DE69729242T2 - Halbleiterbauelement mit einer Isolationsdoppelwanne und deren Herstellungsmethode - Google Patents

Halbleiterbauelement mit einer Isolationsdoppelwanne und deren Herstellungsmethode Download PDF

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Halbleiterbauelement mit einem Halbleitersubstrat und einer Doppelwannenstruktur, in der zwei Wannen von unterschiedlicher Leitfähigkeit innerhalb des Halbleiterbauelements ausgebildet sind, und ein Verfahren zur Herstellung des Halbleiterbauelements.
  • Beschreibung des verwandten Standes der Technik
  • Das folgende Halbleitersubstrat kann zur Herstellung eines Halbleiter-Speicherbauelements einschließlich eines nichtflüchtigen Halbleiterelements, wie eines EP-ROM (löschbarer und elektrisch programmierbarer Nurlesespeicher) oder eines EEP-ROM (elektrisch löschbarer und programmierbarer Nurlesespeicher) oder eines CMOS (komplementärer Metall-Oxid-Halbleiter), verwendet werden. Dieser Typ von Halbleitersubstrat hat einen ersten Wannenabschnitt und einen zweiten Wannenabschnitt. Der erste Wannenabschnitt ist auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats freigelegt und weist eine unterschiedliche Leitfähigkeit gegenüber dem Substrat auf. Der zweite Wannenabschnitt ist an der Oberfläche des Halbleitersubstrats in dem ersten Wannenabschnitt ausgebildet und weist die identische Leitfähigkeit wie das Substrat auf.
  • Das Halbleitersubstrat mit einer solchen Doppelwannenstruktur wird durch den folgenden Herstellungsprozess gebildet. Der erste Wannenabschnitt wird durch Einbringen von Störstellen-Ionen in das Halbleitersubstrat gebildet. Ferner werden Ionen (später "Kanalstopp-Ionen" genannt) zur Ausbildung von Kanalstoppbereichen in eine Feldisolatorschicht eingebracht, die einen Bereich bildet, der den ersten Wannenabschnitt von dem Substrat trennt. Nach Bildung der Feldisolatorschichten wird der zweite Wannenabschnitt innerhalb des ersten Wannenabschnitts durch Einbringen der Störstellen-Ionen gebildet.
  • Der zweite Wannenabschnitt weist eine Vielzahl aktiver Regionen auf. Diese aktiven Regionen werden als Speicherzellenbbereichs-Abschnitt für ein nichtflüchtiges Speicherelement und einen Peripherelementbereichs-Abschnitt für Schaltungen um das nichtflüchtige Speicherelement verwendet.
  • Es wird sichergestellt, dass die Störstellen-Ionen, die eingebracht wurden, um den zweiten Wannenabschnitt zu bilden, ein Source-Drain-Spannungsfestigkeitsverhalten jedes der Transistoren zeigen, die innerhalb des Peripherelementbereichs-Abschnitts ausgebildet sind. Daher wurden die Kanalstopp-Ionen nur in den Speicherzellenbereichs-Abschnitt nach der Ausbildung des zweiten Wannenabschnitts eingebracht.
  • Weitere Halbleiterbauelemente sind beschrieben in der US 5,411,980 und der EP 470 716 .
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Angesichts des Vorgenannten ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Halbleiterbauelement vorzuschlagen, das in der Lage ist, eine Verschlechterung der Spannungsfestigkeitseigenschaften der in einem Peripherelementbereichs-Abschnitt ausgebildeten Elemente zu verhindern.
