DE2533460A1 - Verfahren zur einstellung der schwellenspannung von feldeffekttransistoren - Google Patents
Verfahren zur einstellung der schwellenspannung von feldeffekttransistorenInfo
- Publication number
- DE2533460A1 DE2533460A1 DE19752533460 DE2533460A DE2533460A1 DE 2533460 A1 DE2533460 A1 DE 2533460A1 DE 19752533460 DE19752533460 DE 19752533460 DE 2533460 A DE2533460 A DE 2533460A DE 2533460 A1 DE2533460 A1 DE 2533460A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- zone
- region
- gate
- threshold voltage
- channel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 31
- 230000005669 field effect Effects 0.000 title claims description 15
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 18
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims description 13
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000002513 implantation Methods 0.000 claims description 9
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 claims description 7
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 5
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 3
- 239000000370 acceptor Substances 0.000 claims description 2
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 2
- 108091006146 Channels Proteins 0.000 description 21
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 5
- 102000004129 N-Type Calcium Channels Human genes 0.000 description 4
- 108090000699 N-Type Calcium Channels Proteins 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- -1 arsenic ions Chemical class 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 150000002344 gold compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/26—Bombardment with radiation
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
- H01L21/265—Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation
- H01L21/26506—Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation in group IV semiconductors
- H01L21/26513—Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation in group IV semiconductors of electrically active species
- H01L21/2652—Through-implantation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/80—Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier
- H01L29/808—Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier with a PN junction gate, e.g. PN homojunction gate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/80—Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier
- H01L29/812—Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier with a Schottky gate
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
Description
75008 PARIS / Frankreich
Verfahren zur Einstellung der Schwellenspannung von Feldeffekttransistoren
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung der Schwellenspannungen von Feldeffekttransistoren und insbesondere
die Einstellung der Schwellenspannungen von Sperrschicht-Feldeffekttransistoren.
Mit den gegenwärtig bekannten Verfahren zur Herstellung von Sperrschicht-Feldeffekttransistoren, bei welchen es sich
um Feldeffekttransistoren mit Schottky-Übergang oder mit PN-Übergang handeln kann, können die Schwellenspannungen
und die Nennsättigungsströme nicht ausreichend genau und reproduzierbar erzielt werden. Bei den bewussten Transistoren
509386/09^1
- 2 - 2 b :j 3 4 b U
kann es sich um zwei Typen handeln: einen Typ mit normalerweise offenem Kanal oder einen Typ mit normalerweise geschlossenem
Kanal. Der sich ergebende Schwellenspannungsfehler hängt stark von der Konzentration der Verunreinigungen
ab, mit denen der Kanal dotiert ist. Insbesondere führt ein geg,
bener Fehler in dieser Konzentration zu einer Ungenauigkeit der Schwellenspannung, die umso grosser ist, je näher sich ·
der Transistor einer normalerweise geschlossenen Situation
befindet, wobei es sich um einen Fall handelt, in welchem ein bestimmter genauer Wert der Schwellenspannung im gegenwärtigen
Stand der Technik nicht direkt erzielt werden kann. Eine Einstellung erreicht man nämlich durch Neudiffusion
der Verunreinigungen, mit denen die Gatezone dotiert ist, wenn es sich um Feldeffekttransistoren mit PN-Übergang
handelt, und, wenn es sich um einen Feldeffekttransistor mit Schottky-Übergang handelt, durch Eindringen der die
Gatezone bildenden metallischen Verbindung in den Kanal.
Diese beiden Verfahren, welche von einer Wärmebehandlung Gebrauch machen, sind Methoden schrittweiser Annäherung,
die genaue Eichungen nicht erlauben, und zwar umso weniger, je kleiner der Absolutwert der Schwellenspannung ist.
Ausserdem ist die Regulierung nur in einer einzigen Richtung möglich, d.h. sie kann nur zur Verringerung des Absolutwerts
der SchwelIeηspannung und des Nennstroms führen. Wenn darüberhinaus
infolge der zu kleinen Abmessungen, beispielsweise der Gatezone, die Abmessungen dieser Transistoren keine
direkte Messung dieser Parameter während der Herstellung erlauben, muss ein viel grösserer Testtransistor geschaffen
werden. Dieser Testtransistor liefert dann Angaben, aus denen durch Berechnung die für die Produkte im Verlauf der Herstellung
wirklich erzielten Werte abgeleitet werden müssen.
