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DE1789024A1 - Halbleitervorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Halbleitervorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung

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Publication number
DE1789024A1
DE1789024A1 DE19681789024 DE1789024A DE1789024A1 DE 1789024 A1 DE1789024 A1 DE 1789024A1 DE 19681789024 DE19681789024 DE 19681789024 DE 1789024 A DE1789024 A DE 1789024A DE 1789024 A1 DE1789024 A1 DE 1789024A1
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DE
Germany
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substrate
zone
zones
semiconductor device
dielectric layer
Prior art date
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Application number
DE19681789024
Other languages
English (en)
Inventor
Adamic Jun Joseph William
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Texas Instruments Inc
Original Assignee
Texas Instruments Inc
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Publication date
Application filed by Texas Instruments Inc filed Critical Texas Instruments Inc
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • H10P95/00
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S148/043Dual dielectric
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    • Y10S148/00Metal treatment
    • Y10S148/051Etching
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00Metal treatment
    • Y10S148/053Field effect transistors fets
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Description

Halbleitervorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
Me Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung und insbesondere eine nach einem verbesserte elektrische Eigenschaften ergebenden Verfahren erhaltene.
Die Erfindung geht von einer Halbleitervorrichtung und einem Verfahren zu ihrer Herstellung aus, wobei Zonen mit entgegengesetzter leitfähigkeit wie das Substrat, in welchem die Zonen gebildet werden, vorliegen.
Eine Streukapazität in diskreten und integrierten Feldeffekttransistoren mit isoliertem Tor (IGI1ET) rührt in erster linie davon her, daß das Tor die Quelle und den Abfluß überlappt und dabei nur durch eine dünne Sohioht aus dielektrischem Material von diesen getrennt ist. Viele
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Dr.Ha/Mk/Sr
ORtölNAL
derzeit
derzeit zur Herstellung eines IGEEO? angewendeten Verfahren schliessen daher die Verfahrensstufe ein, ein Maskierungsmuster zur Bildung des metallischen Tors auf der dünnen dielektrischen Schicht zwischen der Quelle und dem Abfluß in genauer Ausrichtung anzubringen. Diese genaue Ausrichtung ist kritisch, da das Metalltor mit der Quelle und dem Abfluß sich decken muß, wenn die Vorrichtung richtig arbeiten soll. Jede Abweichung von dieser Ausrichtung ergibt entweder eine fehlerhaft arbeitende Vorrichtung oder eine Vorrichtung mit einer sogar noch höheren Streukapazität als sie für solche Vorrichtungen normal ist.
Ein typisches bisheriges Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung beginnt mit der Niederschlagung einer Oxidschicht auf einem Halbleitersubstrat bis zu einer Dicke von etwa 10 000 Angström. Dann wird diese Oxidschicht an einer vorherbestimmten Stelle entfernt und man läßt auf die Oberfläche des Halbleitersubstrats eine andere, etwa 2 000 Angström dicke Oxidschicht aufwachsen. Diese 2 000 Angström dicke Oxidschicht wird dann an bestimmten Stellen unter Festlegung getrennter einzelner Zonen entfernt, in welche ein Störstoff eindiffundiert wird. Nach Eindiffusion des Störstoffs bis zu der gewünschten Tiefe wird eine 2 000 Angström dicke Schicht des Oxids entfernt und eine endgültige Oxidschicht wird
auf 109882/1506
auf dem gesamten Halbleitersubstrat einschliesslich der mit Störstoff dotierten Zonen niedergeschlagen oder wachsen gelassen. Diese letzte Oxidschicht wird in kleinen Flächen zur Freilegung der mit Störstoff dotierten Zonen entfernt, so daß die mit Störstoff dotierten Bereiche mit einer auf der gesamten Oberfläche der Vorrichtung niedergeschlagenen Metallschicht zusammentreffen.Schliesslich wird diese Metallschicht selektiv zur Bildung von Anschlüssen an die Quelle und den Abfluß entfernt. Ausser den Anschlüssen an die Quelle und den Abzug wird zwischen der Quelle und dem Abzug ein Metalltor gebildet, welches infolge der Beschränkungen, denen das Verfahren unterliegt, beide überlappen muß. Wenn das Muster der Metallschicht nicht genau ausgerichtet ist, erhält das Metalltor nicht die richtige Stellung, was entweder eine fehlerhafte Vorrichtung oder eine mit einer höheren Streukapazität ergibt.
