DE3422495A1 - METHOD FOR PRODUCING SEVERAL MOSFETS ON A SUBSTRATE - Google Patents

METHOD FOR PRODUCING SEVERAL MOSFETS ON A SUBSTRATE

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DE3422495A1
DE3422495A1 DE19843422495 DE3422495A DE3422495A1 DE 3422495 A1 DE3422495 A1 DE 3422495A1 DE 19843422495 DE19843422495 DE 19843422495 DE 3422495 A DE3422495 A DE 3422495A DE 3422495 A1 DE3422495 A1 DE 3422495A1
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Lubomir Leon Plainsboro N.J. Jastrzebski
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen mehrerer relativ nahe benachbarter MOSFETs (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren) auf einem Substrat, bei dem auf einer Oberfläche des Substrats ein Feldoxid mit mehreren, vertikale Wände aufweisenden Öffnungen gebildet wird. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen mehrerer N-Kanal-MOSFETs (NMOS), P-Kanal-MOSFETs (PMOS) oder komplementär-symmetrischer MOSFETs (CMOS) in relativ dichter Anordnung auf einer Substratoberfläche. Schließlich betrifft die Erfindung ein Halbleiterbauelement mit mehreren von Feldoxid umgebenen MOSFETs auf der Oberfläche eines Substrats.The invention relates to a method for producing several relatively closely adjacent MOSFETs (metal-oxide-semiconductor field effect transistors) on a substrate, in which a field oxide with a plurality of openings having vertical walls is formed on a surface of the substrate will. In particular, the invention relates to a method for producing a plurality of N-channel MOSFETs (NMOS), P-channel MOSFETs (PMOS) or more complementary symmetric MOSFETs (CMOS) in a relatively close arrangement on a substrate surface. Finally, the invention relates to a semiconductor device with a plurality of MOSFETs surrounded by field oxide on the surface of a substrate.

Beim Herstellen mehrerer MOSFET-Komponenten auf der Oberfläche eines Siliziumsubstrats werden die einzelnen Komponenten typisch durch zwischenliegendes, aus thermisch aufgewachsenem Siliziumdioxid bestehendes Feldoxid gegeneinander auf Abstand gesetzt. Auf dem Feldoxid zwischen den einzelnen Komponenten liegen normalerweise elektrisch leitende Streifen aus Metall oder polykristallinem Silizium. Zum Vermindern der Kapazitanz zwischen dem aus Silizium bestehenden Substrat und den auf dem Feldoxid liegenden Leiterstreifen ist es wünschenswert, das Feldoxid relativ dick auszubilden. Das würde bedeuten, daß die Leiterstreifen mit höherer Spannung beaufschlagt werden könnten und das Bauelement eine größere Schaltgeschwindigkeit ermöglichte. When manufacturing multiple MOSFET components on the surface of a silicon substrate, the individual components typically by intervening field oxide consisting of thermally grown silicon dioxide against each other set at a distance. On the field oxide between the individual components there are usually electrically conductive ones Strips of metal or polycrystalline silicon. To reduce the capacitance between the silicon existing substrate and the conductor strips lying on the field oxide, it is desirable to relate the field oxide to train thick. That would mean that the conductor strips could be subjected to a higher voltage and the device enabled a higher switching speed.

Es gibt jedoch auch Gründe, die für ein relativ dünnes Feldoxid zwischen den benachbarten Komponenten sprechen. Bei dem herkömmlichen Herstellen von MOSFET-Komponenten auf aus Silizium bestehenden Substraten tritt nämlich das in der Halbleiterindustrie wohl bekannte Problem der Keilbildung ("bird beak"), d.h. eines schnabelförmigen bzw. keilförmigen Wachsens des Feldoxids in Richtung aufHowever, there are also reasons in favor of a relatively thin field oxide between the neighboring components. In the conventional manufacture of MOSFET components on substrates made of silicon, this occurs "bird beak" problem well known in the semiconductor industry or wedge-shaped growth of the field oxide towards

die für die MOSFET-Komponenten vorbehaltenen Bereiche des Substrats auf. Dieses Schnabel- oder Keilwachstum ist gekennzeichnet durch eine verminderte Gesamtdicke des Feldoxids in der Umgebung der einzelnen Komponenten. Das Keilwachstum ist unerwünscht, weil es u.a. die maximale Packungsdichte der Komponenten vermindert und eine nichtebene Silizium/Feldoxid-Außenoberfläche zur Folge hat. Je dicker das Oxid um so stärker wird das Keilwachstum mit der Folge einer zunehmend geringeren Packungsdichte der Komponenten und einer immer unebeneren Außenfläche der Silizium/Feldoxid-Schicht.the areas of the substrate reserved for the MOSFET components. This beak or wedge growth is characterized by a reduced overall thickness of the field oxide in the vicinity of the individual components. The wedge growth is undesirable because, among other things, it reduces the maximum packing density of the components and a non-flat silicon / field oxide outer surface result Has. The thicker the oxide, the stronger the wedge growth, with the consequence of an increasingly lower packing density the components and an increasingly uneven outer surface of the silicon / field oxide layer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen mehrerer durch Feldoxid gegeneinander isolierter MOSFETs auf einem Substrat zu schaffen, bei dem das Keilwachstum nicht auftritt. Die Aufgabe besteht insbesondere auch darin, ein Halbleiterbauelement mit mehreren durch Feldoxid gegeneinander getrennten MOSFETs auf der Oberfläche eines Substrats zu schaffen, das das die für die aktiven Komponenten zur Verfügung stehende Fläche beschränkende Keilwachstum nicht aufweist und eine koplanare Oberfläche von Aktiv- und Feldoxidbereichen besitzt.The invention is based on the object of a method for producing a plurality of elements isolated from one another by field oxide To create MOSFETs on a substrate where wedge growth does not occur. The task is in particular also in it, a semiconductor component with several MOSFETs separated from one another by field oxide to create the surface of a substrate that has the area available for the active components does not have constraining wedge growth and a coplanar surface of active and field oxide regions owns.

Für das Verfahren eingangs genannter Art, bei dem von einem Substrat mit darauf befindlichem Feldoxid mit mehreren vertikale Wände aufweisenden Öffnungen ausgegangen wird, besteht die erfindungsgemäße Lösung darin, daß in jeder Öffnung ein MOSFET gebildet wird.For the method of the type mentioned at the outset, in the case of a substrate with field oxide located thereon with several vertical walls having openings is assumed, the solution according to the invention is that in a MOSFET is formed in each opening.