  • Es ist eine weitere Aufgabe, die nicht Teil der beanspruchten Erfindung ist, eine Maske vorzuschlagen, die in der Lage ist, eine exzessive Zunahme der Konzentration von Störstellen in aktiven Bereichen zu verhindern und den Herstellungsprozess eines Halbleiterbauelements weiter zu vereinfachen.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden wie in den Ansprüchen 1 und 2 beanspruchten Erfindung zur Lösung eines weiteren oben erwähnten Problems wird ein erfindungsgemäßes Halbleiterbauelement vorgeschlagen, welches aufweist:
    • – eine Doppelwannenstruktur mit einem ersten Wannenabschnitt und einem zweiten Wannenabschnitt, die eine voneinander verschiedene Polarität aufweisen;
    • – ein Halbleitersubstrat, dessen Oberfläche gemeinsam mit den Oberflächen der beiden Wannenabschnitte durch Feldisolatorschichten in mehrere aktive Bereiche aufgeteilt ist; und
    • – einen Speicherzellenbereichs-Abschnitt und einen Peripherelementbereichs-Abschnitt, die beide innerhalb des zweiten Wannenabschnitts ausgebildet sind,
    • – wobei Kanalstoppbereiche innerhalb des Speicherzellenbereichs-Abschnitts und des Peripherelementbereichs-Abschnitts durch Ionenimplantation ausgebildet sind.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt, der nicht Teil der beanspruchten Erfindung ist, wird eine Maske vorgeschlagen, die aufweist:
    • – Abschnitte zum Abdecken jeweiliger aktiver Bereiche innerhalb eines zweiten Wannenabschnitts;
    • – Abschnitte zum jeweiligen Abdecken von Kantenabschnitten der Feldisolatorfilme benachbart den aktiven Bereichen; und
    • – Öffnungen, durch welche Kanalstopp-Ionen unterhalb der Feldisolatorfilme eines Halbleitersubstratbereichs ausschließlich einem ersten Wannenabschnitt eingebracht werden können.
  • Typische Erfindungen der vorliegenden Anmeldung wurden kurz erläutert. Jedoch werden die verschiedenen Erfindungen der vorliegenden Anmeldung und bestimmte Konfigurationen dieser Erfindungen aus der vorliegenden Beschreibung heraus verständlich.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Während die Beschreibung mit den Ansprüchen schließt, die den Gegenstand, der als die Erfindung betrachtet wird, herausstellt und beansprucht, wird angenommen, dass die Aufgaben und Merkmale der Erfindung und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile dieser aufgrund der folgenden Beschreibung zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich werden, in denen:
  • 1 ein Diagramm ist, das ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements ist;
  • 2 ein Diagramm ähnlich 1(d) ist, welches ein zweites Ausführungsbeispiel zur Herstellung eines Halbleiterbauelements illustriert, um eine starke Zunahme der Störstellenkonzentration innerhalb eines zweiten Wannenabschnitts zu verhindern; und
  • 3 ein Diagramm ähnlich 1(d) ist, welches ein drittes Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung eines Halbleiterbauelements zeigt, welches in der Lage ist, kollektiv Kanalstopp-Ionen in einen festgelegten Bereich einzubringen.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
  • 1 ist ein Diagramm, das ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements zeigt.
  • Wie in 1(a) beispielhaft gezeigt ist, wird ein p-Typ-Silizium-Halbleitersubstrat 11 als ein Substrat für das Halbleiter-Speicherbauelement 10 verwendet. Die Oberfläche des Halbleitersubstrats 11 ist mit einem Masken-Oxid-Film 12 bedeckt, der eine Dicke von beispielsweise 5000 Å (10 Å = 1 nm) hat. Ein Abschnitt zur Abdeckung eines festgelegten Bereichs entsprechend einem Bereich innerhalb des Oxid-Films 12 zur Bildung eines ersten Wannenabschnitts auf dem Halbleitersubstrat 11 wird von dem Oxid-Film 12 durch Photolithographie und Ätzen entfernt. Um die Oberfläche des Halbleitersubstrats 11 vor der Ionenimplantation im nächsten Schritt zu schützen, wird ein Oxid-Film 13 mit einer Dicke von beispielsweise 1000 Å auf einem belichteten Abschnitt des Halbleitersubstrats 11 ausgebildet, von dem der Oxid-Film 12 teilweise entfernt worden ist.
