DE3530773A1 - Halbleitervorrichtung und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents
Halbleitervorrichtung und verfahren zu ihrer herstellungInfo
- Publication number
- DE3530773A1 DE3530773A1 DE19853530773 DE3530773A DE3530773A1 DE 3530773 A1 DE3530773 A1 DE 3530773A1 DE 19853530773 DE19853530773 DE 19853530773 DE 3530773 A DE3530773 A DE 3530773A DE 3530773 A1 DE3530773 A1 DE 3530773A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- groove
- semiconductor device
- dipl
- crystal plane
- side wall
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/30—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/37—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells the capacitor being at least partially in a trench in the substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D1/00—Resistors, capacitors or inductors
- H10D1/60—Capacitors
- H10D1/62—Capacitors having potential barriers
- H10D1/66—Conductor-insulator-semiconductor capacitors, e.g. MOS capacitors
- H10D1/665—Trench conductor-insulator-semiconductor capacitors, e.g. trench MOS capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
- H10D62/40—Crystalline structures
- H10D62/405—Orientations of crystalline planes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/80—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers characterised by the integration of at least one component covered by groups H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integration of IGFETs
- H10D84/811—Combinations of field-effect devices and one or more diodes, capacitors or resistors
-
- H10W10/0148—
-
- H10W10/17—
-
- Y—GENERAL 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
- Y10S438/973—Substrate orientation
Landscapes
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Element Separation (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Description
DATCMT. t iKtrt Dcr»UTeAMu/wi "per ^ ^ ^ ^ * *^
PATENT-UND RECHTSANWÄLTE
PATENTANWÄLTE WERNER EITLE, DIPL.-INQ. · KLAUS HOFFMANN, DR., DIPL1-INe. ■ WERNER LEHN, DIPL1-INe.
KLAUS FÜCHSLE, DIPL.-ING. · BERND HANSEN, DR., DIPL.-CHEM. · HANS-A. BRAUNS, DR., DIPL.-CHEM. · KLAUS GORQ, DIPL.-ING.
KARL KOHLMANN, DIPL.-ING. · HELGA KOLB, DR., DIPL.-CHEM. · BERNHARD VON FISCHERN, DIPL.-ING.
RECHTSANWALT ALEXANDER NETTE
- 4 - 42 510 q/gt
KABUSHIKI KAISHA TOSHIBA Kawasaki-shi / JAPAN
Halbleitervorrichtung und Verfahren zu zu ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft Verbesserungen einer Halbleitervorrichtung,
insbesondere eine Halbleitervorrichtung, in der eine Nut, die in einem Halbleitersubstrat ausgebildet
ist und Seitenwandoberflächen aufweist, die senkrecht
zur Grundoberfläche des Substrates sind, verwendet wird für eine Elementenisolationsregion, für ein Kondensatorelement
usw., und ebenso ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Um die Integrationsdichte der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung
zu verbessern, ist es Praxis, ein Halbleitersubstrat mit einer Nut auszubilden, welche
Nutwände aufweist, die senkrecht zur Grundfläche des Substrates sind, wobei die Nutoberfläche mit einem Isolationsfilm
überdeckt wird und wobei diese Region zur Elemententrennung oder als Kondensatorelement oder ähnliches
verwendet wird. Die Nut mit den zur Grundoberfläche des Substrates senkrechten Wänden wird wie oben
erwähnt durch anisotropes Ätzen, d.h. RIE (reaktives Ionenätzen) gebildet.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel der Anwendung dieses Verfahrens
POSTFACH 8104 SO ■ AFiABELLASTRASSE 4/VIII ■ 80OO MÜNCHEN 81
TELEFON: CO893 9110 86-89 ■ TELEX: 529619 CPATHEJ · TELEFAX: 089/918356 CGR 11 + 110 · TELETEX: 89 7241 CPATHE}
für die Trennung einer Muldenregion in einem CMOS von einer Substratregion. In bezug auf die Figur bezeichnet
das Bezugszeichen 1 ein η-Typ Siliziumsubstrat, in dem eine p-Typ Muldenregion (p-Typ-Mulde) eine Nut, die die
p-Typ Mulde 2 umgibt, gebildet wird und ein Siliziumoxidfilm 3 wird in der Nut ausgebildet. Ein n-Kanal
MOS Transistor 4 wird in der p-Typ Nut 2 ausgebildet. Außerdem wird ein p-Kanal MOS Transistor 4 in der n-Typ
Substratregion ausgebildet. Durch Isolieren der p-Typ Mulde 2 und der η-Typ Substratregion 1 voneinander durch
die Isolationsschicht 3 ist es möglich, den Betrieb eines lateralen parasitären bipolaren Transistors zu
