JPH06209109A - Soi-structure mos field-effect transistor - Google Patents
Soi-structure mos field-effect transistorInfo
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- JPH06209109A JPH06209109A JP1791993A JP1791993A JPH06209109A JP H06209109 A JPH06209109 A JP H06209109A JP 1791993 A JP1791993 A JP 1791993A JP 1791993 A JP1791993 A JP 1791993A JP H06209109 A JPH06209109 A JP H06209109A
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- soi structure
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置に関し、特
にSOI構造MOS電界効果型トランジスタの構造に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to the structure of an SOI structure MOS field effect transistor.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のSOI構造MOS電界効果型トラ
ンジスタは、IKEDA et,al,「A Polysilicon Transistor
Technology For Large Capacity SRAMs」IEDM 90 tec
h.digest pp469-472 に記載のように、ソース、ドレイ
ン電極とチャンネル電極とが、同一半導体シリコン層中
にあり、そのため該半導体シリコンの上面のみがチャン
ネル長となっていた。2. Description of the Related Art A conventional SOI structure MOS field effect transistor is based on IKEDA et, al, "A Polysilicon Transistor.
Technology For Large Capacity SRAMs "IEDM 90 tec
As described in h.digest pp469-472, the source / drain electrodes and the channel electrode are in the same semiconductor silicon layer, so that only the upper surface of the semiconductor silicon has the channel length.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来のSOI構造MO
S電界効果型トランジスタにおいては、チャンネル長は
ゲート長のみにより自己整合的に決定されており、チャ
ンネル電極となる半導体シリコンの上面のみがチャンネ
ル長に寄与していたため、デバイスの微細化に伴いゲー
ト長が短くなった場合、短チャンネル効果が発生すると
いう問題があった。Conventional SOI structure MO
In the S field effect transistor, the channel length is determined in a self-aligned manner only by the gate length, and only the upper surface of the semiconductor silicon serving as the channel electrode contributes to the channel length. There is a problem that the short channel effect occurs when the length becomes short.
【0004】また、微細加工精度は、フォトリソ、エッ
チングにより横方向に施すより、薄膜堆積により縦方向
に施すほうが高く、この傾向はフォトリソ、エッチング
による加工寸法が微細になればなるほど顕著にあらわれ
る。ゆえに従来はチャンネルを横方向にしか使用しなか
ったためにチャンネル長の制御性が思わしくなく、微細
化が進めば進むほどその傾向は強まるという問題があっ
た。Further, the fine processing precision is higher in the vertical direction by thin film deposition than in the horizontal direction by photolithography and etching, and this tendency becomes more remarkable as the processing size by photolithography and etching becomes finer. Therefore, conventionally, since the channel is used only in the lateral direction, the controllability of the channel length is not good, and there is a problem that the tendency becomes stronger as the miniaturization progresses.
【0005】そこで本発明は、短チャンネル効果が極め
て起こりにくく、チャンネル長の制御性のよい、MOS
デバイスの更なる微細化に十分対応することができる、
SOI構造MOS電界効果型トランジスタを提供するこ
とを目的とする。Therefore, according to the present invention, the short channel effect is extremely unlikely to occur, and the controllability of the channel length is good.
It can fully support further miniaturization of devices,
An object is to provide an SOI structure MOS field effect transistor.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明に係るSOI構造
MOS電界効果型トランジスタは、絶縁膜上に相互に所
定距離離間して配置されている、第一導電型半導体によ
って形成された一対のソース、ドレイン電極と、前記ソ
ース、ドレイン電極上、及び前記離間により露出してい
る絶縁膜上に、それらを横切るように形成され、一方で
ソース電極上面部と、他方でドレイン電極上面部とそれ
ぞれ電気的に接続している第二導電型の半導体層と、該
半導体層を覆っているゲート絶縁膜と、該ゲート絶縁膜
上に形成されたゲート電極とを備えている。An SOI structure MOS field effect transistor according to the present invention comprises a pair of sources formed of a first conductivity type semiconductor, which are arranged on an insulating film and are separated from each other by a predetermined distance. , The drain electrode and the source and drain electrodes, and the insulating film exposed by the separation so as to traverse them. On the one hand, the source electrode upper surface portion and on the other hand, the drain electrode upper surface portion is electrically connected. A semiconductor layer of the second conductivity type that is electrically connected, a gate insulating film covering the semiconductor layer, and a gate electrode formed on the gate insulating film.