Während bei den früheren Verfahren die aktiven Komponenten in dem bereits ursprünglich vorhandenen halbleitenden Material des Substrats zu bilden waren und zwischen den für die Aktivkomponenten vorgesehenen Bereichen FeldoxidWhile in the earlier process the active components in the semiconducting one that was already originally present Material of the substrate were to be formed and field oxide between the areas intended for the active components

ausgehend von der Substratoberfläche nach innen und außen aufzuwachsen war, wird erfindungsgemäß als erster Schritt das Feldoxid mit Öffnungen zum Einbringen der MOSFETs hergestellt. Hierzu werden ausgehend von einem auf einer Oberfläche mit Siliziumdioxid beschichteten Substrat zum Bilden des Feldoxids Teile der Siliziumdioxid-Schicht anisotrop derart geätzt, daß die gewünschten Öffnungen mit zur Substratoberfläche vertikalen Wänden entstehen. Innerhalb jeder Öffnung kann nun gemäß weiterer Erfindung eine einkristalline Halbleiterzone selektiv epitaxial aufgewachsen werden. Vorzugsweise wird das Aufwachsen der insbesondere aus Silizium bestehenden - einkristallinen Zonen so lange fortgesetzt, bis die Oberfläche dieser Zonen koplanar mit der Oberfläche des bereits vorhandenen Feldoxids ist. Innerhalb der so auf dem ursprünglichen Substrat aufgewachsenen einkristallinen Halbleiterzonen können schließlich die Aktivkomponenten in üblicher Weise hergestellt werden.starting from the substrate surface inwards and outwards was to grow up is the first step according to the invention made the field oxide with openings for introducing the MOSFETs. For this purpose, starting from one on one Surface with silicon dioxide coated substrate for forming the field oxide parts of the silicon dioxide layer anisotropically etched in such a way that the desired openings are created with walls vertical to the substrate surface. According to a further invention, a monocrystalline semiconductor zone can now be grown selectively epitaxially within each opening will. The growth of the monocrystalline, in particular composed of silicon, is preferred Zones continued until the surface of these zones is coplanar with the surface of the pre-existing one Field oxide is. Within the monocrystalline semiconductor zones grown in this way on the original substrate Finally, the active components can be prepared in the usual way.

Um das Entstehen von Strompfaden und dergleichen im Substrat möglichst auszuschließen, kann das Substrat gemäß weiterer Erfindung im Sinne einer Verkürzung der Trägerlebensdauer des Substratmaterials relativ stark dotiert werden. Es kann auch günstig sein, ein Sauerstoffniederschläge (etwa in nichtgebundener Form eingebauter Sauerstoff) enthaltendes Substrat einzusetzen. ■In order to rule out the formation of current paths and the like in the substrate as far as possible, the substrate can according to FIG further invention in the sense of shortening the carrier life of the substrate material is relatively heavily doped will. It can also be beneficial to have an oxygen precipitate (e.g. built-in in non-bonded form Use oxygen) containing substrate. ■

Für das eingangs genannte Halbleiterbauelement mit mehreren von Feldoxid umgebenen MOSFETs auf der Oberfläche eines Substrats besteht die erfindungsgemäße Lösung darin, daß sich die MOSFETs in zur Substratoberfläche senkrechte Wände aufweisenden Öffnungen des Feldoxids befinden. Vorzugsweise sollen die äußeren Oberflächen der MOS-FET- und Feldoxid-Bereiche im wesentlichen koplanar sein, so, daß die die aktiven Komponenten enthaltende Bauelementoberfläche im wesentlichen eben ist und es keine Probleme mit dem Aufbringen von Leiterstreifen gibt.For the semiconductor component mentioned at the beginning with several MOSFETs surrounded by field oxide on the surface of a substrate, the solution according to the invention consists in that the MOSFETs are located in openings of the field oxide which have walls perpendicular to the substrate surface. The outer surfaces of the MOS-FET and field oxide regions should preferably be essentially coplanar, so that the device surface containing the active components is substantially flat and there are no problems with the application of conductor strips there.

Anhand der schematischen Darstellung in der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:Using the schematic representation in the drawing the invention is explained in more detail. Show it:

Fig. 1 bis 7 den Ablauf eines bekannten Verfahrens zum Herstellen eines CMOS-Bauelements anhand einer Folge von Querschnitten des Bauelements ; und 1 to 7 show the sequence of a known method for producing a CMOS component on the basis of a sequence of cross-sections of the component; and

Fig. 8 bis 11 den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand einer Folge von Querschnitten eines Halbleiterbauelements. 8 to 11 show the sequence of the method according to the invention on the basis of a sequence of cross-sections of a semiconductor component.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 7 wird ein Teil der Herstellungsfolge für ein herkömmliches CMOS-Bauelement beschrieben. Gemäß Fig. 1 wird von einem einkristallinen, N-leitenden Substrat 10 aus Silizium mit einer Hauptfläche 12 ausgegangen. Auf die Hauptfläche 12 wird eine Maskierschicht 14 mit einer Öffnung 16 aufgebracht. In der Öffnung 16 wird ein vorbestimmter Teil der Hauptfläche 12 freigelegt. Anschließend wird ein P-Dotierstoff, z.B. Bor, wie in Fig. 1 durch die Pfeile 18 angedeutet, in das Substrat 10 implantiert. Durch die Implantation 18 wird gemäß Fig. 2 eine sich von der Hauptfläche 12 aus in das Substrat 10 hinein erstreckende P-Wanne 20 gebildet .Referring to Figures 1-7, part of the manufacturing sequence is shown for a conventional CMOS component. According to FIG. 1, a single-crystal, N-conductive substrate 10 made of silicon with a main surface 12 assumed. A masking layer 14 with an opening 16 is applied to the main surface 12. In the Opening 16, a predetermined part of the main surface 12 is exposed. A P-type dopant, e.g. Boron, as indicated in Fig. 1 by the arrows 18, in the substrate 10 is implanted. As a result of the implantation 18, according to FIG. 2, one extends from the main surface 12 P-well 20 extending into the substrate 10 is formed.

