DE2512373A1 - Sperrschicht-oberflaechen-feldeffekt- transistor - Google Patents

Sperrschicht-oberflaechen-feldeffekt- transistor

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DE2512373A1 DE19752512373 DE2512373A DE2512373A1 DE 2512373 A1 DE2512373 A1 DE 2512373A1 DE 19752512373 DE19752512373 DE 19752512373 DE 2512373 A DE2512373 A DE 2512373A DE 2512373 A1 DE2512373 A1 DE 2512373A1
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Description

Dipl.-lng. H. Sauerland · Di"\-lng. R. König - Dipl.-lng. K. Bergen Patentanwälte ■ 4odo Düsseldorf 3O · CecilienaIIee 7S · Telefon 43373a
20. März 1975 29 866 B
RCA Corporation, 30 Rockefeller Plaza,
New York, Ν.Ύ. 10020 (V.St.A.)
"Sperrschicht-Oberflächen-Feldeffekt-Transistor"
Die Erfindung betrifft integrierte Halbleiterschaltungen, bei denen dünne, schichtartige Körper oder Inseln aus Halbleitermaterial auf isolierenden Substraten angeordnet sind»
Integrierte Hochleistungsschaltungen mit geringem Rauschen sind bisher in Siliziuminseln hergestellt worden, die epitaktisch auf isolierenden Substraten, wie Saphir, gebildet wurden. Diese Schaltungen enthalten gewöhnlich in getrennten Inseln auf dem Substrat gebildete Komplementär-Transistoren mit p- und n-Kanale Wenn diese Transistoren als Steigerungs- oder Anreicherungs-Typ zur Anwendung kommen, wie dies in den meisten Digital-Schaltungen der Fall ist, werden für die p- und n-Kanal-Transistoren getrennte Inseln benötigt, die ursprünglich n- bzw«, p-leitend sind. Eine bekannte Möglichkeit, eine derartige Struktur herzustellen besteht darin, eine erste Siliziumschicht eines Leitfähigkeitstyps aufzuwachsen, Teile der Schicht wegzuätzen, wodurch Inseln eines Leitfähigkeitstyps entstehen, dann eine zweite Siliziumschicht des entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps in den Zwischenräumen zwischen den ersten Inseln aufzuwachsen und diese zweite Schicht so zu ätzen, daß andere Inseln entstehen,,
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Es sind auch Bauteile bekannt, bei denen Komplementär-Verhalten mit Siliziuminseln nur eines Leitfähigkeitstyps erreicht wird, wodurch Herstellungsschritte eingespart und eine verbesserte Ausbeute erzielt wird,, In diesen Bauteilen braucht ein Transistor eines Komplementärpaares Source- und Drain-Bereiche eines den Inseln (wie sie anfänglich gebildet wurden), entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps und arbeitet als echter Anreicherungstyp. Der andere Transistor enthält Source- und Drain-Bereiche des den Inseln (wie sie ursprünglich gebildet wurden) gleichen Leitfähigkeitstyps und arbeitet in der sogenannten lrTief-Sperrschichtu-¥eise (deepdepletion). Die anfängliche Dotierstoff-Konzentration und die Dicke des Halbleitermaterials, das Material der Gate-Elektrode (doh. seine Arbeitsfunktion), und die Schaltungsbedingungen, d.ho die während des Schaltungsbetriebes verwendeten Spannungshöhen, werden so gewählt, daß der Kanal dieses Transistors durch die ganze Dicke des Halbleitermaterials verarmt werden kann, um die "Aus"-Bedingung des Bauteils herzustellen» Die Verwendung dieser Bauteile ist dadurch erschwert worden, daß eine äußerst genaue Kontrolle der Dicke des Halbleitermaterials und seines Dotierniveaus erforderlich geworden ist, um Bauteile mit einer solchen Ausbeute zu erzeugen, daß in der Praxis die Herstellung ökonomisch wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, hier einen Ausweg zu schaffen, insbesondere einen Weg zur Herstellung derartiger Bauteile vorzuschlagen, deren Herstellung ohne Einbuße an Leistung und Qualität wesentlich vereinfacht ist. Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Halbleiterbauteil, bestehend aus einem isolierenden Substrat, auf dem sich ein schichtförmiger
