DE19747159A1 - Halbleiterbauteil mit MOS-Gatesteuerung und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Halbleiterbauteil mit MOS-Gatesteuerung und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Halbleiterbauteil der im An
spruch 1 genannten Art sowie auf ein Verfahren zu seiner Her
stellung.
Halbleiterbauteile mit MOS-Gatesteuerung sind in der Technik gut
bekannt. Diese Bauteile schließen Leistungs-MOSFET-Bauteile,
Thyristoren mit MOS-Gatesteuerung, bipolare Transistoren mit
isoliertem Gate (IGBT) Bauteile mit Gate-Abschaltung und der
gleichen ein.
Die Herstellungsvorgänge für derartige Bauteile schließen
typischerweise eine Anzahl von lithographischen Maskierungs
schritten ein, die kritische Maskenausrichtschritte ein
schließen. Jeder dieser kritischen Ausrichtschritte trägt zur
Herstellungszeit und zu Herstellungskosten bei und stellt eine
mögliche Ursache von Bauteilfehlern dar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anzahl der kri
tischen Maskenausrichtvorgänge sowie die Anzahl der Maskierungs
schritte zu verringern, so daß der Herstellungsertrag vergrößert
wird und die Herstellungskosten verringert werden.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 bzw. 9 ange
gebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungender Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß wird ein neuartiges Verfahren zur Herstellung
eines Leistungshalbleiterbauteils mit MOS-Gatesteuerung dadurch
geschaffen, daß eine selbstausgerichtete Bauteilzelle ohne
kritische Ausrichtvorgänge gebildet wird.
Gemäß der Erfindung wird ein Halbleiterbauteil dadurch herge
stellt, daß eine Schicht aus Gate-Isoliermaterial über einem
Siliziumsubstrat von einem Leitungstyp ausgebildet wird. Eine
Polysiliziumschicht wird über der Schicht von Gate-Isolier
material abgeschieden. Eine erste darüberliegende Isolier
schicht wird abgeschieden oder thermisch aufgewachsen, und
ausgewählte Bereiche werden mit einem Muster versehen und fort
geätzt, um mit Abstand angeordnete Öffnungen hierin auszubil
den, die darunterliegende Bereiche der Polysiliziumschicht
freilegen. Die darunterliegenden Bereiche der Polysilizium
schicht werden fortgeätzt, um mit Abstand voneinander ange
ordnete Öffnungen zu bilden. Verunreinigungen des anderen
Leitungstyps werden in die Oberflächenbereiche des Silizium
substrates eingeführt, die sich unterhalb der Öffnungen in
der Polysiliziumschicht befinden, um erste diffundierte
Bereiche zu bilden. Verunreinigungen des einen Leitungstyps
werden in die Oberflächenbereiche des Siliziumsubstrates
eingeführt und bilden zweite diffundierte Bereiche. Eine
zweite darüberliegende Isolierschicht wird abgeschieden, und
ein Teil der zweiten Isolierschicht, der sich oberhalb der
ersten darüberliegenden Isolierschicht befindet, wird fort
geätzt, um einen verbleibenden Teil zurückzulassen, der
vertikale Seitenwand-Abstandsstücke entlang der Seitenwände
in jeder der Öffnungen in der ersten darüberliegenden Isolier
schicht und in der Polysiliziumschicht bildet, wobei ein Teil
jeder der Oberflächenbereiche des Siliziumsubstrates freige
legt wird. Vertiefungen werden in diesen freiliegenden Teilen
des Oberflächenbereiches des Siliziumsubstrates bis zu einer
Tiefe eingeätzt, die größer als die der zweiten diffundierten
Bereiche ist. Verunreinigungen des anderen Leitungstyps werden
in den Teil der Oberflächenbereiche des Siliziumsubstrates ein
geführt, um dritte diffundierte Bereiche zu bilden. Die zweiten
diffundierten Bereiche haben eine abschließende Tiefe, die
kleiner als die der dritten diffundierten Bereiche ist.
Alternativ werden die dritten diffundierten Bereiche vor der
Abscheidung der zweiten darüberliegenden Isolierschicht
gebildet. Die ersten diffundierten Bereiche sind tiefer und
breiter als die dritten diffundierten Bereiche, und sie haben
eine niedrigere Konzentration als diese.
Eine leitende Kontaktschicht wird abgeschieden, und Teile
dieser Schicht werden mit einem Muster versehen und fortgeätzt,
um zumindest einen Sourcekontakt, der mit den zweiten und
dritten diffundierten Bereichen in Kontakt steht, und zumindest
einen Gatekontakt zu bilden.
Eine weitere leitende Schicht kann abgeschieden und thermisch
derart behandelt werden, daß Teile der Schicht, die mit den
zweiten und dritten diffundierten Bereichen in Kontakt stehen,
eine Metall-Silizid-Schicht bilden, die eine elektrische Ver
bindung zwischen den zweiten und dritten diffundierten Bereichen
ergibt. Teile dieser Schicht, die nicht zur Reaktion gebracht
wurden, werden entfernt.
Ein Teil der vertikale Seitenwände aufweisenden Abstandsstücke
der zweiten darüberliegenden Isolierschicht und ein Teil der
ersten darüberliegenden Isolierschicht können vor der Abschei
dung der weiteren leitenden Schicht fortgeätzt werden, und
die thermische Behandlung dieser leitenden Schicht bildet
somit weitere Teile der Metall-Silizid-Schicht, die mit der
Polysiliziumschicht in Kontakt stehen und die eine elektrische
Verbindung zwischen der Polysiliziumschicht und den zweiten
und dritten diffundierten Bereichen ergeben.
Verunreinigungen oder Fremdatome können dadurch eingeführt
werden, daß die Verunreinigungen durch eine Schicht des
Gateisolationsmaterials hindurch in das Siliziumsubstrat
implantiert werden, worauf die Verunreinigungen eingetrieben
werden. Der eine Leitungstyp kann von N-Leitungstyp sein,
während der andere Leitungstyp der P-Leitungstyp sein kann. Die
ersten darüberliegenden Isolierschichten können eine thermisch
aufgewachsene Oxydschicht sein, während die zweite
darüberliegende Schicht eine TEOS-Schicht sein kann.
Die weitere leitende Schicht kann Titan oder Wolfram sein.
Diese leitende Schicht kann sehr schnell bei 800°C wärme
behandelt werden, oder sie kann sehr schnell bei ungefähr
600°C und nachfolgend bei ungefähr 800°c wärmebehandelt werden.
Ausgewählte Bereiche der Polysiliziumschicht können mit einem
Muster versehen und fortgeätzt werden, um Polysiliziumdioden
zu bilden, und Verunreinigungen des einen Leitungstyps können
in die Polysiliziumschicht eingeführt werden.