Schliesslich ist es, wenn mehrere Typen von Transistoren auf
509886/0941
ein und demselben Substrat vorhanden sind, unmöglich, jeden von ihnen differenziert einzustellen, ohne die Parameter
der benachbarten zu beeinflussen.
Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen und ein Verfahren zur Einstellung der Schwellenspannung '
eines Sperrschicht-Feldeffekttransistors zu schaffen, bei
welchem dieses Resultat mit Hilfe einer Ionenimplantationstechnik erzielt wird. Diese Operation wird bei der Herstellung
ausgeführt und erlaubt, unabhängig von den Abmessungen der Transistoren die Dichte der Ladungsträger um eine leicht
kontrollierbare Grosse zu erhöhen oder zu vermindern.
Die Methode der Anwendung der Ionenimplantation ist nämlich einerseits genau und reproduzierbar und andererseits leicht
bei tiefer Temperatur ausführbar. Schliesslich entspricht die Implantation einer durch eine Maske festgelegten Zone
getreu den in der Maske geöffneten Fenstern.
Das Verfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der Schwellenspannung eines Sperrschicht-Feldeffekttransistors
ausgeführt wird, indem die Dichte der Ladungsträger im Innern des Kanals des Transistors
durch Ionenimplantation modifiziert wird und indem der Wert der Schwellenspannung während dieser Implantation kontrolliert
wird.
Die Erfindung betrifft ausserdem eine neue Form einer Kontrolleinrichtung,
welche das Überprüfen der Einstellung der Schwellenspannung bei der Herstellung erlaubt.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele der
Erfindung besser verständlich. Es zeigen:
509886/09 U
Die Fig. 1 bis 7 die Hauptherstellungsschritte eines
Sperrschicht-Feldeffekttransistors, welche dem Einstellschritt nach der
Erfindung vorangehen,
Fig. 8 schematisch den Zustand eines solchen
Transistors, der sich insbesondere für die erfindungsgemässe Operation
des Einsteilens der Schwellenspannung eignet, und
die Fig. 9 bis 11 in Draufsicht und im Schnitt eine
Kontrollvorrichtung, die zum Testen und zum korrekten Einregulieren der
Einstelloperation nach der Erfindung dienen kann.
In allen Figuren tragen gleiche Teile gleiche Bezugszeichen.
Fig. 1 zeigt ein Halbleiterplättchen 1. In einem Beispiel,
das keineswegs als Einschränkung zu verstehen ist, besteht dieses Plättchen 1 beispielsweise aus P-leitendem Silicium.
Eine in Fig. 1 mit der Bezugszahl 2 bezeichnete Schicht aus Siliciumdioxid SiO„ wird an der Oberfläche des Plättchens
erzeugt, die anschliessend graviert wird, indem die bekannten Verfahren zum Schutz der Oberfläche durch örtlich aufgebrachte
Masken aus lichtempfindlicher Deckmasse angewandet werden. Anschliessend lässt man in der Zone, wo dieser Auftrag beseitigt
worden ist, in situ eine ebenfalls aus Siliciumdioxid
SiO2 bestehende dünne Schicht 3 aufwachsen, wie in Fig. 2
gezeigt. Zur Erläuterung sei angegeben, dass die erste Schicht 2 eine Dicke in der Grössenordnung von 6000 S haben kann, währ end
beispielsweise die Schicht 3 nur eine Dicke von etwa 400 A*
erreicht. Wie Fig. 3 zeigt, wird auf die Oberfläche der Probe
509886/0941
eine Harzmaske 4 aufgetragen. Die Maske 4 hat zwei Fenster a und b, durch die hindurch im Innern des Plättchens 1 selbst
Zonen erzeugt werden, die mit Hilfe von Verunreinigungen des Typs, der dem der das Plättchen 1 dotierenden entgegengesetzt
ist, sehr stark dotiert sind. Im vorliegenden Fall handelt es sich somit um Zonen 5 und 6 vom N -Typ. In dem
beschriebenen Beispiel wird diese N -Dotierung der Zonen 5 und 6 in bekannter Weise durch Ionenimplantation durch
die für die Dotierungsionen durchlässige dünne Siliciumdioxidschicht
3 hindurch erzielt. Ein anderes Verfahren bestände darin, diese Zonen 5 und 6 durch Verunreinigungsdiffusion oder durch irgendein anderes bekanntes Verfahren
zu erzeugen. Nachdem die Harzmaske 4 entfernt worden ist (Fig. 4), wird, beispielsweise durch Ionenimplantation, im
Innern des Plättchens 1 eine neue N-Typ-Zone 7 erzeugt. Dann werden die Anfangsschichten 2 und 3 aus Siliciumdioxid durch
ein pyrolytisches Verfahren dicker gemacht, um neue Schichten 20 und 30 zu bilden, deren Dicken in der Grössenordnung von
7 000 A bzw. 1 5OO Ä liegen können, wie in Fig. 5 gezeigt.
