JP2002208705A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

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JP2002208705A JP2001001418A JP2001001418A JP2002208705A JP 2002208705 A JP2002208705 A JP 2002208705A JP 2001001418 A JP2001001418 A JP 2001001418A JP 2001001418 A JP2001001418 A JP 2001001418A JP 2002208705 A JP2002208705 A JP 2002208705A
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俊明 岩松
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボディー抵抗の低減化を図った部分分離ボデ
ィー固定SOI構造の半導体装置及びその製造方法を得
る。 【解決手段】 NMOSトランジスタのソース・ドレイ
ン領域形成時において、N+ブロックレジスト51にお
けるN+ブロック領域41のゲート方向延長領域41a
によって、ゲート方向延長領域41a下のウェル領域1
1には、N型の不純物が注入されることを回避する。ゲ
ート電極9の長手方向延長線上においてN型の不純物が
注入される恐れのあるウェル領域11である高抵抗形成
領域を、従来の高抵抗形成領域A1より狭い高抵抗形成
領域A2とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、SOI層の一部
を残した部分絶縁膜等の分離絶縁膜によって素子分離を
行ったSOI構造の半導体装置及びその製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】SOI層の一部を残した部分絶縁膜等の
分離絶縁膜によって素子分離を行い、ボディー領域の電
位を固定する従来のSOI構造(以下、「部分分離ボデ
ィー固定SOI構造」と略記する場合あり)の半導体装
置は、例えば、"Y.Hirano et al.,IEEE 1999 SOI con
f.,p131"、特開2000-243973号公報、特願2000-39484号
等に開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】部分分離ボディー固定
SOI構造の半導体装置は、ボディー抵抗を精度良く制
御してMOSFET等の半導体素子を作成するのが困難
であった。以下、その理由を詳述する。
【0004】図33は従来の部分分離ボディー固定SO
I構造の問題点を説明するための断面図である。同図に
示すように、シリコン基板(図示せず)上に存在する埋
め込み酸化膜2上にSOI層3が形成され、SOI層3
は部分酸化膜31によって素子分離される。部分酸化膜
31はその下方にSOI層3の下層部であるウェル領域
11を残して形成される。
【0005】そして、SOI層3のトランジスタ形成領
域内にチャネル形成領域7が形成され、チャネル形成領
域7上にゲート酸化膜8、ゲート電極9が順次形成され
る。
【0006】一方、部分酸化膜31を挟んでチャネル形
成領域7と反対側にボディー領域10が設けられ、ウェ
ル領域11はボディー領域10及びチャネル形成領域7
とそれぞれ接しているため、ボディー領域10は部分酸
化膜31下のウェル領域11を介してチャネル形成領域
7と電気的に接続される。
【0007】MOSトランジスタのソース・ドレイン領
域を形成するには、図33に示すように、ゲート電極9
等をマスクとしてS/D用不純物イオン19を注入する
が、この際、部分酸化膜31上はマスクしない(レジス
トを形成しない)のが一般的である。
【0008】したがって、ソース・ドレイン領域形成時
にS/D用不純物イオン19の一部が部分酸化膜31下
のウェル領域11にも注入されてしまいボディー領域1
0からチャネル形成領域7に至るウェル領域11の抵抗
であるボディー抵抗の抵抗値が高くなり、MOSトラン
ジスタの高速動作が不安定になる恐れがあった。
【0009】ソース・ドレイン領域形成時のS/D用不
純物イオン19の注入条件は、例えば、As(ヒ素)を
50keV(注入エネルギー),4×1015/cm
2(ドーズ量)である。
【0010】図34はAsの不純物プロファイルを示す
グラフである。なお、注入条件は上述した通りである。
同図に示すように、26nmを中心に標準偏差σ(=
8.5nm)の不純物プロファイルとなり、飛程51.
5nm(=26+3σ(nm))となる。
【0011】したがって、部分酸化膜31の膜厚が薄く
なって50nm位になると、As不純物がウェル領域1
1に確実に到達してしまう。また、部分酸化膜31の膜
厚が50nmより少し厚く形成した場合も、図34に示
すように、不純物プロファイルのテイル部は51.5n
mよりもさらに深いため、部分酸化膜31にAsが注入
されてしまう危険性は残る。
【0012】さらに、CoSi2(コバルトシリサイ
ド)等のシリサイド領域からのリーク電流を減らすべ
く、P(リン)を30〜50keV、1×1013/cm
2程度で注入するが、PはAsより飛程が深いためウェ
ル領域11に到達する危険性はAsより高くなる。
【0013】部分酸化膜31がトレンチ分離によって得
られる場合、CMP(Chemical Mecanical Polish)処
理によって形成されるため、部分酸化膜31の膜厚がパ
ターン密度やウェハ面内の位置等に依存して大きくばら
つき、例えば、±30nmほどばらつく。
【0014】したがって、部分酸化膜31の形成に際
し、上述したバラツキを考慮したマージンを設定してお
く必要があるが、確実にソース・ドレイン領域形成時の
Asイオンが部分酸化膜31下のウェル領域11に注入
されないように、部分酸化膜31の膜厚を設定すると、
図35に示すように、SOI基板表面であるSOI層3
の表面からの部分酸化膜31の形成高さである分離段差
32が無視できない高さとなる。
【0015】その結果、ゲート電極9の形成時におい
て、図35に示すように、部分酸化膜31の側面に残3
3が生じたり、残33が生じないようにゲート形成用の
エッチング時間を長くすると、ゲート酸化膜8にダメー
ジが生じてゲート酸化膜8の信頼性が低下する問題があ
った。
【0016】図36は従来の部分分離ボディー固定SO
I構造の半導体装置の平面図である。同図のC−C断面
の断面図が図33となる。ソース・ドレイン領域形成時
のN型不純物注入時は、P型のボディー領域10にN型
不純物が注入しないように、ボディー領域10全体を覆
ったN+ブロック領域40がレジスト等によってマスク
される。
【0017】N+ブロック領域40は、チャージアップ
によってゲート酸化膜8が帯電して静電破壊されること
がないように、図36に示すように、ボディー領域10
を確実に覆う必要最小限の大きさで形成されるのが一般
的であった。
【0018】一方、ボディー領域10のP型不純物注入
時は、N型のドレイン領域5、ソース領域6にP型不純
物が注入しないように、ドレイン領域5、ソース領域6
全体を覆ったP+ブロック領域39がレジスト等によっ
てマスクされる。
【0019】P+ブロック領域39は、N+ブロック領域
40と同様の理由で、図36に示すように、ドレイン領
域5,ソース領域6を確実に覆う必要最小限の大きさで
形成されるのが一般的であった。
【0020】上述のように、ソース・ドレイン領域の形
成及びボディー領域の形成はそれぞれN+ブロック領域
40及びP+ブロック領域39をマスクして実行される
ため、P+ブロック領域39,N+ブロック領域40以外
の領域は、N型及びP型の不純物が共に注入されること
になる。
【0021】その結果、前述したように、ボディー領域
10とチャネル形成領域7(図36では図示せず、図3
3に示すようにゲート電極9の下方のSOI層3に存
在)とを電気的に接続するウェル領域11に不純物が注
入することにより、ボディー領域10からチャネル形成
領域7に至るウェル領域11の抵抗であるボディー抵抗
R1の抵抗値が上昇する、ばらつく等の不具合が生じる
ため、ボディー抵抗R1を精度良く制御することが困難
となる問題が生じてしまうのである。
【0022】ボディー抵抗R1の抵抗値が上昇すると、
トランジスタの閾値電圧に変動が生じたりして動作が不
安定となってしまう問題点があった。なお、この問題点
に関しては、例えば、"S.Maeda et al.,IEEE TRANSACTI
ON ON ELACTRON DEVICES vol.45,no.7 pp.1479-1486(19
98)"に開示されている。
【0023】また、ボディー抵抗はノイズ源となり、ト
ランジスタのノイズを増加させてしまうため、ボディー
抵抗が不安定なトランジスタを用いてPLL(Phase Lo
ckedLoop)等の回路を構成した場合、位相ノイズ(phase
jitter)を増加させてしまうなどの問題が生じる。
【0024】このように、ボディー抵抗を下げて安定に
制御することは部分分離ボディー固定SOI構造の半導
体装置とって重要事項となる。
【0025】この発明は上記問題点を解決するためにな
されたもので、ボディー抵抗の低減化を図った部分分離
ボディー固定SOI構造の半導体装置及びその製造方法
を得ることを目的とする。
【0026】
【課題を解決するための手段】この発明に係る請求項1
記載の半導体装置は、半導体基板、埋め込み絶縁層及び
SOI層からなるSOI構造を呈しており、前記SOI
層に設けられ、各々に所定の素子が形成される複数の素
子形成領域と、前記SOI層の上層部に設けられ、前記
複数の素子形成領域間を素子分離する分離絶縁膜と、前
記分離絶縁膜下に前記SOI層の一部として設けられる
第1の導電型の半導体領域とを備え、前記半導体領域
は、前記複数の素子形成領域のうち、第1の導電型を有
する、少なくとも1つの素子形成領域と接して形成さ
れ、前記SOI層に設けられ、外部から電位固定可能な
第1の導電型のボディー領域をさらに備え、前記ボディ
ー領域は前記半導体領域と接して形成され、前記半導体
領域は少なくとも一部において、前記第1導電型と異な
る第2の導電型の不純物が混入せず、前記第1導電型の
不純物のみからなる第1導電型不純物領域を有してい
る。
【0027】また、請求項2の発明は、請求項1記載の
半導体装置であって、前記第1導電型不純物領域は、前
記ボディー領域から前記少なくとも1つの素子形成領域
に至る領域に形成される。
【0028】また、請求項3の発明は、請求項1記載の
半導体装置であって、前記分離絶縁膜は少なくとも一部
において、前記第2導電型の不純物を含まない第2導電
型不純物未入領域を有する。
【0029】また、請求項4の発明は、請求項3記載の
半導体装置であって、前記第2導電型不純物未入領域
