DE19527131A1 - Halbleitervorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
Halbleitervorrichtung und Verfahren zu deren HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung und ein
verfahren zu deren Herstellung und insbesondere eine
Halbleitervorrichtung mit kurzer Kanallänge und hoher
Stromtreiberfähigkeit, wie sie für eine besonders
hochintegrierte Schaltvorrichtung gefordert wird.
Für eine hochintegrierte Schaltvorrichtung, z. B. einem Giga
DRAM, ist ein MOS-Transistor mit einer Kanallänge unter 0,1 µm
notwendig. Um diese Anforderung zu erfüllen, sollte die
Breite einer Gateelektrode gleich der Kanallänge sein.
Andererseits ist es jedoch unmöglich, ein Muster mit einer
Abmessung von 0,1 µm mittels der herkömmlichen
lithographischen I-Line Stepper oder Excimer-Laser
Technologie zu bilden. Ferner erfordert ein leicht dotiertes
Gebiet (n⁻ Gebiet oder p⁻ Gebiet) einer LDD-Struktur (leicht
dotiertes Drain) eine extrem flache Sperrschichttiefe von
0,01-0,03 µm. Eine flache Sperrschicht vergrößert abrupt den
Reihenwiderstand des Kanalbereiches beim Betrieb einer
Halbleitervorrichtung, was die Stromtreiberfähigkeit
herabsetzt. Ferner wird die Arbeitsgeschwindigkeit der
Vorrichtung verschlechtert.
Ziel der Erfindung ist daher die Schaffung einer
Halbleitervorrichtung und eines Verfahrens zu deren
Herstellung, die die Bildung einer kurzen Kanallänge
ermöglicht, wie sie für eine hochintegrierte
Schaltvorrichtung gefordert wird, und den Kanalwiderstand
eines leicht dotiertes Gebietes in einer LDD-Struktur
herabsetzt, um die Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung zu
verbessern.
Eine Halbleitervorrichtung gemäß der Erfindung zur Lösung
dieses Zieles umfaßt eine Gateelektrode und Source- und
Drain-Gebiet einer LDD-Struktur und ist dadurch
gekennzeichnet, daß Zusatzgates so vorgesehen sind, daß sie
elektrisch gegenüber einem leicht dotierten Gebiet elektrisch
schweben, um den Widerstand des leicht dotierten Gebietes
elektrisch zu steuern.
Ein verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung
nach der Erfindung ist durch folgende Schritte
gekennzeichnet:
Bildung eines Gateoxidfilmes und einer T-förmigen Gateelektrode auf einem Siliciumsubstrat; aufeinanderfolgendes Bilden eines dotiertes Oxidfilmes und einer dicken Polysiliciumschicht auf der Oberseite der gesamten Struktur des Siliciumsubstrates einschließlich der T-förmigen Gateelektrode und anschließende Bildung von Zusatzgates an den Unterschneidungsbereichen unterhalb der beiden Seiten der T-förmigen Gateelektrode durch Ätzen der Polysiliciumschicht und des dotierten Oxidfilmes nach einem Abdeckätzverfahren; Bildung stark dotierter Gebiete im Siliciumsubstrat an beiden Seiten der T-förmigen Gateelektrode durch Fremdionenimplantation mit hoher Konzentration; und Vornahme einer Wärmebehandlung zur Oberflächenplanierung nach Abscheidung eines Interisolierfilmes auf der gesamten Struktur des Siliciumsubstrates einschließlich der T-förmigen Gateelektrode, und Bildung eines leicht dotierten Gebietes durch Diffusion von Dotierungsmitteln in Richtung auf das Siliciumsubstrat, die in dem dotierten Oxidfilm während der Wärmebehandlung enthalten sind.
