JP2931568B2 - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacturing method thereof

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JP2931568B2
JP2931568B2 JP9173879A JP17387997A JP2931568B2 JP 2931568 B2 JP2931568 B2 JP 2931568B2 JP 9173879 A JP9173879 A JP 9173879A JP 17387997 A JP17387997 A JP 17387997A JP 2931568 B2 JP2931568 B2 JP 2931568B2
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    • H01L29/40Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
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    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/08Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
    • H01L29/0843Source or drain regions of field-effect devices

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】本発明は半導体の製造分野に
関するもので、特にDRAM等の半導体装置の基本素子
であるモストランジスタ(MOS transisto
r)およびその製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the field of semiconductor manufacturing, and more particularly to a MOS transistor which is a basic element of a semiconductor device such as a DRAM.
r) and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、一般にDRAM等の半導体装置の
集積度を増加させるためには、モストランジスタを始め
として素子などの大きさを減らさなければならない。そ
の中でモストランジスタの大きさを減らすためにはモス
トランジスタのチャネル領域の不純物のドーピングを高
めなければならないが、不純物のドーピングを高めれば
モストランジスタの寄生静電容量(parasitic
capacitance)が大きくなる。
2. Description of the Related Art Conventionally, generally, in order to increase the degree of integration of semiconductor devices such as DRAMs, it is necessary to reduce the size of elements such as MOS transistors. In order to reduce the size of the MOS transistor, it is necessary to increase the doping of the impurity in the channel region of the MOS transistor. However, if the doping of the impurity is increased, the parasitic capacitance of the MOS transistor is reduced.
capacitance) is increased.

【0003】そして、モストランジスタの大きさが小さ
くなるとモストランジスタが劣化(egradatio
n)するので、モストランジスタの寿命を維持するため
に動作電圧が低くなければならない。この理由によりモ
ストランジスタの集積度が高くなるほど寄生静電容量に
よる電力消費の増加と動作速度が低下するという問題が
あった。また、モストランジスタのチャネルの長さが短
くてドレイン領域で発生した電界がソース領域まで影響
を及ぼすDIBL(Drain Induced Ba
rrier Lowering)現象やパンチ−スルー
(punch−through)現象により漏洩電流が
増加する問題が発生する。
[0003] When the size of the MOS transistor is reduced, the MOS transistor is deteriorated.
n), the operating voltage must be low to maintain the life of the MOS transistor. For this reason, there is a problem that as the integration degree of the MOS transistor increases, the power consumption increases due to the parasitic capacitance and the operation speed decreases. In addition, the length of the channel of the MOS transistor is short, and the electric field generated in the drain region affects the source region.
There is a problem that leakage current increases due to a lower lowering phenomenon and a punch-through phenomenon.

【0004】このような問題点を改選するための方法と
して、図1に示すようなSOI(Silicon On
Insulator)構造が提案された。符号11は
シリコンウェハー、12は埋没酸化膜、13はソース、
14はドレイン、15はチャネル領域、16はゲート酸
化膜、17はゲート電極をそれぞれ表す。この場合、基
板との間の絶縁膜は主にシリコン酸化膜で形成して埋没
酸化膜(buriedoxide)といわれるが、この
埋没酸化膜12により寄生静電容量が減って回路の動作
速度が増加する。
As a method for resolving such a problem, an SOI (Silicon On) as shown in FIG.
An Insulator structure has been proposed. Reference numeral 11 denotes a silicon wafer, 12 denotes a buried oxide film, 13 denotes a source,
14 is a drain, 15 is a channel region, 16 is a gate oxide film, and 17 is a gate electrode. In this case, the insulating film between the substrate and the substrate is mainly formed of a silicon oxide film and is called a buried oxide film. The buried oxide film 12 reduces the parasitic capacitance and increases the operation speed of the circuit. .

【0005】しかし、シリコン酸化膜はシリコンに比べ
熱伝導度が1/100に過ぎないからモストランジスタ
から発生された熱が下側に伝達されがたい。このため半
導体チップの温度が増加してチップの性能を低下させる
要因になる。
However, since the silicon oxide film has a thermal conductivity of only 1/100 as compared with silicon, the heat generated from the MOS transistor is difficult to transfer to the lower side. For this reason, the temperature of the semiconductor chip increases, which causes a decrease in chip performance.

