Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer
Bauelementisolation in einem Halbleiterbauelement.
Die Bauelementisolation ist ein wichtiger Prozeß bei der Herstellung
hochintegrierter Halbleiterbauelemente, wofür bereits verschiedene Arten von
Bauelementisolationstechniken verwendet wurden, beispielsweise eine Technik der
lokalen Oxidation von Silizium (LOCOS), eine modifizierte LOCOS-Technik und eine
Grabentechnik. Bei diesen Bauelementisolationsverfahren kann ein Schritt zur Erzeugung
einer Kanalstopp-Störstellenschicht vorgesehen sein, um die Bauelementisolationseigenschaft
zu verstärken. In einigen Fällen kann eine solche Kanalstopp-Störstellenschicht
eine nachteilige Wirkung auf die Bauelementeigenschaften hinsichtlich der Betriebsparameter
ausüben. Speziell bei der LOCOS- und der modifizierten LOCOS-Technik treten
mit höherem Integrationsgrad schwerwiegendere Probleme auf.
Die 1A und 1B
veranschaulichen ein Halbleiterbauelementisolationsverfahren unter Verwendung der
typischen LOCOS-Technik. Dabei sind ein Halbleitersubstrat (1), ein Oxidauflagefilm
(3), eine Siliziumnitrid-Schichtstruktur (5), Kanalstopp-Fremdatome
(7), eine Kanalstopp-Störstellenschicht (9), eine Feldoxidschicht
(11) und eine Diffusionsschicht (13) gezeigt.
1A veranschaulicht den Schritt zur Erzeugung der Siliziumnitrid-Schichtstruktur
(5) auf dem Halbleitersubstrat (1) und zur Implantation der Kanalstopp-Fremdatome
(7). Dazu werden nacheinander der Oxidauflagefilm (3) und eine
Siliziumnitridschicht auf das Halbleitersubstrat (1) aufgebracht, wonach
die Siliziumnitridschicht zur Bildung der Siliziumnitrid-Schichtstruktur (5)
geätzt wird, die das Halbleitersubstrat (1) in ein aktives Gebiet
und ein nicht aktives Gebiet unterteilt. Anschließend werden die Kanalstopp-Fremdatome
(7) in das nicht aktive Gebiet des Substrates implantiert, d.h. in denjenigen
Teil, der nicht von der Siliziumnitrid-Schichtstruktur (5) abgedeckt ist,
wodurch die Kanalstopp-Störstellenschicht (9) gebildet wird.
1B veranschaulicht den Schritt zur Erzeugung der Feldoxidschicht
(11) in dem nicht aktiven Gebiet. Die Feldoxidschicht (11) wird
mittels Oxidieren des nicht aktiven Substratgebietes erzeugt, innerhalb dem die
Kanalstopp-Störstellenschicht (9) gebildet ist. Daraufhin werden die
Siliziumnitrid-Schichtstruktur (5) und der Oxidauflagefilm (3)
entfernt. Da jedoch der Oxidationsprozeß zum Aufwachsen der Feldoxidschicht
(11) bei einer hohen Temperatur von ungefähr 1000°C durchgeführt
wird, können Fremdatome von der im nicht aktiven Substratgebiet gebildeten
Kanalstopp-Störstellenschicht (9) in das aktive Gebiet diffundieren.
Wenn speziell ein n-Kanal-Transistor im aktiven Gebiet gebildet wird,
kann Bor (B) als Kanalstopp-Fremdatom verwendet werden. Während des Aufwachsens
der Feldoxidschicht (11) besitzt nun das Bor eine Tendenz zur Migration
in die Feldoxidschicht (11), was die Konzentration der Störstellen
in der Kanalstopp-Störstellenschicht verringert. Hierzu sei erwähnt, daß
hochintegrierte Halbleiterbauelemente hohe Störstellenkonzentrationen der Kanalstopp-Störstellenschicht
erfordern, um die Bauelementisolationseigenschaft zu verstärken. Derartige
Kanalstopp-Störstellenschichten mit hoher Störstellenkonzentration erzeugen
jedoch ein starkes elektrisches Feld mit der im aktiven Gebiet gebildeten Diffusionsschicht,
was zu einem erhöhten Leckstrom beiträgt und dadurch die Auffrischcharakteristik
des Bauelements verschlechtert.