は、前記ボディー領域から前記少なくとも1つの素子形
成領域に至る領域に形成される。
【0030】また、請求項5の発明は、請求項3あるい
は請求項4記載の半導体装置であって、前記第2導電型
不純物未入領域は前記分離絶縁膜における他の領域より
膜厚が厚い領域を含む。
【0031】また、請求項6の発明は、請求項1ないし
請求項5のうち、いずれか1項に記載の半導体装置であ
って、前記所定の素子はトランジスタを含み、前記トラ
ンジスタのゲート電極は前記分離絶縁膜上に延びて形成
される。
【0032】また、請求項7の発明は、請求項1ないし
請求項6のうち、いずれか1項に記載の半導体装置であ
って、前記SOI層に形成され、素子として機能しない
ダミー領域をさらに備える。
【0033】また、請求項8の発明は、請求項7記載の
半導体装置であって、前記ダミー領域は前記第1導電型
及び前記第2導電型双方の不純物が導入される領域を含
む。
【0034】また、請求項9の発明は、請求項7記載の
半導体装置であって、前記ダミー領域は、前記第1導電
型の不純物が注入され前記第2導電型の不純物が注入さ
れない第1のダミー領域と前記第2導電型の不純物が注
入され前記第1導電型の不純物が注入されない第2のダ
ミー領域とを含む。
【0035】この発明に係る請求項10記載の半導体装
置の製造方法は、(a)半導体基板、埋め込み絶縁層及び
SOI層からなるSOI基板を準備するステップと、
(b)前記SOI層の上層部に分離絶縁膜を選択的に形成
するとともに、前記分離絶縁膜の下層部に第1の導電型
の半導体領域を形成するステップとを備え、前記分離絶
縁膜によって前記SOI層は複数の素子形成領域に分離
され、前記複数の素子形成領域のうち少なくとも1つの
素子形成領域は第1の導電型を有し、前記半導体領域に
接して形成され、(c)前記少なくとも1つの素子形成領
域の表面に第2導電型の活性領域を選択的に形成するス
テップと、(d)前記SOI層に外部から電位固定可能な
第1導電型のボディー領域を前記半導体領域に接するよ
うに形成するステップとを備え、前記ステップ(c)は、
前記ボディー領域と前記分離絶縁膜における一部領域と
を含むブロック領域を前記第2導電型の不純物導入を阻
止する領域に設定して、前記SOI層に前記第2導電型
の不純物を導入することにより前記活性領域を形成して
いる。
【0036】また、請求項11の発明は、請求項10記
載の半導体装置の製造方法であって、前記ステップ(c)
は、前記ブロック領域上に形成される第1のレジストを
マスクとして、前記SOI層に第2導電型の不純物を導
入するステップを含む。
【0037】また、請求項12の発明は、請求項11記
載の半導体装置の製造方法であって、前記少なくとも1
つの素子形成領域はトランジスタの形成領域を含み、
(e)前記ステップ(c)の前に実行され、前記少なくとも1
つの素子形成領域に前記トランジスタのゲート電極を形
成するステップをさらに備え、前記ゲート電極は前記分
離絶縁膜上に延びて形成され、前記ステップ(c)は、前
記第1のレジスト及び前記ゲート電極をマスクとして、
前記SOI層に第2導電型の不純物を導入するステップ
を含む。
【0038】また、請求項13の発明は、請求項12記
載の半導体装置の製造方法であって、前記第1のレジス
ト及び前記ゲート電極は、前記ボディー領域上から前記
少なくとも1つの素子形成領域上に至る領域に連続的に
形成される。
【0039】また、請求項14の発明は、請求項10記
載の半導体装置の製造方法であって、前記少なくとも1
つの素子形成領域はトランジスタの形成領域を含み、
(e)前記ステップ(c)の前に実行され、前記少なくとも1
つの素子形成領域に前記トランジスタのゲート電極を形
成するステップをさらに備え、前記ゲート電極は前記分
離絶縁膜の一部上に延びて形成され、前記ステップ(c)
は、前記ボディ領域上に形成される第1のレジストと前
記ゲート電極とをマスクとして、前記SOI層に第2導
電型の不純物を導入するステップを含む。
【0040】また、請求項15の発明は、請求項14記
載の半導体装置の製造方法であって、前記ゲート電極
は、前記ボディー領域上から前記少なくとも1つの素子
形成領域上に至る領域に形成される。
【0041】また、請求項16の発明は、請求項10記
載の半導体装置の製造方法であって、前記ステップ(c)
は、前記活性領域上に第1の開口部を有する第1のレジ
ストをマスクとして、前記SOI層に第2導電型の不純
物を導入するステップを含み、前記ステップ(d)は、前
記ボディー領域上に第2の開口部を有する第2のレジス
トをマスクとして、前記SOI層に第1導電型の不純物
を導入するステップを含む。
【0042】また、請求項17の発明は、請求項16記
載の半導体装置の製造方法であって、前記第2の開口部
は、実質的に前記ボディー領域上のみに設けられる開口
部を含む。
【0043】また、請求項18の発明は、請求項16記
載の半導体装置の製造方法であって、前記第2の開口部
は、前記ボディー領域及び前記分離絶縁膜上の一部上に
設けられる開口部を含む。
【0044】また、請求項19の発明は、請求項18記
載の半導体装置の製造方法であって、前記第2の開口部
は、前記ボディー領域から前記少なくとも1つの素子形
成領域に至る領域に設けられる開口部を含む。
【0045】また、請求項20の発明は、請求項16な
いし請求項19のうち、いずれか1項に記載の半導体装
置の製造方法であって、前記第1のレジストは、前記ボ
ディー領域、前記半導体領域及び前記少なくとも1つの
素子形成領域以外の領域上に第1のダミー開口部をさら
に有し、前記第2のレジストは、前記ボディー領域、前
記半導体領域及び前記少なくとも1つの素子形成領域以
外の領域上に第2のダミー開口部をさらに有する。
【0046】また、請求項21の発明は、請求項20記
載の半導体装置の製造方法であって、前記第1及び第2
のダミー開口部は同じ位置及び形状で形成される。
【0047】さらに、請求項22の発明は、請求項20
記載の半導体装置の製造方法であって、前記第1及び第
2のダミー開口部は重複することなく形成される。
【0048】
【発明の実施の形態】<基本構造>図1〜図3はこの発
明の基本となる部分分離ボディー固定SOI構造の半導
体装置の構成を示す図である。図1及び図2は断面図、
図3は平面図であり、図3のA−A断面及びB−B断面
がそれぞれ図1及び図2となる。
【0049】これらの図に示すように、シリコン基板
1、埋め込み酸化膜2及びSOI層からなるSOI構造
の半導体装置におけるSOI層3の各トランジスタ形成
領域は下層部にウェル領域(11,12)が形成される
部分酸化膜31によって分離される。すなわち、NMO
Sトランジスタ間を分離する部分酸化膜31の下層にp
型のウェル領域11が形成され、PMOSトランジスタ
間を分離する部分酸化膜31の下層にn型のウェル領域
12が形成され、NMOSトランジスタ,PMOSトラ
ンジスタ間を分離する部分酸化膜31(分離絶縁膜)の
下層にp型のウェル領域11(NMOSトランジスタ形
成領域側)及びn型のウェル領域12(PMOSトラン
ジスタ形成領域側)が形成される。
【0050】図3に示すように、ウェル領域11はNM
OSトランジスタ群のドレイン領域5及びソース領域6
を囲うように形成され、ウェル領域12はPMOSトラ
ンジスタ群のドレイン領域5及びソース領域6を囲うよ
うに形成される。また、本基本構造ではSOI層3上を
層間絶縁膜4で覆っている。
【0051】本基本構造において、部分酸化膜31よっ
て他のトランジスタから分離される1単位のMOSトラ
ンジスタは、SOI層3中に形成されるドレイン領域
5、ソース領域6及びチャネル形成領域7、チャネル形
成領域7上に形成されるゲート酸化膜8、ゲート酸化膜
8上に形成されるゲート電極9から構成される。また、
層間絶縁膜4上に形成された配線層22は、層間絶縁膜
4中に設けられたコンタクト21を介してドレイン領域
5あるいはソース領域6と電気的に接続される。なお、
コンタクト21は大きく描かれているが、小さい穴を複
数開口して懇篤とを作製してもよい。
【0052】また、図2及び図3に示すように、SOI
層3中のウェル領域11の間にボディー領域10が形成
され、ボディー領域10は隣接するウェル領域11に接
している。そして、層間絶縁膜4上に形成された配線層
25は、層間絶縁膜4中に設けられたボディーコンタク
ト23を介してボディー領域10と電気的に接続され
る。また、層間絶縁膜4上に形成された配線層26は、
層間絶縁膜4中に設けられたゲートコンタクト24を介
してゲート電極9と電気的に接続される。
【0053】このように、本基本構造の半導体装置で
は、図1〜図3に示すように、素子分離領域の部分酸化
膜31がSOI層3の下部にまで到達せず、分離対象と
なるトランジスタのチャネル形成領域と同一の導電型の
不純物が導入されたウェル領域11,12が部分酸化膜
31の下層に設けられている。
【0054】したがって、各トランジスタの基板電位の
固定を、配線層25、ボディーコンタクト23、高濃度
のボディー領域10及びウェル領域11を介して外部か
ら行うことができる。なお、PMOSトランジスタ側も
同様に、ボディー領域を介して各トランジスタの基板電
位を固定することができる。
【0055】以下、図1〜図3を参照してその詳細を説
明する。埋め込み酸化膜2の膜厚は例えば100〜50
0nm程度であり、SOI層3の膜厚は30〜200n
m程度である。チャネル形成領域7は、例えば、1017
〜1018/cm3程度の第1導電型の不純物(NMOS
ではp型不純物、PMOSではn型不純物)の導入によ
って形成される。ドレイン領域5及びソース領域6はチ
ャネル形成領域7と隣接して、例えば1019〜1021
cm3程度の第2導電型の不純物(NMOSではn型不
純物、PMOSではp型不純物)の導入によって形成さ
れる。
【0056】隣接するトランジスタ間を分離する部分酸
化膜31はSOI層3の下層部をウェル領域形成用に例
えば10〜100nm程度残して形成される。
【0057】そして、酸化膜分離用の部分酸化膜31の
下部にはチャネル形成領域と同じ導電型のウェル領域1
1,12(たとえば1017〜5×1018/cm3の不純
物濃度、不純物濃度はチャネル形成領域と同じかそれ以
上、濃度が高いほどパンチスルーが防止でき分離性能は
良くなる)が設けられている。
【0058】また、ボディー領域10は、図2に示すよ
うに、隣接するウェル領域11と同じ導電型で1019
1021/cm3の高濃度の不純物が導入される。
【0059】<MOSトランジスタの基本製造方法>図
4〜図9は部分分離ボディー固定SOI構造の半導体装
置の基本製造方法を示す断面図である。
【0060】まず、図4に示すように、酸素イオン注入
によって埋め込み酸化膜2を形成するSIMOX法など
により形成した、シリコン基板1、埋め込み酸化膜2及
びSOI層3からなるSOI基板を出発材料とする。通
