausnahme der Source- Elektrode, die durch den Isolierabstandhalter teilweise freige­ legt ist, Entfernen des photoempfindlichen Filmmusters und Auf­ tragen eines dritten Deckenisolierfilms über der resultierenden Struktur, selektives Ätzen des dritten Isolierfilms unter Ver­ wendung von Kontaktmasken, um Kontaktlöcher zu bilden, durch welche die Source-Elektroden, die Drain-Elektroden und die Sub­ strat-Elektrode des P-MOSFET freigelegt sind, und Ausbilden ei­ nes Verdrahtungsmusters, durch das die Source-Elektrode und die Substrat-Elektrode des P-MOSFET mit VDD, die Drain-Elektrode des P-MOSFET mit der Drain-Elektrode des N-MOSFET und die Source- Elektrode des N-MOSFET mit VSS verbunden sind.
Weiterbildung der Erfindung sind in den Unteransprüchen angege­ ben.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beispiel­ haft näher erläutert; es zeigen
Fig. 1 ein CMOS-Schaltungsdiagramm einer typischen CMOS-Vor­ richtung, die einen N-Typ-MOSFET und einen P-Typ-MOSFET umfaßt, die miteinander verbunden sind,
Fig. 2 ein Layout von Masken, die in herkömmlicher Weise ange­ ordnet sind, um die Schaltung von Fig. 1 herzustellen,
Fig. 3 eine schematische Querschnittsansicht einer herkömmli­ chen Halbleitervorrichtung, die unter Verwendung der Kombina­ tion der Masken von Fig. 2 hergestellt ist, in einer Ansicht entlang der Linie I-I von Fig. 2,
Fig. 4 ein Layout von Masken, die dazu angeordnet sind, die Schaltung von Fig. 1 herzustellen, gemäß der vorliegenden Er­ findung,
Fig. 5 eine schematische Querschnittsansicht einer Halbleiter­ vorrichtung, die unter Verwendung der Kombination der Masken von Fig. 4 hergestellt ist, in einer Ansicht entlang der Linie II-II von Fig. 4, und
Fig. 6A bis 6E schematische Querschnittsansichten eines Verfah­ rens zur Herstellung der Halbleitervorrichtung gemäß der vor­ liegenden Erfindung.
Nachfolgend werden in den Figuren für dieselben Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.
Fig. 4 zeigt ein Layout von Masken, bei dem eine N-Wannenmaske 1, eine Gate-Maske 3, Kontaktlochmasken 4, Verdrahtungsmasken 5 und Grabenmasken 6 in neuer Weise angeordnet sind, um die Schaltung von Fig. 1 herzustellen. Die rechteckigen Bereiche oder Flächen innerhalb der Grabenmasken 6 sind die aktiven Be­ reiche.
In Fig. 5 ist eine Halbleitervorrichtung gezeigt, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, in einer Ansicht ent­ lang der Linie II-II von Fig. 4. Wie nachfolgend im einzelnen erläutert, unterscheidet sich die vorliegende Halbleitervor­ richtung vollständig von der herkömmlichen in mehreren Aspek­ ten. Zunächst ist anstelle eines Feldoxidfilms ein Graben als Elementisolator eingesetzt oder verwendet. Bei der herkömmli­ chen Halbleitervorrichtung von Fig. 3 sind P-Wannen 32 und N-Wannen 33 in einem Halbleitersubstrat 31 ausgebildet, und ein Graben 34 mit einer Breite von etwa 0,3 bis 3,0 µm und einer Tiefe von etwa 1,5 bis 10 µm ist zwischen der N-Wanne und der P-Wanne ausgebildet. Dieser Graben 34 ist mit einem Iso­ liermaterial gefüllt, um eine vergrabene Schicht mit dem Ziel zu bilden, die Elemente voneinander zu isolieren. Infolge davon ist die Fläche oder der Bereich eines Halbleitersubstrats, die bzw. der durch den Elementisolator eingenommen wird, durch den Graben stark minimiert. Ein weiterer Unterschied betrifft die Position der Substrat-Elektrode. Wie vorstehend ausgeführt, ist bei der herkömmlichen Halbleitervorrichtung die Substrat-Elek­ trode entfernt von den Source- und Drain-Elektroden des P-MOS- FET an dem N-Wannenbereich gebildet. Im Gegensatz zu der her­ kömmlichen Halbleitervorrichtung umfaßt die vorliegende Halb­ leitervorrichtung eine Substrat-Elektrode 39, die im Kontakt mit einer Source-Elektrode 37A des P-MOSFET gebildet ist. Der Elementisolieroxidfilm, der zur Trennung der Substrat-Elektrode von den Source- und Drain-Elektroden des P-MOSFET notwendig ist, ist deshalb bei der vorliegenden Erfindung nicht notwen­ dig. Die vorliegende Halbleitervorrichtung sichert dadurch mehr Fläche.
