JPH05299437A - Soi-type substrate and its manufacture - Google Patents

Soi-type substrate and its manufacture

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JPH05299437A
JPH05299437A JP10661592A JP10661592A JPH05299437A JP H05299437 A JPH05299437 A JP H05299437A JP 10661592 A JP10661592 A JP 10661592A JP 10661592 A JP10661592 A JP 10661592A JP H05299437 A JPH05299437 A JP H05299437A
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Japan
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region
type
insulating film
film
conductivity type
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Application number
JP10661592A
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Japanese (ja)
Inventor
Junichi Matsuda
順一 松田
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To suppress short-channel effect and improve the operation speed, in an SOI-type MOSFET. CONSTITUTION:A p<+>-type semiconductor region 16 is made below the p-type channel region 24 of an SOI-type MOSFET through an insulating film 13. The p<+>-type semiconductor region 16 in contact with a p-type silicon substrate 18, and the potential of the p<+>-type semiconductor region 16 is fixed to be constant by giving substrate voltage Vb to this silicon substrate 18. Hereby, a source electrode 22 is electrically shielded from a drain region 23.

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、SOI型MOSFET
とその製造方法に関するものであり、さらに詳しく言え
ば、SOI型MOSFETの短チャンネル効果の抑止に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an SOI type MOSFET.
And a method of manufacturing the same, and more specifically, suppression of a short channel effect of an SOI type MOSFET.

【0002】[0002]

【従来の技術】絶縁膜上に形成されるSOI型MOSF
ETは、バルク半導体上に形成されるMOSFETと比
べて、寄生容量が少ない、素子間分離が容易である、寄
生サイリスタによるラッチアップを防止できる等の特徴
を有し、LSIの高集積化および高速化に適したデバイ
ス構造であると期待されている。
2. Description of the Related Art SOI type MOSF formed on an insulating film
The ET has features such as less parasitic capacitance, easier isolation between elements, and prevention of latch-up due to a parasitic thyristor as compared with a MOSFET formed on a bulk semiconductor, and has high integration and high speed of LSI. It is expected that the device structure will be suitable for commercialization.

【0003】図11は、従来例のSOI型MOSFET
の断面図である。図において、P型のシリコン基板
(1)上に膜厚0.3μm〜1.0μmの絶縁膜(2)
が形成され、該絶縁膜(2)上にシリコン層(3)が形
成されている。シリコン層(3)内には、P型のチャン
ネル領域(4)が形成され、P型のチャンネル領域
(4)の両側に接して、N+型のソース領域(5)とN+
型のドレイン領域(6)が形成されている。P型のチャ
ンネル領域(4)上には、ゲート絶縁膜(7)が形成さ
れており、ゲート絶縁膜(7)上にゲート電極(8)が
形成されている。
FIG. 11 shows a conventional SOI type MOSFET.
FIG. In the figure, an insulating film (2) having a film thickness of 0.3 μm to 1.0 μm is formed on a P-type silicon substrate (1).
And a silicon layer (3) is formed on the insulating film (2). The silicon layer (3) inside, P-type channel region (4) is formed of, in contact with both sides of the P-type channel region (4), N + -type source region and (5) N +
A mold drain region (6) is formed. A gate insulating film (7) is formed on the P-type channel region (4), and a gate electrode (8) is formed on the gate insulating film (7).

【0004】上記構成のSOI型MOSFETにおい
て、ゲート電極(8)に正の電圧を印加すると、P型の
チャンネル領域(4)の表面に電子が誘引され、その表
面はN型に反転される。これにより、ソース領域(5)
とドレイン領域(6)との間で電流が流れることが可能
になる。
In the SOI MOSFET having the above structure, when a positive voltage is applied to the gate electrode (8), electrons are attracted to the surface of the P type channel region (4) and the surface is inverted to N type. This allows the source region (5)
Current can flow between the drain and the drain region (6).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来例のS
OI型MOSFETにおいて、そのチャンネル長を1μ
m程度以下に短チャンネルした場合には、以下の問題が
生じる。即ち、ソース・ドレイン電圧(Vds)を増加
していくと、ドレイン領域(6から発した電気力線(図
において、破線で示す。)は、絶縁膜(2)中を通って
チャンネル領域(4)の表面のソース領域(5)の端に
まで達するようになる。
By the way, the conventional S
In OI type MOSFET, its channel length is 1μ
When the short channel is set to about m or less, the following problems occur. That is, as the source-drain voltage (Vds) is increased, the electric field lines (shown by broken lines in the figure) generated from the drain region 6 pass through the insulating film (2) and the channel region (4). 2) reaches the end of the source region (5) on the surface of (1).

