DE4223313A1 - Halbleitervorrichtung und verfahren zu deren herstellung - Google Patents
Halbleitervorrichtung und verfahren zu deren herstellungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halbleitervor
richtung und ein Verfahren zu deren Herstellung und insbesonde
re auf eine integrierte Halbleiterschaltungseinrichtung mit
einem Feldeffekttransistor, der mit einer niedrigen Versor
gungsspannung betrieben wird, welche mit einem Analog-IC (einer
analogen integrierten Schaltung - speziell einer linearen
Schaltung) verbunden werden kann, die mit einer hohen Stromver
sorgungsspannung betrieben wird. Die Erfindung ist besonders
nützlich für eine Halbleitervorrichtung vom CMOS (komplemen
tären Metall-Oxid-Halbleiter)-Typ. Die Erfindung bezieht sich
auch auf ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Halblei
tervorrichtung.
Wenn die vorliegende Erfindung auf eine LSI-Schaltung (hochin
tegrierte Schaltung) vom MOS-Typ angewandt wird, die mit einem
Analog-IC-Chip verbunden werden kann, wird das vorteilhafteste
Ergebnis erzielt. Die LSI-Schaltung vom MOS-Typ (im folgenden
als MOS-LSI bezeichnet) enthält eine logische Schaltung. Fig.
20 ist ein Blockschaltbild, das schematisch einen MOS-LSI, der
mit einem Analog-IC verbunden ist, zeigt. Fig. 21 ist eine
Draufsicht, die die planare Anordnung eines MOS-LSI nach Fig.
20 zeigt. Fig. 22 ist eine Querschnittsdarstellung längs der
Linie XXII-XXII in Fig. 21. Ein Aufbau eines herkömmlichen
MOS-LSI wird nachfolgend unter Bezugnahme auf diese Figuren
beschrieben.
Wie Fig. 20 zeigt, ist ein MOS-LSI 100 mit einem Analog-IC 200
verbunden, wobei ein Hochziehwiderstand R, der mit einer Strom
versorgungsspannung (12 V) verbunden ist, zwischengeschaltet
ist. Der MOS-LSI 100 hat eine Anschlußfläche 55 als Verbin
dungsanschluß zum Analog-IC 200. Die Anschlußfläche 55 ist mit
der Drain des n-Kanal-Transistors mit offener Drain 50 verbun
den. Der n-Kanal-Transistor mit offener Drain ist ein Transi
stor, mit dessen Drain eine Ausgangs-Anschlußfläche verbunden
ist. Das Gate des n-Kanal-Transistors 50 empfängt ein Signal
("H" oder "L") über einem CMOS-Inverter von einer internen lo
gischen Schaltung 80. Der CMOS-Inverter besteht aus einem n-
Kanal-MOS-Transistor 60 und einem p-Kanal-MOS-Transistor 70.
Wie Fig. 21 zeigt, hat der n-Kanal-Transistor 50 mit offener
Drain eine Gateelektrode 56, ein Source-Gebiet 57 und ein
Draingebiet 58. Der n-Kanal-MOS-Transistor 60 hat eine Gate
elektrode 61, ein Sourcegebiet 62 und ein Draingebiet 63. Ein
p-Kanal-MOS-Transistor 70 hat eine Gateelektrode 71, ein
Source-Gebiet 72 und ein Draingebiet 73. Das Sourcegebiet, das
Draingebiet und die Gateelektrode jedes Transistors ist über
Kontaktlöcher ch mit einer Verbindung verbunden.
Wie Fig. 22 zeigt, sind alle Transistoren 50, 60 und 70 in
einem p-Siliziumsubstrat 1 gebildet. Im p-Siliziumsubstrat 1
sind eine p-Wanne 2 und eine n-Wanne 3 gebildet. Der n-Kanal-
Transistor 50 mit offener Drain und der n-Kanal-MOS-Transistor
(NMOS-Transistor) 60 sind in der p-Wanne 2 gebildet. Der p-Ka
nal-MOS-Transistor (PMOS-Transistor) 70 ist in der n-Wanne 3
gebildet. Ein p⁺-Inversionsverhinderungsgebiet 4 und eine dicke
Trennoxidschicht 5 darauf sind so gebildet, daß sie die Tran
sistoren 50, 60 und 70 elektrisch voneinander isolieren. Die
Gateelektrode jedes Transistors ist aus einer polykristallinen
Siliziumschicht 7 und einer Molybdän-Silizium-Schicht 8 gebil
det. Die polykristalline Siliziumschicht 7 ist auf der Ober
fläche der p-Wanne 2 oder der n-Wanne 3 mit einer dazwischen
gelegten Gateoxidschicht 6 gebildet. Die Source/Drain-Gebiete
des n-Kanal-Transistors 50 mit offener Drain und des MOS-Tran
sistors 60 sind aus dem n⁻-Source/Drain-Gebiet 9 und dem n⁺-
Source/Drain-Gebiet 10 gebildet. Ein Source/Drain-Gebiet des
PMOS-Transistors 70 ist aus einem p⁺-Source/Drain-Gebiet 22
gebildet. Ein Zwischenschichtisolierfilm 11 ist so gebildet,
daß er alle Transistoren 50, 60 und 70 bedeckt. Eine Verbin
dungsschicht 12 ist so angeordnet, daß sie durch jeweils ein im
Zwischenschichtisolierfilm 11 gebildetes Kontaktloch mit jedem
der Source/Drain-Gebiete in Kontakt steht.
Nachfolgend wird der wie oben beschrieben aufgebaute MOS-LSI
beschrieben. Wie Fig. 20 zeigt, wird, wenn ein Signalausgang
von der internen logischen Schaltung 80 über einen CMOS-Inver
ter "H" ist, an das Gate des n-Kanal-Transistors 50 mit offener
Drain eine hohe Spannung angelegt. Zu dieser Zeit wird der n-
Kanal-Transistor 50 mit offener Drain eingeschaltet. Ein Strom
fließt von der Anschlußfläche 55 zur Drain des n-Kanal-Transi
stors 50. Zu dieser Zeit wird eine Stromversorgungsspannung
(12 V) entsprechend den Werten des Hochziehwiderstandes R und
eines Widerstandes r des n-Kanal-Transistors mit offener Drain
geteilt und an den Analog-IC übertragen.
Umgekehrt wird, wenn der Signalausgang von der internen logi
schen Schaltung 80 über den CMOS-Inverter "L" ist, an das Gate
des n-Kanal-Transistors 50 mit offener Drain eine niedrige
Spannung angelegt, so daß der n-Kanal-Transistor 50 mit offener
Drain ausgeschaltet wird. Von der Anschlußfläche 55 fließt kein
Strom zur Drain des n-Kanal-Transistors 50. Im Ergebnis dessen
wird die Stromversorgungsspannung (12 V) an den Analog-IC 200
übertragen.
Wie oben beschrieben, sollte die Durchbruchsspannung des n-Ka
nal-Transistors 50 mit offener Drain größer als 12 V sein.
Fig. 25 beinhaltet eine teilweise Draufsicht (A), die eine
vergrößerte Ansicht des n-Kanal-Transistors 50 mit offener
Drain oder des NMOS-Transistors 60 gibt, und eine teilweise
Querschnittsdarstellung (B), die einen Querschnitt längs der
Linie B-B der teilweisen Draufsicht (A) zeigt. Wie Fig. 25(A)
zeigt, weist das Draingebiet 58 (63) ein n⁺-Störstellendiffu
sionsgebiet 58a (63a) auf, dessen Grenzgebiet etwas nach außen
erstreckt ist, wie durch die gestrichelte Linie gezeigt. Daher
überlappt das n⁺-Störstellendiffusionsgebiet 58a (63a) mit dem
p⁺-Inversionsverhinderungsgebiet 4, wie in Fig. 25(B) gezeigt.
