JPH04226081A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

Info

Publication number
JPH04226081A
JPH04226081A JP3095278A JP9527891A JPH04226081A JP H04226081 A JPH04226081 A JP H04226081A JP 3095278 A JP3095278 A JP 3095278A JP 9527891 A JP9527891 A JP 9527891A JP H04226081 A JPH04226081 A JP H04226081A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
drain
semiconductor device
source
region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP3095278A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2751658B2 (en
Inventor
Osamu Kudo
修 工藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP3095278A priority Critical patent/JP2751658B2/en
Publication of JPH04226081A publication Critical patent/JPH04226081A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2751658B2 publication Critical patent/JP2751658B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To provide a thin film transistor of small leakage current and small source-drain resistance. CONSTITUTION:An insulating layer 11 is overlaid with a silicon thin film 12, and at least a part of the same film is used as the substrate region to provide a gate 14 to form a channel at a corresponding region; further, a silicide film 15 to form a Schottky barrier between the gate and the above-mentioned substrate region, and at least one of the source and drain is constituted of the silicide film.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置に関し、特に
シリコン基板を覆う絶縁層上に形成された薄膜トランジ
スタ(以下、TFTという)を有する半導体集積回路装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor integrated circuit device having a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) formed on an insulating layer covering a silicon substrate.

【0002】0002

【従来の技術】TFTは絶縁体上に形成されたシリコン
薄膜を基体領域として有する。一導電型の基体領域に対
し反対導電型のソース,ドレイン領域が選択的に形成さ
れ、これら領域間の基体領域上にゲート絶縁膜を介して
ゲート電極が形成されている。
2. Description of the Related Art A TFT has a silicon thin film formed on an insulator as a base region. Source and drain regions of an opposite conductivity type are selectively formed with respect to a base region of one conductivity type, and a gate electrode is formed on the base region between these regions with a gate insulating film interposed therebetween.

【0003】近年、スタティックランダムアクセスメモ
リ(SRAM)セルの負荷素子としてTFTを用いる等
、シリコン基板の一部を基体領域とするMISトランジ
スタとともにTFTを同一のシリコン基板上に有する集
積回路装置が提案され、研究開発が進められている。
[0003]In recent years, integrated circuit devices have been proposed that have a TFT on the same silicon substrate as well as an MIS transistor whose base region is a part of the silicon substrate, such as using a TFT as a load element in a static random access memory (SRAM) cell. , research and development is underway.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】TFTをMISトラン
ジスタとともに単一のシリコン基板上に集積化して所望
の特性を得るためには、TFTの特性をMISトランジ
スタ並みに向上させる必要がある。TFTが劣っている
特性の一つはリーク電流が大きいことである。リーク電
流を低下させる手段として、基体領域を非常に薄く、例
えば500オングストローム以下に形成することが知ら
れている。
In order to integrate TFTs and MIS transistors on a single silicon substrate and obtain desired characteristics, it is necessary to improve the characteristics of TFTs to the same level as MIS transistors. One of the inferior characteristics of TFTs is their large leakage current. As a means of reducing leakage current, it is known to form the substrate region very thin, for example, 500 angstroms or less.

【0005】しかしながら、基体領域を薄く形成するこ
とは、ソース,ドレイン領域の抵抗が増大することを意
味する。そこで、金属のような低抵抗の導電膜で供電し
たり配線を施したりする必要があり、製造工程の増大を
まねく。特に、SRAMセルの負荷素子としてTFTを
用いると、TFTとMISトランジスタとを結線するた
めに付加導電層を必要とし、記憶容量の向上は望めない
However, forming the base region thinner means that the resistance of the source and drain regions increases. Therefore, it is necessary to supply electricity or provide wiring using a conductive film of low resistance such as metal, which increases the number of manufacturing steps. In particular, when a TFT is used as a load element in an SRAM cell, an additional conductive layer is required to connect the TFT and the MIS transistor, and no improvement in storage capacity can be expected.

【0006】したがって、本発明の目的は、改良された
TFTを有する半導体装置を提供することにある。
[0006] Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor device having an improved TFT.

【0007】本発明の他の目的は、ソース,ドレインの
抵抗を増大することなくリーク電流が小さいTFTを備
えた半導体装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a semiconductor device equipped with a TFT having a small leakage current without increasing the resistance of the source and drain.

【0008】本発明のさらに他の目的は、MISトラン
ジスタの負荷素子として用いるに適したTFTを有する
半導体集積回路装置を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device having a TFT suitable for use as a load element of an MIS transistor.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明による半導体装置
は、絶縁体上に形成されたシリコン薄膜と、このシリコ
ン薄膜の少なくとも一部を基体領域として当該領域にチ
ャンネルを形成すべく設けられたゲート電極と、上記シ
リコン薄膜との間にショットキーバリアを形成する金属
シリサイド膜とを有する薄膜トランジスタを含み、この
トランジスタのソースおよびドレインの少なくとも一方
と上記チャンネルが形成される基体領域との間の接合を
上記ショットキーバリアで構成することを特徴としてい
る。
[Means for Solving the Problems] A semiconductor device according to the present invention includes a silicon thin film formed on an insulator, and a gate provided to form a channel in the region using at least a portion of the silicon thin film as a base region. A thin film transistor having an electrode and a metal silicide film forming a Schottky barrier between the silicon thin film, and a junction between at least one of a source and a drain of the transistor and a base region in which the channel is formed. It is characterized by comprising the above-mentioned Schottky barrier.

