JPH0480968A - Insulated-gate field-effect semiconductor device - Google Patents

Insulated-gate field-effect semiconductor device

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JPH0480968A
JPH0480968A JP2195177A JP19517790A JPH0480968A JP H0480968 A JPH0480968 A JP H0480968A JP 2195177 A JP2195177 A JP 2195177A JP 19517790 A JP19517790 A JP 19517790A JP H0480968 A JPH0480968 A JP H0480968A
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JP
Japan
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region
source
drain
gate electrode
channel
Prior art date
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Pending
Application number
JP2195177A
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Japanese (ja)
Inventor
Shunpei Yamazaki
舜平 山崎
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Publication date
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide the gate electrode of a MISFFT taking advantage of a step, where the gate electrode is formed so as not to extend above the counter electrode of a capacitor formed protrudent by a method wherein a protrudent single crystal semiconductor region is provided onto the primary surface of a semiconductor substrate. CONSTITUTION:Vertical rectangular or triangular gate electrodes 18 and 18' are provided adjoining to a protrudent region to be enhanced in mechanical strength, and a source 4 and drains 5 and 5' adjoining to channel forming regions 6 and 6' are formed into an LDD structure. The gate electrodes 18 and 18' are electrically isolated through an insulating film 17 and can be dynamically reinforced by leaning them against the protrudent region. The source or the drain 4 and the drains or the sources 5 and 5' are separated from each other by the channel forming regions 6 and 6', and the gate electrodes 18 and 18' are formed on the side faces of gate insulating films 2 located on the side faces of the channel forming regions 6 and 6', whereby a vertical micro channel type MISFET precisely controlled in channel length and small in occupying area on a substrate can be formed.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業の利用分野」 本発明は、半導体集積回路、特に16M〜16Gビット
レベルの超高密度化された集積回路(ULS Iという
)の絶縁ゲイト型電界効果半導体装置を提供することに
関する。
Detailed Description of the Invention "Field of Industrial Application" The present invention is directed to semiconductor integrated circuits, particularly insulated gate field effect semiconductor devices for ultra-high density integrated circuits (called ULSI) at the 16M to 16G bit level. Regarding providing.

本発明は、半導体装置、特にマイクロチャネル型を有す
るMIS型(絶縁ゲイト型)電界効果半導体装置(以下
チャネル長か1μm以下の0.03〜1μmであるため
μチャネルMIS FETという)およびそれに例えば
キャパシタを連結した半導体装置を提案するにある。
The present invention relates to a semiconductor device, particularly a MIS type (insulated gate type) field effect semiconductor device having a microchannel type (hereinafter referred to as a μ channel MIS FET because the channel length is 1 μm or less, 0.03 to 1 μm), and a capacitor therefor. The purpose of the present invention is to propose a semiconductor device that connects the two.

本発明は、半導体基板の表面に凸状の領域を異方性エツ
チングを行うことによって設け、この単結晶の凸状の領
域の側面にチャネルを形成する縦チャネル型のMIS 
FETに関する 「従来技術」 従来、MIS PETまたはそれに直列に連結したキャ
パシタの構造は第1図に示される如く、フィルド絶縁物
(2)が選択的に設けられた半導体基板(1)の−表面
上に、ゲイト絶縁物(2)、ゲイト電極(18)および
ソースまたはドレイン(14)に相対して実効的にドレ
インまたはソースでありかつキャパシタの下側電極を構
成するドレインまたはソース(21)を設け、さらにキ
ャパシタ用絶縁物(22)、対抗電極(23)を設けて
いた。
The present invention provides a vertical channel type MIS in which a convex region is provided on the surface of a semiconductor substrate by anisotropic etching, and a channel is formed on the side surface of this single crystal convex region.
``Prior art'' related to FET Conventionally, the structure of MIS PET or a capacitor connected in series with it is as shown in FIG. A drain or source (21) that is effectively a drain or source and constitutes a lower electrode of the capacitor is provided opposite to the gate insulator (2), the gate electrode (18), and the source or drain (14). Furthermore, a capacitor insulator (22) and a counter electrode (23) were provided.

従来、MIS FETは半導体基板上面に平行に横方向
にチャネル形成領域を有し、ゲイト電極の両端下に対称
形に必ず一対のソース、ドレイン(14)およびドレイ
ンまたはソース(21)を半導体基板に同一平面を構成
して形成していた。さらにITr/Ce1l(1つのM
IS FETと1つのキャパシタを直列に連結して1ビ
ツトを構成するメモリとする)場合、このゲイト電極(
18)はゲイト絶縁物(2)の上のみならす、キャパシ
タの対抗電極(23)の上面にまで渡って設けていた。
Conventionally, MIS FETs have a channel formation region in the lateral direction parallel to the upper surface of the semiconductor substrate, and a pair of source, drain (14) and drain or source (21) are always placed symmetrically under both ends of the gate electrode on the semiconductor substrate. They were formed on the same plane. Furthermore, ITr/Ce1l (one M
In the case of a memory that configures one bit by connecting an IS FET and one capacitor in series, this gate electrode (
18) was provided not only on the gate insulator (2) but also over the upper surface of the counter electrode (23) of the capacitor.

これはゲイト電極(18)の一端上にソースまたはトレ
イン(14)の一端を、ドレインまたはソース(21)
の一端をゲイト電極のみかけ上の他端とした自己整合性
を有して設けている。そしてゲイト電極の他端(18“
′)はチャネル領域(6)より大きく作ってマスク合わ
せ精度のバラツキを補償するようにしたポリ■(多結晶
珪素の被膜を(23)、 (18)に使用したプロセス
)である。しかしかかる場合においても、チャネル長を
1μ以下にすることはフォトエツチングのプロセス上の
制約により不可能であり、特に(工8)の段差部におけ
る凹凸のため、チャネル長を短くすることはパターンの
段切れ等が発生し不可能であった。本発明はこの段差を
逆に積極的に利用してMIS FETのゲイト電極を設
け、かつこのゲイト電極は凸状を構成するキャパシタの
対抗電極上方にまでわたらせずに形成させていることを
特徴とする。
This places one end of the source or train (14) on one end of the gate electrode (18) and one end of the drain or source (21).
One end is provided with self-alignment with the other end apparently above the gate electrode. and the other end of the gate electrode (18"
') is a polycrystalline silicon film made larger than the channel region (6) to compensate for variations in mask alignment accuracy (a process in which a polycrystalline silicon film is used for (23) and (18)). However, even in such a case, it is impossible to reduce the channel length to 1μ or less due to limitations in the photoetching process, and in particular, it is impossible to shorten the channel length due to the unevenness of the step part in (step 8). This was not possible due to breakage, etc. The present invention is characterized in that the gate electrode of the MIS FET is provided by actively utilizing this level difference, and the gate electrode is formed without extending above the opposing electrode of the capacitor forming the convex shape. do.

