DE4415955A1 - Verfahren zur Herstellung eines Halbleiter-MOS-Transistors - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Halbleiter-MOS-Transistors

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements und insbesondere auf ein Verfahren zur Bildung eines MOS-Feldeffekttransistors (FET) mit einer leicht dotierten Drain (LDD) in einem Bau­ element mit hoher Dichte.
Im allgemeinen erfordert eine integrierte Halbleiterschal­ tung ein gutes Schaltungsverhalten und eine hohe Dichte. Im Fall eines Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistors (im nachfolgenden MOSFET genannt) wurde deshalb auch die Techno­ logie zur Bildung einer integrierten Halbleiterschaltung als Ergebnis der Bemühungen, die Größe des Bauelements zu redu­ zieren, auf einen Sub-Mikrometerbereich verkleinert. Nur durch die Reduzierung der horizontalen Abmessung und der proportionalen Reduzierung der vertikalen Abmessung kann das funktionelle Gleichgewicht zwischen verschiedenen Bauelemen­ ten erreicht werden. D.h., wenn die Entfernung zwischen der Source und der Drain als Ergebnis der Reduzierung der Größe des Bauelements reduziert wird, tritt eine unerwünschte Ver­ änderung der Charakteristika des Bauelements auf und die typische dieser Veränderungen ist der Kurzkanaleffekt. Wenn dieser Kurzkanaleffekt vermieden werden soll, muß eine hori­ zontale Verkleinerung ausgeführt werden, d. h., die Gatelänge muß reduziert werden. Weiterhin muß eine vertikale Verklei­ nerung ausgeführt werden, d. h., die Dicke der Gate-Isola­ tionsdielektrika und die Tiefe des Übergangs und ähnlichem müssen reduziert werden. Weiterhin muß die angelegte Span­ nung erniedrigt werden und die Dotierungskonzentration des Halbleitersubstrats muß erhöht werden. Besonders das Dotie­ rungsprofil für die Ionenimplantationstiefe der Kanalregion muß gesteuert werden. Die angelegte Spannung an das Halb­ leiterbauelement muß jedoch die Leistungsquelle der elektro­ nischen Vorrichtung, auf die das Halbleiterbauelement an­ gewendet wird, befriedigen. Deshalb wird, während die Ab­ messung des Halbleiterbauelements verkleinert wird, die elektrische Abmessung für die angelegte Leistungsquelle der Schaltung nicht reduziert. In dem Fall eines MOS-Bauele­ ments, insbesondere im Fall eines n-MOS-Transistors, wird die Entfernung zwischen der Source und der Drain als Ergeb­ nis der Reduzierung des Kanals reduziert. Folglich werden die Elektronen, die von der Source zugeführt werden, durch ein hohes elektrisches Feld in der Nähe einer Einschnürre­ gion nahe dem Kanal des Drainübergangs abrupt beschleunigt, wodurch heiße Träger erzeugt werden. Folglich ist der n- MOS-Transistor bezüglich dieser heißen Träger schwach (siehe Chenming Huet, u. a., "Hot-electron-induced MOSFET Degrada­ tion Motal, Monitor and Improvement", IEEE Transactions on Electron Devices, Ausgabe ED-32, Nr. 2 (Februar 1985), Seiten 375-385).
Gemäß dem oben angeführten Papier wird die Instabilität der heißen Träger durch das hohe elektrische Feld nahe dem Drainübergang hervorgerufen, das durch die kurze Kanallänge und die hohe angelegte Spannung hervorgerufen wird. Die heißen Träger, die so erzeugt wurden, werden in die Gate- Isolationsschicht injiziert und erzeugen dann einen Strom­ fluß als einen Substratstrom. Deshalb wurde 1978 eine LDD- Struktur (LDD = leicht dotierte Drain) vorgeschlagen, die das n-MOS-Bauelement verbessert, das bezüglich der heißen Träger schwach ist und die reduzierte Kanallänge hat (siehe K. Saito u. a., "A New Short Channel MOSFET with Lightly Doped Drain", denshi tsushin rengo taikai (in Japanisch) (April 1978), Seite 220).
Die LDD-Struktur hat derartige Charakteristika, daß die Seitenlänge klein ist und eine selbstjustierte leicht do­ tierte n⁻-Region zwischen dem Kanal und der hochdotierten n⁺-Source/Drain-Region abgeschieden. Diese n⁻ leicht dotier­ te Region verursacht, daß sich das hohe elektrische Feld in der Nähe des Drainübergangs verteilt, so daß die Trägerelek­ tronen, die von der Source zugeführt werden, nicht abrupt beschleunigt werden, wodurch die Strominstabilität aufgrund der heißen Träger überwunden wird. Nachdem die Studien be­ züglich der Halbleiterbauelemente eines DRAMs (DRAM = dyna­ misches RAM = dynamischer Direktzugriffspeicher) mit einer Größe über 1 MB begonnen wurden, wurden Techniken zur Her­ stellung eines MOSFETs mit LDD in verschiedenen Formen vor­ geschlagen. Von diesen ist die typischste diejenige, bei der die LDD durch Schaffen einer Seitenwandbeabstandung auf jeder der Seitenwände des Gates gebildet wird, und diese Technik wird bei den meisten Massenherstellungen verwendet.
Fig. 1 stellt das herkömmliche Verfahren zur Bildung eines NMOS-Transistors mit einer LDD-Struktur dar.
In Fig. 1a sind eine aktive Region 10a und eine isolierte Region 10b auf einem Siliziumsubstrat 10 gebildet, dann wird eine Gate-Isolationsschicht 12 auf der gesamten Oberfläche gebildet, dann wird darauf eine Polysiliziumschicht 13′ ge­ bildet, und dann wird darauf eine Haubengateoxidschicht 14′ gebildet.
Wie in Fig. 1b gezeigt ist, werden dann die Haubengateoxid­ schicht 14 und die Polysiliziumschicht durch Anwenden eines Photoätzverfahrens geätzt, wodurch ein Gate (Gate-Elektrode) 13 gebildet wird.
Wie in Fig. 1c gezeigt ist, wird dann eine Ionenimplantation (Phosphor(III)-Ionen) mit einer leichten Dosis und einer ge­ ringen Implantationsenergie auf der gesamten Oberfläche aus­ geführt, um eine n⁻-Region 101 zu bilden.
Wie in Fig. 1d gezeigt ist, wird dann eine Siliziumoxid­ schicht 15 durch Anwenden eines Verfahrens der chemischen Abscheidung aus der Gasphase (CVD = Chemical Vapor Deposition) auf der gesamten Oberfläche abgeschieden, um die Seitenwandbeabstandungen zu bilden.
