JPH04259259A - Mis transistor for thin film soi structure - Google Patents

Mis transistor for thin film soi structure

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JPH04259259A
JPH04259259A JP3020768A JP2076891A JPH04259259A JP H04259259 A JPH04259259 A JP H04259259A JP 3020768 A JP3020768 A JP 3020768A JP 2076891 A JP2076891 A JP 2076891A JP H04259259 A JPH04259259 A JP H04259259A
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JP
Japan
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region
semiconductor film
channel
source region
conductivity type
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3020768A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Uesugi
浩 上杉
Yoshinori Otsuka
義則 大塚
Tadashi Hattori
正 服部
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a MIS transistor of a thin film SOI structure in which a potential under a channel can be secured and adapted for a high temperature IC. CONSTITUTION:In a MOS transistor formed on a thin SOI film 1 on an insulator 10, a drain region 4 is diffused to the insulator 10. On the other hand, a source region 5 is so formed that diffusion is stopped on the way of the film 1. Thus, a potential of a channel region 6 can be biased from a bias region 7 through a bias passage 8 under the region 5. A connecting area of the region 4 is reduced, and a reverse leakage current can be suppressed at the time of a high temperature.

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、薄膜SOI構造のMI
Sトランジスタに関し、特にそのチャネル下の電位(以
下、基板電位という)を表面電極側より固定するものに
関する。
[Industrial Application Field] The present invention relates to MI of thin film SOI structure.
The present invention relates to an S transistor, and particularly to one in which the potential under the channel (hereinafter referred to as substrate potential) is fixed from the surface electrode side.

【0002】0002

【従来の技術】半導体材料として使用されるシリコン(
Si)は、高温において、PN接合における逆方向リー
ク電流の増大,キャリア移動度の低下,フェルミ準位の
変動などの物性変化を生じる。特に、このうち逆方向リ
ーク電流の増大は、例えばアナログ回路を作成した場合
のオフセット電圧の増大あるいはラッチアップ現象の原
因となり、ICの特性に対して最も大きな影響を及ぼす
要因である。そのため、バルクSiではその使用温度限
界がせいぜい150℃程度とされ、一般に使用されてい
るICの動作温度範囲は通常−55〜125℃とされて
いる。
[Prior Art] Silicon used as a semiconductor material (
At high temperatures, Si) undergoes physical property changes such as an increase in reverse leakage current in the PN junction, a decrease in carrier mobility, and a fluctuation in the Fermi level. In particular, an increase in reverse leakage current causes an increase in offset voltage or a latch-up phenomenon when an analog circuit is created, for example, and is a factor that has the greatest effect on the characteristics of an IC. Therefore, the operating temperature limit of bulk Si is about 150°C at most, and the operating temperature range of commonly used ICs is usually -55 to 125°C.

【0003】これに対し、例えば自動車に用いる車輪速
センサ,燃焼圧センサにみるように使用温度が150℃
以上、実に200℃に達するものもある。そこで、近年
高温でも使用できるICの開発が希求されており、図1
3(a)に示すSOI構造の薄膜トランジスタが逆方向
リーク電流を低減できる構造として注目されている。こ
れは、空乏領域で発生する逆方向リーク電流(発生電流
分)がSOI構造とすることによって空乏層の伸びが絶
縁体10で抑制されて低減することに加え、ソース・ド
レイン領域4,5を絶縁体10まで拡散することによっ
てその接合面積を同図(b)に示すバルクSi20に形
成したトランジスタより大幅に低減することができ、そ
の結果、特に高温において支配的となる空乏領域外で発
生する逆方向リーク電流(拡散電流分)を大幅に低減す
ることができるからである。
On the other hand, as seen in wheel speed sensors and combustion pressure sensors used in automobiles, for example, the operating temperature is 150°C.
In fact, some temperatures actually reach 200°C. Therefore, in recent years there has been a desire to develop ICs that can be used even at high temperatures.
The SOI structure thin film transistor shown in 3(a) is attracting attention as a structure capable of reducing reverse leakage current. This is because the reverse leakage current (current generated) generated in the depletion region is reduced by suppressing the extension of the depletion layer by the insulator 10 due to the SOI structure, and also because the source/drain regions 4 and 5 are By diffusing into the insulator 10, the junction area can be significantly reduced compared to the transistor formed in the bulk Si 20 shown in FIG. This is because the reverse leakage current (diffusion current) can be significantly reduced.

【0004】また、CMOSを構成するような場合、バ
ルクSiだと温度上昇時にラッチアップを引き起こす寄
生トランジスタが必然的に構成されるが、SOI構造で
はNチャネル素子,Pチャネル素子を各々別Si島に構
成できるため、ラッチアップフリーとすることが可能で
ある。
Furthermore, when constructing a CMOS, bulk Si inevitably creates a parasitic transistor that causes latch-up when the temperature rises, but in the SOI structure, N-channel elements and P-channel elements are each placed on separate Si islands. Since it can be configured as follows, it is possible to make it latch-up free.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、ICを安定
に動作させるためには、基板電位を固定するのが必要で
ある。基板電位が固定されていない(浮いた)状態では
、スイッチング特性が不安定となり、このようなトラン
ジスタではICの誤動作や性能劣化の原因となることが
予想される。
[Problems to be Solved by the Invention] Incidentally, in order to operate an IC stably, it is necessary to fix the substrate potential. When the substrate potential is not fixed (floating), the switching characteristics become unstable, and such a transistor is expected to cause IC malfunction and performance deterioration.

【0006】図13(b)に示すようにバルクSi20
に形成する場合、図示するようにソース層5あるいはド
レイン層4の下を通して基板表面のバイアス領域7から
基板電位を固定することが容易にできるが、同図(a)
に示すSOI構造の薄膜トランジスタでは、前述のよう
にPN接合面積を小さくするためにドレイン領域4,ソ
ース領域5はSi膜1下の絶縁体10にまで拡散させる
ために、チャネル6の部分はドレイン領域4とソース領
域5とに囲まれて隔離されたようになり、基板電位が取
りづらい。
As shown in FIG. 13(b), bulk Si20
In the case where the substrate potential is formed as shown in FIG.
In the thin film transistor with the SOI structure shown in FIG. 1, the drain region 4 and the source region 5 are diffused into the insulator 10 under the Si film 1 in order to reduce the PN junction area as described above, so the channel 6 part is the drain region. 4 and the source region 5, making it appear as if they are isolated, making it difficult to set the substrate potential.