【0007】或は本発明に係るSOI構造MOS電界効
果型トランジスタは、絶縁膜上に相互に所定距離離間し
て配置されている、第一導電型半導体によって形成され
た一対のソース、ドレイン電極と、前記ソース、ドレイ
ン電極上、及び前記離間により露出している絶縁膜上
に、それらを横切るように形成され、一方でソース電極
上面部と、他方でドレイン電極上面部とそれぞれ電気的
に接続しているソース、ドレイン電極と同一導電型の半
導体層と、該半導体層を覆っているゲート絶縁膜と、該
ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極とを備えてい
る。Alternatively, an SOI structure MOS field effect transistor according to the present invention includes a pair of source and drain electrodes formed of a first conductivity type semiconductor and arranged on an insulating film with a predetermined distance therebetween. , The source and drain electrodes, and the insulating film exposed by the separation so as to cross them, and electrically connect to the source electrode upper surface portion on the one hand and the drain electrode upper surface portion on the other hand, respectively. The semiconductor layer has the same conductivity type as the source and drain electrodes, the gate insulating film covering the semiconductor layer, and the gate electrode formed on the gate insulating film.
【0008】その場合、前記SOI構造MOS電界効果
型トランジスタは、前記ソース及びドレイン電極のそれ
ぞれの側面に絶縁材料からなるサイドウオールスペーサ
が形成されていることが好ましい。In this case, it is preferable that in the SOI structure MOS field effect transistor, sidewall spacers made of an insulating material are formed on the respective side surfaces of the source and drain electrodes.
【0009】更に、前記SOI構造MOS電界効果型ト
ランジスタは、前記ソース、ドレイン電極がタングステ
ンポリサイドにより形成されていることが好ましく、こ
の場合前記タングステンポリサイドにより形成されてい
るソース、ドレイン電極は、それぞれの上部に半導体層
が、下部にタングステンシリサイド層が配置されている
ことが好ましい。Further, in the SOI structure MOS field effect transistor, it is preferable that the source and drain electrodes are formed of tungsten polycide. In this case, the source and drain electrodes formed of the tungsten polycide are: It is preferable that the semiconductor layer is arranged on the upper part and the tungsten silicide layer is arranged on the lower part.
【0010】また、前記SOI構造MOS電界効果型ト
ランジスタにおいて、前記ソース、ドレイン電極はポリ
シリコンにより形成されていてもよい。In the SOI structure MOS field effect transistor, the source and drain electrodes may be made of polysilicon.
【0011】更に、前記SOI構造MOS電界効果型ト
ランジスタにおいて、前記半導体層は半導体シリコンに
より形成されていてもよく、この場合、前記半導体シリ
コン層はCVDポリシリコンか或はアモルファスシリコ
ンにより形成されていることが好ましい。Further, in the SOI structure MOS field effect transistor, the semiconductor layer may be formed of semiconductor silicon, in which case the semiconductor silicon layer is formed of CVD polysilicon or amorphous silicon. It is preferable.
【0012】更に、前記半導体層の膜厚は数百nmである
ことが好ましく、望ましくは100nm〜700nmである
とよい。Further, the thickness of the semiconductor layer is preferably several hundreds nm, and more preferably 100 nm to 700 nm.
【0013】更に、前記SOI構造MOS電界効果型ト
ランジスタにおいて、前記ゲート電極及び前記半導体層
上に層間絶縁膜を形成し、該ゲート電極がその下部に設
けられていない部分の層間絶縁膜の一部にコンタクトホ
ールを開設し、前記半導体層の表面の一部をここから開
放し、そして該コンタクトホールに配線材料を埋め込み
外部配線と半導体層を電気的に接続するようにすればS
OI構造MOS電界効果型トランジスタのチャンネル電
位を制御することも可能となる。Further, in the SOI structure MOS field effect transistor, an interlayer insulating film is formed on the gate electrode and the semiconductor layer, and a part of the interlayer insulating film is not provided under the gate electrode. If a contact hole is formed in the semiconductor layer, a part of the surface of the semiconductor layer is opened from here, and a wiring material is embedded in the contact hole to electrically connect the external wiring to the semiconductor layer.
It is also possible to control the channel potential of the OI structure MOS field effect transistor.
【0014】更に、前記SOI構造MOS電界効果型ト
ランジスタにおいて、前記ゲート絶縁膜は前記半導体層
を熱酸化することにより形成されているか或はCVD窒
化膜の成長により形成されていることが好ましい。Furthermore, in the SOI structure MOS field effect transistor, it is preferable that the gate insulating film is formed by thermally oxidizing the semiconductor layer or by growing a CVD nitride film.
