JPH02239669A - Soi structure field effect transistor - Google Patents

Soi structure field effect transistor

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JPH02239669A
JPH02239669A JP6150789A JP6150789A JPH02239669A JP H02239669 A JPH02239669 A JP H02239669A JP 6150789 A JP6150789 A JP 6150789A JP 6150789 A JP6150789 A JP 6150789A JP H02239669 A JPH02239669 A JP H02239669A
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JP
Japan
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region
drain
source
oxide film
high concentration
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Application number
JP6150789A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Sukegawa
助川 和雄
Shinichi Kawai
真一 川合
Kazuo Hashimi
一生 橋見
Masaki Katsube
勝部 雅樹
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve voltage resistance between a source and a drain, and between the source and a silicon substrate by providing a drain high concentration region in a drain low concentration region or laminating it on the drain low concentration region. CONSTITUTION:A reverse conductivity type source region 104 and a reverse conductivity type drain region 105 are formed at both ends of an insular one conductivity type SOI silicon layer 103 formed on a base oxide film 103 on a silicon substrate 101. The region 105 is formed on a low-concentration drain region 106 and a high-concentration drain region 107, and a channel region 108 is formed between the regions 104 and 105. The region 107 is provided in the region 106 or laminated on the region 105 to form a structure in which the region 107 is not brought into contact with the region 108. Thus, voltage resistance between the source and the drain and between the drain and the substrate can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 S O J JR造電界効果トランジスタに関し,ソー
スードレイン間およびドレインーシリコン基板間の耐圧
を向上させることを目的としシリコン基板上の下地酸化
膜の上に形成された島状の一導電型のSOIシリコン層
の両端に反対導電型のソース領域および反対導電型のド
レイン領域が形成され,ドレイン領域が不純物を低濃度
にドープしたドレイン低潮度頷域と不純物を高濃度にド
ープしたドレイン高濃度頷域とからなり,ソース領域お
よびドーレイン領域の間をチャネル領域とするSOI構
造電界効果トランジスタにおいて,ドレイン高濃度領域
をドレイン低濃度領域内に設けるか,または,ドレイン
高濃度領域をドレイン低濃度領域の上に積層させること
により,ドレイン高濃度領域がチャネル領域と接触しな
い構造とした. 〔産業上の利用分野〕 本発明は,SOI構造電界効果トランジスタに関する. 近年,プラズマディスプレイなどのディスプレイパネル
駆動用素子,あるいはスイッチング素子などのパワーエ
レクト番ロニクス用素子の性能として.高耐圧出力が要
求されている.このため,tCの高耐圧出力部分にSO
I構造電界効果トランジスタが用いられるようになった
.このSOI構造電界効果トランジスタには,充分な高
耐圧機能を持たせる必要がある. 〔従来の技術〕 (従来劇1) 第4図は,第1の従来例を示す図である.同図において
,401はシリコン基板,402は下地酸化膜,403
は下地酸化111402上に形成された島状のp型SO
■シリコン15,404はSOIシリコンIil403
の端に形成されたn型ソース領域,405はSOtシリ
コン層403中のソース領域404と反対の端に形成さ
れたドレイン頷域,406はドレイン低濃度領域,40
7はドレイン高濃度領域,408はチャネル領域,40
9はゲート酸化膜,410はゲート電極.41lは配線
絶縁膜,4l2はソース電掻,4l3はドレイン電極で
ある。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] Regarding S O J JR field effect transistors, this method is formed on a base oxide film on a silicon substrate for the purpose of improving the withstand voltage between the source and drain and between the drain and the silicon substrate. A source region of an opposite conductivity type and a drain region of an opposite conductivity type are formed at both ends of an island-shaped SOI silicon layer of one conductivity type, and the drain region is formed between a drain low tide region doped with a low concentration of impurities and a drain region doped with impurities. In an SOI field effect transistor, which consists of a highly doped drain region and a channel region between the source region and the drain region, the drain highly doped region is provided within the drain lightly doped region, or the drain region is By stacking the high concentration region on top of the low concentration drain region, we created a structure in which the high concentration drain region does not come into contact with the channel region. [Industrial Application Field] The present invention relates to an SOI structure field effect transistor. In recent years, the performance of display panel driving elements such as plasma displays and power electronics elements such as switching elements has been improved. High voltage output is required. Therefore, SO is applied to the high voltage output part of tC.
I-structure field effect transistors came into use. This SOI field effect transistor must have sufficient high voltage resistance. [Conventional Technology] (Conventional Drama 1) Figure 4 is a diagram showing the first conventional example. In the same figure, 401 is a silicon substrate, 402 is a base oxide film, and 403 is a base oxide film.
is an island-shaped p-type SO formed on the base oxide 111402
■Silicon 15,404 is SOI silicon Iil403
405 is a drain region formed at the end of the SOt silicon layer 403 opposite to the source region 404; 406 is a drain low concentration region;
7 is a drain high concentration region, 408 is a channel region, 40
9 is a gate oxide film, and 410 is a gate electrode. 41l is a wiring insulating film, 4l2 is a source electrode, and 4l3 is a drain electrode.

