DE1764401B2 - Feldeffekttransistor mit isolierter Steuerelektrode und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Feldeffekttransistor mit isolierter Steuerelektrode und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number
DE1764401B2
DE1764401B2 DE1764401A DE1764401A DE1764401B2 DE 1764401 B2 DE1764401 B2 DE 1764401B2 DE 1764401 A DE1764401 A DE 1764401A DE 1764401 A DE1764401 A DE 1764401A DE 1764401 B2 DE1764401 B2 DE 1764401B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
silicon
layer
openings
source
insulating layer
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
Application number
DE1764401A
Other languages
English (en)
Other versions
DE1764401A1 (de
DE1764401C3 (de
Inventor
Else Eindhoven Kooi (Niederlande)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
Publication of DE1764401A1 publication Critical patent/DE1764401A1/de
Publication of DE1764401B2 publication Critical patent/DE1764401B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1764401C3 publication Critical patent/DE1764401C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/32—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers using masks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76—Making of isolation regions between components
    • H01L21/762—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
    • H01L21/76202—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using a local oxidation of silicon, e.g. LOCOS, SWAMI, SILO
    • H01L21/76213—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using a local oxidation of silicon, e.g. LOCOS, SWAMI, SILO introducing electrical inactive or active impurities in the local oxidation region, e.g. to alter LOCOS oxide growth characteristics or for additional isolation purpose
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76—Making of isolation regions between components
    • H01L21/762—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
    • H01L21/76202—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using a local oxidation of silicon, e.g. LOCOS, SWAMI, SILO
    • H01L21/76221—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using a local oxidation of silicon, e.g. LOCOS, SWAMI, SILO with a plurality of successive local oxidation steps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76897—Formation of self-aligned vias or contact plugs, i.e. involving a lithographically uncritical step
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • H01L29/417—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/41725—Source or drain electrodes for field effect devices
    • H01L29/41766—Source or drain electrodes for field effect devices with at least part of the source or drain electrode having contact below the semiconductor surface, e.g. the source or drain electrode formed at least partially in a groove or with inclusions of conductor inside the semiconductor
    • 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
    • Y10S148/00—Metal treatment
    • Y10S148/043—Dual dielectric
    • 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
    • Y10S148/00—Metal treatment
    • Y10S148/053—Field effect transistors fets
    • 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
    • Y10S148/00—Metal treatment
    • Y10S148/103—Mask, dual function, e.g. diffusion and oxidation
    • 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
    • Y10S148/00—Metal treatment
    • Y10S148/113—Nitrides of boron or aluminum or gallium
    • 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
    • Y10S148/00—Metal treatment
    • Y10S148/114—Nitrides of silicon
    • 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
    • Y10S148/00—Metal treatment
    • Y10S148/117—Oxidation, selective
    • 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
    • Y10S148/00—Metal treatment
    • Y10S148/141—Self-alignment coat gate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Local Oxidation Of Silicon (AREA)