  • Phosphor-Ionen werden selektiv in das Halbleitersubstrat 11 implantiert, von dem der Oxid-Film 12 teilweise entfernt wurde und dessen Oberfläche durch den Oxid-Film 13 geschützt wurde, um als Donatoren in einem Zustand zu dienen, in welchem deren Beschleunigungsspannung und die Ionenkonzentration zu 180 keV bzw. 1013 Ionen/cm2 gewählt wurden. Zu diesem Zeitpunkt wird der Oxid-Film 12 als Maske benutzt. Um eine Diffusionslänge der Störstellen-Ionen nach der oben beschriebenen Ionenimplantation zu steuern, wird das Halbleitersubstrat einem Einfahrprozess für etwa 60 Minuten in einer Atmosphäre von Stickstoffgas, das auf eine Temperatur von 1150°C gebracht wurde, unterworfen. Aufgrund des Einfahrprozesses wird ein erster Wannenabschnitt 14, der eine Leitfähigkeit unterschiedlich von derjenigen des Halbleitersubstrats 11 aufweist, in einem Bereich ausgebildet, der durch den Oxid-Film 12 auf dem Halbleitersubstrat 11 freigelegt wird.
  • Nach Ausbildung des ersten Wannenabschnitts werden der Masken-Oxid-Film 12 und der Schutzoxid-Film 13 entfernt, wie in 1(b) gezeigt ist. Anschließend werden eine Anschluss-Oxid-Schicht 15 und die jeweiligen Siliziumnitrid-Schichten 16 auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats ausgebildet.
  • Das folgende Verfahren ist als LOCOS (lokale Oxidation auf Silizium)-Verfahren wohlbekannt und die Siliziumnitrid-Schicht 16 macht es möglich, das Halbleitersubstrat 11 selektiv durch Unterdrücken oder Steuern der Oxidation des Halbleitersubstrats 11 selektiv zu oxidieren, wenn jeder Feldisolatorfilm unter der Oxidation des Halbleitersubstrats 11 gebildet wird, wie später erläutert werden wird. Ferner absorbiert der Anschluss-Oxid-Film 15 die Differenz der thermischen Ausdehnung zwischen der Siliziumnitrid-Schicht 16 und dem Halbleitersubstrat 11, um die durch das Halbleitersubstrat 11 erzeugten thermischen Spannungen zu entlasten.
  • Entsprechend ist der Anschluss-Oxid-Film 15 ausgebildet, die gesamte Oberfläche des Halbleitersubstrats 11 zu bedecken. Andererseits ist die Siliziumnitrid-Schicht 16 so ausgebildet, dass sie selektiv Abschnitte mit Ausnahme von Bereichen zur Bildung der Feldisolatorschicht abdeckt, wobei die Anschluss-Oxid-Schicht 15 zwischen der Siliziumnitrid-Schicht 16 und dem Halbleitersubstrat 11 angeordnet ist.
  • Nach Bildung der Anschluss-Oxid-Schicht 15 und jeder der Siliziumnitrid-Schichten 16 wird eine Maske 17 gebildet, die den ersten Wannenabschnitt 14 abdeckt. Anschließend werden Bor-Ionen, die als Akzeptoren wirken, in das Halbleitersubstrat als Kanalstopp-Ionen in einem Zustand implantiert, in welchem deren Beschleunigungsspannung zu 30 keV und deren Ionen-Konzentration zu 7 × 1013 Ionen/cm2 gewählt ist.