ドレイン領域405を不純物を低濃度にドープしたドレ
イン低濃度領域406と不純物を高濃度にドープしたド
レイン高濃度領域407とから構成するのは,ソースー
ドレイン間の耐圧を高めるためである. 本従来例では,シリコン基板401上の下地酸化膜40
2の上に形成された島状のp型SO[シリコン層403
の所定の部分にn型不純物を低濃度にドープしたドレイ
ン低濃度領域406を拡散またはイオン注入により浅く
形成した後,n型不純物を高濃度にドープしたソース領
域404およびドレイン高濃度領域407とを1回のイ
オン注入工程により同時に形成している. このSOI構造電界効果トランジスタを動作させると,
第4図中Oで示した部分で接合破壊が生じる.これは.
ドレイン高濃度領域407とチャネル領域40Bとで形
成されるPN接合に電界が集中し.特に,ドレイン高濃
度領域407が下地酸化膜402と接する界面における
電界集中が強いためである,と考えられる.このため,
この型のSOI構造電界効果トランジスタには,耐圧が
低下する,という問題があった。
The reason why the drain region 405 is composed of a low concentration drain region 406 doped with impurities at a low concentration and a high concentration drain region 407 doped with impurities at a high concentration is to increase the withstand voltage between the source and drain. In this conventional example, a base oxide film 40 on a silicon substrate 401 is
The island-shaped p-type SO [silicon layer 403
After a lightly doped drain region 406 doped with n-type impurities is shallowly formed in a predetermined portion of the region by diffusion or ion implantation, a source region 404 and a heavily doped drain region 407 doped with n-type impurities are formed. They are formed simultaneously through a single ion implantation process. When this SOI structure field effect transistor is operated,
Joint failure occurs at the part marked O in Figure 4. this is.
An electric field concentrates on the PN junction formed between the drain high concentration region 407 and the channel region 40B. This is thought to be due to particularly strong electric field concentration at the interface where the drain high concentration region 407 is in contact with the base oxide film 402. For this reason,
This type of SOI field effect transistor has a problem in that its breakdown voltage is reduced.

(従来例2) 第5図は.第2の従来例を示す図である.同図において
,501はシリコン基板,502は下地酸化膜,503
は下地酸化膜502上に彩成された島状のp型SOIシ
リコン層,504はSOIシリコン層503の端に形成
されたn型ソ−ス領域.505はSOtシリコン層50
3中のソース碩域504と反対の端に形成されたドレイ
ン領域,506はドレイン低濃度領域,507はドレイ
ン高濃度領域,508はチャネル領域.509はゲート
酸化膜,5IOはゲート電極,5l1は配線絶縁膜,5
12はソース電$1,513はドレイン電極である. ドレイン領域505を不純物を低濃度にドープしたドレ
イン低濃度領域506と不純物を高濃度にドープしたド
レイン高濃度領域507とから横成するのは.ソースー
ドレイン間の耐圧を高めるためである. 本従来例は,従来例1の問題点を解決するために工夫し
たものであり,シリコン基板501上の下地酸化膜50
2の上に形成された島状のp型SOIシリコン層503
の所定の部分にn型不純物を高濃度にドープしたソース
領域404をイオン注入法により形成した後,n型不純
物を低濃度にドープしたドレイン低濃度fil域506
を拡散またはイオン注入により浅く形成し,さらに,n
型不純物を高濃度にドープしたドレイン高濃度領域50
7を拡散またはイオン注入により.ドレイン低濃度領域
506と同じ深さに形成している.しかしながら.この
SOI構造電界効果トランジスタを動作させると.第5
図中○で示した部分で接合破壊が生じる。この接合破壊
が生じる電圧は従来例lに比べれば高いが,ドレイン高
濃度領域507の不純物濃度が高いほど電界集中が強く
なり,接合破壊が生じる電圧が低くなるので.この型の
SOI構造電界効果トランジスタは.ドレイン高濃度領
域507の不純物濃度によって耐圧が規定されてしまう
 という問題があった。
(Conventional example 2) Figure 5 shows. It is a diagram showing a second conventional example. In the same figure, 501 is a silicon substrate, 502 is a base oxide film, and 503 is a base oxide film.
504 is an island-shaped p-type SOI silicon layer formed on a base oxide film 502, and an n-type source region formed at the end of the SOI silicon layer 503. 505 is an SOt silicon layer 50
3, the drain region is formed at the end opposite to the source region 504, 506 is a lightly doped drain region, 507 is a heavily doped drain region, and 508 is a channel region. 509 is a gate oxide film, 5IO is a gate electrode, 5l1 is a wiring insulating film, 5
12 is the source electrode $1, and 513 is the drain electrode. The drain region 505 is made up of a lightly doped drain region 506 lightly doped with impurities and a heavily doped drain region 507 heavily doped with impurities. This is to increase the breakdown voltage between source and drain. This conventional example is devised to solve the problems of the conventional example 1, and the base oxide film 50 on the silicon substrate 501 is
An island-shaped p-type SOI silicon layer 503 formed on 2
After forming a source region 404 heavily doped with n-type impurities by ion implantation in a predetermined portion, a drain lightly doped fil region 506 lightly doped with n-type impurities is formed.
is formed shallowly by diffusion or ion implantation, and furthermore, n
Drain heavily doped region 50 heavily doped with type impurities
7 by diffusion or ion implantation. It is formed at the same depth as the drain low concentration region 506. however. When this SOI structure field effect transistor is operated. Fifth
Bonding failure occurs at the part marked with a circle in the figure. Although the voltage at which this junction breakdown occurs is higher than in conventional example 1, the higher the impurity concentration in the drain high concentration region 507, the stronger the electric field concentration becomes, and the voltage at which junction breakdown occurs becomes lower. This type of SOI structure field effect transistor. There is a problem in that the breakdown voltage is determined by the impurity concentration of the drain high concentration region 507.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