【0015】更に、前記SOI構造MOS電界効果型ト
ランジスタにおいて、前記ゲート電極はタングステンポ
リサイドにより形成されているか或は高濃度にリンまた
は砒素またはボロンをドープしたポリシリコンにより形
成されていることが好ましい。Further, in the SOI structure MOS field effect transistor, it is preferable that the gate electrode is formed of tungsten polycide or polysilicon doped with high concentration of phosphorus, arsenic or boron. .
【0016】[0016]
【作用】本発明に係るSOI構造MOS電界効果型トラ
ンジスタおいては、ソース、ドレイン電極を形成した
後、それらの上にチャンネル電極となる半導体シリコン
層が別に形成され、その側面部と上面部とを、ゲート絶
縁膜を挾んでゲート電極が覆っているため、ゲート電圧
を加えると前記半導体シリコン層の前記上面部及び前記
側面部近傍が反転してチャンネルとなる。In the SOI structure MOS field effect transistor according to the present invention, after the source and drain electrodes are formed, the semiconductor silicon layer to be the channel electrode is separately formed on the source and drain electrodes. Since the gate electrode is covered with the gate insulating film, the vicinity of the top surface portion and the side surface portion of the semiconductor silicon layer is inverted to form a channel when a gate voltage is applied.
【0017】更に、前記SOI構造MOS電界効果型ト
ランジスタは、前記ソース、ドレイン電極のそれぞれの
側面に絶縁材料から成るサイドウオールスペーサを形成
することによりソース、ドレイン間のパンチスルーを回
避することができる。Further, in the SOI structure MOS field effect transistor, punch-through between the source and the drain can be avoided by forming a side wall spacer made of an insulating material on each side surface of the source and drain electrodes. .
【0018】更に、前記SOI構造MOS電界効果型ト
ランジスタにおいて、前記ソース、ドレイン電極はタン
グステンポリサイドか或はポリシリコンにより形成され
ていることが好ましいが、前者の場合、前記ソース、ド
レイン電極のそれぞれの上層部に半導体層が、下層部に
タングステンシリサイド層が配置されるように形成する
ことにより、前記ソース、ドレイン電極と前記チャンネ
ルとなる半導体シリコン層との間の半導体−半導体接合
を得、かつ低抵抗化を図ることができる。Further, in the SOI structure MOS field effect transistor, it is preferable that the source and drain electrodes are made of tungsten polycide or polysilicon, but in the former case, each of the source and drain electrodes is formed. Forming a semiconductor layer on the upper layer portion and a tungsten silicide layer on the lower layer portion to obtain a semiconductor-semiconductor junction between the source / drain electrodes and the semiconductor silicon layer serving as the channel, and It is possible to reduce the resistance.
【0019】更に、前記SOI構造MOS電界効果型ト
ランジスタにおいて、前記半導体シリコン層は第二導電
型不純物を前記ソース、ドレイン電極よりも低濃度に含
むか或は第一導電型不純物を含むことにより、導電可能
な構造となる。Further, in the SOI structure MOS field effect transistor, the semiconductor silicon layer contains a second conductivity type impurity at a concentration lower than that of the source and drain electrodes or a first conductivity type impurity. It becomes a conductive structure.
【0020】更に、前記SOI構造MOS電界効果型ト
ランジスタは、前記半導体シリコン層から電極を取り出
してもよい。Further, in the SOI structure MOS field effect transistor, an electrode may be taken out from the semiconductor silicon layer.
【0021】更に、前記SOI構造MOS電界効果型ト
ランジスタにおいて、前記半導体シリコン層の膜厚を数
百nm好ましくは100nm〜700nmに形成することによ
り、精度の高いエッチングが可能となる。また、前記半
導体シリコン層はCVDポリシリコンか或はアモルファ
スシリコンにより形成されることが好ましい。Further, in the SOI structure MOS field effect transistor, by forming the semiconductor silicon layer to have a film thickness of several hundred nm, preferably 100 nm to 700 nm, highly accurate etching becomes possible. The semiconductor silicon layer is preferably formed of CVD polysilicon or amorphous silicon.