【0007】すなわち、SOI構造のもつラッチアップ
フリー,逆方向リーク電流の抑制という高温に有利な特
徴を生かして、ICを正確,安定に動作させるためには
基板電位を確実にとることが重要である。基板電位の固
定方法として、図12に示すように、チャネル6の横方
向から基板電位を固定することが考えられるが、これで
は図12(a)の平面図に示すように電位固定のための
まわり込み領域(バイアス通路8)が必要であり、全体
的なトランジスタサイズが大きくなってしまい高集積化
に対し不向きである。また、バイアスできる領域(図1
2(a)の斜線部分)がゲート長できまる素子の横方向
端部(チャネル端部)のみであり、素子の微細化に伴い
ますます縮小化してしまうという問題もある。
[0007] In other words, in order to operate the IC accurately and stably by taking advantage of the features of the SOI structure, such as being latch-up free and suppressing reverse leakage current, which are advantageous at high temperatures, it is important to ensure the substrate potential. be. As a method of fixing the substrate potential, it is possible to fix the substrate potential from the lateral direction of the channel 6 as shown in FIG. 12, but in this case, as shown in the plan view of FIG. A wraparound region (bias path 8) is required, which increases the overall transistor size, making it unsuitable for high integration. In addition, the area that can be biased (Figure 1
The shaded area in 2(a) is only the lateral end (channel end) of the device that can be determined by the gate length, and there is also the problem that the device becomes smaller as the device becomes finer.

【0008】本発明は上記した事情に鑑みて為されたも
のであり、素子の微細化に対応でき、基板電位を容易に
固定することのできる、特に高温用ICとして好適な薄
膜SOI構造のMISトランジスタを提供することを目
的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and provides an MIS with a thin film SOI structure that is particularly suitable as a high-temperature IC, and is capable of responding to miniaturization of elements and easily fixing the substrate potential. The purpose is to provide transistors.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明者らはMISトランジスタの逆方向リーク電
流のメカニズムを検討し、PN接合が形成されるドレイ
ン・基板間およびソース・基板間において、一般にソー
スと基板とは同電位にするためリーク電流で問題となる
のはドレイン・基板間の方であることに着目し、薄膜S
OI構造において、逆方向リーク電流抑制のために接合
面積を小さくする意味でドレインは絶縁体に達するまで
拡散し、一方、ソースは拡散をSi膜途中で止め、この
ソースの下を通してチャネル下の電位をバイアスするこ
とを見出した。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present inventors have studied the mechanism of reverse leakage current of MIS transistors, and have found that between the drain and the substrate and between the source and the substrate where a PN junction is formed. In this study, we focused on the fact that since the source and substrate are generally at the same potential, the problem with leakage current is between the drain and the substrate.
In the OI structure, the drain diffuses until it reaches the insulator in order to reduce the junction area to suppress reverse leakage current, while the source stops diffusion in the middle of the Si film, and the potential under the channel passes under the source. It was found that the

【0010】すなわち、本発明に係るMISトランジス
タは、絶縁性基板と、この絶縁性基板上に形成された第
1導電型の半導体膜と、この半導体膜の所定領域に形成
され、前記半導体膜表面から前記絶縁性基板まで達する
拡散深さを有する第2導電型のドレイン領域と、前記半
導体膜表面において、前記ドレイン領域と前記半導体膜
とのPN接合部終端に沿って間隔を残して、前記半導体
膜とのPN接合部が終端するように形成されるとともに
、前記半導体膜内において拡散が終了する所定の拡散深
さを有する第2導電型のソース領域と、前記ドレイン領
域と前記ソース領域との間の前記半導体膜表面の前記間
隔をチャネル領域として、少なくともこのチャネル領域
上にゲート絶縁膜を介して形成されたゲート電極と、前
記チャネル領域に対して前記ソース領域側の前記半導体
膜に形成され、前記ソース領域下に残された第1導電型
の領域を介して前記チャネル領域の電位をバイアスする
ためのバイアス電圧が印加される第1導電型で、かつ前
記半導体膜よりも高不純物濃度のバイアス領域とを具備
することを特徴としている。
That is, the MIS transistor according to the present invention includes an insulating substrate, a semiconductor film of a first conductivity type formed on the insulating substrate, and a semiconductor film formed in a predetermined region of the semiconductor film. a drain region of a second conductivity type having a diffusion depth reaching from the insulating substrate to the insulating substrate; a source region of a second conductivity type formed such that a PN junction with the film is terminated and having a predetermined diffusion depth at which diffusion ends in the semiconductor film; A gate electrode is formed on the semiconductor film on the source region side with respect to the channel region, and a gate electrode is formed on the semiconductor film on the source region side with respect to the channel region. , which is of a first conductivity type and has a higher impurity concentration than the semiconductor film, to which a bias voltage for biasing the potential of the channel region is applied through a region of the first conductivity type left under the source region. It is characterized by comprising a bias region.

【0011】[0011]

【作用】従って、半導体膜においてドレイン領域は絶縁
性基板まで拡散形成されているため、その接合面積は、
前記半導体膜膜厚できまる前記ドレイン領域の横方向に
おける前記半導体膜とのPN接合面のみによって与えら
れ、小さいものとすることができる。
[Operation] Therefore, in the semiconductor film, the drain region is diffused to the insulating substrate, so the junction area is
It is provided only by the PN junction surface with the semiconductor film in the lateral direction of the drain region, which is determined by the thickness of the semiconductor film, and can be small.

【0012】一方、ソース領域は絶縁性基板まで拡散さ
れておらず、その所定の拡散深さにより前記半導体膜内
において拡散が終了している。従って、該ソース領域下
には半導体膜の第1導電型の領域が残された構成となっ
ており、この第1導電型の領域を介してチャネル領域の
電位がバイアス領域に印加されたバイアス電圧に固定さ
れる。
On the other hand, the source region is not diffused to the insulating substrate, and the diffusion is completed within the semiconductor film due to the predetermined diffusion depth. Therefore, a region of the first conductivity type of the semiconductor film remains under the source region, and the potential of the channel region is applied to the bias voltage applied to the bias region via this region of the first conductivity type. Fixed.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明を図に示す実施例に基づいて説
明する。図1は本発明第1実施例を適用した直線形状の
NチャネルMOSトランジスタである。同図(a)に平
面図,同図(b)にそのAA断面図を示す。図において
、1は絶縁体10上に形成された島状のSOI膜、2は
ゲート酸化膜、3はゲート電極、4はドレイン領域、5
はソース領域、6はチャネル領域、7はチャネル下の電
位を固定するためのバイアス領域、8はそのバイアス通
路である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be explained below based on embodiments shown in the drawings. FIG. 1 shows a linear N-channel MOS transistor to which a first embodiment of the present invention is applied. Figure (a) shows a plan view, and figure (b) shows its AA sectional view. In the figure, 1 is an island-shaped SOI film formed on an insulator 10, 2 is a gate oxide film, 3 is a gate electrode, 4 is a drain region, and 5 is a gate oxide film.
1 is a source region, 6 is a channel region, 7 is a bias region for fixing the potential under the channel, and 8 is a bias path thereof.

