JPH09135030A - Semiconductor integrated circuit device, computer system using the device and manufacturing method for the semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device, computer system using the device and manufacturing method for the semiconductor integrated circuit device

Info

Publication number
JPH09135030A
JPH09135030A JP7289613A JP28961395A JPH09135030A JP H09135030 A JPH09135030 A JP H09135030A JP 7289613 A JP7289613 A JP 7289613A JP 28961395 A JP28961395 A JP 28961395A JP H09135030 A JPH09135030 A JP H09135030A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
integrated circuit
semiconductor integrated
transistor
circuit device
depleted transistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7289613A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiromasa Noda
浩正 野田
Katsuhiro Shimohigashi
勝博 下東
Masakazu Aoki
正和 青木
Yoji Idei
陽治 出井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP7289613A priority Critical patent/JPH09135030A/en
Publication of JPH09135030A publication Critical patent/JPH09135030A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Dram (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing technology for a semiconductor integrated circuit device in which a high speed and a low power are together obtained by using a perfect depletion transistor and a dielectric strength can be guaranteed by using a partial depletion transistor. SOLUTION: A semiconductor integrated circuit device is constituted of a predetermined integrated circuit made on a SOT (silicon on insulator) substrate. By means of separate implantations under different ion implanting conditions, a left MOS transistor is made to a perfect depletion transistor 28 which has depletion in all region because of a dopant density of a channel region being low and a right MOS transistor 29 which has partial depletion in a channel region because of a dopant density of the channel region being high. By the steps the perfect depletion transistor and the partial depletion transistor are formed on the same SOI substrate 10 in the state of having different impurity densities.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路技
術に関し、特にSOI(Silicon On Insulator)基板上
に作製したLSIにおいて、このSOI基板の利点を活
かした部分空乏化トランジスタと完全空乏化トランジス
タとの形成に好適な半導体集積回路装置およびそれを用
いたコンピュータシステム、ならびに半導体集積回路装
置の製造方法に適用して有効な技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit technology, and in particular, in an LSI manufactured on an SOI (Silicon On Insulator) substrate, a partially depleted transistor and a fully depleted transistor which take advantage of the advantages of the SOI substrate. The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device suitable for forming a semiconductor device, a computer system using the same, and a technique effectively applied to a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device.

【0002】[0002]

【従来の技術】たとえば、発明者が検討したところによ
れば、SOI基板上に作製したLSIにおいては、完全
な素子分離が可能となるために配線−基板間の寄生容量
や拡散層容量などが低減でき、半導体集積回路装置の動
作速度を向上させることができるので、バルクLSIに
比べて低電力・高速化の可能性が秘められていることが
考えられる。
2. Description of the Related Art For example, according to a study conducted by the inventor, in an LSI manufactured on an SOI substrate, a parasitic capacitance between the wiring and the substrate, a diffusion layer capacitance and the like are caused because complete element isolation is possible. Since it can be reduced and the operation speed of the semiconductor integrated circuit device can be improved, it is conceivable that there is a possibility of lower power consumption and higher speed than the bulk LSI.

【0003】このようなSOI基板上に作製した半導体
集積回路技術としては、たとえば「IEEE JOURNAL OF SO
LID-STATE CIRCUITS,VOL.29,NO.11,NOVEMBER 1994 P132
3-P1329 」などに記載される技術などが挙げられる。
As a semiconductor integrated circuit technology formed on such an SOI substrate, for example, "IEEE JOURNAL OF SO
LID-STATE CIRCUITS, VOL.29, NO.11, NOVEMBER 1994 P132
3-P1329 ”and the like.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
なSOI基板上に作製した半導体集積回路技術において
は、SOI基板の性能を引き出すには完全空乏化トラン
ジスタが必要であるが、この完全空乏化トランジスタは
耐圧が低いということが考えられる。特にSOI基板を
用いたLSIにおいては、低電力・高速化とともに、ド
レイン耐圧の確保がLSI化に重要であることが本発明
者による検討の結果明らかとなっている。
In the semiconductor integrated circuit technology formed on the SOI substrate as described above, a fully depleted transistor is required to bring out the performance of the SOI substrate. It is considered that the transistor has a low breakdown voltage. In particular, in the LSI using the SOI substrate, it has been clarified as a result of the study by the present inventor that it is important to secure drain withstand voltage as well as to achieve low power consumption and high speed.

