DE1789171C2 - Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung - Google Patents

Description

dünnen als auch von dicken Oxidschichten machen in der Praxis oft einen Kompromiß in bezug auf die Dicke der Oxidschicht notwendig, dabei wird aber keine der Schwierigkeiten zufriedenstellend behoben.

Bei den Verfahren der erwähnten Art wird gewöhnlich mindestens ein PN-Übergang des Schaltungselementes dadurch erhalten, daß durch die öffnung in der Oxidschicht eine Verunreinigung in den Siliziumkörper diffundiert wird. Es entsteht dabei eine muldenförmige PN-Übergangsfläche, die an den Rändern stark gekrümmt ist und die bei diesen Rändern annähernd quer zur Oberfläche des Siliziumkörpers und der Oxidschicht verläuft Dies hat zwei Nachteile. Die starke Krümmung der PN-Übergangsfläche hat enen ungünstigen Einfluß auf die Durchschlagspannung des PN-Überganges. Da die PN-Übergangsfläche nahe den Rändern annähernd quer zur Oxidschicht verläuft, kann im Betrieb des Schaltungselementes eine Drift von an der Oberfläche der Oxidschicht vorhandenen, praktisch unvermeidlichen ionen auftreten, wodurch das Schaltungselement unstabil wird. Es ist daher oft ein iiacher PN-Übergang erwünscht

Bei der Herstellung von Halbleiteranordnungen, bei denen in einer Siliziumschicht auf einem Träger eine Anzahl von Schaltungselementen gebildet werden, um eine integrierte Schaltung zu erhalten, ist es erforderlich, die Schaltungselemente gegeneinander elektrisch zu isolieren. Hierzu wurden quer durch die Sil'ziumschicht und zwischen den Schaltungselementen Vertiefungen vorgesehen, durch die die Siliziumschicht geteilt wird. Dies hat den wesentlichen Nachteil, daß die Vertiefungen Unebenheiten in die Oberfläche der herzustellenden Anordnung einführen.

Eine andere Möglichkeit Schaltungselemente gegeneinander zu isolieren, ist das Anbringen von zwei PN-Übergängen zwischen den Schaltungselementen. Es können dabei jedoch parasitäre Transistorwirkungen eintreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von Halbleiterbauelementen anzugeben, mit dem u. a. eine befriedigende elektrische Isolierung einzelner Schaltungselemente oder Teile davon gegeneinander erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß von einer Siliziumschicht auf einem Träger ausgegangen wird und zunächst die Oberfläche der Siliziumschicht örtlich mit einer die Oxidation des Siliziums verhindernde, ein anderes maskierendes Material als Siliziumoxid tnthaltenden Maskierungsschicht bedeckt wird, dann das Siliziumoxidschichtmuster durch eine Oxidationsbehandlung mit wenigstens einem Teil seiner Dicke versenkt angebracht wird, wobei die Oxidationsbehandlung so lange fortgesetzt wird, bis sich das Siliziumoxidschichtmuster über die Dicke der Siliziumschicht erstreckt und wenigstens ein von dem versenkten Siliziumoxidschichtmuster umgebenes Silizium-Schichtteil entstanden ist, und daß das Halbleiterschaltungselement wenigstens teilweise in dem Silizium-Schichtteil angebracht wird.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das Siliziumoxidschichtmuster über wenigstens einen Teil seiner Stärke in den Halbleiterkörper versenkt ist, und somit durch das Verfahren nach der Erfindung auch flachere Halbleiteranordnungen erhalten werden können als bei der Anwendung bekannter Ve.'jähren, besonders im Falle einer dicken Oxidschicht. Weiterhin wird die Siliziumoxidschicht direkt als Muster angebracht, so daß die Oxidschicht nicht geätzt zu werden braucht, was insbesondere bei der dicken Oxidschicht vorteilhaft ist.

Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Siliziums schicht durch das versenkte Siliziumoxidschichtmuster in mehrere, voneinander getrennte, isolierte Silizium-Schichtteile geteilt wird und die Schaltungselemente in diesen Schichtteilen angebracht werden.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird

'<j eine Maskierungsschicht verwendet, deren Dicke geringer ist a!i die Dicke des Siliziumoxidschichtmusters.

Eine solche Maskierungsschicht läßt sich z. B. durch Ätzen oder Zerstäuben genauer in einem gewünschten

> 5 Muster ausbilden als eine dickere Schicht

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung dient eine Siliziumnitrid enthaltende Schicht als die Oxidation des Siliziums verhindernde Maskierungsschicht Daß Siliziumnitridschichten ?,ilizium gegen Oxidation maskieren können, ist an sieb aus IEEE-Transactions on Electron Devices, Vol. ED-13, Juli 1966, Nr. 7, S. 561-563 bekannt

Andere Maskierungsmaterialien sind möglich, z. B. gewisse Metalle wie Platin und Rhodium. Diese Maskierungsmetalle sind jedoch den hohen Temperaturen, z. B. von 1000⁰C oder mehr, der üblichen Oxidationsbehandlungen, bei welchen z. B. nasser Sauerstoff unter etwa atmosphärischem Druck über den Siliziumkörper geführt wird, gegenüber bedeutend weniger widerstandsfähig. Eine ein anderes maskierendes Material ais Siiiziumoxid enthaltende Maskierungsschicht hat den wichtigen Vorteil, daß, wenn mindestens ein Teil der Maskierungsschicht, die an das versenkte Oxidmuster grenzt, entfernt wird, diese Entfernung selektiv durchgeführt werden kann, wobei das versenkte Oxid nicht maskiert zu werden braucht. Darüber hinaus kann die Maskierungsschicht einfach auch als eine Maske gegenüber einer materialentfernenden Behandlung, wie z. B. einer Ätzbehandlung, vor der Oxidationsbehandlung und/oder während einer Unterbrechung der Oxidationsbehandlung, verwendet werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird zum Versenken des Musters über wenigstens einen großen Teil seiner Dicke in den Siliziumkörper vor dem

¹"' Anbringen des Siliziumoxidschichtmusters der Siliziumkörper einer Ätzbehandlung an den für das Siliziumoxidschichtmuster beabsichtigten Stellen unterworfen und/oder die Oxidationsbehandlung mindestens einmal unterbrochen und die bereits erhaltene Oxidschicht

^Vl während der Unterbrechung über mindestens einen Teil ihrer Dicke wieder entfernt.

Auf d'ese Weise kann ein über einen größeren Teil seiner Dicke oder sogar über seine ganze Dicke in den Siliziumkörper versenktes Muster erhalten werden.

'■' Bei Siliziumoxidschichtmustern mit ζ. Β einer Dicke von mindestens 0,5 μπι werden mindestens 0,5 μπι ihrer Dicke in den Siliziumkörper versenkt angebracht.

Bei dem Verfahre i nach der Erfindung wird mittels der Maskierung ein Siliziumoxidschichtmuster mit

"■ mindestens einer öffnung angebracht. Auch bei einer dicken Oxidschicht kann die öffnung sehr k'ein sein, da im Gegensatz zu den bekannten Verfahren die öffnung nicht durch Ätzen in der Oxidschicht angebracht zu werden braucht. Die itiaskierung, die z. B. aus einer ' dünnen Siliziumnitridschicht bestehen kann, kann durch photolithographische Prozesse genau in Form eines oder mehrerer kleiner Flecken angebracht werden. Weiter wird an dem Ort der öffnung nicht ein kleines

tiefes Loch erhalten, das il.e Anbringung eines Kontaktes erschweren würde, da das Muster in den Siliziumkörper versenkt ist.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann nach dem Anbringen des Siliziumoxidschichtmusters die Maskierungsschicht wenigstens teilweise entfernt werden.