従来のSOI構造電界効果トランジスタにおいては.従
来例lのように,ドレイン高濃度領域が下地酸化膜と接
する界面において電界の集中が起こり接合破壊を生じる
ために耐圧が低下する,という問題があり.また,従来
例2のように,ドレイン高濃度領域の不純物濃度によっ
て耐圧が規定されてしまう,という問題があった。
In the conventional SOI structure field effect transistor. As in conventional example 1, there is a problem in that the electric field is concentrated at the interface where the high concentration drain region contacts the underlying oxide film, causing junction breakdown and reducing the withstand voltage. Furthermore, as in Conventional Example 2, there is a problem in that the breakdown voltage is determined by the impurity concentration in the high concentration drain region.

本発明は.上記の問題点を解決して.ソースードレイン
間およびドレインーシリコン基板間の耐圧を向上させた
SOI構造電界効果トランジスタを提供することを目的
とする. 〔課題を解決するための手段〕 上記の目的を達成するために,本発明は.シリコン基板
上の下地酸化膜の上に形成された島状の一導電型のSO
Iシリコン層の両端に反対導電型のソース領域および反
対導電型のドレイン領域が形成され,ドレイン領域が不
純物を低濃度にドープしたドレイン低濃度領域と不純物
を高濃度にドープしたドレイン高潮度頷域とからなり,
ソース領域およびドレイン領域の間をチャネル領域とす
るSOI構造電界効果トランジスタにおいて,ドレイン
高濃度領域をドレイン低濃度領域内に設けるか,または
,ドレイン高濃度領域をドレイン低濃度領域の上に積層
させることにより.ドレイン高濃度領域がチャネル領域
と接触しない構造とす〔作 用〕 本発明に係るSOI構造電界効果トランジスタは ドレ
イン高濃度領域がチャネル領域と接触しない構造として
いるので2チャネル・ドレイン間PN接合はドレイン低
濃度領域とチャネル領域との間にしか存在せず.従来の
ように,ドレイン高濃度領域とチャネル領域との間で接
合破壊が生じることがない。したがって,従来例に比べ
て耐圧を高めることができる,また従来例のようにドレ
イン高濃度領域の不純物濃度によって耐圧が規定される
ことがない. 〔実施例〕 以下の実施例は,本発明をnチャネルFETに適用した
ものである.また.不純物の導電型を反対にすれば,本
発明をpチャネルFETに通用できることは,もちろん
である。
The present invention is. Solve the above problems. The purpose of this invention is to provide an SOI structure field effect transistor with improved breakdown voltage between source and drain and between drain and silicon substrate. [Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention has the following features. An island-shaped SO of one conductivity type formed on a base oxide film on a silicon substrate
A source region of opposite conductivity type and a drain region of opposite conductivity type are formed at both ends of the I silicon layer, and the drain region has a low concentration region doped with impurities and a high tide region doped with high concentration impurities. It consists of
In an SOI field effect transistor in which a channel region is between a source region and a drain region, a high concentration drain region is provided within a low concentration drain region, or a high concentration drain region is stacked on a low concentration drain region. By. [Function] The SOI structure field effect transistor according to the present invention has a structure in which the drain high concentration region does not come into contact with the channel region, so that the 2-channel-drain PN junction is connected to the drain. It exists only between the low concentration region and the channel region. Unlike the conventional method, junction breakdown does not occur between the drain high concentration region and the channel region. Therefore, the breakdown voltage can be increased compared to the conventional example, and unlike the conventional example, the breakdown voltage is not determined by the impurity concentration in the high concentration drain region. [Example] The following example applies the present invention to an n-channel FET. Also. Of course, the present invention can be applied to p-channel FETs by reversing the conductivity type of the impurities.