【0010】すなわち、本発明は、ソースおよびドレイ
ンを共にPN接合で区画するのに対し、それらの少なく
とも一方をショットキーバリアで区画している。ショト
キーバリアを形成するための金属シリサイド膜はシリコ
ン薄膜に対し良好なダイオード特性を有しかつその抵抗
も充分に小さいので、同膜をそのまま配線として使用す
ることができ、リーク電流低減のためにシリコン薄膜を
薄く形成しても他に付加導電層を必要としない。
That is, in the present invention, both the source and the drain are defined by a PN junction, while at least one of them is defined by a Schottky barrier. The metal silicide film used to form the Schottky barrier has good diode characteristics compared to the silicon thin film, and its resistance is sufficiently low, so the film can be used as is as a wiring, and is used to reduce leakage current. Even if the silicon thin film is formed thinly, no additional conductive layer is required.

【0011】本発明の好ましい一実施例では、ソースお
よびドレインが共にシリサイド膜で形成されている。す
なわち、ソースおよびドレインが共にショットキーバリ
アで区画されている。
In a preferred embodiment of the present invention, both the source and drain are formed of silicide films. That is, both the source and drain are separated by a Schottky barrier.

【0012】リーク電流のみに着目すれば、シリコン薄
膜を薄くしかつショットキーバリアよりもPN接合を用
いた方が好ましい。しかしながら、薄いシリコン膜は前
述のように異積度を低下させる。そこで、本発明の他の
実施例では、ソース・ドレインの一方(好ましくはソー
ス)のみがシリサイド膜で形成されていてショットキー
バリアで区画され、ソース・ドレインの他方(好ましく
はドレイン)はシリコン薄膜の中に同膜と反対導電型を
もって選択的に形成された不純物領域で構成されてPN
接合で区画され、さらに当該不純物領域に接してシリサ
イド層が形成されている。このシリサイド層は不純物領
域との間にショットキーバリアを形成しない。
Focusing only on leakage current, it is preferable to make the silicon thin film thinner and to use a PN junction rather than a Schottky barrier. However, a thin silicon film reduces the degree of heterogeneity as described above. Therefore, in another embodiment of the present invention, only one of the source and drain (preferably the source) is formed of a silicide film and separated by a Schottky barrier, and the other of the source and drain (preferably the drain) is formed of a silicon thin film. The PN is composed of an impurity region selectively formed with a conductivity type opposite to that of the same film.
It is divided by a junction, and a silicide layer is further formed in contact with the impurity region. This silicide layer does not form a Schottky barrier between it and the impurity region.

【0013】かくして、本発明によれば、リーク電流が
小さくかつソース,ドレインの抵抗も小さいTFTを有
する半導体装置が提供される。
Thus, according to the present invention, a semiconductor device having a TFT with low leakage current and low resistance at the source and drain is provided.

【0014】[0014]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳述
する。各実施例において同一構成部は同一番号で示し説
明の重複を避ける。また、各実施例における不純物導電
型や材料等を適宜変更できることは無論である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each embodiment, the same components are designated by the same numbers to avoid duplication of explanation. Furthermore, it goes without saying that the impurity conductivity type, material, etc. in each embodiment can be changed as appropriate.

【0015】図1は本発明の第1実施例を示す断面図で
ある。P型シリコン基板10の表面に厚さ0.5μm程
度のフィールドシリコン酸化膜11が形成されている。 酸化膜11の表面には、TFTの基体としてのN型多結
晶シリコン膜12が膜厚400オングストロームで約1
×1015cm−3程度の不純物濃度で形成されている
。多結晶シリコン膜12は、酸化膜11上にまず非晶質
シリコン膜を形成し同膜のその後の熱処理による多結晶
化により形成される。本発明に従って、ソースおよびド
レイン領域としてチタンシリサイド膜15および16が
多結晶シリコン膜12にこれとの間にショットキーバリ
ア18および19をそれぞれ形成して選択的に設けられ
ている。チタンシリサイド膜15,16はチタン層を多
結晶シリコン膜12に選択的に形成し、その後熱処理す
ることによって形成される。かくして、ソース15およ
びドレイン16はショットキーバリア18,19により
それぞれ区画される。ソース15とドレイン16間の多
結晶シリコン層12上には、約300オングストローム
厚のゲート酸化膜13を介して1×1020cm−3程
度の不純物濃度を有するN型多結晶シリコンゲート電極
14が形成されている。ゲート電極14上にはこれとオ
ーミック接触を提供するチタンシリサイド膜17が形成
されている。
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention. A field silicon oxide film 11 with a thickness of about 0.5 μm is formed on the surface of a P-type silicon substrate 10. On the surface of the oxide film 11, an N-type polycrystalline silicon film 12, which serves as the base of the TFT, has a film thickness of 400 angstroms and has a thickness of about 1
It is formed with an impurity concentration of about 1015 cm-3. The polycrystalline silicon film 12 is formed by first forming an amorphous silicon film on the oxide film 11 and then polycrystallizing the film through heat treatment. According to the present invention, titanium silicide films 15 and 16 are selectively provided as source and drain regions on polycrystalline silicon film 12 by forming Schottky barriers 18 and 19 therebetween, respectively. The titanium silicide films 15 and 16 are formed by selectively forming a titanium layer on the polycrystalline silicon film 12 and then subjecting it to heat treatment. Thus, source 15 and drain 16 are defined by Schottky barriers 18 and 19, respectively. On the polycrystalline silicon layer 12 between the source 15 and the drain 16, an N-type polycrystalline silicon gate electrode 14 having an impurity concentration of about 1 x 1020 cm-3 is formed via a gate oxide film 13 with a thickness of about 300 angstroms. ing. A titanium silicide film 17 is formed on the gate electrode 14 to provide ohmic contact therewith.