Fenster d, e und f werden gegenüber den stark dotierten N Typ-Zonen
5 bzw. 6 bzw. gegenüber der N-Typ-Zone 7 vorgesehen (Fig. 6). Schliesslich trägt man eine Schicht aus
einem Material 8 auf (Fig. 7), welches in der Lage ist, mit dem Silicium eine Verbindung zu bilden, die für Dotierungsionen durchlässig ist, welche durch diese Verbindung hindurch
in das Silicium des Plättchens 1 injiziert werden können. Dieses Material kann beispielsweise eine Palladiumschicht
mit einer Dicke in der Grössenordnung von 200 bis 250 8 sein. Eine Wärmebehandlung wandelt diese Schicht aus
Palladium Pd in situ in Palladiumsilizid 9 (SiPd) überall
dort um, wo das Metall mit dem Silicium in Berührung ist.
Das nichtumgewandelte Palladium wird durch ein selektives
chemisches Ätzen beseitigt, wobei das gewählte Ätzmittel das Palladium angreift und nicht mit dem Palladiumsilizid
509886/0941
reagiert.
Die Struktur der auf diese Weise erhaltenen Einrichtung ist in Fig. 8 schematisch dargestellt. Eine solche Einrichtung
enthält vor allem eine Drain- und eine Sourcezone 5 bzw. 6 (N -Typ-Zonen) und eine N-Typ-Kanalzone 7, die
auf einem P-Typ-Substrat 1 hergestellt sind. Die Drainzone, die Sourcezone und die Kanalzone sind von der Schicht 9 aus
SiPd bedeckt. Die auf der Kanalzone gelegene Schicht 9 bildet die Gatezone des Transistors.
Ab diesem Stadium und dank der Konfiguration der dann erhaltenen
Einrichtung und der sie bildenden Elemente kann das erfindungsgemässe Verfahren zur Einstellung der Schwellenspannung
angewendet werden. Zur Veränderung der Schwellenspannung muss nämlich die Konzentration der Ladungsträger
des Kanals in der einen oder anderen Richtung verändert werden. Tatsächlich ist es bekannt/ dass in einem Sperrschicht-Feldeffekttransistor
die Schwellenspannung durch folgende Parameter bestimmt wird:
Vt - 2ε ε
ο
ο
q: Elementarladung
σ: Anzahl der Ladungsträger pro Quadratzentimeter
in dem Kanal
a: Tiefe des Kanals
a: Tiefe des Kanals
ε und ε : realtive Dielektrizitätskonstante des Halbleio
ters und Dielektrizitätskonstante des Vakuums.
Indem in dem Kanal die Anzahl der Ladungsträger pro Quadratzentimeter
verändert wird, wird die Schwellenspannung vergrössert oder verringert.
Gemäss der Erfindung erfolgt eine Regulierung der Dotierung
der Kanalzone 7 mit Hilfe eines Verfahrens der Dotierung
509886/0941
durch Ionenimplantation, welches darin besteht, dass man die Dotierungsionen in den Kristall eindringen lässt, indem
man ihnen eine sehr grosse Energie gibt. Diese Energie wird mit Hilfe eines Systems erzielt, welches in bekannter Weise
die von einer Quelle abgegebenen Ionen fokussiert und beschleunigt.