Danach wird, wie in Fig. 1e gezeigt ist, durch Anwenden eines reaktiven Ionenätzverfahrens (RIE = Reactive Ion Etching) die gesamte Oberfläche zurückgeätzt, so daß ein Teil der Siliziumoxidschicht 15 auf der Seitenfläche der Haubengateoxidschicht 14 und auf dem Gate 13 zurückbleibt. Bei diesem Verfahren wird die Gate-Isolationsschicht 12, die nicht durch das Gate geschützt ist, ebenfalls geätzt, wo­ durch die Oberfläche des Siliziumsubstrats freigelegt wird. Folglich wird eine Seitenwandbeabstandung 15′, die aus einem Teil der Siliziumoxidschicht 15 und einem Teil der Gate-Iso­ lationsschicht 12 besteht, auf den Seitenwänden der Hauben­ gateoxidschicht 14 und auf dem Gate 13 gebildet.
Danach wird, wie in Fig. 1f gezeigt ist, eine Ionenimplan­ tation eines n-Typ Dotierungsmittels mit einer großen Dosis ausgeführt, wodurch eine Source/Drain-Region 102, die mit einer hohen Konzentration (n⁺) dotiert ist und einen tiefen Übergang hat, gebildet. Unter dieser Voraussetzung dient die Gate-Seitenwandbeabstandung 15′ als Barriere während der Hochkonzentrations-Ionenimplantation zur Bildung der Sour­ ce/Drain-Region. Deshalb kann ein na-Übergang 101′ gebildet werden, der nicht durch die Hochkonzentrationsdotierung, die zwischen dem Kanal C des Gates und der Source/Drain-Region 102 ausgebildet ist, beeinflußt ist (siehe Paul J. Tsang u. a., "Fabrication of High Performance LDDFET′s with Oxide Sidewall-Spacer Technology" IEEE Transactions on Electron Devices, Ausgabe ED-29, Nr. 4 (April 1982)).
Es bestehen jedoch einige Probleme bei dem Verfahren zur Bildung des LDD-Bauelements durch Schaffen der Gate-Seiten­ wandbeabstandungen. Diese Technologie ist insbesondere nicht für die zukünftige Bildung von Halbleiterbauelementen geeig­ net, die eine hohe Dichte und ein hohes Prestige erfordern werden.
Um zusätzlich zu dem Bildungsverfahren eine Gate-Seitenwand­ beabstandung zu bilden, wird bei dieser Technik die Abschei­ dung eines Oxids durch Verwenden eines CVD-Verfahrens durch­ geführt und ein Zurückätzen wird durchgeführt. Deshalb wird während des Ätzens die aktive Region des Siliziumsubstrats freigelegt und verunreinigt. Weiterhin wird die aktive Re­ gion des Siliziumsubtrats überätzt, wodurch das Silizium­ substrat beschädigt wird. Ferner ist die überätzte Tiefe über die Orte des Siliziumwafers nicht gleichmäßig und nicht in Übereinstimmung mit der Dichte der Strukturen, und des­ halb werden die elektrischen Charakteristika des Halbleiter­ bauelements uneinheitlich.
D.h., wie in Fig. 2 gezeigt ist, daß die Plasmaradikalspe­ zies, wie z. B. CF3, CHF3 und O₂, die während des Ätzens der Oxidschicht verwendet werden, in das Siliziumsubstrat ein­ dringen. Deshalb wird, obwohl es unterschiedlich von der HF-Leistung während des Ätzens abhängt, eine Verbindungs­ schicht von etwa 500 Å Dicke gebildet, wobei die Verbin­ dungen CFx-Polymere, Si-C, Si-O, Si-O-C einschließen.
Fig. 2 ist eine graphische Darstellung, die die Ergebnisse der Analyse unter Verwendung einer sekundären Ionenmassen­ spektroskopie (SIMS) für den Fall zeigt, bei dem die Plasma­ radikalspezies in das Siliziumsubstrat eindringen, um das Substrat während des Ätzens der Oxidschicht unter Verwendung von CF3, CHF3, O₂ und ähnlichem auf der Grundlage der her­ kömmlichen Technik verunreinigen.
In dem Graph zeigt die X-Achse die Tiefe von der Silizium­ oberfläche an, d. h. den Wert des Projektionsbereiches gegen­ über der Zerstäubungszeit, während die Y-Achse die Konzen­ tration ohne Einheiten in einer relativen Bezeichnung und einem logarithmischen Wert zeigt. Wie aus dem Graph erkannt werden kann, sind die Konzentrationen des Fluors, des Sauer­ stoffs und des Kohlenstoffs in der Nähe der Oberfläche des Siliziums größer als die Konzentration des Siliziums, und diese Elemente bilden deshalb eine Verbindungsschicht von etwa 500 Å auf der Oberfläche, wobei die Verbindungen zum Beispiel CFx-Polymere, Si-C, Si-O und Si-O-C sind.
Deshalb existieren bei Bauelementen mit hoher Dichte, die einen flachen Übergang erfordern, die Bindungsorte der oben erwähnten Verbindungen, während über den Übergang eine Leistung fließt, innerhalb einer Verarmungsregion. Deshalb dient sie als Fangstellenzentrum zum Erzeugen von Trägern, so daß sich der Übergangsleckstrom erhöht.
Diese Erkenntnisse sind in Jeong Kim u. a., "Cleaning Process for Removing of Oxide Etch Residue", Proceedings of Conta­ mination Control and Defect Reduction in Semiconductor Manu­ facturing I, Seiten 408-415, 1992, Toronto offenbart, die in Fig. 3 und Fig. 4 (Tabelle 4) zusammengefaßt sind.