(実施例1) 第1図は,第1の実施例を示す図である.同図において
,101はシリコン基板,102は下地酸化膜,l03
は下地酸化膜102上に形成された島状のp型SOIシ
リコン層,104はSOIシリコン層103の端に形成
されたn型ソース領域.105はSOIシリコン層10
3中のソース領域104と反対の端に形成されたドレイ
ン領域.106はドレイン低濃度領域.107はドレイ
ン高濃度領域,10Bはチャネル領域,109はゲート
酸化膜,l10はゲート電橿,11lは配線絶縁膜,l
12はソース電極,113はドレイン電極である。
(Example 1) Figure 1 is a diagram showing the first example. In the same figure, 101 is a silicon substrate, 102 is a base oxide film, and l03 is a base oxide film.
104 is an island-shaped p-type SOI silicon layer formed on the base oxide film 102, and 104 is an n-type source region formed at the end of the SOI silicon layer 103. 105 is the SOI silicon layer 10
The drain region formed at the end opposite to the source region 104 in . 106 is a low concentration drain region. 107 is a drain high concentration region, 10B is a channel region, 109 is a gate oxide film, l10 is a gate electrode, 11l is a wiring insulating film, l
12 is a source electrode, and 113 is a drain electrode.

シリコン基板101は.例えば,比抵抗lOΩ1のp型
単結晶シリコンからなる. 下地酸化膜102は.厚さ1〜1.5μmの熱酸化膜で
ある. SOIシリコン層103は,下地酸化膜102の上にC
VD法により堆積されたポリシリコンを再結晶化して単
結晶としたものであり,2X10”14の濃度のBなど
のp型不純物を含む.ソース領域104は,SOIシリ
コン層103の端に.イオン注入法などにより形成され
たもので,n型不純物として^SをI X l O ”
cm−’含む.ドレイン領域105は,ドレイン低濃度
領域l06およびドレイン高濃度領域107からなる.
ドレイン低濃度領域106は,n型不純物としてAsを
5 X l O ”ell−”含む.ドレイン高濃度頷
域107は,n型不純物としてAsを1×10″@1−
3含む。
The silicon substrate 101 is . For example, it is made of p-type single crystal silicon with a specific resistance of 1OΩ1. The base oxide film 102 is . It is a thermal oxide film with a thickness of 1 to 1.5 μm. The SOI silicon layer 103 is made of C on the base oxide film 102.
Polysilicon deposited by the VD method is recrystallized to form a single crystal, and contains p-type impurities such as B at a concentration of 2x10''14.The source region 104 is formed at the edge of the SOI silicon layer 103. It is formed by an implantation method, etc., and uses ^S as an n-type impurity.
Including cm-'. The drain region 105 consists of a low concentration drain region l06 and a high concentration drain region 107.
The drain low concentration region 106 contains 5 X l O "ell-" of As as an n-type impurity. The drain high concentration nodule region 107 contains As as an n-type impurity at 1×10″@1−
3 included.

