DE3940540A1 - Ldd-mos-einrichtung mit einem bauelementisolationsbereich mit einer elektrostatischen abschirmelektrode - Google Patents
Ldd-mos-einrichtung mit einem bauelementisolationsbereich mit einer elektrostatischen abschirmelektrodeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine MOS-Einrichtung mit schwach
dotierter Drain (LDD-MOS-Einrichtung) und insbesondere auf eine
LDD-MOS-Einrichtung mit einem Bauelementisolationsbereich mit
einer elektrostatischen Abschirmelektrode.
Ein LDD-MOS-Transistor ist in den JP 62-2 41 375, JP 62-33 470 und
in "Fabrication of High-Performance LDDFET′s with Oxide Sidewall-
Spacer Technology", IEEE TRANSACTION ELECTRON DEVICE, Vol. ED-29,
No. 4, April 1982, S. 590-596 beschrieben.
Die Fig. 1 zeigt einen in diesen Offenlegungsschriften bzw. der
Publikation beschriebenen LDD-MOS-Transistor, der den Hintergrund
der Erfindung darstellt. In Fig. 1 ist eine Gateelektrode 2 über
einem Gateisolierfilm 3 auf der ebenen Oberfläche eines Halbleiter
substrates 1 vom P-Typ gebildet. Eine Sidewall (Seitenwand) oder
ein Seitenwandisolierfilm 4 ist in Kontakt mit jeder Seitenwand
dieser Gateelektrode 2 gebildet. Ein Paar von Source- und Drain
bereiche bildenden ersten Diffusionsschichten 5 a und 5 b vom N-Typ
sind auf der ebenen Oberfläche des Halbleitersubstrates 1 auf
beiden Seiten der Gateelektrode 2 geschaffen, so daß ein Ende einer
jeden Schicht 5 a und 5 b mit dem Seitenbereich der Gateelektrode
überlappt. Ein Paar von zweiten Source- und Drainbereiche bildenden
Diffusionsschichten 6 a und 6 b vom N-Typ sind auf der oberen ebenen
Oberfläche des Halbleitersubstrates 1 auf beiden Seiten der Gate
elektrode 2 gebildet, so daß ein Ende jeder Schicht 6 a und 6 b mit
dem Seitenbereich des Seitenwandisolierfilmes 4 überlappt, nicht
jedoch mit der Gateelektrode 2. Diese zweiten Diffusionsschichten
6 a und 6 b sind diejenigen Diffusionsschichten, in denen die Stör
stellen mit einer höheren Konzentration als in den ersten
Diffusionsschichten 5 a und 5 b eindiffundiert sind. Die N-Diffusions
schichten 5 a, 5 b, 6 a, 6 b, der Oberflächenbereich des P-Halbleiter
substrates zwischen den Diffusionsschichten 5 a und 6 a und den
Diffusionsschichten 5 b und 6 b, der Gateisolierfilm 3 auf diesem
Oberflächenbereich und die Gateelektrode 2 auf dem Gateisolierfilm 3
bilden einen P-Typ Feldeffekttransistor.
In einem Bauelementisolierbereich 7 sind ein selektiver Oxidfilm 8
durch ein LOCOS- (Lokale Oxidation von Silizium) Verfahren gebildet
und eine P-Störstellendiffusionsschicht 9 ist unter dem selektiven
Oxidfilm 8 zur Vermeidung einer Feldinversion des Bauelementab
trennbereiches 7 geschaffen. Die Ziffer 10 bezeichnet einen Bau
elementbereich, der Source- und Drainbereiche und eine Gateelek
trode umfaßt.
