JP2001284590A - Semiconductor device and method of manufacturing the same - Google Patents

Semiconductor device and method of manufacturing the same

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JP2001284590A
JP2001284590A JP2000099497A JP2000099497A JP2001284590A JP 2001284590 A JP2001284590 A JP 2001284590A JP 2000099497 A JP2000099497 A JP 2000099497A JP 2000099497 A JP2000099497 A JP 2000099497A JP 2001284590 A JP2001284590 A JP 2001284590A
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JP
Japan
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conductivity type
semiconductor substrate
channel
insulating film
semiconductor
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JP2000099497A
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Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Hiraoka
孝之 平岡
Naoyuki Shigyo
直之 執行
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a SOIMOSFET having a reduced short channel effect. SOLUTION: The SOIMOSFET comprises a semiconductor substrate of a first conductivity type, first insulation film (that is, a base oxide film) disposed on the semiconductor substrate, and SOI layer having a pair of source and drain of a second conductivity type which is disposed on the insulation film with a channel of a specified distance formed between the source and the drain. On the channel, a second insulation film (that is, a gate oxide film) and a gate electrode are formed. In the surface of the semiconductor substrate of a first conductivity type, there are an impurity region of a second conductivity type disposed below the channel and a high concentration impurity region of a first conductivity type which is disposed below the source and the drain and has a higher impurity concentration than that of the semiconductor substrate. Junctions between the high concentration impurity region of a first conductivity type and the impurity region of a second conductivity type are disposed just below the edges of the gate electrode or a little inside or outside of the edges.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、MOS型半導体に
関し、特にSOI(Silicion-On-Insulator)MOSF
ETとその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a MOS type semiconductor, and more particularly to a SOI (Silicion-On-Insulator) MOSF.
It relates to ET and its manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体プロセス技術の発展に伴い、MO
SFETのゲート長の微細化が進んでいる。半導体プロ
セスにおいては、最小設計寸法のチャネル長の製造マー
ジンを表わす尺度のひとつとして、短チャネル効果の大
小がしばしば用いられる。短チャネル効果とは、チャネ
ル長の減少によってソース−ドレイン間の距離が狭ま
り、ソース−ドレインがチャネル部分の電界、電位分布
に及ぼす影響が増大することによって引き起こされるデ
バイス特性の変動を言う。一般に、チャネル長が狭まる
につれ、急激にしきい値電圧が浅くなる現象に代表され
る。
2. Description of the Related Art With the development of semiconductor process technology, MO
The miniaturization of the gate length of the SFET is progressing. In the semiconductor process, the magnitude of the short channel effect is often used as one of the measures indicating the manufacturing margin of the channel length of the minimum design dimension. The short channel effect refers to a change in device characteristics caused by a decrease in the channel length, a decrease in the distance between the source and the drain, and an increase in the influence of the source and the drain on the electric field and potential distribution in the channel portion. Generally, the phenomenon is represented by a phenomenon in which the threshold voltage sharply decreases as the channel length decreases.

【0003】極端に短いチャネル長では、ソース−ドレ
インに広がる空乏層がソース−ドレイン間で分離できな
くなり、ゲート電圧によるスイッチング特性が阻害され
てしまう。そこで、MOSFETの微細化に対応して、
短チャネル効果を充分に押さえたデバイス設計が必要と
なる。
If the channel length is extremely short, a depletion layer extending from the source to the drain cannot be separated between the source and the drain, and the switching characteristics due to the gate voltage will be impaired. In response to the miniaturization of MOSFETs,
A device design that sufficiently suppresses the short channel effect is required.

【0004】絶縁膜上に素子を形成したSOI(Silici
on-On-Insulator)トランジスタは、バルクに形成した
MOSFETに比べ、短チャネル効果が小さいことが知
られている。図7(a)は、このようなSOIMOSF
ETの一例である。
An SOI (Silici) in which an element is formed on an insulating film
It is known that an on-on-insulator transistor has a smaller short channel effect than a MOSFET formed in a bulk. FIG. 7A shows such a SOIMOSF.
It is an example of ET.

【0005】図7(a)に示すSOIMOSFETは、
第1導電型(たとえばp型)の半導体基板701を覆う
SiO2 絶縁膜705上に、第2導電型(たとえばn
型)のソース706、ドレイン707、チャネル708
が形成されたSOI層を有する。SOI層は、絶縁膜7
05の存在により電気的に浮遊状態にあることから、チ
ャネル808に少数キャリアが蓄積しやすい。このた
め、サブスレッショルド電流が急峻であり、スイッチン
グ特性に優れ、短チャネル効果を比較的抑制することが
できる。
[0005] The SOIMOSFET shown in FIG.
A second conductivity type (for example, n) is formed on the SiO 2 insulating film 705 covering the semiconductor substrate 701 of the first conductivity type (for example, p-type).
Source) 706, drain 707, channel 708
Is formed on the SOI layer. The SOI layer is an insulating film 7
The minority carriers are likely to accumulate in the channel 808 because they are in an electrically floating state due to the presence of 05. Therefore, the sub-threshold current is steep, the switching characteristics are excellent, and the short channel effect can be relatively suppressed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような短
チャネル効果防止能力は程度の問題にすぎず、SOIM
OSFETにおいても、短チャネル効果はデバイスの微
細化を行う上で必ず問題となる。そこで、SOIMOS
FETに関する短チャネル効果を改善するために、特開
平08−153880号公報では、下地酸化膜を薄膜化
して、基板領域の不純物分布によりSOIチャネル部の
電位分布に影響を与えるとともに、SOI層のソース、
ドレイン位置に対応する基板領域にイオン注入を行い、
チャネル部の電位分布を最適化する手法を提案してい
る。図7(b)は、このような改善されたSOIMOS
FETの構成を示す。
However, such ability to prevent short channel effects is only a matter of degree,
Also in the OSFET, the short channel effect is always a problem when miniaturizing a device. So SOIMOS
In order to improve the short channel effect related to the FET, Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-153880 discloses that the thickness of a base oxide film is reduced to affect the potential distribution in the SOI channel portion by the impurity distribution in the substrate region and to reduce the source distribution of the SOI layer. ,
Perform ion implantation on the substrate region corresponding to the drain position,
A method for optimizing the potential distribution of the channel is proposed. FIG. 7B shows such an improved SOIMOS.
1 shows a configuration of an FET.

