DE69108938T2 - Verfahren zur Herstellung eines Feldeffekttransistors mit einer LDD-Struktur. - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Feldeffekttransistors mit einer LDD-Struktur.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Feldeffekttransistors und insbesondere ein Verfahren zum Herstellen eines Feldeffekttransistors mit einer schwach dotierten Drain-Struktur, die normalerweise abgekürzt als "LDD"-Struktur bezeichnet wird.
  • Durch die Größe der Vorrichtung wird ein hoher Integrationsgrad unterstützt, wobei durch die verkleinerte Komponente des Feldeffekttransistors Kenngrößen, wie beispielsweise die Grenzfrequenz, verbessert werden. Ein kleinstückiger Feldeffekttransistor hat jedoch eine kurze Kanallänge, durch die verschiedene unerwünschte Erscheinungen verursacht werden. Durch die LDD-Struktur werden die unerwünschten Erscheinungen wirksam vermieden; in "A Novel Submicron LDD Transistor with Inverse-T Gate Structure" von Tiao-yuan Huang et al., International Electron Devices Meeting Technical Digest, Seite 742, veröffentlicht 1986, wird eine neuartige LDD-Struktur vorgeschlagen.
  • Zunächst wird unter Bezug auf die Figuren 1A bis 1F das Verfahren zum Herstellen des Feldeffekttransistors mit einer inversen-T-Gate-Struktur beschrieben. Die Verarbeitungsfolge beginnt mit der Bereitstellung eines p-dotierten Siliziumsubstrats 1. Auf der gesamten Oberfläche des Siliziumsubstrats 1 wird eine dünne Gate-Oxidschicht 2 und auf der gesamten Oberfläche der Gate-Oxidschicht 2 eine Polysiliziumschicht 3 aufgebracht. Die Oberfläche der Polysiliziumschicht 3 wird oxidiert, um eine erste Oxidschicht 4 zu bilden, und eine Lösung aus einer lichtunempfindlichen Deckmasse (Photoresistlösung) wird auf der ersten Oxidschicht 4 aufgebracht. Die Photoresistschicht 4 wird mit Mustern versehen und zu einer auf der ersten Oxidschicht 4 aufgebrachten Photomaske 5 ausgebildet. Die erhaltene Struktur ist in Fig. 1A dargestellt.
  • Mit Hilfe der Photomaske 5 wird die erste Oxidschicht 4 teilweise von der Struktur entfernt, und die Polysiliziumschicht 3 wird weiter geätzt, wodurch eine dünne Polysiliziumschicht 6 auf der Gate-Oxidschicht 2 an beiden Seiten einer Polysilizium-Gate-Elektrode 7 zurückbleibt, wie in Fig. 1B dargestellt.
  • Unter Verwendung der Polysilizium-Gate-Elektrode 7 als Maske, werden Phosphoratome in einer Dosis von 3 x 10¹³ cm&supmin;² durch die dünne Polysiliziumschicht 6 ionenimplantiert, wobei die Beschleunigungsenergie auf 100 keV eingestellt wird. Die derart implantierten Phosphoratome bilden schwach n-dotierte Störstellenbereiche 8; die dabei erhaltene Struktur ist in Fig. 1C dargestellt.
  • Eine dicke Oxidschicht 9 wird auf der gesamten Oberfläche der Struktur aufgebracht, wie in Fig. 1D dargestellt, und die dicke Oxidschicht 9 und die dünne Polysiliziumschicht 6 werden durch ein Trockenätzverfahren anisotrop weggeätzt. An der Seitenfläche der Polysilizium-Gate-Elektrode 7 verbleibt ein Seitenwandoxidabschnitt 10, und unter dem Seitenwandoxidabschnitt 10 verbleibt außerdem ein Randabschnitt 6a aus Polysilizium. Die Polysilizium-Gate-Elektrode 7 mit dem Randabschnitt 6a hat allgemein die Form eines inversen T, wie in Fig. 1E dargestellt und wird als inverse-T-Gate-Struktur bezeichnet.
