JP2838932B2 - Field effect type semiconductor device - Google Patents

Field effect type semiconductor device

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JP2838932B2
JP2838932B2 JP3338211A JP33821191A JP2838932B2 JP 2838932 B2 JP2838932 B2 JP 2838932B2 JP 3338211 A JP3338211 A JP 3338211A JP 33821191 A JP33821191 A JP 33821191A JP 2838932 B2 JP2838932 B2 JP 2838932B2
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は多結晶シリコンなどの半
導体膜で形成した電界効果型の半導体装置に関し、特に
MIS(Metal Insulator Semiconductor )型トランジ
スタのソース・ドレイン拡散層の構造に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a field effect type semiconductor device formed of a semiconductor film such as polycrystalline silicon, and more particularly to a structure of a source / drain diffusion layer of a MIS (Metal Insulator Semiconductor) type transistor.

【0002】[0002]

【従来の技術】図13は、例えば電子情報通信学会技術
研究報告(Vol.91, No.66 )に記載された従来の半導体
装置を示す断面図であり、特に半導体膜である多結晶シ
リコンにより構成したMIS型トランジスタを例とする
断面図を示す。同図において、1は表面にシリコン酸化
膜2を全面に形成した単結晶シリコン基板、3はこの基
板上に形成したゲート電極、4はゲート絶縁膜、5はチ
ャネル領域及びソース・ドレイン拡散層が形成される多
結晶シリコン膜であり、このゲート電極3,ゲート絶縁
膜4,多結晶シリコン膜5によりMIS型トランジスタ
を構成している。6は絶縁膜であり、この絶縁膜6を開
孔して拡散層電極7を形成することにより拡散層電極を
半導体装置表面へ取り出している。8はMIS型トラン
ジスタの表面保護膜である。
2. Description of the Related Art FIG. 13 is a cross-sectional view showing a conventional semiconductor device described in, for example, the Technical Report of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers (Vol. 91, No. 66). FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configured MIS transistor as an example. In the figure, 1 is a single crystal silicon substrate having a silicon oxide film 2 formed on the entire surface, 3 is a gate electrode formed on this substrate, 4 is a gate insulating film, 5 is a channel region and a source / drain diffusion layer. The gate electrode 3, the gate insulating film 4, and the polycrystalline silicon film 5 constitute a MIS transistor. Reference numeral 6 denotes an insulating film. The insulating film 6 is opened to form a diffusion layer electrode 7, and the diffusion layer electrode is taken out to the surface of the semiconductor device. Reference numeral 8 denotes a surface protective film of the MIS transistor.

【0003】次に、従来の半導体装置の製造方法につい
て図14乃至図18を用いて説明する。表面にシリコン
酸化膜2を形成した単結晶シリコン基板1の上に、ゲー
ト電極材料、例えば多結晶シリコン膜を化学気相成長法
(以後CVD法と称する)により堆積し、例えば光リソ
グラフィによりゲート電極となるレジストパターン50
を形成し、このレジストパターン50をエッチングマス
クとして異方性エッチングによりゲート電極3を形成す
る(図14)。次に前記レジストパターン50を除去し
た後、ゲート絶縁膜4となるシリコン酸化膜を例えばC
VD法により40nm程度の膜厚で全面に形成し、さら
に、MIS型トランジスタの能動層を構成する多結晶シ
リコン膜5を例えばCVD法により35nm程度形成す
る(図15)。
Next, a conventional method for manufacturing a semiconductor device will be described with reference to FIGS. A gate electrode material, for example, a polycrystalline silicon film is deposited on a single crystal silicon substrate 1 having a silicon oxide film 2 formed on the surface by a chemical vapor deposition method (hereinafter referred to as a CVD method), and the gate electrode material is formed by, for example, photolithography. Resist pattern 50
Is formed, and the gate electrode 3 is formed by anisotropic etching using the resist pattern 50 as an etching mask (FIG. 14). Next, after the resist pattern 50 is removed, a silicon oxide film serving as the gate insulating
A VD method is formed over the entire surface to a thickness of about 40 nm, and a polycrystalline silicon film 5 constituting an active layer of the MIS transistor is formed to a thickness of about 35 nm by, for example, a CVD method (FIG. 15).