Der Betrieb des oben beschriebenen P-Typ Feldeffekttransistors
wird unten beschrieben. Die Fig. 2 stellt einen Querschnitt des
in Fig. 1 gezeigten LDD-MOS-Transistors mit Blickrichtung entlang
des Pfeiles Y dar. Wenn in Fig. 2A das Potential des Sourceberei
ches 6 a festgehalten ist, wird die Spannung (+) an den Drainbe
reich 6 b, das Potential (-) an das Halbleitersubstrat und das
Potential (+) an die Gateelektrode 2 angelegt, um den Transistor
zu betreiben. Die in einer Inversionsschicht als Reaktion auf die
Gatespannung erzeugten und als Ladungsträger wirkenden Elektronen
wandern, wie durch den Pfeil Id angedeutet, aufgrund des elektri
schen Feldes zwischen dem Source- und Drainbereich auf die Drain
zu.
Im Falle eines Transistors oder eines gewöhnlichen MOS-Transistors,
der verschieden ist von einem LDD-Transistor, und bei dem die
Störstellendiffusionsschicht 6 b′ (s. Fig. 2B) des Drainbereiches
nicht durch Störstellen mit der niedrigeren, sondern der höheren
Konzentration gebildet wird, und dieser Bereich 6 b′ der höheren
Konzentration mit der Gateelektrode 2 überlappt, wird das in der
Umgebung des Drainbereiches 6 b′ erzeugte elektrische Feld stärker,
da der Abstand zwischen dem Sourcebereich 6 a′ und dem Drainbereich
6 b′ mit einer Verkleinerung des Transistors kürzer wird. In einem
solchen Fall kollidieren die Ladungsträgerelektronen mit den Atomen
im Halbleitersubstrat 1 innerhalb einer von dem elektrischen Feld
erzeugten Drainsperrschicht 11, so daß eine Ionisation erfolgt und
Elektron-Lochpaare gebildet werden. Diejenigen Elektronen unter
den Elektron-Lochpaaren, deren Energie über der Potentialschwelle
von ungefähr 3.1 eV zwischen dem Siliziumsubstrat 1 und der SiO2-
Isolierschicht 3 liegen, werden zu heißen Elektronen und in den
Siliziumoxidfilm 3 injiziert. Ein Teil der injizierten Elektronen
wird im Oxidfilm eingefangen und wirkt als elektrische Ladung, so
daß der Effekt auftritt, daß die Gateschwellenspannung des
Transistors erhöht wird. Dies bewirkt eine verschlechterte
Charakteristik und eine verminderte Betriebssicherheit des Tran
sistors.
Um die Herabsetzung der Zuverlässigkeit und die Verschlechterung
der Charakteristik des Transistors zu vermeiden, ist ein LDD-MOS-
Transistor, wie in Fig. 1 und 2A gezeigt, bekannt, bei dem die
Störstellendiffusionsschicht 5 b eine niedrige Störstellenkonzen
tration aufweist. Das bedeutet, daß die Störstellenkonzentration
des Drainbereiches 5 b mit der Gateelektrode überlappt zum Vermindern
des elektrischen Feldes in der Umgebung der Drainbereiche 5 b und 6 b,
um zu verhindern, daß heiße Elektronen erzeugt werden.
Beim herkömmlichen LDD-MOS-Transistor wird der Prozeß zur Bauele
mentseparation jedoch durch das LOCOS-Verfahren durchgeführt, so
daß, wie in Fig. 3, die einen Querschnitt des Transistors in Blick
richtung X der Fig. 1 darstellt, gezeigt, die P-Störstellen 14
durch Diffusion, wie durch Pfeile in Fig. 3 angedeutet, von der
unter dem selektiven Oxidfilm 9 gebildeten P-Störstellendiffusions
schicht 9 in Source- und Draindiffusionsschichten 5 a, 5 b, 6 a, 6 b
und einen Kanal 17 des Transistors gelangen, wenn der selektive
Oxidationsfilm bei höheren Temperaturen oxidiert wird. In Fig. 3
ist durch gestrichelte Linien 15 der Bereich angegeben, in den die
Störstellen eindringen. Als Folge des Eindringens der Störstellen
wird die Konzentration der Störstellen an der Grenze zwischen dem
Bauelementbereich 10 und dem Bauelementtrennbereich 7 und vor allem
im Grenzbereich des Kanales in der Umgebung der LDD-Struktur 16 des
Transistors erhöht, das eine Erhöhung der Gateschwellenspannung
verursacht, die als "narrow channel"-Effekt bekannt ist, so daß
die Vorteile der Verwendung der LDD-Struktur in der Drain des
Transistors nicht effizient ausgewertet werden können. Dieser
Effekt tritt besonders dann auf, wenn die Kanallänge des LDD-MOS-
Transistors weniger als 1 Micron (1 µm) beträgt.