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Körper aus Halbleitermaterial befindet, in dem Teile eines Oberflächen-Feldeffekt-Transistors liegen, zu denen mit Abstand voneinander angeordnete Bereiche relativ hoher Leitfähigkeit gehören, wobei das Material des Körpers zwischen den genannten,Bereichen denselben Leitfähigkeitstyp wie diese Bereiche besitzt gelöst durch einen ersten Kanalteil zunächst der Oberfläche des Körpers mit relativ hoher Leitfähigkeit, jedoch geringer als die der Bereiche, und mit einer bestimmten Dicke, die geringer als die des Körpers und somit der Bereiche ist, und durch einen zweiten Kanalteil unterhalb des ersten Teils mit gegenüber dem ersten Teil geringerer Leitfähigkeit«,
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert«, Es zeigen:
Fig. 1 einen Teil eines schematischen Querschnitts durch ein integriertes Komplementär-Bauteil gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 2 einen der Fig. 1 ähnlichen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Bauteils; und
Fig. 3 und 4 Herstellungsstufen des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand von Teilquerschnitten0
Wie bereits erwähnt sind Halbleiterbauteile bekannt, bei denen komplementäre η-Kanal- und p-Kanal-Oberflächen-Feldeffekt-Transistoren in Halbleiterinseln hergestellt sind. Dies sind Bauteile, bei denen einer der Transistoren als Anreicherungstyp und der andere Transistor als sogenannter Verarmungstyp arbeitet. Ein typischer Aufbau eines derartigen Bauteils ist in Fig. 1 dargestellt und mit der Bezugsziffer 10 bezeichnete
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Das Bauteil 10 besitzt ein Substrat 12 aus irgendeinem geeigneten monokristallinem isolierenden Material, vorzugsweise ein Material wie einkristalliner Saphir, Chrom-dotiertes Galliumarsenid oder Spinell» Auf einer Oberfläche 14 des Substrats kann eine Schicht aus einkristallinem Halbleitermaterial aufgewachsen werden. Auf der Oberfläche 14 des Substrats 12 befinden sich zwei Transistoren 16 und 18. Der Transistor 16 weist einen Halbleiterkörper 20 auf, der sich epitaktisch auf dem Substrat 12 befindet. Ähnlich weist der Transistor 18 einen Halbleiterkörper 22 epitaktisch auf dem Substrat 12 auf. Die Körper 20 und 22 besitzen anfänglich denselben Leitfähigkeitstyp und denselben Grad an Leitfähigkeit β Im vorliegenden Fall sind die Körper 20 und 22 n-leitendo
Der Transistor 16 besitzt weiterhin mit Abstand voneinander angeordnete Source- und Drain-Bereiche 24 und 26, im vorliegenden Fall p+-leitend, die im Körper 20 angeordnet sind und zwischen sich einen Kanal 28 für Ladungsträger einschließen. Der Halbleiterkörper 20 ist mit einer Isolierschicht 30 bedeckt, die vorzugsweise eine für einen Gate-Isolator geeignete Dicke und Zusammensetzung besitzt. Eine Source-Elektrode 32 erstreckt sich durch eine Öffnung 34 in der Oxidschicht 30 bis zum Kontakt mit dem Source-Bereich 24. Eine Drain-Elektrode 36 erstreckt sich durch eine Öffnung 38 in der 0-xid-I so Ii er schicht 30 bis zum Kontakt mit dem Drain-Bereich 26. Eine Gate-Elektrode 40 beispielsweise aus p+-leitendem polykristallinem Silizium liegt auf der Schicht 30 über dem Kanal 28.
Der Transistor 18 besitzt mit Abstand voneinander angeordnete Source- und Drain-Bereiche 42 und 44, die zwischen sich einen Kanal 46 für Ladungsträger ein-
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schließen. Im vorliegenden Beispiel sind Source- und Drain-Bereiche 42 und 44 n+-leitend„ Eine Isolierschicht 48, die der Isolierschicht 30 entspricht, bedeckt den Halbleiterkörper 22.