【0004】次に、MIS型トランジスタのチャネル領
域を覆うようなレジストパターン60を例えば光リソグ
ラフィにより形成し、このレジストパターン60をマス
クとして所望の極性のイオン種80を、前記多結晶シリ
コン膜5中にイオン注入することにより、MIS型トラ
ンジスタのソース及びドレインとなる拡散層を形成し、
所望の極性のMIS型トランジスタを形成する(図1
6)。このMIS型トランジスタ形成後、例えばシリコ
ン酸化膜などの絶縁膜6を表面に形成し、ゲート電極及
び拡散層電極をとるための接続孔を開孔するようなレジ
ストパターン70を、例えば光リソグラフィにより形成
する(図17)。
Next, a resist pattern 60 covering the channel region of the MIS transistor is formed by, for example, photolithography, and using this resist pattern 60 as a mask, ion species 80 of a desired polarity are formed in the polycrystalline silicon film 5. To form a diffusion layer serving as a source and a drain of the MIS transistor,
A MIS transistor having a desired polarity is formed (FIG. 1)
6). After the formation of this MIS transistor, an insulating film 6 such as a silicon oxide film is formed on the surface, and a resist pattern 70 for forming a connection hole for forming a gate electrode and a diffusion layer electrode is formed by, for example, photolithography. (FIG. 17).

【0005】このレジストパターン70をエッチングマ
スクとして異方性エッチングにより絶縁膜6をエッチン
グし、接続孔を開孔90する(図18)。次いで前記レ
ジストパターン70を除去した後、この接続孔90にア
ルミ合金などの金属材料を用いてゲート電極及び拡散層
電極を形成し、さらに、表面に例えばプラズマCVD法
によりシリコン窒化膜などの表面保護膜を形成すること
により、図13に示す従来の半導体装置を得ることがで
きる。
[0005] Using the resist pattern 70 as an etching mask, the insulating film 6 is etched by anisotropic etching to form a connection hole 90 (FIG. 18). Next, after the resist pattern 70 is removed, a gate electrode and a diffusion layer electrode are formed in the connection hole 90 using a metal material such as an aluminum alloy, and the surface is protected by, for example, a silicon nitride film by a plasma CVD method. By forming the film, the conventional semiconductor device shown in FIG. 13 can be obtained.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置は以
上のように構成されており、MIS型トランジスタの能
動層を構成する多結晶シリコン膜5は、チャネル領域1
00及び拡散層領域200とも等しい膜厚で構成され、
しかもその膜厚が薄い。そのため、拡散層電極7をとる
ための接続孔を開孔する際、異方性エッチングの余裕が
少なく安定して接続孔を開孔するのが困難であるという
問題点があった。さらには、前記接続孔に金属電極を形
成する際、多結晶シリコン膜5と金属電極の接触面積が
小さく、接続孔の開孔状態にも影響されるので、拡散層
抵抗が安定しないなどの問題があった。
The conventional semiconductor device is configured as described above, and the polycrystalline silicon film 5 constituting the active layer of the MIS transistor has a channel region 1
00 and the diffusion layer region 200 have the same thickness,
Moreover, its film thickness is thin. Therefore, there is a problem that it is difficult to stably open the connection hole when forming the connection hole for forming the diffusion layer electrode 7 because there is little room for anisotropic etching. Further, when a metal electrode is formed in the connection hole, the contact area between the polycrystalline silicon film 5 and the metal electrode is small, and the opening state of the connection hole is affected. was there.