Bildung eines Gateoxidfilmes und einer T-förmigen Gateelektrode auf einem Siliciumsubstrat; aufeinanderfolgendes Bilden eines dotiertes Oxidfilmes und einer dicken Polysiliciumschicht auf der Oberseite der gesamten Struktur des Siliciumsubstrates einschließlich der T-förmigen Gateelektrode und anschließende Bildung von Zusatzgates an den Unterschneidungsbereichen unterhalb der beiden Seiten der T-förmigen Gateelektrode durch Ätzen der Polysiliciumschicht und des dotierten Oxidfilmes nach einem Abdeckätzverfahren; Bildung stark dotierter Gebiete im Siliciumsubstrat an beiden Seiten der T-förmigen Gateelektrode durch Fremdionenimplantation mit hoher Konzentration; und Vornahme einer Wärmebehandlung zur Oberflächenplanierung nach Abscheidung eines Interisolierfilmes auf der gesamten Struktur des Siliciumsubstrates einschließlich der T-förmigen Gateelektrode, und Bildung eines leicht dotierten Gebietes durch Diffusion von Dotierungsmitteln in Richtung auf das Siliciumsubstrat, die in dem dotierten Oxidfilm während der Wärmebehandlung enthalten sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsformen
und der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 in geschnittener Ansicht eine
erfindungsgemäß aufgebaute Halbleitervorrichtung;
Fig. 2A bis 2F geschnittene Ansichten zur Darstellung der
Fertigungsschritte für eine Halbleitervorrichtung gemäß
einer ersten Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 3A bis 3E geschnittene Ansichten zur Darstellung der
Fertigungsschritte einer Halbleitervorrichtung gemäß einer
zweiten Ausführungsform der Erfindung.
In der Zeichnung tragen gleiche Teile die gleichen
Bezugszeichen.
Mit Bezug auf Fig. 1 ist auf einem Siliciumsubstrat 1 ein
oxidischer Gatefilm 10 so gebildet, daß er eine sehr geringe
Breite hat. Eine T-förmige Gateelektrode 20 mit einem
vertikalen Abschnitt 20A und einem horizontalen Abschnitt 20B
ist auf dem oxidischen Gatefilm 10 vorgesehen. Dotierte oder
nicht dotierte Oxidfilme 30 sind auf der unteren Oberfläche
des horizontalen Abschnittes 20A, der Oberfläche des
vertikalen Abschnittes 20B und auf einem ausgewählten Bereich
des Siliciumsubstrates ausgebildet. Zusatzgates 40 sind auf
den Oxidfilmen 30 der Unterschneidungen der T-förmigen
Gateelektrode 20 vorgesehen, so daß die Zusatzgates 40
kapazitiv mit der T-förmigen Gateelektrode 20 verknüpft sind
und elektrisch schwebend in Bezug auf einen leicht dotierten
Bereich 50 stehen. Der leicht dotierte Bereich 50 ist so
ausgebildet, daß er eine flache Vertiefung im
Siliciumsubstrat 1 unter dem Zusatzgate 40 bildet, und ein
stark dotierter Bereich 60 ist so vorgesehen, daß er mit dem
leicht dotierten Bereich 50 in Verbindung steht. Daher werden
die Source- und Draingebiete 70 der LDD-Struktur durch einen
leicht dotierten Bereich 50 und einen stark dotierten Bereich
60 geschaffen, was somit eine Speicherzelle ergibt. Ein
Interisolierfilm 3 ist auf der gesamten Struktur des
Siliciumsubstrates 1 einschließlich der Speicherzelle
vorgesehen. Metalldrähte 4 werden durch ein metallisches
Kontaktierungsverfahren gebildet und stehen mit der T-
förmigen Gateelektrode 20 und den Source- und Draingebieten
70 in Verbindung.
Fig. 2A bis 2F sind geschnittene Ansichten zur Darstellung
der Fertigungsschritte einer Halbleitervorrichtung mit dem
vorbeschriebenen Aufbau gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung.