unterdrücken, der zwischen der p-Typ Mulde 2 und der η-Typ Substratregion gegenwärtig ist, um so das Phänomen
des "Einklinkens" (latch up) zu verhindern. Es ist somit möglich, den Abstand zwischen dem p-Typ Kanal MOS Transistor
4 und dem η-Typ Kanal MOS Transistor 5 zu verringern, um die Integrationsdichte zu verbessern.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel der Anwendung des Nutbildungsverfahrens,
welches zuvor er wähnt..wurde, für ein DRAM
Speicherze1lenkondensatorelement. Mit Bezug auf die Figur
bezeichnet das Bezugszeichen 11 ein p-Ty Siliziumsubstrat. Ein Feldoxidfilm 12 wird durch einen selektiven
Oxidationsprozess auf der Oberfläche des Siliziumsubstrates 11 ausgebildet, welches eine umgebene Speicherzellenregion
isoliert. Eine Nut, welche rechtwinkliges Querschnxttsprofil aufweist, wird durch den RIE Prozess
in der Speicherzellenregion gebildet. Eine Elektrode 14, welche aus einer polykristallinen Siliziumschicht
besteht, wird über der Nutoberfläche mittels eines thermischen
Oxidfilmes 13 gebildet. Eine η-Typ Störstellenregion 15 wird durch Dotieren des Siliziumsubstrates 11
mit einer η-Typ Verunreinigung bzw. Störstelle von der Wandoberfläche der Nut gebildet. Ein DRAM Kondensatorelement
wird durch die η-Typ Störstellenregion 15 gebildet, weiter durch den thermischen Oxidfilm 13 und die
polykristalline Siliziumelektrode 14. Das Bezugszeichen 16 bezeichnet einen Übertragungstransistor der DRAM
Speicherzelle, wobei die Senkenregion des Übertragungs*-
transistors an die η-Typ Störstellenregion 15 des Kondensatorelementes angrenzt. Durch Bildung des Kondensatorelementes
durch Verwendung der Nutwandoberfläche der Nut ist es möglich, die Elementenfläche zu verringern,
welche ausschließlich durch das Kondensatorelement eingenommen wird, um somit die Integrationsdichte zu erhö'-hen.
Das Verfahren für die Verbesserung der Integrationsdichte durch Verwendung einer Nut mit Wänden senkrecht
zur Grundoberfläche des Substrates, wie oben beschrieben, findet außerdem intensive Anwendung für Widerstandselemente
und die gewöhnliche Elementenisolation.
Wie in Fig. 3 gezeigt, wird ein Siliziumsubstrat 21,
welches für die Herstellung einer Halbleitervorrichtung verwendet wird, wafer-ähnlich (im folgenden als Siliziumwafer
bezeichnet), dessen Hauptoberfläche durch die Kristallebene 100 der Ebenenorientierung gebildet ist. Der
Siliziumwafer weist eine Orientierungsflachseite 22 der kristallinen Ebene 110 auf, die senkrecht zur Hauptoberfläche
ist. Bei der Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß den Fig. 1 und 2 wird die Nut 23, die für
ein Kondensatorelement oder eine Isolationsregion verwendet wird, die sich in einer Richtung parallel zur oder
senkrecht zur Orientierungsflachseite erstreckt, verwendet.
Dies wird so gemacht, weil die zugehörigen Schaltungsmuster durch Computerverarbeitung gebildet werden. Es
ist ziemlich schwierig, sich mit Linien zu befassen, die weder parallel noch senkrecht zur Orientierungsflachseite
sind, und zwar als Computerdaten.
Mit der Nut 23, welche sich in einer Richtung parallel oder senkrecht zur Orientierungsflachseite 22 erstreckt,
werden sämtliche Nutwandoberflächen, die senkrecht zur Hauptoberfläche des Siliziumwafers 21 sind, durch die
kristalline Ebene 110 dargestellt bzw. aufgebaut, während
die Nutbodenoberfläche, welche parallel zur Grund*-
oberflache ist, durch die Kristallebene 100 gebildet bzw.
dargestellt ist.
Die Tatsache, daß die freigelegten Oberflächen der Nut, welche für die Bildung eines Kondensatorelementes oder
einer Elementenisolationsregion verwendet werden, durch die Kristallebene 100 am Boden und durch die Kristallebene
110 an den Seiten senkrecht zum Boden gebildet bzw. dargestellt werden, bringt Probleme.
Das erste Problem besteht darin, daß in dem Falle eines CMOS die Möglichkeit der Entriegelung (latch up) aufgrund
des Leckstromes mit zunehmender Integrationsdichte erhöht wird, trotz der Gegenwart der nutähnlichen isolierenden
Isolationsregion.
Ein zweites Problem besteht darin, daß bei einem Kondensatorelement
einer DRAM Speicherzelle wie oben erwähnt die Durchbruchsspannung des Bereiches, wo die Nut gebildet
ist, mit zunehmender Integrationsdichte verschlechtert wird.