【0006】図12は、これをP型のチャンネル領域
(4)の表面に沿った電位分布で表現したものであり、
ソース領域(5)の端における電位障壁の高さが、ソー
ス・ドレイン電圧に依存して低くなる、いわゆるDIB
L(Drain Induced Barrier L
owering)効果が生じる。これにより、サブスレ
ッショルド領域のリーク電流の増加、スレッショルド電
圧の低下等の短チャンネル効果が起こってくる。
FIG. 12 shows this as a potential distribution along the surface of the P-type channel region (4).
The height of the potential barrier at the end of the source region (5) decreases depending on the source-drain voltage, so-called DIB
L (Drain Induced Barrier L
owering) effect occurs. As a result, short channel effects such as an increase in leak current in the subthreshold region and a decrease in threshold voltage occur.

【0007】本発明は、上述した課題に鑑みて創作され
たものであり、短チャンネル効果を抑止した、SOI型
MOSFETとその製造方法を提供することを目的とし
ている。
The present invention was created in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide an SOI type MOSFET in which the short channel effect is suppressed and a manufacturing method thereof.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明のSOI型MOS
FETは、P型のチャンネル領域(24)下に、絶縁膜
(13)を介して、電位の固定されたP+型の半導体領
域(16)を形成することにより、ソース領域(22)
をドレイン領域(23)から電気的に遮蔽したものであ
る。
SOI type MOS of the present invention
The FET has a source region (22) by forming a P + -type semiconductor region (16) whose potential is fixed under the P-type channel region (24) through an insulating film (13).
Is electrically shielded from the drain region (23).

【0009】また、このSOI型MOSFETの製造方
法においては、P型の第1のシリコン基板(11)上の
素子分離膜(12)および絶縁膜(13)を介して、減
圧CVD法によりノンドープの第1のポリシリコン膜
(14)を形成し、イオン注入法により、第1のポリシ
リコン膜(14)内に選択的にP+型の半導体領域(1
6)を形成する。次に、ノンドープの第2のポリシリコ
ン膜(17)をこの上に積層形成し、その表面を研摩し
て平坦化した後に、P型の第2のシリコン基板(18)
を貼り合わせる。次に、P型の第1のシリコン基板(1
1)の裏面を素子分離膜(12)の上面が露出するまで
研摩することによって、P型シリコン層(19)を形成
する。この後、P型シリコン層(19)を基体としてS
OI型MOSFETを形成するものである。なお、P+
型の半導体領域(16)はSOI型MOSFETの製造
工程における熱処理を利用して熱拡散し、第2のシリコ
ン基板(18)に接触させる。これにより、第2のシリ
コン基板(18)をバイアスすることで、P+型の半導
体領域(16)を一定電位に固定する。
Further, in the method for manufacturing the SOI type MOSFET, the non-doping is performed by the low pressure CVD method through the element isolation film (12) and the insulating film (13) on the P type first silicon substrate (11). A first polysilicon film (14) is formed, and a P + type semiconductor region (1) is selectively formed in the first polysilicon film (14) by an ion implantation method.
6) is formed. Next, a non-doped second polysilicon film (17) is laminated on this, the surface is polished and flattened, and then a P-type second silicon substrate (18) is formed.
Stick together. Next, the P-type first silicon substrate (1
The P-type silicon layer (19) is formed by polishing the back surface of 1) until the upper surface of the element isolation film (12) is exposed. After that, the P-type silicon layer (19) is used as a substrate for S
An OI type MOSFET is formed. In addition, P +
The semiconductor region (16) of the type is thermally diffused by using the heat treatment in the manufacturing process of the SOI type MOSFET, and is brought into contact with the second silicon substrate (18). This biases the second silicon substrate (18) to fix the P + type semiconductor region (16) at a constant potential.

