JPH0468565A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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JPH0468565A
JPH0468565A JP2181765A JP18176590A JPH0468565A JP H0468565 A JPH0468565 A JP H0468565A JP 2181765 A JP2181765 A JP 2181765A JP 18176590 A JP18176590 A JP 18176590A JP H0468565 A JPH0468565 A JP H0468565A
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JP
Japan
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insulating film
gate electrode
region
channel region
gate
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Application number
JP2181765A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Izawa
哲夫 伊澤
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0468565A publication Critical patent/JPH0468565A/en
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the performance of an element while reducing the occupied area and improve the integration and performance of an integrated circuit by improving the mutual conductance of a transistor for a CMOS inverter which has a stacked structure. CONSTITUTION:The semiconductor is formed by embedding a gate electrode 2 in an insulating layer (SiO2) 101 formed on the top plane of an insulating substrate 1. A gate insulating film 3 is formed on a gate electrode 2. A channel region 4 is formed on a gate insulating layer 3 and a p-type source region 5 and a drain region 6 are formed on both sides of the channel region 4. An insulating film 7 is formed on the top plane of the channel region 4, the p-type source region 5 and the drain region 6. An n-type source region 9 and a drain region 10 are formed on the insulating film 7 and a channel region 8 are formed between the regions 9 and 10. A gate insulating film 11 is formed on the channel region 8 and a gate electrode 12 is formed on the top of the gate insulating film 11.

Description

【発明の詳細な説明】 [概要] スタックド構造を有する半導体装置及びその製造方法に
関し、 トランジスタの相互コンダクタンスを向上させたスタッ
クド構造のCMOSインバータを有する半導体装置及び
その製造方法を提供することを目的とし、 半導体基板上面に形成した第1の絶縁膜と、前記第1の
絶縁膜内に埋め込まれて形成された第1のゲート電極と
、前記第1のゲート電極上に形成された第1のゲート絶
縁膜と、前記第1のゲート絶縁膜上に形成された真性或
いは一導電型の第1のチャネル領域と、前記第1のチャ
ネル領域の両側に形成された逆導電型の第1のソース領
域及びドレイン領域と、前記第1のチャネル領域、ソー
ス領域及びドレイン領域上面に形成された第2の絶縁膜
と、前記第2の絶縁膜上の真性或いは逆導電型の第2の
チャネル領域の両側に形成された一導電型の第2のソー
ス領域及びドレイン領域と、前記第2のチャネル領域上
に形成された第2のゲート絶縁膜と、前記第2のゲート
絶縁膜上部に形成された第2のゲート電極とを有するよ
うに構成する。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] Regarding a semiconductor device having a stacked structure and a method for manufacturing the same, an object of the present invention is to provide a semiconductor device having a CMOS inverter having a stacked structure and a method for manufacturing the same in which the mutual conductance of transistors is improved. , a first insulating film formed on the upper surface of the semiconductor substrate, a first gate electrode formed embedded in the first insulating film, and a first gate formed on the first gate electrode. an insulating film, a first channel region of intrinsic or one conductivity type formed on the first gate insulating film, and first source regions of opposite conductivity type formed on both sides of the first channel region. and a drain region, a second insulating film formed on the upper surfaces of the first channel region, the source region and the drain region, and both sides of the second channel region of intrinsic or opposite conductivity type on the second insulating film. a second source region and a drain region of one conductivity type formed on the second channel region, a second gate insulating film formed on the second channel region, and a second gate insulating film formed on the second gate insulating film. 2 gate electrodes.

[産業上の利用分野] 本発明は、スタックド構造を有する半導体装置及びその
製造方法に関する。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a semiconductor device having a stacked structure and a method for manufacturing the same.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のCMOSインバータは、Nチャネル型トランジス
タと、Pチャネル型トランジスタとを同一基板平面内に
形成していた。このため、インバータ回路を形成する場
合、少なくともトランジスタ2個分の素子形成面積が必
要であった。この2個のトランジスタであるNチャネル
型及びPチャネル型トランジスタを近接させると、CM
OSインバータに特有のラッチアップ現象等が起きやす
くなるので、素子形成面積を縮小するには限度があった
A conventional CMOS inverter has an N-channel transistor and a P-channel transistor formed within the same substrate plane. For this reason, when forming an inverter circuit, an element forming area equivalent to at least two transistors is required. When these two transistors, an N-channel type and a P-channel type transistor, are brought close together, CM
Since the latch-up phenomenon peculiar to OS inverters tends to occur, there is a limit to reducing the area for forming elements.

そこで最近Nチャネル型トランジスタとPチャネル型ト
ランジスタのどちらか一方を他方のトランジスタの上部
に重ねて形成する、いわゆるスタックド構造が提案され
ている。
Therefore, a so-called stacked structure has recently been proposed in which either an N-channel transistor or a P-channel transistor is stacked on top of the other transistor.

第8図に、提案されているスタックド構造を有するCM
OSインバータを示す。
Figure 8 shows a proposed CM with a stacked structure.
An OS inverter is shown.

半導体基板201上面にn型のソース領域5及びドレイ
ン領域6が形成され、その間にチャネル領域4が形成さ
れている。
An n-type source region 5 and a drain region 6 are formed on the upper surface of the semiconductor substrate 201, and a channel region 4 is formed therebetween.

チャネル領域4上部にゲート絶縁膜3を介して共通ゲー
ト電極212が形成されている。共通ゲート電極212
の上部にゲート絶縁膜11を介してP型のソース領域9
及びドレイン領域10が形成され、その間にチャネル領
域8が形成されている。
A common gate electrode 212 is formed above the channel region 4 with the gate insulating film 3 interposed therebetween. Common gate electrode 212
A P-type source region 9 is formed on the top of the gate insulating film 11 via a gate insulating film 11.
and a drain region 10 are formed, and a channel region 8 is formed therebetween.

このように、提案されているスタックド構造のトランジ
スタによれば、Nチャネル型トランジスタとPチャネル
型トランジスタの一方を他方のトランジスタの上部に重
ねて形成するので、集積度を向上させる効果がある。
In this way, according to the proposed stacked structure transistor, one of the N-channel transistor and the P-channel transistor is formed on top of the other transistor, which has the effect of improving the degree of integration.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、スタックド構造であっても素子寸法が縮
小すると、従来の平面型構造のトランジスタと同様にゲ
ート電極によるチャネル内の垂直電界が強くなり、キャ
リアの移動度か低下する。
[Problems to be Solved by the Invention] However, even with a stacked structure, as the element size decreases, the vertical electric field in the channel due to the gate electrode becomes stronger, similar to the conventional planar structure transistor, and carrier mobility decreases. descend.

結果としてトランジスタの相互コンダクタンスが低下す
るという問題があった。
As a result, there was a problem in that the mutual conductance of the transistor decreased.