  • Die Kanalstopp-Ionen werden selektiv in die Abschnitte oder Bereiche eingebracht, die durch die selektiv ausgebildeten Siliziumnitrid-Schichten 16 freigelegt sind, von den Bereichen des Halbleitersubstrats 11, die durch die Maske 17 freigelegt werden. In den durch die Siliziumnitrid-Schichten 16 freigelegten Bereichen der Bereiche des Halbleitersubstrats 11, die den ersten Wannenabschnitt 14 ausschließen, können die eingebrachten Bor-Ionen 18 abbremsen oder die Erzeugung einer Inversionsschicht steuern, die zu einer Quelle der Erzeugung eines parasitären oder Rückkanals bei Bildung der feldisolierenden Schichten führt.
  • Nachdem die Maske 17 abgebrannt wurde, wird das Halbleitersubstrat 11 einem Oxidationsprozess in einer Atmosphäre eines Hochtemperaturdampfes in einem Zustand unterworfen, in dem die Anschluss-Oxid-Schicht 15 und die selektiv gebildeten Siliziumnitrid-Schichten 16 zurückgelassen wurden. Aufgrund des Oxidationsprozesses wachsen die Abschnitte des Halbleitersubstrats, die nicht durch die selektiv ausgebildeten Siliziumnitrid-Schichten 16 abgedeckt wurden, als Feldisolatorschichten 19, wie in 1(c) gezeigt ist. Jede Feldisolatorschicht 19 hat eine Dichte von beispielsweise 5000 Å.
  • Die Feldisolatorschichten 19 teilen die Oberfläche des Halbleitersubstrats 11 in eine Anzahl von aufgeteilten aktiven Bereichen 20 (20a, 20b, 20c und 20d) auf.
  • Nach Bildung der Feldisolatorschichten 19 werden die Anschluss-Oxid-Schicht 15 und die selektiv aufgebrachten Siliziumnitrid-Schichten 16, wie in 1(c) gezeigt, entfernt.
  • Ferner werden die aktiven Bereiche 20 mit deren entsprechenden Oxid-Schichten 21 abgedeckt, um Nitride zu entfernen.
  • Obwohl in der Zeichnung nicht dargestellt, wird daraufhin eine Maske ähnlich der Maske 17 ausgebildet, um einen festgelegten Bereich in dem ersten Wannenabschnitt 14 des Halbleitersubstrats 11 freizulegen. Dann werden Bor-Ionen, die als Akzeptoren wirken, selektiv in den festgelegten Bereich innerhalb des ersten Wannenabschnitts 14 in einem Zustand selektiv eingebracht, in welchem deren Beschleunigungsspannung und die Ionen-Konzentration zu 200 keV bzw. 1013 Ionen/cm2 gewählt wurden. Nach Einbringen der Ionen wird der festgelegte Bereich einem Einfahrprozess für ungefähr 60 Minuten in einer Atmosphäre von Stickstoffgas unterworfen, das beispielsweise auf eine Temperatur von 1150°C gebracht wurde. Aufgrund dieser Hitzebehandlung wird ein zweiter an der Oberfläche des Halbleitersubstrats 11 freigelegter Wannenabschnitt 22 mit einer Polarität entgegengesetzt derjenigen des ersten Wannenabschnitts 14 innerhalb des ersten Wannenabschnitts 14 ausgebildet. Ferner kann der zweite Wannenabschnitt 22 vor der Ausbildung der Feldisolatorschichten 19 gebildet werden.
  • Bei dem illustrierten Ausführungsbeispiel enthält der zweite Wannenabschnitt 22 zwei aktive Bereiche 20a und 20b. Der erste Wannenabschnitt 14 enthält zwei aktive Bereiche 20c. Ein Substratabschnitt des Halbleitersubstrats 11 enthält zwei aktive Bereiche 20d.
  • In dem Halbleiterspeicherbauelement 10 wird ein aktiver Bereich 20a in dem zweiten Wannenabschnitt 22 als Speicherzellenbereichsabschnitt genutzt. Beispielswei se werden nMOS-Speicherelemente innerhalb des Speicherzellenbereichsabschnitts 20a ausgebildet. Der andere aktive Bereich 20b in dem zweiten Wannenabschnitt 22 wird als Peripherelementbereichsabschnitt 20b genutzt, der für Schaltungselemente um diese Speicherelemente verwendet wird. Beispielsweise wird eine nMOS-Anordnung oder dergleichen zur Ausführung von Schaltungsvorgängen innerhalb des Peripherelementbereichs-Abschnitts 20b ausgebildet.