Wenn die Kanallänge beim oben beschriebenen LDD-MOS-Transistor
kleiner als 1 µm wird, wird der Effekt des Eindringens von Stör
stellen von dem Bauelementtrennbereich in die Bauelementbereiche
deutlich sichtbar mit dem Ergebnis, daß die Vorteile der Verwendung
der LDD-Struktur in der Drain nicht genügend ausgewertet werden
können und die Charakteristik und die Zuverlässigkeit des
Transistors nicht erhalten bleiben.
Es ist zu bemerken, daß die oben beschriebene Isolationsstruktur
eine Isolierung benutzt, um eine Isolierung zwischen einzelnen
Einrichtungen zu erzeugen. Eine Isolationsstruktur, die einen auf
einem Potential unterhalb einer Schwellenspannung für die Verbin
dung von FET-Einrichtungen gehaltenen Leiter verwendet, ist in
der US 3 76 660 vom 7. Juli 1989 von Wakamiya et al. der Anmelderin
Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha beschrieben. Eine derartige
Isolation ist jedoch nicht in Kombination mit LDD-Strukturen
benutzt worden, die die bekannten Nachteile solcher Einrichtungen
insbesondere bei den kurzen Kanallängen, auf die diese Erfindung
zielt, aufweisen. Diese eine LDD-Struktur umfassende Kombination
erlaubt zusätzlich, daß die Transistorgröße durch eine Reduktion
der Kanalbreite in einer Weise vermindert werden kann, die mit der
Vermeidung des oben beschriebenen "narrow channel"-Effekt konsistent
ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Halbleitereinrichtung mit einer
hohen Zuverlässigkeit zu schaffen, bei der das Eindringen der
Störstellen von dem Bauelementtrennbereich in den Bauelementbereich
des LDD-MOS-Transistors beseitigt wird und die Eigenschaften der
LDD-Struktur effizient ausgenutzt werden können, um so zu ver
hindern, daß die Transistoreigenschaften verschlechtert werden.
In Übereinstimmung mit der Erfindung wird eine Halbleitereinrichtung
geschaffen, die ein Halbleitersubstrat mit einer Mehrzahl von
Bauelementbereichen, in denen jeweils ein Halbleiterbauelement
gebildet ist, einen Bauelementisolierbereich, der den Rand der
Bauelementbereiche umgibt, zum Isolieren der Bauelementbereiche,
umfaßt. Eine Gateelektrode ist, abgetrennt durch einen Gateisolier
film, auf dem Bauelementbereich gebildet. Seitenwandisolierfilme
sind in Kontakt mit den Gateelektroden gebildet. Erste Stör
stellendiffusionsbereiche mit einer niedrigen Konzentration sind
auf den Oberflächen der Bauelementbereiche geschaffen und erstrecken
sich vom Bauelementisolationsbereich bis zur Umgebung der Gate
elektrode. Zweite Störstellendiffusionsbereiche mit einer höheren
Konzentration sind auf den Oberflächen der Bauelementbereiche
geschaffen und erstrecken sich vom Bauelementisolationsbereich bis
zur Umgebung der Seitenwandisolierfilme. Der Bauelementisolations
bereich ist auf der Oberfläche des Halbleitersubstrates, abgetrennt
durch einen Isolierfilm, gebildet und umfaßt eine elektrostatische
Abschirmelektrodenschicht zum elektrostatischen Abschirmen benach
barter Bauelementbereiche voneinander.