【0006】また、モストランジスタでは埋没酸化膜1
2の下側にドレイン電界が浸透してモストランジスタの
漏洩電流を大きく増加させる。このような特性などはモ
ストランジスタの大きさが小さくなるほどもっと悪化す
る。
In a MOS transistor, a buried oxide film 1 is used.
2, the drain electric field penetrates below and greatly increases the leakage current of the MOS transistor. Such characteristics and the like become worse as the size of the MOS transistor becomes smaller.

【0007】モストランジスタの一番理想的な形態は、
ゲート酸化膜の下のチャネル領域のドーピング形態が、
ゲート酸化膜の直下の一定な深さ(例えば300の深
さ)では低いドーピングを維持して(例えば、1×10
16cm-3以下)、電子あるいは正孔の移動度を増加させ
て電流の駆動能力を高め、その下の領域は急に不純物の
濃度を高めて(例えば、5×1017cm-3以上)、DI
BLやパンチ−スルーを防止して、再び一定の深さ(例
えば、1000の深さ)では不純物の濃度が低くなっ
てソース/ドレインの寄生静電容量が小さく維持される
ようにすることである。
The most ideal form of a MOS transistor is
The doping form of the channel region under the gate oxide film is
At a certain depth (e.g., a depth of 300 [ deg .]) Directly below the gate oxide, low doping is maintained (e.g.
16 cm −3 or less), to increase the mobility of electrons or holes to increase the current driving capability, and to rapidly increase the impurity concentration in the region below (for example, 5 × 10 17 cm −3 or more). , DI
By preventing BL and punch-through, the impurity concentration is reduced again at a constant depth (for example, a depth of 1000 ° ) so that the source / drain parasitic capacitance is kept small. is there.

【0008】しかし、このような構造のトランジスタを
具現することはとても難しいことである。その理由は、
上記のように一度理想的に不純物の配置がなったとして
も、ほとんど全ての半導体装置の製造工程で経ることに
なる高い温度でのゲート酸化膜の成長のとき、下側に拡
散された不純物は寄生静電容量を増加させ、上側に拡散
された不純物は電流駆動能力を低下させるためである。
However, it is very difficult to realize a transistor having such a structure. The reason is,
As described above, even if the arrangement of the impurities is once ideal, when the gate oxide film is grown at a high temperature, which will go through almost all the manufacturing processes of the semiconductor device, the impurities diffused to the lower side will not This is because the parasitic capacitance is increased, and the impurity diffused upward decreases the current driving capability.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の問題点を解決すべくなされたもので、従来のSO
I構造の熱伝導特性を改善する半導体装置およびその製
造方法を提供することにその目的がある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional problem.
It is an object of the present invention to provide a semiconductor device and a method of manufacturing the same, which improve the thermal conductivity of the I structure.

【0010】また、本発明はドレイン電界によるパンチ
−スルーまたはDIBL現象を効果的に改善する半導体
装置およびその製造方法を提供することを目的としてい
る。
Another object of the present invention is to provide a semiconductor device and a method of manufacturing the same, which effectively improve the punch-through or DIBL phenomenon caused by the drain electric field.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1記載の半導体装置は、半導体基板と、上
記半導体基板上に順に積層された第1絶縁膜、ポリシリ
コン膜および第2絶縁膜と、上記第2絶縁膜上に形成さ
れてMOSトランジスタが形成される活性領域を提供す
る半導体層を包含してなり、上記ポリシリコン膜は上記
MOSトランジスタから発生する熱を放出する経路を提
供することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device, comprising: a semiconductor substrate; a first insulating film, a polysilicon film, and a second insulating film sequentially stacked on the semiconductor substrate. A second insulating film, and a semiconductor layer formed on the second insulating film to provide an active region in which a MOS transistor is formed, wherein the polysilicon film is a path for releasing heat generated from the MOS transistor. Is provided.

【0012】請求項2記載の半導体装置は、請求項1記
載の半導体装置において、上記第1絶縁膜および第2絶
縁膜は酸化膜であることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor device of the first aspect, the first insulating film and the second insulating film are oxide films.

【0013】請求項3記載の半導体装置は、請求項1記
載の半導体装置において、上記第1絶縁膜および第2絶
縁膜はそれぞれ順に積層された酸化膜−窒化膜−酸化膜
であることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor device of the first aspect, the first insulating film and the second insulating film are an oxide film, a nitride film, and an oxide film, respectively, which are sequentially stacked. And

【0014】請求項4記載の半導体装置は、請求項1記
載の半導体装置において、上記ポリシリコン膜は全体的
に1×1016cm-3以下の濃度にドーピングされたこと
を特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor device of the first aspect, the polysilicon film is entirely doped at a concentration of 1 × 10 16 cm −3 or less.