Description

Quellen- und Senkenzone mit Hilfe einer Spannung 45 Dicke der Isolierschicht auf der Quellen- und Senkenam Kondensator beeinflußt werden kann. In der zone Wein sind, während durch das Vorhandensein Praxis läßt man die Steuerelektrode die Ouellen- und des dünnen Teils der Isolierschicht gerade eine große Senkenzone etwas überlappen, um sicher zu gehen, Kapazität zwischen der Steuerelektrode und dem daß der Kanal guten Kontakt mit der Ouellen- und zwischen der Quellen- und der Senkenzone liegenden Senkenzone hat und/Oder um die Leitfähigkeit im 50 Kanalgebiet möglich ist.
Kanal über seine ganze Länge zwischen der Quellen- Es ist möglich, diejenigen Teile einer Oberfläche
eines Siliziumkörpers, an welche die anzubringende Quellen- und Senkenzone grenzen müssen, mit einer
wobei wenigstens die dicken auf der Quellen- und Senkenzone und rings um diese Zonen angeordneten Teile der Isolierschicht aus Siliziumoxyd bestehen ur.d auf dem dünnen, zwischen Quellen- und Senkenzone angeordneten Teil der Isolierschicht die Steuerelektrode angebracht ist.
Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Feldeffekttransistors.
Die Steuerelektrode eines Feldeffekttransistors mit isolierter Steuerelektrode bildet mit dem Halbleiterkörper und der dazwischenliegenden Isolierschicht einen Kondensator, bei dem die Leitfähigkeit in einem Kanal im Halbleiterkörper /wischen der dicken mit Störstoffen dotierten Siliziumoxydschiclit
und Senkenzone gut beeinflussen zu können.
Wenn in der vorliegenden Beschreibung erwähnt wird, daß die Isolierschicht zwischen der Quellen-
und der Senkenzone dünner ist als auf diesen Zonen, 55 zu versehen und danach durch Diffusion dieser Störwährend auf dem dünnen zwischen diesen Zonen lie- stoffe die Quellen- und Senkenzone anzubringen,
während durch Oxydation die übrige Oberfläche mit einer dünneren Siliziumoxydschicht versehen wird. Dabei ist keine Präzisionsphotomaskierungstechnik ---..
genden Teil die Steuerelektrode angeordnet ist, muß dies derart verstanden werden, daß der dünne Teil der Isolierschicht und die Steuerelektrode die Quellen- und Senkenzone etwas überlappen können.
Dadurch, daß die Steuerelektrode die Quellen- und Senkenzone etwas überlappt, treten zwischen diesen Zonen und der Steuerelektrode Kapazitäten auf, die möglichst klein sein sollen, da diese Kapazitäten im allgemeinen die Wirkung des Feldeffekttransistors ungünstig beeinflussen. Daher wird angestrebt, die Steuerelektrode die Quellen- und Senkenzone möglichst wenig überlappen zu lassen. Dabei müssen
notwendig, aber ein Nachteil ist, daß die auf der Isolierschicht anzubringenden Metallschichten praktisch völlig auf der dünnen Oxydschicht angebracht werden müssen.
Gewöhnlich sind auf der Isolierschicht Metallschichten angebracht, die mit der Steuerelektrode und über Öffnungen in der Isolierschicht mit der Quellen- und der Senkenzone verbunden sind, während diese Metallschichten weiter mit den übrigen
5 6
im Siliziumkörper angebrachten Schaltelementen ver- Es dürfte einleuchten, daß bei diesem Verfahren bunden sein können und/oder mit Anschlußleitern keine Präzisionsphotomaskierungstechnik erforderversehen sind. Die Metallschichten werden Vorzugs- Hch ist.
weise auf einer dicken Isolierschicht angebracht, Die Oxydationsbehandlung kann mit Vorteil so-
unter anderem dazu, daß diese Kapazität zwischen 5 lange fortgesetzt werden, bis die mit wenigstens einem
diesen Metallschichten und dem Halbleiterkörper Teil ihrer Dicke in den Siliziumkörper versenkten
und die Gefahr eines Kurzschlusses zwischen einer dicken Teile der Isolierschicht dicker sind als der
Metallschicht und dem Halbleiterkörper über ein ursprünglich zwischen den öffnungen liegende Teil
Loch (pin hole) in der Isolierschicht beschränkt wird. der gegen Oxydation maskierenden Maske. Dies bic-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen io tet unter anderem die Vorteile, daß in einer dünnen Feldeffekttransistor der genannten Art mit kleinen Maske sich die erwähnten öffnungen sehr genau anKapazitäten zwischen der Steuerelektrode und der bringen lassen und die Steuerelektrode gewünschten-Ouellen- und der Senkenzone zu schaffen, bei dessen falls auf dem zwischen den öffnungen liegenden. Herstellung besondere, genaue Ausrichtschritte, z. B. gegen Oxydation maskierenden Teil der Maske andie Anwendung einer Präzisionsphotomaskierungs- 15 geordnet werden kann,
technik, nicht erforderlich ist. Eine weitere, vorteilhafte Ausführungsform des
Der Erfindung liegt unter anderem die Erkenntnis Verfahrens nach der Erfindung ist dadurch gekennzugrunde, daß durch Verwendung einer Isolierschicht, zeichnet, daß der ursprünglich zwischen den Öffnunderen dicke Teile aus einer wenigstens über einen Teil gen liegende Teil der Maske durch eine Siliziumihrer Dicke in den Siliziumkörper versenkten Silizium- 20 oxydschicht, die dünner ist als die mit wenigstens oxydschicht bestehen, die oben beschriebenen Nach- einem Teil ihrer Dicke in den Siliziumkörper verteile vermieden werden können, während gleichzeitig senkten dicken Teile der Isolierschicht, ersetzt wird, der Vorteil erreicht wird, daß die aus dünnen und wonach auf dieser dünnen Siliziumoxydschicht die dicken Teilen bestehende Isolierschicht flacher ist als Steuerelektrode angebracht wird,
bei den bekannten Feldeffekttransistoren. 25 Eine dünne Siliziumoxydschicht kann beispiels-
Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß da- weise erwünscht sein, wenn eine große Stabilität des durch gelöst, daß die dicken Teile der Isolierschicht Feldeffekttransistors gefordert wird. Weiter ist es mit wenigstens einem Teil ihrer Dicke in dem SiIi- möglich, eine doppelte, z. B. aus Siliziumoxyd und ziumhalbleiterkörper versenkt sind und der Teil des Siliziumnitrid bestehende Schicht unter der Steuer-Siliziumhalbleiterkörpers, der von dem dünnen Teil 30 elektrode anzubringen.
der Isolierschicht bedeckt ist, die umringenden Teile Mit Vorteil wird eine Maske verwendet, wobei der
des Siliziumhalbleiterkörpers, die von den dicken zwischen den öffnungen liegende Teil der Maske aus
Teilen der Isolierschicht bedeckt sind, überragt. einer an den Siliziumkörper grenzenden Silizium-
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen oxydschicht besteht, die mit einer gegen Oxydation unter anderem darin, daß durch die wenigstens über 35 maskierenden Materialschicht bedeckt ist und wobei einen Teil ihrer Dicke in den Siliziumkörper versenk- nach Erzeugen der mit wenigstens einem Teil ihrer ten dicken Teile der Isolierschicht eine flachere Ober- Dicke in den Siliziumkörper versenkten Teile der fläche des Bauelements erreicht wird, was unter an- Isolierschicht die erwähnte Bedeckung aus gegen derem beim Anbringen der Steuerelektrode von Vor- Oxydation maskierendem Material entfernt und anteil ist. Darüber hinaus kann der Feldeffekttransistor 40 schließend die Steuerelektrode angebracht wird,