本発明の目的は、トランジスタの相互コンタクタンスを
向上させたスタックド構造のCMOSインバータを有す
る半導体装置及びその製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a semiconductor device having a stacked structure CMOS inverter with improved mutual contactance of transistors, and a method for manufacturing the same.

[課題を解決するための手段] 上記目的は、半導体基板上面に形成した第1の絶縁膜と
、前記第1の絶縁膜内に埋め込まれて形成された第1の
ゲート電極と、前記第1のゲート電極上に形成された第
1のゲート絶縁膜と、前記第1のゲート絶縁膜上に形成
された真性或いは一導電型の第1のチャネル領域と、前
記第1のチャネル領域の両側に形成された逆導電型の第
1のソース領域及びドレイン領域と、前記第1のチャネ
ル領域、ソース領域及びドレイン領域上面に形成された
第2の絶縁膜と、前記第2の絶縁膜上の真性或いは逆導
電型の第2のチャネル領域の両側に形成された一導電型
の第2のソース領域及びドレイン領域と、前記第2のチ
ャネル領域上に形成された第2のゲート絶縁膜と、前記
第2のゲート絶縁膜上部に形成された第2のゲート電極
とを有することを特徴とする半導体装置によって達成さ
れる。
[Means for Solving the Problem] The above object is to provide a first insulating film formed on an upper surface of a semiconductor substrate, a first gate electrode formed embedded in the first insulating film, and a first a first gate insulating film formed on the gate electrode, a first channel region of intrinsic or one conductivity type formed on the first gate insulating film, and a first channel region on both sides of the first channel region. The formed first source region and drain region of opposite conductivity type, the second insulating film formed on the upper surface of the first channel region, the source region and the drain region, and the intrinsic region on the second insulating film. or second source and drain regions of one conductivity type formed on both sides of the second channel region of opposite conductivity type, a second gate insulating film formed on the second channel region; This is achieved by a semiconductor device characterized by having a second gate electrode formed on top of a second gate insulating film.

また、上記目的は、絶縁基板上の第1の半導体層に対し
ほぼ垂直に屹立した第1のゲートisを形成し、前記第
1のゲート電極の両側に第1のゲート絶縁膜を介して第
2の半導体層を形成し、前記第1及び第2の半導体層表
面に第2のゲート絶縁膜を形成し、前記第1のゲート電
極の両側の前記第2の半導体層上に前記第2のゲート絶
縁膜を介して第2のゲート電極と第3のゲート電極をそ
れぞれ形成し、屹立する前記第2の半導体層の一方の側
の斜め方向から、前記第2のゲート電極をマスクとして
イオン注入を行い、第1の半導体層に一導電型のソース
領域を形成し、第2の半導体層の一方の側に一導電型の
ドレイン領域を形成し、屹立する前記第2の半導体層の
他方の側の斜め方向から、イオン注入を行い、第1の半
導体層に逆導電型のソース領域を形成し、第2の半導体
層の他方の側に逆導電型のドレイン領域を形成したこと
を特徴とする半導体装置の製造方法によって達成される
Further, the above object is to form a first gate IS standing almost perpendicularly to a first semiconductor layer on an insulating substrate, and to form a first gate IS on both sides of the first gate electrode with a first gate insulating film interposed therebetween. a second gate insulating film is formed on the surfaces of the first and second semiconductor layers, and a second gate insulating film is formed on the second semiconductor layer on both sides of the first gate electrode. A second gate electrode and a third gate electrode are respectively formed through a gate insulating film, and ions are implanted from an oblique direction on one side of the rising second semiconductor layer using the second gate electrode as a mask. A source region of one conductivity type is formed in the first semiconductor layer, a drain region of one conductivity type is formed on one side of the second semiconductor layer, and a drain region of one conductivity type is formed on one side of the second semiconductor layer. A source region of opposite conductivity type is formed in the first semiconductor layer, and a drain region of opposite conductivity type is formed in the other side of the second semiconductor layer by performing ion implantation from an oblique direction on the side. This is achieved by a method of manufacturing a semiconductor device.

[作用] 本発明によれば、トランジスタの相互コンダクタンスを
向上させたスタックド構造のCMOSインバータを有す
る半導体装置を実現することができる。
[Operation] According to the present invention, it is possible to realize a semiconductor device having a stacked structure CMOS inverter with improved mutual conductance of transistors.

[実施例J 本発明の第1の実施例によるスタックド構造のCMOS
インバータを第1図を用いて説明する。
[Example J Stacked structure CMOS according to the first embodiment of the present invention
The inverter will be explained using FIG.

絶縁基板1上面に形成された絶縁@ (S i O□)
101内にゲート電極2が埋め込まれて形成されている
。ゲート電極2上にはゲート絶縁膜3が形成されている
。ゲート絶縁WAB上にチャネル領域4が形成され、チ
ャネル領域4の両側にp型のソース領域5及びドレイン
領域6か形成されている。
Insulation @ (S i O□) formed on the top surface of the insulating substrate 1
A gate electrode 2 is formed embedded within 101 . A gate insulating film 3 is formed on the gate electrode 2 . A channel region 4 is formed on the gate insulating WAB, and a p-type source region 5 and a p-type drain region 6 are formed on both sides of the channel region 4.

チャネル領域4、p型のソース領域5及びドレイン領域
6上面に絶縁膜7が形成されている。絶縁I!!7上に
n型のソース領域9及びドレイン領域10か形成され、
その間にチャネル領域8が形成されている。チャネル領
域8上にゲート絶縁WA11が形成され、ゲート絶縁膜
11上部にゲート電極12か形成されている。
An insulating film 7 is formed on the upper surfaces of the channel region 4, p-type source region 5, and drain region 6. Insulation I! ! n-type source region 9 and drain region 10 are formed on 7;
A channel region 8 is formed therebetween. A gate insulating WA11 is formed on the channel region 8, and a gate electrode 12 is formed on the gate insulating film 11.

本実施例によるスタックド構造のCMOSインバータは
、NチャネルトランジスタとPチャネルトランジスタの
それぞれのゲート電極2.12が双方のチャネル領域4
.8を挟んで対向している。
In the stacked structure CMOS inverter according to this embodiment, each gate electrode 2.12 of an N-channel transistor and a P-channel transistor is connected to a channel region 4 of both channels.
.. They are facing each other with 8 in between.

そのため一方のゲート電極の電界が他方のチャネル領域
のポテンシャルに影響を与える結果、他方のチャネル領
域の反転キャリア量の制御性を改善することかできる。
Therefore, the electric field of one gate electrode affects the potential of the other channel region, and as a result, the controllability of the amount of inverted carriers in the other channel region can be improved.

さらに双方のゲート電極が互いにその効果を強めあい、
かつ反転チャネルの垂直電界を緩和するのでキャリアの
移動度が低下しない。
Furthermore, both gate electrodes strengthen each other's effects,
In addition, since the vertical electric field of the inversion channel is relaxed, carrier mobility does not decrease.

