JP3963463B2 - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は半導体装置及びその製造方法に係り、特に薄膜SOI構造のMOSFET及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a MOSFET having a thin film SOI structure and a manufacturing method thereof.

薄膜SOI(Silicon−On−Insulator)素子、例えば絶縁膜上に形成したSOIトランジスタが、0.1μm世代のデバイスとして最近注目されるようになってきている。   A thin-film SOI (Silicon-On-Insulator) element, for example, an SOI transistor formed on an insulating film, has recently attracted attention as a 0.1 μm generation device.

この薄膜SOI素子は、絶縁膜によりその下の半導体基板と電気的に絶縁しているため、寄生容量が小さいという大きな利点を有する。また、同様な理由でソフトエラーに強い等の利点があることが知られている。   Since this thin film SOI element is electrically insulated from the underlying semiconductor substrate by an insulating film, it has a great advantage that the parasitic capacitance is small. It is also known that there are advantages such as being strong against soft errors for the same reason.

更に、SOI層の薄膜化によりSOI層が完全に空乏化する場合には、移動度(モビリティ)の増加による動作速度の向上や低消費電力化、さらにはスイッチング特性の改善を容易に達成することができる。また、チャネル長の微細化に伴うしきい電圧Vthの低下(いわゆる短チャネル効果)がバルクに形成したMOSFETよりも小さいことが報告されている(非特許文献1)。   Furthermore, when the SOI layer is completely depleted due to the thinning of the SOI layer, it is easy to improve the operating speed, reduce the power consumption, and improve the switching characteristics by increasing the mobility. Can do. Further, it has been reported that the threshold voltage Vth decrease (so-called short channel effect) accompanying the miniaturization of the channel length is smaller than that of a MOSFET formed in bulk (Non-patent Document 1).

また、0.1μm世代の薄膜SOI素子では、低消費電力化は必須であり、電源電圧は1V程度が予想される。これを達成するには、素子のしきい値を適正に設定することが、最も重要である。   In addition, in the 0.1 μm generation thin film SOI element, low power consumption is essential, and the power supply voltage is expected to be about 1V. To achieve this, it is most important to set the device thresholds appropriately.

ところが、薄膜SOI素子ではしきい値の設定が難しく、回路設計が困難となるという問題がある。これを解決するために、従来方法では、チャネル領域の不純物濃度を高くして、しきい値の調整を行っていた。しかしながら、この方法は、薄膜SOI素子の大きな特徴であるモビリティの増大を消失させてしまうという欠点があった。   However, in the thin film SOI element, there is a problem that it is difficult to set a threshold value and circuit design becomes difficult. In order to solve this problem, the conventional method adjusts the threshold value by increasing the impurity concentration of the channel region. However, this method has a drawback that the increase in mobility, which is a major feature of the thin film SOI device, is lost.

一方、薄膜SOI素子において待機時の消費電力を抑える等のために、良好なsubthreshold特性は必要不可欠である。元来、SOI素子の特徴として、優れたsubthreshold特性が期待されるが、実際に素子を作製すると、subthreshold特性に劣化が見られる。   On the other hand, good subthreshold characteristics are indispensable for reducing power consumption during standby in a thin film SOI element. Originally, an excellent subthreshold characteristic is expected as a feature of an SOI element. However, when the element is actually manufactured, the subthreshold characteristic is deteriorated.

図8は、本発明者が作製したSOI素子のI−V特性である。横軸はゲート電圧、縦軸はドレイン電流である。ドレイン電流が立ち上がる領域においてハンプ(こぶ)が見られ、低ゲート電圧側でドレイン電流の増加が確認される。即ち、素子のしきい値が低下してsubthreshold特性が劣化していることが明らかである。   FIG. 8 shows IV characteristics of an SOI element manufactured by the present inventors. The horizontal axis is the gate voltage, and the vertical axis is the drain current. A hump is seen in the region where the drain current rises, and an increase in the drain current is confirmed on the low gate voltage side. That is, it is clear that the threshold characteristics of the element are lowered and the subthreshold characteristic is deteriorated.

図9は、このsubthreshold特性の劣化を説明するための薄膜SOI素子の断面図である。213はLOCOS法により形成された素子分離領域であり、そのバーズ・ビーク領域の下に、本来のSOI層のチャネル領域215よりも膜厚の薄い領域215aが形成される。211はシリコン基板、212は埋め込みシリコン酸化膜、214はゲート電極である。   FIG. 9 is a cross-sectional view of a thin film SOI element for explaining the deterioration of the subthreshold characteristic. Reference numeral 213 denotes an element isolation region formed by the LOCOS method, and a region 215a having a smaller thickness than the channel region 215 of the original SOI layer is formed under the bird's beak region. 211 is a silicon substrate, 212 is a buried silicon oxide film, and 214 is a gate electrode.

このように、領域215aが形成されると、この部分にしきい値の低い寄生トランジスタが存在するようになり、この寄生トランジスタが働くことにより、トランジスタ全体のしきい値は本来のトランジスタよりも低くなる。即ち、ゲート電圧を印加すると、まず寄
生トランジスタに電流が流れ、その後に本来のトランジスタに電流が流れるために、図8に示すようなハンプ特性が現れる。この現象の詳細な解析は、例えば非特許文献2に示されている。
M.Yoshimi et al., IEICE Trans., vol. E74,p. 337, 1991 IEEE, Transactions on Electron Devices, vol. 39, p. 874, 1992.
Thus, when the region 215a is formed, a parasitic transistor having a low threshold value is present in this portion, and the threshold value of the entire transistor becomes lower than that of the original transistor due to the operation of this parasitic transistor. . That is, when a gate voltage is applied, a current flows through the parasitic transistor first, and then a current flows through the original transistor, so that a hump characteristic as shown in FIG. 8 appears. A detailed analysis of this phenomenon is shown in Non-Patent Document 2, for example.
M. Yoshimi et al., IEICE Trans., Vol.E74, p. 337, 1991 IEEE, Transactions on Electron Devices, vol. 39, p. 874, 1992.

以上のように、従来の薄膜SOI素子では、回路設計のためしきい値設定の調整を行うことが不可欠であり、これを達成すべくチャネルの不純物濃度を高くしており、このため薄膜SOI素子本来の超高速性を実現することが困難であった。   As described above, in the conventional thin film SOI element, it is indispensable to adjust the threshold setting for circuit design, and the impurity concentration of the channel is increased to achieve this, and for this reason, the thin film SOI element It was difficult to achieve the original ultra-high speed.