【0016】かかる構成によれば、シリサイド膜15,
16をそれぞれソース,ドレインとしてTFTが構成さ
れる。ソース15,ドレイン16のショットキーバリア
18,19は良好なダイオード特性を有し、また、TF
Tの基体領域としてのシリコン膜14が薄く形成されて
いるので、充分に小さいリーク電流特性を得ることがで
きる。しかも、チタンシリサイド膜15,16の層抵抗
は5Ω/□程度であって充分に小さいので、そのまま電
圧、信号供給用の配線として使用できる。
According to this configuration, the silicide film 15,
A TFT is constructed with 16 as a source and a drain, respectively. The Schottky barriers 18 and 19 of the source 15 and drain 16 have good diode characteristics, and the TF
Since the silicon film 14 serving as the base region of T is formed thinly, sufficiently small leakage current characteristics can be obtained. Moreover, the layer resistance of the titanium silicide films 15 and 16 is about 5 Ω/□, which is sufficiently small, so that it can be used as is as wiring for voltage and signal supply.

【0017】シリサイド膜15,16,17のためのチ
タン以外に、白金,タングステン,モリブデン等シリコ
ンとショットキーバリアを形成する金属を用いることが
できる。
In addition to titanium for the silicide films 15, 16, and 17, metals that form a Schottky barrier with silicon, such as platinum, tungsten, and molybdenum, can be used.

【0018】TFTのリーク電流はPN接合の利用によ
りさらに小さくできる。すなわち、図2に本発明の第2
実施例と示すように、ドレイン側にP型領域20が形成
され、基体領域12との間にPN接合22が形成されて
いる。かくして、本実施例ではドレインが不純物領域2
0として形成されている。この領域20は1×1013
cm2 のドーズ量をもってイオン注入で形成されるの
で、高ドーズ量注入に比してはるかに制御性,作業性が
向上される。ドレイン領域20の表面部にはチタンシリ
サイド膜21が形成され、領域20との間にオーミック
接触している。
[0018] The leakage current of the TFT can be further reduced by using a PN junction. That is, FIG. 2 shows the second embodiment of the present invention.
As shown in the embodiment, a P-type region 20 is formed on the drain side, and a PN junction 22 is formed between it and the base region 12. Thus, in this embodiment, the drain is located in the impurity region 2.
It is formed as 0. This area 20 is 1×1013
Since it is formed by ion implantation with a dose of cm2, controllability and workability are much improved compared to high dose implantation. A titanium silicide film 21 is formed on the surface of the drain region 20 and is in ohmic contact with the region 20 .

【0019】リーク電流の低減はショットキーバリアの
面積を小さくすることによっても達成できる。すなわち
、図3に第3実施例として示すように、ソース,ドレイ
ンとしてのチタンシリサイド膜30,31はフィールド
酸化膜11に到達するように形成されている。したがっ
て、基体領域12はゲート電極14の直下のみとなり、
ショットキーバリア35,36の面積が小さくなってリ
ーク電流が低減される。
Reduction of leakage current can also be achieved by reducing the area of the Schottky barrier. That is, as shown in the third embodiment in FIG. 3, titanium silicide films 30 and 31 serving as the source and drain are formed so as to reach the field oxide film 11. Therefore, the base region 12 is only directly under the gate electrode 14,
The areas of the Schottky barriers 35 and 36 are reduced, and leakage current is reduced.

【0020】図7および図8に本実施例によるTFTの
ドレイン電流特性およびリーク電流特性を示す。チャン
ネル長Lおよび幅Wはそれぞれ1.0μm,0.8μm
である。ドレイン電流のオン/オフ化は5桁を示し、リ
ーク電流は10−13 (A)程度という優れた特性が
実現された。
FIGS. 7 and 8 show drain current characteristics and leakage current characteristics of the TFT according to this example. Channel length L and width W are 1.0 μm and 0.8 μm, respectively.
It is. Excellent characteristics were achieved, with the drain current turning on/off in 5 digits and the leakage current being about 10-13 (A).