In dem Fall des Feldeffekttransistors mit Schottky-Übergang aus Palladiumsilizid, wie er in Fig. 8 dargestellt ist und
als keineswegs als Einschränkung zu verstehendes Beispiel beschrieben wird, kann eine Zunahme des Absolutwerts der
Schwellenspannung mittels Arsenionen erzielt werden, die mit einer Energie in der Grössenordnung von 140 keV und mit einer
Dichte von 10 Ionen pro Quadratzentimeter implantiert werden. Die Empfindlichkeit der Spannungseinstellung, die
sich daraus um eine Schwellenspannung Null herum ergibt, liegt dann in der Grössenordnung von 50 mV für eine Dichte
von Io Ionen pro Quadratzentimeter. Wenn die Implantierungsenergie
derselben Arsenionen 130 keV beträgt, so liegt die Einstellungsempfindlichkeit um dieselbe Schwellenspannung
herum dann in der Grössenordnung von 15 mV für eine Dichte von 10 Ionen pro Quadratzentimeter. In dem Fall, in
welchem eine Verringerung des Absolutwerts der Schwellenspannung erreicht werden soll, sind die zum Implantieren
gewählten Ionen in diesem Fall Borionen und die Empfindlichkeit der Einstellung der Schwellenspannung um den Wert V_, =
hat dann bei einer Implantierungsenergie von 20 keV den Wert 20 mV für eine Dichte von 10 Ionen pro Quadratzentimeter.
Dieses Verfahren der Dotierung durch Ionenimplantation kann in dem vorliegenden Fall dank der Konfiguration der in Fig.
dargestellten Einrichtung angewendet werden. Das Palladiumsilizid, welches den Schottky-Übergang bildet, ist nämlich
für die zu implantierenden Ionen durchlässig und erlaubt die
509886/0941
Dotierung der unter ihm liegenden Kanalzone. Jede andere
metallische Verbindung, die diese Eigenschaft hat und einen Schottky-Übergang bilden kann, kann ebenfalls verwendet
werden.
Diese Implantation kann entweder durch eine Maske hindurch oder direkt auf der gesamten Oberfläche der Einrichtung ausgeführt
werden. Dotierungsionen, die über den Rand der Kanalzone hinaustreten könnten, wurden nämlich keinen besonderen
Nachteil darstellen. Es bestünde lediglich die Gefahr, dass sie in die Schicht 20 aus Siliciumdioxid SiO„ eindringen,
was keinen Einfluss auf die Leistungsdaten der Einrichtung hätte, oder dass sie in die Drain- oder die Sourcesone 5 bzw.
6 vom N -Typ eindringen. In diesem Fall würden sie zur Verbesserung der Kenndaten des Transistors beitragen. Das, was
für den Fall eines P-leitenden Substrats und eines N-leitenden
Kanals beschrieben worden ist, gilt auch für den Fall, in welchem dieses Substrat N-leitend und der Kanal P-leitend
ist. Je nach Lage des Falles sind die gewählten Ionen entweder Donatoren oder Akzeptoren.
Es ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, dass die Einstellung von gewissen Parametern (Schwellenspannung,
Sättigungsstrom) gerade im Verlauf der Herstellung des Transistors während des Schrittes der Dotierung des Kanals
durch Ionenimplantation erfolgt.
Zu diesem Zweck wird eine Kontrolleinrichtung, die die Aufgabe hat, genau die einzustellenden Grossen zu bestimmen,
auf demselben Substrat wie die herzustellenden Transistoren angebracht. Gemäss der Erfindung nimmt die Geometrie der
auf diese Weise geschaffenen Kontrolleinrichtung auf die Geometrie des aktiven Teils der herzustellenden Transistoren
509886/0941
Rücksicht.
Diese Kontrolleinrichtung ist in Draufsicht in Fig. 9 bzw. im Schnitt längs AA, in Fig. 10 bzw. im Schnitt längs
BB-, in Fig. 11 dargestellt.
Sie enthält eine der Sourcezone entsprechende Zone 50 und eine der Drainzone entsprechende Zone 60 vom N. -Typ und
mit ausreichend grosser Abmessung zum Anbringen der Testmaschine, eine N-Typ-Kanalzone 70 und eine Gatezone 90,
welche/wie in dem Fall des zuvor beschriebenen herzustellenden Transistors, aus Palladiumsilizid besteht.