  • Ferner wird ein Halbleiterelement wie eine pMOS-Anordnung oder ein Schaltungselement oder dergleichen innerhalb jedes aktiven Bereichs 20c wie erforderlich in dem ersten Wannenbereich 14 ausgebildet.
  • Vor der Ausbildung solcher Elemente werden Kanalstopp-Ionen kollektiv in dem Speicherzellenbereichs-Abschnitt 20a und dem Peripherelementbereichs-Abschnitt 20b in dem zweiten Wannenabschnitt 22 ausgebildet.
  • Um die Kanalstopp-Ionen selektiv in dem Speicherzellenbereichs-Abschnitt 20a und dem Peripherelementbereichs-Abschnitt 20b einzubringen, sind der Speicherzellenbereichs-Abschnitt 20a und der Peripherelementbereichs-Abschnitt 20b freigelegt und eine Maske 23 wird gebildet, die die anderen Abschnitte abdeckt, wie in 1(d) gezeigt ist.
  • Die Maske 23 wird als Strukturmaske verwendet und die Kanalstopp-Ionen werden selektiv in den Speicherzellenbereichsabschnitt 20a und den Peripherelementbereichs-Abschnitt 20b eingebracht.
  • Bor-Ionen werden als die Kanalstopp-Ionen verwendet. Die Bor-Ionen werden mit einer Beschleunigungsspannung von 200 keV beschleunigt, um es den Bor-Ionen zu erlauben, durch die Feldoxidschichten 19 zu gelangen und den Bor-Ionen genügend Energie zu liefern, den zweiten Wannenabschnitt 22 zu erreichen. Zu diesem Zeitpunkt ist die Konzentration der Bor-Ionen 1013 Ionen/cm2.
  • Mit dem Einbringen der Kanalstopp-Ionen werden Bor-Ionen 24 (24a und 24b) in Abschnitte unterhalb der Feldoxidschichten 19 in dem Speicherzellenbereichs-Abschnitt 20a und dem Peripherelementbereichs-Abschnitt 20b in dem zweiten Wannenabschnitt 22 implantiert.
  • Die Siliziumoxid-Schichten 21 werden nach der Implantation der Kanalstopp-Ionen beseitigt. Neue, nicht dargestellte Gateoxid-Schichten werden auf den aktiven Bereichen 20a und 20b ausgebildet. Anschließend werden Speicherelemente und Peripherschaltungselemente, wie ein peripherer Transistor oder dergleichen, jeweils auf den Gateoxid-Schichten ausgebildet, so dass sie in den Speicherzellenbereichs-Abschnitt 20a bzw. den Peripherelementbereichs-Abschnitt 20b in Übereinstimmung mit bekannten Verfahren ähnlich dem Stand der Technik fallen.
  • Die Bor-Ionen 24 wurden in den Speicherzellenbereichs-Abschnitt 20a und den Peripherelementbereichs-Abschnitt 20b, welche die aktiven Bereiche angeben, in denen die Speicherelemente bzw. die Peripherschaltungselemente ausgebildet sind, und in die Bereiche eingebracht, die die Abschnitte unterhalb der Feldisolatorschicht 19 in dem zweiten Wannenabschnitt 22 umfassen. Entsprechend können die eingebrachten Bor-Ionen die Menge der Bor-Ionen kompensieren, die durch die Feldisolatorschichten 19 von den Bor-Ionen absorbiert wurden, die bei der Bildung des zweiten Wannenabschnitts 22 eingebracht wurden.