【0021】図4に第4実施例を示す。本実施例は、図
2と図3によるリーク電流低減のための構成を合わせも
ったものである。すなわち、図3のシリサイド膜31の
代わりにP型領域40が形成されていて基体領域12と
間にPN接合を形成している。さらに、P型領域40と
オーミック接触43を形成してチタンシリサイド膜42
が形成されている。この構成では、リーク電流はさらに
小さくなり、前述と同一条件下で5×10−14 (A
)のリーク電流が実現できた。
FIG. 4 shows a fourth embodiment. This embodiment combines the structures for reducing leakage current shown in FIGS. 2 and 3. That is, a P-type region 40 is formed in place of the silicide film 31 in FIG. 3, forming a PN junction with the base region 12. Furthermore, an ohmic contact 43 is formed with the P-type region 40 to connect the titanium silicide film 42.
is formed. In this configuration, the leakage current is even smaller, 5×10−14 (A
) leakage current was achieved.

【0022】以上の実施例では所謂トップゲートとして
ゲート電極14を基体領域12の上部に形成しているが
、ボトムゲート構造も実現できる。すなわち、図5に第
5実施例と示すように、フィールド酸化膜11上にN型
多結晶シリコンゲート電極60が選択的に形成され、そ
の表面はゲート酸化膜61で覆われている。N型多結晶
シリコン膜による基体領域12はゲート酸化膜61上に
形成され、ショットキーバリア67,68をもってソー
スとしてチタンシリサイド膜65,ドレインとしてのチ
タンシリサイド膜66がそれぞれ形成されている。本実
施例においても、図7,図8とほぼ同一の特性が得らえ
た。
In the embodiments described above, the gate electrode 14 is formed above the base region 12 as a so-called top gate, but a bottom gate structure can also be realized. That is, as shown in the fifth embodiment in FIG. 5, an N-type polycrystalline silicon gate electrode 60 is selectively formed on a field oxide film 11, and its surface is covered with a gate oxide film 61. A base region 12 made of an N-type polycrystalline silicon film is formed on a gate oxide film 61, and a titanium silicide film 65 as a source and a titanium silicide film 66 as a drain are formed with Schottky barriers 67 and 68, respectively. In this example as well, almost the same characteristics as in FIGS. 7 and 8 were obtained.

【0023】図6は第6実施例を示し、図4の実施例の
構成をボトムゲートに適用したものである。すなわち、
基体領域12との間でPN接合71を形成してP型領域
70が形成されている。チタンシリサイド層72はP型
領域70とオーミック接触73を構成する。これによっ
て、リーク電流はさらに低減する。
FIG. 6 shows a sixth embodiment, in which the configuration of the embodiment of FIG. 4 is applied to a bottom gate. That is,
A P-type region 70 is formed by forming a PN junction 71 with the base region 12. Titanium silicide layer 72 forms ohmic contact 73 with P-type region 70 . This further reduces leakage current.

【0024】図9を参照すると、Nチャンネル型MIS
トランジスタQM1とPチャンネル型TFTQT1によ
るインバータが第7実施例として示されている。本実施
例で用いたTFTは図1の第1実施例のものと同一であ
るので、その説明は省略する。ただし、TFTの基体領
域としての多結晶シリコン層12はフィールド酸化膜1
1上を延在形成されてトランジスタQM1のドレイン領
域90に接触している。また、ドレインとしてのチタン
シリサイド層16もシリコン層12とショットキーバリ
アを形成して延在形成され、ドレイン領域90に接触し
ている。ドレイン領域90は高濃度であるので、シリサ
イド層16はオーミック接触を形成する。チタンシリサ
イド層16は、さらに本インバータの出力配線として、
図示しない他の論理ゲートに接続されるように延在形成
されている。TFTQT1のソースとしてのシリサイド
層15には、本実施例ではアルミニウム配線97により
、供電されているが、シリサイド層15を直接供電ライ
ンとてもよい。
Referring to FIG. 9, an N-channel MIS
An inverter using a transistor QM1 and a P-channel TFT QT1 is shown as a seventh embodiment. Since the TFT used in this embodiment is the same as that in the first embodiment shown in FIG. 1, its explanation will be omitted. However, the polycrystalline silicon layer 12 as the base region of the TFT is replaced by the field oxide film 1.
1 and is in contact with the drain region 90 of the transistor QM1. Further, a titanium silicide layer 16 as a drain is also formed to extend and form a Schottky barrier with the silicon layer 12, and is in contact with the drain region 90. Since drain region 90 is highly doped, silicide layer 16 forms an ohmic contact. The titanium silicide layer 16 is further used as the output wiring of this inverter.
It is formed to extend so as to be connected to another logic gate (not shown). Although the silicide layer 15 serving as the source of the TFTQT1 is supplied with power through the aluminum wiring 97 in this embodiment, it is preferable to connect the silicide layer 15 directly to the power supply line.

