DE2808645A1

DE2808645A1 - Verfahren zum einstellen des leckstromes von sos-isolierschicht-feldeffekttransistoren

Info

Publication number: DE2808645A1
Application number: DE19782808645
Authority: DE
Inventors: Alvin Malcolm Goodman; Charles Edward Weitzel
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1977-03-07
Filing date: 1978-02-28
Publication date: 1978-09-14
Also published as: IT7820179A0; US4091527A; JPS53110481A

Description

Dr.-lng. Reiman König ■ Oipl.-lng. Klaus Bergen Cecilienallee 76 4 Düsseldorf 3D Telefon 452008 Patentanwälte

28. Februar 1978 32 055 B

RCA Corporation, 30 Rockefeiler Plaza, New York, N.Y. 10020 (V.St.A.)

"Verfahren zum Einstellen des Leckstromes von SOS-Isolierschicht-Feldeffekttransistoren"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Isolierschicht-Feldeffekttransistoren (IGFET) mit SiIizium-auf-Saphir (SOS) Aufbau. Die Erfindung betrifft dabei sowohl das Herstellen einzelner P- bzw. N-Kanal-Transistoren als auch das Herstellen komplementärer SOS-Transistoren. Dabei bezieht sich die Erfindung insbesondere auf das Einstellen des Leckstromes von SOS-Feldeffekttransistoren auf einen vorbestimmten Wert.

In einer komplementären integrierten Schaltung mit einem P- und einem N-Kanal-Transistor und SOS-Aufbau sollen die Leckströme der beiden Transistoren annähernd gleich und so klein wie möglich sein. Bisher war es schwierig, dieses Ziel zu erreichen, weil verschiedene beim Herstellen solcher integrierter Schaltkreise auftretende Effekte unbekannt waren. Beim Betrieb von komplementären Siliziumauf-Saphir-Feldeffekttransistoren (C/SOSFET) hat daher fast immer einer der komplementären Transistoren einen höheren Leckstrom als der andere.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, sowohl bei einzelnen SOS-Transistoren als auch bei komplementären

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SOS-Transistorpaaren die Leckströme zu vermindern "bzw. auf einen bestimmten vorgegebenen Wert (wenigstens annähernd) einzustellen und außerdem - insoweit es um SOS-Transistorpaare geht - die Leckstromwerte der einzelnen Transistoren aneinander anzupassen bzw. möglichst gleich zu machen.

Ausgehend von der Erkenntnis, daß die Zufälligkeit der auftretenden Leckströme bei einzelnen Transistoren bzw. die Ungleichheit der Leckströme von SOS-Transistorpaaren von den beim Herstellen des jeweiligen Bauelements angewendeten Oxydations- und Wärmebehandlungsschritten und der dabei an der Silizium/Saphir-Grenzfläche gebildeten bzw. vernichteten oder neutralisierten Ladungsträgermenge abhängt, wird im Grundsatz erfindungsgemäß angestrebt, die Menge der an der Silizium/Saphir-Grenzfläche gebundenen Ladungsträger zu messen und durch kombinierte, zusätzliche Oxydations- sowie Wärmebehandlungsprozesse auf einen vorbestimmten Wert einzustellen. Insbesondere soll dieses Ziel durch optimales Anpassen der Wirkung einer zusätzlichen Oxydation ,und/oder einer zusätzlichen Wärmebehandlung erreicht werden. In der Regel ist dabei vorgesehen, daß die zusätzlichen Behandlungsschritte zu den ohnehin beim Herstellen von SOS-Bauelementen erforderlichen Verfahrensschritten hinzukommen und in den jeweiligen Herstellungsprozeß eingegliedert werden sollen.

Eine erste Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines P-Kanal-Isolierschicht-Feldeffekttransistors (P/IGFET) in einem eine erste Hauptfläche und eine an ein Saphirsubstrat angrenzende zweite Hauptfläche aufweisenden Silizirumkörper eines ersten Leitungstyps, bei dem an

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der ersten Hauptfläche in dem Siliziumkörper eine Source- und eine Drainzone mit zwischen diesen liegender Gatezone sowie eine eine Gate-Isolierschicht bildende und je einen Teil der Source- und der Drainzone überdeckende Oxidschicht hergestellt und schließlich der Transistor mit Source-, Drain- und Gate-Elektroden versehen wird. Diese erste Lösung besteht darin, daß in der ersten Hauptfläche vor dem Herstellen der Gate-Isolierschicht eine zusätzliche Oxidschicht gebildet und wieder entfernt wird, daß der Leckstrom des fertigen Transistors gemessen und von einem vorgegebenen Leckstromwert sub-trahiert wird und daß die so ermittelte Differenz der Leckströme durch Wärmebehandeln des Transistors während einer vorgegebenen Zeitdauer in Wasserstoff oder einem äquivalenten Gas verringert wird. Die zusätzliche Oxidschicht kann dabei vorzugsweise mit Hilfe von Wasserstoffchlorid enthaltendem Dampf, insbesondere in einer Zeit von etwa zwei Stunden bei etwa 90O⁰C, erzeugt werden. Bei diesem Oxydieren entstehen an der Silizium/Saphir-Grenzschicht gebundene Ladungsträger. Zum anschließenden Entfernen der zusätzlichen Oxidschicht kann ein übliches Ätzverfahren angewendet werden. Das Wärmebehandeln, insbesondere Glühen bzw. Anlassen des Transistors wird vorzugsweise in Wasserstoff oder einem äquivalenten Gas während einer Zeitdauer von etwa 15 Minuten bei etwa 500⁰C ausgeführt. Bei dem Wärmebehandeln wird - je nach Zeitdauer und gegebenenfalls Temperatur - ein Teil der an der Silizium/Saphir-Grenzfläche vorhandenen bzw. zusätzlich erzeugten Ladungsträger entfernt oder neutralisiert.

Eine weitere Lösung der iier Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines komplementären SOS-Feldeffekttransistorpaars in mindestens zwei durch Maskieren, insbesondere mit einer

Siliziumdioxidschicht, und teilweises Abtragen einer epitaxial auf einem Saphirsubstrat abgeschiedenen Siliziumschicht gebildeten Siliziuminseln, bei dem nach dem Entfernen der Masken von den Siliziuminseln auf jede der letzteren ein Kanaloxid und auf diesem ein leitendes Gate sowie durch Einbringen von P- bzw. N-Dotierstoffen in durch je einen Kanal getrennte Zonen der Siliziuminseln ein P- bzw. N-Kanal-Transistor gebildet wird und ferner auf den Siliziuminseln ein die Schutzschicht aus Siliziumdioxid, in dieser Anschlußöffnungen und in letzteren leitende Anschlüsse erzeugt werden. Dabei besteht diese zweite erfindungsgemäße Lösung darin, daß die epitaxiale Siliziumschicht vor dem Herstellen der Siliziuminseln zusätzlich oxidiert und die entstehende zusätzliche Siliziumdioxidschicht vor dem Bilden der die Siliziuminseln abdeckenden Masken wieder entfernt wird, daß der absolute Wert des Leckstroms jedes fertigen Transistors gemessen wird und daß die positive Differenz zwischen den gemessenen absoluten Werten der Leckströme durch Wärmebehandeln der beiden Transistoren während einer vorgegebenen Zeitdauer in Wasserstoff oder einem diesem äquivalenten Gas vermindert wird.