常、SOI層3の膜厚は50〜200nm、埋め込み酸
化膜2の膜厚は100〜400nmになる。
【0061】そして、図5に示すように、SOI基板上
に、20nm程度の酸化膜141と200nm程度の窒
化膜142を順次堆積した後、パターニングしたレジス
ト143をマスクとして分離領域をパターニングし、窒
化膜142、酸化膜141、SOI層3の3多層膜を、
SOI層3の下層部が残存するようにエッチングして複
数の部分トレンチ144を形成する。
【0062】次に、図6に示すように、500nm程度
の酸化膜を堆積し、通常のトレンチ分離と同様の手法で
CMP処理により窒化膜142の途中まで研磨し、その
後、窒化膜142、酸化膜141の除去を行うことによ
り、部分酸化膜31及びその下のSOI層3(ウェル領
域11,12)が形成された構造を得ることができる。
【0063】その後、選択的に不純物を注入する等の既
存のCMOSトランジスタ形成方法を用いて、SOI層
3のNMOS形成領域をN型領域に、PMOS形成領域
をP型領域にする。
【0064】そして、図7に示すように、部分酸化膜3
1によってNMOS及びPMOS領域がそれぞれMOS
トランジスタ単位に素子分離された各領域にゲート酸化
膜8及びゲート電極9を選択的に形成する。
【0065】その後、図8に示すように、PMOSトラ
ンジスタ形成領域側のソース・ドレイン領域形成予定領
域上及びNMOSトランジスタ側のボディー領域形成予
定領域上にレジスト15を形成し、これらの領域をマス
クした上でN型不純物イオン17を注入することによ
り、NMOS領域にドレイン領域5,ソース領域6、P
MOS領域にボディー領域(図示せず)をそれぞれ同時
に形成する。
【0066】そして、図9に示すように、レジスト15
を除去した後、NMOSトランジスタ側のドレイン領域
5,ソース領域6上及びPMOSトランジスタ側のボデ
ィー領域(図示せず)上にレジスト16を形成し、これ
らの領域をマスクした上でP型不純物イオン18を注入
することにより、PMOS領域にドレイン領域5,ソー
ス領域6、NMOS領域にボディー領域(図示せず)を
それぞれ同時に形成する。
【0067】<実施の形態1>図10はこの発明の実施
の形態1である部分分離ボディー固定SOI構造の半導
体装置の製造方法を示す平面図である。
【0068】同図に示すように、P+ブロック領域39
は、従来同様、ドレイン領域5,ソース領域6の形成
(予定)領域を確実に覆うべく必要最小限の大きさで形
成されているに対し、N+ブロック領域41は、ボディ
ー領域10の形成(予定)領域を確実に覆うとともに、
ゲート電極9の長手方向(ゲート幅方向)延長線上にあ
る一部領域をゲートコンタクト領域9cに向けて延長し
たゲート方向延長領域41aを有している。
【0069】なお、P+ブロック領域39は図9のP型
不純物イオン18の注入時におけるレジスト形成領域を
示し、N+ブロック領域41は図8のN型不純物イオン
17の注入時におけるレジスト形成領域を示している。
【0070】図11は実施の形態1のブロックレジスト
形成時における断面構造を示す断面図であり、図10の
C−C断面に相当する。
【0071】同図に示すように、N+ブロックレジスト
51は、従来のN+ブロック領域40よりもゲート電極
9方向に延びたN+ブロック領域41上に形成されてい
る。同様にして、P+ブロックレジスト59はP+ブロッ
ク領域39上に形成されている。
【0072】なお、図11では、N+ブロックレジスト
51及びP+ブロックレジスト59を便宜上共に図示し
ているが、実際には、N+ブロックレジスト51及びP+
ブロックレジスト59は同時に存在することはなく、図
7〜図9で示した製造方法において、N+ブロックレジ
スト51は図8で示す工程時に設けられ、P+ブロック
レジスト59は図9で示す工程時に設けられる。
【0073】図11に示すように、N+ブロック領域4
1のゲート方向延長領域41aによって、ゲート電極9
の長手方向延長線上においてN型及びP型の不純物が共
に注入される恐れのあるウェル領域11である高抵抗形
成領域が、従来の高抵抗形成領域A1から高抵抗形成領
域A2に狭めることができる。
【0074】このように、ゲート方向延長領域41a下
のウェル領域11には、N型の不純物が注入されること
はなくなる。すなわち、ゲート方向延長領域41a下の
ウェル領域11はN型不純物が混入しないP型不純物領
域となるため、その分、ボディー抵抗の抵抗値を下げる
とともにばらつきを抑制することができる。その結果、
ボディー抵抗の抵抗値を上昇させることなく精度良く制
御可能な部分分離ボディー固定SOI構造の半導体装置
を得ることができる。
【0075】加えて、N+ブロック領域41を従来のN+
ブロック領域から変化させた実施の形態1の製造方法を
行うことによって、製造工程数が従来から増えることは
ない。
【0076】図12は一般的な部分分離ボディー固定S
OI構造の半導体装置を示す断面図である。同図に示す
ように、SOI層3の膜厚が100nmの時、部分酸化
膜31をトレンチエッチングで50nm掘り、SOI層
3の表面から30nm突出する分離段差が設けられるよ
うに部分酸化膜31を形成する場合を仮定する。なお、
図12の例ではゲート電極9の側面にサイドウォール1
3を形成した構造を示している。
【0077】CMP処理(図6の工程時)のばらつきを
考慮すると、±30nm程度の分離段差は変動する。し
たがって、部分酸化膜31の膜厚は80±30nm、す
なわち、50〜110nmで変化し、最悪の場合に50
nmの膜厚となり、N型不純物が部分酸化膜31に注入
されてしまいボディー抵抗が減少してしまう状況にな
る。しかしながら、実施の形態1の製造方法によれば、
そのような場合でも、ゲート方向延長領域41a下のウ
ェル領域11にはN型不純物は注入されないため、上記
不具合を改善できる。
【0078】図13は部分酸化膜の落ち込み現象を示す
説明図である。一般に、部分酸化膜31内でN型及びP
型の不純物が共に打ち込まれた領域はウェットエッチン
グ処理時に他の領域より早く削れる性質を有するため、
図13に示すように、膜厚が薄くなる落ち込み現象が生
じる。なお、図13において酸化膜4a,シリコン窒化
膜4bは層間絶縁膜4を形成する層であり、シリコン窒
化膜13bはサイドウォール13を構成する層である。
【0079】なお、ウェットエッチング処理としては、
希フッ酸(HF)処理、アンモニア(NH4OH)、過
酸化水素水(H22)、純水(H2O)の混合液を洗浄
液として使用するAPM(Ammonia-Hydrogen Peroxide
Mixture)洗浄等が挙げられ、例えば、希フッ酸(HF)
処理はサイドウォール13を構成するTEOS酸化膜の
除去時等に行われる。
【0080】その結果、空乏層の伸び37が発生する
分、ウェル領域11の実効的膜厚が薄くなるため、ボデ
ィー抵抗が高くなってしまう問題がある。したがって、
落ち込み現象は可能な限り抑制することが望まれる。
【0081】図14は従来の製造方法で製造される部分
分離ボディー固定SOI構造の半導体装置の断面構造を
示す断面図である。図14は図36のC−C断面に相当
する。
【0082】同図に示すように、サイドウォール13が
TEOS酸化膜13a及びシリコン窒化膜13bによっ
て形成され、層間絶縁膜4が酸化膜4a、シリコン窒化
膜4b及び酸化膜4cによって形成される。
【0083】図14に示すように、N+ブロック領域4
0のみがN型不純物の注入からマスクされるため、部分
酸化膜31の大部分においてN型不純物が注入されてし
まい、領域A5〜A7で上述した落ち込み現象が発生し
てしまう。
【0084】図15は実施の形態1の製造方法で製造さ
れる部分分離ボディー固定SOI構造の半導体装置の断
面構造を示す断面図である。図15は図10のC−C断
面に相当する。
【0085】図15に示すように、N+ブロック領域4
0よりゲート方向延長領域41a分広いN+ブロック領
域41がN型不純物の注入からマスクされるため、領域
A5及びA7で従来同様、上述した落ち込み現象が発生
してしまうが、領域A6はゲート方向延長領域41aに
よってN型不純物の注入からマスクされるため、落ち込
み現象を回避させることができる。すなわち、N+ブロ
ックレジスト51下の部分酸化膜31はN型不純物を含
まないN型不純物未入領域となるため、領域A6には落
ち込み現象は生じない。
【0086】このように、実施の形態1の製造方法は落
ち込み現象を従来より抑制することができる分、ボディ
ー抵抗の抵抗値の低減化を図ることができる。
【0087】なお、図10では、NMOS領域における
+ブロック領域39及びN+ブロック領域41を示した
が、同様にして、PMOS領域において、ボディー(形
成予定)領域上にN+ブロック領域41と等価なP+ブロ
ック領域を形成し、ソース・ドレイン(形成予定)領域
上にP+ブロック領域39と等価なN+ブロック領域を形
成すれば、同等の効果を得ることができる。
【0088】<実施の形態2>図16はこの発明の実施
の形態2である部分分離ボディー固定SOI構造の半導
体装置の製造方法を示す平面図である。
【0089】同図に示すように、N+ブロック領域42
は、ボディー領域10の形成(予定)領域を確実に覆う
とともに、ゲート電極9の長手方向延長線上ある一部領
域をゲートコンタクト領域9cに向けて延長し、一部が
ゲートコンタクト領域9cと重複するゲート方向延長領
域42aを有している。
【0090】なお、P+ブロック領域39は図9のP型
不純物イオン18の注入時におけるレジスト形成領域を
示し、N+ブロック領域42は図8のN型不純物イオン
17の注入時におけるレジスト形成領域を示している。
また、他の構成は図10で示した実施の形態1と同様で
ある。
【0091】図17は実施の形態2のブロックレジスト
形成時における断面構造を示す断面図であり、図16の
C−C断面に相当する。
【0092】同図に示すように、N+ブロックレジスト
52は、ゲート電極9に重なり領域A3で重複したN+
ブロック領域42上に形成されている。また、P+ブロ
ックレジスト59はP+ブロック領域39上に形成され
ている。
【0093】図17に示すように、ウェル領域11にお
いて、ゲート電極9の長手方向延長線上におけるボディ
ー抵抗経路36では、N型及びP型の不純物が共に注入
される恐れのある高抵抗形成領域が実質的に存在しなく
なる。すなわち、ゲート電極9の長手方向延長線上にお
いて、ボディー領域10からトランジスタ形成領域を構
成するチャネル形成領域7に至るウェル領域11がN型
不純物が混入しないP型不純物領域となる。
【0094】なぜならば、ゲート電極9は通常、200
nm程度の膜厚があり、50keVで注入されるAsや
40keVで注入されるP等の不純物注入をゲート電極
9によって確実にブロックすることができるため、ゲー
ト電極9の長手方向延長線上におけるウェル領域11は
+ブロックレジスト52及びゲート電極9によってN
型の不純物の注入から確実にブロックされる。