In Zusammenhang mit einem Aspekt der Erfindung umfaßt die Halblei
tereinrichtung Wortleitungen, sich senkrecht zu diesen erstreckende
Bitleitungen und Speicherzellen, die im Bauelementbereich an den
Kreuzungen zwischen den Wort- und Bitleitungen gebildet sind.
Die elektrostatische Abschirmelektrode, an die ständig eine
konstante Spannung angelegt ist, verhindert, daß ein Strom zwischen
den LDD-Transistorelementen benachbarter Transistoren fließt. Die
Verwendung einer elektrostatischen Abschirmelektrode, um die
Isolationsstruktur zu ersetzen, schafft eine Kombinationsstruktur,
die das Eindringen von Störstellen in Bauelementbereiche während
der Herstellung der Einrichtung beseitigt, um so zu verhindern,
daß die Charakteristiken des LDD-Transistors verschlechtert werden.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich
aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Figuren.
Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine Perspektive, die einen herkömmlichen LDD-MOS-
Transistor darstellt;
Fig. 2A einen Querschnitt des in Fig. 1 gezeigten LDD-Transistors
mit Blickrichtung Y;
Fig. 2B einen Querschnitt, der das Prinzip der Erzeugung heißer
Elektronen in einer Struktur mit einer einzelnen Drain
verdeutlicht;
Fig. 3 einen Querschnitt des in Fig. 1 gezeigten LDD-Transistors
mit Blickrichtung X;
Fig. 4 ein Blockdiagramm, das die Anordnung eines DRAMs zeigt,
auf den die Erfindung angewendet werden kann;
Fig. 5 ein Ersatzschaltbild, das einen Teil des Speicherzellen
feldes des in Fig. 4 gezeigten DRAMs darstellt;
Fig. 6 eine Draufsicht auf die Struktur des in Fig. 5 gezeigten
Speicherzellenfeldes;
Fig. 7 eine Perspektive eines LDD-MOS-Transistors in dem Bereich
S der Fig. 6 in Übereinstimmung mit der Erfindung;
Fig. 8 einen seitlichen Querschnitt des Bauelementtrennbereiches
des in Fig. 7 gezeigten LDD-MOS-Transistors mit Blick
richtung Y;
Fig. 9 einen seitlichen Querschnitt des in Fig. 7 gezeigten LDD-
MOS-Transistors mit Blickrichtung X; und
Fig. 10 einen seitlichen Querschnitt einer Modifikation der
Erfindung.
Unter den Halbleitereinrichtungen ermöglicht es der DRAM (dynami
scher Speicher mit wahlfreiem Zugriff), Daten wie gewünscht ein-
oder auszugeben. Im allgemeinen ist ein DRAM aus einem Feld von
Speicherzellen, das einen Speicherbereich zum Speichern einer
großen Menge an Information darstellt, und für die Ein- und
Ausgabe notwendigen peripheren Schaltkreise gebildet.
Die Fig. 4 stellt die allgemeine Anordung eines DRAM anhand eines
Blockdiagrammes dar. Bezüglich der Fig. 4 umfaßt der DRAM 50 ein
Speicherzellenfeld 51 zum Speichern von Datensignalen der zu
speichernden Daten, einen Zeilen- und einen Spaltenadreßpuffer 52
zum Empfangen von Adreßsignalen von außen zum Auswählen einer
Speicherzelle, einen Zeilendekoder 53 und einen Spaltendekoder 54
zum Bestimmen der Speicherzelle durch Dekodieren des Adreßsignales,
einen Leseverstärker 55 zum Verstärken und Auslesen von in der
ausgewählten Speicherzelle gespeicherten Signalen, einen Daten
eingabepuffer 56 und einen Datenausgabepuffer 57 zum Ein- und
Ausgeben von Daten und einen Taktgenerator 58 zum Erzeugen von
Taktsignalen.