【0005】そこで、本発明の目的は、完全空乏化トラ
ンジスタと部分空乏化トランジスタとを同一基板上に形
成することによって、完全空乏化トランジスタを用いて
高速化と低電力を両立させ、かつ部分空乏化トランジス
タを用いて耐圧を確保することができる半導体集積回路
装置およびそれを用いたコンピュータシステム、ならび
に半導体集積回路装置の製造方法を提供することにあ
る。
Therefore, an object of the present invention is to form a fully-depleted transistor and a partially-depleted transistor on the same substrate, thereby using a fully-depleted transistor to achieve both high speed and low power, and partial depletion. An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device capable of ensuring a withstand voltage by using a semiconductor transistor, a computer system using the semiconductor integrated circuit device, and a method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device.

【0006】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0008】すなわち、本発明の半導体集積回路装置
は、SOI基板上に所定の集積回路が作製される半導体
集積回路装置に適用されるものであり、前記集積回路の
うち、外部インターフェースやDRAMのワード線昇圧
回路のような高耐圧が必要な回路は部分空乏化トランジ
スタを用いて構成し、かつそれ以外の降圧した電圧しか
印加されない低電力・高速化が必要な回路は完全空乏化
トランジスタを用いて構成するものであり、特にDRA
MまたはSRAMなどの半導体記憶装置に適用するよう
にしたものである。
That is, the semiconductor integrated circuit device of the present invention is applied to a semiconductor integrated circuit device in which a predetermined integrated circuit is manufactured on an SOI substrate. Of the integrated circuits, an external interface or a word of a DRAM is used. Circuits that require high breakdown voltage, such as line booster circuits, are configured using partially depleted transistors, and other circuits that require low power and high speed that only apply a reduced voltage use fully depleted transistors. It is composed, especially DRA
The present invention is applied to a semiconductor memory device such as M or SRAM.

【0009】さらに、本発明のコンピュータシステム
は、前記半導体集積回路装置または半導体記憶装置に加
えて、少なくとも、中央処理装置およびその周辺回路な
どを有するものである。
Further, the computer system of the present invention has at least a central processing unit and its peripheral circuits in addition to the semiconductor integrated circuit device or the semiconductor memory device.

【0010】また、本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、SOI基板上に作製される所定の集積回路を、
高耐圧が必要な回路と低電力・高速化が必要な回路とに
区別し、同一のSOI基板上に、高耐圧が必要な回路を
部分空乏化トランジスタを用いて作製し、かつ低電力・
高速化が必要な回路を完全空乏化トランジスタを用いて
作製するものである。
Further, according to the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, a predetermined integrated circuit manufactured on an SOI substrate is
Differentiating between circuits that require high breakdown voltage and circuits that require low power consumption and high speed, circuits that require high breakdown voltage are fabricated using partially depleted transistors on the same SOI substrate, and
A circuit that requires high speed is manufactured using a fully depleted transistor.

【0011】具体的に、前記部分空乏化トランジスタま
たは完全空乏化トランジスタを同一のSOI基板上に作
り分ける際には、イオン打ち込みの条件を変えて打ち分
けたり、LOCOS形成プロセスと同様のプロセス(リ
セスアレー)を用いたり、さらにはSOI基板の埋め込
み酸化膜中に局所的に不純物を導入し、そこから埋め込
み酸化膜上の単結晶シリコン薄膜中に熱拡散により不純
物を導入するプロセスを用いて、シリコンの不純物濃度
または膜厚が異なるようにしたものである。
Specifically, when the partially depleted transistor or the fully depleted transistor is separately formed on the same SOI substrate, different ion implantation conditions are used for different implantation or a process similar to the LOCOS formation process (recess array array). ) Or a process of locally introducing impurities into the buried oxide film of the SOI substrate and then introducing the impurities into the single crystal silicon thin film on the buried oxide film by thermal diffusion. The impurity concentration or the film thickness is made different.