【0014】図1(b)に示すように、SOI膜1にお
いて、ドレイン領域4は絶縁体10まで拡散されている
ため、その接合面積はドレイン領域4の横方向のみによ
って与えられ、小さくすることができる。従って、図1
3(b)に示すバルクSiに形成したものよりも格段に
高温時の逆方向リーク電流の発生を抑制することができ
る。
As shown in FIG. 1(b), in the SOI film 1, the drain region 4 is diffused to the insulator 10, so the junction area is given only by the lateral direction of the drain region 4, and it is difficult to make it small. Can be done. Therefore, Figure 1
The generation of reverse leakage current at high temperatures can be suppressed to a much greater extent than that formed in bulk Si as shown in FIG. 3(b).

【0015】一方、ソース領域5は絶縁体10まで拡散
されておらず、SOI膜1の途中で拡散が止められてい
る。従って、ソース領域5下を通るバイアス通路8を介
してチャネル6下の基板電位はバイアス領域7に印加さ
れるバイアス電圧Vsに固定することができる。このよ
うに、図1に示す構造により、高温時に問題となる逆方
向リーク電流を防止することができ、また、基板電位を
固定することができるため、トランジスタのスイッチン
グ特性が安定する。また、キンク現象やチャージポンピ
ング現象の解消も期待できる。
On the other hand, the source region 5 is not diffused to the insulator 10, and the diffusion is stopped in the middle of the SOI film 1. Therefore, the substrate potential under the channel 6 can be fixed to the bias voltage Vs applied to the bias region 7 via the bias path 8 passing under the source region 5 . In this manner, the structure shown in FIG. 1 can prevent reverse leakage current, which becomes a problem at high temperatures, and can also fix the substrate potential, thereby stabilizing the switching characteristics of the transistor. It is also expected that the kink phenomenon and charge pumping phenomenon will be eliminated.

【0016】また、基板電位の固定は、バイアス領域7
を介してソース領域5等と同じSOI膜1表面側より行
われるため、例えばCMOS等を構成した場合にNチャ
ネル素子,Pチャネル素子個々の電位固定が可能である
。すなわち、Nチャネル素子は基板電位をグランドに、
Pチャネル素子は基板電位を電源電圧に固定することが
一般的であり、個々の電位固定ができることは有利であ
る。
Furthermore, the substrate potential can be fixed using the bias region 7.
Since this is carried out from the same surface side of the SOI film 1 as the source region 5 etc., it is possible to fix the potential of each N-channel element and P-channel element, for example, when configuring a CMOS or the like. In other words, the N-channel device connects the substrate potential to ground,
In P-channel devices, the substrate potential is generally fixed to the power supply voltage, and it is advantageous to be able to fix the individual potentials.

【0017】次に、図1に示す第1実施例の製造方法の
一例を、図2から図8に示す本実施例を適用したCMO
Sの製造工程順の断面図を用いて説明する。まず、絶縁
体10として酸化物系単結晶基板であるサファイア基板
を用意し、その表面に気相成長法等によりSOI膜1を
形成する。尚、絶縁体10としては他にスピネル,マグ
ネシア等を用いてもよい。また、比較的入手が容易なS
OS(Silicon−On−Sapphire )基
板を使用しても勿論良い。SOI膜厚は約1μmである
Next, an example of the manufacturing method of the first embodiment shown in FIG. 1 will be explained with reference to FIGS.
This will be explained using cross-sectional views of S in the order of manufacturing steps. First, a sapphire substrate, which is an oxide single crystal substrate, is prepared as the insulator 10, and the SOI film 1 is formed on its surface by vapor phase growth or the like. In addition, spinel, magnesia, etc. may be used as the insulator 10. In addition, S is relatively easy to obtain.
Of course, an OS (Silicon-On-Sapphire) substrate may be used. The SOI film thickness is approximately 1 μm.

【0018】そして、パッド酸化膜形成後、図2に示す
ように、例えばLOCOS法等によって横方向絶縁分離
領域11を形成し、Pチャネルトランジスタ,Nチャネ
ルトランジスタ形成領域個々にSOI膜1を島状に絶縁
分離する。その際に形成した窒化膜の除去後、各々の領
域に選択的にリン(P),ボロン(B)を導入してドラ
イブインを行うことにより、各々N− ウェル,P− 
ウェルとする。このとき、各ウェル濃度は後述するよう
に各々設定されている。
After the pad oxide film is formed, as shown in FIG. 2, a lateral insulation isolation region 11 is formed by, for example, the LOCOS method, and the SOI film 1 is isolated in the form of an island in each of the P-channel transistor and N-channel transistor formation regions. Insulate and separate. After removing the nitride film formed at that time, phosphorus (P) and boron (B) are selectively introduced into each region and drive-in is performed to form an N- well and a P- well, respectively.
Well. At this time, each well concentration is set as described later.

【0019】そして、前述のパッド酸化膜除去後、各ウ
ェル表面にゲート酸化膜2を形成し、LPCVD法によ
りN+ 多結晶シリコンを堆積して、図1(a)に示す
ような直線状にパターニングすることによってゲート電
極3を形成する。このとき、後工程で形成するソース領
域およびバイアス領域の位置決めを容易にするために、
マスク用多結晶シリコン膜3aを残しておくようにして
もよい。そして、このゲート電極3の表面を酸化する(
図2参照)。
After removing the pad oxide film described above, a gate oxide film 2 is formed on the surface of each well, N+ polycrystalline silicon is deposited by the LPCVD method, and patterned in a linear shape as shown in FIG. 1(a). By doing so, the gate electrode 3 is formed. At this time, in order to facilitate the positioning of the source region and bias region that will be formed in the later process,
The masking polycrystalline silicon film 3a may be left as is. Then, the surface of this gate electrode 3 is oxidized (
(see Figure 2).