Fig. 3 ist eine graphische Darstellung, die die Veränderung der Lebenszeit der Minoritätsträger (einer Zeit, während der die Minoritätsträger im Silizium existieren) gemäß den Ätz­ verfahren des Seitenwandoxids zeigen. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, wird die Lebensdauer der Minoritätsträger auf den ur­ sprünglichen Zustand des Siliziumswafers zurückgeführt, d. h. auf etwa 100 µs, was etwa gleich dem Wert vor dessen Ätzen ist. In Fig. 3 zeigt der Punkt "a" eine Lebensdauer (Mino­ ritätsträgerlebensdauer) in dem unbehandelten Wafer selbst (Substrate), was einem Zustand vor dem Ätzprozeß der Oxid­ seitenwand entspricht. Der Punkt "d" zeigt eine Lebensdauer in dem Wafer an, die derjenigen nach dem Ätzverfahren der Oxidseitenwand durch eine RIE (reaktive Ionenätzung) ent­ spricht, wodurch er folglich Beschädigungen erfährt. Der Punkt "b" zeigt eine Lebensdauer in dem Wafer an, in dem der beschädigte Abschnitt durch das RIE-Verfahren entfernt wur­ de. Der Punkt "c" zeigt eine Lebensdauer in dem Wafer an, in dem die beschädigten Abschnitte durch ein CDE-Verfahren ent­ fernt wurden (CDE = low damage Chemical Dry Si substrate Etch = chemisches Trockenätzen eines SI-Substrats mit ge­ ringer Beschädigung). Die Minoritätsträgerlebensdauer wird nach dem Ätzen des Oxids, um die Seitenwandbeabstandung zu bilden, um etwa 10 µs (Punkt "d") reduziert. Das beschädigte Substrat wird durch Ausführen einer chemischen Trockenätzung mit geringer Beschädigung auf über 100 µs (Punkt "c") zu­ rückgeführt. Wenn das beschädigte Substrat durch einen reaktiven Ionenätzvorgang (RIE) entfernt wird, dann wird die Lebensdauer auf über 50 µs (Punkt "b") verbessert. D.h., wenn die beschädigten oder verunreinigten Abschnitt entfernt werden, wird die Qualität des Siliziumsubstrats auf den ur­ sprünglichen Pegel zurückgebracht.
Fig. 4 stellt die Abhängigkeit des Übergangleckstromes be­ züglich der Reinigungsverfahren während der Bildung der Gate-Seitenwandbeabstandung dar. Wie aus Fig. 4 erkannt wer­ den kann, erhöht sich der beschädigte Bereich, wenn das Siliziumsubstrat ausgiebig geätzt wird, und der Übergangs­ leckstrom erhöht sich deshalb ebenso. Wenn die durch Ätzung beschädigten oder verunreinigten Abschnitt entfernt werden, verbessern sich jedoch die Übergangscharakteristika. Mit anderen Worten ist bei der herkömmlichen Technologie zur beschädigungsfreien Herstellung des Übergangsbereichs neben der Gateseitenwand ein Überätz- und ein chemisches Trocken­ ätzverfahren mit geringer Beschädigung erforderlich.
Es existiert ein weiteres Problem bei der herkömmlichen Technik. Übergangsleckströme wurden durch Versetzungslinien, die sich über die Übergangsschicht von der Seitenwandkante in MOS-Bauelementen mit LDD-Struktur erstrecken, verursacht.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, ist die Gate-Seitenwandbeabstan­ dung relativ zu dem Siliziumsubstrat im allgemeinen fast vertikal gebildet und die Belastung ist deshalb an der Ecke, an der die Seitenwandbeabstandung auf das Siliziumsubstrat trifft, konzentriert. Wie durch die Versetzungslinie 555, die von der Ecke der Beabstandung zum Grundmaterial des Sub­ strats gebildet ist, gezeigt ist, ergibt sich ein Kristall­ fehler. Diese Versetzungslinie erhöht den Leckstrom des Übergangs und die Datenspeicherungseigenschaft wird er­ schwert.
Fig. 5 ist eine Schnittdarstellung eines MOSFETs mit einer LDD-Struktur und einer Siliziumdioxid-Gate-Seitenwandbeab­ standung bei dem herkömmlichen Halbleiterbauelement.
Versetzungsschleifen 500 und 501, die während einer As⁺- Ionenimplantation und der nachfolgenden Ausheilung gebildet werden, erscheinen auf dem Siliziumsubstrat 50 in der Form einer Schleife. Der Kristallfehler 500 der oberen Schicht ist bei dem Tiefenzentrum Rp der Verunreinigungsionen ange­ ordnet, während der Kristallfehler 501 der unteren Schicht an der Grenztiefe zwischen den nicht-kristallinen und kristallinen Abschnitten angeordnet ist. Eine Belastung, die durch einen Unterschied der thermischen Eigenschaft erzeugt wird, ist besonders an den Kanten der Seitenwandbeabstandung 55 des Gates 53 konzentriert, was zum Ergebnis hat, daß ein Kristallfehler erzeugt wird, wie es durch die Versetzungs­ linie 555 angezeigt ist.
Ein solcher Kristallfehler wird dadurch verursacht, daß die thermische Belastung größer wird als die Bindungsenergie des Siliziums. Deshalb wird die Verteilung dem Belastung ent­ sprechend der Form der Gate-Seitenwandbeabstandung unter­ schiedlich, wie in Fig. 6 gezeigt ist.
Fig. 6 stellt die Belastungsverteilung von der Gate-Seiten­ wandbeabstandung zu dem Siliziumsubstrat eines n-MOSFETs mit einer LDD in einem herkömmlichen Halbleiterbauelement dar.
In Fig. 6a wird ein Kristallfehler in einer Verunreinigungs­ diffusionsschicht 600 und 601 durch eine Seitenwandbeab­ standung 65 aufgrund der Unterschiede zwischen den thermi­ schen Ausbreitungsraten des Siliziumsubstrats 60 und der Gate-Seitenwandoxidschicht 65 hervorgerufen. Wenn die steil geformte Seitenwand gebildet wird, konzentriert sich die Belastung auf die Seitenwandkante und entspricht einem Wert von 5,4 × 10⁹ dyn/cm². Diese Belastung überschreitet die Bindungsenergie des Kristalls, wodurch ein Fehler "S" in Fig. 6a hervorgerufen wird. D.h., der Betrag der Belastung wird größer als die Siliziumbindungsenergie, was zum Ergeb­ nis hat, daß eine Versetzung "S" auftritt.
Wenn die Seitenwandbeabstandung weniger steil geformt ist, ist die Belastung auf die Seitenwandkante konzentriert und entspricht einem Wert von 2,7 × 10⁹ dyn/cm², wie in Fig. 6b dargestellt ist. Folglich tritt ein Fehler, der mit "S′" in Fig. 6b dargestellt ist, in einem kleineren Umfang auf. Auch hier wirkt eine Seitenwandbeabstandung 65′ am Gate 63 durch den thermischen Ausbreitungsunterschied zwischen einem Si­ liziumsubstrat 60′ und einer Gate-Seitenwandoxidschicht 65′ auf die Diffusionsschichten 600′ und 601′ ein.