Das eine große Fläche auf dem Halbleiterchip besetzende Speicher
zellenfeld 51 wird von einer Mehrzahl von Speicherzellen gebildet,
die jeweils zum Speichern einer zu speichernden Einheitsinformation
angepaßt sind.
Die Fig. 5 stellt ein Ersatzschaltbild der das Speicherzellenfeld 51
bildenden Speicherzellen für vier Bits dar. Bezüglich der Fig. 5
und 6 besteht das Speicherzellenfeld aus Bitleitungen 21 und sich
senkrecht hierzu erstreckenden Wortleitungen 22 a, 22 b, 22 c, 22 d
(entsprechend der Gateelektrode 2). Speicherzellen 23 a bis 23 d sind
in der Umgebung der Kreuzungen zwischen den Bitleitungen 21 und
den Wortleitungen 22 a bis 22 d gebildet. Jede Speicherzelle besteht
aus einem Zugriffstransistor 24 und einem Kondensator 25. Die
Nummer 32 gibt den Rand der in Fig. 7 gezeigten Abschirmelektroden
31 an und damit die ungefähre Grenze des Isolationsbereiches 7 und
des Bauelementbereiches 10.
Die Fig. 7 stellt eine Perspektive des Bereiches S in Fig. 6 dar,
wobei der Kondensator zur Vereinfachung weggelassen ist. Die in
Fig. 7 gezeigte Halbleitereinrichtung ist in der Hinsicht von der
in Fig. 1 gezeigten Halbleitereinrichtung verschieden, daß eine
elektrostatische Abschirmelektrode 31 zur Bauelementtrennung und
ein Isolierfilm 30 zum festen Umschließen der elektrostatischen
Abschirmelektrode 31 im Bauelementtrennbereich 7 gebildet sind.
Die in Fig. 7 gezeigte Einrichtung stimmt sonst mit der in Fig. 1
gezeigten überein, so daß dieselben oder entsprechenden Teile mit
denselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen sind und die ent
sprechende Beschreibung nicht wiederholt wird. Der untere Bereich
30 a des Isolierfilmes ist zum Isolieren der elektrostatischen
Abschirmelektrode 31 vom Halbleitersubstrat 1 und die oberen und
seitlichen Bereiche 30 b sind zum Isolieren der elektrostatischen
Abschirmelektrode 31 von der Gateelektrode 2 und dem die Gate
elektrode und den Source-Drain-Bereich umfassenden Bauelement
bereich 10 angepaßt.
Bezüglich der Fig. 7 beträgt die Länge des Kanals L 1 unterhalb der
Gateelektrode 2 0,5 bis 1,0 µm und der Abstand L 2 zwischen der
elektrostatischen Abschirmelektrode 31 und den Diffusionsschichten
5 a und 6 a 0,1 bis 0,2 µm. Die Größe des Bauelementbereiches 10 (von
dem nur ein Teil in Fig. 7 gezeigt ist), der vom Bauelementtrenn
bereich 7 umgeben ist, beträgt 0,5 bis 1,0 µm. Der Isolierfilm 30
ist aus SiO2, Si3N4, Polyimid oder ähnlichem gebildet, und die
Dicke des unteren Bereiches 30 a beträgt 0,01 bis 0,1 µm und die
Dicke des oberen Bereiches 30 b 0,1 bis 0,5 µm. Die Gateelektrode
besteht aus einem Polysiliziumfilm, einem Metall mit einem hohen
Schmelzpunkt oder einem Alloy des Metalles mit dem hohen Schmelz
punkt, oder einem zusammengesetzten Film mit einem Polysiliziumfilm
und einem Metallfilm mit einem hohen Schmelzpunkt, dessen Dicke
0,01 bis 0,5 µm beträgt. Falls Polysilizium verwendet wird, können
Störstellen wie P, As oder ähnlichem beigemischt oder eindiffundiert
sein. Die ersten Diffusionsschichten 5 a und 5 b werden mit Stör
stellen wie As, Sb, P versehen, die mit einer Konzentration von
1012 bis 1014 cm-3 eingelagert und diffundiert werden. Die zweiten
Störstellen werden mit ähnlichen Störstellen, die mit einer
Konzentration von 1014 bis 1016 cm-3 eingelagert und diffundiert
werden, gebildet. In einem P-Kanal-Transistor werden Störstellen
wie Al, Ga, B eingelagert.