Zur Lösung dieser Schwierigkeit wurden bereits Verfahren vorgeschlagen,
bei denen nach Erzeugung der Feldoxidschicht die Kanalstopp-Fremdatome mit einer
geringeren Konzentration unter Verwendung hoher Energiewerte in das nicht aktive
Gebiet implantiert werden. Dabei wird jedoch herkömmlicherweise ein zusätzlicher
photolithographischer Prozeß verwendet, um festzulegen, wo die Kanalstopp-Fremdatome
niedriger Konzentration zu implantieren sind. Mit einem Verfahren dieser Art wird
z.B. gemäß der Patentschrift EP
0 219 346 B1 eine Kanalsperrschicht als Isolatorstruktur mittels Implantation
durch ein Feldoxidgebiet hindurch nach Bildung eines Diffusionsgebietes im aktiven
Bereich einer Poly-Emitter-Logikschaltung erzeugt.
Bei einem in der Patentschrift US 5.240.874
A beschriebenen Verfahren erfolgt eine doppelte, gerichtete Störstellenimplantation
zur Bildung einer Kanalsperrschicht unter Verwendung unterschiedlicher Implantationswinkel.
Bei einem in der Offenlegungsschrift DE
41 01 313 A1 beschriebenen Verfahren wird eine doppelt dotierte Kanalsperrschicht
dadurch gebildet, dass ein erster Implantationsvorgang vor der Erzeugung der Feldoxidschicht
und eine zweite Implantation nach Erzeugung der Feldoxidschicht unter Verwendung
eines photolithographischen Prozesses durchgeführt werden.
In der Patentschrift US 5.173.438 A
ist ein Verfahren zur Herstellung einer Bauelementisolation beschrieben, bei der
ganzflächig auf ein Halbleitersubstrat nach Bildung einer Feldoxidschicht,
mit der ein aktives und ein nicht aktives Gebiet des Halbleitersubstrats festgelegt
werden, eine dichte Schicht aus einem Material aufgebracht wird, dessen Ioneneindringfestigkeit
höher als diejenige einer elektrischen Isolationsstruktur
ist, z.B. Wolfram, Kupfer, Platin, Palladium, Silber oder Gold. Die dichte Schicht
wird im Bereich über der Feldoxidschicht durch einen anisotropischen mechanischen
Trockenätzprozess entfernt, wonach die Implantation von Kanalstopp-Fremdatomen
zur Erzeugung einer Kanalstopp-Störstellenschicht erfolgt. Anschließend
wird der über denn aktiven Gebiet verbliebene Teil der dichten Schicht entfernt.
In der Patentschrift US 5.407.859 A
ist ein Verfahren zur Herstellung eines Feldeffekttransistors mit einer Kontaktstellenstruktur
beschrieben, die eine Kontaktstellenschichtstruktur mit sublithographischem Kontaktstellen-Strukturabstand
über einer Gateelektrode beinhaltet. Dazu werden nacheinander eine Kontaktstellenschicht
und eine dielektrische Schicht ganzflächig aufgebracht, wonach die dielektrische
Schicht photolithographisch strukturiert wird. Anschließend werden Abstandshalter
an der dielektrischen Schicht erzeugt, die zusammen mit der dielektrischen Schicht
als Ätzmaske zur Strukturierung der Kontaktstellenschicht benutzt werden, die
dadurch über dem zu kontaktierenden Source/Drain-Bereich verbleibt und sich
zum einen teilweise über die Gateelektrode und zum anderen über einen
angrenzenden Teil einer Feldoxidschicht erstreckt. Die Kontaktstellenschicht besteht
z.B. aus einem leitfähigen Nitrid oder Silizid.
Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung von
Verfahren zur Herstellung einer Bauelementisolation in einem Halbleiterbauelement
mit hinsichtlich Leckstrom und Auffrischcharakteristik verbesserten Eigenschaften
zugrunde.
Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung von
Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, 4 oder 7. Mit diesen Verfahren lassen
sich elektrische Bauelemente, die in einem Halbleiterbauelement integriert sind,
unter Erzielung verbesserter Leckstrom- und Auffrischeigenschaften voneinander isolieren.