Gemäß weiterer Erfindung können die beiden Transistoren eines komplementären SOS-Feldeffekttransistorpaares bei dem zusätzlichen Oxydieren und/oder Wärmebehandeln auch unterschiedlich beeinflußt werden. Zum Vermindern des absoluten Wertes des Leckstroms des N-Kanal-Transistors ohne Änderung des absoluten Wertes des Leckstromes des komplementären P-Kanal-Transistors wird eine unterschiedliche Behandlung der beiden Transistoren vorzugsweise dadurch erreicht, daß vorher auf dem P-Kanal-Transistor eine dünne Schutzschicht aus Siliziumdioxid gebildet und auf diese eine dünne Schutzschicht aus Silizium-

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nitrid niedergeschlagen und erst dann auf dem N-Kanal-Transistor die zusätzliche Siliziumdioxidschicht erzeugt wird. Vor dem Aufbringen der Maske zum Herstellen der Siliziuminseln werden dann die zusätzliche Siliziumdioxidschicht sowie die dünnen Schichten aus Siliziumdioxid und Siliziumnitrid, z.B. durch aufeinanderfolgende Ätzschritte, wieder entfernt.

In ähnlicher Weise kann gemäß weiterer Erfindung zum Vermindern des absoluten Wertes des Leckstromes eines P-Kanal-Transistors ohne Änderung des absoluten Wertes des Leckstromes eines dazu komplementären N-Kanal-Transistors auf dem letzterem eine dünne Schutzschicht aus Siliziumdioxid gebildet, auf dieser eine weitere dünne Schutzschicht aus Siliziumnitrid niedergeschlagen und der P-Kanal-Transistor in einer reduzierenden Atmosphäre aus Wasserstoff oder einem äquivalenten Gas behandelt werden. Die dünnen Schutzschichten aus Siliziumdioxid und Siliziumnitrid verhindern dabei den Einfluß der Wärmebehandlung auf das Silizium des N-Kanal-Transistors.

Eine dritte Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe bezieht sich auf ein Verfahren zum Anpassen des Leckstromes eines epitaxial auf einem Saphirsubstrat hergestellten P-Kanal-Silizium-Mesa-Transistors an einen vorbestimmten Wert des Leckstromes. Diese erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß aufeinanderfolgend durch Oxydieren der Silizium-Mesa der tatsächliche Leckstrom auf einen Wert oberhalb des vorbestimmten Leckstromes erhöht wird und anschließend der erhöhte Leckstrom auf den vorgegebenen Leckstrom durch Wärmebehandeln, insbesondere Glühen bzw. Anlassen, der Silizium-Mesa in Wasserstoff oder einem äquivalenten Gas abgesenkt wird.

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In ähnlicher Weise kann erfindungsgemäß auch der absolute Wert des Leckstromes eines epitaxial auf einem Saphirsubstrat gebildeten N-Kanal-Silizium-Mesa-Transistors an einen vorbestimmten absoluten Wert angepaßt werden. Diese abgewandelte Lösung besteht darin, daß der tatsächliche absolute Wert des Leckstromes des N-Kanal-Transistors zunächst durch Oxydieren der Silizium-Mesa unter den vorbestimmten absoluten Wert des Leckstromes abgesenkt wird und daß anschließend der tatsächliche Leckstromwert durch Wärmebehandeln, insbesondere Glühen bzw. Anlassen, der Silizium-Mesa in Wasserstoff oder in einem diesem äquivalenten Gas auf den vorbestimmten Leckstromwert angehoben wird.

Eine vierte Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines P-Kanal-Isolierschicht-Feldeffekttransistors mit vorbestimmtem Leckstrom in einer SOS-Mesa und besteht darin, daß zunächst ein Überschuß an unbeweglichen negativen Ladungsträgern auf der Silizium/Saphir-Grenzfläche durch Voroxydieren des Siliziums während einer vorgegebenen Zeitdauer bei etwa 900 C erzeugt wird und daß anschließend durch das Wärmebehandeln des Siliziums in einer reduzierenden Atmosphäre ein zum Anpassen des Leckstroms des fertigen Transistors an einen im wesentlichen dem vorbestimmten Wert gleichenden Leckstromwert hinreichender Anteil der an der Grenzfläche gebundenen Ladungsträger entfernt wird.

Schließlich kann die letztgenannte Lösung auch auf einen N-Kanal-Isolierschicht-Feldeffekttransistor - anstelle des P-Kanal-Transistors - angewendet werden, indem zunächst gebundene Ladungsträger eines Vorzeichens an der Silizium/ Saphir-Grenzfläche durch das Voroxydieren des Siliziums angesammelt werden und anschließend durch das Wärmebehandeln

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des Siliziums eine zum Anpassen des Leckstroms des fertigen Transistors an einen im wesentlichen dem vorbestimmten Wert gleichenden Leckstromwert hinreichende Menge von gebundenen Ladungsträgern des entgegengesetzten Vorzeichens angesammelt wird.

Anhand der schematischen Darstellung von Ausführungsbeispielen werden weitere Einzelheiten der Erfindung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Gatespannungs-Drainstrom-Kennlinien eines komplementären SOS-Transistor-Paares;

Fig. 2 die Kennlinien gemäß Fig. 1 für ein zuvor einer Wärmebehandlung in Wasserstoff ausgesetztes Transistor-Paar;

Fig. 5 Kennlinien entsprechend Fig. 1 für ein zuvor zusätzlich oxydiertes Transistor-Paar;

Fig. k Kennlinien gemäß Fig. 5 für ein außerdem einer zusätzlichen Wärmebehandlung in Wasserstoff ausgesetztes Transistor-Paar;

Fig. 5 einen Teil eines Querschnitts eines Silizium-auf-Saphir-Aufbaus;

Fig. 6

bis 25 verschiedene aufeinanderfolgende Schritte zum Herstellen eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Bauelementes;

Fig. 24

bis 52 verschiedene aufeinanderfolgende Herstellungsschritte zu einem zweiten Ausführungsbeispiel; und

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Fig. 33

bis 37 verschiedene aufeinanderfolgende Herstellungsschritte eines dritten Ausführungsbeispiels.

Fig. 1 zeigt ein Beispiel der Gatespannungs/Drainstrom-Kennlinien (Gate-Übergangs-Kennlinien) eines komplementären, in epitaxial auf einem Saphirsubstrat aufgewachsenen Silizium-Mesas gebildeten Feldeffekttransistor-Paars, wie es z.B. in Fig. 21 gezeigt ist. Der Drainstrom I^ (Ampdre) ist in Fig. 1 in Abhängigkeit von der Gatespannung Y„ (Volt) für eine konstante Drainspannung V₀ (z.B. = 5 Volt) angegeben worden. Diese Kennlinien sind für ein komplementäres SOS-Transistor-Paar (CMOS/SOS) mit einem P-Kanal-Bauelement und einem N-Kanal-Bauelement repräsentativ. Die mit N bezeichnete Kurve gilt für den N-Kanal-Transistor und die mit P bezeichnete Kurve gilt für den P-Kanal-Transistor. Die Kennliniei gemäß Fig. 1 gelten für ein nach einem Standardverfahren hergestelltes Transistor-Paar, bei dem also die einzelnen Transistoren weder einer, zusätzlichen Oxydation noch einer zusätzlichen Wärmebehandlung in Wasserstoff unterzogen worden sind.

