DE4447254C2 - Verfahren zur Herstellung eines Metalloxid-Halbleiterfeldeffekttransistors - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Metalloxid-HalbleiterfeldeffekttransistorsInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel
lung eines Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistors
(MOSFET),
das geeignet ist, die
Dimensionierung einer Gate-Elektrode des MOSFET zu reduzieren
oder zu verkleinern.
MOSFET-Transistoren werden üblicherweise in einer Halbleiter
schaltung verwendet. Ein derartiger MOSFET umfasst eine Gate-
Elektrode, die auf einem aktiven Bereich eines Halbleiter
substrats ausgebildet und von dem Halbleitersubstrat isoliert
ist, und einen Source-bereich und einen Drain-bereich, die jeweils auf gegen
überliegenden Enden des Halbleitersubstrats ausgebildet sind
und eine Verbindungs- oder Grenzschichtstruktur haben. Leiter
stehen jeweils derart in Kontakt mit der Source-bereich und dem Drain-bereich,
dass der MOSFET an andere Elemente angeschlossen ist, wodurch
eine Schaltung ausgebildet wird.
Bei einer hochintegrierten Halbleiterschaltung überlappen
mehrschichtige Leiter das Halbleitersubstrat, wodurch die
Dimensionierung der Halbleiterschaltung erhöht oder vergrößert
wird. Eine derartige Vergrößerung der Dimensionierung
resultiert in einem unerwünschten Rest oder Überstand, der
nach der Musterausbildung auf der oberen Schicht erzeugt wird,
die über die Mehrschichtstruktur niedergeschlagen ist, oder in
der Ausbildung eines ungenauen Musters.
Ein Verfahren zur Herstellung eines MIS-Transistors mit an den
Endpunkten erhöhter dielektrischer Gate/Substrat-Grenzfläche
ist aus der EP 0 321 347 B1 bekannt, in welcher gelehrt wird,
eine thermische Oxidation eines Substrats am Boden eines Lochs
durchzuführen und eine so gebildete Siliziumoxidschicht
anschließend mittels selektivem Ätzen abzutragen, wodurch ein
Loch mit geneigten Rändern erzeugt wird. Eine erste
isolierende Schicht wird hier jedoch in einem anderen
Prozessschritt als das Grabenoxid gebildet und macht das
Verfahren damit aufwendig und kompliziert.
Ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung eines MOSFET, der
die übliche Struktur hat, wird in Verbindung mit Fig. 1 nach
folgend erläutert.
Gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Verfahren wird zunächst auf ei
nem P-Typ Siliziumsubstrat 1 eine Maske derart ausgebildet,
dass ein vorbestimmter Feldbereich des Siliziumsubstrats 1
durch die Maske freigelegt wird. Unter Verwendung der Maske
werden P+-Typ Ionen in das Siliziumsubstrat 1 implantiert,
wodurch Kanalstopper- oder Sperrbereiche 2 ausgebildet werden.
Daraufhin wird ein Feldoxidfilm 3 auf dem Siliziumsubstrat 1
ausgebildet. Auf einem Abschnitt des Siliziumsubstrats 1, der
einem aktiven Bereich entspricht, werden ein Gate-Oxidfilm 4
und eine Gate-Elektrode 5, die aus einem Polysiliziumfilm
besteht, daraufhin ausgebildet. Darauffolgend werden N--Typ
Ionen in das Siliziumsubstrat 1 implantiert. Nach der
Implantierung der N--Typ Ionen werden Isolierfilmabstandhalter
6 auf Seitenwänden der Gate-Elektrode 5 jeweils ausgebildet.
N+-Typ Ionen werden daraufhin in das Siliziumsubstrat 1
implantiert, wodurch ein Source-bereich 7A und ein Drain-bereich 7B
ausgebildet werden. Über der gesamten freiliegenden Oberfläche
der resultierenden Struktur wird ein Zwischenschicht
isolierfilm 8 ausgebildet. Der Zwischenschichtisolierfilm 8
wird daraufhin einer Ätzung derart unterworfen, dass Kontakt
löcher 9 ausgebildet werden, durch welche den Source-bereich 7A und
den Drain-bereich 7B jeweils freigelegt werden. Schließlich wird eine
Metallverdrahtung 10, die in Kontakt mit dem Source-bereich 1A und dem
Drain-bereich 7B steht, auf der resultierenden Struktur ausgebildet.