【0020】次に、Pチャネルトランジスタのドレイン
領域4およびNチャネルトランジスタのバイアス領域7
の形成予定領域に開口するパターンをホトレジスト膜1
00に形成し、P型不純物であるボロン(B)等のイオ
ン注入を行う(図3参照)。尚、このホトレジスト形成
工程は、レジストを全面に塗布した後に選択的に露光・
現像を行うホト工程により行われる。また、ドレイン領
域4はゲート電極3と、一方バイアス領域7はマスク用
多結晶シリコン膜3aと自己整合的に形成される。
Next, the drain region 4 of the P-channel transistor and the bias region 7 of the N-channel transistor
The photoresist film 1 has a pattern with openings in the area where it is planned to be formed.
00, and ions of boron (B), which is a P-type impurity, are implanted (see FIG. 3). In addition, this photoresist forming process involves selectively exposing and exposing the resist to the entire surface.
This is done through a photo process for development. Further, the drain region 4 is formed in self-alignment with the gate electrode 3, and the bias region 7 is formed in self-alignment with the masking polycrystalline silicon film 3a.

【0021】同様に、Pチャネルトランジスタのバイア
ス領域7,Nチャネルトランジスタのドレイン領域4の
形成予定領域にも、ホトレジスト膜110をマスクとし
てN型不純物であるヒ素(As)をイオン注入する(図
4参照)。なお、この図3に示す工程と図4に示す工程
は順序が逆であってもよい。そして、図5に示すように
、Pチャネルトランジスタ,Nチャネルトランジスタ各
々のドレイン領域4,バイアス領域7の活性化も兼ねて
、熱処理により両ウェル内に拡散させる。
Similarly, arsenic (As), which is an N-type impurity, is ion-implanted into the regions where the bias region 7 of the P-channel transistor and the drain region 4 of the N-channel transistor are to be formed, using the photoresist film 110 as a mask (FIG. 4). reference). Note that the process shown in FIG. 3 and the process shown in FIG. 4 may be performed in reverse order. Then, as shown in FIG. 5, it is diffused into both wells by heat treatment to also activate the drain region 4 and bias region 7 of each of the P-channel transistor and N-channel transistor.

【0022】次に、再びP型不純物の導入を行う。この
場合、前述の図3に示す工程とは異なり、Pチャネルト
ランジスタのソース領域5にもイオン注入を行う。すな
わち、ホトレジスト膜120により、Pチャネルトラン
ジスタのソース領域5,ドレイン領域4およびNチャネ
ルトランジスタのバイアス領域7にボロン(B)等のイ
オン注入を行う。このとき、Pチャネルトランジスタの
ソース領域5はゲート電極3とマスク用多結晶シリコン
膜3aとによって、自己整合的に導入される(図6参照
)。
Next, P-type impurity is introduced again. In this case, unlike the step shown in FIG. 3 described above, ions are also implanted into the source region 5 of the P-channel transistor. That is, ions such as boron (B) are implanted into the source region 5 and drain region 4 of the P-channel transistor and the bias region 7 of the N-channel transistor using the photoresist film 120. At this time, the source region 5 of the P-channel transistor is introduced in a self-aligned manner by the gate electrode 3 and the masking polycrystalline silicon film 3a (see FIG. 6).

【0023】同様に、ホトレジスト膜130をマスクと
してN型不純物(例えばAs)を導入する。この場合も
前述の図4に示す工程とは異なり、Nチャネルトランジ
スタのドレイン領域4およびPチャネルトランジスタの
バイアス領域7に加えてNチャネルトランジスタのソー
ス領域5にもイオン注入を行う(図7参照)。なお、こ
の図6およず図7に示す工程は、順序が逆であってもよ
い。
Similarly, an N-type impurity (eg, As) is introduced using the photoresist film 130 as a mask. In this case as well, unlike the process shown in FIG. 4 described above, ions are implanted into the source region 5 of the N-channel transistor in addition to the drain region 4 of the N-channel transistor and the bias region 7 of the P-channel transistor (see FIG. 7). . Note that the steps shown in FIGS. 6 and 7 may be performed in the reverse order.

【0024】そして、Pチャネルトランジスタ,Nチャ
ネルトランジスタ共に、各々のソース領域5,ドレイン
領域4およびバイアス領域7の活性化を兼ねて熱処理を
行い、図8に示すように、各々のドレイン領域4,バイ
アス領域7が絶縁体(サファイア基板)10に達するま
で拡散させる。なお、ここでドレイン領域4の不純物導
入は2回に分けて行っているのに対し、ソース領域5は
その不純物導入工程が1回であるためにSOI膜1内に
おいて拡散が終了している。
Then, heat treatment is performed on both the P-channel transistor and the N-channel transistor to also activate the source region 5, drain region 4, and bias region 7, and as shown in FIG. The bias region 7 is diffused until it reaches the insulator (sapphire substrate) 10. Note that while the impurity introduction into the drain region 4 is carried out in two steps, the impurity introduction step into the source region 5 is performed once, so that the diffusion in the SOI film 1 is completed.

【0025】そして、さらに層間絶縁膜12形成,コン
タクト穴開口,電極(ソース,ドレイン)配線13のパ
ターニングを行って、図8に示すCMOSが製造される
。なお、上述の製造方法ではLOCOS法により横方向
絶縁分離領域11を形成するものであったが、トレンチ
等によって横方向分離を図ってもよい。尚、その場合、
トレンチ穴壁面からもドレイン領域4,バイアス領域7
への不純物導入を行うことができる。
Then, the interlayer insulating film 12 is formed, the contact holes are opened, and the electrode (source, drain) wiring 13 is patterned, thereby manufacturing the CMOS shown in FIG. Note that in the above-described manufacturing method, the lateral isolation regions 11 are formed by the LOCOS method, but lateral isolation may be achieved using trenches or the like. In that case,
Drain region 4 and bias region 7 can also be seen from the trench hole wall surface.
Impurities can be introduced into.