Weiterbildungen der Verfahren sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bevorzugte, nachfolgend näher erläuterte Ausführungsformen
der Erfindung sowie das zu deren besserem Verständnis oben erläuterte,
herkömmliche Ausführungsbeispiel sind in den Zeichnungen illustriert,
in denen zeigen:
1A und 1B Querschnittansichten
durch ein Halbleiterbauelement zur Erläuterung eines herkömmlichen Bauelementisolationsverfahrens
unter Verwendung einer typischen LOCOS-Technik,
2A bis 2C Querschnittsansichten
durch ein Halbleiterbauelement entlang einer Wortleitungsrichtung zur Veranschaulichung
eines ersten Beispiels des erfindungsgemäßen Bauelementisolationsverfahrens,
3A bis 3C Querschnittsansichten
des Halbleiterbauelementes entsprechend den 2A bis
2C, jedoch in einer zur Wortleitungsrichtung senkrechten
Schnittrichtung,
4A bis 4C Querschnittsansichten
eines Halbleiterbauelementes zur Veranschaulichung eines zweiten Beispiels des erfindungsgemäßen
Bauelementisolationsverfahrens,
5 eine Querschnittsansicht eines Halbleiterbauelementes
zur Veranschaulichung eines dritten Beispiels des erfindungsgemäßen Bauelementisolationsverfahrens
und
6 eine Querschnittsansicht eines Halbleiterbauelementes
zur Veranschaulichung eines vierten Beispiels des erfindungsgemäßen Bauelementisolationsverfahrens.
Die 2A bis 2C
sowie 3A bis 3C veranschaulichen
ein erstes erfindungsgemäßes Verfahrensbeispiel zur Bauelementisolation
in einem Halbleiterbauelement, wobei die 2A bis
2C Schnitte in einer Wortleitungsrichtung, d.h. einer
Gate-Elektrodenrichtung, zeigen, während die 3A
bis 3C Schnitte senkrecht zur Gate-Elektrode wiedergeben.
Hierbei sind ein Halbleitersubstrat (21), eine Feldoxidschicht (23),
eine Gate-Elektrode (25), eine Schutzschicht (27) für die
Gate-Elektrode, eine Kontaktstellenauflage (29), eine Kanalstopp-Fremdatomimplantation
(31) und eine Kanalstopp-Störstellenschicht (33) gezeigt.
Die 2A und 3A
veranschaulichen den Schritt zur Erzeugung der Feldoxidschicht (23) und
der Gate-Elektrode (25). Die Feldoxidschicht (23) wird in einem
nicht aktiven Gebiet des Halbleitersubstrates (21) erzeugt, woraufhin nacheinander
die Gate-Elektrode (25) und die Schutzschicht (27) für die
Gate-Elektrode gebildet werden. Die Feldoxidschicht (23) wird dabei mittels
einer üblichen LOCOS-Technik hergestellt.
Die 2B und 3B
veranschaulichen den Schritt zur Erzeugung der Kontaktstellenauflage (29).
Dazu wird auf das mit der Feldoxidschicht (23) und der Gate-Elektrode (25)
versehene Halbleitersubstrat (21) eine nicht gezeigte Verdrahtungsschicht
aufgebracht, wonach ein nicht gezeigtes, photosensitives Schichtmuster auf der Verdrahtungsschicht
erzeugt wird. Danach wird die Kontaktstellenauflage (29) mittels Ätzen
der Verdrahtungsschicht unter Verwendung des photosensitiven Schichtmusters hergestellt.
Die Kontaktstellenauflage (29) wird zwischen einer Diffusionsschicht
und einer Verdrahtungsschicht gebildet. Wenn folglich deren Oberfläche mit
anwachsendem Integrationsgrad des Halbleiterbauelementes unebener wird, begünstigt
die Kontaktstellenauflage die Verbindung der Verdrahtungsschicht, z.B. einer Bitleitung,
mit der Diffusionsschicht, z.B. einer Source-/Drain-Schicht, zwischen den Gate-Elektroden.
