DE3930016C2 - Halbleitervorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung - Google Patents
Halbleitervorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer HalbleitervorrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Halbleitervor
richtungen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 oder 2 oder 3 und auf ein Verfahren zur Herstellung einer
Halbleitereinrichtung.
Bis jetzt wird bei einem Verfahren zum Trennen von Halbleiter
vorrichtungen im allgemeinen ein LOCOS-Prozeß (Local Oxidation
of Silicon) angewendet, der z.B. in der japanischen Veröffent
lichung JP 62-1 90 869/1987 (A)
offenbart ist.
Fig. 10 ist eine Schnittansicht, die eine Struktur zum Trennen
zeigt, bei der der LOCOS-Prozeß angewendet worden ist.
Gemäß Fig. 10 sind Trennoxidfilme 52a und 52b mit vorbestimm
tem Abstand so gebildet, daß ein aktives Gebiet auf einer
Hauptoberfläche eines p-Typ-Halbleitersubstrats 51 bestimmt
ist. Störstellengebiete 54a und 54b vom n⁺-Typ sind mit
vorbestimmtem Abstand in dem aktiven Gebiet gebildet. Eine
Gate-Elektrode 55 ist über der zwischen den Störstellengebieten
54a und 54b als ein Kanalgebiet dienenden Hauptoberfläche des
Halbleitersubstrats 51 auf einem Isolierfilm gebildet. Ein
Zwischenschichtisolierfilm 56 ist auf der gesamten Haupt
oberfläche des Halbleitersubstrats 51 gebildet, um die
Gate-Elektrode 55 zu bedecken. Eine Verbindungsschicht 57 ist
auf dem Zwischenschichtisolierfilm 56 gebildet. Die Gate-
Elektrode 55 und die Störstellengebiete 54a und 54b bilden
einen Feldeffekttransistor Tr.
Somit sind die Trennoxidfilme 52a und 52b gebildet, um ein
Gebiet, in dem dieser Transistor gebildet ist, von einem
anderen aktiven Gebiet elektrisch zu trennen. Jedoch sind an
jeweiligen Enden der Trennoxidfilme Vogelschnäbel (bird′s
beaks) 53a und 53b gebildet, die für den LOCOS-Prozeß typisch
sind. Jeder der Trennoxidfilme erstreckt sich aufgrund der
Vogelschnäbel 53a und 53b mit einer Länge c in das aktive
Gebiet hinein. Das bringt den Schmalkanaleffekt mit sich, durch
den ein Schwellenwert eines Feldeffekttransistors größer wird,
da die Kanallänge desselben verringert wird, wenn Trennoxid
filme in einer Richtung der Kanalbreite des Transistors gebil
det werden. Aufgrund der oben beschriebenen Länge c findet die
Anwendung des LOCOS-Verfahrens ihre Grenzen an der feinen
Trennung bei hoher Integrationsdichte.
Fig. 11 ist eine Schnittansicht, die eine Struktur zeigt, die
durch Feldabschirmtrennung erzeugt worden ist, welche als eine
Trennung verwendet wird, die einer Verkleinerung von
Einrichtungen entsprechen kann.
Die in Fig. 11 gezeigte Struktur ist in der japanischen
Veröffentlichung JP 60-47 437 (A)
offenbart. Gemäß Fig. 11 sind n⁺-Typ-
Störstellengebiete 104a und 104b mit vorbestimmtem Abstand
auf einer Hauptoberfläche eines p-Typ-Halb
leitersubstrats 101 gebildet. Eine Gate-Elektrode 106 ist über einem
Kanalgebiet des Halbleitersubstrats 101 zwischen den Störstellenge
bieten 104a und 104b auf einem Isolierfilm 102 gebildet. Die Gate-
Elektrode 106 und die Störstellengebiete 104a und 104b bilden einen
Feldeffekttransistor Tr. Feldabschirmelektroden 109a und 109b sind
durch einen Isolierfilm 102 in Gebieten außerhalb der Störstellenge
biete 104a und 104b gebildet, das heißt, über Abschnitten, die den
Gebieten entsprechen, in denen in Fig. 10 die Trennoxidfilme gebil
det sind. Da die Feldabschirmelektroden 109a und 109b jeweils mit
Massestromversorgungen 113a und 113b über variable Stromversorgungen
112a und 112b verbunden sind, ist jede der Feldabschirmelektroden 109a
und 109b auf einem negativen Potential gehalten. Ein Zwischenschicht
isolierfilm 110 ist über der gesamten Oberfläche gebildet, um die
Gate-Elektrode 106 und die Feldabschirmelektroden 109a und 109b zu
bedecken.
Die Trennung zwischen Einrichtungen wird dadurch erreicht, daß die
Feldabschirmelektroden 109a und 109b wie oben beschrieben auf einem
negativen Potential derart gehalten werden, daß der Leitfähigkeits
typ eines Gebiets auf einer Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats
101 unter den Feldabschirmelektroden nicht verkehrt wird.
Die Fig. 12A bis 12F sind Schnittansichten, die die Schritte eines
Verfahrens zum Herstellen der in Fig. 11 gezeigten Halbleiterein
richtung darstellen.
Nun wird anhand der Fig. 12A bis 12F das Herstellungsverfahren dafür
beschrieben.
Ein Oxidfilm 102 und eine Polysiliziumschicht 103
einer vorbestimmten Dicke werden nacheinander auf einer
Hauptoberfläche eines p-Typ-Halbleitersubstrats 101 gebildet, wie dies
in Fig. 12A gezeigt ist.
Die Polysiliconschicht 103 und der Oxidfilm 102 werden unter Verwen
dung von fotolithografischen Techniken strukturiert, um Polysilizium
strukturen 103a, 103b und 106 mit vorbestimmtem Abstand zu bilden.
Innerhalb des durch die Strukturierung gebildeten vorgeschriebenen
Abstands werden Störstellen vom n-Typ in das Halbleitersubstrat 101,
das durch die Strukturierung freigelegt ist, implantiert, um n⁺-Typ-
Störstellengebiete 104a und 104b zu bilden, wie dies in Fig. 12B ge
zeigt ist.
Dann werden die Polysiliziumstrukturen 103a und 103b durch einen
Ätzprozeß unter Verwendung einer Maske aus einer Resist-Struktur, die
die Struktur 106 (siehe Fig. 12C) bedeckt, entfernt, und ein Oxidfilm
107 wird auf der gesamten Oberfläche des Halbleitersubstrats 101 ge
bildet, um die verbleibende Polysiliziumstruktur 106 zu bedecken, wie
dies in Fig. 12D gezeigt ist.
Dann wird eine Polysiliconschicht 108 auf einer gesamten Oberfläche
des Oxidfilms 107 durch einen CVD-Prozeß gebildet, wie dies in Fig.
12E gezeigt ist, und die Polysiliziumschicht 108 wird in einer vorbe
stimmten Position unter Verwendung von fotolithografischen Techniken
strukturiert, um Polysiliconstrukturen 109a und 109b zu bilden, die
jeweils als Feldabschirmelektrode dienen, wie dies in Fig. 12F ge
zeigt ist.