  • Anschließend werden unter Verwendung der inversen-T- Gate-Struktur Arsenatome in einer Dosis von 5 x 10¹&sup5; cm&supmin;² in das Siliziumsubstrat 1 ionenimplantiert. Die Beschleunigungsenergie wird auf 70 keV eingestellt, und die derart implantierten Arsenatome bilden jeweils stark n-dotierte Störstellenbereiche 8a in den schwach n-dotierten Störstellenbereichen 8.
  • Beim herkömmlichen Feldeffekttransistor mit der LDD- Struktur ergibt sich jedoch ein Problem dadurch, daß das Profil jedes schwach n-dotierten Störstellenbereichs 8 schwanken kann, wobei durch die Dispersion der Störstellenkonzentration und/oder -abmessungen die Kenngrößen des Feldeffekttransistors schwanken. D.h., die Kenngrößen einiger Feldeffekttransistoren können außerhalb der Typspezifikationen liegen, so daß durch das herkömmliche Verfahren kaum eine hohe Produktionsausbeute erreicht werden kann. Weil der Ätzprozeß nicht gleichmäßig fortschreitet, kann für die dünne Polysiliziumschicht 6 keine glatte Oberfläche erreicht werden. Dadurch wird die Dicke der Polysiliziumschicht ungleichmäßig, und durch die ungleichmäßige Polysiliziumschicht 6 wird die Eindringtiefe der Phosphoratome, gemessen von der Hauptfläche des p-dotierten Substrats 1, unterschiedlich. Dies ist der Grund, warum die Kenngrößen der Vorrichtung schwanken.
  • Weitere Verfahren zum Herstellen von LDD-Feldeffekttransistoren sind aus IBM Technical Disclosure Bulletin, Bd. 32, Nr. 3B, Seiten 154-155, US-A-4818714, US-A-4808544 und EP-A-0218408 bekannt. Insbesondere werden im Dokument IBM-Technical Disclosure Bulletin alle Verfahrensschritte, außer dem Aufbringen einer weiteren dotierten Polysiliziumschicht, beschrieben. Zusätzliche Polysiliziumschichten und die dadurch erhaltenen Vorteile werden in der US-A-4818714 beschrieben. Die in diesem Dokument beschriebene, tatsächlich durchgeführte Verarbeitung unterscheidet sich jedoch vom erfindungsgemäßen Verfahren und macht keinen Gebrauch von einem Differenzätzverfahren, bei dem verschiedene Dotierungskonzentrationen erforderlich sind.
  • Daher ist es eine wichtige Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Feldeffekttransistors mit einer LDD-Struktur mit einem stabilen Störstellenprofil bereitzustellen.
  • Um diese Aufgabe zu lösen, wird eine Ionenimplantation durch eine oder mehrere Schichten ausgeführt, die zu keinem Zeitpunkt einem Ätzprozeß unterliegen.
  • Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Herstellen eines Feldeffekttransistors bereitgestellt, mit den Schritten: a) Bereitstellen eines Halbleitersubstrats mit einem ersten Leitfähigkeitstyp und mit einer Hauptfläche, b) Bilden einer Gate-Oxidschicht auf der Hauptfläche, c) Ausbilden einer Gate-Elektrode in einem vorgegebenen Abschnitt der Gate-Oxidschicht, d) Durchführen eines ersten Ionenimplantationsprozesses durch die Gate-Oxidschicht zum Dotieren des Halbleitersubstrats mit Störstellenatomen eines dem ersten Leitfähigkeitstyp entgegengesetzten, zweiten Leitfähigkeitstyps, wodurch schwach dotierte Störstellenbereiche gebildet werden, wobei die Gate-Elektrode während des ersten Ionenimplantationsprozesses als Maske dient, e) Beschichten der gesamten Oberfläche der Struktur mit einer dotierten Polysiliziumschicht, die von einer Schutzoxidschicht überzogen wird, f) Beschichten der Schutzoxidschicht mit einer bewußt bzw. absichtlich undotierten Polysiliziumschicht, g) Anisotropes Ätzen der absichtlich undotierten Polysiliziumschicht zum Ausbilden einer Seitenwand in einem Abschnitt der Schutzoxidschicht, der eine Seitenfläche der Gate-Elektrode überdeckt, wobei die Schutzoxidschicht an beiden Seiten der Seitenwand freiliegt, h) Entfernen von freiliegenden Abschnitten der Schutzoxidschicht, i) Durchführen eines zweiten Ionenimplantationsprozesses unter Verwendung der Gate-Elektrode und der Seitenwand als Maske zum Dotieren des Halbleitersubstrats mit Störstellenatomen des zweiten Leitfähigkeitstyps, wobei stark dotierte Störstellenbereiche ausgebildet werden, und j) Entfernen der Seitenwand.