Nach Fig. 2A ist ein Feldoxidfilm 2 auf dem Siliciumsubstrat
1 ausgebildet, um eine aktive Zone zu definieren. Ein
Gateoxidfilm 10 ist auf der gesamten Struktur vorgesehen.
Eine dotierte Polysiliciumschicht 20A und eine nicht dotierte
Polysiliciumschicht 20B werden nacheinander auf dem
Gateoxidfilm 10 ausgebildet. Ein Trockenätzprozeß unter
Verwendung einer Gatemaske und ein Naßätzprozeß werden
nacheinander vorgenommen, was zu der Bildung einer T-förmigen
Gateelektrode 20 mit Unterschneidungen führt. Ein
freiliegender Teil des Gateoxidfilmes 10 wird durch einen
Reinigungsprozeß entfernt.
Bei der Herstellung einer Halbleitervorrichtung nach der
vorliegenden Erfindung als NMOS-Struktur (N-Kanal-MOS) wird
die T-förmige Gateelektrode 20 durch kontinuierliche Aufgabe
eines mit n-Dotierungsionen dotierten Siliciums und eines
Siliciums geschaffen, das mit Dotierungsionen nicht dotiert
ist, wobei hier die Abscheidungsbedingungen wie folgt sind.
Die Abscheidung wird mit amorphem Silicium unterhalb einer
Temperatur von 600°C vorgenommen, was eine Diffusion des
Dotierungsmittels von der dotierten Siliciumschicht zur nicht
dotierten Siliciumschicht zwingt, indem die nicht dotierte
Siliciumschicht und die dotierte Siliciumschicht mittels
einer Gateelektrodenmaskierung durch eine I-Line Stepper-
oder Excimer-Laser-Lithographie gemustert werden, bei denen
es sich um bekannte Belichtungssysteme handelt. Danach werden
Fremdatome in die dotierte Siliciumschicht durch eine
Wärmebehandlung über 0,5-5 Stunden bei einer Temperatur von
600-750°C aktiviert. Gleichzeitig erfolgt eine
Polykristallisation der Fremdatome unter den Bedingungen,
daß die Fremdatome nicht in die nicht dotierte
Siliciumschicht diffundieren. Ferner erfolgt ein Ätzen in in
einer nassen Polysiliciumätzlösung mit einer Zusammensetzung
von HNO₃:CH₃COOH:HF:H₂O = 21 : 3 : 0,25-1,0 : 10-16. Bei der
Musterung eines Polysiliciumgates auf eine Dicke von 0,25-0,3 µm
unter Verwendung des Belichtungssystemes ist es aufgrund
der Besonderheit, daß das Ätzverhältnis des dotierten
Polysiliciums 20A: undotierten Polysilicium 20B in der
nassen Polyätzlösung 60-80 : 1 beträgt, was einen großen
Unterschied bedeutet, möglich, das untere dotierte
Polysilicium 20A mit einer sehr geringen Breite von 0,05-0,1 µm
vorzusehen, während das obere nicht dotierte Polysilicium
20B bei einer Breite von 0,25-0,3 µm bleiben kann.
Bei der Herstellung der Halbleitervorrichtung nach der
Erfindung als PMOS-Struktur (P-Kanal-MOS) besteht der einzige
Unterschied darin, daß p-Fremdatome anstelle von n-
Fremdatomen verwendet werden.
Bei dem vorerwähnten verfahren werden Sb, P und As etc. als
n-Fremdatome und Bor(B) als p-Fremdatome verwendet.
Fig. 2B zeigt eine Formation, bei der ein dotierter Oxidfilm
30A, dotiert mit Fremdatomen, in dünner Schicht auf der
gesamten Struktur des Siliciumsubstrates 1 einschließlich
der T-förmigen Gateelektrode 20 abgeschieden ist.
Der dotierte Oxidfilm 30A wird auf eine Dicke von etwa 100-
200 Å durch Abscheidung eines PSG (Phospor-Silicat-Glas) für
eine NMOS-Struktur und durch Abscheidung eines BSG (Bor-
Silicat-Glas) oder BPSG (Bor-Phosphor-Silicat-Glas) für
eine PMOS-Struktur gebildet.