Im Ergebnis dessen ist die Draindurchbruchsspannung verringert
und durch den überlappten Abschnitt bestimmt.
Bei einem MOS-LSI herkömmlicher Art haben, wie in Fig. 22 ge
zeigt, der NMOS-Transistor 60, der mit der internen Logikschal
tung 80 verbunden ist, und der n-Kanal-Transistor 50 mit offe
ner Drain, der mit der Anschlußfläche 55 verbunden ist, den
selben Aufbau. Das heißt, der n-Kanal-Transistor 50 mit offener
Drain ist so ausgebildet, daß er durch eine Stromversorgungs
spannung von 5 V betrieben wird, wie der NMOS-Tranistor 60.
Dies führt zu dem Problem, daß es für den n-Kanal-Transistor 50
mit offener Drain nur einen kleinen Spielraum bzw. Betriebs
rahmen bezüglich der Durchbruchsspannung gibt. Beispielsweise
kann die Stoßdurchbruchsspannung, die mittels eines Kondensa
toraufladungsverfahrens (das ein Stoßdurchbruchs-Testverfahren
ist) gemessen wird, unter den Bedingungen von 200 pF und 0 Ω
nicht ± 300 V oder mehr erreichen.
Fig. 24 ist eine vergrößerte teilweise Querschnittsdarstel
lung, die einen Teil des NMOS-Transistors 50 oder 60 zeigt. Die
polykristalline Siliziumschicht 7 und die Molybdänsilizid
schicht 8 sind auf dem Gateoxidfilm 6 gebildet. Eine Oxid
schicht 20 ist auf Seitenwänden der polykristallinen Silizium
schicht 7 und der Molybdänsilizidschicht 8, die eine Gateelek
trode bildet, ausgebildet. Unter einer Seitenwandoxidschicht 20
ist das n⁻-Source/Drain-Gebiet 9 gebildet. Das n⁺-Source/Drain-
Gebiet 10 ist so gebildet, daß es mit dem n-Source/Drain-Ge
biet 9 verbunden ist. Bei der in Fig. 24 gezeigten Struktur
ist die Seitenwandoxidschicht 20 aus einem Film mit feiner Stu
fenbedeckung, etwa einem TEOS-Film (einem Siliziumoxidfilm, der
durch ein CVD-Verfahren unter Verwendung von Tetraethylortho
silikat als Ausgangsmaterial gebildet ist) gebildet. Der TEOS-
Film hat jedoch die Eigenschaft, eine hohe Dichte eingefangener
bzw. angelagerter Ladungsträger aufzuweisen, so daß es das Pro
blem gibt, daß die erwähnte Stoßdurchbruchsspannung des n-
Kanal-Transistors mit offener Drain noch mehr absinkt.
Weiterhin hat die Gateelektrode einen Zweischichtaufbau, der
eine polykristalline Siliziumschicht 7 und eine Molybdänsili
zidschicht 8 aufweist. Infolge des Unterschiedes der Ätzge
schwindigkeiten für die polykristalline Siliziumschicht und die
Molybdänsilizidschicht ist häufig der seitliche Abschnitt der
polykristallinen Siliziumschicht 7a, die die untere Schicht
bildet, in einem höheren Maße geätzt als die Molybdänsilizid
schicht 8, die die obere Schicht bildet, wie in Fig. 23 ge
zeigt. Die polykristalline Siliziumschicht 7a ist "seitenge
ätzt". Auch dadurch wird die Stoßdurchbruchsspannung weiter
abgesenkt.
Die Drain des n-Kanal-Transistors mit offener Drain 50 ist mit
einer Anschlußfläche 55 verbunden. Die Anschlußfläche 55 ist
mit dem externen Analog-IC 200 verbunden, der sich vom MOS-LSI
100 unterscheidet. Ein extern angelegter (Spannungs-)Stoß wird
über die Anschlußfläche 55 direkt an die Drain des n-Kanal-
Transistors mit offener Drain 50 angelegt. Deshalb sollte die
Stoßdurchbruchsspannung des n-Kanal-Transistors 50 höher als
die Durchbruchsspannung des NMOS-Transistors 60, der den CMOS-
Inverter bildet, oder des NMOS-Transistors, der die interne
Logikschaltung 80 bildet, sein. Jedoch ist jeder der NMOS-
Transistoren, die den MOS-LSI 100 bilden, auf dem gleichen p-
Siliziumsubstrat 1 ausgebildet, daß heißt in der gleichen p-
Wanne 2. Im Ergebnis dessen haben alle NMOS-Transistoren ein
schließlich des n-Kanal-Transistors 50 mit offener Drain die
gleichen Durchbruchsspannungscharakteristiken.
Wenn der Integrationsgrad einer integrierten Halbleiterschal
tungseinrichtung höher wird, werden die die interne Logik
schaltung 80 bildende Transistoren mehr und mehr miniaturi
siert. Die Kanallängen der miniaturisierten MOS-Transistoren
werden kürzer. Um eine vorbestimmte Draindurchbruchsspannung in
einem MOS-Transistor mit einer solch kurzen Kanallänge zu
erhalten, hat der MOS-Transistor eine LDD-Struktur. Beispiels
weise hat in Fig. 22 der NMOS-Transistor 50 oder 60 eine LDD-
Struktur, die aus dem n⁻-Source/Drain-Gebiet 9 und dem n⁺-
Source/Drain-Gebiet 10 als Source- oder Drain-Gebiet gebildet
ist. Außerdem wird als Maßnahme zur Verhinderung des nachtei
ligen Effektes von in einem Feldeffekttransistor mit kurzer Ka
nallänge erzeugten heißen Elektronen die Störstellenkonzentra
tion des n--Source/Drain-Gebietes 9 auf einen niedrigen Wert
begrenzt. Unter diesen Umständen gibt es das Problem, daß es
schwierig wird, bezüglich der Draindurchbruchsspannung und der
Stoßdurchbruchsspannung des mit einem externen IC verbundenen
n-Kanal-Transistors mit offener Drain eine vorgeschriebene
Spezifikation zu erreichen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halblei
tervorrichtung mit verbesserter Zuverlässigkeit bereitzustel
len, die einen durch eine niedrige Versorgungsspannung betrie
benen Feldeffekttransistor aufweist und mit einem durch eine
hohe Stromversorgungsspannung betriebenen Analog- IC verbunden
werden kann. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, eine
Einrichtung mit erhöhter Stoßdurchbruchsspannung und/oder
Draindurchbruchsspannung eines mit einem externen Analog-IC
verbundenen Feldeffekttransistors bereitzustellen. Eine weitere
besondere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Halbleitervorrich
tung bereitzustellen, die Feldeffekttransistoren mit zwei
unterschiedlichen Stoßdurchbruchsspannungen aufweist.
Schließlich ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur
Herstellung einer solchen Halbleitervorrichtung anzugeben.