  • Die freiliegenden Abschnitte der dotierten Polysiliziumschicht können entweder nach dem Schritt h) oder nach dem Schritt i) entfernt werden.
  • Die Merkmale und Vorteile eines erf indungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Feldeffekttransistors mit der LDD-Struktur werden mit Hilfe der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Abbildungen ausführlicher verdeutlicht; es zeigen.
  • Fig. 1A bis 1F Querschnittansichten zum Darstellen der Verarbeitungsfolge des herkömmlichen Verfahrens zum Herstellen eines Feldeffekttransistors mit einer inversen-T-Gate- Struktur;
  • Fig. 2A bis 2F Querschnittansichten zum Darstellen eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Feldeffekttransistors mit der LDD-Struktur;
  • Fig. 3 eine Querschnittansicht zum Darstellen eines durch die in den Figuren 1A bis 1F dargestellte Verarbeitungsfolge hergestellten Feldeffekttransistors mit der LDD- Struktur, wobei die Bedingungen der Ionenimplantation jedoch modifiziert sind; und
  • Fig. 4A bis 4F Querschnittansichten zum Darstellen der Verarbeitungsfolge eines anderen erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Erste Ausführungsform
  • Das erfindungsgemäße Verfahren beginnt mit der Bereitstellung eines schwach p-dotierten Silizium-Einkristallsubstrats 21. Auf der gesamten Hauptfläche des Siliziumsubstrats 21 wird eine Gate-Oxidschicht 22 zu einer Dicke von etwa 15 nm ausgebildet, und auf der Gate-Oxidschicht 22 wird eine Polysiliziumschicht 23 zu einer Dicke von etwa 300 nm angelagert. Auf die gesamte Oberfläche der Polysiliziumschicht 23 wird eine Photoresistlösung beispielsweise aufgezogen bzw. aufgesponnen, und die Photoresistschicht wird durch ein lithographisches Verfahren gemustert, um eine Photoresistmaske 24 zu bilden, wie in Fig. 2A dargestellt.
  • Unter Verwendung der Photoresistmaske 24 wird die Polysiliziumschicht 23 anisotrop geätzt, bis die Gate-Oxidschicht 22 freigelegt ist, und ein Plasmaätzverfahren wird zum Mustern der Polysiliziumschicht 23 angewendet. Die Photoresistmaske 24 wird anschließend abgezogen, und eine Polysilizium-Gate-Elektrode 25 wird auf der Gate-Oxidschicht 22 ausgebildet. Unter Verwendung der Polysilizium-Gate-Elektrode als Maske werden Phosphoratome in einer Dosis von etwa 5 x 10¹² cm&supmin;² in den Oberflächenabschnitt des Siliziumsubstrats 21 ionenimplantiert, wobei die Beschleunigungsenergie auf etwa 50 keV eingestellt wird. Dadurch werden schwach ndotierte Störstellenbereiche 21a gebildet, die als Sourcebzw. Drain-Bereiche dienen, wobei die Störstellendichte der n-dotierten Bereiche 21a zwischen 10¹&sup7; cm&supmin;³ und 10²&sup0; cm&supmin;³ liegt. Weil die Polysilizium-Gate-Elektrode 25 der Bestrahlung durch die Phosphoratome ausgesetzt ist, wird die Leitfähigkeit der Polysilizium-Gate-Elektrode 25 verbessert. Die bei diesem Schritt erhaltene Struktur ist in Fig. 2B dargestellt. Die Ionenimplantation wird nur durch die dünne Gate-Oxidschicht 22 durchgeführt, wobei die Oberfläche dieser dünnen Gate-Oxidschicht 22 viel glatter ist als die jenige der Polysiliziumschicht 6, weil die Gate-Elektrodenschicht 22 zu keinem Zeitpunkt einer Ätzverarbeitung ausgesetzt wird. Dadurch wird das Störstellenprofil stabill wodurch die Kenngrößen der Vorrichtung schwankungsfrei sind.