「本発明の目的」 本発明は、このゲイト電極下のチャネル形成領域は縦方
向に電流か流れるようにし、そのチャネル長は0.03
〜1μmときわめて小さくするとともに、1つのMIS
 FETの大きさは1μmロ〜10μロ程度にまで小さ
くすることにより16M〜16Gビットまで作り得るU
LS I用の素子構造を提供することにある。さらにこ
のMIS FETは複合化してインハタ構造、また他の
素子例えばキャパシタと連結したメモリセル構造を提供
することにある。
``Object of the present invention'' In the present invention, a current flows in the channel formation region under the gate electrode in the vertical direction, and the channel length is 0.03.
In addition to extremely small size of ~1μm, one MIS
By reducing the size of the FET to about 1μm to 10μm, it is possible to make up to 16M to 16G bits.
The purpose of this invention is to provide an element structure for LSI. Furthermore, the MIS FET is combined to provide an inverter structure or a memory cell structure connected to other elements such as capacitors.

「発明の構成J 本発明はこのチャネル形成領域を縦方向、即ち縦チャネ
ル型とし、かつそのソース、ドレインはその後工程で電
極形成をしやすくするため、横方向に形成することによ
り、非対称のMis FETを提供することにある。即
ち半導体基板の一主面に凸状の単結晶半導体の領域を設
け、その上部はM I 5FETの一方のソースまたは
ドレインをLDD(不純物濃度か比較的低いドレイン即
ちライト・ドープド・ドレイン)として構成せしめ、さ
らにこの凸状領域の側部は縦チャネル形成領域とせしめ
、その半導体基板の底部はLDD構成のトレインまたは
ソースとし、これらソースまたはドレインおよびトレイ
ンまたはソースは不純物濃度を3XIO”〜5X 10
” cm−3と低濃度にしてドレイン耐圧を向上せしめ
る、即ちLDDとするとともに、凸状領域のコーナ部に
は矩形または三角形のゲイト電極を設けたものである。
``Structure of the Invention J'' The present invention makes the channel forming region vertical, that is, a vertical channel type, and the source and drain are formed in the horizontal direction in order to facilitate electrode formation in the subsequent process. In other words, a convex single-crystalline semiconductor region is provided on one main surface of a semiconductor substrate, and the upper part of the single-crystal semiconductor region is used to connect one source or drain of the MI 5FET to an LDD (drain with relatively low impurity concentration). Furthermore, the sides of this convex region are formed as vertical channel formation regions, and the bottom of the semiconductor substrate is formed as a train or source of an LDD configuration, and these sources or drains and the trains or sources are formed with impurity Concentration 3XIO" ~ 5X 10
The concentration is as low as "cm-3" to improve the drain breakdown voltage, that is, it is an LDD, and a rectangular or triangular gate electrode is provided at the corner of the convex region.

ゲイト電極の上横部はソースまたはドレインと概略一致
し、ソースまたはドレインの端部と一致またはソースま
たはドレイン側に少し大きく設けられ、かつその上の第
2の不純物領域より下側に位置して、ゲイト電極かオフ
セット構造とすることを防き、かつ製造に余裕(マージ
ン)を与えている。′ またソースまたはトレインおよびドレインまたはソース
は、高不純物濃度の第2の不純物領域および第1の不純
物領域を外部の電極とオーム接触をしやすくするため、
横面を有して設けている。
The upper lateral part of the gate electrode roughly coincides with the source or drain, coincides with the end of the source or drain, or is provided slightly larger on the source or drain side, and is located below the second impurity region thereon. This prevents the gate electrode from having an offset structure and provides a margin for manufacturing. ' Also, the source or train and the drain or source are used to facilitate ohmic contact between the second impurity region and the first impurity region with high impurity concentration with external electrodes.
It is provided with a horizontal surface.

そしてこの第1の領域を介して電気的に導体、絶縁体、
導体を積層したキャパシタを直列してクスタツクド型(
積層型のキャパシタ)を設けたことを特徴としている。
And electrically conductor, insulator,
A stacked type (
It is characterized by the provision of a stacked capacitor.

このため本発明の半導体装置は、ULSIを構成させる
ための高密度化を従来の横型MIS FETの基板に占
める面積をスケ−リンク゛により縮めるのではなく、高
さ方向に積極的に設けることにより成就させることを目
的としている。
Therefore, the semiconductor device of the present invention achieves high density for configuring a ULSI by proactively providing the area in the height direction instead of reducing the area occupied by the conventional horizontal MIS FET substrate by scaling. The purpose is to

以下に図面に従って本発明の実施例を記す。Examples of the present invention will be described below according to the drawings.

「実施例1」 この実施例は第2図にその製造工程を示すか、縦チャネ
ル型のNチャネル型MIS FETを半導体基板の凸状
の領域を用いて2つを対として設けたものである。
``Example 1'' In this example, the manufacturing process is shown in FIG. 2, and two vertical channel type N-channel MIS FETs are provided as a pair using a convex region of a semiconductor substrate. .

半導体基板例えばシリコン単結晶半導体(100)。A semiconductor substrate, for example a silicon single crystal semiconductor (100).

P型10〜500Ωcmを選んだ。この単結晶基板に対
し、第1のフォトマスク■を用いて、凸状の領域(35
)を形成した。その作製にはシリコン単結晶基板の異方
性エツチングをフォトレジスト(32)をマスクとして
形成すればよい。このコーナ部は基板上面に対し90°
にきわめて鋭く縦面を出すことか重要である。この凸部
の高さは0.5〜4μm例えば1.5μmとした。
A P type of 10 to 500 Ωcm was selected. A convex region (35
) was formed. For its manufacture, a silicon single crystal substrate may be anisotropically etched using a photoresist (32) as a mask. This corner part is 90° to the top surface of the board.
It is important to have an extremely sharp vertical surface. The height of this convex portion was set to 0.5 to 4 μm, for example, 1.5 μm.

酸化性気体に対してマスク作用のある窒化珪素(33)
を約0.1μmの厚さに形成した。この酸化性気体に対
しマスク作用のある被膜は、酸化珪素、多結晶珪素と窒
化珪素との多層膜でもよい。その後第2図(A)に示さ
れる如く、選択酸化法を用いるため第2のフォトマスク
(■)により窒化珪素を一部除去して第2図(A)を構
成させた。
Silicon nitride that has a masking effect against oxidizing gases (33)
was formed to a thickness of about 0.1 μm. The film having a masking effect against the oxidizing gas may be a multilayer film of silicon oxide, polycrystalline silicon, and silicon nitride. Thereafter, as shown in FIG. 2(A), in order to use a selective oxidation method, a portion of the silicon nitride was removed using a second photomask (■) to form the structure shown in FIG. 2(A).