unter Vermeidung einer Präzisionsphotomaskierungs- Vor dem Anbringen der Steuerelektrode kann die technik, das heißt, einer Photomaskierungstechnik, ursprünglich mit gegen Oxydation maskierendem bei der eine Maske mit großer Präzision gegenüber Material bedeckte Siliziumoxydschicht auch einer den bereits angeordneten Teilen, beispielsweise der stabilisierenden Behandlung unterworfen und/oder Quellen- und der Senkenzone des Transistors, aus- 45 etwas verdickt werden. Ein solches Verfahren hat gerichtet werden muß, hergestellt werden. den bedeutenden Vorteil, daß nach dem Anbringen
Der Teil des Siliziumkörpers, der von dem dünnen der Quellen- und Senkenzone und der versenkten
Teil der Isolierschicht bedeckt ist, überragt die um- Schichtteile die dünne Siliziumoxydschicht, auf der
ringenden Teile des Halbleiterkörpers um mindestens die Steuerelektrode angeordnet werden kann, bereits
1000 A. 50 vorhanden ist, so daß das Bauelement nicht, oder
Ein Verfahren zur Herstellung eines Feldeffekt- wenigstens für kürzere Ze:*, erneut hohen Temperatransistors gemäß der Erfindung ist dadurch gekenn- türen, die für das Anbringen einer dünnen Oxydzeichnet, daß auf einem Teil des ersten Leitfähigkeits- schicht erforderlich sind, und welche die bereits antyps eine schichtförmige Diffusionsmaske mit zwei gebrachte Quellen- und Senkenzone beeinflussen nebeneinander liegenden öffnungen angeordnet wird, 55 können, ausgesetzt zu werden braucht
durch welche öffnungen zum Erzeugen der Quellen- Eine weitere wichtige Ausführungsform des Ver- und Senkenzone des Feldeffekttransistors Störstoffe f ahrens nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichin den Siliziumkörper eindiffundiert werden, und net, daß nur derjenige Teil der Oberfläche des SiIiwobei wenigstens der zwischen den öffnungen lie- ziumkörpers, auf dem der dünne und mit der Steuergende Teil der Maske mit wenigstens einem Teil 60 elektrode versehene Teil der Isolierschicht angebraehl seiner Dicke aus einem von Siliziumoxyd verschiede- werden muß, mit einer gegen Oxydation maskierennen und gegen Oxydation maskierenden Material be- den Schicht bedeckt wird, wonach der nicht bedeckte steht, und zum Erzeugen wenigstens der auf der Teil der Oberfläche zum Erzeugen einer mit wenig-Quellen- und Senkenzone liegenden dicken, mit stens einem Teil ihrer Dicke im Silizhimkörper ver· wenigstens einem Teil ihrer Dicke im Siliziumkörper 65 senkten Siliziumoxydschicht einer Oxydationsbehand· versenkten Teile der Isolierschicht wenigstens Ober- lung unterworfen wird, und in dieser Oxydschicht die flächenteile des Siliziumkörpers in den öffnungen zwei öffnungen angebracht werden, die an die geger einer Oxydationsbehandlung unterworfen werden. Oxydation maskierende Schicht grenzen und übei
ir»
diese öffnungen die Störstoffe zum Erzeugen der Als gegen Oxydation maskierendes Material wird
Quellen- und Senkenzone eindiffundiert werden, und vorzugsweise Siliziumnitrid verwendet, da damit sehr
durch eine Oxydationsbehandlung in den öffnungen gute Ergebnisse erreicht worden sind,
dicke Teile der Isolierschicht erzeugt werden, die Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den
mit wenigstens einem Teil ihrer Dicke im Silizium- 5 Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden
körper versenkt sind. näher beschrieben. Es zeigt
Durch ein solches Verfahren wird auf einfache F i g. 1 einen schematischen Schnitt durch einen
Weise auf der gesamten Oberfläche des Silizium- Feldeffekttransistor nach der Erfindung und gemäß
körpers außerhalb des Kanalgebiets eine dicke Oxyd- der Linie 1-1 in F i g. 2,
schicht erhalten. Dadurch, daß zum Ätzen der öff- io Fig. 2 eine schematische Draufsicht dieses Feldnungen in der Oxydschicht ein Ätzmittel verwendet effekttransistors,
wird, das das Siliziumoxyd schneller wegätzt als das F i g. 3 bis 7 schematische Schnitte durch diesen
gegen Oxydation maskierende Material, kann auch Feldeffekttransistor, welche die unterschiedlichen
hier die Anwendung einer Präzisionsphotomaskie- Herstellungsstufen des Feldeffekttransistors darstel-
rungstechnik vermieden werden. 15 len.
Eine weitere wichtige Ausführungsform des Ver- Die F i g. 1 und 2 zeigen ein Beispiel eines FeIdfahrens nach der Erfindung ist dadurch gekennzeich- effekttransistors mit einem Siliziumkörper 1 des einen net, daß nur derjenige Teil der Oberfläche des SiIi- Leitungstyps, in dem zwei nebeneinander liegende riumkörpers, auf dem der dünne und mit der Steuer- Oberflächenzonen 2 und 3 entgegengesetzten Leiclektrode versehene Teil der Isolierschicht angebracht 20 tungstyps angeordnet sind, welche die Quellen- und werden muß, und diejenigen angrenzenden Teile der Senkenzone eines Feldeffekttransistors vom Typ mit Oberfläche, die mit den in der maskierenden Schicht isolierter Steuerelektrode 4 sind. Auf der Oberfläche anzubringenden öffnungen übereinstimmen, mit des Siliziumkörpers 1 und über Quellen- und Senkeneiner gegen Oxydation maskierenden Schicht bedeckt zone 2 bzw. 3 ist eine Isolierschicht 5, 6 angeordnet, werden, wonach der nicht bedeckte Teil der Ober- 25 die zwischen der Quellen- und Senkenzone 2 bzw. 3 fläche zum Erzeugen einer mit wenigstens einem dünner ist (der Teil 5) als auf diesen Zonen. Auf Teil ihrer Dicke im Siliziumkörper versenkten SiIi- dem dünnen, zwischen den Zonen 2 und 3 liegenden, ziumoxydschicht einer Oxydationsbehandlung unter- Teil 5 der Isolierschicht 5, 6 ist die Steuerelektrode 4 worfen wird, wonach in der gegen Oxydation maskie- angeordnet.
renden Schicht die an die Siiiziumoxydschicht gren- 30 Die auf der Quellen- und Senkenzone 2 bzw. 3 zenden öffnungen angebracht werden, wobei über liegenden Teile 6 der Isolierschicht 5, 6 bestehen aus diese öffnungen die Störstoffe zum Erzeugen der Siliziumoxyd und sind über wenigstens einen Teil Quellen- und Senkenzone eindiffundiert werden, und ihrer Dicke im Siliziumkörper 1 versenkt, wodurch durch eine Oxydationsbehandlung in diesen öffnun- zwischen diesen versenkten Teilen eine Siliziumobergen dicke Teile der Isolierschicht erzeugt werden, die 35 fiächenschicht 7 vorhanden ist, die über ihre ganze mit wenigstens einem Teil ihrer Dicke im Silizium- Dicke an die versenkten Teile 6 grenzt und mit dem körper versenkt sind. dünnen Teil 5 der Isolierschicht S, 6 bedeckt ist, auf