Die Erfindung dient zur Beseitigung dieser Nachteile und hat die Aufgabe, eine Halbleitervorrichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen, in der eine Nut mit Seitenwänden senkrecht zur Grundoberfläche eines SiIiziumsubstrates,
für ein Kondensatorelement oder eine Elementenisolation oder ähnliches verwendet wird, um die
Integrationsdichte zu erhöhen, und die die Probleme des Leckstromes oder der Verschlechterung der Durchbruchsspannung
aufgrund der unterschiedlichen Kristallebenen der Bodenoberfläche und Seitenflächen lösen kann sowie
ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Halbleitervorrichtung.
Gemäß der Erfindung ist eine Halbleitervorrichtung vorgesehen, die ein Halbleitersubstrat umfaßt mit einer
Haupt- oder Grundoberfläche, die durch die Kristallebene 100 gebildet oder festgelegt ist, die mit einer Nut versehen
ist, welche Seitenwandoberflächen enthält, die senkrecht zur Grundoberfläche sind. Desweiteren ist ein
isolierender Film vorgesehen, welcher die Oberflächen der Nut..über deckt. Auch ist ein Kondensator element oder
ein Widerstandselement mit hohem Widerstandswert oder eine Elementenisolationsregion vorhanden, welche in der
Region der Nut ausgebildet ist, wobei mindestens eine der Seitenwandoberflächen der Nut durch die Kristallebene
100 gebildet bzw. festgelegt ist.
Gemäß der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung vorhanden, welche die
Schritte der Bildung eines Halbleiterwafer umfaßt mit einer Grundoberfläche, die durch die Kristallebene 100
gebildet ist und eine Orientierungsflachseite enthält,
die durch die Kristallebene 100 gebildet ist, die Bildung
einer Nut mit Seitenwandoberflachen, welche senkrecht
zur Grundoberfläche sind, Bildung eines isolierenden Filmes zum Überdecken der Oberflächen der Nut und Bildung
eines Kondensatorelementes oder eines Widerstandselementes mit hohem Widerstandswert oder einer Elementenisolationsregion
in der Region der Nut, wobei der nutbildende Schritt so ausgeführt wird, daß mindestens
eine der Seitenwandoberflachen der Nut durch die Kristallebene 100 gebildet ist, welche sich in einer Richtung
mit einem Winkel von 45° in bezug auf die Richtung der Orientierungsflachseite erstreckt.
Im folgenden werden die Figuren beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 einen Querschnitt eines zum Stand der Technik
zählenden CMOS, mit einer Nut senkrecht zur Haupt- oder Grundoberfläche eines Substrates,
Fig. 2 eine Querschnittsansicht eines bekannten DRAM
Kondensatorelementes, mit einer Nut senkrecht
zur Haupt- oder Grundoberfläche eines Substrates,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Wafers zur
Erklärung der Bildung einer Nut in einer be
kannten Halbleitervorrichtung,
Fig. 4 eine Ansicht zum Erklären der Ebenenorientierung der Seitenwände einer Nut in einer bekannten
Halbleitervorrichtung,
Fig. 5 und 6 Schnittansichten eines Halbleiterelementes zur Erklärung der dem bekannten Halbleiterelement
innewohnenden Probleme,
Fig. 7 eine Draufsicht eines Wafers zur Erklärung der Bildung einer Nut in einer Halbleitervorrichtung
nach der Erfindung,
Fig. 8 eine Ansicht zum Erklären der Ebenenorientierung der Seitenwände der Nut der Halbleitervorrichtung
nach der Erfindung, und
Fig. 9A bis 9D Schnittansichten, welche aufeinanderfolgende
Schritte der Herstellung einer
Halbleitervorrichtung nach der Erfindung veranschaulichen .
Untersuchungen in bezug auf den Grund für das erste Problern, welches oben erwähnt wurde, ergaben, daß das Problem
von der Tatsache herrührt, daß die charakteristische positive Ladung an dem Schnittstellensilizium und isolierenden
Film (d.h. SiO2-FiIm) mit der Ebene 110 eher
erzeugt wird, als: .mit der Ebene 100. Dies wird nun in Verbindung mit einem CMOS wie in Fig. 1 gezeigt diskutiert.
Wie in Fig. 5 dargestellt, neigt bei der Erzeugung einer großen Menge der positiven festen Ladung, wie bereits
erwähnt, an der Schnittstelle zwischen dem Siliziumoxidfilm 3 und der p-Typ Mulde 2 eine Inversionsschicht
dazu, in der p-Typ Mulde 2 gebildet zu werden, wie dies durch eine sogenannte Phantomlinie gezeigt ist,
und zwar aufgrund der Speicherung von Elektronen. Folglich fließt ein Leckstrom durch die Inversionsschicht,
wie durch einen Pfeil gezeigt, der eine Entriegelung (latch up) bewirken kann.
Ein ähnlicher Leckstrom tritt auch im Falle einer gewöhnlichen MOS-Typ Halbleitervorrichtung auf, bei der
ein p-Typ Substrat verwendet wird, wenn die Elementenisolation ausgeführt wird unter Verwendung der oben erwähnten
Nut.