Die Fig. 8 stellt einen seitlichen Querschnitt des Bauelementtrenn
bereiches 7 des in Fig. 7 gezeigten LDD-MOS-Transistors in Blick
richtung des durch X markierten Pfeiles dar, wobei der Bauelement
trennbereich 7 mit der elektrostatischen Abschirmelektrode 31 und
dem die Elektrode 31 fest umschließenden Isolierfilm 30, eine
Diffusionsschicht 12 eines ersten Transistors und eine Diffusions
schicht 13 eines zweiten Transistors dargestellt sind, wobei die
Diffusionsschichten 12 und 13 im Halbleitersubstrat auf beiden
Seiten des Bauelementtrennbereiches 7 gebildet sind.
Im folgenden wird der Betrieb der oben beschriebenen LDD-MOS-Ein
richtung dargestellt. Der Transistor der Erfindung ist in der
Hinsicht dem herkömmlichen Transistor ähnlich, daß seine Source
mit Masse verbunden ist, das Substrat als diejenige Elektrode,
die auf ein (-)-Potential gelegt ist, verwendet wird, und das
(+)-Potential an den Drainbereich und die Gateelektrode
angelegt ist. Der Transistor der Erfindung weist jedoch die
Besonderheit auf, daß eine elektrostatische Abschirmelektrode zur
Isolierung der Bauelemente oder Einrichtungen voneinander verwendet
wird. Wie in Fig. 8 gezeigt, ist die elektrostatische Abschirm
elektrode 31 auf der Halbleitersubstratoberfläche zwischen der
Diffusionsschicht 12 des ersten Transistors und der Diffusions
schicht 13 des zweiten Transistors, abgetrennt durch den Isolier
film 30, gebildet, ähnlich wie die Gateelektrode in einem MOS-
Transistor. Die Elektrode 31, die ähnlich der Gateelektrode des
oben beschriebenen MOS-Transistors gebildet wird, kann das
elektrische Feld, und das bedeutet, die Ladungsträgerkonzentration,
zwischen der Diffusionsschicht 12 des ersten Transistors und der
Diffusionsschicht 13 des zweiten Transistors auf beiden Seiten der
Elektrode 31 auf dem Substrat steuern. Durch Fixierung des
Potentiales der Elektrode 31 derart, daß dieses nicht höher ist,
als die Gateschwellenspannung eines Transistors, von dem angenommen
wird, daß dessen Kanal zwischen den Diffusionsschichten 12 und 13
existiert, fließt daher kein Strom zwischen dem ersten und zweiten
Transistor, so daß diese zwei Transistoren voneinander isoliert
werden. Durch stationäres Fixieren des obigen Potentiales bleibt
das elektrische Feld auf dem Halbleitersubstrat konstant, selbst
wenn die Gateelektrode 2 oder eine andere Verdrahtungsschicht auf
dem Bauelementtrennbereich 3 gebildet wird und eine Spannung daran
angelegt wird, so daß die Fluktuationen im elektrischen Feld
minimiert werden und daher ein ungünstiger Effekt auf die Bauele
mentisolation vermieden wird.