Die Halbleitereinrichtung mit dem in Fig. 11 gezeigten Aufbau wird
durch die anschließenden Schritte der Bildung eines Zwischenschicht
isolierfilms und einer Verbindungsschicht vervollständigt.
Bei dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren werden die Feld
abschirmelektroden 109a und 109b strukturiert, nachdem die als ein
Source-Drain-Gebiet dienenden Störstellengebiete 104a und 104b ge
bildet sind. Deshalb ist eine hochgenaue Maskenausrichtung erfor
derlich, um Feldabschirmelektroden zu bilden. Damit ist das Her
stellungsverfahren nicht unbedingt zur Verkleinerung von Einrich
tungen geeignet. Da außerdem die Oxidfilme 102 und 107 unter den
Feldabschirmelektroden 109a und 109b in zwei Schritten gebildet werden
(Fig. 12C und 12D), ist die Zuverlässigkeit als Feldeffektransistor
verringert, wenn eine Feldabschirmelektrode als eine Gate-Elektrode
eines Transistors zum Trennen betrachtet wird.
Als eine teilweise Lösung dieses Problems ist z.B. in der japanischen
Veröffentlichung Japanese Patent Laying-Open Gazette No. 162353/1987
ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung offenbart,
bei dem Störstellengebiete, die als ein Source-Drain-Gebiet dienen,
durch Selbstausrichtung und Verwendung einer Feldabschirmelektrode als
einer Maske gebildet werden.
Die Fig. 13A bis 13G sind Schnittansichten, die die Schritte des in
der oben genannten Veröffentlichung offenbarten Herstellungsverfah
rens zeigen.
Nun wird unter Bezug auf die Fig. 13A bis 13G das Herstellungsverfah
ren beschrieben.
Ein Oxidfilm 202 einer vorbestimmten Dicke wird auf einer Hauptober
fläche eines p-Typ-Halbleitersubstrats 201 gebildet, wie dies in Fig.
13A gezeigt ist, und dann wird eine Polysiliziumschicht 203 einer vor
bestimmten Dicke darauf gebildet, wie dies in Fig. 13B gezeigt ist.
Die Polysiliziumschicht 203 wird unter Verwendung fotolithografischer
Techniken strukturiert, um Polysiliziumstrukturen 204a, 204b und 204c
mit vorbestimmtem Abstand zu bilden, wie dies in Fig. 13C gezeigt ist.
Dann wird der freigelegte Oxidfilm 202 durch einen Ätzprozeß unter
Verwendung der Strukturen 204a, 204b und 204c als Masken entfernt, und
dann wird ein Oxidfilm 205 auf der Hauptoberfläche des Halbleitersub
strats 201 gebildet, und ein Oxidfilm 206 wird auf den oberen Ober
flächen und der seitlichen Oberfläche der Polysiliziumfilmstrukturen
204a, 204b und 204c durch thermische Oxidation gebildet, wie dies in
Fig. 13D gezeigt ist.
Eine Polysiliziumschicht wird auf einer gesamten Oberfläche der Oxid
filme 205 und 206 gebildet und unter Verwendung von fotolithografi
schen Techniken strukturiert, so daß Polysiliziumfilmstrukturen 207a
und 207b auf dem Oxidfilm 205 gebildet werden, und eine Polysilizium
filmstruktur 208 wird auf dem Oxidfilm 206 gebildet, wie dies in Fig.
13E gezeigt ist.
Dann werden Störstellen von n-Typ durch den freigelegten Oxidfilm 205
in die Hauptoberfläche des Hauptleitersubstrats 201 implantiert und
diffundiert, um Störstellengebiete 209a, 209b, 209c und 209d zu bil
den, wie dies in Fig. 13F gezeigt ist.
Außerdem wird ein Zwischenschichtisolierfilm 210 auf einer gesamten
Oberfläche gebildet, um die Polysiliziumfilmstrukturen 207a, 207b und
208 zu bedecken, und ein Kontaktloch 211 wird derart gebildet, daß ein
Teil der Polysiliziumfilmstruktur 204a freigelegt ist. Eine Metall
schicht wird auf dem Zwischenschichtisolierfilm 210 einschließlich des
Inneren des Kontaktloches 211 gebildet und derart strukturiert, daß
eine Metallverbindung 212 gebildet wird, wie dies in Fig. 13G ge
zeigt ist.
Wie vorstehend beschrieben ist, werden in dem oben beschriebenen Ver
fahren die Störstellengebiete durch Selbstausrichtung gebildet, da
eine Feldabschirmelektrode bereits gebildet ist, bevor Störstellen
gebiete, die als ein Source-Drain-Gebiet dienen, gebildet werden, so
daß eine hochgenaue Maskenausrichtung nicht erforderlich ist. Damit
ist das oben beschriebene Verfahren für eine hohe Integrationsdichte
von Einrichtungen geeignet.
Ein ähnliches Verfahren wird in der US-PS 4, 561, 170 beschrieben.
Fig. 14 ist eine Schnittansicht, die eine Struktur um eine Feldab
schirmelektrode in einer Halbleitereinrichtung im oben beschriebenen
Herstellungsverfahren, wie sie in den Fig. 13A bis 13G gezeigt ist,
und eine vergrößerte Ansicht von Abschnitten, die in Fig. 13G gezeigt
sind, darstellt.
Gemäß Fig. 14 bilden eine als eine Gate-Elektrode dienende Polysiliziumfilmstruktur
207a und als ein Source-Drain-Gebiet dienende Stör
stellengebiete 209a und 209b einen Feldeffekttransistor Tr.1.
Andererseits bilden eine als eine Gate-Elektrode dienende Polysili
confilmstruktur 207b und als ein Source-Drain-Gebiet dienende Stör
stellengebiete 209c und 209d einen Feldeffekttransistor Tr.2. Gleich
zeitig bilden das Störstellengebiet 209b im Transistor Tr.1, das Stör
stellengebiet 209c im Transistor Tr.2 und eine als eine Feldabschirm
elektrode dienende Polysiliziumfilmstruktur 204b einen Feldtransistor
FTr. Somit werden ein aktives Gebiet, in dem der Transistor Tr.1 ge
bildet ist, und ein aktives Gebiet, in dem der Transistor Tr.2 gebil
det ist, dadurch getrennt, daß die Feldabschirmelektrode 204b derart
auf einem vorbestimmten Potential gehalten wird, daß der Transistor
FTr immer gesperrt ist. Wie in Fig. 14 gezeigt ist, ist jedoch in
vielen Fällen ein als eine Verbindungsschicht dienender Leiter 208
auf einem Isolierfilm 206 über der Feldabschirmelektrode 204b ge
bildet. Daher gibt es kein Problem, wenn die Feldabschirmelektrode
204b durch Verbinden mit der Stromversorgung immer auf einem nega
tiven Potential gehalten wird, wie dies in Fig. 11 gezeigt ist,
während jedoch ein Problem auftritt, wenn deren Potential elek
trisch frei schwebt. Genauer gesagt bildet sich, wenn die Feldab
schirmelektrode 204b elektrisch frei schwebt, eine Kapazität zwischen
der Feldabschirmelektrode 204b und dem Leiter 208 durch ein an den
Leiter 208 angelegtes Potential, so daß sich das Potential der Feld
abschirmelektrode 204b ändert. Nachdem gemäß Fig. 14 der Feldtransi
stor FTr. ein N-Kanal-Transistor ist, wird die Feldabschirmelektrode
204b auf ein vorbestimmtes Potential oder höher angehoben. Damit wird
dieser Transistor leitend, wenn ein Potential des Störstellengebietes
209c den Wert VD annimmt, und ein Potential des Störstellengebietes
209b ist ein Massepotential. Da insbesondere dieser Transistor FTr.