そしてこの除去をした領域にチャネルカット形成用のP
型不純物をドープした後、フィールド絶縁物(3)を0
.5〜2μmの厚さに埋置させて形成した。
Then, P for forming a channel cut in this removed area.
After doping type impurities, the field insulator (3) is
.. It was embedded and formed to a thickness of 5 to 2 μm.

第2図(B)に示す如く、この窒化珪素膜(33)を除
去して凸状領域(35)を有する半導体基板(1)上に
ゲイト絶縁膜を構成するための被膜(2)を形成した。
As shown in FIG. 2(B), this silicon nitride film (33) is removed and a film (2) for forming a gate insulating film is formed on the semiconductor substrate (1) having the convex region (35). did.

垂直方向より3X1016〜5 X1018cm−”と
比較的低濃度であってかつ3000λ〜1μm、例えは
5000人の深さにAsまたはリンをイオン注入法によ
りドープし、半導体基板(1)の表面の底部および凸状
の領域(35)の上部にN型のドレインまたはソース(
5)、 (5′)およびソースまたはドレイン(4)を
LDD(ライト・ドープ・ドレイン)として構成させる
ためのものである。
The bottom of the surface of the semiconductor substrate (1) is doped with As or phosphorus at a relatively low concentration of 3×1016 to 5×1018 cm from the vertical direction and to a depth of 3000λ to 1 μm, for example, 5000 cm, by ion implantation. and an N-type drain or source (
5), (5') and the source or drain (4) are configured as an LDD (lightly doped drain).

チャネル形成領域(6)、 (6°)を凸状の領域の側
面に形成し、そこでのスレッシュホールド電圧の制御の
ため横または斜め方向からのイオン注入(38)。
A channel forming region (6), (6°) is formed on the side surface of the convex region, and ions are implanted laterally or diagonally to control the threshold voltage there (38).

(38’ )をホウ素によりドープした。(38') was doped with boron.

これらのイオン注入により単に基板のみならず絶縁膜(
33)も損傷を受けるため、これら全体をアニールして
半導体基板(1)、凸状の領域(35)を単結晶化した
By implanting these ions, not only the substrate but also the insulating film (
33) was also damaged, so they were all annealed to form a single crystal of the semiconductor substrate (1) and the convex region (35).

この酸化珪素膜(2)を除去して他の絶縁膜、例えば他
の酸化珪素、窒化珪素、酸化タンタルまたはこれらの複
合膜を100〜500人の厚さに形成しゲイト絶縁膜(
2)としてもよい。
This silicon oxide film (2) is removed and another insulating film, such as another silicon oxide, silicon nitride, tantalum oxide, or a composite film of these, is formed to a thickness of 100 to 500 nm to form a gate insulating film (
2) may also be used.

次に第2図(C)に示す如く、このゲイト絶縁膜(2)
にソースまたはドレインとするための窓を第3のフォト
マスク(■)により形成した。その絶縁膜の表面を十分
清浄にした後、該基板上に減圧気相法化PCVD法)に
より一導電型の不純物、例えばN型の不純物(リン)カ
月〜l0X10”cF3の濃度にドープされたシリコン
半導体被膜(7)を0.5〜2.5μmの厚さにゲイト
電極およびその他のリドを構成するために形成した。こ
の不純物のドブは成膜と同時ではなく、次の異方性エツ
チングをしてゲイトとなる部分(8)、 (8” )を
残存させる工程と、この被膜(7)に行った後に拡散法
によりドープしてもよい。
Next, as shown in FIG. 2(C), this gate insulating film (2)
A window for use as a source or drain was formed using a third photomask (■). After the surface of the insulating film was sufficiently cleaned, the substrate was doped with impurities of one conductivity type, such as N-type impurities (phosphorous), to a concentration of 10×10”cF3 by low pressure vapor phase PCVD. A silicon semiconductor film (7) was formed to a thickness of 0.5 to 2.5 μm to form a gate electrode and other lids.This impurity dot was not removed at the same time as the film was formed, but during the subsequent anisotropic etching. After the step of leaving the portions (8), (8'') that will become gates, and the coating (7), doping may be performed by a diffusion method.

この被膜(7)は不純物かドープされた珪素ではなく、
金属または金属間化合物であってもよい。
This coating (7) is not impurity or doped silicon;
It may be a metal or an intermetallic compound.

さらにP゛またはN”型の半導体と金属または金属化合
物特にMo、Wまたはその珪化物Q(oSi29wsi
2)との多層膜であってもよい。
Furthermore, P' or N' type semiconductors and metals or metal compounds, especially Mo, W or their silicides Q (oSi29wsi
2) may be a multilayer film.

この被膜(7)をWS I 21λ(oSi2等と珪素
とタングステン、モリブデンの化合物または混合物とす
る場合には、それらの被膜をLPCvD、電子ビーム蒸
着又は反応性スパッタ法にて、0.3〜1.5μm特に
0.5〜0.7μm形成すれはよい。
When this coating (7) is made of a compound or mixture of WS I 21λ (oSi2, etc., silicon, tungsten, molybdenum, etc.), the coating is formed by LPCvD, electron beam evaporation, or reactive sputtering to a concentration of 0.3 to 1 A thickness of 0.5 μm, especially 0.5 to 0.7 μm is good.

かくして第2図(C)を得た。Thus, Figure 2(C) was obtained.

次に第2図(D)に示される如く、この上面に被膜の一
部として残置させる領域上にフォトレジスト(例えばO
MR−83東京応化製)(■)で選択的にコーティング
し、その後に異方性エツチングを行った。このエツチン
グに関して、従来より用いられた溶液を用いる等方性エ
ツチング方法ではなく、サイドエッチおよびテーパエッ
チのきわめて少ないまたはまったくない異方性エツチン
グ方法を用いることが重要である。具体的には2.45
GH2を用いたマイクロ波によって、エツチング用反応
性気体、例えばフッ化窒素(NF3)、弗化炭素(CF
4)を化学的に活性化し、さらにその真空度を0.1〜
0.00torr特に0.005〜0.01torrの
真空度の雰囲気でプラズマ化したフッ素シャワーを基板
の上面より垂直方向に流し、かつ基板にバイアスを加え
、低温エツチングとしてサイドエッチを皆無にすへく努
めた。
Next, as shown in FIG. 2(D), apply a photoresist (for example, O
MR-83 (manufactured by Tokyo Ohka) (■) was selectively coated, and then anisotropic etching was performed. For this etching, it is important to use an anisotropic etching method with very little or no side etching and taper etching, rather than the conventional solution-based isotropic etching method. Specifically 2.45
Reactive gases for etching, such as nitrogen fluoride (NF3), carbon fluoride (CF
4) is chemically activated, and the degree of vacuum is further reduced to 0.1~
A fluorine shower made into plasma in a vacuum atmosphere of 0.00 torr, especially 0.005 to 0.01 torr, is flowed vertically from the top surface of the substrate, and a bias is applied to the substrate, resulting in low-temperature etching that eliminates side etching. I tried.