Gemäß dem herkömmlichen Verfahren tritt jedoch eine Vergröße
rung der Dimensionierung auf, weil die Gate-Elektrode von der
oberen Oberfläche der Siliziumstruktur vorsteht. Das
herkömmliche Verfahren hat deshalb ein Problem, dass ein
zusätzlicher Einebnungsprozessschritt nach dem Ausbilden der
oberen Schicht erforderlich ist. Das herkömmliche Verfahren
hat auch das Problem, dass auf der Oberfläche des Substrats
ein Spike- oder Spitzen- oder Spitzenausbildungsphänomen
auftritt, weil die Metallverdrahtung sich in direktem Kontakt
mit dem Source-bereich und dem Drain-bereich befindet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein
Verfahren zur Herstellung eines Metalloxid-Halbleiter-
Feldeffekttransistors zu schaffen, das in der Lage ist, eine
Verkleinerung der Dimensionierung zu ermöglichen und einfach
realisierbar ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den vom An
spruch 1 abhängigen Unteransprüchen angegeben.
Demnach sieht die Erfindung insbesondere die Ausbildung eines
Grabens auf einem Siliziumsubstrat und die Ausbildung einer
Gate-Elektrode im Graben vor.
Gemäß der vorliegenden Erfindung schafft die Erfindung ein
Verfahren zur Herstellung eines Metalloxid-Halbleiter-Feld
effekttransistors mit den Schritten: Ausbilden eines
Elementisoliermaskenmusters in einem aktiven Bereich auf einem
Siliziumsubstrat, an den sich ein Feldbereich anschließt,
derart, dass der aktive Bereich einen freiliegenden Abschnitt
für eine Gate-Elektrode aufweist; Ausbilden eines
Feldoxidfilms auf dem Feldbereich und gleichzeitig auf dem
freiliegenden Abschnitt für die Gate-Elektrode unter
Verwendung eines thermischen Oxidationsprozesses; Entfernen
des Elementisoliermaskenmusters; Implantieren von
Verunreinigungsionen eines Leitungstyps, der sich von
demjenigen des Siliziumsubstrats unterscheidet, mit hoher
Konzentration in den Bereich des entfernten
Elementisoliermaskenmusters zum Ausbilden eines Source-bereich und
eines Drain-bereich selektives Ätzen des Feldoxidfilms auf
dem Abschnitt für die Gate-Elektrode unter Ausbilden eines
Grabens im Siliziumsubstrat; und Ausbilden eines Gate-
Oxidfilms und der Gate-Elektrode auf einem Bodenabschnitt des
Grabens.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen bei
spielhaft näher erläutert; Es zeigen
Fig. 1 eine Querschnittsansicht zur Verdeutlichung eines her
kömmlichen Verfahrens zur Herstellung eines MOSFET-Transistors
mit üblicher Struktur,
Fig. 2A bis 2D Querschnittsansichten, die jeweils ein Verfah
ren zur Herstellung eines MOSFET-Transistors gemäß einer er
sten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verdeutlichen,
Fig. 3A bis 3E Querschnittsansichten, die jeweils ein Verfah
ren zur Herstellung eines MOSFET-Transistors gemäß einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verdeutli
chen,
Fig. 4A und 4B Querschnittsansichten, die jeweils ein Verfah
ren zur Herstellung eines MOSFET-Transistors gemäß einer
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verdeutli
chen, und
Fig. 5 eine Querschnittsansicht eines Verfahrens zur Herstel
lung eines MOSFET-Transistors gemäß einer vierten Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1 wurde einleitend zum Stand der Technik erläutert.
Die Erfindung wird nunmehr zunächst anhand der Fig. 2A bis 2D
erläutert, die Querschnittsansichten zeigen, die ein
Verfahren zur Herstellung eines MOSFET-Transistors gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ver
deutlichen.
Gemäß dieser Ausführungsform werden ein Oxidfilm 11 und ein
Nitridfilm 12 aufeinanderfolgend über einen P-Typ Silizium
substrat 1 ausgebildet, wie in Fig. 2A gezeigt. Der Oxidfilm
11 und der Nitridfilm 12 werden einem lokalen Siliziumoxida
tions-(LOCOS)prozeß derart unterworfen, dass Bereiche der
Filme 11 und 12 geätzt werden, die an einem Feldbereich B an
geordnet sind, wodurch ein Muster für eine Elementisoliermaske
ausgebildet wird. Zu diesem Zeitpunkt werden Abschnitte des
Oxidfilms 11 und des Nitridfilms 12, die an einem Abschnitt
eines aktiven Bereichs A angeordnet sind, wo eine Gate-
Elektrode auszubilden ist, geätzt, wodurch ein Muster für
die Gate-Elektrode ausgebildet wird. In diesem Zustand wird
die Implantierung von P+-Typ Ionen durchgeführt. Durch die
Ionenimplantierung werden Kanalsperr- oder Stopperbereiche 2
in dem Siliziumsubstrat 1 ausgebildet.