本発明の第1の実施例によるスタックド構造のCMOS
インバータの製造方法を第3図を用いて説明する。
Stacked structure CMOS according to the first embodiment of the present invention
A method for manufacturing an inverter will be explained with reference to FIG.

シリコン基板100上面を熱酸化することにより酸化膜
(SiO□)101を形成し、絶縁基板1を形成する(
同図(a))。
An oxide film (SiO□) 101 is formed by thermally oxidizing the upper surface of the silicon substrate 100, and an insulating substrate 1 is formed (
Figure (a)).

次に、酸化!!!101の一部をエツチングし、Nチャ
ネルトランジスタ用のゲート形成予定領域110を形成
する。次に、絶縁基板1上面からイオン注入を行い、絶
縁基板1の表面にひ素(A s )をドーピングする。
Next, oxidation! ! ! A part of the etching layer 101 is etched to form a region 110 where a gate is to be formed for an N-channel transistor. Next, ion implantation is performed from the upper surface of the insulating substrate 1 to dope the surface of the insulating substrate 1 with arsenic (A s ).

このドーピングは、後に拡散により自己整合的にNチャ
ネルトランジスタのソース領域及びドレイン領域を形成
するためである(同図(b))。
This doping is for the purpose of later forming the source region and drain region of the N-channel transistor in a self-aligned manner by diffusion (FIG. 4(b)).

次に、酸化JIIOI上面及びゲート形成予定領域11
0に多結晶シリコン2′を堆積する(同図(C))。
Next, the upper surface of the oxidized JIIOI and the gate formation region 11
Polycrystalline silicon 2' is deposited on the substrate 0 (FIG. 4(C)).

次に、多結晶シリコン2′を酸化膜101表面まで研磨
し、ゲート形成予定領域110に埋込まれた多結晶シリ
コンのゲート電i#12を形成する(同図(d))。
Next, the polycrystalline silicon 2' is polished to the surface of the oxide film 101 to form a polycrystalline silicon gate electrode i#12 buried in the gate formation region 110 (FIG. 2(d)).

次に、ゲート電極2の表面を熱酸化することにより、ゲ
ート絶縁M3を形成する(同図(e))。
Next, a gate insulation M3 is formed by thermally oxidizing the surface of the gate electrode 2 (FIG. 2(e)).

次に、絶縁基板1上面に多結晶シリコン112を堆積す
る(同図(f))。
Next, polycrystalline silicon 112 is deposited on the upper surface of the insulating substrate 1 (FIG. 4(f)).

次に、この多結晶シリコン112に対しリングラフィ法
を用いて活性領域を画定する。続いて熱処理を緒すこと
により、多結晶シリコン112の結晶粒成長を図るとと
もに、絶縁基板1の表面にドーピングされていたひ素が
拡散し、ソース領域5及びドレイン領域6となる(同図
(g))。
Next, an active region is defined in this polycrystalline silicon 112 using a phosphorography method. Subsequently, heat treatment is performed to grow the crystal grains of the polycrystalline silicon 112, and at the same time, the arsenic doped into the surface of the insulating substrate 1 is diffused, forming the source region 5 and drain region 6 (see (g) in the same figure). )).

次に、絶縁基板1上部から酸素<0>をイオン注入する
ことにより、多結晶シリコン112中のソース領域5及
びドレイン領域6上面に絶縁M7を形成し、チャネル領
域4とPチャネル用半導体層8′を分離形成する(同図
(h))。
Next, by ion-implanting oxygen <0> from above the insulating substrate 1, an insulating layer M7 is formed on the upper surface of the source region 5 and drain region 6 in the polycrystalline silicon 112, and the channel region 4 and the P channel semiconductor layer 8 are formed. ' is separated and formed ((h) in the same figure).

次に、熱酸化により、Pチャネル用半導体層8′の表面
にゲート絶縁膜11を形成する(同図(i))。
Next, a gate insulating film 11 is formed on the surface of the P-channel semiconductor layer 8' by thermal oxidation (FIG. 4(i)).

次に、絶縁基板上面に多結晶シリコン12′を堆積する
(同図(j>)。
Next, polycrystalline silicon 12' is deposited on the upper surface of the insulating substrate (see (j>) in the same figure).

次に、多結晶シリコン12′に対しリングラフィ法を用
いPチャネルトランジスタ用ゲート電極12を画定する
(同図(k))。
Next, a gate electrode 12 for a P-channel transistor is defined on the polycrystalline silicon 12' using a phosphorography method (FIG. 4(k)).

次に、絶縁基板1上部がら硼素<B)をイオン注入する
ことにより、Pチャネル用半導体層8′内にチャネル領
域8、Pチャネルトランジスタ用ソース領域9及びドレ
イン領域1oを形成する(同図(1))。
Next, by ion-implanting boron (<B) from above the insulating substrate 1, a channel region 8, a source region 9 for a P-channel transistor, and a drain region 1o are formed in the semiconductor layer 8' for a P-channel (see FIG. 1)).

次に、熱処理を行い、層間絶縁M13を堆積した後、コ
ンタクトホールを開口し、各コンタクトホールにNチャ
ネルトランジスタのソース電極14及びPチャネルトラ
ンジスタのソース電極15を形成し、Pチャネルトラン
ジスタとNチャネルトランジスタ共通のドレイン電極1
6を形成し、本実施例による半導体装置の製造工程を終
了する(同図(m))。
Next, after performing heat treatment and depositing interlayer insulation M13, contact holes are opened, and a source electrode 14 of an N-channel transistor and a source electrode 15 of a P-channel transistor are formed in each contact hole. Common drain electrode 1 of transistors
6 is formed, and the manufacturing process of the semiconductor device according to this embodiment is completed (FIG. 6(m)).

以上のように、本実施例による半導体装置の製造方法を
用いれば、素子面積が小さく、かつ駆動力が大きいCM
OSインバータを有する半導体装置を製造することがで
きる。
As described above, if the method for manufacturing a semiconductor device according to this embodiment is used, a CM with a small element area and a large driving force can be used.
A semiconductor device having an OS inverter can be manufactured.

本発明の第2の実施例によるスタックド構造のCMOS
インバータを第2図を用いて説明する。
Stacked structure CMOS according to the second embodiment of the present invention
The inverter will be explained using FIG. 2.

絶縁基板1上に、絶縁基板1に対しほぼ垂直に絶縁膜7
が形成されている。
An insulating film 7 is formed on the insulating substrate 1 almost perpendicularly to the insulating substrate 1.
is formed.

絶縁膜7の側面の一方にチャネル領域4が形成され、チ
ャネル領域4に接して絶縁基板1上にp型のソース領域
5が形成されている。チャネル領域4の上部にはP型の
ドレイン領域6が形成されている。チャネル領域4表面
上のゲート絶縁膜3を介してゲート電極2が形成されて
いる。
A channel region 4 is formed on one side of the insulating film 7, and a p-type source region 5 is formed on the insulating substrate 1 in contact with the channel region 4. A P-type drain region 6 is formed above the channel region 4 . Gate electrode 2 is formed on the surface of channel region 4 with gate insulating film 3 interposed therebetween.

