DE3937502A1 - Halbleitervorrichtung mit einem feldabschirmelement und verfahren zu deren herstellung - Google Patents
Halbleitervorrichtung mit einem feldabschirmelement und verfahren zu deren herstellungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung
und insbesondere die Verbesserung einer Isolierstruktur zum
Isolieren bzw. Abschirmen von Bauelementen einer solchen Halb
leitervorrichtung mit einer sogenannten Feldabschirmstruktur
sowie die Verbesserung eines Verfahrens zur Herstellung dieser
Feldabschirmstruktur.
Eine Halbleitervorrichtung umfaßt eine aus vielen auf einer
Oberfläche eines Halbleitersubstrats ausgebildeten Halbleitere
lementen bestehende integrierte Schaltung. Jedes Halbleiterele
ment auf dem Halbleitersubstrat ist mittels eines Elemente iso
lierenden Bereichs von den jeweils anderen Halbleiterelementen
isoliert. Ein solcher Elemente isolierender Bereich ist ein
bzgl. der Zuverlässigkeit und eines hohen Integrationsgrades
der Halbleitervorrichtung wichtiges Bauteil. Genauer gesagt muß
der Elemente isolierende Bereich vollständig als elektrisch
isoliernder und abschirmender Bereich arbeiten. Hinsichtlich
des hohen Integrationsgrades der Halbleitervorrichtung muß die
ser Bereich auch noch so klein wie möglich sein. Als Elemente
isolierender Bereich sind sogenannte Feldabschirmstrukturen be
kannt. Eine solche Feldabschirmstruktur ist beispielsweise in
der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 1 22 174/1987 offenbart.
Fig. 3 zeigt im Querschnitt, teilweise, einen n-Kanal MOS-
(Metal-Oxide-Semiconductor = Metall-Oxyd-Halbleiter) Feldef
fekttransistor mit einer Feldabschirmstruktur, wie sie aus der
in Rede stehenden Offenlegungsschrift bekannt ist. In Fig. 3
sind zwei MOS-Transistoren 1 a, 1 b und ein Elemente isolierender
Bereich 2 zu sehen. Die MOS-Transistoren 1 a, 1 b umfassen Gate-
Oxidfilme 4 a, 4 b und Gate-Elektroden 5 a, 5 b, die auf der Ober
fläche eines p-Siliziumsubstrats ausgebildet sind. Jeder MOS-
Transistor 1 a, 1 b weist desweiteren zwei n⁺dotierte Bereiche
(Elektronenquelle und Elektronensenke) 6 a, 6 b auf, die auf der
Oberfläche des p-Siliziumsubstrats 3 in einer selbstausrichten
den Weise an jeder der Gate-Elektroden 5 a, 5 b ausgebildet sind.
Auf der Oberfläche des p-Siliziumsubstrats 3 in dem Elemente
bildenden Bereich 2 sind Gate-Oxidfilme 7 a, 7 b zur Feldabschir
mung und Feldabschirmelektroden 8 a, 8 b vorgesehen. Die Randflä
chen der Feldabschirmelektroden 8 a, 8 b sind von Isolierschich
ten 9 a, 9 b bedeckt. Auf der Oberfläche des p-Siliziumsubstrats
3 sind Kanalunterbrechungsschichten 10 a, 10 b ausgebildet, die
von den Feldabschirmelektroden 8 a, 8 b überdeckt sind. Desweite
ren ist auf der Oberfläche der Isolierschichten 9 a, 9 b eine An
schlußschicht 11 ausgebildet.
Nachfolgend sind der Aufbau und die Funktionsweise der bekann
ten Feldabschirmstruktur beschrieben. Bei der in Fig. 3 gezeig
ten Baugruppe weist ein MOS-Transistor, nachfolgend als FS-
Transistor bezeichnet, die Anschlußschicht 11, die Gate-Oxid
filme 7 a, 7 b zur Feldabschirmung, die Feldabschirmelektroden
8 a, 8 b und die n⁺-dotierten Bereiche 6 a, 6 a zweier Transistoren
1 a, 1 b auf.
Im Betrieb der Halbleitervorrichtung wird an die Anschluß
schicht 11 eine vorgegebene Spannung angelegt. Das elektrische
Feld der Anschlußschicht 11 wirkt dann auf die Oberfläche des
p-Siliziumsubstrats 3 zwischen den n⁺-dotierten Bereichen 6 a,
6 a einen Einfluß aus. Wenn auf diesem Bereich eine invertierte
Schicht gebildet wird, werden die beiden MOS-Transistoren 1 a,
1 b leitend geschaltet, so daß eine Elemente isolierende Funk
tion zerstört ist. Die Elektroden 8 a, 8 b verhindern, daß diese
invertierte Schicht gebildet wird. Die Feldabschirmelektroden
8 a, 8 b werden auf demgleichen Potential wie das p-Siliziumsub
strat 3 oder auf Erdpotential gehalten. Folglich breiten sie
den Einfluß der an der Anschlußschicht 11 anliegenden Spannung
aus und verhindern, daß auf der Oberfläche des p-Siliziumsub
strats 3 eine invertierte Schicht gebildet wird. Desweiteren
werden auf der Oberfläche des p-Siliziumsubstrats 3 Kanalunter
brechungsschichten 10 a, 10 b mit einer Fremdatomkonzentration
ausgebildet, die über der des Siliziumsubstrats 3 liegt. Die
Kanalunterbrechungsschichten 10 a, 10 b dienen dazu, diese Region
davor zu bewahren, durch Erhöhung der p-Dotierungen in eine n-
Leiterschicht invertiert zu werden. Auf diese Weise ist in der
Feldabschirmstruktur durch die Gate-Oxidfilme 7 a, 7 b, die
Feldabschirmelektroden 8 a, 8 b und die n⁺-dotierten Bereiche 6 a,
6 b der MOS-Transistoren 1 a, 1 b eine Transistorstruktur geschaf
fen, die sich stets im Sperrzustand befindet. Um die Elemente
isolierende Funktion der Feldabschirmstruktur betriebssicher zu
gestalten, sollte eine zum Durchschalten des die Feldabschirm
struktur bildenden FS-Transistors erforderliche Spannung, d.h.
der Zustand der Schwellenspannung V T H, "high" sein. Gemäß der
Darstellung in Fig. 3 werden die Kanalunterbrechungsschichten
10 a, 10 b auf der Oberfläche des p-Siliziumsubstrats 3 ausgebil
det, damit sie die Schwellenspannung auf "high" setzen. Unter
Bezugnahme auf die Fig. 4A bis 4G wird nachfolgend ein Her
stellverfahren der in Rede stehenden MOS-Transistorvorrichtung
beschrieben.