Anschließend werden gemäß Fig. 2 eine erste und eine zweite Aktivbereichs-Maske 22 bzw. 23 auf der Hauptfläche 12 des Substrats 10 erzeugt. Die erste Aktivbereichs-Maske 22 wird innerhalb der Grenzen der P-Wanne 20 gebildet. Die zweite Aktivbereichs-Maske 23 wird auf einem N-Bereich der Hauptfläche 12 erzeugt. Gemäß der Zeichnung besitzen die Aktivbereichs-Masken 22 und 23 beide einen Durchmesser W, während ihr gegenseitiger Abstand D beträgt. Typische Größen für W und D sind etwa 3 Mikrometer. Jede Aktivbereichs-Maske 22, 23 enthält in der Regel eine auf die Hauptfläche 12 aufgebrachte PufferschichtThen, as shown in FIG. 2, a first and a second active area mask 22 and 23 are placed on the main surface 12 of the substrate 10 is generated. The first active area mask 22 is formed within the confines of the P-well 20. The second active area mask 23 is generated on an N area of the main surface 12. According to the drawing The active area masks 22 and 23 both have a diameter W, while their mutual distance is D. Typical sizes for W and D are around 3 microns. Each active area mask 22, 23 usually contains a buffer layer applied to the main surface 12

— ο —- ο -

24 aus Siliziumdioxid mit einer Dicke von einigen zig Nanometern und einer darauf liegenden Siliziumnitridschicht 26 mit einer Dicke von einigen hundert Nanometern. Die Pufferschicht 24 dient in erster Linie dazu, Defekte zu verhindern, die von der Siliziumnitridschicht 26 in das Substrat 10 eingeführt werden könnten.24 made of silicon dioxide with a thickness of several tens of nanometers and a silicon nitride layer on top 26 with a thickness of a few hundred nanometers. The buffer layer 24 serves primarily to To prevent defects that could be introduced into the substrate 10 by the silicon nitride layer 26.

Nach Fig. 3 wird eine erste Fotomaske 28 auf der Hauptfläche 12 und der zweiten Aktivbereichs-Maske 23 so begrenzt, daß die erste Aktivbereichs-Maske 22 und die Oberfläche der P-Wanne 20 freigelegt werden. Anschließend wird eine Implantation 30 zur Feld-Schwellwertregelung vorgesehen. Die Feld-Schwellwertregelung dient dazu, die Schwellenspannung, d.h. die Spannung, bei der das Bauelement einschaltet bzw. leitend wird, durch Einfassen parasitärer MOS-Komponenten anzuheben, indem die Leitfähigkeit im Siliziumsubstrat 10 unterhalb der nichtaktiven Feldoxidbereiche erhöht wird. Gemäß Fig. 4 wird durch die Schwellwertregelungs-Implantation 30 eine angereicherte P-Zone 32 in den Bereichen der P-Wanne 20 erzeugt, die nicht durch die erste Aktivbereichs-Maske 22 bedeckt waren. According to FIG. 3, a first photomask 28 is delimited on the main surface 12 and the second active area mask 23 in such a way that that the first active area mask 22 and the surface of the P-well 20 are exposed. Afterward an implantation 30 for field threshold value control is provided. The field threshold control is used to control the Threshold voltage, i.e. the voltage at which the component switches on or becomes conductive by enclosing parasitic MOS components raise the conductivity in the silicon substrate 10 below the inactive Field oxide areas is increased. According to FIG. 4, the threshold value control implantation 30 results in an enriched P-zone 32 is generated in the areas of the P-well 20 that were not covered by the first active-area mask 22.

Als nächstes wird eine zweite Fotomaske 34 so auf der Hauptfläche 12 begrenzt, daß sie die Oberfläche der P-Wanne 20 bedeckt. Das so vorbereitete Bauelement wird zur Feld-Schwellwertregelung einer N-Implantation 36 in die N-leitenden, nicht von der zweiten Aktivbereichs-Maske 23 bedeckten Bereiche des Substrats 10 ausgesetzt. Gemäß Fig. 5 wird durch die N-Implantation 36 eine angereicherte N-Zone 38 in den Teilen des N-leitenden Substrats 10 erzeugt, die nicht durch die zweite Aktivbereichs-Maske 23 bedeckt waren. Die zweite Fotomaske 34 wird dann entfernt. Next, a second photomask 34 is defined on the main surface 12 so that it covers the surface of the P-well 20 covered. The component prepared in this way is used for the field threshold value control of an N-implantation 36 in the N-conductive areas of the substrate 10 that are not covered by the second active area mask 23 are exposed. According to 5, an enriched N-zone 38 in the parts of the N-conductive substrate 10 is created by the N-implantation 36 generated which were not covered by the second active area mask 23. The second photo mask 34 is then removed.

Daraufhin wird das Substrat 10 gemäß Fig. 6 zunächst thermisch oxidiert, um ein Feldoxid 40 auf den nicht von den Aktivbereichs-Masken 22 und 23 bedeckten Teilen der Substratoberfläche 12 zu erzeugen. Das hierfür geeignete Verfahren wird in der Halbleitertechnik manchmal als LOCOS-Verfahren (Local (Dxidation of S_ilicon) bezeichnet. Wie sich auch aus der Darstellung ergibt, ist es Natur der thermischen Oxidation, daß Teile des Siliziumsubstrats 10 an der Hauptfläche 12 beim Wachsen des Feldoxids 40 verbraucht werden. Etwa die Hälfte der Dicke des Feldoxids 40 wächst von der Ebene der ursprünglichen Hauptfläche 12 nach unten (in den Halbleiterkörper hinein) , während die andere Hälfte nach oben über die ursprüngliche Hauptfläche 12 hinauswächst.Thereupon the substrate 10 according to FIG. 6 is first thermally oxidized in order to produce a field oxide 40 on the parts of the substrate surface 12 not covered by the active area masks 22 and 23. The method suitable for this is sometimes referred to in semiconductor technology as the LOCOS method ( Loc al (Oxidation of S_ilicon). As can also be seen from the illustration, it is the nature of the thermal oxidation that parts of the silicon substrate 10 on the main surface 12 when the Field oxide 40. About half the thickness of the field oxide 40 grows from the plane of the original main surface 12 downwards (into the semiconductor body), while the other half grows upwards beyond the original main surface 12.