【0007】本発明は、上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、MIS型トランジスタの能動層
を構成する多結晶シリコン膜へ電極をとるための接続孔
を安定して形成できるとともに、前記接続孔の抵抗を安
定化し、しかも低抵抗化できる電界効果型半導体装置を
提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and can stably form a connection hole for taking an electrode in a polycrystalline silicon film constituting an active layer of a MIS transistor. It is another object of the present invention to provide a field-effect semiconductor device capable of stabilizing the resistance of the connection hole and reducing the resistance.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明に係る電界効果型
半導体装置は、基板上に形成された絶縁膜と、この絶縁
膜上に形成され、チャネル領域を形成する第1の半導体
膜と、この第1の半導体膜上に形成され、ゲート絶縁膜
で覆われたゲート電極と、上記第1の半導体膜と電気的
に接続され、上記ゲート絶縁膜を介して上記ゲート電極
を挟むように上記絶縁膜上に形成された第2の半導体膜
と、上記ゲート電極を基準として上記基板とは反対側の
上記ゲート絶縁膜上に形成され、チャネル領域を形成す
る第3の半導体膜と、上記ゲート電極を挟む両側に配置
され、上記第1および第3の半導体膜に電気的に接続さ
れた拡散層電極とを備え、上記第1の半導体膜を能動層
とし、上記第2の半導体膜を拡散層領域とし、上記ゲー
ト電極を有する第1のトランジスタと、上記第3の半導
体膜を能動層とし、上記ゲート電極を有する第2のトラ
ンジスタとが構成されたものである。
A field effect type semiconductor device according to the present invention comprises: an insulating film formed on a substrate; a first semiconductor film formed on the insulating film to form a channel region; A gate electrode formed on the first semiconductor film and covered with a gate insulating film, electrically connected to the first semiconductor film, and sandwiching the gate electrode via the gate insulating film; A second semiconductor film formed on the insulating film, a third semiconductor film formed on the gate insulating film on the opposite side to the substrate with respect to the gate electrode and forming a channel region, A diffusion layer electrode disposed on both sides of the electrode and electrically connected to the first and third semiconductor films, wherein the first semiconductor film is used as an active layer ; The semiconductor film is used as a diffusion layer region and has the above gate electrode. A first transistor, above the third semiconductor film an active layer, in which a second transistor having the gate electrode was constructed.

【0009】[0009]

【作用】本発明における電界効果型半導体装置は、MI
S型トランジスタの能動層を構成する多結晶シリコン膜
の拡散層電極をとる領域を少なくとも含む拡散層領域の
膜厚を、チャネル領域の膜厚よりも厚く構成したので、
拡散層電極をとるための接続孔を開孔する際、その接続
孔は拡散層領域を構成する膜厚の多結晶シリコン膜の途
中で異方性エッチングを止めることができ、エッチング
余裕が十分にあるので、安定して接続孔を開孔できる。
さらには、前記接続孔に対して形成される拡散層電極は
接続孔の底面と両側面とで接触することになり、接触面
積が増加し、拡散層抵抗を低下させかつ安定化すること
ができる。従って、高速な半導体装置を安定して形成で
きる。
The field effect type semiconductor device according to the present invention has an MI
Since the thickness of the diffusion layer region including at least the region for taking the diffusion layer electrode of the polycrystalline silicon film constituting the active layer of the S-type transistor is configured to be thicker than the thickness of the channel region,
When a connection hole for forming a diffusion layer electrode is opened, the connection hole can stop anisotropic etching in the middle of the polycrystalline silicon film having a thickness that constitutes the diffusion layer region, so that sufficient etching margin can be obtained. Because of this, the connection hole can be stably opened.
Further, the diffusion layer electrode formed for the connection hole comes into contact with the bottom surface and both side surfaces of the connection hole, so that the contact area increases, and the resistance of the diffusion layer can be reduced and stabilized. . Therefore, a high-speed semiconductor device can be formed stably.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明の実施例を図について説明す
る。 実施例1 図1は本発明の一実施例による電界効果型半導体装置の
主要断面図である。図において、1〜8は従来の半導体
装置と同一あるいは相当する部分である。9は本半導体
装置の能動層を構成する第2の半導体膜であり、第1の
半導体膜である多結晶シリコン膜5及び第2の半導体膜
9とにより、チャネル領域100よりも膜厚の厚い拡散
層領域200を形成している。また、ゲート電極3,ゲ
ート絶縁膜4,第1の半導体膜5によりMIS構造が形
成されている。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. Embodiment 1 FIG. 1 is a main sectional view of a field-effect semiconductor device according to one embodiment of the present invention. In the figure, reference numerals 1 to 8 are the same as or correspond to those of the conventional semiconductor device. Reference numeral 9 denotes a second semiconductor film constituting an active layer of the present semiconductor device. The second semiconductor film 9 is thicker than the channel region 100 due to the polycrystalline silicon film 5 and the second semiconductor film 9 as the first semiconductor films. A diffusion layer region 200 is formed. An MIS structure is formed by the gate electrode 3, the gate insulating film 4, and the first semiconductor film 5.