Bin wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines Herstellungsverfahrens, bei welchem die mit Feldeffekttransistoren mit isoliertem Tor verbundene Streukapazität auf einem Minimum gehalten wird, indem man den Betrag, zu welchem das Metalltor die Bereiche der Quelle und des Abflusses überlappt,auf einem geringeren oder gleichen Wert hält wie die !Tiefe des Übergangs,
Bin anderes Merkmal der Erfindung besteht in der Schaffung 10 9 8 8 2/1506
einer Herstellungsmethode für eine Halbleitervorrichtung, wobei die Störstoffkonzentration in dem Halbleitersubstrat in den Stellen unterhalb des Tors zur Änderung der Schwellenspannung der Vorrichtung gesteuert wird. ;
Das erfindungsgemässe Verfahren umfaßt die Bildung einer Störstoffsohicht in einem Halbleitersubstrat in einem durch eine Diffusionsmaskierung vorherbestimmten Muster. Auf die gesamte Oberfläche des Halbleitersubstrats einschliesslich der diffundierten Stellen und der Diffusionsmaskierung wird eine dicke dielektrische Schicht aufgebracht. Ein Absohnitt der dielektrischen Schicht wird unter 3?reilegung eines Teils der dotierten Störstoffzone entfernt, welche dann unter Festlegung getrennter und einzelner dotierter Zonen weggeätzt wird. Darauf läßt man auf dem Halbleitersubstrat in den geätzten Bereichen zwischen den beiden dotierten Zonen eine dünne Isolierschicht wachsen oder schlägt eine solche nieder und bildet in der dicken dielektrischen Schicht öffnungen, durch welche die dotierten Zonen mit einer direkt auf der dielektrischen Schicht aufgebrachten Metallschicht in Berührung kommen, welche sich auch über die isolierende Schicht erstreckt. Elektrische Anschlüsse werden durch selektive Entfernung der Metallschicht gebildet; das die Isolierschicht bedeckende Metall-
tor 109882/1506
tor erstreckt sich über die dicke dielektrische Schicht, ist jedoch von den dotierten Zonen durch die dicke dielektrische Schicht elektrisch isoliert.
Die erhaltene Halbleitervorrichtung besteht aus einem Halbleitersubstratkörper, v/elcher Quellen- und Abflußbereiche aufweist, die durch eine mit einer Isolierschicht bedeckte Fläche getrennt sind; das gesamte Substrat, ein-1Lesslich der Quellen- und Abflußbereiche, jedoch ausuchliesslich der Isolierschicht, ist mit einer dicken dielektrischen Schicht bedeckt; in die dielektrische Schicht sind Durchlässe eingeschnitten, um an die Quelle und den Abfluß Metallanschlüsse anlegen zu können. Ein Metalltor bedeckt auch die Isolierschicht und erstreckt sich über die dicke dielektrische Schicht, ist jedoch von den Quellen- und Abflußbereichen durch einen Abstand getrennt, welcher gleich der Dicke der dielektrischen Schicht ist.