Eine Schicht aus Feldisolationsmaterial kann dann oberhalb
eines Siliziumsubstrates ausgebildet werden, in der zumindest
ein ausgewählter Bereich mit einem Muster versehen und fort
geätzt wird, um zumindest eine Öffnung und zumindest einen
verbleibenden Teil zu bilden. Die Schicht aus Gateisolier
material kann somit oberhalb des Siliziumsubstrates in der
Öffnung gebildet werden, und die Polysiliziumschicht kann in
gleicher Weise oberhalb der Feldisolations- und Gateisola
tionsmaterialien gebildet werden. Ausgewählte Bereiche der
ersten darüberliegenden Isolierschicht können mit einem Muster
versehen und fortgeätzt werden, um erste mit Abstand vonein
ander angeordnete Öffnungen, die darunterliegende Bereiche der
Polysiliziumschicht, die oberhalb der Schicht aus Gateisolier
material liegen, freilegen, und zweite mit Abstand voneinander
angeordnete Öffnungen zu bilden, die darunterliegende Bereiche
der Polysiliziumschicht frei legen, die oberhalb des Feldiso
lationsmaterials liegen. Die ersten darunterliegenden Bereiche
der Polysiliziumschicht können fortgeätzt werden, um weitere
mit Abstand voneinander angeordnete Öffnungen zu bilden, und
die Verunreinigungen können dann in die Oberflächenbereiche
des Siliziumsubstrates eingeführt werden, die unterhalb der
weiteren Öffnungen liegen, um die ersten diffundierten Bereiche
zu bilden.
Die weitere leitende Schicht kann Titan oder Wolfram sein und
kann einer schnellen Wärmebehandlung unterworfen werden. Die
leitende Kontaktschicht kann ein lötbares Kontaktmaterial
einschließen, das oberhalb der zweiten leitenden Schicht
abgeschieden ist, und das lötbare Kontaktmaterial kann ein
Trimetall einschließen, das jeweilige Schichten aus Titan,
Nickel und Silber einschließt. Es kann eine Gate-Sammelschiene
ausgebildet werden, die mit einem Teil der Polysiliziumschicht
in Kontakt steht, die über der Schicht aus Gatesiolationsmate
rial liegt. Das Feldisolationsmaterial kann eine zweite Öffnung
einschließen, die an das Halbleiterbauteil angrenzt und einen
Straßen- oder Trennbereich (zwischen einzelnen Halbleiterplätt
chen) bildet, und die Polysiliziumschicht kann ein oder mehrere
Polysiliziumringe einschließen, die oberhalb des Feldisolations
materials zwischen der Gate-Sammelschiene und dem Straßenbereich
liegen.
Gemäß einem weiteren Grundgedanken der Erfindung hat ein Halb
leiterbauteil die in der vorstehend angegebenen Weise ausge
bildete Struktur.
Die kritischen Ausrichtschritte werden dadurch beseitigt, daß
ein Niedrigtemperaturoxyd-Seitenwand-Abstandsstück zur Mas
kierung des Ätzens einer Vertiefung in dem Silizium verwendet
wird, und daß eine selektiv ausgebildete Metallschicht zur
Verbindung der Polysiliziumschicht mit den N⁺- und
P⁺-Diffusionsbereichen verwendet wird. Die Niedrigtemperaturoxyd-
Seitenwand-Abstandsstücke ergeben in Kombination mit der selek
tiv gebildeten Metallschicht eine Struktur, die eine Diffusion
von Verunreinigungen zu den parasitären DMOS-Bauteil-Kanälen
und an deren Invertierung zur Bildung eines Leckstromes ver
hindert.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
aus der folgenden Beschreibung der Erfindung unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines Teils eines
Halbleiterplättchens innerhalb einer Silizium-Halbleiter
scheibe, nachdem eine Gateoxydschicht, eine Polysilizium
schicht und eine Niedertemperaturoxyd-Schicht auf dieser
ausgebildet und Öffnungen in diesen Schichten gebildet wurden,
und nachdem leicht dotierte P-Bereiche und N⁺-Bereiche in
den Öffnungen ausgebildet wurden,
Fig. 2 die Struktur nach Fig. 1 nach dem Abscheiden
und Ätzen einer weiteren Niedrigtemperaturoxyd-Schicht zur
Bildung von Seitenwand-Abstandsstücken nach einer anisotropen
Siliziumätzung zur Bildung einer Vertiefung durch den N⁺-Bereich
und der Bildung eines P⁺-Bereiches in den Öffnungen
gefolgt von der Abscheidung einer Photolackschicht und deren
Mustergebung,
Fig. 3 die Struktur nach Fig. 2, nachdem Teile der
Niedrigtemperaturoxyd-Schicht und der Seitenwand-Abstandsstücke
entfernt wurden, eine wahlweise selektive Metallschicht aus
gebildet wurde und nachfolgend eine Aluminiumschicht abge
schieden und geätzt wurde,
Fig. 4 eine äquivalente Abschlußschaltung, die durch
die in Fig. 3 gezeigte Struktur gebildet wird,
Fig. 5 eine Querschnittsansicht einer weiteren Aus
führungsform der vorliegenden Erfindung, die einen Teil eines
Halbleiterplättchens nach der Ausbildung einer Feldoxydschicht
und dessen Musterbildung und nach der nachfolgenden Abscheidung
einer Gateoxydschicht, einer Polysiliziumschicht und einer
Niedertemperaturoxyd-Schicht zeigt,
Fig. 6 die Struktur nach Fig. 5 nach der Ausbildung
eines Musters und dem Ätzen der Niedrigtemperaturoxyd- und
Polysilizium-Schichten,
Fig. 7 die Struktur nach Fig. 6 nach der Ausbildung
der leicht dotierten P-Bereiche und der N⁺- und P⁺-Bereiche
und nach der nachfolgenden Ausbildung von Seitenwand-Abstands
stücken,
Fig. 8 die Struktur der Fig. 7 nach der Ausbildung
eine selektiven Metallstopfens und der nachfolgenden Abschei
dung und des Ätzens einer Aluminiumschicht,
Fig. 9 eine Draufsicht auf die Struktur nach Fig. 8,
und
Fig. 10 eine vergrößerte Querschnittsansicht entlang
der Schnittlinie 9-9 nach Fig. 9.
Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der
Erfindung beschreibt die Herstellung eines N-Kanal-Leistungs-
MOSFET-Bauteils. Die vorliegende Erfindung ist jedoch genauso
auf die Herstellung eines P-Kanal-Leistungs-MOSFET-Bauteils
anwendbar. Weiterhin kann irgendeine geeignete Modifikation
der Grenzschichten verwendet werden, um das gleiche Verfahren
für die Herstellung von anderen Bauteilen mit MOS-Gatesteuerung
zu verwenden, wie zum Beispiel eines IGBT oder eines Thyristors
mit MOS-Gatesteuerung, unabhängig davon, ob das Bauteil ein
N-Kanal- oder P-Kanal-Bauteil ist.
Die Topologie der Bauteile ist vorzugsweise die von hexagonalen
oder sechseckigen Zellen. Es ist jedoch für den Fachmann er
sichtlich, daß das Verfahren in gleicher Weise auf Zellen an
wendbar ist, die irgendeine polygonale Struktur haben, wie
zum Beispiel quadratische oder rechtwinklige Zellen, unabhängig
davon, ob sie versetzt oder in einer Linie angeordnet sind,
sowie auf ineinander verschränkte Strukturen. Zunächst wird
auf Fig. 1 Bezug genommen, in der ein Teil einer Halbleiter
scheibe oder eines Halbleiterplättchens gezeigt ist, die eine
erste Ausführungsform eines Bauteilbereiches 12 gemäß der
Erfindung zeigt, der eine sich wiederholende Struktur aufweist.