Wenn ein Kontaktloch zur Kontaktierung der Kontaktstellenauflage (29) mit
der nicht gezeigten Diffusionsschicht in einem photolithographischen Prozeß
gebildet wird, verursacht eine Fehljustierung einer zur Kontaktlochbildung verwendeten
Maske Kontaktierungsfehler aufgrund des mit höherem Integrationsgrad kleiner
werdenden Rasterabstands der Gate-Elektroden. Bei einem erfindungsgemäß
verwendeten Kontaktierungsverfahren mit Selbstjustierung wird hingegen zunächst
die mit der Diffusionsschicht verbundene Kontaktstellenauflage durch das Kontaktloch
hindurch gebildet und dann die Verdrahtungsschicht mit der Kontaktstellenauflage
kontaktiert. Kontaktierungsfehler aufgrund einer Maskenfehljustierung können
auf diese Weise verhindert werden. Die erfindungsgemäße Kontaktstellenauflage
(29) ist mit der nicht gezeigten Diffusionsschicht verbunden und bedeckt
einen Teil der Diffusionsschicht sowie den der Diffusionsschicht benachbarten, peripheren
Teil der Feldoxidschicht (23).
Die 2C und 3C
veranschaulichen den Schritt zur Erzeugung der Kanalstopp-Störstellenschicht
(33). Letztere wird im Halbleitersubstrat (21) unter der Feldoxidschicht
(23) mittels Implantieren der Kanalstopp-Fremdatome (31) ganzflächig
in die Oberfläche des mit der Kontaktstellenauflage (29) versehenen
Substrates gebildet. Diese Implantation der Kanalstopp-Fremdatome kann auf eine
der folgenden drei Arten bewerkstelligt werden. Erstens durch Implantieren der Kanalstopp-Fremdatome
ohne Entfernung des photosensitiven Schichtmusters, um das Abschirmen der Kanalstopp-Fremdatome
zu verstärken; zweitens durch Implantieren der Kanalstopp-Fremdatome nach Entfernen
des photosensitiven Schichtmusters; oder erfindungsgemäß drittens dadurch,
daß nach Entfernen des photosensitiven drittens dadurch, daß nach Entfernen
des photosensitiven Schichtmusters zunächst ganzflächig ein Isolationsfilm
auf das Substrat aufgebracht und dann ein nicht gezeigter Abstandshalter an den
Seitenwänden der Kontaktstellenauflage durch anisotropes Ätzen des Isolationsfilms
gebildet wird. Bei der dritten Vorgehensweise ist der Abstand zwischen den auf der
Feldoxidschicht (23) gebildeten Bereichen der Kontaktstellenauflagen um
den Abstandshalter verringert. Beim anschließenden Implantieren der Kanalstopp-Fremdatome
kann auf diese Weise das Profil der Kanalstopp-Störstellenschicht verbessert
werden.
Da erfindungsgemäß eine Bauelementisolationstechnik verwendet
wird, bei der die Kanalstopp-Fremdatome (31) nach Durchführung eines
eine Hochtemperaturbehandlung erfordernden Schrittes, z.B. desjenigen zur Erzeugung
der Feldoxidschicht (23), implantiert werden, braucht die Fremdatomkonzentration
nicht hoch sein, und die Störstellenkonzentration in der Kanalstopp-Störstellenschicht
kann verglichen mit der herkömmlichen Vorgehensweise genauer eingestellt werden.
Da außerdem die Kanalstopp-Störstellenschicht (33) nur im Bereich
des Halbleitersubstrates (21) unterhalb der mittleren Bereiche der Feldoxidschicht
(23) gebildet wird, ist die Wahrscheinlichkeit gering, daß sich die
Kanalstopp-Störstellenschicht (33) mit der in einem aktiven Gebiet
gebildeten Diffusionsschicht verbindet. Folglich können die Leckstrom- und
Auffrischeigenschaften verbessert werden. Zudem läßt sich der Herstellungsvorgang
für das Halbleiterbauelement dadurch vereinfachen, daß kein zusätzlicher
photolithographischer Prozeß ausgeführt zu werden braucht, um festzulegen,
wo die Kanalstopp-Fremdatome (31) zu implantieren sind.