Nach Fig. 4A wird zunächst auf der Hauptfläche des p-Silizium
substrats 3 ein dünner Isolierfilm 7 zur Feldabschirmung ausge
bildet. Anschließend werden in vorgegebenen Bereichen Kanalun
terbrechungsschichten 10 a, 10 b mit p-Dotierungen mit hoher
Fremdatomkonzentration gebildet. Üblicherweise werden diese Ka
nalunterbrechungsschichten 10 a, 10 b durch Ionenimplantation der
Fremdatomionen in die Oberfläche des p-Siliziumsubstrats 3 ge
bildet, wobei ein photolitographisch erzeugtes Flächenmuster
aus elektrisch isolierendem Material als Maske dient. An
schließend wird eine Polysiliziumschicht aufgebracht, die nach
einer vorgegebenen Konfiguration geformt wird.
Gemäß Fig. 4B werden auf der Oberfläche der Elektroden 8 a, 8 b
Polysilizium aufweisende Isolierschichten 9 a, 9 b durch thermi
sche Oxidation ausgebildet.
Nach Fig. 4C wird auf der Oberfläche des Feldabschirmfilms 7
und der Isolierschichten 9 a, 9 b ein Siliziumnitridfilm 13 ge
bildet. Anschließend wird darauf eine Abdeckung 14 aufgebracht.
Fig. 4D zeigt, daß die Abdeckung 14 und der Siliziumoxidfilm 13
bei gleicher Ätzgeschwindigkeit weggeätzt werden. Der Silizium
nitridfilm 13 a wird teilweise in Bereichen zwischen den Elek
troden 8 a, 8 b zurückgelassen.
Nach Fig. 4E wird die Oberfläche des Substrats thermisch oxi
diert, wobei die Siliziumnitridfilme 13 a, 13 b als oxidationsbe
ständige Masken verwendet werden. Folglich sind die die Elek
troden umgebenden Isolierschichten 9 a, 9 b dick ausgebildet.
Fig. 4F zeigt, daß die Siliziumnitridfilme 13 a, 13 b und der ne
ben diesen Filmen ausgebildete Feldabschirmfilm 7 durch aniso
tropes Ätzen entfernt worden sind. Folglich verbleiben die
Gate-Isolierfilme 7 a, 7 b lediglich direkt neben den Feldab
schirmelektroden 8 a, 8 b.
Fig. 4G zeigt, daß auf der Oberfläche des p-Siliziumsubstrats 3
ein Gate-Oxidfilm 4 b mit dergleichen Dicke wie die oxidischen
Feldabschirmfilme 7 a, 7 b durch thermische Oxidation ausgebildet
ist. Der Gate-Oxidfilm 4 b liegt dabei zwischen den Elektroden
8 a, 8 b. Danach wird zur Bildung einer Gate-Elektrode 5 b auf der
Oberfläche des Gate-Oxidfilms 4 b eine Polysiliziumschicht auf
gebracht und geformt. Auf der Oberfläche des p-Siliziumsub
strats 3 werden durch Ionenimplantation n⁺-dotierte Bereiche
6 a, 6 b ausgebildet. Dabei dienen die mit den Isolierschichten
9 a, 9 b und der Gate-Elektrode 5 b bedeckten Feldabschirmelektro
den 8 a, 8 b als Masken. Anschließend wird auf der Oberfläche des
p-Siliziumsubstrats 3 und der Elektroden 8 a, 8 b durch die Iso
lierschicht hindurch eine Anschlußschicht 11 ausgebildet.
Somit ist ein n-Kanal Feldeffekttransistor mit einer Feldab
schirmstruktur ausgebildet.
Gemäß voranstehender Beschreibung weist die herkömmliche
Feldabschirmstruktur die Kanalunterbrechungsschichten 10 a, 10 b
auf, um die Schwellenspannung des die Feldabschirmstruktur bil
denden FS-Transistors zu erhöhen.
Zwischenzeitlich haben die Kanalunterbrechungsschichten 10 a,
10 b einen Nachteil dahingehend, daß mit zunehmender Miniaturi
sierung der Halbleitervorrichtung ein Effekt eng aneinanderlie
gender Kanäle (narrow channel effect) auftritt. Dieser Effekt
wird dadurch verursacht, daß die Fremdatome in den Kanalunter
brechungsschichten 10 a, 10 b in die Kanalbereiche der MOS-Tran
sistoren 1 a, 1 b diffundieren. Dadurch erhöht sich die tatsäch
liche Fremdatomkonzentration in dem Substrat. Folglich sind die
Schwellenspannungen der MOS-Transistoren 1 a, 1 b erhöht. Genauer
gesagt sind die Fremdatome der Kanalunterbrechungsschichten
10 a, 10 b unter dem Einfluß eines mehrfachen Wärmeeinflusses
während der Herstellung diffundiert.
Darüber hinaus wird bei dem zuvor beschriebenen konventionellen
Beispiel angestrebt, die Filmdicke der dünn auszubildenden
Gate-Oxidfilme 7 a, 7 b genauso dick wie die Gate-Oxidfilme 4 a,
4 b auszugestalten. Dabei wird angestrebt, den Strahlungswider
stand zu erhöhen. Daher werden die Kanalunterbrechungsschichten
10 a, 10 b als unentbehrliche Bauelemente zur Erhöhung der
Schwellenspannung des FS-Transistors für Isolierelemente ange
sehen. Aus diesem Grunde war es schwierig, den voranstehend er
örterten, durch die Kanalunterbrechungsschichten 10 a, 10 b her
vorgerufenen Effekt eng aneinanderliegender Kanäle zu verhin
dern.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine
Feldabschirmstruktur bzw. eine Halbleitervorrichtung mit einer
solchen Feldabschirmstruktur anzugeben, bei der das Isolations-
und Abschirmverhalten wesentlich verbessert ist. Des weiteren
soll die Einstellbarkeit der Filmdicke des Gate-Isolierfilms
der Feldabschirmstruktur verbessert werden. Ebenso soll es mög
lich sein, den Offsetbetrag einer die Feldabschirmstruktur bil
denden MOS-Transistorstruktur mit Offset-Gate einzustellen.
Des weiteren soll ein Verfahren angegeben werden, mit der die in
Rede stehende Feldabschirmstruktur in selbstausrichtender Weise
hergestellt werden kann. Schließlich soll sich bei dieser
Feldabschirmstruktur der Einsatz von Kanalunterbrechungsschich
ten erübrigen.