【0095】したがって、ゲート電極9の長手方向延長
線上におけるウェル領域11にはN型の不純物が注入さ
れることは確実になくなるため、その分、ボディー抵抗
の抵抗値の減少を図るとともにばらつきを抑制すること
ができる。加えて、実施の形態2では、ボディー抵抗経
路36に高抵抗形成領域が存在しなくなる分、ボディー
抵抗の低減化効果を実施の形態1以上に得ることができ
る。
【0096】その結果、ボディー抵抗の抵抗値を上昇さ
せることなく精度良く制御可能な部分分離ボディー固定
SOI構造の半導体装置を得ることができる。
【0097】加えて、N+ブロック領域42を従来のN+
ブロック領域から変化させて実施の形態2の製造方法を
行うことによって、製造工程数が従来から増えることは
ない。
【0098】図18は実施の形態2の製造方法で製造さ
れる部分分離ボディー固定SOI構造の半導体装置の断
面構造を示す断面図である。図18は図16のC−C断
面に相当する。
【0099】図18に示すように、N+ブロック領域4
0よりゲート方向延長領域42a分広いN+ブロック領
域42とゲート電極9下の領域がN型不純物の注入から
マスクされるため、領域A5では落ち込み現象が発生し
てしまうが、領域A6及びA7はゲート方向延長領域4
2aによってN型不純物の注入からマスクされるため、
落ち込み現象を回避させることができる。すなわち、N
+ブロックレジスト52及びゲート電極9下であるボデ
ィー領域10上からチャネル形成領域7上に至る部分酸
化膜31の領域がN型不純物未入領域となるため、領域
A6及びA7に落ち込み現象は生じない。
【0100】このように、実施の形態2の製造方法は落
ち込み現象を実施の形態1より抑制することができる
分、ボディー抵抗の抵抗値の低減化をさらに図ることが
できる。
【0101】図19は実施の形態2の製造方法で製造さ
れる部分分離ボディー固定SOI構造の半導体装置の断
面構造を示す断面図である。図19は図16のD−D断
面に相当する。
【0102】同図に示すように、ゲート電極9及びサイ
ドウォール13(13a,13b)によってマスクされ
ていない部分酸化膜31の領域A4に落ち込み現象が発
生する。
【0103】なお、図16では、NMOS領域における
+ブロック領域39及びN+ブロック領域42を示した
が、実施の形態1と同様、PMOS領域に同等なブロッ
ク領域を形成すれば、同等の効果を得ることができる。
【0104】<実施の形態3>図20はこの発明の実施
の形態3である部分分離ボディー固定SOI構造の半導
体装置の製造方法を示す平面図である。
【0105】同図に示すように、N+ブロック領域43
は、ボディー領域10の形成(予定)領域を確実に覆う
とともに、ゲート電極9側の全領域をゲートコンタクト
領域9cに向けて延長し、ゲートコンタクト領域9cと
一部重複するように設けている。
【0106】なお、P+ブロック領域39は図9のP型
不純物イオン18の注入時におけるレジスト形成領域を
示し、N+ブロック領域43は図8のN型不純物イオン
17の注入時におけるレジスト形成領域を示している。
また、他の構成は図16で示した実施の形態2と同様で
ある。
【0107】実施の形態3の製造方法では、実施の形態
2と同様、ウェル領域11におけるボディー抵抗経路に
はN型の不純物が注入されることは確実になくなるた
め、その分、ボディー抵抗の抵抗値の減少を図るととも
にばらつきを抑制することができ、ボディー抵抗の低減
化効果を実施の形態1以上に得ることができる。
【0108】その結果、ボディー抵抗の抵抗値を上昇さ
せることなく精度良く制御可能な部分分離ボディー固定
SOI構造の半導体装置を得ることができる。
【0109】加えて、N+ブロック領域43を従来のN+
ブロック領域から変化させて実施の形態3の製造方法を
行うことによって、製造工程数が従来から増えることは
ない。
【0110】さらに、実施の形態3の製造方法は、実施
の形態2と同様の理由で、落ち込み現象を実施の形態1
より抑制することができる分、ボディー抵抗の抵抗値の
低減化をさらに図ることができる。
【0111】なお、図20では、NMOS領域における
+ブロック領域39及びN+ブロック領域43を示した
が、実施の形態1及び実施の形態2と同様、PMOS領
域に同等なブロック領域を形成すれば、同等の効果を得
ることができる。
【0112】<実施の形態4>図21はこの発明の実施
の形態4である部分分離ボディー固定SOI構造の半導
体装置の製造方法を示す平面図である。
【0113】同図に示すように、N+ブロック領域44
は、ボディー領域10の形成(予定)領域を確実に覆う
とともに、ゲート電極9側の全領域をゲートエクステン
ション領域9dに向けて延長し、ゲートエクステンショ
ン領域9dと一部重複するように設けている。
【0114】なお、P+ブロック領域39は図9のP型
不純物イオン18の注入時におけるレジスト形成領域を
示し、N+ブロック領域44は図8のN型不純物イオン
17の注入時におけるレジスト形成領域を示している。
また、他の構成は図16で示した実施の形態2と同様で
ある。
【0115】実施の形態4の製造方法では、実施の形態
2及び実施の形態3と同様、ウェル領域11におけるボ
ディー抵抗経路にはN型の不純物が注入されることは確
実になくなるため、その分、ボディー抵抗の抵抗値の減
少を図るとともにばらつきを抑制することができ、ボデ
ィー抵抗の低減化効果を実施の形態1以上に得ることが
できる。
【0116】その結果、ボディー抵抗の抵抗値を上昇さ
せることなく精度良く制御可能な部分分離ボディー固定
SOI構造の半導体装置を得ることができる。
【0117】加えて、N+ブロック領域44を従来のN+
ブロック領域から変化させて実施の形態4の製造方法を
行うことによって、製造工程数が従来から増えることは
ない。
【0118】さらに、実施の形態4の製造方法は、実施
の形態2と同様の理由で、落ち込み現象を実施の形態1
より抑制することができる分、ボディー抵抗の抵抗値の
低減化をさらに図ることができる。
【0119】なお、図21では、NMOS領域における
+ブロック領域39及びN+ブロック領域44を示した
が、実施の形態1〜実施の形態3と同様、PMOS領域
に同等なブロック領域を形成すれば、同等の効果を得る
ことができる。
【0120】<実施の形態5>図22はこの発明の実施
の形態5である部分分離ボディー固定SOI構造の半導
体装置の製造方法を示す平面図である。
【0121】同図に示すように、実施の形態5では実施
の形態1〜実施の形態4で用いたゲート電極9に代えて
ゲート電極とゲート配線との機能を有するゲート配線部
14を設けており、ゲート配線部14は、ドレイン領域
5,ソース領域6間のチャネル形成領域7(図示せず)
上からボディー領域10方向に延在し、途中で折れ曲が
って形成されている。
【0122】N+ブロック領域45は、ボディー領域1
0の形成(予定)領域を確実に覆うとともに、P+ブロ
ック領域39側の全領域をゲート配線部14に向けて延
長し、ゲート配線部14と一部重複するように設けてい
る。
【0123】なお、P+ブロック領域39は図9のP型
不純物イオン18の注入時におけるレジスト形成領域を
示し、N+ブロック領域45は図8のN型不純物イオン
17の注入時におけるレジスト形成領域を示している。
また、他の構成は図16で示した実施の形態2と同様で
ある。
【0124】実施の形態5の製造方法では、実施の形態
2〜実施の形態4と同様、ウェル領域11におけるボデ
ィー抵抗経路にはN型の不純物が注入されることは確実
になくなるため、その分、ボディー抵抗の抵抗値の減少
を図るとともにばらつきを抑制することができ、ボディ
ー抵抗の低減化効果を実施の形態1以上に得ることがで
きる。
【0125】その結果、ボディー抵抗の抵抗値を上昇さ
せることなく精度良く制御可能な部分分離ボディー固定
SOI構造の半導体装置を得ることができる。
【0126】加えて、N+ブロック領域45を従来のN+
ブロック領域から変化させて実施の形態5の製造方法を
行うことによって、製造工程数が従来から増えることは
ない。
【0127】さらに、実施の形態5の製造方法は、実施
の形態2と同様の理由で、落ち込み現象を実施の形態1
より抑制することができる分、ボディー抵抗の抵抗値の
低減化をさらに図ることができる。
【0128】なお、図22では、NMOS領域における
+ブロック領域39及びN+ブロック領域45を示した
が、実施の形態1〜実施の形態4と同様、PMOS領域
に同等なブロック領域を形成すれば、同等の効果を得る
ことができる。
【0129】<実施の形態6>図23はこの発明の実施
の形態6である部分分離ボディー固定SOI構造の半導
体装置の製造方法を示す平面図である。
【0130】同図に示すように、N+ブロック領域40
は、ボディー領域10の形成(予定)領域を覆うべく必
要最小限の大きさで形成されている。
【0131】一方、ゲート電極9はボディー領域10方
向に大きく延長して形成されるゲートエクステンション
領域9eを有している。なお、他の構成は、図10で示
した実施の形態1と同様である。
【0132】実施の形態6の製造方法では、実施の形態
1と同様、ゲートエクステンション領域9e下のウェル
領域11にはN型の不純物が注入されることは確実にな
くなるため、その分、ボディー抵抗の抵抗値の減少を図
るとともにばらつきを抑制することができ、ボディー抵
抗の低減化効果を実施の形態1と同様に得ることができ
る。
【0133】その結果、ボディー抵抗の抵抗値を上昇さ
せることなく精度良く制御可能な部分分離ボディー固定
SOI構造の半導体装置を得ることができる。
【0134】加えて、N+ブロック領域40を従来のN+
ブロック領域から変化させることがないため、実施の形
態6の製造方法を行うことによって、製造工程数が従来
から増えることはない。
【0135】さらに、実施の形態6の製造方法は、実施
の形態1と同様、ゲートエクステンション領域9e下の
部分酸化膜31が不純物未入領域となり、落ち込み現象
を抑制することができる分、ボディー抵抗の抵抗値の低
減化をさらに図ることができる。
【0136】また、図23の一点鎖線に示すように、ゲ
ートエクステンション領域9fをN +ブロック領域40
に一部重複するまで延長して形成することにより、実施
の形態2〜実施の形態4と同様、ウェル領域11におけ
るボディー抵抗経路にはN型の不純物が注入されること
は確実になくなるため、ボディー抵抗の低減化効果を実
施の形態1以上に得ることができる。
【0137】なお、図23では、NMOS領域における
ゲートエクステンション領域9e,9fを示したが、P
MOS領域に同等なゲートエクステンション領域を有す
るゲート電極を形成すれば、同等の効果を得ることがで
きる。
【0138】また、ゲートエクステンション領域9e,
9fが存在することにより、ゲート電極9e,9f下の
部分酸化膜31がゲート電極9形成後のウェットエッチ
ング処理で薄くなることがない分、ボディー抵抗経路3