Das Verfahren zur Herstellung der Halbleitervorrichtung umfaßt die Niederschlagung einer Isolierschicht auf einem Teil eines Halbleitersubstrats zwischen Quelle und Abfluß, wobei dieser Teil durch eine Quelle und Abfluß und das Substrat bedeckende dielektrische Schicht begrenzt ist; durch die dielektrische Schicht werden Anschlüsse hergestellt, wovon einer an die Quelle und ein anderer an den
Abfluß reicht; über der Isolierschicht wird ein Metall-109882/1506
tor gebildet, das über die dielektrische Schicht hinausreicht, jedoch von der Quelle und dem Abfluß eben durch diese Schicht isoliert ist.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung nachstehend näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 und 2 stark vergrösserte Querschnittsansichten, welche die etwas kritische Ausrichtung zeigen, die bei den bisherigen Methoden zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung erforderlich war;
Fig. 3 bis 7 stark vergrösserte schematische Querschnittsansichten, welche die Verfahrensstufen einer Ausführungsform der Erfindung erläutern und
Fig. 8 bis 10 stark vergrösserte ebenfalls schematische Schnittansichten, welche die Verfahrensstufen einer anderen Ausführungsform der Erfindung erläutern.
In Fig. 1 ist ein Halbleitersubstrat aus n-leitendem •.um 10 dargestellt, das mit einer verhältnismässig
dicken 109882/1506
dicken Oxidschicht 11 bedeckt ist, die man in verschiedenen Stufen hatte aufwachsen lassen. Die Quelle und der Abfluß 12 bzw. 13 werden in dem Substrat 10 durch Dotierung desselben mit einem p-leitenden Störstoff, z.B. Bor, gebildet. Diese Zonen 12 und 13 sind zum Teil von einer dünnen Oxidschicht 14 bedeckt, die während der letzten Oxidaufwachsung gebildet wurde. Die dargestellte Vorrichtung ist ein Feldeffekttransistor mit isoliertem Tor und enthält noch einen Quellenanschluß 16, einen Abflußanschluß 17 und ein Metalltor 18. Wie vorher bereits erläutert werden diese Anschlüsse durch selektive Entfernung einer auf der gesamten Oberfläche der Vorrichtung niedergeschlagenen Metallschicht gebildet. Wie Fig. 1 zeigt, ist das Muster genau ausgerichtet und das Metalltor 18 erstreckt sich um den gleichen Betrag über die Quelle 11 und den Abfluß 13. Eine solche Erstreckung ist für den Betrieb eines IGFET erforderlich; da jedoch das Metalltor 18 von den Zonen 12 und 13 nur durch die dünne, etwa 1000 Angström dicke Oxidschicht getrennt ist, besitzt ein Transistor dieser Art eine höhere Streukapazität als einer, bei welchem das Metalltor mit den Quelle- und Abflußzonen zusammenfällt.
In Fig. 2 ist eine Halbleitervorrichtung dargestellt, bei welcher das Tor 18 falsch ausgerichtet iet; dieae Fenlausrlobtung ist auf eine ungenaue Anordnung de^
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Mustere
Mustere "bei Bildung des Quellenansohlusses 16, des Abflußanschlusses 17 und des Tors 18 zurüokzufuhren. Eb sei betont, daß 3?ig. 2 stark vergrößert dargestellt ist und daß die Ausrichtung innerhalb von 0,2 tnil von Bedeutung ist und nicht in den Bruchteilen eines Zolls, wie in der Zeichnung dargestellt. Ein zu dem dargestellten Betrag fehl ausgerichtetes Tor 18 ergibt nioht nur einen Transistor mit schlechten elektrischen Eigenschaften sondern auch mit einer übermäßig hohen Streukapazität. Die übermäßig hohe Streukapazität wird durch die zu starke Überlappung des Tors 18 Über dem Abfluß 13 verursacht und die schlechten Transistoreigenschaften sind darauf zurückzuführen, daß das Metalltor 18 die Quelle 12 überhaupt nioht erreicht. Da das Tor 18 für einen richtigen Betrieb als Transistor mit der Quelle der Vorrichtung zusammenfallen muß, ist der dargestellte Zustand der sohlechtmöglichste Pail.