Zwei wesentliche Merkmale der Kennlinien gemäß Fig. 1 sind die Parameter oO und β . Der Parameter oC ist definiert als der absolute Wert der seitlichen Abweichung der Schnittpunkte der beiden für den N- bzw. P-Kanal-Transistor geltenden Kennlinien von der der Gatespannung V^ = O Volt entsprechenden Linie Q. Der Parameter ρ bezeichnet dagegen die relative absolute Differenz zwischen den Leckströmen des P- und N-Kanal-Bauelements für den Fall, daß diese abgeklemmt sind. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird angestrebt, die Parameter oC und β der Gatespannungs/Drainstrom-Kennlinien eines komplementären SOS-Feldeffekt-Transistor-Paars zu minimalisieren und einander anzugleichen.

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Durch Vergleich der Figuren 1 und 2 können einige der Erfindung zugrundeliegende Erkentnisse gewonnen werden. Gegenüber Fig. 1 ist in Fig. 2 der Parameter vC um etwa 0,15 Volt gestiegen. Auch der Parameter β ist - etwa um den Faktor 10 - größer geworden. Die Fig. 1 und 2 entsprechen ähnlichen, auf dieselbe Weise hergestellten Transistorpaaren. Der Unterschied besteht lediglich darin, daß der Transistor gemäß Fig. 2 für eine vorbestimmte Zeitdauer einer Wärmebehandlung in Wasserstoff ausgesetzt war. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß durch die Wärmebehandlung in Wasserstoff die Beträge der Parameter oC ^un^^L ß ansteigen.

Bei einem Versuch wurden die Aluminiumanschlüsse der komplementären Transistoren mit dem Kennlinienverlauf gemäß Fig. 1 entfernt und das gesamte Bauelement wurde während einer Zeitdauer von einer Stunde bei 500⁰C in Wasserstoff wärmebehandelt, d.h. geglüht bzw. angelassen. Dadurch wurden die Gate-Kennlinien, insbesondere betreffend die Parameter

cC und ρ» , so verschoben, daß sich ein Kennlinienbild gemäß Fig. 2 ergab.

Bei einem weiteren Versuch wurde in den üblichen zu Kennlinien gemäß Fig. 1 führenden Verfahrensgang zum Herstellen eines komplementären Feldeffekttransistorpaars ein zusätzliches Voroxydieren der epitaxialen Siliziumschicht eingebaut. Dabei wurde der zum Herstellen des Transistors vorgesehene SOS-Aufbau vor dem Ausführen des Standardverfahrens während einer Zeitdauer von etwa 2 Stunden in HCl-Dampf bei etwa 900⁰C voroxydiert. Die Gatespannungs/Drainstrom-Kennlinien eines typischen auf diese Weise entstehenden Transistorpaars sind in Fig. 3 dargestellt worden. Ersichtlich

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wurde der Parameter oC dabei auf den Wert Null reduziert. Der Schnittpunkt der Kennlinien des P- und N-Kanal-Gates liegen also auf der Nullinie Q. Ferner wurden die minimalen Leckströme gegenüber dem Fall von Fig. 1 etwa um den Faktor 3 verkleinert. Der Parameter Π ist also gegenüber Fig. 1 wesentlich vermindert worden.

Wenn durch übermäßiges Voroxydieren, z.B. durch eine zu lange Oxydationszeit oder eine zu hohe Oxydationstemperatur, der Schnittpunkt der Kennlinien um einen zu großen Betrag verschoben wird, und sich folglich ein positiver Wert der Gatespannung Vq ergibt, kann der Schnittpunkt der Kennlinien durch anschließendes Wärmebehandeln in Wasserstoff trotzdem (in Richtung auf einen mehr negativen Wert der Gate-Spannung) eingestellt werden. Dieser Fall ist in Fig. 4 angedeutet. Hierin ist gezeigt, wie sich das Kennlinienbild gemäß Fig. 3 ändert, wenn das entsprechende Transistorpaar nach Entfernen der Aluminiumanschlüsse etwa eine Stunde lang bei 500⁰C in Wasserstoff wärmebehandelt wird. Aus Fig. 4 ergibt sich, daß dabei der Parameter cO dem Betrag nach um etwa 0,15 Volt und der Parameter (λ um mehr als zwei Größenordnungen ansteigt.

Durch Wärmebehandeln und Voroxydieren eines SOS-Aufbaus vor dem Anwenden des Standardverfahrens werden also entgegenwirkende Effekte betreffend den Leckstrom und den Schnittpunkt der Gatespannungs/Drainstrom-Kennlinien eines komplementären P- und N-Kanal-Transistor-Paars erzielt. Durch Voroxydieren und nachfolgendes Wärmebehandeln in Wasserstoff können demgemäß aneinander angepaßte Leckströme und mit der Null-Volt-Gatespannung zusammenfallende Schnittpunkte der Kennlinien von P- und N-Kanal-Bauelementen eines komplementären Transistorpaars erzielt werden.

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Die Erfindung kann z.B. im Rahmen des folgenden Herstellungsverfahrens angewendet werden: Das Verfahren geht aus von einem zusammengesetzten Aufbau 40 gemäß Fig. 5 mit einer auf einem Saphirsubstrat 42 epitaxial aufgewachsenen Siliziumschicht 41. Diese ist - im allgemeinen mit einer /~111 J- oder /"1OO _7-Kristallorientierung _ _auf einer Hauptfläche 44 des Saphirsubstrats 42 epitaxial aufgewachsen. In typischen Fällen ist die Hauptfläche 44 im wesentlichen parallel zu der /~1102 J -Ebene des Saphirkristalls orientiert. Der Aufbau 40 wird zunächst gereinigt und dann erfindungsgemäß voroxydiert. Dabei wird auf einer Hauptfläche 48 der Siliziumschicht 41 eine Oxidschicht 46 aufgewachsen, in dem die Silizium-Hauptfläche 48 beispielsweise in einer Wasserstoffchlorid enthaltenden Atmosphäre etwa zwei Stunden lang bei einer Temperatur von 90O⁰C oxydiert wird. Der Wasserstoffchlorid-Dampf kann durch Verdampfen von etwa 20% Salzsäure enthaltendem, destilliertem oder gereinigtem Wasser erzeugt werden. Durch das Voroxydieren wird erreicht, daß sich negative Ladungsträger 49 an der Grenzfläche 47 zwischen der Siliziumschicht 41 und dem Saphirsubstrat 42 ansammeln.

Als nächstes wird die durch HCl-Dampfbehandlung aufgewachsene Oxidschicht 46 von dem Aufbau 40 abgeätzt, z.B. bei Raumtemperatur mit Hilfe einer Ätzlösung, wie gepufferte Flußsäure. In typischen Fällen beträgt die Dicke der zusätzlichen Oxidschicht 46 etwa 250 Nanometer (mn). Es erfordert etwa 2 Minuten, um eine solche Schicht mit Hilfe von gepufferter. Flußsäure bei einer Temperatur von etwa 23°C vollständig abzuätzen. Die darunter liegende Siliziumschicht 41 und das Saphirsubstrat 42 des Aufbaus 40 sollen dabei nicht geätzt werden.