  • Nachdem die schwach n-dotierten Störstellenbereiche 2la hergestellt sind, wird eine phosphordotierte dünne Polysiliziumschicht 26 zu einer Dicke von etwa 100 nm aufgebracht, und die phosphordotierte dünne Polysiliziumschicht 26 wird mit einer etwa 10 nm dicken Siliziumoxidschicht 27 beschichtet. In diesem Fall wird die Siliziumoxidschicht 27 unter Verwendung eines Sedimentierungsverfahrens gebildet. Bei einer anderen Verarbeitungsfolge kann die Siliziumoxidschicht 27 durch thermische Oxidation der dünnen phosphordotierten Polysiliziumschicht 26 gebildet werden. Über die gesamte Oberfläche der Siliziumoxidschicht 27 wird außerdem eine dicke, undotierte Polysiliziumschicht 28 aufgebracht; die gesamte Struktur ist in Fig. 2C dargestellt. Der Ausdruck undotiert bezeichnet absichtlich undotiert.
  • Anschließend wird die undotierte Polysiliziumschicht 28 unter Verwendung eines Plasmaätzverfahrens anisotrop geätzt, wobei eine undotierte Polysilizium-Seitenwand 28a auf einem Stufenabschnitt der dünnen Siliziumoxidschicht 27 verbleibt, der die Seitenfläche der Polysilizium-Gate-Elektrode 25 bedeckt. Das Ergebnis dieses Schritts ist in Fig. 2D dargestellt.
  • Unter Verwendung der undotierten Polysilizium-Seitenwand 28a als Maske, werden die dünne Siliziumoxidschicht 27 und die phosphordotierte Polysiliziumschicht 26 weggeätzt. Während die phosphordotierte Polysiliziumschicht 26 weggeätzt wird, kann die undotierte Polysilizium-Seitenwand 28a ebenfalls angeätzt werden, wobei jedoch keine wesentliche Verformung auftritt, weil das Ätzverhältnis zwischen dem undotierten Polysilizium und dem phosphordotierten Polysilizium unterschiedlich ist. Die verbleibende Siliziumoxidschicht 27a und die verbleibende phosphordotierte Polysiliziumschicht 26a bilden zusammen mit der undotierten Polysilizium-Seitenwand 28a eine Seitenwandstruktur 29. Die undotierte Polysiliziumschicht 28, die dünne Siliziumoxidschicht 27 und die phosphordotierte Polysiliziumschicht 26 können nacheinander anisotrop geätzt werden, wobei durch ein solches aufeinanderfolgendes anisotropes Ätzverfahren ebenfalls die Seitenwandstruktur 29 erhalten wird. Das aufeinanderfolgende anisotrope Ätzverfahren kann zum Herstellen einer vorgegebenen Struktur wünschenswert sein.
  • Indem wiederum die Seitenwandstruktur 29 als Maske verwendet wird, werden Arsenatome in einer Dosis von etwa 5 x 10¹&sup5; cm&supmin;² in das Siliziumsubstrat 21 ionenimplantiert, wobei die Beschleunigungsenergie auf etwa 70 keV eingestellt wird. Daraufhin werden jeweils stark n-dotierte Störstellenbereiche 21b in den schwach n-dotierten Störstellenbereichen 2la ausgebildet, wobei die LDD-Struktur im Siliziumsubstrat 21 fertiggestellt wird, wie in Fig. 2E dargestellt. Die Ionenimplantation wird nur durch die dünne Gate-Oxidschicht 22 durchgeführt, wobei das Störstellenprofil jedes stark n-dotierten Störstellenbereichs 21b stabil ist, weil die dünne Gate-Oxidschicht 22 eine im wesentlichen gleichmäßige Dicke aufweist.