In Fig. 3 bis 7 ist das Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße Verfahren Halbleitersubstrat 19 mit einem einzigen Widerstand. So kann z.B. das Substrat 19 η-leitendes Silicium mit einem spezifischen Widerstand in der Größenordnung von etwa 1 bis 3 Ohm-cm sein. Auoh p-leitendes Silicium kann als halbleitendes
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Substrat verwendet werden.
Alsdann wird auf der Oberfläche des Substrats 19 eine Diffusionsmaskierung gebildet, in dem man eine Siliciumdioxid- oder Siliciutraitridschicht 21 niederschlägt oder wachsen läßt und unter Verwendung einer lichtempfindlichen Ätzschutzschicht und einer gepufferten Lösung in üblicher Weise selektiv entfernt. Die Maskierung besitzt eine öffnung 22, die aus der Ansicht von Fig. 3 ersichtlich ist. Die lichtempfindliche Ätzschutzschicht wird von der Schicht 21 unter Verwendung einer üblichen Abziehlösung vor der nachstehend zu beschreibenden Diffusion entfernt.
Bei Verwendung eines η-leitenden Silioiumhalbleitersubstrats wird ein p-leifcender Störstoff, z.B. Bor, durch die öffnung 22 in den freiliegenden Teil des Halbleitersubstrats 19 eindiffundiert. Pur ein p-leitendes Silioiumsubstrat sind typische Störstoffe Phosphor, Antimon und Arsen. Der Niederschlag bzw. Diffusion erfolgt eo, daß man das Substrat 19 in einen auf einer solchen Temperatur gehaltenen Ofen bringt, daß sich die gewünschte Störstoffkonzentration an der Substratoberfläche bildet. Eine Temperatur zwischen etwa 900 und 12000G ist in der Rsgel geeignet, obwohl eine verhältnismäßig nied-
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rige
rige Temperatur zwischen etwa 950 und 10000O zu bevorzugen ist. Pur ein η-leitendes Siliciumsubstrat wird jetzt ein geeigneter p-leitender dotierender Stoff duron den Niederschlagungsofen mittels eines geeigneten Träger· gases geleitet. Obwohl auch andere p-leitende dotierende Stoffe verwendet werden können, ist doch Bor als dotierender Stoff bevorzugt, das aus einem Borhalogenid, z.B. Bortribromid erhältlich ist. Das Trägergas kann eine Mischung aus Stickstoff und Sauerstoff sein. Als Folge des Überleitens der Gasmischung aus Stickstoff, Sauerstoff und Bortribromid über die Oberfläche des erhitzten Substrats bildet sich auf der durch die öffnung 22 der Diffusionsmaskierung 21 freiliegenden Oberfläche des Substrats 19 eine sehr dünne Schicht aus Boroxid, überwiegend BpO,. Das Bor in der Ofenatmosphäre zusammen mit dieser dünnen Boroxidschicht wirkt als nahezu unbegrenzte Borquelle, aus welcher eine sehr flache diffundierte Zone mit einer sehr hohen Borkonzentration gebildet wird. Wegen des unbegrenzt zur Verfügung stehenden Bors wird die Konzentration an der Oberfläche durch die Löslichkeit des Bors in dem Silicium bei der gewählten Temperatur bestimmt; die "Verteilung von Bor in Abhängigkeit von der Tiefe ist durch eine zusätzliche Pehlerfunktion definierbar. Die Dauer der Borniedersohlagung ist verhältnismäßig kurz, und zwar beträgt sie
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etwa 30 "bis 45 Minuten. Wenn ein tieferer Übergang in der Fläche der öffnung 22 gewünscht wird, wird das Dotier ungsmittel "bei höherer Temperatur während längerer Zeit in das Substrat eindiffundiert.