また、待機時の消費電力を抑える等のために良好なsubthreshold特性を達成することが必要であるが、従来の薄膜SOI素子ではハンプ(こぶ)が見られ、素子のしきい値が低下してsubthreshold特性が劣化してしまうという問題があった。   In addition, it is necessary to achieve good subthreshold characteristics in order to reduce power consumption during standby. However, conventional thin-film SOI elements have humps, and the threshold value of the elements decreases. There is a problem that the subthreshold characteristic is deteriorated.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、しきい値が適正に設定可能であり、かつ高速動作が可能な薄膜SOI素子を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a thin film SOI element in which a threshold value can be appropriately set and which can operate at high speed.

(第1の発明)
本発明は、絶縁層と、この絶縁層上の素子形成領域に島状に形成された半導体層と、この半導体層に離間して形成されたソース領域及びドレイン領域と、このソース領域及びドレイン領域間のチャネルとなる前記半導体層の表面上に形成されたゲート絶縁膜と、前記絶縁層上の素子分離領域上に形成され、前記チャネルの幅方向に該チャネルと隣接する部分を含む前記半導体層の側壁部の領域において概略一定の膜厚を有し、かつこの概略一定の膜厚を有する領域の外周の領域において前記膜厚よりも大きな膜厚を有する素子分離絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上から前記素子分離絶縁膜上にかけて形成されたゲート電極パターンとを備えたことを特徴とする半導体装置を提供する。
(First invention)
The present invention relates to an insulating layer, a semiconductor layer formed in an island shape in an element formation region on the insulating layer, a source region and a drain region formed separately from the semiconductor layer, and the source region and the drain region. A gate insulating film formed on a surface of the semiconductor layer serving as a channel between the semiconductor layer and a semiconductor layer formed on an element isolation region on the insulating layer and including a portion adjacent to the channel in a width direction of the channel; An element isolation insulating film having a substantially constant film thickness in a side wall region of the substrate and having a film thickness larger than the film thickness in a peripheral region of the region having the substantially constant film thickness; and the gate insulating film There is provided a semiconductor device comprising a gate electrode pattern formed from above to the element isolation insulating film.

かかる本発明においては、以下の態様が好ましい。
(1)前記概略一定の膜厚を有する領域は、前記半導体層の全周囲の側壁部の領域であること。
(2)前記概略一定の膜厚を有する領域は、前記チャネルの幅方向に位置する前記半導体層の側壁部の領域に選択的に形成されていること。
(3)前記概略一定の膜厚を有する領域における、前記半導体層と前記外周の領域との間の幅が0.5μm以下であること。
In the present invention, the following embodiments are preferable.
(1) The region having the substantially constant film thickness is a region of the side wall portion around the entire semiconductor layer.
(2) The region having the substantially constant film thickness is selectively formed in a region of the side wall portion of the semiconductor layer located in the width direction of the channel.
(3) The width between the semiconductor layer and the outer peripheral region in the region having the substantially constant film thickness is 0.5 μm or less.

さらに、かかる本発明の半導体装置を製造する方法として、絶縁層上の半導体層の素子分離予定領域を選択的に酸化して素子分離絶縁膜を形成するとともに、素子形成領域に島状に前記半導体層を残す工程と、この半導体層の表面上にゲート絶縁膜を形成する工程と、このゲート絶縁膜上から前記素子分離絶縁膜上にかけてゲート電極パターンを形成する工程と、前記島状に残した半導体層にソース領域及びドレイン領域を互いに離間して形成する工程とを備え、前記半導体層の素子分離予定領域を選択的に酸化する前に、前記ソース領域及びドレイン領域間のチャネルの幅方向に位置し、かつ前記島状に残す半導体層の側壁部となる領域の該半導体層のみを選択的にエッチングすることにより、この領域の前記半導体層の膜厚を減少させる工程を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する。 Furthermore, as a method for manufacturing the semiconductor device of the present invention, an element isolation insulating film is formed by selectively oxidizing the element isolation scheduled region of the semiconductor layer on the insulating layer, and the semiconductor is formed in an island shape in the element formation region. A step of leaving a layer, a step of forming a gate insulating film on the surface of the semiconductor layer, a step of forming a gate electrode pattern from the gate insulating film to the element isolation insulating film, and leaving the island shape Forming a source region and a drain region in the semiconductor layer so as to be separated from each other, and selectively oxidizing the element isolation scheduled region of the semiconductor layer in the width direction of the channel between the source region and the drain region. position is, and by selectively etching only the semiconductor layer in a region to be the side wall portion of the semiconductor layer to leave the island, reducing the thickness of the semiconductor layer in this region To provide a method of manufacturing a semiconductor device characterized by comprising a degree.

また、かかる本発明の半導体装置を製造する他の方法として、絶縁層上に島状に形成された半導体層にソース領域及びドレイン領域を形成し、該半導体層上にゲート電極パターンを形成する半導体装置の製造方法であって、絶縁層上に形成された半導体層上に島状に選択的に第1の絶縁パターンを形成する工程と、この第1の絶縁パターンをマスクとして前記半導体層をエッチングすることにより、この半導体層の前記第1の絶縁パターンで覆われていない部分の膜厚を減少させる工程と、前記第1の絶縁パターンの側壁に第2の絶縁パターンを形成する工程と、前記第1及び第2の絶縁パターンをマスクとして前記半導体層をエッチングすることにより、この半導体層の前記第1及び第2の絶縁パターンで覆われていない部分を選択的に除去する工程と、前記第2の絶縁パターンを除去する工程と、前記第1の絶縁パターンをマスクとして前記半導体層を選択的に酸化することにより、前記ソース領域及びドレイン領域間のチャネルの幅方向に該チャネルと隣接する部分を含む前記半導体層の側壁部に側壁絶縁膜を形成する工程と、前記第1の絶縁パターンを除去する工程と、前記半導体層の表面上にゲート絶縁膜を形成する工程と、このゲート絶縁膜上から前記絶縁層上の素子分離領域にかけてゲート電極パターンを形成する工程と、前記半導体層にソース領域及びドレイン領域を互いに離間して形成する工程とを備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する。  As another method for manufacturing the semiconductor device of the present invention, a source region and a drain region are formed in a semiconductor layer formed in an island shape on an insulating layer, and a gate electrode pattern is formed on the semiconductor layer. A method for manufacturing an apparatus, the step of selectively forming a first insulating pattern in an island shape on a semiconductor layer formed on an insulating layer, and etching the semiconductor layer using the first insulating pattern as a mask Reducing the film thickness of the portion of the semiconductor layer not covered with the first insulating pattern, forming a second insulating pattern on the side wall of the first insulating pattern, By etching the semiconductor layer using the first and second insulating patterns as a mask, a portion of the semiconductor layer that is not covered with the first and second insulating patterns is selectively removed. And a step of removing the second insulation pattern, and selectively oxidizing the semiconductor layer using the first insulation pattern as a mask, thereby forming a channel between the source region and the drain region in the width direction of the channel. Forming a sidewall insulating film on the sidewall of the semiconductor layer including a portion adjacent to the channel; removing the first insulating pattern; and forming a gate insulating film on the surface of the semiconductor layer. And a step of forming a gate electrode pattern from the gate insulating film to an element isolation region on the insulating layer, and a step of forming a source region and a drain region separately from each other in the semiconductor layer. A method for manufacturing a semiconductor device is provided.