【0026】次に、図2に示す工程で設定されたウェル
濃度について、Nチャネルトランジスタを例にとって説
明する。ここで、本実施例では、図1に示すように、ソ
ース領域5下のバイアス通路8を介して基板電位が固定
される。そのため、SOI膜1においてソース領域5下
が完全に空乏化してしまうと、バイアス領域7からのバ
イアスが非常に難しくなってしまう。従って、バイアス
効果を得るためには、ソース領域5の接合深さとソース
領域5下の空乏層幅とに関連して、ソース領域5下にバ
イアス通路8が存在するようにデバイス設計する必要が
ある。
Next, the well concentration set in the process shown in FIG. 2 will be explained using an N-channel transistor as an example. Here, in this embodiment, as shown in FIG. 1, the substrate potential is fixed via the bias path 8 under the source region 5. Therefore, if the SOI film 1 under the source region 5 is completely depleted, biasing from the bias region 7 becomes extremely difficult. Therefore, in order to obtain a bias effect, it is necessary to design the device so that the bias path 8 exists under the source region 5 in relation to the junction depth of the source region 5 and the width of the depletion layer under the source region 5. .

【0027】一般に、ソース領域におけるPN接合は階
段接合で近似でき、ソース領域における空乏層幅Xdは
次式で与えられる。
Generally, the PN junction in the source region can be approximated by a step junction, and the depletion layer width Xd in the source region is given by the following equation.

【0028】[0028]

【数1】[Math 1]

【0029】ただし、Csはソースの濃度、CB は基
板濃度である。数式1より、例えばゲート酸化膜を85
0Åとしたときの基板濃度CB と空乏層幅Xdとの関
係は、計算により図9に示すようになる。従って、SO
I膜1の膜厚が1μmでソース領域5の拡散深さが約0
.5μmの場合、ソース領域5下にバイアス通路8を確
保するためには、空乏層幅Xdは0.5μmより小さく
なるようにする必要がある。すなわち、図9に示すよう
に、本実施例においてはNチャネルトランジスタのP−
 ウェルの濃度を1016cm−3程度としている。
##EQU1## where Cs is the source concentration and CB is the substrate concentration. From formula 1, for example, the gate oxide film is 85
The relationship between the substrate concentration CB and the depletion layer width Xd when it is 0 Å is calculated as shown in FIG. Therefore, S.O.
The thickness of the I film 1 is 1 μm, and the diffusion depth of the source region 5 is approximately 0.
.. In the case of 5 μm, in order to secure the bias path 8 under the source region 5, the depletion layer width Xd needs to be smaller than 0.5 μm. That is, as shown in FIG. 9, in this embodiment, the P-
The concentration of the well is about 1016 cm-3.

【0030】上述のようにして製造したNチャネルトラ
ンジスタの特性を図10(a),(b)に示す。同図(
a)はゲート電圧Vgとドレイン電流ID との関係を
示すVg−logID 特性である。図に示すように、
基板電位(バイアス電位)Vsを変えると特性も変化す
ることから、基板バイアスが取れていることが確認でき
る。一方、図(b)にはドレイン電圧VD とドレイン
電流ID との関係を示す。図に示すように良好なトラ
ンジスタ特性が得られている。
The characteristics of the N-channel transistor manufactured as described above are shown in FIGS. 10(a) and 10(b). Same figure (
a) is a Vg-logID characteristic showing the relationship between gate voltage Vg and drain current ID. As shown in the figure,
Since the characteristics also change when the substrate potential (bias potential) Vs is changed, it can be confirmed that the substrate bias is maintained. On the other hand, Figure (b) shows the relationship between drain voltage VD and drain current ID. As shown in the figure, good transistor characteristics were obtained.

【0031】また、ソース領域5下を介して基板電位を
バイアスするようにしているため、バイアスできる領域
も図11(a)の斜線で示すゲート幅で与えられる領域
となり、特に、図11に示すようなゲート幅の大きいト
ランジスタを形成する場合、同サイズの図12に示すも
のよりバイアスできる領域は大となり有利である。また
、図12に示すものに対して、バイアスするためのまわ
り込み領域も必要ないためトランジスタサイズを小さく
することができる。また、図12に示すものではチャネ
ル端部においてトランジスタON時にドレイン電流がチ
ャネルの外側をまわりこむようにして流れ、電流値が設
計通りとならないことが予想されるが、図1あるいは図
12に示すようにまわり込み領域の存在しない本実施例
ではそのような不具合は防止される。
Furthermore, since the substrate potential is biased through the bottom of the source region 5, the biasable region is also a region given by the gate width shown by diagonal lines in FIG. 11(a). When forming such a transistor with a large gate width, the region that can be biased is larger than that of the transistor of the same size shown in FIG. 12, which is advantageous. Further, compared to the structure shown in FIG. 12, since a wraparound region for biasing is not required, the transistor size can be reduced. In addition, in the case shown in FIG. 12, when the transistor is turned on at the channel end, the drain current flows around the outside of the channel, and it is expected that the current value will not be as designed. In this embodiment, where there is no wraparound area, such a problem can be prevented.

【0032】次に、本発明第2実施例について説明する
。図14は本発明第2実施例を適用したNチャネルMO
Sトランジスタであり、図(a)に平面図、図(b)に
そのAA断面図を示す。なお、図1に示す第1実施例と
同じ構成には同一符号が付してある。図14からわかる
ように本実施例はドレイン領域4がゲート,ソース領域
5に囲まれた構成となっており、SOI膜1の最外周に
バイアス領域7が設定されている。
Next, a second embodiment of the present invention will be explained. FIG. 14 shows an N-channel MO to which the second embodiment of the present invention is applied.
It is an S transistor, and Figure (a) shows a plan view, and Figure (b) shows its AA cross-sectional view. Note that the same components as in the first embodiment shown in FIG. 1 are given the same reference numerals. As can be seen from FIG. 14, this embodiment has a structure in which the drain region 4 is surrounded by the gate and source regions 5, and the bias region 7 is set at the outermost periphery of the SOI film 1.