【0012】すなわち、部分空乏化トランジスタまたは
完全空乏化トランジスタにおいて、完全空乏化トランジ
スタは、SOI基板の利点を最も活かせるトランジスタ
であるが、ドレイン耐圧が低いという欠点があり、これ
に対して部分空乏化トランジスタは、トランジスタとし
ての性能は完全空乏化トランジスタに比べて劣るもの
の、ドレイン耐圧の確保が可能である。
That is, in the partially depleted transistor or the fully depleted transistor, the fully depleted transistor is a transistor that can make the most of the advantage of the SOI substrate, but has the disadvantage of low drain breakdown voltage. Although the performance transistor is inferior in performance as a transistor to the fully depleted transistor, the drain breakdown voltage can be secured.

【0013】よって、本発明によれば、完全空乏化トラ
ンジスタと部分空乏化トランジスタとを同一のSOI基
板上に形成することを可能にして、内部で降圧した電圧
しか印加されない回路には完全空乏化トランジスタを用
いて高速化と低電力を両立させ、かつ外部インターフェ
ースやDRAMのワード線昇圧回路のような高耐圧が必
要になる回路には部分空乏化トランジスタを用いて耐圧
を確保することができる。
Therefore, according to the present invention, it is possible to form the fully depleted transistor and the partially depleted transistor on the same SOI substrate, and to completely deplete the circuit to which only the internally reduced voltage is applied. A transistor can be used to achieve both high speed and low power, and a partially depleted transistor can be used to secure the breakdown voltage in a circuit that requires a high breakdown voltage such as an external interface or a word line booster circuit of a DRAM.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0015】(実施の形態1)図1は本発明の実施の形
態1である半導体集積回路装置を示す概略機能ブロック
図、図2は本実施の形態1におけるデータ出力回路の一
例を示す回路図、図3〜図10は本実施の形態1におけ
るMOSトランジスタの製造工程を示す断面図である。
(First Embodiment) FIG. 1 is a schematic functional block diagram showing a semiconductor integrated circuit device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a data output circuit according to the first embodiment. 3 to 10 are cross-sectional views showing the manufacturing steps of the MOS transistor according to the first embodiment.

【0016】まず、図1により本実施の形態1の半導体
集積回路装置の概略構成を説明する。
First, a schematic configuration of the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment will be described with reference to FIG.

【0017】本実施の形態1の半導体集積回路装置は、
たとえばSOI基板上に所定の集積回路が作製される半
導体集積回路装置とされ、内部回路1、入出力インター
フェース2、降圧回路3などからなり、内部で降圧した
電圧しか印加されない内部回路1は完全空乏化トランジ
スタのみを用いて構成され、入出力インターフェース2
や外部電源の降圧回路3、さらに内部回路1の高耐圧が
必要な高耐圧部4は部分空乏化トランジスタを含んで構
成され、これらの完全空乏化トランジスタと部分空乏化
トランジスタとが同一のSOI基板上に形成されてい
る。
The semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment is
For example, it is a semiconductor integrated circuit device in which a predetermined integrated circuit is manufactured on an SOI substrate, and includes an internal circuit 1, an input / output interface 2, a step-down circuit 3, and the like, and the internal circuit 1 to which only the internally stepped down voltage is applied is completely depleted. I / O interface 2
And the step-down circuit 3 of the external power supply, and the high breakdown voltage portion 4 of the internal circuit 1 which requires a high breakdown voltage are configured to include a partially depleted transistor, and these fully depleted transistor and partially depleted transistor are the same SOI substrate. Formed on.