Die erfindungsgemäße Feldabschirmstruktur weist einen feldab
schirmenden Gate-Isolierfilm (einen zweiten Isolierfilm) auf,
dessen Dicke beliebig einstellbar ist. Die Filmdicke des Gate
lsolierfilms definiert die Schwellenspannung des die Feldab
schirmstruktur bildenden FS-Transistors. Durch Einstellen der
Dicke des Gate-Isolierfilms ist es möglich, den FS-Transistor
zur Feldabschirmung mit einer vorgegebenen Schwellenspannung zu
generieren.
Die Feldabschirmelektrode weist auf der oberen Oberfläche und
den Seitenflächen eine Isolierschicht (dritter Isolierfilm)
auf, dessen Schichtdicke beliebig vorgegeben werden kann. Wenn
auf der Isolierschicht eine Leiterschicht ausgebildet ist, wird
das Verhältnis der Schichtdicke der lsolierschicht an einem Be
reich auf der Feldabschirmelektrode zu der Filmdicke des
feldabschirmenden Gate-Isolierfilms entsprechend einer vorgege
benen Relation festgelegt. Genauer gesagt ist das Verhältnis
der Schichtdicken derart definiert, daß die durch kapazitive
Spannungsteilung der Spannung an der Leiterschicht an der
Feldabschirmelektrode abfallende Spannung kleiner wird als ein
vorgegebener Wert.
Erfindungsgemäß wird der feldabschirmende Gate-Isolierfilm un
abhängig von dem Gate-Oxidfilm des auf dem Elemente bildenden
Bereich ausgebildeten MOS-Transistors hergestellt. Folglich ist
es auch möglich, die Dicken des feldabschirmenden Gate-Isolier
films beliebig auszubilden.
Die Herstellung der Isolierschicht auf den Seitenflächen und
der oberen Oberfläche der Feldabschirmelektrode wird durch Auf
bringen einer zweilagigen Isolierschicht durchgeführt. Zuerst
wird der Isolierfilm lediglich auf der oberen Oberfläche der
Feldabschirmelektrode ausgebildet. Dann wird der zweite Iso
lierfilm auf der oberen Oberfläche und auf den Seitenflächen
der Feldabschirmelektrode ausgebildet und dann lediglich auf
der Seitenfläche durch anisotropes Ätzen belassen. Folglich ist
die erste Isolierschicht auf der oberen Oberfläche der Feldab
schirmelektrode belassen, wogegen auf den Seitenflächen Seiten
wandungen aus der zweiten Isolierschicht verblieben sind. Beide
Schichtdicken können beliebig gewählt werden. Die Schichtdicke
des Isolierfilms auf der oberen Oberfläche der Feldabschirm
elektrode ist derart gewählt, daß eine hinreichende isolierende
Eigenschaft bzgl. einer auf dieser Schicht zu bildenden Leiter
schicht vorhanden ist. Des weiteren wird die Dicke des Isolier
films derart festgelegt, daß die an der Feldabschirmelektrode
anliegende Spannung dann in hinreichendem Maße geringer ist als
die Schwellenspannung des FS-Transistors, wenn auf dem oberen
Bereich der Feldabschirmelektrode eine Gate-Elektrode eines
weiteren MOS-Transistors ausgebildet ist. Die Seitenwandung ist
zur Festlegung des Offsetbetrags des FS-Transistors dimensio
niert.
Durch das erfindungsgemäße Herstellverfahren ist es möglich,
die Isoliereigenschaften der durch den FS-Transistor mit einer
beliebig festgelegten Schwellenspannung gebildeten Feldab
schirmstruktur zu verbessern.
Die nachfolgende Beschreibung wird die der Erfindung zugrunde
liegende Aufgabe, die erfindungswesentlichen Merkmale und Vor
teile der erfindungsgemäßen Lehre detailliert verdeutlichen.
Ferner gibt es verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vor
liegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und
weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten An
sprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines
Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu ver
weisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Aus
führungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden
auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbil
dungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1A bis 1L in geschnittenen Darstellungen, teilweise, eine
DRAM-Speicherzelle, wobei in den einzelnen Figuren
die jeweiligen Fertigungsschritte gemäß dem erfin
dungsgemäßen Verfahren aufgezeigt sind,
Fig. 2 in einem Diagramm das Verhältnis von Filmdicke eines
feldabschirmenden Gate-Isolierfilms zur Filmdicke
eines Oxidfilms im oberen Bereich einer Feldschirm
struktur bzw. das Verhältnis von Schwellenspannung
eines FS-Transistors zu der an einer Feldabschirm
elektrode abfallenden Spannung,
Fig. 3 in einer geschnittenen Darstellung, teilweise, eine
Halbleitervorrichtung mit einem MOS-Transistor, der
durch eine herkömmliche Feldabschirmstruktur abge
schirmt ist und
Fig. 4A bis 4G in geschnittenen Darstellungen, teilweise, die je
weiligen Fertigungsschritte der Halbleitervorrich
tung aus Fig. 3.
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfin
dung beschrieben.
Fig. 1L zeigt in einer geschnittenen Darstellung, teilweise,
eine Speicherzelle eines DRAM (Dynamic Random Access Memory),
bei dem eine Feldabschirmstruktur als Elemente isolierende
Struktur verwendet wird. Bei dieser Speicherzelle handelt es
sich um eine 2-bit Speicherzelle. Die Speicherzellen 15 a, 15 b
umfassen MOS-Transistoren 16 a, 16 b und Kondensatoren 17 a, 17 b.
Die MOS-Transistoren 16 a, 16 b weisen Paare von n⁺-dotierten Be
reichen 6 a, 6 b (Elektronenquelle, Elektronensenke) auf, die mit
vorgegebenem Abstand zueinander auf der Oberfläche des p-Sili
ziumsubstrats 3, der Gate-Oxidfilme 4 a, 4 b und der Gate-Elek
troden 5 a, 5 b ausgebildet sind.
Jeder der Kondensatoren 17 a, 17 b ist mehrschichtig ausgeführt
und weist eine erste Elektrodenschicht 18 (Speicherknoten),
einen dielektrischen Film 19 und eine zweite Elektrodenschicht
20 (Zellplatte) auf. Das eine Ende der ersten Elektrodenschicht
18 erstreckt sich durch den Isolierfilm 21 in die Gate-Elektro
den 5 a, 5 b der MOS-Transistoren 16 a, 16 b hinein. Das andere
Ende der ersten Elektrodenschicht 18 erstreckt sich auf die
oberen Bereiche der auf dem Elemente isolierenden Bereich aus
gebildeten Wortleitungen 23 a, 23 b. Ein Bereich der ersten Elek
trodenschicht 18 ist mit den n⁺-dotierten Bereichen 6 a des je
weiligen Transistors 16 a, 16 b verbunden. Die Kondensatoren 17 a,
17 b weisen eine sogenannte Stapelstruktur auf. Die anderen n⁺-
Bereiche 6 b der MOS-Transistoren 16 a, 16 b sind mit einer bit-
Leitung 24 verbunden. Eine isolierende Zwischenschicht 25 ist
auf der Oberfläche der Kondensatoren 17 a, 17 b ausgebildet.