Anschließend wird auf der Siliziumschicht 41 eine Maskier-Oxidschicht 50 zum selektiven Ätzen der Siliziuminseln mit

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Hilfe von Wasserstoffdampf bei 90O⁰C in etwa 5 Minuten aufgewachsen. Dabei wächst eine Oxidschicht 50 von etwa 20 nm Dicke auf. Die Oxidschicht 50 wird daraufhin mit einem begrenzten Potolackmuster 52 gemäß Fig. 8 abgedeckt. Das Fotolackmuster 52 wird unmittelbar auf der Oxidschicht 50 niedergeschlagen. Daraufhin wird die Oxidschicht 50 in den nicht durch das Fotolackmuster 52 geschützten Bereichen so geätzt, daß sich eine vorbestimmte Bereiche der Oberfläche 48 der Siliziumschicht 41 abdeckende Siliziumoxidmaske 50a gemäß Fig. 9 ergibt. Die Siliziumdioxidmaske 50a wird mit Hilfe einer.gepufferten Lösung von Flußsäure bei 23°C geätzt und begrenzt (Fig. 9). Der Aufbau 40 einschließlich Fotolackmuster 52 bleiben solange in der Ätzlösung, bis die Oxidmaske 50a ausreichend begrenzt ist. Anschließend wird die Fotiackmaske 52 entfernt.

In Fig. 10 ist gezeigt, wie die Silizium-Mesas 54 und 56 durch Ätzen, beispielsweise in etwa 2 Minuten durch Ätzen mit Hilfe einer Lösung von Kaliumhydroxid (KOH) bei einer Temperatur von 80⁰C, in der gewünschten Form hergestellt werden können. Typische Siliziuminseln 54 und 56 haben eine Dicke von etwa 0,5 bis 2 Mikrometer. Zum Ätzen der Siliziuminseln werden normalerweise etwa 1 bis 10 Minuten benötigt.

Nach dem Entfernen der Oxidmasken 50a entsteht der in Fig. gezeichnete aus den Silizium-Mesas 54 und 56 und dem Saphirsubstrat 42 bestehende Aufbau 40a. Obwohl beide Mesas 54 und 56 N-dotiert sind, wird aus dem Mesa 54 später ein P-Kanal-Bauelement und aus der Mesa 56 ein N-Kanal-Bauelement hergestellt.

Typische Mesas 54 und 56 sind mit einer Konzentration von etwa 10 "Vcnr N-dotiert. Es handelt sich dabei um das ur-

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sprüngliche Dotierniveau der in Fig. 5 dargestellten, epitaxial aufgewachsenen Siliziumschicht 41.

Gemäß Fig_o 12 wird durch Oxydieren während einer Zeitdauer von etwa 60 Minuten mit Hilfe von HCl-Dampf bei 90O⁰C auf den Mesas 54 und 56 ein Kanaloxid 58 aufgewachsen. Letzteres hat z.B. eine Dicke von etwa 120 nm. Auf dem Kanaloxid 58 wird dann eine polykristalline Siliziumschicht 60 durch Pyrolyse von Silan und Wasserstoff niedergeschlagen. Daraufhin wird die polykristalline Siliziumschicht 60 in der gewünschten Form der Gates "begrenzte Zu diesem Zweck wird auf der polykristallinen Siliziumschicht 60 eine Siliziumdioxidmaske 62 gebildet (Fig. 14). Durch Ätzen der freiliegenden Teile der polykristallinen Siliziumschicht 60 entstehen dann gemäß Fig. 15 die Gate-Elektroden 60a. Das polykristalline Silizium kann vor oder nach dem vorgenannten Begrenzen mit Hilfe irgendeines bekannten Verfahrens dotiert werden.

Im weiteren Verlauf des Verfahrens werden die polykristallinen Siliziumgates 60a benutzt, um das Kanaloxid 58 in der gewünschten Form des Kanalisolators 58a des Aufbaus 40a gemäß Fig. 16 zu begrenzen. Zum Abätzen bzw. Ablösen der nicht von den polykristallinen Gate-Elektroden 60a bedeckten Teile des Kanaloxids 58 kann wiederum gepufferte Flußsäure bei einer Temperatur von etwa 23° benutzt werden. Da eine typische Schicht des Kanaloxids 58 eine Dicke von etwa 120 nm hat, dauert das Ätzen und Abtragen der ungeschützten Teile des Kanaloxids 58 etwa eine Minute.

Die Silizium-Mesa 56 des entstandenen Aufbaus 40b wird nun mit einer Schicht 63 aus phosphor-dotiertem SiIiziumdioxid bedeckt. Eine solche Schicht 63, die ursprünglich normalerweise auf dem gesamten Aufbau 40b niedergeschlagen war, ist in Fig. 17 dargestellt. Als nächstes wird nun eine bor-dotierte Siliziumdioxidschicht 64 mit Hilfe üblicher Methoden auf dem

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gesamten Aufbau 40b einschließlich der phosphor-dot-ierten Siliziumdioxid-Schicht 63 niedergeschlagen. Diese bor-dotierte Siliziumdioxid-Schicht 64 liefert beim Erhitzen P⁺-Dotierstoffe für ein in der Mesa 54 des Aufbaues 40b herzustellendes P-Kanal-Bauelement.

Gemäß Fig. 18 sind Störstellen sowohl aus der Schicht 64 als auch der Schicht 63 in die jeweiligen Silizium-Mesas 54 bzw. 56 durch Aufheizen des Aufbaus eingetrieben worden.

Das Eindiffundieren der Source- und Drain-Zonen in die Silizium-Mesas 54 und 56 erfolgt dabei in einer inerten Atmosphäre, z.B. in Helium, bei 1050⁰C während etwa 15 Minuten. Im Anschluß an das Diffundieren werden die Siliziumdioxid-Schichten 63 und 64 wieder entfernt, z.B. durch Ätzen mit Hilfe eines üblichen Ätzmittels, und es wird eine neue Siliziumdioxid-Schicht 66 auf dem Aufbau 40c gemäß Fig. 19 durch Oxydieren des Siliziums in HCl-Dampf während etwa 30 Minuten bei 900⁰C aufgewachsen. Alternativ können die dotierten Siliziumdioxid-Schichten 63 und 64 auch an ihrem Platz belassen werden; es ist dann kein zusätzliches Oxydiren zum Herstellen einer Passivierschicht, wie die Schicht 66, erforderlich.

In einem weiteren Verfahrensschritt wird der bisher entstandene Aufbau 40c einschließlich der Schichten 66 für etwa 15 Minuten in Wasserstoff bei 500⁰C wärmebehandelt. Die Siliziumdioxidschicht 66 dient dabei dazu, den Aufbau 40c zu passivieren. Gemäß Fig. 20 sind in der Siliziumdioxidschicht 66 außerdem noch Kontaktöffnungen 68 bis 73 herzustellen.