Nachdem die von der Diffusionsstufe herrührenden Oxide von der Oberfläche des Substrats 19 abgelöst wurden, z.B. mittels verdünnter Fluorwasserstoffsäure, wird eine dicke dielektrische Schicht 23 nach einem geeigneten Verfahren auf die Oberfläche des Substrats aufgebracht. So wird z.B. die gesamte Oberfläche des Halbleitersubstrats 19 mit Siliciumdioxid (SiO«) nach einem üblichen geeigneten Verfahren überzogen, z.B. durch Wärmezersetzung von Tetraäthylorthosilan (TÄOS). Diese Siliciumoxidschicht 23 ist bei typischen Ausführungsformen der Erfindung etwa 10 000 Angström dick oder dicker. Eine öffnung 24 mit einer dem !Hörbereich entsprechenden Abmessung wird dann in die dielektrische Schioht nach üblichen mit einer Photoätzschutzschicht arbeitenden Methoden unter Freilegung eines Teils der mit dem Störstoff dotierten Schicht eingeschnitten.
Das Substrat 19 wird jetzt einem Ätzprozess unterworfen, bei welchem die durch die Öffnung 24 freiliegenden Stellen selektiv angegriffen werden. Zu diesem Zweck kann eine Dampfätsung dienen. Die Oberfläche;- werden dabei
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bei
bei 1250 bis 130O0C einem 5 $ Chlorwasserstoff enthaltenden Wasserstoffstrom während der zur Erzielung einer bestimmten Tiefe ausreichenden Zeit ausgesetzt. Als Ergebnis bildet sich eine Tascba 26 in dem Substrat, 19, die bei typischen Ausführungsformen etwa 0,0001 Zoll tief und etwas breiter als die Öffnung" 24 ist, was sich nach den gewünschten Eigenschaften der Halbleitervorrichtung richtet.
Zu diesem Zeitpunkt kann ein dotierender Störstoff in das Substrat in die Tasche 26 zur Steuerung der Sohwellenspannung der Vorrichtung eindiffundiert werden. Bekanntlich kann durch Regelung der Störstoffkonzen-
tration in dem Halbleiter unterhalb des Toransohlusses eines IGFET die Sohwellenspannung geregelt werden. Auch hier wird für ein η-leitendes Substrat 19 ein p-leitendes Dotierungsmittel auf im wesentlichen die gleiohe Weise wie bei der vorhergehenden Diffusion eindiffundiert, Jedoch mit der Ausnahme, daß die Diffusionstiefe des Störstoffs in der Torzone geringer ist. Eine andere Methode zur Regelung der Sohwellenspannung besteht darin, die Ätzung so zu steuern, daß im Bereich der Tasohe 26 alles bis auf eine dünne Schioht der ersten Diffusionsstufe entfernt wird. Das ergibt in der Tat den gleichen Substratzustand wie die zweite Diffusion.
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Anschließend an entweder die Ätzung oder die Diffusion
der
der Torzone läßt man auf dem Substrat 19 in der Tasche 26 zwischen der Quelle 28 und dem Abfluß 29 einen Torisolator 27 wachsen oder schlägt ihn auf dem Substrat nieder. Der Torisolator kann ein Schichtgebilde aus Siliciumoxid und Siliciumnitrid sein. Andererseits kann der Torisolator 27 auch eine in gleicher Weise wie die dicke dielektrische Schicht 23 nach einem geeigneten Verfahren bei niedriger Temperatur gebildete dielektrische Schicht sein. So kann z.B. auf der Oberfläche des Substrats 19 unter Verwendung eines Standardofens und Erhitzen des Substrats auf etwa 400 bis 5000C ein Oxid gebildet werden. Dann leitet man solange eine Mischung aus Tetraäthylorthosilan und Sauerstoff durch den Ofen, bis sich eine dielektrisohe Schicht der gewünschten Dicke gebildet hat.