Die Speicherzelle 15 a ist durch eine Feldabschirmstruktur 26
von der Speicherzelle 15 b isoliert. Die Feldabschirmstruktur 26
ist durch den FS-Transistor gebildet. Der FS-Transistor umfaßt
eine oxidische Isolierschicht 7 zur Feldabschirmung, eine
Feldabschirmelektrode 8, einen n⁺-dotierten Bereich 6 a des MOS-
Transistors 16 a der Speicherzelle 15 a und einen n⁺-dotierten
Bereich 6 a des MOS-Transistors 16 b der anderen Speicherzelle
15 b. Ein oberer Oxidfilm 27 und Seitenwandungen 28 umfassen
einen auf der oberen Oberfläche und den Seitenflächen der
Feldabschirmelektrode ausgebildeten Siliziumoxidfilm.
In der zuvor beschriebenen Struktur sind folgende Merkmale als
Hauptmerkmale der vorliegenden Erfindung anzusehen:
- a. Die Filmdicke der oxidischen Isolierschicht 7 zur Feldabschirmung ist vergleichbar mit der Filmdicke der Gate- Oxidfilme 4 a, 4 b der MOS-Transistoren 16 a, 16 b.
- b. Einer der n⁺-dotierten Bereiche 6 a der MOS-Transisto ren 16 a, 16 b ist so ausgebildet, daß er zu der Feldabschirm elektrode 8 um die Seitenwandung 28 versetzt ist.
- c. Die Filmdicke des auf der oberen Oberfläche der Feldabschirmelektrode 8 angeordneten oberen Oxidfilms 27 ist eine andere als die Filmdicke der auf den Seitenflächen der Feldabschirmelektrode 8 angeordneten Seitenwandung 28.
- d. Die Filmdicke des oberen Oxidfilms 27 ist derart be messen, daß die auf die von den Spannungen der auf den Elemente isolierenden Bereichen ausgebildeten Wortleitungen 23 a, 23 b auf die Feldabschirmelektrode 8 induzierte Spannung in hinreichen dem Maße niedriger als die Schwellenspannung des FS-Transistors ist.
- e. An der Feldabschirmelektrode kann ein Erdungspoten tial, ein Substratpotential oder ein erdfreies Potential anlie gen.
Durch die voranstehenden Merkmale läßt sich die Schwellenspan
nung des FS-Transistors beliebig festlegen. Die Seitenflächen
und die obere Oberfläche der Feldabschirmelektrode 8 sind durch
die unterschiedliche Dicken aufweisenden Isolierfilme 28, 27
bedeckt. Durch die zuvor erörterte Einstellung ist es möglich,
den FS-Transistor ständig im Sperrzustand zu halten, wobei die
Isolation zwischen den Elementen zuverlässig vorgenommen werden
kann.
Fig. 2 zeigt in einem Diagramm die Korrelation zwischen der
Filmdicke t F S des feldabschirmenden Isolierfilms, der Filmdicke
t O des oberen Oxidfilms des FS-Transistors, der Schwellenspan
nung V T H des FS-Transistors und der an der Feldabschirmelek
trode anliegenden Spannung V F S. In der rechten Ecke von Fig. 2
sind diese Parameter dargestellt. Die Spannung V F S repräsen
tiert eine auf die Feldabschirmelektrode des FS-Transistors in
duzierte Spannung, wenn an eine Anschlußschicht auf dem oberen
Bereich des FS-Transistors eine vorgegebene Spannung V t t (= 5 V)
angelegt worden ist.
Zuerst ist gemäß der durchgezogenen Linie (1) festgestellt wor
den, daß die Schwellenspannung V T H des FS-Transistors gemeinsam
mit dem Anstieg der Filmdicke t F S des feldabschirmenden Gate-
Isolierfilms angestiegen ist.
Gemäß der gestrichelten Linien (2) und (3) hat sich die auf die
Feldabschirmelektrode des FS-Transistors induzierte Spannung
V F S gemeinsam mit dem Anstieg der Filmdicke t O des oberen Oxid
films verringert und ist dabei niedriger als die Schwellenspan
nung V T H des FS-Transistors.
Fig. 2 zeigt als Ergebnis, daß es durch dicke Ausgestaltung des
feldabschirmenden Gate-Isolierfilms und des oberen Oxidfilms 27
des FS-Transistors möglich ist, die auf die Feldabschirmelek
trode des FS-Transistors induzierte Spannung V F S unterhalb der
Schwellenspannung V T H des FS-Transistors zu halten.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 1A bis 1L ein Ver
fahren zur Herstellung der zuvor beschriebenen DRAM- Speicher
zelle beschrieben.
Gemäß Fig. 1A ist auf der Hauptfläche eines p-Siliziumsubstrats
3 durch thermische Oxidation ein Siliziumoxidfilm 7 a mit einer
Filmdicke von 50 nm ausgebildet. Danach wird auf der Oberfläche
eine mit Phosphor (P) dotierte Polysiliziumschicht 80 durch
LPCVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition = Chemisches
Dampfbeschichten unter niedrigem Druck) ausgebildet, wobei die
Schichtdicke 200 nm beträgt. Anschließend wird auf der Oberflä
che durch CVD ein Siliziumoxidfilm 27 a mit einer Filmdicke von
200 nm aufgetragen.
Fig. 1B zeigt, daß der Siliziumoxidfilm 27, die Polysilizium
schicht 80 und der Siliziumoxidfilm 7 a durch Photolithographie
auf eine vorgegebene Konfiguration geformt werden. Dabei werden
ein Gate-Oxidfilm 7, eine Feldabschirmelektrode 8 und ein
oberer Oxidfilm 27 gebildet.
Danach wird gemäß Fig. 1C der Siliziumoxidfilm 28 a auf der
Oberfläche des p-Siliziumsubstrats 3 und auf der Oberfläche des
Siliziumoxidfilms 27 durch CVD gebildet.
Anschließend wird der Siliziumoxidfilm 28 a gemäß der Darstel
lung in Fig. 28a durch anisotropes Ätzen behandelt und auf den
Seitenflächen der Feldabschirmelektrode wird eine Seitenwandung
28 gebildet. Dies geschieht dadurch, daß der Siliziumoxidfilm
27 und der Siliziumoxidfilm 28 a auf der Oberfläche des Silizi
umsubstrats entfernt werden.