Wie gesagt wird durch die Diffusion der Source- und Drain-

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zonen in den Aufbau 4Ob ein neuer Aufbau 40c gemäß Fig. 18 gebildet. Durch die P⁺-Diffusion von Bor in die Silizium-Mesa 54 entsteht ein P⁺NP⁺ (P-Kanal)Feldeffekttransistor, wenn die entsprechenden Source- und Drain-Kontakte angebracht sind. Hierzu sind Kontaktöffnungen 68, 69 und 70 für den P-Kanal-Transistor und Kontaktöffnungen 71, 72 und 73 für den N⁺NN⁺(N-Kanal) Transistor vorgesehen (Fig. 20). Diese Kontaktöffnungen können, z.B. durch selektives Maskieren der Siliziumdioxidschichten 66 mit Hilfe eines Fotolacks und Ätzen der jeweiligen Öffnungen 68 bis 73 mit Hilfe von Flußsäure, insbesondere bei etwa 23⁰C, hergestellt werden.

In den Kontaktöffnungen 68 bis 73 werden daraufhin Aluminiumanschlüsse 74 bis 79 gebildet. Dazu kann zunächst mit Hilfe bekannter Verfahren eine Aluminiumschicht, z.B. durch Aufdampfen, erzeugt werden. Die Kontaktbereiche werden dann mit einem Fotolack abgedeckt und die unmaskierten Teile der Aluminiumschicht abgeätzt.

Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielbare Verbesserung der wie vorstehend erläutert hergestellten Bauelemente wird offenbar, wenn man für ein solches Bauelement mit einer Beschaltung gemäß Fig. 22 die Gatespannungs/Drainstrom-Kennlinie gemäß Fig. 1 aufnimmt. Die Sourcekontakte 66 und 77 werden dabei geerdet, und an die Drainkontakte 74 und 79 werden Eingangsspannungen V^ und V^! _D angelegt. Der Gatekontakt 75 des P-Kanal-Bauelements 80 wird mit einer Gate-Spannung V^ und der Gatekontakt 78 des N-Kanal-Bauelements 82 mit einer Gate-Spannung V¹« beaufschlagt. Die Gatespannungen werden zum Aufnehmen der Gatespannungs/Drainstrom-Kennlinien des komplementären Paares von Transistoren 80 und 82 entsprechend Fig. 3 z.B. im Spannungsbereich zwischen +4 Volt und -4 Volt variiert. Diese Messung ist ein wesentlicher Bestandteil der

Erfindung, da hierdurch die Werte der oben erläuterten Parameter oO und ρ bestimmt werden. Das Ermitteln der Werte vonji/ und β erfolgt durch Prüfen und Ausmessen der Gatespannungs/Drainstrom-Kennlinien.

Bei dem erfindungsgemäßen Herstellimgsverfahren werden die Parameter oO und ß der Gate-Übergangs-Kennlinie bzw. Gatespannungs/Drainstrom-Kennlinie gemessen. Dabei stellt der absolute Wert der Differenz der Leckströme des P-Kanal-Bauelements einerseits und des N-Kanal-Bauelements andererseits den Parameter Iy dar. Wenn die Leckströme des P- und des N-Kanal-Transistors 80 und 82 nahe aneinanderliegen (wenn also Iy gleich Null ist), sind keine Verbesserungen oder Ergänzungen des Verfahrens erforderlich. Wenn Jedoch die Gate-Übergangs-Kennlinie von Fig. 3 abweicht, also der P-Kanal-Transistor 80 einen beispielsweise höheren Leckstrom hat als der N-Kanal-Transistor 82 und der daraus abgeleitete Parameter ß nicht innerhalb einer zulässigen Toleranzgrenze liegt, ist unabhängig vom Betrag des Parameters q£ erfindungsgemäß ein zusätzliches Wärmebehandeln der Transistoren, z.B. der Transistoren 80 und 82 gemäß Fig. 22, erforderlich. In typischen Fällen werden die Transistoren dabei etwa 15 Minuten lang in einem Röhrenofen in Wasserstoff bei 500⁰C wärmebehandelt.

Fig. 23 zeigt eine Vorrichtung zum WärmebehändeIn des Aufbaus 40c bei 500⁰C. Diese Vorrichtung besteht aus einem Röhrenofen 84 mit Heizelementen 86. Innerhalb des Ofens 84 befindet sich der der Wärmebehandlung in einer Wasserstoffatmosphäre ausgesetzte Aufbau 40c. Vor dem Wärmebehandeln wird der Ofen 84 mit reinem Wasserstoff gereinigt bzw. gefüllt.

Anschließend wird das Bauelement 40c wiederum geprüft und dabei der Ausgleich der Leckströme, d.h. der Parameter β ,

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■bestimmt. Wenn sich ergibt, daß das P-Kanal-Bauelement einen höheren Leckstrom aufweist als das N-Kanal-Bauelement, wird das Bauelement nochmals in einer Vorrichtung gemäß Fig. 23 für etwa 15 Minuten in Wasserstoff "bei 50O⁰C wärmebehandelt. Diese Verfahrensweise wird solange wiederholt, bis die Leckströme der beiden Teile des komplementären Transistorpaars aneinander angeglichen sind. Wenn ein komplementäres Paar auftritt, dessen P-Kanal-Transistor einen niedrigeren Leckstrom hat als der N-Kanal-Transistor, wird dieses weggeworfen.

Ein weiterer Grundgedanke der Erfindung besteht darin, daß der Leckstrom sowohl des P-Kanal-Bauelementes als auch des N-Kanal-Bauelementes eines komplementären Paares unabhängig voneinander in jeweils gewünschter Weise verändert werden können. Diese selektive bzw. getrennte Änderung wird beispielsweise bei einem Bauelement 40 gemäß Fig. 6 dadurch erreicht, daß man zunächst auf die Siliziumdioxidschicht 46 beispielsweise eine Siliziumnitridschicht 88 aufbringt. Das Siliziumnitrid kann dabei beispielsweise mit einer Dicke von etwa 50 nm durch Reaktion von Silan mit Ammonium in einem Stickstoffträgergas bei 800⁰G und 5 Minuten Dauer niedergeschlagen werden. Fig. 24 zeigt eine solche Siliziumnitridschicht 88 auf einer Siliziumdioxidschicht 46. Auf der Siliziumnitridschicht 88 wird anschließend eine etwa 100 nm Dicke Siliziumdioxidschicht 90 niedergeschlagen. Letztere Schicht wird als selektive Maske der Siliziumnitridschicht 88 benutzt. Um die Siliziumdioxidschicht 90 zu begrenzen wird gemäß Fig. 26 auf einem Teil dieser Schicht eine Fotolackschicht 92 gebildet. Die Fotolackschicht 92 schützt dann die unter ihr liegenden Teile der Siliziumdioxidschicht 90 gegen den Angriff einer anschließend angewendeten, z.B. gepufferte Flußsäure enthaltenden, Ätzlösung. Beim Ätzen entsteht die in Fig. 27 dargestellte Struktur 40, in der

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auf der Siliziumnitridschicht 88 eine Siliziumdioxidmaske 90a liegt. Im weiteren Verfahren wird das Siliziumnitrid (Si,N^) mit einer z.B. Phosphorsäure (E₅PO^) enthaltenden Lösung bei 180⁰C für etwa 15 Minuten geätzt. Dabei schützt die Siliziumdioxidmaske 90a die unter ihr liegenden Teile der Siliziumnitridschicht 88 vor dem Ätzangriff, und es entsteht eine Siliziumnitridmaske 88a unterhalb der Siliziumdioxidmaske 90a (Fig. 28).

Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß durch das selektive Maskieren des P-Kanal-Transistors 80 mit Hilfe von Siliziumnitrid das erfindungsgemäße Voroxydieren auf den von der Siliziumnitridmaske 88a bedeckten Teil der Silizium/Saphir-Grenzfläche 47 praktisch keinen Einfluß hat bzw. keine Wirkung zeigt. Hieraus läßt sich schließen, daß in dem Teil der Grenzfläche 47 unterhalb des durch die Siliziumnitridmaske 90a liegenden Siliziums keine zusätzlichen negativen Ladungsträger angesammelt werden.

Bei dem weiteren Verfahren wird die Siliziumdioxidschicht unter Verwendung der Siliziumnitridmaske 88a als Ätzmaske abgeätzt. Zum Entfernen einer beispielsweise 100 nm dicken Siliziumdioxidschicht 46 kann gepufferte Flußsäure bei 23⁰C und 15 Sekunden Zeitdauer benutzt werden. Der so entstehende Aufbau 40 gemäß Fig. 29 besitzt einen Maskenaufbau bestehend aus einer Siliziumdioxidmaske 90a, einer Siliziumnitridmaske 88a und einer untersten Schicht, nämlich einer Siliziumdioxidmaske bzw. -restschicht 46a.

Als nächstes wird auf der Hauptfläche 48 der Siliziumschicht 41, soweit diese nicht mit dem Siliziumnitrid maskiert ist, eine Siliziumdioxidschicht 94 aufgewachsen. Letztere wird während einer Zeitdauer von etwa 2 Stunden durch Oxydieren mit Hilfe von HCl-Dampf bei 900⁰C erzeugt. Daraufhin wird

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die entstandene Siliziumdioxidschicht 94 zusammen mit der Siliziumdioxidmaske 90a, z.B. mit Hilfe von gepufferter Flußsäure, wieder entfernt. Das Abtragen der Siliziumnitridmaske 88a und der darunter liegenden Siliziumdioxidrestschicht 46a kann beispielsweise mit Hilfe von Lösungen von Phosphorsäure bei 180⁰C bzw. einer gepufferten Lösung von Flußsäure bei 23°C erfolgen. Die Siliziumnitridmaske 88a kann mit Hilfe einer Lösung von Phosphorsäure (H^PO,) bei 180⁰C durch Eintauchen des Bauelementes während ungefähr 15 Minuten abgeätzt werden (Fig. 31). Das Bauelement 40 gemäß Fig. 32 kann dann einer Lösung von gepufferter Flußsäure ausgesetzt werden, um die Siliziumdioxidrestschicht 46a abzuätzen.

Nach Abschluß dieses Verfahrensschritts besteht die Grenzfläche 47 zwischen der Siliziumschicht 41 und dem Saphirsubstrat 42 aus einem Bereich 47a, ohne zusätzlich angesammelte, gebundene negative Ladungsträger und einem Bereich 47t>, mit durch das Oxydieren zusätzlich angesammelten, gebundenen negativen Ladungsträgern 49 (Fig. 30).

Anschließend wird oberhalb des Bereichs 47a der Silizium/ Saphir-Grenzfläche 47 auf der Hauptfläche 48 des Bauelements 40 gemäß Fig. 32 eine Oxid-Maskierschicht 50 - ähnlich derjenigen gemäß Fig. 8 - gebildet. Die weiteren Verfahrensschritte entsprechen denjenigen gemäß den Fig. 8 bis 22. Der Bereich 47a der Grenzfläche 47 wird zum Herstellen des P-Kanal-Transistors benutzt.

Bei dem vorstehend beschriebenen abgewandelten Verfahren werden zusätzliche feste negative Ladungsträger 49 im Bereich 47b der Silizium/Saphir-Grenzfläche 47 (Fig. 32) angesammelt. Der Bereich 47b ist auf den Teil der Grenzfläche 47 beschränkt,

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- ap -

auf dem anschließend der N-Kanal-SOS-Transistor gemäß den Verfahrensschritten nach den Fig. 7 bis 21 hergestellt wird. Da das zum Bilden des N-Kanal-Transistors 82 benutzte Silizium voroxydiert ist und daher feste negative Ladungsträger 49 an den zugeordneten Bereich 47b der Grenzfläche 47 aufweist, ist der anfängliche Leckstrom des IJ-Kanal-Transistors 82 geringer als derjenige des oberhalb des keine zusätzlichen festen negativen Ladungsträger 49 aufweisenden Bereichs 47a der Grenzfläche 47 gebildete P-Kanal-Transistors 80. Wenn sich daher beim Prüfen des Bauelementes mit Hilfe eines Schaltkreises gemäß Fig. 22 ergibt, daß der Leckstrom des N-Kanal-Transistors 82 unter demjenigen des P-Kanal-Transistors 80 liegt, kann der Leckstrom des letzteren durch anschließendes Wärmebehandeln während einer Zeitdauer von beispielsweise 15 Minuten bei 500⁰C in Wasserstoff vermindert werden (Fig. 23). Beispielsweise wird dabei der Parameter 3 um ein oder zwei Größenordnungen geändert. Weil bei dem Oxydieren bzw. bei dem Aufwachsen der zusätzlichen Oxidschicht 94 (Fig. 30) nicht so viel Ladung oder keine Ladung in dem Abschnitt 47a der Silizium/Saphir-Grenzfläche 47 des P-Kanal-Bauelements angesammelt worden ist und weil beim anschließenden Wärmebehandeln der Leckstrom des P-Kanal-Transistors 80 vermindert und der Leckstrom des N-Kanal-Transistors 82 angehoben wird, können die beiden Leckströme zumindest innerhalb einer Größenordnung aneinander angeglichen werden.

In einer weiteren Ausbildung des erfindungsgemaßen Verfahrens kann der Leckstrom des P-Kanal-Transistors 80 in Abwandlung des anhand der Fig. 5 bis 21 erläuterten Verfahrens vermindert werden. Speziell kann hierzu der für den N-Kanal-Transistor 82 vorgesehene bzw. den Transistor 82 enthaltende Teil der epitaxialen Siliziumschicht 41 mit Siliziumnitrid oder einem

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- ag -

äquivalenten Material maskiert werden. Bei dem anschließenden Wärmebehandeln, bei dem positive Ladung an der Grenzfläche 47 zwischen der Siliziumschicht 41 und dem Substrat 42 angesammelt wird, entsteht diese positive Ladung also nicht unterhalb des Bereichs der N-Kanal-Mesa 56 der Siliziumschicht 41 (Fig. 10). Vielmehr werden gebundene positive Ladungsträger nur in dem Bereich der Grenzschicht 47 unterhalb der P-Kanal-Mesa 54 angesammelt. Daher wird der Leckstrom des aus der Mesa 54 hergestellten P-Kanal-Trausistors 80 im Verhältnis zum Leckstrom des aus der Mesa 56 hergestellten N-Kanal-Transistors 82 vermindert.