Fig. 2C zeigt eine Formation, bei der eine
Polysiliciumschicht 40A dick auf dem dotierten Oxidfilm 30
gebildet ist.
Die Polysiliciumschicht 40A wird auf eine Dicke von etwa
1000-2000 Å gebildet und kann in einem Zustand vorliegen, bei
der sie nicht mit Fremdatomen dotiert ist. Vorzugsweise wird
jedoch n⁺ Polysilicium für eine NMOS-Struktur und p⁺
Polysilicium für eine PMOS-Struktur verwendet.
Fig. 2D zeigt eine Formation, bei der die Zusatzgates 40 an
den Unterschneidungen der T-förmigen Gateelektrode 20 durch
aufeinanderfolgendes Ätzen der Polysiliciumschicht 40A und
des dotierten Oxidfilmes 30A gebildet wurden.
Da das Zusatzgate 40 gegenüber der T-förmigen Gateelektrode
20 und dem Siliciumsubstrat 1 durch den dotierten Oxidfilm
30A potentialfrei bzw. elektrisch schwebend gehalten ist,
wird dieses Gate kapazitiv mit der T-förmigen Gateelektrode
verknüpft.
Fig. 2E zeigt eine Formation, bei der die hoch dotierten
Gebiete 60 im Siliciumsubstrat 1 mittels eines
Fremdionenimplantationsverfahrens mit hoher Konzentration
ausgebildet wurden. Dabei wird die nicht dotierte
Polysiliciumschicht 20BB, die die obere Schicht der T-
förmigen Gateelektrode 20 ist, in eine dotierte
Polysiliciumschicht 20B im Laufe dieses
Implantationsverfahrens mit hochkonzentrierten Fremdatomen
umgewandelt.
Bei der Fremdionenimplantation wird das stark dotierte Gebiet
60 ein n⁺ Gebiet oder ein p⁺ Gebiet durch Implantation von As
Ionen (für eine NMOS-Struktur) oder Bor (B) Ionen (für eine
PMOS-Struktur) von hoher Konzentration.
Fig. 2F zeigt eine Formation, bei der ein Interisolierfilm 3
auf der gesamten Struktur des Siliciumsubstrates 1
einschließlich der T-förmigen Gateelektrode 20 gebildet ist.
Das leicht dotierte Gebiet 50, das mit dem stark dotierten
Gebiet 30 verbunden ist, wird durch Diffusion von
Dotierungsmitteln in Richtung auf das Siliciumsubstrat 1
gebildet, welche in dem Bereich des dotierten Oxidfilmes 30A
enthalten sind, der zum Zeitpunkt der Bildung des
Interisolierfilmes 3 unterhalb des Zusatzgates 40 liegt.
Der Interisolierfilm 3 wird gewöhnlich dadurch gebildet, daß
man eine Wärmebehandlung zum Zwecke der Planierung vornimmt,
nachdem TEOS (Tatraethylen-Orthosilicat) und BPSG
abgeschieden sind. Das leicht dotierte Gebiet 50 wird durch
Diffusion von Dotierungsmitteln in Richtung auf das
Siliciumsubstrat 1 gebildet, die in dem Bereich des dotierten
Oxidfilmes 30A unterhalb des Zusatzgates 40 zum Zeitpunkt der
Wärmebehandlung zur Bildung des Interisolierfilmes 3
enthalten sind. D.h., da der dotierte Oxidfilm 30A aus PSG im
Falle eines NMOS und aus BSG oder BPSG im Falle eines PMOS
besteht, ist P in PSG oder B in BSG und BPSG zum Zeitpunkt
der Wärmebehandlung für die Planierung enthalten sind, so
daß das leicht dotierte Gebiet 50 ein n⁻ oder p⁻ Gebiet
wird.