Der LOCOS-Prozeß kann durchgeführt werden, nachdem der Oxid
film 11, ein (nicht gezeigter) Polysiliziumfilm und der Ni
tridfilm 12 über dem Siliziumsubstrat 1 aufeinanderfolgend
ausgebildet worden sind.
Ein Feldoxidfilm 3 wird auf freiliegenden Bereiche des
Siliziumsubstrats 1 unter Verwendung eines thermischen Oxida
tionsprozesses, wie in Fig. 2B gezeigt, ausgebildet. Gleich
zeitig wird außerdem ein temporärer Feldoxidfilm 14 auf einem
Abschnitt des aktiven Bereichs A ausgebildet, wo die Gate-
Elektrode ausgebildet werden soll. Daraufhin werden die Muster
des Nitridfilms 12 und des Oxidfilms 11 entfernt. N+-Typ Ionen
werden daraufhin in den freiliegenden Bereichen des
Siliziumsubstrats 1 implantiert, wodurch ein Source-bereich 16A und
ein Drain-bereich 16B ausgebildet werden.
Ein Photoresistfilmmuster 18 wird daraufhin über der resul
tierenden Struktur derart ausgebildet, dass es nicht über dem
temporären Feldoxidfilm 14 angeordnet ist.
Daraufhin wird der freiliegende temporäre Feld
oxidfilm 14 unter Verwendung eines isotropen Ätzprozesses
entfernt, wodurch ein Graben 19 ausgebildet wird, wie in Fig.
2C gezeigt.
Das Photoresistfilmmuster 18 wird daraufhin entfernt, wie in
Fig. 2D gezeigt. In dem Graben 19 werden daraufhin ein Gate-Oxidfilm 20
und eine Gate-Elektrode 22 ausgebildet, die aus ei
nem dotierten Gate-Polysiliziumfilm bestehen. Darauffolgend
werden N--Typ Ionen in den freiliegenden Bereichen des
Siliziumsubstrats 1 implantiert, wodurch N--Bereiche 23 jeweils
an gegenüberliegenden unteren Enden der Gate-Elektrode 22
ausgebildet werden.
Gemäß der vorstehend erläuterten ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird eine Verminderung oder Verkleine
rung der Dimensionierung durch Ausbilden der Gate-Elektrode 22
in dem Graben 19 erreicht.
Die Fig. 3A bis 3E zeigen Querschnittsansichten, die
ein Verfahren zur Herstellung eines MOSFET-Transistors gemäß
einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ver
deutlichen. In den Fig. 3A bis 3E sind Elemente, die denjeni
gen in den Fig. 2A bis 2D entsprechen, mit denselben Bezugs
ziffern bezeichnet.
Gemäß dieser Ausführungsform werden ein Oxidfilm 11 und ein
Nitridfilm 12 aufeinanderfolgend über einem P-Typ Silizium
substrat 1 ausgebildet, wie in Fig. 3A gezeigt. Der Oxidfilm
11 und der Nitridfilm 12 werden einem LOCOS-Prozeß derart un
terworfen, dass Abschnitte des Films 11 und 12, die an einem
Feldbereich B angeordnet sind, geätzt werden, wodurch ein Mu
ster für eine Elementisoliermaske ausgebildet wird. Zu diesem
Zeitpunkt werden Abschnitte des Oxidfilms 11 und des Nitrid
films 12, die an einem Abschnitt eines aktiven Bereichs A an
geordnet sind, wo eine Gate-Elektrode ausgebildet werden soll,
geätzt, wodurch ein Muster für die Gate-Elektrode
ausgebildet wird. Unter dieser Bedingung wird eine Implantie
rung von P+-Typ Ionen durchgeführt. Durch die Ionenimplantie
rung werden Kanalsperr- bzw. Stopperbereiche 2 in dem Silizi
umsubstrat 1 ausgebildet.
Der LOCOS-Prozeß kann durchgeführt werden, nachdem der Oxid
film 11, ein (nicht gezeigter) Polysiliziumfilm und der Ni
tridfilm 12 über dem Siliziumsubstrat 1 aufeinanderfolgend
ausgebildet worden sind.
Ein Feldoxidfilm 3 wird auf den freiliegenden Abschnitten des
Siliziumsubstrats 1 unter Verwendung eines thermischen Oxida
tionsprozesses ausgebildet, wie in Fig. 3B gezeigt. Gleich
zeitig wird ein temporärer Feldoxidfilm 14 ebenfalls auf dem
Abschnitt des aktiven Bereichs A ausgebildet, wo die Gate-
Elektrode ausgebildet werden soll. Daraufhin werden die Muster
des Nitridfilms 12 und des Oxidfilms 11 entfernt. Ein erstes
Photoresistfilmmuster 15 wird daraufhin auf dem Feldoxidfilm 3
und dem temporären Feldoxidfilm 14 ausgebildet. Nach der
Ausbildung des ersten Photoresistfilmmusters 15 werden N+-Typ
Ionen in freiliegenden Abschnitten des Siliziumsubstrats 1
implantiert, wodurch ein Source-bereich 16A und ein Drain-bereich 16B
ausgebildet werden.