Eine Halbleitervorrichtung nach einem Aspekt der Erfindung
weist ein Halbleitergebiet eines ersten Leitungstyps und einen
in dem Halbleitergebiet gebildeten ersten und zweiten Feldef
fekttransistor auf. Der erste Feldeffekttransistor weist ein
erstes und ein zweites Störstellengebiet eines zweiten Lei
tungstyps und eine erste Elektrode auf. Das erste und das zwei
te Störstellengebiet sind voneinander getrennt in dem Halblei
tergebiet gebildet. Eine erste Gateelektrode ist zwischen dem
ersten und dem zweiten Störstellengebiet auf dem Halbleiterge
biet mit einer dazwischengelegten Isolierschicht so gebildet,
daß sie das erste Störstellengebiet umgibt. Mindestens das
erste Störstellengebiet enthält ein erstes Gebiet niedriger
Konzentration und ein erstes Gebiet hoher Konzentration. Das
Gebiet niedriger Konzentration ist in der Nachbarschaft der
ersten Gateelektrode gebildet und hat eine erste Störstellen
konzentration. Das erste Gebiet hoher Konzentration, das in
einem von der ersten Gateelektrode getrennten Gebiet gebildet
ist, ist mit dem ersten Gebiet niedriger Konzentration verbun
den und hat eine zweite Störstellenkonzentration, die höher als
die erste Störstellenkonzentration ist. Der zweite Feldeffekt
transistor weist ein drittes und ein viertes Störstellengebiet
des zweiten Leitungstyps und eine zweite Gateelektrode auf. Das
dritte und das vierte Störstellengebiet sind getrennt voneinan
der in dem Halbleitergebiet gebildet. Die zweite Gateelektrode
ist zwischen dem dritten und dem vierten Störstellengebiet auf
dem Halbleitergebiet mit einer dazwischengelegten Isolier
schicht gebildet. Mindestens das dritte Störstellengebiet ent
hält ein zweites Gebiet niedriger Konzentration und ein zweites
Gebiet hoher Konzentration. Das zweite Gebiet niedriger Konzen
tration ist in der Nachbarschaft der zweiten Gateelektrode
gebildet und hat eine dritte Störstellenkonzentration, die nie
driger als die erste Störstellenkonzentration ist. Das zweite
Gebiet hoher Konzentration, das in einem Gebiet getrennt von
der zweiten Gateelektrode gebildet ist, ist mit dem zweiten Ge
biet niedriger Konzentration verbunden und hat eine vierte
Störstellenkonzentration, die höher als die dritte Störstellen
konzentration ist.
Bei einem Herstellungsverfahren für eine Halbleitervorrichtung
nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird auf einem Halb
leitergebiet des ersten Leitungstyps ein Gateisolierfilm ge
bildet. Erste und zweite Gebiete werden im Halbleitergebiet so
gebildet, daß sie voneinander getrennt sind, und eine erste
Gateelektrode wird zwischen dem ersten und zweiten Gebiet auf
dem Gateisolierfilm so gebildet, daß sie das erste Gebiet um
gibt. Eine zweite Gateelektrode wird zwischen dem dritten und
dem vierten Gebiet auf dem Gateisolierfilm so gebildet, daß das
dritte und vierte Gebiet so gebildet werden, daß sie voneinan
der im Halbleitergebiet getrennt sind. Ein erster Dotierungsbe
trag von Dotierungsstoffen des zweiten Leitungstyps wird selek
tiv in die Umgebung der ersten Gateelektrode mindestens des
ersten Gebietes dotiert, so daß ein erstes Gebiet niedriger
Konzentration gebildet wird. Dotierungsstoffe des zweiten Lei
tungstyps mit einem zweiten Dotierungsbetrag, der kleiner als
der erste Dotierungsbetrag ist, werden selektiv in die Nähe der
zweiten Gateelektrode mindestens des dritten Gebietes dotiert,
so daß ein zweites Gebiet niedriger Konzentration gebildet
wird. Dotierungsstoffe vom zweiten Leitungstyp mit einem
dritten Dotierungsbetrag, der größer als der erste Dotierungs
betrag ist, werden selektiv in das erste Gebiet, getrennt von
der ersten Gateelektrode und mit dem ersten Gebiet niedriger
Konzentration verbunden, dotiert, so daß ein erstes Gebiet
hoher Konzentration gebildet wird. Dotierungsstoffe des zwei
ten Leitungstyps mit einem vierten Dotierungsbetrag, der größer
als der zweite Dotierungsbetrag ist, werden selektiv in das
dritte Gebiet, getrennt von der zweiten Gateelektrode und
verbunden mit dem zweiten Gebiet niedriger Konzentration,
dotiert, so daß ein zweites Gebiet hoher Konzentration gebildet
wird.
Bei einer Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfin
dung enthält mindestens das erste Störstellengebiet eines
ersten Feldeffekttransistors ein erstes Gebiet niedriger Kon
zentration und ein erstes Gebiet hoher Konzentration. Minde
stens ein drittes Störstellengebiet eines zweiten Feldeffekt
transistors enthält ein zweites Gebiet niedriger Konzentration
und ein zweites Gebiet hoher Konzentration. Die Störstellen
konzentration des ersten Gebietes niedriger Konzentration ist
höher als die Störstellenkonzentration des zweiten Gebietes
niedriger Konzentration. Damit werden bei zwei Feldeffekttran
sistoren des gleichen Leitungstyps, die eine Halbleitervor
richtung bilden, die Störstellenkonzentrationen der Gebiete
niedriger Konzentration einer LDD-Struktur unterschiedlich ge
macht. Im Ergebnis dessen kann der erste Feldeffekttransistor
mit einer LDD-Struktur mit Gebieten niedriger Konzentration,
deren Störstellenkonzentration (vergleichsweise) hoch ist, über
eine Stoßdurchbruchsspannung verfügen, die höher als diejenige
des zweiten Feldeffekttransistors ist. Folglich kann bei Be
nutzung des ersten Feldeffekttransistors als Transistor mit
offener Drain, an den direkt ein externer Spannungsstoß ange
legt wird, die Zuverlässigkeit der Halbleitervorrichtung ver
bessert werden.
Bei einer Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfin
dung ist eine erste Gateelektrode eines ersten Feldeffekttran
sistors so gebildet, daß sie ein erstes Störstellengebiet um
gibt, so daß das erste Störstellengebiet nicht in Kontakt mit
dem Inversionsverhinderungsgebiet eines Trenngebietes, sondern
nur mit dem Kanalgebiet unter der Gateelektrode steht. Im Er
gebnis dessen kann die Draindurchbruchsspannung des ersten
Feldeffekttransistors erhöht werden.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben
sich aus der Erläuterung eines Ausführungsbeispieles anhand der
Figuren.
Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Halbleitervorrichtung
nach einer Ausführungsform, die mit einem Analog-
IC verbunden ist,
Fig. 2 ein Blockschaltbild, das schematisch die Struktur
der Halbleitervorrichtung nach der Ausführungsform
zeigt,
Fig. 3 eine Draufsicht, die die planare Anordnung der
Halbleitervorrichtung entsprechend der Ausfüh
rungsform zeigt,
Fig. 4 eine Querschnittsdarstellung längs der Linie IV-
IV in Fig. 3,
Fig. 5 eine grafische Darstellung, die die Beziehung
zwischen einer Stoßdurchbruchsspannung eines
NMOS-Transistors, der in einer erfindungsgemäßen
Halbleitervorrichtung verwendet wird, und der
Implantationsmenge von Phosphorionen in einem
n--Gebiet zeigt,
Fig. 6 bis 18 Querschnittsdarstellungen, die aufeinanderfolgend
jeweilige Schritte eines Herstellungsverfahrens
einer Halbleitervorrichtung entsprechend der Aus
führungsform zeigen,
Fig. 19 eine Prinzipdarstellung, die den Aufbau einer
Halbleitervorrichtung nach einer Ausführungsform
zeigt,
Fig. 20 ein Blockschaltbild, das eine herkömmliche, mit
einem Analog-IC verbundene Halbleitervorrichtung
zeigt,
Fig. 21 eine Draufsicht, die die planare Anordnung der
herkömmlichen Halbleitervorrichtung zeigt,
Fig. 22 eine Querschnittsdarstellung längs einer Linie
XXII-XXII nach Fig. 1,
Fig. 23 eine teilweise Querschnittsdarstellung, die einen
seitengeätzten Seitenwandabschnitt einer Gate
elektrode bei der herkömmlichen Halbleitervor
richtung zeigt,
Fig. 24 eine teilweise Querschnittsdarstellung, die einen
Seitenwandabschnitt der Gateelektrode bei der her
kömmlichen Halbleitervorrichtung zeigt, und
Fig. 25 eine teilweise Draufsicht (A), die eine vergrößer
te Darstellung des n-Kanal-Transistors nach Fig.