Danach wird die Halbleitervorrichtung nach der Erfindung
vervollständigt, indem die Metalldrähte 4, die mit der T-
förmigen Gateelektrode 20 bzw. den Source- und Drain-Gebieten
70 verbunden sind, gebildet werden, indem gemäß Fig. 1 der
Metallkontaktierungsprozeß vorgenommen wird.
Fig. 3A bis 3E sind geschnittene Ansichten zur Darstellung
der Fertigungsstufen für eine Halbleitervorrichtung gemäß
einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 3A zeigt eine Formation, bei der das leicht dotierte
Gebiet 50 an der Oberfläche des Siliciumsubstrates 1 durch
eine Diffusion in der Feststoffphase mittels des gleichen
Verfahrens, wie es in Verbindung mit Fig. 2A beschrieben
wurde, gebildet wurde, indem ein dotierter Oxidfilm 100 dick
auf der Oberseite der gesamten Struktur des
Siliciumsubstrates 1 einschließlich der T-förmigen
Gateelektrode 20 auf eine Dicke in der Größenordnung von
100-200 Å abgeschieden und eine Wärmebehandlung bei einer
Temperatur von 820-900°C vorgenommen wurde.
Dabei wird die nicht dotierte Polysiliciumschicht 20B, die
die obere Schicht der T-förmigen Gateelektrode 20 ist, in die
dotierte Polysiliciumschicht 20BB durch die Dotierungsmittel
umgewandelt, die von der dotierten Polysiliciumschicht 20A
diffundiert sind, die die untere Schicht darstellt.
Der dotierte Oxidfilm 100 wird aus PSG, BSG oder BPSG
gebildet, wobei es sich hier um eine Art von dielektrischen
Materialien handelt, wie sie bei der Fertigung einer
Halbleitervorrichtung verwendet werden. Bei der Herstellung
einer Halbleitervorrichtung nach der Erfindung als NMOS-
Struktur wird der dotierte Oxidfilm 100 durch Abscheidung von
PSG gebildet, und wird das leicht dotierte Gebiet 50, das
durch die Diffusion von in PSG enthaltenem P gebildet ist,
ein n⁻ Gebiet. Bei der Herstellung einer
Halbleitervorrichtung nach der Erfindung als PMOS-Struktur
wird der dotierte Oxidfilm 100 durch Abscheidung von BSG oder
BPSG gebildet und wird das leicht dotierte durch die
Diffusion von in BSG oder BPSG enthaltenem Bor (B) gebildet
Gebiet 50 das p⁻ Gebiet.
Fig. 3B zeigt eine Formation, bei der ein undotierter
Oxidfilm 30B dünn auf der gesamten Struktur des
Siliciumsubstrates 1 einschließlich der T-förmigen
Gateelektrode 20 nach Entfernung des dotierten Oxidfilmes 100
abgeschieden wurde.
Der undotierte Oxidfilm 30B wird aus MTO
(Mitteltemperaturoxid) oder ONO (Oxid-Nitrid-Oxid) auf eine
Dicke von 100-200 Å gebildet. Der nicht dotierte Oxidfilm 30B
muß bei einer Temperatur unter 800°C gebildet werden, um
eine zusätzliche Diffusion von denjenigen Dotierungsmitteln
(P oder B) zu vermeiden, die im leicht dotierten Gebiet 50
enthalten sind.
Fig. 3C zeigt eine Formation, bei der eine
Polysiliciumschicht 40A dick auf der Oberseite des nicht
dotierten Oxidfilmes 30B gebildet ist.
Die Polysiliciumschicht 40A wird auf eine Dicke von 1000-2000 Å
gebildet und, obgleich sie in einem Zustand ausgebildet
werden kann, der nicht mit Fremdatomen dotiert ist, wird n
Polysilicium für eine NMOS-Struktur und p⁻ Polysilicium für
eine PMOS-Struktur verwendet.