Daraufhin wird das erste Photoresistfilmmuster 15 entfernt,
wie in Fig. 3C gezeigt. Über der gesamten freiliegenden Ober
fläche der resultierenden Struktur wird ein zweiter
Polysiliziumfilm 17 mit einer vorbestimmten Dicke aufgetragen.
Über dem zweiten Polysiliziumfilm 17 wird daraufhin ein
zweites Photoresistfilmmuster 18 ausgebildet. Das zweite
Photoresistfilmmuster 18 ist nicht über dem temporären
Feldoxidfilm 14 angeordnet.
Der zweite
Polysiliziumfilm 17 wird daraufhin einem anisotropen Ätzen
derart unterworfen, dass sein freiliegender Abschnitt entfernt
wird. Daraufhin wird der temporäre Feldoxidfilm 14, der nach
dem teilweisen Entfernen des zweiten Polysiliziumfilms 17
freiliegt, unter Verwendung eines isotropen Ätzprozesses
entfernt, wodurch ein Kanal 19 ausgebildet wird.
Daraufhin wird das zweite Photoresistfilmmuster 18 entfernt,
wie in Fig. 3D gezeigt. In dem Graben 19 werden daraufhin ein Gate-
Oxidfilm 20 und eine Gate-Elektrode 22 ausgebildet,
die aus einem dotierten Gate-Polysiliziumfilm bestehen. Dar
auffolgend werden N--Typ Ionen in freiliegenden Abschnitten
des Siliziumsubstrats 1 implantiert, wodurch N--Bereiche 23 je
weils an gegenüberliegenden unteren Enden der Gate-Elektrode
22 ausgebildet werden.
Über der gesamten freiliegenden Oberfläche der resultierenden
Struktur wird daraufhin ein Niedertemperatur-Oxidfilm nieder
geschlagen, wie in Fig. 3E gezeigt. Der Niedertemperatur-
Oxidfilm wird geätzt, wodurch Niedertemperatur-
Filmabstandhalter 24 jeweils an Seitenwänden der Gate-Elek
trode 22 ausgebildet werden. Daraufhin wird ein Silizidfilm 25
selektiv auf dem zweiten Polysiliziumfilm 17 und der Gate-
Elektrode 22 ausgebildet. Über der gesamten freiliegenden
Oberfläche der resultierenden Struktur wird ein Zwischen
schichtisolierfilm 26 niedergeschlagen. Schließlich wird auf
dem Zwischenschichtisolierfilm 26 eine Metallverdrahtung 27
ausgebildet. Die Metallverdrahtung 27 steht in Kontakt mit dem
Silizidfilm 25, der elektrisch an den Source-bereich 16A und den Drain-bereich
16B angeschlossen ist. Der Silizidfilm 25 kann durch
selektives Niederschlagen eines Übergangsmetalls und darauffolgendes
thermisches Behandeln des Übergangsmetallfilms ausgebildet
werden.
Gemäß der vorstehend erläuterten zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird eine Verminderung oder Verkleine
rung der Dimensionierung durch Ausbilden der Gate-Elektrode 22
in dem Graben 19 erreicht. Das Auftreten des Spitzenausbil
dungsphänomens wird ebenfalls durch Anschließen der Metall
verdrahtung 27 an den Silizidfilm 25 vermieden.
Die Fig. 4A und 4B zeigen Querschnittsansichten, die
ein Verfahren zur Herstellung eines MOSFET-Transistors gemäß
einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ver
anschaulichen. In den Fig. 4A und 4B sind Elemente, die den
jenigen in den Fig. 3A bis 3E entsprechen durch dieselben Be
zugsziffern bezeichnet.
Gemäß dieser Ausführungsform werden dieselben Schritte wie
diejenigen ausgeführt, die in den Fig. 3A bis 3C gezeigt sind.
Nach Beendigung des Schritts von Fig. 3C wird das zweite
Photoresistfilmmuster 18 entfernt und ein Graben 19
ausgebildet wird, wie in Fig. 4A gezeigt. Darauffolgend wird
eine Gate-Elektrode 22, die aus einem Gate-Oxidfilm 20 und
einem dotierten Polysiliziumfilm besteht, in dem Graben 19
ausgebildet. Über der gesamten freiliegenden Oberfläche der
resultierenden Struktur wird daraufhin ein Phosphorsilikat
glas-(PSG)film 31 aufgetragen. Der PSG-Film 31 wird daraufhin
einer thermischen Behandlung bei einer hohen Temperatur un
terworfen. Daraufhin werden N--Typ Ionen in freiliegenden Ab
schnitten des Siliziumsubstrats 1 implantiert, wodurch N--Be
reiche 32 jeweils an gegenüberliegenden Enden der Gate-Elek
trode 22 ausgebildet werden.