Nach dem Entfernen wenigstens eines Teiles der Maskierung der Oberfläche des Siliziumkörpers kann in der öffnung durch Diffusion einer Verunreinigung in die freigemachte Oberfläche mindestens ein PN-Übergang in dem Siliziunikörper angebracht werden. Dieser Übergang liegt in einer geringeren Tiefe von der Oberfläche her als die Versenkungstiefe des Musters in dem Körper. Auf diese Weise kann man einen praktisch flachen PN-Übergang erhalten, dessen PN-Übergangsläßt sich der erwähnte Ausschuß praktisch vollständig vermeiden.

Mehrere Ausführungsbeispieie der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1—3 schematische Querschnitte durch einen Halbleiterkörper in aufeinanderfolgenden Stufen der Herstellung eines versenkten Sili7iumoxidschichtmusters,

F i g. 4 einen schematischen Querschnitt durch einen nach dem Verfahren hergestellten Transistor,

Fig. 5 einen schematischen Querschnitt durch einen Trägerkörper, auf dem eine Siliziumschicht angebracht ist, die mit einem nach dem Verfahren hergestellten Siliziumoxidschichtmuster versehen ist.

Bei den einzelnen, unten besfhriebenen Ausführu-■,<_;■·

uilliuiiciliu pai UIiCi £ui vyucMiacnc uci oui/.iuiii·

oxidschicht verläuft und die doch am Rande durch die Oxidschicht begrenzt wird. Dabei werden die vorerwähnte lonendrift und die Verringerung der Durchschlagspannung durch starke Krümmung der PN-Übergangsfläche beschränkt.

Bevor die Verunreinigung eindiffundiert wird, kann die ganze Maskierung entfern' werden, während nach dem Anbringen des PN-Überganges mittels einer Diffusionsmaske in einen Teil der OherflSr'ie des Siliziumkörpers in der öffnung des Musters eine Verunreinigung eindiffundiert werden kann, um einen zweiten PN-Übergang in einer geringeren Tiefe von der Oberfläche als der bereits vorhandene PN-Übergang zu erhalten. Dabei kann eine epitaktische Mesa-artige, planare NPN- oder PNP-Transistorstruktur entstehen, wobei einer der PN-Übergänge praktisch flach ist und von der beide PN-Übergänge in der Siliziumschicht liegen, die eine epitaktische Schicht auf einem Silizium-Substrat sein kann.

Auf dem Siliziumoxidschichtmuster kann z. B. auch mindestens eine Metallschicht angebracht werden, die in einer in der Halbleitertechnik üblichen Weise mit einer durch Diffusion einer Verunreinigung erhaltenen diffundierten Zone verbunden wird, während eine Anschlußleitung mit dieser Metallschicht verbunden wird.

Zur Herstellung einer monolithischen Halbleiterschaltung kann der Siliziumkörper auch mit einer Isolierschicht versehen werden, die aus dem versenkten Muster und einem daran anschließenden dünnen Teil besteht, wobei Schaltungselemente angebracht werden, von denen HalbHterzonen an den dünnen Teil grenzen und auf der Isolierschicht eine Leiterbahnen bildende Metallschicht angebracht wird, die sich auch über das versenkte Muster erstreckt.

Bei der Herstellung monolithischer Halbleiterschaltungen ist es oft erwünscht eine dünne Isolierschicht z. B. aus Siliziumoxid oder Siliziumnitrid anzuwenden. Während der Verbindung einer Anschlußleitung mit einer Anschlußfläche der Leiterbahnen auf der Isolierschicht kann jedoch diese dünne Isolierschicht beschädigt werden und ein Kurzschluß zwischen der Anschlußleitung und diesem Siliziumkörper auftreten. Die Isolierschicht kann auch beschädigt werden beim Prüfen der hergestellten Halbleiteranordnung, wobei Kontaktstifte gegen die Anschlußstellen gedrückt werden. Dies führt in der Praxis zu einem großen Ausschuß. Indem nun ein Muster verwendet wird, durch das eine Isolierschicht erhalten wird, die an der Stelle des Musters eine Verdickung aufweist und die Anschlußflächen auf dem Muster angebracht werden, WIIU U. α.