Als Ergebnis der Untersuchungen, welche in Verbindung mit dem Grund für das zweite Problem ausgeführt wurden,
wurde herausgefunden, daß das Problem von der Tatsache herrührt, daß die Geschwindigkeit der thermischen Oxidation
der Siliziumsubstratoberfläche größer bei der Ebene 110 ist als bei der Ebene 100. Dies wird in Verbindung
mit einem Kondensator element wie in. Fig.. 6 dargestellt erklärt, welches das gleiche ist wie in Fig. 2, gezeigt.
Mit der Änderung der Oxidationsgeschwindigkeit bei unterschiedlichen Kristallorientierungen ist der thermische
Oxidfilm 13, welcher die Nutoberflächen abdeckt, längs des Bodens dünn und dick längs der Seitenwände der Nut.
Aufgrund dieses Mangels an Einheitlichkeit der Filmdicke wird die Durchbruchsspannung in Bereichen dargestellt
durch die Kreise X verschlechtert. Wenn die Durchbruchsspannung
des Bodenbereiches erhöht werden soll, muß oder sollte die Dicke des Films längs der Seitenwände beträchtlich
erhöht werden, um die Kapazität des Elementes zu erhöhen.
Dem ersten und zweiten Problem der zuvor beschriebenen Art wurden bisher keine wesentliche Beachtung beigemessen.
Dies lag daran, daß diese Probleme keinen wesentlichen Einfluß bewirkt haben, Die Integrationsdichte war nicht
so hoch. Außerdem war der Vorteil oder Nutzen in der Massenherstellung nicht erforderlich.
Bei der Halbleitervorrichtung nach der Erfindung werden
die Bodenoberfläche und mindestens eine der Seitenoberflächen
der Nut durch die Kristallebene 100 festgelegt, so daß die positive feste Ladung, welche an der Schnittstelle
mit dem isolierenden Film gebildet wird, welcher zum Abdecken der Oberflächen der Nut gebildet wurde, verringert,
verglichen mit dem Stand der Technik. Es ist so möglich, den Leckstrom durch die Inversionsschicht zu
unterdrücken. Außerdem ist die Oxidationsgeschwindigkeit vollständig einheitlich über den Oberflächen der Nut. Es
ist möglich, die Verschlechterung der Kapazität und die Durchbruchsspannung aufgrund des Mangels der Einheitlichkeit
der Dicke im isolierenden Film sogar dort, wo ein kapazitives Element oder ein Widerstandselement mit hohem
Widerstandswert gebildet wird, mit dem isolierenden FiIm7 welcher als thermischer Oxidfilm verwendet wird,
zu verhüten bzw. zu beweitigen.
Außerdem kann mit dem Herstellungsverfahren nach der Erfindung die gewünschte Halbleitervorrichtung erhalten
werden, und zwar unter Verwendung des gleichen Prozesses und des gleichen Halbleiterwafers, wie beim Stand der
Technik,-.nur mit der Ausnahme, daß die Richtung der Nut geändert wird. In dem Falle, wenn eine Maske zur Bildung
des Nutmusters vorbereitet wird, muß eine Linie im Winkel von 45° geschaffen werden. Es ist möglich, ein 45°-Muster
durch Computerbearbeitung hervorzurufen bzw. zu erzeugen,
obwohl es einige Schwierigkeiten in der Datenverarbeitung geben kann.
Außerdem kann die erfindungsgemäße Halbleitervorrichtung
nicht nur durch das erfindungsgemäße Verfahren, sondern durch den bekannten Prozeß geschaffen werden, wenn ein zu
verwendender Halbleiterwafer eine Orientierungsfläche oder
Flachseite aufweist, welche durch die Kristallebene 100 gebildet ist.
Es wird nun ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Halbleitervorrichtung angewendet für ein Kondensatorelement und ein Verfahren zur Herstellung dieses Elementes
beschrieben, und zwar mit Bezug auf die Figuren 7, 8 und 9A bis 9D.
Im Ausführungsbeispiel für die Herstellung wird ein konventionelles
p-Typ Siliziumsubstrat 21 verwendet, dessen Hauptoberfläche durch die Kristallebene 100 gebildet ist
und welches eine Orientierungsfläche oder Flachseite 22 aufweist, welche durch die Kristallebene 110 gebildet ist.
Ein Feldoxidfilm wird selektiv auf der Oberfläche des p-Typ
Siliziumsubstrates 21 gebildet. Sodann wird eine Nut 23' durch selektives RIE gebildet unter Verwendung eines
Widerstandsmusters zur Bildung, eines Kondensatorelementes in einer Elementenregion. In diesem Zeitpunkt wird, wie
in Fig. 7 gezeigt, die Nut 23' gebildet, so daß sie eine rechtwinklige Ebenenform aufweist und sich in einer Richtung
in einem Winkel von 45° in bezug auf die Orientierungsfläche
22 erstreckt. Die. Seitenwände der Nut 23', welche rechtwinklig zur Grundfläche des Substrates sind,
werden sämtlich durch die Kristallebene 10O7 wie in Fig.