Der PSG-Film 31 wird daraufhin geätzt, wodurch
Isolierabstandhalter 33 jeweils an Seitenwänden der Gate-
Elektrode 22 ausgebildet werden, wie in Fig. 4B gezeigt. Dar
aufhin wird ein Silizidfilm 34 selektiv auf dem zweiten
Polysiliziumfilm 17 und der Gate-Elektrode 22 ausgebildet.
Über die gesamte freiliegende Oberfläche der resultierenden
Struktur wird ein Zwischenschichtisolierfilm 35
niedergeschlagen. Schließlich wird auf dem
Zwischenschichtisolierfilm 26 eine Metallverdrahtung 36
ausgebildet. Die Metallverdrahtung 36 steht in Kontakt mit dem
Silizidfilm 34, der elektrisch an den Source-bereich 16A und den Drain-bereich
16B angeschlossen ist. Der Silizidfilm 34 kann durch
selektives Niederschlagen eines Übergangsmetalls und darauffolgendes
thermisches Behandeln des Übergangsmetallfilms ausgebildet
werden.
Fig. 5 zeigt eine Querschnittsansicht zur Verdeutlichung eines
Verfahrens zur Herstellung eines MOSFET-Transistors gemäß
einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In
Fig. 5 sind Elemente, die jeweils denjenigen in den Fig. 4A
und 4B entsprechen, mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.
Gemäß dieser Ausführungsform werden dieselben Schritte durch
geführt, wie diejenigen, die in den Fig. 3A bis 3D gezeigt
sind. Nach Beendigung des Schritts von Fig. 3D werden ein
(nicht gezeigter) Übergangsmetallfilm und ein Oxidfilm 37 über
der resultierenden Struktur niedergeschlagen. Die resul
tierende Struktur wird daraufhin einer thermischen Behandlung
bei einer hohen Temperatur unterworfen. Daraufhin wird ein
Silizidfilm 34 selektiv auf dem zweiten Polysiliziumfilm 17
und der Gate-Elektrode 22 ausgebildet. Der verbleibende Über
gangsfilm wird daraufhin oxidiert, wodurch ein Übergangsme
talloxidfilm 38 ausgebildet wird. Über der gesamten freilie
genden Oberfläche der resultierenden Struktur wird ein Zwi
schenschichtisolierfilm 35 niedergeschlagen. Schließlich wird
eine Metallverdrahtung 36 auf dem Zwischenschichtisolierfilm
26 ausgebildet. Die Metallverdrahtung 36 steht in Kontakt mit
dem Silizidfilm 34, der elektrisch an den Source-bereich 16A und den
Drain-bereich 16B angeschlossen ist.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, ist es mög
lich, die Dimensionierung der Gate-Elektrode eines MOSFET-
Transistors zu vermindern oder zu verkleinern, der auf dem
Siliziumsubstrat durch den temporären Feldoxidfilm gemäß der
vorliegenden Erfindung ausgebildet ist. Das Auftreten des
Spitzenausbildungsphänomens wird durch die Ausbildung des
zweiten Polysiliziumfilms und des Silizidfilms auf der Source-bereich
und dem Drain-bereich und durch Inkontaktbringen der Metallverdrahtung
mit dem Silizidfilm ebenfalls vermieden. Da der zweite
Polysiliziumfilm und der Silizidfilm sich mit dem Feldoxidfilm
überlappen, wird ein vergrößerter Kontaktrand der Metallver
drahtung erhalten.
Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung bei
spielhaft vorstehend erläutert worden sind, erschließen sich
dem Fachmann verschiedene Modifikationen, Zusätze und Er
setzungen, die möglich sind, ohne vom Geist und Umfang der in
den beiliegenden Ansprüchen offenbarten Erfindung abzuweichen.