  • Wenn die Polysilizium-Seitenwand 28a auf der verbleibenden Siliziumoxidschicht 27a übrig bleibt, kann die Polysilizium-Seitenwand 28a als schwebende Gate-Elektrode wirken. Daher wird die Polysilizium-Seitenwand 28a unter Verwendung eines Naßätzverfahrens entfernt. Während die Polysilizium-Seitenwand 28a entfernt wird, wird die Oberseite der Polysilizium-Gate-Elektrode 25 leicht geätzt, und die Seitenfläche der verbleibenden phosphordotierten Polysiliziumschicht 26 wird ebenfalls leicht geätzt, wie in Fig. 2F dargestellt. Ein solch geringer Ätzgrad hat jedoch keinen Einfluß auf den Feldeffekttransistor, weil die LDD-Struktur bereits fertiggestellt wurde. Obwohl das vordere Ende der verbleibenden phosphordotierten Polysiliziumschicht 26a leicht zur Polysilizium-Gate-Elektrode hin schrumpft, ist das Ausmaß dieses Schrumpfens vernachlässigbar, so daß die Kenngrößen der Vorrichtung durch das Schrumpfen nicht beeinflußt werden.
  • Durch die vorstehend beschriebene Verarbeitungsfolge wird eine LDD-Struktur erhalten, bei der die stark n-dotierten Störstellenbereiche 22b in den jeweiligen schwach n- dotierten Störstellenbereichen 22a perfekt aufgenommen sind. Durch Einstellen der Bedingungen für die Ionenimplantation können verschiedene LDD-Strukturen hergestellt werden. Wenn beispielsweise die Phosphoratome in einer Dosis von etwa 5 x 10¹² cm&supmin;² mit einer Beschleunigungsenergie von etwa 40 keV ionenimplantiert werden, werden flache schwach n-dotierte Störstellenbereiche 21c im Oberflächenabschnitt des Siliziumsubstrats 21 geblldet, wobei die stark n-dotierten Störstellenbereiche 21b die zugeordneten flachen schwach ndotierten Störstellenbereiche 21c durchdringen, wie in Fig. 3 dargestellt.
  • Zweite Ausführungsform
  • Die Figuren 4A bis 4F zeigen eine andere erfindungsgemäße Verarbeitungsfolge. Die in den Figuren 4A bis 4F dargestellte Verarbeitungsfolge dient vorzugsweise zum Herstellen eines Feldeffekttransistors mit einer Polycid-Gate-Struktur und beginnt ebenfalls mit der Bereitstellung eines schwach p-dotierten Einkristallsiliziumsubstrats 41. Die Hauptfläche des Siliziumsubstrats 41 ist thermisch oxidiert und eine dünne Gate-Oxidschicht 42 bedeckt die Hauptfläche. Auf der Gate-Oxidschicht 42 werden nacheinander eine phosphordotierte Polysiliziumschicht 43, eine Wolframsilizidschicht 44 und eine erste dünne Oxidschicht 45 aufgebracht, und eine Photoresistlösung wird auf die erste dünne Oxidschicht 45 aufgezogen. Die Photoresistschicht wird durch ein lithographisches Verfahren gemustert, wobei auf der ersten dünnen Oxidschicht 45 eine Photoresistmaske 46 gebildet wird. Die bei diesem Schritt erhaltene Struktur ist in Fig. 4A dargestellt.