チャネル領域10Bは,ソース領域104およびドレイ
ン低濃度領域106とを形成したSO【シリコン層10
3の残りの部分である.ゲート酸化膜109は,厚さ約
2000人の熱酸化膜である. ゲート電極110は,n型化したポリシリコンからなる
. 配線絶縁膜111は,例えば,厚さ0. 6 1i m
のPSGからなる. ソース電極112およびドレイン電極113は.Nを堆
積した後,パターニングして形成する.ドレイン領域1
05を不純物を低濃度にドープしたドレイン低濃度tI
拷106と不純物を高濃度にドープしたドレイン高濃度
領域107とから構成するのは,ソースードレイン間の
耐圧を高めるためである. 本実施例では,シリコン基板lOl上の下地酸化膜10
2の上に形成された島状のp型SOIシリコン1110
3の所定の部分にn型不純物を低濃度にドープしたドレ
イン低濃度領域i06を拡散またはイオン注入により浅
く形成した後.n型不純物を高濃度にドープしたソース
領域104と同時に,n型不純物を高濃度にドープした
ドレイン高濃度領域107を拡散またはイオン注入によ
り.ドレイン低濃度領域106内に形成している.した
がって.本実施例のSOI構造電界効果トランジスタに
おいては,チャネル・ドレイン間PN接合はドレイン低
濃度頷域106とチャネル領域108との間にしか存在
せず,ドレイン高濃度領域107とチャネル領域10B
との間で接合破壊が生じることがない.したがって,耐
圧を高めることができ,またドレイン高濃度領域107
の不純物濃度によって耐圧が規定されることがない。
The channel region 10B is formed of a silicon layer 10 formed with a source region 104 and a low concentration drain region 106.
This is the remaining part of 3. The gate oxide film 109 is a thermal oxide film with a thickness of approximately 2000 nm. The gate electrode 110 is made of n-type polysilicon. The wiring insulating film 111 has a thickness of, for example, 0. 6 1i m
Consists of PSG. The source electrode 112 and the drain electrode 113 are . After depositing N, it is formed by patterning. drain region 1
Drain low concentration tI doped with impurity 05 at low concentration
The reason why it is composed of the drain region 106 and the drain high concentration region 107 doped with impurities at a high concentration is to increase the withstand voltage between the source and drain. In this embodiment, a base oxide film 10 on a silicon substrate 1O1 is used.
Island-shaped p-type SOI silicon 1110 formed on 2
After forming a shallow drain low concentration region i06 lightly doped with an n-type impurity in a predetermined portion of 3 by diffusion or ion implantation. At the same time as the source region 104 heavily doped with n-type impurities, the drain heavily doped region 107 heavily doped with n-type impurities is formed by diffusion or ion implantation. It is formed within the drain low concentration region 106. therefore. In the SOI structure field effect transistor of this embodiment, the channel-drain PN junction exists only between the low concentration drain region 106 and the channel region 108, and the high concentration drain region 107 and the channel region 10B.
No bond failure occurs between the two. Therefore, the withstand voltage can be increased, and the drain high concentration region 107
The breakdown voltage is not determined by the impurity concentration.

(実施例2) 第2図は.第2の実飾例を示す図である.同図において
,201はシリコン基1,202は下地酸化膜,203
は下地酸化膜202上に形成された島状のp型SOIシ
リコン層.204はSOIシリコン層203の端に形成
されたn型ソース領域,205はS01シリコン層20
3中のソース領域204と反対の端に形成されたドレイ
ン領域.206はドレイン低濃度領域.207はドレイ
ン高濃度領域.208はチャネル領域,209はゲート
酸化膜,2lOはゲート電極,211は配線絶縁膜.2
l2はソース電極.2l3はドレイン電極である. シリコン基板201は,例えば,比抵抗10Ω1のp型
単結晶シリコンからなる. 下地酸化膜202は,厚さ1〜1.5μmの熱酸化膜で
ある. SOIシリコン層203は,下地酸化膜202の上にC
VD法により堆積されたポリシリコンを再結晶化して単
結晶としたものであり,2XlO”Cal−”の濃度の
Bなどのp型不純物を含む.ソース領域204は,SO
Iシリコン層203の端に,イオン注入法などにより形
成されたもので.n型不純物としてAsをI X I 
O ”cm−”含む.ドレイン領域205は.ドレイン
低濃度領域206およびドレイン高濃度領域207から
なる。
(Example 2) Figure 2 shows. It is a diagram showing a second example of actual decoration. In the figure, 201 is a silicon base 1, 202 is a base oxide film, and 203 is a base oxide film.
is an island-shaped p-type SOI silicon layer formed on the base oxide film 202. 204 is an n-type source region formed at the end of the SOI silicon layer 203, and 205 is the SO1 silicon layer 20.
The drain region formed at the end opposite to the source region 204 in No. 3. 206 is a drain low concentration region. 207 is a high concentration drain region. 208 is a channel region, 209 is a gate oxide film, 21O is a gate electrode, and 211 is a wiring insulating film. 2
l2 is the source electrode. 2l3 is the drain electrode. The silicon substrate 201 is made of, for example, p-type single crystal silicon with a specific resistance of 10Ω1. The base oxide film 202 is a thermal oxide film with a thickness of 1 to 1.5 μm. The SOI silicon layer 203 is made of C on the base oxide film 202.
Polysilicon deposited by the VD method is recrystallized to form a single crystal, and contains p-type impurities such as B at a concentration of 2XlO"Cal-". The source area 204 is SO
It is formed at the edge of the I silicon layer 203 by ion implantation or the like. As n-type impurity I
O "cm-" included. The drain region 205 is . It consists of a low concentration drain region 206 and a high concentration drain region 207.