Alsdann werden durch die dielektrische Schicht 23 öffnungen 31 und 32 geschnitten, die bis zu den flaohen, hochkonzentrierten Zonen 28 und 29 reichen, und auf der gesamten Oberfläche wird ein geeigneter, etwa 5000 Angström dicker Metallfilm 33 durch Aufdämpfung oder auf andere geeignete Weise aufgebracht. Der Metallfilm wird dann selektiv unter Bildung eines ersten Anschlusses 34 entfernt, der durch die öffnung 31 an die Quelle 28 reicht; ein zweiter Anschluß 36 erstreckt sich durch die
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Öffnung
-H-
Öffnung 32 an den Abfluß 29. Gleichzeitig wird das Tormetall 37 so begrenzt, daß es den Torisolator 27 bedeckt und über die dicke dielektrische Schicht 23 an über der Quelle 28 und dem Abfluß 29 liegenden Bereichen hinausragt. Das Metalltor 37 ist jedoch von der Quelle und den Abfluß durch die dicke dielektrische Schicht 23 isoliert, wodurch die Streukapazität der Vorrichtung auf einem Minimum gehalten wird.
Anstelle eines Diffusionsverfahrens zur Einbringung der Störstoffe in das Halbleitersubstrat 19 zur Bildung der Quelle 28 und des Abflusses 29 kann auch ein epitaktisches Verfahren angewendet werden. Die Methode des "Ätzens und Wiederfüllens" oder die einfache Bildung einer epitaktischen Schicht auf der gesamten Oberfläche sind zwei Möglichkeiten zur Durchführung eines epitaktischen Kristallwachstums. Bei der "Ätzung und Wiederfüllung" werden in das Substrat 19 Taschen für die Quelle und den Abfluß nach eirem ähnlichen Verfahren Wie es vorstehend zum Ätzen der Tasche 27 beschrieben wurde, eingeätzt. Ein einkristalliner Halbleiterkörper, z.B. aus Silicium, wird dann epitaktisch in Jede der Taschen unter Bildung der Quelle 28 und des Abflusses 29 wachsen gelassen. Gemäß einer anderen Ausführungaform kann man eine epitaktische Schicht auf der ganzen Fläche des Substrats 19 wachsen lassen und eine dicke dielektrisohe
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Schicht
Schicht wird dann niedergeschlagen und wie vorstehend beschrieben selektiv entfernt. Die Schicht wird dann durch Ätzen der gewünschten Stellen auf die vorstehend beschriebene Weise entfernt.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 8 bis 10 dargestellt, in welchen entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen, ;jedoch unter Zusatz des Pucftstsbens "a" bezeichnet sind.
Zuerst wird auf der Oberfläche des Substrats 19a auf die in Verbindung mit Pig. 3 beschriebene Weise eine Diffusionsmaskierung durch Niederschlagung und selektive Entfernung gebildet. Alsdann wird eine mehr als 5000 Angström dicke Schicht aus einem dotierten Dielektrikum (d.h. dotiertes SiO2) auf der gesamten Substratoberfläche 19a nach einem ähnlichen Niedertemperaturverfahren, wie es in Bezug auf Fig. 4 beschrieben wurde, niedergeschlagen. Eine Öffnung 24a mit einer die Torzone begrenzenden Form wird dann in die Schicht 23a nach üblichen Methoden unter Freilegung eines Teils der Substratoberfläche 19a eingeschnitten.
Alsdann läßt man ein Tordielektrikum 27a in der durch die Öffnung 24a begrenzten Fläche wachsen oder schlägt ee nach einer Methode nieder, bei welcher der S-türstoff v.-a
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der
der dotierten Oxidschicht 23a in das Substrat 19a unter Bildung einer Quelle 28a und eines Abflusses 29a eindiffundiert. Der übliche Diffusionsofen kann für diese Stufe verwendet und auf eine Temperatur zwischen etwa 900 und UOO0O erhitzt werden. Während dieser Zeit wird jedoch kein dotierender Stoff durch den Ofen geleitet, da die Störstoffe von der dielektrischen Sohlcht 23a geliefert werden. Die abschließende Stufe bei dieser geänderten Ausführungsform ist im wesentlichen die gleiche wie bei der vorhergehend beschriebenen Methode, öffnungen 31a und 32a werden in die Oxidschicht 23a eingeschnitten, wodurch die Quelle 28a und der Abfluß 29a für einen Metallfilm freigelegt werden, der unter Bildung des Quellenanschlusses 34a, des Abflußanschlusses 36a und des Tors 37a niedergeschlagen und selektiv wieder entfernt wird. Auch bei diesem Verfahren wird die Streukapazität auf ein Minimum reduziert, da das Tor 37a von den Zonen 28a und 29a duroh ein dickes Dielektrikum getrennt ist.