  • Unter Verwendung der Photomaske 46 als Maske werden die erste dünne Oxidschicht 45, die Wolframsilizidschicht 44 und die phosphordotierte Polysiliziumschicht 43 durch ein anisotropes Plasmaätzverfahren teilweise entfernt, woraufhin die Photoresistmaske 46 abgezogen wird. Die verbleibende erste dünne Oxidschicht 45a, die verbleibende Wolframsilizidschicht 44a und die verbleibende phosphordotierte Polysiliziumschicht 43a bilden kombiniert eine Polycid-Gate-Elektrode 47. Unter Verwendung der Polycid-Gate-Elektrode 47 als Maske werden Phosphoratome in einer Dosis von etwa 5 x 10¹² cm&supmin;² mit einer Beschleunigungsenergie von etwa 50 keV in das Siliziumsubstrat 41 ionenimplantiert. Dann werden im Oberflächenabschnitt des Siliziumsubstrats 41 schwach n-dotierte Störstellenbereiche 41a gebildet, wobei die Störstellendichte der schwach n-dotierten Störstellenbereiche 41a zwischen etwa 10¹&sup7; cm&supmin;³3 und etwa 10²&sup0; cm&supmin;³ beträgt. Die bei diesem Schritt erhaltene Struktur ist in Fig. 4B dargestellt. Weil die dünne Gate-Oxidschicht 42 zu keinem Zeitpunkt einem Ätzprozeß ausgesetzt ist, ist die Dicke der dünnen Gate-Oxidschicht 42 im wesentlichen gleichmäßig, und durch die Ionenimplantation wird sicher ein stabiles Störstellenprofil erhalten, weil die Eindringtiefe der implantierten Störstellenatome bezüglich der Hauptfläche des Siliziumsubstrats 41 im wesentlichen konstant ist.
  • Auf der gesamten Oberfläche der Struktur werden nacheinander eine phosphordotierte Polysiliziumschicht 48, eine dünne Siliziumoxidschicht 49 und eine absichtlich undotierte Polysiliziumschicht 50 aufgebracht, die etwa 100 nm, 10 nm bzw. 300 nm dick sind Die bei diesem Schritt erhaltene Struktur ist in Fig. 4C dargestellt.
  • Bezüglich der dicken, absichtlich undotierten Polysiliziumschicht 50 wird ein anisotropes Plasmaätzverfahren angewendet, wobei die dicke, absichtlich undotierte Polysiliziumschicht 50 entfernt wird, bis die dünne Siliziumoxidschicht 49 freiliegt. Weil der Plasmaätzprozeß anisotrop ist, verbleibt auf dem die Seitenfläche der Polycid-Gate-Elektrode 47 bedeckenden Stufenabschnitt der Siliziumoxidschicht 49 eine Seitenwand 50a. Die bei diesem Schritt erhaltene Struktur ist in Fig. 4D dargestellt.
  • Unter Verwendung der Seitenwand 50a als Maske, wird die dünne Siliziumoxidschicht 49 weggeätzt, und Arsenatome werden in einer Dosis von etwa 5 x 10¹&sup5; cm&supmin;² mit einer Beschleunigungsenergie von etwa 100 keV in das Siliziumsubstrat 41 ionenimplantiert. Obwohl die Ionenimplantation durch die dünne phosphordotierte Polysiliziumschicht 48 und die dünne Gate-Oxidschicht 42 durchgeführt wird, schwankt das Störstellenprofil kaum, weil nicht nur die dünne Gate-Oxidschicht 42, sondern auch die dünne phosphordotierte Polysiliziumschicht 48 zu keinem Zeitpunkt einem Ätzprozeß ausgesetzt sind. Weil darüber hinaus in der dünnen phosphordotierten Polysiliziumschicht 48 keine Schäden aufgrund der Ionenimplantation auftreten, tritt beim derart hergestellten Feldeffekttransistor kein Übergangszonenschwund bzw. -verlust auf, und werden die Kenngrößen, wie beispielsweise die Haltezeit, verbessert. Durch das Ionenimplantieren der Arsenatome werden stark n-dotierte Störstellen 41b ausgebildet bzw. werden in den schwach n-dotierten Störstellenbereichen 41a stark n-dotierte Störstellenbereiche 41b gebildet. Die stark n-dotierten Störstellenbereiche 41b sind, wenn die gleiche Beschleunigungsenergie eingestellt ist, flacher als diejenigen der ersten Ausführungsform.