Die 4A bis 4C
veranschaulichen ein zweites erfindungsgemäßes Verfahrensbeispiel zur
Bauelementisolation. Hierbei sind ein Halbleitersubstrat (41), ein Oxidauflagefilm
(43), eine Siliziumnitrid-Schichtstruktur (45), eine Implantation
erster Kanalstopp-Fremdatome (47), eine erste Kanalstopp-Störstellenschicht
(49), eine Feldoxidschicht (51), eine Kontaktstellenauflage (53),
eine Implantation zweiter Kanalstopp-Fremdatome (55) sowie eine zweite
Kanalstopp-Störstellenschicht (57) gezeigt.
4A veranschaulicht den Schritt zur Erzeugung der ersten
Kanalstopp-Störstellenschicht (49). Hierzu werden zunächst der
Oxidauflagefilm (43) und eine nicht gezeigte Siliziumnitridschicht nacheinander
auf die Oberseite des Halbleitersubstrats (41) aufgebracht. Dann wird mittels
Entfernen der Siliziumnitridschicht auf dem nicht aktiven Gebiet durch einen photolithographischen
Prozeß die Siliziumnitrid-Schichtstruktur (45) erzeugt, die das aktive
Gebiet des Halbleitersubstrats bedeckt. Anschließend wird mittels Implantieren
der ersten Kanalstopp-Fremdatome (47) unter Verwendung der Siliziumnitrid-Schichtstruktur
(45) als Ionenimplantationsmaske die erste Kanalstopp-Störstellenschicht
(49) im nicht aktiven Gebiet gebildet.
4B veranschaulicht die Erzeugung der Feldoxidschicht
(51) im nicht aktiven Gebiet mittels Durchführen eines üblichen
Oxidationsprozesses.
4C veranschaulicht die Bildung der zweiten Kanalstopp-Störstellenschicht
(57) im Halbleitersubstrat unterhalb der Feldoxidschicht (51).
Die zweite Kanalstopp-Störstellenschicht (57) wird mit derselben Vorgehensweise,
wie sie zum ersten Verfahrensbeispiel unter Bezugnahme auf die 2B
und 2C erläutert wurde, erzeugt.
Hierbei ist die Konzentration der ersten Kanalstopp-Fremdatome (47) geringer
als diejenige der zweiten Kanalstopp-Fremdatome (55).
Folglich werden die ersten Kanalstopp-Fremdatome (47) bei
diesem zweiten, erfindungsgemäßen Verfahrensbeispiel vor Erzeugung der
Feldoxidschicht (51) implantiert, während die zweiten Kanalstopp-Fremdatome
(55) nach Erzeugung der Kontaktstellenauflage (53) implantiert
werden. Auf diese Weise werden die beiden Kanalstopp-Störstellenschichten gestuft
im Halbleitersubstrat unterhalb der Feldoxidschicht (51) gebildet, was
die Leckstrom- und Auffrischeigenschaften verbessert.
In 5, die ein drittes erfindungsgemäßes
Verfahrensbeispiel zur Bauelementisolation veranschaulicht, besitzt das zugehörige
Halbleiterbauelement einen Speicherzellenmatrixbereich (A) mit einer darin gebildeten
Diffusionsschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps, z.B. für Transistoren
mit n-leitenden Source-/Drain-Elektroden, einen ersten peripheren Schaltkreisbereich
(B) mit einer darin gebildeten Diffusionsschicht vom zweiten Leitfähigkeitstyp,
z.B. für Transistoren mit p-leitenden Source-/Drain-Elektroden, sowie einen
zweiten peripheren Schaltkreisbereich (C), der ebenfalls eine darin gebildete Diffusionsschicht
vom ersten Leitfähigkeitstyp aufweist. Hierbei sind ein Halbleitersubstrat
(61), eine Feldoxidschicht (63), eine Diffusionsschicht (65),
ein Gate-Isolationsfilm (67), eine Gate-Elektrode (69), eine Oxiddeckschicht
(71), ein Oxidfilm (73) zur Bildung eines Abstandshalters, eine
Kontaktstellenauflage (75), eine Sperrschicht (76), eine Implantation
von Kanalstopp-Fremdatomen (77) und eine Kanalstopp-Störstellenschicht
(79) gezeigt.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 5
zunächst ein konventionelles Bauelementisolationsverfahren beschrieben, bei
welchem die Kanalstopp-Fremdatome ganzflächig über den Speicherzellenmatrixbereich
und den unterstützenden Schaltkreisbereich hinweg implantiert werden.