Fig. 3D zeigt eine Formation, bei der die Zusatzgates 40 am
Unterschneidungsbereich der T-förmigen Gateelektrode 20 durch
aufeinanderfolgendes Ätzen der Polysiliciumschicht 40A und
des nicht dotierten Oxidfilmes 30B nach dem
Abdeckätzverfahren gebildet sind.
Da die Zusatzgates 40 potentialfrei bzw. schwebend gegenüber
der T-förmigen Gateelektrode 20 und dem Siliciumsubstrat 1
mit dem dünnen nicht dotierten Oxidfilm 30B zwischen der T-
förmigen Gateelektrode 20 und dem Siliciumsubstrat 1 gebildet
sind, schaffen sie die Funktion einer kapazitiven Kopplung.
Fig. 3E zeigt eine Formation, bei der die stark dotierten
Gebiete 60 gebildet sind, indem Fremdionen mit hoher
Konzentration implantiert wurden.
Die stark dotierten Gebiete 60 werden das n⁺ Gebiet oder p⁺
Gebiet durch Implantation von Ionen aus P, As (im Fall einer
NMOS-Struktur) oder B (im Fall einer PMOS-Struktur) während
der Fremdionenimplantation.
Danach wird die Halbleitervorrichtung nach der Erfindung
vervollständigt, indem die Metalldrähte 4, die mit der T-
förmigen Gateelektrode 20 bzw. den Source- und Draingebieten
70 verbunden sind, vorgesehen werden, indem man gemäß Fig. 1
den Metallkontaktierungsprozeß durchführt.
Obgleich die erste und zweite Ausführungsform den
Herstellungsschritt einer NMOS- und PMOS-Struktur umfaßt,
kann auch eine CMOS-Vorrichtung (komplementärsymmetrisches
MOS) hergestellt werden, indem das vorerwähnte Prinzip nach
der Erfindung angewandt wird.
Die Herstellung der Halbleitervorrichtung nach dem
vorerwähnten verfahren hat die folgenden Wirkungen:
- 1) Ein Transistor mit einer Kanallänge unter 0,1 µm der Giga-DRAM-Klasse kann unter Verwendung selbst der herkömmlichen lithografischen Technik mit einem I-Line- Stepper oder Excimer-Laser gebildet werden.
- 2) Die obere Breite der Gateelektrode ist groß, was den Berührungswiderstand herabsetzt, während die untere Breite der Gateelektrode gering ist, was den Kurzkanaleffekt vergrößert, so daß die Betriebsgeschwindigkeit der Vorrichtung verbessert werden kann.
- 3) Die Ladungsträgerkonzentration im leicht dotierten Gebiet kann durch die koppelnden Polysiliciumzusatzgates heraufgesetzt werden, wodurch der Kanalreihenwiderstand wesentlich herabgesetzt und dadurch die Stromtreiberfähigkeit verbessert wird.
- 4) Da ein Bereich, an dem ein laterales elektrisches Feld an der Drainkante aufgrund einer Ansammlung von Ladungsträgern am leicht dotierten Gebiet durch die Verwendung der koppelnden Polysiliciumzusatzgates erzeugt wird, in einen realen Kanal verlagert ist, wird eine zwischenlageninduzierte Beeinträchtigung aufgrund heißer Ladungsträger verhindert, so daß die Zuverlässigkeit der Vorrichtung verbessert ist.
- 5) Da der Widerstand des leicht dotierten Gebietes aufgrund der Verwendung der koppelnden Polysiliciumzusatzgates herabgesetzt ist, wird der Betrieb der Vorrichtung nicht nachteilig durch eine weitere Reduzierung der physikalischen Dotierung und Sperrschichttiefe beeinflußt, so daß der Kurzkanaleffekt, der ein wesentlicher Gesichtspunkt einer Vorrichtung der 0,1 µm-Klasse ist, wesentlich verbessert wird.