6となるウェル領域がゲート電圧の影響を受けてボディ
ー抵抗が変動する度合を軽減することができる。
【0139】<実施の形態7>実施の形態1〜実施の形
態6では、不純物の注入を阻止することを目的にソース
・ドレイン領域、ボディー領域上を主としたブロック領
域上にレジストを形成するという、遮蔽優先マスクを採
用している。
【0140】遮蔽優先マスクは、レジスト形成面積を必
要最小限に抑えて、不純物イオン注入時におけるゲート
酸化膜等の静電破壊を防ぐことを主眼として今日まで一
般的に使用されている。
【0141】遮蔽優先マスクの設計方法は下記の,
に分類される。 不純物の注入を阻止すべき領域をCAD等で設計し、
当該領域をそのままマスク上の遮光部としたマスク(正
マスク)を用い、ポジ型レジストを露光する。
【0142】不純物の注入を阻止すべき領域をCAD
等で設計し、当該領域以外の領域を遮光部としたマスク
(反マスク)を用い、ネガ型レジストを露光する。
【0143】しかしながら、近年、イオン注入技術が向
上し、イオン注入時にチャージアップを補償すべくエレ
クトロンシャワー等の処理を行うことにより、上述した
静電破壊が生じにくくなってきている。
【0144】そこで、レジスト面積が大きくなるもの
の、不純物を注入したい領域を主として開口部を設ける
開口優先マスクを採用したのが実施の形態7の製造方法
である。
【0145】開口優先マスクの設計方法は下記の,
に分類される。 不純物を注入すべき領域をCAD等で設計後、反マス
クを作成してそれを用いポジ型レジストを露光する。
【0146】不純物を注入すべき領域をCAD等で設
計後、正マスクを作成してそれを用いネガ型レジストを
露光する。
【0147】図24はこの発明の実施の形態7である部
分分離ボディー固定SOI構造の半導体装置の製造方法
を示す平面図である。
【0148】同図に示すように、ソース・ドレイン領域
5,6にN型の不純物を注入すべく必要最小限の領域に
+注入領域60を設け、ボディー領域10にP型の不
純物を注入すべく必要最小限の領域にP+注入領域46
を設けている。
【0149】なお、P+注入領域46は図9のP型不純
物イオン18の注入時におけるレジスト開口領域を示
し、N+注入領域60は図8のN型不純物イオン17の
注入時におけるレジスト開口領域を示している。
【0150】図25は実施の形態7のP+注入レジスト
形成時における断面構造を示す断面図であり、図24の
E−E断面に相当する。
【0151】同図に示すように、P+注入レジスト61
は、P+注入領域46のみ開口されて形成される。
【0152】図26は実施の形態7のN+注入レジスト
形成時における断面構造を示す断面図であり、図24の
E−E断面に相当する。
【0153】同図に示すように、N+注入レジスト62
は、N+注入領域60のみ開口されて形成される。
【0154】なお、P+注入レジスト61は図9で示す
工程時に設けられ、N+注入レジスト62は図8で示す
工程時に設けられる。
【0155】図25及び図26に示すように、P+注入
レジスト61及びN+注入レジスト62によってマスク
されることにより、ウェル領域11の大部分はP型及び
N型の不純物が共に注入されることはなくなるため、ボ
ディー抵抗の抵抗値を下げるとともにばらつきを抑制す
ることができる。その結果、ボディー抵抗の抵抗値を上
昇させることなく精度良く制御可能な部分分離ボディー
固定SOI構造の半導体装置を得ることができる。
【0156】加えて、遮蔽優先マスクを開口優先マスク
に変更した実施の形態7の製造方法を行うことによっ
て、製造工程数が従来から増えることはない。
【0157】さらに、部分酸化膜31の大部分(領域A
12に対応する部分)にはN型及びP型の不純物が共に
注入されないため、部分酸化膜31には落ち込み現象は
ほとんど生じない。
【0158】したがって、実施の形態7の製造方法は落
ち込み現象をより一層抑制することができ、ボディー抵
抗の抵抗値の低減化を図ることができる。
【0159】<実施の形態8>図27はこの発明の実施
の形態8である部分分離ボディー固定SOI構造の半導
体装置の製造方法を示す平面図である。
【0160】同図に示すように、ボディー領域10にP
型の不純物を注入すべく必要最小限の領域に加え、ゲー
ト電極9の長手方向延長線上ある一部領域をゲートコン
タクト領域9cに向けて延長してP+注入領域47を形
成している。
【0161】なお、P+注入領域47は図9のP型不純
物イオン18の注入時におけるレジスト開口領域を示
し、N+注入領域60は図8のN型不純物イオン17の
注入時におけるレジスト開口領域を示している。
【0162】図28は実施の形態8のP+注入レジスト
形成時における断面構造を示す断面図であり、図27の
E−E断面に相当する。
【0163】同図に示すように、P+注入レジスト63
は、P+注入領域47のみ開口されて形成される。な
お、P+注入レジスト63は図9で示す工程時に設けら
れる。なお、N+注入レジスト形成時における断面構造
は図26で示した実施の形態7と同様である。
【0164】図28に示すように、N+注入レジスト6
3によってマスクされることにより、ウェル領域11の
大部分はN型の不純物が注入されることはなくなるた
め、ボディー抵抗の抵抗値を下げるとともにばらつきを
抑制することができる。
【0165】さらに、図28に示すように、P型不純物
イオン66を積極的に部分酸化膜31下のウェル領域1
1に注入することにより、ウェル領域11のP型不純物
濃度を高め、ボディー抵抗の抵抗値の低減化を積極的に
図ることができる。
【0166】その結果、ボディー抵抗の抵抗値を上昇さ
せることなく精度良く制御可能な部分分離ボディー固定
SOI構造の半導体装置を得ることができる。
【0167】加えて、遮蔽優先マスクを開口優先マスク
に変更した実施の形態8の製造方法を行うことによっ
て、製造工程数が従来から増えることはない。
【0168】さらに、部分酸化膜31の大部分はN+
入レジスト62によってN型の不純物が注入されない。
一方、P型の不純物は部分酸化膜31の大部分に注入さ
れるが、ウェル領域11にP型の不純物が注入されるこ
とによるボディー抵抗の抵抗値低減効果が大きいため、
P型の不純物が部分酸化膜31の大部分に注入されるこ
とによる落ち込み現象を加味しても、ボディー抵抗の抵
抗値の低減化を図ることができる。
【0169】また、実施の形態8のP+注入領域47を
実施の形態7のP+注入領域46より大きくする分、レ
ジスト形成面積を実施の形態7より小さくできる。
【0170】なお、図27の一点鎖線に示すように、ゲ
ートコンタクト領域9cと一部重複するようにP+注入
領域48を形成しても良い。この場合、ボディー抵抗の
抵抗値の低減化をより一層図ることができる。
【0171】<実施の形態9>図29はこの発明の実施
の形態9である部分分離ボディー固定SOI構造の半導
体装置の製造方法を示す平面図である。
【0172】同図に示すように、ボディー領域10にP
型の不純物を注入すべく必要最小限の領域に加え、ゲー
ト電極9の長手方向延長線上ある一部領域をゲートエク
ステンション領域9dに向けて延長し、ゲートエクステ
ンション領域9dと一部重複するP+注入領域49を形
成している。
【0173】なお、P+注入領域49は図9のP型不純
物イオン18の注入時におけるレジスト開口領域を示
し、N+注入領域60は図8のN型不純物イオン17の
注入時におけるレジスト開口領域を示している。
【0174】実施の形態9の製造方法では、実施の形態
8同様の効果によって、ボディー抵抗の抵抗値を上昇さ
せることなく精度良く制御可能な部分分離ボディー固定
SOI構造の半導体装置を得ることができる。
【0175】加えて、実施の形態8の製造方法と同様、
製造工程数が従来から増えることはない。
【0176】また、実施の形態9のP+注入領域49を
実施の形態7のP+注入領域46より大きくする分、レ
ジスト形成面積を実施の形態7より小さくできる。
【0177】<実施の形態10>図30はこの発明の実
施の形態10である部分分離ボディー固定SOI構造の
半導体装置の製造方法を示す平面図である。
【0178】同図に示すように、実施の形態10では、
実施の形態5と同様、ゲート電極9に代えてゲート電極
とゲート配線との機能を有するゲート配線部14を設け
ており、ゲート配線部14は、ドレイン領域5,ソース
領域6間のチャネル形成領域7(図示せず)上からボデ
ィー領域10方向に延在し、途中で折れ曲がって形成さ
れている。
【0179】一方、ボディー領域10にP型の不純物を
注入すべく必要最小限の領域に加え、N+注入領域60
側の一部領域をゲート配線部14に向けて延長し、ゲー
ト配線部14と一部重複するようにP+注入領域50設
けている。
【0180】なお、P+注入領域50は図9のP型不純
物イオン18の注入時におけるレジスト開口領域を示
し、N+注入領域60は図8のN型不純物イオン17の
注入時におけるレジスト開口領域を示している。
【0181】実施の形態10の製造方法では、実施の形
態8同様の効果によって、ボディー抵抗の抵抗値を上昇
させることなく精度良く制御可能な部分分離ボディー固
定SOI構造の半導体装置を得ることができる。
【0182】加えて、実施の形態8の製造方法と同様、
製造工程数が従来から増えることはない。
【0183】また、実施の形態10のP+注入領域50
を実施の形態7のP+注入領域46より大きくする分、
レジスト形成面積を実施の形態7より小さくできる。
【0184】<実施の形態11>図31はこの発明の実
施の形態11である部分分離ボディー固定SOI構造の
半導体装置の製造方法を示す平面図である。
【0185】同図に示すように、ソース・ドレイン領域
5,6にN型の不純物を注入すべく必要最小限の領域に
+注入領域60を設け、ボディー領域10にP型の不
純物を注入すべく必要最小限の領域にP+注入領域46
を設けている。
【0186】一方、ゲート電極9はボディー領域10方
向に大きく延長して形成されるゲートエクステンション
領域9eを有している。なお、他の構成は、図24で示
した実施の形態7と同様である。
【0187】実施の形態11の製造方法では、実施の形
態7と同様の効果によって、ボディー抵抗の抵抗値を上
昇させることなく精度良く制御可能な部分分離ボディー
固定SOI構造の半導体装置を得ることができる。
【0188】加えて、実施の形態7の製造方法と同様、
製造工程数が従来から増えることはない。
【0189】また、図31の一点鎖線に示すように、ゲ
ートエクステンション領域9fをP +注入領域46に一
部重複するまで延長して形成しても良い。
【0190】この方法により、ゲートエクステンション
領域9fとP+注入領域46との重なり部分の部分酸化
膜31の膜厚の減少をなくすことができ、ボディー抵抗
を低く安定させることができる。
【0191】また、ゲートエクステンション領域9eを
形成した場合でも、ゲートエクステンション領域9e下
