JP5006375B2 - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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- Thin Film Transistor (AREA)
Description
(a)は平面図、(b)はX−X’断面図、(c)はY−Y’断面図を示している。
102.第3のn+型シリコン層
103.第2のn+型シリコン層
104.p型もしくはノンドープのシリコン層、島状シリコン層
105.ゲート絶縁膜
106.ゲート電極
107.n型もしくはノンドープのシリコン層、筒状シリコン層
108.第1のp+型シリコン層
109.第2のp+型シリコン層
110.第1のシリコンと金属の化合物層
111.第3のシリコンと金属の化合物層
112.第2のシリコンと金属の化合物層
113.コンタクト
114.コンタクト
115.窒化膜、窒化膜サイドウォール
116.VSS電源線
117.VDD電源線
118.酸化膜
119.酸化膜
120.窒化膜、窒化膜サイドウォール
121.第1のn+型シリコン層
122.コンタクト
123.入力端子
124.コンタクト
125.出力端子
126.酸化膜サイドウォール
127.酸化膜
128.窒化膜
129.nMOS SGT
130.pMOSトランジスタ
201.レジスト
202.酸化膜
203.窒化膜
204.レジスト
205.酸化膜
206.窒化膜
207.レジスト
208.酸化膜
209.酸化膜サイドウォール
210.酸化膜サイドウォール
211.酸化膜サイドウォール
212.レジスト
213.レジスト
214.レジスト
215.レジスト
216.レジスト
217.コンタクト孔
218.コンタクト孔
219.コンタクト孔
220.コンタクト孔
Claims (15)
- 島状シリコン層と、
前記島状シリコン層を囲む第1のゲート絶縁膜と、
前記第1のゲート絶縁膜を囲むゲート電極と、
前記ゲート電極を囲む第2のゲート絶縁膜と、
前記第2のゲート絶縁膜を囲む筒状シリコン層と、
前記島状シリコン層の上部に形成される第1のn+拡散層と
前記島状シリコン層の下部に形成される第2のn+拡散層と、
前記筒状シリコン層の上部に形成される第1のp+拡散層と、
前記筒状シリコン層の下部に形成され、前記第2のn+拡散層と直接接触するよう形成された第2のp+拡散層と、
前記第2のn+拡散層の下部と前記第2のp+拡散層の下部に直接接触するよう形成された第3のn+拡散層と、
前記第2のp+拡散層と前記第3のn+拡散層が接触する部分に直接接触するよう形成されたシリコンと金属の化合物とを有することを特徴とする半導体装置。 - 前記島状シリコン層と前記筒状シリコン層は、単結晶シリコンである請求項1に記載の半導体装置。
- 前記筒状シリコン層の内周長をWpとし、前記島状シリコン層の外周長をWnとしたとき、Wp≒2Wnであることを特徴とする請求項1、2のうちいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記筒状シリコン層の内径をRpとし、前記島状シリコン層の半径をRnとしたとき、Rp≒2Rnであることを特徴とする請求項1、2のうちいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記筒状シリコン層のチャネル長をLpとし、前記島状シリコン層のチャネル長をLnとしたとき、Lp≒Lnであることを特徴とする請求項1、2のうちいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記第1のゲート絶縁膜は、
前記島状シリコン層を囲む前記第1のゲート絶縁膜と、
前記第1のゲート絶縁膜を囲む前記ゲート電極と、
前記島状シリコン層の上部に形成される前記第1のn+拡散層と
前記島状シリコン層の下部に形成される前記第2のn+拡散層と、
で構成されるnMOSトランジスタをエンハンスメント型とする絶縁膜であり、
前記第2のゲート絶縁膜は、
前記ゲート電極を囲む前記第2のゲート絶縁膜と、
前記第2のゲート絶縁膜を囲む前記筒状シリコン層と、
前記筒状シリコン層の上部に形成される前記第1のp+拡散層と、