Weiterhin ist ein erstes Beispiel eines Abschlußbereiches 14
gezeigt. Abgeänderte Ausführungsbeispiele von Abschlußbereichen
können jedoch genauso anstelle des hier beschriebenen Bereiches
14 eingefügt werden. Es sind lediglich einige der Elemente im
Querschnitt gezeigt. Die Halbleiterscheibe kann irgendeine
gewünschte Größe aufweisen und wird in eine Vielzahl von Halb
leiterplättchen zerschnitten oder unterteilt. In dieser Be
schreibung werden die Ausdrücke "Halbleiterplättchen" und
"Halbleiterscheibe" in manchen Fällen auswechselbar verwendet.
Fig. 1 zeigt eine Halbleiterscheibe mit einem N⁻-Hauptteil
30, der aus monokristallinem Silizium gebildet ist. Vorzugsweise
ist der N⁻-Hauptteil 30 eine epitaxial ausgebildete Schicht,
die auf einem N⁺-Substrat 29 aufgewachsen wurde. Ein Drain-
(oder Anoden-) Kontakt kann an dem N⁺-Substrat angeschlossen
werden und kann zur Verbindung an einer der beiden Oberflächen
des Halbleiterplättchens verfügbar sein.
Der erste Schritt in dem Verfahren gemäß der Erfindung besteht
in der Ausbildung einer Isolierschicht 31 über dem N⁻-Haupt
teil 30. Die Isolierschicht 31 kann aus einem thermisch aufge
wachsenen Siliziumdioxyd bestehen und eine Dicke von ungefähr
250 Å haben.
Eine Polysiliziumschicht 32 wird dann über der Oxydschicht 31
abgeschieden und hat beispielsweise eine Dicke von 3500 Å. Die
Polysiliziumschicht kann in irgendeiner gewünschten Weise aus
gebildet werden, doch wird sie vorzugsweise abgeschieden und
dann sehr stark mit implantiertem Arsen oder durch einen nach
folgenden CVD-Dotierungsschritt dotiert, beispielsweise durch
Einführen von POCl3 in das Polysilizium.
Danach wird eine erste darüberliegende Oxydschicht 33 über der
Polysiliziumschicht mit einer Dicke von vorzugsweise 7000 Å aus
gebildet. Vorzugsweise besteht die erste darüberliegende Oxyd
schicht aus einer thermisch aufgewachsenen Oxydschicht, die
über dem Polysilizium aufgewachsen wurde. Andere Materialien,
wie zum Beispiel Niedrigtemperaturoxyd (LTO), durch chemische
Dampfabscheidung unter Plasmaverstärkung (PECVD) abgeschiedenes
Oxyd (PECVD TEOS) oder in einem Ofen abgeschiedenes TEOS kann
jedoch ebenfalls verwendet werden. Weiterhin kann die Schicht
mit Phosphor dotiert werden.
Nach der Abscheidung der ersten darüberliegenden Oxydschicht 33
wird dann eine geeignete (nicht gezeigte) Photoabdeck- oder
Photolackschicht über der ersten darüberliegenden Oxydschicht
ausgebildet und mit Hilfe eines geeigneten photolithographischen
Maskierungsschrittes mit einem Muster versehen, um in dem Photo
lack Öffnungen zur Oberfläche der ersten darüberliegenden
Schicht zu bilden. Ein anisotroper Oxyd-Ätzvorgang bildet dann
eine Öffnung aus, die bis zur Polysiliziumschicht 32 reicht.
Die Polysiliziumschicht wird dann in einem nachfolgenden aniso
tropen Ätzvorgang geätzt, der entsprechende Öffnungen bis
herunter zur Gateoxydschicht bildet. Vorzugsweise sollten die
Seitenwände der ersten Oxydschicht und der Polysiliziumschicht
so weit wie möglich vertikal sein, um die nachfolgenden Implan
tierungsschritte genau zu definieren.
Danach kann die darunterliegende freiliegende Gateoxydschicht
31 unter Verwendung einer isotropen Naßätzung oder einer an
isotropen Plasmaätzung entfernt werden. Es ist jedoch auch
möglich, die Gateoxydschicht bei diesem Schritt intakt zu
lassen und dann nachfolgend Ionen mit einer ausreichend hohen
Energie zu implantieren, die die dünne Gateoxydschicht durch
dringt.
Die vorstehend verwendeten anisotropen und isotropen Ätzvorgänge
sind für den Fachmann gut bekannt, und irgendein geeigneter Ätz
vorgang kann für diese Schritte ausgewählt werden.
Danach wird die Photolackschicht abgestreift und eine 7,5
E13-Borimplantierung wird bei einer Energie von 80 keV durch die
Öffnung in der ersten darüberliegenden Schicht und der Poly
siliziumschicht und in das freiliegende Silizium ausgeführt.
Nach der Implantierung wird die Borimplantierung vom P-Leitungs
typ bei ungefähr 1175°C über vorzugsweise ungefähr 30 Minuten
eingetrieben, um Kanalbereiche 42 und Abschlußbereiche 40 und 41
zu bilden.
Eine relativ hohe N⁺-Dosis von beispielsweise 3 E15 Arsen
oder Phosphor wird dann durch die Öffnungen in den darüberlie
genden Oxyd-/Polysiliziumschichten mit einer Energie von unge
fähr 120 keV implantiert, um nachfolgend die Source-Bereiche 50
und 51 zu bilden. Ein Diffusionsschritt kann dann folgen.
Danach wird eine zweite darüberliegende Oxydschicht über der
Oberfläche der Halbleiterscheibe nach Fig. 1 mit einer Dicke
von ungefähr 7000 Å ausgebildet. Vorzugsweise besteht die
zweite darüberliegende Oxydschicht aus einem in einem Ofen
abgeschiedenen TEOS. Andere Materialien, wie z. B. LTO, PECVD-
Oxyd oder PECVD TEOS können jedoch ebenfalls verwendet werden.
Weiterhin kann die Schicht mit Phosphor dotiert werden.
Die zweite darüberliegende Schicht wird dann plasmageätzt, so
daß im wesentlichen die gesamte zweite darüberliegende Schicht,
die über den horizontalen Oberflächen abgeschieden wurde, be
seitigt wird, wobei lediglich vertikale Seitenwand-Abstands
stücke 60, 62, 64, 66 verbleiben, die eine Dicke von ungefähr
3000 Å haben, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Dann ätzt ein
weiterer anisotroper Ätzvorgang in die freiliegende Silizium
oberfläche, so daß Löcher oder Vertiefungen 70, 71 und 72
gebildet werden, die die N⁺-Bereiche 50, 51 und 52 durch
dringen und die die P-Bereiche 40, 41 und 42 erreichen. Aufgrund
der vertikalen Seitenwand-Abstandsstücke weisen die Löcher oder
Vertiefungen, die in der Siliziumoberfläche ausgebildet werden,
einen kleineren Durchmesser als die Öffnungen in der Polysili
ziumschicht und der ersten darüberliegenden Oxydschicht auf.
Die Vertiefungen werden vorzugsweise bis zu einer Tiefe von
ungefähr 500-1000 Å geätzt.