Im Zwischenraum (Abstand D) zwischen den Aktivbereichs-Masken 22, 23 ist die Dicke T des Feldoxids 40 im wesentlichen überall gleich. Ein typischer Wert der Feldoxiddicke T beträgt etwa 0,5 bis 1,5 Mikrometer. Bei dem LOCOS-Verfahren wächst jedoch ein Teil des Feldoxids 40 auch unter die Ränder der Aktivbereichs-Masken 22 und 23. Bei diesen unter die Ränder der Masken wachsenden Teile des Feldoxids 40 handelt es sich um durch das eingangs genannte Keilwachstum gebildete schnabel- bzw. keilförmige Unterschneidungen 42 (siehe Fig. 6). Die Entfernung bis zu der jede Unter schnei dung 42 unter die Aktivbereichs-Maske reicht, hat in Fig. 6 die Bezeichnung B erhalten. In typischen Fällen hat die Tiefe B annähernd den gleichen Betrag wie die Dicke T des Feldoxids 40. Mit zunehmender Feldoxid-Dicke T nimmt also auch die Tiefe B der Unterschneidung 42 zu.In the space (distance D) between the active area masks 22, 23, the thickness T of the field oxide 40 is essentially the same everywhere. A typical value for the field oxide thickness T is about 0.5 to 1.5 micrometers. In which However, with the LOCOS process, part of the field oxide 40 also grows under the edges of the active area masks 22 and 23. These parts of the field oxide 40 growing under the edges of the masks are due to the above called wedge growth formed beak-shaped or wedge-shaped undercuts 42 (see Fig. 6). The distance up to the each undercut 42 under the active area mask is sufficient, has been given the designation B in FIG. In typical cases, the depth B is approximately that same amount as the thickness T of the field oxide 40. As the field oxide thickness T increases, the depth B also increases the undercut 42 too.

Ein weiterer beim LOCOS-Verfahren auftretender Effekt ist die zusätzliche Diffusion der angereicherten P- und N-Zonen 32 bzw. 38. Der gegenseitige Abstand der entsprechenden Diffusionszonen an der Hauptfläche 12 unterhalb der Aktivbereichs-Masken 22 und 23 wird in Fig. 6 mit F bezeichnet. Der Betrag von F ist ungefähr gleich der Hälfte der Feldoxiddicke T. Mit zunehmender Dicke T des Feldoxids nimmt also auch die Breite F der zusätzlichen von den angereicherten P- und N-Zonen 32 und 38 herrührenden Diffusionszone zu.Another effect occurring in the LOCOS process is the additional diffusion of the enriched P and N zones 32 and 38, respectively. The mutual spacing of the corresponding diffusion zones on the main surface 12 below the active area masks 22 and 23 are denoted by F in FIG. The magnitude of F is roughly the same half of the field oxide thickness T. As the thickness T of the field oxide increases, so does the width F of the additional diffusion zone originating from the enriched P and N zones 32 and 38.

Als nächstes werden gemäß Fig. 7 die Aktivbereichs-Masken 22 und 23 derart entfernt, daß P-leitende Siliziumoberflächen 122 und N-leitende Siliziumoberflächen 123 freiliegen. Die (insgesamt) unebene Oberfläche des Substrats, bestehend aus den Siliziumoberflächen 122 und 123 und der die Siliziumoberflächen 122, 123 umgebenden Oberfläche des Feldoxids 40 wird mit 44 bezeichnet.Next, as shown in FIG. 7, the active area masks 22 and 23 are removed in such a way that P-conductive silicon surfaces 122 and N-conductive silicon surfaces 123 exposed. The (overall) uneven surface of the substrate, consisting of the silicon surfaces 122 and 123 and the surface of the field oxide 40 surrounding the silicon surfaces 122, 123 is denoted by 44.

Im Herstellungsgang werden nun eine NMOS-Komponente und eine PMOS-Komponente auf übliche Weise in die Siliziumoberflächen 122 bzw. 123 eingebracht. Die maximale Kanalbreite einer so hergestellten PMOS- oder NMOS-Komponente ist gleich W minus 2B minus 2F. Die größtmögliche Kanalbreite wird also beim herkömmlichen Verfahren ausgehend vom Durchmesser W der Aktivbereichs-Masken 22, 23 nicht nur um das Keilwachstum der Unterschneidung 42 sondern auch um die zusätzliche Diffusion der Anreicherungszonen 32 und 38 vermindert.In the manufacturing process, an NMOS component and a PMOS component are now inserted into the silicon surfaces in the usual way 122 or 123 introduced. The maximum channel width of a PMOS or NMOS component manufactured in this way is equal to W minus 2B minus 2F. The largest possible channel width is therefore based on the conventional method of the diameter W of the active area masks 22, 23 not only about the wedge growth of the undercut 42 but also reduced by the additional diffusion of the enrichment zones 32 and 38.

Nach der Herstellung der NMOS- und PMOS-Komponenten in den Siliziumflächen 122 und 123 müssen die zugehörigen elektrischen Kontakte gebildet werden. In der in Fig. 7 dargestellten Struktur können elektrische Kontakte je-After manufacturing the NMOS and PMOS components in The associated electrical contacts must be formed on the silicon surfaces 122 and 123. In the in Fig. 7, electrical contacts can

_ _ - 3422435_ 1 ± _ - 3422435

doch nur im wesentlichen zentral innerhalb jeder der Oberflächen 122 und 123 angebracht werden.but can only be mounted substantially centrally within each of surfaces 122 and 123.

Erfindungsgemäß können der herkömmliche Herstellungsgang wesentlich gestrafft und die Packungsdichte, Leistung und Zuverlässigkeit des hergestellten Halbleiterbauelements beträchtlich verbessert werden.According to the invention, the conventional production process significantly streamlined and the packing density, performance and reliability of the semiconductor component produced can be improved considerably.