【0033】本構造によっても、ソース領域5下のバイ
アス通路8を介して、バイアス領域7に印加されるバイ
アス電圧Vsにより基板電位を固定することができる。 また、ドレイン領域4は絶縁体10まで拡散されている
ため、接合面積は小さく高温時の逆方向リーク電流の発
生も抑制できる。また、直線形状のMOS素子ではチャ
ネル端面においてSOI膜表面と結晶方位の異なる面が
存在することに起因して、そのチャネル部端面の影響が
トランジスタ特性に作用することが考えられるが、図1
4(a)に示すように本実施例ではドレイン領域4をチ
ャネル領域で囲むようにしているため、原理的にチャネ
ル部に端面は形成されず上述のような影響、例えばチャ
ネル端面でのリークが発生することはない。また、図1
2に示すものにおけるドレイン電流のまわり込みの経路
は存在しないため、設計通りの電流値を得ることができ
る。
Also with this structure, the substrate potential can be fixed by the bias voltage Vs applied to the bias region 7 via the bias path 8 under the source region 5. Further, since the drain region 4 is diffused to the insulator 10, the junction area is small and the occurrence of reverse leakage current at high temperatures can be suppressed. In addition, in a linear MOS device, there is a plane with a different crystal orientation from the SOI film surface at the channel end face, so it is thought that the influence of the channel end face will affect the transistor characteristics.
As shown in 4(a), in this embodiment, the drain region 4 is surrounded by the channel region, so in principle, no end face is formed in the channel portion, and the above-mentioned effects, such as leakage at the channel end face, occur. Never. Also, Figure 1
Since there is no detour path for the drain current in the case shown in 2, it is possible to obtain the designed current value.

【0034】このように、ドレイン領域が囲まれた図1
4に示す丸型MOSトランジスタは、チャネル部端面の
リークがないこと、およびチャネル外側の電流の回り込
みが無い点で有利である。なお、ドレイン領域が囲まれ
た丸型MOSFETの平面パターンは、他に図15(a
),(b)に示すように、各領域4,6,5,7を全て
円形,方形とするようにしてもよい。
As shown in FIG. 1, the drain region is surrounded.
The round MOS transistor shown in No. 4 is advantageous in that there is no leakage at the end face of the channel portion and there is no current flowing around outside the channel. The planar pattern of a round MOSFET in which the drain region is surrounded is shown in Fig. 15(a).
), (b), all of the regions 4, 6, 5, and 7 may be circular or rectangular.

【0035】次に、図16に本発明第3実施例を示す。 本実施例では上述したバイアス効果に加え、ドレイン領
域4のゲートエッジ部での電界集中を低不純物濃度ドレ
イン領域4aにより緩和し、ソース・ドレイン間の横方
向電界の拡がりを抑制するようにしているため、デバイ
スの微細化を図ることができる。次に、本発明第4実施
例について説明する。
Next, FIG. 16 shows a third embodiment of the present invention. In this embodiment, in addition to the bias effect described above, the electric field concentration at the gate edge portion of the drain region 4 is alleviated by the low impurity concentration drain region 4a, and the spread of the lateral electric field between the source and drain is suppressed. Therefore, devices can be miniaturized. Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.

【0036】図17は本発明第4実施例を適用したPチ
ャネルMOSトランジスタである。前述のようにSOI
膜が完全に空乏化するとバイアス領域7からの電位固定
は非常に難しくなる。本実施例では、図17に示すよう
に、ソース領域5下からチャネル領域下へ連通する高濃
度ドープ層9を設けて、ソース領域5下およびチャネル
領域6下の完全空乏化を抑制するようにしている。他の
構成は図1に示すものと同じであり、図1と同じ符号が
付してある。
FIG. 17 shows a P-channel MOS transistor to which the fourth embodiment of the present invention is applied. As mentioned above, SOI
If the film is completely depleted, it becomes very difficult to fix the potential from the bias region 7. In this embodiment, as shown in FIG. 17, a heavily doped layer 9 communicating from below the source region 5 to below the channel region is provided to suppress complete depletion below the source region 5 and channel region 6. ing. The other configurations are the same as those shown in FIG. 1, and the same reference numerals as in FIG. 1 are given.

【0037】本第4実施例によれば、ソース領域5下の
空乏層の伸びが高濃度ドープ層9で止まるため、該高濃
度ドープ層9によりバイアス通路8が確保され、基板電
位の固定が容易となる。そのため、Nチャネルトランジ
スタに比べキャリア移動度が低く、CMOSを構成する
場合に素子サイズを大きくしたり、基板濃度を薄く設定
したりする必要のあるPチャネルトランジスタにおいて
、ソース下の空乏層幅に関係なく容易にバイアス通路を
確保することができ、特に有利となる。
According to the fourth embodiment, since the expansion of the depletion layer under the source region 5 is stopped at the heavily doped layer 9, the bias path 8 is secured by the heavily doped layer 9, and the substrate potential is fixed. It becomes easier. Therefore, in P-channel transistors, which have lower carrier mobility than N-channel transistors and require larger device size or lower substrate concentration when configuring CMOS, the width of the depletion layer under the source This is especially advantageous since it is possible to easily secure a bias path without any problems.

【0038】また、この高濃度ドープ層9をチャネル下
まで設けるようにしているため、チャネル下の抵抗を小
さくすることができ、チャネル・ドレイン端でのホット
キャリアにより発生する多数のキャリア(Nチャネルで
は正孔)はSOI膜1内に蓄積されることなく、すばや
く高濃度ドープ層9を通って電源Vs側に吸収すること
ができ、キンク現象を抑制することができる。
Furthermore, since this heavily doped layer 9 is provided to the bottom of the channel, the resistance under the channel can be reduced, and a large number of carriers (N channel In this case, the holes) are not accumulated in the SOI film 1, but can be quickly absorbed to the power supply Vs side through the heavily doped layer 9, and the kink phenomenon can be suppressed.

【0039】次に、図17に示すPチャネルMOSトラ
ンジスタの製造方法の一例を図18から図21を用いて
説明する。まず、ICを形成するN型Si基板1aを用
意し、その一方の主面に高濃度ドープ層9を形成するた
めに、N型不純物(例えばAs)を高濃度に導入する(
図18参照)。
Next, an example of a method for manufacturing the P-channel MOS transistor shown in FIG. 17 will be described with reference to FIGS. 18 to 21. First, an N-type Si substrate 1a on which an IC will be formed is prepared, and in order to form a heavily doped layer 9 on one main surface thereof, N-type impurities (for example, As) are introduced at a high concentration (
(See Figure 18).