Wenn als das Kanalstopp-Fremdatom zur Verstärkung der Bauelementisolationscharakteristik
des Speicherzellenmatrixbereichs (A) Bor implantiert wird, wird dieses Fremdatom
ebenso in den ersten (B) und den zweiten peripheren Schaltkreisbereich (C) implantiert,
da in diesen Bereichen keine Sperrschicht zur Abschirmung der Kanalstopp-Fremdatome
gebildet ist. In dem ersten (B) und dem zweiten peripheren Schaltkreisbereich (C),
in denen die Feldoxidschicht (63) und die Gate-Elektrode (69)
gebildet sind, ist lediglich der Oxidfilm (73) vorgesehen. Die Dicke des
Oxidfilms (73) ist durch die Abmessung des im peripheren Schaltkreisbereich
gebildeten Bauelements bestimmt und kann folglich nicht beliebig erhöht werden.
Wenn demgemäß die Kanalstopp-Fremdatome zur Verstärkung der Bauelementisolationscharakteristik
nach Bildung der Kontaktstellenauflage im Speicherzellenmatrixbereich implantiert
werden, werden sie ebenso in einen Kantenbereich (A') der Feldoxidschicht (63)
im peripheren Schaltkreisbereich ohne jegliche Kontaktstellenauflage implantiert,
da der Oxidfilm (73) im Kantenbereich (A') der Feldoxidschicht (63)
dünner ist als im übrigen Bereich derselben.
Um die obige Schwierigkeit der herkömmlichen Vorgehensweise zu
überwinden, ist es daher vorzuziehen, die Kanalstopp-Fremdatome nur in den
Speicherzellenmatrixbereich zu implantieren, wofür zwei Vorgehensweisen in
Betracht kommen. Erstens eine Bildung des Isolationsfilms mit vergleichsweise großer
Dicke in einem Bereich, in welchem sich die Bauelementeigenschaften verschlechtern
können, d.h. im zweiten peripheren Schaltkreisbereich (C), wenn die Kanalstopp-Fremdatome
implantiert werden; und zweitens eine Implantation der Kanalstopp-Fremdatome nur
in den Speicherzellenmatrixbereich nach Bildung eines geeigneten, photosensitiven
Schichtmusters auf dem peripheren Schaltkreisbereich. Jedoch ist mit diesen Vorgehensweisen
ein zusätzlicher photolithographischer Prozeß zur Erzeugung der Isolationsfilmstruktur
bzw. der photosensitiven Schichtstruktur erforderlich.
Daher wird beim vorliegenden, erfindungsgemäßen Verfahrensbeispiel
die Sperrschicht (76) im peripheren Schaltkreisbereich gleichzeitig mit
der Erzeugung der Kontaktstellenauflage (75) im Speicherzellenmatrixbereich
gebildet. Das bedeutet, daß die Sperrschicht (76), die aus demselben
Material wie die Kontaktstellenauflage (75) besteht, während eines
photolithographischen Prozesses zur Erzeugung der Kontaktstellenauflage (75)
gebildet wird. Dabei wird die Sperrschicht (76) nur dort gebildet, wo sich
die Bauelementeigenschaften durch die Implantation der Kanalstopp-Fremdatome verschlechtern
können, d.h. im zweiten peripheren Schaltkreisbereich (C).
Bezugnehmend auf 5 wird hierzu zunächst
die Feldoxidschicht (63) sowohl im Speicherzellenmatrixbereich (A) als
auch im ersten (B) und zweiten peripheren Schaltkreisbereich (C) gebildet. Anschließend
werden im Speicherzellenmatrixbereich (A) die Diffusionsschicht (65) und
im ersten (B) und zweiten peripheren Schaltkreisbereich (C) die Gate-Elektrode (69)
hergestellt.