schwindigkeit von Siliziumnitrid, Siliziumoxid in der nachfolgenden Ätzflüssigkeit benutzt:

Fluorwasserstoffsäure (50%) mit einer Ätzgeschwindigkeit des Siliziumnitrids (angebracht auf einem Siliziumkörper durch Erhitzung dieses Körpers auf etwa ICOU⁰C in einem Gasgemisch aus S1H4 und NH3) von etwa 0,03 μπι/sec und mit einer Ätzgeschwindigkeit des Siljziumoxids von etwa 30μιη/5εα In starker verdünnter Fluorwasserstoffsäure nehmen die Ätzgeschwindigkeiten ab.

An Hand der Fig. 1 bis 3 wird zunächst die Herstellung eines versenkten Oxi^-rbichtmusters beschrieben. Bei den bekannten Verfahren wird die gesamte Oberfläche des Siliziumkörpers mit Siliziumoxid bedeckt, worauf, um das Muster zu erzeugen, in die Oxidschicht z. B. durch Ätzen eine öffnung eingebracht wird. Vorwiegend wird ein Siliziumoxidschichtmuster direkt angebracht, das wenigstens über einen Teil seiner Dicke in den Siliziumkörper 1 versenkt ist, da während der Oxidationsbehandlung die Oberfläche des Siliziumkörpers örtlich vor Oxidation geschützt wird.

Es wird dazu von einem Siliziumkörper 1 (Fig. 1) ausgegangen, der aus einer Siliziumscheibe vom N-Typ als Träger 2 mit einem spezifischen Widerstand von etwa 0,01 Qcm und einer Dicke von etwa 200 μπι besteht. Auf diesen Träger wird durch epitaxiales Anwachsen eine Siliziumschicht 3 vom N-Typ mit einem spezifischen Widerstand von etwa 1 Qcm und einer Dicke von etwa 4 μπι angebracht.

Die weiteren Abmessungen des Siliziumkörpers sind weniPT kritisch. Gewöhnlich wird der Siliziumkörper 1 hir"·· .chend groß gewählt, urn eine größere Anz„.;l von Schaltungselementen gleichzeitig nebeneinander anbringen zu können. Der Körper wird dann anschließend in die einzelnen Schaltungselemente aufgeteilt. Nachstehend wird einfachheitshalber nur die Herstellung eines Schaltungselementes beschrieben.

Auf der Siliziumschicht 3 wird eine Maskierungsschicht 4, 5 angebracht, die aus vor Oxidation schützendem Material mit einer Dicke besteht, die kleiner ist als die des anzubringenden Siliziumoxidschichtmusters 8. Vorzugsweise wird eine Schicht 4, 5 aus Siliziumnitrid angebracht Diese Siliziumnitridschicht 4, 5 kann nach einem in der Halbleitertechnik üblichen Verfahren angebracht werden, indem der Körper in einem Gasgemisch aus S1H4 und NH3 auf etwa iOöXrC erhitzt wird. Die Schicht 4,5 hat z. B. eine Dicke von 0,1 μπι.

Nach einem bekannten Verfahren, z. B. einem photolithographischem Verfahren, wird dann die Schicht 4,5 teilweise entfernt, so daß eine runde Scheibe

5 mit einem Durchmesser von 5 μΐη zurückbleibt. Da die Schicht 4,5 dünn ist, können die geringen Abmessungen dieser Scheibe sehr p^naii eingehalten werden. Indem dann Wasserdampf mit einem Druck von 1 Atmosphäre bei p', va 1100"C über den Körper 1 geleitet wird, wird ein Siüziumoxidschichtmuster 8 angebracht Oicso Oxidationsbehandlung wird nach 2 Stunden unterbrochen; dann ist bereits eine Oxidschicht 6 mit einer Stärke von I μπι vorhanden, die über etwa 0.5 μιτι in den Körper 1 versenkt ist (F i g. 2).