ドレイン低濃度領域206は.n型不純物としてAsを
5 X 1 0 ”cr”含む。
The drain low concentration region 206 is . Contains 5×10 “cr” of As as an n-type impurity.

ドレイン高濃度領域207は.n型不純物としてA3を
I X 1 0 ”cm−’含む.チャネル領域208
は,ソース領域204およびドレイン低濃度領域206
とを形成したSOIシリコン層203の残りの部分であ
る,ゲート酸化膜209は,厚さ約2000人の熱酸化
膜である. ゲート電極210は.n型化したポリシリコンからなる
. 配線絶縁膜2l゜1は,例えば,厚さ0.6μmのPS
Gからなる. ソース電12 1 2およびドレイン電極213はNを
堆積した後.バターニングして形成する.ドレイン領域
205を不純物を低濃度にドープしたドレイン低濃度領
域206と不純物を高濃度にドープしたドレイン高濃度
領域207とから構成するのは,ソースードレイン間の
耐圧を高めるためである。
The drain high concentration region 207 is . Contains A3 as an n-type impurity at I x 10 cm-'. Channel region 208
is the source region 204 and drain lightly doped region 206
The gate oxide film 209, which is the remaining part of the SOI silicon layer 203, is a thermal oxide film with a thickness of approximately 2000 nm. The gate electrode 210 is . Made of n-type polysilicon. The wiring insulating film 2l゜1 is, for example, PS with a thickness of 0.6 μm.
Consists of G. The source electrode 12 1 2 and the drain electrode 213 are formed after N is deposited. Form by buttering. The reason why the drain region 205 is composed of a low concentration drain region 206 doped with impurities at a low concentration and a high concentration drain region 207 doped with impurities at a high concentration is to increase the withstand voltage between the source and drain.

本実施例では.シリコン基板201上の下地酸化膜20
2の上に形成された島状のp型SOIシリコン層203
の所定の部分にn型不純物を高濃度にドープしたソース
領域204をイオン注入法により形成した後,n型不純
物を低濃度にドープしたドレイン低濃度領域206を拡
散またはイオン注入により浅く形成した後,さらに,n
型不純物を高濃度にドープしたドレイン高濃度tI域2
07をドレイン低濃度領域206の上にエビタキシャル
成長させて形成している。
In this example. Base oxide film 20 on silicon substrate 201
An island-shaped p-type SOI silicon layer 203 formed on 2
A source region 204 heavily doped with n-type impurities is formed in a predetermined portion of the region by ion implantation, and a drain lightly doped region 206 lightly doped with n-type impurities is formed shallowly by diffusion or ion implantation. , furthermore, n
Drain high concentration tI region 2 heavily doped with type impurities
07 is formed by epitaxial growth on the drain low concentration region 206.

したがって,本実施例のSOI横造電界効果トランジス
タにおいては,チャネル・ドレイン間PN接合はドレイ
ン低濃度領域206とチャネル領域208との間にしか
存在せず9 ドレイン高濃度領域207とチャネル領域
208との間で接合破壊が生じることがない。したがっ
て.耐圧を高めることができ,またドレイン高濃度領域
207の不純物濃度によって耐圧が規定されることがな
い。
Therefore, in the SOI side-built field effect transistor of this embodiment, the channel-drain PN junction exists only between the low concentration drain region 206 and the channel region 208; No bonding failure occurs between the two. therefore. The breakdown voltage can be increased, and the breakdown voltage is not determined by the impurity concentration of the drain high concentration region 207.

(実施例3) 第3図は,第3の実施例を示す図である。(Example 3) FIG. 3 is a diagram showing a third embodiment.

同図において,30lはシリコン基亭反,302は下地
酸化膜,303は下地酸化膜302上に形成された島状
のp型SOIシリコン層,304はSOIシリコンN3
03の端に形成されたn型ソース領域.305はSOI
シリコン層303中のソース領域304と反対の端に形
成されたドレイン領域.306はドレイン低濃度領域,
307はドレイン高濃度領域,308はチャネル領域,
309はゲート酸化膜,3lOはゲート電極,311は
配線絶縁膜,312はソース電極.3l3ばドレインi
lM,314はフィールド酸化膜である。
In the figure, 30l is a silicon substrate, 302 is a base oxide film, 303 is an island-shaped p-type SOI silicon layer formed on the base oxide film 302, and 304 is an SOI silicon N3 layer.
n-type source region formed at the end of 03. 305 is SOI
A drain region is formed at an end of the silicon layer 303 opposite to the source region 304. 306 is a drain low concentration region,
307 is a drain high concentration region, 308 is a channel region,
309 is a gate oxide film, 3lO is a gate electrode, 311 is a wiring insulating film, and 312 is a source electrode. 3l3 drain i
1M, 314 is a field oxide film.