Obgleich die Erfindung anhand von bevorzugten
Ausführungsformen mit einer gewissen Spezialisierung
beschrieben wurde, versteht es sich, daß der Aufbau, sowie
die Kombination und Anordnung der Teile verändert werden
können, ohne daß dadurch vom Wesen der Erfindung abgewichen
wird.
Claims (15)
1. Halbleitervorrichtung mit einer Gateelektrode und
Source- und Draingebieten einer LDD-Struktur, dadurch
gekennzeichnet, daß Zusatzgates (40) vorgesehen sind, die
elektrisch schwebend gegenüber einem leicht dotierten Gebiet
(50) stehen, um elektrisch den Widerstand des leicht
dotierten Gebietes zu steuern.
2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zusatzgates (40) an
Hinterschneidungsbereichen unterhalb beider Seiten einer T-
förmigen Gateelektrode (20) ausgebildet sind.
3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß ein dünner Oxidfilm (30A) aus einer der
folgenden Zusammensetzungen gebildet ist: PSG, BSG, BPSG, MTO
oder ONO.
4. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der dotierte Oxidfilm auf eine Dicke von
100-200 Å gebildet ist.
5. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Bildung eines Gateoxidfilmes und einer T-förmigen Gateelektrode auf einem Siliciumsubstrat;
aufeinanderfolgendes Bilden eines dünnen dotierten Oxidfilmes und einer dicken Polysiliciumschicht auf der Oberseite der gesamten Struktur des Siliciumsubstrates einschließlich der T-förmigen Gateelektrode und anschließendes Bildung von Zusatzgates an den Unterschneidungsbereichen unterhalb der beiden Seiten der T-förmigen Gateelektrode durch Ätzen der Polysiliciumschicht und des dotierten Oxidfilmes nach einem Abdeckätzverfahren;
Bildung stark dotierter Gebiete in dem Siliciumsubstrat an beiden Seiten der T-förmigen Gateelektrode durch eine Fremdionenimplantation mit hoher Konzentration; und
Vornahme einer Wärmebehandlung zur Oberflächenplanierung nach Abscheidung eines Interisolierfilmes auf der gesamten Struktur des Siliciumsubstrates einschließlich der T- förmigen Gateelektrode, und Bildung eines leicht dotierten Gebietes durch Diffusion von Dotierungsmitteln in Richtung auf das Siliciumsubstrat, die während der Wärmebehandlung im dotierten Oxidfilm enthalten sind.
Bildung eines Gateoxidfilmes und einer T-förmigen Gateelektrode auf einem Siliciumsubstrat;
aufeinanderfolgendes Bilden eines dünnen dotierten Oxidfilmes und einer dicken Polysiliciumschicht auf der Oberseite der gesamten Struktur des Siliciumsubstrates einschließlich der T-förmigen Gateelektrode und anschließendes Bildung von Zusatzgates an den Unterschneidungsbereichen unterhalb der beiden Seiten der T-förmigen Gateelektrode durch Ätzen der Polysiliciumschicht und des dotierten Oxidfilmes nach einem Abdeckätzverfahren;
Bildung stark dotierter Gebiete in dem Siliciumsubstrat an beiden Seiten der T-förmigen Gateelektrode durch eine Fremdionenimplantation mit hoher Konzentration; und
Vornahme einer Wärmebehandlung zur Oberflächenplanierung nach Abscheidung eines Interisolierfilmes auf der gesamten Struktur des Siliciumsubstrates einschließlich der T- förmigen Gateelektrode, und Bildung eines leicht dotierten Gebietes durch Diffusion von Dotierungsmitteln in Richtung auf das Siliciumsubstrat, die während der Wärmebehandlung im dotierten Oxidfilm enthalten sind.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die T-förmige Gateelektrode gebildet wird durch
aufeinanderfolgende Abscheidung eines mit Fremdionen
dotierten Siliciums und eines mit Fremdionen nicht dotierten
Siliciums im nicht kristallinen Zustand, Vornahme eines
Gateelektrodenmaskierungsprozesses und einer Wärmebehandlung
und eines Ätzprozesses unter Verwendung einer nassen
Polysiliciumätzlösung.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Wärmebehandlung über 0,5-5 Stunden in einem
Temperaturbereich von 600-750°C durchgeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die nasse Polysiliciumätzlösung eine Zusammensetzung von
HNO₃ : CH₃COOH : HF : H₂O im Verhältnis von 21 : 3 : 0,25-1,0 : 15-16
ist.