【0022】更に、前記SOI構造MOS電界効果型ト
ランジスタにおいて、ゲート絶縁膜はCVDシリコン窒
化膜の成長により形成されるか或は前記半導体シリコン
を熱酸化することにより形成されることが好ましく、ま
たゲート電極はタングステンポリサイドか或は高濃度に
リンまたは砒素またはボロンをドープしたポリシリコン
により形成されていることが好ましい。Further, in the SOI structure MOS field effect transistor, the gate insulating film is preferably formed by growing a CVD silicon nitride film or by thermally oxidizing the semiconductor silicon. The electrodes are preferably formed of tungsten polycide or polysilicon heavily doped with phosphorus, arsenic or boron.
【0023】[0023]
【実施例】図1乃至図5は、本発明に係るSOI構造M
OS電界効果型トランジスタの一実施例を説明するため
の断面図を製造工程順に並べたものである。図5におい
て、本発明に係るSOI構造MOS電界効果型トランジ
スタは、大きくは相互に所定距離離間して形成されたソ
ース、ドレイン電極13と、チャンネル電極となる半導
体シリコン層15とを備えて構成されている。1 to 5 show an SOI structure M according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining an example of an OS field effect transistor, arranged in the order of manufacturing steps. In FIG. 5, the SOI structure MOS field effect transistor according to the present invention is configured to include a source / drain electrode 13 and a semiconductor silicon layer 15 serving as a channel electrode, which are formed to be separated from each other by a predetermined distance. ing.
【0024】ソース、ドレイン電極13は、半導体シリ
コン基板11の上に形成された絶縁膜12の上に形成さ
れており、この絶縁膜12は半導体シリコン基板11の
シリコンの熱酸化またはCVDシリコン酸化膜の成長に
より形成され、その膜厚は例えば数百nmである。ここ
で、半導体シリコン基板11は機械強度的な台座であっ
て、絶縁基板でそれが代用できれば絶縁膜12の形成は
必要ない。また、ソース、ドレイン電極13の側面に
は、パンチスルーを回避するためのサイドウオールスペ
ーサ14が形成されている。The source / drain electrodes 13 are formed on an insulating film 12 formed on the semiconductor silicon substrate 11. The insulating film 12 is formed by thermal oxidation of silicon of the semiconductor silicon substrate 11 or a CVD silicon oxide film. Is formed by the growth of, and its film thickness is, for example, several hundreds nm. Here, the semiconductor silicon substrate 11 is a pedestal having mechanical strength, and if the insulating substrate can be used as a substitute, the insulating film 12 need not be formed. Sidewall spacers 14 are formed on the side surfaces of the source / drain electrodes 13 to avoid punch through.
【0025】以下、本発明に係るSOI構造MOS電界
効果型トランジスタの構造を、図1乃至図5を用いてそ
の工程順に説明する。Hereinafter, the structure of the SOI structure MOS field effect transistor according to the present invention will be described in the order of steps with reference to FIGS.
【0026】先ず、半導体シリコン基板11上にシリコ
ンの熱酸化またはCVDシリコン酸化膜の成長により絶
縁膜12を例えば数百nmの厚さで形成する。ここで、半
導体シリコン基板11は機械強度的な台座であって、絶
縁基板でそれが代用できれば絶縁膜12の形成は必要な
い。そして絶縁膜12上にタングステンポリサイドやポ
リシリコンなどの半導体材料をCVD法やスパッタ法に
より被着し半導体層13を100nm〜200nmの厚さで
形成し、図1に示す構造を得るが、タングステンポリサ
イドにより形成する場合、後に形成するチャンネル電極
と半導体−半導体接合を得かつ、低抵抗化を図るため
に、半導体層13の上部に半導体部が、下部にタングス
テンシリサイドが配置されるように形成する。また、半
導体層13は、ソース、ドレイン電極となるため、第一
導電型の不純物をイオン注入や拡散法により高濃度に含
ませておく。First, an insulating film 12 having a thickness of, for example, several hundreds nm is formed on a semiconductor silicon substrate 11 by thermal oxidation of silicon or growth of a CVD silicon oxide film. Here, the semiconductor silicon substrate 11 is a pedestal having mechanical strength, and if the insulating substrate can be used as a substitute, the insulating film 12 need not be formed. Then, a semiconductor material such as tungsten polycide or polysilicon is deposited on the insulating film 12 by a CVD method or a sputtering method to form a semiconductor layer 13 with a thickness of 100 nm to 200 nm to obtain the structure shown in FIG. In the case of forming with polycide, in order to obtain a channel electrode and a semiconductor-semiconductor junction to be formed later and to achieve low resistance, a semiconductor portion is formed above the semiconductor layer 13 and tungsten silicide is arranged below. To do. Further, since the semiconductor layer 13 becomes the source and drain electrodes, impurities of the first conductivity type are included in a high concentration by the ion implantation or diffusion method.