Im Anschluß daran wird eine nicht gezeigte Verdrahtungsschicht
ganzflächig auf die Oberseite des mit der Diffusionsschicht (65) und
der Gate-Elektrode (69) versehenen Halbleitersubstrates (61) aufgebracht,
wonach ein nicht gezeigtes, erstes photosensitives Schichtmuster, das einen Teil
der Diffusionsschicht (65) und den der Diffusionsschicht (65) benachbarten
Kantenbereich der Feldoxidschicht (63) bedeckt, sowie ein nicht gezeigtes,
zweites photosensitives Schichtmuster erzeugt, das den zweiten peripheren Schaltkreisbereich
(C) bedeckt. Dann wird die Verdrahtungsschicht durch einen photolithographischen
Prozeß unter Verwendung der ersten und der zweiten photosensitiven Schichtstruktur
strukturiert, wodurch im Speicherzellenmatrixbereich die Kontaktstellenauflage (75)
und im peripheren Schaltkreisbereich die Sperrschicht (76) gebildet werden.
Als nächstes werden Kanalstopp-Fremdatome (77) auf der
gesamten Oberfläche des mit der Kontaktstellenauflage (75) und der
Sperrschicht (76) versehenen Substrataufbaus implantiert, wodurch die Kanalstopp-Störstellenschicht
(79) im Halbleitersubstrat unterhalb der Feldoxidschicht (63)
im Speicherzellenmatrixbereich (A) gebildet wird. Dabei hat die Implantation der
Kanalstopp-Störstellen (77) keinen Einfluß auf die Charakteristik
der im ersten peripheren Schaltkreisbereich (B) vorhandenen Bauelemente, da in diesem
ersten peripheren Schaltkreisbereich (B) die Kanalstopp-Störstellenschicht
(79) und eine Diffusionsschicht gleichen Leitfähigkeitstyps, d.h.
die Diffusionsschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps, gebildet sind. Vor dem
Schritt zum Implantieren der Kanalstopp-Fremdatome (77) kann ein Schritt
zum Entfernen der photosensitiven Schichtstruktur vorgesehen sein.
Somit wird gemäß diesem dritten erfindungsgemäßen
Verfahrensbeispiel die Sperrschicht (76) im zweiten peripheren Schaltkreisbereich
(C), d.h. dort, wo sich die Bauelementeigenschaften aufgrund der in den Speicherzellenmatrixbereich
(A) implantierten Kanalstopp-Fremdatome verschlechtern können, gleichzeitig
mit der Erzeugung der Kontaktstellenauflage (75) im Speicherzellenmatrixbereich
(A) hergestellt. Damit läßt sich der Prozeß zur Herstellung solcher
Halbleiterbauelemente vereinfachen.
6 veranschaulicht ein viertes, erfindungsgemäßes
Verfahrensbeispiel zur Bauelementisolation, wobei das Halbleiterbauelement die gleichen
drei Bereiche (A), (B) und (C) beinhaltet wie dasjenige im Beispiel von
5. Hierbei sind ein Halbleitersubstrat (81),
eine Feldoxidschicht (83), eine Diffusionsschicht (85), ein Gate-Isolationsfilm
(87), eine Gate-Elektrode (89), eine Oxiddeckschicht (91),
ein Oxidfilm (93) zur Bildung eines Abstandshalters, eine Kontaktstellenauflage
(95), eine Sperrschicht (96), eine Implantation von Kanalstopp-Störstellen
(97) und eine Kanalstopp-Störstellenschicht (99) gezeigt.
Während im oben beschriebenen, dritten Ausführungsbeispiel
von 5 die Sperrschicht (76) während der
Erzeugung der Kontaktstellenauflage (75) im Speicherzellenmatrixbereich
nur im zweiten peripheren Schaltkreisbereich gebildet wird, wird die Sperrschicht
(96) beim vierten Ausführungsbeispiel in beiden peripheren Schaltkreisbereichen
angebracht.
In allen Fällen werden beim erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren
zur Bauelementisolation die Kanalstopp-Fremdatome lokal in ein nicht aktives Gebiet
unter Verwendung einer Kontaktstellenauflage implantiert. Damit lassen sich die
Leckstrom- und Auffrischeigenschaften verbessern, und der Prozeß zur Herstellung
solcher Halbleiterbauelemente wird vereinfacht. Es versteht sich, daß das erfindungsgemäße
Verfahren neben den gezeigten auch für andere Halbleiterbauelemente verwendbar
ist, bei denen eingebrachte elektrische Bauelemente voneinander isoliert werden
sollen.