Während der Unterbrechung der Oxidationsbehandlung wird die erhaltene Oxidschicht 6 über ihre gesamte Dicke durch Ät/.en mit Fluorwasserstoffsäure wieder entfernt. Anschließend wird die Oxidationsbehandlung wiederholt, so daß das 1 μιτι dicke Siliziumoxidschichtmnster 8 (F i g. 3), das mit einer öffnung 7 versehen ist, entsteht, das praktisch über seine gesamte Dicke in den Siliziumkörper 1 versenkt ist.

Darj.i·' ■■> rd der Körper 1 in Anwesenheit einer Bleioxidplatte, die nahe der Maskierungsscheibe 5, ζ. Β in einem Abstand von 0,3 mm gehalten wird, während etwa 5 Minuten auf 700⁰C erhitzt. D.idurch wird das Siliziumnitrid der Scheibe 5 in Bleiglas umgewandelt. Dieses Bleiglas kann durch Erhitzen in einem P-Ätzmittel in etwa I Minute gelöst werden.

P-Ätzmittel ist eine Flüssigkeit aus 15 Teilen Fluorwasserstoffsäure (50%), 10 Teilen HNO, (70%) und 300 Teilen Wasser. Ihre Ätzgeschwindigkeit von Siliziumoxid beträgt etwa 2 Ä/sec und ihre Ätzgeschwindigkeit von Bleiglas etwa 300 A/sec.

Dies bedeutet z. B., daß mindestens ein Teil der gegen Oxidation maskierenden Schicht durch eine Material entfernende Behandlung entfernt werden kann, die das Maskierungsmaterial schneller angreift als das versenkte Oxidmuster oder, mit anderen Worten, daß mindestens ein Teil der Oxidationsmaske selektiv enfernt werden kann, wobei das versenkte Siliziumoxidmuster nicht maskiert zu werden braucht.

Die Maskierung 5 ist dann vollständig von der Oberfläche 10 des Siliziumkörpers 1 in der öffnung 7 entfernt.

Eine PNP- oder NPN-Transistorstruktur kann wie folgt erzeugt werden:

Ein Siliziumkörper mit einer Dicke von 200 μπι wird, wie oben beschrieben, mit einem praktisch über seine gesamte Dicke in den Siliziumkörper 1 (Fig. 4) versenkten Siliziumoxidschichtmuster 8 versehen, das mit einer öffnung 7 versehen ist und eine Dicke von etwa 1 μπι aufweist. Die öffnung hat einen Durchmesser von 100 μπι.

Die Maskierungsschicht wird auf die oben beschriebene Weise von der Oberfläche 10 des Siliziumkörpers 1 in der öffnung 7 entfernt. Dann wird durch Eindiffusion in die Oberfläche 10 im Körper 1 ein PN-Übergang 25 erzeugt.

Die Tiefe des PN-Überganges 25 ist von der Oberfläche her gesehen, geringer als die Tiefe, über die das Siliziumoxidschichtmuster 8 in den Siliziumkörper 1 versenkt ist. Der PN-Übergang 25 wird z. B. in einer Tiefe von 0,7 μπι angebracht. Es ergibt sich dann ein praktisch flacher PN-Übergang 25 dessen Rand trotzdem an das Siliziumoxidschichtmuster grenzt.

Nach dem Anbringen des praktisch flachen PN-Uberganges 25 wird die Oberfläche 10 mit einer Diffusionsmaske versehen. Diese Diffusionsmaske ist z. B. eine Siliziumoxidschicht 41 mit einer Dicke von etwa 0,3 μίτι mit einer öffnung 37. Diese Diffusionsmaske kann auf eile in der Halbleitertechnik übliche Art und Weise angebracht werden. Anschließend wird durch Diffusion einer Verunreinigung durch die Öffnung 37 ein zweiter PN-Übergang 36 in einer geringeren Tiefe als der bereits vorhandene PN-Übergang 35 angebracht, so daij sich eine PNP- oder NPN-Struktur ergibt.