【0010】[0010]

【作用】本発明のSOI型MOSFETとその製造方法
によれば、チャンネル領域(24)下に、絶縁膜(1
3)を介して、電位の固定されたP+型の半導体領域
(16)を形成し、ソース領域(22)をP+型の半導
体領域(16)によって、ドレイン電界から電気的に遮
蔽している。これにより、ドレイン電界の影響によるソ
ース領域(22)端における電位障壁の低下を防止し、
SOI型MOSFETの短チャンネル効果を有効に抑止
することができる。
According to the SOI type MOSFET and the method of manufacturing the same of the present invention, the insulating film (1) is formed under the channel region (24).
3), a P + type semiconductor region (16) having a fixed potential is formed, and the source region (22) is electrically shielded from the drain electric field by the P + type semiconductor region (16). There is. This prevents the potential barrier at the end of the source region (22) from being lowered due to the influence of the drain electric field,
The short channel effect of the SOI type MOSFET can be effectively suppressed.

【0011】さらに、ソース領域(22)およびドレイ
ン領域(23)の下方は、絶縁膜(13)を介して、ノ
ンドープの第1,第2のポリシリコン膜(14),(1
7)を積層して形成しているので、この部分の空乏層の
拡がりを大きくすることができる。これにより、接合容
量を低減化し、SOI型MOSFETの動作速度を向上
できる。
Further, below the source region (22) and the drain region (23), the non-doped first and second polysilicon films (14), (1) are provided via the insulating film (13).
Since 7) is formed by stacking, the expansion of the depletion layer in this portion can be increased. As a result, the junction capacitance can be reduced and the operating speed of the SOI type MOSFET can be improved.

【0012】[0012]

【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図1及至図8は、本発明の実施例に係るS
OI型MOSFETの製造工程を順を追って説明した断
面図である。 図1:P型の第1のシリコン基板(11)上に、選択酸
化法により素子分離膜(12)を形成する。そして、熱
酸化法によって、素子分離膜(12)の形成領域を除く
基板(11)上に膜厚約300Åの絶縁膜(13)を形
成する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. 1 to 8 show S according to an embodiment of the present invention.
It is sectional drawing explaining the manufacturing process of OI type MOSFET one by one. FIG. 1: An element isolation film (12) is formed on a P-type first silicon substrate (11) by a selective oxidation method. Then, an insulating film (13) having a film thickness of about 300 Å is formed on the substrate (11) except the formation region of the element isolation film (12) by a thermal oxidation method.

【0013】図2:減圧CVD法を適用することによ
り、素子分離膜(12)および絶縁膜(13)上に、約
4000Åの膜厚を有した、ノンド−プの第1のポリシ
リコン膜(14を形成する。そして、第1のポリシリコ
ン膜(14)上にフォトレジスト(15を塗布し、フォ
トリソ技術を適用して、フォトレジスト(15)を選択
的に除去して、開口部分(15a)を設ける。この後、
イオン注入法によって、この開口部分(15a)からボ
ロンイオン(11+)を加速エネルギ−40KeV,注
入量5×1015/cm2の条件下で、第1のポリシリコ
ン膜(14)中に打ち込むことにより、P+型の半導体
領域(16)を形成する。
FIG. 2: By applying the low pressure CVD method, a non-doped first polysilicon film (about 4000 Å) having a film thickness of about 4000 Å is formed on the device isolation film (12) and the insulating film (13). Then, a photoresist (15) is applied on the first polysilicon film (14) and a photolithography technique is applied to selectively remove the photoresist (15) to form an opening (15a). ). After this,
By the ion implantation method, boron ions ( 11 B + ) are introduced into the first polysilicon film (14) from the opening portion (15a) under the conditions of an acceleration energy of −40 KeV and an implantation amount of 5 × 10 15 / cm 2. By implanting, a P + type semiconductor region (16) is formed.

【0014】図3:イオン注入のマスクとして用いたフ
ォトレジスト(15)を除去する。そして、減圧CVD
法を適用して、第1のポリシリコン膜(14)上に、ノ
ンドープの第2のポリシリコン膜(17)を積層して形
成する。 図4:第2のポリシリコン膜(17)の表面を機械研摩
し、その表面を平坦化する。
FIG. 3: The photoresist (15) used as a mask for ion implantation is removed. And low pressure CVD
By applying the method, a non-doped second polysilicon film (17) is laminated on the first polysilicon film (14) to be formed. FIG. 4: The surface of the second polysilicon film (17) is mechanically polished to flatten the surface.