【0027】次に、第一導電型の不純物を含ませた半導
体層13をフォトリソ、エッチング技術により加工しソ
ース、ドレイン電極13を形成し、更に、ソース、ドレ
イン電極13の側面に、酸化シリコンや窒化シリコン等
の絶縁材料により、サイドウオールスペーサ14を形成
し、図2に示す構造を得る。Next, the semiconductor layer 13 containing impurities of the first conductivity type is processed by photolithography and etching techniques to form the source and drain electrodes 13, and silicon oxide and silicon oxide are formed on the side surfaces of the source and drain electrodes 13. The sidewall spacers 14 are formed of an insulating material such as silicon nitride to obtain the structure shown in FIG.
【0028】次に、ソース、ドレイン電極13上、サイ
ドウオールスペーサ14上、及びソース電極とドレイン
電極との離間により露出している絶縁膜12上に、CV
Dポリシリコンやアモルファスシリコンなどの半導体材
料により第二の半導体層15を形成する。第二の半導体
層15にはイオン注入により第二導電型の不純物を低濃
度に含ませ、半導体層15を微細加工して、チャンネル
電極15を形成して図3に示す構造を得る。このとき第
二導電型半導体層15の厚さは、チャンネル電極15の
側面成分であり、例えば数百nm好ましくは100nm〜7
00nmである。この構造によりチャンネル電極15の側
面成分もチャンネル長に寄与するものとなる。ここで、
チャンネル電極15の底面の両端部は、それぞれソー
ス、ドレイン電極13の上面と電気的に接続されるよう
にオーバーラップさせておく。またここで半導体層15
に注入する不純物の濃度は1×1016〜1×1018個/
cm3である。Next, CV is formed on the source / drain electrodes 13, the sidewall spacers 14, and the insulating film 12 exposed by the separation between the source and drain electrodes.
The second semiconductor layer 15 is formed of a semiconductor material such as D polysilicon or amorphous silicon. Impurities of the second conductivity type are contained in the second semiconductor layer 15 at a low concentration by ion implantation, and the semiconductor layer 15 is microfabricated to form the channel electrode 15 to obtain the structure shown in FIG. At this time, the thickness of the second conductivity type semiconductor layer 15 is a side surface component of the channel electrode 15, and is, for example, several hundred nm, preferably 100 nm to 7 nm.
It is 00 nm. With this structure, the side surface component of the channel electrode 15 also contributes to the channel length. here,
Both ends of the bottom surface of the channel electrode 15 are overlapped so as to be electrically connected to the top surfaces of the source and drain electrodes 13, respectively. Also here, the semiconductor layer 15
The concentration of impurities to be implanted into the wafer is 1 × 10 16 to 1 × 10 18 /
It is cm 3 .
【0029】次に、チャンネル電極15になる半導体層
の表面熱酸化またはCVD窒化膜の成長により、チャン
ネル電極15の全面にゲート絶縁膜16を形成し、図4
に示す構造を得る。Next, the gate insulating film 16 is formed on the entire surface of the channel electrode 15 by thermal oxidation of the surface of the semiconductor layer to be the channel electrode 15 or growth of a CVD nitride film, as shown in FIG.
The structure shown in is obtained.
【0030】次に、ゲート絶縁膜16の上面と側面とを
覆うようにゲート電極17を膜厚が100nm〜数100
nmになるようにタングステンポリサイドや高濃度にリン
または砒素またはボロンをドープしたポリシリコンなど
の材料で形成し、図5に示す構造を得る。Next, the gate electrode 17 is formed to have a film thickness of 100 nm to several hundreds so as to cover the upper surface and the side surface of the gate insulating film 16.
It is formed of a material such as tungsten polycide or polysilicon having a high concentration doped with phosphorus, arsenic or boron so as to have a thickness of nm to obtain the structure shown in FIG.
【0031】この後、ゲート電極17及び半導体層15
上に層間絶縁膜18を形成し、図6に示す如くゲート電
極17が層間絶縁膜18の下部に設けられていない領域
の一部にコンタクトホール19を開設し、半導体層15
の表面の一部をここから開放し、そしてコンタクトホー
ル19にAlなどの配線材料20を埋め込み外部配線と
半導体層15を電気的に接続し、図7に示す構造を得
る。図7は、図6中のAA′線における断面図である。After that, the gate electrode 17 and the semiconductor layer 15 are formed.