Kurz gesagt, kann die Belastung, die auf das Silizium­ substrat ausgeübt wird, innerhalb des Bereichs von 2,7 × 10⁹ - 5,4 × 10⁹ dyn/cm² entsprechend der Form der Gate-Seiten­ wandbeabstandung und des Winkels zwischen der Beabstandung und dem Substrat verändert werden. Je steiler die Seiten­ wandbeabstandung relativ zu dem Substrat ist, desto häufiger tritt ein Kristallfehler, d. h. die Versetzung, auf (siehe Shigeo Onishi u. a., "Formation of a Defect Free Junction Layer by Controlling Defects Due to As⁺ Implantation" IEEE/ERPS, 1991, Seiten 255-259).
Fig. 8 ist eine graphische Darstellung, die den Übergangs­ leckstrom gegenüber der Versetzungstiefe an der Seitenwand­ beabstandung zeigt.
Die X-Achse zeigt die Tiefe der Versetzungslinie auf der Grundlage des Profils der herkömmlichen Gate-Seitenwandbe­ abstandung, wohingegen die u-Achse den Betrag des Leckstro­ mes zeigt. Es ist zu erkennen, daß je größer die Steilheit der Seitenwandbeabstandung ist, desto größer ist der Leck­ strom.
Mit sich verkleinernder Größe des Bauelements wird die an­ nehmbare Toleranz reduziert. Deshalb gibt es immer noch un­ gelöste Probleme, die darin bestehen, daß Plasmaspezies während der Abscheidung der Oxidschicht auf der Grundlage des CVD-Verfahrens (welches der kritische Schritt bei der Bildung der Gate-Seitenwandbeabstandung ist) und während deren Ätzung aufgrund der Über-Ätzung in das Substrat ein­ dringen. Ein weiteres Problem ist die Verschlechterung der Bauelementcharakteristika (wie z. B. des Leckstromes an der Übergangsschicht) aufgrund des Kristallfehlers, wie z. B. der Versetzung, der dem Profil der Seitenwandbeabstandung zuzu­ rechnen ist. Deshalb wird eine Studie ausgeführt, um das Herstellungsverfahren für das LDD-Bauelement durch Verwen­ dung der herkömmlichen Seitenwandbeabstandung zu verbessern.
Wiederum eine weitere Studie wird ausgeführt, um eine Lösung für die Probleme bei der Bildung der LDD durch Verwendung der Seitenwandbeabstandung mittels eines Ersetzungsverfah­ rens zu erhalten.
Die Fig. 7 (a) (b) (c) stellen eine Verbesserung der her­ kömmlichen Technik des Bildungsprozesses für den LDD- Transistor durch Hinzufügen einer Ätzstoppschicht und Ver­ wenden einer Seitenwandbeabstandung dar.
In diesen Zeichnungen wird zuerst ein Gate 73 strukturiert und dann wird eine Ätzstoppschicht 777 (Polysilizium oder Si3N4) auf der Gate-Isolationsschicht 72 und einer Anschluß­ stellenoxidschicht 72 gebildet, um ein Siliziumsubstrat 70 während des Zurückätzens des CVD-SiO₂ zur Bildung einer Seitenwandbeabstandung 75 zu schützen. Dann wird das CVD- SiO₂ (75) abgeschieden und zurückgeätzt, so daß eine über­ mäßige Ätzung des Siliziumsubstrats und die Verunreinigung des Ätzmittels mit Plasmaspezies vermieden wird. Im letzten Schritt, der in Fig. 7 (c) gezeigt ist, wird eine Ionenim­ plantation durchgeführt, um eine hochdotierte Verunrein­ igungsregion n+ zu bilden, und nach dem Entfernen der Beab­ standung 75 wird eine Ionenimplantation ausgeführt, um eine leicht dotierte Verunreinigungsregion n- zu bilden.
Diese herkömmliche Technik kann das Problem des Fehlers der Kristallversetzung, das durch das Profil der Seitenwandbe­ abstandung hervorgerufen wird, jedoch nicht lösen.
Ein weiteres Verfahren, das im US-Patent 4,599,118 vorge­ schlagen ist, ist die Überhangtechnik, bei der eine ge­ stapelte Struktur aus SiO₂/Si3N4/Poly-Si/SiO₂ Gate-struk­ turiert wird und das Polysilizium dann übermäßig geätzt wird, wodurch ein SiO₂/Si3N4-Überhang gebildet wird. Eine As⁺-Source/Drain-Ionenimplantation wird unter Verwendung des Überhangs als Ionenimplantationsmaske ausgeführt und der Überhang wird dann entfernt, um eine n⁻-Ionenimplantation zur Bildung einer n-Region durchzuführen.
Kurz gesagt haben die verkleinerten Transistoren kurze Ka­ näle, was dazu führt, daß heiße Träger erzeugt werden, wo­ durch das Problem der Instabilität der heißen Träger auf­ tritt. Um dieses Problem zu lösen, wurde ein Transistor mit einer LDD vorgeschlagen und in der praktischen Anwendung wurde die LDD durch Verwendung einer Gate-Seitenwandbeab­ standung gebildet. Bei den Bauelementen mit hoher Dichte von über 16 MB DRAM ist die LDD, die durch Verwendung der Seitenwandbeabstandung gebildet wurde, jedoch aus den oben angeführten Gründen ungeeignet.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Bildung eines MOS-Halbleiterbauelements mit einer LDD- Struktur zu schaffen, die für eine VLSI-Schaltung (VLSI = Very Large Scaled Integrated Circuit = Schaltkreis mit sehr hohem Integrationsgrad) geeignet ist und bei dem die Charak­ teristika, wie z. B. der Übergangsleckstrom, verbessert wer­ den.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1, Anspruch 11 und Anspruch 14 gelöst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein MOSFET mit einer LDD-Struktur ohne Gate-Seitenwandbeabstandung gebildet, wo­ durch die Probleme, die durch die Gate-Seitenwandbeabstan­ dung hervorgerufen werden, gelöst werden.
Bei der vorliegenden Erfindung wird die LDD ohne Verwendung der Seitenwandbeabstandung als Ionenimplantationsverhinde­ rungsschicht gebildet.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung schließt einen Schritt zum Bilden einer Gate-Elektrode ein durch einen ersten Ätzvorgang einer leitfähigen Schicht auf eine be­ stimmte Tiefe durch ein RIE-Verfahren und durch einen zwei­ ten Ätzvorgang der leitfähigen Schicht zu dem Endpunkt durch ein isotropes Plasmaätzverfahren auf der Gate-Elektrode in der genannten Reihenfolge. Beim Bilden der Source/Drain des Bauelements wird eine n⁺-Source/Drain und eine n⁻-Sour­ ce/Drain auf aufeinanderfolgende Art gebildet.