【0015】請求項5記載の半導体装置は、請求項1記
載の半導体装置において、上記ポリシリコン膜は上記M
OSトランジスタの接合層の下部に少なくとも1×10
17cm-3の濃度にドーピングされた不純物ドーピング領
域を持つことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the semiconductor device of the first aspect, the polysilicon film is formed of the M
At least 1 × 10
It has an impurity doping region doped at a concentration of 17 cm -3 .

【0016】請求項6記載の半導体装置は、請求項1〜
5のいずれか1項に記載の半導体装置において、上記第
1絶縁膜および第2絶縁膜はそれぞれ50〜150Åの
厚さであることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device.
6. The semiconductor device according to claim 5, wherein the first insulating film and the second insulating film each have a thickness of 50 to 150 °.

【0017】請求項7記載の半導体装置は、請求項5記
載の半導体装置において、上記不純物ドーピング領域は
上記ドレインで発生した電界が上記半導体基板に浸透す
る経路を遮断することを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the semiconductor device of the fifth aspect, the impurity-doped region blocks a path through which an electric field generated at the drain penetrates the semiconductor substrate.

【0018】請求項8記載の半導体装置の製造方法は、
第1半導体基板上に第1絶縁膜を形成する第1段階と、
上記第1絶縁膜上にポリシリコン膜を形成する第2段階
と、上記ポリシリコン膜上に第2絶縁膜を形成する第3
段階と、第2半導体基板と上記第2絶縁膜を接着する第
4段階と、化学・機械的錬磨方式により上記第1または
第2半導体基板の上部を所定厚さに除去する第5段階
と、上記第5段階の遂行後、上記第1または第2半導体
基板の上部にゲート絶縁膜とゲート電極を形成する第6
段階と、所定の厚さに不純物イオン注入を実施して接合
層を形成する第7段階とを包含してなることを特徴とす
る。
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8 is
A first step of forming a first insulating film on a first semiconductor substrate;
A second step of forming a polysilicon film on the first insulating film, and a third step of forming a second insulating film on the polysilicon film.
A step of bonding the second semiconductor substrate to the second insulating film, a fifth step of removing an upper portion of the first or second semiconductor substrate to a predetermined thickness by a chemical / mechanical polishing method, After performing the fifth step, forming a gate insulating film and a gate electrode on the first or second semiconductor substrate.
And a seventh step of forming a bonding layer by implanting impurity ions to a predetermined thickness.

【0019】請求項9記載の半導体装置の製造方法は、
請求項8記載の半導体装置の製造方法において、上記第
3段階の遂行後、上記第2半導体基板上に接着力の向上
のための薄膜の酸化膜を形成する第8段階をさらに包含
することを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device.
9. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8, further comprising an eighth step of forming a thin oxide film on the second semiconductor substrate for improving an adhesive force after performing the third step. Features.

【0020】請求項10記載の半導体装置の製造方法
は、請求項8記載の半導体装置の製造方法において、上
記第1絶縁膜および第2絶縁膜は酸化膜であることを特
徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a semiconductor device according to the eighth aspect, the first insulating film and the second insulating film are oxide films.

【0021】請求項11記載の半導体装置の製造方法
は、請求項8記載の半導体装置の製造方法において上記
第1絶縁膜および第2絶縁膜はそれぞれ順に積層された
酸化膜−窒化膜−酸化膜であることを特徴とする。
According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device according to the eighth aspect, wherein the first insulating film and the second insulating film are sequentially stacked, respectively. It is characterized by being.

【0022】請求項12記載の半導体装置の製造方法
は、請求項8ないし10のいずれか1項に記載の半導体
装置の製造方法において、上記第2段階で、上記ポリシ
リコン膜は全体的に1×1016cm-3以下の濃度にドー
ピングされることを特徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device according to any one of the eighth to tenth aspects, in the second step, the polysilicon film is entirely formed by one. It is characterized by being doped to a concentration of × 10 16 cm −3 or less.