【0011】このように構成される半導体装置は次のよ
うに製造される。これを図3乃至図8により説明する。
まず、表面にシリコン酸化膜2を形成した単結晶シリコ
ン基板1上に第2の半導体膜9、例えば多結晶シリコン
膜をCVD法により200nm程度厚く形成した後、M
IS型トランジスタのMIS構造を形成する領域を開孔
するようなレジストパターン20を例えば光リソグラフ
ィにより形成する。このレジストパターン20をエッチ
ングマスクとして例えば異方性エッチングにより前記多
結晶シリコン膜9をエッチングする(図3)。なお、同
図中9aは多結晶シリコン9がエッチング加工された溝
部分を表す。
The semiconductor device configured as described above is manufactured as follows. This will be described with reference to FIGS.
First, a second semiconductor film 9, for example, a polycrystalline silicon film is formed on a single crystal silicon substrate 1 having a silicon oxide film 2 formed on its surface to a thickness of about 200 nm by a CVD method.
A resist pattern 20 is formed by, for example, photolithography so as to open a region for forming the MIS structure of the IS type transistor. Using the resist pattern 20 as an etching mask, the polycrystalline silicon film 9 is etched by, for example, anisotropic etching (FIG. 3). In the figure, reference numeral 9a denotes a groove portion where the polycrystalline silicon 9 is etched.

【0012】次に前記レジストパターン20を除去した
後、MIS型トランジスタの能動層となる第1の半導体
膜5,例えば多結晶シリコン膜をCVD法により40n
m程度の膜厚で薄く形成する。その後、MISトランジ
スタのゲート絶縁膜4を例えばシリコン酸化膜をCVD
法により40nm程度の膜厚に形成する(図4)。
Next, after removing the resist pattern 20, a first semiconductor film 5, for example, a polycrystalline silicon film, which becomes an active layer of the MIS transistor, is formed to a thickness of 40 nm by a CVD method.
It is formed thin with a film thickness of about m. Thereafter, the gate insulating film 4 of the MIS transistor is formed, for example, by a silicon oxide film by CVD.
It is formed to a thickness of about 40 nm by the method (FIG. 4).

【0013】次にゲート電極材料、例えば多結晶シリコ
ン膜をCVD法により厚く形成して、MIS型トランジ
スタのMIS構造を形成する溝に埋め込む(図5)。次
に、前記ゲート電極材料となる多結晶シリコン膜を全面
エッチバックすることにより、MIS型トランジスタの
MIS構造を形成する溝の部分のみに多結晶シリコン膜
を埋め込み、ゲート電極3を形成する。次に、所望の型
のイオン種80、例えばNMOSを形成するならばAs
など、PMOSを形成するならばBなどをゲート絶縁膜
4越しに第1の半導体膜5及び第2の半導体膜9中にイ
オン注入することにより、所望の極性のMIS型トラン
ジスタを形成する。この時、MIS型トランジスタのソ
ース・ドレイン拡散層領域200はゲート電極3に対し
て自己整合的に形成される(図6)。
Next, a gate electrode material, for example, a polycrystalline silicon film is formed thick by a CVD method and is buried in a groove for forming a MIS structure of the MIS transistor (FIG. 5). Next, by etching back the entire surface of the polycrystalline silicon film serving as the gate electrode material, the polycrystalline silicon film is buried only in the grooves for forming the MIS structure of the MIS transistor, and the gate electrode 3 is formed. Next, when forming a desired type of ion species 80, for example, NMOS, As
For example, if a PMOS is formed, B or the like is ion-implanted into the first semiconductor film 5 and the second semiconductor film 9 through the gate insulating film 4 to form a MIS transistor having a desired polarity. At this time, the source / drain diffusion layer region 200 of the MIS transistor is formed in a self-aligned manner with respect to the gate electrode 3 (FIG. 6).