【0018】なお、入出力インターフェース2や降圧回
路3は回路を工夫することによって、トランジスタのソ
ース・ドレイン間に外部電源の電圧がそのままかからな
いようにすることもできるため、その場合に部分空乏化
トランジスタを使う部分は、内部回路1の高耐圧を必要
とする高耐圧部4の回路ブロック、たとえばDRAMで
いえばワード線電圧昇圧回路などに限られる。
It should be noted that the input / output interface 2 and the step-down circuit 3 can be designed so that the voltage of the external power supply is not applied between the source and drain of the transistor by devising the circuit. The portion that uses is limited to the circuit block of the high breakdown voltage portion 4 that requires a high breakdown voltage of the internal circuit 1, for example, a word line voltage booster circuit in the case of DRAM.

【0019】具体的に、内部回路1と入出力インターフ
ェース2におけるデータ出力回路は、たとえば図2に示
すように公知のキャパシタ昇圧型とされ、図中左半分が
内部回路1の出力部5であり、この部分は降圧された電
源を用いて動作するために完全空乏化トランジスタが使
用される。この内部回路1からのデータ出力信号RD,
/RDは、出力段の活性化信号φとともにANDゲート
を介して論理積動作により出力されている。
Specifically, the data output circuit in the internal circuit 1 and the input / output interface 2 is of a known capacitor boost type as shown in FIG. 2, for example, and the left half of the figure is the output section 5 of the internal circuit 1. A fully depleted transistor is used for this part to operate with a step-down power supply. The data output signal RD from this internal circuit 1,
/ RD is output by an AND operation through the AND gate together with the activation signal φ of the output stage.

【0020】一方、図2における右半分は入出力インタ
ーフェース2の外部出力部6であり、電源は外部の電源
をそのまま使用し、従ってトランジスタのソース・ドレ
イン間に外部の高い電圧がそのまま印加されるため、高
耐圧の部分空乏化トランジスタが使用される。この外部
出力部6においては、内部回路1からのデータ出力信号
がそれぞれnMOSトランジスタに入力され、さらに直
列接続された遅延回路τ1およびキャパシタに並列に接
続されるインバータとCMOSトランジスタ、遅延回路
τ2のみを介してそれぞれnMOSトランジスタに接続
され、これらのnMOSトランジスタの接続ノードから
外部へのデータ信号が出力されている。
On the other hand, the right half of FIG. 2 is the external output section 6 of the input / output interface 2, and the external power source is used as it is, so that an external high voltage is directly applied between the source and drain of the transistor. Therefore, a high breakdown voltage partially depleted transistor is used. In the external output unit 6, the data output signals from the internal circuit 1 are respectively input to the nMOS transistors, and only the inverter connected in series with the delay circuit τ1 and the capacitor connected in parallel with the capacitor and the delay circuit τ2 are provided. Data signals are output from the connection nodes of these nMOS transistors to the outside.

【0021】次に、本実施の形態1の作用について、前
記半導体集積回路装置の要部を構成するMOSトランジ
スタの製造工程を図3〜図10により説明する。
Next, the operation of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 3 to 10 on the manufacturing process of the MOS transistor forming the main part of the semiconductor integrated circuit device.

【0022】始めに、図3〜図10のMOSトランジス
タの素子断面図において、左側のMOSトランジスタは
チャネル領域のドーパント濃度が低いため、領域全体が
空乏化している完全空乏化トランジスタである。これに
対して、右側のMOSトランジスタは、チャネル領域に
ドーパント濃度が高い領域を有するため、チャネル領域
は部分的にしか空乏化しない部分空乏化トランジスタで
ある。つまり、前記2種類のトランジスタはイオン打ち
込み条件を変化させることで同一のSOI基板上に形成
されている。
First, in the element cross-sectional views of the MOS transistors shown in FIGS. 3 to 10, the MOS transistor on the left side is a fully depleted transistor in which the entire region is depleted because the dopant concentration in the channel region is low. On the other hand, the MOS transistor on the right side is a partially depleted transistor in which the channel region is partially depleted because it has a region having a high dopant concentration in the channel region. That is, the two types of transistors are formed on the same SOI substrate by changing the ion implantation conditions.