【0023】請求項13記載の半導体装置の製造方法
は、請求項8ないし10のいずれか1項に記載の半導体
装置の製造方法において、上記第7段階で、上記接合層
の形成の際、イオン注入された上記不純物が上記ポリシ
リコン膜まで注入されて上記シリコン膜内に不純物ドー
ピング領域が形成されることを特徴とする。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device according to any one of the eighth to tenth aspects, in the seventh step, when forming the bonding layer, The implanted impurity is implanted up to the polysilicon film to form an impurity doping region in the silicon film.

【0024】請求項14記載の半導体装置の製造方法
は、請求項13記載の半導体装置の製造方法において、
上記不純物ドーピング領域は少なくとも1×1017cm
-3の不純物ドーピング濃度を持つことを特徴とする。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in a method of manufacturing a semiconductor device according to the thirteenth aspect,
The impurity doped region is at least 1 × 10 17 cm
It has an impurity doping concentration of -3 .

【0025】[0025]

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、図2〜図6を参照しながら
本発明に係る実施の形態について説明する。なお、各実
施の形態間において共通する部分、部位には同一の符号
を付し、重複する説明は省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIGS. Note that the same reference numerals are given to portions and portions common to the embodiments, and redundant description will be omitted.

【0027】図2に示すように、シリコンウェハー21
上に約50〜200厚さの薄い酸化膜22aを形成す
る。このとき、酸化膜22aの形成のために熱酸化(t
hermal oxidation)を進行することも
できるし、蒸着(deposition)により形成す
ることもできる。
As shown in FIG. 2, the silicon wafer 21
To form a thin oxide film 22a of about 50 to 200 Å thick on top. At this time, thermal oxidation (t) is performed to form the oxide film 22a.
Thermal oxidation can be performed, or can be formed by deposition.

【0028】図3のようにポリシリコン膜28を蒸着し
てからポリシリコン膜28の表面を熱酸化して再び酸化
膜22bを形成する。このとき、ポリシリコン膜28は
シリコン酸化膜に比べて熱伝導性がとても優秀である。
ここで、酸化膜22bも、やはり、ポリシリコン膜28
の上部に蒸着方式により形成することもできる。
As shown in FIG. 3, after the polysilicon film 28 is deposited, the surface of the polysilicon film 28 is thermally oxidized to form the oxide film 22b again. At this time, the polysilicon film 28 has very excellent thermal conductivity as compared with the silicon oxide film.
Here, the oxide film 22b is also formed of the polysilicon film 28.
Can be formed on the upper part by a vapor deposition method.

【0029】次に、図4は、また別のシリコンウェハー
25上に接着力向上のために薄く酸化膜(図示せず)を
形成した後、シリコンウェハー21の上部に形成された
酸化膜22bと接着した状態を図示したものである。
Next, FIG. 4 shows a thin oxide film (not shown) formed on another silicon wafer 25 to improve the adhesive strength, and then an oxide film 22b formed on the upper portion of the silicon wafer 21. It is a diagram illustrating a state in which they are bonded.

【0030】次に、図5は、シリコンウェハー21の上
部を化学・機械的練磨(CMP:Chemical M
echanical Polishing)工程を使用
して練磨することにより所望の厚さ(接合層(junc
tion)の形成のために必要な厚さ)のシリコンウェ
ハー21のみを残す。
Next, FIG. 5 shows that the upper part of the silicon wafer 21 is subjected to chemical mechanical polishing (CMP: Chemical M).
The desired thickness (junction layer (junc) can be obtained by polishing using a mechanical polishing process.
Only the silicon wafer 21 having a thickness necessary for the formation of the silicon wafer 21 is left.

【0031】続けて、図6に示すように全体構造の上部
に通常の方法によりゲート酸化膜26とゲート電極27
を形成してから導電型不純物をイオン注入してソース2
3およびドレイン24を形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 6, a gate oxide film 26 and a gate electrode 27 are formed on the entire structure by a usual method.
And then ion-implanting a conductive impurity to form a source 2
3 and the drain 24 are formed.

【0032】これは図1に示す従来のSOI構造で埋没
酸化膜12の代わりにポリシリコン膜28とその両側に
薄い酸化膜22a、22bが形成された構造を利用する
ことである。このとき、ポリシリコン膜28はMOSト
ランジスタのしきい電圧の調節のためのVTHイオンの
注入の時ある程度の不純物のドーピング濃度を持つこと
になるが、本発明の一実施例では約1×1016cm-3
下の低い濃度にドーピングされるようにする。
This is to use a structure in which a polysilicon film 28 and thin oxide films 22a and 22b are formed on both sides of the polysilicon film 28 instead of the buried oxide film 12 in the conventional SOI structure shown in FIG. At this time, the polysilicon film 28 has a certain impurity doping concentration at the time of VTH ion implantation for adjusting the threshold voltage of the MOS transistor. In one embodiment of the present invention, the polysilicon film 28 has a concentration of about 1 × 10 16. Doping is performed to a low concentration of not more than cm −3 .