Wie in der Planartechnik üblich, werden dann auf der Oxidschicht 32 Metallschichten 39 und 40 angebracht, die durch Öffnungen 37 und 38 mit den durch die PN-Übcrgänge 36 und 25 begrenzen, diffundierten

ίο Zonen 28 und 45 verbunden sind. Mit den Metallschichten 39 und 40 werden dann AnschluUleiter 43 und 44 verbunden. Schließlich wird der Hableiterkörper I an einer r-bcnfalls als Kontakt dienenden Metallplatte 13 befestigt. Die so hergestellte Transistorstruktur hat einen praktisch flachen PN-Übergang 25, der als Kollektor- oder Fmitterübereane dienen kann, während der PN-Über»ang J6 als Emitter- oder Kollektorübergang dient.

Der die Übergänge 25 und 36 enthaltende Teil des

,mi I lalbleiterkörpers I ist eine epitaktisch angewachsene Siliziumschicht, wobei sich das Siliziumoxidschichtmuster 8 über die gesamte Dicke dieser Siliziumsciiicht erstreckt. Die Struktur entspricht also der eines epitaktischen Mesa-Transistors. Das Siliziumoxid· Schichtmuster 8 hat vorzugsweise eine größere Dicke. z. B. 2 μίτι, so daß der flache PN-Übergang tiefer angebracht werden kann und mehr Raum zum Unterbringen des zweiten PN-Überganges vorhanden ist.

Da sich die Metallschichten 39 und 40 im wesentlichen über das dicke Siliziumoxidschichtmuster 8 erstrecken, ist die Kapazität zwischen diesen Metallschichten und dem Körper 1 gering.

Bei dem jetz' an Hand der F i g. 5 beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird von einem Siliziumkörper in Form einer aus einem Träger 102 angebrachten Siliziumschicht ausgegangen. Der Träger kann aus einem isolierenden Material wie z. B. AI₂O, bestehen. Die Siliziumschicht, die polykristallin oder

4« praktisch monokristallin sein kann, kann durch Niederschlagen durch Silizium auf dem Träger angebracht werden. In der .Siliziumschicht werden dann eine Anzahl von Schaltungselementen wie Dioden, Feldeffekt-Transistoren mit isolierter Gateelektrode und Widerstände angebracht. Auf der Siliziumschicht wird dann eine Isolierschicht z. B. aus Siliziumoxid angebracht, auf die ein System leitender Bahnen aufgebracht wird, die mit den Schaltungselementen verbunden ^^;nd.

Die auf einem Träger angebrachte Siliziumschicht wird mit einem Siliziumoxidschichtmustcr auf die oben beschriebene Weise versehen, wobei beim Anbringen des Musters die Oxidationsbehandlung so lange fortgesetzt wird, bis sich das Muster über die Dicke der Siliziumschicht erstreckt und so die Siliziumschicht in eine Anzahl von Abschnitten eingeteilt wird, die durch das Muster voneinander getrennt sind.

In F i g. 5 sind das Siliziumoxidschichtmuster mit 100, die durch dieses Siliziumoxidschichtmuster voneinander getrennten Silizium-Schichtteile mit 101 und der Träger

μ mit 102 bezeichnet.

In den Silizium-Schichtteilen 101 werden Schaltungselemente untergebracht und das Ganze wird mit einer Isolierschicht mit einem System leitender Bahnen darauf überzogen.