8 gezeigt, gebildet bzw. festgelegt. Die Bodenoberfläche der Nut 23', die parallel zur Hauptoberfläche des Substrates
ist, wird natürlich durch die Kristallebene 100 festgelegt und gebildet. Somit werden alle Nutwände, welche
die Nut 23' bilden, durch die Kristallebene 100 festgelegt.
Die Nut 23' in Fig. 7 ist nur für den Zweck gezeigt, um die Richtung zu veranschaulichen und ist hinsichtlich
der Form und Größe von der tatsächlichen Größe stark abweichend.
Fig. 9A zeigt eine Querschnittsansicht einer Elementenregion mit einer Nut 23', welche für ein Kondensatorelement
gebildet ist.
Sodann wird ein PSG Film (phosphordotierter Silizium-
oxidfilm) 25 mit einer Filmdicke von ungefähr 3000 A durch einen CVD Prozeß über die gesamte Fläche, wie in
Fig. 9 gezeigt, aufgebracht. Das System wird dann bei 1000° C für 10 Minuten wärmebehandelt bzw. getempert, wodurch
Phosphor thermisch vom PSG Film 25 in das Siliziumsubstrat diffundiert, um <
sionsregion 26 zu bilden.
sionsregion 26 zu bilden.
substrat diffundiert, um eine η -Typ Störstellendiffu-
Darauffolgend wird der PSG Film 25 abgetrennt und die Oberfläche
des Siliziumsubstrates thermisch oxidiert, um einen thermischen Oxidfilm 27 zu bilden, welcher eine Dicke von
ungefähr 100A aufweist. Sodann wird eine polykristalline
Siliziumschicht 28 mit einer Dicke von ungefähr 350 A durch einen CVD Prozeß aufgebracht. Sodann wird Phosphor
für 30 Minuten diffundiert und eine polykristalliene Siliziumschicht 29 erneut über die gesamte Oberfläche abgelagert,
um die Nut 23' zu füllen, wodurch eine Struktur gemäß Fig. 9C erhalten wird.
Danach werden die nicht benötigten Bereiche des thermischen Oxidfilmes 27 und der polykristallinen Siliziumschichten
2 8 und 2 9 entfernt, wodurch ein Kondensatorelement gemäß Fig. 9D gebildet wird, welches eine η -Typ ■
Störstellendiffusionsregion 26 und eine polykristalline Siliziumschicht 28 als Elektroden und den thermischen
Oxidfilm 27 als Dielektrikum aufweist.
Im obigen Kondensatorelement des erfindungsgemäßen Ausfüh-
rungsbeispiels sind die Oberflächen der Nut 23' sämtlich
in der Kristallebene 10O7 so daß der thermische Oxidfilm 27 eine einheitliche Dicke aufweist. Es ist
so möglich, das Problem der Verschlechterung der Durchbruchsspannung
aufgrund des Mangels der Einheitlichkeit des Oxidfilmes zu lösen, um ausgezeichnete Charakteristiken
zu erhalten.
Während das vorgenannte erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel
ein Kondensatorelement aufweist, ist es verständlich, daß dann, wenn die Erfindung angewendet wird
auf die Isolierung einer Mulde in einem CMOS oder auf die Isolation eines Elementes, es möglich ISt7 die Wirkung
der Unterdrückung des Leckstromes aufgrund der fixierten Ladung, die an der Schnittstelle mit dem isolierenden
Film erzeugt wird, zu unterdrücken.
Während außerdem beim obigen Ausführungsbeispiel die Bodenoberfläche der Nut parallel zur Grundoberfläche des
Halbleiterwafers ist, bedeutet dies in keiner Weise eine
Einschränkung. Die Nut kann auch einen Boden mit einem V-förmigen Profil aufweisen.
Wie im vorhergehenden beschrieben wurde, wird eine Nut
mit Seitenwänden senkrecht zur Grundoberfläche eines Siliziumsubstrates
für ein Kondensatorelement oder für eine Elementenisolation oder ähnliches verwendet, um die Integrationsdichte
zu erhöhen. Es ist auch möglich, die Probleme des Leckstromes oder der Verschlechterung der
Durchbruchsspannung aufgrund der unterschiedlichen Kristallebenen der Bodenoberfläche und der Seitenoberflächen
der Nut zu lösen.