Claims (10)
1. Verfahren zum Herstellen eines Metalloxid-Halbleiter-
Feldeffekttransistors mit den Schritten:
- - Ausbilden eines Elementisoliermaskenmusters (11, 12) in einem aktiven Bereich (A) auf einem Siliziumsubstrat (1), an den sich ein Feldbereich (B) anschließt, derart, daß der aktive Bereich (A) einen freiliegenden Abschnitt für eine Gate- Elektrode (22) aufweist;
- - Ausbilden eines Feldoxidfilms (3, 14) auf dem Feldbereich (B) und gleichzeitig auf dem freiliegenden Abschnitt für die Gate-Elektrode (22) unter Verwendung eines thermischen Oxidationsprozesses;
- - Entfernen des Elementisoliermaskenmusters (11, 12);
- - Implantieren von Verunreinigungsionen eines Leitungstyps (N+), der sich von demjenigen des Siliziumsubstrats (1) unterscheidet, mit hoher Konzentration in den Bereich des entfernten Elementisoliermaskenmusters (11, 12) zum Ausbilden eines Source-bereich- und eines Drain-Bereichs (16A; 16B); und
- - selektives Ätzen des Feldoxidfilms (14) auf dem Abschnitt für die Gate-Elektrode (22) unter Ausbilden eines Grabens (19) im Siliziumsubstrat (1); und
- - Ausbilden eines Gateoxidfilms (20) und der Gateelektrode (22) auf einem Bodenabschnitt des Grabens (19).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das
Elementisoliermaskenmuster (11, 12) eine Schichtstruktur,
einschließlich einem Oxidfilm (11) und einem Nitridfilm
(12) aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das
Isoliermaskenmuster (11, 12) eine Schichtstruktur ein
schließlich einem Oxidfilm (11), einem Polysiliziumfilm und
einem Nitridfilm (12) aufweist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor
dem selektiven Ätzschritt folgender Schritt vorgesehen ist:
Niederschlagen eines Polysiliziumfilms (17) über der gesamten freiliegenden Oberfläche der resultierenden Struktur, die nach der Entfernung des Elementisolier maskenmusters (11, 12) erhalten wird, und darauf Ausbilden eines Photoresistfilmmusters (18) derart, dass das Photoresist filmmuster (18) nicht über dem Feldoxidfilm (14) angeordnet ist,
wobei beim nachfolgenden selektiven Ätzen sowohl der frei liegende Bereich des Polysiliziumfilms (17) wie auch der des Feldoxidfilms (14) unter Ausbildung des Grabens (19) in dem Siliziumsubstrat (1) ausgebildet wird.
Niederschlagen eines Polysiliziumfilms (17) über der gesamten freiliegenden Oberfläche der resultierenden Struktur, die nach der Entfernung des Elementisolier maskenmusters (11, 12) erhalten wird, und darauf Ausbilden eines Photoresistfilmmusters (18) derart, dass das Photoresist filmmuster (18) nicht über dem Feldoxidfilm (14) angeordnet ist,
wobei beim nachfolgenden selektiven Ätzen sowohl der frei liegende Bereich des Polysiliziumfilms (17) wie auch der des Feldoxidfilms (14) unter Ausbildung des Grabens (19) in dem Siliziumsubstrat (1) ausgebildet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
nach dem Ausbilden des Gate-Oxidfilms (20) und der Gate-
Elektrode (22) auf einem Bodenabschnitt des Grabens (19),
folgende Schritte vorgesehen sind:
Implantieren von Verunreinigungsionen des Leitungstyps, der sich von demjenigen des Siliziumsubstrats (1) unterschei det, in geringer Konzentration in freiliegenden Abschnitten des Siliziumsubstrats (1), wodurch geringfügig dotierte Be reiche (23) jeweils an gegenüberliegenden Enden der Gate- Elektrode (22) ausgebildet werden, und
Ausbilden von Isolierfilmabstandhaltern (24) jeweils an Seitenwänden der Gate-Elektrode (22), und daraufhin selek tives Ausbilden eines Silizidfilms (25) auf der Gate- Elektrode (22) und dem Polysiliziumfilm (17), so dass die Gate-Elektrode (22) eine kleine Dimensionierung aufweist und der Silizidfilm (25) auf dem Source-bereich (16A) und dem Drain-bereich (16B) niedergeschlagen ist.