絶縁WA7の側面の他の一方にはチャネル領域8が形成
されている。チャネル領域8に接して絶縁基板1上にn
型のソース領域9が形成されている。
A channel region 8 is formed on the other side of the insulation WA7. n on the insulating substrate 1 in contact with the channel region 8
A mold source region 9 is formed.

チャネル領域8の上部にはn型のドレイン領域10が形
成されている。チャネル領域8表面上のゲート絶縁膜1
1を介してゲート電極12か形成されている。
An n-type drain region 10 is formed above the channel region 8 . Gate insulating film 1 on the surface of channel region 8
A gate electrode 12 is formed through the gate electrode 1.

本実施例においてもスタックド構造のCMOSインバー
タは、NチャネルトランジスタとPチャネルトランジス
タのそれぞれのゲート電極2.12が双方のチャネル領
域4.8を挟んで対向している。そのため一方のゲート
電極の電界か他方のチャネル領域のポテンシャルに影響
を与える結果、他方のチャネル領域の反転キャリア量の
制御性を改善することができる。さらに双方のゲート電
極が互いにその効果を強めあい、かつ反転チャネルの垂
直電界を緩和するのでキャリアの移動度か低下しない。
Also in this embodiment, in the stacked structure CMOS inverter, the gate electrodes 2.12 of the N-channel transistor and the P-channel transistor face each other with the channel regions 4.8 of both transistors in between. Therefore, as a result of the electric field of one gate electrode influencing the potential of the other channel region, the controllability of the amount of inverted carriers in the other channel region can be improved. Further, since both gate electrodes mutually enhance their effects and relax the vertical electric field of the inversion channel, carrier mobility does not decrease.

この効果は、薄gSOI−MO3FET或いはゲート絶
縁型静電誘導トランジスタ(SIT)に期待されている
効果と同様である。
This effect is similar to the effect expected from a thin gSOI-MO3FET or an insulated gate static induction transistor (SIT).

本発明の第3の実施例によるスタックド構造のCMOS
インバータを第4図を用いて説明する。
Stacked structure CMOS according to the third embodiment of the present invention
The inverter will be explained using FIG. 4.

本実施例は、第1の実施例において説明した半導体装置
において、絶縁膜7とチャネル領域8の間に眉間絶縁膜
17を形成し、層間絶縁膜17内であって絶縁膜7上に
第3のゲート電極18を形成し、第3のゲート電極18
上部にゲート絶縁膜19を形成し、ゲート絶縁M19上
にチャネル領域8が設けられたことに特徴を有する。
In this embodiment, in the semiconductor device described in the first embodiment, a glabella insulating film 17 is formed between the insulating film 7 and the channel region 8, and a third insulating film 17 is formed within the interlayer insulating film 17 and on the insulating film 7. A third gate electrode 18 is formed, and a third gate electrode 18 is formed.
It is characterized in that a gate insulating film 19 is formed on the upper part, and a channel region 8 is provided on the gate insulating film M19.

本実施例によるスタックド構造のCMOSインバータは
、NチャネルトランジスタとPチャネルトランジスタの
それぞれのチャネル領域が、チャネル領域4は2つのゲ
ート電極2と18で、チャネル領域8は2つのゲート電
I#l18と12で挾まれている。そのため一方のゲー
ト電極の電界が他方の界面のポテンシャルに影響を与え
て反転キャリア量の制御性を改善する。さらに双方のゲ
ート電極が互いにその効果を強めあい、かつ反転チャネ
ルの垂直電界を緩和するのでキャリアの移動度が低下し
ない。
In the stacked structure CMOS inverter according to this embodiment, each channel region of an N-channel transistor and a P-channel transistor has two gate electrodes 2 and 18 in the channel region 4, and two gate electrodes I#l18 in the channel region 8. It is sandwiched between 12. Therefore, the electric field of one gate electrode affects the potential of the other interface, improving the controllability of the amount of inverted carriers. Further, since both gate electrodes mutually enhance their effects and relax the vertical electric field of the inversion channel, carrier mobility does not decrease.

本発明の第3の実施例によるスタックド構造のCMOS
インバータの製造方法を第5図を用いて説明する。
Stacked structure CMOS according to the third embodiment of the present invention
A method for manufacturing an inverter will be explained using FIG. 5.

シリコン基板100上面を熱酸化することにより酸化H
(S i02 ) 101 ヲ形成し、絶縁基板1を形
成する(同図(a))。
By thermally oxidizing the upper surface of the silicon substrate 100, oxidized H
(S i02 ) 101 is formed to form the insulating substrate 1 (FIG. 3(a)).

次に、酸化#101の一部をエツチングし、Nチャネル
トランジスタ用のゲート形成予定領域110を形成する
。(同図(b))。
Next, a portion of the oxide #101 is etched to form a gate formation region 110 for an N-channel transistor. (Figure (b)).

次に、酸化膜101上面及びゲート形成予定領域110
に多結晶シリコン2′を堆積する(同図(C))。
Next, the upper surface of the oxide film 101 and the gate formation area 110
Polycrystalline silicon 2' is deposited on the surface ((C) of the same figure).

次に、多結晶シリコン2′を酸化膜101表面まで研磨
し、ゲート形成予定領域110に埋込まれた多結晶シリ
コンのゲート電極2を形成する(同図(d))。
Next, the polycrystalline silicon 2' is polished to the surface of the oxide film 101 to form a polycrystalline silicon gate electrode 2 buried in the gate formation region 110 (FIG. 4(d)).

次に、ゲート電極2の表面を熱酸化することにより、ゲ
ート絶縁膜3を形成する(同図(e))。
Next, the gate insulating film 3 is formed by thermally oxidizing the surface of the gate electrode 2 (FIG. 2(e)).

次に、絶縁基板l上面に多結晶シリコン112を堆積す
る。次に、この多結晶シリコン112に対しリソグラフ
ィ法を用いて活性領域を画定する(同図(f))。
Next, polycrystalline silicon 112 is deposited on the upper surface of the insulating substrate l. Next, an active region is defined in this polycrystalline silicon 112 using a lithography method (FIG. 4(f)).

続いて多結晶シリコン112の表面に熱処理を施すこと
により、ゲート絶縁M7を形成する(同図(g))。
Subsequently, the surface of the polycrystalline silicon 112 is subjected to heat treatment to form a gate insulator M7 (FIG. 3(g)).

次に、全面に多結晶シリコン113を堆積する(同図(
h))。
Next, polycrystalline silicon 113 is deposited on the entire surface (see figure (
h)).

次に多結晶シリコン113をリソグラフィ法によりゲー
ト5itsとして画定し、これをマスクとしてAsイオ
ンを注入し、多結晶シリコン112にソース領域5及び
ドレイン領域6を形成する。
Next, the polycrystalline silicon 113 is defined as a gate 5its by lithography, and using this as a mask, As ions are implanted to form a source region 5 and a drain region 6 in the polycrystalline silicon 112.