その結果、被膜(7)のうちフォトレジストの形成され
ていない平面部か完全に除去される時、凸状の領域(3
)のコーナ部である側面部の被膜(8)。
As a result, when the flat part of the coating (7) where no photoresist is formed is completely removed, the convex area (3) is completely removed.
) coating (8) on the side surface, which is the corner part.

(8′)は、側周辺に縦型の矩形またほぼは三角形状の
ゲイト電極(18)、 (18’ )として残存させる
ことかてきた。さらにトレインまたはソース用の第1の
不純物領域(第2図(D)の(15)に対応)コンタク
)(11)とそのリード(12)は、この実施例ではN
゛型にて電極リードとして残存させることができた。
(8') is left as vertical rectangular or approximately triangular gate electrodes (18), (18') around the sides. Furthermore, the first impurity region (corresponding to (15) in FIG. 2(D)) for the train or source (contact) (11) and its lead (12) are N in this embodiment.
It was possible to leave it as an electrode lead in the ゛ type.

ゲイト電極(18)、 (18’ )は凸状の領域(3
5)の上面にわたって存在しておらす、その巾もフォト
リソグラフィーで決められる巾ではなく、被膜(7)の
側面の厚さと異方性エツチングの程度とにより決めるこ
とかできる。
The gate electrodes (18), (18') have convex regions (3
The width of the film (5), which extends over the upper surface of the film (7), is not determined by photolithography, but can be determined by the thickness of the side surface of the film (7) and the degree of anisotropic etching.

この矩形または三角形状のゲイト電極の上端部(48)
はソースまたはトレインの端部(44)と概略−致、即
ち同一程度または上方に位置し、かつ後工程で形成され
る第2の不純物領域(14)の端部(45)より外れて
位置することか好ましい。この(44)と(45)との
巾か製造における余裕(マージン)としてきわめて重要
である。
The upper end (48) of this rectangular or triangular gate electrode
is approximately aligned with the end (44) of the source or train, that is, located at the same level or above, and is located away from the end (45) of the second impurity region (14) to be formed in a subsequent process. That's preferable. The width between (44) and (45) is extremely important as a margin in manufacturing.

Mis FETとしてのチャネル長は、ソースまたはド
レイン(4)の端部(44)と凸状領域(35)の高さ
の差で決めることかできる。このゲイト電極(18)。
The channel length of the Mis FET can be determined by the difference in height between the end (44) of the source or drain (4) and the convex region (35). This gate electrode (18).

(18’ )の高さに対する余裕としてLDDのソース
、ドレイン(4)を有しており、異方性エッチを多少し
すぎても、ゲイト電極かオフセット状態にならないとい
う特徴を有する。この矩形またはほぼ三角形状のゲイト
電極(18)、 (18°)は、その下端での巾か0.
05〜1.5 μm代表的には0.2〜1.0 μmを
有し、さらにチャネル形成領域(6)、 (6°)の側
方向でこの領域を覆ってその高さを0.2〜2.5μm
代表的には0.3〜0.8μmとしている。特にこの高
さは、被膜(7)の膜厚とプラズマエツチングによるそ
のエツチング時間、強度の関数であるか、電子ビーム露
光のような高度の技術を用いることなく、チャネル長と
して0.05〜1.0μmのごく短チャネル(以下マイ
クロチャネルという)にして設けることかできた。
(18') has the source and drain (4) of the LDD as a margin for the height, and has the feature that even if the anisotropic etching is performed a little too much, the gate electrode will not become offset. This rectangular or almost triangular gate electrode (18), (18°) has a width of 0.000 mm at its lower end.
05 to 1.5 μm, typically 0.2 to 1.0 μm, and further covering this region in the lateral direction of the channel forming region (6), (6°) to increase its height by 0.2 μm. ~2.5μm
Typically, the thickness is 0.3 to 0.8 μm. In particular, this height is a function of the film thickness of the coating (7) and its etching time and intensity by plasma etching, or the channel length is 0.05 to 1. It was possible to provide a very short channel (hereinafter referred to as a microchannel) of .0 μm.

第2図(D)において、矩形またはほぼ三角形状のゲイ
ト電極(18)、 (18’ )は、下端部の巾か0.
1〜1μmという細さであるか、その層は設計の必要に
応じてフィールド絶縁物上にリードとして延在させて、
そのリードの巾を1〜10μmと巾広に設け、同一基板
に設けられた他のλ(Is FETの電極リドと連結し
たり、または他のキャパシタ、抵抗等と電気的に連結し
てもよいことはいうまでもない。
In FIG. 2(D), the rectangular or approximately triangular gate electrodes (18), (18') have a width of 0.00000000000000000000000000000000000000000000,000.
The layer can be as thin as 1 to 1 μm, and can be extended as a lead over the field insulator as required by the design.
The width of the lead may be as wide as 1 to 10 μm, and it may be connected to the electrode lead of another λ(Is FET) provided on the same substrate, or may be electrically connected to other capacitors, resistors, etc. Needless to say.

次に第2図(D)に示される如く、イオン注入法により
ソースまたはドレイン(4)およびドレインまたはソー
ス(5)、 (5°)よりも高濃度であって、オームコ
ンタクトを電極で行わしめるため、N型の不純物である
砒素を30〜150KeVの加速電圧にて注入し、l 
X 10’ 9〜1 x 102’cm−3程度の不純
物濃度で第1の不純物領域(15)、 (15’ )を
その端部(47)を矩形または三角形状のゲイト電極(
18)、 (18°)の下端部(46)の位置と概略一
致させて、基板底部に形成させた。加えて凸状の領域(
35)上部のN型のトレインまたはソース(4)の上部
にも同時に第2の不純物領域(14)として形成し、こ
れを他の電極とオーム接触させやすくした。
Next, as shown in FIG. 2(D), the source or drain (4) and the drain or source (5) are formed at a higher concentration than the (5°) by ion implantation, and ohmic contact is made with the electrodes. Therefore, arsenic, which is an N-type impurity, is implanted at an accelerating voltage of 30 to 150 KeV, and l
The end portions (47) of the first impurity regions (15), (15') are formed into a rectangular or triangular gate electrode (
18), (18°) was formed on the bottom of the substrate approximately in alignment with the position of the lower end (46). In addition, a convex region (
35) A second impurity region (14) was also formed on the top of the upper N-type train or source (4) to facilitate ohmic contact with other electrodes.

すると、この第1および第2の不純物領域(15)。Then, these first and second impurity regions (15).