Die Abstände a. und b,, welche die Sourcezone bzw. die
Drainzone von der Gatezone trennen, sowie die Breite c, dieser Gatezone entsprechen den Abmessungen der aktiven
Teile des Transistors. Sie sind somit in dem Fall der Kontrolleinrichtung und der auf demselben Plättchen hergestellten
Transistoren genau gleich. Wenn diese Bedingung eingehalten wird, ergibt sich eine Äquivalenz zwischen den Parametern,
die auf der Höhe der Kontrolleinrichtung gemessen werden, und den Werten, die auf der Höhe der Transistoren wirklich
erzielt werden. Es ist ein wichtiges Merkmal der Erfindung, dass zum genauen Messen auf der Höhe der Kontrolleinrichtung
selbst in demjenigen Fall, in welchem die Abmessungen a,, b, und c,, die einen ersten Teil der Einrichtung bilden,
sehr klein sind und in jedem Fall keine direkte Messung erlauben, ein zweiter Teil diesen aktiven ersten Teil, der
die Länge f, hat, folgendermassen verlängert: die N-Typ-Kanalzone
70, welche die in Fig. 9 gezeigte, nicht als Einschränkung zu verstehende Form hat und eine Kanalzone der
Länge f.. festlegt, wird gemäss einem in Fig. 9 mit der
Bezugszahl 71 bezeichneten Profil verlängert.
509886/0941
Auf dieser entsprechend dem Profil 71 verlängerten Kanalzone 70 wird die Gatezone 90 entsprechend dem Profil 91
verlängert. Unter diesen Bedingungen ist somit der Gatekontakt nach aussen verlängert. Seine Kontinuität ist durch
die metallische Verbindung sichergestellt, seine Isolierung von dem Substrat erfolgt durch den durch die metallische
Verbindung und den N-dotierten Halbleiter gebildeten Über- , gang. Hätte man es statt mit einem Schottky-Übergang mit
einem PN- oder NP-Übergang zu tun, so wäre diese Isolierung ebenfalls sichergestellt.
Während der Ionenimplantationsoperation wird die Dotierung mittels einer Maske auf die Höhe der Kanalzone der Kontrolleinrichtung
unter denselben Bedingung wie für die gleichzeitig mit ihr auf demselben Plättchen hergestellten Transistorer,
begrenzt. Die Messung kann mittels bekannter Verfahren (beispielsweise
mittels des Spitzenmessverfahrens) dank des Ansatzes A ausgeführt werden, der aus' der Verlängerung der
Kanalzone 71 und der Gatezone 91 besteht.
Das beschriebene Beispiel betraf zwar die Einstellung der Schwellenspannung, die Einstellung der Nennsättigungsströme
ist jedoch mit dem gleichen Verfahren realisierbar, da einer der Parameter, der für diesen Wert massgebend ist, ebenfalls
die Anzahl der Ladungsträger pro Quadratzentimeter in der Kanalzone der Einrichtung ist.
Wie oben bereits erwähnt, erfolgt die Einstellung der Parameter, d.h. der Schwellenspannung und des Nennsättigungs-Stroms,indem
die Probe zur Gänze oder durch eine Maske hindurch mit passenden Ionen beschossen wird. Die Wahl der
Energie und der Ionendichte ermöglicht die Regulierung.
11 13 Die Ionendichten sind klein (beispielsweise 10 bis 10
509886/0941
Ionen/cm ) und stören die Gatezone nicht.
In dem Fall, in welchem verschiedene Typen von Transistoren auf demselben Plättchen hergestellt werden sollen, kann
das Einstellverfahren nach der Erfindung ebenfalls angewendet werden. In diesem Fall wird ein Maskensystem vorgesehen,
um die nichtbetroffenen Einrichtungen während der Ionenimplantationsoperation der Einrichtung, die gerade eingestellt
wird, zu schützen. Kontrolleinrichtungen, welche eine erfindungsgemässe Geometrie haben, können dann für
die verschiedenen Typen von auf demselben Substrat geschaffenen
Transistoren vorgesehen werden.
Wie in dem Fall jedes Verfahrens, bei welchem eine Ionenimplantationsmethode
angewendet wird, wird eine Wärmebehandlung entsprechend bekannten Verfahren am Ende des Einstellverfahrens
vorgenommen, um den durch diese Implantation gestörten Kristall zu regularisieren. Es handelt sich immer
um eine Behandlung bei verhältnismässig niedriger Temperatur, durch die in keinem Fall die Gefahr geschaffen wird, dass
die anderen Parameter der Einrichtung gestört werden.
Dann werden in bekannter Weise die Kontakte hergestellt, indem beispielsweise durch Metallisierung eine Schicht aus
einer Molybdän- und Goldverbindung auf die Drainzone, die Sourcezone und die Gatezone aufgebracht wird.