ein Transistor vom Überlappungstyp ist, ist dessen Schwellenwert
gering, so daß das oben beschriebene Problem von besonderer Bedeutung
ist. Bei dem in Fig. 13F gezeigten Zustand ist der
Oxidfilm 206 auf den Seitenwänden der Feldabschirmelektrode 204b dünn,
da er durch thermische Oxidation gebildet ist. Störstellen werden
unter Verwendung der Feldabschirmelektrode 204b und des Oxidfilms 206
als Masken implantiert. Daher erstrecken sich die Störstellengebiete
209b und 209c, die durch thermische Diffusion der Störstellen
gebildet sind, in ein Gebiet unter der Feldabschirmelektrode 204b,
d.h., sie überlappen sich mit der Feldabschirmelektrode 204b in
senkrechter Richtung zur Hauptoberfläche des Hauptleitersubstrats 201
(siehe die gekennzeichnete Länge a des Überlappungsabschnitts). Die
Dicke des SiO2 auf dem Polysilizium 204b, das durch Oxidation von
Polysilizium gebildet ist, ist größer als die der SiO2-Schicht 205.
Die Dicke hängt typisch von der Störstellenkonzentration ab und
beträgt ein paar Schichtdicken. Da die Schicht 205 den Gate-Isola
tor eines Feldeffektransistors bildet, muß sie in der Dicke begrenzt
sein, z. B. auf etwa 200 Å. Daher wird die Dicke des Oxidfilms 206,
die auf gegenüberliegenden Seiten der Elektrode 204b gebildet ist, auf
etwa 1000 Å begrenzt. Dieser seitliche Abstand ist unzureichend, um
eine Diffusion implantierter Störstellen in ein Gebiet unter der
Feldabschirmelektrode während des erforderlichen anschließenden
Temperns zu verhindern. Da der Transistor FTr. den gleichen Aufbau
aufweist wie ein gewöhnlicher Feldeffekttransistor für Ein-Aus-Be
trieb, ist dessen Schwellenspannung gering, so daß der Transistor FTr.
dazu neigt, fälschlicherweise leitend gemacht zu werden. Als Ergebnis
ist die Zuverlässigkeit der Trennung verringert.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Zuverlässigkeit zum Trennen in
einer Halbleitervorrichtung mit Feldabschirmtrennung zu verbessern.
Insbesondere soll in einer Halbleitervorrichtung mit Feldabschirmtren
nung ein Wechsel des Leitfähigkeitstyps eines Halbleitersubstrats in
einem Abschnitt, in dem eine Feldabschirmtrennung ausgebildet ist,
erschwert werden.
Weiterhin soll in einem Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervor
richtung mit Feldabschirmtrennung
angegeben werden.
Diese Aufgabe wird durch eine Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1
oder nach Anspruch 2 oder nach Anspruch 3 oder
durch ein Verfahren zum Herstellen einer
Halbleitervorrichtung nach Anspruch 14 gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
Es folgt die
Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den
Figuren zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht, die einen Aufbau mit einer Feldabschirm
elektrode in einer ersten Ausführungsform
darstellt;
Fig. 2 eine Schnittansicht zum Erläutern der elektrischen Eigenschaf
ten eines in Fig. 1 gezeigten Feldtransistors;
Fig. 3 ein Diagramm, das das Spannungs-Stromverhalten des in Fig. 2
gezeigten Feldtransistors darstellt;
Fig. 4A bis 4E schematische Schnittansichten, die die Schritte eines Verfah
rens zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung von Fig. 1
darstellen;
Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht des in Fig. 4D mit "X" bezeichneten
Abschnitts;
Fig. 6A und 6B schematische Schnittansichten, daß die Schritte eines Verfah
rens zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung gemäß einer
weiteren Ausführungsform darstellen;
Fig. 7 eine vergrößerte Ansicht des in Fig. 6A mit "Y" gekennzeich
neten Teils;
Fig. 8 eine Draufsicht auf eine Speicherzelle gemäß der in den Fig.
6A und 6B gezeigten Ausführungsform;
Fig. 9A und 9B Schnittansichten der in Fig. 8 mit X-X′ und Y-Y′ gekennzeich
neten Schnitte;
Fig. 10 eine Schnittansicht, die eine Struktur zum Trennen darstellt,
die in LOCOS-Technik hergestellt worden ist;
Fig. 11 eine Schnittansicht, die eine Trennung durch eine bisher ver
wendete Feldabschirmelektrode darstellt;
Fig. 12A bis 12F schematische Schnittansichten, die die Schritte eines Verfah
rens zum Herstellen einer in Fig. 11 gezeigten Halbleiterein
richtung darstellen;
Fig. 13A bis 13G Schnittansichten, die die Schritte eines Verfahrens zum Her
stellen einer Halbleitereinrichtung mit einer Struktur zur
Feldabschirmtrennung in einer weiteren bisher verwendeten
Form darstellen;
und
Fig. 14 eine Schnittansicht, die die elektrischen Eigenschaften um
eine in Fig. 13G gezeigte Feldabschirmelektrode darstellen.
Gemäß Fig. 1 sind Störstellengebiete 8a, 8b, 8c und 8d vom n⁺-Typ mit
vorbestimmtem Abstand auf einer Hauptoberfläche eines p-Typ-Halblei
tersubstrats 1, das mit einem Massepotential verbunden ist, gebil
det. Eine Gate-Elektrode 7a ist über einem Gebiet zwischen den Stör
stellengebieten 8a und 8b auf einem Gate-Oxidfilm 6 gebildet. Die
Gate-Elektrode 7a und die Störstellengebiete 8a und 8b bilden einen
Feldeffektransistor Tr.1. Eine Gate-Elektrode 7b ist über einem Ge
biet zwischen den Störstellengebieten 8c und 8d auf dem Gate-Oxid
film 6 gebildet. Die Gate-Elektrode 7b und die Störstellengebiete 8c
und 8d bilden einen Feldeffekttransistor Tr.2. Eine Feldabschirmelek
trode 3 ist auf einem Isolierfilm 2 über einem Gebiet zwischen den
Störstellengebieten 8b und 8c gebildet und in der Breite um einen Betrag
b verringert. Die Feldabschirmelektrode 3 ist mit einem Zwischen
schichtisolierfilm 4 einschließlich eines Seitenwandisolierfilms 5
bedeckt, und eine Verbindungsschicht 13 ist darauf gebildet. Ein Zwi
schenschichtisolierfilm 9 ist auf einer gesamten Oberfläche zum Be
decken der Gate-Elektroden 7a und 7b und der Verbindungsschicht 13
gebildet, und eine Verbindungsschicht 10 ist wiederum darauf gebil
det. Die Feldabschirmelektrode 3 ist mit einer Minuspotentialver
bindungsleitung 11 oder einer Masse-Potentialverbindungsleitung 12
verbunden.