(第2の発明)
本発明の半導体装置の製造方法として、絶縁層上に島状に形成された半導体層にソース領域及びドレイン領域を形成し、該半導体層上にゲート電極パターンを形成する半導体装置の製造方法であって、絶縁層上に形成された半導体層上に島状に選択的に第1の絶縁パターンを形成する工程と、この第1の絶縁パターンをマスクとして前記半導体層をエッチングすることにより、この半導体層の前記第1の絶縁パターンで覆われていない部分の膜厚を減少させる工程と、前記第1の絶縁パターンの側壁に第2の絶縁パターンを形成する工程と、前記第1及び第2の絶縁パターンをマスクとして前記半導体層をエッチングすることにより、この半導体層の前記第1及び第2の絶縁パターンで覆われていない部分を選択的に除去する工程と、前記第2の絶縁パターンを除去する工程と、前記第1の絶縁パターンをマスクとして前記半導体層を選択的に酸化することにより、前記ソース領域及びドレイン領域間のチャネルの幅方向に該チャネルと隣接する部分を含む前記半導体層の側壁部に側壁絶縁膜を形成する工程と、前記第1の絶縁パターンを除去する工程と、前記半導体層の表面上にゲート絶縁膜を形成する工程と、このゲート絶縁膜上から前記絶縁層上の素子分離領域にかけてゲート電極パターンを形成する工程と、前記半導体層にソース領域及びドレイン領域を互いに離間して形成する工程とを備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する。
(Second invention)
As a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention , a source region and a drain region are formed in a semiconductor layer formed in an island shape on an insulating layer, and a gate electrode pattern is formed on the semiconductor layer. A step of selectively forming a first insulating pattern in an island shape on the semiconductor layer formed on the insulating layer, and etching the semiconductor layer using the first insulating pattern as a mask. Reducing a film thickness of a portion of the layer not covered with the first insulating pattern, forming a second insulating pattern on a side wall of the first insulating pattern, and the first and second by etching the semiconductor layer to the insulating pattern as a mask, selectively removing the first and part of the second are not covered with the insulating pattern of the semiconductor layer, the second Of removing the insulating pattern, by selectively oxidizing the semiconductor layer to the first insulating pattern as a mask, the source region and a part adjacent to the said channel in the width direction of the channel between the drain region Including a step of forming a sidewall insulating film on the sidewall portion of the semiconductor layer, a step of removing the first insulating pattern, a step of forming a gate insulating film on the surface of the semiconductor layer, and a step on the gate insulating film A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a gate electrode pattern from an element isolation region on the insulating layer to forming a source region and a drain region in the semiconductor layer apart from each other. I will provide a.

[作用]
(第1及び第2の発明)
また第1及び第2の発明によれば、素子分離を形成する領域のうち、素子形成領域と相接し、かつ少なくともゲート電極パターンを配線する領域と重複する領域の半導体層の膜厚を薄くして、これを酸化することによって、素子分離領域を形成する。これにより、酸化の際バーズビークが形成されることを抑制することができ、この部分に薄い半導体層が残ることを防止することができる。したがって、寄生トランジスタ効果を排除でき、良好なカット・オフ特性を達成できる。
[Action]
(First and second inventions)
According to the first and second inventions, the thickness of the semiconductor layer in the region which forms the element isolation and is in contact with the element formation region and overlaps at least the region where the gate electrode pattern is wired is reduced. Then, by oxidizing this, an element isolation region is formed. Thereby, it is possible to suppress the formation of bird's beaks during oxidation, and it is possible to prevent a thin semiconductor layer from remaining in this portion. Therefore, the parasitic transistor effect can be eliminated and good cut-off characteristics can be achieved.

本発明によれば、しきい値を適正に設定することが可能であり、かつ高速動作が可能なSOI素子を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an SOI element capable of appropriately setting a threshold and capable of high speed operation.

以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
第1の実施形態では前述した第1の発明について述べる。図1は、本発明に係るSOI構造のMOSFETの構造を示す概略図である。図1(a)はその平面図、図1(b)は図1(a)のA−A´での断面図である。
(First embodiment)
In the first embodiment, the first invention described above will be described. FIG. 1 is a schematic view showing the structure of an SOI structure MOSFET according to the present invention. FIG. 1A is a plan view thereof, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG.

図1(b)に示すように、シリコン基板141上にシリコン酸化膜142が形成され、このシリコン酸化膜142上には島状の単結晶シリコン領域145が形成されている。また、図1(a)に示すように、ゲート電極の配線領域144と素子分離領域143とが重複する領域のうち、斜線で示した領域のSOI層が、LOCOS酸化を行う以前に、あらかじめ薄膜化される。ここで、薄膜化される領域は島状の単結晶シリコン領域145の外周部全周にわたっても良い。図1(b)に示すように、SOI層を薄膜化した領域では、LOCOS法により素子分離を形成する際に、素子分離酸化膜143aが薄くなりその膜厚が概略一定となって、バーズ・ビークが抑制されている。このため、その部分において図8に示すような寄生トランジスタが発生しにくくなる。したがって、通常の簡便なLOCOSプロセスのみで、優れたsubthreshold特性が実現できることになる。なお、その他の素子分離領域では、当然、厚い酸化膜が得られている。   As shown in FIG. 1B, a silicon oxide film 142 is formed on a silicon substrate 141, and an island-like single crystal silicon region 145 is formed on the silicon oxide film 142. Further, as shown in FIG. 1A, before the LOCOS oxidation is performed, the SOI layer in the hatched region of the region where the wiring region 144 of the gate electrode and the element isolation region 143 overlap is thinly formed in advance. It becomes. Here, the thinned region may extend over the entire circumference of the island-shaped single crystal silicon region 145. As shown in FIG. 1B, in the region where the SOI layer is thinned, when the element isolation is formed by the LOCOS method, the element isolation oxide film 143a becomes thin and the film thickness becomes substantially constant. The beak is suppressed. Therefore, the parasitic transistor as shown in FIG. Therefore, an excellent subthreshold characteristic can be realized only by a normal simple LOCOS process. Naturally, a thick oxide film is obtained in other element isolation regions.