509886/0941
Claims (7)
- PatentanspruchesVerfahren zur Einstellung von Schwellenspannungen zumindest eines Sperrschicht-Feldeffekttransistors, der eine Sourcezone, eine Drainzone, eine Gatezone und eine Kanalzone enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte der Ladungsträger im Innern der Kanalzone durch Ionenimplantation modifiziert und während dieser Implantation der Wert der Schwellenspannung kontrolliert wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang des Sperrschicht-Feldeffekttransistors ein Schottky-Übergarfg ist, der durch eine die Gatezone bildende metallische Verbindung gebildet wird, und dass die Implantation durch die Gatezone hindurch ausgeführt wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Verbindung geschaffen wird, indem eine Schicht aus einem Metall mit dem darunterliegenden Halbleiter, der die Kanalzone bildet, in situ umgewandelt wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Kanalzone aus Silicium besteht und dass die metallische Verbindung ein Palladiumsilizid ist.
- 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ionen Donatoren sind.
- 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ionen Akzeptoren sind.
- 7. Kontrolleinrichtung zum Kontrollieren der Durchführung des Einstellverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6,509886/0941gekennzeichnet durch eine erste Zone und eine zweite Zone von derselben Art wie die Sourcezone bzw. die Drainzone des Transistors, durch einen ersten Teil, der aus einer Kanalzone und einer Gatezone besteht,welche von derselben Art sind und die gleichen Abmessungen haben wie die des Transistors, und durch einen zweiten Teil, welcher einen Ansatz bildet, der den ersten Teil verlängert, mit der Gatezone elektrisch verbunden und von der ersten Zone und der zweiten Zone elektrisch isoliert ist, wobei der Ansatz eine Geometrie hat, welche die Kontaktherstellung gestattet, und wobei der erste Teil und der zweite Teil der Ionenimplantation ausgesetzt sind.509886/0941Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7426057A FR2280203A1 (fr) | 1974-07-26 | 1974-07-26 | Procede d'ajustement de tension de seuil de transistors a effet de champ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2533460A1 true DE2533460A1 (de) | 1976-02-05 |
Family
ID=9141766
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19752533460 Withdrawn DE2533460A1 (de) | 1974-07-26 | 1975-07-25 | Verfahren zur einstellung der schwellenspannung von feldeffekttransistoren |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4013483A (de) |
JP (1) | JPS5760783B2 (de) |
DE (1) | DE2533460A1 (de) |
FR (1) | FR2280203A1 (de) |
GB (1) | GB1510683A (de) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4138280A (en) * | 1978-02-02 | 1979-02-06 | International Rectifier Corporation | Method of manufacture of zener diodes |
JPS5513965A (en) * | 1978-07-17 | 1980-01-31 | Nec Corp | Electric field control type semiconductor device |
US4277882A (en) * | 1978-12-04 | 1981-07-14 | Fairchild Camera And Instrument Corporation | Method of producing a metal-semiconductor field-effect transistor |
JPS5617075A (en) * | 1979-07-20 | 1981-02-18 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device |
JPS5793542A (en) * | 1980-12-03 | 1982-06-10 | Hitachi Ltd | Semiconductor integrated circuit device |
JPS57102075A (en) * | 1980-12-17 | 1982-06-24 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device and manufacture thereof |
JPH01187837A (ja) * | 1988-01-22 | 1989-07-27 | Agency Of Ind Science & Technol | 半導体集積回路 |
US4948746A (en) * | 1988-03-04 | 1990-08-14 | Harris Corporation | Isolated gate MESFET and method of making and trimming |
JP3911059B2 (ja) * | 1997-01-31 | 2007-05-09 | ソニー株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
JP4084436B2 (ja) * | 1997-03-26 | 2008-04-30 | 沖電気工業株式会社 | 化合物半導体装置の特性の制御方法 |
US6107106A (en) * | 1998-02-05 | 2000-08-22 | Sony Corporation | Localized control of integrated circuit parameters using focus ion beam irradiation |
US7466009B2 (en) | 2006-06-05 | 2008-12-16 | Texas Instruments Incorporated | Method for reducing dislocation threading using a suppression implant |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2047777A1 (de) * | 1969-09-30 | 1971-04-15 | Sprague Electric Co | Oberflachenfeldeffekttransistor mit einstellbarer Schwellspannung |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3413531A (en) * | 1966-09-06 | 1968-11-26 | Ion Physics Corp | High frequency field effect transistor |