ゲート電極直下にチャネル領#i4が形成される(同図
(i))。
A channel region #i4 is formed directly under the gate electrode ((i) in the same figure).

次に全面に化学気相成長法(CVD法)によりシリコン
酸化膜を全面に堆積し、層間絶縁膜17を形成する(同
図(j))。
Next, a silicon oxide film is deposited over the entire surface by chemical vapor deposition (CVD) to form an interlayer insulating film 17 (FIG. 6(j)).

次に、基板表面を研磨し、平坦化してポリシリコンゲー
ト電極18を露出させる(同図(k))。
Next, the surface of the substrate is polished and planarized to expose the polysilicon gate electrode 18 (FIG. 4(k)).

次にげ−と電極18の表面を熱酸化し、ゲート絶縁膜1
9を形成する(同図(I)) 次に全面に多結晶シリコン114を堆積する(同図(m
))。
Next, the surface of the gate electrode 18 is thermally oxidized, and the gate insulating film 1 is
9 (see figure (I)) Next, polycrystalline silicon 114 is deposited on the entire surface (see figure (m)
)).

次に、リソグラフィ法にて多結晶シリコン114から、
Pチャネル用半導体層8′を形成する(同図(n))。
Next, from polycrystalline silicon 114 using a lithography method,
A P-channel semiconductor layer 8' is formed ((n) in the same figure).

次に、熱酸化により、Pチャネル用半導体層8′の表面
にゲート絶縁膜11を形成する(同図(O))。
Next, a gate insulating film 11 is formed on the surface of the P-channel semiconductor layer 8' by thermal oxidation ((O) in the same figure).

次に、絶縁基板上面に多結晶シリコン12′を堆積する
(同図<p))。
Next, polycrystalline silicon 12' is deposited on the upper surface of the insulating substrate (FIG. <p)).

次に、多結晶シリコン12′に対しリングラフィ法を用
いPチャネルトランジスタ用ゲート電極12を形成する
。次に、絶縁基板1上部からゲート電極12をマスクと
して硼素(B)をイオン注入することにより、Pチャネ
ル用半導体層8′内にチャネル領域8、Pチャネルトラ
ンジスタ用ソース領域9及びドレイン領域10を形成す
る(同図(q))。
Next, a gate electrode 12 for a P-channel transistor is formed on the polycrystalline silicon 12' using a phosphorography method. Next, by ion-implanting boron (B) from above the insulating substrate 1 using the gate electrode 12 as a mask, a channel region 8, a source region 9 for a P-channel transistor, and a drain region 10 are formed in the semiconductor layer 8' for a P-channel. form ((q) in the same figure).

次に、熱処理を行い、眉間絶縁WA13を堆積した後、
コンタクトホールを開口し、各コンタクトホールにNチ
ャネルトランジスタのソース電極14及びPチャネルト
ランジスタのソース電極15を形成し、Pチャネルトラ
ンジスタとNチャネルトランジスタ共通のドレイン電極
16を形成し、本実施例による半導体装置の製造工程を
終了する(同図(r))。
Next, after performing heat treatment and depositing glabellar insulation WA13,
A contact hole is opened, a source electrode 14 of an N-channel transistor and a source electrode 15 of a P-channel transistor are formed in each contact hole, and a drain electrode 16 common to the P-channel transistor and the N-channel transistor is formed. The manufacturing process of the device is completed ((r) in the same figure).

上記実施例ではチャネル領域4及びPチャネル用半導体
層8′を多結晶シリコンとし、熱アニールで結晶粒の拡
大を図ったが、より高いキャリアの移動度を得たいとき
には、多結晶シリコンを堆積後レーザ等のエネルギ線を
用いて溶融−再結晶化を行ってもよい。
In the above embodiment, the channel region 4 and the P-channel semiconductor layer 8' are made of polycrystalline silicon, and the crystal grains are expanded by thermal annealing. Melting-recrystallization may be performed using an energy beam such as a laser.

以上のように、本実施例による半導体装置の製造方法を
用いれば、素子面積が小さく、かつ駆動力が大きいCM
OSインバータを有する半導体装置を製造することがで
きる。
As described above, if the method for manufacturing a semiconductor device according to this embodiment is used, a CM with a small element area and a large driving force can be used.
A semiconductor device having an OS inverter can be manufactured.

本発明の第4の実施例によるスタックド構造のCMOS
インバータを第6図を用いて説明する。
Stacked structure CMOS according to the fourth embodiment of the present invention
The inverter will be explained using FIG.

本実施例は、第2の実施例において説明した半導体装置
において、絶縁膜7とチャネル領域8の間に第3のゲー
ト電極18を形成し、第3のゲート電極18とチャネル
領域8とを絶縁する絶縁膜19を形成したことに特徴を
有する。
In this embodiment, in the semiconductor device described in the second embodiment, a third gate electrode 18 is formed between the insulating film 7 and the channel region 8, and the third gate electrode 18 and the channel region 8 are insulated. The present invention is characterized in that an insulating film 19 is formed.

本実施例においてもスタックド構造のCMOSインバー
タは、NチャネルトランジスタとPチャネルトランジス
タのそれぞれのチャネル領域か、チャネル領域4は2つ
のゲート電極2と18で、チャネル領域8は2つのゲー
ト電極18と12で挟まれている。そのため一方のゲー
ト電極の電界が他方の界面のポテンシャルに影響を与え
て反転キャリア量の制御性を改善する。さらに双方のゲ
ート電極が互いにその効果を強めあい、かつ反転チャネ
ルの垂直電界を緩和するのでキャリアの移動度が低下し
ない。この効果は、薄膜so I −MOSFET或い
はゲート絶縁型静電誘導トランジスタ(SIT)に期待
されている効果と同様である。
In this embodiment as well, the stacked structure CMOS inverter has channel regions of each of the N-channel transistor and P-channel transistor, or the channel region 4 has two gate electrodes 2 and 18, and the channel region 8 has two gate electrodes 18 and 12. It is sandwiched between. Therefore, the electric field of one gate electrode affects the potential of the other interface, improving the controllability of the amount of inverted carriers. Further, since both gate electrodes mutually enhance their effects and relax the vertical electric field of the inversion channel, carrier mobility does not decrease. This effect is similar to the effect expected from a thin film SOI-MOSFET or an insulated gate static induction transistor (SIT).

本発明の第5の実施例によるスタックド構造のCMOS
インバータの製造方法を第7図を用いて説明する。
Stacked structure CMOS according to the fifth embodiment of the present invention
A method for manufacturing an inverter will be explained using FIG. 7.