シリコン基板301は,例えば,比抵抗10ΩC璽のp
型単結晶シリコンからなる。
The silicon substrate 301 is, for example, a silicon substrate with a resistivity of 10Ω.
The mold is made of single crystal silicon.

下地酸化膜302は5厚さ1〜1.5μmの熱酸化膜で
ある。
The base oxide film 302 is a thermal oxide film with a thickness of 1 to 1.5 μm.

SOIシリコン層303は.下地酸化膜302の上にC
VD法により堆積されたポリシリコンを再結晶化して単
結晶としたものであり,2XIO”cm−”の濃度のB
などのp型不純物を含む。
The SOI silicon layer 303 is . C on the base oxide film 302
Polysilicon deposited by the VD method is recrystallized to form a single crystal, and B with a concentration of 2XIO "cm-" is used.
Contains p-type impurities such as.

ソース頷域304は,SOIシリコン層303の端に,
イオン注入法などにより形成されたもので,n型不純物
としてA3をI X 1 0 ”cta−”含む。
The source nodule region 304 is located at the edge of the SOI silicon layer 303.
It is formed by an ion implantation method and contains A3 as an n-type impurity.

ドレイン領域305は,ドレイン低濃度領域306およ
びドレイン高濃度領域307からなる。
The drain region 305 consists of a low concentration drain region 306 and a high concentration drain region 307.

ドレイン低濃度領域306は,n型不純物としてAsを
5 X 1 0 ”cm−”含む。
The drain low concentration region 306 contains 5 x 10 "cm" of As as an n-type impurity.

ドレイン高潮度頷域307は.n型不純物としてAsを
l X 1 0 ”cr”含む。
The drain high tide area 307 is. As is included as an n-type impurity.

チャネル領域308は,ソース領域304およびドレイ
ン低濃度領域306とを形成したSOIシリコン層30
3の残りの部分である。
The channel region 308 is formed from the SOI silicon layer 30 in which the source region 304 and the drain lightly doped region 306 are formed.
This is the remaining part of 3.

ゲート酸化11!309は.厚さ約2000人の熱酸化
膜である。
Gate oxidation 11!309 is. It is a thermal oxide film approximately 2,000 thick.

ゲート電極310は,n型化したポリシリコンからなる
The gate electrode 310 is made of n-type polysilicon.

配線絶縁膜311は.例えば.厚さ0.6μmのPSG
からなる。
The wiring insulating film 311 is . for example. PSG with a thickness of 0.6 μm
Consisting of

ソース電橿312およびドレイン電極313はNを堆積
した後,バターニングして形成する。
The source electrode 312 and drain electrode 313 are formed by depositing N and then patterning.

フィールド酸化膜314は,LOCOS法により形成す
る。
Field oxide film 314 is formed by the LOCOS method.

ドレイン領域305を不純物を低濃度にドープしたドレ
イン低濃度領域306と不純物を高濃度にドープしたド
レイン高濃度領域307とから構成するのは.ソースー
ドレイン間の耐圧を高めるためである。
The drain region 305 is composed of a lightly doped drain region 306 lightly doped with impurities and a heavily doped drain region 307 heavily doped with impurities. This is to increase the withstand voltage between the source and drain.

本実施例では.シリコン基Fi301上の下地酸化膜3
02の上に形成され,フィールド酸化膜314により島
状に区画されたp型So+シリコン層303の所定の部
分にn型不純物を低濃度にドープしたドレイン低濃度領
域306を拡散またはイオン注入により浅く形成した後
,n型不純物を高濃度にドープしたソース領域304と
同時にn型不純物を高濃度にドープしたドレイン高濃度
領域307をドレイン低濃度領域306の上にエビタキ
シャル成長させて形成している。
In this example. Base oxide film 3 on silicon-based Fi 301
A drain lightly doped region 306 lightly doped with n-type impurities is shallowly doped by diffusion or ion implantation in a predetermined portion of the p-type So+ silicon layer 303 formed on the top of the 02 and divided into islands by the field oxide film 314. After forming, a drain high concentration region 307 heavily doped with n type impurities is formed by epitaxial growth on the drain lightly doped region 306 at the same time as a source region 304 heavily doped with n type impurities. .