FR1064185A (fr) * | 1967-05-23 | 1954-05-11 | Philips Nv | Procédé de fabrication d'un système d'électrodes |
US3558366A (en) * | 1968-09-17 | 1971-01-26 | Bell Telephone Labor Inc | Metal shielding for ion implanted semiconductor device |
US3666573A (en) * | 1969-12-17 | 1972-05-30 | Rca Corp | Method for making transistors including gain determining step |
US3676229A (en) * | 1971-01-26 | 1972-07-11 | Rca Corp | Method for making transistors including base sheet resistivity determining step |
US3753774A (en) * | 1971-04-05 | 1973-08-21 | Rca Corp | Method for making an intermetallic contact to a semiconductor device |
US3774088A (en) * | 1972-12-29 | 1973-11-20 | Ibm | An integrated circuit test transistor structure and method of fabricating the same |
US3881964A (en) * | 1973-03-05 | 1975-05-06 | Westinghouse Electric Corp | Annealing to control gate sensitivity of gated semiconductor devices |
-
1974
- 1974-07-26 FR FR7426057A patent/FR2280203A1/fr active Granted
-
1975
- 1975-07-22 US US05/598,165 patent/US4013483A/en not_active Expired - Lifetime
- 1975-07-25 DE DE19752533460 patent/DE2533460A1/de not_active Withdrawn
- 1975-07-25 GB GB31327/75A patent/GB1510683A/en not_active Expired
- 1975-07-26 JP JP50091480A patent/JPS5760783B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2047777A1 (de) * | 1969-09-30 | 1971-04-15 | Sprague Electric Co | Oberflachenfeldeffekttransistor mit einstellbarer Schwellspannung |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
US-Z.: IEEE Journal of Solid-State Circuits, Vol. SC-8, 1973, S. 326-331 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5760783B2 (de) | 1982-12-21 |
GB1510683A (en) | 1978-05-10 |
FR2280203B1 (de) | 1978-03-31 |
FR2280203A1 (fr) | 1976-02-20 |
US4013483A (en) | 1977-03-22 |
JPS5140775A (de) | 1976-04-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2711562C3 (de) | Halbleiterbauelement und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE3853778T2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements. | |
DE69403251T2 (de) | Halbleiterbauelement mit semi-isolierender Schicht für hohe Durchbruchspannungen | |
DE3500528C2 (de) | Verfahren zur Bildung eines Paares komplementärer MOS-Transistoren | |
DE3881922T2 (de) | Zusammengesetzte Halbleiteranordnung mit nicht-legierten ohmschen Kontakten. | |
DE2745857C2 (de) | ||
DE3116268C2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung | |
DE2631873A1 (de) | Halbleiterbauelement mit einem schottky-kontakt mit kleinem serienwiderstand und verfahren zu seiner herstellung | |
DE2160427C3 (de) | ||
DE19626089A1 (de) | Speicherzelle | |
DE69518178T2 (de) | Dünnfilmtransistor mit einer Drainversatzzone | |
DE68928396T2 (de) | CMOS-integrierte Schaltung mit modifizierter Isolation | |
DE2749607B2 (de) | Halbleiteranordnung und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE2262943A1 (de) | Verfahren zur verhinderung einer unerwuenschten inversion | |
DE2160462C2 (de) | Halbleiteranordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE2533460A1 (de) | Verfahren zur einstellung der schwellenspannung von feldeffekttransistoren | |
DE69330298T2 (de) | Multifunktionale elektronische Vorrichtung, insbesondere Element mit dynamischem, negativem Widerstandsverhalten und Zugehöriges Herstellungsverfahren | |
DE2453279C3 (de) | Halbleiteranordnung | |
DE69105621T2 (de) | Herstellungsverfahren eines Kanals in MOS-Halbleiteranordnung. | |
DE1564524B2 (de) | ||
DE1564829A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Feldwirkungstransistors | |
DE3427293A1 (de) | Vertikale mosfet-einrichtung | |
DE3124283A1 (de) | Halbleiteranordnung und verfahren zu dessen herstellung | |
DE1564151C3 (de) | Verfahren zum Herstellen einer Vielzahl von Feldeffekt-Transistoren | |
DE3688318T2 (de) | Feldeffekttransistor. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification | ||
8126 | Change of the secondary classification | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: PRINZ, E., DIPL.-ING. LEISER, G., DIPL.-ING., PAT. |
|
8136 | Disposal/non-payment of the fee for publication/grant |