(15°)および(14)は、イオン注入後の熱処理に
よる再拡散によりチャネル長かバラツクことをLDD用
のソースまたはトレイン(4)およびドレインまたはソ
ース(5)、 (5°)の存在により防ぐことかできる
。特に第1の不純物領域(15)、 (15°)の横方
向への拡散は、ゲイト電極(18)、 (18”)の下
端部の巾か余裕(マージン)としてセルファライン的に
有せしめることができる。
(15°) and (14) prevent variations in channel length due to re-diffusion due to heat treatment after ion implantation due to the presence of the source or train (4) and drain or source (5) for LDD (5°). I can do it. In particular, the lateral diffusion of the first impurity regions (15), (15°) should be made in a self-aligned manner as a margin, which is the width of the lower end of the gate electrodes (18), (18''). I can do it.

また、電極リード(11)、 (12)とドレインまた
はソース(15)として作用する第1の不純物領域とを
連結し、また他の第1の不純物領域(15’)と他の電
極リード(19)とをオーム接触させるため、電極(1
3)下にはそれより高濃度不純物領域(15)、 (1
5’ )を有し、これらにドレインまたはソース(14
)用のコンタクトを形成させている。
Further, the electrode leads (11) and (12) are connected to a first impurity region acting as a drain or source (15), and another first impurity region (15') and another electrode lead (19) are connected. ) to make ohmic contact with the electrode (1
3) Below, there are higher concentration impurity regions (15), (1
5'), and these have a drain or source (14
) contacts are formed.

かくして縦チャネル型であり、ソース、ドレインはLD
D構造としつつ、凸状領域の上方および基板底面の横表
面を外部とのコンタクト用にし、かつ縦チャネル型のい
わゆる縦横型のMIS FETとすることができた。そ
のため、ソース、トレインに対する電極(コンタクト)
の形成かしやすくなって、かつチャネル長を0.1〜1
μmと小さく、精密にその長さをLDD構造を用いるこ
とにより制御製造か可能となった。
Thus, it is a vertical channel type, and the source and drain are LD.
While having a D structure, the upper part of the convex region and the lateral surface of the bottom surface of the substrate were used for contact with the outside, and a vertical channel type MIS FET of so-called vertical and horizontal type was able to be obtained. Therefore, the electrode (contact) for the source and train
The channel length is 0.1 to 1.
It is as small as μm, and its length can be precisely controlled by using an LDD structure.

以上の実施例より明らかなごとく、本発明は、縦型の矩
形またはほぼ三角形状のゲイト電極(18)。
As is clear from the above embodiments, the present invention provides a vertical rectangular or substantially triangular gate electrode (18).

(18°)を凸状の領域に隣接して機械強度を大としつ
つもチャネル形成領域(6)、 (6’ )に隣接する
ソース(4)、ドレイン(5)、 (5°)はLDDと
した縦チャネル型MIS FETを得ることかできた。
(18°) is adjacent to the convex region to increase mechanical strength, while the source (4), drain (5), (5°) adjacent to the channel forming region (6), (6') is LDD. We were able to obtain a vertical channel type MIS FET.

さらにこのゲイト電極(18)、 (18’ )の厚さ
か大きいため、ジオメトリカルには強度的に弱くなり、
またULS Iでの固有の欠点の凹凸か激しくなりゃす
いため、それを電気的には絶縁膜(17)にてアイソレ
イションにし、さらに力学的には凸状の領域によりかか
らせることにより補強させることかできたことを特徴と
している。
Furthermore, since the gate electrodes (18) and (18') are thick, they are geometrically weak.
In addition, since the unevenness of the inherent drawback of ULS I tends to become severe, it is electrically isolated by an insulating film (17), and mechanically reinforced by leaning on the convex region. It is characterized by being able to do things.

第2図(D)において明らかなごとく、ソースまたはド
レイン(4)、ドレインまたはソース(5)、 (5’
 )をチャネル形成領域(6)、 (6°)にて離間し
、このチャネル形成領域の側面のゲイト絶縁膜(2)の
側面にゲイト電極(18)、 (18°)を作ることに
より、精密に制御されたチャネル長を有し、かつトラン
ジスタの基板全体をしめた面積を小さくする縦横型マイ
クロチャネル(μチャネル)型のMIS FETを作る
ことかできる。
As is clear in FIG. 2(D), source or drain (4), drain or source (5), (5'
) are separated at the channel forming region (6), (6°), and gate electrodes (18), (18°) are formed on the side surfaces of the gate insulating film (2) on the side surfaces of this channel forming region. It is possible to fabricate a vertical and horizontal microchannel (μ channel) type MIS FET that has a channel length that is controlled precisely and that reduces the total area of the entire substrate of the transistor.

さらにこのリード(19)、 (12)に直角方向のリ
ードを層間絶縁物をPIQ等のポリイミド系の絶縁物で
形成した後、その上面の金属をフォトリソグラフィーに
より選択除去をして多層配線を形成させることができる
Furthermore, after forming interlayer insulators for leads in the direction perpendicular to these leads (19) and (12) using polyimide insulators such as PIQ, the metal on the top surface is selectively removed by photolithography to form multilayer wiring. can be done.

第2図(E)は第2図(D)の縦断面図のMis PE
T(10)、 (10’ )をその番号を対応させ記号
化したλ(OSFETを記したものである。
Figure 2 (E) is a vertical cross-sectional view of Mis PE in Figure 2 (D).
T(10) and (10') correspond to their numbers and are symbolized λ (OSFET).

本発明の実施例は、導電型は基板をP−型、チャネル領
域(12)をP型、ソースまたはドレイン(4)。
In the embodiment of the present invention, the conductivity type is that the substrate is P- type, the channel region (12) is P type, and the source or drain (4).

ドレインまたはソース(5)、 (5°)をN型低濃度
領域とし、さらに(14)、 (15)、 (15”°
)をN”型の高濃度領域とした。また、ゲイト電極(1
8)、 (18°°)は凸状の領域のそれぞれの側面を
利用した一対を構成したいわゆる2つのμλ(IS F
ETである。
The drain or source (5), (5°) is an N-type low concentration region, and (14), (15), (15”°
) was set as an N'' type high concentration region. Also, the gate electrode (1
8), (18°°) is the so-called two μλ (IS F
It is ET.

また、チャネル形成領域にP型、第1のMIS FET
(10)をロード、第2のλ(Is FET(10°)
をドライバとしてその出力を(14)より取り出すイン
バータ構造としてもよい。その時ロード(10)はデイ
プレッション型のMIS FETとし、ドライバ(10
°)はエンヘンスメント型としてもよい。
In addition, a P-type, first MIS FET is provided in the channel formation region.
(10), second λ(Is FET (10°)
It is also possible to use an inverter structure in which the output is taken out from (14) using as a driver. At that time, the load (10) is a depletion type MIS FET, and the driver (10) is a depletion type MIS FET.
°) may be an enhancement type.

第1図は基板に2つのMIS FETを形成させたもの
であるが、フィールド絶縁物により離間した他部に他の
Mis FETを同一基板に設けて、複数個のMIS 
FETを作るいわゆるLSl、VLSIにすることは本
発明をさらに助長させることかできる。
In Figure 1, two MIS FETs are formed on a substrate, but other Mis FETs are provided on the same substrate in other parts separated by field insulators to form multiple MIS FETs.
The present invention can be further promoted by making the FET into a so-called LSI or VLSI.

「実施例2j 第3図(A)は本発明を応用した他の実施例である。“Example 2j FIG. 3(A) shows another embodiment to which the present invention is applied.

第3図(A)は実施例1を用いて2つのMis FET
(10)、 (10’ )と2つのキャパシタとをそれ
ぞれ直列に接合させ、ITr/Ce1lを2つ対にして
設けたものである。即ち、凸状の領域(35)にはチャ
ネル形成領域(6)、 (6”)を有し、その上部にソ
ースまたはトレイン(4)、高濃度の第2の不純物領域
(14)を有する。またその半導体基板(1)の底部の
周辺部にはフィールド絶縁物(3)を設けて、第1の不
純物領域(15)、 (15°)とその外側にドレイン
またはソー;(5)、 (5°)、ゲイト電極(18)
、 (18°)、ゲイト絶縁W(2)、 (2”)とし
て2つのMIS FET(10)、 (10”)を横方
した。このオーム接触をさせるN゛の第1の領域(15
)、 (15’ )に連結(13)、 (13°)して
キャパシタ(20(20”)の下側電極(21)、 (
2F)、誘電体(22)、 (22’さらにその上に上
側電極(23)、 (23’ )を設け、こオ′により
キャパシタ(20)、 (20°)とした。
FIG. 3(A) shows two Mis FETs using Example 1.
(10), (10') and two capacitors are respectively connected in series, and two ITr/Ce11 pairs are provided. That is, the convex region (35) has channel forming regions (6), (6''), and above it has a source or train (4) and a high concentration second impurity region (14). Further, a field insulator (3) is provided at the periphery of the bottom of the semiconductor substrate (1), and a first impurity region (15), (15°) and a drain or source (5), ( 5°), gate electrode (18)
, (18°), two MIS FETs (10), (10”) were placed horizontally as gate insulation W (2), (2”). The first region of N (15
), (15') connected (13), (13°) to the lower electrode (21) of the capacitor (20 (20"), (
2F), dielectrics (22), (22'), and upper electrodes (23), (23') were provided thereon to form capacitors (20), (20°).

第3図(A)において、(14)はビット線であり、(
18)、 (18’ )をワード線としてITr/Ce
1lを2個対苓なす構造とするメモリシステムの一部で
ある。力かる構造とすると、凸状の領域(35)を2つ
のM I 5FET (10)、 (10’ )用に共
通させることかでき、又♂電体(22)、 (22’ 
)はゲイト絶縁膜とは異なる高い♂電率の材料、例えば
酸化タンタル、酸化チタン、窒化珪素、チタン酸バリウ
ムまたはこれらの多層膜等を使用することかできるスタ
ックド型メモリセルの特徴を有する。この実施例におい
ては、ゲイト電極(18)、 (18’ )の外周辺か
その酸化物の層間絶縁物(]7)により絶縁されている
か、その厚さは0.1〜1.0μmであり、第1の不純
物領域(15)。
In FIG. 3(A), (14) is a bit line, and (
18), ITr/Ce with (18') as the word line
This is part of a memory system that has a structure in which two 1Ls are paired. With a strong structure, the convex region (35) can be made common to the two M I 5FETs (10), (10'), and the male electric body (22), (22'
) has the characteristics of a stacked memory cell that can use a material with a high electrical constant different from the gate insulating film, such as tantalum oxide, titanium oxide, silicon nitride, barium titanate, or a multilayer film of these. In this embodiment, the outer periphery of the gate electrodes (18), (18') is insulated by an oxide interlayer insulator (7), the thickness of which is 0.1 to 1.0 μm. , first impurity region (15).

(15°)とキャパシタ(20)、 (20°)の下側
電極(21)。
(15°) and capacitor (20), lower electrode (21) at (20°).

(2])との連結はタングステンの選択成長(13)。(2]) is connected to selective growth of tungsten (13).

(13)による電極(コンタクト)を形成した。このた
め下側電極(21)、 (21°)はタングステンシリ
サイドとした。
(13) An electrode (contact) was formed. For this reason, the lower electrodes (21), (21°) were made of tungsten silicide.

かくの如(本発明のMIS FETを用いた場合、第1
の不純物領域に連結してコンタクトを十分な面積の余裕
を持ちつつ得ることかできる。即ち、電極用の穴あけを
■で行う際のマスク合わせ精度中で第1の不純物領域(
15)、 (15′)を作れはよい。そしてこのコンタ
クト形成用領域とは無関係にかっMIS FETの基板
上からみた大きさを大きくするこさとなく、チャネル長
を精密に実施例1に示した如くに作ることかできた。
Like this (when using the MIS FET of the present invention, the first
A contact can be obtained by connecting to the impurity region with a sufficient area margin. In other words, the first impurity region (
15), it is good to make (15'). Irrespective of this contact forming region, the channel length could be made precisely as shown in Example 1 without increasing the size of the MIS FET as seen from the substrate.

ポリイミド等の層間絶縁物を形成し、その上面に第3の
導電体配線(9)を形成してもよい。
An interlayer insulator such as polyimide may be formed, and the third conductor wiring (9) may be formed on the upper surface thereof.

そしてセルの面積をきわめて小さく高密度に形成するこ
とができた。この実施例に示されていない製造工程は実
施例1を用いた。
In addition, the area of the cells could be extremely small and the cells could be formed with high density. For manufacturing steps not shown in this example, Example 1 was used.

「実施例3j この実施例は第3図(B)にその縦断面図か示されてい
る。
Embodiment 3j This embodiment is shown in longitudinal section in FIG. 3(B).

図面より明らかなごとく、半導体基板表面上に凸状に単
結晶の半導体(35)を半導体基板表面に設け、その側
周辺と基板底部とのコーナ部にゲイト絶縁膜(2)、 
(2°)を設け、さらにゲイト電極(18)。
As is clear from the drawing, a single crystal semiconductor (35) is provided on the surface of the semiconductor substrate in a convex shape, and a gate insulating film (2) is formed around the side thereof and at the corner of the bottom of the substrate.
(2°) and a gate electrode (18).