21 gibt, und eine teilweise Querschnittsdarstel
lung (B), die einen Querschnitt längs der Linie
B-B in Fig. 25(a) zeigt.
Wie Fig. 1 zeigt, ist ein MOS-LSI 100 über eine Integrations
schaltung 150 mit einem Analog-IC 200 verbunden. Eine logische
Schaltung des MOS-LSI 100 ist über einen n-Kanal-Transistor 50
mit offener Drain mit der Integrationsschaltung 150 verbunden.
Das Gate des n-Kanal-Transistors 50 mit offener Drain empfängt
ein Signal ("H" oder "L"), das von der logischen Schaltung aus
gegeben wird. Der n-Kanal-Transistor 50 mit offener Drain wird
in Reaktion auf das Signal von der logischen Schaltung ein- und
ausgeschaltet. In Abhängigkeit vom Taktverhältnis des Ein- und
Aus-Zustandes wird sukzessive eine Spannung von nicht mehr als
12 V in den Analog-IC 200 eingegeben. Der in Fig. 1 gezeigte
Analog-IC 200 wird verwendet, um eine Lautstärke o. ä. zu
steuern.
Wie in Fig. 2 gezeigt, ist der Analog-IC 200 nach Fig. 1 mit
einer Anschlußfläche 55 verbunden. Die Anschlußfläche 55 ist
mit der Drain des n-Kanal-Transistors mit offener Drain 50 ver
bunden. Ein Signalausgang von einem CMOS-Inverter, der
beispielsweise aus einem NMOS-Transistor 60 und einem PMOS-
Transistor 70 besteht, wird an das Gate des n-Kanal-Transistors
mit offener Drain 50 angelegt. In diesem Falle wird ein Signal
von der internen Logikschaltung 80 in den CMOS-Inverter
eingegeben.
Wie in Fig. 3 gezeigt, enthält der n-Kanal-Transistor mit
offener Drain 50 eine Gateelektrode 51, ein Sourcegebiet 52 und
ein Draingebiet 53. Die Gateelektrode 51 ist so gebildet, daß
sie das Draingebiet 53 umgibt. Das Sourcegebiet 52 ist in einem
Gebiet gebildet, das die ringförmige Gateelektrode 51 umgibt.
Die Anschlußfläche 55 als Verbindungsanschluß zum Analog-IC ist
über ein Kontaktloch ch mit dem Draingebiet 53 verbunden. Der
NMOS-Transistor 60 enthält eine Gateelektrode 61, ein Source
gebiet 62 und ein Draingebiet 63. Der PMOS-Transistor 70 ent
hält eine Gateelektrode 71, ein Sourcegebiet 72 und ein Drain
gebiet 73. Das Potential der Sourcegebiete 52 und 62 des NMOS-
Transistors 60 und des n-Kanal-Transistors 50 mit offener Drain
wird auf Massepotential gehalten. Das Potential des Sourcege
bietes 52 des PMOS-Transistors 70 wird auf Stromversorgungspo
tential (5 V) gehalten.
Wie Fig. 4 zeigt, ist jeder der Transistoren 50, 60 und 70 im
gleichen p-Siliziumsubstrat 1 gebildet. Eine p-Wanne 2 und eine
n-Wanne 3 sind im p-Siliziumsubstrat 1 gebildet. Der n-Kanal-
Transistor 50 mit offener Drain und der NMOS-Transistor 60 sind
in der p-Wanne 2 gebildet. Der PMOS-Transistor 70 ist in der n-
Wanne 3 gebildet. Die Gateelektroden aller Transistoren 50, 60
und 70 haben eine Zweischichtstruktur, die aus einer polykri
stallinen Siliziumschicht 7 und einer mit n-Dotierungsstoffen
dotierten Molybdänsilizidschicht 8 besteht. Jede Gateelektrode
ist auf der p-Wanne 2 bzw. der n-Wanne 3 mit einem dazwischen
gelegten Gateoxidfilm 6 gebildet.
Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, haben die Source/Drain-Gebiete
52 und 53 des n-Kanal-Transistors 50 mit offener Drain eine
LDD-Struktur, die aus einem n--Source/Drain-Gebiet 9b und einem
n⁺-Source/Drain-Gebiet 10 gebildet ist. Die Source/Drain-
Gebiete 62 und 63 des NMOS-Transistors 60 haben eine LDD-Struk
tur, die aus einem n--Source/Drain-Gebiet 9a und dem n⁺-Source/
Drain-Gebiet 10 gebildet ist. Die Störstellenkonzentration des
n--Source/Drain-Gebietes 9b ist höher als die Störstellen
konzentration des n--Source/Drain-Gebietes 9a. Im Ergebnis des
sen kann sich auch dann, wenn an das Draingebiet 53 über die
Anschlußfläche 55 direkt ein externer Spannungsstoß angelegt
wird, nicht ohne weiteres ein Stoßdurchbruch ereignen. Das be
deutet, daß im Vergleich zum NMOS-Transistor 60 der n-Kanal-
Transistor mit offener Drain 50 eine höhere Stoßdurchbruchs
spannung aufweist.
Das Draingebiet 53 des n-Kanal-Transistors mit offener Drain 50
ist von einer ringförmigen Gateelektrode 51 umgeben, so daß das
Draingebiet 53 nicht in Kontakt mit dem unter der Trennoxid
schicht 5 gebildeten p⁺-Inversionsverhinderungsgebiet 4 steht.
Infolgedessen ist die Draindurchbruchsspannung des n-Kanal-
Transistors mit offener Drain 50 höher als diejenige des NMOS-
Transistors 60. Das heißt, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt,
es ist möglich, bezüglich der Durchbruchsspannungscharakteri
stiken für eine an die Drain des n-Kanal-Transistors 50 mit
offener Drain über die Anschlußfläche 55 angelegte Spannung
(eine Spannung von 12 V) einen größeren Betriebsrahmen zu
realisieren.
Fig. 5 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwi
schen der Stoßdurchbruchsspannung des n-Kanal-Transistors 50
mit offener Drain in einer Halbleitervorrichtung gemäß der Aus
führungsform und der Implantationsmenge bzw. -dosis von
Phosphorionen aufgrund von Meßergebnissen zeigen. Die Stoß
durchbruchsspannung wurde sowohl für positive als auch für ne
gative Spannungsstöße gemessen. Die Meßwerte der Implantations
dosis von Phosphorionen (/cm2) sind A=3×1013, B=5×1013, C=
6,5×1013, D=8,5×1013, E=1×1014 und F=2×1014. Die Stoß
durchbruchsspannung wurde unter Anwendung eines Kondensator
aufladungsverfahrens mit den Randbedingungen von 200 pF und 0 Ω
gemessen. Gleichstrom(DC)-Durchbruchsspannungen sind Indices
der Draindurchbruchsspannung. Die DC-Durchbruchsspannungen sind
Drainspannungen unter der Bedingung eines Drainstromes IDS von
0,1 µA, wobei das Potential der Source, des Substrates und des
Gates auf Massepotential gehalten ist. Die Implantationsmengen
der Phosphorionen in der grafischen Darstellung sind Dosen von
Phosphorionen, die in das n⁻-Gebiet 9b im Draingebiet 53 des n-
Kanal-Transistors 50 nach Fig. 3 und 4 implantiert wurden. Die
eine Seitenwand der Gateelektrode 51 bildende Siliziumoxid
schicht ist aus einem TEOS-Film gebildet.