Danach wird eine Dosis von 3 E15 Bor in das durch das Ätzen der
Vertiefungen freigelegte Siliziumsubstrat implantiert, um stark
dotierte Bereich 80, 81 und 82 in den P-Leitungstyp-Bereichen
40, 41 und 42 auszubilden. Die Implantation wird bei einer
Energie von ungefähr 80 keV ausgeführt. Alternativ und vorzugs
weise wird die Bor-Implantation vor der Abscheidung der zweiten
darüberliegenden Oxydschicht ausgeführt, wobei zu dieser Zeit
die Bereich 80, 81 und 82 gebildet werden.
Eine zweite Photolackschicht 88 wird dann über der Oberfläche
der Halbleiterscheibe aufgebracht und in einem zweiten photo
lithographischen Schritt mit einem Muster versehen, um Teile
der ersten darüberliegenden Schicht 33 und einen Teil der
Seitenwand-Abstandsstücke 60, 62, 64, 66 freizulegen, die die
Vertiefungen 70, 71 und 72 umgeben, die in der Siliziumober
fläche ausgebildet sind, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Gemäß
einem wesentlichen Grundgedanken der vorliegenden Erfindung
werden die Source-, Basis- und Kanalbereiche des Bauteils
vorher vor diesem Schritt definiert, so daß die Ausrichtung
des zweiten photolithographischen Schrittes gegenüber der
Halbleiterscheibe nicht kritisch ist. Wie Fig. 2 zeigt, kann
die Ausrichttoleranz des zweiten photolithographischen Schrittes
in irgendeiner bestimmten Richtung so groß sein, wie der
Trennungsabstand zwischen den Wänden eines jeweiligen Seiten
wand-Abstandsstückes.
Nach der Ausbildung der Öffnungen in dem Photolack werden die
freiliegenden Teile der ersten darüberliegenden Schicht und
die freiliegenden Teile der Seitenwand-Abstandsstücke durch
einen anisotropen Oxyd-Ätzvorgang entfernt, um Kontaktbereiche
in den N⁺-Bereichen 50 und 51 und den N⁺-Sourcebereichen
52 gemäß Fig. 3 freizulegen.
Die N⁺- und P⁺-Implantierungen werden dann eingetrieben,
vorzugsweise bei einer Temperatur von 975°C für 30 Minuten und
in einer Stickstoffatmosphäre. Die N⁺-Bereiche 50, 51 und 52
sind um einen Betrag flacher als die P⁺-Bereiche 80, 81 und
82, der von dem Konstrukteur ausgewählt und durch die verwende
ten Spezies und Dosierungen bestimmt ist. Wenn der Abschluß
bereich 14 eingeschlossen ist, und gemäß einem weiteren Grund
gedanken der vorliegenden Erfindung, so wird eine Schicht aus
Titan über der Oberfläche der Halbleiterscheibe abgeschieden.
Die Halbleiterscheibe wird dann einer schnellen thermischen
Wärmebehandlung (RTA) unterworfen, so daß die Teile der Titan-
Metallschicht, die mit den N⁺- und P⁺-Bereichen des
Siliziumsubstrates in Kontakt stehen, oder die mit der Poly
siliziumschicht in Kontakt stehen, mit dem Silizium reagieren,
um Titansilizid zu bilden. Der RTA-Schritt kann bei ungefähr
800°C ausgeführt werden, oder er kann in einem zweistufigen
Vorgang ausgeführt werden, bei dem auf eine Wärmebehandlung
bei 600°C eine Wärmebehandlung bei 800°C folgt.
Die Titansilizid-Schicht dient zur Verbesserung des Kontakt
widerstandes an die N⁺- und P⁺-Bereiche 50, 51 und 80, 81
und verbessert damit den Einschaltwiderstand des Bauteils,
verbessert die Durchbruchspannung und vergrößert die Stromver
arbeitungskapazität des Bauteils. Die Titansilizid-Schicht dient
weiterhin als eine Sperrschicht gegen eine Aluminiumwanderung
in das Bauteil.
Danach werden die nicht zur Reaktion gebrachten Teile der
Titanschicht unter Verwendung einer selektiven Naßätzung
entfernt, wie zum Beispiel in einer H2SO4/H2O2-Lösung,
wobei die Titansilizid-Kontaktbereiche 90, 91 und 92 ver
bleiben, die in Fig. 3 gezeigt sind. Die Titansilizid-Schicht
verbindet die P⁺-Bereiche 70, 71 mit den N⁺-Bereichen 50,
51, wodurch ein absichtlicher Kurzschluß zwischen den P⁺- und
N⁺-Bereichen in dem Abschlußbereich 14 gebildet wird. Die
Titansilizid-Schicht verbindet weiterhin die Polysiliziumschicht
32 mit den P⁺- und N⁺-Bereichen.
Die Titanschicht wird weiterhin oberhalb des Bauteilbereiches
12 abgeschieden. Die Halbleiterscheibe wird dann in der vor
stehend beschriebenen Weise bearbeitet, um weitere Titansilizid-
Kontaktbereiche 92 und 94 gemäß Fig. 3 zu bilden. Die Silizid-
Kontaktbereiche 93 und 94 sind jedoch nicht für den Betrieb des
Bauteilbereiches 12 erforderlich und können in der vorstehend
beschriebenen Weise fortgelassen werden.
Ein Source-Kontaktmetall, wie zum Beispiel Aluminium, wird dann
über der Oberfläche der Halbleiterscheibe abgeschieden. Eine
weitere (nicht gezeigte) Photolackschicht wird dann über der
Kontaktmetallschicht aufgebracht und in einem photolithogra
phischen Schritt mit einem Muster versehen, um die Gate-Sammel
schiene 100 und den Source-Kontakt 101 zu bilden. Die Aus
richtung dieses photolithographischen Schrittes gegenüber der
Halbleiterscheibe ist ebenfalls nicht kritisch. Nachdem die
Photolackschicht mit einem Muster versehen wurde, wird die
Kontaktmetallschicht dann in einem anisotropen Ätzvorgang
geätzt, um die Gate-Sammelschiene 100 und den Source-Kontakt
101 gemäß Fig. 3 zu bilden.
Ein (nicht gezeigter) Drain-(oder Anoden-)Kontakt kann dann
mit der unteren Oberfläche des N⁺-Substrates 29 verbunden
werden und zur Verbindung an einer der Oberflächen des Halb
leiterplättchens zur Verfügung stehen. Wenn das Bauteil ein
IGBT ist, sind eine dünne N⁺-Pufferschicht und eine P⁺-Bodenschicht
ebenfalls an der unteren Oberfläche der Halbleiter
scheibe vorhanden.
Fig. 4 zeigt die Äquivalentschaltung des Abschlußbereiches 14
nach Fig. 3. Ein Drainkontakt ist zu dem N⁺-Substrat 29 und
zu dem Titansilizid-Segment 90 nach Fig. 3 hergestellt, um die
Substrate der Abschlußbauteile 110, 111 und 112 mit dem Drain
anschluß des Bauteils 110 zu verbinden.
Der in Fig. 4 gezeigte Sourceanschluß stellt den Source-
Aluminiumkontakt 101 nach Fig. 3 dar, und der in Fig. 4
gezeigte Gateanschluß stellt die Gate-Sammelschiene 100 nach
Fig. 3 dar. Es sei bemerkt, daß das in Fig. 3 gezeigte
Titansilizid-Segment 32 die Drain-Elektrode des Bauteils 112
mit der Source und dem Gate des Bauteils Ill nach Fig. 4 ver
bindet. Das in Fig. 3 gezeigte Silizidsegment 91 verbindet
die Drainelektrode des Bauteils 111 mit der Source und dem
Gate des Bauteils 110 nach Fig. 4.