本実施形態の発明は、もちろん、素子分離領域全体のSOI層を薄膜化した素子にも、適用可能である。これも、subthreshold特性の改善という観点からは、同様に有効である。ただし、素子分離酸化膜が全体的に薄くなるため、配線と基板の間の寄生容量が増加して、SOIデバイス本来の高速性が十分に発揮されないという懸念がある。
このため、図1に示すように局所的に薄膜化する方が、高速化という観点からは望ましい。
The invention of this embodiment can of course be applied to an element in which the SOI layer in the entire element isolation region is thinned. This is also effective from the viewpoint of improving the threshold characteristics. However, since the element isolation oxide film is thinned as a whole, there is a concern that the parasitic capacitance between the wiring and the substrate increases, and the high speed inherent in the SOI device cannot be sufficiently exhibited.
For this reason, it is desirable to reduce the thickness locally as shown in FIG. 1 from the viewpoint of speeding up.

素子分離を形成する前のSOI膜厚を1100A(オングストローム。以下同じ。)程度とした場合、ハンプ特性が見られることがわかり、このため薄膜化するSOI層の膜厚は、少なくとも1000A以下となることが望ましい。ただし、LOCOS酸化の条件によっても、この値は上下すると考えられ、場合に応じて、適宜、最適化してやればよい。   When the SOI film thickness before element isolation is set to about 1100 A (angstrom, the same applies hereinafter), it can be seen that hump characteristics are observed, and therefore the thickness of the SOI layer to be thinned is at least 1000 A or less. It is desirable. However, this value is considered to increase and decrease depending on the conditions of LOCOS oxidation, and may be optimized as appropriate depending on the case.

図2は、本発明に係るSOI素子のI−V特性を示す特性図である。薄膜化したSOI層の厚さは500A程度であり、SOI層を薄膜化した領域の幅は、0.5μmである。素子分離の作製条件は、図1の素子と同様である。薄膜化したSOI層を設けることにより、寄生トランジスタ効果を排除でき、ハンプ特性は見られず、subthreshold特性が飛躍的に改善されているのがわかる。したがって、本発明により良好なカットオフ特性を得ることが可能である。なお、SOI層を薄膜化した領域の幅は、微細化の観点からも、0.5μmより大にすることは不要である。 FIG. 2 is a characteristic diagram showing IV characteristics of the SOI element according to the present invention. The thickness of the thinned SOI layer is about 500 A, and the width of the region where the SOI layer is thinned is 0.5 μm. The conditions for element isolation are the same as those for the element shown in FIG. It can be seen that by providing a thinned SOI layer, the parasitic transistor effect can be eliminated, the hump characteristic is not seen, and the subthreshold characteristic is drastically improved. Therefore, it is possible to obtain a good cut-off characteristic according to the present invention. Note that the width of the region where the SOI layer is thinned does not need to be larger than 0.5 μm from the viewpoint of miniaturization.

図3は、図1に示した本発明に係るSOI構造のMOSFETの製造方法を示す工程断面図である。図1と同一部分には同一の符号を付して示す。まず、図3(a)に示すように、シリコン酸化膜142上のSOI層(単結晶シリコン膜)146の薄膜化したい領域をパターニングして、SOI層146に段差146aを形成する。シリコンを削る方法としては、通常のCDE(ケミカル・ドライ・エッチング)やRIE(反応性イオン・エッチング)による方法の他に、シリコンを酸化して、その酸化膜を除去する方法などが有効である。   FIG. 3 is a process cross-sectional view illustrating a method of manufacturing the SOI structure MOSFET according to the present invention shown in FIG. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. First, as shown in FIG. 3A, a region of the SOI layer (single crystal silicon film) 146 on the silicon oxide film 142 to be thinned is patterned to form a step 146a in the SOI layer 146. As a method of shaving silicon, in addition to a method using ordinary CDE (chemical dry etching) or RIE (reactive ion etching), a method of oxidizing silicon and removing the oxide film is effective. .

この後、図3(b)に示すように、通常のMOSプロセスを用いてLOCOS法を用いて選択酸化を行い、素子分離領域(素子分離酸化膜)143を形成する。この時、島状の単結晶シリコン領域145に隣接する領域には膜厚が概略一定の素子分離酸化膜143aが形成され、バーズ・ビークが抑制されている。さらに、ゲート電極の配線領域144にゲート電極配線を形成し、ソース・ドレイン領域(図示せず。)の形成を行う。   Thereafter, as shown in FIG. 3B, selective oxidation is performed using a LOCOS method using a normal MOS process, and an element isolation region (element isolation oxide film) 143 is formed. At this time, an element isolation oxide film 143a having a substantially constant film thickness is formed in a region adjacent to the island-like single crystal silicon region 145, thereby suppressing bird's beaks. Further, a gate electrode wiring is formed in the wiring region 144 of the gate electrode, and a source / drain region (not shown) is formed.