Hierbei wird gemäß Fig. 8 von einem massiven, einkristallinen Siliziumsubstrat 50 mit einer im wesentlichen ebenen Hauptfläche 52 ausgegangen. Auf der Hauptfläche 52 wird ein Öffnungen 56 aufweisendes Feldoxid 54 vorgesehen. Jede Öffnung 56 besitzt im wesentlichen senkrecht zu der Hauptfläche 52 stehende Wände, die im folgenden als "vertikal" bezeichnet werden. Eine solche Struktur kann nach verschiedenen bekannten Herstellungsverfahren erzeugt werden. Beispielsweise kann eine Siliziumdioxidschicht passender Dicke auf der Hauptfläche 52 des Substrats 50 gebildet und mit einer in üblicher Weise erzeugten und begrenzten Fotolackmaske abgedeckt werden. Das Siliziumdioxid kann thermisch aufgewachsen oder durch chemisches Aufdampfen (CVD) erzeugt werden; es kann eine Dicke von etwa 2 bis 4 Mikrometern besitzen. Die innerhalb der begrenzten Fotolackmaske freigelegten Teile der Siliziumdioxidschicht können nach einer anisotropen Ätztechnik, z.B. durch Plasmaätzen oder reaktives Ionenätzen, abgetragen werden.In this case, according to FIG. 8, a solid, single-crystal silicon substrate 50 with an essentially flat Main area 52 assumed. A field oxide 54 having openings 56 is provided on the main surface 52. Each opening 56 has substantially perpendicular to the main surface 52 standing walls, hereinafter referred to as be referred to as "vertical". Such a structure can be produced by various known production methods will. For example, a silicon dioxide layer of appropriate thickness can be provided on major surface 52 of the substrate 50 are formed and covered with a conventionally produced and limited photoresist mask. The silicon dioxide can be grown thermally or generated by chemical vapor deposition (CVD); it can be a Approximately 2 to 4 micrometers thick. The parts of the exposed within the limited photoresist mask Silicon dioxide layers can be etched using an anisotropic etching technique, e.g. by plasma etching or reactive ion etching, be removed.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden der Durchmesser jeder Öffnung 56 und der Abstand zwischen ' verschiedenen Öffnungen 56 in ähnlicher Weise durch fotolithografische Begrenzung zwangsläufig gebildet, wie bei der Herstellung der Aktivbereichs-Masken 22 und 23 in derIn the method according to the invention, the diameter of each opening 56 and the spacing between different openings 56 in a similar manner by photolithographic Boundary inevitably formed, as in the production of the active area masks 22 and 23 in FIG

herkömmlichen Technik. Die Breite bzw. der Durchmesser jeder Öffnung 56 wird mit W und der Abstand zwischen zwei Öffnungen 56 wird mit D1 bezeichnet.conventional technology. The width or the diameter of each opening 56 is denoted by W and the distance between two openings 56 is denoted by D 1.

Nach dem Herstellen des Öffnungen 56 aufweisenden Feldoxids 54 wird gemäß Fig. 9 in jeder Öffnung 56 eine einkristalline Halbleiterzone 58 gebildet. Die einkristallinen Halbleiterzonen 58, die vorzugsweise aus Silizium bestehen, werden auf der Substratoberfläche 52 bis zum Gleichstand mit der Dicke des Feldoxids 54 aufgewachsen, so daß sich eine im wesentlichen koplanare Silizium/Feldoxid-Oberfläche 59 ergibt. Die einkristallinen Siliziumzonen 58 können nach einem selektiven, epitaxialen Verfahren niedergeschlagen werden, z.B. nach der ELO-Technik (ELO = Epitaxial Lateral Overgrowth), bei dem eine Seitenverwachsung erzielt werden kann.After the production of the field oxide 54 having openings 56, according to FIG. 9, a monocrystalline oxide is formed in each opening 56 Semiconductor zone 58 formed. The monocrystalline semiconductor zones 58, which are preferably made of silicon exist, are grown on the substrate surface 52 up to equality with the thickness of the field oxide 54, so that a substantially coplanar silicon / field oxide surface 59 results. The single crystal silicon zones 58 can be deposited using a selective epitaxial process, e.g. using the ELO technique (ELO = Epitaxial Lateral Overgrowth), in which a lateral growth can be achieved.

Als wesentliches Merkmal gehört zu dieser selektiven epitaxialen Niederschlagstechnik ein wiederholter zweistufiger Aufwachs/Ätz-Zyklus. In der jeweils ersten Stufe wird Silizium aus einer Gasmischung mit einem Silizium spendenden Gas, einem Trägergas und - gegebenenfalls einem Silizium-Ätzgas niedergeschlagen. In der jeweils zweiten Stufe des Zyklus wird ein Teil des während der ersten Stufe niedergeschlagenen Siliziums in einer Gasmischung aus einem Silizium-Ätzgas und einem Trägergas abgeätzt. Dieser Abscheide/Ätz-Zyklus wird so lange wiederholt, bis die einkristallinen Siliziumzonen 58 bis zur im wesentlichen gleichen Dicke wie das Feldoxid 54 aufgewachsen sind.An essential feature of this selective epitaxial precipitation technique is a repeated two-stage process Wax / etch cycle. In the first stage, silicon is made from a gas mixture with a silicon donating gas, a carrier gas and - optionally a silicon etching gas deposited. In each The second stage of the cycle becomes some of the silicon deposited during the first stage in a gas mixture etched from a silicon etching gas and a carrier gas. This deposition / etching cycle is repeated as long as until the monocrystalline silicon zones 58 are grown to substantially the same thickness as the field oxide 54 are.

Der Aufwachs/Ätz-Zyklus kann in einem herkömmlichen Reaktor bei Normaldruck oder vermindertem Druck ausgeführt werden. Dabei kann eine Vielzahl von Silizium spendendenThe grow / etch cycle can be done in a conventional reactor be carried out at normal pressure or reduced pressure. A large number of silicon donors can be used

Gasen, Silizium-Ätzgasen und Trägergasen eingesetzt werden. Für den Fall von Dichlorsilan als Siliziumquelle, HCl als Ätzgas (in beiden Stufen) und Wasserstoff als Trägergas werden beispielhafte Aufwachs/Ätz-Parameter in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt:Gases, silicon etching gases and carrier gases are used. In the case of dichlorosilane as the silicon source, HCl as the etching gas (in both stages) and hydrogen as the carrier gas are exemplary growth / etching parameters in compiled in the following table:

Strömungsmenge (Liter/Minute)Flow rate (liter / minute)

Hn HClH n HCl

Zeit (min)Time (min)

Aufwachsphase ÄtzphaseGrowth phase etching phase

Strömungsgeschwindigkeit: Reaktortemperatur: Druck:Flow rate: reactor temperature: Pressure:

2 12 1

24 cm/sec24 cm / sec

HOO0C (Pyrometerablesung) 0,1 MPa (1 atm)HOO 0 C (pyrometer reading) 0.1 MPa (1 atm)

Weiterhin können die einkristallinen Siliziumzonen 58 zugleich mit ihrer Bildung dotiert werden, indem der in der Aufwachsphase eingesetzten Gasmischung ein jeweils passendes Dotiergas beigemischt wird.Furthermore, the monocrystalline silicon zones 58 can be doped at the same time as they are formed by the in the A suitable doping gas is added to the gas mixture used in the growth phase.