シリコン基板100に酸素をイオン注入することにより
酸化flJ (S i O□)101を形成し、酸化M
2O3上にシリコン単結晶層102を形成し、シリコン
−オン−インシュレータ(Sol)基板1を形成する(
同図(a>)。
By ion-implanting oxygen into the silicon substrate 100, an oxidized flJ (S i O□) 101 is formed, and an oxidized M
A silicon single crystal layer 102 is formed on 2O3 to form a silicon-on-insulator (Sol) substrate 1 (
Same figure (a>).

リングラフィとエツチングにより、シリコン単結晶層1
02を二つの分離されたシリコン単結晶領域115.1
16に形成する(同図(b))。
Silicon single crystal layer 1 is formed by phosphorography and etching.
02 into two separated silicon single crystal regions 115.1
16 (FIG. 1(b)).

次に、シリコン単結晶領域115.116の表面に膜厚
が例えば50nmの熱酸化膜22を形成する(同図(C
))。
Next, a thermal oxide film 22 having a thickness of, for example, 50 nm is formed on the surface of the silicon single crystal regions 115 and 116 (see FIG.
)).

次に、基板1上面に膜厚が例えば2μmの多結晶シリコ
ン膜23を形成し、その上部に膜厚が例えば1μmのC
VD−シリコン酸化WA24を形成する。CVD−シリ
コン酸化WA24の上部に膜厚が例えば1μmの多結晶
シリコン膜25を形成し、その上部に膜厚が例えば1μ
mのCVD−シリコン酸化膜26を堆積する(同図(d
))。
Next, a polycrystalline silicon film 23 with a film thickness of, for example, 2 μm is formed on the upper surface of the substrate 1, and a carbon film with a film thickness of, for example, 1 μm is formed on top of the polycrystalline silicon film 23.
VD-silicon oxide WA24 is formed. A polycrystalline silicon film 25 having a thickness of, for example, 1 μm is formed on the CVD-silicon oxide WA 24, and a polycrystalline silicon film 25 having a thickness of, for example, 1 μm is formed on the top of the CVD-silicon oxide WA24.
A CVD-silicon oxide film 26 of m thickness is deposited (see (d) in the same figure).
)).

次にリングラフィとエツチングにより、CVD−シリコ
ン酸化膜26、多結晶シリコン膜25、CVD−シリコ
ン酸化膜24、多結晶シリコン膜23を順次はぼ基板に
垂直に屹立するようにパターニングし、ゲート電極23
′、CVD−シリコン酸化!l!24′、多結晶シリコ
ン層25′、CVD−シリコン酸化膜26′を形成する
(同図(e))。
Next, by phosphorography and etching, the CVD-silicon oxide film 26, polycrystalline silicon film 25, CVD-silicon oxide film 24, and polycrystalline silicon film 23 are sequentially patterned so as to stand vertically to the substrate, and the gate electrode is 23
', CVD-silicon oxidation! l! 24', a polycrystalline silicon layer 25', and a CVD-silicon oxide film 26' are formed (FIG. 2(e)).

次にバターニングされたゲート電極23′の表面を熱酸
化により、例えば膜厚15nmのゲート絶縁膜27を形
成する(同図(f))。
Next, a gate insulating film 27 having a thickness of, for example, 15 nm is formed on the surface of the patterned gate electrode 23' by thermal oxidation (FIG. 2(f)).

次に異方性エツチングにてシリコン単結晶領域115.
116上面の熱酸化WA22を除去する(同図(g))
Next, silicon single crystal regions 115 are etched by anisotropic etching.
Remove the thermally oxidized WA22 on the top surface of 116 ((g) in the same figure)
.

次に選択エピタキシャル成長法を用いて、シリコン単結
晶領域115及び116をエピタキシャル成長させる。
Next, silicon single crystal regions 115 and 116 are epitaxially grown using a selective epitaxial growth method.

エピタキシャル成長は、成長させるシリコン28がゲー
ト電極23′上部と多結晶シリコン層25′間の位置に
達するまで行う。
Epitaxial growth is performed until the silicon 28 to be grown reaches a position between the upper part of the gate electrode 23' and the polycrystalline silicon layer 25'.

(同図(h))。(Figure (h)).

次に等方性エツチングにて、ゲート絶縁膜27の形成時
に同時に形成された多結晶シリコン!g!25′及び2
6′の表面の酸化膜を除去する(同図(i))。
Next, by isotropic etching, the polycrystalline silicon that was formed at the same time as the gate insulating film 27 was formed! g! 25' and 2
The oxide film on the surface of 6' is removed ((i) in the same figure).

その後、さらにシリコン28の選択エピタキシャル成長
を続ける。このとき、表面酸化膜が除去された多結晶シ
リコン膜25′からも、単結晶ではないが結晶成長が起
こり、下方から成長してくるシリコン28と接触する。
Thereafter, selective epitaxial growth of silicon 28 is continued. At this time, crystal growth also occurs from the polycrystalline silicon film 25' from which the surface oxide film has been removed, although it is not a single crystal, and comes into contact with the silicon 28 growing from below.

結晶成長の上面がCVD−シリコン酸化膜26′の上面
を越えないようにエピタキシャル成長を終了させる(同
図(j))。
The epitaxial growth is terminated so that the top surface of the crystal growth does not exceed the top surface of the CVD-silicon oxide film 26' (FIG. 6(j)).

次に全面にCVD−シリコン酸化WA29を例えば30
0nm堆積する(同図(k))。
Next, apply CVD-silicon oxide WA29 to the entire surface, e.g.
The film is deposited to a thickness of 0 nm ((k) in the same figure).

次にCVD−シリコン酸化膜29に異方性エツチングを
施すことにより、多結晶シリコン膜26′及びシリコン
28の側壁にのみCVD−シリコン酸化WA291.2
92を残存させる(同図(1))。
Next, by subjecting the CVD silicon oxide film 29 to anisotropic etching, only the side walls of the polycrystalline silicon film 26' and silicon 28 are etched with CVD silicon oxide WA291.2.
92 remains ((1) in the same figure).

残存したCVD−シリコン酸化膜291.292のうち
、CVD−シリコン酸化II!292のみをリングラフ
ィで選択的に除去する(同図<m))。
Of the remaining CVD-silicon oxide films 291 and 292, CVD-silicon oxide II! Only 292 is selectively removed by phosphorography (Figure <m)).

次にCVD−シリコン酸化H26′と291をマスクに
してシリコン28を異方性エツチングし、絶縁層101
に達しないうちにエツチングを終了させる(同図(n)
)。
Next, the silicon 28 is anisotropically etched using the CVD silicon oxide H26' and 291 as a mask, and the insulating layer 101 is etched.
Etching is finished before reaching the target ((n) in the same figure).
).

次に、シリコン層の表面を熱酸化し、膜厚15nmの第
2のゲート絶縁W!A30を形成する(同図(Q))。
Next, the surface of the silicon layer is thermally oxidized to form a second gate insulator W! with a thickness of 15 nm. A30 is formed ((Q) in the same figure).

次に全面に例えば膜厚20nmの多結晶シリコン31を
堆積する(同図(p))。
Next, a polycrystalline silicon 31 having a thickness of 20 nm, for example, is deposited on the entire surface (FIG. 3(p)).