【0025】トランジスタQM1のドレイン領域90お
よびソース領域91はシリコン基板10に選択的に形成
され、それらの間の基板上にはゲート酸化膜92を介し
てN型多結晶シリコンゲート電極93が形成されている
。その上にはチタンシリサイド層94がオーミック接触
している。ソース領域95の表面にもチタンシリサイド
層95がオーミック接触して形成され、アルミニウム配
線により接地電位が与えられている。なお、98は層間
絶縁層としてのBPSGである。
A drain region 90 and a source region 91 of the transistor QM1 are selectively formed on the silicon substrate 10, and an N-type polycrystalline silicon gate electrode 93 is formed on the substrate between them with a gate oxide film 92 interposed therebetween. ing. A titanium silicide layer 94 is in ohmic contact thereon. A titanium silicide layer 95 is also formed on the surface of the source region 95 in ohmic contact, and a ground potential is applied to it by an aluminum wiring. Note that 98 is BPSG as an interlayer insulating layer.

【0026】TFTQT1のゲート電極14とトランジ
スタQM1のゲート電極93とは共通接続され、反転す
べき入力信号が供給される。かくして、本インバータは
、両方ともがMISトランジスタとして形成された通常
のCMOSインバータと同等に動作する。
The gate electrode 14 of the TFT QT1 and the gate electrode 93 of the transistor QM1 are commonly connected and supplied with an input signal to be inverted. Thus, the present inverter operates equivalently to a normal CMOS inverter, both formed as MIS transistors.

【0027】TFTQ1として図1で示したもの以外に
図2から図6に示したTFTのいずれも用いることがで
きる。例として図5に示したTFTを用いたインバータ
を第8実施例として図10に示す。すなわち、図5のT
FTQT2のドレインシリサイド膜66はフィールド酸
化膜11を延在形成されてMISトランジスタQM2の
ドレイン領域101にオーミック接触をもって接続され
ている。シリサイド膜66はさらにインバータの出力配
線として導出されている。トランジスタQM2のドレイ
ン領域101とソース領域102との間の基板10上に
はゲート酸化膜105を介してN型多結晶シリコンゲー
ト電極104が形成され、同電極104はTFTQT2
のゲート電極60に共通接続され反転すべき信号を受け
る。本実施例では、接地用配線96はソース領域102
に直接接続されているが、シリサイド層を介在してもよ
い。
In addition to the TFT shown in FIG. 1, any of the TFTs shown in FIGS. 2 to 6 can be used as the TFT Q1. As an example, an inverter using the TFT shown in FIG. 5 is shown in FIG. 10 as an eighth embodiment. That is, T in FIG.
The drain silicide film 66 of the FTQT2 is formed by extending the field oxide film 11 and is connected to the drain region 101 of the MIS transistor QM2 with ohmic contact. The silicide film 66 is further led out as an output wiring of the inverter. An N-type polycrystalline silicon gate electrode 104 is formed on the substrate 10 between the drain region 101 and the source region 102 of the transistor QM2 with a gate oxide film 105 interposed therebetween.
are commonly connected to the gate electrodes 60 of and receive the signal to be inverted. In this embodiment, the ground wiring 96 is connected to the source region 102.
Although it is directly connected to, a silicide layer may be interposed.

【0028】このように、図9,図10のインバータで
は、シリサイド層16をTFTのドレインとするととも
に、その層抵抗が小さいことからMISトランジスタの
ドレインへの配線としても使用しており、低リーク電流
特性であって占有面積が非常に小さい相補型インバータ
が提供される。
In this way, in the inverters shown in FIGS. 9 and 10, the silicide layer 16 is used as the drain of the TFT, and because of its low layer resistance, it is also used as a wiring to the drain of the MIS transistor, resulting in low leakage. A complementary inverter with current characteristics and a very small footprint is provided.

【0029】ところで、SRAMセルは、図11(A)
に示すように、夫々がPおよびNチャンネルトランジス
タでなる二つのインバータ(QT11,QM11),(
QT12,QM12)と二つのトランスファゲートトラ
ンジスタQM13,QM14とで構成される。したがっ
て、図9,図10に示したインバータを用いてSRAM
セルを構成することができる。しかしながら、これらの
構成では、TFTとMISトランジスタとが平面的に離
されて形成されているので、セル面積の縮少化に関し改
良の余地がある。
By the way, the SRAM cell is shown in FIG.
As shown in , two inverters (QT11, QM11), each consisting of P and N channel transistors, (
QT12, QM12) and two transfer gate transistors QM13, QM14. Therefore, using the inverters shown in FIGS. 9 and 10, SRAM
cells can be configured. However, in these configurations, since the TFT and the MIS transistor are formed separated from each other in a plane, there is room for improvement in reducing the cell area.

【0030】そこで、セル面積をより小さくしたSRA
Mセルを第9実施例として図11に示す。なお、図11
(B)はセルの平面図であり、(C)は(B)のI−I
′線に沿った断面図である。
Therefore, an SRA with a smaller cell area
FIG. 11 shows an M cell as a ninth embodiment. In addition, Figure 11
(B) is a plan view of the cell, and (C) is an I-I diagram of (B).
FIG.