【0033】このような構造上に形成されたモストラン
ジスタの特徴は酸化膜22a、ポリシリコン膜28、酸
化膜22bの複合構造が従来のSOI構造の埋没酸化膜
のようにソース/ドレイン領域の寄生静電容量を低くす
る役割をしながらもモストランジスタの動作の時に発生
された熱が下側に容易に伝導するようにすることであ
る。
The feature of the MOS transistor formed on such a structure is that the composite structure of the oxide film 22a, the polysilicon film 28, and the oxide film 22b has a parasitic structure of the source / drain region like a buried oxide film of a conventional SOI structure. The purpose is to allow heat generated during the operation of the MOS transistor to be easily conducted to the lower side while serving to lower the capacitance.

【0034】図7は本発明の他の実施例によるモストラ
ンジスタを図示したもので、シリコンウェハー21の厚
さを図6に図示しているものよりとても薄く形成し、ま
たその下部の酸化膜22b、ポリシリコン膜28、酸化
膜22bの複合層の厚さを相当に薄く形成することによ
り不純物拡散領域が酸化膜22bの下部まで形成される
ようにしたものである。この時、ソース/ドレイン2
3、24接合は酸化膜22aの上部に限定され、不純物
拡散領域がポリシリコン膜28の内部に形成されるよう
にする。ここで、使用されるポリシリコン膜28のソー
ス/ドレイン23、24の下部の不純物ドーピング濃度
が5×1017cm-3以上になるようにする。これによ
り、ドレインから発生された電界がソースに影響を及ぼ
す通路にドーピングされたポリシリコン膜28が位置す
ることになるのでパンチ−スルーまたはDIBL現象を
効果的に改善できる。さらに、以後の活性領域が形成さ
れるシリコンウェハー21は低いドーピングを維持でき
ることになる。このとき、トランジスタ製造過程で高い
熱処理を経ても酸化膜22a、22bによりポリシリコ
ン膜28に包含されている不純物が拡散されることを防
止する効果が得られる。もし、このような酸化膜があま
りに薄くて不純物の拡散を効果的に防止できなければ酸
化膜22a、22bの代わりに酸化膜−窒化膜−酸化膜
(ONO, oxide−nitride−oxide)
構造を利用できる。
FIG. 7 shows a MOS transistor according to another embodiment of the present invention. The thickness of the silicon wafer 21 is much thinner than that shown in FIG. The impurity diffusion region is formed to a lower portion of the oxide film 22b by forming the thickness of the composite layer of the polysilicon film 28 and the oxide film 22b to be considerably thin. At this time, source / drain 2
The junctions 3 and 24 are limited to the upper portion of the oxide film 22a so that the impurity diffusion region is formed inside the polysilicon film 28. Here, the impurity doping concentration below the source / drain 23 and 24 of the polysilicon film 28 to be used is set to 5 × 10 17 cm −3 or more. Accordingly, the doped polysilicon film 28 is located in a path where the electric field generated from the drain affects the source, so that the punch-through or DIBL phenomenon can be effectively improved. Further, the silicon wafer 21 on which the subsequent active region is formed can maintain low doping. At this time, an effect of preventing the impurities contained in the polysilicon film 28 from being diffused by the oxide films 22a and 22b even after a high heat treatment in the transistor manufacturing process can be obtained. If such an oxide film is too thin to prevent the diffusion of impurities effectively, an oxide film-nitride-oxide film (ONO, oxide-nitride-oxide) may be used instead of the oxide films 22a and 22b.
Structures are available.

【0035】上述の本発明の実施例でポリシリコン膜2
8はシリコンまたは熱伝導性が優秀な他の物質膜を使用
することもできる。
In the embodiment of the present invention described above, the polysilicon film 2
8 may use silicon or another material film having excellent thermal conductivity.