Wie aus Fig. 5 klar zu erkennen, kann, wenn die Störstellen
konzentration des n⁻-Gebietes 9b hoch ist, eine Stoßdurch
bruchsspannung von nicht weniger als ±300 V erhalten werden.
Die DC-Durchbruchsspannung ist im Bereich von 14,5 V (Mittel
wert). Eine gemessene DC-Durchbruchsspannung eines NMOS-Tran
sistors mit nicht ringförmiger Gateelektrode als NMOS-Tran
sistor 60 liegt - zum Vergleich - bei 13,5 V (Mittelwert).
Wie oben beschrieben wurde, kann auch dann, wenn eine Seiten
wandoxidschicht - etwa ein TEOS-Film -, in der die Dichte
eingefangener Ladungsträger hoch ist, verwendet wird, eine
Stoßdurchbruchsspannung von nicht weniger als 300 V erhalten
werden. Zudem kann durch Bildung einer ringförmigen Gate
elektrode bezüglich der DC-Durchbruchsspannung, das heißt der
Drain-Durchbruchsspannung, ein weiterer Betriebsrahmen für die
Stromversorgungsspannung (12 V) vorgegeben werden.
Wie in Fig. 5 gezeigt, kann durch Einstellen einer höheren
Störstellenkonzentration des n⁻-Gebietes die Stoßdurchbruchs
spannung erhöht werden, so daß beispielsweise auch dann, wenn
die einen Bestandteil einer Gateelektrode bildende untere
Schicht seitengeätzt wird - wie in Fig. 23 gezeigt -, zur
Kompensation des sich daraus ergebenden Einflusses die Stoß
durchbruchsspannung hinreichend hoch gemacht werden kann.
Obgleich bei der beschriebenen Ausführungsform die Anwendung
der Erfindung auf einen Transistor mit offener Drain vom n-
Kanal-Typ beschrieben wurde, kann die Erfindung analog auf
einen Transistor mit offener Drain vom p-Kanal-Typ angewandt
werden. Obgleich im beschriebenen Fall die Gateelektrode eine
Zweischichtstruktur aus einer polykristallinen Siliziumschicht
und einer Molybdänsilizidschicht aufweist, kann die Erfindung
analog etwa auf eine Zweischichtstruktur aus einer polykri
stallinen Siliziumschicht und einer Wolframsilizidschicht, eine
Einschichtstruktur etwa aus Wolfram o. ä. angewandt werden.
Weiterhin kann, obgleich in der beschriebenen Ausführungsform
sowohl für das Source- als auch das Drain-Gebiet eine LDD-
Struktur angewandt wird, der Effekt der vorliegenden Erfindung
noch erreicht werden, wenn die LDD-Struktur nur für das Drain-
Gebiet benutzt wird.
Nachfolgend wird ein Beispiel des Herstellungsverfahrens für
die Halbleitervorrichtung gemäß der Erfindung beschrieben.
Wie Fig. 6 zeigt, werden im p-Siliziumsubstrat 1 eine p-Wanne
2 und n-Wanne 3 gebildet.
Wie Fig. 7 zeigt, wird auf den gesamten Oberflächen der p-
Wanne 2 und der n-Wanne 3 ein Oxidfilm 13 ausgebildet. Eine Re
sistschicht 15 und eine Nitridschicht 14, die strukturiert
werden, um nur die Oberflächen von Trenngebieten freizulegen,
werden auf der Oxidschicht 13 ausgebildet. Eine Resistschicht
16 wird auf der n-Wanne 3 gebildet. Unter Verwendung der Re
sistschichten 15 und 16 als Masken wird Bor in die p-Wanne 2
implantiert, wie durch die Pfeile angedeutet.
Wie Fig. 8 zeigt, werden die Resistschichten 15 und 16 ent
fernt. Ein Borionen-Implantationsgebiet 17 wird in der p-Wanne
2 gebildet. Danach wird ein thermischer Oxidationsprozeß aus
geführt.
Als Folge dessen werden dicke Trennoxidschichten 5 gebildet,
wie in Fig. 9 gezeigt. Unter den Trennoxidschichten 5 werden
p⁺-Inversionsverhinderungsgebiete 4 gebildet.
Wie in Fig. 10 gezeigt, wird durch ein thermisches Oxidations
verfahren der Gateoxidfilm 6 mit einer Dicke von 250 Å
gebildet. Auf dem Gateoxidfilm 6 wird unter Anwendung eines
CVD-Verfahrens eine polykristalline Siliziumschicht mit einer
Dicke von 280 Å gebildet. Phosphor wird in die polykristalline
Siliziumschicht dotiert, und damit wird eine polykristalline
Siliziumschicht von n-Typ gebildet. Auf der polykristallinen n-
Siliziumschicht wird durch ein Sputterverfahren eine Molybdän
silizidschicht mit einer Dicke von 2300 Å gebildet. Danach
wird mittels Photolithographie und anisotropem Ätzen eine
Strukturierung ausgeführt, und die Gateelektroden 51, 61 und 71
mit einer aus der polykristallinen Siliziumschicht 7 und der
Molybdänsilizidschicht 8 bestehenden Zweischichtstruktur werden
so gebildet, wie in Fig. 10 gezeigt. In diesem Falle wird eine
Mustergebung der Gateelektrode 51 des n-Kanal-Transistors mit
offener Drain so vorgenommen, daß eine Ringgestalt erhalten
wird, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist.
Danach wird, wie in Fig. 11 gezeigt, entsprechend einem vor
bestimmten Muster eine Resistschicht 18 ausgebildet. Unter
Verwendung der Resistschicht 18 und der Molybdänsilizidschicht
8 als Masken werden - wie durch die Pfeile angegeben -
Phosphorionen mit einer Beschleunigungsspannung von 50 kV mit
einer Implantationsdosis von 3,0×1013/cm2 in die p-Wanne 2
implantiert. Damit wird das n⁻-Source/Drain-Gebiet 9a gebildet.
Wie in Fig. 12 gezeigt, wird eine Resistschicht 19 so gebil
det, daß sie nur das Bildungsgebiet des n-Kanal-Transistors mit
offener Drain freiläßt. Unter Verwendung der Resistschicht 19
und der Molybdänsilizidschicht 8 als Masken werden Phosphor
ionen mit einer Beschleunigungsspannung von 50 kV und einer Im
plantationsdosis von 7,0×1013/cm2 nur in die Source/Drain-Ge
biete des n-Kanal-Transistors mit offener Drain implantiert,
wodurch die n⁻-Source/Drain-Gebiete 9b mit relativ hoher Kon
zentration gebildet werden.
Danach wird auf der gesamten Oberfläche mit einer Dicke von
3000 Å unter Anwendung eines CVD-Verfahrens eine Siliziumoxid
schicht - z. B. eine TEOS-Schicht - ausgebildet. Die Silizium
oxidschicht wird einem anisotropen Ätzprozeß ausgesetzt, und
Seitenwandoxidschichten 20 werden auf den Seitenwänden der po
lykristallinen Siliziumschicht 7 und der Molybdänsilizidschicht
8 gebildet, wie in Fig. 13 gezeigt.
Wie in Fig. 14 gezeigt, wird eine Resistschicht 21 nach einem
vorbestimmten Muster ausgebildet. Unter Verwendung der Resist
schicht 21 und der Seitenwandoxidschicht 20 als Masken werden
Arsenionen mit einer Beschleunigungsspannung von 50 kV und
einer Implantationsdosis von 4,0×1015/cm2 in die p-Wanne 2 im
plantiert, so daß das n⁺-Source/Drain-Gebiet 10 gebildet wird.
Danach wird, wie in Fig. 15 gezeigt, eine Resistschicht 21 so
gebildet, daß sie nur die Gebiete der n-Wanne 3 freiläßt. Bor
ionen werden mit einer Beschleunigungsspannung von 300 kV und
einer Implantationsdosis von 1,2×1015/cm2 in die n-Wanne 3 im
plantiert - wie durch die Pfeile angegeben -, so daß das p⁺-
Source/Drain-Gebiet 22 gebildet wird.