In der beispielhaften Struktur gemäß Fig. 9 besteht jede einkristalline Siliziumzone 58 aus N-leitendem Material; stattdessen könnten die Zonen selbstverständlich auf P-leitend sein. Eine weitere Alternative besteht darin, N- und P-leitende, einkristalline Siliziumzonen 58 nacheinander aufwachsen zu lassen, in dem eine oder mehrere Öffnungen 56 beim Aufwachsen der einkristallinen Zonen 58 des einen Leitungstyps selektiv maskiert und dann die bereits aufgewachsenen, einkristallinen Zonen 58 maskiert werden, während die einkristallinen Zonen 58 des anderen Leitungstyps in den bis dahin ungefüllten Öffnungen 56 gebildet werden.In the exemplary structure according to FIG. 9, each monocrystalline silicon zone 58 consists of N-conductive material; instead, the zones could of course be P-conductive be. Another alternative is to have N- and P-conducting, single-crystal silicon zones 58 one after the other to grow, in which one or more openings 56 during the growth of the monocrystalline zones 58 of the selectively masking one conduction type and then masking the monocrystalline zones 58 that have already been grown, while the monocrystalline zones 58 of the other conductivity type are formed in the openings 56 which have not been filled up to that point will.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel zum Herstellen eines CMOS-Bauelements wird eine Fotolackmaske 60 über einer oder mehreren der N-leitenden, einkristallinen Siliziumzonen 58 gemäß Fig. 10 begrenzt. Die dann noch freiliegenden, einkristallinen Siliziumzonen 58 werden dann mit einem P-Dotierstoff, z.B. durch Ionenimplantation 62, dotiert. Das Dotierniveau soll hierbei so eingestellt werden, daß in jeder freiliegenden, einkristallinen Siliziumzone 58 eine P-Wanne 64 gebildet wird. Nach Entfernen der Fotolackmaske 60 entsteht dann die Konfiguration gemäß Fig. 11.In a preferred embodiment for fabricating a CMOS device, a photoresist mask 60 is overlaid one or more of the N-conductive, single-crystal silicon zones 58 as shown in FIG. 10. The monocrystalline silicon zones 58, which are then still exposed, are then doped with a P-type dopant, e.g., by ion implantation 62. The doping level should be set in this way be that in each exposed, monocrystalline silicon zone 58 a P-well 64 is formed. After removal the configuration according to FIG. 11 then arises of the photoresist mask 60.

Die durch zwischenliegendes Feldoxid gegeneinander isolierten N- und P-leitenden, einkristallinen Zonen 58 und 64 können weiteren Schritten im Herstellungsgang zur Produktion von MOSFET-Halbleiterbauelementen ausgesetzt werden. Zum Herstellen eines CMOS-Bauelements können sich beispielsweise folgende typische Verfahrensschritte anschließen: Aufwachsen eines Gateoxids; Niederschlagen, Dotieren und Begrenzen polykristalliner Siliziumgates; Dotieren von Source- und Drainzonen; Niederschlagen einer Oxidschicht; Bilden von Kontaktöffnungen in der Oxidschicht; und Niederschlagen sowie Begrenzen einer die elektrischen Verbindungen darstellenden Metallisierung. Im übrigen wird beispielsweise auf die Druckschrift "COS/ MOS Integrated Circuits Manual", RCA Corporation, 1979, Bezug genommen.The N- and P-conducting, monocrystalline zones 58 and 64 can be subjected to further steps in the manufacturing process for the production of MOSFET semiconductor components. For example, the following typical process steps can be used to manufacture a CMOS component: Growing a gate oxide; Depositing, doping and confining polycrystalline silicon gates; Doping of source and drain zones; Depositing an oxide layer; Forming contact openings in the oxide layer; and depositing and delimiting a metallization that represents the electrical connections. Otherwise, for example, the publication "COS / MOS Integrated Circuits Manual", RCA Corporation, 1979, Referenced.

Das erfindungsgemäße Verfahren liefert zahlreiche Vorteile gegenüber der herkömmlichen Technik in der MOSFET-Fabrikation. Erfindungsgemäß werden die MOSFET-Größe und der Abstand zwischen benachbarten MOSFETs durch Größe und Abstand der Öffnungen in dem Feldoxid vorbestimmt.The method of the invention provides numerous advantages compared to conventional technology in MOSFET fabrication. According to the invention, the MOSFET size and the spacing between adjacent MOSFETs is predetermined by the size and spacing of the openings in the field oxide.

_ 15 - 3422435_ 15 - 3422435

Da beim erfindungsgemäßen Verfahren das beschriebene Keilwachstum nicht auftritt, kann der Abstand zwischen benachbarten Komponenten wenigstens um den Betrag 2B vermindert werden. Es wird daher eine engere Packungsdichte aktiver Komponenten auf einem vorgegebenen Bereich eines Siliziumsubstrats möglich.Since in the method according to the invention, the wedge growth described does not occur, the distance between adjacent components can be reduced by at least the amount 2B will. There is therefore a closer packing density of active components on a given area of a silicon substrate possible.

Wie aus der Erläuterung deutlich wird, erfordert das erfindungsgemäße Verfahren auch weniger Verfahrensschritte. Zunächst werden nur zwei fotolithografische Schritte benötigt nämlich einmal zum Bilden der Öffnungen 56 und dann zum Bilden der Fotolackmaske 60. Demgegenüber erfordert das bekannte Verfahren vier fotolithografische Schritte, nämlich einmal zum Bilden der Maske 14, ein zweites Mal zum Bilden der Aktivbereichs-Masken 22 und 23, ein drittes Mal zum Bilden der ersten Fotolackmaske 28 und ein viertes Mal zum Bilden der zweiten Fotolackmaske 34.As is clear from the explanation, the invention requires Process also fewer process steps. Initially, only two photolithographic steps are required namely, once to form the openings 56 and then to form the photoresist mask 60. In contrast, required the known method four photolithographic steps, namely once to form the mask 14, a second time to form the active area masks 22 and 23, a third Time to form the first photoresist mask 28 and a fourth time to form the second photoresist mask 34.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist auch nur eine einzige Implantation erforderlich, während für das bekannte Verfahren drei Implantationen benötigt werden. Die beiden Implantationen 30 und 36 zur Schwellwertregelung beim bekannten Verfahren entfallen erfindungsgemäß. Der Wegfall der Implantationen zur Schwellwertregelung hat auch den weiteren Vorteil, daß die angereicherten N- und P-Zonen 32 und 38 nicht entstehen. Das bedeutet, daß der den angereicherten Zonen 32 und 38 entsprechende "Kanal-Verengungs-Effekt" ebenfalls entfällt. Erfindungsgemäß steht daher ein größerer Bereich der P- und N-leitenden Siliziumoberflächen für die Kanalbreite zur Verfügung. Der Wegfall der angereicherten Zonen 32 und 38 unterhalb des Feldoxids zwischen Bauelementen ermöglicht auch eine höhere Betriebsspannung der Bauelemente.In the method according to the invention, there is only one Implantation required, while three implantations are required for the known method. The two Implantations 30 and 36 for regulating the threshold value in the known method are omitted according to the invention. The elimination the implantation for threshold control also has the further advantage that the enriched N and P zones 32 and 38 do not arise. This means that the "channel narrowing effect" corresponding to the enriched zones 32 and 38 also omitted. According to the invention, there is therefore a larger area of the P- and N-conductive silicon surfaces available for the channel width. The elimination of the enriched zones 32 and 38 below the Field oxide between components also enables a higher operating voltage of the components.