の部分酸化膜31がゲート電極9形成後のウェットエッ
チング処理で薄くなることがない分、ボディー抵抗経路
36となるウェル領域がゲート電圧の影響を受けてボデ
ィー抵抗が変動する度合を軽減することができる。
【0192】<実施の形態12>図32はこの発明の実
施の形態12である部分分離ボディー固定SOI構造の
半導体装置の製造方法を示す平面図である。
【0193】同図に示すように、ソース・ドレイン領域
5,6にN型の不純物を注入すべく必要最小限の領域に
+注入領域60を設け、ボディー領域10にP型の不
純物を注入すべく必要最小限の領域に加え、ゲート電極
9の長手方向延長線上ある一部領域をゲートコンタクト
領域9cに向けて延長してP+注入領域47を形成して
いる。
【0194】さらに、P+ダミー領域73にN型の不純
物を注入すべく必要最小限の領域にダミーN+注入領域
71を設け、N+ダミー領域74にP型の不純物を注入
すべく必要最小限の領域にダミーP+注入領域72を設
けている。
【0195】なお、N+注入領域60及びダミーN+注入
領域71は図8のN型不純物イオン17の注入時におけ
る第1のレジストの開口領域を示しP+注入領域47及
びダミーP+注入領域72は図9のP型不純物イオン1
8の注入時における第2のレジストの開口領域を示して
いる。
【0196】実施の形態12の製造方法では、実施の形
態7と同様の効果によって、ボディー抵抗の抵抗値を上
昇させることなく精度良く制御可能な部分分離ボディー
固定SOI構造の半導体装置を得ることができる。
【0197】加えて、実施の形態7の製造方法と同様、
製造工程数が従来から増えることはない。
【0198】さらに、ダミーN+注入領域71及びダミ
ーP+注入領域72を設ける分、レジスト形成面積をよ
り一層小さくすることができる。ゲート酸化膜8等がチ
ャージアップによって静電破壊される危険性を実施の形
態7〜実施の形態11以上に抑制することができる。
【0199】さらに、ダミーN+注入領域71及びダミ
ーP+注入領域72は、P+ダミー領域73及びN+ダミ
ー領域74(例えば、CMP用にパターン密度の均一化
を図るべく形成される)の生成ルールと同様に矩形状に
自動的に生成すれば良いため、比較的簡単に設計するこ
とができる。
【0200】なお、図32で示した例では、ダミーN+
注入領域71及びダミーP+注入領域72を第1及び第
2のレジスト用に分けて設けたが、第1及び第2のレジ
スト間で同じ位置及び形状でダミー注入領域を設け、ダ
ミーN++双方注入領域として共有するようにしても良
い。
【0201】ただし、ダミー領域にN型及びP型の不純
物を共に注入するとシリサイド領域の剥離等の不具合が
生じる恐れがあるため、図32に示すように、ダミーN
+注入領域71及びダミーP+注入領域72を重複するこ
となく分けて設けることにより、ダミー領域にはN型及
びP型の不純物のうち一方のみが注入される方が望まし
い。
【0202】
【発明の効果】以上説明したように、この発明における
請求項1記載の半導体装置の分離絶縁膜下の半導体領域
は少なくとも一部において、第1導電型の不純物のみか
らなる第1導電型不純物領域を有することにより、ボデ
ィー領域から少なくとも1つの素子形成領域に至る半導
体領域の抵抗であるボディー抵抗の抵抗値の低減化を図
ることができる。
【0203】請求項2記載の半導体装置における第1導
電型不純物領域は、ボディー領域から少なくとも1つの
素子形成領域に至る領域に形成されるため、ボディー抵
抗の抵抗値のより一層の低減化を図ることができる。
【0204】請求項3記載の半導体装置の分離絶縁膜は
少なくとも一部において、第2導電型の不純物を含まな
い第2導電型不純物未入領域を有するため、分離絶縁膜
形成後のウェット処理等によって分離絶縁膜の膜厚が薄
くなる不具合を抑制することができる。
【0205】請求項4記載の半導体装置における第2導
電型不純物未入領域は、ボディー抵抗方向にボディー領
域上から少なくとも1つの素子形成領域上に至る領域に
形成されるため、分離絶縁膜の膜厚が薄くなる現象がボ
ディー抵抗に及ぼす悪影響をより一層効果的に抑制する
ことができる。
【0206】請求項5記載の半導体装置の第2導電型不
純物未入領域は分離絶縁膜形成後のウェット処理によっ
ても膜厚が薄くならず、結果としてウェット処理によっ
て膜厚が薄くなる他の領域より膜厚が厚くなる。
【0207】したがって、第2導電型不純物未入領域下
の半導体領域のボディー抵抗に及ぼす悪影響を及ぼすこ
とはない。
【0208】請求項6記載の記載の半導体装置における
トランジスタのゲート電極は分離絶縁膜上に延びて形成
されるため、ゲート電極形成後にゲート電極下の半導体
領域に第2の導電型の不純物注入されることを効果的に
回避することができる。
【0209】請求項7記載の半導体装置は、素子として
機能しないダミー領域をさらに備えるため、不純物を注
入すべき領域に開口部を設ける開口優先マスク方式を採
用してSOI層に不純物を注入する際に、開口優先マス
クとなるレジストの形成面積をダミー領域に開口を設け
る分、小さくすることができる。
【0210】請求項8記載の半導体装置において、ダミ
ー領域は第1導電型及び第2導電型双方の不純物が導入
される領域を含むため、第1及び第2導電型双方の開口
優先マスクとなる第1及び第2のレジストの形成面積を
ダミー領域に開口を設ける分、小さくすることができ
る。
【0211】請求項9記載の半導体装置において、ダミ
ー領域は第1導電型及び第2導電型の不純物がそれぞれ
導入される第1及び第2のダミー領域を含むため、第1
及び第2導電型それぞれの開口優先マスクとなる第1及
び第2のレジストの形成面積を第1及び第2のダミー領
域に開口を設ける分、それぞれ小さくすることができ
る。
【0212】さらに、第1及び第2のダミー領域は共に
一方の導電型の不純物しか導入されないため、第1及び
第2導電型の不純物が共に注入されることに伴う不具合
は生じない。
【0213】この発明における請求項10記載の半導体
装置の製造方法は、ボディー領域と分離絶縁膜における
一部領域とを含むブロック領域を第2導電型の不純物導
入を阻止する領域に設定して、SOI層に第2導電型の
不純物を導入することにより活性領域を形成するため、
ブロック領域下の半導体領域への第2導電型の不純物の
注入が確実に回避できる分、ボディー領域から少なくと
も1つの素子形成領域に至る半導体領域の抵抗であるボ
ディー抵抗の抵抗値の低減化を図ることができる。
【0214】請求項11記載の半導体装置の製造方法
は、第1のレジストによってブロック領域下の半導体領
域に第2導電型の不純物が注入されるのを回避すること
ができる。
【0215】請求項12記載の半導体装置の製造方法
は、第1のレジスト及びゲート電極によってブロック領
域下及びゲート電極下の半導体領域に第2導電型の不純
物が注入されるのを回避することができる。
【0216】請求項13記載の半導体装置の製造方法
は、第1のレジスト及びゲート電極は、ボディー領域上
から少なくとも1つの素子形成領域上に至る領域に連続
的に形成されるため、ボディー抵抗の抵抗値のより一層
の低減化を図ることができる。
【0217】請求項14記載の半導体装置の製造方法
は、ゲート電極によってゲート電極下の半導体領域に第
2導電型の不純物が注入されるのを回避することができ
る。
【0218】請求項15記載の半導体装置の製造方法に
おいて、ゲート電極はボディー領域上から少なくとも1
つの素子形成領域上に至る領域に形成されるため、ボデ
ィー抵抗の抵抗値のより一層の低減化を図ることができ
る。
【0219】請求項16記載の半導体装置の製造方法
は、ステップ(c),(d)を第2及び第1導電型の不純物の
導入を所望する領域に第1及び第2の開口部をそれぞれ
有する、開口優先マスク方式の第1及び第2のレジスト
を用いて行うことにより、ステップ(c),(d)の実行時に
第2及び第1導電型の不純物が半導体領域に導入される
ことが回避できる分、ボディー抵抗の抵抗値の低減化を
図ることができる。
【0220】請求項17記載の半導体装置の製造方法に
おけるステップ(d)で用いられる第2のレジストの第2
の開口部は、実質的にボディー領域上にのみ設けられる
開口部を含むため、ステップ(d)の実行時に分離絶縁膜
の大部分の領域において、第1導電型の不純物が導入さ
れてしまうことはない。
【0221】請求項18記載の半導体装置の製造方法に
おけるステップ(d)で用いられる第2のレジストの第2
の開口部は、ボディー領域及び分離絶縁膜上の一部上に
設けられる開口部を含むため、ステップ(d)の実行時に
第2の開口部下の半導体領域に第1導電型の不純物を導
入することにより、ボディー抵抗の抵抗値の低減化を図
ることができる。この効果は第2の開口部下の分離絶縁
膜に第1導電型の不純物が導入される不具合よりも十分
大きい。
【0222】請求項19記載の半導体装置の製造方法
は、半導体領域におけるボディー領域上から少なくとも
1つの素子形成領域上に至る領域に第2の開口部から第
1導電型の不純物が注入されるため、ボディー抵抗の抵
抗値のより一層の低減化を図ることができる。
【0223】請求項20記載の半導体装置の製造方法
は、第1及び第2のレジストに第1及び第2のダミー開
口部を設ける分、第1及び第2のレジストの形成面積の
縮小を図ることができる。
【0224】請求項21記載の半導体装置の製造方法
は、第1及び第2のダミー開口部を同じ位置及び形状で
形成することにより、第1(第2の)のダミー開口部を
有するダミーパターンを第1及び第2のレジスト用に共
通使用することができる。
【0225】請求項22記載の半導体装置の製造方法
は、第1及び第2のレジストの形成面積を第1及び第2
のダミー領域に第1及び第2のダミー開口部を設ける
分、それぞれのレジスト形成面積を小さくすることがで
きる。
【0226】さらに、第1及び第2のダミー開口部を介
して第1及び第2導電型の不純物を導入して形成される
第1及び第2のダミー領域は、それぞれ一方の導電型の
不純物しか導入されないため、第1及び第2導電型の不
純物が共に注入されることに伴う不具合は生じない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の基本となる部分分離ボディー固定
SOI構造の半導体装置を示す断面図(その1)であ
る。
【図2】 この発明の基本となる部分分離ボディー固定
SOI構造の半導体装置を示す断面図(その2)であ
る。
【図3】 この発明の基本となる部分分離ボディー固定
SOI構造の半導体装置を示す平面図である。
【図4】 部分分離ボディー固定SOI構造の半導体装
置の基本製造方法を示す断面図である。
【図5】 部分分離ボディー固定SOI構造の半導体装
置の基本製造方法を示す断面図である。
【図6】 部分分離ボディー固定SOI構造の半導体装
置の基本製造方法を示す断面図である。
【図7】 部分分離ボディー固定SOI構造の半導体装
置の基本製造方法を示す断面図である。
【図8】 部分分離ボディー固定SOI構造の半導体装
置の基本製造方法を示す断面図である。
【図9】 部分分離ボディー固定SOI構造の半導体装
置の基本製造方法を示す断面図である。
【図10】 この発明の実施の形態1である部分分離ボ
ディー固定SOI構造の半導体装置の製造方法を示す平
面図である。
【図11】 実施の形態1のブロックレジスト形成時に
おける断面構造を示す断面図である。
【図12】 一般的な部分分離ボディー固定SOI構造
の半導体装置を示す断面図である。
【図13】 部分酸化膜の落ち込み現象を示す説明図で
ある。
【図14】 従来の製造方法で製造される部分分離ボデ
ィー固定SOI構造の半導体装置の断面構造を示す断面
図である。
【図15】 実施の形態1の製造方法で製造される部分
分離ボディー固定SOI構造の半導体装置の断面構造を
示す断面図である。
【図16】 この発明の実施の形態2である部分分離ボ
ディー固定SOI構造の半導体装置の製造方法を示す平
面図である。
【図17】 実施の形態2のブロックレジスト形成時に
おける断面構造を示す断面図である。
【図18】 実施の形態2の製造方法で製造される部分
分離ボディー固定SOI構造の半導体装置の断面構造を
示す断面図である。
【図19】 実施の形態2の製造方法で製造される部分
分離ボディー固定SOI構造の半導体装置の断面構造を
示す断面図である。
【図20】 この発明の実施の形態3である部分分離ボ
ディー固定SOI構造の半導体装置の製造方法を示す平
面図である。
【図21】 この発明の実施の形態4である部分分離ボ
ディー固定SOI構造の半導体装置の製造方法を示す平
面図である。
【図22】 この発明の実施の形態5である部分分離ボ
ディー固定SOI構造の半導体装置の製造方法を示す平
面図である。
【図23】 この発明の実施の形態6である部分分離ボ
ディー固定SOI構造の半導体装置の製造方法を示す平
面図である。
【図24】 この発明の実施の形態7である部分分離ボ
ディー固定SOI構造の半導体装置の製造方法を示す平
面図である。
【図25】 実施の形態7のP+注入レジスト形成時に
おける断面構造を示す断面図である。
【図26】 実施の形態7のN+注入レジスト形成時に
おける断面構造を示す断面図である。
【図27】 この発明の実施の形態8である部分分離ボ
ディー固定SOI構造の半導体装置の製造方法を示す平
面図である。
【図28】 実施の形態8のP+注入レジスト形成時に
おける断面構造を示す断面図である。
【図29】 この発明の実施の形態9である部分分離ボ
ディー固定SOI構造の半導体装置の製造方法を示す平
面図である。
【図30】 この発明の実施の形態10である部分分離
ボディー固定SOI構造の半導体装置の製造方法を示す
平面図である。
【図31】 この発明の実施の形態11である部分分離
ボディー固定SOI構造の半導体装置の製造方法を示す
平面図である。
【図32】 この発明の実施の形態12である部分分離
ボディー固定SOI構造の半導体装置の製造方法を示す
平面図である。
【図33】 従来の部分分離ボディー固定SOI構造の
問題点を説明するための断面図である。
【図34】 Asの不純物プロファイルを示すグラフで
ある。
【図35】 部分酸化膜の分離段差による問題点を説明
するための断面図である。
【図36】 部分分離ボディー固定SOI構造の半導体
装置の平面図である。
【符号の説明】
1 シリコン基板、2 埋め込み酸化膜、3 SOI
層、4 層間絶縁膜、5ドレイン領域、6 ソース領
域、7 チャネル形成領域、8 ゲート酸化膜、9 ゲ
ート電極、9c ゲートコンタクト領域、9e,9f
ゲートエクステンション領域、10 ボディー領域、1
1 ウェル領域(P型)、12 ウェル領域(N型)、
14 ゲート配線部、15,16 レジスト、31 部
分酸化膜、41〜45 N+ブロック領域、46〜50
+注入領域、51,52 N+ブロックレジスト、5
9 P+ブロックレジスト、61 P+注入レジスト、6
2N+注入レジスト、71 ダミーN+注入領域、72
ダミーP+注入領域。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 29/78 621 623A (72)発明者 一法師 隆志 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5F048 AA07 AA09 AA10 AC04 BA16 BC05 BD04 BE01 BE03 BE09 BG05 BG12 BG14 5F110 BB04 CC02 DD05 DD13 FF02 GG02 GG24 GG25 GG34 GG60 HJ04 NN62 NN65

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板、埋め込み絶縁層及びSOI
    層からなるSOI構造の半導体装置であって、 前記SOI層に設けられ、各々に所定の素子が形成され
    る複数の素子形成領域と、 前記SOI層の上層部に設けられ、前記複数の素子形成
    領域間を素子分離する分離絶縁膜と、 前記分離絶縁膜下に前記SOI層の一部として設けられ
    る第1の導電型の半導体領域とを備え、前記半導体領域
    は、前記複数の素子形成領域のうち、第1の導電型を有
    する、少なくとも1つの素子形成領域と接して形成さ
    れ、 前記SOI層に設けられ、外部から電位固定可能な第1
    の導電型のボディー領域をさらに備え、前記ボディー領
    域は前記半導体領域と接して形成され、 前記半導体領域は少なくとも一部において、前記第1導
    電型と異なる第2の導電型の不純物が混入せず、前記第
    1導電型の不純物のみからなる第1導電型不純物領域を
    有することを特徴とする、半導体装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体装置であって、 前記第1導電型不純物領域は、前記ボディー領域から前
    記少なくとも1つの素子形成領域に至る領域に形成され
    る、半導体装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の半導体装置であって、 前記分離絶縁膜は少なくとも一部において、前記第2導
    電型の不純物を含まない第2導電型不純物未入領域を有
    する、半導体装置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の半導体装置であって、 前記第2導電型不純物未入領域は、前記ボディー領域か
    ら前記少なくとも1つの素子形成領域に至る領域に形成
    される、半導体装置。
  5. 【請求項5】 請求項3あるいは請求項4記載の半導体
    装置であって、 前記第2導電型不純物未入領域は前記分離絶縁膜におけ
    る他の領域より膜厚が厚い領域を含む、半導体装置。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし請求項5のうち、いずれ
    か1項に記載の半導体装置であって、 前記所定の素子はトランジスタを含み、前記トランジス
    タのゲート電極は前記分離絶縁膜上に延びて形成され
    る、半導体装置。
  7. 【請求項7】 請求項1ないし請求項6のうち、いずれ
    か1項に記載の半導体装置であって、 前記SOI層に形成され、素子として機能しないダミー
    領域をさらに備える、半導体装置。
  8. 【請求項8】 請求項7記載の半導体装置であって、 前記ダミー領域は前記第1導電型及び前記第2導電型双
    方の不純物が導入される領域を含む、半導体装置。
  9. 【請求項9】 請求項7記載の半導体装置であって、 前記ダミー領域は、前記第1導電型の不純物が注入され
    前記第2導電型の不純物が注入されない第1のダミー領
    域と前記第2導電型の不純物が注入され前記第1導電型
    の不純物が注入されない第2のダミー領域とを含む、半
    導体装置。
  10. 【請求項10】 (a)半導体基板、埋め込み絶縁層及び
    SOI層からなるSOI基板を準備するステップと、 (b)前記SOI層の上層部に分離絶縁膜を選択的に形成
    するとともに、前記分離絶縁膜の下層部に第1の導電型
    の半導体領域を形成するステップとを備え、前記分離絶
    縁膜によって前記SOI層は複数の素子形成領域に分離
    され、前記複数の素子形成領域のうち少なくとも1つの
    素子形成領域は第1の導電型を有し、前記半導体領域に
    接して形成され、 (c)前記少なくとも1つの素子形成領域の表面に第2導
    電型の活性領域を選択的に形成するステップと、 (d)前記SOI層に外部から電位固定可能な第1導電型
    のボディー領域を前記半導体領域に接するように形成す
    るステップとを備え、 前記ステップ(c)は、前記ボディー領域と前記分離絶縁
    膜における一部領域とを含むブロック領域を前記第2導
    電型の不純物導入を阻止する領域に設定して、前記SO
    I層に前記第2導電型の不純物を導入することにより前
    記活性領域を形成することを特徴とする、半導体装置の
    製造方法。
  11. 【請求項11】 請求項10記載の半導体装置の製造方
    法であって、 前記ステップ(c)は、前記ブロック領域上に形成される
    第1のレジストをマスクとして、前記SOI層に第2導
    電型の不純物を導入するステップを含む、半導体装置の
    製造方法。
  12. 【請求項12】 請求項11記載の半導体装置の製造方
    法であって、 前記少なくとも1つの素子形成領域はトランジスタの形
    成領域を含み、 (e)前記ステップ(c)の前に実行され、前記少なくとも1
    つの素子形成領域に前記トランジスタのゲート電極を形
    成するステップをさらに備え、前記ゲート電極は前記分
    離絶縁膜上に延びて形成され、 前記ステップ(c)は、前記第1のレジスト及び前記ゲー
    ト電極をマスクとして、前記SOI層に第2導電型の不
    純物を導入するステップを含む、半導体装置の製造方
    法。
  13. 【請求項13】 請求項12記載の半導体装置の製造方
    法であって、 前記第1のレジスト及び前記ゲート電極は、前記ボディ
    ー領域上から前記少なくとも1つの素子形成領域上に至
    る領域に連続的に形成される、半導体装置の製造方法。
  14. 【請求項14】 請求項10記載の半導体装置の製造方
    法であって、 前記少なくとも1つの素子形成領域はトランジスタの形
    成領域を含み、 (e)前記ステップ(c)の前に実行され、前記少なくとも1
    つの素子形成領域に前記トランジスタのゲート電極を形
    成するステップをさらに備え、前記ゲート電極は前記分