Wie in Fig. 16 gezeigt, wird eine Wärmebehandlung zur Aktivie
rung des Gebietes, in das die Dotierungsionen implantiert wur
den, ausgeführt, und ein Zwischenschichtisolierfilm 11 aus BPSG
(Borphosphorsilikatglas) wird mit einer Dicke von 10 000 Å ge
bildet. Im Zwischenschichtisolierfilm 11 werden unter Verwen
dung vom Photolithographie und anisotropem Ätzen Kontaktlöcher
ausgebildet.
Wie in Fig. 17 gezeigt, wird eine Verbindungsschicht 12 aus
Aluminium-Silizium mit einer Dicke von 8500 Å unter Verwendung
eines Sputterverfahrens so gebildet, daß die durch die jeweili
gen Kontaktlöcher in Kontakt mit den entsprechenden Source/
Drain-Gebieten steht.
Wie in Fig. 18 gezeigt, wird eine Schutzschicht 23 aus Si3N4
o. ä. mit einer Dicke von 7500 Å so gebildet, daß sie die ge
samte Oberfläche bedeckt. Danach werden in der Schutzschicht 23
unter Verwendung von Photolithographie und Ätzen zur Verbindung
mit externen Leitungen Löcher gebildet, die die Oberfläche der
Verbindungsschicht 12 erreichen. Kontaktflächen aus einer Alu
minium-Silizium-Legierung werden so gebildet, daß sie durch die
Löcher mit der Verbindungsschicht 12 verbunden sind. Damit ist
die Halbleitervorrichtung gemäß der beschriebenen Ausführungs
form fertiggestellt.
Das Konzept des erfindungsgemäßen Aufbaues der Halbleitervor
richtung ist in Fig. 19 dargestellt. In Fig. 19 bezeichnen
C1, C2, C3 und C4 die Störstellenkonzentrationen eines ersten
Gebietes niedriger Konzentration, eines ersten Gebietes hoher
Konzentration, eines zweiten Gebietes niedriger Konzentration
bzw. eines zweiten Gebietes hoher Konzentration.
Wie oben beschrieben, ist es gemäß der Erfindung möglich, die
Stoßdurchbruchsspannung durch Einstellen der Konzentration der
Störstellengebiete mit niedriger Konzentration in der LDD-
Struktur bei einem der beiden Feldeffekttransistoren des glei
chen Leitungstyps auf einen relativ hohen Wert zu erhöhen. Zu
dem ist die Gateelektrode so gebildet, daß sie das eine der
Störstellengebiete des einen Feldeffekttransistors umgibt, so
daß dessen Draindurchbruchsspannung erhöht werden kann.
Schließlich kann die Zuverlässigkeit der Halbleitervorrichtung
verbessert werden.
Claims (10)
1. Halbleitervorrichtung (100) mit einem Ausgangstransistor mit
hoher Durchbruchsspannung mit
einem Halbleitergebiet (2) eines ersten Leitungstyps und
einem ersten und einem zweiten Feldeffekttransistor (50, 60), die im Halbleitergebiet (2) gebildet sind,
wobei der erste Feldeffekttransistor (50) aufweist:
ein erstes und ein zweites Störstellengebiet (53, 52) eines zweiten Leitungstyps, die getrennt voneinander im Halblei tergebiet gebildet sind, und
eine erste Gateelektrode (51), die zwischen dem ersten und dem zweiten Störstellengebiet (53, 52) auf dem Halbleiter gebiet (2) mit einer dazwischengelegten Isolierschicht (6) gebildet ist, wobei die erste Gateelektrode (51) das erste Störstellengebiet (53) umschließt und mindestens das erste Störstellengebiet (53) ein benachbart zur ersten Gateelek trode (51) gebildetes und eine erste Störstellenkonzen tration aufweisendes erstes Gebiet niedriger Konzentration (9b) und ein in einem von der ersten Gateelektrode (51) entfernten Gebiet und in Kontakt mit dem ersten Gebiet nie driger Konzentration gebildetes und eine zweite Störstel lenkonzentration, die höher als die erste Störstellenkon zentration ist, aufweisendes erstes Gebiet hoher Konzentra tion (10) aufweist, und
der zweite Feldeffekttransistor (60) aufweist:
ein drittes und ein viertes Störstellengebiet (63, 62) des zweiten Leitungstyps, die getrennt voneinander im Halblei tergebiet (2) gebildet sind, und
eine zwischen dem dritten und vierten Störstellengebiet (63, 62) auf dem Halbleitergebiet (2) mit einer dazwischen gelegten Isolierschicht (6) gebildete zweite Gateelektrode, wobei die zweite Gateelektrode eine im wesentlichen recht eckige Gestalt hat und mindestens das dritte Störstellenge biet (63) ein benachbart zur zweiten Gateelektrode (61) ge bildetes und eine dritte Störstellenkonzentration, die nie driger als die erste Störstellenkonzentration ist, aufwei sendes zweites Gebiet niedriger Konzentration (9a) und ein in einem entfernten Gebiet, getrennt von der zweiten Gate elektrode und verbunden mit dem zweiten Gebiet niedriger Konzentration gebildetes und eine vierte Störstellenkonzen tration, die höher als die dritte Störstellenkonzentration ist, aufweisendes zweites Gebiet hoher Konzentration (10) aufweist.
einem Halbleitergebiet (2) eines ersten Leitungstyps und
einem ersten und einem zweiten Feldeffekttransistor (50, 60), die im Halbleitergebiet (2) gebildet sind,
wobei der erste Feldeffekttransistor (50) aufweist:
ein erstes und ein zweites Störstellengebiet (53, 52) eines zweiten Leitungstyps, die getrennt voneinander im Halblei tergebiet gebildet sind, und
eine erste Gateelektrode (51), die zwischen dem ersten und dem zweiten Störstellengebiet (53, 52) auf dem Halbleiter gebiet (2) mit einer dazwischengelegten Isolierschicht (6) gebildet ist, wobei die erste Gateelektrode (51) das erste Störstellengebiet (53) umschließt und mindestens das erste Störstellengebiet (53) ein benachbart zur ersten Gateelek trode (51) gebildetes und eine erste Störstellenkonzen tration aufweisendes erstes Gebiet niedriger Konzentration (9b) und ein in einem von der ersten Gateelektrode (51) entfernten Gebiet und in Kontakt mit dem ersten Gebiet nie driger Konzentration gebildetes und eine zweite Störstel lenkonzentration, die höher als die erste Störstellenkon zentration ist, aufweisendes erstes Gebiet hoher Konzentra tion (10) aufweist, und
der zweite Feldeffekttransistor (60) aufweist:
ein drittes und ein viertes Störstellengebiet (63, 62) des zweiten Leitungstyps, die getrennt voneinander im Halblei tergebiet (2) gebildet sind, und
eine zwischen dem dritten und vierten Störstellengebiet (63, 62) auf dem Halbleitergebiet (2) mit einer dazwischen gelegten Isolierschicht (6) gebildete zweite Gateelektrode, wobei die zweite Gateelektrode eine im wesentlichen recht eckige Gestalt hat und mindestens das dritte Störstellenge biet (63) ein benachbart zur zweiten Gateelektrode (61) ge bildetes und eine dritte Störstellenkonzentration, die nie driger als die erste Störstellenkonzentration ist, aufwei sendes zweites Gebiet niedriger Konzentration (9a) und ein in einem entfernten Gebiet, getrennt von der zweiten Gate elektrode und verbunden mit dem zweiten Gebiet niedriger Konzentration gebildetes und eine vierte Störstellenkonzen tration, die höher als die dritte Störstellenkonzentration ist, aufweisendes zweites Gebiet hoher Konzentration (10) aufweist.