【0036】[0036]

【発明の効果】上述のように、本発明は従来のSOI構
造に比べ熱伝達特性が改善されるし、下部のシリコン基
板にドレイン電界が浸透することを大きく減らす効果が
ある。従って、パンチ−スルーまたはDIBL現象を大
きく減少させる効果がある。特に一実施例の場合のよう
にポリシリコン膜のドーピング濃度を低く維持するとポ
リシリコン膜が空乏されてまさに絶縁膜のように作用す
るから寄生静電容量を減らすことができるし、これによ
り半導体装置の電力消費の減少と動作速度を向上させる
効果を奏する。
As described above, according to the present invention, the heat transfer characteristics are improved as compared with the conventional SOI structure, and the effect that the drain electric field permeates the lower silicon substrate is greatly reduced. Therefore, the punch-through or DIBL phenomenon is greatly reduced. In particular, when the doping concentration of the polysilicon film is kept low as in the case of the embodiment, the polysilicon film is depleted and acts just like an insulating film, so that the parasitic capacitance can be reduced. This has the effect of reducing power consumption and improving operation speed.

【0037】以上のように本発明は前述した実施例と図
面に限定されることはなく、本発明の技術的思想を逸脱
しない範囲内でいろいろな置換と変更を行うことが可能
であることはもちろんである。
As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and drawings, and various substitutions and changes can be made without departing from the technical idea of the present invention. Of course.

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

【図1】従来のSOI構造のモストランジスタの断面図
である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional MOS transistor having an SOI structure.

【図2】本発明の一実施例に係るモストランジスタの製
造の一工程の製品を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a product in one step of manufacturing a MOS transistor according to one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例に係るモストランジスタの製
造の一工程の製品を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a product in one step of manufacturing a MOS transistor according to one embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例に係るモストランジスタの製
造の一工程の製品を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a product in one step of manufacturing a MOS transistor according to one embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例に係るモストランジスタの製
造の一工程の製品を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a product in one step of manufacturing a MOS transistor according to one embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例に係るモストランジスタの製
造の一工程の製品を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a product in one step of manufacturing a MOS transistor according to one embodiment of the present invention.

【図7】本発明の他の実施例に係るモストランジスタの
断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a MOS transistor according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11、21、25 シリコンウェハー(半導体基板) 12 埋没酸化膜 13、23 ソース 14、24 ドレイン 15 チャネル領域 16、26 ゲート酸化膜 17、27 ゲート電極 22a、22b 酸化膜 28 ポリシリコン膜 11, 21, 25 Silicon wafer (semiconductor substrate) 12 Buried oxide film 13, 23 Source 14, 24 Drain 15 Channel region 16, 26 Gate oxide film 17, 27 Gate electrode 22a, 22b Oxide film 28 Polysilicon film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−206468(JP,A) 特開 昭56−111258(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/336 H01L 29/786 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-1-206468 (JP, A) JP-A-56-111258 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01L 21/336 H01L 29/786