【0031】本SRAMセルでは、Pチャンネルトラン
ジスタQT11,QT12をTFTで構成し、Nチャン
ネルトランジスタQM11−QM14をMISトランジ
スタで構成している。さらに、TFTとして、図5のボ
トムゲート型を用いることにより、TFTQT11,Q
T12のゲートをそれぞれトランジスタQM11,QM
12のゲートと兼ねている。すなわち、図11(C)か
らわかるように、トランジスタQM12は、ソース領域
122およびドレイン領域121間の基板10上にゲー
ト酸化膜123を介してゲート電極126を有する。ゲ
ート電極126はN型多結晶シリコン層124とその上
に形成された、タングステンシリサイド層125とを有
する。ゲート電極126上にシリコン酸化膜130を介
してTFTQT12の基体領域127が形成されており
、同領域との間でショッキバリアを形成してソース用チ
タンシリサイド膜128およびドレイン用チタンシリサ
イド膜129が設けられている。シリサイド膜128は
、電源線115として電源を受けるとともに、TFTQ
T11のソースとしても働くように延在形成されている
。ドレインシリサイド129はトランジスタQM11の
ゲート電極133(QM12のゲート電極126と同様
に多結晶シリコン131およびタングステンシリサイド
132からなる)に接続され、ゲート電極133はトラ
ンジスタQM12のドレイン領域121に接続されてい
る。ゲート電極133はさらにトランスファゲートトラ
ンジスタQM14に接続されている(図11B参照)。 トランジスタQM12のソース領域122はグランド配
線用チタンシリサイド層116に接続されており、トラ
ンジスタQM11のソース領域138もシリサイド層1
16に接続されている。トランジスタQM11,TFT
QT11の構造は図11(C)と同様であるので省略す
る。
In this SRAM cell, P-channel transistors QT11 and QT12 are composed of TFTs, and N-channel transistors QM11-QM14 are composed of MIS transistors. Furthermore, by using the bottom gate type TFT shown in FIG.
The gate of T12 is connected to transistors QM11 and QM, respectively.
It also serves as 12 gates. That is, as can be seen from FIG. 11C, the transistor QM12 has a gate electrode 126 on the substrate 10 between the source region 122 and the drain region 121 with the gate oxide film 123 interposed therebetween. Gate electrode 126 has an N-type polycrystalline silicon layer 124 and a tungsten silicide layer 125 formed thereon. A base region 127 of the TFTQT 12 is formed on the gate electrode 126 via a silicon oxide film 130, and a shock barrier is formed between this region and a titanium silicide film 128 for the source and a titanium silicide film 129 for the drain are provided. It is being The silicide film 128 receives power as the power line 115 and also serves as the TFTQ
It is formed to extend so as to also serve as the source of T11. Drain silicide 129 is connected to a gate electrode 133 of transistor QM11 (made of polycrystalline silicon 131 and tungsten silicide 132, like gate electrode 126 of QM12), and gate electrode 133 is connected to drain region 121 of transistor QM12. Gate electrode 133 is further connected to transfer gate transistor QM14 (see FIG. 11B). The source region 122 of the transistor QM12 is connected to the titanium silicide layer 116 for ground wiring, and the source region 138 of the transistor QM11 is also connected to the silicide layer 1.
16. Transistor QM11, TFT
The structure of QT11 is the same as that shown in FIG. 11(C), so its description will be omitted.

【0032】このように、本実施例によるSRAMセル
は、TFTを負荷素子と使用するもリーク電流が小さく
て良好なデータ保持特性を有し、しかもセル面積が非常
に小さくて高記憶容量をもったSRAMが提供される。
As described above, the SRAM cell according to this embodiment has a small leakage current and good data retention characteristics even though TFT is used as a load element, and also has a very small cell area and a high storage capacity. An SRAM is provided.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、リーク
電流が小さくかつソース,ドレインの抵抗も小さいTF
Tが小さな素子面積をもって提供され、同TFTを用い
た集積回路装置の特性を向上するとともに集積密度も向
上できる。
As described above, according to the present invention, a TF with low leakage current and low resistance at the source and drain can be obtained.
Since the TFT is provided with a small element area, the characteristics of an integrated circuit device using the TFT can be improved, and the integration density can also be improved.

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

【図1】本発明の第1実施例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2実施例を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of the invention.

【図3】本発明の第3実施例を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4実施例を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第5実施例を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a fifth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第6実施例を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a sixth embodiment of the present invention.

【図7】第3,第5実施例によるTFTのドレイン電流
特性グラフである。
FIG. 7 is a graph of drain current characteristics of TFTs according to third and fifth embodiments.

【図8】第3,第5実施例によるTFTのリーク電流特
性グラフである。
FIG. 8 is a graph of leakage current characteristics of TFTs according to third and fifth embodiments.