Wie vorstehend beschrieben ist, gibt es keinen Überlappungsabschnitt,
wie er dem Abschnitt a in Fig. 14 zwischen der Feldabschirmelektrode 3
und jedem der Störstellengebiete 8b und 8c entspricht, woraus ein ver
setzter Zustand resultiert, bei dem die Feldabschirmelektrode von den
Störstellengebieten 8b und 8c um die Länge b entfernt angeordnet ist.
Genauer gesagt überlappt sich ein Abschnitt, in dem die Feldabschirm
elektrode 3 auf die Hauptoberfläche des Hauptleitersubstrats 1 projiziert ist,
nicht mit den Störstellengebieten 8b und 8c.
Fig. 2 ist eine vergrößerte Ansicht zum Erläutern einer Struktur um
die in Fig. 1 gezeigte Feldabschirmelektrode herum.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, bilden eine Feldabschirmelektrode 3 und
Störstellengebiete 8b und 8c einen Feldtransistor FTr. Um die elek
trischen Eigenschaften des Feldtransistors FTr. zu beschreiben, wird
angenommen, daß jeweils ein Potential VG, ein Potential VD und ein
Massepotential mit der Feldabschirmelektrode 3, dem Störstellengebiet
8c bzw. dem Störstellengebiet 8b verbunden sind.
Fig. 3 ist ein Diagramm, das die elektrischen Eigenschaften des Feld
transistors von Fig. 2 zeigt.
In Fig. 3 sind ein Potential VG der Feldabschirmelektrode und ein
Stromwert I des Feldtransistors entlang der Abszisse bzw. der Ordinate
abzulesen. Dabei stellt die durchgezogene Linie ein
Ausführungsbeispiel dar, und die Strich-Punkt-Linie stellt das in Fig.
14 gezeigte Beispiel dar. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, wird ein eine
Schwellenspannung definierender Stromwert als ein Konstantwert I1 ge
nommen und ein Schwellenwert des Feldtransistors gemäß der vorliegen
den Ausführungsform wird V1, während ein Schwellenwert des Feld
transistors gemäß des bisher verwendeten Beispiels V2 wird. Wie aus
Fig. 3 hervorgeht, ist die Beziehung V1<V2 erfüllt. Damit wird, wenn
eine Spannung V3 (V1<V3<V2) an die Feldabschirmelektrode 3
angelegt wird, der Feldtransistor gemäß des bisher verwendeten Bei
spiels leitend gemacht, während der Feldtransistor gemäß der
Ausführungsform nicht leitend gemacht wird.
Die Fig. 4A bis 4E sind Schnittansichten, die die Schritte eines Ver
fahrens zum Herstellen einer Struktur zur Feldabschirmtrennung gemäß
eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels darstellen.
Nun wird unter Bezug auf die Fig. 4A bis 4E das Herstellungsverfahren
beschrieben.
Zuerst wird ein Oxidfilm 2 einer vorbestimmten Dicke auf einer Haupt
oberfläche eines Halbleitersubstrats 1, das ein Siliconsubstrat vom
p-Typ aufweist, gebildet. Ein Polysiliziumfilm 3 mit einer Dicke von
etwa 1500 bis 2000 Å ist auf einer gesamten Oberfläche des Oxidfilms 2
nach einem LPCVD-Verfahren (low-pressure chemical vapor deposition)
gebildet, und ein Oxidfilm 4 mit einer Dicke von 3000 Å ist wiederum
darauf zum Beispiel nach einem CVD-Verfahren gebildet, wie dies in
Fig. 4A gezeigt ist.
Dann werden der Oxidfilm 4 und der Polysiliconfilm 3 unter Verwen
dung von fotolithografischen Techniken auf eine vorbestimmte Größe
strukturiert, und ein Hochtemperaturoxidfilm 5 wird auf der gesamten
Oberfläche des Oxidfilms 2 bis zu einer Dicke von etwa 3000 Å gebil
det, um den Oxidfilm 4 und den Polysiliziumfilm 3 zu bedecken, wie dies
in Fig. 4B gezeigt ist.
Dann wird der Oxidfilm 5 unter Verwendung eines RIE-Verfahrens
(reactive ion etching) anisotrop geätzt, bis das Halbleitersubstrat 1
freigelegt ist. Dabei wird ein Seitenwandoxidfilm 5a auf Seitenwänden
der Polysiliziumstruktur 3, die als eine Feldabschirmelektrode dient,
und der Oxidfilmstruktur 4 gebildet, wie dies in Fig. 4C gezeigt ist.
In diesem Fall kann die Breite des Seitenwandoxidfilms 5a (in der Ab
bildung in einer rechten und einer linken Richtung) in Abhängigkeit
von der Dicke des Oxidfilms 5 und der für das RIE-Ätzen erforderlichen
Zeit gesteuert werden. Außerdem kann die Dicke des Oxidfilms 4 auf der
Feldabschirmelektrode 3 unabhängig vom Seitenwandoxidfilm 5a gesteuert
werden, da sie von der Dicke des Oxidfilms 4 in Fig. 4A abhängt.
Anschließend werden nacheinander ein Oxidfilm und ein Polysiliziumfilm
auf der freigelegten Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats 1 und der
gesamten Oberfläche des Oxidfilms 4 abgeschieden und unter Verwendung
fotolithografischer Techniken derart strukturiert, daß eine Polysili
ziumfilmstruktur 7a, die als eine Gate-Elektrode des Transistors Tr.1.
dient, eine Polysiliziumfilmstruktur 7b, die als eine Gate-Elektrode
des Transistors Tr.2. dient, und eine Polysiliziumfilmstruktur 13, die
als eine Verbindungsschicht dient, auf einem Isolierfilm gebildet
werden. Verunreinigungen von n⁺-Typ werden in die freigelegte Haupt
oberfläche des Halbleitersubstrats 1 implantiert und diffundiert, so
daß Störstellengebiete 8a und 8b, 8c und 8d gebildet werden. Dabei
werden die Störstellengebiete 8b und 8c durch die Diffusion der Ver
unreinigungen in einer rechten und einer linken Richtung diffundiert.
Der auf den Seitenwänden der Feldabschirmelektrode 3 gebildete Sei
tenwandoxidfilm 5a ist jedoch dick, so daß die Störstellengebiete 8b
und 8c sich nicht mit der Feldabschirmelektrode 3 in zur Hauptober
fläche des Halbleitersubstrats 1 senkrechter Richtung überlappen.