Claims (1)
- PATENT- UND RECHTSANWÄLTEPATENTANWÄLTE WERNER EITLE, DIPL.-INQ. · KLAUS HOFFMANN, DR., DIPL.-ING. · WERNER LEHN, DIPL.-ING.KLAUS FCJCHSLE, DIPL.-INQ. · BERND HANSEN, DR., DIPL.-CHEM. · HANS-A. BRAUNS, DR., DIPL.-CHEM. . KLAUS GORG1 DIPL.-ING. KARL KOHLMANN, DlPL.-ΙΝβ. · HELGA KOLB, DR., DIPL.-CHEM. · BERNHARD VON FISCHERN, DIPL.-ING.RECHTSANWALT ALEXANDER NETTE- / - 42 510 q/gtKABSUHIKI KAISHA TOSHIBA Kawasaki-shi / JAPANHalbleitervorrichtung und Verfahren zu ihrer HerstellungPATENTANSPRÜCHE :Halbleitervorrichtung mit einem Halbleitersubstrat mit einer Grundoberfläche, gebildet durch die Kristallebene (100), die mit einer Nut versehen ist, welche Seitenwandoberflächen aufweist, die senkrecht zur Grundoberfläche sind, mit einem isolierenden Film, der die Oberflächen der Nut überdeckt und mit einem Kondensatorelement oder einem Widerstandselement mit hohem Widerstand oder einer EIementenisolationsregion, die in der Region der Nut gebildet ist,dadurch gekennzeichnet , daß mindestens eine der Seitenwandoberflachen der Nut durch die Kristallebene (100) gebildet oder festgelegt ist.152, Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß alle Seitenwandoberflachen der Nut durch die Kristallebene (100) bestimmt bzw. gebildet sind.POSTFACH 8104 20 . ARABELLASTRASSE 4/VIII · 8000 MÜNCHEN 81 TELEFON: COS9/) 911086-89 · TELEX: 529619 CPATHEJ · TELEFAX: 089/918356 CGR Il + HO · TELETEX: B97241 CPATHEJ3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Bodenoberfläche der Nut durch die Kristallebene (100) gebildet ist.4. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleitervorrichtung ein MOS Transistor ist.5. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Halbleitervorrichtung ein CMOS Transistor ist.6. Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung mit den Schritten der Bildung eines Halbleiterwafer s mit einer Grundoberfläche, festgelegt und gebildet durch die Kristallebene (100) und einer Orientierungsflachseite, gebildet durch die Kristallebene (110), wobei eine Nut gebildet wird mit Seitenwandoberflächen, die senkrecht zur Grundoberfläche sind, ein isolierender Film gebildet wird, welcher die Oberflächen der Nut überdeckt und ein Kondensatorelement oder ein Widerstandselement mit hohem Widerstandswert oder eine Elementenisolationsregion in der Region der Nut gebildet wird, dadurch gekennzeichnet , daß der Schritt für die Bildung der Nut so ausgeführt wird, daß mindestens eine der Seitenwandoberflachen der Nut durch die Kristallebene (100) festgelegt und gebildet wird, welche sich in einer Richtung unter einem Winkel von 45° in bezug auf die Richtung der Orientierungsflachseite erstreckt.7. Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet , daß alle Seitenwandoberflächen der Nut durch die Kristallebene (100) gebildet werden, die sich in einer Richtung unter einem Winkel von 45° in bezug auf die Richtung der Orientierungsflachseite erstreckt.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59178646A JPS6156446A (ja) | 1984-08-28 | 1984-08-28 | 半導体装置およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3530773A1 true DE3530773A1 (de) | 1986-03-06 |
| DE3530773C2 DE3530773C2 (de) | 1993-09-16 |
Family
ID=16052099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19853530773 Granted DE3530773A1 (de) | 1984-08-28 | 1985-08-28 | Halbleitervorrichtung und verfahren zu ihrer herstellung |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4971926A (de) |
| JP (1) | JPS6156446A (de) |
| KR (1) | KR900008386B1 (de) |
| DE (1) | DE3530773A1 (de) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3542321A1 (de) * | 1984-12-05 | 1986-06-12 | Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo | Halbleiterspeichereinheit |
| DE4217420A1 (de) * | 1991-05-27 | 1992-12-03 | Mitsubishi Electric Corp | Halbleitereinrichtung und verfahren zu deren herstellung |
| WO1997037386A1 (en) * | 1996-04-02 | 1997-10-09 | Advanced Micro Devices, Inc. | Field effect transistor with higher mobility |
| WO1999044237A1 (de) * | 1998-02-24 | 1999-09-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Halbleitervorrichtung und entsprechendes herstellungsverfahren |
| US8685828B2 (en) | 2011-01-14 | 2014-04-01 | Infineon Technologies Ag | Method of forming a capacitor |
| US9012295B2 (en) | 2011-02-07 | 2015-04-21 | Infineon Technologies Ag | Compressive polycrystalline silicon film and method of manufacture thereof |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62293758A (ja) * | 1986-06-13 | 1987-12-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