Obwohl das Verfahren besonders zur Herstellung einzelner und integrierter Feldeffekttransistoren mit isoliertem Tor und für ähnliche Vorrichtungen geeignet ist, ist es dooh für den Paohmann selbstverständlich, daß sich das Verfahren auch zur Herstellung anderer Halb· leitervorrichtungen, z.B. integrierter Sohaltungswider-
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etände
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stände eignet. Obwohl nur "bevorzugte Ausführungaformen der Erfindung und Modifikationen derselben hier beschrieben wurden, fallen somit natürlich auch noch andere mögliche Ausführungsformen in den Rahmen der Erfindung.
Patentansprüche
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Claims (11)

Pa tentansprüche
1.) Halbleitervorrichtung mit Zonen entgegengesetzter Leitfähigkeit als das Substrat, in welchem die Zonen gebildet werden, gekennzeichnet durch ein Halbleitersubstrat mit einer ersten und einer zweiten Zone
darin mit der Leitfähigkeit des Substrats entgegengesetzter Leitfähigkeit, eine auf diesen Zonen gebildete dicke dielektrische Schicht, eine dünne
Isolierschicht zwischen der ersten und der zweiten Zone und ein über dieser dünnen Isolierschicht gebildetes und über die dielektrische · Schicht hinausreichendes Metalltor.
2.) Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrisohe Sohioht über
5000 Angström dick ist.
3.) Halbleitervorrichtung na oh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche des Substrats zwischen der ersten und der zweiten dotierten Zone ein dünner Isolator gebildet ist.
4.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dünne Isolator zwischen der ersten und der
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zweiten dotierten Zone sich in einer zwischen der ersten und der zweiten Zone in das Substrat eingeätzten Öffnung befindet.
5.) Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat ein n-leitendes Silicium ist und die erste und die zweite dotierte Zone Bor als Störstoff enthalten.
6.) Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Schicht aus Siliciumdioxid besteht.
7.) Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse an die dotierten Zonen durch Öffnungen in der dielektrischen Schicht geführt sind und auf einen Teil der dielektrischen Schicht übergreifen.
8.) "Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man in einem Substrat zwei Zonen mit entgegengesetzter Leitfähigkeit wie die des Substrats bildet, auf dem ganzen Halbleitersubstrat ein dickee Dielektrikum niederschlägt und bsst.c:uste Teile ä«aeelben an Stellen zwischen diesen Zc^en entfernt,
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eine
eine dünne Isolierschicht auf dem Halbleitersubstrat auf der Fläche zwischen den dotierten Zonen bildet und auf der Oberfläche des Dielektrikums und der Isolierschicht Anschlüsse bildet.
9.) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Anschlüsse zu der ersten Zone, ein zweiter Anschluß zu einer zweiten Zone führt und . daß der Torkontakt sich über der dünnen Isolierschicht befindet und über die dioke dielektrische Schicht hinausragt, jedoch von den dotierten Zonen isoliert gehalten wird.
10.) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in einer die beiden dotierten Zonen trennenden Zone des Substrats eine dünne Isolierschicht gebildet wird.
11.) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in die Halbleiterfläche, über der die isolierende Schicht gebildet wird, zur Steuerung der Schwellenspannung der Vorrichtung ein Störstoff eindiffundiert wird.
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Leerseite
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