Folglich sind die Projektion der Feldabschirmelektrode 3 auf
dem Substrat 1 und jedes der beiden Störgebiete 8b und 8c in einem
gegeneinander versetzten Zustand, bei dem sie voneinander um die Länge
b entfernt angeordnet sind, wie dies in Fig. 4D gezeigt ist.
Hierzu stellt Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht des in Fig. 4D mit "X"
gekennzeichneten Teils dar, und es sind genaue Abmessungen jedes
Abschnitteils angegeben. Diese Abmessungen stellen beispielhafte
Werte dar und hängen von der Art der implantierten Ionen, der implan
tierten Menge, den Bedingungen der nach dem Implantieren erfolgten
thermischen Behandlung usw. ab. Bei diesem Ausführungsbeispiel beträgt
die Abmessung b 1000 Å, und daher ist die Feldabschirmelektrode 3 vom
Störstellengebiete 8c ohne Überlappung getrennt.
Abschließend wird ein BPSG-Film 9 (Borphosporsilikat-Glas) mit einer
Dicke von etwa 8000 Å auf der gesamten Oberfläche abgeschieden, um die
Gate-Elektroden 7a und 7b und die Verbindungsschicht 13 zu bedecken,
und dann wird eine Metallverbindung 10 in einer gewünschten Position
auf dem BPSG-Film 9 gebildet, so daß die in Fig. 1 gezeigte Halblei
tereinrichtung vervollständigt ist.
Obwohl in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Transistor
als eine von durch eine Feldabschirmelektrode zu trennende Einrich
tungen einen Einfach-Drain-Aufbau aufweist, kann dieser Transistor
auch einen LDD-Aufbau (lightly doped drain-source) aufweisen.
Die Fig. 6A und 6B sind Schnittansichten, die einen Teil der Schrit
te eines Verfahrens zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung gemäß
eines weiteren Ausführungsbeispiels, das einen
Transistor mit einem LDD-Aufbau zeigt, darstellen.
Das Herstellungsverfahren gemäß dieses Ausführungsbeispiels weist die
in den Fig. 6A und 6B gezeigten Schritte im Anschluß an die gleichen
Schritte wie die in den Fig. 4A bis 4D gezeigten des oben beschrie
benen Ausführungsbeispiels auf.
Nachdem die in den Fig. 4A bis 4D gezeigten Schritte durchgeführt
sind, wird ein Hochtemperatur-Oxidfilm auf einer gesamten Oberfläche
gebildet, um die Gate-Elektroden 7a und 7b und eine Verbindungs
schicht 13 zu bedecken, und wird anisotrop geätzt, bis ein Teil einer
Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrats 1 freigelegt ist. Ein Sei
tenwandoxidfilm 14 verbleibt durch dieses Ätzen auf Seitenwänden der
Gate-Elektroden 7a und 7b. Verunreinigungen vom n-Typ werden in die
freigelegte Hauptoberfläche des Hauptleitersubstrats 1 implantiert.
Die Störstellenkonzentration ist höher als jene der in Fig. 4D im
plantierten Verunreinigungen. Als Ergebnis werden mit Verunreini
gungen von n-Typ diffundierte Gebiete 15a, 15b, 15c, 15d hoher Kon
zentration gebildet, die zusammen mit den zuvor diffundierten Stör
stellengebieten 8a, 8b, 8c und 8d jeweils LDD-Strukturen bilden, wie
sie in Fig. 5A gezeigt sind.
Hierzu zeigt Fig. 7 eine vergrößerte Ansicht des in Fig. 6A mit "Y"
gekennzeichneten Teils, und genaue Abmessungen jedes Abschnitteils
sind angegeben. Diese Abmessungen stellen beispielhafte Werte dar und
hängen von der Art der implantierten Ionen, der implantierten Menge,
der Bedingungen der nach der Implantierung erfolgten thermischen Be
handlung usw. ab. Bei diesem Ausführungsbeispiel beträgt die Abmes
sung b 900 Å, und daher ist die Feldabschirmelektrode 3 vom Stör
stellengebiet 8c ohne Überlappung getrennt.
In entsprechender Weise wird ein BPSG-Film 9 mit vorbestimmter Dicke
auf der gesamten Oberfläche abgeschieden, und eine Metallverbindung 10
wird wiederum darauf gebildet, um eine Halbleitereinrichtung mit einer
Feldabschirmstruktur, durch die Transistoren mit jeweiliger LDD-Struk
tur getrennt sind, zu vervollständigen, wie dies in Fig. 6B gezeigt
ist.
Fig. 8 ist eine Draufsicht auf eine Speicherzelle entsprechend des in
den Fig. 6A und 6B gezeigten Ausführungsbeispiels. Fig. 9A ist eine
Darstellung, die den Schnitt X-X′ von Fig. 8 zeigt, und Fig. 9B ist
eine Darstellung, die den Schnitt Y-Y′ von Fig. 8 zeigt. Anhand die
ser Darstellungen wird nun der Aufbau beschrieben.
Störstellengebiete 15c bis 15e und 8c bis 8e, die eine LDD-Struktur
darstellen, sind mit vorbestimmtem Abstand auf einer Hauptoberfläche
eines Halbleitersubstrats gebildet. Eine Gate-Elektrode 7b (7c) ist
durch einen Gate-Oxidfilm 6 über einem Gebiet zwischen den Störstel
lengebieten 15c (15e) und 8c (8e) und den Störstellengebieten 15d und
8d gebildet. Diese Störstellengebiete und die Gate-Elektrode bilden
einen Speichertransistor. Diese Transistoren sind in einem aktiven
Gebiet des Halbleitersubstrats 1 gebildet. Feldabschirmelektroden 3
sind durch einen Isolierfilm 2 über Gebieten außerhalb des aktiven Ge
bietes des Halbleitersubstrats 1 gebildet. Verbindungsschichten 13
sind auf einem Zwischenschichtisolierfilm 4 gebildet und mit einem
Zwischenschichtisolierfilm 9 bedeckt. Die Gate-Elektrode 7b (7c) ist
mit einem Zwischenschichtisolierfilm 9 bedeckt. Eine Leiterschicht 16a
(16b), die eine untere Elektrode eines Kondensators darstellt, ist
über dem Störstellengebiet 15c gebildet und erstreckt sich über den
Zwischenschichtisolierfilm. Eine Leiterschicht 18a (18b), die eine
obere Elektrode des Kondensators darstellt, ist auf einer dielek
trischen Schicht 17a (17b) über der Leiterschicht 16a (16b) gebildet.
Ein Zwischenschichtisolierfilm 19 ist auf der Leiterschicht 18a (18b)
gebildet. Eine Öffnung ist in dem Zwischenschichtisolierfilm 9 auf dem
Störstellengebiet 15d gebildet und stellt einen Kontakt 23 dar. Eine
Leiterschicht 20 einer Bitleitung ist durch Strukturierung auf dem
Zwischenschichtisolierfilm 19 gebildet und mit dem Störstellengebiet
15d durch den Kontakt 23 verbunden.