Fig. 6 zeigt die bevorzugten Prozeßschritte zur Herstellung der Halbleitervorrichtung von Fig. 5. Diese bevorzugten Schritte werden in Verbindung mit den Fig. 6A bis 6E mehr im einzelnen erläutert.
In Fig. 6A ist ein Halbleitersubstrat 31 gezeigt, bei dem eine P-Wanne 32 und eine N-Wanne sich abwechseln, und bei dem ein Graben 34 zwischen diesen ausgebildet ist. Die P-Wanne 32 und die N-Wanne 33 sind in ihren jeweiligen vorbestimmten Bereichen oder Flächen des Halbleitersubstrats 31 unter Verwendung der N-Wannenmaske (die in Fig. 4 durch die Bezugsziffer 1 bezeichnet ist) und einer P-Wannenmaske (nicht gezeigt) gebildet. Für den Graben wird die Grabenmaske (die in Fig. 4 mit der Bezugsziffer "6" bezeichnet ist) verwendet, um eine vorbestimmte Tiefe des Halbleitersubstrats 31 zu ätzen. Der derart gebildete Graben wird mit einem Isoliermaterial gefüllt, beispielsweise mit ei­ nem Oxidfilm, um eine vergrabene Schicht 43 zu bilden.
Wie in Fig. 6B gezeigt, wird eine Struktur aus einem N-MOSFET und einem P-MOSFET vorübergehend oder für den Augenblick er­ zeugt. Zu diesem Zweck wird zunächst ein Gate-Oxid 35 auf der gesamten Oberfläche der resultierenden Struktur von Fig. 6A aufgewachsen, gefolgt von der sequentiellen Ausbildung einer leitfähigen Schicht und eines ersten Isolierfilms über dem Ga­ te-Oxid 35, die daraufhin sämtliche einem Ätzprozeß unter Ver­ wendung der Gate-Maske (die in Fig. 4 mit der Bezugsziffer "3" bezeichnet ist) geätzt werden, um eine Gate-Elektrode 36 sowohl über der P-Wanne 32 wie der N-Wanne 33 auszubilden. N-Typ-Ver­ unreinigungen werden in die P-Wanne 32 implantiert, um eine Source-Elektrode 37B und eine Drain-Elektrode 38B zu bilden, wobei die Gate-Elektrode 36 als Maske dient. In ähnlicher Weise wird die N-Wanne 33 mit P-Typ-Verunreinigungen dotiert, um eine Source-Elektrode 37A und eine Drain-Elektrode 38A zu bilden. Über diesen resultierenden N-MOSFET- und P-MOSFET-Strukturen wird ein zweiter Isolierfilm 45, ein relativ dünner Oxidfilm und ein Ätzstopper 46 aufeinanderfolgend ausgebildet. Der Ätz­ stopper 46 ist ein Film, der sich von dem zweiten Isolierfilm 45 hinsichtlich der Ätzselektionsrate unterscheidet, beispiels­ weise ein Nitridfilm.
Wie in Fig. 6C gezeigt, werden Isolierabstandhalter 47 an den Seitenwänden jedes Ätzstoppers 46 ausgebildet, welche Seiten wände zur Stapelstruktur beitragen, die aus der Gate-Elektrode 36 und dem ersten Isolierfilm 44 besteht, und ein photoempfind­ liches Filmmuster 48 wird ausgebildet, um lediglich die Source- Elektrode 37A des P-MOSFET freizulegen, die durch den Isolier­ abstandhalter 47 teilweise abgedeckt worden ist, gefolgt von einer Implantierung von N-Typ-Verunreinigungen in dem freilie­ genden Bereich der Source-Elektrode 37A. Als Resultat dieser Implantierung bildet eine N-Typ-Substrat-Elektrode 39 einen Kontakt mit der Source-Elektrode 37A. Diese Substrat-Elektrode 39 ist durch das photoempfindliche Filmmuster 48 und den Iso­ lierabstandhalter 47 selbst ausgerichtet.