(18’)を一対をなして形成している。低不純物濃度
のLDD構造のドレインまたはソース(5)、 (5’
 )。
(18') are formed as a pair. Drain or source of LDD structure with low impurity concentration (5), (5'
).

ソースまたはドレイン(4)をチャネル長(6)、 (
6°)を精密に制御するために設けている。この珪素の
如きゲイト電極の一部をマスクとして高濃度の第1の不
純物領域(15)、 (15’ )をセルファラインで
設け、かつ凸状領域の上部にも同時に第2の高不純物濃
度の領域(14)を−rネオン注入法より設けた。
The source or drain (4) is connected to the channel length (6), (
6°) is provided for precise control. Using a part of this gate electrode such as silicon as a mask, high-concentration first impurity regions (15), (15') are provided in a self-lined manner, and a second high-concentration impurity region is also simultaneously applied to the upper part of the convex region. A region (14) was provided by -r neon implantation.

こうしてμチャネルへIIS FET(10)、 (1
0”)を2ケ対をなす構造に設けた。
In this way, the IIS FET (10), (1
0'') were provided in a structure forming two pairs.

次にこの第1の不純物領域(15)、 (15”)に設
けられているコンタクト開口(9)、 (9’ )が実
施例1と同様に設けられているため、これにより誘電体
の下側電極(20)、 (20“)を、例えばドープド
シリコンを0.1〜1μmの厚さに形成させて設けた。
Next, since the contact openings (9) and (9') provided in the first impurity regions (15) and (15'') are provided in the same manner as in Example 1, this allows The side electrodes (20), (20'') were provided, for example, by forming doped silicon to a thickness of 0.1 to 1 μm.

この上面にスパッタ法により酸化タンタル膜(22)、
 (22°)を100〜500人の厚さに形成した。こ
の後この面上に対抗電極(23)、 (23)’ )を
金属または半導体により設け、これをフォトエツチング
した後、キャパシタ(20)、 (20°)とした。
On this upper surface, a tantalum oxide film (22) is formed by sputtering.
(22°) was formed to a thickness of 100 to 500 people. Thereafter, counter electrodes (23), (23)') were provided on this surface using metal or semiconductor, and after photoetching, capacitors (20), (20°) were formed.

かくしてキャパシタ(20)、 (20’ )のその上
側の電極(23)、 (23′)と誘電体(22)、 
(22°)および下側の電極(21)、 (21’ )
をスタックド型メモリセルとして作ることかできた。加
えて、このキャパシタをフィールド絶縁膜(3)上また
は凸状領域(35)およびゲイト電極(18)、 (1
8”)上にわたって設けることかでき、セル面積の高密
度化をはかることができた。
Thus, the upper electrodes (23), (23') of the capacitors (20), (20') and the dielectric (22),
(22°) and lower electrodes (21), (21')
could be made as a stacked memory cell. In addition, this capacitor is connected to the field insulating film (3) or the convex region (35) and the gate electrode (18), (1
8"), and it was possible to increase the density of the cell area.

第2の不純物領域(14)にコンタクトを介して多層配
線(24)を層間絶縁膜(17)上にワード線として設
け、ゲイト電極(18)、 (18’ )をビット線と
して用いることによって、セルファライン的に縦チャネ
ル型、ソース、トレイン横配列型のMIS FETを対
をなして形成したことは、小型化、高密度化と信頼性の
向上にきわめて有効であった。
By providing a multilayer wiring (24) as a word line on the interlayer insulating film (17) via a contact to the second impurity region (14), and using the gate electrodes (18) and (18') as a bit line, Forming vertical channel type, source, and train horizontally arranged MIS FETs in pairs in a self-aligned manner was extremely effective in reducing size, increasing density, and improving reliability.

この実施例においても、実施例2と同様に、誘電体の材
料に酸化タンタル等の高誘電率の材料を使用でき、また
ビット線を領域(24)、ワード線をゲイト電極(18
)、 (18°)と一対をなすITr/’cellのメ
モリシステムの一部として構成させることかできた。
In this embodiment as well, similar to the second embodiment, a high dielectric constant material such as tantalum oxide can be used as the dielectric material, and the bit line is the region (24) and the word line is the gate electrode (18).
), (18°) could be configured as part of the ITr/'cell memory system.

以上の実施例2,3はすべてITr/Ce1lのDRA
M(タイヤミックメモリ)を作ることを目的としている
The above embodiments 2 and 3 are all ITr/Ce1l DRA.
The purpose is to create M (tyramic memory).

しかし本発明のプロセスは、そのすべてにおいて同様に
、同一基板の他部に増巾またインバータ等のμチャネル
λ(Is FETを同じ形状を有して形成することかで
きる。このためメモリシステムまたはロジックシステム
を作るにきわめて好都合であった。
However, in all of the processes of the present invention, μ-channel λ (Is FETs) such as amplifiers or inverters can be formed in other parts of the same substrate with the same shape. This was extremely convenient for creating a system.

またキャパシタの下側電極、上側電極及び第1の領域は
、すべて基板と同一主成分で形成されたシリコンファミ
リーとして信頼性を向上させてもよい。またこれらはN
チャネルMIS FETを集積化したものであるから、
凸状領域を同一基板に複数個有しており、その一部をP
チャネルMIS FETとして相補形(コンプリメンタ
リ型)集積回路とすることは有効である。
Further, the lower electrode, the upper electrode, and the first region of the capacitor may all be formed of a silicon family made of the same main component as the substrate to improve reliability. Also, these are N
Since it is an integrated channel MIS FET,
It has multiple convex regions on the same substrate, some of which are P
It is effective to use a complementary integrated circuit as the channel MIS FET.

本発明において、ゲイト絶縁膜中に電気的にフローティ
ングの電極を設け、フローティンフゲイト型不揮発性メ
モリを構成させてもよい。
In the present invention, an electrically floating electrode may be provided in the gate insulating film to constitute a floating gate type nonvolatile memory.

以上の3つの実施例において、第1の領域を構成する材
料また縦型の矩形またほぼは三角形状のゲイト電極(1
8)を構成する材料は、P+またはN゛型の導電型を有
する不純物をトープした基板と同一主成分の材料例えば
珪素を中心として記した。
In the above three embodiments, the material constituting the first region and the vertical rectangular or approximately triangular gate electrode (1
The material constituting 8) is mainly a material having the same main component as the substrate doped with impurities having P+ or N' conductivity type, such as silicon.

しかしそれらは珪素とMo、Wとの混合物または化合物
(八fosi2.WSi2)であってもよく、また真性
、P゛型またはN+型の半導体を多層構造にしても、ま
た珪素の如き半導体とλ1o、毘白金またはその化合物
との多層構造を有せしめてもよいことはいうまでもない
However, they may be mixtures or compounds of silicon, Mo, and W (8fosi2.WSi2), and may also be formed into a multilayer structure of intrinsic, P type or N+ type semiconductors, or may be made of semiconductors such as silicon and λ1o. It goes without saying that it may have a multilayer structure with biplatinum, biplatinum, or a compound thereof.