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体基板と、 上記半導体基板上に順に積層された第1絶縁膜、ポリシ
リコン膜および第2絶縁膜と、 上記第2絶縁膜上に形成されてMOSトランジスタが形
成される活性領域を提供する半導体層を包含してなり、 上記ポリシリコン膜は上記MOSトランジスタから発生
する熱を放出する経路を提供することを特徴とする半導
体装置。
A semiconductor substrate; a first insulating film, a polysilicon film, and a second insulating film sequentially stacked on the semiconductor substrate; and an active element formed on the second insulating film to form a MOS transistor. A semiconductor device comprising a semiconductor layer providing a region, wherein the polysilicon film provides a path for releasing heat generated from the MOS transistor.
【請求項2】 上記第1絶縁膜および第2絶縁膜は酸化
膜であることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein said first insulating film and said second insulating film are oxide films.
【請求項3】 上記第1絶縁膜および第2絶縁膜はそれ
ぞれ順に積層された酸化膜−窒化膜−酸化膜であること
を特徴とする請求項1記載の半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first insulating film and the second insulating film are an oxide film, a nitride film, and an oxide film, which are sequentially stacked.
【請求項4】 上記ポリシリコン膜は全体的に1×10
16cm-3以下の濃度にドーピングされたことを特徴とす
る請求項1記載の半導体装置。
4. The polysilicon film has a total thickness of 1 × 10
The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is doped to a concentration of 16 cm- 3 or less.
【請求項5】 上記ポリシリコン膜は上記MOSトラン
ジスタの接合層の下部に少なくとも1×1017cm-3
濃度にドーピングされた不純物ドーピング領域を持つこ
とを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 1, wherein said polysilicon film has an impurity doping region doped at a concentration of at least 1 × 10 17 cm -3 under a junction layer of said MOS transistor. .
【請求項6】 上記第1絶縁膜および第2絶縁膜はそれ
ぞれ50〜150Åの厚さであることを特徴とする請求
項1〜5のいずれか1項に記載の半導体装置。
6. The semiconductor device according to claim 1, wherein said first insulating film and said second insulating film each have a thickness of 50 to 150 °.
【請求項7】 上記不純物ドーピング領域は上記ドレイ
ンで発生した電界が上記半導体基板に浸透する経路を遮
断することを特徴とする請求項5記載の半導体装置。
7. The semiconductor device according to claim 5, wherein the impurity-doped region blocks a path through which an electric field generated at the drain penetrates into the semiconductor substrate.
【請求項8】 第1半導体基板上に第1絶縁膜を形成す
る第1段階と、 上記第1絶縁膜上にポリシリコン膜を形成する第2段階
と、 上記ポリシリコン膜上に第2絶縁膜を形成する第3段階
と、 第2半導体基板と上記第2絶縁膜を接着する第4段階
と、 化学・機械的錬磨方式により上記第1または第2半導体
基板の上部を所定厚さに除去する第5段階と、 上記第5段階の遂行後、上記第1または第2半導体基板
の上部にゲート絶縁膜とゲート電極を形成する第6段階
と、 所定の厚さに不純物イオン注入を実施して接合層を形成
する第7段階とを包含してなることを特徴とする半導体
装置の製造方法。
8. A first step of forming a first insulating film on a first semiconductor substrate, a second step of forming a polysilicon film on the first insulating film, and a second insulating film on the polysilicon film. A third step of forming a film, a fourth step of bonding the second semiconductor substrate to the second insulating film, and removing the upper portion of the first or second semiconductor substrate to a predetermined thickness by a chemical / mechanical polishing method. A fifth step of forming a gate insulating film and a gate electrode on the first or second semiconductor substrate after performing the fifth step, and performing impurity ion implantation to a predetermined thickness. And a seventh step of forming a bonding layer by a method.
【請求項9】 上記第3段階の遂行後、上記第2半導体
基板上に接着力の向上のための薄膜の酸化膜を形成する
第8段階をさらに包含することを特徴とする請求項8記
載の半導体装置の製造方法。
9. The method of claim 8, further comprising, after performing the third step, forming an oxide thin film on the second semiconductor substrate to improve adhesion. Of manufacturing a semiconductor device.
【請求項10】 上記第1絶縁膜および第2絶縁膜は酸
化膜であることを特徴とする請求項8記載の半導体装置
の製造方法。
10. The method according to claim 8, wherein said first insulating film and said second insulating film are oxide films.
【請求項11】 上記第1絶縁膜および第2絶縁膜はそ
れぞれ順に積層された酸化膜−窒化膜−酸化膜であるこ
とを特徴とする請求項8記載の半導体装置の製造方法。
11. The method according to claim 8, wherein the first insulating film and the second insulating film are an oxide film, a nitride film, and an oxide film, which are sequentially stacked.
【請求項12】 上記第2段階で、上記ポリシリコン膜
は全体的に1×1016cm-3以下の濃度にドーピングさ
れることを特徴とする請求項8〜10のいずれか1項に
記載の半導体装置の製造方法。
12. The method according to claim 8, wherein in the second step, the polysilicon film is doped at a concentration of 1 × 10 16 cm −3 or less. Of manufacturing a semiconductor device.
【請求項13】 上記第7段階で、上記接合層の形成の
際、イオン注入された上記不純物が上記ポリシリコン膜
まで注入されて上記シリコン膜内に不純物ドーピング領
域が形成されることを特徴とする請求項8〜10のいず
れか1項に記載の半導体装置の製造方法。
13. The method according to claim 7, wherein, in the forming of the bonding layer, the ion-implanted impurity is implanted up to the polysilicon film to form an impurity-doped region in the silicon film. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8.
【請求項14】 上記不純物ドーピング領域は少なくと
も1×1017cm-3の不純物ドーピング濃度を持つこと
を特徴とする請求項13記載の半導体装置の製造方法。
14. The method according to claim 13, wherein the impurity doping region has an impurity doping concentration of at least 1 × 10 17 cm −3 .
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