図4は、図9に示した従来の薄膜SOI構造のMOSFETの製造方法の参考例を示す工程断面図である。まず、図4(a)に示すように、シリコン基板171上にシリコン酸化膜172が形成され、このシリコン酸化膜172上にSOI層(単結晶シリコン膜)176が形成されたSOI基板を準備し、SOI層176のうちソース・ドレイン領域及びチャネル形成領域、さらにはその周辺の領域を選択的に薄膜化する。これにより、SOI層176に段差176aが形成される。なお、チャネル領域、及びそのチャネル幅方向(ソース領域とドレイン領域とを結ぶ方向と直交する方向)に該チャネル領域と隣接する領域のみを選択的に薄膜化しても良い。 FIG. 4 is a process cross-sectional view showing a reference example of a method of manufacturing the conventional thin film SOI structure MOSFET shown in FIG. First, as shown in FIG. 4A, an SOI substrate in which a silicon oxide film 172 is formed on a silicon substrate 171 and an SOI layer (single crystal silicon film) 176 is formed on the silicon oxide film 172 is prepared. In the SOI layer 176, the source / drain regions, the channel formation region, and the peripheral region thereof are selectively thinned. As a result, a step 176a is formed in the SOI layer 176. Note that only a channel region and a region adjacent to the channel region in the channel width direction (a direction perpendicular to the direction connecting the source region and the drain region) may be selectively thinned.

以後は、図3に示す工程と同様にして、図9に示す断面構造を得ることができる。
Thereafter, the cross-sectional structure shown in FIG. 9 can be obtained in the same manner as the step shown in FIG .

上記した製造方法によれば、上記した効果が得られる他、チャネル領域のSOI層が極めて薄い素子を作製できる。チャネル領域のSOI層が薄くなると、短チャネル効果が改善されることが一般的に知られている。したがって、かかる製造方法はSOI素子の微細化という観点からも非常に有効である。   According to the manufacturing method described above, the above-described effects can be obtained, and an element with an extremely thin SOI layer in the channel region can be manufactured. It is generally known that the short channel effect is improved when the SOI layer in the channel region is thinned. Therefore, this manufacturing method is very effective from the viewpoint of miniaturization of SOI elements.

(第2の実施形態)
第2の実施形態では前述した第2の発明について述べる。図5は、本発明に係るSOI構造のMOSFETの構造を示す概略図である。図5(a)はその平面図、図5(b)は図5(a)のA−A´での断面図である。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, the above-described second invention will be described. FIG. 5 is a schematic diagram showing the structure of a MOSFET having an SOI structure according to the present invention. FIG. 5A is a plan view, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG.

図5(b)に示すように、シリコン基板181上にシリコン酸化膜(素子分離領域ともなる。)182が形成され、このシリコン酸化膜182上には島状の単結晶シリコン領域185が形成されている。また図5(a)に示すように、島状の単結晶シリコン領域185を取り囲むように斜線で示した領域に、膜厚が概略一定の薄い側壁酸化膜(素子分離酸化膜)181aが選択的に形成されている。ここで、この薄い側壁酸化膜181aは、チャネル幅方向に該チャネル領域に隣接する、島状の単結晶シリコン領域185の側壁部に選択的に設けても良い。なお、184はゲート電極の配線領域(ゲート電極配線)である。   As shown in FIG. 5B, a silicon oxide film (also referred to as an element isolation region) 182 is formed on the silicon substrate 181, and an island-shaped single crystal silicon region 185 is formed on the silicon oxide film 182. ing. Further, as shown in FIG. 5A, a thin sidewall oxide film (element isolation oxide film) 181a having a substantially constant film thickness is selectively formed in a hatched region surrounding the island-shaped single crystal silicon region 185. Is formed. Here, the thin sidewall oxide film 181a may be selectively provided on the sidewall portion of the island-like single crystal silicon region 185 adjacent to the channel region in the channel width direction. Reference numeral 184 denotes a gate electrode wiring region (gate electrode wiring).

図5に示す構造のSOI MOSFETにおいても、第1の実施形態で述べたものと同様に、素子形成領域と相接する素子分離形成領域のSOI層が、LOCOS酸化を行う以前にあらかじめ薄膜化される。このため、酸化により得られる素子分離酸化膜181aが薄くその膜厚は概略一定となって、バーズ・ビークが抑制されている。このため、寄生トランジスタが発生しにくく、優れたsubthreshold特性が実現できることになる。なお、その他の素子分離領域の SOI層は、LOCOS酸化の前に、あらかじめ、すべて削られる。この構造によれば、図1に示す構造のSOI MOSFETと同様の効果が得られる他、微細加工が比較的簡単であるという長所もある。   In the SOI MOSFET having the structure shown in FIG. 5 as well, as in the first embodiment, the SOI layer in the element isolation formation region adjacent to the element formation region is thinned in advance before the LOCOS oxidation. The For this reason, the element isolation oxide film 181a obtained by oxidation is thin, and its film thickness is substantially constant, so that bird's beak is suppressed. For this reason, parasitic transistors are hardly generated, and excellent subthreshold characteristics can be realized. Note that the SOI layers in other element isolation regions are all removed in advance before the LOCOS oxidation. According to this structure, the same effect as that of the SOI MOSFET having the structure shown in FIG. 1 can be obtained, and there is an advantage that microfabrication is relatively easy.

図6は、図5に示した本発明に係るSOI構造のMOSFETの製造方法を示す工程断面図である。図5と同一部分には同一の符号を付して示す。まず、図6(a)に示すように、シリコン酸化膜182上のSOI層(単結晶シリコン膜)186の表面を酸化してシリコン酸化膜187を形成した後、このシリコン酸化膜187上にLPCVD法によりシリコン窒化膜188、さらにこのシリコン窒化膜188上にCVD法によりシリコン酸化膜189aをそれぞれ全面に堆積する。   FIG. 6 is a process sectional view showing a method of manufacturing the SOI structure MOSFET according to the present invention shown in FIG. The same parts as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals. First, as shown in FIG. 6A, the surface of the SOI layer (single crystal silicon film) 186 on the silicon oxide film 182 is oxidized to form a silicon oxide film 187, and then LPCVD is formed on the silicon oxide film 187. A silicon nitride film 188 is deposited by the method, and a silicon oxide film 189a is deposited on the entire surface of the silicon nitride film 188 by the CVD method.

この後、素子を形成する領域上に図示しないレジストパターンを形成して、これをマスクとしてシリコン酸化膜189a、シリコン窒化膜188、及びシリコン酸化膜187を順にパターニングして、素子分離領域のSOI層186を露出せしめ、さらにこのSOI層186を薄膜化する。この結果、SOI層186には段差186aが形成される。   Thereafter, a resist pattern (not shown) is formed on the element formation region, and the silicon oxide film 189a, the silicon nitride film 188, and the silicon oxide film 187 are sequentially patterned using the resist pattern as a mask, so that the SOI layer in the element isolation region is formed. 186 is exposed, and the SOI layer 186 is further thinned. As a result, a step 186 a is formed in the SOI layer 186.