2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die erste Gateelektrode (51) derart ringförmig ist,
daß sie das erste Störstellengebiet (53) umgibt.
3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet
durch ein Halbleitersubstrat (1), das das Halbleitergebiet (2)
des ersten Leitungstyps und das Halbleitergebiet (3) des zwei
ten Leitungstyps enthält.
4. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch
einen dritten Feldeffekttransistor (70), der im Halbleiterge
biet des zweiten Leitungstyps (3) gebildet ist, und aufweist:
ein fünftes und ein sechstes Störstellengebiet (73, 72) des ersten Leitungstyps, die getrennt voneinander im Halbleiterge biet des zweiten Leitungstyps (3) gebildet sind, und
eine dritte Gateelektrode (71), die zwischen dem fünften und dem sechsten Störstellengebiet (73, 72) mit einer Isolier schicht (6) dazwischen auf dem Halbleitergebiet des zweiten Leitungstyps (3) gebildet ist.
ein fünftes und ein sechstes Störstellengebiet (73, 72) des ersten Leitungstyps, die getrennt voneinander im Halbleiterge biet des zweiten Leitungstyps (3) gebildet sind, und
eine dritte Gateelektrode (71), die zwischen dem fünften und dem sechsten Störstellengebiet (73, 72) mit einer Isolier schicht (6) dazwischen auf dem Halbleitergebiet des zweiten Leitungstyps (3) gebildet ist.
5. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß das erste Störstellengebiet (53) mit einem Analog-IC
(55, 200) verbunden ist, das zweite störstellengebiet (52) und
das vierte Störstellengebiet (62) mit einem ersten Stromver
sorgungspotential verbunden sind, die erste Gateelektrode (51),
das erste Störstellengebiet (63) und das sechste Störstellen
gebiet (73) miteinander verbunden sind, das sechste Störstel
lengebiet (72) mit einem zweiten Stromversorgungspotential ver
bunden ist und die zweite Gateelektrode (61) und die dritte
Gateelektrode (71) mit einer internen Logikschaltung (80) ver
bunden sind.
6. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Störstellengebiet (52)
die erste Gateelektrode (51) umgibt.
7. Halbleitervorrichtung (100) mit
einem Halbleitergebiet (2) eines ersten Leitungstyps und einem im Halbleitergebiet (2) gebildeten ersten und einem zweiten Feldeffekttransistor (50, 60),
wobei der erste Feldeffekttransistor (50) aufweist:
ein erstes und ein zweites Störstellengebiet (53, 52) eines zweiten Leitungstyps, die voneinander getrennt im Halbleitergebiet (2) gebildet sind, und
eine zwischen dem ersten und dem zweiten Störstellengebiet (53, 52) auf dem Halbleitergebiet (2) mit einer dazwischen gelegten Isolierschicht (6) gebildete erste Gateelektrode (51), die das erste Störstellengebiet (53) umschließt, wobei das erste Störstellengebiet (53) eine erste niedrige Konzentration aufweist, und
wobei der zweite Feldeffekttransistor (60) aufweist:
ein drittes und ein viertes Störstellengebiet (63, 62) des zweiten Leitungstyps, die voneinander getrennt im Halblei tergebiet (2) gebildet sind, und
eine zwischen dem dritten und dem vierten Störstellengebiet (63, 62) auf dem Halbleitergebiet (2) mit einer dazwischen gelegten Isolierschicht (6) gebildete zweite Gateelektrode (61), wobei das dritte Störstellengebiet (63) eine zweite Störstellenkonzentration aufweist, die niedriger als die erste Störstellenkonzentration ist.
einem Halbleitergebiet (2) eines ersten Leitungstyps und einem im Halbleitergebiet (2) gebildeten ersten und einem zweiten Feldeffekttransistor (50, 60),
wobei der erste Feldeffekttransistor (50) aufweist:
ein erstes und ein zweites Störstellengebiet (53, 52) eines zweiten Leitungstyps, die voneinander getrennt im Halbleitergebiet (2) gebildet sind, und
eine zwischen dem ersten und dem zweiten Störstellengebiet (53, 52) auf dem Halbleitergebiet (2) mit einer dazwischen gelegten Isolierschicht (6) gebildete erste Gateelektrode (51), die das erste Störstellengebiet (53) umschließt, wobei das erste Störstellengebiet (53) eine erste niedrige Konzentration aufweist, und
wobei der zweite Feldeffekttransistor (60) aufweist:
ein drittes und ein viertes Störstellengebiet (63, 62) des zweiten Leitungstyps, die voneinander getrennt im Halblei tergebiet (2) gebildet sind, und
eine zwischen dem dritten und dem vierten Störstellengebiet (63, 62) auf dem Halbleitergebiet (2) mit einer dazwischen gelegten Isolierschicht (6) gebildete zweite Gateelektrode (61), wobei das dritte Störstellengebiet (63) eine zweite Störstellenkonzentration aufweist, die niedriger als die erste Störstellenkonzentration ist.
8. Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung (100)
mit den Schritten:
Bilden einer Gateisolierschicht (6) auf einem Halbleitergebiet (2) eines ersten Leitungstyps,
Bilden einer ersten Gateelektrode (51) auf dem Gateisolierfilm (6) derart, daß ein erstes und ein zweites Gebiet voneinander getrennt im Halbleitergebiet (2) gebildet wird, wobei die erste Gateelektrode (51) das erste Gebiet zwischen dem ersten und zweiten Gebiet umgibt,
Bilden einer zweiten Gateelektrode (61) auf der Gateisolier schicht (6) zwischen einem dritten und einem vierten Gebiet derart, daß das dritte und vierte Gebiet auf einander gegen überliegenden Seiten der zweiten Gateelektrode (61) im Halb leitergebiet (2) gebildet werden,
Bilden eines ersten Gebietes niedriger Konzentration (9b) durch selektives Dotieren von Dotierungsstoffen des zweiten Leitungs typs mit einer ersten Dotierungsdosis in einen zur ersten Gate elektrode (51) benachbarten Abschnitt des ersten Gebietes,
Bilden eines zweiten Gebietes niedriger Konzentration (9a) durch selektives Dotieren von Dotierungsstoffen des zweiten Leitungstyps mit einer zweiten Dotierungsdosis, die kleiner als die erste Dotierungsdosis ist, in einen zur zweiten Gateelek trode (61) benachbarten Abschnitt des dritten Gebietes,
Bilden eines ersten Gebietes hoher Konzentration (10) durch selektives Dotieren von Dotierungsstoffen des zweiten Leitungs typs mit einer dritten Dotierungsdosis, die größer als die erste Dotierungsdosis ist, in das erste Gebiet, entfernt von der ersten Gateelektrode (51) und verbunden mit dem ersten Ge biet niedriger Konzentration (9b), und
Bilden eines zweiten Gebietes hoher Konzentration (10) durch selektives Dotieren von Dotierungsstoffen des zweiten Leitungs typs mit einer vierten Dotierungsdosis, die größer als die zweite Dotierungsdosis ist, in das dritte Gebiet, entfernt von der zweiten Gateelektrode (61) und verbunden mit dem zweiten Gebiet niedriger Konzentration (9a).
