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DE4033309C2

Manufacture of semiconductor device

Abstract

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DE4033309C2, drawing sheet 1
Sheet 1 of 16

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Expired 19 October 2010, 15.9 years ago.

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18 claims: 4 independent, 14 dependent

  1. 1
    Halbleitereinrichtung mit einem Feldeffekttransistor vom MOS-Typ, mit:- einem Halbleitersubstrat ( 1 ) mit einem Bereich des ersten Leitungstypes mindestens in der Nachbarschaft der Oberfläche des Halbleitersubstrates ( 1 );- einem Source- und einem Drain-Bereich ( 6 ) eines zweiten Leitungstypes, die sowohl an der rechten als auch an der linken Seite eines dazwischen in der Nachbarschaft der Oberfläche des Halbleitersubstrates ( 1 ) von der Oberfläche des Halbleitersubstrates ( 1 ) bis zu einer gegebenen Tiefe vorgesehenen Kanalbereiches gebildet sind;- einer an einer den Kanalbereich auf dem Halbleitersubstrat ( 1 ) bedeckenden Stelle gebildeten Übertragungsgateelektrode ( 5 ), wobei ein isolierender Gatefilm ( 3 ) zwischen der Übertragungsgateelektrode ( 5 ) und dem Halbleitersubstrat ( 1 ) vorgesehen ist;- mindestens in der Nachbarschaft des Kanalbereiches gebildeten ionenimplantierten Bereichen ( 4 ) des ersten Leitungstypes zum Steuern der Schwellenspannung des Kanalbereiches;dadurch gekennzeichnet, - daß die ionenimplantierten Bereiche ( 4 ) eine höhere Fremdatomkonzentrationsverteilung sowohl in dem rechten als auch in dem linken Seitenbereich benachbart zu dem Sourcebzw. Drain-Bereich ( 6 ) als in der Nähe des zentralen Abschnittes des Kanalbereiches aufweisen.
  2. 2
    Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Seitenwandabstandsstück ( 7 ) auf einer Seitenoberfläche der Übertragungsgateelektrode ( 5 ) gebildet ist und daß der Source- und Drain-Bereich eine LDD-Anordnung aufweisen mit in der Nachbarschaft direkt unter sowohl dem linken als auch dem rechten Seitenende der Übertragungsgateelektrode ( 5 ) gebildeten ionenimplantierten Schichten ( 6 ) mit niedriger Konzentration und einer außerhalb der ionenimplantierten Schichten ( 6 ) gebildeten ionenimplantierten Schicht ( 8 ) hoher Konzentration.
  3. 3
    Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ionenimplantierten Bereiche ( 4 ) durch Implantieren von Fremdatomionen des ersten Leitungstypes in eine schräge Richtung mit einem vorbestimmten Neigungswinkel (θ) in Bezug auf die Oberfläche des Halbleitersubstrates ( 1 ) gebildet sind und daß das Halbleitersubstrat ( 1 ) dabei in einer Ebene parallel zu dessen Oberfläche rotiert.
  4. 4
    Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Leitungstyp der p-Typ ist.
  5. 5
    Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Phosphorionen in die Übertragungsgateelektrode ( 5 ) implantiert sind.
  6. 6
    Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Phosphorionen oder Arsenionen in die ionenimplantierten Schichten ( 6 ) niedriger Konzentration und in die ionenimplantierten Schichten ( 8 ) hoher Konzentration implantiert sind.
  7. 7
    Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Borionen in die ionenimplantierten Bereiche ( 4 ) des ersten Leitungstypes implantiert sind.
  8. 8
    Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ionenimplantierten Bereiche ( 4 ) durch aufeinanderfolgendes Ionenimplantieren von zwei Richtungen mit einem gegebenen Neigungswinkel symmetrisch zu einer Ebene senkrecht zu der Oberfläche des Halbleitersubstrates ( 1 ) gebildet sind.
  9. 9
    Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung mit einem Transistor vom MOS-Typ, mit den Schritten:- Vorbereiten eines Halbleitersubstrates ( 1 ) mit einem Bereich eines ersten Leitungstypes mindestens in der Nähe der Oberfläche des Halbleitersubstrates ( 1 );- Bilden eines Source- und eines Drain-Bereiches eines zweiten Leitungstypes an der linken bzw. rechten Seite eines dazwischen vorgesehenen Kanalbereiches in der Nähe der Oberfläche des Halbleitersubstrates ( 1 ) von der Oberfläche des Halbleitersubstrates ( 1 ) bis in eine gewisse Tiefe;- Bilden einer Übertragungsgateelektrode ( 5 ) an einer den Kanalbereich überdeckenden Stelle auf der Oberfläche des Halbleitersubstrates ( 1 ) mit einem dazwischen vorgesehenen isolierenden Gatefilm ( 3 );und - Bilden von ionenimplantierten Bereichen ( 4 ) des ersten Leitungstypes mindestens in der Nähe des Kanalbereiches zum Steuern einer Schwellenspannung des Kanalbereiches;dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Bildens der ionenimplantierten Bereiche ( 4 ) ausgeführt wird durch Implantieren von Ionen in einer schrägen Richtung mit einem vorbestimmten Neigungswinkel (θ) in Bezug auf die Oberfläche des Halbleitersubstrates ( 1 ), wobei mindestens die Übertragungsgateelektrode ( 5 ) als Maske benutzt wird und das Halbleitersubstrat ( 1 ) in einer Ebene parallel zu der Oberfläche des Halbleitersubstrates ( 1 ) rotiert wird, und danach Anwenden einer Wärmebehandlung zum Aktivieren der ionenimplantierten Bereiche.
  10. 10
    Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch:- Bilden von ionenimplantierten Schichten ( 6 ) niedriger Konzentration durch Implantieren von Fremdatomionen eines zweiten Leitungstypes unter Benutzung der Übertragungsgateelektrode ( 5 ) als Maske;- Bilden von aus Isolatoren zusammengesetzten Seitenwandabstandsstücken ( 7 ) an beiden Seitenwänden der Übertragungsgateelektrode ( 5 );und - Bilden von ionenimplantierten Schichten ( 8 ) hoher Konzentration durch Implantieren von Fremdatomionen des zweiten Leitungstypes unter Benutzung der Seitenwandabstandsstücke ( 7 ) und der Übertragungsgateelektrode ( 5 ) als Masken;- wobei die ionenimplantierten Bereiche ( 4 ) nach dem Bilden der Übertragungsgateelektrode ( 5 ) und vor dem Bilden der ionenimplantierten Bereiche ( 6 ) niedriger Konzentration oder unmittelbar nach dem Bilden der ionenimplantierten Bereiche ( 8 ) hoher Konzentration gebildet werden.
  11. 11
    Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Bildens der ionenimplantierten Bereiche ( 4 ) dadurch ausgeführt wird, daß nacheinander Ionen in zwei Richtungen mit einem vorbestimmten Neigungswinkel symmetrisch zu einer Ebene senkrecht zu der Oberfläche des Halbleitersubstrates ( 1 ) implantiert werden, wobei mindestens die Übertragungsgateelektrode ( 5 ) als Maske benutzt wird.
  12. 12
    Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Leitungstyp der p-Typ ist und daß der zweite Leitungstyp der n-Typ ist.
  13. 13
    Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Schritt des Bildens der Übertragungsgateelektrode ( 5 ) auf dem Halbleitersubstrat ( 1 ) eine aus Polysilizium zusammengesetzte Übertragungsgateelektrode ( 5 ) auf einem p-Typ-Halbleitersubstrat oder einer p-Typ-Wanne gebildet wird, wobei ein Siliziumoxidfilm dazwischen vorgesehen wird.
  14. 14
    Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß Phosphorionen oder Arsenionen als Fremdatomionen des zweiten Leitungstypes zum Bilden der entsprechenden ionenimplantierten Schichten ( 6 , 8 ) mit hoher oder niedriger Konzentration implantiert werden und daß Borionen als Fremdatomionen des zweiten Leitungstypes verwandt werden und in das rotierende Substrat unter einem vorbestimmten Neigungswinkel (θ) implantiert werden.
  15. 15
    Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß n-Typ-Fremdatomionen weiterhin in die Übertragungsgateelektrode ( 5 ) implantiert werden.
  16. 16
    Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel zum Implantieren von Fremdatomionen des ersten Leitungstypes in das rotierende Halbleitersubstrat ( 1 ) etwa 15° bis etwa 60°, bevorzugt etwa 30° bis etwa 45° beträgt.
Independent claims16