【0007】図7(b)のSOIMOSFETは、下地
酸化膜805の膜厚を、図7(a)に示す従来型のもの
より薄く設定し、SOI層のn型ソース806およびド
レイン807の真下に、p型の高密度不純物領域80
2、803を設けている。基板に高密度不純物領域を設
けたことにより、SOI層のチャネル808の電位分布
を制御し、最適化している。
In the SOI MOSFET of FIG. 7B, the thickness of the base oxide film 805 is set to be thinner than that of the conventional type shown in FIG. 7A, and the SOI MOSFET is formed just below the n-type source 806 and the drain 807 of the SOI layer. , P-type high-density impurity region 80
2, 803 are provided. By providing the high-density impurity region in the substrate, the potential distribution of the channel 808 of the SOI layer is controlled and optimized.

【0008】しかし、図7(b)に示すSOIMOSF
ETは、短チャネル特性が改善されたとはいえ、SOI
層のチャネル808直下の基板領域の不純物プロファイ
ルについては何の規定もなく、さらに改善の余地が見ら
れる。
However, the SOIMOSF shown in FIG.
ET has an improved SOI, despite improved short channel characteristics.
There is no regulation on the impurity profile of the substrate region immediately below the channel 808 of the layer, leaving room for further improvement.

【0009】また、SOI層のチャネル真下の基板中
に、基板とは逆の導電型の不純物領域のみを形成した構
成も知られているが、この構成は反転防止を目的とする
ものであり、SOI層のソースおよびドレイン真下の基
板中の不純物プロファイルについては、触れられていな
い。
Also, a configuration is known in which only an impurity region of the conductivity type opposite to that of the substrate is formed in the substrate immediately below the channel of the SOI layer. However, this configuration is intended to prevent inversion. The impurity profile in the substrate immediately below the source and drain of the SOI layer is not mentioned.

【0010】そこで、本発明は、短チャネル特性をさら
に改善し、デバイスを微細化してもしきい値電圧の低下
を効果的に防止することのできるSOIMOSFET
と、その製造方法を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention provides an SOI MOSFET which can further improve the short channel characteristics and effectively prevent a decrease in threshold voltage even if the device is miniaturized.
And a method for manufacturing the same.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のSOIMOSFETは、基板とSOI層
との間の絶縁膜(下地酸化膜)を薄膜化し、かつ、SO
I層のチャネル真下に位置する基板中に、ソース、ドレ
イン真下の基板中に形成した高密度不純物領域とは異な
る導電型の領域を有する。この構成によって、逆ショー
トチャネル効果を故意に顕在化させて、短チャネル効果
を効果的に抑制することができる。逆ショートチャネル
効果とは、チャネル長の減少によってしきい値電圧が急
降下する直前に、一瞬しきい値電圧が跳ね上がる現象を
言う。たとえば、SOI層のソース、ドレインに対応す
る基板中の高密度不純物領域の導電型をp型とすると、
SOI層のチャネル真下の基板中に、n型の不純物領域
を形成する。すると、基板中のpn接合部の電位差がS
OI領域に影響し、逆ショートチャネルを顕在化するこ
とができる。本発明のSOIMOSFETでは、SOI
層と基板との間の絶縁膜(下地酸化膜)を薄膜化するこ
とと、基板中にpn接合を有することが重要である。
In order to achieve the above object, an SOI MOSFET of the present invention has a thin insulating film (underlying oxide film) between a substrate and an SOI layer, and has an SOI MOSFET.
In the substrate located immediately below the channel of the I layer, there is a region of a conductivity type different from the high-density impurity region formed in the substrate immediately below the source and drain. With this configuration, the reverse short channel effect can be intentionally made obvious, and the short channel effect can be effectively suppressed. The reverse short channel effect refers to a phenomenon in which the threshold voltage jumps momentarily immediately before the threshold voltage sharply drops due to a decrease in channel length. For example, if the conductivity type of the high-density impurity region in the substrate corresponding to the source and drain of the SOI layer is p-type,
An n-type impurity region is formed in the substrate immediately below the channel of the SOI layer. Then, the potential difference at the pn junction in the substrate becomes S
The influence on the OI region can make the reverse short channel apparent. In the SOIMOSFET of the present invention, the SOI
It is important to reduce the thickness of the insulating film (base oxide film) between the layer and the substrate, and to have a pn junction in the substrate.

【0012】具体的には、本発明のSOIMOSFET
は、第1導電型の半導体基板と、この半導体基板上に位
置する第1絶縁膜と、第1絶縁膜上に位置し、所定距離
のチャネルを挟んだ一対の第2導電型のソースおよびド
レインを含む半導体層と、半導体基板表面で、前記チャ
ネルに対応する位置に形成された第2導電型の不純物領
域と、前記半導体基板表面で、ソースおよびドレインに
対応する位置に形成された、半導体基板よりも不純物濃
度の高い第1導電型の高密度不純物領域と、チャネル上
に位置する第2絶縁膜と、第2絶縁膜上に位置するゲー
ト電極とを備える。
More specifically, the SOIMOSFET of the present invention
Is a semiconductor substrate of a first conductivity type, a first insulating film located on the semiconductor substrate, and a pair of source and drain of a second conductivity type located on the first insulating film and sandwiching a channel of a predetermined distance. A semiconductor layer formed at a position corresponding to the channel on the surface of the semiconductor substrate, and a semiconductor substrate formed at a position corresponding to the source and the drain on the surface of the semiconductor substrate A high-concentration impurity region of the first conductivity type having a higher impurity concentration, a second insulating film located on the channel, and a gate electrode located on the second insulating film.

【0013】第1絶縁膜の厚さは、10nm以上、20
nm以下である。第1絶縁膜の厚さを20nm以下とす
ることで、第1絶縁膜の下の半導体基板表面に形成され
たpn接合部の電位差が、第1絶縁膜上の半導体層チャ
ネル領域に影響を与えることができる。これにより、チ
ャネル領域の逆ショートチャネル効果を顕在化させ、き
わめて微細なチャネル長であっても、しきい値電圧の落
ち込みを防止することができる。一方、第1絶縁膜を極
端に薄くした場合は、この領域を介した不純物の通り抜
け(イオン注入以外の通常状態での通り抜け)を考慮に
入れなければならない等、プロセス的制約に起因する制
限があるので、第1絶縁膜の膜厚は10nm以上である
ことが好ましい。
The thickness of the first insulating film is not less than 10 nm and not more than 20 nm.
nm or less. By setting the thickness of the first insulating film to 20 nm or less, the potential difference at the pn junction formed on the surface of the semiconductor substrate below the first insulating film affects the semiconductor layer channel region on the first insulating film. be able to. As a result, the reverse short channel effect in the channel region becomes apparent, and a drop in the threshold voltage can be prevented even with an extremely small channel length. On the other hand, in the case where the first insulating film is extremely thin, there is a limitation due to process restrictions, such as the need to take into consideration the penetration of impurities through this region (the passage in a normal state other than ion implantation). Therefore, the thickness of the first insulating film is preferably 10 nm or more.