【0015】図5:前記工程で研摩した面に、P型の第
2のシリコン基板(18)を貼り合わせる。そして、第
1のシリコン基板(11)の裏面を機械研摩し、素子分
離膜(12)の上面が露出した所で、研摩を終了し、単
結晶からなるP型のシリコン層(19)を形成する。こ
の方法によれば、素子分離膜(12)を研摩のストッパ
ーとして利用しているので、P型のシリコン層(19)
の膜厚を精度良く制御できる。例えば、素子分離膜(1
2)の膜厚を2000Åに形成することにより、P型の
シリコン層(19)の膜厚を約1000Åという薄い膜
厚に形成することができる。
FIG. 5: A P-type second silicon substrate (18) is attached to the surface polished in the above step. Then, the back surface of the first silicon substrate (11) is mechanically polished, and when the upper surface of the element isolation film (12) is exposed, the polishing is finished and a P-type silicon layer (19) made of a single crystal is formed. To do. According to this method, since the element isolation film (12) is used as a polishing stopper, the P-type silicon layer (19) is used.
The film thickness of can be accurately controlled. For example, an element isolation film (1
By forming the film thickness of 2) to 2000Å, the film thickness of the P-type silicon layer (19) can be formed to a thin film thickness of about 1000Å.

【0016】図6:熱酸化法により、P型のシリコン層
(19)の表面にゲート絶縁膜(20)を形成し、ゲー
ト絶縁膜(20)の上にゲート電極(21)を形成す
る。 図7:ゲート電極(21)をマスクとしたイオン注入法
により、P型のシリコン層(19)内にN+型のソース
領域(22)およびN+型のドレイン領域(23)を形
成する。P型シリコン層(19)内のソース領域(2
2)とドレイン領域(23)の間の領域がP型のチャン
ネル領域(24)となる。そして、900℃〜950℃
の熱処理を施すことにより、ソース領域(22)および
ドレイン領域(23)を電気的に活性化するとともに、
+型の半導体領域(16)を熱拡散して、第2のシリ
コン基板(18)と接触させる。
FIG. 6: A gate insulating film (20) is formed on the surface of the P type silicon layer (19) by a thermal oxidation method, and a gate electrode (21) is formed on the gate insulating film (20). FIG. 7: An N + type source region (22) and an N + type drain region (23) are formed in the P type silicon layer (19) by an ion implantation method using the gate electrode (21) as a mask. The source region (2 in the P-type silicon layer (19)
The region between 2) and the drain region (23) becomes a P-type channel region (24). And 900 ℃ ~ 950 ℃
By subjecting the source region (22) and the drain region (23) to electrical activation,
The P + type semiconductor region (16) is thermally diffused and brought into contact with the second silicon substrate (18).

【0017】図8:減圧CVD法によって、BPSG膜
等からなる層間絶縁膜(25)を形成する。この層間絶
縁膜(25)を選択的にエッチングして、ソース領域
(22)およびドレイン領域(23)上にコンタクトホ
ール(26)を形成する。そして、このコンタクトホー
ル(26)において、ソース領域(22)およびドレイ
ン領域(23)とオーミック接続された、ソース電極
(27)およびドレイン電極(28)を形成する。そし
て、第2のシリコン基板(18)の裏面には、基板電極
(29)を形成し、SOI型MOSFETを完成する。
FIG. 8: An interlayer insulating film (25) made of a BPSG film or the like is formed by a low pressure CVD method. This interlayer insulating film (25) is selectively etched to form contact holes (26) on the source region (22) and the drain region (23). Then, in the contact hole (26), a source electrode (27) and a drain electrode (28) which are ohmic-connected to the source region (22) and the drain region (23) are formed. Then, a substrate electrode (29) is formed on the back surface of the second silicon substrate (18) to complete the SOI MOSFET.