9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der dotierte Oxidfilm aus PSG im Falle eines NMOS und
entweder aus PSG und BPSG im Falle eines PMOS gebildet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der dotierte Oxidfilm auf eine Dicke von 100-200 Å gebildet
wird.
11. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
n⁺ Polysilicium im Falle eines NMOS und p⁺ Polysilicium im
Falle eines PMOS für die Polysiliciumschicht zur Bildung des
Zusatzgates verwendet wird.
12. Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Bildung eines Gateoxidfilmes und einer T-förmigen Gateelektrode auf einem Siliciumsubstrat;
dickes Abscheiden eines dotierten Oxidfilmes auf der Oberseite der gesamten Struktur aus dem Siliciumsubstrat einschließlich der T-förmigen Gateelektrode;
Bildung eines leicht dotierten Gebietes durch Diffusion von Fremdionen in Richtung auf das Siliciumsubstrat, die in dem dotierten Oxidfilm enthalten sind, durch eine Wärmebehandlung bei hoher Temperatur;
Entfernung des dotierten Oxidfilmes und anschließende aufeinanderfolgende Bildung eines nicht dotierten Oxidfilmes mit geringer Dicke und einer Polysiliciumschicht mit großer Dicke auf der gesamten Struktur des Siliciumsubstrates einschließlich der T-förmigen Gateelektrode und Bildung von Zusatzgates an den Unterschneidungsbereichen unterhalb beider Seiten der T-förmigen Gateelektrode durch Ätzen der Polysiliciumschicht und des undotierten Oxidfilmes nach einem Abdeckätzprozeß; und
Bildung von stark dotierten Gebieten im Siliciumsubstrat an beiden Seiten der T-förmigen Gateelektrode durch Implantation von Fremdionen mit hoher Konzentration.
Bildung eines Gateoxidfilmes und einer T-förmigen Gateelektrode auf einem Siliciumsubstrat;
dickes Abscheiden eines dotierten Oxidfilmes auf der Oberseite der gesamten Struktur aus dem Siliciumsubstrat einschließlich der T-förmigen Gateelektrode;
Bildung eines leicht dotierten Gebietes durch Diffusion von Fremdionen in Richtung auf das Siliciumsubstrat, die in dem dotierten Oxidfilm enthalten sind, durch eine Wärmebehandlung bei hoher Temperatur;
Entfernung des dotierten Oxidfilmes und anschließende aufeinanderfolgende Bildung eines nicht dotierten Oxidfilmes mit geringer Dicke und einer Polysiliciumschicht mit großer Dicke auf der gesamten Struktur des Siliciumsubstrates einschließlich der T-förmigen Gateelektrode und Bildung von Zusatzgates an den Unterschneidungsbereichen unterhalb beider Seiten der T-förmigen Gateelektrode durch Ätzen der Polysiliciumschicht und des undotierten Oxidfilmes nach einem Abdeckätzprozeß; und
Bildung von stark dotierten Gebieten im Siliciumsubstrat an beiden Seiten der T-förmigen Gateelektrode durch Implantation von Fremdionen mit hoher Konzentration.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der dotierte Oxidfilm aus PSG im Fall von NMOS und
entweder aus PSG oder BPSG im Fall von PMOS gebildet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der nicht dotierte Oxidfilm aus entweder MTO oder ONO
gebildet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der nicht dotierte Oxidfilm auf eine Dicke von 100-200 Å
gebildet wird.
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