Bilden einer Gateisolierschicht (6) auf einem Halbleitergebiet (2) eines ersten Leitungstyps,
Bilden einer ersten Gateelektrode (51) auf dem Gateisolierfilm (6) derart, daß ein erstes und ein zweites Gebiet voneinander getrennt im Halbleitergebiet (2) gebildet wird, wobei die erste Gateelektrode (51) das erste Gebiet zwischen dem ersten und zweiten Gebiet umgibt,
Bilden einer zweiten Gateelektrode (61) auf der Gateisolier schicht (6) zwischen einem dritten und einem vierten Gebiet derart, daß das dritte und vierte Gebiet auf einander gegen überliegenden Seiten der zweiten Gateelektrode (61) im Halb leitergebiet (2) gebildet werden,
Bilden eines ersten Gebietes niedriger Konzentration (9b) durch selektives Dotieren von Dotierungsstoffen des zweiten Leitungs typs mit einer ersten Dotierungsdosis in einen zur ersten Gate elektrode (51) benachbarten Abschnitt des ersten Gebietes,
Bilden eines zweiten Gebietes niedriger Konzentration (9a) durch selektives Dotieren von Dotierungsstoffen des zweiten Leitungstyps mit einer zweiten Dotierungsdosis, die kleiner als die erste Dotierungsdosis ist, in einen zur zweiten Gateelek trode (61) benachbarten Abschnitt des dritten Gebietes,
Bilden eines ersten Gebietes hoher Konzentration (10) durch selektives Dotieren von Dotierungsstoffen des zweiten Leitungs typs mit einer dritten Dotierungsdosis, die größer als die erste Dotierungsdosis ist, in das erste Gebiet, entfernt von der ersten Gateelektrode (51) und verbunden mit dem ersten Ge biet niedriger Konzentration (9b), und
Bilden eines zweiten Gebietes hoher Konzentration (10) durch selektives Dotieren von Dotierungsstoffen des zweiten Leitungs typs mit einer vierten Dotierungsdosis, die größer als die zweite Dotierungsdosis ist, in das dritte Gebiet, entfernt von der zweiten Gateelektrode (61) und verbunden mit dem zweiten Gebiet niedriger Konzentration (9a).
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schritt des Bildens des ersten Gebietes niedriger
Konzentration (9b) und der Schritt des Bildens des zweiten
Gebietes niedriger Konzentration (9a) die Schritte aufweisen:
selektives Dotieren von Dotierungsstoffen des zweiten Leitungs typs mit der zweiten Dotierungsdosis in die Nähe der ersten Gateelektrode (51) mindestens im ersten Gebiet und in die Nähe der zweiten Gateelektrode (61) mindestens im dritten Gebiet und
selektives Dotieren von Dotierungsstoffen des zweiten Leitungs typs nur in die Nähe der ersten Gateelektrode (51) mindestens im ersten Gebiet.
selektives Dotieren von Dotierungsstoffen des zweiten Leitungs typs mit der zweiten Dotierungsdosis in die Nähe der ersten Gateelektrode (51) mindestens im ersten Gebiet und in die Nähe der zweiten Gateelektrode (61) mindestens im dritten Gebiet und
selektives Dotieren von Dotierungsstoffen des zweiten Leitungs typs nur in die Nähe der ersten Gateelektrode (51) mindestens im ersten Gebiet.
10. Verfahren zur Herstellung einer Halbleitereinrichtung (100)
mit den Schritten:
Abscheiden eines Gateisoliermaterials auf ein Substrat (1) zur Bildung einer Gateisolierschicht (6) auf einem Halbleitergebiet (2) eines ersten Leitungstyps,
Abscheiden eines ersten Gatematerials auf der ersten Gateiso lierschicht zur Bildung einer ersten Gateelektrode (51) auf der Gateisolierschicht (6) derart, daß erste und zweite Gebiete entfernt voneinander im Halbleitersubstrat gebildet werden, wobei die erste Gateelektrode (51) das erste Gebiet zwischen dem ersten und dem zweiten Gebiet umgibt,
Abscheiden eines zweiten Gatematerials auf die Gateisolier schicht zur Bildung einer zweiten Gateelektrode (61) auf der Gateisolierschicht (6) zwischen einem dritten und einem vierten Gebiet derart, daß das dritte und das vierte Gebiet auf gegen überliegenden Seiten der zweiten Gateelektrode (61) im Halblei tergebiet (2) gebildet werden,
selektives Dotieren eines Abschnittes des ersten Gebietes be nachbart zur ersten Gateelektrode (51) mit Dotierungsstoffen eines zweiten Typs mit einer ersten Dotierungsdosis zur Bildung eines ersten Gebietes niedriger Konzentration (9b),
selektives Dotieren eines Abschnittes des dritten Gebietes be nachbart zur zweiten Gateelektrode (61) mit Dotierungsstoffen des zweiten Leitungstyps mit einer zweiten Dotierungsdosis, die kleiner als die erste Dotierungsdosis ist, zur Bildung eines zweiten Gebietes niedriger Konzentration (9a),
selektives Dotieren von Dotierungsstoffen des zweiten Leitungs typs mit einer dritten Dotierungsdosis, die größer als die erste Dotierungsdosis ist, in das erste Gebiet, das entfernt von der ersten Gateelektrode liegt und mit dem ersten Gebiet niedriger Konzentration (9b) verbunden ist, zur Bildung eines ersten Gebietes hoher Konzentration (10) und
selektives Dotieren von Dotierungsstoffen des zweiten Leitungs typs mit einer vierten Dotierungsdosis, die größer als die zweite Dotierungsdosis ist, in das dritte Gebiet, das von der zweiten Gateelektrode (61) entfernt und mit dem zweiten Gebiet niedriger Konzentration (9a) verbunden ist, zur Bildung eines zweiten Gebietes hoher Konzentration (10).
Abscheiden eines Gateisoliermaterials auf ein Substrat (1) zur Bildung einer Gateisolierschicht (6) auf einem Halbleitergebiet (2) eines ersten Leitungstyps,
Abscheiden eines ersten Gatematerials auf der ersten Gateiso lierschicht zur Bildung einer ersten Gateelektrode (51) auf der Gateisolierschicht (6) derart, daß erste und zweite Gebiete entfernt voneinander im Halbleitersubstrat gebildet werden, wobei die erste Gateelektrode (51) das erste Gebiet zwischen dem ersten und dem zweiten Gebiet umgibt,
Abscheiden eines zweiten Gatematerials auf die Gateisolier schicht zur Bildung einer zweiten Gateelektrode (61) auf der Gateisolierschicht (6) zwischen einem dritten und einem vierten Gebiet derart, daß das dritte und das vierte Gebiet auf gegen überliegenden Seiten der zweiten Gateelektrode (61) im Halblei tergebiet (2) gebildet werden,
selektives Dotieren eines Abschnittes des ersten Gebietes be nachbart zur ersten Gateelektrode (51) mit Dotierungsstoffen eines zweiten Typs mit einer ersten Dotierungsdosis zur Bildung eines ersten Gebietes niedriger Konzentration (9b),
selektives Dotieren eines Abschnittes des dritten Gebietes be nachbart zur zweiten Gateelektrode (61) mit Dotierungsstoffen des zweiten Leitungstyps mit einer zweiten Dotierungsdosis, die kleiner als die erste Dotierungsdosis ist, zur Bildung eines zweiten Gebietes niedriger Konzentration (9a),
selektives Dotieren von Dotierungsstoffen des zweiten Leitungs typs mit einer dritten Dotierungsdosis, die größer als die erste Dotierungsdosis ist, in das erste Gebiet, das entfernt von der ersten Gateelektrode liegt und mit dem ersten Gebiet niedriger Konzentration (9b) verbunden ist, zur Bildung eines ersten Gebietes hoher Konzentration (10) und
selektives Dotieren von Dotierungsstoffen des zweiten Leitungs typs mit einer vierten Dotierungsdosis, die größer als die zweite Dotierungsdosis ist, in das dritte Gebiet, das von der zweiten Gateelektrode (61) entfernt und mit dem zweiten Gebiet niedriger Konzentration (9a) verbunden ist, zur Bildung eines zweiten Gebietes hoher Konzentration (10).
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