異方性エツチングにおいて、多結晶シリコン31を第2
のゲート絶縁膜30の側壁部に残存させ、第2のゲート
電極311.312とする(同図(q))。
In anisotropic etching, polycrystalline silicon 31 is
The second gate electrodes 311 and 312 are left on the side walls of the gate insulating film 30 (FIG. 3(q)).

屹立するシリコン層28の一方の斜め方向から、硼素(
B)を40keV、2×10′!′Cm−2の条件でイ
オン注入することにより、Pチャネルトランジスタのソ
ース領域321及びドレイン領域322を形成する(同
図(r))。
Boron (
B) at 40keV, 2×10′! By performing ion implantation under the condition of 'Cm-2, a source region 321 and a drain region 322 of a P-channel transistor are formed (FIG. 3(r)).

次に屹立するシリコン層28のPチャネル形成領域と反
対側の斜め方向から、ひ素(As)を70keV、4 
X 101′cm−”の条件でイオン注入することによ
り、nチャネルトランジスタのソース領域331及びド
レイン領域332を形成する。
Next, arsenic (As) was applied to the rising silicon layer 28 at 70 keV from an oblique direction opposite to the P channel formation region.
A source region 331 and a drain region 332 of an n-channel transistor are formed by ion implantation under the condition of X 101'cm-''.

この状態において、熱処理を施し、注入された不純物の
活性化及び結晶の回復を行う(同図(S))次に燐カラ
ス(PSG)膜を堆積して層間絶縁I!!34を形成し
た後、@極35〜37を配線し、スタックド構造の半導
体装置か完成する(同図(t))。
In this state, a heat treatment is performed to activate the implanted impurity and recover the crystal ((S) in the same figure). Next, a phosphorus glass (PSG) film is deposited to insulate the interlayer I! ! After forming the electrodes 34, @poles 35 to 37 are wired, and a stacked structure semiconductor device is completed (FIG. 3(t)).

[弁明の効果1 以上の通り、本発明によれば、CMOSインバータをス
タックド構造とし、占有面積の縮小を図りながらも素子
の性能向上か実現でき、集積回路の集積度、性能向上に
寄与する。
[Advantageous Effect 1] As described above, according to the present invention, the CMOS inverter has a stacked structure, and it is possible to improve the performance of the element while reducing the occupied area, contributing to the improvement of the degree of integration and performance of the integrated circuit.

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

第1図は本発明の第1の実施例によるスタ・ラクト構造
CMOSインバータを示す図、 第2図は本発明の第2の実施例によるスタ・yクト構造
CMOSインバータを示す図、 第3図は本発明の第1の実施例によるスタックド構造C
MOSインバータの製造方法の工程図、第4図は本発明
の第3の実施例によるスタックド構造CMOSインバー
タを示す図、 第5図は本発明の第3の実施例によるスタックド構造C
MOSインバータの製造方法の工程図、第6図は本発明
の第4の実施例によるスタックド構造CMOSインバー
タを示す図、 第7図は本発明の第5の実施例によるスタ・・lクト構
造CMOSインバータの製造方法の工程図、第8図は提
案されているスタックド構造のCMOSインバータを示
す図 である。 図において、 1・・・基板 2・・・ゲート電極 2′・・・多結晶シリコン 3・・・ゲート絶縁膜 4・・・チャネル領域 5・・・n型のソース領域 6・・・n型のドレイン領域 7・・・絶縁膜 8・・・チャネル領域 8′・・・Pチャネル用半導体層 9・・・p型のソース領域 10・・・p型のドレイン領域 11・・・ゲート絶縁膜 12・・・ゲート電極 12′・・・多結晶シリコン 13・・・層間絶縁膜 14・・・Nチャネルトランジスタのソース電極15・
・・Pチャネルトランジスタのソース電極16・・・共
通ドレイン電極 17・・・層間絶縁膜 18・・・ゲートを極 19・・−ゲート絶縁膜 22・・・熱酸化膜 23・・・多結晶シリコン膜 24・・・CVD−シリコン酸化膜 25・・・多結晶シリコン膜 26・・・CVD−シリコン酸化膜 23′・・・ゲート電極 24′・・・CVD−シリコン酸化膜 25′・・・多結晶シリコン層 26′・・・CVD−シリコン酸化膜 27・・・ゲート絶縁膜 28・・・シリコン 29・・・CVD−シリコン酸化膜 291・・・CVD−シリコン酸化膜 292・・・CVD−シリコン酸化膜 30・・・第2のゲート絶縁膜 31・・・多結晶シリコン 311・・・第2のゲート電極 312・・・第2のゲート電極 321・・・P型ソース領域 322・・・P型ドレイン領域 331・・・n型ソース領域 332・・・n型ドレイン領域 34・・・層間絶縁膜 〜37・・・電極 0・・・シリコン基板 1・・・酸化膜(SiO2) 2・・・シリコン単結晶層 0・・・ゲート形成予定領域 2・・・多結晶シリコン 3・・・多結晶シリコン 4・・・多結晶シリコン 5・・・シリコン単結晶領域 6・・・シリコン単結晶領域 1・・・半導体基板 2・・・共通ゲート電極
FIG. 1 is a diagram showing a star-act structure CMOS inverter according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a star-act structure CMOS inverter according to a second embodiment of the present invention, and FIG. is the stacked structure C according to the first embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing a stacked structure CMOS inverter according to a third embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram showing a stacked structure CMOS inverter according to a third embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing a stacked structure CMOS inverter according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a diagram showing a stacked structure CMOS inverter according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 8, which is a process diagram of an inverter manufacturing method, is a diagram showing a proposed stacked structure CMOS inverter. In the figure, 1...substrate 2...gate electrode 2'...polycrystalline silicon 3...gate insulating film 4...channel region 5...n-type source region 6...n-type Drain region 7...Insulating film 8...Channel region 8'...P channel semiconductor layer 9...P type source region 10...P type drain region 11...Gate insulating film 12... Gate electrode 12'... Polycrystalline silicon 13... Interlayer insulating film 14... Source electrode 15 of N-channel transistor.
... P-channel transistor source electrode 16 ... common drain electrode 17 ... interlayer insulating film 18 ... gate as pole 19 ... - gate insulating film 22 ... thermal oxide film 23 ... polycrystalline silicon Film 24...CVD-silicon oxide film 25...Polycrystalline silicon film 26...CVD-silicon oxide film 23'...Gate electrode 24'...CVD-silicon oxide film 25'...Polycrystalline silicon film 26...CVD-silicon oxide film 23'... Crystalline silicon layer 26'...CVD-silicon oxide film 27...gate insulating film 28...silicon 29...CVD-silicon oxide film 291...CVD-silicon oxide film 292...CVD-silicon Oxide film 30...Second gate insulating film 31...Polycrystalline silicon 311...Second gate electrode 312...Second gate electrode 321...P-type source region 322...P Type drain region 331...N type source region 332...N type drain region 34...Interlayer insulating film~37...Electrode 0...Silicon substrate 1...Oxide film (SiO2) 2...・Silicon single crystal layer 0... Gate formation region 2... Polycrystalline silicon 3... Polycrystalline silicon 4... Polycrystalline silicon 5... Silicon single crystal region 6... Silicon single crystal region 1...Semiconductor substrate 2...Common gate electrode