Gemäß Fig. 1E ist auf der Oberfläche des p-Siliziumsubstrats 3
durch thermische Oxidation ein Gate-Oxidfilm 4 mit einer Film
dicke von 20 nm ausgebildet worden. Danach wurde auf der Ober
fläche des Gate-Oxidfilms 4, des oberen Oxidfilms 27 und der
Seitenwandung 28 durch LPCVD eine Polysiliziumschicht 5 a mit
einer Schichtdicke von 200 nm ausgebildet.
Nach Fig. 1F werden die Polysiliziumschicht 5 a und der Silizi
umoxidfilm 29 photolithographisch und durch Ätzen selektiv ent
fernt, wodurch Gate-Elektroden 4 a, 4 b und Wortleitungen 23 a,
23 b gebildet werden.
Dann werden gemäß Fig. 1G unter Verwendung der die Gate-Elek
troden 4 a, 4 b und die Seitenwandung 28 aufweisenden Feldab
schirmelektrode als Maske n-Ionen 36 in die Oberfläche des p-
Siliziumsubstrats 3 implantiert. Im Ergebnis sind zwei n⁺-do
tierte Bereiche 6 a, 6 b gebildet.
Nach Fig. 1H wird dann wieder auf die obere Oberfläche des p-
Siliziumsubstrats 3 durch CVD ein Siliziumoxidfilm 30 aufge
bracht.
Fig. 1I zeigt, daß auf den Seitenflächen und auf der Oberfläche
der Gate-Elektroden 4 a, 4 b oder auf der oberen Oberfläche der
Wortleitungen 23 a, 23 b durch anisotropes Ätzen des Silizium
oxidfilms 30 Isolierfilme 21, 22 ausgebildet werden.
Danach wird gemäß Fig. 1J eine Polysiliziumschicht aufgebracht.
Diese Schicht wird dann zu einer vorgegebenen Konfiguration ge
formt. Im Ergebnis sind die ersten Elektrodenschichten 18 des
Kondensators gebildet.
Auf der Oberfläche der ersten Elektrodenschicht 18 ist gemäß
Fig. 1K ein dielektrischer Film 19 aus einem Siliziumnitridfilm
oder dgl. ausgebildet. Darauf ist eine zweite Elektrodenschicht
20 aus einem Polysilizium gebildet.
Nach Fig. 1L ist auf der Oberfläche, auf der die Kondensatoren
17 a, 17 b ausgebildet sind, eine isolierende Zwischenschicht 25
ausgebildet. Danach wird in einem vorgegebenen Bereich der iso
lierenden Zwischenschicht 25 eine Kontaktöffnung 31 gebildet.
Anschließend wird eine mit einem n⁺-dotierten Bereich 6 b der
MOS-Transistoren 16 a, 16 b durch die Kontaktöffnung 31 hindurch
verbundene bit-Leitung 24 ausgebildet.
Gemäß der voranstehenden Beschreibung wird die DRAM-Speicher
zelle mit der Feldabschirmstruktur hergestellt.
Bei dem zuvor beschriebenen Herstellverfahren wird die Dicke
des feldabschirmenden Gate-Oxidfilms 7 durch die Dicke des auf
der Oberfläche des p-Siliziumsubstrats 3 ausgebildeten Silizi
umoxidfilms 7 a festgelegt. Die Dicke der auf der Seitenfläche
der Feldabschirmelektrode ausgebildeten Seitenwandung 28 wird
durch die Dicke des in Fig. 1C gezeigten Siliziumoxidfilms 28 a
festgelegt. Darüber hinaus wird die Dicke des auf der oberen
Oberfläche der Feldabschirmelektrode 8 ausgebildeten oberen
Oxidfilms 27 durch die Dicke des auf dem oberen Bereich der in
Fig. 1A gezeigten Polysiliziumschicht festgelegt. Die Dicken
der zuvor genannten Schichten lassen sich in voneinander unab
hängigen Herstellschritten realisieren. Daher ist es möglich,
die Dicken so festzulegen, wie sie wechselseitig optimal sind.
Der obere Oxidfilm 27 und die auf den Seitenflächen und der
oberen Oberfläche der Feldabschirmelektrode 8 ausgebildete Sei
tenwandung 28 sind mittels CVD aufgebracht worden. Daher ist es
möglich, die im Stand der Technik durch thermische Oxidation
hervorgerufene Verringerung einer Teilfläche der Feldabschirm
elektrode 8 zu verringern. Es ist möglich, die Offsetlänge zwi
schen der Feldabschirmelektrode 8 und den n⁺-dotierten Berei
chen 6 a ausschließlich durch die Filmdicke der Seitenwandung 28
zuverlässig zu bestimmen.
Obwohl bei dem zuvor beschriebenen und insoweit bevorzugten
Ausführungsbeispiel die Feldabschirmstruktur an der Elemente
isolierenden Struktur einer DRAM-Speicherzelle angebracht war,
kann die in Rede stehende Elemente isolierende Struktur ebenso
an einer anderen Halbleitervorrichtung vorgesehen sein.
Obwohl bei dem voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
als feldabschirmender Gate-Isolierfilm ein Siliziumoxidfilm
verwendet wurde, sind auch mehrlagige Strukturen aus z.B. einem
Nitridfilm oder einem Oxidfilm und einem Nitridfilm möglich.
Gemäß voranstehender Beschreibung weist die in der erfindungs
gemäßen Halbleitervorrichtung verwendete Feldabschirmstruktur
einen feldabschirmenden Gate-Isolierfilm mit einer Dicke auf,
die unabhängig von der Dicke des Gate-Oxidfilms des MOS-Transi
stors aus dem Elemente bildenden Bereich ist. Des weiteren ist
die auf den Seitenflächen der Feldabschirmelektrode ausgebil
dete Seitenwandung derart strukturiert, daß die einen quasi-
MOS-Transistor bildende Offsetlänge zwischen dem dotierten Be
reich und der Feldabschirmelektrode beliebig festgelegt werden
kann. Daher ist es auch möglich, die Schwellenspannung des die
Feldabschirmstruktur bildenden quasi-MOS-Transistors derart be
liebig festzusetzen, daß eine Halbleitervorrichtung mit hervor
ragenden Isolier- und Abschirmeigenschaften geschaffen werden
kann. Darüber hinaus läßt sich nach dem erfindungsgemäßen Ver
fahren eine Halbleitervorrichtung mit diesen hervorragenden
Isolier- und Abschirmeigenschaften herstellen, indem eine unab
hängige Fertigung des feldabschirmenden Gate-Isolierfilms und
der Seitenwandung sichergestellt ist.
Obwohl voranstehend ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung detailliert beschrieben worden ist, schränkt dieses
Ausführungsbeispiel die durch die Patentansprüche gegebene er
findungsgemäße Lehre nicht ein.