Implantieren von Verunreinigungsionen des Leitungstyps, der sich von demjenigen des Siliziumsubstrats (1) unterschei det, in geringer Konzentration in freiliegenden Abschnitten des Siliziumsubstrats (1), wodurch geringfügig dotierte Be reiche (23) jeweils an gegenüberliegenden Enden der Gate- Elektrode (22) ausgebildet werden, und
Ausbilden von Isolierfilmabstandhaltern (24) jeweils an Seitenwänden der Gate-Elektrode (22), und daraufhin selek tives Ausbilden eines Silizidfilms (25) auf der Gate- Elektrode (22) und dem Polysiliziumfilm (17), so dass die Gate-Elektrode (22) eine kleine Dimensionierung aufweist und der Silizidfilm (25) auf dem Source-bereich (16A) und dem Drain-bereich (16B) niedergeschlagen ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch den wei
teren Schritt:
Implantieren von Verunreinigungsionen desselben Leitungs
typs wie derjenige des Siliziumsubstrats (1) in hoher Kon
zentration in einem freiliegenden Abschnitt des Silizium
substrats (1) unmittelbar nach der Ausbildung des Element
isoliermaskenmusters (11, 12), wodurch Kanalsperrbereiche
(2) ausgebildet werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der
Schritt des Ausbildens des Silizidfilms (25) die Schritte
aufweist:
Niederschlagen eines Übergangsmetallfilms über der gesamten
freiliegenden Oberfläche der resultierenden Struktur, die
nach der Ausbildung des Elementisoliermaskenmusters (11,
12) erhalten wird, thermisches Behandeln der resultierenden
Struktur, die nach dem Niederschlagen des Übergangsmetall
films erhalten wird, wodurch ein Silizidfilm (25) auf der
Gate-Elektrode (22) und dem Polysiliziumfilm (17) ausge
bildet wird, und daraufhin Entfernen des verbliebenen
Übergangsmetallfilms.
8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
nach dem Ausbilden des Gate-Oxidfilms (20) und der Gate-
Elektrode (22) auf einem Bodenabschnitt des Grabens (19),
folgende Schritte vorgesehen sind:
Ausbilden eines Phosphorsilikatglasfilms (31) über der gesamten freiliegenden Oberfläche der resultierenden Struktur, die nach der Ausbildung der Gate-Elektrode (22) erhalten wird, thermisches Behandeln der resultierenden Struktur, die nach der Ausbildung des Phosphorsilikat glasfilms (31) erhalten wird bei hoher Temperatur, und daraufhin Implantieren von Verunreinigungsionen in niedriger Konzentration in freiliegenden Abschnitten des Siliziumsubstrats (1), wodurch geringfügig dotierte Bereiche (32) jeweils an gegenüberliegenden Enden der Gate- Elektrode (22) ausgebildet werden,
vollständiges Ätzen des Phosphorsilikatglasfilms (31), wo durch Phosphorsilikatglasfilm-Abstandhalter (33) jeweils an Seitenwänden der Gate-Elektrode (22) erhalten werden, und selektives Ausbilden eines Silizidfilms (34) auf der Gate- Elektrode (22) und dem Polysiliziumfilm (17) derart, dass die Gate-Elektrode (22) eine kleine Dimensionierung hat und der Silizidfilm auf dem Source-bereich (16A) und dem Drain-bereich (16B) niedergeschlagen wird.
Ausbilden eines Phosphorsilikatglasfilms (31) über der gesamten freiliegenden Oberfläche der resultierenden Struktur, die nach der Ausbildung der Gate-Elektrode (22) erhalten wird, thermisches Behandeln der resultierenden Struktur, die nach der Ausbildung des Phosphorsilikat glasfilms (31) erhalten wird bei hoher Temperatur, und daraufhin Implantieren von Verunreinigungsionen in niedriger Konzentration in freiliegenden Abschnitten des Siliziumsubstrats (1), wodurch geringfügig dotierte Bereiche (32) jeweils an gegenüberliegenden Enden der Gate- Elektrode (22) ausgebildet werden,
vollständiges Ätzen des Phosphorsilikatglasfilms (31), wo durch Phosphorsilikatglasfilm-Abstandhalter (33) jeweils an Seitenwänden der Gate-Elektrode (22) erhalten werden, und selektives Ausbilden eines Silizidfilms (34) auf der Gate- Elektrode (22) und dem Polysiliziumfilm (17) derart, dass die Gate-Elektrode (22) eine kleine Dimensionierung hat und der Silizidfilm auf dem Source-bereich (16A) und dem Drain-bereich (16B) niedergeschlagen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der
Schritt des Ausbildens des Silizidfilms (34) die Schritte
umfasst: Niederschlagen eines Übergangsmetallfilms über der
gesamten freiliegenden Oberfläche der resultierenden
Struktur, die nach der Ausbildung der Phosphorsilikat
glasfilm-Abstandhalter (33) erhalten wird, Wärmebehandeln
der resultierenden Struktur, die nach dem Niederschlagen
des Übergangsmetallfilms erhalten wird, wodurch ein
Silizidfilm (34) auf der Gate-Elektrode (22) und dem
Polysiliziumfilm (17) ausgebildet wird, und daraufhin
Entfernen des verbliebenen Übergangsmetallfilms.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der
Schritt des Ausbildens des Silizidfilms (34) die Schritte
umfasst:
Niederschlagen eines Übergangsmetallfilms und eines Oxidfilms (37) über der gesamten freiliegenden Oberfläche der resultierenden Struktur, die nach der Ausbildung der Phosphorsilikatglasfilm-Abstandhalter (33) erhalten wird, Wärmebehandeln der resultierenden Struktur, die nach dem Niederschlagen des Oxidfilms (37) erhalten wird, wodurch ein Silizidfilm (34) auf der Gate-Elektrode (22) und dem Polysiliziumfilm (17) ausgebildet wird, und daraufhin Oxidieren des Übergangsmetallfilms, der auf den Phosphor silikatglasfilm-Abstandshaltern (33) angeordnet ist, wodurch ein Übergangsmetalloxidfilm (38) ausgebildet wird.