Wie in Fig. 6D gezeigt, wird folgend auf die Entfernung des photoempfindlichen Filmmusters 48 eine dritte Deckenisolier­ schicht 49, d. h. ein BPSG (Borphosphorsilikatglas) mit dem Ziel gebildet, die resultierende Struktur einzuebnen, die daraufhin mit einem photoempfindlichen Filmmuster 50 bedeckt wird. Was dieses photoempfindliche Filmmuster 50 betrifft, wird ein pho­ toempfindlicher Film vollständig über der eingeebneten Oberflä­ che herausgebildet und einer Belichtung und Entwicklung mittels der Kontaktlochmasken (die in Fig. 4 mit der Bezugsziffer "4" bezeichnet sind) unterworfen, um vorbestimmte Bereiche oder Flächen von ihr freizulegen.
Wie in Fig. 6E gezeigt, dient das photoempfindliche Filmmuster 50 als Maske und die Mehrfachstruktur, die von der Einebnungs­ schicht 49 zu dem zweiten Isolierfilm 45 reicht, wird selektiv geätzt, um Kontaktlöcher zu bilden, durch welche die Source- Elektroden 37A, 37B die Drain-Elektroden 38A, 38B und die Sub­ strat-Elektrode freigelegt werden, und folgend auf die Entfer­ nung des photoempfindlichen Filmmusters 50 werden Verdrahtungen 42 gebildet, die die Rolle spielen, die verschiedenen Elektro­ den und externen Spannungen miteinander zu verbinden, nämlich die Verbindung der Source-Elektrode 37A und der Substrat-Elek­ trode 39 des P-MOSFET mit VDD; die Verbindung zwischen der Drain-Elektrode 38A des P-MOSFET und der Drain-Elektrode 38B des N-MOSFET; und die Verbindung zwischen der Source-Elektrode 17B des N-MOSFET und VSS. Diese Verdrahtungen 42 werden durch Niederschlagen einer leitfähigen Deckenschicht und Ausbilden eines Musters auf dieser unter Verwendung der Verdrahtungsmas­ ken (die in Fig. 4 mit der Bezugsziffer "5" bezeichnet sind) gebildet.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung, um­ fassend die Schritte:
  • a) Ausbilden einer N-Wanne (33) und einer P-Wanne (32) an vorbestimmten Abschnitten in einem P-Typ-Halbleitersub­ strat (31),
  • b) Ausbilden eines Grabens (34), der mit einem Isoliermaterial gefüllt ist, an der Grenze zwischen der N-Wanne (33) und der P-Wanne (32), wobei der Graben (34) als Elementisola­ tor für diese Wannen dient,
  • c) Erzeugen einer Gate-Struktur sowohl über der N-Wanne (33) wie der P-Wanne (32), wobei die Gate-Struktur ein Stapel aus einem Gate-Oxidfilm (35), einer Gate-Elektrode (36) und einem Isolierfilmmuster (44) ist,
  • d) Implantieren von Verunreinigungen in die N-Wanne (33) und die P-Wanne (32), um Source-Elektroden (37A, 37B) und Drain-Elektroden (38A, 38B) zu bilden, wobei die Verunrei­ nigungen mit entgegengesetztem Typ zu der zugehörigen Wan­ ne implantiert werden,
  • e) Niederschlagen eines zweiten Isolierfilms (45) und eines Ätzstoppers (46) über der resultierenden Struktur in Auf­ einanderfolge,
  • f) Ausbilden eines Isolierabstandhalters (47) an einer Sei­ tenwand jedes Ätzstoppers (46), wobei die Seitenwand der Stapelstruktur zugeordnet ist,
  • g) Implantieren von N-Typ-Verunreinigungen in einen Teil der Source-Elektrode (37A) des P-MOSFET in Anwesenheit eines photoempfindlichen Filmmusters (48), um eine N-Typ- Substrat-Elektrode (39) zu bilden, wobei das photoempfind­ liche Filmmuster (48) die gesamte Struktur bedeckt mit Ausnahme der Source-Elektrode (37A), die durch den Isolierabstandhalter (47) teilweise freigelegt ist,
  • h) Entfernen des photoempfindlichen Filmmusters (48) und Auf­ tragen eines dritten Deckenisolierfilms (49) über der re­ sultierenden Struktur,
  • i) selektives Ätzen des dritten Isolierfilms (49) unter Ver­ wendung von Kontaktmasken, um Kontaktlöcher zu bilden, durch welche die Source-Elektroden (37A, 37B), die Drain- Elektroden (38A, 38B) und die Substrat-Elektrode (39) des P-MOSFET freigelegt sind, und