したがって.本実施例の301構造電界効果トランジス
タにおいては.チャネル・ドレイン間PN接合はドレイ
ン低濃度領域306とチャネル領域308との間にしか
存在せず.ドレイン高濃度領域307とチャネル頷域3
08との間で接合破壊が生じることがない.したがって
.耐圧を高めることができ.またドレイン高濃度頷域3
07の不純物濃度によって耐圧が規定されることがない
therefore. In the 301 structure field effect transistor of this example. The channel-drain PN junction exists only between the low concentration drain region 306 and the channel region 308. Drain high concentration region 307 and channel nodule region 3
No joint failure occurs between the 08 and 08. therefore. Can increase pressure resistance. Also, drain high concentration nod area 3
The breakdown voltage is not defined by the impurity concentration of 07.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば.ソースードレイン間およびソースーシ
リコン基板間の耐圧を向上させることが可能になり,s
ozi造電界効果トランジスタの性能の向上に寄与する
ところが大きい.
According to the invention. It becomes possible to improve the breakdown voltage between the source and drain and between the source and the silicon substrate.
This greatly contributes to improving the performance of ozi field effect transistors.

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

第1図は実施例1を示す図. 第2図は実施例2を示す図, 第3図は実施例3を示す図. 第4図は従来例lを示す図, 第5図は従来例2を示す図 である. 第1図〜第3図において 101,201,301:シリコン基板102,202
,302:下地酸化膜 103,203,303+SOIシリコン層104,2
04,  3o4:ソース令頁域105,205.30
5:ドレイン領域106,206,306+ドレイン低
濃度頷域107,207,301:ドレイン高濃度領域
108,208,aoa:チャネル領域109,209
,309:ゲート酸化膜110,210,310:ゲー
ト電極 111,211,311:配線絶縁膜 112,212,312:ソース電極
FIG. 1 is a diagram showing Example 1. Fig. 2 is a diagram showing the second embodiment, and Fig. 3 is a diagram showing the third embodiment. Fig. 4 shows conventional example 1, and Fig. 5 shows conventional example 2. In FIGS. 1 to 3, 101, 201, 301: silicon substrate 102, 202
, 302: Base oxide film 103, 203, 303 + SOI silicon layer 104, 2
04, 3o4: Source order page area 105, 205.30
5: Drain region 106, 206, 306 + drain low concentration region 107, 207, 301: drain high concentration region 108, 208, aoa: channel region 109, 209
, 309: Gate oxide film 110, 210, 310: Gate electrode 111, 211, 311: Wiring insulating film 112, 212, 312: Source electrode

Claims (1)

【特許請求の範囲】  シリコン基板(101、201、301)上の下地酸
化膜(102、202、302)の上に形成された島状
の一導電型のSOIシリコン層(103、203、30
3)の両端に反対導電型のソース領域(104、204
、304)および反対導電型のドレイン領域(105、
205、305)が形成され、ドレイン領域(105、
205、305)が不純物を低濃度にドープしたドレイ
ン低濃度領域(106、206、306)と不純物を高
濃度にドープしたドレイン高濃度領域(107、207
、307)とからなり、ソース領域(104、204、
304)およびドレイン領域(105、205、305
)の間をチャネル領域(108、208、308)とす
るSOI構造電界効果トランジスタにおいて、 ドレイン高濃度領域(107、207、307)をドレ
イン低濃度領域(106、206、306)内に設ける
か、または、ドレイン高濃度領域(107、207、3
07)をドレイン低濃度領域(106、206、306
)の上に積層させることにより、ドレイン高濃度領域(
107、207、307)がチャネル領域(108、2
08、308)と接触しない構造としたことを特徴とす
るSOI構造電界効果トランジスタ。
[Claims] An island-shaped SOI silicon layer (103, 203, 30) of one conductivity type formed on a base oxide film (102, 202, 302) on a silicon substrate (101, 201, 301).
3) source regions (104, 204) of opposite conductivity type at both ends of the
, 304) and a drain region of opposite conductivity type (105,
205, 305) are formed, and drain regions (105, 305) are formed.
205, 305) are lightly doped with impurities (106, 206, 306) and heavily doped with impurities (107, 207).
, 307), and the source region (104, 204,
304) and drain regions (105, 205, 305
) in which the channel region (108, 208, 308) is formed, the drain high concentration region (107, 207, 307) is provided within the drain low concentration region (106, 206, 306) Or drain high concentration region (107, 207, 3
07) to the drain low concentration region (106, 206, 306
), the drain high concentration region (
107, 207, 307) are channel regions (108, 2
08, 308) A field effect transistor having an SOI structure, characterized in that it has a structure that does not make contact with the SOI structure field effect transistor.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5442215A (en) * 1993-03-31 1995-08-15 Goldstar Co., Ltd. Thin film transistor having an asymmetrical lightly doped drain structure

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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