【0040】そして、主表面にSiO2 膜10aを形
成したSi基板10bを絶縁基板10として用意し、S
i基板1aとこの絶縁基板10とを、各々高濃度ドープ
層を形成した主面とSiO2 膜10aを形成した主面
とが面するようにして、公知のSi−SiO2 直接接
合技術を用いて貼り合わせる(図19参照)。この方法
によれば、絶縁基板10上SOI膜の結晶性が損なわれ
ることはない。
[0040] Then, a Si substrate 10b having a SiO2 film 10a formed on its main surface is prepared as an insulating substrate 10, and
The i-substrate 1a and the insulating substrate 10 are bonded together using a known Si-SiO2 direct bonding technique, with the main surfaces on which the highly doped layer is formed and the main surfaces on which the SiO2 film 10a is formed facing each other. (See Figure 19). According to this method, the crystallinity of the SOI film on the insulating substrate 10 is not impaired.

【0041】その後、不純物を導入した側のSi基板1
aをラップポリッシュして所望の膜厚にし(図20参照
)、上述の図2から図8に示す工程と同様の工程を経て
、図21に示すSOI構造のPチャネルMOSトランジ
スタが製造される。なお、本第4実施例ではPチャネル
トランジスタを例にとって説明したが、Nチャネルトラ
ンジスタにおいても勿論適用可能である。また、図14
に示す丸型MOSトランジスタあるいは図16に示すL
DD構造のものに本第4実施例を適用するようにしても
よい。
After that, the Si substrate 1 on the side into which impurities have been introduced
A is lap-polished to a desired thickness (see FIG. 20), and the P-channel MOS transistor having the SOI structure shown in FIG. 21 is manufactured through the same steps as those shown in FIGS. 2 to 8 described above. Although the fourth embodiment has been described using a P-channel transistor as an example, it is of course applicable to an N-channel transistor as well. Also, Figure 14
The round MOS transistor shown in Figure 16 or the L shown in Figure 16
The fourth embodiment may be applied to a device having a DD structure.

【0042】さらに、上記種々の実施例においてはMO
S構造のトランジスタについて説明したが、これに限る
ものでなく、例えばゲート絶縁膜に窒化膜を使用するM
NOS構造のものに本発明を適用するようにしてもよい
Furthermore, in the above various embodiments, MO
Although an S-structure transistor has been described, the present invention is not limited to this.
The present invention may be applied to a NOS structure.

【0043】[0043]

【発明の効果】上記詳述したように、本発明ではドレイ
ン領域を半導体膜において絶縁性基板まで拡散するよう
にしているため、その接合面積を小さくすることができ
、高温時に発生する逆方向リーク電流を抑制することが
できる。また、ソース領域は半導体膜途中で拡散が終了
しているため、チャネル領域の電位は、バイアス領域に
印加されるバイアス電圧によって該ソース領域下の第1
導電型領域を介して容易に固定することができる。
Effects of the Invention As detailed above, in the present invention, the drain region is diffused into the insulating substrate in the semiconductor film, so the junction area can be reduced, and reverse leakage that occurs at high temperatures can be reduced. Current can be suppressed. In addition, since diffusion of the source region ends in the middle of the semiconductor film, the potential of the channel region is changed by the bias voltage applied to the bias region.
It can be easily fixed via the conductivity type region.

【0044】さらに、このようにバイアス通路がソース
領域下に設定されているために、チャネル横方向から電
位固定するためのまわり込んだバイアス通路を設定する
必要もなく、全体的なトランジスタサイズを最小限に小
さくすることができる。すなわち、本発明によれば、素
子の微細化に対応でき、基板電位を容易に固定すること
のできる、特に高温用ICとして好適な薄膜SOI構造
のMISトランジスタを提供することができるという優
れた効果が奏される。
Furthermore, since the bias path is set under the source region in this way, there is no need to set a wraparound bias path for fixing the potential from the lateral direction of the channel, and the overall transistor size can be minimized. can be made as small as possible. That is, according to the present invention, it is possible to provide a MIS transistor having a thin film SOI structure that is suitable for use as a high-temperature IC, which can respond to miniaturization of elements, and can easily fix the substrate potential. is played.

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

【図1】  本発明第1実施例を適用した直線状のNチ
ャネルMOSトランジスタであり、図(a)は平面図、
図(b)はそのAA断面図である。
FIG. 1 shows a linear N-channel MOS transistor to which a first embodiment of the present invention is applied; FIG.
Figure (b) is its AA sectional view.

【図2】  本発明第1実施例を適用したCMOSの製
造工程を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a CMOS manufacturing process to which the first embodiment of the present invention is applied.

【図3】  本発明第1実施例を適用したCMOSの製
造工程を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a CMOS manufacturing process to which the first embodiment of the present invention is applied.

【図4】  本発明第1実施例を適用したCMOSの製
造工程を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a CMOS manufacturing process to which the first embodiment of the present invention is applied.

【図5】  本発明第1実施例を適用したCMOSの製
造工程を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a CMOS manufacturing process to which the first embodiment of the present invention is applied.

【図6】  本発明第1実施例を適用したCMOSの製
造工程を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a CMOS manufacturing process to which the first embodiment of the present invention is applied.

【図7】  本発明第1実施例を適用したCMOSの製
造工程を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a CMOS manufacturing process to which the first embodiment of the present invention is applied.

【図8】  本発明第1実施例を適用したCMOSの製
造工程を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a CMOS manufacturing process to which the first embodiment of the present invention is applied.

【図9】  基板濃度CB とソース領域下における空
乏層幅Xdとの関係を示す特性図である。
FIG. 9 is a characteristic diagram showing the relationship between the substrate concentration CB and the depletion layer width Xd under the source region.

【図10】  本発明を適用したNチャネルMOSトラ
ンジスタのトランジスタ特性を示す特性図であり、図(
a)はVg−logId特性、図(b)はVD−ID 
特性である。
FIG. 10 is a characteristic diagram showing transistor characteristics of an N-channel MOS transistor to which the present invention is applied;
a) is Vg-logId characteristic, figure (b) is VD-ID
It is a characteristic.

【図11】  本発明第1実施例を適用したゲート幅の
大きいPチャネルMOSトランジスタで、図(a)は平
面図、図(b)はそのAA断面図である。
FIG. 11 is a P-channel MOS transistor with a large gate width to which the first embodiment of the present invention is applied; FIG. 11(a) is a plan view, and FIG. 11(b) is an AA sectional view thereof.

【図12】  本発明の課題の説明に供したSOI構造
の基板電位の固定方法を示す図で、図(a)は平面図、
図(b)はそのAA断面図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a method of fixing the substrate potential of an SOI structure used to explain the problems of the present invention; FIG. 12 is a plan view;
Figure (b) is its AA sectional view.