【0014】次に、前記MISトランジスタを形成した
表面に絶縁膜6を、例えばCVD法によりシリコン酸化
膜を形成する。その後、ゲート電極3及び拡散層へ電極
をとるための接続孔を開孔するようなレジストパターン
30を例えば光リソグラフィにより形成する(図7)。
次に、このレジストパターン30をエッチングマスクと
して前記絶縁膜6を異方性エッチングによりエッチング
し、接続孔91を開孔する(図8)。この時、エッチン
グは、第1の半導体膜5を突き抜けて、第2の半導体膜
9へ達しても差し支えない。次に、このレジストパター
ン30を除去し、従来の方法と同様の方法を用いてゲー
ト電極,及び拡散層電極を形成し、半導体装置表面に、
表面保護膜を形成し、図1の第1の実施例の半導体装置
を得ることができる。
Next, an insulating film 6 and a silicon oxide film are formed on the surface on which the MIS transistor is formed, for example, by a CVD method. Thereafter, a resist pattern 30 is formed, for example, by photolithography to open a connection hole for taking an electrode to the gate electrode 3 and the diffusion layer (FIG. 7).
Next, using the resist pattern 30 as an etching mask, the insulating film 6 is etched by anisotropic etching to form a connection hole 91 (FIG. 8). At this time, the etching may penetrate the first semiconductor film 5 and reach the second semiconductor film 9. Next, the resist pattern 30 is removed, and a gate electrode and a diffusion layer electrode are formed using a method similar to the conventional method.
By forming the surface protection film, the semiconductor device of the first embodiment shown in FIG. 1 can be obtained.

【0015】このように、上記第1の実施例では、MI
S型トランジスタのチャネル領域100を構成する半導
体膜の膜厚に比べ、ソース・ドレイン領域200を構成
する半導体膜の膜厚を厚くしたので、拡散領域へ電極を
とるために接続孔を開孔する際に、異方性エッチングの
エッチング余裕が向上し、安定して接続孔を開孔するこ
とができる。さらには、前記接続孔を開孔する際のエッ
チングは、拡散層領域200の厚い半導体膜の途中で止
めてもよく、その際、拡散層電極7を形成した場合、拡
散層電極の金属膜と拡散層の半導体膜との接触面積が増
えるので、拡散層電極の抵抗が下がり、しかも安定した
拡散層抵抗が得られる。さらには、ソース・ドレイン拡
散層領域200の膜厚も厚いため、ソース・ドレイン拡
散層自体の抵抗も小さくなるので、高速でしかも安定し
た半導体装置を得ることができる。
As described above, in the first embodiment, the MI
Since the thickness of the semiconductor film constituting the source / drain region 200 is made larger than the thickness of the semiconductor film constituting the channel region 100 of the S-type transistor, a connection hole is opened to take an electrode to the diffusion region. At this time, the etching margin of the anisotropic etching is improved, and the connection hole can be stably formed. Further, the etching for opening the connection hole may be stopped in the middle of the thick semiconductor film in the diffusion layer region 200. At this time, when the diffusion layer electrode 7 is formed, the etching is performed with the metal film of the diffusion layer electrode. Since the contact area of the diffusion layer with the semiconductor film increases, the resistance of the diffusion layer electrode decreases, and a stable diffusion layer resistance can be obtained. Further, since the thickness of the source / drain diffusion layer region 200 is large, the resistance of the source / drain diffusion layer itself is reduced, so that a high-speed and stable semiconductor device can be obtained.

【0016】実施例2 図2は本発明に係わる第2の実施例を示す電界効果型半
導体装置の主要断面図である。同図において、図1と同
一符号は同一または相当部分を示す。10はゲート電極
3及びゲート絶縁膜4を覆うように形成された第2のゲ
ート絶縁膜、11はこの第2のゲート絶縁膜10を覆う
ように形成された第3の半導体膜であり、MIS型トラ
ンジスタの能動層を構成するものである。この時ゲート
電極3に対して、ゲート絶縁膜4及び第1の半導体膜5
により下チャネル型のMISトランジスタが、第2のゲ
ート絶縁膜10及び第3の半導体膜11により上チャネ
ル型のMISトランジスタが構成され、チャネル領域の
半導体膜の膜厚に対して、拡散層領域の半導体膜の膜厚
の厚いMISトランジスタが、ゲート電極3に対して上
下2面に構成される。
Embodiment 2 FIG. 2 is a main sectional view of a field effect type semiconductor device showing a second embodiment according to the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same or corresponding parts. Reference numeral 10 denotes a second gate insulating film formed so as to cover the gate electrode 3 and the gate insulating film 4, and reference numeral 11 denotes a third semiconductor film formed so as to cover the second gate insulating film 10. It constitutes an active layer of a type transistor. At this time, the gate insulating film 4 and the first semiconductor film 5
Thus, the lower channel type MIS transistor is formed, and the upper channel type MIS transistor is formed by the second gate insulating film 10 and the third semiconductor film 11. An MIS transistor having a thick semiconductor film is formed on the upper and lower surfaces with respect to the gate electrode 3.