【0018】図9は、図8におけるSOI型MOSFE
Tの部分拡大図である。SOI型MOSFETのチャン
ネル領域(24)下には、絶縁膜(13)を介して、P
+型の半導体領域(16)が形成されおり、P+型の半導
体領域(16)は、第2のP型シリコン基板(18)と
接触している。基板電極(29)は、接地電位等の一定
電位に接続され、これにより、P+型の半導体領域(1
6)の電位が固定される。
FIG. 9 shows the SOI type MOSFE shown in FIG.
It is the elements on larger scale of T. Under the channel region (24) of the SOI type MOSFET, P is provided through the insulating film (13).
A + type semiconductor region (16) is formed, and the P + type semiconductor region (16) is in contact with the second P type silicon substrate (18). The substrate electrode (29) is connected to a constant potential such as a ground potential, whereby the P + type semiconductor region (1
The potential of 6) is fixed.

【0019】この構造によれば、ドレイン領域(23)
にソース・ドレイン電圧(Vds)を印加した場合に、
ドレイン領域(23)から発した電気力線(図におい
て、破線で示す。)は、従来例のごとく、ソース領域
(22)にまで達することなく、P+型の半導体領域
(16)あるいは第2のシリコン基板(18)の表面に
終端するようになる。つまり、ソース領域(22)はP
+型の半導体領域(16)によって、ドレイン電界から
電気的に遮蔽される。
According to this structure, the drain region (23)
When source-drain voltage (Vds) is applied to
A line of electric force (shown by a broken line in the figure) emitted from the drain region (23) does not reach the source region (22) as in the conventional example, but does not reach the P + type semiconductor region (16) or the second region. It comes to terminate on the surface of the silicon substrate (18). That is, the source region (22) is P
It is electrically shielded from the drain electric field by the + type semiconductor region (16).

【0020】図10は、P型のチャンネル領域(24)
の表面に沿った電位分布を示したものである。このよう
に、本発明によれば、ドレイン領域(23)がP+型の
半導体領域領域(16)によって遮蔽されるので、ソ−
ス領域(22)の端における電位障壁の高さは、ソース
・ドレイン電圧がゼロ(Vds=0V)における高さを
維持する。これにより、サブスレッショルド領域のリー
ク電流の増加、スレッショルド電圧の低下等の短チャン
ネル効果を抑止することが可能となる。
FIG. 10 shows a P-type channel region (24).
3 shows the potential distribution along the surface of the. As described above, according to the present invention, since the drain region (23) is shielded by the P + type semiconductor region region (16),
The height of the potential barrier at the end of the drain region (22) maintains the height when the source-drain voltage is zero (Vds = 0V). This makes it possible to suppress short channel effects such as an increase in leakage current in the subthreshold region and a decrease in threshold voltage.

【0021】また、上述した製造工程を適用することに
よって、ソース領域(22)およびドレイン領域(2
3)下の領域には、絶縁膜(13)を介して、ノンドー
プの第1のポリシリコン膜(14)および第2のポリシ
リコン膜(17)が積層形成される。この領域には、熱
処理によって第2のシリコン基板(18)から、P型不
純物(例えば、ボロン)が上方に拡散して来る。しか
し、第2のシリコン基板(18)中のボロン濃度を8×
1014/cm3〜5×1015/cm3程度に設定すること
により、ウエハ完成時においてイントリンシックに近い
P型ポリシリコン領域が得られる。これにより、ソース
領域(22)およびドレイン領域(23)下の領域の空
乏層を拡大し、接合容量を減少化できるのでSOI型M
OSFETの動作を高速化することができる。
By applying the above-mentioned manufacturing process, the source region (22) and the drain region (2
3) In the lower region, a non-doped first polysilicon film (14) and a second polysilicon film (17) are laminated via an insulating film (13). A P-type impurity (for example, boron) diffuses upward from this second silicon substrate (18) into this region from the second silicon substrate (18). However, if the boron concentration in the second silicon substrate (18) is 8 ×
By setting it to about 10 14 / cm 3 to 5 × 10 15 / cm 3 , a P-type polysilicon region close to intrinsic can be obtained when the wafer is completed. As a result, the depletion layer in the region under the source region (22) and the drain region (23) can be expanded and the junction capacitance can be reduced, so that the SOI type M
The operation of the OSFET can be speeded up.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明によれば、SOI型MOSFET
のチャンネル領域(24)下に、絶縁膜(13)を介し
て、電位の固定されたP+型の半導体領域(16)を形
成し、ソース領域(22)をドレイン領域(23)から
電気的に遮蔽している。これにより、ドレイン電界の影
響によるソース領域(21)端における電位障壁の低下
を防止し、SOI型MOSFETの短チャンネル効果を
有効に抑止することができる。
According to the present invention, an SOI type MOSFET
A P + -type semiconductor region (16) having a fixed potential is formed under the channel region (24) of the semiconductor via the insulating film (13), and the source region (22) is electrically connected to the drain region (23). It is shielded from. Thereby, the potential barrier at the end of the source region (21) due to the influence of the drain electric field can be prevented from being lowered, and the short channel effect of the SOI type MOSFET can be effectively suppressed.