  • Die in den Abschnitten unterhalb der feldisolierenden Schichten 19 in dem zweiten Wannenabschnitt 22 eingebrachten Bor-Ionen 24a bilden die Kanalstopp-Bereiche. Aufgrund der Bildung der Kanalstopp-Bereiche auf diese Art und Weise wird die Erzeugung von Inversionsschichten an den Feldisolatorschichten 19 effektiv gesteuert.
  • Die Herstellung des Halbleiterbauelements gemäß dem oben beschriebenen Herstellungsprozess kann die Source-Drain-Spannungsfestigkeitseigenschaften der in dem Speicherzellenbereichs-Abschnitt 20a und dem Peripherelementbereichs-Abschnitt 20b in dem zweiten Wannenabschnitt 22 gebildeten Transistoren verbes sern. Da verlässlich verhindert werden kann, dass Inversionsschichten in dem zweiten Wannenabschnitt 22 gebildet werden, wird es möglich, die Erzeugung des Rückkanals zu steuern, was in einer Verringerung einer Schwelle resultiert.
  • Da gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren die Kanalstopp-Ionen kollektiv in den Speicherzellenbereichs-Abschnitt 20a und den Peripherelementbereichs-Abschnitt 20b eingebracht werden können, kann ein Halbleiterbauelement mit exzellenten elektrischen Eigenschaften relativ einfach hergestellt werden, ohne den Herstellungsprozess des Halbleiterbauelements komplizierter zu machen.
  • 2 ist ein Diagramm ähnlich 1(d), das ein zweites Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung eines Halbleiterbauelements zeigt, um eine starke Zunahme der Störstellenkonzentration im zweiten Wannenabschnitt zu verhindern.
  • In dem in 2 illustrierten Ausführungsbeispiel hat jede der Masken 23, die verwendet werden, um selektiv Kanalstopp-Ionen in den zweiten Wannenabschnitt 22 einzubringen, Hilfsmaskenabschnitte 23a zum Abdecken eines Speicherzellenbereichs-Abschnitts 20a und eines Peripherelementbereichs-Abschnitts 20b.
  • Die jeweiligen Hilfsmaskenabschnitte 23a bedecken auch Kantenabschnitte der Feldisolatorschichten 19 benachbart zu deren aktiven Bereichen. Es ist wünschenswert, dass die Breite eines Abschnitts, in dem sich die Feldisolatorschichten 19 und der Hilfsmaskenabschnitt 23 einander überlappen, 0,2 μm oder mehr beträgt.
  • So werden Öffnungen 25 in den Hilfsmaskenabschnitten 23a definiert, so dass die Kanalstopp-Ionen nur in Abschnitte unmittelbar unterhalb der Zentralabschnitte der Feldisolatorschichten 19 in dem zweiten Wannenabschnitt 22 eingebracht werden.
  • Dementsprechend erlauben die Öffnungen 25 das Einbringen von Kanalstopp-Ionen 24a in die Abschnitte unmittelbar unterhalb der zentralen Abschnitte der Feldisolatorschichten 19 in dem zweiten Wannenabschnitt 22. Ferner verhindern die Hilfsmaskenabschnitte 23, dass Kanalstopp-Ionen in die zentralen Abschnitte der Speicherzellenbereichs-Abschnitte 20a und der Peripherelementbereichsabschnitte 20b eingebracht werden.
  • Da bei dem wie oben beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel die Konzentration von Bor-Ionen in dem zweiten Wannenabschnitt 22 nicht zunimmt, verschlechtert sich die Spannungsfestigkeit an der Verbindung von Drain oder Source jedes Elements des zweiten Wannenabschnitts 22 mit dem zweiten Wannenabschnitt nicht. Es ist daher möglich, eine Verbesserung der Source-Drain-Spannungsfestigkeitseigenschaften jedes der in dem Speicherzellenbereichs-Abschnitt 20a und dem Peripherelementbereichs-Abschnitt 22b in dem zweiten Wannenabschnitt 22 ausgebildeten Transistoren zu erzielen.