Wenn die Transistoreinrichtungen oder Bauelemente auf diese Art
voneinander isoliert werden, wird keine Störstellendiffusionsschicht
zur Verhinderung von Feldinversion, wie in Fig. 3 gezeigt, im
Grenzbereich zwischen dem Bauelementisolationsbereich 7 und den
Störstellendiffusionsschichten 5 a, 5 b, 6 a und 6 b gebildet, die als
Source- und Drainbereiche des Transistors am Kanalende 16, wie in
Fig. 9 gezeigt, wirken, so daß keine Störstellen von diesem
Bereich in den Bauelementbereich 10 eingetragen werden. Damit wird
verhindert, daß die Kanalbreit des MOS-Transistors gegenüber dem
beabsichtigten Wert durch das Eindringen von Störstellen vermindert
wird, wodurch es möglich wird, die "narrow channel"-Effekte zu
unterdrücken, die zu Instabilitäten der Gateschwellenspannung
führen können.
Ferner wird es möglich, Instabilitäten in der Konzentration der
Diffusionsschichten 5 a und 5 b, die die Störstellen mit einer
geringen Konzentration enthalten, zu verhindern, wodurch beim LDD-
MOS-Transistor die Unterdrückung der Schwankung in der Gate
schwellenspannung, die durch heiße Elektronen verursacht wird,
durch ein vermindertes Feld zwischen den Source- und Drainbereichen
verbessert wird.
Es ist zu bemerken, daß die oben genannten Effekte besonders im
Falle von einer extrem kleinen Transistorkanallänge von weniger
als 1 µm auftreten. Aufgrund der oben beschriebenen Stabilisierungs
effekte wird es möglich, einen DRAM zu schaffen, der aus Speicher
zellen besteht, die jeweils eine Kanallänge L 1 von ungefähr 0,6 µm,
wie in Fig. 7 gezeigt, aufweisen.
Obwohl bei der oben beschriebenen Ausführung ein N-Kanal LDD-MOS-
Transistor gezeigt ist, bei dem die N-Diffusionsschichten als
Source- und Drainbereiche benutzt werden, ist zu bemerken, daß
eine ähnliche Verschlechterung in den Transistorcharakteristiken
verhindert wird, wenn ein P-Kanal LDD-MOS-Transistor mit Source
und Drainbereichen verwendet wird.
Auch durch Bildung der ersten Diffusionsschichten 5 a und 5 b mit
geringerer Konzentration im Grenzbereich zwischen dem Bauelement
isolierbereich 7 und dem Bauelementbereich 10 im Zuge der
Herstellung des LDD-MOS-Transistors, wie in Fig. 10 gezeigt, so
daß sich keine Bereiche der Schichten 5 a und 5 b mit den zweiten
Diffusionsschichten 6 a und 6 b der höheren Konzentration überlappen,
kann das elektrische Feld des Bauelementisolierbereiches vermindert
werden, um die Bauelementisoliercharakteristiken zu verbessern.
Es ist zu bemerken, daß die Halbleitereinrichtung der Erfindung
auf alle Transistoren angewendet werden kann, solange es sich um
MOS-Transistoren handelt.
Wie oben beschrieben worden ist, wird es durch die Verwendung
einer elektrostatischen Abschirmelektrode zur Bauelementisolation
möglich, eine Halbleitereinrichtung sowohl mit hoher Leistung und
Zuverlässigkeit zu schaffen, die frei von vom Bauelementisola
tionsbereich eingedrungenen Störstellen ist, als auch eine höhere
Integration des elektronischen Schaltkreises zu erzielen.