| JPH0362568A (ja) * | 1989-07-31 | 1991-03-18 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| US5539238A (en) * | 1992-09-02 | 1996-07-23 | Texas Instruments Incorporated | Area efficient high voltage Mosfets with vertical resurf drift regions |
| US5451809A (en) * | 1994-09-07 | 1995-09-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Smooth surface doped silicon film formation |
| US5714775A (en) * | 1995-04-20 | 1998-02-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Power semiconductor device |
| JP2002520815A (ja) * | 1998-07-02 | 2002-07-09 | インフィネオン テクノロジース アクチエンゲゼルシャフト | 欠陥の減少したp−n接合部を有する集積回路装置 |
| JP2000174148A (ja) | 1998-12-09 | 2000-06-23 | Mitsubishi Electric Corp | 不揮発性半導体記憶装置およびその製造方法 |
| US6426254B2 (en) | 1999-06-09 | 2002-07-30 | Infineon Technologies Ag | Method for expanding trenches by an anisotropic wet etch |
| US6320215B1 (en) | 1999-07-22 | 2001-11-20 | International Business Machines Corporation | Crystal-axis-aligned vertical side wall device |
| US6362040B1 (en) * | 2000-02-09 | 2002-03-26 | Infineon Technologies Ag | Reduction of orientation dependent oxidation for vertical sidewalls of semiconductor substrates |
| US20050090047A1 (en) * | 2000-12-20 | 2005-04-28 | Actel Corporation, A California Corporation. | Method of making a MOS transistor having improved total radiation-induced leakage current |
| US20050090073A1 (en) * | 2000-12-20 | 2005-04-28 | Actel Corporation, A California Corporation | MOS transistor having improved total radiation-induced leakage current |
| TW499729B (en) * | 2001-03-16 | 2002-08-21 | Nanya Technology Corp | Method of improving uniformity of oxide layer around trench sidewall and manufacture method of deep trench capacitor |
| DE10255866B4 (de) * | 2002-11-29 | 2006-11-23 | Infineon Technologies Ag | Verfahren und Strukturen zur Erhöhung der Strukturdichte und der Speicherkapazität in einem Halbleiterwafer |
| CN1610117A (zh) * | 2003-10-17 | 2005-04-27 | 松下电器产业株式会社 | 半导体装置及其制造方法 |
| DE102004040047B3 (de) * | 2004-08-18 | 2006-02-16 | Infineon Technologies Ag | Herstellungsverfahren für einen Kondensator |
| JP2006222379A (ja) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Fuji Film Microdevices Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2014165372A (ja) * | 2013-02-26 | 2014-09-08 | Toshiba Corp | 不揮発性半導体記憶装置 |
| CN103426828A (zh) * | 2013-07-12 | 2013-12-04 | 上海新储集成电路有限公司 | 一种基于绝缘体上硅材料的双极型高压cmos单多晶硅填充深沟道器件隔离工艺 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3998674A (en) * | 1975-11-24 | 1976-12-21 | International Business Machines Corporation | Method for forming recessed regions of thermally oxidized silicon and structures thereof utilizing anisotropic etching |
| EP0085988A2 (de) * | 1982-02-10 | 1983-08-17 | Hitachi, Ltd. | Halbleiterspeicher und Herstellungsverfahren |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3785886A (en) * | 1971-02-22 | 1974-01-15 | Ibm | Semiconductor device fabrication utilizing <100> oriented substrate material |
| US3965453A (en) * | 1974-12-27 | 1976-06-22 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Piezoresistor effects in semiconductor resistors |
| US4278987A (en) * | 1977-10-17 | 1981-07-14 | Hitachi, Ltd. | Junction isolated IC with thick EPI portion having sides at least 20 degrees from (110) orientations |
| US4131496A (en) * | 1977-12-15 | 1978-12-26 | Rca Corp. | Method of making silicon on sapphire field effect transistors with specifically aligned gates |
| JPS5559753A (en) * | 1978-10-27 | 1980-05-06 | Hitachi Ltd | Semiconductor device |
| DE2949360A1 (de) * | 1978-12-08 | 1980-06-26 | Hitachi Ltd | Verfahren zur herstellung einer oxidierten isolation fuer integrierte schaltungen |
| JPS5681968A (en) * | 1979-12-07 | 1981-07-04 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor device |
| US4577208A (en) * | 1982-09-23 | 1986-03-18 | Eaton Corporation | Bidirectional power FET with integral avalanche protection |
| JPS5961045A (ja) * | 1982-09-29 | 1984-04-07 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6039862A (ja) * | 1983-08-12 | 1985-03-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体記憶装置およびその製造方法 |
| JPS6049633A (ja) * | 1983-08-26 | 1985-03-18 | Hitachi Cable Ltd | 半導体装置 |
| EP0243609A1 (de) * | 1986-04-30 | 1987-11-04 | International Business Machines Corporation | Komplementäres Halbleiterbauelement und dessen Herstellungsverfahren |
| JPS639964A (ja) * | 1986-06-30 | 1988-01-16 | Nec Corp | 半導体記憶素子製造法 |
| JPS6380562A (ja) * | 1986-09-24 | 1988-04-11 | Nec Corp | 相補型半導体装置 |
| JPS6380561A (ja) * | 1986-09-24 | 1988-04-11 | Nec Corp | 相補型半導体装置の製造方法 |
| JPS63148675A (ja) * | 1986-12-12 | 1988-06-21 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| JPS63197365A (ja) * | 1987-02-12 | 1988-08-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