Auch bei dieser Ausführungsform des Verfahrens welchem dünnen Teil 5 die Steuerelektrode 4 vor-
nach der Erfindung, wird über der gesamten Ober- handen ist.
fläche des Siliziumkörpers außerhalb des Kanal- 40 Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erstrecker
gebiets eine dicke Oxydschicht erhalten, während sich die über einen Teil ihrer Dicke im Silizium-
dadurch, daß ein Ätzmittel verwendet wird, das das körper 1 versenkten Teile 6 der Isolierschicht 5, ί
Siliziumnitrid schneller wegätzt als das Silizium- praktisch über die ganze Oberfläche außerhalb des
oxyd, die Anwendung einer Präzisionsphotomaskie- Kanalgebiets, das heißt, des Gebiets zwischen dei
rungstechnik vermieden werden kann. 45 Quellen- und Senkenzone 2 bzw. 3 des Silizium-
Schließlich ist eine wichtige Ausführungsform des körpers 1.
Verfahrens nach der Erfindung dadurch gekennzeich- Die Siliziumoberflächenschicht 7 weist eine Dick«
net, daß auf der Oberfläche des Siliziumkörpers eine von mindestens 1000 A auf.
gegen Oxydation maskierende Schicht angebracht Die Steuerelektrode 4 ist mit einem auf dem Teil <
wird, in dieser Schicht die öffnungen angebracht 50 der Isolierschicht 5,6 liegenden Teil 8 versehen, mi
werden, und in diesen öffnungen ein Niederschlag dem ein Anschlußleiter verbunden werden kann. Mi
der einzudiffundierenden Störstoffe durchgeführt den auf dem Teil 6 liegenden Metallschichten 9 un<
wird, wonach die gegen Oxydation maskierende 10, die über die Öffnungen 11 und 12 in der dickei
Schicht entfernt wird, ausgenommen der zwischen Isolierschicht 6 mit der Quellen- und Senkenzone'.
den öffnungen liegende und mit der anzubringen- 55 bzw. 3 verbunden sind, können ebenfalls Anschluß
den Steuerelektrode übereinstimmende Teil dieser leiter verbunden werden.
Schicht, und rund um diesen Teil der Schicht die Der Siliziumkörper 1 kann einen Teil eines größe
Oberfläche des Siliziumkörpers zum Erzeugen einer ren Siliziumkörpers bilden, in dem noch eine Anzah
mit wenigstens einem Teil ihrer Dicke im Silizium- Schaltungselemente angeordnet sein kann. Der SiIi
körper versenkten dicken Teil der Isolierschicht 60 ziumkörperl ist dann ein Teil des einen Leitungs
einer Oxydationsbehandlung unterworfen wird, bei typs des größeren Siliziumkörpers. Die Metallschich
der die Störstoffe weiter in den Siliziumkörper ein- ten 8,9 und 10 können dann auf übliche Weise dei
diffundieren. art ausgebildet sein, daß sie mit anderen Schaltungs
Auch bei diesem Verfahren wird über der gesam- elementen eine Verbindung bilden,
ten Oberfläche des Siliziumkörpers außerhalb des 65 Da der dicke Teil 6 der Isolierschicht 5,6 übe
Kanalgebiets eine dicke Oxydschicht erhalten, ohne einen Teil seiner Dicke im Siliziumkörper versend
daß eine Präzisionsphotomaskierungstechnik ange- ist, ist die Oberfläche des Bauelements flacher als b<
wendet werden muß. den bekannten Feldeffekttransistoren mit einer Isc
lierschicht mit einem dicken und einem dünnen Teil. Dies ist vorteilhaft beim Anordnen der Steuerelektrode.
Der wichtigste Vorteil eines erfindungsgemäßen Feldeffekttransistors ist jedoch, daß dieser unter Vermeidung einer Präzisionsphotomaskierungstechnik hergestellt werden kann.
Jetzt wird ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung des Feldeffekttransistors nach den F i g. 1 und 2 beschrieben.
Nach der Erfindung ist ein derartiges Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Silizium körper 1 eine schichtförmige Diffusionsmaske 15,16 (s. Fig. 4), die mit zwei nebeneinander liegenden öffnungen 14 und 15 versehen ist, angebracht wird, über die öffnungen zum Erzeugen der Quellen- und Senkenzone 2 bzw. 3 Störstoffe in den Siliziumkörper 1 eindiffundiert werden, und wobei wenigstens der zwischen den öffnungen 14 und 15 liegende Teil der Maske mit wenigstens einem Teil seiner Dicke aus einem von Siliziumoxyd verschiedenen und gegen Oxydation maskierenden Material besteht, und wenigstens die Oberflächenteile des Siliziumkörpers in den öffnungen 14 und 15 zum Erzeugen der mit einem Teil ihrer Dicke im Siliziumkörper versenkten Schichtteile 6 aus Siliziumoxyd einer Oxydationsbehandlung unterworfen werden.
Beim vorliegenden Beispiel wird eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens angewandt, bei dem nur auf demjenigen Teil der Oberfläche des Siliziumkörpers 1, auf dem der dünne und mit der Steuerelektrode 4 versehene Teil 5 der Isolierschicht 5,6 angebracht werden muß, mit einer gegen Oxydation maskierenden Schicht 16 (Fig. 3) bedeckt wird, wonach der nichtbedeckte Teil der Oberfläche zum Erzeugen einer über einen Teil ihrer Dicke im Siliziumkörper 1 versenkten Siliziumoxydschicht 13 einer Oxydationsbehandlung unterworfen wird. In der Oxydschicht 13 werden die zwei öffnungen 14 und 15 (F i g. 4) angeordnet, die an die gegen Oxydation maskierende Schicht 16 grenzen. Damit ist die Diffusionsmaske 13, 16 erhalten. Über die öffnungen 13 und 15 werden zum Erzeugen der Quellen- und Senkenzone 2 bzw. 3 Störstoffe eindiffundiert (F i g. 5), während durch eine Oxydationsbehandlung in den Öffnungen 14 und 15 Siliziumoxydschichtteile angeordnet werden, die über einen Teil ihrer Dick-; im Siliziumkörper 1 versenkt sind, während die bereits vorhandene Siliziumoxydschicht 13 dicker wird, wodurch die dicke Siliziumoxydschicht 6 erzeugt ist.
Es wird beispielsweise von einem p-leitenden Siliziumkörper 1 (F i g. 3) mit einem spezifischen Widerstand von beispielsweise 10 Ωαη und einer Dicke von etwa 200 [im ausgegangen. Die weiteren Abmessungen des Siliziumkörpers sind nicht wichtig und müssen nur groß genug sein, um den Feldeffekttransistor anordnen zu können.
Gewöhnlich wird man in einem Süiziumfcörper gleichzeitig eine Anzahl Feldeffekttransistoren anordnen, und danach den Siliziumkörper unterfeilen.
Auf dem Siliziumkörper wird eine Siliziumnitridschicht mit einer Dicke von etwa 0,2 μΐη angeordnet. Diese Schicht kann auf eine übliche Weise durch Überleitung eines Gasgemisches aus Silan und Ammoniak angeordnet werden. Siliziumniirid maskiert gegen Oxydation.
Mit Hilfe einer üblichen Photomaskierungstechnik wird, mit Ausnahme des Teils 16, das Abmessungen von etwa 15 χ 100 um aufweist, die Siliziumnitridschicht entfernt.
Danach wird die Siliziumoxydschicht 13 mit einet Dicke von etwa 0,3 (im durch Oxydation angeordnet Dazu wird beispielsweise Dampf über den bei einei Temperatur von etwa 1000° C gehaltenen Siliziumkörper geführt, bis die erwünschte Dicke erreicht ist.