An interlayer insulating film 18 is formed thereon, and a contact hole 19 is formed in a part of a region where the gate electrode 17 is not provided below the interlayer insulating film 18 as shown in FIG.
A part of the surface of the above is opened from here, and the wiring material 20 such as Al is embedded in the contact hole 19 to electrically connect the external wiring and the semiconductor layer 15 to obtain the structure shown in FIG. FIG. 7 is a sectional view taken along the line AA ′ in FIG.
【0032】また、本発明に係るSOI構造MOS電界
効果型トランジスタの他の実施例として、半導体層15
がソース、ドレイン電極13と同一導電型の第一導電型
不純物を含むものでもよい。As another embodiment of the SOI structure MOS field effect transistor according to the present invention, the semiconductor layer 15 is used.
May contain a first conductivity type impurity having the same conductivity type as the source / drain electrodes 13.
【0033】[0033]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ソ
ース、ドレイン電極の上に、それらとは別の半導体層に
よりチャンネル電極が形成されており、チャンネル電極
の幅のみならず高さもチャンネル長に寄与するため、ゲ
ート長が短くなっても短チャンネル効果が極めて起こり
にくく、また、微細加工精度の高い、MOSデバイスの
微細化に十分対応可能なSOI構造MOS電界効果型ト
ランジスタを実現することができる。As described above, according to the present invention, the channel electrode is formed on the source and drain electrodes by a semiconductor layer different from them, so that not only the width of the channel electrode but also the height of the channel electrode is increased. To realize an SOI structure MOS field-effect transistor that contributes to the length and is extremely unlikely to cause a short channel effect even if the gate length is shortened, and that has a high degree of precision in microfabrication and is sufficiently compatible with miniaturization of MOS devices. You can
【図1】本発明の一実施例に係るSOI構造MOS電界
効果型トランジスタの製造工程において、第一の半導体
シリコン層形成後、フォトリソ、エッチング加工前の状
態を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state after photolithography and etching processing after forming a first semiconductor silicon layer in a manufacturing process of an SOI structure MOS field effect transistor according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例に係るSOI構造MOS電界
効果型トランジスタの製造工程において、サイドウオー
ルスペーサ形成後、第二半導体シリコン層形成前の状態
を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state after the formation of the sidewall spacer and before the formation of the second semiconductor silicon layer in the manufacturing process of the SOI structure MOS field effect transistor according to the embodiment of the present invention.
【図3】本発明の一実施例に係るSOI構造MOS電界
効果型トランジスタの製造工程において、第二半導体シ
リコン層形成後、ゲート絶縁膜形成前の状態を示す断面
図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state after the formation of the second semiconductor silicon layer and before the formation of the gate insulating film in the manufacturing process of the SOI structure MOS field effect transistor according to the embodiment of the present invention.
【図4】本発明の一実施例に係るSOI構造MOS電界
効果型トランジスタの製造工程において、ゲート絶縁膜
形成後、ゲート電極形成前の状態を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state after the gate insulating film is formed and before the gate electrode is formed in the manufacturing process of the SOI structure MOS field effect transistor according to the embodiment of the present invention.
【図5】本発明の一実施例に係るSOI構造MOS電界
効果型トランジスタの製造工程において、ゲート電極形
成後の状態を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state after forming a gate electrode in a manufacturing process of an SOI structure MOS field effect transistor according to an embodiment of the present invention.
【図6】本発明の一実施例に係るSOI構造MOS電界
効果型トランジスタを示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing an SOI structure MOS field effect transistor according to an embodiment of the present invention.
【図7】本発明の一実施例に係るSOI構造MOS電界
効果型トランジスタの、図6中のAA′線における断面
図である。FIG. 7 is a sectional view taken along line AA ′ in FIG. 6 of the SOI structure MOS field effect transistor according to the embodiment of the present invention.