【0017】次に、このように構成される第2の実施例
で示す半導体装置は次のように製造される。これを図9
乃至図12により説明する。まず、第1の実施例の製造
方法で示した通り、図3乃至図8により下チャネル型の
MIS型トランジスタが形成される。この後、その表面
に、第2のゲート絶縁膜10を例えばシリコン酸化膜な
どをCVD法により40nm程度形成し、その表面にさ
らに、第3の半導体膜11を例えば多結晶シリコン膜1
1をCVD法により40nm程度形成する。これによ
り、ゲート電極3に対して上側にMIS構造が形成され
ることになる(図9)。
Next, the semiconductor device shown in the second embodiment thus constructed is manufactured as follows. This is shown in FIG.
This will be described with reference to FIGS. First, as shown in the manufacturing method of the first embodiment, a lower channel MIS transistor is formed according to FIGS. Thereafter, a second gate insulating film 10 such as a silicon oxide film is formed on the surface by CVD at a thickness of about 40 nm, and a third semiconductor film 11 is further formed on the surface,
1 is formed to a thickness of about 40 nm by a CVD method. As a result, an MIS structure is formed above the gate electrode 3 (FIG. 9).

【0018】次に、チャネル領域100を覆うようなレ
ジストパターン40を例えば光リソグラフィにより形成
し、このレジストパターン40をマスクとしてゲート電
極3に対して上側に構成されるMIS型トランジスタの
能動層を構成する第3の半導体膜11中に所望の型のイ
オン種80を注入して、所望の極性のMISトランジス
タを形成する(図10)。
Next, a resist pattern 40 covering the channel region 100 is formed by, for example, photolithography, and the resist pattern 40 is used as a mask to form an active layer of the MIS transistor formed above the gate electrode 3. A desired type of ion species 80 is implanted into the third semiconductor film 11 to be formed to form a MIS transistor having a desired polarity (FIG. 10).

【0019】前記レジストパターン40を除去した後、
第3の半導体膜11を覆うように絶縁膜6を例えばシリ
コン酸化膜などをCVD法により形成する(図11)。
次に、ソース・ドレイン拡散層及びゲート電極へ電極を
とるための接続孔を開孔するようなレジストパターン5
0を例えば光リソグラフィにより形成し、このレジスト
パターン50をエッチングマスクとして異方性エッチン
グにより接続孔91を開孔する(図12)。この時の異
方性エッチングは、第1の半導体膜5を突き抜けて、膜
厚の厚い第2の半導体膜9へ達してもよい。
After removing the resist pattern 40,
An insulating film 6 such as a silicon oxide film is formed by a CVD method so as to cover the third semiconductor film 11 (FIG. 11).
Next, a resist pattern 5 is used to open connection holes for connecting electrodes to the source / drain diffusion layers and the gate electrode.
0 is formed by, for example, photolithography, and a connection hole 91 is formed by anisotropic etching using the resist pattern 50 as an etching mask (FIG. 12). At this time, the anisotropic etching may penetrate through the first semiconductor film 5 and reach the second semiconductor film 9 having a large thickness.

【0020】その後、このレジスト50を除去し、前記
接続孔91に従来と同様の方法で金属電極7を形成し、
表面保護膜8を形成することにより、図2で示す第2の
実施例の半導体装置を得ることができる。
Thereafter, the resist 50 is removed, and the metal electrode 7 is formed in the connection hole 91 in the same manner as in the prior art.
By forming the surface protection film 8, the semiconductor device of the second embodiment shown in FIG. 2 can be obtained.

【0021】このように、上記第2の実施例では、ゲー
ト電極3に対して下側に構成されるMIS型トランジス
タは、チャネル領域を構成する半導体膜の膜厚に比べ、
ソース・ドレイン領域を構成する半導体膜の膜厚を厚く
したので、拡散層領域へ電極をとるための接続孔を開孔
する際に、異方性エッチングのエッチング余裕が向上
し、安定して接続孔を開孔することができる。さらに
は、前記接続孔を開孔する際のエッチングは、拡散層領
域の厚い半導体膜の途中で止めてもよく、その際、拡散
層電極を形成した場合、拡散層電極の金属層と拡散層を
構成する半導体膜との接触面積が増えるので、拡散層電
極の抵抗が下がり、しかも安定化することができる。
As described above, in the second embodiment, the MIS transistor formed below the gate electrode 3 has a thickness smaller than the thickness of the semiconductor film forming the channel region.
Since the thickness of the semiconductor film constituting the source / drain regions has been increased, when opening a connection hole for taking an electrode to the diffusion layer region, the etching margin of anisotropic etching is improved, and the connection is stabilized. Holes can be drilled. Further, the etching for opening the connection hole may be stopped in the middle of the thick semiconductor film in the diffusion layer region. In this case, when the diffusion layer electrode is formed, the metal layer and the diffusion layer of the diffusion layer electrode are formed. Since the contact area with the semiconductor film constituting the structure is increased, the resistance of the diffusion layer electrode is reduced, and the diffusion layer electrode can be stabilized.

【0022】また、ソース・ドレイン拡散層領域200
の膜厚が厚いため、ソース・ドレイン拡散層自体が低抵
抗化される。さらには、ゲート電極3に対して上側に構
成されるMIS型トランジスタは、前記接続孔を開孔す
る際、その拡散層電極は、第3の半導体膜11の側面で
接触して接続される。従って、ゲート電極3に対して下
チャネル型のMISトランジスタと上チャネル型のMI
Sトランジスタの2つが構成されることになり、その
分、MIS型トランジスタのドレイン電流を得ることが
でき、駆動能力が向上するので、高速かつ高性能の半導
体装置を得ることができる。
The source / drain diffusion layer region 200
Is thick, the resistance of the source / drain diffusion layers themselves is reduced. Further, in the MIS transistor formed above the gate electrode 3, when the connection hole is formed, the diffusion layer electrode is connected by contacting the side surface of the third semiconductor film 11. Therefore, the lower channel type MIS transistor and the upper channel type MIS transistor
Since two S transistors are formed, the drain current of the MIS transistor can be obtained accordingly, and the driving capability is improved, so that a high-speed and high-performance semiconductor device can be obtained.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電界効果
型半導体装置において、チャネル領域を構成する半導体
膜よりも拡散層領域を構成する半導体膜の膜厚を厚く構
成したので、拡散層電極をとるための接続孔を開孔する
際のエッチング余裕が向上し、安定して接続孔を開孔す
ることができ、拡散層自体の抵抗も低抵抗化できる。さ
らには、前記接続孔を開孔する際のエッチングは、拡散
層領域を構成する厚い半導体膜の途中で止めることがで
き、金属電極を埋め込んだ時、前記金属電極と半導体膜
の接触面積が増えるので、低抵抗の拡散層電極が得られ
。また、2個のチャネル領域が形成されるため、ドレ
イン電流が増加し、高速かつ高性能な半導体装置を安定
に得られる効果がある。
As described above, according to the present invention, in the field effect type semiconductor device, the thickness of the semiconductor film constituting the diffusion layer region is made larger than that of the semiconductor film constituting the channel region. The etching margin when opening a connection hole for taking an electrode is improved, the connection hole can be stably opened, and the resistance of the diffusion layer itself can be reduced. Further, the etching for opening the connection hole can be stopped in the middle of the thick semiconductor film forming the diffusion layer region, and when the metal electrode is buried, the contact area between the metal electrode and the semiconductor film increases. Therefore, a diffusion layer electrode having a low resistance can be obtained . In addition, since two channel regions are formed,
This has the effect of increasing the in-current and stably obtaining a high-speed and high-performance semiconductor device.

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

【図1】本発明の一実施例による電界効果型半導体装置
を示す主要断面図である。
FIG. 1 is a main cross-sectional view showing a field-effect semiconductor device according to one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の他の実施例による電界効果型半導体装
置を示す主要断面図である。
FIG. 2 is a main cross-sectional view showing a field-effect semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法
の一工程を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing one step of a method of manufacturing a semiconductor device according to one embodiment of the present invention.