  • Da ferner die Inversionsschichten verlässlich innerhalb des zweiten Wannenabschnitts 22 ausgebildet werden, kann ein elektrisch exzellentes Halbleiterbauelement effizient hergestellt werden, welches in der Lage ist, die Erzeugung eines parasitären Kanals zu steuern, wodurch eine Reduzierung der Schwellenspannung hervorgerufen wird.
  • 3 ist ein Diagramm ähnlich 1(d), das ein drittes Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung eines Halbleiterbauelements zeigt, welches in der Lage ist, simultan alle Verfahrensschritte zum Einbringen von Kanalstopp-Ionen auszuführen.
  • Bei dem in 3 illustrierten Ausführungsbeispiel weist eine Maske 23, die verwendet wird, um Kanalstopp-Ionen selektiv in den zweiten Wannenabschnitt 22 einzubringen, Öffnungen 26 auf, die darin zusätzlich zu den Hilfsmaskenabschnitten 23 definiert werden, die mit den im zweiten Ausführungsbeispiel beschriebenen Öffnungen 25 vorgesehen sind. Die Öffnungen 26 erlauben das Einbringen von Kanalstopp-Ionen in Abschnitte unmittelbar unterhalb der Feldisolatorschichten 19 auf der Oberfläche eines Halbleitersubstrats mit Ausnahme der ersten und zweiten Wannenabschnitte.
  • So kann bei diesem dritten Ausführungsbeispiel das Einbringen der Kanalstopp-Ionen in den zweiten Wannenabschnitt 22 und das Einbringen der Kanalstopp-Ionen in einen Substratabschnitt des Halbleitersubstrats 11 simultan ausgeführt werden. So wird es unnötig, den in Übereinstimmung mit 1(b) in dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Prozessschritt auszuführen, um lediglich die Kanalstopp-Ionen in den Substratabschnitt auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats 11 einzubringen.
  • Daher kann ein Halbleiterbauelement mit exzellenten elektrischen Eigenschaften effizienter hergestellt werden.
  • Die Typen der Ionen oder die numerischen Werte der Beschleunigungsenergie und der Ionen-Konzentrationen oder dergleichen, die in den jeweiligen Ausführungsbeispielen beschrieben wurden, dienen lediglich als Beispiele. Die Werte können jeweils wie erforderlich gewählt werden. Ferner wurde das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren für ein Halbleiterbauelement in einem Fall beschrieben, in dem das Halbleiterbauelement unter Verwendung des Halbleitersubstrats hergestellt wird, wobei nichtflüchtige Halbleiterelemente darauf ausgebildet sind. Jedoch ist das vorliegende Verfahren nicht notwendiger Weise darauf beschränkt. Das Verfahren kann auch auf die Ausbildung einer Doppelwannenstruktur eines Halbleitersubstrats angewandt werden, welches flüchtige Halbleiterelemente enthält, welche beispielsweise aus der Kombination eines Kondensators und eines MOSFET (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor) besteht.
  • Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die illustrativen Ausführungsbeispiele erläutert wurde, ist nicht beabsichtigt, diese Beschreibung in einschränkendem Sinne zu verstehen.