-
1984
- 1984-08-28 JP JP59178646A patent/JPS6156446A/ja active Granted
-
1985
- 1985-07-31 KR KR1019850005538A patent/KR900008386B1/ko not_active Expired
- 1985-08-28 DE DE19853530773 patent/DE3530773A1/de active Granted
-
1988
- 1988-12-16 US US07/285,395 patent/US4971926A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3998674A (en) * | 1975-11-24 | 1976-12-21 | International Business Machines Corporation | Method for forming recessed regions of thermally oxidized silicon and structures thereof utilizing anisotropic etching |
| EP0085988A2 (de) * | 1982-02-10 | 1983-08-17 | Hitachi, Ltd. | Halbleiterspeicher und Herstellungsverfahren |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3542321A1 (de) * | 1984-12-05 | 1986-06-12 | Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo | Halbleiterspeichereinheit |
| US4853348A (en) * | 1984-12-05 | 1989-08-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Process for manufacture of a semiconductor memory device |
| DE4217420A1 (de) * | 1991-05-27 | 1992-12-03 | Mitsubishi Electric Corp | Halbleitereinrichtung und verfahren zu deren herstellung |
| WO1997037386A1 (en) * | 1996-04-02 | 1997-10-09 | Advanced Micro Devices, Inc. | Field effect transistor with higher mobility |
| WO1999044237A1 (de) * | 1998-02-24 | 1999-09-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Halbleitervorrichtung und entsprechendes herstellungsverfahren |
| US8685828B2 (en) | 2011-01-14 | 2014-04-01 | Infineon Technologies Ag | Method of forming a capacitor |
| US9196675B2 (en) | 2011-01-14 | 2015-11-24 | Infineon Technologies Ag | Capacitor and method of forming a capacitor |
| US9881991B2 (en) | 2011-01-14 | 2018-01-30 | Infineon Technologies Ag | Capacitor and method of forming a capacitor |
| US9012295B2 (en) | 2011-02-07 | 2015-04-21 | Infineon Technologies Ag | Compressive polycrystalline silicon film and method of manufacture thereof |
| US9583559B2 (en) | 2011-02-07 | 2017-02-28 | Infineon Technologies Ag | Capacitor having a top compressive polycrystalline plate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6156446A (ja) | 1986-03-22 |
| US4971926A (en) | 1990-11-20 |
| DE3530773C2 (de) | 1993-09-16 |
| KR900008386B1 (ko) | 1990-11-17 |
| KR860002135A (ko) | 1986-03-26 |
| JPH0554699B2 (de) | 1993-08-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3530773A1 (de) | Halbleitervorrichtung und verfahren zu ihrer herstellung | |
| DE4212829C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren | |
| DE3037431C2 (de) | ||
| DE69324880T2 (de) | Vertikal-MOSFET mit einem Graben, der mit Mehrschichten-Gatefilm bedeckt ist | |
| DE69021419T2 (de) | Halbleiterspeicheranordnung mit einem ferroelektrischen Material. | |
| DE4437068C2 (de) | Dünnfilmtransistor und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE4215708C2 (de) | SRAM und Verfahren zu dessen Herstellung | |
| DE2512373B2 (de) | Isolierschicht-Feldeffekttransistor mit tiefer Verarmungszone | |
| DE4208537C2 (de) | MOS-FET-Struktur und Verfahren zu deren Herstellung | |
| DE2502235A1 (de) | Ladungskopplungs-halbleiteranordnung | |
| DE19531629C1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer EEPROM-Halbleiterstruktur | |
| DE3525396A1 (de) | Vertical mosfet und verfahren zu seiner herstellung | |
| DE19535140A1 (de) | Lateraler MOSFET mit hoher Stehspannung und einem Graben sowie Verfahren zu dessen Herstellung | |
| DE10124413A1 (de) | Halbleiter-Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung derselben | |
| DE3225398A1 (de) | Halbleitervorrichtung und verfahren zu ihrer herstellung | |
| DE3937502A1 (de) | Halbleitervorrichtung mit einem feldabschirmelement und verfahren zu deren herstellung | |
| DE19501557A1 (de) | Halbleitervorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung | |
| DE69231484T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Isolationszonen des LOCOS-Typs für integrierte Schaltungen vom MOS-Typ | |
| DE60034265T2 (de) | Halbleiterbauelement mit SOI-Struktur und dessen Herstellungsverfahren | |
| DE19653219A1 (de) | Halbleiterbauelement und Herstellungsverfahren dafür | |
| DE3540422A1 (de) | Verfahren zum herstellen integrierter strukturen mit nicht-fluechtigen speicherzellen, die selbst-ausgerichtete siliciumschichten und dazugehoerige transistoren aufweisen | |
| DE19835891B4 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Transistors | |
| DE3927176C2 (de) | ||
| DE2932928A1 (de) | Verfahren zur herstellung von vlsi-schaltungen | |
| DE3851815T2 (de) | Feldeffekttransistor und dessen Herstellungsmethode. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) |