次に、図6(b)に示すように、CVD法によりシリコン酸化膜189bを全面に堆積する。そして、異方性エッチングにより、シリコン酸化膜189bをシリコン酸化膜187、シリコン窒化膜188、及びシリコン酸化膜189aからなる積層膜の側壁部に選択的に残置する。さらに、シリコン酸化膜189a及びシリコン酸化膜189bをマスクとして、露出するSOI層186を除去する。   Next, as shown in FIG. 6B, a silicon oxide film 189b is deposited on the entire surface by a CVD method. Then, the silicon oxide film 189b is selectively left on the side wall portion of the laminated film including the silicon oxide film 187, the silicon nitride film 188, and the silicon oxide film 189a by anisotropic etching. Further, the exposed SOI layer 186 is removed using the silicon oxide film 189a and the silicon oxide film 189b as a mask.

次に、図6(c)に示すように、シリコン酸化膜189a及びシリコン酸化膜189bを除去して、シリコン窒化膜188をマスクとしてLOCOS酸化を行う。この酸化工程により、シリコン酸化膜189bの下に存在するSOI層186は選択的に酸化され、シリコン酸化膜181aが形成される。さらに、シリコン窒化膜188及びシリコン酸化膜187を除去して、ゲート絶縁膜の形成、ゲート電極配線184の形成、及びソース・ドレイン領域の形成を行う。 Next, as shown in FIG. 6C, the silicon oxide film 189a and the silicon oxide film 189b are removed, and LOCOS oxidation is performed using the silicon nitride film 188 as a mask. By this oxidation process, the SOI layer 186 existing under the silicon oxide film 189b is selectively oxidized to form a silicon oxide film 181a. Further, the silicon nitride film 188 and the silicon oxide film 187 are removed, and a gate insulating film, a gate electrode wiring 184, and source / drain regions are formed.

本実施形態による方法によっても、島状の単結晶シリコン領域185の側壁部にこのシリコン領域185に隣接して、膜厚が概略一定の薄い側壁酸化膜(素子分離酸化膜)18
1aが選択的に形成されるので、バーズ・ビークが抑制される。
Also by the method according to the present embodiment, a thin side wall oxide film (element isolation oxide film) 18 having a substantially constant film thickness is formed adjacent to the silicon region 185 on the side wall portion of the island-like single crystal silicon region 185.
Since 1a is selectively formed, bird's beak is suppressed.

(第3の実施形態)
第3の実施形態では薄膜SOI素子の参考例について述べる。図7は、SOI構造のMOSFETの構造の参考例を示す概略図である。図7(a)はその平面図、図7(b)は図7(a)のA−A´断面図、図7(c)は図7(a)のB−B´断面図である。
(Third embodiment)
In the third embodiment, a reference example of a thin film SOI element will be described. FIG. 7 is a schematic diagram showing a reference example of the structure of an SOI structure MOSFET . 7A is a plan view thereof, FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 7A, and FIG. 7C is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG.

図7(b)及び図7(c)に示すように、シリコン基板701上にシリコン酸化膜(素子分離領域ともなる。)702が形成され、このシリコン酸化膜702上には島状の単結晶シリコン領域703が形成されている。島状の単結晶シリコン領域703の間にはシリコン酸化膜704が埋め込まれている。また、島状の単結晶シリコン領域の表面にはソース・ドレイン領域706a、706bが形成されている。   As shown in FIGS. 7B and 7C, a silicon oxide film (also referred to as an element isolation region) 702 is formed on a silicon substrate 701, and an island-shaped single crystal is formed on the silicon oxide film 702. A silicon region 703 is formed. A silicon oxide film 704 is embedded between the island-like single crystal silicon regions 703. Further, source / drain regions 706a and 706b are formed on the surface of the island-like single crystal silicon region.

このソース・ドレイン領域706a、706bは、島状の単結晶シリコン領域703の外縁部から隔離して設けられており、この島状の単結晶シリコン領域703の外縁部上、及びソース・ドレイン領域706a、706bの間の領域上には、ゲート絶縁膜704´を介してゲート電極705が形成されている。即ち、ゲート電極705はソース・ドレイン領域706a、706bをそれぞれ取り囲むような形状となっている一方、ソース・ドレイン領域706a、706bの間に形成されるチャネル領域は島状の単結晶シリコン領域703の外縁部から隔離して設けられている。さらに、これらの上には層間絶縁膜としてシリコン酸化膜707が形成されており、このシリコン酸化膜707にはソース・ドレイン領域706a、706bを開口するコンタクトホールが形成されており、その内部に埋め込み電極708が形成されている。   The source / drain regions 706a and 706b are provided separately from the outer edge of the island-like single crystal silicon region 703, and on the outer edge of the island-like single crystal silicon region 703 and the source / drain regions 706a. , 706b, a gate electrode 705 is formed via a gate insulating film 704 ′. That is, the gate electrode 705 is shaped so as to surround the source / drain regions 706a and 706b, while the channel region formed between the source / drain regions 706a and 706b is the island-shaped single crystal silicon region 703. It is provided separately from the outer edge. Further, a silicon oxide film 707 is formed thereon as an interlayer insulating film, and contact holes for opening source / drain regions 706a and 706b are formed in the silicon oxide film 707, and buried in the inside thereof. An electrode 708 is formed.

本実施形態による発明によれば、シリコン酸化膜(素子分離領域ともなる。)702上の島状の単結晶シリコン領域703に、チャネル領域が、該シリコン領域703の外縁部から隔離して形成されるので、寄生トランジスタの生じやすい上記外縁部を避けて前記チャネル領域が形成されることとなる。したがって、寄生トランジスタ効果を排除でき、良好なカット・オフ特性を達成できる。   According to the invention of this embodiment, the channel region is formed in the island-like single crystal silicon region 703 on the silicon oxide film (also serving as the element isolation region) 702 so as to be isolated from the outer edge portion of the silicon region 703. Therefore, the channel region is formed avoiding the outer edge where the parasitic transistor is likely to be generated. Therefore, the parasitic transistor effect can be eliminated and good cut-off characteristics can be achieved.