Da gemäß dieses Ausführungsbeispiels die aktiven Gebiete für die
Speicherzellen in elektrischer Hinsicht mit der Feldabschirmelek
trode sicher voneinander getrennt sind, kann die Zuverlässigkeit der
Einrichtung verbessert werden.
Obwohl in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel eine der durch
eine Feldabschirmelektrode getrennten Einrichtungen ein Feldeffekt
transistor ist, kann die vorliegende Erfindung auch auf eine andere
Einrichtung, die ein Störstellengebiet aufweist, angewendet werden,
vorausgesetzt, daß das Störstellengebiet zusammen mit einer Feldab
schirmelektrode einen Feldtransistor bildet, um die gleiche Wirkung zu
erzielen.
Außerdem kann die vorliegende Erfindung, obwohl im obigen Ausführungs
beispiel ein bestimmter Leitfähigkeitstyp angegeben ist, auch auf
einen zu diesem Leitfähigkeitstyp entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp
angewendet werden.
Ferner kann, obwohl die Feldabschirmelektrode im obigen Ausführungs
beispiel aus Polysilizium gebildet ist, diese auch aus einem anderen
Material für den Leiter gebildet sein, um die gleiche Wirkung zu er
zielen.
Weiterhin kann, obwohl im obigen Ausführungsbeispiel eine Feldab
schirmelektrode mit einem negativen Potential oder einem Massepoten
tial verbunden ist, die Feldabschirmelektrode elektrisch frei schwe
bend sein.
Ferner befinden sich im obigen Ausführungsbeispiel eine Feldabschirm
elektrode und jedes der Störstellengebiete auf beiden Seiten eines
Gebietes unter der Feldabschirmelektrode in einer versetzten Lage, bei
der sie voneinander um eine Versetzungslänge b versetzt angeordnet
sind. Die Versetzungslänge b kann auf ein Minimum von 0 gebracht wer
den, in welchem Fall eine Verbesserung der Trennwirkung im Vergleich
zur bisher verwendeten Ausführung erwartet werden kann. Ferner kann,
obwohl im obigen Ausführungsbeispiel eine Feldabschirmelektrode und
jedes der Störstellengebiete auf beiden Seiten eines Gebiets unter der
Feldabschirmelektrode sich in einer versetzten Lage befinden, die
Feldabschirmelektrode und eines der beiden Störstellengebiete in einer
versetzten Lage angeordnet werden, um die gleiche Wirkung zu erzielen.
Wie im Vorstehenden beschrieben ist, ist in der erfindungsgemäßen
Halbleitereinrichtung ein eine Feldabschirmelektrode aufweisender
Feldtransistor ein Transistor vom Versetzungstyp, so daß die Trenn
fähigkeit durch Feldabschirmtrennung weiter verbessert ist.
Weiterhin ist im Verfahren zum Herstellen der erfindungsgemäßen Halb
leitereinrichtung ein dicker Isolierfilm auf Seitenwänden eines Lei
ters gebildet, und Störstellen, in der vorliegenden Beschreibung auch
als Verunreinigungen bezeichnet, sind unter Verwendung des Isolier
films als einer Maske implantiert, wobei ein Störstellengebiet nicht
mit einem Abschnitt überlappt, in dem ein Leiter auf ein Halblei
tersubstrat projiziert ist.
Claims (14)
1. Halbleitereinrichtung zur elektrischen Isolation eines ersten
Halbleiterbauelementes von einem zweiten Halbleiterbauelelemt, die
auf einem gemeinsamen Halbleitersubstrat (1) eines ersten Leitfähigkeitstyps
mit einer Hauptoberfläche gebildet sind, mit
einer Elektrode (3), die auf einem ersten Isolierfilm (2) gebildet ist und sich über ein Gebiet des Halbleitersubstrats (1) erstreckt,
einem ersten Dotiergebiet (8b) und einem zweiten Dotiergebiet (8c), deren zweiter Leitfähigkeitstyp dem ersten Leitfähigkeitstyp entgegengesetzt ist und die bezüglich der Elektrode (3) gegenüberliegenden Bereichen der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats (1) gebildet sind, wobei der Abstand (b) zwischen einer dem ersten Dotiergebiet (8b) zugewandten ersten Seitenfläche der Elektrode (3) und einem der ersten Seitenfläche zuugewandten Rand des ersten Dotiergebiets (8b) bzw. der Abstand (b) zwischen einer dem zweiten Dotiergebiet (8c) zugewandten zweiten Seitenfläche der Elektrode (3) und einem der zweiten Seitenfläche zugewandten Rand des zweiten Dotiergebiets (8c) von der Schichtdicke eines zweiten Isolierfilms (5a) auf der dem jeweiligen Dotiergebiet zugewandten Seitenfläche der Elektrode (3) abhängt und wobei das erste Dotiergebiet (8b) in dem ersten Halbleiterbauelement enthalten ist und das zweite Dotiergebiet (8c) in dem zweiten Halbleiterbauelement enthalten ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das erste Dotiergebiet (8b) und das zweite Dotiergebiet (8c) in dem Halbleitersubstrat (1) jeweils bis zu vorbestimmten Tiefen ausgebildet sind, und daß die Schichtdicke des zweiten Isolierfilmes (5a) so vorbestimmt ist, daß die vorbestimmten Tiefen der Dotiergebiete (8b, 8c) nicht größer als die vorbestimmte Schichtdicke des zweiten Isolierfilmes (5a) sind.
einer Elektrode (3), die auf einem ersten Isolierfilm (2) gebildet ist und sich über ein Gebiet des Halbleitersubstrats (1) erstreckt,
einem ersten Dotiergebiet (8b) und einem zweiten Dotiergebiet (8c), deren zweiter Leitfähigkeitstyp dem ersten Leitfähigkeitstyp entgegengesetzt ist und die bezüglich der Elektrode (3) gegenüberliegenden Bereichen der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats (1) gebildet sind, wobei der Abstand (b) zwischen einer dem ersten Dotiergebiet (8b) zugewandten ersten Seitenfläche der Elektrode (3) und einem der ersten Seitenfläche zuugewandten Rand des ersten Dotiergebiets (8b) bzw. der Abstand (b) zwischen einer dem zweiten Dotiergebiet (8c) zugewandten zweiten Seitenfläche der Elektrode (3) und einem der zweiten Seitenfläche zugewandten Rand des zweiten Dotiergebiets (8c) von der Schichtdicke eines zweiten Isolierfilms (5a) auf der dem jeweiligen Dotiergebiet zugewandten Seitenfläche der Elektrode (3) abhängt und wobei das erste Dotiergebiet (8b) in dem ersten Halbleiterbauelement enthalten ist und das zweite Dotiergebiet (8c) in dem zweiten Halbleiterbauelement enthalten ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das erste Dotiergebiet (8b) und das zweite Dotiergebiet (8c) in dem Halbleitersubstrat (1) jeweils bis zu vorbestimmten Tiefen ausgebildet sind, und daß die Schichtdicke des zweiten Isolierfilmes (5a) so vorbestimmt ist, daß die vorbestimmten Tiefen der Dotiergebiete (8b, 8c) nicht größer als die vorbestimmte Schichtdicke des zweiten Isolierfilmes (5a) sind.