Claims (18)
1. Isoliereinrichtung (26) zur Verwendung in einer integrier
ten Schaltung, wobei die integrierte Schaltung eine Mehrzahl
auf einem Substrat (3) ausgebildeter Halbleitervorrichtungen
(16 a, 16 b) und eine Leiterbahn zur Beaufschlagung mindestens
einer der Halbleitervorrichtungen (16 a, 16 b) mit einer Spannung
aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Isolier
einrichtung (26) eine in einem Bereich zwischen mindestens zwei
der Halbleitervorrichtungen (16 a, 16 b) ausgebildete erste Iso
lierschicht (7) mit einer vorgegebenen Dicke, eine auf der Iso
lierschicht (7) ausgebildete schwimmende Elektrode (8) und eine
zwischen der Elektrode (8) und der Leiterbahn ausgebildete
zweite Isolierschicht (27) mit einer vorgegebenen Dicke auf
weist, wobei die Elektrode (8) räumlich derart zu der Leiter
bahn angeordnet ist, daß ihr von dort aus eine Spannung indu
ziert wird und wobei die Dicke der zweiten lsolierschicht (27)
im Verhältnis zur Dicke der ersten Isolierschicht (7) so bemes
sen ist, daß die durch die Leiterbahn auf die Elektrode (8) in
duzierte Spannung auf einem Wert gehalten wird, der in dem Sub
strat (3) unterhalb der Elektrode (8) die Bildung eines Be
reichs des invertierten Leitungstyps verhindert.
2. Isoliereinrichtung (26) zur Verwendung in einer integrier
ten Schaltung, wobei die integrierte Schaltung eine Mehrzahl
auf einem Substrat (3) ausgebildeter Halbleitervorrichtungen
(16 a, 16 b) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Isolier
einrichtung (26) eine in einem Bereich zwischen mindestens zwei
der Halbleitervorrichtungen (16 a, 16 b) ausgebildete erste Iso
lierschicht (7) mit einer vorgegebenen Dicke, eine auf der Iso
lierschicht (7) ausgebildete Elektrode (8) und eine die Elek
trode (8) umgebende zweite Isolierschicht (27, 28) aufweist,
daß eine Seitenwandung (28) der zweiten Isolierschicht (27, 28)
eine Begrenzung eines Leitungsbereichs (6 a) in dem Substrat (3)
bildet und daß der Leitungsbereich (6 a) einen Teil mindestens
einer der Halbleitervorrichtungen (61 a, 16 b) umfaßt.
3. Feldabschirmelektrode (26) zur Verwendung in einer inte
grierten Schaltung, mit mindestens einem Transistor mit zwei
Leitungselektroden (6 a, 6 b) und einer Steuerelektrode (5 a, 5 b),
dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Sub
strat (3) zur Feldabschirmung eine oxidische Isolierschicht (7)
eines vorgegebenen Leitungstyps mit einer vorgegebenen ersten
Dicke ausgebildet ist, daß auf der oxidischen Isolierschicht
(7) eine Feldabschirmelektrode (8) ausgebildet ist, daß das
Substrat (3), die oxidische Isolierschicht (7) und die Feldab
schirmelektrode (8) einen Kondensator mit einer ersten vorgege
benen Kapazität bilden, daß um die Feldabschirmelektrode (8)
herum in einem oberen Bereich und in einem Seitenbereich der
Feldabschirmelektrode (8) eine obere Oxidschicht (27, 28) aus
gebildet ist, daß die obere Oxidschicht (27, 28) in dem oberen
Bereich der Feldabschirmelektrode (8) eine zweite Dicke auf
weist, daß ein weiterer Elektrodenbereich (23 a, 23 b) mit der
Steuerelektrode (5 a, 5 b) mindestens eines der Transistoren
elektrisch verbunden ist, daß die Feldabschirmelektrode (8),
die obere Oxidschicht (27, 28) und der weitere Elektrodenbe
reich (23 a, 23 b) einen zweiten Kondensator mit einer zweiten
vorgegebenen Kapazität bilden, daß die beiden Kondensatoren
einen kapazitiven Spannungsteiler bilden und daß die Kapazitä
ten der Kondensatoren durch das Verhältnis der ersten Dicke der
oxidischen Isolierschicht (7) zu der zweiten Dicke der oberen
Oxidschicht (27, 28) derart bemessen sind, daß der Bereich des
Substrats (3) unterhalb der Feldabschirmelektrode (8) durch die
an der Steuerelektrode (5 a, 5 b) des Transistors anliegende
Spannung unabhängig nichtleitend geschaltet wird.
4. Feldabschirmelektrode (26) nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß sie in einem Dynamic Random Access Memory
(DRAM) mit mindestens einem Transistor mit zwei Leitungselek
troden und einer Steuerelektrode verwendet wird.
5. Feldabschirmelektrode (26) nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß der auf dem Substrat (3) ausgebildete Transi
stor als Feldeffekttransistor ausgeführt ist, daß der Transi
stor eine durch die Dicke einer zwischen dem Substrat und der
Steuerelektrode ausgebildeten Gate-Oxidschicht vorgegebene
Leitfähigkeitsschwelle aufweist, daß die auf eine an der
Steuerelektrode (23 a, 23 b) anliegenden Spannung hin an der
Feldabschirmelektrode (8) durch den kapazitiven Spannungsteiler
auftretende Spannung auf einem Wert gehalten wird, bei dem das
unterhalb der Feldabschirmelektrode (8) liegende Substrat (3)
in den nicht-leitenden Zustand verbracht wird.
6. Feldabschirmelektrode (26) nach Anspruch 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß unterhalb zumindest eines Teils der oxidi
schen Feldabschirmschicht unmittelbar am Transistor zumindest
eine Kanalunterbrechungsschicht vorgesehen ist, daß die Kanal
unterbrechungsschicht eine höhere Fremdatomkonzentration als
das Substrat (3) aufweist und daß die elektrische Leitfähigkeit
des Bereichs unterhalb der Feldabschirmelektrode (8) verringert
ist.