  • j) Ausbilden eines Verdrahtungsmusters (42), durch das die Source-Elektrode (37A) und die Substrat-Elektrode (39) des P-MOSFET mit VDD, die Drain-Elektrode (38A) des P-MOSFET mit der Drain-Elektrode (38B) des N-MOSFET und die Source- Elektrode (37B) des N-MOSFET mit VSS verbunden sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das photoempfindliche Filmmuster (48) durch Niederschlagen eines photoempfindlichen Deckenfilms und selektives Ätzen desselben derart gebildet wird, daß die Source-Elektrode der P-Wanne und ein Teil der Gate-Elektrode benachbart zu dieser Source-Elektrode freigelegt sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Graben (34) etwa 0,3 bis etwa 3 µm breit und etwa 1,5 bis 10 µm tief ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Graben (34) mit einem Oxidfilm gefüllt ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ätzstopper (46) aus einem Nitridfilm und der dritte Iso­ lierfilm (49) aus einem Borphosphorsilikatglas besteht.
DE19516423A 1994-05-04 1995-05-04 Verfahren zur Herstellung einer CMOS-Halbleitervorrichtung Expired - Fee Related DE19516423C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019940009838A KR0120572B1 (ko) 1994-05-04 1994-05-04 반도체 소자 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19516423A1 DE19516423A1 (de) 1995-11-09
DE19516423C2 true DE19516423C2 (de) 1997-09-11

Family

ID=19382522

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19516423A Expired - Fee Related DE19516423C2 (de) 1994-05-04 1995-05-04 Verfahren zur Herstellung einer CMOS-Halbleitervorrichtung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5534450A (de)
KR (1) KR0120572B1 (de)
CN (1) CN1037924C (de)
DE (1) DE19516423C2 (de)
GB (1) GB2289162B (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19545554A1 (de) * 1995-12-06 1997-06-12 Siemens Ag CMOS-Anordnung
KR100257066B1 (ko) * 1997-10-28 2000-05-15 김영환 에스램(sram)셀의 구조 및 이의 제조방법
GB2344689A (en) 1998-12-07 2000-06-14 Ericsson Telefon Ab L M Analogue switch
US6144086A (en) * 1999-04-30 2000-11-07 International Business Machines Corporation Structure for improved latch-up using dual depth STI with impurity implant
US6310380B1 (en) * 2000-03-06 2001-10-30 Chartered Semiconductor Manufacturing, Inc. Electrostatic discharge protection transistor structure with a trench extending through the source or drain silicide layers
US6599813B2 (en) 2001-06-29 2003-07-29 International Business Machines Corporation Method of forming shallow trench isolation for thin silicon-on-insulator substrates
US6656797B2 (en) * 2001-12-31 2003-12-02 General Semiconductor, Inc. High voltage power MOSFET having a voltage sustaining region that includes doped columns formed by trench etching and ion implantation
US7691734B2 (en) * 2007-03-01 2010-04-06 International Business Machines Corporation Deep trench based far subcollector reachthrough

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4274909A (en) * 1980-03-17 1981-06-23 International Business Machines Corporation Method for forming ultra fine deep dielectric isolation
JPS58222558A (ja) * 1982-06-18 1983-12-24 Hitachi Ltd 半導体装置
JPS5943545A (ja) * 1982-09-06 1984-03-10 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置
US4661202A (en) * 1984-02-14 1987-04-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of manufacturing semiconductor device
US4593459A (en) * 1984-12-28 1986-06-10 Gte Laboratories Incorporated Monolithic integrated circuit structure and method of fabrication