本発明においては、半導体基板は単結晶珪素を主として
記した。しかしGaAs、  InP等の化合物半導体
であっても、また多結晶、アモルファス、セミアモルフ
ァス半導体であってもよいことはいうまでもない。
In the present invention, the semiconductor substrate is mainly made of single crystal silicon. However, it goes without saying that it may be a compound semiconductor such as GaAs or InP, or a polycrystalline, amorphous, or semi-amorphous semiconductor.

またチャネル形成領域は表面拡散を用いるMISPPT
ではなくうめこみチャネル型としてもよい。
In addition, the channel forming region is formed using MISPPT using surface diffusion.
Instead, it may be a recessed channel type.

また多数キャリアを用いる方法であってもよい。Alternatively, a method using majority carriers may be used.

これらはゲイト絶縁股下のチャネル部の構造の制御方法
に基づく。
These are based on the method of controlling the structure of the channel section under the gate insulation crotch.

「効果」 以上の実施例より明らかな如く、本発明は従来の一対の
構造を有するソース、ドレインをゲイト電極により互い
に離間して横方向に配線した構造ではなく、ソースまた
はドレインは外部とのコンタクトがしやすく、上面が基
板上と同じ一平面を有し、かつチャネル縦型を有せしめ
ることによりマイクロチャネルとした。そしてかかるマ
イクロチャネルであっても、そのチャネル長は精密制御
かでき得るよう、それらにLDDとしてのソースおよび
ドレインを形成し、イオン注入の濃度で制御した特徴を
有する。そして、ゲイト電極は凸状の第1の領域にその
側部かよりかかるようにして力学的に補強をした構造を
有して高信頼性化に努めた。チャネル形成領域のスレッ
シュホールド電圧は、斜めまたは横方向より半導体上部
にホウ素等の不純物をドープして設けられた構造を有し
、その構造的な特徴、さらに0.1〜1μmのチャネル
長により周波数応答速度か1〜10GHzを有する極短
チャネル(μチャネル)MIS FETを電子ビーム露
光等の技術を絶対必要条件として用いることなしに実施
せしめるという大きな特徴を有する。
``Effects'' As is clear from the above embodiments, the present invention does not have a conventional structure in which the source and drain are separated from each other by gate electrodes and are wired laterally, but rather the source or drain is connected to the outside. It is easy to peel off, the upper surface has the same flat surface as the substrate, and the channel is vertically shaped to form a microchannel. Even such microchannels have the characteristic that the channel length can be precisely controlled by forming a source and drain as an LDD in them and controlling the concentration of ion implantation. In addition, the gate electrode has a structure in which it is mechanically reinforced by leaning over the side of the convex first region in an effort to achieve high reliability. The threshold voltage of the channel forming region has a structure in which impurities such as boron are doped into the upper part of the semiconductor diagonally or laterally, and the frequency is determined by its structural characteristics and the channel length of 0.1 to 1 μm. The present invention has a major feature in that an ultrashort channel (μ channel) MIS FET with a response speed of 1 to 10 GHz can be implemented without using techniques such as electron beam exposure as an absolute requirement.

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

第1図は従来より知られたλ(Is FETの縦断面図
を示す。 第2図は本発明の実施例の製造工程及び構造を示すだめ
の縦断面図である。 第3図はITr/Ce1lのメモリを一対をなして設け
た本発明の他の実施例の縦断面図である。 1・・・・・半導体基板 2・・・・・凸状の領域 3・・・・・フィールド絶縁物 5.5゛ 4 ・ ・ ・ 15.15  ・ 14・ ・ ・ 18.18  ・ 10.10  ・ 20、20  ・ ■〜■・ ・ドレインまたはソース ・ソースまたはドレイン ・第1の不純物領域 ・第2の不純物領域 ・ゲイト電極 ・絶縁ゲイト型電界効果トラン ジスタ(MIS FET) ・・キャパシタ ・・フォトマスクによるノくターニ ング処理 ! 図 第2 図 第 図
FIG. 1 shows a vertical cross-sectional view of a conventionally known λ(Is FET. FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing the manufacturing process and structure of an embodiment of the present invention. FIG. 3 shows an ITr/Is FET. It is a vertical cross-sectional view of another embodiment of the present invention in which a pair of Ce1l memories are provided. 1... Semiconductor substrate 2... Convex region 3... Field insulation 5.5゛4 ・ ・ ・ 15.15 ・ 14 ・ ・ 18.18 ・ 10.10 ・ 20, 20 ・■~■・ ・Drain or source・Source or drain・First impurity region・Second Impurity region, gate electrode, insulated gate field effect transistor (MIS FET)... capacitor... Turning treatment using a photomask! Figure 2 Figure 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、一導電型の半導体基板上の凸状の領域と、該領域の
側面および底面を覆う絶縁膜と、前記領域の上方に延在
せず前記領域と前記基板底面とで構成されるコーナ部の
絶縁膜上の矩形または三角形状のゲイト電極と、前記半
導体基板の底部に設けられた低濃度のドレインまたはソ
ースと、前記ゲイト電極の端部に概略一致して前記半導
体基板の底部に設けられた前記ドレインまたはソースよ
りも高濃度の第1の不純物領域と、前記凸状の領域の上
部に設けられた低濃度のソースまたはドレインと、該ソ
ースまたはドレインの上部に設けられた第2の不純物領
域とを有し、前記ゲイト電極の上端部の側方向には前記
ソースまたはドレインの端部を有し、かつ該ゲイト電極
下のゲイト絶縁物下に設けられた前記凸状の領域の側面
に設けられた縦方向に電流を流すチャネル形成領域と、
前記ゲイト電極の下方の前記半導体基板の底部に設けら
れたドレインまたはソースとにより構成した縦チャネル
型構造を有する絶縁ゲイト型電界効果半導体装置。
1. A corner portion consisting of a convex region on a semiconductor substrate of one conductivity type, an insulating film covering the side and bottom surfaces of the region, and the region and the bottom surface of the substrate without extending above the region. a rectangular or triangular gate electrode on an insulating film; a low concentration drain or source provided on the bottom of the semiconductor substrate; a first impurity region with a higher concentration than the drain or source; a low concentration source or drain provided above the convex region; and a second impurity region provided above the source or drain. and has an end of the source or drain in the lateral direction of the upper end of the gate electrode, and a side surface of the convex region provided under the gate insulator below the gate electrode. a channel forming region that allows current to flow in the vertical direction;
An insulated gate field effect semiconductor device having a vertical channel structure including a drain or a source provided at the bottom of the semiconductor substrate below the gate electrode.
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