(第4の実施形態)
第4の実施形態では薄膜SOI素子の他の参考例について述べる。参考例のSOI構造のMOSFET素子は、以下の構成をとっている。即ち、シリコン基板上にシリコン酸化膜(素子分離領域ともなる。)が形成され、このシリコン酸化膜上には島状の単結晶シリコン領域が形成されている。島状の単結晶シリコン領域の間にはシリコン酸化膜が埋め込まれている。また、島状の単結晶シリコン領域の表面にはソース・ドレイン領域が形成されている。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, another reference example of the thin film SOI element will be described. The MOSFET element of the SOI structure of the reference example has the following configuration. That is, a silicon oxide film (also serving as an element isolation region) is formed on the silicon substrate, and an island-like single crystal silicon region is formed on the silicon oxide film. A silicon oxide film is buried between the island-like single crystal silicon regions. A source / drain region is formed on the surface of the island-like single crystal silicon region.

ソース・ドレイン領域の上にはゲート絶縁膜を介してドーナツ状にゲート電極が形成されている。このゲート電極の形状はドーナツ状のように環状に限らず、四角或いは他の多角形の形状であっても良く、要はその内部と外部とを分けるように閉じた形状であれば良い。   On the source / drain regions, a gate electrode is formed in a donut shape via a gate insulating film. The shape of the gate electrode is not limited to an annular shape such as a donut shape, but may be a square shape or other polygonal shape. In short, it may be a closed shape so as to separate the inside and the outside.

ソース・ドレイン領域は、上記ゲート電極の内部と外部とにそれぞれ分離して形成される。即ち、本実施形態の素子においては、ゲート電極の下のチャネル領域が島状の単結晶シリコン領域の外縁部から隔離して設けられている。さらに、これらの上には層間絶縁膜としてシリコン酸化膜が形成されており、このシリコン酸化膜にはソース・ドレイン領域を開口するコンタクトホールが形成されており、その内部に埋め込み電極が形成されている。   The source / drain regions are formed separately inside and outside the gate electrode. That is, in the element of this embodiment, the channel region under the gate electrode is provided separately from the outer edge portion of the island-shaped single crystal silicon region. Further, a silicon oxide film is formed as an interlayer insulating film on these, and a contact hole opening the source / drain region is formed in this silicon oxide film, and a buried electrode is formed therein. Yes.

本実施形態による発明によっても、シリコン酸化膜(素子分離領域ともなる。)上の島状の単結晶シリコン領域に、チャネル領域が、該シリコン領域の外縁部から隔離して形成されるので、寄生トランジスタの生じやすい上記外縁部を避けて前記チャネル領域が形成されることとなる。したがって、寄生トランジスタ効果を排除でき、良好なカット・オフ特性を達成できる。   Also according to the invention according to the present embodiment, the channel region is formed in the island-like single crystal silicon region on the silicon oxide film (also serving as the element isolation region) separately from the outer edge portion of the silicon region. The channel region is formed avoiding the outer edge where the transistor is likely to occur. Therefore, the parasitic transistor effect can be eliminated and good cut-off characteristics can be achieved.

なお、本発明は上述した実施形態の方法に限定されるものではない。例えば、酸素イオンをシリコン基板にイオン注入するSIMOX法でSOI層を形成したが、シリコン酸化層の上の多結晶シリコン膜をレーザ・ビーム・アニール技術で単結晶化させSOI層を形成してもよい。また、シリコン基板同志をシリコン酸化膜を介してお互いに貼り合わせることによりSOI層を形成しても良い。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。   In addition, this invention is not limited to the method of embodiment mentioned above. For example, the SOI layer is formed by the SIMOX method in which oxygen ions are ion-implanted into the silicon substrate, but the SOI layer may be formed by single-crystallizing the polycrystalline silicon film on the silicon oxide layer by a laser beam annealing technique. Good. Further, the SOI layer may be formed by bonding silicon substrates to each other through a silicon oxide film. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

本発明の第1の実施形態に係る薄膜SOI素子の構造を示す平面図及び断面図。1A and 1B are a plan view and a cross-sectional view showing a structure of a thin film SOI element according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る薄膜SOI素子の電気的特性を示す特性図。The characteristic view which shows the electrical property of the thin film SOI element which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る薄膜SOI素子の他の製造方法を示す工程断面図。FIG. 6 is a process cross-sectional view illustrating another method for manufacturing the thin-film SOI element according to the first embodiment of the present invention. 従来の薄膜SOI素子の製造方法の参考例を示す工程断面図。Process sectional drawing which shows the reference example of the manufacturing method of the conventional thin film SOI element. 本発明の第2の実施形態に係る薄膜SOI素子の構造を示す平面図及び断面図。The top view and sectional drawing which show the structure of the thin film SOI element which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図5の薄膜SOI素子を製造する方法を示す工程断面図。FIG. 6 is a process cross-sectional view illustrating a method for manufacturing the thin film SOI device of FIG. 5. 第3の実施形態に係る薄膜SOI素子の構造を示す平面図及び断面図。 The top view and sectional drawing which show the structure of the thin film SOI element which concerns on 3rd Embodiment . 従来の薄膜SOI素子の電気的特性を示す特性図。The characteristic view which shows the electrical property of the conventional thin film SOI element. 従来の薄膜SOI素子の構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the conventional thin film SOI element.

符号の説明Explanation of symbols

141:シリコン基板、142:シリコン酸化膜、145:単結晶シリコン領域、144:配線領域、143:素子分離領域   141: silicon substrate, 142: silicon oxide film, 145: single crystal silicon region, 144: wiring region, 143: element isolation region

Claims (7)