Eine Source-Elektrode 50 erstreckt sich durch eine Öffnung 52 in der Schicht 48 bis zum Kontakt mit dem Source-Bereich 42 des Transistors 18. Im beschriebenen Beispiel erstreckt sich die Drain-Elektrode 36 des Transistors 16 auch durch eine Öffnung 54 in der Schicht 48 bis zum Kontakt mit dem Drain-Bereich 44 des Transistors 18. Eine Gate-Elektrode 56 liegt auf der Isolierschicht 48 oberhalb des Kanals 46„
Gemäß Figo 1 sind die beiden Transistoren 16 und 18 durch die schematisch dargestellten Verbindungen zu den zuvor beschriebenen verschiedenen Elektroden als ein Inverter miteinander verbunden. Dazu gehört ein Anschluß 58, beschriftet mit Vrj, der mit der Source-Elektrode 32 des Transistors 16 verbunden ist« Ein Anschluß 60, beschriftet mit V^, ist mit der Source-Elektrode 50 des Transistors 18 verbunden. Die Indizes H und L lollen relativ hohe positive bzw. relativ niedrige negative Spannungen bezeichnen. Ein Eingangs-Anschluß 62, gekennzeichnet mit V™, ist über einen Leiter 64 mit beiden Gate-Elektroden 40 und 56 verbundene Ein Ausgangs-Anschluß 66, VQUT, ist mit der Drain-Elektrode 36 verbundene Die Schaltung als Inverter ist nur zur Illustration dargestellt, denn es ist selbstverständlich, daß andere Schaltungskombinationen von zwei oder mehreren Komplementär-Transistoren vorgenommen werden können.
Die Arbeitsweise des Bauteils 10 als ein Inverter ist
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folgende: Relativ hohe und relativ niedrige Speisespannungen werden an den Anschlüssen 58 "bzw. 60 angelegt. Eine relativ hohe oder niedrige Spannung, d.h. eine Sprungfunktion, kann dann am Eingangs-Anschluß angelegt werden. Wenn sich der Eingang 62 auf dem relativ hohen Spannungsniveau V11 befindet, ist der Transistor 16 ausgeschaltet, während der Transistor 18 eingeschaltet isto Der Transistor 18 ist in diesem Fall wegen der relativ hohen Spannung an seiner Gate-Elektrode 56 eingeschaltet, er ist nicht verarmt und eine Ohmtsche-Leitung besteht zxvischen seinen Source- und Drain-Bereichen» Andererseits führt eine niedrige Spannung zur Verarmung des Leitungskanals 46 des Transistors 18 und schaltet somit diesen Transistor aus, wenn der Kanal über die Dicke des Körpers 22 völlig verarmt ist„ Mit einer hohen Spannung am Eingangs-Anschluß 62 ist der Ausgangs-Anschluß 66 effektiv mit dem Anschluß 60 gekuppelt und die Ausgangs-Leistung ist niedrig.