【図9】本発明の第7実施例を示す断面図である。FIG. 9 is a sectional view showing a seventh embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第8実施例を示す断面図である。FIG. 10 is a sectional view showing an eighth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第9実施例を示すSRAMセルであ
り、(A)はその等価回路図、(B)は平面図、そして
(C)は(B)のI−I′線に沿った断面図である。
FIG. 11 is an SRAM cell showing a ninth embodiment of the present invention, in which (A) is an equivalent circuit diagram thereof, (B) is a plan view, and (C) is a view taken along line I-I' in (B). FIG.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  絶縁層上に形成されたシリコン薄膜と
、このシリコン薄膜の少なくとも一部を基体領域として
当該基体領域にチャンネルを形成すべく設けられたゲー
トと、前記シリコン薄膜との間にショットキーバリアを
形成するシリサイド膜とを有する薄膜トランジスタを含
み、前記薄膜トランジスタのソースおよびドレインの少
なくとも一方と前記基体領域との間の接合を前記ショッ
トキーバリアで構成することを特徴とする半導体装置。
1. A shot is formed between a silicon thin film formed on an insulating layer, a gate provided to form a channel in the base region using at least a part of the silicon thin film as a base region, and the silicon thin film. 1. A semiconductor device comprising a thin film transistor having a silicide film forming a key barrier, wherein a junction between at least one of a source and a drain of the thin film transistor and the base region is formed by the Schottky barrier.
【請求項2】  請求項1記載の半導体装置において、
前記ソースおよびドレインは両方とも前記基体領域との
間に前記ショットキーバリアを形成することを特徴とす
る半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1,
A semiconductor device, wherein the source and the drain both form the Schottky barrier with the base region.
【請求項3】  請求項1記載の半導体装置において、
前記基体領域との間にPN接合を形成する不純物領域と
当該不純物領域にオーミック接触する他のシリサイド膜
とをさらに有し、前記ソースおよびドレインの一方は前
記基体領域との間に前記ショットキーバリアを形成し、
前記ソースおよびドレインの他方は前記不純物領域を含
んで前記基体領域との間に前記PN接合を形成すること
を特徴とする半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1,
It further includes an impurity region forming a PN junction with the base region and another silicide film in ohmic contact with the impurity region, and one of the source and drain has the Schottky barrier between it and the base region. form,
A semiconductor device, wherein the other of the source and drain includes the impurity region to form the PN junction with the base region.
【請求項4】  請求項2記載の半導体装置において、
前記ショットキーバリアは前記絶縁層に達していること
を特徴とする半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 2,
A semiconductor device, wherein the Schottky barrier reaches the insulating layer.
【請求項5】  請求項3記載の半導体装置において、
前記ショットキーバリアおよび前記PN接合は共に前記
絶縁層に達していることを特徴とする半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 3,
A semiconductor device, wherein both the Schottky barrier and the PN junction reach the insulating layer.
【請求項6】  同一の半導体基板上に形成された薄膜
トランジスタと絶縁ゲートトランジスタとを含み、前記
薄膜トランジスタは、前記半導体基板を覆う絶縁層上に
形成されたシリコン薄膜と、このシリコン薄膜の少なく
とも一部を基体領域として当該基体領域にチャンネルを
形成すべく形成されたゲートと、前記基体領域との間に
ショットキーバリアを形成する第1のシリサイド膜でな
るソースと、第2のシリサイド膜を有するドレインとを
備え、前記絶縁ゲートトランジスタは、前記半導体基板
に選択的に形成された不純物領域でなるソースおよびド
レインとこれらソースおよびドレイン間の基板上にゲー
ト絶縁膜を介して形成されたゲートとを備え、前記第2
のシリサイド膜は延在形成されて前記絶縁ゲートトラン
ジスタの前記不純物領域にオーミック接触していること
を特徴とする半導体装置。
6. A thin film transistor and an insulated gate transistor formed on the same semiconductor substrate, the thin film transistor comprising a silicon thin film formed on an insulating layer covering the semiconductor substrate, and at least a portion of the silicon thin film. a gate formed as a base region to form a channel in the base region; a source made of a first silicide film forming a Schottky barrier between the base region; and a drain having a second silicide film. The insulated gate transistor includes a source and a drain formed of impurity regions selectively formed on the semiconductor substrate, and a gate formed on the substrate between the source and drain with a gate insulating film interposed therebetween. , said second
A semiconductor device characterized in that the silicide film is formed in an extended manner and is in ohmic contact with the impurity region of the insulated gate transistor.
【請求項7】  請求項6記載の半導体装置において、
前記第2のシリサイド膜は前記基体領域との間にショッ
トキーバリアを形成することを特徴とする半導体装置。
7. The semiconductor device according to claim 6,
A semiconductor device, wherein the second silicide film forms a Schottky barrier between the second silicide film and the base region.
【請求項8】  請求項6記載の半導体装置において、
前記薄膜トランジスタの前記ドレインは前記基体領域と
の間にPN接合を形成する半導体領域をさらに有し、前
記第2のシリサイド膜は前記半導体領域にオーミック接
触していることを技術とする半導体装置。
8. The semiconductor device according to claim 6,
The semiconductor device further includes a semiconductor region forming a PN junction between the drain of the thin film transistor and the base region, and the second silicide film is in ohmic contact with the semiconductor region.
【請求項9】  同一の半導体基板上に形成された絶縁
ゲートトランジスタと薄膜トランジスタとを含み、前記
絶縁ゲートトランジスタは前記半導体基板内に選択的に
形成されたソースおよびドレイン領域とこれらの間の基
板上に第1ゲート絶縁膜を介して形成されたゲート電極
とを備え、前記薄膜トランジスタは、前記ゲート電極上
に第2ゲート絶縁膜を介して形成され前記ゲート電極に
より制御されてチャネルを形成するシリコン薄膜と、こ
の薄膜との間にショットキーバリアを形成する第1のシ
リサイド膜でなるソースと、第2のシリサイド膜を有す
るドレインとを備え、前記第2のシリサイド膜は延在形
成されて前記絶縁ゲートトランジスタの前記ドレイン領
域にオーミック接触していることを特徴とする半導体装
置。
9. An insulated gate transistor and a thin film transistor formed on the same semiconductor substrate, wherein the insulated gate transistor has source and drain regions selectively formed in the semiconductor substrate and a thin film transistor formed on the substrate between them. and a gate electrode formed on the gate electrode via a first gate insulating film, and the thin film transistor includes a silicon thin film formed on the gate electrode via a second gate insulating film and controlled by the gate electrode to form a channel. and a source made of a first silicide film forming a Schottky barrier between the thin film and the thin film, and a drain having a second silicide film, the second silicide film being formed in an extended manner to form a Schottky barrier between the source and the thin film. A semiconductor device, characterized in that it is in ohmic contact with the drain region of a gate transistor.
JP3095278A 1990-04-27 1991-04-25 Semiconductor device Expired - Fee Related JP2751658B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3095278A JP2751658B2 (en) 1990-04-27 1991-04-25 Semiconductor device