Das Siliziumoxidschichtmuster braucht z. B. nicht über seine gesamte Dicke in den Siliziumkörper versenkt zu werden, sondern es genügt bei einer Anzahl von Anwendungen, wenn das Siliziumoxidschichtmuster

über mindestens «.eine halbe Dicke in den Körper versenkt ist. Die PN-Übergiinge von z. B. einem llochfrequenztransistor können in einer größeren Tiefe angebracht werden, als die Versenkungstiefe des Musters. Es ergeben sich dann keine flachen PN-Übergänge, aber es brauchen auch keine öffnungen in einem dicken Siliziumoxidschichimuster vorgesehen zu werden, während Meiaüschichten, mit denen Anschlußleitungen verbunden werden müssen, im wesentlichen auf dem dicken Siliziumoxidschichtmuster liegen können, so daU die Kapazität zwischen diesen Mctallschichtcn und

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dem Körper gerinp ist. Um ein praktisch über seine gesamte Dicke in den Körper versenktes Siliziumoxid· Schichtmuster zu erhalten, kann die Oxidationsbehandlung mehr als einmal unterbrochen werden, um die erhaltene Oxidschicht über wenigstens einen Teil ihrer Dicke wieder zu entfernen.

Weiterhin kann vor dem Anbringen des Siliziumoxidschichtmusters der Siliziumkörper bereits einer Ätzbehandlung an den für das Muster beabsichtigten Stellen unterworfen werden.

Hierzu 1 Blatt Zcichnuimen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung mit einem Halbleiterkörper aus Silizium mit mindestens einem Halbleiterschaltungselement, bei dem der Halbleiterkörper mit Hilfe einer Oxidationsbehandlung einer Oberfläche mit einem flachen Siliziumoxidschichtmuster versehen wird, dadurch gekennzeichnet, daß von einer Siliziumschicht (3) auf einem Träger (2; 102) ausgegangen wird und zunächst die Oberfläche der Siliziumschicht (3) örtlich mit einer die Oxidation des Siliziums verhindernden, ein anderes maskierendes Material als Siliziumoxid enthaltenden Maskierungsschicht (S) bedeckt wird, dann das Siliziumoxidschichtmuster (8; 100) durch eine Oxidationsbehandlung mit wenigstens einem Teil seiner Dicke versenkt angebracht wird, wobei die Oxidationsbehandlung so lange fortgesetzt wird, bis sich das Siliziumoxidschichtmuster (8; 100) über die Dicke der Siliziumschicht (3) erstreckt und wenigstens ein von dem versenkten Siliziumoxidschichtmuster (8; 100) umgebenes Silizium-Schichtteil (101, 28, 45) entstanden ist, und daß das Halbteiterschaltungselement wenigstens teilweise in dem Silizium-Schichtteil (101; 28,45) angebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 zum Herstellen einer Halbleiteranordnung mit mehreren, voneinander isolierten Halbleiterschaltungselementen, dadurch gekennzeichnet, daß die Siliziumschicht durch das versenkte Siliziumoxidschiuntmuster (100) in mehrere, voneinander getren/ite, isolierte Silizium-Schichtteile (101) geteilt wird und c«e Schaltungselemente in diesen Schichtteilen angebracht werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Siiiziumnitrid enthaltende Schicht als die Oxidation des Siliziums verhindernde Maskierungsschicht (5) dient.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Maskierungsschicht (5) verwendet wird, deren Dicke geringer ist als die Dicke des Siliziumoxidschichtmusters (8).

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Versenken des Siliziumoxidschichtmusters (8) über wenigstens einen großen Teil seiner Dicke in den Siliziumkörper (1) vor dem Anbringen des Siliziumoxidschichtmusters der Siliziumkörper einer Ätzbehandlung an den für das Siliziumoxidschichtmuster beabsichtigten Stellen unterworfen wird und/oder die Oxidationsbehandlung mindestens einmal unterbrochen wird und die bereits erhaltene Oxidschicht (6) während der Unterbrechung über mindestens einen Teil ihrer Dicke wieder entfernt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Anbringen des Siliziumoxidschichtmusters (8) die Maskierungsschicht (5) wenigstens teilweise entfernt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Maskieruingsschicht (5) bzw. das Siliziumoxidschichtmuster (U) durch die Anwendung eines oder mehrerer chemischer Verfahrensschritte wenigstens teilweise entfernt wird, wobei das Muster bzw. die Maskierungsschicht weniger schnell angegriffen wird.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung mit einem Halbleiterkörper aus Silizium mit mindestens einem Halbleiterschaltungselement, bei dem der Halbleiterkörper mit Hilfe einer 5 Oxidationsbehandlung einer Oberfläche mit einem flachen Siliziumoxidschichtmuster versehen wird.