ίο Danach werden die an die Siliziumnitridschicht 16 grenzenden öffnungen 14 und 15 mit Abmessungen von etwa 950 χ 25 μΐη mit Hilfe einer üblichen Photomaskierungstechnik und eines Ätzmittels in dei Siliziumoxydschicht 13 angeordnet. Die anzuordnen-
den öffnungen 14 und 15 (F i g. 4) müssen an die Siliziumnitridschicht 16 gienzen, aber durch Anwendung eines Ätzmittels, das das Siliziumoxyd schnellet angreift als das Siliziumnitrid, ist dabei keine Präzisionsphotomaskierungstechnik notwendig. In dei
Ätzmaske können dann nämlich öffnungen angeordnet werden, welche die Siliziumnitridschicht 16 überlappen, oder sogar nur eine mit der Siliziumnitridschicht 16 und zwei angrenzenden Teilen der SiIiziumoxydschicht 13 übereinstimmende öffnung. Im Querschnitt nach F i g. 4 ist ein gewisser Breitenunterschied der anzuordnenden öffnungen 14 und 15 nicht von Belang.
Das Ätzmittel kann beispielsweise aus einer gesättigten Lösung eines Ammoniumfluorids in Wasser
bestehen, der 2 Gewichtsprozent Fluorwasserstoff zugesetzt sind. Dieses Ätzmittel greift das Siliziumoxyd viel schneller an als das Siliziumnitrid.
Über die öffnungen 14 und 15 wird Phosphor in den Siliziumkörper 1 eindiffundiert. Dazu wird der
Siliziumkörper zusammen mit einer Menge mit Phosphor dotierten Siliziumpulvers während etwa 10 min bei einer Temperatur von etwa 10000C in einer evakuierten Quarzröhre erhitzt, wonach der Siliziumkörper aus der Quarzröhre entfernt wird.
Der Siliziumkörper wird dann bei einer Temperatur von etwa 1000° C erhitzt, wobei Dampf über den Körper 1 geführt wird, bis in den öffnungen 14 und 15 eine Siliziumoxydschicht von etwa 0,8 um erhalten worden ist. Die Siliziumoxydschicht 13 wird da-
bei dicker und erreicht eine Dicke von etwa 0,85 um Die dicke Siliziumoxydschicht 6 ist dann erhalten die sich praktisch über die ganze Oberfläche de« Siliziumkörpers außerhalb des Kanalgebiets, das ir der Oberflächenschicht 7 liegt, erstreckt und die etw£
0,35 μΐη im Siliziumkörper 1 versenkt ist.
Die Siliziumoberflächenschicht 7, die über ihre ganze Dicke an die über einen Teil ihrer Dicke versenkte Oxydschicht 6 grenzt, weist also eine Dick« von etwa 0,35 μηη auf.
Der Phosphor diffundiert während des Oxydationsprozesses weiter und nach der Erhaltung dei Schichte weisen die η-leitende Quellen- und Senkenzone 2 bzw. 3 eine Dicke von mehr als 1 μπι auf Die Dicke der über einen Teil ihrer Dicke irr
Siliziumkörper 1 versenkten Siliziumoxydschicht < ist viel größer als der ursprünglich zwischen der öffnungen 14 und 15 liegende gegen Oxydatior maskierende Teil 16 der Maske 13, 16.
Auf dem ursprünglich zwischen den öffnungen 1Ί
und 15 liegenden und gegen Oxydation maskierender Teil 16 der Maske 13, 16 kann die Steuerelektrode angeordnet werden. Im Hinblick auf gute elektrische Eigenschaften des herzustellenden Feldeffekttran
sistors kann es jedoch erwünscht sein, den ursprünglich zwischen den öffnungen 14 und 15 Hegenden Teil 16 der Maske 13, 16 durch eine Siliziumoxydschicht 5 (F i g. 1 und 2), die bedeutend dünner ist als die über einen Teil ihrer Dicke versenkte Oxydschicht 6, zu ersetzen, wonach auf dieser dünnen Oxydschicht S die Steuerelektrode 4 angeordnet wird.
Die Siliziumnitridschicht 16 wird dadurch entfernt, daß der Siliziumkörper in Phosphorsäure mit einer Temperatur von etwa 190° C getaucht wird, bis die Schicht 16 entfernt ist. Die Oxydschicht 6 wird dabei dünner und weist noch eine Dicke von etwa 0,7 um auf.
Danach wird zum Erzeugen der Siliziumoxydschicht 5 der Siliziumkörper 1 10 min lang bei einer Temperatur von 1000° C erhitzt, während Dampf über den Körper 1 geführt wird. Um die Qualität der Oxydschicht 5 zu verbessern, wird der Siliziumkörper 1 abermals etwa 10 min lang bei einer Temperatur von etwa 1000° C in Sauerstoff erhitzt, etwa 5 min bei einer Temperatur von etwa 1000° C in Stickstoff und etwa 30 min bei einer Temperatur von etwa 450° C in wasserdampfhaltigem Stickstoff. Die Schicht 5 hat eine Dicke von etwa 0,2 μΐη.
Es sei bemerkt, daß die SiliziumoxydschichlS auch dadurch erzeugt werden kann, daß die Siliziumnitridschicht 16 durch Eloxieren in Siliziumoxyd umgesetzt wird.
Mit Hilfe einer üblichen Photomaskierungstechnik und eines Ätzmittels, werden die öffnungen 11 und 12 mit Abmessungen von etwa 850 χ 10 um in der Oxydschicht 6 angeordnet.
Danach werden auf eine übliche Weise die Steuerelektrode 4 mit dem Teil 8 und die Metallschichten 9 und 10. die durch die öffnungen 11 und 12 mit den Zonen 2 und 3 verbunden sind, angebracht. Die Teile 4. 8, 9 und 10 können aus Aluminium bestehen.
Damit ist der Feldeffekttransistor erhalten. Auf eine übliche Weise können Anschlußleiter mit den Metallschichten 8, 9 und 10 verbunden, und der Feldeffekttransistor in ein Gehäuse aufgenommen werden.
Statt der Maske 13,16 (F: g. 3, 4) mit der Siliziumnitridschicht 16, kann auch eine Maske verwendet werden, bei welcher der zwischen den öffnungen 14 und 15 liegende Teil 16 der Maske 13, 16 aus einer Siliziumoxydschicht besteht, die mit einer gegen Oxydation maskierenden Materialschicht bedeckt ist, und wobei nach dem Anbringen der über einen Teil ihrer Dicke versenkten Siliziumoxydschicht 6 diese Bedeckung aus gegen Oxydation maskierendem Material entfernt wird, wonach die Steuerelektrode auf der restlichen Oxydschicht angeordnet werden kann, die dann gleich die Oxydschicht 5 nach den F i g. 1 und 2 bildet. Die Schicht 16 kann beispielsweise aus einer auf dem Siliziumkörper 1 angeordneten Siliziumoxydschicht mit einer Dicke von 0,2 μΐη bestehen, die mit einer Siliziumnitridschicht, die ebenfalls ungefähr 0,2 μπι dick sein kann, bedeckt ist. Die Qualität, der nach Entfernung der Siliziumnitridschicht zurückgebliebenen Oxydschicht 5, kann auf die im obenstehenden bereits beschriebene Weise, bevor die Steuerelektrode 4 angeordnet wird, verbessert werden. Die Zonen 2 und 3 werden auf diese Weise weniger lange hohen, zum Anordnen der Schicht S erforderlichen Temperaturen ausgesetzt.
Bei einer weiteren wichtigen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens werden der Teil der Oberfläche des Ausgangssiliziumkörpers 1, auf dem der dünne und mit der Steuerelektrode 4 versehene Teil 5 der Isolierschicht 5, 6 angeordnet werden muß, und diejenigen angrenzenden Teile der 5 Oberfläche, die mit den in der Maskierungsschicht anzuordnenden öffnungen 14 und 15 übereinstimmen, mit einer gegen Oxydation maskierenden Schicht 26 (s. F i g. 6) beispielsweise aus Siliziumnitrid, bedeckt, wonach durch Oxydation, ebenso wie
ίο bei dem vorigen Ausführungsbeispiel eine über einen Teil ihrer Dicke im Siliziumkörper 1 versenkte Siliziumoxydschicht 23 angeordnet wird.