US4808548A (en) * 1985-09-18 1989-02-28 Advanced Micro Devices, Inc. Method of making bipolar and MOS devices on same integrated circuit substrate
EP0256315B1 (de) * 1986-08-13 1992-01-29 Siemens Aktiengesellschaft Integrierte Bipolar- und komplementäre MOS-Transistoren auf einem gemeinsamen Substrat enthaltende Schaltung und Verfahren zu ihrer Herstellung
JPH01243446A (ja) * 1988-03-25 1989-09-28 Hitachi Ltd 半導体装置
US5015594A (en) * 1988-10-24 1991-05-14 International Business Machines Corporation Process of making BiCMOS devices having closely spaced device regions
DE3900769A1 (de) * 1989-01-12 1990-08-09 Fraunhofer Ges Forschung Integrierte schaltung mit zumindest einem n-kanal-fet und zumindest einem p-kanal-fet
US4927777A (en) * 1989-01-24 1990-05-22 Harris Corporation Method of making a MOS transistor
US5356822A (en) * 1994-01-21 1994-10-18 Alliedsignal Inc. Method for making all complementary BiCDMOS devices

Also Published As

Publication number Publication date
GB2289162B (en) 1998-07-22
DE19516423A1 (de) 1995-11-09
CN1115910A (zh) 1996-01-31
KR950034667A (ko) 1995-12-28
CN1037924C (zh) 1998-04-01
GB2289162A (en) 1995-11-08
KR0120572B1 (ko) 1997-10-20
GB2289162A8 (en) 1998-06-16
US5534450A (en) 1996-07-09
GB9509095D0 (en) 1995-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4235534C2 (de) Verfahren zum Isolieren von Feldeffekttransistoren
DE3110477C2 (de)
DE4233236C2 (de) Halbleitereinrichtung mit einem Wannenbereich für einen MOS-Transistor und Herstellungsverfahren dafür
DE10235986B4 (de) Nichtflüchtige Speichervorrichtung mit einer schwebenden Trap-Speicherzelle und Verfahren zur Herstellung derselben
DE2661098C2 (de)
DE69824481T2 (de) Verfahren zur Herstellung von FET-Bauelementen mit flacher,maskenloser Grabenisolation
DE4420365C2 (de) Halbleiterbauelement-Isolierverfahren und integrierte Schaltungen für eine Speicheranordnung
DE3780484T2 (de) Loeschbarer programmierbarer nurlesespeicher mit gleitgate-feldeffekttransistoren.
DE4116690A1 (de) Elementisolationsaufbau einer halbleitereinrichtung und verfahren zur herstellung derselben
DE102006046425B4 (de) Verfahren zur Bildung einer Justiermarke eines Halbleiterbauelements
DE69331077T2 (de) Verfahren zur Herstellung einer MOSFET-Struktur mit planarem Oberfläche
DE19705302B4 (de) Verfahren zum Bilden von MOS- und Bipolartransistoren
DE4139039C2 (de) MOS-Halbleitervorrichtung
DE19921110A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements
EP0390219B1 (de) Halbleiteranordnung und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2420239A1 (de) Verfahren zur herstellung doppelt diffundierter lateraler transistoren
DE4444686A1 (de) Halbleiterbauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
DE3002740A1 (de) Verfahren zur ausbildung von substratelektroden bei mos-ics mit lokaler oxidation
DE3424181A1 (de) Cmos verfahren zur herstellung integrierter schaltungen, insbesondere dynamischer speicherzellen
DE19542606C2 (de) MIS-Transistor mit einem Dreischicht-Einrichtungsisolationsfilm und Herstellungsverfahren
DE19516423C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer CMOS-Halbleitervorrichtung
DE69032074T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauteils
DE10223748B4 (de) Verfahren zum Ausbilden einer integrierten Speicherschaltungsanordnung
DE4447149B4 (de) Vollständig eingeebneter Feldeffekttransistor und Verfahren an dessen Herstellung
DE10246682A1 (de) Halbleiter-Vorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8125 Change of the main classification

Ipc: H01L 21/8238

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20131203