2. Halbleitereinrichtung zur elektrischen Isolation eines ersten
Halbleiterbauelementes von einem zweiten Halbleiterbauelelemt, die
auf einem gemeinsamen Halbleitersubstrat (1) eines ersten Leitfähigkeitstyps
mit einer Hauptoberfläche gebildet sind, mit
einer Elektrode (3), die auf einem ersten Isolierfilm (2) gebildet ist und sich über ein Gebiet des Halbleitersubstrats (1) erstreckt,
einem ersten Dotiergebiet (8b) und einem zweiten Dotiergebiet (8c), deren zweiter Leitfähigkeitstyp dem ersten Leitfähigkeitstyp entgegengesetzt ist und die bezüglich der Elektrode (3) gegenüberliegenden Bereichen der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats (1) gebildet sind, wobei der Abstand (b) zwischen einer dem ersten Dotiergebiet (8b) zugewandten ersten Seitenfläche der Elektrode (3) und einem der ersten Seitenfläche zugewandten Rand des ersten Dotiergebiets (8b) bzw. der Abstand (b) zwischen einer dem zweiten Dotiergebiet (8c) zugewandten zweiten Seitenfläche der Elektrode (3) und einem der zweiten Seitenfläche zugewandten Rand des zweiten Dotiergebiets (8c) von der Schichtdicke eines zweiten Isolierfilms (5a) und eines dritten Isolierfilms (14) auf der dem jeweiligen Dotiergebiet zugewandten Seitenfläche der Elektrode (3) abhängt und wobei das erste Dotiergebiet (8b) in dem ersten Halbleiterbauelement enthalten ist und das zweite Dotiergebiet (8c) in dem zweiten Halbleiterbauelement enthalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß
das erste Dotiergebiet (8b) und das zweite Dotiergebiet (8c) in dem Halbleitersubstrat jeweils bis zu vorbestimmten Tiefen ausgebildet sind, und daß die Schichtdicke des zweiten Isolierfilms (5a) und des dritten Isolierfilms (14) so vorbestimmt sind, daß die vorbestimmten Tiefen der Dotiergebiete (8b, 8c) nicht größer als die Summe vorbestimmte Schichtdicken des zweiten Isolierfilmes (5a) und des dritten Isolierfilmes (14) sind.
einer Elektrode (3), die auf einem ersten Isolierfilm (2) gebildet ist und sich über ein Gebiet des Halbleitersubstrats (1) erstreckt,
einem ersten Dotiergebiet (8b) und einem zweiten Dotiergebiet (8c), deren zweiter Leitfähigkeitstyp dem ersten Leitfähigkeitstyp entgegengesetzt ist und die bezüglich der Elektrode (3) gegenüberliegenden Bereichen der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats (1) gebildet sind, wobei der Abstand (b) zwischen einer dem ersten Dotiergebiet (8b) zugewandten ersten Seitenfläche der Elektrode (3) und einem der ersten Seitenfläche zugewandten Rand des ersten Dotiergebiets (8b) bzw. der Abstand (b) zwischen einer dem zweiten Dotiergebiet (8c) zugewandten zweiten Seitenfläche der Elektrode (3) und einem der zweiten Seitenfläche zugewandten Rand des zweiten Dotiergebiets (8c) von der Schichtdicke eines zweiten Isolierfilms (5a) und eines dritten Isolierfilms (14) auf der dem jeweiligen Dotiergebiet zugewandten Seitenfläche der Elektrode (3) abhängt und wobei das erste Dotiergebiet (8b) in dem ersten Halbleiterbauelement enthalten ist und das zweite Dotiergebiet (8c) in dem zweiten Halbleiterbauelement enthalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß
das erste Dotiergebiet (8b) und das zweite Dotiergebiet (8c) in dem Halbleitersubstrat jeweils bis zu vorbestimmten Tiefen ausgebildet sind, und daß die Schichtdicke des zweiten Isolierfilms (5a) und des dritten Isolierfilms (14) so vorbestimmt sind, daß die vorbestimmten Tiefen der Dotiergebiete (8b, 8c) nicht größer als die Summe vorbestimmte Schichtdicken des zweiten Isolierfilmes (5a) und des dritten Isolierfilmes (14) sind.
3. Halbleitereinrichtung zur elektrischen Isolation eines ersten
Halbleiterbauelementes von einem zweiten Halbleiterbauelelemt, die
auf einem gemeinsamen Halbleitersubstrat gebildet sind, mit
einem Halbleitersubstrat (1) eines ersten Leitfähigkeitstyps mit
einer Hauptoberfläche
einer Elektrode (3), die auf einem ersten Isolierfilm (2) gebildet ist und sich über ein Gebiet des Halbleitersubstrats (1) erstreckt,
einem ersten Dotiergebiet (8b) und einem zweiten Dotiergebiet (8c), deren zweiter Leitfähigkeitstyp dem ersten Leitfähigkeitstyp entgegengesetzt ist und die bezüglich der Elektrode (3) gegenüberliegenden Bereichen der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats (1) gebildet sind, wobei der Abstand (b) zwischen einer dem ersten Dotiergebiet (8b) zugewandten ersten Seitenfläche der Elektrode (3) und einem der ersten Seitenfläche zugewandten Rand des ersten Dotiergebiets (8b) bzw. der Abstand (b) zwischen einer dem zweiten Dotiergebiet (8c) zugewandten zweiten Seitenfläche der Elektrode (3) und einem der zweiten Seitenfläche zugewandten Rand des zweiten Dotiergebiets (8c) von der Schichtdicke eines zweiten Isolierfilms (5a) auf der dem jeweiligen Dotiergebiet zugewandten Seitenfläche der Elektrode (3) abhängt und wobei das erste Dotiergebiet (8b) in dem ersten Halbleiterbauelement enthalten ist und das zweite Dotiergebiet (8c) in dem zweiten Halbleiterbauelement enthalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß
der Abstand zwischen der ersten Seitenfläche und einem der ersten Seitenflächen zugewandten Rand eines dritten Dotiergebiets (15b) bzw. der Abstand zwischen der zweiten Seitenfläche und einem der zweiten Seitenfläche zugewandten Rand eines vierten Dotiergebiets (15c) durch die vorbestimmten Schichtdicken des zweiten Isolierfilms (5a) und des dritten Isolierfilms (14) auf der dem jeweiligen Dotiergebiet zugewandten Seitenfläche der Elektrode (3) vorgegeben ist, und daß das dritte Dotiergebiet (15b) und das vierte Dotiergebiet (15c) in dem Halbleitersubstrat (1) bis zu vorbestimmten Tiefen ausgebildet sind, die nicht größer als die Summe der vorbestimmten Schichtdicken der Isolierfilme (5a, 14) sind.