Niederschlagen eines Übergangsmetallfilms und eines Oxidfilms (37) über der gesamten freiliegenden Oberfläche der resultierenden Struktur, die nach der Ausbildung der Phosphorsilikatglasfilm-Abstandhalter (33) erhalten wird, Wärmebehandeln der resultierenden Struktur, die nach dem Niederschlagen des Oxidfilms (37) erhalten wird, wodurch ein Silizidfilm (34) auf der Gate-Elektrode (22) und dem Polysiliziumfilm (17) ausgebildet wird, und daraufhin Oxidieren des Übergangsmetallfilms, der auf den Phosphor silikatglasfilm-Abstandshaltern (33) angeordnet ist, wodurch ein Übergangsmetalloxidfilm (38) ausgebildet wird.
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KR100459872B1 (ko) * | 2003-05-07 | 2004-12-03 | 삼성전자주식회사 | 트렌치 게이트를 갖는 매몰 채널형 트랜지스터 및 그제조방법 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0321347A1 (de) * | 1987-12-18 | 1989-06-21 | Commissariat A L'energie Atomique | Verfahren zur Herstellung eines MIS-Transistors mit an den Endpunkten erhöhter dielektrischer Gate/Substrat-Grenzfläche |
DE4212829A1 (de) * | 1991-05-15 | 1992-11-19 | Gold Star Electronics | Verfahren zur herstellung von metall-oxid-halbleiter-feldeffekttransistoren |
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---|---|---|---|---|
JP3095564B2 (ja) * | 1992-05-29 | 2000-10-03 | 株式会社東芝 | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
US4271421A (en) * | 1977-01-26 | 1981-06-02 | Texas Instruments Incorporated | High density N-channel silicon gate read only memory |
US4685196A (en) * | 1985-07-29 | 1987-08-11 | Industrial Technology Research Institute | Method for making planar FET having gate, source and drain in the same plane |
JPS62296472A (ja) * | 1986-06-16 | 1987-12-23 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
US5198378A (en) * | 1988-10-31 | 1993-03-30 | Texas Instruments Incorporated | Process of fabricating elevated source/drain transistor |
US5248893A (en) * | 1990-02-26 | 1993-09-28 | Advanced Micro Devices, Inc. | Insulated gate field effect device with a smoothly curved depletion boundary in the vicinity of the channel-free zone |
US5108937A (en) * | 1991-02-01 | 1992-04-28 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Method of making a recessed gate MOSFET device structure |
US5342796A (en) * | 1991-05-28 | 1994-08-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method for controlling gate size for semiconduction process |
US5169796A (en) * | 1991-09-19 | 1992-12-08 | Teledyne Industries, Inc. | Process for fabricating self-aligned metal gate field effect transistors |
JPH06112309A (ja) * | 1992-09-28 | 1994-04-22 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
US5448094A (en) * | 1994-08-23 | 1995-09-05 | United Microelectronics Corp. | Concave channel MOS transistor and method of fabricating the same |
-
1994
- 1994-12-28 US US08/365,293 patent/US5620911A/en not_active Expired - Lifetime
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-
1995
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0321347A1 (de) * | 1987-12-18 | 1989-06-21 | Commissariat A L'energie Atomique | Verfahren zur Herstellung eines MIS-Transistors mit an den Endpunkten erhöhter dielektrischer Gate/Substrat-Grenzfläche |
DE3884924T2 (de) * | 1987-12-18 | 1994-05-05 | Commissariat Energie Atomique | Verfahren zur Herstellung eines MIS-Transistors mit an den Endpunkten erhöhter dielektrischer Gate/Substrat-Grenzfläche. |
DE4212829A1 (de) * | 1991-05-15 | 1992-11-19 | Gold Star Electronics | Verfahren zur herstellung von metall-oxid-halbleiter-feldeffekttransistoren |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
IEEE Trans. on Electron Devices, Vol. ED-30, No. 6, June 1983, 681-686 * |
SCHADE: Mikroelektroniktechnologie, Verlag Technik Berlin 1991 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5620911A (en) | 1997-04-15 |
JP2624948B2 (ja) | 1997-06-25 |
DE4447254A1 (de) | 1995-07-06 |
JPH07211908A (ja) | 1995-08-11 |
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