Dieses abgewandelte Verfahren, bei dem der Leckstrom des in Fig. 21 dargestellten P-Kanal-Transistors 80 eingestellt wird, geht aus von einem SOS-Aufbau 40 mit der Schichtenfolge gemäß Fig. 25. Hiernach besteht der Aufbau 40 aus einer epitaxialen Siliziumschicht 41 auf einem Saphirsubstrat 42 sowie nacheinander einer Siliziumdioxidschicht 46, einer Siliziumnitridschicht 88 und einer Siliziumdioxid-Maskierschicht 90. Gemäß Fig. 33 wird auf die letztere oberhalb des für den N-Kanal-Transistors 82 vorgesehenen Teils der epitaxialen Siliziumschicht 41 eine Fotolackmaske 96 aufgebracht. Die Siliziumdioxid-Maskierschicht 90 wird nun beispielsweise mit Hilfe gepufferter Flußsäure bei einer Temperatur von 23 C solange geätzt, bis ihre freiliegenden Teile abgetragen worden sind. Nach Entfernen der Fotolackmaske 96 entsteht die in Fig. 34 dargestellte Struktur. Es liegt nun eine Siliziumdioxidmaske 90a auf der Siliziumnitridschicht 88. Die Maske 90a schützt einen Teil der Siliziumnitridschicht 88 oberhalb des für den N-Kanal-Transistors 82 vorgesehenen Bereichs der Siliziumschicht 41. Die freigelegten Teile der Siliziumnitridschicht 88 werden nun, beispielsweise

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mit Hilfe einer Phosphorsäurelösung (EUPO.) bei einer Temperatur vi
tragen sind.

Temperatur von etwa 180°C solange behandelt, bis sie abge-

Die durch vorgenannten Verfahrensschritt entstehende Zwischenstruktur gemäß Fig. 35 weist eine auf der aus der Schicht 88 entstandenen Siliziumnitridmaske 88a liegende Siliziumdioxidmaske 90a auf. Die freiliegenden Teile der Siliziumdioxidschicht 46 werden nun, beispielweise mit Hilfe gepufferter Flußsäure bei Zimmertemperatur so lange geätzt, bis sie abgetragen sind.

Gleichzeitig mit den freiliegenden Teilender Siliziumdioxidschicht 46 wird die Siliziumdioxidmaske 90a gemäß Fig. 35 entfernt. Es verbleibt also die Siliziumnitridmaske 88a auf einer begrenzten Siliziumdioxidrestschicht 46a (Fig. 36). Zusammen mit der Siliziumdioxidrestschicht 46a schützt die Siliziumnitridmaske 88a einen Teil der Oberfläche der epitaxialen Siliziumschicht 41.

Um den Leckstrom des mit Abstand von der Siliziumdioxidrestschicht 46a herzustellenden P-Kanal-Transistors herabzusetzen, wird der Aufbau 40 gemäß Fig. 36 nun in Wasserstoff wärmebehandelt. Dabei kann der Aufbau 40 einschließlich der auf der Siliziumdioxidrestschicht 46a liegenden Maske 88a in den Ofen 84 gemäß Fig. 37 gesetzt werden.

Nach dem Wärmebehandeln gemäß Fig. 37 werden die Masken 88a und 46a in ähnlicher Weise wie vorher mit Hilfe von Phosphorsäure bzw. gepufferter Flußsäure abgetragen. Die weiteren Verfahrensschritte entsprechen denjenigen, die anhand der Fig. 6 bis 23.erläutert worden sind.

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-2S-

In den letzteren Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mit Hilfe des Siliziumnitrids verhindert, daß der Sauerstoff (beim zusätzlichen Oxydieren) oder der Wasserstoff (beim Wärmebehandeln) mit der Silizium/Saphir-Grenzfläche reagieren bzw. diese erreichen. Die Zwischenschicht aus Siliziumdioxid soll dabei für ein ausreichendes Festhaften des Siliziumnitrids an dem Bauelement bzw. an der Siliziumschicht sorgen. Durch die Gegenwart des Siliziumnitrids auf bestimmten Oberflächenbereichen wird erreicht, daß hier weder Sauerstoff noch Wasserstoff bei dem Oxydieren bzw. Wärmebehandeln die Zahl der eingefangenen Ladungsträger an der Grenzfläche und damit die entsprechenden Transistor-Leckströme verändern können.

Das entscheidende Merkmal der Erfindung besteht darin, daß durch Oxydieren die Grenzflächenbeladung zwischen der epitaxialen Siliziumschicht und dem Saphirsubstrat negativer gemacht werden kann und in Kombination hiermit die Grenzflächenbeladung durch Wärmebehandeln in Wasserstoff, beispielsweise bei einer Temperatur von etwa 5OO°C, zum Ändern bzw. Einstellen der relativen Differenz der Leckströme der komplementären P- und N-Kanal-Transüoren je nach Wunsch in einen weniger negativen oder mehr positiven Bereich verschoben werden kann.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Voroxydieren und zusätzliche Wärmebehandeln in Wasserstoff auch geeignet ist, den Leckstrom eines einzelnen nicht zu einem komplementären Paar gehörenden P- oder N-Kanal-Transistors in vorbestimmter Weise einzustellen oder zu erniedrigen.

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Leerse i te

Claims

Patentansprüche;

^) Verfahren zum Herstellen eines P-Kanal-Isolierschicht-Feldeffekttransistors in einem eine erste Hauptfläche und eine an ein Saphirsubstrat angrenzende zweite Hauptfläche aufweisenden Siliziumkörper eines ersten Leitungstyps, "bei dem an der ersten Hauptfläche in dem Siliziumkörper eine Source- und eine Drainzone mit zwischen diesen Zonen liegender Gatezone sowie eine eine Gate-Isolierschicht "bildende und je einen Teil der Source- und der Drain-Zone überdeckende Oxidschicht hergestellt und schließlich der Transistor mit Source-, Drain- und Gate-Elektroden versehen wird, dadurch gekennzeichnet , daß in der ersten Hauptfläche (48) vor dem Herstellen der Gate-Isolierschiht (66) eine zusätzliche Oxidschicht (46) gebildet und wieder entfernt wird, daß der Leckstrom des fertigen Transistors (80) gemessen und von einem vorgegebenen Leckstromwert subtrahiert wird und daß die so ermittelte Differenz der Leckströme durch Wärmebehandeln des Transistors (80) während einer vorgegebenen Zeitdauer in Wasserstoff oder einem äquivalenten Gas verringert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die zusätzliche Oxidschicht