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、半導体基板上面に形成した第1の絶縁膜と、 前記第1の絶縁膜内に埋め込まれて形成された第1のゲ
ート電極と、 前記第1のゲート電極上に形成された第1のゲート絶縁
膜と、 前記第1のゲート絶縁膜上に形成された真性或いは一導
電型の第1のチャネル領域と、 前記第1のチャネル領域の両側に形成された逆導電型の
第1のソース領域及びドレイン領域と、前記第1のチャ
ネル領域、ソース領域及びドレイン領域上面に形成され
た第2の絶縁膜と、前記第2の絶縁膜上の真性或いは逆
導電型の第2のチャネル領域の両側に形成された一導電
型の第2のソース領域及びドレイン領域と、 前記第2のチャネル領域上に形成された第2のゲート絶
縁膜と、 前記第2のゲート絶縁膜上部に形成された第2のゲート
電極と を有することを特徴とする半導体装置。 2、絶縁基板上に、前記絶縁基板に対しほぼ垂直に形成
された第1の絶縁膜と、 前記第1の絶縁膜の側面の一方に形成された真正或いは
一導電型の第1のチャネル領域と、前記第1のチャネル
領域に接して前記絶縁基板上に形成された逆導電型の第
1のソース領域と、前記第1のチャネル領域の上部に形
成された逆導電型の第1のドレイン領域と、前記第1の
チャネル領域表面上に形成された第1のゲート絶縁膜と
、 前記第1のゲート絶縁膜表面上に形成された第1のゲー
ト電極と、 前記第1の絶縁膜の側面の他の一方に形成された真正或
いは逆導電型の第2のチャネル領域と、前記第2のチャ
ネル領域に接して前記絶縁基板上に形成された一導電型
の第2のソース領域と、前記第2のチャネル領域の上部
に形成された一導電型の第2のドレイン領域と、 前記第2のチャネル領域表面上に形成された第2のゲー
ト絶縁膜と、 前記第2のゲート絶縁膜表面上に形成された第2のゲー
ト電極と を有することを特徴とする半導体装置。 3、請求項1記載の半導体装置において、 前記第2の絶縁膜上に設けられた第3のゲート電極と、 前記第3のゲート電極と前記第2のチャネル領域の間に
設けられた第3の絶縁膜と を有することを特徴とする半導体装置。 4、請求項2記載の半導体装置において、 前記第1の絶縁膜の側面に設けられた第3のゲート電極
と、 前記第3のゲート電極と前記第2のチャネル領域の間に
設けられた第3の絶縁膜と を有することを特徴とする半導体装置。 5、絶縁基板上の第1の半導体層に対しほぼ垂直に屹立
した第1のゲート電極を形成し、前記第1のゲート電極
の両側に第1のゲート絶縁膜を介して第2の半導体層を
形成し、 前記第1及び第2の半導体層表面に第2のゲート絶縁膜
を形成し、 前記第1のゲート電極の両側の前記第2の半導体層上に
前記第2のゲート絶縁膜を介して第2のゲート電極と第
3のゲート電極をそれぞれ形成し、屹立する前記第2の
半導体層の一方の側の斜め方向から、前記第2のゲート
電極をマスクとしてイオン注入を行い、第1の半導体層
に一導電型のソース領域を形成し、第2の半導体層の一
方の側に一導電型のドレイン領域を形成し、 屹立する前記第2の半導体層の他方の側の斜め方向から
、イオン注入を行い、第1の半導体層に逆導電型のソー
ス領域を形成し、第2の半導体層の他方の側に逆導電型
のドレイン領域を形成したこと を特徴とする半導体装置の製造方法。
[Claims] 1. A first insulating film formed on the upper surface of a semiconductor substrate; a first gate electrode formed embedded in the first insulating film; and on the first gate electrode. a first gate insulating film formed; a first channel region of intrinsic or one conductivity type formed on the first gate insulating film; and a first channel region of opposite conductivity type formed on both sides of the first channel region. a first source region and a drain region of the type, a second insulating film formed on the top surface of the first channel region, source region and drain region, and an intrinsic or opposite conductivity type on the second insulating film. second source and drain regions of one conductivity type formed on both sides of the second channel region; a second gate insulating film formed on the second channel region; and the second gate insulating film. A semiconductor device characterized by having a second gate electrode formed on the top of the film. 2. A first insulating film formed on an insulating substrate substantially perpendicular to the insulating substrate, and a true or one conductivity type first channel region formed on one side of the first insulating film. a first source region of opposite conductivity type formed on the insulating substrate in contact with the first channel region; and a first drain of opposite conductivity type formed above the first channel region. a first gate insulating film formed on the surface of the first channel region; a first gate electrode formed on the surface of the first gate insulating film; a second channel region of a true or opposite conductivity type formed on the other side surface; a second source region of one conductivity type formed on the insulating substrate in contact with the second channel region; a second drain region of one conductivity type formed above the second channel region; a second gate insulating film formed on the surface of the second channel region; and the second gate insulating film. A semiconductor device comprising: a second gate electrode formed on a surface of the semiconductor device; 3. The semiconductor device according to claim 1, further comprising: a third gate electrode provided on the second insulating film; and a third gate electrode provided between the third gate electrode and the second channel region. 1. A semiconductor device comprising: an insulating film. 4. The semiconductor device according to claim 2, further comprising: a third gate electrode provided on a side surface of the first insulating film; and a third gate electrode provided between the third gate electrode and the second channel region. 3. A semiconductor device characterized by having an insulating film of No. 3. 5. Forming a first gate electrode standing almost perpendicularly to the first semiconductor layer on the insulating substrate, and forming a second semiconductor layer on both sides of the first gate electrode with a first gate insulating film interposed therebetween. forming a second gate insulating film on the surfaces of the first and second semiconductor layers, and forming the second gate insulating film on the second semiconductor layer on both sides of the first gate electrode. A second gate electrode and a third gate electrode are respectively formed through the second semiconductor layer, and ions are implanted from an oblique direction on one side of the rising second semiconductor layer using the second gate electrode as a mask. a source region of one conductivity type is formed in one semiconductor layer, a drain region of one conductivity type is formed on one side of a second semiconductor layer, and an oblique direction of the other side of the second semiconductor layer is formed. A semiconductor device characterized by performing ion implantation to form a source region of a reverse conductivity type in a first semiconductor layer and a drain region of a reverse conductivity type on the other side of a second semiconductor layer. Production method.
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