【0014】第1絶縁膜上に位置する半導体層の厚さ
は、デバイスの作り易さと、取り扱い易さを考慮して、
20nm以上、30nm以下であるのが好ましい。
The thickness of the semiconductor layer located on the first insulating film is determined in consideration of the easiness of manufacturing and handling the device.
It is preferably from 20 nm to 30 nm.

【0015】ソースおよびドレイン下方の半導体基板表
面の第1導電型の高密度不純物領域の不純物濃度は、こ
の半導体基板の不純物濃度の103 倍以上、10
以下であるのが好ましい。一方、チャネル下方の半導体
基板表面に位置する第2導電型の不純物領域の不純物濃
度は、前記半導体基板の不純物濃度の10倍以上、10
倍以下であるのが好ましい。
The impurity concentration of the high-density impurity region of the first conductivity type source and drain under the semiconductor substrate surface is 10 3 times or more the impurity concentration of the semiconductor substrate is preferably 10 4 times or less. On the other hand, the impurity concentration of the impurity region of the second conductivity type located on the surface of the semiconductor substrate below the channel is 10 times or more the impurity concentration of the semiconductor substrate.
It is preferably not less than twice.

【0016】本発明の半導体装置の製造方法は、まず、
第1導電型の半導体基板上に第1絶縁膜(下地)を形成
する。この第1絶縁膜上に、第1または第2導電型の半
導体層(SOI層)を形成する。SOI層表面から、射
影飛程が前記第1絶縁膜下部の半導体基板表面に達する
ように、第2導電型のイオンをイオン注入して、SOI
層と、半導体基板表面を第2導電型にする。SOI層上
に第2絶縁膜(ゲート酸化膜)とゲート電極を形成す
る。ゲート電極をマスクとして、射影飛程が前記半導体
基板表面に達するように第1導電型のイオンをイオン注
入し、第2導電型にしたSOI層と半導体基板の双方に
おいて、ゲート電極の両側に相当する位置に第1導電型
の高密度領域を形成する。最後に、ゲート電極をマスク
として、射影飛程がSOI層底面に達するように、第2
導電型のイオンをイオン注入して、SOI層の第1導電
型の高密度領域を第2導電型の高密度領域にする。
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises:
A first insulating film (base) is formed on a semiconductor substrate of a first conductivity type. A semiconductor layer (SOI layer) of the first or second conductivity type is formed on the first insulating film. Ions of the second conductivity type are implanted from the surface of the SOI layer so that the projected range reaches the surface of the semiconductor substrate below the first insulating film;
The layer and the surface of the semiconductor substrate are of the second conductivity type. A second insulating film (gate oxide film) and a gate electrode are formed on the SOI layer. Using the gate electrode as a mask, ions of the first conductivity type are ion-implanted so that the projection range reaches the surface of the semiconductor substrate, and both sides of the second conductivity type SOI layer and the semiconductor substrate correspond to both sides of the gate electrode. A high-density region of the first conductivity type is formed at the position where the first conductivity type is to be formed. Finally, the second gate electrode is used as a mask so that the projected range reaches the bottom of the SOI layer.
Conductive-type ions are ion-implanted to make the high-density region of the first conductivity type of the SOI layer a high-density region of the second conductivity type.

【0017】このような製造方法によって、第1絶縁膜
の下部の半導体基板表面に高密度のpn接合を有するS
OIMOSFETを製造することができる。
According to such a manufacturing method, the S having a high-density pn junction on the surface of the semiconductor substrate under the first insulating film.
OIMOSFETs can be manufactured.

【0018】本発明のその他の特徴、効果は、以下に述
べる実施の形態によって、より明確になるものである。
The other features and effects of the present invention will become more apparent by the embodiments described below.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0020】<第1実施形態>図1は、本発明の第1実
施形態にかかるSOIMOSFET100を示す。SO
IMOSFET100は、p型半導体基板101と、p
型半導体基板上に位置する第1のSiO2 絶縁膜(すな
わち下地酸化膜)105と、第1のSiO2 絶縁膜10
5上に位置する半導体層(以下、「SOI層」とする)
と、SOI層上に位置する第2のSiO2 絶縁膜109
と、第2SiO2 絶縁膜109上のタングステンのゲー
ト電極110とを有する。SOI層は、ゲート電極11
0下方に位置する所定長のチャネル108と、チャネル
108を挟む一対のn+ 型のソース106およびドレイ
ン107を含む。
<First Embodiment> FIG. 1 shows an SOI MOSFET 100 according to a first embodiment of the present invention. SO
The IMOSFET 100 includes a p-type semiconductor substrate 101,
A first SiO 2 insulating film (that is, a base oxide film) 105 located on a mold semiconductor substrate and a first SiO 2 insulating film 10
5 (hereinafter referred to as “SOI layer”)
And a second SiO 2 insulating film 109 located on the SOI layer
And a tungsten gate electrode 110 on the second SiO 2 insulating film 109. The SOI layer has a gate electrode 11
It includes a channel 108 of a predetermined length located below 0, and a pair of n + type source 106 and drain 107 sandwiching the channel 108.

【0021】p型半導体基板101は、その表面近傍
に、チャネル108の下方に位置するn型不純物領域1
04と、ソースとドレインの下方に位置するp+ 型不純
物領域102、103を有する。このn型不純物領域1
04と、これを挟むp+ 型不純物領域102、103
は、半導体基板101表面において、ゲート110の端
部直下でpn接合を形成する。p+ 型不純物領域10
2、103の不純物濃度は、1018cm-3程度であ
り、n型不純物領域104の不純物濃度は1017cm
-3程度である。また、p型半導体基板101の不純物濃
度は、1016cm-3程度である。
The p-type semiconductor substrate 101 has an n-type impurity region 1 located below the channel 108 near its surface.
04 and p + -type impurity regions 102 and 103 located below the source and the drain. This n-type impurity region 1
04 and p + -type impurity regions 102 and 103 sandwiching the
Forms a pn junction on the surface of the semiconductor substrate 101 immediately below the end of the gate 110. p + -type impurity region 10
The impurity concentration of 2 and 103 is about 10 18 cm −3 , and the impurity concentration of n-type impurity region 104 is 10 17 cm −3.
It is about -3 . Further, the impurity concentration of the p-type semiconductor substrate 101 is about 10 16 cm −3 .

【0022】第1絶縁膜105の厚さは、10nm〜2
0nmの範囲である。本実施形態では、膜厚を20nm
に設定し、ソース・ドレインを含むSOI層の厚さを3
0nmに設定した。SOI層に形成されたn型チャネル
108の不純物濃度は3×1016cm-3程度である。
第1絶縁膜105の厚さを20nm程度としたことによ
って、半導体基板101側の不純物プロファイルによっ
てMOSトランジスタのしきい値電圧を制御することが
可能になる。特に、チャネル108直下に、ソース・ド
レイン直下のp+ 型不純物領域102、103とは逆の
導電型の領域を用いることによって、逆ショートチャネ
ル効果を顕在化させ、デバイスの微細化に伴うしきい電
圧の急低下を押さえることができる。本発明のSOIM
OSFETによる逆ショートチャネル効果の顕在化につ
いては、図5を参照して後述する。
The thickness of the first insulating film 105 is 10 nm to 2 nm.
The range is 0 nm. In this embodiment, the thickness is set to 20 nm.
And the thickness of the SOI layer including the source / drain is set to 3
It was set to 0 nm. The impurity concentration of the n-type channel 108 formed in the SOI layer is about 3 × 10 16 cm −3 .
By setting the thickness of the first insulating film 105 to about 20 nm, the threshold voltage of the MOS transistor can be controlled by the impurity profile on the semiconductor substrate 101 side. In particular, by using a region having a conductivity type opposite to that of the p + -type impurity regions 102 and 103 immediately below the source / drain immediately below the channel 108, the reverse short channel effect becomes apparent, and the threshold accompanying the miniaturization of the device is obtained. It is possible to suppress a sharp drop in voltage. SOIM of the present invention
The manifestation of the reverse short channel effect by the OSFET will be described later with reference to FIG.

【0023】図2は、図1に示すSOIMOSFET1
00の製造工程を示す図である。
FIG. 2 shows the SOI MOSFET 1 shown in FIG.
It is a figure which shows the manufacturing process of 00.

【0024】(i)まず、図2(a)に示すように、不
純物濃度が1016cm-3程度のp型半導体基板201
上に、シリコン酸化膜からなる厚さ20nmの第1絶縁
膜205を形成し、さらにその上に、不純物濃度が10
16cm-3以下のp型SOI層208を厚さ30nmに
堆積する。SOI層208上に、犠牲酸化膜211を厚
さ6nm程度に形成する。この構造において、n型イオ
ン、たとえばヒ素(As)を、射影飛程が第1絶縁膜2
05下部のp型半導体基板201表面に達するようにイ
オン注入する。第1実施形態では、Asをエネルギー1
50keV、ドーズ量2×1012cm-2でイオン注入し
た。
(I) First, as shown in FIG. 2A, a p-type semiconductor substrate 201 having an impurity concentration of about 10 16 cm −3.
A first insulating film 205 made of a silicon oxide film and having a thickness of 20 nm is formed thereon.
A p-type SOI layer 208 of 16 cm -3 or less is deposited to a thickness of 30 nm. On the SOI layer 208, a sacrificial oxide film 211 is formed to a thickness of about 6 nm. In this structure, an n-type ion, for example, arsenic (As) is projected onto the first insulating film 2 with a projection range.
Ion implantation is performed so as to reach the surface of the p-type semiconductor substrate 201 below the substrate 05. In the first embodiment, As is represented by energy 1
Ion implantation was performed at 50 keV and a dose of 2 × 10 12 cm −2 .

【0025】(ii)このようなイオン注入により、図2
(b)に示すように、不純物濃度が10 17cm-3程度
のn型領域204が、p型半導体基板201表面に形成
される。n型領域204の活性化は、後のゲート酸化工
程で行ってもよいし、別途アニ-ル工程を設けてもよ
い。このAs注入により、SOI層208は、ピーク密
度3×1016cm-3程度のn型領域となる。As注入
後、犠牲酸化膜211を剥離する。
(Ii) By such ion implantation, FIG.
As shown in FIG. 17cm-3degree
N-type region 204 is formed on the surface of p-type semiconductor substrate 201
Is done. Activation of the n-type region 204 is performed by a gate oxidation
Or an additional annealing step.
No. This As implantation causes the SOI layer 208 to have a peak density.
Degree 3 × 1016cm-3N-type region. As injection
Thereafter, the sacrificial oxide film 211 is peeled off.

【0026】(iii)次に、図2(c)に示すように、熱
酸化によりSiO2 ゲート酸化膜209を厚さ6nm程
度に形成し、その上にCVD法などにより厚さ400n
m程度のタングステン膜を堆積する。その後、RIE
(反応性イオンエッチング)によりゲート電極のパタニ
ングを行い、図2(c)に示す形状を得る。この状態
で、ゲート電極をマスクとして、p型イオンを注入す
る。具体的には、第1実施形態では、ボロン(B)をエ
ネルギー60keV 、ドーズ量2×1012cm-2で注入
した。
(Iii) Next, as shown in FIG. 2C, a SiO 2 gate oxide film 209 is formed to a thickness of about 6 nm by thermal oxidation, and a 400 nm thick film is formed thereon by a CVD method or the like.
A tungsten film of about m is deposited. After that, RIE
The gate electrode is patterned by (reactive ion etching) to obtain the shape shown in FIG. In this state, p-type ions are implanted using the gate electrode as a mask. Specifically, in the first embodiment, boron (B) is implanted at an energy of 60 keV and a dose of 2 × 10 12 cm −2 .

【0027】(iv)ボロン注入の結果、図4(d)に示す
ように、p型半導体基板201表面に高密度のp+ 型不
純物領域202、203と、SOI層208に、同じく
高密度のp+ 型不純物領域206、207が形成され
る。この状態で、n型イオンを射影飛程をSOI層底面
に届く程度に、浅く注入する。第1実施形態では、ヒ素
(As)をエネルギー20keV 、ドーズ量1×1014
cm-2で注入した。
(Iv) As a result of boron implantation, as shown in FIG. 4D, high-density p + -type impurity regions 202 and 203 on the surface of the p-type semiconductor substrate 201 and high-density P + -type impurity regions 206 and 207 are formed. In this state, n-type ions are implanted so shallowly that the projected range reaches the bottom surface of the SOI layer. In the first embodiment, arsenic (As) is supplied at an energy of 20 keV and a dose of 1 × 10 14.
cm -2 was injected.

【0028】(v)As注入の結果、図4(e)に示す
ように、SOI層のp+ 型不純物領域206、207
が、高密度のn+ 型領域となり、n型のチャネル208
を挟んで、ソース26およびドレイン207が形成され
る。
(V) As a result of As implantation, as shown in FIG. 4E, p + -type impurity regions 206 and 207 of the SOI layer are formed.
Becomes a high-density n + -type region, and the n-type channel 208
, A source 26 and a drain 207 are formed.

【0029】この後、配線工程(不図示)を経て、SO
IMOSFETを完成する。このような製造方法によ
り、n型ソース・ドレインとは逆の導電型のp型半導体
基板201表面に、高密度のチャネルp+ 型不純物領域
202、203を形成し、かつチャネル下方にn型領域
204を形成することができる。
Thereafter, through a wiring step (not shown), the SO
Complete the IMOSFET. By such a manufacturing method, high-density channel p + -type impurity regions 202 and 203 are formed on the surface of the p-type semiconductor substrate 201 having the conductivity type opposite to that of the n-type source and drain, and the n-type regions are formed below the channel. 204 can be formed.

【0030】<第2実施形態>図3は、本発明の第2実
施形態にかかるSOIMOSFET300を示す。SO
IMOSFET300は、構造的には図1に示す第1実
施形態にかかるSOIMOSFETと類似する。相違点
は、図1のSOIMOSFET100においては、p型
半導体基板101表面におけるpn接合が、ゲート11
0端部の直下に位置するのに比べ、図3に示すSOIM
OSFET300では、p型半導体基板301表面のp
n接合が、ゲート310端部直下位置より、約20nm
ゲートの内側に入り込んでいる点にある。ゲート直下位
置を0とすると、ゲートの外側をプラス(+)位置、ゲ
ートの内側をマイナス(−)位置とする。したがって、
図3の例では、pn接合の位置は−20nmとなる。第
1絶縁膜305の下部でのpn接合位置を、ゲート端部
より内側に入り込ませるためには、熱拡散を利用する。
したがって、−20nm程度がほぼリミットである。
<Second Embodiment> FIG. 3 shows an SOIMOSFET 300 according to a second embodiment of the present invention. SO
The IMOSFET 300 is similar in structure to the SOI MOSFET according to the first embodiment shown in FIG. The difference is that in the SOI MOSFET 100 of FIG. 1, the pn junction on the surface of the p-type semiconductor
The SOIM shown in FIG.
In the OSFET 300, the p-type semiconductor substrate 301
The n-junction is approximately 20 nm from the position immediately below the end of the gate 310.
It is inside the gate. Assuming that the position immediately below the gate is 0, the outside of the gate is a plus (+) position and the inside of the gate is a minus (-) position. Therefore,
In the example of FIG. 3, the position of the pn junction is -20 nm. In order to make the pn junction position below the first insulating film 305 enter the inside of the gate end, thermal diffusion is used.
Therefore, about -20 nm is almost the limit.

【0031】pn接合位置を変えたことにより、ロール
オフ特性を改善することができる。したがって、チャネ
ル幅をかなり短くしていっても、しきい電圧を比較的一
定に維持することができるという効果が現われる。これ
についても、図5を参照して後述するものとする。
The roll-off characteristic can be improved by changing the pn junction position. Therefore, the effect that the threshold voltage can be maintained relatively constant even when the channel width is considerably shortened appears. This will also be described later with reference to FIG.

【0032】なお、図3のSOIMOSFET300に
おいて、p型半導体基板301表面の、チャネル直下の
n型不純物領域の不純物濃度を、4×1017cm-3
度とした。
In the SOI MOSFET 300 of FIG. 3, the impurity concentration of the n-type impurity region immediately below the channel on the surface of the p-type semiconductor substrate 301 is set to about 4 × 10 17 cm −3 .

【0033】<第3実施形態>図4は、本発明の第3実
施形態にかかるSOIMOSFET400の製造工程を
示す図である。SOIMOSFET400は、第1実施
形態のものに比べ、半導体基板表面のpn接合の位置
が、ゲート410の端部よりも、外側に位置する。SO
IMOSFET400の製造工程は、第1実施形態のS
OIMOSFET100の製造工程に類似するが、pn
接合位置を外側に設定するためにゲートの両側に側壁を
設ける工程が加わる。
<Third Embodiment> FIG. 4 is a view showing a manufacturing process of an SOI MOSFET 400 according to a third embodiment of the present invention. In the SOI MOSFET 400, the position of the pn junction on the surface of the semiconductor substrate is located outside the end of the gate 410 as compared with the first embodiment. SO
The manufacturing process of the IMOSFET 400 is the same as that of the first embodiment.
Similar to the manufacturing process of OIMOSFET 100, except that pn
In order to set the bonding position to the outside, a step of providing side walls on both sides of the gate is added.

【0034】図4(a)と4(b)に示す工程は、第1
実施形態にかかる図2(a)と2(b)に示す工程と、
同一である。ただし、半導体基板表面におけるチャネル
直下のn型不純物領域404の不純物濃度が8×10
16cm-3程度になるように、Asイオンを注入する。
The steps shown in FIGS. 4A and 4B correspond to the first step.
2A and 2B according to the embodiment;
Are identical. However, the impurity concentration of the n-type impurity region 404 immediately below the channel on the surface of the semiconductor substrate is 8 × 10
As ions are implanted so as to be about 16 cm -3 .

【0035】図4(c)に示す肯定において、図2
(c)の説明と同様の方法でゲート電極410をパタニ
ングした後、ゲート電極410の両側に側壁412を形
成する。側壁412は、たとえばSiN(シリコンナイ
トライド)をCVDで堆積し、RIEでエッチングする
ことによって形成することができる。この側壁412を
介して、ボロン(B)をエネルギー60keV 、ドーズ量
2×1012cm-2で注入する。側壁412もマスクと
して機能するので、p型半導体基板401表面に形成さ
れる高密度p+ 型不純物領域402、403とn型不純
物領域404との接合位置は、熱拡散を考慮したとして
も、ゲート410端部の直下位置より外側に位置するこ
とになる。第3実施形態では、pn接合位置は、ゲート
直下を0とした場合に、+20nmである。
In the case of affirmation shown in FIG.
After patterning the gate electrode 410 in the same manner as described in (c), sidewalls 412 are formed on both sides of the gate electrode 410. The side wall 412 can be formed, for example, by depositing SiN (silicon nitride) by CVD and etching by RIE. Boron (B) is implanted through this side wall 412 at an energy of 60 keV and a dose of 2 × 10 12 cm −2 . Since the side wall 412 also functions as a mask, the junction position between the high-density p + -type impurity regions 402 and 403 formed on the surface of the p-type semiconductor substrate 401 and the n-type impurity region 404 can be determined even if thermal diffusion is taken into consideration. It will be located outside the position immediately below the end of the 410 end. In the third embodiment, the pn junction position is +20 nm when 0 is set immediately below the gate.

【0036】この後、図4(d)に示すように、側壁4
12を除去し、第1実施形態で述べたのと同様の方法で
Asをイオン注入して、SOI層にn+ 型のソース40
6およびドレイン407を形成する。
Thereafter, as shown in FIG.
12 is removed, As is ion-implanted in the same manner as described in the first embodiment, and an n + type source 40 is implanted in the SOI layer.
6 and the drain 407 are formed.

【0037】第3実施形態にかかるSOIMOSFET
400では、第1絶縁膜405下部のpn接合の位置
を、第2実施形態とは反対の側、すなわちゲート直下位
置より外側にシフトさせた。このようなpn接合位置
と、p型半導体基板内の不純物分布により、厚さ20n
mの第1絶縁膜405を介してSOI層のチャネル40
8の短チャネル特性を制御することができる。特に、第
3実施形態におけるpn接合位置では、チャネル長を
0.1μmまで狭めても、しきい電圧の落ち込みがほと
んど見られない状態にまで短チャネル特性が改善され
る。
SOI MOSFET according to Third Embodiment
In 400, the position of the pn junction under the first insulating film 405 was shifted to the opposite side to the second embodiment, that is, outside the position immediately below the gate. Due to such a pn junction position and the impurity distribution in the p-type semiconductor substrate, a thickness of 20 n
channel 40 of the SOI layer via the first insulating film 405
8 short channel characteristics can be controlled. In particular, at the pn junction position in the third embodiment, even if the channel length is reduced to 0.1 μm, the short channel characteristics are improved to a state where a threshold voltage drop hardly occurs.

【0038】図5は、本発明の第1〜第3実施形態にか
かるSOIMOSFETと、従来のSOIMOSFET
との、チャネル長に対するしきい電圧の変化をデバイス
シュミレーションにより求めたグラフである。図中、破
線Aおよび実線Bは、それぞれ図7(a)、7(b)に
示した従来のSOIMOSFETの特性を示す。一方、
ラインC、D、Eは、それぞれ本発明の第1、第2、第
3実施形態のSOIMOSFETに対応する。
FIG. 5 shows an SOIMOSFET according to the first to third embodiments of the present invention and a conventional SOIMOSFET.
6 is a graph showing the change in the threshold voltage with respect to the channel length obtained by device simulation. In the drawing, a broken line A and a solid line B show the characteristics of the conventional SOI MOSFET shown in FIGS. 7A and 7B, respectively. on the other hand,
Lines C, D, and E correspond to the SOI MOSFETs of the first, second, and third embodiments, respectively, of the present invention.

【0039】グラフから明らかなように、従来のSOI
MOSFETは、チャネル長が0.18μmあたりか
ら、しきい電圧が急激に落ち込み、短チャネル効果が大
きい。これは、0.18μmの設計ルールで、スイッチ
ングが正確に行われなくなることを意味する。これに比
べ、点線Cで示す第1実施形態のSOIMOSFETの
特性は、0.2μmあたりから逆ショートチャネル効果
が顕著に現われ、チャネル長が0.12μmくらいま
で、しきい電圧の落ち込みを防止することができる。
As is clear from the graph, the conventional SOI
In the MOSFET, the threshold voltage sharply drops from a channel length of about 0.18 μm, and the short channel effect is large. This means that switching cannot be performed accurately with a design rule of 0.18 μm. On the other hand, the characteristics of the SOIMOSFET of the first embodiment indicated by the dotted line C are such that the reverse short channel effect appears remarkably from around 0.2 μm, and that the drop of the threshold voltage is prevented until the channel length becomes about 0.12 μm. Can be.

【0040】また、第1絶縁膜を介して半導体基板表面
に形成したpn接合位置を変化させた例では、pn接合
をゲート直下位置の内側(−20nm)に設定した場
合、一点鎖線Dで示すように、逆ショートチャネル効果
と短チャネル効果とが相殺し合い、チャネル長を0.1
2μmにまで近づけても、安定したしきい電圧を維持す
ることができる。さらに、第3実施形態のように、pn
接合をゲート直下の外側(+20nm)に設定した場
合、二点鎖線Eで示すように、チャネル幅を0.1μm
まで近づけても、しきい電圧を安定に保つことが可能に
なる。
In the example in which the position of the pn junction formed on the surface of the semiconductor substrate via the first insulating film is changed, when the pn junction is set inside the position immediately below the gate (−20 nm), it is indicated by a chain line D. Thus, the inverse short channel effect and the short channel effect cancel each other, and the channel length is set to 0.1.
Even when approaching 2 μm, a stable threshold voltage can be maintained. Further, as in the third embodiment, pn
When the junction is set to the outside (+20 nm) immediately below the gate, the channel width is set to 0.1 μm as shown by the two-dot chain line E.
The threshold voltage can be kept stable even when approaching.

【0041】図6は、図5のグラフに示す5種類のデバ
イスA〜Eの構成条件をまとめた表である。上述したよ
うに、A、Bは図7(a)および7(b)に示す従来の
構成のものであり、C、D、Eは、それぞれ本発明の第
1〜第3実施形態に対応する。
FIG. 6 is a table summarizing the configuration conditions of the five types of devices A to E shown in the graph of FIG. As described above, A and B have the conventional configuration shown in FIGS. 7A and 7B, and C, D, and E correspond to the first to third embodiments of the present invention, respectively. .

【0042】以上、第1〜第3実施形態では、nチャネ
ルSOIMOSFETについて述べてきたが、本発明は
pチャネルSOIMOSFETにも適用できることは言
うまでもない。
As described above, in the first to third embodiments, the n-channel SOI MOSFET has been described. However, it is needless to say that the present invention can be applied to the p-channel SOI MOSFET.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明によれば、半導体基板とSOI層
との間に位置する絶縁層の膜厚を20nm程度に低減
し、半導体基板表面の不純物プロファイル、特に、基板
表面のpn接合によりSOI層の逆ショートチャネル効
果を顕在化できる。この結果、チャネル長を0.1μm
まで狭めても、短チャネル効果を防止することができ、
安定したしきい電圧を維持することが可能になる。
According to the present invention, the thickness of the insulating layer located between the semiconductor substrate and the SOI layer is reduced to about 20 nm, and the impurity profile on the surface of the semiconductor substrate, particularly, the SOI is reduced by the pn junction on the substrate surface. The reverse short channel effect of the layer can be realized. As a result, the channel length is set to 0.1 μm
Even if it is narrowed down, the short channel effect can be prevented,
It is possible to maintain a stable threshold voltage.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係るSOIMOSFE
Tの断面図である。
FIG. 1 shows a SOIMOSFE according to a first embodiment of the present invention.
It is sectional drawing of T.

【図2】図1に示すSOIMOSFETの製造工程を示
す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a manufacturing process of the SOIMOSFET shown in FIG.

【図3】本発明の第2実施形態に係るSOIMOSFE
Tの断面図である。
FIG. 3 shows a SOIMOSFE according to a second embodiment of the present invention.
It is sectional drawing of T.

【図4】本発明の第3実施形態に係るSOIMOSFE
Tの製造工程を示す図である。
FIG. 4 shows a SOIMOSFE according to a third embodiment of the present invention.
It is a figure showing the manufacturing process of T.

【図5】本発明の第1〜第3実施形態にかかるSOIM
OSFETと、従来のSOIMOSFETとの、チャネ
ル長の関数としてのしきい値電圧を示すグラフである。
FIG. 5 is a SOIM according to the first to third embodiments of the present invention.
4 is a graph showing threshold voltage as a function of channel length for OSFET and conventional SOIMOSFET.

【図6】図5のグラフに示した本発明の第1〜第3実施
形態にかかるSOIMOSFETと従来のSOIMOS
FETとの構成条件を示す表である。
FIG. 6 shows a SOI MOSFET according to the first to third embodiments of the present invention shown in a graph of FIG.
4 is a table showing a configuration condition with an FET.

【図7】従来のSOIMOSFETの構成を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a conventional SOI MOSFET.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 00、300、400 SOIMOSFET 101、201、301、401 p型半導体基板 102、202、302、402 ソース直下のp型高
密度不純物領域 103、203、303、403 ドレイン直下のp型
高密度不純物領域 104、204、304、404 チャネル直下のn型
不純物領域 105、205、305、405 第1絶縁膜(下地酸
化膜) 106、206、306、406 n型ソース領域 107、207、307、407 n型ドレイン領域 108、208、308、408 n型チャネル領域 109、209、309、409 第2絶縁膜(ゲート
絶縁膜) 110、210、310、410 ゲート電極 211、411 犠牲酸化膜 412 ゲート側壁
100, 300, 400 SOIMOSFETs 101, 201, 301, 401 p-type semiconductor substrate 102, 202, 302, 402 p-type high-density impurity regions 103, 203, 303, 403 immediately below the source p-type high-density impurity regions immediately below the drain 104, 204, 304, 404 n-type impurity regions 105, 205, 305, 405 immediately below the channel first insulating film (underlying oxide film) 106, 206, 306, 406 n-type source regions 107, 207, 307, 407 n-type Drain region 108, 208, 308, 408 N-type channel region 109, 209, 309, 409 Second insulating film (gate insulating film) 110, 210, 310, 410 Gate electrode 211, 411 Sacrificial oxide film 412 Gate sidewall

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成12年4月3日(2000.4.3)[Submission date] April 3, 2000 (200.4.3)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0005[Correction target item name] 0005

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0005】図7(a)に示すSOIMOSFETは、
第1導電型(たとえばp型)の半導体基板701を覆う
SiO2 絶縁膜705上に、第2導電型(たとえばn
型)のソース706、ドレイン707、チャネル708
が形成されたSOI層を有する。SOI層は、絶縁膜7
05の存在により電気的に浮遊状態にあることから、チ
ャネル708に少数キャリアが蓄積しやすい。このた
め、サブスレッショルド電流が急峻であり、スイッチン
グ特性に優れ、短チャネル効果を比較的抑制することが
できる。
[0005] The SOIMOSFET shown in FIG.
A second conductivity type (for example, n) is formed on the SiO 2 insulating film 705 covering the semiconductor substrate 701 of the first conductivity type (for example, p-type).
Source) 706, drain 707, channel 708
Is formed on the SOI layer. The SOI layer is an insulating film 7
The minority carriers are likely to accumulate in the channel 708 because they are in an electrically floating state due to the presence of the carrier 05. Therefore, the sub-threshold current is steep, the switching characteristics are excellent, and the short channel effect can be relatively suppressed.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図6[Correction target item name] Fig. 6

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図6】 FIG. 6

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F110 AA08 AA30 CC02 DD05 DD13 EE04 EE32 EE45 FF02 FF23 GG02 GG12 GG25 GG28 GG32 GG34 GG52 GG58 HJ01 HJ04 HJ12 QQ11  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5F110 AA08 AA30 CC02 DD05 DD13 EE04 EE32 EE45 FF02 FF23 GG02 GG12 GG25 GG28 GG32 GG34 GG52 GG58 HJ01 HJ04 HJ12 QQ11

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1導電型の半導体基板と、 前記半導体基板上に位置する第1絶縁膜と、 前記第1絶縁膜上に位置し、所定距離のチャネルを挟ん
で一対の第2導電型のソースおよびドレインを有する半
導体層と、 前記半導体基板表面で、前記チャネルの下方に位置する
第2導電型の不純物領域と、 前記半導体基板表面で、前記ソースおよびドレインの下
方に位置し、前記半導体基板よりも不純物濃度の高い第
1導電型の高密度不純物領域と、 前記チャネル上に位置する第2絶縁膜と、 前記第2絶縁膜上に位置するゲート電極とを備えたこと
を特徴とする半導体装置。
A first conductive type semiconductor substrate; a first insulating film located on the semiconductor substrate; and a pair of second conductive types located on the first insulating film and sandwiching a channel of a predetermined distance. A semiconductor layer having a source and a drain of: a second conductivity type impurity region located below the channel on the surface of the semiconductor substrate; and a semiconductor layer located below the source and drain on the surface of the semiconductor substrate. A first conductive type high-density impurity region having an impurity concentration higher than that of the substrate; a second insulating film located on the channel; and a gate electrode located on the second insulating film. Semiconductor device.
【請求項2】 前記第1絶縁膜の厚さは10nm以上、
20nm以下であることを特徴とする請求項1に記載の
半導体装置。
2. The method according to claim 1, wherein the first insulating film has a thickness of 10 nm or more.
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the thickness is 20 nm or less.
【請求項3】 前記第1絶縁膜上の半導体層の厚さは2
0nm以上、30nm以下であることを特徴とする請求
項2に記載の半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the thickness of the semiconductor layer on the first insulating film is 2
3. The semiconductor device according to claim 2, wherein the thickness is not less than 0 nm and not more than 30 nm.
【請求項4】 前記ソースおよびドレイン下方の半導体
基板表面に位置する第1導電型の高密度不純物領域の不
純物濃度は、前記半導体基板の不純物濃度の103 倍以
上、10倍以下であり、前記チャネル下方の半導体
基板表面に位置する第2導電型の不純物領域の不純物濃
度は、前記半導体基板の不純物濃度の10倍以上、10
倍以下であることを特徴とする請求項1に記載の半
導体装置。
Wherein the impurity concentration of the high-density impurity region of the first conductivity type located in said source and drain beneath the surface of the semiconductor substrate, the semiconductor substrate impurity concentration of 10 3 times or more, is 10 4 times or less, The impurity concentration of the second conductivity type impurity region located on the surface of the semiconductor substrate below the channel is 10 times or more the impurity concentration of the semiconductor substrate.
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the number is twice or less.
【請求項5】 前記ソースおよびドレイン下方の半導体
基板表面に位置する第1導電型の高密度不純物領域と、
前記チャネル下方の半導体基板表面に位置する第2導電
型の不純物領域との接合部は、前記ゲート電極のエッジ
直下に位置することを特徴とする請求項1に記載の半導
体装置。
5. A high-concentration impurity region of the first conductivity type located on the surface of the semiconductor substrate below the source and the drain,
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein a junction with an impurity region of a second conductivity type located on a surface of the semiconductor substrate below the channel is located immediately below an edge of the gate electrode. 3.
【請求項6】 前記ソースおよびドレイン下方の半導体
基板表面に位置する第1導電型の高密度不純物領域と、
前記チャネル下方の半導体基板表面に位置する第2導電
型の不純物領域との接合部は、前記ゲート電極のエッジ
直下よりも、ゲートの内側に位置することを特徴とする
請求項1に記載の半導体装置。
6. A high-concentration impurity region of a first conductivity type located on a surface of the semiconductor substrate below the source and the drain,
2. The semiconductor according to claim 1, wherein the junction with the second conductivity type impurity region located on the surface of the semiconductor substrate below the channel is located inside the gate than immediately below the edge of the gate electrode. 3. apparatus.
【請求項7】 前記ソースおよびドレイン下方の半導体
基板表面に位置する第1導電型の高密度不純物領域と、
前記チャネル下方の半導体基板表面に位置する第2導電
型の不純物領域との接合部は、前記ゲート電極のエッジ
直下よりも、ゲートの外側に位置することを特徴とする
請求項1に記載の半導体装置。
7. A high-concentration impurity region of a first conductivity type located on a surface of the semiconductor substrate below the source and the drain,
2. The semiconductor according to claim 1, wherein the junction with the second conductivity type impurity region located on the surface of the semiconductor substrate below the channel is located outside the gate than immediately below an edge of the gate electrode. 3. apparatus.
【請求項8】 前記チャネルは、第2導電型であること
を特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
8. The semiconductor device according to claim 1, wherein the channel is of a second conductivity type.
【請求項9】 前記チャネルは、第1導電型であること
を特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
9. The semiconductor device according to claim 1, wherein the channel is of a first conductivity type.
【請求項10】 第1導電型の半導体基板上に第1絶縁
膜を形成するステップと、 前記第1絶縁膜上に第1または第2導電型の半導体層を
形成するステップと、 前記半導体層表面から、射影飛程が前記第1絶縁膜の下
部の半導体基板表面に達するように、第2導電型のイオ
ンをイオン注入して、前記半導体層と、前記半導体基板
表面を第2導電型にするステップと、 前記半導体層上に第2絶縁膜とゲート電極を形成するス
テップと、 前記ゲート電極をマスクとして、射影飛程が前記半導体
基板表面に達するように第1導電型のイオンをイオン注
入し、前記第2導電型にした半導体層と半導体基板の双
方において、前記ゲート電極の両側に相当する位置に第
1導電型の高密度領域を形成するステップと、 前記ゲート電極をマスクとして、射影飛程が前記半導体
層底面に達するように、第2導電型のイオンをイオン注
入して、前記半導体層の第1導電型の高密度領域を第2
導電型の高密度領域にするステップとを含むことを特徴
とする半導体装置の製造方法。
10. A step of forming a first insulating film on a semiconductor substrate of a first conductivity type; a step of forming a semiconductor layer of a first or second conductivity type on the first insulating film; From the surface, ions of the second conductivity type are ion-implanted so that the projection range reaches the surface of the semiconductor substrate below the first insulating film, and the semiconductor layer and the surface of the semiconductor substrate are changed to the second conductivity type. Forming a second insulating film and a gate electrode on the semiconductor layer; and ion-implanting ions of the first conductivity type using the gate electrode as a mask so that a projected range reaches the surface of the semiconductor substrate. Forming high-density regions of the first conductivity type at positions corresponding to both sides of the gate electrode in both the semiconductor layer and the semiconductor substrate of the second conductivity type; As degree reaches the semiconductor layer bottom surface, the ions of the second conductivity type by ion implantation, a high-density region of the first conductivity type of the semiconductor layer and the second
Forming a conductive type high-density region.
【請求項11】 前記ゲート電極形成ステップのあと
に、前記ゲート電極の両側に側壁を設けるステップをさ
らに含み、 前記射影飛程を半導体基板表面とした第1導電型イオン
注入ステップは、前記側壁を介して行われることを特徴
とする請求項10に記載の半導体装置の製造方法。
11. The method according to claim 11, further comprising the step of providing side walls on both sides of the gate electrode after the step of forming the gate electrode, wherein the first conductivity type ion implantation step in which the projection range is performed on the surface of the semiconductor substrate includes the step of: The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 10, wherein the method is performed via a semiconductor device.
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