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OPiGlHAL IiMSPECTED

(46) mit Hilfe von Wasserstoffchlorid enthaltendem Dampf erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Hauptfläche (48) zum Herstellen der zusätzlichen Oxidschicht (46) während einer Zeitdauer von etwa zwei Stunden bei etwa 900⁰C oxydiert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Wärmebehandeln, insbesondere Glühen bzw. Anlassen, des Transistors (80) in Wasserstoff oder einem diesem äquivalenten Gas während einer Zeitdauer von etwa 15 Minuten bei etwa 500⁰C ausgeführt wird.
5. Verfahren zum Herstellen eines komplementären Siliziumauf-Saphir-Feldeffekttransistorpaars in mindestens zwei durch Maskieren, insbesondere mit einer Siliziumdioxidschicht, und teilweises Abtragen einer epitaxial auf einem Saphirsubstrat abgeschiedenen Siliziumschicht gebildeten Siliziuminseln, bei dem nach dem Entfernen der Masken von den Siliziuminseln auf jeder der letzteren ein Kanaloxid und auf diesem ein leitendes Gate sowie durch Einbringen von P- bzw. N-Dotierstoffen in durch je einen Kanal getrennte Zonen der Siliziuminseln ein P- bzw. ein N-Kanal-Transistor gebildet wird und ferner auf den Siliziuminseln eine Schutzschicht aus Siliziumdioxid, in dieser Anschlußöffnungen und in letzteren leitende Anschlüsse erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet , daß die epitaxiale Siliziumschicht (41) vor dem Herstellen der Silizium-

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inseln (54, 56) zusätzlich oxydiert und die entstehende zusätzliche Siliziumdioxid-Schicht (50) vor dem Bilden der die Siliziuminseln abdeckenden Masken (50a) wieder entfernt wird, daß der absolute Wert des Leckstroms jedes fertigen Transistors gemessen wird und daß die positive Differenz zwischen den gemessenen absoluten Werten der Leckströme durch Wärmebehandeln der beiden Transistoren wärend einer vorgegebenen Zeitdauer in Wasserstoff oder in einem diesem äquivalenten Gas vermindert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die zusätzliche Siliziumdioxid-Schicht (50) durch Oxydieren der epitaxialen Siliziumschicht (41) in WasserstoffChlorid enthaltendem Dampf erzeugt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die epitaxiale Siliziumschicht (50) während einer Zeitdauer von etwa zwei Stunden bei etwa 900⁰C zusätzlich oxydiert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Wärmebehandeln, insbesondere Glühen bzw. Anlassen, der fertigen Transistoren während einer Zeitdauer von etwa 15 Minuten bei etwa 500⁰C erfolgt.
9. Verfahren zum Anpassen des Leckstroms eines epitaxial auf einem Saphirsubstrat hergestellten P-Kanal-Silizium-Mesa-Transistors an einen vorbestimmten Wert des Leckstroms, dadurch gekennzeichnet, daß aufeinanderfolgend durch Oxydieren der Silizium-Mesa

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(54) der tatsächliche Leckstrom auf einen Wert oberhalb des vorbestimmten Leckstroms erhöht wird und anschließend der erhöhte Leckstrom durch Wärmebehandeln, insbesondere Glühen bzw. Anlassen, der Silizium-Mesa in Wasserstoff oder einem äquivalenten Gas auf den vorgegebenen Leckstrom abgesenkt wird.
10. Verfahren zum Herstellen eines P-Kanal-Isolierschicht-Feldeffekttransistors mit vorbestimmtem Leckstrom in einer Silizium-auf-Saphir-Mesa, dadurch gekennzeichnet , daß zunächst ein Überschuß an unbeweglichen negativen Ladungsträgern (49) an der Silizium/Saphir-Grenzfläche (47) durch Voroxydieren des Siliziums (41) während einer vorgegebenen Zeitdauer bei etwa 900⁰C erzeugt wird und daß anschließend durch Wärmebehandeln, insbesondere Glühen bzw. Anlassen, des Siliziums (41) für eine vorbestimmte Zeitdauer in Wasserstoff oder in einem diesem äquivalenten Gas ein zum Anpassen des Leckstroms des fertigen Transistors (80) an einen im wesentlichen dem vorbestimmten Wert gleichenden Leckstromwert hinreichender Anteil der an der Grenzfläche (47) gebundenen bzw. eingefangenen Ladungsträger (49) entfernt wird.
11. Verfahren zum Anpassen des absoluten Wertes des Leckstromes eines epitaxial auf einem Saphirsubstrat gebildeten N-Kanal-Silizium-Mesa-Transistors an einen vorbestimmten absoluten Wert des Leckstroms, dadurch gekennzeichnet , daß der tatsächliche absolute Wert des Leckstroms des Transistors (82) zunächst durch Oxydieren der Silizium-Mesa (56) unter den vorbestimmten Wert des Leckstroms abgesenkt wird und anschließend der tatsächliche Leckstromwert durch Wärmebehandeln,"

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insbesondere Glühen bzw. Anlassen, der Silizium-Mesa in Wasserstoff oder in einem diesem äquivalenten Gas auf den vorbestimmten Leckstromwert angehoben wird.
12. Verfahren zum Herstellen eines N-Kanal-Isolierschicht-Feldeffekttransistors mit einem vorbestimmten absoluten Leckstromwert in einer Silizium-auf-Saphir-Mesa, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst gebundene bzw. eingefangene Ladungsträger (49) eines Vorzeichens an der Silizium/Saphir-Grenzfläche (47) durch Voroxydieren des Siliziums (41) während einer vorgegebenen Zeit bei etwa 900⁰C angesammelt werden und daß anschließend durch Wärmebehandeln, insbesondere Glühen bzw. Anlassen, des Siliziums während einer vorgegebenen Zeitdauer in Wasserstoff oder einem äquivalenten Gas eine zum Anpassen des Leckstroms des fertigen Transistors (82) an einen im wesentlichen dem vorbestimmten Wert gleichenden Leckstromwert hinreichende Menge von festen Ladungsträgern des entgegengesetzten Vorzeichens nahe der Grenzfläche (47) angesammelt wird.
13. Verfahren zum Herstellen eines komplementären Siliziumauf-Saphir-Feldeffekttransistor-Paars nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Vermindern des absoluten Wertes des Leckstroms des N-Kanal-Transistors (82) ohne Änderung des absoluten Wertes des Leckstroms des P-Kanal-Transistors (80) auf dem letzteren eine dünne Schutzschicht aus Siliziumdioxid (46) gebildet und auf dieser eine dünne Schutzschicht aus Siliziumnitrid (88) niedergeschlagen, auf dem N-Kanal-Transistor (82) eine zusätzliche Siliziumdioxid-Schicht (90) erzeugt und vor dem Aufbringen der Maske (96)

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(ο

zum Herstellen der Siliziuminseln die zusätzliche Siliziumdioxid-Schicht, sowie die dünnen Schutzschichten aus Siliziumdioxid und Siliziumnitrid entfernt v/erden.
14. Verfahren zum Herstellen eines komplementären Siliziumauf-Saphir-Feldeffekttransistor-Paares nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Vermindern des absoluten Wertes des Leckstromes des P-Kanal-Transistors (80) ohne Änderung des absoluten Wertes des Leckstromes des N-Kanal-Transistors (82) auf dem letzteren eine dünne Schutzschicht (46) aus Siliziumdioxid gebildet, auf dieser eine weitere dünne Schutzschicht (88) aus Siliziumnitrid niedergeschlagen und der P-Kanal-Transistor (80) in einer reduzierenden Atmosphäre aus Wasserstoff oder einem äquivalenten Gas wärmebehandelt wird, wobei die dünnen Schutzschichten (46, 88) aus Siliziumdioxid und Siliziumnitrid einen Einfluß der Wärmebehandlung auf das Silizium des N-Kanal-Transistors (82) verhindern.