【0023】さらに、本発明によれば、P+型の半導体
領域(16)の形成位置をチャンネル領域(24)下に
限定しているので、ソース領域(22)およびドレイン
領域(23)の接合容量を減少化し、SOI型MOSF
ETの動作を高速化することができるという利点も有し
ている。
Further, according to the present invention, since the formation position of the P + type semiconductor region (16) is limited to below the channel region (24), the junction of the source region (22) and the drain region (23) is formed. Reduced capacity, SOI type MOSF
It also has the advantage that the ET operation can be speeded up.

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

【図1】本発明の実施例に係るSOI型MOSFETの
製造方法を示す第1の断面図である。
FIG. 1 is a first cross-sectional view showing a method for manufacturing an SOI MOSFET according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例に係るSOI型MOSFETの
製造方法を示す第2の断面図である。
FIG. 2 is a second cross-sectional view showing the method of manufacturing the SOI-type MOSFET according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例に係るSOI型MOSFETの
製造方法を示す第3の断面図である。
FIG. 3 is a third cross-sectional view showing the method of manufacturing the SOI-type MOSFET according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例に係るSOI型MOSFETの
製造方法を示す第4の断面図である。
FIG. 4 is a fourth cross-sectional view showing the method of manufacturing the SOI-type MOSFET according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例に係るSOI型MOSFETの
製造方法を示す第5の断面図である。
FIG. 5 is a fifth cross-sectional view showing the method of manufacturing the SOI-type MOSFET according to the embodiment of the invention.

【図6】本発明の実施例に係るSOI型MOSFETの
製造方法を示す第6の断面図である。
FIG. 6 is a sixth cross-sectional view showing the method of manufacturing the SOI-type MOSFET according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例に係るSOI型MOSFETの
製造方法を示す第7の断面図である。
FIG. 7 is a seventh cross-sectional view showing the method of manufacturing the SOI-type MOSFET according to the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例に係るSOI型MOSFETの
製造方法を示す第8の断面図である。
FIG. 8 is an eighth cross-sectional view showing the method of manufacturing the SOI MOSFET according to the embodiment of the present invention.

【図9】図8に示すSOI型MOSFETの部分拡大図
である。
9 is a partially enlarged view of the SOI type MOSFET shown in FIG.

【図10】本発明のSOI型MOSFETのチャンネル
領域表面に沿う電位分布図である
FIG. 10 is a potential distribution diagram along the surface of the channel region of the SOI MOSFET of the present invention.

【図11】従来例のSOI型MOSFETの断面図であ
る。
FIG. 11 is a cross-sectional view of a conventional SOI MOSFET.