Sofern eine relativ niedrige Spannung am Eingangs-Anschluß 62 anliegt, wird der Transistor 16 bis zur "Einw-Bedingung angereichert, während der Transistor 18 bis zur "Aus"-Bedingung verarmt. In diesem Fall ist der Ausgangs-Anschluß 66 effektiv mit dem Anschluß 58 gekuppelt, so daß die Ausgangs-Leistung der Schaltung hoch ist. Auf diese Weise wird die Eingangsspannung umgekehrt (inverterf unktion), wie dies durch die Spannungsniveau-Symbole neben den Bezeichnungen anSed-eutet i
Die Betriebsweise des Transistors 18 wird durch verschiedene Faktoren bestimmt. Folgende Gleichung drückt das Verhältnis der Schwellenspannung des Transistors 18 zu diesen Faktoren aus:
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(1)
OX S
Darin bedeuten:
VTH : die Schwellenspannung des Transistors 18;
VGSC: die Differenz der Austrittsarbeit zwischen dem Material der Gate-Elektrode 56 und dem Material des Körpers 22;
t : die Dicke der Isolierschicht 48;
E die Dielektrizitätskonstante der Isolierox :
schicht 48;
q : die Ladung eines Elektrons;
N : die ruhende Konzentration an Leitfähigkeitsmodifizierer im Ladungsträgerkanal 46;
t : die Dicke des Körpers 22; und
E : die Dielektrizitätskonstante des Körpers 22e
Diese Gleichung "berücksichtigt nicht den Einfluß von Oberflächenzuständen auf die Schwellenspannung. Wie allgemein "bekannt ist, können Oberflächenzustände (Q )
ss
die Schwellenspannung eines η-leitenden Bauteils des
5X
TT
Verarmungstyps um einen dem Ausdruck ox ss pro-
ox
portionalen Betrag reduzieren«, Wenn Q recht klein ge-
halten werden kann, wie dies in der Praxis möglich ist, kann dieser Faktor vernachlässigt werden. Die angegebene Gleichung geht auch davon aus, daß der Halbleiterkörper 22 gleichförmig dotiert ist, wie dies auch bisher der Fall gewesen ist. Eine Betrachtung dieser Gleichung zeigt, daß die Schwellenspannung in hohem
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Maße von der Dicke des Halbleitermaterials und der Konzentration von darin enthaltenen Dotierstoffen abhängig ist.
In Fig. 2 ist ein erfindungsgemäßes Bauteil dargestellt, das insgesamt mit 70 bezeichnet ist„ Das Bauteil 70 besteht aus einem Substrat 72 - ähnlich dem Substrat 12 des Bauteils 10 - auf dessen einer Oberfläche 74 zwei Transistoren 76 und 78 vorgesehen sind. Der Transistor 76 arbeitet als Anreicherungstyp wie der Transistor Er weist einen schichtförmigen Körper 80 aus Halbleitermaterial auf, in dem mit Abstand voneinander zwei p+- Bereiche 82 und 84 vorgesehen sind, die sich vorzugsweise durch die gesamte Dicke des Körpers 80 erstrecken und zwischen sich einen Ladungsträgerkanal 86 einschließen. Der Kanal 86 besteht aus zwei Teilen 87 und 88. Der Kanalteil 88 ist relativ gering leitend, nahezu intrinsic; der Teil 87 ist im vorliegenden Beispiel relativ hoch n-leitend.
Ein Isolierüberzug 90 bedeckt den Halbleiterkörper 80. Eine Source-Elektrode 92 erstreckt sich durch eine Öffnung 93 im Überzug 90 bis zum Kontakt mit dem Source-Bereich 82 des Transistors 76. Eine Drain-Elektrode 94 erstreckt sich durch eine Öffnung 95 bis zum Kontakt mit dem Drain-Bereich 84 des Transistors 76. Eine Gate-Elektrode 96 liegt auf dem Überzug 90 über dem Kanalbereich 86. Die Zweiteiligkeit des Kanalbereichs stellt keine Vorteile für den p-Kanal-Transistor des vorliegenden Ausführungsbeispiels dar, ist vielmehr zur Erleichterung der Herstellung vorgesehen, wie sich aus der nachfolgenden Beschreibung ergeben wird.
Der n-Transistor 78 ist im vorliegenden Beispiel ein Bauteil des Verarmungstyps, wie der Transistor 18. Der
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Transistor 78 weist einen schichtförmigen Körper 98 aus Halbleitermaterial auf, in dem mit Abstand voneinander hochdotierte Bereiche 99 und 100 vorgesehen sind, die sich vorzugsweise durch die ganze Dicke des Körpers 98 erstrecken und zwischen sich einen Ladungsträgerkanal
102 einschließen. Der Kanal 102 ist in zwei Teile 103 bzw. 104 unterteilt, die in diesem Ausführungsbeispiel die gleiche Dicke und das gleiche Dotierprofil besitzen wie die Kanalteile 87 und 88. Die Leitfähigkeit im Teil
103 ist geringer als die der Bereiche 99 und 100. Im Kanal 102 können weitere Teile vorgesehen sein, jedoch sind im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel nur zwei gezeigt, wobei der Teil 104 sich vom Teil 103 bis zum Substrat 62 erstreckt. Ein Isolierüberzug 109 bedeckt den Halbleiterkörper 98. Eine Source-Elektrode 105 erstreckt sich durch eine Öffnung 106 im Überzug 109 bis zum Kontakt mit dem Bereich 100 des Transistors 78, Die Drain—Elektrode 94 kann sich, wie im vorliegenden Beispiel, ebenfalls durch eine Öffnung 107 im Überzug 109 bis zum Kontakt mit dem Bereich 99 des Transistors 78 erstrecken« Eine Gate-Elektrode 108, die wie die Gate-Elektrode 56 des Transistors 18 aus p+-leitendem polykristallinem Silizium bestehen kann, befindet sich auf dem Überzug 109 über dem Ladungsträgerkanal 102.