【図4】図3の工程後の一工程を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a step after the step in FIG. 3;

【図5】図4の工程後の一工程を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a step after the step in FIG. 4;

【図6】図5の工程後の一工程を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a step after the step in FIG. 5;

【図7】図6の工程後の一工程を示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing a step after the step in FIG. 6;

【図8】図7の工程後の一工程を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a step after the step in FIG. 7;

【図9】本発明の他の実施例による電界効果型半導体装
置の製造方法の一工程を示す断面図である。
FIG. 9 is a sectional view showing one step of a method of manufacturing a field-effect semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

【図10】図9の工程後の一工程を示す断面図である。FIG. 10 is a sectional view showing a step after the step in FIG. 9;

【図11】図10の工程後の一工程を示す断面図であ
る。
FIG. 11 is a sectional view showing a step after the step in FIG. 10;

【図12】図11の工程後の一工程を示す断面図であ
る。
FIG. 12 is a sectional view showing a step after the step in FIG. 11;

【図13】従来例による電界効果型半導体装置を示す断
面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a conventional field-effect semiconductor device.

【図14】従来例による半導体装置の製造方法の一工程
を示す断面図である。
FIG. 14 is a sectional view showing one step of a method of manufacturing a semiconductor device according to a conventional example.

【図15】図14の工程後の一工程を示す断面図であ
る。
FIG. 15 is a sectional view showing a step after the step in FIG. 14;

【図16】図15の工程後の一工程を示す断面図であ
る。
FIG. 16 is a sectional view showing a step after the step in FIG. 15;

【図17】図16の工程後の一工程を示す断面図であ
る。
FIG. 17 is a sectional view showing a step after the step in FIG. 16;

【図18】図17の工程後の一工程を示す断面図であ
る。
FIG. 18 is a sectional view showing a step after the step in FIG. 17;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 単結晶シリコン基板 2 シリコン酸化膜 3 ゲート電極 4 ゲート絶縁膜 5 第1の半導体膜 6 絶縁膜 7 拡散層電極 8 表面保護膜 9 第2の半導体膜 100 チャネル領域 200 拡散領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Single crystal silicon substrate 2 Silicon oxide film 3 Gate electrode 4 Gate insulating film 5 First semiconductor film 6 Insulating film 7 Diffusion layer electrode 8 Surface protection film 9 Second semiconductor film 100 Channel region 200 Diffusion region

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体膜により構成される電界効果型半
導体装置において、 基板上に形成された絶縁膜と、 この絶縁膜上に形成され、チャネル領域を形成する第1
の半導体膜と、 この第1の半導体膜上に形成され、ゲート絶縁膜で覆わ
れたゲート電極と、 前記第1の半導体膜と電気的に接続され、前記ゲート絶
縁膜を介して前記ゲート電極を挟むように前記絶縁膜上
に形成された第2の半導体膜と、 前記ゲート電極を基準として前記基板とは反対側の前記
ゲート絶縁膜上に形成され、チャネル領域を形成する第
3の半導体膜と、 前記ゲート電極を挟む両側に配置され、前記第1および
第3の半導体膜に電気的に接続された拡散層電極とを備
え、 前記第1の半導体膜を能動層とし、前記第2の半導体膜
を拡散層領域とし、前記ゲート電極を有する第1のトラ
ンジスタと、 前記第3の半導体膜を能動層とし、前記ゲート電極を有
する第2のトランジスタとが構成されたことを特徴とす
る電界効果型半導体装置。
1. A field-effect semiconductor device comprising a semiconductor film, comprising: an insulating film formed on a substrate; and a first film formed on the insulating film and forming a channel region.
A gate electrode formed on the first semiconductor film and covered with a gate insulating film; and a gate electrode electrically connected to the first semiconductor film, via the gate insulating film. A second semiconductor film formed on the insulating film so as to sandwich the same; and a third semiconductor formed on the gate insulating film on the opposite side of the substrate with respect to the gate electrode and forming a channel region A diffusion layer electrode disposed on both sides of the gate electrode and electrically connected to the first and third semiconductor films; the first semiconductor film as an active layer ; A first transistor having the gate electrode, and a second transistor having the gate electrode using the third semiconductor film as an active layer. Field-effect semiconductor Location.
【請求項2】 請求項1記載の電界効果型半導体装置に
おいて、前記拡散層電極は、その一端が前記第2の半導体膜中に
埋め込まれている ことを特徴とする電界効果型半導体装
置。
2. The field effect type semiconductor device according to claim 1, wherein one end of said diffusion layer electrode is provided in said second semiconductor film.
A field effect type semiconductor device characterized by being embedded .
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JPH0210771A (en) * 1988-06-28 1990-01-16 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device
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