Ein weiterer Grundgedanke der Erfindung, der eine Halbleiter
scheibe mit einem alternativen Bauteilbereich 16 und einem
alternativen Abschlußbereich 18 zeigt, ist in Fig. 5 gezeigt.
Es sei bemerkt, daß der Abschlußbereich 16 in das Bauteil 12
nach Fig. 3 anstelle des Abschlußbereiches 14 eingefügt werden
kann. In ähnlicher Weise kann der Abschlußbereich 14 nach Fig.
3 mit dem Bauteilbereich 16 nach Fig. 5 verwendet werden.
Eine in Fig. 5 gezeigte Feldoxydschicht 120 wird über dem
N⁻-Hauptteil 30 vor der Ausbildung einer Gatoxydschicht
ausgebildet. Eine Photolackschicht wird oberhalb des Feldoxydes
abgeschieden und dann in einem ersten photolithographischen
Maskierungsschritt mit einem Muster versehen, um Öffnungen in
der Feldoxydschicht zu bilden. Die freiliegenden Teile des
Feldoxydes werden dann fortgeätzt, um die aktiven Bauteilbe
reiche freizulegen. Die Gateoxyd-Isolierschicht 132 wird dann
über den aktiven Bauteilbereichen aufgewachsen, und die Poly
siliziumschicht 132 und die erste darüberliegende Oxydschicht
133 werden dann über den Gateoxyd- und Feldoxyd-Schichten in
der vorstehend beschriebenen Weise ausgebildet. Das Bauteil
kann dann in einer Weise verarbeitet werden, die der vorstehend
beschriebenen Weise ähnlich ist.
Wie dies in Fig. 6 gezeigt ist, kann eine zweite (nicht ge
zeigte) Photolackschicht dann über der ersten darüberliegenden
Oxydschicht 133 ausgebildet und in einem geeigneten photo
lithographischen Maskierungsschritt mit einem Muster versehen
werden, um Öffnungen zur Oberfläche der ersten darüberliegenden
Schicht zu bilden. Der freiliegende Teil der ersten darüber
liegenden Oxydschicht wird dann geätzt, um entsprechende Öff
nungen 135, 136 und 137 in der ersten darüberliegenden Oxyd
schicht auszubilden, die Teile der Polysiliziumschicht frei
legen.
Gemäß diesem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung wird eine
dritte Photolackschicht 134 dann über der Oberfläche der Halb
leiterscheibe abgeschieden und mit einem Muster versehen, um
die aktiven Bauteilbereiche freizulegen. Die Ausrichtung der
dritten Photolackschicht mit der Halbleiterscheibe ist nicht
kritisch. Die freiliegenden Teile der Polysiliziumschicht, die
über den aktiven Bauteilbereichen 16 liegen, werden dann bis
herunter zur Gatoxydschicht geätzt. Die Polysiliziumschicht
ist jedoch durch die erste darüberliegende Oxydschicht und
nicht durch die zweite Photolackschicht maskiert. Die Photo
lackschicht dient lediglich dazu, das Ätzen der Bereiche der
Polysiliziumschicht oberhalb des Feldoxydes zu verhindern, wie
dies in Fig. 6 gezeigt ist. Die Photolackschicht wird dann
abgestreift.
Danach werden gemäß Fig. 7 die Kanalimplantierungsbereiche
140 und 141 von P-Leitungstyp implantiert und in der vor
stehend beschriebenen Weise eingetrieben. In der ebenfalls
vorstehend beschriebenen Weise wird dann die N⁺-Source-
Implantierung durch die Öffnungen in der Polysiliziumschicht
und der ersten darüberliegenden Oxydschicht eingeführt, und
sie kann dann eingetrieben werden.
Bei dieser Ausführungsform wird jedoch die P⁺-Bor-Basisim
plantierung bei einer niedrigeren Dosis von 1 E15 eingeführt,
um die in Fig. 7 gezeigten Bereiche 180, 181 zu bilden.
Danach wird die zweite darüberliegende Oxydschicht dann ober
halb der Oberfläche der Halbleiterscheibe ausgebildet und
dann geätzt, wie dies vorstehend beschrieben wurde, um das
Seitenwand-Abstandsstück 160 in dem Abschlußbereich 18 und
Abstandsstücke 161 und 162 in dem Bauteilbereich 16 auszubilden.
Diese Abscheidung kann bei einer ausreichenden Temperatur und
Zeit erfolgen, um die P⁺-Implantierung einzutreiben. Alter
nativ können die P⁺- (und N⁺-) Implantierungen dann bei
einer Temperatur von 900°C eingetrieben werden, um flache
Source- und Basisbereiche zu bilden. Typischerweise weist der
Sourcebereich eine Tiefe von angenähert 0,2 µm auf.
Danach werden in der in Fig. 8 gezeigten Weise Vertiefungen
170, 171 und 172 anisotrop durch die N⁺-Schichten hindurch
geätzt, um in der vorstehend beschriebenen Weise die P⁺-Basisschicht
zu erreichen.
Dann kann eine wahlweise Titanschicht in der vorstehend be
schriebenen Weise abgeschieden und dann einer Wärmebehandlung
unterworfen werden, um Titansilizid-Stopfen 190, 191 und 192
im Inneren der Vertiefungen 170, 171 zu bilden. Bei dieser
Ausführungsform verbleibt die Gesamtheit jedes der Seitenwand-
Abstandsstücke 160, 161, 162 intakt, so daß das Silizid ledig
lich in den Vertiefungen gebildet wird. Die Teile des Titans,
bei denen keine Reaktion aufgetreten ist, werden dann entfernt,
wie dies ebenfalls vorstehend beschrieben wurde. Alternativ
wird Wolfram selektiv über den freiliegenden Silizium- und
Polysilizium-Bereichen abgeschieden und dann einer Wärmebehand
lung unterworfen, um Wolframsilizid-Stopfen zu bilden.
Als eine Alternative zu den vorstehenden Verfahrensschritten
wird die zweite Photolackschicht mit einem Muster versehen,
um Öffnungen in dem Bauteilbereich 16, jedoch nicht in dem
Abschlußbereich 18 zu bilden, so daß der nachfolgende Oxydätz
schritt Öffnungen 136 und 137, nicht jedoch Öffnungen 135
bildet. Die Abscheidung der dritten Photolackschicht wird zu
dieser Zeit nicht ausgeführt. Statt dessen werden die freilie
genden Bereiche der Polysiliziumschicht in dem Bauteilbereich
16 geätzt. Dann werden die P-Leitungstyp-Kanalimplantierung,
die N⁺-Source-Implantierung und die P⁺-Basisimplantierung
ausgeführt, und die zweite darüberliegende Oxydschicht wird
dann ausgebildet und geätzt, um Seitenwand-Abstandsstücke 161
und 162 in dem Bauteilbereich 18 zu bilden. Die Vertiefungen
170 und 171 werden danach in dem Bauteilbereich geätzt. Dann
wird die dritte Photolackschicht abgeschieden und mit einem
Muster versehen, um Öffnungen in dem Abschlußbereich 18 zu
bilden, und der freiliegende Teil der ersten darüberliegenden
Oxydschicht, der sich in diesem Bereich befindet, wird geätzt.
Danach wird Titan oder Wolfram abgeschieden und einer Wärme
behandlung unterworfen, um die Titan- oder Wolframsilizid-
Stopfen zu bilden.
Danach wird ein Kontaktmetall, wie zum Beispiel Aluminium, über
der Oberfläche des Bauteils abgeschieden, um die Öffnungen in
den darüberliegenden Oxyd- und Polysilizium-Schichten und
die Öffnungen in dem Siliziumsubstrat oberhalb der Stopfen
zu füllen, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist. Alternativ wird,
wenn das Titan fortgelassen wird, das Kontaktmetall direkt über
den Vertiefungen 170, 171 abgeschieden. Wenn die Silizid-
Stopfen 190, 191 vorgesehen sind, verbinden sie die
N⁺-Sourcebereiche mit ihren jeweiligen darunterliegenden
P⁺-Basisbereichen, die im übrigen mit dem Kontaktmetall verbunden
sind. Eine vierte Photolackschicht wird dann oberhalb des
Aluminiums abgeschieden und unter Verwendung eines vierten
unkritischen photolithographischen Schrittes mit einem Muster
versehen. Die Aluminiumschicht wird dann geätzt, um die Gate-
Sammelschiene 200 und den Sourcekontakt 201 zu bilden.
Als weitere Alternative wird lötbares Kontaktmetall, wie z. B.
ein Trimetall aus Schichten von Titan, Nickel und Silber über
der Oberfläche des Bauteils oberhalb der Aluminiumschicht abge
schieden. Dieses lötbare Deckmaterial wird dann in der vor
stehend beschriebenen Weise mit einem Muster versehen und bil
det die Gate-Sammelschiene 200 und den Source-Kontakt 201.
Es sei weiterhin bemerkt, daß als eine weitere Alternative die
Polysiliziumschicht 32 oder 132 ebenfalls Polysilizium-Dioden
einschließt. Hier wird die Polysiliziumschicht abgeschieden
und dann mit implantiertem Arsen oder Phosphor dotiert, worauf
ein zusätzlicher photolithographischer Maskierungsschritt die
Diodenbereiche in dem Polysilizium definiert. Die Polysilizium-
Dioden werden dann geätzt, worauf der Photolack entfernt wird.
Danach wird eine N⁺-Arsen-Implantation über die gesamte
verbleibende Polysiliziumschicht eingeführt. Dann wird die
erste darüberliegende Oxydschicht oberhalb der Oberfläche der
Halbleiterscheibe abgeschieden und das Verfahren wird in der
vorstehend beschriebenen Weise abgesetzt.
Fig. 9 zeigt eine Draufsicht des im Querschnitt in Fig. 8
gezeigten Bauteils. Die Gate-Sammelschiene 201 ist so gezeigt,
daß sie mit Teilen der Polysiliziumschicht 132 in Kontakt
steht, die über dem Feldoxyd liegt. Der Source-Kontakt 200
ist so gezeigt, als ob er über den Abschlußzellen 220, 222
und 224 liegt, die typischerweise einen Abstand von 1,5 µm
haben. Weiterhin sind Bauteilzellen 230 gezeigt, die typi
scherweise eine Zellengröße von 2,5 µm und einen Abstand von
3,5 µm haben. Eine Querschnittsansicht von zwei dieser Zellen
ist in Fig. 10 gezeigt.
Fig. 9 zeigt weiterhin Teile der Polysiliziumringe 240, die
über dem Feldoxyd zwischen der Gate-Sammelschiene 201 und der
Straße 203 liegen. Die Polysiliziumringe werden auf einem
schwimmenden Potential gehalten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Dichte der in Fig. 9
gezeigten Zellen stark bis zu einer Dichte von ungefähr 20 Mio.
Zellen pro Quadratzoll vergrößert.
Claims (16)
1. Halbleiterbauteil mit einer Schicht aus Gate-Isolations
material, die über einem Siliziumsubstrat von einem Leitungstyp
ausgebildet ist, mit einer über der Gate-Isolationsmaterial
schicht ausgebildeten Polysiliziumschicht und mit einer ersten
darüberliegenden Isolierschicht,
dadurch gekennzeichnet,
daß die erste darüberliegende Isolierschicht eine Vielzahl von darin ausgebildeten, mit Abstand voneinander angeordneten Öffnungen aufweist,
daß die Polysiliziumschicht eine weitere Vielzahl von mit Abstand voneinander angeordneten Öffnungen aufweist, die der Vielzahl von mit Abstand voneinander angeordneten Öffnungen in der ersten darüberliegenden Isolierschicht entsprechen,
daß erste diffundierte Bereiche von Verunreinigungen des anderen Leitungstyps, der zum einen Leitungstyp entgegengesetzt ist, in Oberflächenbereichen des Siliziumsubstrates ausgebildet sind, die unterhalb der weiteren Öffnungen in der Polysili ziumschicht liegen,
daß zweite diffundierte Bereiche von Verunreingigungen des einen Leitungstyps in den Oberflächenbereichen des Siliziumsub strates ausgebildet sind,
daß dritte diffundierte Bereiche des anderen Leitungstyps in den Oberflächenbereichen des Siliziumsubstrats ausgebildet sind, wobei die zweiten diffundierten Bereiche eine abschließen de Tiefe aufweisen, die kleiner als die der dritten diffun dierten Bereiche ist, wobei die ersten diffundierten Bereiche tiefer und breiter sind als die dritten diffundierten Bereiche, und eine geringere Konzentration als diese aufweisen,
daß eine Vielzahl von vertikalen Seitenwand-Abstandsstücken einer zweiten darüberliegenden Isolierschicht entlang von Seitenwänden in jeder der Öffnungen in der ersten darüberlie genden Isolierschicht und entlang der Seitenwände jeder der weiteren Öffnungen der Polysiliziumschicht ausgebildet ist, wobei die Seitenwand-Abstandsstücke einen Teil jedes der Ober flächenbereiche des Siliziumsubstrates umgeben,
daß eine Vielzahl von Vertiefungen in dem Teil der Ober flächenbereiche des Siliziumsubstrates ausgebildet ist, wobei die Vertiefungen eine größere Tiefe aufweisen, als die zweiten diffundierten Bereiche,
und daß eine leitende Kontaktschicht zumindest einen Sourcekontakt, der mit den zweiten und dritten diffundierten Bereichen in Kontakt steht, und zumindest einen Gatekontakt umfaßt.
daß die erste darüberliegende Isolierschicht eine Vielzahl von darin ausgebildeten, mit Abstand voneinander angeordneten Öffnungen aufweist,
daß die Polysiliziumschicht eine weitere Vielzahl von mit Abstand voneinander angeordneten Öffnungen aufweist, die der Vielzahl von mit Abstand voneinander angeordneten Öffnungen in der ersten darüberliegenden Isolierschicht entsprechen,
daß erste diffundierte Bereiche von Verunreinigungen des anderen Leitungstyps, der zum einen Leitungstyp entgegengesetzt ist, in Oberflächenbereichen des Siliziumsubstrates ausgebildet sind, die unterhalb der weiteren Öffnungen in der Polysili ziumschicht liegen,
daß zweite diffundierte Bereiche von Verunreingigungen des einen Leitungstyps in den Oberflächenbereichen des Siliziumsub strates ausgebildet sind,
daß dritte diffundierte Bereiche des anderen Leitungstyps in den Oberflächenbereichen des Siliziumsubstrats ausgebildet sind, wobei die zweiten diffundierten Bereiche eine abschließen de Tiefe aufweisen, die kleiner als die der dritten diffun dierten Bereiche ist, wobei die ersten diffundierten Bereiche tiefer und breiter sind als die dritten diffundierten Bereiche, und eine geringere Konzentration als diese aufweisen,
daß eine Vielzahl von vertikalen Seitenwand-Abstandsstücken einer zweiten darüberliegenden Isolierschicht entlang von Seitenwänden in jeder der Öffnungen in der ersten darüberlie genden Isolierschicht und entlang der Seitenwände jeder der weiteren Öffnungen der Polysiliziumschicht ausgebildet ist, wobei die Seitenwand-Abstandsstücke einen Teil jedes der Ober flächenbereiche des Siliziumsubstrates umgeben,
daß eine Vielzahl von Vertiefungen in dem Teil der Ober flächenbereiche des Siliziumsubstrates ausgebildet ist, wobei die Vertiefungen eine größere Tiefe aufweisen, als die zweiten diffundierten Bereiche,
und daß eine leitende Kontaktschicht zumindest einen Sourcekontakt, der mit den zweiten und dritten diffundierten Bereichen in Kontakt steht, und zumindest einen Gatekontakt umfaßt.
2. Halbleiterbauteil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere leitende Schicht vor
gesehen ist, die eine Metallsilizid-Schicht umfaßt, die mit den
zweiten und dritten diffundierten Bereichen in Kontakt steht,
so daß die Polysiliziumschicht und die zweiten und dritten
diffundierten Bereiche elektrisch miteinander verbunden sind.
3. Halbleiterbauteil nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der vertikalen Seitenwand-
Abstandsstücke der zweiten darüberliegenden Isolierschicht und
ein Teil der ersten darüberliegenden Isolierschicht derart ent
fernt werden, daß die Metallsilizid-Schicht mit der Polysili
ziumschicht in Kontakt steht, so daß die Polysiliziumschicht
und die zweiten und dritten diffundierten Bereiche auf diese
Weise elektrisch miteinander verbunden sind.
4. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet, daß der eine Leitungstyp der N-Leitungs
typ ist, während der andere Leitungstyp der P-Leitungstyp ist.
5. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 1-4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Polysiliziumschicht Polysili
ziumdioden einschließt, und daß die Polysiliziumschicht Ver
unreinigungen des einen Leitungstyps einschließt.
6. Halbleiterbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht aus Feldisolations
material über dem Siliziumsubstrat ausgebildet ist und zumin
dest eine darin ausgebildete Öffnung und zumindest einen ver
bleibenden Teil aufweist, daß eine Schicht aus Gateisolations
material über dem Siliziumsubstrat in der zumindestens einen
Öffnung in der Schicht aus Feldisolationsmaterial ausgebildet
ist, daß die Polysiliziumschicht über dem verbleibenden Teil
der Feldisolationsmaterialschicht und über der Gateisolations
materialschicht ausgebildet ist, daß die erste darüberliegende
Isolierschicht eine Vielzahl von darin ausgebildeten ersten,
mit Abstand voneinander angeordneten Öffnungen, die
darunterliegende Bereiche der Polysiliziumschicht frei legen,
die über der Gateisolationsmaterialschicht liegen, und eine
Vielzahl von zweiten, mit Abstand voneinander angeordneten
Öffnungen aufweist, die darunterliegende Bereiche der Poly
siliziumschicht freilegen, die über der Feldisolationsmaterial
schicht liegen, daß die Polysiliziumschicht eine weitere
Vielzahl von darin ausgebildeten, mit Abstand voneinander
angeordneten Öffnungen aufweist, die der Vielzahl von ersten
mit Abstand voneinander angeordneten Öffnungen in der ersten
darüberliegenden Isolierschicht entsprechen, und daß die
ersten diffundierten Bereiche in Oberflächenbereichen des
Siliziumsubstrates ausgebildet sind, die unter den weiteren
Öffnungen in der Polysiliziumschicht liegen.
7. Halbleiterbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das leitende Kontaktmaterial ein
lötbares Kontaktmaterial einschließt, das über der leitenden
Kontaktschicht ausgebildet ist.
8. Halbleiterbauteil nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das lötbare Kontaktmetall ein
Trimetall ist, das jeweilige Schichten aus Titan, Nickel und
Silber einschließt.
9. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauteils, das
die folgenden Schritte umfaßt:
Ausbilden einer Schicht aus Gateisolationsmaterial über einem Siliziumsubstrat von einem Leitungstyp,
Abscheiden einer Schicht aus Polysilizium über der Gateisolationsmaterialschicht,
Abscheiden einer ersten darüberliegenden Isolierschicht,
Ausbilden eines Musters und Fortätzen ausgewählter Be reiche der ersten darüberliegenden Isolierschicht zur Bildung einer Vielzahl von mit Abstand voneinander angeordneten Öff nungen in dieser, die darunterliegende Bereiche der Polysili ziumschicht freilegen,
Fortätzen der darunterliegenden Bereiche der Poly siliziumschicht, um eine weitere Vielzahl von mit Abstand voneinander angeordneten Öffnungen in dieser auszubilden,
Einführen von Verunreinigungen des anderen Leitungs typs, der zu dem ersten Leitungstyp entgegengesetzt ist, in Oberflächenbereiche des Siliziumsubstrats, die unterhalb der weiteren Öffnungen in der Polysiliziumschicht liegen, um erste diffundierte Bereiche zu bilden,
Einführen von Verunreinigungen des einen Leitungstyps in die Oberflächenbereiche des Siliziumsubstrats, um zweite diffundierte Bereiche zu bilden,
Einführen von Verunreinigungen des anderen Leitungstyps in die Oberflächenbereiche des Siliziumsubstrates zur Bildung dritter diffundierter Bereiche, wobei die zweiten diffundierten Bereiche eine abschließende Tiefe aufweisen, die kleiner als die der dritten diffundierten Bereiche ist, und wobei die ersten diffundierten Bereiche tiefer und breiter als die dritten diffundierten Bereiche sind und eine geringere Konzentration als diese aufweisen,
Abscheiden einer zweiten darüberliegenden Isolier schicht,
Fortätzen eines Teils der zweiten darüberliegenden Isolierschicht, die über der ersten darüberliegenden Isolier schicht liegt, wodurch ein verbleibender Teil der zweiten darüberliegenden Isolierschicht zurückgelassen wird, der vertikale Seitenwand-Abstandsstücke entlang von Seitenwänden in jeder der Öffnungen der ersten darüberliegenden Isolier schicht und entlang von Seitenwänden in jeder der weiteren Öffnungen in der Polysiliziumschicht bildet, wobei ein Teil jeder der Oberflächenbereiche des Siliziumsubstrates frei gelegt wird,
Ätzen von Vertiefungen in dem Teil der Oberflächen bereiche des Siliziumsubstrats bis zu einer Tiefe, die größer als die Tiefe der zweiten diffundierten Bereiche ist,
Abscheiden einer leitenden Kontaktschicht, und
Ausbilden eines Musters und Fortätzen von Teilen der leitenden Kontaktschicht zur Bildung von zumindest einem Sourcekontakt, der mit den zweiten und dritten diffundierten Bereichen in Kontakt steht, und von zumindest einem Gatekontakt.
Ausbilden einer Schicht aus Gateisolationsmaterial über einem Siliziumsubstrat von einem Leitungstyp,
Abscheiden einer Schicht aus Polysilizium über der Gateisolationsmaterialschicht,
Abscheiden einer ersten darüberliegenden Isolierschicht,
Ausbilden eines Musters und Fortätzen ausgewählter Be reiche der ersten darüberliegenden Isolierschicht zur Bildung einer Vielzahl von mit Abstand voneinander angeordneten Öff nungen in dieser, die darunterliegende Bereiche der Polysili ziumschicht freilegen,
Fortätzen der darunterliegenden Bereiche der Poly siliziumschicht, um eine weitere Vielzahl von mit Abstand voneinander angeordneten Öffnungen in dieser auszubilden,
Einführen von Verunreinigungen des anderen Leitungs typs, der zu dem ersten Leitungstyp entgegengesetzt ist, in Oberflächenbereiche des Siliziumsubstrats, die unterhalb der weiteren Öffnungen in der Polysiliziumschicht liegen, um erste diffundierte Bereiche zu bilden,
Einführen von Verunreinigungen des einen Leitungstyps in die Oberflächenbereiche des Siliziumsubstrats, um zweite diffundierte Bereiche zu bilden,
Einführen von Verunreinigungen des anderen Leitungstyps in die Oberflächenbereiche des Siliziumsubstrates zur Bildung dritter diffundierter Bereiche, wobei die zweiten diffundierten Bereiche eine abschließende Tiefe aufweisen, die kleiner als die der dritten diffundierten Bereiche ist, und wobei die ersten diffundierten Bereiche tiefer und breiter als die dritten diffundierten Bereiche sind und eine geringere Konzentration als diese aufweisen,
Abscheiden einer zweiten darüberliegenden Isolier schicht,
Fortätzen eines Teils der zweiten darüberliegenden Isolierschicht, die über der ersten darüberliegenden Isolier schicht liegt, wodurch ein verbleibender Teil der zweiten darüberliegenden Isolierschicht zurückgelassen wird, der vertikale Seitenwand-Abstandsstücke entlang von Seitenwänden in jeder der Öffnungen der ersten darüberliegenden Isolier schicht und entlang von Seitenwänden in jeder der weiteren Öffnungen in der Polysiliziumschicht bildet, wobei ein Teil jeder der Oberflächenbereiche des Siliziumsubstrates frei gelegt wird,
Ätzen von Vertiefungen in dem Teil der Oberflächen bereiche des Siliziumsubstrats bis zu einer Tiefe, die größer als die Tiefe der zweiten diffundierten Bereiche ist,
Abscheiden einer leitenden Kontaktschicht, und
Ausbilden eines Musters und Fortätzen von Teilen der leitenden Kontaktschicht zur Bildung von zumindest einem Sourcekontakt, der mit den zweiten und dritten diffundierten Bereichen in Kontakt steht, und von zumindest einem Gatekontakt.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin die Schritte der
Abscheidung einer weiteren leitenden Schicht vor der Abschei
dung der leitenden Kontaktschicht, die Wärmebehandlung der
weiteren leitenden Schicht derart, daß Teile der weiteren
leitenden Schicht, die mit den zweiten und dritten diffundier
ten Bereichen in Kontakt stehen, eine Metallsilizidschicht
bilden, die eine elektrische Verbindung zwischen den zweiten
und dritten diffundierten Bereichen ergibt, und die Entfernung
von Teilen der weiteren leitenden Schicht, bei denen keine
Reaktion aufgetreten ist, umfaßt.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin den Schritt der
Ausbildung eines Musters und des Fortätzens eines Teils der
vertikalen Seitenwand-Abstandsstücke der zweiten darüber
liegenden Isolierschicht und eines Teils der ersten darüber
liegenden Isolierschicht vor dem Schritt der Abscheidung der
weiteren leitenden Schicht umfaßt, und daß der Schritt der
Wärmebehandlung der weiteren leitenden Schicht weitere Teile
der Metallsilizidschicht bildet, die mit der Polysiliziumschicht
in Kontakt stehen und eine elektrische Verbindung zwischen der
Polysiliziumschicht und den zweiten und dritten diffundierten
Bereichen ergeben.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9-11,
dadurch gekennzeichnet, daß der eine Leitungstyp der N-Leitungs
typ ist, während der andere Leitungstyp der P-Leitungstyp ist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9-12,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Abscheidung einer
Polysiliziumschicht weiterhin die Schritte der Ausbildung eines
Musters und des Fortätzens ausgewählter Bereiche der Poly
siliziumschicht zur Bildung von Polysiliziumdioden und die
nachfolgende Einführung von Verunreinigungen des einen Leitungs
typs in die Polysiliziumschicht einschließt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-13,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren weiterhin die folgen
den Schritte umfaßt: Ausbilden einer Schicht aus Feldisola
tionsmaterial über dem Siliziumsubstrat, Ausbildung eines
Musters und Fortätzen von zumindest einem ausgewählten Bereich
der Feldisolationsschicht zur Bildung von zumindest einer
Öffnung in der Feldisolationsmaterialschicht und zumindest
eines verbleibenden Teils, wobei die Gateisolationsmaterial
schicht über dem Siliziumsubstrat in der zumindest einen Öffnung
in der Feldisolationsmaterialschicht ausgebildet wird, die
Polysiliziumschicht über dem verbleibenden Teil der Schicht aus
Feldisolationsmaterial und über der Gateisolationsmaterial
schicht ausgebildet wird und die ausgewählten Bereiche der
ersten darüberliegenden Isolierschicht fortgeätzt werden, um
eine Vielzahl von darin ausgebildeten ersten mit Abstand von
einander angeordneten Öffnungen, die darunterliegende Bereiche
der Polysiliziumschicht freilegen, die über der Gateisolations
schicht liegen, und eine Vielzahl von zweiten mit Abstand von
einander angeordneten Öffnungen zu bilden, die darunterliegende
Bereiche der Polysilziumschicht freilegen, die über der Feld
isolationsmaterialschicht liegen, wobei die ersten darunter
liegenden Bereiche der Polysiliziumschicht weiter geätzt wer
den, um eine weitere Vielzahl von mit Abstand voneinander
angeordneten Öffnungen darin auszubilden, und wobei Verun
reinigungen des anderen Leitungstyp in die Oberflächenbereiche
des Siliziumsubstrats eingeführt werden, die unterhalb der
weiteren Öffnungen liegen.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9-14,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Abscheidung einer
leitenden Kontaktschicht die Abscheidung eines lötbaren
Kontaktmetalls über der leitenden Kontaktschicht einschließt.
16. Verfahren nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß das lötbare Kontaktmetall ein
Trimetall ist, das jeweilige Schichten aus Titan, Nickel und
Silber einschließt.
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