【0023】以下、nチャネルについて、本実施の形態
1のMOSトランジスタの製造方法を説明する。なお、
pチャネルについても、ドーパントの導電型を逆にすれ
ば同じ工程で作ることができるので、フォト工程を加え
ることにより同一のSOI基板上に相補型の回路を形成
することも可能である。
The method of manufacturing the MOS transistor of the first embodiment will be described below for the n-channel. In addition,
The p-channel can also be formed in the same step by reversing the conductivity type of the dopant, so that it is possible to form a complementary circuit on the same SOI substrate by adding a photo step.

【0024】まず、たとえばシリコン単結晶7の上層に
SiO2 からなる埋め込み酸化膜8が形成され、さらに
その上層に単結晶シリコン薄膜9が形成されているSO
I基板10の表面を酸化してSiO2 の酸化膜11を形
成する。そして、その上層に、たとえばSi3 4 など
のシリコン窒化膜12を堆積し、フォト工程を用いて素
子領域となる部分以外を覆っているシリコン窒化膜12
を除去する(図3)。
First, for example, a buried oxide film 8 made of SiO 2 is formed on the upper layer of the silicon single crystal 7, and a single crystal silicon thin film 9 is further formed on the buried oxide film 8.
The surface of the I substrate 10 is oxidized to form an oxide film 11 of SiO 2 . Then, a silicon nitride film 12 of, for example, Si 3 N 4 is deposited on the upper layer of the silicon nitride film 12, and the silicon nitride film 12 covering a portion other than the element region is formed by a photo process.
Is removed (FIG. 3).

【0025】その後、熱酸化を行い、図3のシリコン窒
化膜12の開口部に相当する部分に、たとえばSiO2
からなる素子分離酸化膜13を形成する(図4)。そし
て、シリコン窒化膜12をウェットエッチングで除去
し、さらに酸化膜11を除去した後、改めてSiO2
どの酸化膜14を熱酸化で形成する(図5)。
After that, thermal oxidation is performed to form, for example, SiO 2 in a portion corresponding to the opening of the silicon nitride film 12 in FIG.
An element isolation oxide film 13 made of is formed (FIG. 4). Then, the silicon nitride film 12 is removed by wet etching, the oxide film 11 is further removed, and then an oxide film 14 such as SiO 2 is formed again by thermal oxidation (FIG. 5).

【0026】続いて、図5のように完全空乏化トランジ
スタを形成する素子領域の部分にレジストマスク15を
かけて、部分空乏化トランジスタを形成する素子領域に
のみ、高濃度不純物層16をイオン打ち込みで形成す
る。具体的には、p型不純物であるボロンをピーク濃度
が約1×1018cm-3で、単結晶シリコン薄膜9と埋め
込み酸化膜8の界面で濃度が最大になるように打ち込
む。
Then, as shown in FIG. 5, a resist mask 15 is applied to the portion of the element region where the fully depleted transistor is formed, and the high concentration impurity layer 16 is ion-implanted only in the element region where the partially depleted transistor is formed. To form. Specifically, boron, which is a p-type impurity, is implanted so that the peak concentration is about 1 × 10 18 cm −3 and the concentration is maximum at the interface between the single crystal silicon thin film 9 and the buried oxide film 8.

【0027】そして、多結晶シリコン膜17とシリコン
酸化膜18を公知のCVD法で堆積する(図6)。この
多結晶シリコン膜17は後にゲート電極となるため、堆
積時に不純物導入を一緒に行うか、もしくは堆積後、シ
リコン酸化膜18を堆積する前に、イオン打ち込みをし
て活性化アニールをするなどの処理を行う。
Then, the polycrystalline silicon film 17 and the silicon oxide film 18 are deposited by the known CVD method (FIG. 6). Since this polycrystalline silicon film 17 will later become a gate electrode, impurities are introduced together during the deposition, or after the deposition, ion implantation and activation annealing are performed before depositing the silicon oxide film 18. Perform processing.