Die oberen Kanalteile 87 und 103 der beiden Kanäle 86 bzw. 102 sind relativ hoch dotiert, während die unteren Kanalteile 88 und 104 nur sehr leicht dotiert sind. Bei einem bekannten Bauteil, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, würden die gleichmäßig dotierten Kanalbereiche 28 und 46 gewöhnlich bis zu einem Niveau von ungefähr 2 χ 10 ^ Atome/cnr dotiert sein. Bei dem erfindungsgemäßen Bauteil 70 können die oberen Kanalteile 87 und 103 der Kanalbereiche 86 und 1q2
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eine Dotierstoffkonzentration von ungefähr demselben Wert oder sogar größer, vorzugsweise Ms zu ungefähr 1 χ 10 Atome/cnr haben. Die unteren Kanalteile 88 und 104 der Kanalbereiche 86 bzwo 102 enthalten vorzugsweise Leitfähigkeitsmodifizierer in einer Menge von ungefähr 10 D Atome/cm . Die Dicke der oberen Teile 87 und 103 sollte so gesteuert bzw, gewählt werden, daß sie zwischen ungefähr 3000 %. und ungefähr 6000 %. liegt. Wie sich aus der nachfolgenden Beschreibung ergeben wird, ist die Gesamtdicke der Körper 80 und 98 im Bauteil 70 nicht kritisch und kann irgendwo zwischen ungefähr 4000 2. und ungefähr 12000 A* liegen» Es sei darauf hingewiesen, daß unter Umständen die unteren Teile 88 und 104 sehr dünn sein können. Transistoren, die in dünnen Epitaxialschichten mit einem "tieferen" Dotierungsprofil hergestellt sind, sind nicht so gut wie Transistoren mit "flacheren« Dotierungsprofilen, so daß die Teile 88 und 104 vorzugsweise vorgesehen sein sollten, auch wenn sie nur dünn sind.
Wie bereits erwähnt, beträgt die Konzentration an Leitfähigkeitsmodifizierern in den unteren Teilen 88 und 104 der Kanalbereiche 86 bzw. 102 ungefähr 10 * Atome/cm < Die zum Verarmen derartigen Materials erforderliche Gate-Spannung ist verglichen mit der Spannung, die notwendig ist, um einen Bereich entsprechender Dicke mit
15 "5 Modifizierern auf einem 2 χ 10 Atome/cm -Niveau zu verarmen, unbedeutend; es kann gezeigt werden, daß diese Verarmungsspannung nahezu zwei Größenordnungen geringer ist. Es ist daher zulässig, den unteren Teil 104 als Faktor beim Spannungsbedarf zu vernachlässigen. Infolge dessen kann die Gleichung für die Schwellenspannung beim Transistor 78 folgendermaßen lauten:
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N 103
ox ^ " —s
wobei Vr111, VGSC, tQX, EQX, q. und Eg dieselbe Bedeutung wie in der zuvor angegebenen Gleichung (1) haben; N^Q, ist die Dotierkonzentration im Bereich 103 und ^03 ist die Dicke des Bereichs 103, Diese Gleichung ist unabhängig von der Gesamtdicke des Körpers 98. Bei der Herstellung des Bauteils 70 kann daher mit verbesserter Ausbeute gerechnet werden, weil bisher die Kontrolle der Dicke von auf einem isolierenden Substrat aufgebrachtem epitaktischem Material sowie der Dotierkonzentration ein Problem dargestellt hat«, Dies führte zu unannehmbaren statistischen Unterschieden in der Schwellenspannung· Die Erfindung führt dazu, daß die Schwellenspannung nur noch von der Dicke und Konzentration des oberen Teils 103 des Transistors 78 abhängt, und es wird aus der folgenden Beschreibung deutlich werden, daß diese Faktoren sehr genau kontrolliert und gesteuert werden können, indem das Ionenimplantationsverfahren zur Herstellung des Teils 103 eingesetzt wird«,