【図13】  従来構造を示す図で、図(a)はSOI
構造のNチャネルMOSトランジスタの断面図、図(b
)はバルクを使用したNチャネルMOSトランジスタの
断面図である。
[Figure 13] A diagram showing a conventional structure, where figure (a) is an SOI
Cross-sectional view of an N-channel MOS transistor with the structure, figure (b
) is a cross-sectional view of an N-channel MOS transistor using a bulk.

【図14】  本発明第2実施例を適用した丸型のNチ
ャネルMOSトランジスタで、図(a)は平面図、図(
b)はそのAA断面図である。
FIG. 14 is a round N-channel MOS transistor to which the second embodiment of the present invention is applied; FIG.
b) is its AA sectional view.

【図15】  図(a),図(b)共に図14に示す本
発明第2実施例の変形例を示す平面図である。
15A and 15B are both plan views showing a modification of the second embodiment of the present invention shown in FIG. 14. FIG.

【図16】  本発明第3実施例を適用したNチャネル
MOSトランジスタの断面図である。
FIG. 16 is a cross-sectional view of an N-channel MOS transistor to which a third embodiment of the present invention is applied.

【図17】  本発明第4実施例を適用したPチャネル
MOSトランジスタの断面図である。
FIG. 17 is a cross-sectional view of a P-channel MOS transistor to which a fourth embodiment of the present invention is applied.

【図18】  図17に示すトランジスタの製造方法を
示す断面図である。
18 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing the transistor shown in FIG. 17. FIG.

【図19】  図17に示すトランジスタの製造方法を
示す断面図である。
19 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing the transistor shown in FIG. 17. FIG.

【図20】  図17に示すトランジスタの製造方法を
示す断面図である。
20 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing the transistor shown in FIG. 17. FIG.

【図21】  図17に示すトランジスタの製造方法を
示す断面図である。
21 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing the transistor shown in FIG. 17. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  SOI膜 2  ゲート絶縁膜 3  ゲート電極 4  ドレイン領域 5  ソース領域 6  チャネル 7  バイアス領域 8  バイアス通路 9  高濃度ドープ層 10  絶縁体 1 SOI film 2 Gate insulating film 3 Gate electrode 4 Drain region 5 Source area 6 Channel 7 Bias area 8 Bias passage 9 Highly doped layer 10 Insulator

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  絶縁性基板と、この絶縁性基板上に形
成された第1導電型の半導体膜と、この半導体膜の所定
領域に形成され、前記半導体膜表面から前記絶縁性基板
まで達する拡散深さを有する第2導電型のドレイン領域
と、前記半導体膜表面において、前記ドレイン領域と前
記半導体膜とのPN接合部終端に沿って間隔を残して、
前記半導体膜とのPN接合部が終端するように形成され
るとともに、前記半導体膜内において拡散が終了する所
定の拡散深さを有する第2導電型のソース領域と、前記
ドレイン領域と前記ソース領域との間の前記半導体膜表
面の前記間隔をチャネル領域として、少なくともこのチ
ャネル領域上にゲート絶縁膜を介して形成されたゲート
電極と、前記チャネル領域に対して前記ソース領域側の
前記半導体膜に形成され、前記ソース領域下に残された
第1導電型の領域を介して前記チャネル領域の電位をバ
イアスするためのバイアス電圧が印加される第1導電型
で、かつ前記半導体膜よりも高不純物濃度のバイアス領
域とを具備することを特徴とするMISトランジスタ。
1. An insulating substrate, a first conductivity type semiconductor film formed on the insulating substrate, and a diffusion layer formed in a predetermined region of the semiconductor film and reaching from the surface of the semiconductor film to the insulating substrate. a drain region of a second conductivity type having a depth; and a surface of the semiconductor film, leaving a gap along a termination of a PN junction between the drain region and the semiconductor film;
a source region of a second conductivity type formed such that a PN junction with the semiconductor film terminates and having a predetermined diffusion depth at which diffusion ends in the semiconductor film; the drain region and the source region; and a gate electrode formed at least on the channel region via a gate insulating film, and a gate electrode formed on the semiconductor film on the source region side with respect to the channel region. a first conductivity type semiconductor film having a higher impurity concentration than the semiconductor film, to which a bias voltage for biasing the potential of the channel region is applied via a first conductivity type region left under the source region. A MIS transistor characterized by comprising a bias region of high concentration.
【請求項2】  前記ソース領域の前記所定の拡散深さ
は、前記ソース領域下に残された第1導電型の領域が前
記ソース領域下に形成される空乏層幅よりも大となるよ
うに設定されていることを特徴とする請求項1記載のM
ISトランジスタ。
2. The predetermined diffusion depth of the source region is such that a region of the first conductivity type left under the source region has a width larger than a depletion layer formed under the source region. M according to claim 1, characterized in that it is set.
IS transistor.
【請求項3】  前記ソース領域下に残された第1導電
型の領域に、前記ソース領域下に形成される空乏層の拡
がりを抑制するための、第1導電型で、かつ、前記半導
体膜よりも高不純物濃度の高濃度層が形成されているこ
とを特徴とする請求項1記載のMISトランジスタ。
3. A semiconductor film of the first conductivity type for suppressing the spread of a depletion layer formed under the source region, in a region of the first conductivity type left under the source region. 2. The MIS transistor according to claim 1, further comprising a heavily doped layer having an impurity concentration higher than that of the MIS transistor.
【請求項4】  前記ドレイン領域はその表面における
PN接合部終端が前記チャネル領域に囲まれるようにし
て形成されていることを特徴とする請求項1乃至3項の
何れかに記載のMISトランジスタ。
4. The MIS transistor according to claim 1, wherein the drain region is formed such that a terminal end of a PN junction on the surface thereof is surrounded by the channel region.
【請求項5】  前記ドレイン領域の前記PN接合部終
端に、前記チャネル領域の前記ゲート電極端部における
電界集中を緩和するために比較的低不純物濃度とされた
第2導電型の低濃度ドレイン領域が形成されていること
を特徴とする請求項1乃至4項の何れかに記載のMIS
トランジスタ。
5. A low concentration drain region of a second conductivity type having a relatively low impurity concentration in order to alleviate electric field concentration at the end of the gate electrode of the channel region, at the end of the PN junction of the drain region. The MIS according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
transistor.
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