Um die oben gestellte Aufgabe zu lösen, schließt das Ver­ fahren zur Bildung eines MOS-Transistors mit einer LDD- Struktur zur Lösung des Problems des heißen Trägereffekts in einem kurzen Kanal folgende Schritte ein: (a) Bilden einer Gate-Isolationsschicht auf einem Halbleitersubstrat; (b) Bilden einer leitfähigen Gate-Elektrodenschicht auf der Isolationsschicht; (c) Bilden einer Ätzhinderungsschicht zum Bilden einer Gateleitung, deren Breite verglichen mit deren Kanallänge überdimensioniert ist, wobei die Ätzhinderungs­ schicht zum Entfernen der leitfähigen Schicht vorgesehen ist; (d) Ausführen eines ersten Ätzvorgangs, um eine leit­ fähige Gate-Elektrodenschicht mit einer bestimmten Dicke zum Bilden einer überdimensionalen Gate-Elektrode zu bilden; (d) Ausführen eines zweiten Ätzvorganges, um eine überdimensio­ nierte Gate-Elektrode zu bilden; (f) Ausführen einer ersten Ionenimplantation, um eine erste vergrabene Verunreinigungs­ schicht an einer vorbestimmten Position auf dem freigelegten Halbleitersubstrat zu bilden, um eine Source/Drain-Region zu bilden (durch die überdimensionierte Gate-Elektrode wird eine justierte Source/Drain gebildet); (g) Entfernen der Ätzhinderungsschicht für die überdimensionierte Gate- Elektrode; (h) Bilden einer Oxidschicht auf der Oberfläche der überdimensionierten Gate-Elektrode; (i) Entfernen der Oxidschicht, um die abschließende Gate-Elektrode zu bilden; (j) Ausführen einer zweiten Ionenimplantation, um eine zwei­ te vergrabene Verunreinigungsschicht auf dem Halbleiter­ substrat zu bilden, um eine LDD zu bilden; (k) Bilden einer Isolationsschicht auf der gesamten Oberfläche des Bauele­ ments, um die Oberfläche des Bauelements zu schützen; und (1) Ausführen einer Wärmebehandlung des Halbleitersubstrats, um eine LDD und einen Source/Drain-Übergang zu bilden.
Um die obige Aufgabe zu lösen, kann das Verfahren zum Bilden eines MOS-Transistors mit einer LDD-Struktur gemäß der vor­ liegenden Erfindung auch folgende Schritte einschließen: (a) Bilden einer ersten Isolationsschicht auf einem Halbleiter­ substrat; (b) Bilden einer leitfähigen Gate-Elektroden­ schicht auf der ersten Isolationsschicht; (c) Ausführen eines ersten Ätzvorganges, um einen überdimensionierten Gate-Rest in der Form einer leitfähigen Schicht und einen anderen Teil der leitfähigen Schicht herzustellen; (d) Aus­ führen eines zweiten Ätzvorganges auf die zurückbleibende leitfähige Schicht, um das überdimensionierte Gate zu bil­ den; (e) Ausführen einer ersten Ionenimplantation auf die gesamte Oberfläche; (f) Ausführen eines anisotropen Ätzvor­ ganges auf dem überdimensionierten Gate, um die Ecken des Gates abzurunden, um ein reduziertes abschließendes Gate zu bilden; (g) Ausführen einer zweiten Ionenimplantation zum Bilden einer LDD; (h) Bilden einer zweiten Isolationsschicht auf der freigelegten Oberfläche der ersten Isolationsschicht und auf der Front und Seite des abschließenden Gates; und (i) Ausführen einer Ausheilung auf der gesamten Oberfläche.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegen­ den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Verfahren zur Bildung eines n-MOS-Transistors mit einer LDD auf der Grundlage einer herkömmlichen Technik;
Fig. 2 eine graphische Darstellung, die die Ergebnisse der Analyse eines übergeätzten Siliziumsubstrats durch Verwendung einer SIMS (sekundären Ionenmassen­ spektroskopie) zeigt, und die Verunreinigungen des Siliziumsubstrats durch die eindringenden Plasma­ radikale während des Ätzens der Oxidschicht unter Verwendung der Gase CF3, CHF3, O₂ und ähnlichen zeigt;
Fig. 3 eine graphische Darstellung, die gegenüber der gemessenen Zeit nach dem Ätzen der Oxidschicht zeigt, daß die Lebensdauer der Minoritätsträger durch die Post-Diffusion wieder erhalten werden kann;
Fig. 4 eine Tabelle, die die Abhängigkeit des Übergangs­ leckstromes von Reinigungsverfahren während der Bildung der Gate-Seitenwandbeabstandung zeigt;
Fig. 5 eine teilweise Schnittdarstellung eines n-MOSFETs mit einer LDD in einem herkömmlichen Halbleiter­ bauelement;
Fig. 6 die Verteilung der Belastung durch die Gate-Seiten­ wand auf das Siliziumsubstrat für einen n-MOSFET mit einer LDD in einem herkömmlichen Halbleiter­ bauelement;
Fig. 7 ein Verfahren zur Bildung eines LDD-Transistors unter Verwendung einer Seitenwandbeabstandung und Hinzufügen einer Ätzstoppschicht als Verbesserung der herkömmlichen Techniken;
Fig. 8 einen Übergangsleckstrom gegenüber der Versetzungs­ linientiefe in dem Substrat; und
Fig. 9 eine teilweise Schnittdarstellung, die das Ver­ fahren zur Bildung des MOS-Feldeffekttransistors mit einer LDD-Struktur gemäß der vorliegenden Er­ findung zeigt.
Fig. 9 stellt das Verfahren zur Bildung einer LDD für ein MOS-Bauelement gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
Als erstes wird, wie in Fig. 9a gezeigt ist, eine n-Wanne/- p-Wanne auf einem p-Typ Siliziumwafer 90 gebildet. Dann wird eine Oxidschicht (SiO₂) mit einer Dicke von 100 Å in einem Oxidationsofen aufgewachsen, um eine Gate-Isolationsschicht 92 (erste Isolationsschicht) zu bilden. Dann wird eine Poly­ siliziumschicht 93, die mit Phosphor-Ionen dotiert ist und die Gate-Elektrode wird, mit einer Dicke von über 2500 Å auf die Gate-Isolationsschicht 92 durch Verwendung eines LPCVD- Verfahrens (Niederdruckabscheidung aus der Gasphase) abge­ schieden.
Dann wird, unter der Annahme, daß die tatsächliche Bau­ elementkanallänge auf 0,5 µm entworfen ist, der Kanallänge in dem Herstellungsverfahren eine symmetrische Überdimen­ sionierung von 0,14 µm gegeben, wodurch eine rohe Gate- Elektrode (mit einer Breite von 0,78 µm) gebildet wird.
Dafür wird ein Photoresist auf der dotierten Photosilizium­ schicht 93 verteilt und dann wird eine Photoresiststruktur 900 durch Belichten und Entwickeln unter Verwendung der überdimensionierten Maske und durch Anwenden eines Photo­ lithographieverfahrens definiert.
Dann wird, wie in Fig. 9b gezeigt ist, ein erster Ätzvorgang ausgeführt, um eine Gate-Elektrode zu bilden. Dieser Ätz­ vorgang wird auf eine solche Art ausgeführt, daß ein aniso­ tropes Plasmaätzen unter Verwendung eines Chlorverbindungs­ gases als Reaktionsquelle in dem allgemeinen RIE-System (RIE = reaktives Ionenätzen) ausgeführt wird, wodurch die Polysiliziumschicht 93 auf eine Tiefe von 1200 Å hinunter­ geätzt wird, um sie zu entfernen.
Dann wird, wie in Fig. 9c gezeigt ist, ein zweiter Ätzvor­ gang zur Bildung des Gates ausgeführt. D.h., es wird ein chemisches Plasmatrockenätzverfahren, das streng isotrop ist, verwendet (es wird eine TA 2500 Modell-Vorrichtung der TOK-Company aus Japan verwendet), um durch ein Fluor-Serien­ plasma einen 100%ig isotropen Ätzvorgang durchzuführen. Folglich wird das restliche Polysilizium, das eine Dicke von 1300 Å hat, und das durch das restliche Photoresist 900 nicht geschützt ist, entfernt. Unter diesen Umständen wird die Polysiliziumschicht, die die Gate-Elektrode wird, durch das Photoresist geschützt, aber die Seiten der zurückblei­ benden Polysiliziumschicht weisen Ausnehmungen mit einer konkaven Form auf, was zu dem Ergebnis führt, daß eine über­ dimensionierte vorläufige Gate-Elektrode 93a gebildet wird.
Dann wird eine erste Ionenimplantation unter der Verwendung von As⁺-Ionen als Verunreinigung durchgeführt, um einen hochdotierten n⁺-Source/Drain-Übergang zu bilden. Die Ionen­ implantationsbedingungen sind eine Verunreinigungsionen­ konzentration von 5,0 × 10¹⁵ Ionen/cm² und eine Beschleuni­ gungsenergie von 40 KeV. Unter diesen Umständen dient die Photoresiststruktur 900, die zur Bildung des Gates vorge­ sehen ist und symmetrisch um 0,14 µm überdimensioniert ist, als Ionenimplantationshinderungsschicht, und richtet eine dotierte Region 902, aus der eine n⁺-Source/Drain gebildet werden soll, automatisch aus.
Dann wird, wie in Fig. 9d gezeigt ist, das Photoresist, das bei der Bildung der ersten vorläufigen Gate-Elektrode ver­ wendet wurde, durch Eintauchen dieses in eine H₂SO₄/H₂O₂- Lösung entfernt. Dann wird die erste vorläufige Gate-Elek­ trode 93a in einem Oxidationsofen oxidiert, so daß eine Oxidschicht (SiO₂) als zweite Isolationsschicht 93b mit einer Dicke von 200 Å auf der Elektrode 93a aufgewachsen wird. Unter diesen Umständen wird die Oxidschicht isotrop aufgewachsen und deshalb wird die Polysiliziumschicht 93c der abschließenden Gate-Elektrode 93c geschützt, so daß die überdimensionierte Form oxidiert werden kann, bis die Ab­ messung des abschließenden Gates 93c erreicht ist.
Während der thermischen Oxidation innerhalb des Oxidations­ ofens tritt ferner eine Diffusion der Verunreinigungen der ersten Ionenimplantation auf, was dazu führt, daß ein hoch­ dotierter n-Typ Source/Drain-Übergang gebildet wird.
Dann wird, wie in Fig. 9e gezeigt ist, die Oxidschicht 93b, welche die zweite Isolationsschicht ist, durch Ausführen eines Naßätzvorgangs mit einer Zieldicke von 200 Å unter Verwendung einer wäßrigen HF-Lösung entfernt. Folglich ist die abschließende Gate-Elektrode 93c des Polysiliziums voll­ ständig gebildet.
Dann wird eine zweite Ionenimplantation ausgeführt, um eine n⁻-Region zu bilden, d. h. eine LDD. Bei diesem Verfahren umfassen die Ionenimplantationsbedingungen eine Ionenim­ plantationskonzentration von 2,4 × 10¹³ Ionen/cm² von Phos­ phor(III)-Ionen und eine Beschleunigungsenergie von 30 KeV. Folglich wird eine leicht dotierte vergrabene Schicht 901a auf dem Siliziumsubstrat 90 gebildet.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel werden nach dem Ätzen des ersten vorläufigen Gates 93a durch einen isotropen Ätz­ vorgang, wie im Schritt (c), die Schritte (d) und (e) auf die folgende Art ausgeführt.
Wie in Fig. 9d gezeigt ist, wird die Photoresiststruktur 900 entfernt und dann wird die Spitze 93b′ der Ecke der ersten vorläufigen Gate-Elektrode 93a durch Anwenden eines allgemeinen RIE-Polysilizium-Ätzverfahrens geätzt, um sie zu entfernen, mit dem Ergebnis, daß ein abschließendes Gate 93c′ mit den tatsächlichen Abmessungen hergestellt wird. Bei dieser Stufe tritt jedoch die Diffusion der Verunreinigungs­ ionen der ersten Ionenimplantation nicht auf und daher wird die hochdotierte Source/Drain nicht vollendet, sondern bleibt als vergrabene Schicht 902 zurück.
Dann wird, wie in Fig. 9e gezeigt ist, eine zweite Ionen­ implantation zur Bildung der LDD ausgeführt, wodurch eine leicht dotierte vergrabene Ionenschicht 901b gebildet wird. Diese zweite Ionenimplantation wird auf dieselbe Art wie in Fig. 9e ausgeführt.
Dann wird, wie in Fig. 9f gezeigt ist, eine dritte Isola­ tionsschicht 95 (SiO₂) auf die gesamte Oberfläche durch Anwenden des CVD-Verfahrens abgeschieden. Dann wird eine Ausheilung bei einer Temperatur von 870°C durchgeführt, wo­ durch ein Übergang einer LDD 901′ und einer Source/Drain 902′ gebildet wird. Folglich ist die vorliegende Erfindung abgeschlossen.
Zusätzlich ist es Fachleuten bekannt, daß das Konzept der vorliegenden Erfindung nicht auf die Bildung der LDD be­ schränkt ist, sondern sich auf die Reduzierung von Poly­ silizium in einem allgemeinen Verfahren erstreckt. Dieses Verfahren wird im Folgenden zusätzlich beschrieben. Das Ver­ fahren zum Reduzieren des Gates eines Halbleiterbauelements schließt folgende Schritte ein: (1) Bilden einer Isolations­ schicht auf einem Halbleitersubstrat; (2) Bilden einer leitfähigen Gateschicht auf der Isolationsschicht; (3) Bil­ den einer Ätzhinderungsschicht zum Bilden eines überdimen­ sionierten Gates (überdimensioniert verglichen mit dem ab­ schließenden Gate) und zum Entfernen bestimmter Abschnitte der leitfähigen Schicht; (4) Ausführen eines ersten Ätzvor­ gangs unter Verwendung der Ätzhinderungsschicht zum Bilden des überdimensionierten Gates, um die leitfähige Gate- Schicht auf eine bestimmte Dicke zu entfernen; (5) Ausführen eines zweiten Ätzvorgangs, um die überdimensionierte Gate- Elektrode zu bilden; (6) Entfernen der Ätzhinderungsschicht zum Bilden der überdimensionierten Gate-Leitung; (7) Bilden einer Oxidschicht auf der Oberfläche der überdimensionierten Gate-Elektrode; und (8) Entfernen der Oxidschicht, um eine abschließende Gate-Elektrode zu bilden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, die oben beschrieben wur­ de, werden die Probleme beim Bilden des LDD-Bauelements, dem ein Seitenwandbeabstandungsverfahren zugrundeliegt (nach der CVD-SiO₂-Abscheidung), gelöst. D.h., die Probleme, die wäh­ rend der Bildung der Seitenwände auftreten, wie z. B. nicht­ gleichmäßiges Überätzen des Substrats, die Verunreinigung des Substrats aufgrund des Eindringens von Plasmaspezies und der folgliche Übergangsleckstrom, werden gelöst. Ferner wird die Versetzungslinie unterdrückt, die aus den Ecken der Be­ abstandung zu dem Grundmaterial des Substrats aufgrund der Belastung und aufgrund des Profils der Gate-Seitenwandbeab­ standung wächst. Dies löst das Problem des Leckstroms. Folg­ lich schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Bilden eines MOS-Bauelements mit einer LDD, das die elektri­ schen Charakteristika, die durch eine dichtgepackte inte­ grierte Schaltung erfordert werden, erfüllt.

Claims (23)

1. Verfahren zur Bildung eines MOS-Transistors mit einer LDD-Struktur (Struktur mit leicht dotierter Drain) in einem Halbleiterbauelement, gekennzeichnet durch fol­ gende Schritte:
  • (a) Bilden einer Gate-Isolationsschicht auf einem Halbleitersubstrat;
  • (b) Bilden einer leitfähigen Gate-Elektrodenschicht auf der Isolationsschicht;
  • (c) Bilden einer Ätzhinderungsschichtstruktur zum Bil­ den einer Gate-Leitung auf der leitfähigen Schicht, um bestimmte Abschnitte der leitfähigen Schicht zu entfernen, wobei die Breite der Gate-Leitung ver­ glichen mit der Gate-Kanallänge überdimensioniert ist;
  • (d) Ausführen eines ersten anisotropen Ätzvorgangs auf die leitfähige Schicht unter Verwendung der Ätz­ hinderungsschichtstruktur, um die leitfähige Gate- Elektrodenschicht auf eine bestimmte Dicke zu ent­ fernen;
  • (e) Ausführen eines zweiten isotropen Ätzvorgangs auf die leitfähige Schicht, um eine überdimensionierte Gate-Elektrode zu bilden;
  • (f) Ausführen einer ersten Ionenimplantation, um erste vergrabene Verunreinigungsschichten zu bilden, um eine Source/Drain-Region auf den gegenüberliegenden Seiten der überdimensionierten Gate-Elektrode auf dem Halbleitersubstrat zu bilden;
  • (g) Entfernen der Ätzhinderungsschichtstruktur für die überdimensionierte Gate-Leitung;
  • (h) Oxidieren der Oberfläche der überdimensionierten Gate-Elektrode, um eine Oxidschicht mit einer be­ stimmten Dicke zu bilden;
  • (i) Entfernen der Oxidschicht, um eine abschließende Gate-Elektrode zu bilden;
  • (j) Ausführen einer zweiten Ionenimplantation, um eine zweite vergrabene Verunreinigungsschicht auf dem Halbleitersubstrat zum Bilden einer LDD zu bilden; und
  • (l) Ausführen einer Wärmebehandlung, um eine LDD und einen Source/Drain-Übergang zu bilden.
2. Verfahren zur Bildung eines MOS-Transistors mit einer LDD-Struktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schritt (j) und dem Schritt (l) ein Schritt (k) auf eine solche Art ausgeführt wird, daß eine Isolationsschicht auf der gesamten Oberfläche ge­ bildet wird, um die Oberfläche des Bauelements zu schützen.
3. Verfahren zur Bildung eines MOS-Transistors mit einer LDD-Struktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Schritt (a) die Gate-Isolationsschicht aus thermisch aufgewachsenem SiO₂ besteht.
4. Verfahren zur Bildung eines MOS-Transistors mit einer LDD-Struktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schritt (b) die leitfähige Gate-Elektroden­ schicht aus Polysilizium besteht.
5. Verfahren zur Bildung eines MOS-Transistors mit einer LDD-Struktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsbreite der überdimensionierten Gate-Elektrode entworfen ist, um verglichen mit der abschließenden Gate-Elektrode durch Einbeziehen der Dicke, die während des zweiten Ätzvorgangs auf der leitfähigen Gate-Elektrodenschicht entfernt werden, überdimensioniert ist.
6. Verfahren zur Bildung eines MOS-Transistors mit einer LDD-Struktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schritt (d) der erste Ätzvorgang durch Ver­ wenden eines reaktiven Ionenplasmaätzverfahrens durch­ geführt wird.
7. Verfahren zur Bildung eines MOS-Transistors mit einer LDD-Struktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schritt (e) der zweite Ätzvorgang durch Ver­ wenden eines isotropen chemischen Plasmatrockenätzver­ fahrens, dessen Ausrichtung "0" ist, ausgeführt wird.