Die öffnungen 14 und 15 werden nun in der Siliziumnitridschicht 26 angeordnet, wobei die öffnungen an die Oxydschicht 23 grenzen.
Durch Verwendung eines Ätzmittels, das das Siliziumoxyd nicht, wenigstens viel weniger schnell als das Siliziumnitrid angreift, kann hier auf ähnliche Weise wie bei dem vorigen Ausführungsbeispiel eine Präzisionsphotomaskierungstechnik vermieden werden. Als Ätzmittel ist beispielsweise Phosphorsäure verwendbar.
Nach dem Anordnen der öffnungen 14 und 15 ist die Diffusionsmaske 13, 16 nach Fig. 4 fertiggestellt und auf dieselbe Weise wie beim vorigen Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, können zum Erzeugen der Quellen- und Senkenzone 2 bzw. 3 über die öffnungen 14 und 15 Störstoffe eindiffundiert werden, während durch eine Oxydationsbehandlung in diesen öffnungen Siliziumoxydschichtteile angeordnet werden, die wenigstens über einen Teil ihrer Dicke im Siliziumkörper versenkt sind, während die bereits vorhandene Siliziumoxydschicht 13 dicker wird, so daß die Oxydschicht 6 erhalten wird, die sich auch in diesem Fall praktisch über die ganze Oberfläche des Siliziumkörpers 1 außerhalb des Kanalgebiets zwischen den Zonen 2 und 3 erstreckt.
Bei einer weiteren wichtigen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wird auf einer Oberfläche des Ausgangssiliziumkörpers 1 eine gegen Oxydation maskierende Schicht, beispielsweise eine Siliziumnitridschicht 16, 30 (s. Fig.7), angeordnet, in der auf übliche Weise die öffnungen 14 und 15 angebracht werden. In den öffnungen wird auf übliche Weise ein Niederschlag der einzudiffundierenden Störstoffe, die beispielsweise aus Phosphor bestehen, durchgeführt, wobei Phosphor in sehr dünnen, an die öffnungen 14 und 15 grenzenden Oberflächenschichten eindiffundiert wird. Die Schicht 16, 30 ist also als Diffusionsmaske wirksam. Danac wird der Teil 30 der gegen Oxydation maskierende Schicht 16, 30 entfernt, wobei der zwischen de Öffnungen 14 und 15 liegende und mit der anzuord nenden Steuerelektrode 4 übereinstimmende Teil 1 der Schicht 16, 30 zurückbleibt.
Danach wird die nicht durch den Teil 16 bedeckt Oberfläche des Siliziumkörpers 1 zum Erzeugen eine dicken, über einen Teil ihrer Dicke im Siliziumkör per versenkten Siliziumoxydschicht einer Oxydations behandlung unterworfen. Diese Oxydationsbehand lung kann auf ähnliche Weise wie die gemäß dei vorigen Ausführungsbeispielen zur Erhaltung de Oxydschicht 6 durchgeführt werden. Während diese Oxydationsbehandlung diffundiert der Phosphor tie fer in den Siliziumkörper 1, wodurch eine Struktu wie die nach F i g. 5 erhalten wird, mit nur dieser Unterschied, daß die Unebenheiten 20 in de
Schicht 6 an den Rändern der Zonen 2 und 3 nicht auftreten.
Auch in diesem Fall wird also über die ganze Oberfläche des Siliziumkörpers 1 außerhalb des Kanalgebiets zwischen den Zonen 2 und 3 eine dicke Oxydschicht erzeugt
Es ist aber auch beispielsweise möglich, beim letzten in bezug auf F i g. 7 beschriebenen Ausführungsbeispiel den Teil 30 der Siliziumnitridschicht 16, 30
nicht zu entfernen und nur eine über einen Teil ihrer Dicke im Siliziumkörper 1 versenkte Siliziumoxydschicht in den Öffnungen 14 und 15 anzuordnen. Weiter ist ein anderes gegen Oxydation maskierendes Material als Siliziumnitrid verwendbar. Ein Feldeffekttransistor nach der Erfindung kann eine andere Konfiguration, beispielsweise eine konzentrische Konfiguration, als die, welche in den Fig. 1 und 2 gezeigt wurde, aufweisen.
Hierzu 3 BIa: t Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:
1. Feldeffekttransistor mit isolierter Steuerelektrode, der einen Siliziumhalbleiterkörper eines ersten Leitfähigkeitstyps enthält, in dessen Oberfläche zwei voneinander beabstandete Zonen des zweiten, entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps angeordnet sind, die die Quellen- und Senkenzone bilden, und dessen Oberfläche mit einer Isolierschicht versehen ist, die über dem Teil des Halbleiterkörpers, der die Quellenzone von der Senkenzone trennt, dünner ausgebildet ist als auf der Quellen- und Senkenzone und als rings um diese Zonen, wobei wenigstens dL· dicken auf der Quellen- und Senkenzone und rings um diese Zonen angeordneten Teile der Isolierschicht aus Siliziumoxyd bestehen und auf dem dünnen, zwischen Quellen- und Senkenzone angeordneten Teil der Isolierschicht die Steuerelektrode angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die dicken Teile der Isolierschicht mit wenigstens einem Teil ihrer Dicke in dem Siliziumhalbleiterkörper versenkt sind und der Teil des Siliziumhalbleiterkörpers, der von dem dünnen Teil der Isolierschicht bedeckt ist, die umringenden Teile des Siliziumhalbleiterkörpers, die von den dicken Teilen der Isolierschicht bedeckt sind, überragt.
2. Feldeffekttransistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil des Siliziumkörpers, der von dem dünnen Teil der Isolierschicht bedeckt ist, die umringenden Teile des Halbleiterkörpers um mindestens 1000 A überragt.
3. Verfahren zur Herstellung eines Feldeffekttransistors nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Teil des ersten Leitfähigkeitstyps eine schichtförmige Diffusionsmaske mit zwei nebeneinander liegenden öffnun- gen angeordnet wird, durch welche öffnungen zum Erzeugen der Quellen- und Senkenzone des Feldeffekttransistors Störstoffe in den Siliziumkörper eindiffundiert werden, und wobei wenigstens der zwischen den öffnungen liegende Teil der Maske mit wenigstens einem Teil seiner Dicke aus einem von Siliziumoxyd verschiedenen und gegen Oxydation maskierenden Material besteht, und zum Erzeugen wenigstens der auf der Quellen- und Senkenzone liegenden dicken, mit wenigstens einem Teil ihrer Dicke im Siliziumkörper versenkten Teile der Isolierschicht wenigstens Oberflächenteile des Siliziumkörpers in den Öffnungen einer Oxydationsbehandlung unterworfen werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxydationsbehandlung solange fortgesetzt wird, bis die mit wenigstens #inem Teil ihrer Dicke im Siliziumkörper ver-•enkten dicken Teile der Isolierschicht dicker lind als der ursprünglich zwischen den öffnungen liegende Teil der gegen Oxydation maskierenden Maske.