絶縁層と、この絶縁層上の素子形成領域に島状に形成された半導体層と、この半導体層に離間して形成されたソース領域及びドレイン領域と、このソース領域及びドレイン領域間のチャネルとなる前記半導体層の表面上に形成されたゲート絶縁膜と、前記絶縁層上の素子分離領域上に形成され、前記チャネルの幅方向に該チャネルと隣接する部分を含む前記半導体層の側壁部の領域において概略一定の膜厚を有し、かつこの概略一定の膜厚を有する領域の外周の領域において前記膜厚よりも大きな膜厚を有する素子分離絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上から前記素子分離絶縁膜上にかけて形成されたゲート電極パターンとを備えたことを特徴とする半導体装置。   An insulating layer; a semiconductor layer formed in an island shape in an element formation region on the insulating layer; a source region and a drain region formed apart from the semiconductor layer; and a channel between the source region and the drain region. A gate insulating film formed on the surface of the semiconductor layer, and an isolation region formed on the element isolation region on the insulating layer and including a portion adjacent to the channel in the width direction of the channel. An element isolation insulating film having a substantially constant film thickness in the region and having a film thickness larger than the film thickness in a peripheral region of the region having the substantially constant film thickness; and the element from above the gate insulating film And a gate electrode pattern formed over the isolation insulating film. 前記概略一定の膜厚を有する領域は、前記半導体層の全周囲の側壁部の領域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 the region having the substantially constant film thickness is a region of a side wall portion around the entire semiconductor layer. 前記概略一定の膜厚を有する領域は、前記チャネルの幅方向に位置する前記半導体層の側壁部の領域に選択的に形成されてい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 the region having a substantially constant film thickness is selectively formed in a region of a side wall portion of the semiconductor layer located in the width direction of the channel. 前記概略一定の膜厚を有する領域における、前記半導体層と前記外周の領域との間の幅が0.5μm以下であることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1 , wherein a width between the semiconductor layer and the outer peripheral region in the region having the substantially constant film thickness is 0.5 μm or less. 絶縁層上の半導体層の素子分離予定領域を選択的に酸化して素子分離絶縁膜を形成するとともに、素子形成領域に島状に前記半導体層を残す工程と、この半導体層の表面上にゲート絶縁膜を形成する工程と、このゲート絶縁膜上から前記素子分離絶縁膜上にかけてゲート電極パターンを形成する工程と、前記島状に残した半導体層にソース領域及びドレイン領域を互いに離間して形成する工程とを備え、前記半導体層の素子分離予定領域を選択的に酸化する前に、前記島状に残す半導体層の全周囲の側壁部となる領域の該半導体層のみ選択的にエッチングすることにより、この領域の前記半導体層の膜厚を減少させる工程を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。 A step of selectively oxidizing an element isolation scheduled region of the semiconductor layer on the insulating layer to form an element isolation insulating film, leaving the semiconductor layer in an island shape in the element formation region, and a gate on the surface of the semiconductor layer Forming an insulating film; forming a gate electrode pattern from the gate insulating film to the element isolation insulating film; and forming a source region and a drain region apart from each other in the island-like semiconductor layer And selectively etching only the semiconductor layer in a region that becomes a side wall portion of the entire periphery of the semiconductor layer to be left in the island shape before selectively oxidizing the element isolation scheduled region of the semiconductor layer. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of reducing the thickness of the semiconductor layer in this region. 絶縁層上の半導体層の素子分離予定領域を選択的に酸化して素子分離絶縁膜を形成するとともに、素子形成領域に島状に前記半導体層を残す工程と、この半導体層の表面上にゲート絶縁膜を形成する工程と、このゲート絶縁膜上から前記素子分離絶縁膜上にかけてゲート電極パターンを形成する工程と、前記島状に残した半導体層にソース領域及びドレイン領域を互いに離間して形成する工程とを備え、前記半導体層の素子分離予定領域を選択的に酸化する前に、前記ソース領域及びドレイン領域間のチャネルの幅方向に位置し、かつ前記島状に残す半導体層の側壁部となる領域の該半導体層のみを選択的にエッチングすることにより、この領域の前記半導体層の膜厚を減少させる工程を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。 A step of selectively oxidizing an element isolation scheduled region of the semiconductor layer on the insulating layer to form an element isolation insulating film, leaving the semiconductor layer in an island shape in the element formation region, and a gate on the surface of the semiconductor layer Forming an insulating film; forming a gate electrode pattern from the gate insulating film to the element isolation insulating film; and forming a source region and a drain region apart from each other in the island-like semiconductor layer A sidewall portion of the semiconductor layer that is positioned in the width direction of the channel between the source region and the drain region and remains in the island shape before selectively oxidizing the element isolation scheduled region of the semiconductor layer A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of selectively etching only the semiconductor layer in a region to be reduced to reduce the thickness of the semiconductor layer in this region. 絶縁層上に島状に形成された半導体層にソース領域及びドレイン領域を形成し、該半導体層上にゲート電極パターンを形成する半導体装置の製造方法であって、絶縁層上に形成された半導体層上に島状に選択的に第1の絶縁パターンを形成する工程と、この第1の絶縁パターンをマスクとして前記半導体層をエッチングすることにより、この半導体層の前記第1の絶縁パターンで覆われていない部分の膜厚を減少させる工程と、前記第1の絶縁パターンの側壁に第2の絶縁パターンを形成する工程と、前記第1及び第2の絶縁パターンをマスクとして前記半導体層をエッチングすることにより、この半導体層の前記第1及び第2の絶縁パターンで覆われていない部分を選択的に除去する工程と、前記第2の絶縁パターンを除去する工程と、前記第1の絶縁パターンをマスクとして前記半導体層を選択的に酸化することにより、前記ソース領域及びドレイン領域間のチャネルの幅方向に該チャネルと隣接する部分を含む前記半導体層の側壁部に側壁絶縁膜を形成する工程と、前記第1の絶縁パターンを除去する工程と、前記半導体層の表面上にゲート絶縁膜を形成する工程と、このゲート絶縁膜上から前記絶縁層上の素子分離領域にかけてゲート電極パターンを形成する工程と、前記半導体層にソース領域及びドレイン領域を互いに離間して形成する工程とを備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。 A method for manufacturing a semiconductor device, wherein a source region and a drain region are formed in an island-shaped semiconductor layer on an insulating layer, and a gate electrode pattern is formed on the semiconductor layer, the semiconductor device being formed on the insulating layer Forming a first insulating pattern selectively in an island shape on the layer, and etching the semiconductor layer using the first insulating pattern as a mask, thereby covering the semiconductor layer with the first insulating pattern. Etching the semiconductor layer using the first and second insulating patterns as a mask, reducing the thickness of the unexposed portion, forming a second insulating pattern on a sidewall of the first insulating pattern, and by the steps of selectively removing the first and part of the second are not covered with the insulating pattern of the semiconductor layer, removing the second insulating pattern before By selectively oxidizing the semiconductor layer a first insulating pattern as a mask, the sidewall insulating side wall portion of said semiconductor layer including a portion adjacent to the channel in the width direction of the channel between the source region and the drain region A step of forming a film, a step of removing the first insulating pattern, a step of forming a gate insulating film on the surface of the semiconductor layer, and an element isolation region on the insulating layer from the gate insulating film A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a gate electrode pattern; and forming a source region and a drain region in the semiconductor layer so as to be separated from each other.
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