8. Verfahren zur Bildung eines MOS-Transistors mit einer LDD-Struktur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ätzverfahren unter Verwendung der Gate- Isolationsschicht als Ätzstoppschicht ausgeführt wird.
9. Verfahren zur Bildung eines MOS-Transistors mit einer LDD-Struktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schritt (f) die erste Ionenimplantation unter Verwendung von As⁺ Ionen und unter der Voraussetzung einer Konzentration von 3,0-6,0 x 10¹⁵ Ionen/cm² und einer Beschleunigungsenergie von 20-50 KeV ausgeführt wird.
10. Verfahren zur Bildung eines MOS-Transistors mit einer LDD-Struktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ionenimplantation unter Verwendung von Phosphorionen und unter der Voraussetzung einer Konzen­ tration von 2,0-3,0 × 10¹² Ionen/cm² und einer Be­ schleunigungsenergie von 20-40 KeV ausgeführt wird.
11. Verfahren zum Bilden eines Gates eines Halbleiter­ elements, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • (1) Bilden einer Isolationsschicht auf einem Halblei­ tersubstrat;
  • (2) Bilden einer leitfähigen Gateschicht auf der Iso­ lationsschicht;
  • (3) Bilden einer Ätzhinderungsschichtstruktur zum Ent­ fernen bestimmter Abschnitte der leitfähigen Schicht, um ein überdimensioniertes Gate zu bilden, wobei die Breite des überdimensionierten Gates verglichen mit der Breite des abschließend zu bildenden Gates überdimensioniert ist;
  • (4) Ausführen eines ersten Ätzvorgangs zum Bilden des überdimensionierten Gates unter Verwendung der Ätz­ hinderungsschichtstruktur, um die leitfähige Gate- Schicht bis zu einer bestimmten Dicke zu entfernen;
  • (5) Ausführen eines zweiten Ätzvorganges, um die über­ dimensionierte Gate-Elektrode zu bilden;
  • (6) Entfernen der Ätzhinderungsschichtstruktur;
  • (7) Bilden einer Oxidschicht auf der Oberfläche der überdimensionierten Gate-Elektrode; und
  • (8) Entfernen der Oxidschicht, um die abschließende Gate-Elektrode zu bilden.
12. Verfahren zur Bildung eines Gates eines Halbleiterbau­ elements, nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ätzvorgang anisotrop ausgeführt wird.
13. Verfahren zur Bildung eines Gates eines Halbleiterbau­ elements nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ätzvorgang isotrop ausgeführt wird.
14. Verfahren zur Bildung eines LDD-Transistors mit einer LDD-Struktur in einem Halbleiterbauelement, gekenn­ zeichnet durch folgende Schritte:
  • (a) Bilden einer ersten Isolationsschicht auf einem Halbleitersubstrat;
  • (b) Bilden einer leitfähigen Gate-Elektrodenschicht auf der ersten Isolationsschicht;
  • (c) Ausführen eines ersten Ätzvorgangs, um eine über­ dimensionierte Gateform aus der leitfähigen Schicht herzustellen und um einen anderen Teil der leit­ fähigen Schicht beizubehalten;
  • (d) Ausführen eines zweiten Ätzvorgangs auf die übrig­ bleibende leitfähige Schicht, um das überdimensio­ nierte Gate zu bilden;
  • (e) Ausführen einer ersten Ionenimplantation auf die gesamte Oberfläche;
  • (f) Ausführen eines anisotropen Ätzvorgangs auf das überdimensionierte Gate, um die Ecken des Gates abzurunden, um ein reduziertes abschließendes Gate zu bilden;
  • (g) Ausführen einer zweiten Ionenimplantation zum Bil­ den einer LDD;
  • (h) Bilden einer zweiten Isolationsschicht auf der freiliegenden Oberfläche der ersten Isolations­ schicht und auf der Front und der Seite des ab­ schließenden Gates; und
  • (i) Ausführen einer Ausheilung auf der gesamten Ober­ fläche.
15. Verfahren zur Bildung eines LDD-Transistors nach An­ spruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schritt (a) die erste Isolationsschicht durch Aufwachsen auf eine Dicke von 100 Å in einem Oxidations­ ofens gebildet wird.
16. Verfahren zur Bildung eines LDD-Transistors nach An­ spruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähige Schicht mit einer Dicke von etwa 2500 Å durch Verwendung von Phosphor(III)-Ionen und durch Anwenden eines LPCVD-Verfahrens (LPCVD = Niederdruck­ abscheidung aus der Gasphase) abgeschieden wird.
17. Verfahren zur Bildung eines LDD-Transistors nach An­ spruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ätzvorgang in der Form eines anisotropen Plasmaätzvorgangs ausgeführt wird, um die leitfähige Schicht unter Verwendung von Chlorverbindungsgas eines reaktiven Ionenätzsystems als Reaktionsquelle um 1200 Å abzuätzen.
18. Verfahren zur Bildung eines LDD-Transistors nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schritt (d) der zweite Ätzvorgang in der Form einer 100%ig isotropen Ätzung ausgeführt wird, um die restliche leitfähige Schicht mit einer Dicke von 1300 Å durch Verwendung von Fluorseriengasen und durch Anwenden eines stark isotropen chemischen Plasmatrockenätzver­ fahrens zu entfernen.
19. Verfahren zur Bildung eines LDD-Transistors nach An­ spruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das überdimensionierte Gate als erste Ionenimplan­ tationshinderungsschicht verwendet wird.
20. Verfahren zur Bildung eines LDD-Transistors nach An­ spruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schritt (f) alternativ das abschließende Gate durch leichte Oxidation des überdimensionierten Gates, um eine Oxidschicht von 200 Å zu bilden, und durch Entfernen der Oxidschicht durch Anwenden eines reaktiven Ionenätzverfahrens gebildet wird.
21. Verfahren zur Bildung eines LDD-Transistors nach An­ spruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Schritten (h) und (i) die abschließende Gate-Elektrode durch Anwenden eines stark ausgerichteten Trockenätzverfahrens gebildet wird.
22. Verfahren zur Bildung eines LDD-Transistors nach An­ spruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine hoch dotierte vergrabene Verunreinigungsionen­ schicht durch die erste Ionenimplantation gebildet wird.
23. Verfahren zur Bildung eines LDD-Transistors nach An­ spruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine leicht dotierte vergrabene Verunreinigungs­ ionenschicht durch die zweite Ionenimplantation gebildet wird.
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