【図12】従来例のSOI型MOSFETのチャンネル
領域表面に沿う電位分布図である
FIG. 12 is a potential distribution diagram along the surface of a channel region of a conventional SOI MOSFET.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一導電型の半導体基板(18)の主面上
に形成された絶縁膜(13)と、該絶縁膜(13)上に
形成されたシリコン層(19)と、該シリコン層(1
9)内に形成された一導電型のチャンネル領域(24)
と、該チャンネル領域(24)の両側に形成された逆導
電型のソース領域(22)およびドレイン領域(23)
と、チャンネル領域(24)上にゲート絶縁膜(20)
を介して形成されたゲート電極(21)とを有するSO
I型MOSFETにおいて、 前記チャンネル領域(24)の下方に絶縁膜(13)を
介して、一導電型の高濃度の半導体領域(16)を形成
し、且つ該半導体領域(16)を一定電位に固定するこ
とにより、ソース領域(22)をドレイン領域(23)
から電気的に遮蔽したことを特徴とするSOI型MOS
FET。
1. An insulating film (13) formed on a main surface of a semiconductor substrate (18) of one conductivity type, a silicon layer (19) formed on the insulating film (13), and the silicon layer. (1
9) Channel region (24) of one conductivity type formed in
And a source region (22) and a drain region (23) of opposite conductivity type formed on both sides of the channel region (24).
And a gate insulating film (20) on the channel region (24).
Having a gate electrode (21) formed through
In the I-type MOSFET, a one-conductivity-type high-concentration semiconductor region (16) is formed below the channel region (24) through an insulating film (13), and the semiconductor region (16) is kept at a constant potential. By fixing the source region (22) to the drain region (23)
SOI type MOS characterized by being electrically shielded from
FET.
【請求項2】 一導電型の第1の半導体基板上(11)
に選択酸化法により素子分離膜(12)を形成する工程
と、 素子分離膜(12)を除く基板(11)上に、熱酸化法
により絶縁膜(13)を形成する工程と、減圧CVD法
により素子分離膜(12)および絶縁膜(13上にノン
ドープの第1のポリシリコン膜(14)を形成する工程
と、 前記の1のポリシリコン膜(14)内に選択的に一導電
型の高濃度の半導体領域(16)を形成する工程と、 減圧CVD法により第1のポリシリコン膜(14)上に
ノンドープの第2のポリシリコン膜(17)を積層形成
する工程と、 第2のポリシリコン膜(17)の表面を研摩して、その
表面を平坦化する工程と、 前記工程で平坦化した第2のポリシリコン膜(17)の
表面に、一導電型の第2の半導体基板上(18)を貼り
合わせる工程と、 第1の半導体基板上(11)の裏面を素子分離膜(1
2)が露出するまで研摩することにより、一導電型のシ
リコン層(19)を形成する工程と、 シリコン層(19)上に熱酸化により、ゲート絶縁膜
(20)を形成する工程と、 ゲート絶縁膜(20)上にゲート電極(21)を形成す
る工程と、 ゲート電極(21)をマスクとしたイオン注入を行い、
シリコン層(19)内に、逆導電型のソース領域(2
2)およびドレイン領域(23)並びに一導電型のチャ
ンネル領域(24)を形成する工程と、 一導電型の高濃度の半導体領域(16)を熱拡散して、
第2の半導体基板上(18)と接触させる工程とを有す
ることを特徴とするSOI型MOSFETの製造方法。
2. On a first semiconductor substrate of one conductivity type (11)
A step of forming an element isolation film (12) on the substrate by a selective oxidation method, a step of forming an insulating film (13) on the substrate (11) excluding the element isolation film (12) by a thermal oxidation method, and a low pressure CVD method. A step of forming a non-doped first polysilicon film (14) on the element isolation film (12) and the insulating film (13) by selectively using one conductivity type in the one polysilicon film (14). A step of forming a high-concentration semiconductor region (16), a step of stacking a non-doped second polysilicon film (17) on the first polysilicon film (14) by a low pressure CVD method, and a second step of A step of polishing the surface of the polysilicon film (17) to planarize the surface, and a second semiconductor substrate of one conductivity type on the surface of the second polysilicon film (17) planarized in the step. The step of attaching the upper part (18), Backside isolation layer on a semiconductor substrate (11) (1
A step of forming a silicon layer (19) of one conductivity type by polishing until 2) is exposed; a step of forming a gate insulating film (20) on the silicon layer (19) by thermal oxidation; A step of forming a gate electrode (21) on the insulating film (20) and ion implantation using the gate electrode (21) as a mask,
In the silicon layer (19), a source region (2
2) and a drain region (23) and a channel region (24) of one conductivity type, and thermally diffusing the high-concentration semiconductor region (16) of one conductivity type,
A step of contacting the second semiconductor substrate (18) with the second semiconductor substrate (18).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007035702A (en) * 2005-07-22 2007-02-08 Seiko Epson Corp Semiconductor substrate and semiconductor device, and manufacturing method thereof, and method of designing semiconductor substrate

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