7. Halbleitervorrichtung mit einem Halbleitersubstrat (3) mit
einer Mehrzahl von Elemente bildenden Bereichen, auf denen
Halbleiterelemente ausgebildet sind und einem die Elemente iso
lierenden Bereich, der die Elemente bildenden Bereiche umgibt
und dabei die Halbleiterelemente isoliert, mit einem MOS-Halb
leiterelement (16 a) mit einem auf der Hauptfläche des Halblei
tersubstrats (3) ausgebildeten ersten Isolierfilm (4 a), einer
auf dem ersten Isolierfilm (4 a) ausgebildeten ersten Leitungs
schicht (5 a) und zwei auf der Hauptfläche des Halbleitersub
strats (3) ausgebildeten, mit Fremdatomen dotierten Bereichen
(6 a, 6 b) , die eine Abgrenzung der ersten Leitungsschicht (5 a)
bilden und wobei der erste Isolierfilm (4 a), die erste Lei
tungsschicht (5 a) und die dotierten Bereiche (6 a, 6 b) in dem
die Elemente bildenden Bereich angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Isolier
einrichtung (26) mit einem auf dem Halbleitersubstrat (3) aus
gebildeten zweiten Isolierfilm (7) vorgesehen ist, daß sich die
Dicke des zweiten Isolierfilms (7) von der Dicke des ersten
Isolierfilms (4 a) unterscheidet, daß auf dem zweiten Isolier
film (7) eine Isolierelektrode (8) vorgesehen ist, daß ein
dritter Isolierfilm (27, 28) die obere Fläche und die Seiten
flächen der Isolierelektrode (8) überdeckt, daß der zweite Iso
lierfilm (7), die Isolierelektrode (8) und der dritte Isolier
film (27, 28) in dem Elemente isolierenden Bereich angeordnet
sind und daß die Isolierelektrode (8) zwischen den an die Ele
mente isolierenden Bereiche angrenzenden dotierten Bereichen
(6 a, 6 b) der ersten und zweiten MOS-Halbleitervorrichtungen
(16 a, 16 b) angeordnet sind.
8. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß der zwischen der Isolierelektrode (8) und dem
Halbleitersubstrat (3) ausgebildete zweite Isolierfilm (7)
dicker ist als der erste Isolierfilm (4 a) der MOS-Halbleiter
vorrichtung (16 a).
9. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß der dritte Isolierfilm (27, 28) einen eine
obere Oberfläche der Isolierelektrode (8) bedeckenden oberen
Bereich und Seitenflächen der Isolierelektrode (8) bedeckende
Seitenbereiche aufweist und daß der obere Bereich und die Sei
tenbereiche des Isolierfilms (27, 28) unterschiedliche Dicke
aufweisen.
10. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß jeweils einer der dotierten Berei
che (6 a, 6 b) der an den die Elemente isolierenden Bereich an
grenzenden ersten und zweiten MOS-Halbleitervorrichtungen (16 a,
16 b) in selbstausrichtender Weise an dem auf den Seitenflächen
der Isolierelektrode (8) angeordneten dritten Isolierfilm (28)
ausgebildet ist.
11. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem zweiten Isolierfilm (7)
bedeckte Oberfläche des Halbleitersubstrats (3) vom gleichen
Leitungstyp wie das Halbleitersubstrat (3) ist und nahezu
die gleiche Fremdatomkonzentration wie ein angrenzender Kanalbe
reich der jeweiligen MOS-Halbleitervorrichtung (16 a, 16 b) auf
weist.
12. Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung mit
einem in einem Element bildenden Bereich auf einem Halbleiter
substrat (3) ausgebildeten MOS-Halbleiterelement und einer Iso
liereinrichtung (26) mit einer in dem Elemente bildenden Be
reich des Halbleitersubstrats (3) durch den Isolierfilm (7)
hindurch ausgebildeten Isolierelektrode (8),
gekennzeichnet durch folgende Verfahrens
schritte:
Ausbilden eines ersten Isolierfilms (7), einer ersten Leiterschicht (8) und eines zweiten Isolierfilms (27) nachein ander auf der Hauptfläche des Halbleitersubstrats (3);
Formen des zweiten Isolierfilms (27), der ersten Leiter schicht (8) und des ersten Isolierfilms (7) auf eine vorgege bene Konfiguration hin;
Ausbilden eines dritten Isolierfilms (28 a) auf der Ober fläche des Halbleitersubstrats (3) und Formen dieses Films;
Ausbilden einer den dritten Isolierfilm (28 a) auf den Seitenflächen der ersten Leiterschicht (8) enthaltenden Seiten wandung (28) durch Belassen des zweiten Isolierfilms (27) auf der Oberfläche der ersten Leiterschicht (8) und durch anisotro pes Ätzen des dritten Isolierfilms (28 a);
Ausbilden eines vierten Isolierfilms (4) auf der durch das anisotrope Ätzen freigelegten Oberfläche des Halbleitersub strats (3);
Ausbilden einer zweiten Leiterschicht (5 a) auf der Ober fläche des vierten Isolierfilms (4), der Seitenwandung (28) und des zweiten Isolierfilms; und
Ausbilden einer Gate-Elektrode (5 a) auf dem vierten Iso lierfilm (4) durch Formen der zweiten Leiterschicht.
Ausbilden eines ersten Isolierfilms (7), einer ersten Leiterschicht (8) und eines zweiten Isolierfilms (27) nachein ander auf der Hauptfläche des Halbleitersubstrats (3);
Formen des zweiten Isolierfilms (27), der ersten Leiter schicht (8) und des ersten Isolierfilms (7) auf eine vorgege bene Konfiguration hin;
Ausbilden eines dritten Isolierfilms (28 a) auf der Ober fläche des Halbleitersubstrats (3) und Formen dieses Films;
Ausbilden einer den dritten Isolierfilm (28 a) auf den Seitenflächen der ersten Leiterschicht (8) enthaltenden Seiten wandung (28) durch Belassen des zweiten Isolierfilms (27) auf der Oberfläche der ersten Leiterschicht (8) und durch anisotro pes Ätzen des dritten Isolierfilms (28 a);
Ausbilden eines vierten Isolierfilms (4) auf der durch das anisotrope Ätzen freigelegten Oberfläche des Halbleitersub strats (3);
Ausbilden einer zweiten Leiterschicht (5 a) auf der Ober fläche des vierten Isolierfilms (4), der Seitenwandung (28) und des zweiten Isolierfilms; und
Ausbilden einer Gate-Elektrode (5 a) auf dem vierten Iso lierfilm (4) durch Formen der zweiten Leiterschicht.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
durch Dotieren des Halbleitersubstrats (3) mit Fremdatomen un
ter Verwendung der ersten Leiterschicht (8) mit der dritten
Seitenwandung (28) und der Gate-Elektrode (5 a) als Maske ein
mit Fremdatomen dotierter Bereich (6 a, 6 b) eines dem Leitungs
typ des Halbleitersubstrats (3) entgegengerichteten Leitungs
typs ausgebildet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeich
net, daß der zweite Isolierfilm (7) und der dritte Isolierfilm
(28 a) durch chemisches Bedampfen ausgebildet werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch ge
kennzeichnet, daß der erste Isolierfilm (7) dicker ist als der
vierte Isolierfilm (4).