    離絶縁膜の一部上に延びて形成され、 前記ステップ(c)は、前記ボディ領域上に形成される第
    1のレジストと前記ゲート電極とをマスクとして、前記
    SOI層に第2導電型の不純物を導入するステップを含
    む、半導体装置の製造方法。
  15. 【請求項15】 請求項14記載の半導体装置の製造方
    法であって、 前記ゲート電極は、前記ボディー領域上から前記少なく
    とも1つの素子形成領域上に至る領域に形成される、半
    導体装置の製造方法。
  16. 【請求項16】 請求項10記載の半導体装置の製造方
    法であって、 前記ステップ(c)は、前記活性領域上に第1の開口部を
    有する第1のレジストをマスクとして、前記SOI層に
    第2導電型の不純物を導入するステップを含み、 前記ステップ(d)は、前記ボディー領域上に第2の開口
    部を有する第2のレジストをマスクとして、前記SOI
    層に第1導電型の不純物を導入するステップを含む、半
    導体装置の製造方法。
  17. 【請求項17】 請求項16記載の半導体装置の製造方
    法であって、 前記第2の開口部は、実質的に前記ボディー領域上のみ
    に設けられる開口部を含む、半導体装置の製造方法。
  18. 【請求項18】 請求項16記載の半導体装置の製造方
    法であって、 前記第2の開口部は、前記ボディー領域及び前記分離絶
    縁膜上の一部上に設けられる開口部を含む、半導体装置
    の製造方法。
  19. 【請求項19】 請求項18記載の半導体装置の製造方
    法であって、 前記第2の開口部は、前記ボディー領域から前記少なく
    とも1つの素子形成領域に至る領域に設けられる開口部
    を含む、半導体装置の製造方法。
  20. 【請求項20】 請求項16ないし請求項19のうち、
    いずれか1項に記載の半導体装置の製造方法であって、 前記第1のレジストは、前記ボディー領域、前記半導体
    領域及び前記少なくとも1つの素子形成領域以外の領域
    上に第1のダミー開口部をさらに有し、 前記第2のレジストは、前記ボディー領域、前記半導体
    領域及び前記少なくとも1つの素子形成領域以外の領域
    上に第2のダミー開口部をさらに有する、半導体装置の
    製造方法。
  21. 【請求項21】 請求項20記載の半導体装置の製造方
    法であって、 前記第1及び第2のダミー開口部は同じ位置及び形状で
    形成される、半導体装置の製造方法。
  22. 【請求項22】 請求項20記載の半導体装置の製造方
    法であって、 前記第1及び第2のダミー開口部は重複することなく形
    成される、半導体装置の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006253648A (ja) * 2005-02-14 2006-09-21 Renesas Technology Corp 半導体装置及び半導体装置の製造方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI261358B (en) * 2002-01-28 2006-09-01 Semiconductor Energy Lab Semiconductor device and method of manufacturing the same
TW200302511A (en) * 2002-01-28 2003-08-01 Semiconductor Energy Lab Semiconductor device and method of manufacturing the same
US7749818B2 (en) 2002-01-28 2010-07-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method of manufacturing the same
US7190051B2 (en) * 2003-01-17 2007-03-13 Second Sight Medical Products, Inc. Chip level hermetic and biocompatible electronics package using SOI wafers
JP5017771B2 (ja) * 2004-08-20 2012-09-05 日本電気株式会社 相補型電界効果型トランジスタ、および電界効果型トランジスタの製造方法
JP5042518B2 (ja) * 2006-04-12 2012-10-03 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
CN101931008B (zh) * 2010-07-13 2015-04-08 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种具有体接触结构的pd soi器件
CN104347509B (zh) * 2013-08-01 2017-05-31 北大方正集团有限公司 Cmos器件制造方法及cmos器件
CN108321122B (zh) * 2018-01-31 2021-03-02 京东方科技集团股份有限公司 Cmos薄膜晶体管及其制备方法和显示装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0364913A (ja) * 1989-08-03 1991-03-20 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JPH11289094A (ja) * 1998-04-04 1999-10-19 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
JP2000243973A (ja) * 1998-12-24 2000-09-08 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置及びその製造方法並びに半導体装置の設計方法
JP2000294794A (ja) * 1999-04-09 2000-10-20 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置およびその製造方法
JP2002217420A (ja) * 2000-12-26 2002-08-02 Samsung Electronics Co Ltd Soiトランジスタのフローティングボデー効果を除去するためのsoi半導体集積回路及びその製造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US677881A (en) * 1900-10-05 1901-07-09 Frederick A Thomas Trolley.
US5767549A (en) 1996-07-03 1998-06-16 International Business Machines Corporation SOI CMOS structure
US6410369B1 (en) * 1998-04-22 2002-06-25 International Business Machines Corporation Soi-body selective link method and apparatus
JP4390304B2 (ja) * 1998-05-26 2009-12-24 株式会社ルネサステクノロジ 半導体集積回路装置
JP3408762B2 (ja) * 1998-12-03 2003-05-19 シャープ株式会社 Soi構造の半導体装置及びその製造方法
JP2001230315A (ja) * 2000-02-17 2001-08-24 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置およびその製造方法
JP4698793B2 (ja) 2000-04-03 2011-06-08 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
US6441436B1 (en) * 2000-11-29 2002-08-27 United Microelectronics Corp. SOI device and method of fabrication
US20020072155A1 (en) * 2000-12-08 2002-06-13 Chih-Cheng Liu Method of fabricating a DRAM unit
JP2003243662A (ja) * 2002-02-14 2003-08-29 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置およびその製造方法、半導体ウェハ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0364913A (ja) * 1989-08-03 1991-03-20 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JPH11289094A (ja) * 1998-04-04 1999-10-19 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
JP2000243973A (ja) * 1998-12-24 2000-09-08 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置及びその製造方法並びに半導体装置の設計方法
JP2000294794A (ja) * 1999-04-09 2000-10-20 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置およびその製造方法
JP2002217420A (ja) * 2000-12-26 2002-08-02 Samsung Electronics Co Ltd Soiトランジスタのフローティングボデー効果を除去するためのsoi半導体集積回路及びその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006253648A (ja) * 2005-02-14 2006-09-21 Renesas Technology Corp 半導体装置及び半導体装置の製造方法
US7511342B2 (en) 2005-02-14 2009-03-31 Renesas Technology Corp. Semiconductor device having SOI structure and method for manufacturing the same

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