In den Fig. 3 und 4 sind einige Schritte zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bauteils dargestellt. Bei der Herstellung wird vorzugsweise von einem Plättchen oder Substrat 72 ausgegangen, das aus einem Material, wie Saphir besteht, das das epitaktische Aufwachsen von Silizium unterstützt bzw. beschleunigt. Eine Oberfläche 74 des Substrats 72 ist parallel zu den kristallografischen (1TO2)-Ebenen im Saphir orientiert, und eine Schicht 110 aus völligem Intrinsic-Silizium des n-Typs wird darauf aufgewachsen. Die Oberflächenorientierung des Saphirs führt dazu, daß das Silizium in der Richtung der ^l00^-Achse wächst, so daß die obere Ober-
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fläche 111 der Schicht 110 parallel zu den kristallografisehen (100)-Ebenen verläuft. Die Bedingungen während des Aufwachsens sollten so eingestellt werden, daß das Silizium auf ein Niveau von ungefähr 1O-^ Atome/cm dotiert wirde Derartiges epitaktisches Aufwachsen ist grundsätzlich bekannt und kann mittels thermischer Zersetzung von Silan (SiH,) durchgeführt werden. Es kann gegebenenfalls eine geringe Menge Phosphin (PH,) der umgebenden Atmosphäre während des Auf Wachsens zugegeben werden, um sicherzustellen, daß das Silizium η-leitend ist.
Als nächstes wird eine dünne Siliziumdioxidschicht auf der Oberfläche 111 der Siliziumschicht 110 gebildet. Die Schicht 112 kann beispielsweise eine Siliziumdioxidschicht sein, die durch Erhitzen des Substrats 72 und der darauf befindlichen Schicht 110 auf eine Temperatur von ungefähr 8750C für eine Zeit von ungefähr 15 Minuten, und zwar in einer oxydierenden Atmosphäre, die Dampf und einen geringen Anteil an gasförmigem HCl enthält, gebildet wird» Dies führt zu einer sauberen Siliziumdioxidschicht mit einer Dicke von ungefähr 250 Ä.
Das Plättchen mit dem in Fig. 3 dargestellten Aufbau wird sodann einer konventionellen Ionenimplantation ausgesetzt, wodurch eine Zone 114 aus stärker leitendem Material an der Oberseite der Schicht 110 nahe der Oberfläche 111 gebildet wird„ Das Plättchen wird dabei mit beschleunigten Ionen beschossen, wie dies durch die Pfeile 115 angedeutet ist. Die zum Einlagern erforderliche Energie kann über einen weiten Bereich variieren; ihre Festlegung richtet sich nach dem speziellen Dotierungsprofil, das für die Zone 114
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gewünscht ist. Energieen zwischen ungefähr 50 Kev und ungefähr 200 Kev können je nach Wunsch eingesetzt werdeno Bei einem erfindungsgemäß hergestellten Ausführungsbeispiel wurde eine Implantationsenergie von 150 Kev angewandt; auch eine Energie von 70 Kev führte zum gewünschten Erfolge
Der andere für die Implantation erforderliche Parameter ist die Dosierung«, Auch hier kann variiert werden, und
11 die Dosierung kann irgendwo zwischen ungefähr 1x10 Atome/cm und ungefähr 5 x 10 Atome/cm liegen. Bei dem im vorigen Absatz erwähnten speziellen Beispiel, bei dem die Energie 150 Kev betrug, führte eine Dosie-
11 /2
rung von 1,4 χ 10 Atome/cm zu guten Ergebnissen hinsichtlich der Erzielung der gewünschten Dotierkon-
15 /3 zentration im 2 χ 10 J Atome/cm -Niveau, und zwar ohne bemerkenswerten Schaden für das Silizium. Eine ähnliche Dosierrate wurde bei der Implantation mit 70 Kev angewandt.