16. Verfahren zum Erhalt des nicht-leitenden Zustandes in ei
nem Feldabschirmbereich eines Substrats (3) mit vorgegebenem
Leitungstyp, wobei der Feldabschirmbereich an einen auf dem
Substrat (3) ausgebildeten Transistor (16 a, 16 b) mit einer
Steuerelektrode (23 a, 23 b) angrenzt, wobei der Feldabschirmbe
reich durch eine von einem lsolierfilm (7, 27, 28) umgebene
Feldabschirmelektrode (8) gebildet ist und wobei der Isolier
film (7, 27, 28) auf Bereichen der Feldabschirmelektrode (8),
die unmittelbar an dem Substrat (3) und davon entfernt liegen,
Bereiche mit einer ersten und einer zweiten Dicke aufweisen,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrens
schritte:
Einstellen eines vorgegebenen Verhältnisses zwischen der ersten Dicke und der zweiten Dicke der unmittelbar an dem Sub strat und davon entfernt gelegenene Bereiche des Isolierfilms (7, 27);
kapazitive Kopplung einer an der Steuerelektrode auftre tenden Spannung an die Feldabschirmelektrode (8) durch einen durch die erste Dicke und die zweite Dicke der unmittelbar an dem Substrat (3) und davon entfernt gelegenen Bereich des Iso lierfilms (7, 27) gebildeten Spannungsteiler,
wobei die an der Feldabschirmelektrode (8) auf die an der Steuerelektrode anliegende Spannung hin abfallende Spannung den Feldabschirmbereich des Substrats (3) in den nicht-leitenden Zustand verbringt.
Einstellen eines vorgegebenen Verhältnisses zwischen der ersten Dicke und der zweiten Dicke der unmittelbar an dem Sub strat und davon entfernt gelegenene Bereiche des Isolierfilms (7, 27);
kapazitive Kopplung einer an der Steuerelektrode auftre tenden Spannung an die Feldabschirmelektrode (8) durch einen durch die erste Dicke und die zweite Dicke der unmittelbar an dem Substrat (3) und davon entfernt gelegenen Bereich des Iso lierfilms (7, 27) gebildeten Spannungsteiler,
wobei die an der Feldabschirmelektrode (8) auf die an der Steuerelektrode anliegende Spannung hin abfallende Spannung den Feldabschirmbereich des Substrats (3) in den nicht-leitenden Zustand verbringt.
17. Verfahren zum Erhalt des nicht-leitenden Zustandes in ei
nem Feldabschirmbereich eines Substrats (3) eines vorgegebenen
Leitungstyps, wobei der Feldabschirmbereich an einen auf dem
Substrat ausgebildeten Transistor (16 a, 16 b) angrenzt und eine
Steuerelektrode (23 a, 23 b) und einen Kanalunterbrechungsbereich
mit einer höheren Fremdatomkonzentration als das Substrat auf
weist, wobei der Kanalunterbrechungsbereich an einem Randbe
reich eines Feldeffekttransistors ausgebildet und durch eine
von einem Isolierfilm (7, 27) umgebene Feldabschirmelektrode
gebildet ist und wobei der Isolierfilm (7, 27) auf Bereichen
der Feldabschirmelektrode (8), die unmittelbar an dem Substrat
(3) und davon entfernt liegen, Bereiche mit einer ersten und
einer zweiten Dicke aufweisen,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrens
schritte:
Einstellen eines vorgegebenen Verhältnisses zwischen der ersten Dicke und der zweiten Dicke der unmittelbar an dem Substrat (3) und davon entfernt gelegenene Bereiche des Isolierfilms (7, 27);
kapazitive Kopplung einer an der Steuerelektrode auftre tenden Spannung an die Feldabschirmelektrode (8) durch einen durch die erste Dicke und die zweite Dicke der unmittelbar an dem Substrat (3) und davon entfernt gelegenen Bereiche des Iso lierfilms (7, 27) gebildeten Spannungsteiler, wobei die an der Feldabschirmelektrode (8) auf die an der Steuerelektrode anlie gende Spannung hin abfallende Spannung den Feldabschirmbereich des Substrats (3) in den nicht-leitenden Zustand verbringt.
Einstellen eines vorgegebenen Verhältnisses zwischen der ersten Dicke und der zweiten Dicke der unmittelbar an dem Substrat (3) und davon entfernt gelegenene Bereiche des Isolierfilms (7, 27);
kapazitive Kopplung einer an der Steuerelektrode auftre tenden Spannung an die Feldabschirmelektrode (8) durch einen durch die erste Dicke und die zweite Dicke der unmittelbar an dem Substrat (3) und davon entfernt gelegenen Bereiche des Iso lierfilms (7, 27) gebildeten Spannungsteiler, wobei die an der Feldabschirmelektrode (8) auf die an der Steuerelektrode anlie gende Spannung hin abfallende Spannung den Feldabschirmbereich des Substrats (3) in den nicht-leitenden Zustand verbringt.
18. Verfahren zum Einstellen einer an einer Feldabschirmelek
trode (8) einer in einer integrierten Schaltung vorgesehenen
Feldabschirmstruktur (26) anliegenden Spannung, wobei die
Feldabschirmelektrode (8) zwischen zwei Isolierfilmen (7, 27)
angeordnet ist, wobei einer der Isolierfilme (7, 27) auf einem
Substrat (3) eines vorgegebenen Leitungstyps ausgebildet ist
und wobei die integrierte Schaltung zumindest einen Transistor
mit einer Steuerelektrode aufweist,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrens
schritte:
kapazitive Kopplung der Steuerelektrode (23 a, 23 b) mit der Feldabschirmelektrode (8) durch den anderen der Isolier filme (7, 27),
Einstellen eines vorgegebenen Verhältnisses der Dicken der beiden Isolierfilme (7, 27) zueinander und
Anlegen einer Spannung an die Steuerelektrode (23 a, 23 b), wobei die an der Feldabschirmelektrode (8) anliegende resultie rende Spannung effektiv zum Erhalt des nicht-leitenden Zustan des des Substrats (3) in einem der Feldabschirmelektrode ent sprechenden Bereich genutzt wird.
kapazitive Kopplung der Steuerelektrode (23 a, 23 b) mit der Feldabschirmelektrode (8) durch den anderen der Isolier filme (7, 27),
Einstellen eines vorgegebenen Verhältnisses der Dicken der beiden Isolierfilme (7, 27) zueinander und
Anlegen einer Spannung an die Steuerelektrode (23 a, 23 b), wobei die an der Feldabschirmelektrode (8) anliegende resultie rende Spannung effektiv zum Erhalt des nicht-leitenden Zustan des des Substrats (3) in einem der Feldabschirmelektrode ent sprechenden Bereich genutzt wird.
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