前記筒状シリコン層の下部に形成され、前記第2のn+拡散層と直接接触するよう形成された前記第2のp+拡散層と、
で構成されるpMOSトランジスタをエンハンスメント型とする絶縁膜であり、
前記ゲート電極は、nMOSトランジスタとpMOSトランジスタをエンハンスメント型とする材料で形成されたゲート電極であることを特徴とする請求項1、2のうちいずれか一項に記載の半導体装置。 - 前記島状シリコン層は、p型もしくはノンドープの島状シリコン層であり、
前記筒状シリコン層は、n型もしくはノンドープの筒状シリコン層であることを特徴とする請求項1、2のうちいずれか一項に記載の半導体装置。 - 請求項1記載の半導体装置を製造する方法であって、
前記島状シリコン層と前記筒状シリコン層を、単結晶シリコンをエッチングすることにより形成する工程を含む半導体装置の製造方法。 - 請求項1記載の半導体装置を製造する方法であって、
シリコン層に、酸化膜を堆積し、窒化膜を堆積し、島状シリコン層形成のためのレジストを形成し、
窒化膜、酸化膜をエッチングし、島状シリコン層形成のための窒化膜ハードマスクを形成し、前記レジストを剥離し、
酸化膜を堆積し、前記酸化膜をエッチングし、後にゲート形成部となる酸化膜サイドウォールを形成し、
窒化膜を堆積し、前記窒化膜をエッチングし、前記筒状シリコン層形成のための窒化膜サイドウォールを形成することを含む半導体装置の製造方法。 - 出力端子のためのレジストを形成し、
前記シリコン層をエッチングし、出力端子部を形成し、
前記レジストを剥離し、前記酸化膜サイドウォールをエッチングし、
前記シリコン層をエッチングし、前記島状シリコン層、前記筒状シリコン層を形成することを含む請求項9に記載の半導体装置の製造方法。 - 請求項1記載の半導体装置を製造する方法であって、
酸化膜上にp型もしくはノンドープのシリコン層が形成された状態に、
前記第2のn+拡散層の下部と前記第2のp+拡散層の下部に直接接触することとなる箇所に不純物を注入し、注入した不純物を活性化し、前記第3のn+拡散層を形成する工程を含む半導体装置の製造方法。 - 請求項1記載の半導体装置を製造する方法であって、
前記島状シリコン層と前記筒状シリコン層とその下部に第3のn+拡散層が形成された状態に、
前記島状シリコン層の下部とかつ前記第3のn+拡散層の上部に直接接する箇所に不純物を注入し、注入した不純物を活性化し、前記第2のn+拡散層を前記島状シリコン層の下部に形成し、かつ前記第3のn+拡散層の上部に直接接触するよう形成する工程を含む半導体装置の製造方法。 - 請求項1記載の半導体装置を製造する方法であって、
前記島状シリコン層と前記筒状シリコン層とその下部に前記第3のn+拡散層が形成され、島状シリコン層の下部に前記第2のn+拡散層が形成された状態に、
前記第2のp+拡散層を、不純物注入により、前記筒状シリコン層の下部に形成し、
かつ、前記第2のn+拡散層に直接接触し、前記第3のn+拡散層の上部に直接接触するよう形成する工程を含む半導体装置の製造方法。 - 請求項1記載の半導体装置を製造する方法であって、
前記島状シリコン層と前記筒状シリコン層とその下部に前記第3のn+拡散層が形成され、島状シリコン層の下部に前記第2のn+拡散層が形成され、前記筒状シリコン層の下部に前記第2のp+拡散層が形成された状態に、
酸化膜を堆積し、平坦化し、前記ゲート電極を形成する部分の酸化膜をエッチングするためのレジストを形成し、前記ゲート電極を形成するための部分の酸化膜をエッチングし、レジストを剥離し、
高誘電体膜からなる前記第1のゲート絶縁膜と第2のゲート絶縁膜を堆積し、金属を堆積し、平坦化を行い、窒化膜を堆積し、前記ゲート電極形成のためのレジストを形成し、前記窒化膜をエッチングし、前記レジストを剥離し、前記金属をエッチングし、前記ゲート電極を形成する工程を含む半導体装置の製造方法。 - 請求項14記載の半導体装置の製造方法において、
前記第2のゲート絶縁膜を囲む前記筒状シリコン層の外周に、絶縁膜サイドウォールを形成し、前記第2のp+拡散層と前記第3のn+拡散層とが接触した部分に直接接触するようシリコンと金属の化合物を形成する工程を含む半導体装置の製造方法。
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