12 絶縁膜 13 第一導電型不純物を含む半導体層 14 サイドウオールスペーサ 15 第二導電型半導体層 16 ゲート絶縁膜 17 ゲート電極 18 層間絶縁膜 19 コンタクトホール 20 配線材料 12 Insulating Film 13 Semiconductor Layer Containing First Conduction Type Impurity 14 Sidewall Spacer 15 Second Conduction Type Semiconductor Layer 16 Gate Insulating Film 17 Gate Electrode 18 Interlayer Insulating Film 19 Contact Hole 20 Wiring Material
Claims (16)
されている、第一導電型半導体によって形成された一対
のソース、ドレイン電極と、 前記ソース、ドレイン電極上、及び前記離間により露出
している絶縁膜上に、それらを横切るように形成され、
一方でソース電極上面部と、他方でドレイン電極上面部
とそれぞれ電気的に接続している側面部と上面部とを有
する第二導電型の半導体層と、 該半導体層を覆っているゲート絶縁膜と、 該ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極と、を備えて
いることを特徴とするSOI構造MOS電界効果型トラ
ンジスタ。1. A pair of source and drain electrodes formed of a first conductivity type semiconductor, which are arranged on an insulating film and spaced apart from each other by a predetermined distance, and exposed on the source and drain electrodes and by the spacing. Is formed on the insulating film that crosses them,
A second-conductivity-type semiconductor layer having a source electrode upper surface portion on the one hand, a side surface portion and an upper surface portion electrically connected to the drain electrode upper surface portion, respectively, and a gate insulating film covering the semiconductor layer. And a gate electrode formed on the gate insulating film, an SOI structure MOS field effect transistor.
されている、第一導電型半導体によって形成された一対
のソース、ドレイン電極と、 前記ソース、ドレイン電極上、及び前記離間により露出
している絶縁膜上に、それらを横切るように形成され、
一方でソース電極上面部と、他方でドレイン電極上面部
とそれぞれ電気的に接続している側面部と上面部とを有
する、ソース、ドレイン電極と同一導電型の半導体層
と、 該半導体層を覆っているゲート絶縁膜と、 該ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極と、を備えて
いることを特徴とするSOI構造MOS電界効果型トラ
ンジスタ。2. A pair of source and drain electrodes formed of a first conductivity type semiconductor, which are arranged on an insulating film and spaced apart from each other by a predetermined distance, and exposed on the source and drain electrodes and by the spacing. Is formed on the insulating film that crosses them,
A semiconductor layer that has the same conductivity type as the source and drain electrodes and has a side surface and an upper surface that are electrically connected to the upper surface of the source electrode on the one hand and the upper surface of the drain electrode on the other side, and covers the semiconductor layer. And a gate electrode formed on the gate insulating film, an SOI structure MOS field effect transistor.
OS電界効果型トランジスタにおいて、前記ソース、ド
レイン電極がタングステンポリサイドにより形成されて
いることを特徴とするSOI構造MOS電界効果型トラ
ンジスタ。3. The SOI structure M according to claim 1 or 2.
In the OS field effect transistor, an SOI structure MOS field effect transistor characterized in that the source and drain electrodes are formed of tungsten polycide.
効果型トランジスタにおいて、前記タングステンポリサ
イドにより形成されているソース、ドレイン電極の上部
に半導体シリコン層が、下部にタングステンシリサイド
層が配置されていることを特徴とするSOI構造MOS
電界効果型トランジスタ。4. The SOI structure MOS field effect transistor according to claim 3, wherein a semiconductor silicon layer is arranged above a source / drain electrode formed of the tungsten polycide, and a tungsten silicide layer is arranged below the source / drain electrode. SOI structure MOS characterized in that
Field effect transistor.
OS電界効果型トランジスタにおいて、前記ソース、ド
レイン電極がポリシリコンにより形成されていることを
特徴とするSOI構造MOS電界効果型トランジスタ。5. The SOI structure M according to claim 1 or 2.
An SOI field effect transistor, wherein the source and drain electrodes are formed of polysilicon in the OS field effect transistor.
S電界効果型トランジスタにおいて、前記ソース電極及
びドレイン電極のそれぞれの側面に絶縁材料からなるサ
イドウオールスペーサが形成されていることを特徴とす
るSOI構造MOS電界効果型トランジスタ。6. The SOI structure MO according to any one of claims 1 to 5.
In the S field effect transistor, an SOI structure MOS field effect transistor is characterized in that side wall spacers made of an insulating material are formed on respective side surfaces of the source electrode and the drain electrode.
OS電界効果型トランジスタにおいて、前記半導体層が
半導体シリコンにより形成されていることを特徴とする
SOI構造MOS電界効果型トランジスタ。7. The SOI structure M according to claim 1 or 2.
An SOI structure MOS field effect transistor, wherein the semiconductor layer is formed of semiconductor silicon in the OS field effect transistor.