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11239590 1990-04-27
JP2-112395 1990-04-27
JP25774590 1990-09-27
JP2-257745 1990-09-27
JP3095278A JP2751658B2 (en) 1990-04-27 1991-04-25 Semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04226081A true JPH04226081A (en) 1992-08-14
JP2751658B2 JP2751658B2 (en) 1998-05-18

Family

ID=27307779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3095278A Expired - Fee Related JP2751658B2 (en) 1990-04-27 1991-04-25 Semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2751658B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003524899A (en) * 2000-02-23 2003-08-19 サントル・ナショナル・ドゥ・ラ・レシェルシュ・サイエンティフィーク MOS transistors for high-density integrated circuits
JP2005535139A (en) * 2002-08-07 2005-11-17 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Field effect transistor
US10032922B2 (en) 2014-11-21 2018-07-24 Samsung Display Co., Ltd. Thin-film transistor with crystallized active layer, method of manufacturing the same, and organic light-emitting display device including the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59181669A (en) * 1983-03-31 1984-10-16 Toshiba Corp Mos type semiconductor device
JPS61129852A (en) * 1984-11-28 1986-06-17 Seiko Epson Corp Semiconductor device
JPS6370576A (en) * 1986-09-12 1988-03-30 Komatsu Ltd Thin-film transistor and manufacture thereof
JPH01248555A (en) * 1988-03-29 1989-10-04 Nec Corp Semiconductor device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59181669A (en) * 1983-03-31 1984-10-16 Toshiba Corp Mos type semiconductor device
JPS61129852A (en) * 1984-11-28 1986-06-17 Seiko Epson Corp Semiconductor device
JPS6370576A (en) * 1986-09-12 1988-03-30 Komatsu Ltd Thin-film transistor and manufacture thereof
JPH01248555A (en) * 1988-03-29 1989-10-04 Nec Corp Semiconductor device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003524899A (en) * 2000-02-23 2003-08-19 サントル・ナショナル・ドゥ・ラ・レシェルシュ・サイエンティフィーク MOS transistors for high-density integrated circuits
JP2005535139A (en) * 2002-08-07 2005-11-17 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Field effect transistor
JP4679146B2 (en) * 2002-08-07 2011-04-27 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Field effect transistor
US10032922B2 (en) 2014-11-21 2018-07-24 Samsung Display Co., Ltd. Thin-film transistor with crystallized active layer, method of manufacturing the same, and organic light-emitting display device including the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2751658B2 (en) 1998-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5159416A (en) Thin-film-transistor having schottky barrier
US5619055A (en) Semiconductor integrated circuit device
US6873009B2 (en) Vertical semiconductor device with tunnel insulator in current path controlled by gate electrode
US6917083B1 (en) Local ground and VCC connection in an SRAM cell
JPH0714009B2 (en) MOS type semiconductor memory circuit device
EP0426174B1 (en) Semiconductor integrated circuit
JPS61292951A (en) Semiconductor integrated circuit device
US5079611A (en) Semiconductor integrated circuit device and process for fabricating the same
JP2751658B2 (en) Semiconductor device
JP2544417B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
JP3158531B2 (en) TFT load type static RAM
KR950010286B1 (en) Semiconductor memory device
JP2800206B2 (en) Semiconductor storage device
JP2663953B2 (en) Semiconductor device
JPH0744269B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
JP3063179B2 (en) Semiconductor memory device
JPH04318972A (en) Semiconductor element
JP2004327599A (en) Tft, its manufacturing method, and flat panel display
KR0150407B1 (en) Semiconductor integrated circuit device and its fabrication method
JPH04146670A (en) Memory cell and semiconductor device having mos inverter
JPH0456359A (en) Semiconductor element structure
JPH02183565A (en) Semiconductor device
JPH07288287A (en) Tft-loaded sram
JPS62291056A (en) Semiconductor device
JPS58142579A (en) Mos transistor

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19980127

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees