JP2001298195A

JP2001298195A - Ｍｏｓトランジスタ

Info

Publication number: JP2001298195A
Application number: JP2000114981A
Authority: JP
Inventors: Takashi Omori; 孝大森
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2000-04-17
Filing date: 2000-04-17
Publication date: 2001-10-26

Abstract

(57)【要約】【課題】ボディコンタクト付きＳＯＩ型ＭＯＳトランジ
スタにおいて、ボディ電位を効率よく制御しながら寄生
ＭＯＳ容量を低減するとともに、リーク電流を低減す
る。【解決手段】ボディコンタクトを有するＳＯＩ型ＭＯＳ
トランジスタにおいて、ボディ領域とその上に配置され
たゲート領域との間に形成される第一の膜厚のゲート絶
縁膜に対し、前記ボディ領域の端部に連結された、該ボ
ディ領域とボディコンタクト領域とを隔てる寄生ＭＯＳ
領域と、その上に配置される寄生ゲート領域との間に、
少なくともその一部が前記第１の膜厚よりも厚い第２の
膜厚を有する寄生ゲート絶縁膜を形成し、前記ボディ部
が、前記第２の膜厚の寄生ゲート絶縁膜下の前記寄生Ｍ
ＯＳ領域を介して、前記ボディコンタクト領域に接続さ
れるようにして前記課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＭＯＳトランジス
タに係り、特に、ボディコンタクトを有するＳＯＩ（Si
licon on Insulator) 型のＭＯＳトランジスタに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、各種の半導体装置が用いられ
ており、特にＭＯＳトランジスタを内蔵したものが多く
利用されている。このような半導体装置においては、そ
の集積度を上昇させるために素子構造の微細化が進んで
いる。通常の半導体装置は、平板状の半導体基板（例え
ば、Ｓｉ基板）の所定の領域に複数のＭＯＳトランジス
タを形成している場合が多い。この場合には、半導体基
板の一部を薄い絶縁層を介しゲート電極で覆った状態で
その両側の領域にイオンを注入して、ソース領域、ドレ
イン領域を形成しＭＯＳトランジスタを半導体基板の所
定領域に形成している。

【０００３】このような半導体装置のＭＯＳトランジス
タを微細化していくと、各種の問題が発生するため、こ
れを改善するものとして、ＳＯＩ（Silicon On Insulat
or)型ＭＯＳトランジスタが提案されている。このＳＯ
Ｉ型ＭＯＳトランジスタは、半導体基板上に絶縁膜（埋
め込み酸化膜）を形成し、この絶縁膜上に形成した活性
半導体層にＭＯＳトランジスタを形成したものである。
このように、ＳＯＩ型ＭＯＳトランジスタにおいては、
半導体基板とトランジスタなどの形成されている領域と
が絶縁膜（埋め込み酸化膜）によって完全に分離されて
いる。

【０００４】この種のＭＯＳトランジスタでは、埋め込
み酸化膜があるため、ゲート電極直下のボディ部を構成
する半導体領域にはキャリアが蓄積され、閾値電圧が変
動するという問題がある。そこで、ボディ部の電位を効
率良く制御するためにボディコンタクト領域を形成する
必要がある。図２に、ボディコンタクト領域を設けたＳ
ＯＩ型ＭＯＳトランジスタの一例を示す。

【０００５】図２は、ボディコンタクト領域を形成した
場合の一例を示す素子構成図であり、（ａ）は、平面
図、（ｂ）は、そのＡ−Ａ’断面図である。このＳＯＩ
型ＭＯＳトランジスタは、図２（ｂ）に示すように、Ｓ
ｉ基板１００上に絶縁膜１１０が形成され、その上にＳ
ＯＩ活性層１２０が形成され、このＳＯＩ活性層１２０
上に形成したゲート絶縁膜１３０を介して、その上にゲ
ート電極１４０が形成される。

【０００６】また、ボディコンタクト領域を得るため
に、図２（ａ）に示すように、ゲート電極１４０をＴ字
状にして、ソース領域１５０、ドレイン領域１６０とボ
ディコンタクト領域１７０を分けて、形成するようにし
ている。ボディコンタクト領域１７０は、その対応領域
に高濃度に不純物を添加して低抵抗化することで形成さ
れる。しかし、このようなボディコンタクト領域１７０
を形成すると、寄生ＭＯＳ領域１８０が、付加的なチャ
ネル領域に形成される。この寄生ＭＯＳ領域１８０は、
素子動作速度の劣化や消費電力の増大を招く要因とな
る。そこで、この寄生容量や、リーク電流の増加等の弊
害を抑制するために、従来様々な提案がなされている。

【０００７】例えば、特開平１１−９７６９３号公報に
おいては、ボディコンタクト領域近傍に形成される寄生
ＭＯＳ領域の反転しきい値電圧を、本体ＳＯＩ素子の反
転しきい値電圧とは独立に設定出来るよう、所望の領域
に不純物を添加するか、または寄生ＭＯＳ領域のゲート
電極の仕事関数を変化させるようにする手法を用いて、
素子動作電圧範囲内にて、寄生ＭＯＳ領域が蓄積層や反
転層を形成しないよう制御することで、素子動作中に寄
生していた当領域の負荷容量を低減するとともに、ボデ
ィコンタクト領域に近接する領域にチャネル反転層が形
成されることを防ぐことで、ボディコンタクト領域とチ
ャネル反転層間での接合リーク電流を低減しようとする
ものが提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の手法によっても、未だ、ＳＯＩ型ＭＯＳトランジス
タにおいて、ボディコンタクト領域を設けることによる
寄生容量やリーク電流の増加等の弊害を効果的に解消す
ることはできていないという問題がある。本発明は、前
記従来の問題に鑑みてなされたものであり、ボディコン
タクト付きＳＯＩ型ＭＯＳトランジスタにおいて、寄生
ＭＯＳ容量を低減するとともに、リーク電流を低減した
ＭＯＳトランジスタを提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、ボディコンタクトを有するＳＯＩ型ＭＯ
Ｓトランジスタであって、ソース領域とドレイン領域
と、該ソース領域とドレイン領域との間に挟まれたボデ
ィ領域とを含む主ＭＯＳトランジスタ領域と、ボディコ
ンタクト領域と、該主ＭＯＳトランジスタ領域とボディ
コンタクト領域との間に挟まれた寄生ＭＯＳ領域とを含
む半導体領域と、前記ボディ領域上に第１の膜厚のゲー
ト絶縁膜を介して配置された主ゲート領域と、前記寄生
ＭＯＳ領域上に寄生ゲート絶縁膜を介して配置された寄
生ゲート領域とを含むゲート電極とを有し、前記寄生ゲ
ート絶縁膜の少なくとも一部は、前記第１の膜厚よりも
厚い第２の膜厚を有し、前記ボディ領域が、前記ボディ
コンタクト領域に、前記第２の膜厚の寄生ゲート絶縁膜
下の前記寄生ＭＯＳ領域を介して電気的に接続されてい
ることを特徴とするＭＯＳトランジスタを提供する。

【００１０】また、前記寄生ゲート絶縁膜が、少なくと
も、前記寄生ＭＯＳ領域の前記ボディコンタクト領域に
隣接する部分の上の全域にわたって、前記第２の膜厚で
形成されたことが好ましい。

【００１１】また、前記第２の膜厚が、前記第１の膜厚
に比較して、１．５倍以上であることが好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るＭＯＳトラン
ジスタについて、添付の図面に示される好適実施形態を
基に、詳細に説明する。

【００１３】図１に示すＭＯＳトランジスタ１は、ボデ
ィコンタクトを有するＳＯＩ型ＭＯＳトランジスタであ
り、平面的には、ＭＯＳトランジスタとしての電流駆動
能力を発生する主ＭＯＳトランジスタ部２と、ボディコ
ンタクトを形成するボディコンタクト部４と、この主Ｍ
ＯＳトランジスタ部２とボディコンタクト部４との間に
挟まれた寄生ＭＯＳ部３とに分けることができる。断面
構造においては、シリコン支持基板１０上に絶縁膜（埋
め込み酸化膜）１２としてシリコン酸化膜（ＳｉＯ₂)が
形成され、この埋め込み酸化膜１２上に単結晶シリコン
層１４が形成される。単結晶シリコン層１４の、素子分
離領域１６によって分離された活性領域（アクティブ領
域）１８上に、ゲート絶縁膜２８を介してゲート電極２
０が形成される。ゲート電極２０は例えば多結晶シリコ
ンによって形成され、Ｔ字形状を有している。このＴ字
の横棒の部分（図１（ａ）の垂直部) が寄生ゲート領域
２０ａであり、寄生ＭＯＳ部を構成する。縦棒の部分
（図１（ａ）の水平部）が主ゲート領域であり、主ＭＯ
Ｓトランジスタを構成する。

【００１４】また、ゲート電極２０、ソース領域２２、
ドレイン領域２４、ボディコンタクト領域２６とを保護
するために、これらの上に層間膜３０が形成される。そ
して、この層間膜３０には、ボディコンタクト領域２６
に適切な電位を供給する配線を接続するための接続孔
（コンタクトホール）３２が開孔されている。ボディコ
ンタクト領域２６には、Ｎ型ＭＯＳトランジスタの場合
には例えば接地電位が、Ｐ型ＭＯＳトランジスタの場合
には例えば電源電位が供給される。さらに、図示は省略
するが、同様に層間膜３０には、ソース領域２２、ドレ
イン領域２４およびゲート電極２０に配線を接続するた
めの接続孔も開孔されている。

【００１５】主ＭＯＳトランジスタ部２は、活性領域１
８に形成されたソース領域２２、ドレイン領域２４と、
その間に挟まれたボディ領域３６、並びにこのボディ領
域上にゲート絶縁膜２８を介して配置されたゲート電極
２０の主ゲート領域２０ｂからなる。ソース領域２２、
ドレイン領域２４には、適切な導電型の不純物、例えば
Ｎ型ＭＯＳトランジスタであればＮ型の不純物が高濃度
に添加されている。これに対してボディ領域３６は、例
えばＮ型ＭＯＳトランジスタであれば低濃度のＰ型であ
る。このボディ領域３６表面の、ゲート電極２０直下の
部分が、ソース領域２２からドレイン領域２４へのキャ
リアの通路となるチャンネル領域３４である。ボディコ
ンタクト部４は、活性領域１８の対応領域に適切な導電
型の不純物、例えばＮ型ＭＯＳトランジスタであればＰ
型の不純物を高濃度に添加し、ボディコンタクト領域２
６とすることによって形成されている。寄生ＭＯＳ部３
は、活性領域１８の寄生ＭＯＳ領域３８上に、ゲート絶
縁膜２８を介してゲート電極２０の寄生ゲート領域２０
ａが配置されることによって構成されている。寄生ＭＯ
Ｓ領域３８にはボディ領域３６と同一の導電型、例えば
Ｎ型ＭＯＳトランジスタであれば低濃度のＰ型を有して
いる。寄生ＭＯＳ領域３８がソース領域２２、ドレイン
領域２４とボディコンタクト領域２６との間に存在する
ことにより、高濃度Ｎ型領域と高濃度Ｐ型領域とが直接
接触し、大きなリーク電流が発生することを防止する。
同時に、ボディ領域３６をボディコンタクト領域２６に
電気的に接続する。そして、ボディコンタクト領域２６
に適切な電位を供給することにより、ボディ領域２６の
電位を制御することが可能になる。しかし、この寄生Ｍ
ＯＳ部３は、ＭＯＳトランジスタ１の電流駆動能力には
寄与しない。そして、この寄生ＭＯＳ部３の静電容量
（寄生容量）が、駆動能力を発生する主ＭＯＳトランジ
スタ部のゲート容量に付加されるため、素子動作速度の
低下や消費電力の増大を招く要因となる。

【００１６】本実施形態は、ゲート絶縁膜２８の寄生ゲ
ート領域２０ａと寄生ＭＯＳ領域３８の間の部分を寄生
ゲート絶縁膜４０として、この寄生ゲート絶縁膜４０の
少なくとも一部の膜厚（第２の膜厚）を、ゲート領域２
０ｂ下のゲート絶縁膜２８の膜厚（第１の膜厚）よりも
厚くすることを特徴とする。これにより、寄生ＭＯＳの
容量を低減すると共に、ドレイン領域２４とボディコン
タクト領域２６との間のリーク電流を低減するようにし
たものである。さらに本実施形態では、以下説明するよ
うに、ボディコンタクト領域２６からボディ領域３６ま
での間の抵抗を下げ、効果的にボディ電位の制御を行う
ことができる。

【００１７】まず、寄生ＭＯＳ部３の容量は、一次的に
は、寄生ゲート絶縁膜４０の膜厚に反比例する。このた
め、寄生ゲート絶縁膜４０の少なくとも一部の膜厚を厚
くすることにより、寄生容量を低減することができる。
また、例えばＮ型ＭＯＳトランジスタの場合、図１に示
す本実施形態のＭＯＳトランジスタ１のボディ領域３６
はＰ型である。このため、ゲート電極２０の電圧がしき
い値電圧よりも大きい場合、ボディ領域３６上部のチャ
ンネル領域３４に電子が集められ、Ｎ反転層が現れ、そ
の下側に空乏層４２が広がる。この反転層が、寄生ＭＯ
Ｓ領域３８の、特にドレイン領域２４とボディコンタク
ト領域２６との間に挟まれた部分の上部にも形成される
と、高濃度のＮ型であるドレイン領域２４と高濃度のＰ
型であるボディコンタクト領域２６との間でのリーク電
流が増大する。また、寄生ＭＯＳ領域３８での空乏層４
２の広がりが大きくなると、寄生ＭＯＳ領域３８の抵抗
が増大するため、ボディ領域３６からボディコンタクト
領域２６までの抵抗が増大し、ボディ電位の制御が困難
になる。

【００１８】しかし、本実施形態のＭＯＳトランジスタ
１では、寄生ゲート絶縁膜４０の少なくとも一部の膜厚
が厚くなっている。このため、主ＭＯＳトランジスタ部
２のボディ領域３６の表面に反転層が形成されるゲート
電圧であっても、寄生ＭＯＳ領域３８の表面には反転層
が形成されない。もしくは、さらにゲート電圧が高くな
って、寄生ＭＯＳ領域３８の表面にまで反転層が形成さ
れたとしても、その部分の反転層の電子濃度は、ボディ
領域３６の表面の反転層の電子濃度に比較して低く抑え
られる。このため、ドレイン領域２４とボディコンタク
ト領域２６との間のリーク電流の増大が防止できる。同
時に、ボディ領域３６での空乏層４２の深さ方向の拡が
りに比較して、寄生ＭＯＳ領域３８の空乏層４２の拡が
りは小さい。このため、寄生ＭＯＳ領域３８の抵抗は低
く保たれ、ボディ領域３６からボディコンタクト領域２
６までの抵抗を低くすることができる。この結果、ボデ
ィ電位をより確実に、かつ所望の電位に固定することが
でき、ボディ電位の上昇によって発生するオフリークを
防止し、さらに、飽和領域で発生するキンクを抑制する
ことができる。

【００１９】なお、図１の実施形態のＭＯＳトランジス
タ１では、寄生ＭＯＳ領域３８と寄生ゲート領域２０ａ
との間の寄生ゲート絶縁膜４０の内、図１（ａ）に影を
付けた部分、すなわち、主ＭＯＳトランジスタ部２との
境界付近の一定幅の部分を除いたすべての部分の膜厚を
厚くした。この結果、寄生ＭＯＳ領域３８のボディコン
タクト領域２６に隣接する部分の上の全域にわたって、
寄生ゲート絶縁膜４０の膜厚が厚くなっている。寄生容
量を低減するためには、寄生ゲート絶縁膜４０のなるべ
く多くの部分を厚くすることが好ましい。しかし、後か
ら述べるように、マスク工程を利用して薄いゲート酸化
膜と厚いゲート酸化膜とを形成する場合、マスク合わせ
余裕を確保する必要があり、寄生ゲート絶縁膜４０の全
体を厚くすることは困難である。

【００２０】また、ドレイン領域２４とボディコンタク
ト領域２６との間のリーク電流を制御するためには、ド
レイン領域２４とボディコンタクト領域２６との間に挟
まれた部分、特にその中でも、ボディコンタクト領域２
６と隣接する部分において（好ましくは、隣接する部分
の全域にわたって）寄生ゲート絶縁膜４０を厚くし、反
転層の形成を抑制することが好ましい。一方、ボディ領
域３６とボディコンタクト領域２６との間の抵抗を低く
するためには、寄生ＭＯＳ領域３８がボディ領域３６に
連結される部分の近傍において、寄生ゲート絶縁膜４０
を厚くすることが重要である。これによって、ボディ領
域３６を厚い（第２の膜厚の）寄生ゲート絶縁膜４０下
の寄生ＭＯＳ領域３８を介して、低い抵抗で、ボディコ
ンタクト領域２６に電気的に接続することができる。逆
に、ボディ領域３６に連結される部分から離れた部分の
みで寄生ゲート絶縁膜４０を厚くしても、寄生ＭＯＳ領
域３８の、ボディ領域３６をボディコンタクト領域２６
に電気的に接続すべき部分における空乏層４２の拡がり
を抑制することができない。このため、ボディ領域３６
とボディコンタクト領域２６との間の抵抗を低くする効
果は小さい。ＭＯＳトランジスタ１の用途によっては、
上記の効果の内の一部を得るために必要な部分のみの寄
生ゲート絶縁膜４０を厚くすることも可能である。しか
し通常は、図１（ａ）のように、製造工程によって許さ
れる範囲でなるべく大きな部分の寄生ゲート絶縁膜４０
を厚くし、大きな寄生容量低減効果と共に、ドレイン領
域２４とボディコンタクト領域２６との間のリーク電流
を抑制し、かつ、ボディ領域３６とボディコンタクト領
域２６との間の抵抗を低くする効果が得られるようにす
ることが好ましい。

【００２１】以下、図１に示すボディコンタクト付きＳ
ＯＩ型ＭＯＳトランジスタ１の製造方法を説明する。

【００２２】まず、ＳＯＩ基板を出発基板として、素子
分離方法により、半導体領域１８と素子分離領域１６と
を形成する。このＳＯＩ基板の製造方法は、ＳＩＭＯＸ
（Separation by IMplanted Oxygen）によるものでもよ
いし、張り合わせによるものでも、いずれでもよい。Ｓ
ＩＭＯＸによるＳＯＩ基板は、高エネルギーの酸素イオ
ンをＳｉ基板の表面にイオン打ち込みし、これを熱処理
することにより製造される。また、張り合わせ法による
ＳＯＩ基板は、シリコン酸化膜ＳｉＯ₂の付いた２枚の
シリコン基板をシリコン酸化膜同士を合わせるように熱
処理によって張り合わせ、一方のシリコン基板を研削、
研磨して薄いシリコン層をシリコン酸化膜（絶縁膜）の
上に残すようにして製造される。

【００２３】このような方法で、シリコン半導体基板１
０上に絶縁膜（埋め込み酸化膜）１２としてシリコン酸
化膜を形成し、この埋め込み酸化膜１２を介して、その
上にＳＯＩ活性層１４を形成する。ここで、活性層１４
の厚さは、完全空乏型のトランジスタを形成するか部分
空乏型のトランジスタを形成するかによって異なるが、
例えば、６００〜１０００Ａである。埋め込み酸化膜１
２の厚さは、１０００〜４０００Ａである。

【００２４】次に、個々の半導体領域（素子形成領域）
１８を電気的に分離するための素子分離領域１６を形成
する。この素子分離領域１６の形成方法も特に限定され
るものではなく、例えばＬＯＣＯＳ（LOCal Oxidation
of Silicon) 法が好適に例示される。これは、半導体領
域１８となるべき領域を残すようマスクをあてて、その
他の部分を熱処理により素子分離領域１６としてシリコ
ン酸化膜を形成するものである。

【００２５】次に、半導体領域（アクティブ領域）１８
に素子しきい値電圧を調整するための不純物を、例え
ば、イオン注入法により導入する。その後、例えば熱酸
化法で、半導体領域１８である活性層１４の表面を熱酸
化し、ゲート絶縁膜２８とそれより厚い寄生ゲート絶縁
膜４０を形成する。この形成方法としては、例えば一度
全面を酸化し、寄生ゲート絶縁膜４０が形成される部分
にマスクをかけて、薄いゲート酸化膜２８を形成する部
分の酸化膜をエッチングした後、さらに全面を酸化する
ことで、ゲート絶縁膜２８とそれより厚い寄生ゲート絶
縁膜４０が形成される。このとき、寄生ゲート絶縁膜４
０は、寄生チャネル領域３８がボディコンタクト領域２
６に隣接する部分の上全域にわたって第二の膜厚で形成
してもよいし、前記隣接する部分の一部においてのみ前
記第二の膜厚とするようにしてもよい。このような工程
による２種類の膜厚のゲート絶縁膜の形成は、半導体集
積回路の製造において、例えば、コア部よりも高い電源
電圧に対応できるＩ／Ｏ部を形成するために一般的に行
われている。この場合のＩ／Ｏ部の厚いゲート絶縁膜形
成と同時に行えば、本発明の厚い寄生ゲート絶縁膜４０
形成のために新たな工程を追加する必要はない。

【００２６】ここで、ゲート絶縁膜２８の厚さは、例え
ば４０Ａであり、寄生ゲート絶縁膜４０の厚さは例えば
７０Ａである。このようにゲート絶縁膜２８と寄生ゲー
ト絶縁膜４０とで、その膜厚の比は、１．５倍以上、好
ましくは、本実施形態のように、１．７倍程度以上ある
とよく、さらには、２倍程度以上の膜厚比があれば、よ
り顕著な効果が得られる。

【００２７】次に、ゲート絶縁膜２８、寄生ゲート絶縁
膜４０の上に、ゲート電極２０を形成するために多結晶
シリコンをＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition)により
堆積する。次に、フォトリソグラフィとドライエッチン
グにより、多結晶シリコン膜をパターニングして、ゲー
ト電極２０を得るとともに、半導体領域（アクティブ領
域）１８において、ソース領域２２、ドレイン領域２４
およびボディコンタクト領域２６を露出させる。

【００２８】このように露出されたソース領域２２、ド
レイン領域２４およびボディコンタクト領域２６には、
それぞれ逆導電型の拡散層を形成するための不純物を、
レジストのマスクを用いて、例えばイオン注入法により
導入する。その後、不純物の活性化を行うためのアニー
ル工程を行い、本発明のＭＯＳトランジスタを完成す
る。その後、その上に層間膜３０を堆積し、接続電極で
あるボディコンタクト電極、ゲート電極、ソース電極お
よびドレイン電極を形成する配線形成工程を行い、最終
的にボディコンタクトを有するＳＯＩ型ＭＯＳトランジ
スタを有する半導体集積回路が完成される。言うまでも
なく、Ｎ型およびＰ型の両方のＭＯＳトランジスタにつ
いて同様の工程を実施すれば、ＣＭＯＳ型半導体集積回
路を製造することができる。なお、ゲート電極２０に
は、チタン（Ｔｉ）を被覆してサリサイド化して拡散層
の抵抗値を低減するようにしてもよい。

【００２９】このように、本実施形態によれば、ボディ
コンタクト付きＳＯＩ型ＭＯＳトランジスタにおいて、
ボディコンタクトと主ＭＯＳトランジスタの間に形成さ
れる、電流駆動能力への寄与の少ない寄生ＭＯＳ領域に
おけるゲート酸化膜（寄生ゲート絶縁膜）を厚くするこ
とにより、寄生ＭＯＳの容量を低減することができる。
このとき、寄生ＭＯＳ部分の酸化膜厚の増大に反比例し
て寄生ＭＯＳ容量が減少する。

【００３０】また、前記寄生ゲート絶縁膜の膜厚をゲー
ト領域下のゲート絶縁膜の膜厚より厚くしたため、寄生
ＭＯＳのゲート下の空乏層の伸びを抑え、ボディコンタ
クトから主トランジスタのボディ領域までの間の抵抗を
下げることができ、その結果として、ボディ電位をより
確実に、かつ所望の電位に固定でき、ボディ電位の上昇
によって発生するオフリークを低減するとともに、飽和
領域で発生するキンクを抑制することができる。このと
き、オフリークは、バルク構造のトランジスタと同程度
に抑制でき、キンクについては、実質的に発生しないレ
ベルに抑制することができる。

【００３１】また、寄生ＭＯＳのゲート下に反転層が出
来にくくなるため、主ＭＯＳトランジスタのドレイン領
域とボディコンタクト領域のＰ⁺との間のリーク電流を
低減することができる。このとき、従来のボディコンタ
クト（ゲート酸化膜厚が、本実施形態のようにゲート絶
縁膜における第一の膜厚より、寄生ゲート絶縁膜におけ
る第二の膜厚を厚くしたようにはしていない場合）で
は、１００ｐＡ／μｍ程度のリーク電流が発生していた
ところ、本実施形態では、１０ｐＡ／μｍ程度に抑制す
ることができた。

【００３２】以上、本発明のＭＯＳトランジスタについ
て詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改
良や変更を行ってもよいのはもちろんである。

【００３３】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、ボ
ディコンタクト付きＳＯＩ型ＭＯＳトランジスタにおい
て、ボディコンタクトと主ＭＯＳトランジスタの間に形
成される、電流駆動能力への寄与の少ない寄生ＭＯＳ領
域におけるゲート絶縁膜（寄生ゲート絶縁膜）を厚くす
ることにより、寄生ＭＯＳの容量を低減することができ
る。このとき、寄生ＭＯＳ部分の絶縁膜厚の増大に反比
例して寄生ＭＯＳ容量が減少する。また、前記寄生ゲー
ト絶縁膜の膜厚をゲート領域下のゲート絶縁膜の膜厚よ
り厚くしたため、寄生ＭＯＳのゲート下の空乏層の伸び
を抑え、ボディコンタクトから主トランジスタのボディ
領域までの間の抵抗を下げることができ、その結果とし
て、ボディ電位をより確実に、かつ所望の電位に固定で
き、ボディ電位の上昇によって発生するオフリークを低
減するとともに、飽和領域で発生するキンクを抑制する
ことができる。さらに、寄生ＭＯＳのゲート下に反転層
が出来にくくなるため、ボディコンタクト領域のＰ⁺と
主ＭＯＳトランジスタ間のリーク電流を低減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るＳＯＩ型ＭＯＳト
ランジスタの概略を示す素子構成図であり、（ａ）は、
平面図、（ｂ）は、そのＡ−Ａ’線に沿った断面図であ
る。

【図２】従来の、ボディコンタクト領域を形成したＭ
ＯＳトランジスタの一例を示す素子構成図であり、
（ａ）は、平面図、（ｂ）は、そのＡ−Ａ’断面図であ
る。

【符号の説明】

１ＭＯＳトランジスタ２主ＭＯＳトランジスタ部３寄生ＭＯＳ部４ボディコンタクト部１０シリコン基板１２埋め込み酸化膜１４活性層１６素子分離領域１８半導体領域（アクティブ領域）２０主ゲート電極２０ａ寄生ゲート領域２０ｂゲート領域２２ソース領域２４ドレイン領域２６ボディコンタクト領域２８ゲート絶縁膜３０層間膜３２コンタクトホール３４チャネル領域３６ボディ領域３８寄生ＭＯＳ領域４０寄生ゲート絶縁膜４２空乏層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5F110 AA02 AA06 AA15 BB04 CC02 DD05 DD13 EE05 EE09 EE14 EE24 EE45 FF02 FF12 FF23 GG02 GG12 GG25 GG52 HJ01 HJ13 HJ23 NN02 NN33 NN62 NN66 QQ17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ボディコンタクトを有するＳＯＩ型ＭＯＳ
トランジスタであって、ソース領域とドレイン領域と、該ソース領域とドレイン
領域との間に挟まれたボディ領域とを含む主ＭＯＳトラ
ンジスタ領域と、ボディコンタクト領域と、該主ＭＯＳ
トランジスタ領域とボディコンタクト領域との間に挟ま
れた寄生ＭＯＳ領域とを含む半導体領域と、前記ボディ領域上に第１の膜厚のゲート絶縁膜を介して
配置された主ゲート領域と、前記寄生ＭＯＳ領域上に寄
生ゲート絶縁膜を介して配置された寄生ゲート領域とを
含むゲート電極とを有し、前記寄生ゲート絶縁膜の少なくとも一部は、前記第１の
膜厚よりも厚い第２の膜厚を有し、前記ボディ領域が、前記ボディコンタクト領域に、前記
第２の膜厚の寄生ゲート絶縁膜下の前記寄生ＭＯＳ領域
を介して電気的に接続されていることを特徴とするＭＯ
Ｓトランジスタ。
【請求項２】前記寄生ゲート絶縁膜が、少なくとも、前
記寄生ＭＯＳ領域の前記ボディコンタクト領域に隣接す
る部分の上の全域にわたって、前記第２の膜厚で形成さ
れたことを特徴とする請求項１に記載のＭＯＳトランジ
スタ。
【請求項３】前記第２の膜厚が、前記第１の膜厚に比較
して、１．５倍以上であることを特徴とする請求項１ま
たは２に記載のＭＯＳトランジスタ。