Ein derartiges Verfahren ist aus der Zeitschrift Elektronik, 1964, Nr.

8, S. 228 bekannt und kann zum Herstellen planarer Halbleiteranordnungen verwendet

ίο werden.

Die vorgesehene Oxidschicht erfüllt eine wesentliche Funktion in bezug auf das Schaltungselement. Diese Oxidschicht kann z. B. als elektrische Isolierung ζ« !sehen einer auf der Oxidschicht angebrachten elektrischen Leitung, die mit einer Zone des Schaltungselementes verbunden ist, und dem Siliziumkörper dienen. Weiter kann die Oxidschicht zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften des Siliziumkörpers und somit zur Verbesserung der elektrischen Eigenschaften

2ΰ des Schahelementes angebracht werden, wobei die Oxidschicht wenigstens diejenigen Teile der Oberfläche des Siliziumkörpers bedeckt, wo mindestens eine der PN-Übergangsflächen des Schaltungselementes die Siliziumoberfläche schneidet. Weiterhin kann die Oxidschicht bei der Herstellung noch als Diffusionsmaske dienen.

Bei bekannten Verfahren dieser Art wird die Oxidschicht nach dem Anbringen örtlich entfernt, so daß ein Siliziumoxidschichtmuster erhalten wird. Darauf wird der nicht von dem Muster abgedeckte Teil der Siliziumfläche den in der Halbleitertechnik üblichen Bearbeitungen, z. B. Diffusionsbehandlungen und Behandlungen zum Anbringen elektrischer Kontakte, unterworfen, um das Schaltungselement zu erhalten.

Bei den bekannten Verfahren treten bei verschiedenen Anwendungen verschiedene Schwierigkeiten auf. In einer Oxidschicht kann man durch Ätzen mit verhältnismäßig großer Genauigkeit Fenster anbringen. Diese Genauigkeit nimmt jedoch in dem Maße ab, in dem

■to dickere Oxidschichten verwendet werden, da beim Ätzen nicht nur in der dicken Richtung der Oxidschicht, sondern auch in seitlichen Richtungen Oxid weggeätzt wird; dieses seitliche Wegätzen beschränkt außerdem die kleinsten erzielbaren Abmessungen eines in der

■*» Oxidschicht vorzusehenden Fensters. Mit Rücksicht auf die genaue Ausbildung eines Musters ist somit eine möglichst dünne Oxidschicht erwünscht.

Aus anderen Gründen jedoch ist oft eine dickere Oxidschicht erwünscht, z. B. um eine gute Isolierung zwischen einer an der Oxidschicht anzubringenden Leitung und dem Siliziumkörper und/oder eine geringe Kapazität zwischen dieser Leitung und dem Siliziumkörper zu erreichen. Weiterhin wird eine dünne Oxidschicht leicht beschädigt, wenn eine Anschlußlei-

■'*> tung an einer auf der Oxidschicht angebrachten Metallschicht befestigt wird.

Die Oberfläche einer planaren Halbleiteranordnung mit einem Siliziumkörper, der mit einer Oxidschicht versehen ist, auf der Metallschichten angebracht sind,

^wl soll möglichst flach sein. Unregelmäßigkeiten entstehen u. a. durch in der Oxidschicht vorgesehene Öffnungen, durch welche die Metallschichten mit dem Siliziumkörper verbunden sind. An den Rändern dieser Öffnungen können Unregelmäßigkeiten und Beschädigungen der

"» Metallschichten entstehen, und zwar um so leichter, je dicker die Oxidschicht ist, in der diese Öffnungen vorgesehen sind.

Die beschriebenen Vor- und Nachteile sowohl von