34224353422435

Im Gegensatz zu der unebenen Silizium/Feldoxid-Oberfläche 44 eines herkömmlich hergestellten Bauelements entsteht erfindungsgemäß eine im wesentlichen ebene Silizium/Feldoxid-Oberfläche 59, die eine für die weitere Bearbeitung sehr wünschenswerte Grundlage darstellt. Beispielsweise ist zu erwarten, daß nachfolgende fotolithografische Bearbeitungen wegen der ebenen Oberfläche wesentlich bessere Ergebnisse liefern.In contrast to the uneven silicon / field oxide surface 44 of a conventionally manufactured component, according to the invention, an essentially flat silicon / field oxide surface is created 59, which is a very desirable basis for further processing. For example it is to be expected that subsequent photolithographic processing deliver much better results because of the flat surface.

Da erfindungsgemäß unangemessen tiefe, keilförmige Unterschneidungen infolge des eingangs erläuterten Keilwachstums nicht auftreten, kann auch das Feldoxid 54 zwischen den Komponenten dicker als bisher möglich gemacht werden. Wie erwähnt, hat ein dickeres Feldoxid 54 eine Verbesserung mehrerer Betriebsparameter des Bauelements zur Folge. Vor allem wird die kapazitive Kopplung zwischen auf dem Feldoxid liegenden Leiterstreifen und dem Substrat 50 durch größere Feldoxid-Dicke herabgesetzt. Wenn diese Kapazität vermindert wird, kann die Arbeitsgeschwindigkeit des Bauelements vergrößert werden; außerdem können die an den Leiterstreifen anliegenden Spannungen erhöht werden.Since, according to the invention, inappropriately deep, wedge-shaped undercuts As a result of the wedge growth explained at the outset, the field oxide 54 can also be between the components are made thicker than previously possible. As mentioned, a thicker field oxide 54 has an improvement several operating parameters of the component result. First of all, the capacitive coupling is between on the conductor strips lying on the field oxide and the substrate 50 reduced by greater field oxide thickness. If this capacity is reduced, the operating speed of the component are enlarged; in addition, the voltages applied to the conductor strips can be increased.

Die ebene Silizium/Feldoxid-Oberfläche 59 erleichtert auch das anschließende Anbringen von Verbindungen zu jeder Komponente durch einen Metallkontakt. Der jeweilige Kontakt kann bei erfindungsgemäßer Struktur den Durchmesser W der einkristallinen Siliziumzone, die er kontaktieren soll, sogar übersteigen, so daß er auch auf dem angrenzenden Feldoxid 54 liegt. Demgegenüber mußte bei herkömmlich hergestellten Strukturen der Kontakt einer Komponente sowohl auf der Siliziumfläche 122 als auch 123 (vergleiche Fig. 7) zentral angeordnet werden.The flat silicon / field oxide surface 59 makes it easier also the subsequent making of connections to each component through a metal contact. The respective With the structure according to the invention, contact can even exceed the diameter W of the single-crystal silicon zone which it is intended to contact, so that it is also on the adjacent field oxide 54 is located. In contrast, with conventionally manufactured structures, the contact had to be Component both on the silicon surface 122 and 123 (see Fig. 7) are arranged centrally.

34224353422435

Durch Anpassen des Materials des Substrats 54 kann beim erfindungsgemäßen Verfahren das Auftreten von Schwach-Fehler-Problemen (soft error) in NMOS-, PMOS- oder CMOS-Bauelementen sowie das Auftreten von Einrast-Effekten (latchup) in CMOS-Bauelementen vermindert werden. Im Gegensatz zu durch konstruktive Unvollkommenheiten bedingten permanenten Fehlern äußern sich "Schwach-Fehler" in MOSFET-Bauelementen in einem zeitweise fehlerhaften Verhalten, das im Prinzip von einem übermäßigen Minoritätsträgerstrom herrührt. Bei den "Einrast-Effekten" handelt es sich um das Entstehen eines niederohmigen Strompfades zwischen der Spannungsquelle und Erde in einer Schaltung während eines Stromstoßes, wobei der Strompfad nach dem Stoß bestehen bleibt, also "einrastet". Die Schwach-Fehler- und Einrast-Probleme werden erfindungsgemäß durch Einsatz eines Substrats vermindert, welches relativ stark dotiert ist mit N-Dotierstoffen und/oder mit Sauerstoff-Niederschlägen. Durch eine solche Dotierung wird die Häufigkeit des Auftretens von Schwach-Fehlern und Einrast-Effekten herabgesetzt, weil die Trägerlebensdauer im Substrat vermindert und daher der Minoritätsträgerfluß zwischen den in den einkristallinen Siliziumzonen 58 gebildeten Einzelkomponenten behindert wird. Da bei Anwendung der Erfindung das Auftreten des Einrast-Effekts im wesentlichen vermindert wird, können die NMOS- und PMOS-Komponenten in einem CMOS-Bauelement in einem fotolithografisch begrenzten Abstand zueinander angeordnet werden, der eine gegenüber bekannten Bauelementen wesentlich erhöhte Packungsdichte zuläßt.By adapting the material of the substrate 54, weak-defect problems can occur in the method according to the invention (soft error) in NMOS, PMOS or CMOS components and the occurrence of latching effects (latchup) can be reduced in CMOS components. In contrast to permanent ones caused by constructive imperfections Faults are expressed by "weak faults" in MOSFET components in a temporarily faulty behavior, the in principle originates from an excessive stream of minority carriers. The "Snap Effects" are the creation of a low-resistance current path between the voltage source and earth in a circuit during of a current impulse, whereby the current path remains after the impulse, ie "locks". The weak bug and Locking problems are solved according to the invention by using a Reduced substrate, which is relatively heavily doped with N-dopants and / or with oxygen precipitates. Such doping increases the frequency of occurrence of weak defects and latching effects decreased because the carrier life in the substrate is reduced and therefore the minority carrier flow between the Individual components formed in the monocrystalline silicon zones 58 are hindered. As when applying the invention the occurrence of the locking effect essentially is decreased, the NMOS and PMOS components in a CMOS device in a photolithographically bounded one Be arranged at a distance from one another, which has a significantly increased packing density compared to known components allows.