  • Schließlich werden die freiliegenden Abschnitte der phosphordotierten Polysiliziumschicht 48 und die Seitenwand 50a durch ein Naßätzverfahren von der Struktur entfernt. Während die Polysiliziumseitenwand 50a weggeätzt wird, wird die dünne phosphordotierte Polysiliziumschicht 48a ebenfals leicht geätzt, der Naßätzprozeß hat jedoch wegen der dünnen Siliziumoxidschicht 45a keinen Einfluß auf die Polycid-Gate-Elektrode 47. Obwohl die dünne phosphordotierte Polysiliziumschicht 48a leicht geätzt wird, werden die Störstellenprofile und die Gerätekenngrößen durch das Schrumpfen nicht beeinflußt.
  • Wie anhand der vorstehenden Beschreibung verdeutlicht wurde, sind, weil durch das erfindungsgemäße Verfahren die Ionenimplantation durch die Gate-Oxidschicht oder die von der dünnen phosphordotierten Polysiliziumschicht mit einer gleichmäßigen Dicke überlagerten Gate-Oxidschicht durchgeführt wird, die Störstellenprofile stabil, so daß die Gerätekenngrößen leicht in eine vorgegebene Typspezifikation fallen. Dadurch wird die Produktionsausbeute des Feldeffekttransistors mit der inversen-T-Gate-Elektrode verbessert.
  • Obwohl bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, können verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden. Beispielsweise kann die dünne phosphordotierte Polysiliziumschicht 26 durch eine Polycidschicht oder eine Kombination aus einer Polysiliziumschicht und einer Feuerfestmetallsilizidschicht ersetzt werden.

Claims (1)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Feldeffekttransistors mit den Schritten:
    a) Bereitstellen eines Halbleitersubstrats (21; 41) eines ersten Leitfähigkeitstyps mit einer Hauptfläche;
    b) Ausbilden einer Gate-Oxidschicht (22; 42) auf der Hauptfläche;
    c) Ausbilden einer Gate-Elektrode (25; 47) auf einem vorgegebenen Abschnitt der Gate-Oxidschicht; und
    d) Ausbilden schwach dotierter Störstellenbereiche (21a; 41a) und stark dotierter Störstellenbereiche (21b; 41b), wobei der Schritt d) die Unterschritte aufweist:
    d-1) Durchführen eines ersten Ionenimplantationsprozesses durch die Gate-Oxidschicht zum Dotieren des Halbleitersubstrats mit Störstellenatomen eines zweiten, dein ersten Leitfähigkeitstyp entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps, wodurch die schwach dotierten Störstellenbereiche gebildet werden, wobei die Gate-Elektrode während des ersten Ionenimplantationsprozesses als Maske dient;
    d-2) Beschichten der gesamten Fläche der Struktur mit einer dotierten Polysiliziumschicht (26; 48), die von einer Schutzoxidschicht (27; 49) bedeckt ist;
    d-3) Beschichten der Schutzoxidschicht mit einer absichtlich undotierten Polysiliziumschicht (28; 50);
    d-4) anisotropes Ätzen der absichtlich undotierten Polysiliziumschicht, um dadurch eine Seitenwand (28a; 50a) auf einem Abschnitt der Schutzoxidschicht auszubilden, der eine Seitenfläche der mit der dotierten Polysiliziumschicht überzogenen Gate-Elektrode bedeckt, wobei die Schutzoxidschicht an beiden Seiten der Seitenwand freiliegt;
    d-5) Entfernen freiliegender Abschnitte der Schutzoxidschicht und der dotierten Polysiliziumschicht;
    d-6) Durchführen eines zweiten Ionenimplantationsprozesses unter Verwendung der mit der dotierten Polysiliziumschicht überzogenen Gate-Elektrode und der Seitenwand als Maske zum Dotieren des Halbleitersubstrats mit Störstellenatomen des zweiten Leitfähigkeitstyps und dadurch Ausbilden der stark dotierten Störstellenbereiche; und
    d-7) Entfernen der Seitenwand.
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