Nachdem die Zone 114 in der Schicht 110 in der zuvor beschriebenen Weise hergestellt ist, können bekannte Verfahren angewandt werden, um die Transistoren 76 und 78 des fertigen Bauteils 70 zu bilden. Obgleich die vorstehende Beschreibung sich auf die Herstellung eines Transistors 78 des n-Verarmungstyps in einem komplementären integrierten Bauteil beschränkt hat, sei darauf hingewiesen, daß im Rahmen der Erfindung auch Transistoren des p-Typs herstellbar sind, wobei dann statt einer η-Epitaxialschicht eine solche des P-Typs verwendet wird. Es muß jedoch dafür Sorge getragen werden, daß ein Gate-Material ausgesucht wird, das mit dem p-Silizium verträglich ist, und zwar wegen der Kritikalität der Differenz der Austrittsarbeit Vq.sc
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zwischen dem Gate-Material und dem Silizium in den angegebenen Gleichungen. Für Yerarmungsbauteile des p-Typs können als Gate-Materialien Aluminium oder n+- dotiertes polykristallines Silizium verwendet werden. Verarmungsbauteile des η-Typs können mit verschiedenen Gate-Materialien hergestellt werden, zu denen beispielsweise polykristallines ρ —Silizium gehörte
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Claims (1)

  1. 251237*
    RCA Corporation, 30 Rockefeller Plaza,
    New York, N.Ye 10020 (V.St.A.)
    Patentansprüche;
    1. tflalbleiterbauteil, bestehend aus einem isolierenden
    Substrat, auf dem sich ein schichtförmiger Körper aus Halbleitermaterial befindet, in dem Teile eines Oberflächen-Feldeffekt-Transistors liegen, zu denen mit Abstand voneinander angeordnete Bereiche relativ hoher Leitfähigkeit gehören, wobei das Material des Körpers zwischen den genannten Bereichen denselben Leitfähigkeitstyp wie diese Bereiche besitzt, gekennzeichnet durch einen ersten Kanalteil (103) zunächst der Oberfläche des Körpers (98) mit relativ hoher Leitfähigkeit, jedoch geringer als die der Bereiche (99, 100), und mit einer bestimmten Dicke, die geringer als die des Körpers (98) und somit der Bereiche (99» 100) ist, und durch einen zweiten Kanalteil (104) unterhalb des ersten Teils (103) mit gegenüber dem ersten Teil (103) geringerer Leitfähigkeit«,
    2. Halbleiterbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sich der zweite Kanalteil (104) vom ersten Kanalteil (103) bis zum Substrat (72) erstreckt.
    3ο Halbleiterbauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Halbleitermaterial monokristallines Silizium ist.
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    Halbleiterbauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Körper (98) eine Dicke von ungefähr ein Mikrometer besitzt, daß sich die Bereiche (99, 100) durch die Dicke des Körpers (98) erstrecken, wobei der erste Teil (103) Leitfähigkeitsmodifizierer in großem Umfang in einer Dichte von ungefähr 10 Atome/cm-3 enthält, während der zweite Teil (104) zumindest über einen großen Teil seines
    Λ-Z -Z
    Volumens eine Modifizierdichte von ungefähr 10 D Atome/cm besitzt.
    5. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß eine auf einem isolierenden Saphirsubstrat vorgesehene Epitaxialschicht aus halbleitendem Silizium zunächst gleichförmig über ihr Volumen auf eine Dichte von ungefähr 101·5 Atome/cm3 dotiert wird, daß Leitfähigkeitsmodifizierer in einen Teil der Siliziumschicht nahe der Oberfläche bis zu einer maximalen Tiefe, und zwar geringer als die Dicke der Schicht, und bis zu einer Konzentration von ungefähr 10 Atome/cm implantiert werden, und daß in dieser Schicht in an sich bekannter Weise ein Oberflächen-Feldeffekt-Transistor hergestellt wird0
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