5. Verfahren nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß auf dem ursprünglich zwischen ien öffnungen liegenden gegen Oxydation Maskierenden Teil der Maske die Steuerelektrode •ngeordnet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der ursprünglich zwischen den öffnungen liegende Teil der Maske durch eine Siliziumoxydschicht, die dünner ist als die mit wenigstens einem Teil ihrer Dicke im Siliziumkörper versenkten dicken Teile der Isolierschicht, ersetzt wird, wonach auf dieser dünnen Siliziumoxydschicht die Steuerelektrode angebracht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Maske verwendet wird, wobei der zwischen den öffnungen liegende Teil der Maske aus einer an den Siliziumkörper grenzenden Siliziumoxydschicht besteht, die mit einer gegen Oxydation maskierenden Materialschicht bedeckt ist, und wobei nach Erzeugen der mit wenigstens einem Teil ihrer Dicke im Siliziumkörper versenkten Teile der Isolierschicht die erwähnte Bedeckung aus gegen Oxydation maskierendem Material entfernt und anschließend die Steuerelektrode angebracht wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nur derjenige Teil der Oberfläche des Siliziumkörpers, auf dem der dünne und mit der Steuerelektrode versehene Teil der Isolierschicht angebracht werden muß, mit einer gegen Oxydation maskierenden Schicht bedeckt wird, wonach der nicht bedeckte Teil der Oberfläche zum Erzeugen einer mit wenigstens einem Teil ihrer Dicke im Siliziumkörper versenkten Siliziumoxydschicht einer Oxydationsbehandlung unterworfen wird, und in dieser Oxydschicht die zwei öffnungen angebracht werden, die an die gegen Oxydation maskierende Schicht grenzen und über diese öffnungen die Störstoffe zum Erzeugen der Quellen- und Senkenzone eindiffundiert werden, und durch eine Oxydationsbehandlung in den öffnungen dicke Teile der Isolierschicht erzeugt werden, die mit wenigstens einem Teil ihrer Dicke im Siliziumkörper versenkt sind.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nur derjenige Teil der Oberfläche des Siliziumkörpers, auf dem der dünne und mit der Steuerelektrode versehene Teil der Isolierschicht angebracht werden muß, und diejenigen angrenzenden Teile der Oberfläche, die mit den in der maskierenden Schicht anzubringenden öffnungen übereinstimmen, mit einer gegen Oxydation maskierenden Schicht bedeckt werden, wonach der nicht bedeckte Teil der Oberfläche zum Erzeugen einer mit wenigstens einem Teil ihrer Dicke im Siliziumkörper versenkten Siliziumoxydschicht einer Oxydationsbehandlung unterworfen wird, wonach in der gegen Oxydation maskierenden Schicht die an die Siliziumoxydschicht grenzenden öffnungen angebracht werden, wobei über diese öffnungen die Störstoffe zum Erzeugen der Quellen- und Senkenzone eindiffundiert werden, und durch eine Oxydationsbehandlung in diesen öffnungen dicke Teile der Isolierschicht erzeugt werden, die mit wenigstens einem Teil ihrer Dicke im Siliziumkörper versenkt sind.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche des Siliziumkörpers eine gegen Oxydation maskierende Schicht angebracht
wird, in dieser Schicht die öffnungen angebracht werden, und in diesen öffnungen ein Niederschlag der einzudiffundierenden Storstoffe durchgeführt wird, wonach die gegen Oxydation maskierende Schicht entfernt wird, ausgenommen der zwischen den öffnungen liegende und mit der anzubringenden Steuerelektrode übereinstimmende Teil dieser Schicht, und rund um diesen Teil Aa- Schicht die Oberfläche des Siliziumjedoch besonders hohe Anforderungen an die Genauigkeit, mit der der Feldeffekttransistor hergestellt wird, gestellt werden, beispielsweise an die anzuwendenden Photomaskierungstechniken. Dies wirkt kostensteigernd und zeitraubend, während dennoch oft die gewünschten Ergebnisse nicht erzielt werden.
Es ist bereits, z. B. aus den französischen Patentschriften 1 392 748 und 1 453 565 bekannt, die, beispielsweise aus Siliziumoxyd bestehende Isolier-
spielsweise aus Siliziumoxyd bestehen
körpers zum Erzeugen einer mit wenigstens einem io schicht auf der Oberfläche des Siliziumkörpers eines Til ih Dicke im Siliikö k Qll d d
Teil ihrer Dicke im Siliziumkörper versenkten dicken Teil der Isolierschicht einer Oxydationsbehandlung unterworfen wird, bei der die Störstoffe weiter in den Siliziumkörper eindiffundieren.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Siliziumnitrid als gegen Oxydation maskierendes Material verwendet wird.
Feldeffekttransistors zwischen der Quellen- und der Senkenzone, das heißt, über dem Kanal, dünner auszubilden.
Dies kann dadurch geschehen, daß die Oxydschicht
zwischen der Quellen- und der Senkenzone durch Ätzen dünner gemacht wird. Hierfür ist jedoch eine sehr genaue Photomaskierungstechnik erforderlich und es ist schwierig, auf diese Weise reproduzierbar eine gewünschte Dicke des dünnen Teils der Oxydschicht zu erhalten.
Weiter ist es möglich, die dicke Oxydschicht zwischen der Quellen- und der Senkenzone durch Ätzen völlig zu entfernen und danach eine neue, dünnere Oxydschicht zwischen der Quellen- und der Senkenzone anzubringen. Die Dicke der dünnen Oxydschicht läßt sich dabei auf einfache Weise genau einstellen; aber zum Entfernen der dicken Oxydschicht zwischen der Quellen- und der Senkenzone ist auch hier eine sehr genaue Photomaskierungstechnik er-
Die Erfindung betrifft einen Feldeffekttransistor
mit isolierter Steuerelektrode, der einen Siliziumhalbleite rkörper eines ersten Leitfähigkeitstyps enthält,
in dessen Oberfläche zwei voneinander beabstandete
Zonen des zweiten, entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps angeordnet sind, die die Quellen- und Senkenzone bilden, und dessen Oberfläche mit einer Isolierschicht versehen ist, die über dem Teil des Halbleiterkörpers, der die Quellenzone von der Senkenzone trennt, dünner ausgebildet ist als auf der Quel- 30 forderlich, wobei die Genauigkeit dadurch ungünstig len- und Senkenzone und als rings um diese Zonen, beeinflußt wird, daß eine dicke Oxydschicht örtlich
entfernt werden muß. Bekanntlich kann in einer dünnen Oxydschicht auf genauere Weise eine Öffnung angebracht werden als in einer dicken Oxydschicht.
Die Steuerelektrode kann bei den beschriebenen Feldeffekttransistoren mit einer verhältnismäßig großen Toleranz auf der Isolierschicht angebracht werden. Überlappt die Steuerelektrode die auf der Quellen- und Senkenzone angebrachten dicken Teile der Isolierschicht ein wenig, so hat dies wenig Einfluß, da die durch diese Überlappung verursachten Kapazitäten zwischen der Quellen- und der Senkenzone und der Steuerelektrode wegen der großen
DE1764401A 1967-06-08 1968-05-30 Feldeffekttransistor mit isolierter Steuerelektrode und Verfahren zu seiner Herstellung Expired DE1764401C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL676707956A NL152707B (nl) 1967-06-08 1967-06-08 Halfgeleiderinrichting bevattende een veldeffecttransistor van het type met geisoleerde poortelektrode en werkwijze ter vervaardiging daarvan.