einer Elektrode (3), die auf einem ersten Isolierfilm (2) gebildet ist und sich über ein Gebiet des Halbleitersubstrats (1) erstreckt,
einem ersten Dotiergebiet (8b) und einem zweiten Dotiergebiet (8c), deren zweiter Leitfähigkeitstyp dem ersten Leitfähigkeitstyp entgegengesetzt ist und die bezüglich der Elektrode (3) gegenüberliegenden Bereichen der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats (1) gebildet sind, wobei der Abstand (b) zwischen einer dem ersten Dotiergebiet (8b) zugewandten ersten Seitenfläche der Elektrode (3) und einem der ersten Seitenfläche zugewandten Rand des ersten Dotiergebiets (8b) bzw. der Abstand (b) zwischen einer dem zweiten Dotiergebiet (8c) zugewandten zweiten Seitenfläche der Elektrode (3) und einem der zweiten Seitenfläche zugewandten Rand des zweiten Dotiergebiets (8c) von der Schichtdicke eines zweiten Isolierfilms (5a) auf der dem jeweiligen Dotiergebiet zugewandten Seitenfläche der Elektrode (3) abhängt und wobei das erste Dotiergebiet (8b) in dem ersten Halbleiterbauelement enthalten ist und das zweite Dotiergebiet (8c) in dem zweiten Halbleiterbauelement enthalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß
der Abstand zwischen der ersten Seitenfläche und einem der ersten Seitenflächen zugewandten Rand eines dritten Dotiergebiets (15b) bzw. der Abstand zwischen der zweiten Seitenfläche und einem der zweiten Seitenfläche zugewandten Rand eines vierten Dotiergebiets (15c) durch die vorbestimmten Schichtdicken des zweiten Isolierfilms (5a) und des dritten Isolierfilms (14) auf der dem jeweiligen Dotiergebiet zugewandten Seitenfläche der Elektrode (3) vorgegeben ist, und daß das dritte Dotiergebiet (15b) und das vierte Dotiergebiet (15c) in dem Halbleitersubstrat (1) bis zu vorbestimmten Tiefen ausgebildet sind, die nicht größer als die Summe der vorbestimmten Schichtdicken der Isolierfilme (5a, 14) sind.
4. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
auf der Elektrode (3) ein Zwischenschichtisolierfilm (4) ausgebildet
ist.
5. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schichtdicke des Zwischenschichtisolierfilms (4) der vorbestimmten
Schichtdicke des zweiten Isolierfilms (5a) entspricht.
6. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
über der Elektrode (3) auf dem Zwischenschichtisolierfilm (4) eine
Verbindungsschicht (13) gebildet ist.
7. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
das erste Halbleiterbauelement einen ersten Feldeffektransistor
(Tr.1.) aufweist und daß das erste Dotiergebiet (8b) ein Source-
oder Drain-Gebiet des ersten Feldeffektransistors (Tr.1.) ist und
daß das zweite Halbleiterbauelement einen zweiten Feldeffektransistor
(Tr.2.) aufweist und daß das zweite Dotiergebiet (8c) ein
Source- oder ein Drain-Gebiet des zweiten Feldeffektransistors
(Tr.2.) ist.
8. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
der erste und der zweite Feldeffektransistor (Tr.1., Tr.2.)
jeweils eine LDD-Struktur aufweisen.
9. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Halbleitersubstrat (1) und die Elektrode (3) auf Massepotential
gehalten sind.
10. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Leitfähigkeitstyp ein P-Leitfähigkeitstyp ist, und daß
das Halbleitersubstrat (1) auf Massepotential und die Elektrode
(3) auf Massepotential oder einem negativen Potential gehalten
sind.
11. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite Isolierfilm (5a) ein Hochtemperaturoxidfilm ist.
12. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
der dritte Isolierfilm (14) ein Hochtemperaturoxidfilm ist.
13. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Abstand (b) 90 nm-100 nm beträgt.
14. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung zur elektrischen
Isolation eines ersten Halbleiterbauelementes von einem
zweiten Halbleiterbauelement, die auf einem gemeinsamen Halbleitersubstrat
(1) gebildet sind, mit den Schritten:
Bilden einer Elektrode (3) mit einer vorbestimmten Form auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats (1) auf einem ersten Iso lierfilm (2) und Bilden eines zweiten Isolierfilms (4) auf der Elektrode (3),
Bilden eines dritten Isolierfilms (5) auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats (1) derart, daß die Elektrode (3) und der zweite Isolierfilm (4) bedeckt sind,
anisotropes Rückätzen des dritten Isolierfilms (5), um einen Seitenwandisolierfilm (5a) mit vorbestimmter Dicke auf Seitenwänden der Elektrode (3) zu bilden, wobei Bereiche der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats (1) freigelegt werden,
Implantieren von Dotieratomen eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der zum ersten Leitfähigkeitstyp entgegengesetzt ist, in die freigelegten Bereiche der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats (1) unter Verwendung des zweiten Isolierfilms (4) und des Seitenwandisolierfilms (5a) als Masken und
Diffundieren der implantierten Dotieratome bis zu einer vorbestimmten Tiefe, um ein erstes Dotiergebiet (8b), das in dem ersten Halbleiterbauelement enthalten ist, und ein zweites Dotiergebiet (8c), das in dem zweiten Halbleiterbauelement enthalten ist, derart zu bilden, daß die vorbestimmte Tiefe des ersten Dotiergebiets (8b) bzw. des zweiten Dotiergebiets (8c) nicht größer als die vorbestimmte Dicke des Seitenwandisolierfilms (5a) ist.
Bilden einer Elektrode (3) mit einer vorbestimmten Form auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats (1) auf einem ersten Iso lierfilm (2) und Bilden eines zweiten Isolierfilms (4) auf der Elektrode (3),
Bilden eines dritten Isolierfilms (5) auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats (1) derart, daß die Elektrode (3) und der zweite Isolierfilm (4) bedeckt sind,
anisotropes Rückätzen des dritten Isolierfilms (5), um einen Seitenwandisolierfilm (5a) mit vorbestimmter Dicke auf Seitenwänden der Elektrode (3) zu bilden, wobei Bereiche der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats (1) freigelegt werden,
Implantieren von Dotieratomen eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der zum ersten Leitfähigkeitstyp entgegengesetzt ist, in die freigelegten Bereiche der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats (1) unter Verwendung des zweiten Isolierfilms (4) und des Seitenwandisolierfilms (5a) als Masken und
Diffundieren der implantierten Dotieratome bis zu einer vorbestimmten Tiefe, um ein erstes Dotiergebiet (8b), das in dem ersten Halbleiterbauelement enthalten ist, und ein zweites Dotiergebiet (8c), das in dem zweiten Halbleiterbauelement enthalten ist, derart zu bilden, daß die vorbestimmte Tiefe des ersten Dotiergebiets (8b) bzw. des zweiten Dotiergebiets (8c) nicht größer als die vorbestimmte Dicke des Seitenwandisolierfilms (5a) ist.
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