Claims (4)
1. Halbleitereinrichtung mit einem Halbleitersubstrat (1) mit
einer Mehrzahl von Bauelementbereichen (10), in denen jeweils ein
Halbleiterbauelement gebildet ist, und einem Bauelementisolations
bereich (7), der den Rand der Bauelementbereiche (10) zur Iso
lierung der Bauelementbereiche (10) umgibt, einer Gateelektrode (2),
die auf den Bauelementbereichen (10), getrennt durch einen Gate
isolierfilm (3), gebildet ist und Anschlußenden aufweist,
Seitenwandisolierfilme (4), die in Kontakt mit den Anschlußenden
der Gateelektrode (2) gebildet sind, ersten Störstellendiffusions
bereichen (5 a, 5 b) mit einer niedrigeren Konzentration, die auf den
Oberflächen der Bauelementbereiche (10) gebildet sind und sich vom
Bauelementisolationsbereich (7) bis in die Nähe der Gateelektrode
(2) erstrecken, und zweiten Störstellendiffusionsbereichen (6 a, 6 b)
mit einer höheren Konzentration, die auf den Oberflächen der
Bauelementbereiche (10) gebildet sind und sich von Bauelement
isolationsbereich (7) bis in die Nähe des Seitenwandisolier
filmes (4) erstrecken, wobei der Bauelementisolationsbereich (7)
auf der Oberfläche des Halbleitersubstrates (1) gebildet ist und
einen Isolierfilm (30) und eine elektrostatische Abschirmelektro
denschicht (31) zum elektrostatischen Abschirmen benachbarter
Bauelementbereiche (10) voneinander, aufweist.
2. Halbleitereinrichtung mit einem Halbleitersubstrat (1) mit einer
Mehrzahl von Bauelementbereichen (10), in denen jeweils ein Halb
leiterbauelement gebildet ist, und einem Bauelementisolations
bereich (7), der den Rand der Bauelementbereiche (10) umgibt und
die Bauelementbereiche (10) voneinander isoliert Wortleitungen
(22 a, 22 b, 22 c, 22 d), die auf dem Halbleitersubstrat (1) gebildet
sind, diese Wortleitungen kreuzende Bitleitungen (21) und Speicher
zellen (23 a, 23 b, 23 c, 23 d), die in den Bauelementbereichen (10)
an den Kreuzungen zwischen den Wortleitungen (22 a, 22 b, 22 c, 22 d)
und den Bitleitungen gebildet sind, wobei jeder der Bauelement
bereiche (10) eine Gateelektrode (2), die auf dem Halbleitersub
strat (1), abgetrennt durch einen Gateisolierfilm (3), gebildet
ist und Anschlußenden aufweist, Seitenwandisolierfilme (4), die
in Kontakt mit den Anschlußenden der Gateelektrode (2) gebildet
sind, erste Störstellendiffusionsbereiche (5 a, 5 b) mit einer
niedrigeren Konzentration, die auf der Oberfläche des Bauelement
bereiches (10) gebildet sind und sich vom Bauelementisolations
bereich (7) bis in die Nähe der Gateelektrode (2) erstrecken, und
zweite Störstellendiffusionsbereiche (6 a, 6 b) mit einer höheren
Konzentration, die auf der Oberfläche des Bauelementbereiches (10)
gebildet sind und sich vom Bauelementisolationsbereich (7) bis in
die Nähe der Gateelektrode (2) erstrecken, umfaßt, wobei der
Bauelementisolationsbereich (7) einen Isolierfilm (30), der auf
der Oberfläche des Halbleitersubstrates (1) gebildet ist, und eine
elektrostatische Abschirmelektrodenschicht (31) beim Bauelement
isolationsbereich (7), abgetrennt durch einen Isolierfilm (30),
zum elektrostatischen Abschirmen benachbarter Bauelementbereiche
(10) voneinander, umfaßt.
3. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Länge der Gateelektrode (2) nicht mehr als 1,0 µm
beträgt.
4. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Gateelektrode (2) eine Länge von ungefähr 0,6 µm
aufweist.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63312423A JPH0770724B2 (ja) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | 半導体装置 |
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ID=18029040
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| DE3940540A Ceased DE3940540A1 (de) | 1988-12-08 | 1989-12-07 | Ldd-mos-einrichtung mit einem bauelementisolationsbereich mit einer elektrostatischen abschirmelektrode |
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