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1764401A1 DE1764401A1 (de) 1971-05-13
DE1764401B2 true DE1764401B2 (de) 1975-06-19
DE1764401C3 DE1764401C3 (de) 1982-07-08

Family

ID=19800359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1764401A Expired DE1764401C3 (de) 1967-06-08 1968-05-30 Feldeffekttransistor mit isolierter Steuerelektrode und Verfahren zu seiner Herstellung

Country Status (13)

Country Link
US (1) US3544858A (de)
JP (2) JPS4816035B1 (de)
AT (1) AT315916B (de)
BE (1) BE716208A (de)
CH (1) CH508988A (de)
DE (1) DE1764401C3 (de)
DK (1) DK121771B (de)
ES (1) ES354734A1 (de)
FR (1) FR1571569A (de)
GB (1) GB1235177A (de)
NL (1) NL152707B (de)
NO (1) NO121852B (de)
SE (1) SE330212B (de)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS518316B1 (de) * 1969-10-22 1976-03-16
US3698966A (en) * 1970-02-26 1972-10-17 North American Rockwell Processes using a masking layer for producing field effect devices having oxide isolation
DE2128470A1 (de) * 1970-06-15 1972-01-20 Hitachi Ltd Integrierte Halbleiterschaltung und Verfahren zu ihrer Herstellung
NL169121C (nl) * 1970-07-10 1982-06-01 Philips Nv Werkwijze voor het vervaardigen van een halfgeleiderinrichting met een halfgeleiderlichaam, dat aan een oppervlak is voorzien van een althans ten dele in het halfgeleiderlichaam verzonken, door thermische oxydatie gevormd oxydepatroon.
NL170348C (nl) * 1970-07-10 1982-10-18 Philips Nv Werkwijze voor het vervaardigen van een halfgeleiderinrichting, waarbij op een oppervlak van een halfgeleiderlichaam een tegen dotering en tegen thermische oxydatie maskerend masker wordt aangebracht, de door de vensters in het masker vrijgelaten delen van het oppervlak worden onderworpen aan een etsbehandeling voor het vormen van verdiepingen en het halfgeleiderlichaam met het masker wordt onderworpen aan een thermische oxydatiebehandeling voor het vormen van een oxydepatroon dat de verdiepingen althans ten dele opvult.
NL7017066A (de) * 1970-11-21 1972-05-24
NL170901C (nl) * 1971-04-03 1983-01-03 Philips Nv Werkwijze voor het vervaardigen van een halfgeleiderinrichting.
US3751722A (en) * 1971-04-30 1973-08-07 Standard Microsyst Smc Mos integrated circuit with substrate containing selectively formed resistivity regions
FR2134290B1 (de) * 1971-04-30 1977-03-18 Texas Instruments France
NL176406C (nl) * 1971-10-27 1985-04-01 Philips Nv Ladingsgekoppelde halfgeleiderinrichting met een halfgeleiderlichaam bevattende een aan een oppervlak grenzende halfgeleiderlaag en middelen om informatie in de vorm van pakketten meerderheidsladingsdragers in te voeren in de halfgeleiderlaag.
NL161305C (nl) * 1971-11-20 1980-01-15 Philips Nv Werkwijze voor het vervaardigen van een halfgeleiderin- richting.
JPS5538823B2 (de) * 1971-12-22 1980-10-07
US3853633A (en) * 1972-12-04 1974-12-10 Motorola Inc Method of making a semi planar insulated gate field-effect transistor device with implanted field
GB1437112A (en) * 1973-09-07 1976-05-26 Mullard Ltd Semiconductor device manufacture
JPS5232680A (en) * 1975-09-08 1977-03-12 Toko Inc Manufacturing process of insulation gate-type field-effect semiconduct or device
JPS6041470B2 (ja) * 1976-06-15 1985-09-17 松下電器産業株式会社 半導体装置の製造方法
US4271421A (en) * 1977-01-26 1981-06-02 Texas Instruments Incorporated High density N-channel silicon gate read only memory
US4830975A (en) * 1983-01-13 1989-05-16 National Semiconductor Corporation Method of manufacture a primos device
DE3318213A1 (de) * 1983-05-19 1984-11-22 Deutsche Itt Industries Gmbh, 7800 Freiburg Verfahren zum herstellen eines integrierten isolierschicht-feldeffekttransistors mit zur gateelektrode selbstausgerichteten kontakten
US4862232A (en) * 1986-09-22 1989-08-29 General Motors Corporation Transistor structure for high temperature logic circuits with insulation around source and drain regions
US4714685A (en) * 1986-12-08 1987-12-22 General Motors Corporation Method of fabricating self-aligned silicon-on-insulator like devices
US4797718A (en) * 1986-12-08 1989-01-10 Delco Electronics Corporation Self-aligned silicon MOS device
US4749441A (en) * 1986-12-11 1988-06-07 General Motors Corporation Semiconductor mushroom structure fabrication
US4760036A (en) * 1987-06-15 1988-07-26 Delco Electronics Corporation Process for growing silicon-on-insulator wafers using lateral epitaxial growth with seed window oxidation
US7981759B2 (en) * 2007-07-11 2011-07-19 Paratek Microwave, Inc. Local oxidation of silicon planarization for polysilicon layers under thin film structures
JP5213429B2 (ja) * 2007-12-13 2013-06-19 キヤノン株式会社 電界効果型トランジスタ
USD872962S1 (en) 2017-05-25 2020-01-14 Unarco Industries Llc Cart

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR14565E (fr) * 1911-06-19 1912-01-11 Robert Morane Dispositif pour le lancement des aéroplaness
NL299911A (de) * 1951-08-02
NL261446A (de) * 1960-03-25
NL297602A (de) * 1962-09-07
FR1392748A (fr) * 1963-03-07 1965-03-19 Rca Corp Montages de commutation à transistors
US3290753A (en) * 1963-08-19 1966-12-13 Bell Telephone Labor Inc Method of making semiconductor integrated circuit elements
US3344322A (en) * 1965-01-22 1967-09-26 Hughes Aircraft Co Metal-oxide-semiconductor field effect transistor

Also Published As

Publication number Publication date
DK121771B (da) 1971-11-29
CH508988A (de) 1971-06-15
JPS5812748B1 (de) 1983-03-10
SE330212B (de) 1970-11-09
DE1764401A1 (de) 1971-05-13
ES354734A1 (es) 1971-02-16
FR1571569A (de) 1969-06-20
JPS4816035B1 (de) 1973-05-18
AT315916B (de) 1974-06-25
NL152707B (nl) 1977-03-15
BE716208A (de) 1968-12-06
DE1764401C3 (de) 1982-07-08
GB1235177A (en) 1971-06-09
US3544858A (en) 1970-12-01
NL6707956A (de) 1968-12-09
NO121852B (de) 1971-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1764401C3 (de) Feldeffekttransistor mit isolierter Steuerelektrode und Verfahren zu seiner Herstellung
DE1589810C3 (de) Passiviertes Halbleiterbauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2646308C3 (de) Verfahren zum Herstellen nahe beieinander liegender elektrisch leitender Schichten
DE1967363C2 (de)
DE2312413B2 (de) Verfahren zur herstellung eines matrixschaltkreises
DE2004576A1 (de) Feldeffekt-Transistor mit isolierter Steuerelektrode und Verfahren zu dessen Herstellung
DE1952626B2 (de) Verfahren zur herstellung von isolationsschichten auf halbleitersubstraten durch hochfrequenz-kathodenzerstaeubung
DE3121223C2 (de) MOS-Transistor für hohe Betriebsspannungen
DE2546314A1 (de) Feldeffekt-transistorstruktur und verfahren zur herstellung
DE2621165A1 (de) Verfahren zum herstellen eines metallkontaktes
DE2249832C3 (de) Verfahren zum Herstellen einer Verdrahtungsschicht und Anwendung des Verfahrens zum Herstellen von Mehrschichtenverdrahtungen
DE1589687B2 (de) Festkörperschaltung mit isolierten Feldeffekttransistoren und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2645014C3 (de) Verfahren zur Herstellung einer integrierten MOS-Schaltungsstrukrur mit doppelten Schichten aus polykristallinem Silizium auf einem Silizium-Substrat
DE2634312C2 (de) Mit zweiphasigen Taktsignalen betreibbare CCD-Vorrichtung
DE1958542A1 (de) Halbleitervorrichtung
DE2436517A1 (de) Halbleiter-bauteil mit einem feldeffekt-transistor mit isolierter gateelektrode, sowie verfahren zur herstellung desselben
DE1589890A1 (de) Halbleiterelement mit Isolierueberzuegen und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2450230A1 (de) Verfahren zur herstellung von feldeffekttransistoren
DE2752335B2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Sperrschicht-Feldeffekttransistors mit einem vertikalen Kanal
DE3000121A1 (de) Verfahren zur herstellung einer mos-halbleitereinrichtung mit selbstjustierten anschluessen
DE69025784T2 (de) Nichtflüchtige Speicher-Halbleiteranordnung
DE1639241A1 (de) Halbleiteranordnung und Verfahren zum Herstellen derselben
EP0005181B1 (de) Verfahren zur Herstellung einer, Bauelemente vom Feldeffekttransistortyp enthaltenden, Halbleiteranordnung
DE2436486A1 (de) Verfahren zur herstellung eines mit einem schutzband versehenen, integrierten mos-schaltungsbauteils
DE2522448A1 (de) Verfahren zur herstellung einer halbleiteranordnung und durch dieses verfahren hergestellte halbleiteranordnung

Legal Events

Date Code Title Description
Q176 The application caused the suspense of an application

Ref document number: 1789175

Country of ref document: DE

C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8328 Change in the person/name/address of the agent