効果型トランジスタにおいて、前記半導体シリコン層が
ポリシリコンにより形成されていることを特徴とするS
OI構造MOS電界効果型トランジスタ。8. The SOI structure MOS field effect transistor according to claim 7, wherein the semiconductor silicon layer is formed of polysilicon.
OI structure MOS field effect transistor.
効果型トランジスタにおいて、前記半導体シリコン層が
アモルファスシリコンにより形成されていることを特徴
とするSOI構造MOS電界効果型トランジスタ。9. The SOI structure MOS field effect transistor according to claim 7, wherein the semiconductor silicon layer is formed of amorphous silicon.
MOS電界効果型トランジスタにおいて、前記ゲート電
極及び前記半導体層上に層間絶縁膜を形成し、該ゲート
電極がその下部に設けられていない部分の層間絶縁膜の
一部にコンタクトホールを開設し、前記半導体層の表面
の一部をここから開放し、そして該コンタクトホールに
配線材料を埋め込み外部配線と半導体層を電気的に接続
することを特徴とするSOI構造MOS電界効果型トラ
ンジスタ。10. The SOI structure MOS field effect transistor according to claim 1, wherein an interlayer insulating film is formed on the gate electrode and the semiconductor layer, and the gate electrode is not provided under the interlayer insulating film. A contact hole is formed in a part of the interlayer insulating film of, the part of the surface of the semiconductor layer is opened from here, and wiring material is embedded in the contact hole to electrically connect the external wiring and the semiconductor layer. A characteristic SOI structure MOS field effect transistor.
I構造MOS電界効果型トランジスタにおいて、前記半
導体層の膜厚が100nm〜700nmであることを特徴と
するSOI構造MOS電界効果型トランジスタ。11. The SO according to claim 1, 2, or 7.
An I-structure MOS field-effect transistor, wherein the semiconductor layer has a film thickness of 100 nm to 700 nm.
MOS電界効果型トランジスタにおいて、前記ゲート絶
縁膜が前記半導体層を熱酸化することにより形成されて
いることを特徴とするSOI構造MOS電界効果型トラ
ンジスタ。12. The SOI structure MOS field effect transistor according to claim 1 or 2, wherein the gate insulating film is formed by thermally oxidizing the semiconductor layer. Type transistor.
MOS電界効果型トランジスタにおいて、前記ゲート絶
縁膜がシリコン窒化膜を含んで構成されていることを特
徴とするSOI構造MOS電界効果型トランジスタ。13. The SOI structure MOS field effect transistor according to claim 1, wherein the gate insulating film includes a silicon nitride film.
MOS電界効果型トランジスタにおいて、前記ゲート電
極がタングステンポリサイドにより形成されていること
を特徴とするSOI構造MOS電界効果型トランジス
タ。14. The SOI structure MOS field effect transistor according to claim 1 or 2, wherein the gate electrode is formed of tungsten polycide.
MOS電界効果型トランジスタにおいて、前記ゲート電
極が高濃度にリンまたは砒素、またはボロンをドープし
たポリシリコンにより形成されていることを特徴とする
SOI構造MOS電界効果型トランジスタ。15. The SOI structure MOS field effect transistor according to claim 1 or 2, wherein the gate electrode is formed of polysilicon highly doped with phosphorus or arsenic or boron. SOI structure MOS field effect transistor.
MOS電界効果型トランジスタにおいて、前記ソース、
ドレイン電極の下の絶縁層の基体が単結晶シリコン基板
で構成されることを特徴とするSOI構造MOS電界効
果型トランジスタ。16. The SOI structure MOS field effect transistor according to claim 1, wherein the source is
An SOI structure MOS field effect transistor, wherein a base body of an insulating layer under a drain electrode is composed of a single crystal silicon substrate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1791993A JPH06209109A (en) | 1993-01-08 | 1993-01-08 | Soi-structure mos field-effect transistor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP1791993A JPH06209109A (en) | 1993-01-08 | 1993-01-08 | Soi-structure mos field-effect transistor |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH06209109A true JPH06209109A (en) | 1994-07-26 |
Family
ID=11957175
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JP1791993A Withdrawn JPH06209109A (en) | 1993-01-08 | 1993-01-08 | Soi-structure mos field-effect transistor |
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JP (1) | JPH06209109A (en) |
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- 1993-01-08 JP JP1791993A patent/JPH06209109A/en not_active Withdrawn
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