Claims (13)

Dr.-lng. Reimarf König :;v: " PphHng. Klaus BergenDr.-lng. Reimarf king; v : "PphHng. Klaus Bergen Wühelm-Tell-Str. 14 4DOO Düsseldorf 1 Telefon 39 7O2B PatentanwälteWühelm-Tell-Str. 14 4DOO Düsseldorf 1 Telephone 39 7O2B Patent Attorneys 342243 5 15. Jum i984342243 5 15.Jum i984 35 532 B35 532 B RCA Corporation, 30 Rockefeiler Plaza,
New York, N.Y. 10020 (V.St.A.)
RCA Corporation, 30 Rockefeiler Plaza,
New York , NY 10020 (V.St.A.)
"Verfahren zum Herstellen mehrerer MOSFETs auf einem"Method of making multiple MOSFETs on one Substrat"Substrate " Patentansprüche:Patent claims: Verfahren zum Herstellen mehrerer relativ nahe benachbarter MOSFETs auf einem Substrat (50), bei dem auf einer Oberfläche (52) des Substrats (50) ein Feldoxid (54) mit mehreren, vertikale Wände aufweisenden Öffnungen (56) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Öffnung (56) ein MOSFET gebildet wird.Method for producing several relatively closely adjacent MOSFETs on a substrate (50), in which a field oxide (54) with several openings (56) having vertical walls is formed on a surface (52) of the substrate (50), characterized in that a MOSFET is formed in each opening (56).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche (52) des Substrats (50) eine Siliziumdioxidschicht gebildet wird und daß zum Bilden des Feldoxids (54) Teile der Siliziumdioxidschicht anisotrop geätzt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that a silicon dioxide layer is formed on the surface (52) of the substrate (50) and that parts of the silicon dioxide layer are anisotropically etched to form the field oxide (54). 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Öffnung (56) eine einkristalline Halbleiterzone (58) selektiv epitaxial aufgewachsen wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a monocrystalline semiconductor zone (58) is grown selectively epitaxially in each opening (56). 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einkristalline Zone (58) aus Silizium hergestellt wird.4. The method according to claim 3, characterized in that the monocrystalline zone (58) is made of silicon. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einkristalline Zone (58) bis zu einer mit der Feldoxidoberfläche koplanaren Oberfläche aufgewachsen wird.5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that the monocrystalline zone (58) is grown up to a surface coplanar with the field oxide surface. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis6. The method according to one or more of claims 1 to 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (50) zum Verkürzen der Trägerlebensdauer relativ stark dotiert wird.5, characterized in that the substrate (50) is relatively heavily doped to shorten the carrier life. 7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis7. The method according to one or more of claims 1 to 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sauerstoffniederschläge enthaltendes Substrat (50) eingesetzt wird.6, characterized in that a substrate (50) containing oxygen precipitates is used. 8. Halbleiterbauelement mit mehreren von Feldoxid (54) umgebenen, in je einer Halbleiterzone (58) gebildeten MOSFETs auf der Oberfläche (52) eines Substrats (50), dadurch gekennzeichnet, daß sich jeder MOSFET in einer zur Oberfläche (52) des Substrats (50) senkrechte Wände aufweisenden Öffnung (56) des Feldoxids (54) befindet.8. A semiconductor component with a plurality of field oxide (54) surrounded, in each case a semiconductor zone (58) formed MOSFETs on the surface (52) of a substrate (50), characterized in that each MOSFET is in one to the surface (52) of the substrate ( 50) opening (56) of the field oxide (54) having vertical walls. 9. Halbleiterbauelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Oberflächen der die MOSFETs enthaltenden Halbleiterzonen (58) und des Feldoxids (54) im wesentlichen koplanar sind.9. Semiconductor component according to claim 8, characterized in that the outer surfaces of the semiconductor zones (58) containing the MOSFETs and of the field oxide (54) are essentially coplanar. 10. Halbleiterbauelement nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Feldoxid (54) aus Siliziumdioxid besteht.10. Semiconductor component according to claim 8 or 9, characterized in that the field oxide (54) consists of silicon dioxide. 11. Halbleiterbauelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die die MOSFETs enthaltenden Halbleiterzonen (58) aus gegebenenfalls dotiertem, insbesondere einkristallin epitaxial aufgewachsenem, Silizium bestehen.11. Semiconductor component according to one or more of claims 8 to 10, characterized in that the semiconductor zones (58) containing the MOSFETs consist of optionally doped, in particular monocrystalline epitaxially grown silicon. 12. Halbleiterbauelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat zur Verkürzung der Lebensdauer relativ stark dotiert ist.12. Semiconductor component according to one or more of claims 8 to 11, characterized in that the substrate is relatively heavily doped to shorten the service life. 13. Halbleiterbauelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (50) SauerstoffniederSchläge enthält.13. Semiconductor component according to one or more of claims 8 to 12, characterized in that the substrate (50) contains oxygen precipitates.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4942449A (en) * 1988-03-28 1990-07-17 General Electric Company Fabrication method and structure for field isolation in field effect transistors on integrated circuit chips
KR890017771A (en) * 1988-05-20 1989-12-18 강진구 Semiconductor device manufacturing method
US5158907A (en) * 1990-08-02 1992-10-27 At&T Bell Laboratories Method for making semiconductor devices with low dislocation defects

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2059116C3 (en) * 1970-12-01 1974-11-21 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Method for manufacturing a semiconductor component
US3861968A (en) * 1972-06-19 1975-01-21 Ibm Method of fabricating integrated circuit device structure with complementary elements utilizing selective thermal oxidation and selective epitaxial deposition
EP0090642B1 (en) * 1982-03-31 1987-09-23 Kabushiki Kaisha Toshiba System for measuring interfloor traffic for group control of elevator cars

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SE8403302D0 (en) 1984-06-20

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