Claims (5)

  1. Halbleiterbauelement (10) aufweisend: ein Halbleitersubstrat (11) eines ersten Leitfähigkeitstyps mit einer Hauptoberfläche; einen ersten Wannenabschnitt (14) eines zweiten Leitfähigkeitstyps ausgebildet in und benachbart zu der Hauptoberfläche; einen zweiten Wannenabschnitt (22) des ersten Leitfähigkeitstyps ausgebildet in und benachbart zu der Hauptoberfläche des ersten Wannenabschnitts (14); Feldisolatorschichten (19), die auf der Hauptoberfläche ausgebildet sind, so dass die Hauptoberfläche in eine Mehrzahl aktiver Bereiche (20a, 20b, 20c, 20d) aufgeteilt wird; einen ersten aktiven Bereich (20a) und einen zweiten aktiven Bereich (20b) auf der Hauptoberfläche des zweiten Wannenabschnitts (22); einen ersten Abschnitt unterhalb des ersten aktiven Bereichs (20a) und einen zweiten Abschnitt unter dem zweiten aktiven Bereich (20b); wobei die Abschnitte unterhalb der Feldisolatorschichten (19), die auf der Hauptoberfläche des zweiten Wannenabschnitts (22) ausgebildet sind, einen Kanalstoppbereich aufweisen, der durch Einbringen erster Ionen des ersten Leitfähigkeitstyps (24a, 24b) nach Ausbilden des zweiten Wannenabschnitts (22) ausgebildet wurde, wobei eine Speicheranordnung auf dem ersten aktiven Bereich (20a) und ein peripheres Element auf dem zweiten aktiven Bereich (20b) ausgebildet ist; und der erste Bereich und der zweite Bereich auch einen Kanalstoppbereich umfassen, in dem jeweils erste Ionen des ersten Leitfähigkeitstyps eingebracht werden, wobei der Bereich durch Einbringen der ersten Ionen nach Ausbildung des zweiten Wannenabschnitts (22) ausgebildet ist.
  2. Halbleiterbauelement (10) nach Anspruch 1, wobei: Abschnitte unterhalb wenigstens zentraler Abschnitte der auf der Hauptoberfläche des zweiten Wannenbereichs (22) ausgebildeten Feldisolatorschichten (19) jeweils einen Kanalstoppbereich aufweisen.
  3. Halbleiterbauelement (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei: die Abschnitte unter wenigstens zentralen Abschnitten der auf der Hauptfläche des Halbleitersubstrats (11) ausgebildeten Feldisolatorschichten (19) jeweils den Kanalstoppbereich enthalten.
  4. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements (10), aufweisend die folgenden Schritte: einen Schritt der Ausbildung eines Halbleitersubstrats (11) eines ersten Leitfähigkeitstyps mit einer Doppelwannenstruktur bestehend aus einem ersten Wannenabschnitt (14) gebildet durch Einbringen erster Störstellen-Ionen eines zweiten Leitfähigkeitstyps in einen ersten Bereich auf einer Hauptoberfläche auf einem Halbleitersubstrat (11), und wobei Feldisolatorschichten (19) auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats (11) ausgebildet werden, um die Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats (11) in mehrere aktive Bereiche (20a, 20b, 20c, 20d) aufzuteilen, und wobei ein zweiter Wannenabschnitt (22) ausgebildet wird durch Einbringen zweiter Störstellen-Ionen des ersten Leitfähigkeitstyps in einen zweiten Bereich auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats (11), um so die Hauptoberfläche des zweiten Wannenabschnitts in einen ersten aktiven Bereich (20a) und einen zweiten aktiven Bereich (20b) aufzuteilen; wobei das Verfahren ferner aufweist: einen Schritt des Ausbildens einer Speicheranordnung auf dem ersten aktiven Bereich (20a) und eines peripheren Elements auf dem zweiten aktiven Bereich (20b); einen Schritt des Freilegens des ersten aktiven Bereichs (20a) und des zweiten aktiven Bereichs (20b) und der ersten Feldisolatorschichten (19) auf dem zweiten Wannenabschnitt (22) und Bilden einer Maske zum Abdecken von anderen Bereichen als den festgelegten Bereichen; und einen Schritt des Einbringens dritter Störstellen-Ionen des ersten Leitfähigkeitstyps mit einer Energie derart, dass die dritten Störstellen-Ionen durch die Feldisolatorschichten (19) nach Ausbildung des zweiten Wannenabschnitts (22) befördert werden, um einen Kanalstoppbereich zu bilden.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die dritten Störstellen-Ionen vom gleichen Typ sind wie die zweiten Störstellen-Ionen.
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