【0028】さらに、フォト工程を用いて、シリコン酸
化膜18および多結晶シリコン膜17をゲート電極1
9,20の形状に図7のように加工する。そして、ゲー
ト電極19,20をマスクとして、たとえばn型不純物
であるひ素などのイオン打ち込みを行い、ソース・ドレ
イン21を形成する(図7)。
Further, the silicon oxide film 18 and the polycrystalline silicon film 17 are formed on the gate electrode 1 by a photo process.
9 and 20 shapes are processed as shown in FIG. Then, using the gate electrodes 19 and 20 as a mask, ion implantation of, for example, arsenic, which is an n-type impurity, is performed to form the source / drain 21 (FIG. 7).

【0029】続いて、酸化膜22を公知のCVD法で堆
積する(図8)。この状態で異方性ドライエッチングを
行うと、図9のようにゲート電極19,20の側壁にの
み側壁酸化膜23が残る。そして、ゲート電極19,2
0をマスクとして2回目のソース・ドレインのイオン打
ち込みを行い、ソース・ドレイン24を形成する。この
2回目のイオン打ち込みは、ソース・ドレイン24を低
抵抗化するためのものである。
Subsequently, the oxide film 22 is deposited by the known CVD method (FIG. 8). When anisotropic dry etching is performed in this state, the sidewall oxide film 23 remains only on the sidewalls of the gate electrodes 19 and 20 as shown in FIG. Then, the gate electrodes 19 and 2
The second source / drain ion implantation is performed using 0 as a mask to form the source / drain 24. The second ion implantation is for reducing the resistance of the source / drain 24.

【0030】最後に、たとえばSiO2 などからなる層
間絶縁膜25を堆積して、前記のゲート電極19,2
0、ソース・ドレイン24に向けてコンタクト孔を開口
し、このコンタクト孔にアルミニウムやタングステンな
どの金属26を埋め戻し、配線27を形成して半導体装
置が完成する(図10)。
Finally, an interlayer insulating film 25 made of, for example, SiO 2 is deposited and the gate electrodes 19 and 2 are formed.
0, a contact hole is opened toward the source / drain 24, a metal 26 such as aluminum or tungsten is backfilled in the contact hole, and a wiring 27 is formed to complete the semiconductor device (FIG. 10).

【0031】以上のようにして、イオン打ち込みの条件
を変えて打ち分けることで、図10において左側のMO
Sトランジスタはチャネル領域のドーパント濃度が低い
ため、領域全体が空乏化している完全空乏化トランジス
タ28となり、右側のMOSトランジスタは、チャネル
領域にドーパント濃度が高い領域を有するため、チャネ
ル領域は部分的にしか空乏化しない部分空乏化トランジ
スタ29となる。
As described above, by changing the ion implantation conditions and performing the ion implantation, the MO on the left side in FIG.
Since the S transistor has a low dopant concentration in the channel region, it becomes a fully depleted transistor 28 in which the entire region is depleted. The MOS transistor on the right side has a region having a high dopant concentration in the channel region, and therefore the channel region is partially depleted. Only the depleted transistor 29 is depleted.

【0032】従って、本実施の形態1の半導体集積回路
装置によれば、完全空乏化トランジスタ28と部分空乏
化トランジスタ29とを不純物濃度が異なるようにして
同一のSOI基板10上に形成することができるので、
SOI基板10の利点を最も活かせる完全空乏化トラン
ジスタ28を用いて高速化と低電力を両立させ、かつこ
の完全空乏化トランジスタ28の欠点を補う部分空乏化
トランジスタ29を用いてドレイン耐圧の確保を可能と
することができる。
Therefore, according to the semiconductor integrated circuit device of the first embodiment, the fully depleted transistor 28 and the partially depleted transistor 29 can be formed on the same SOI substrate 10 with different impurity concentrations. Because you can
A fully depleted transistor 28 that maximizes the advantages of the SOI substrate 10 is used to achieve both high speed and low power, and a drain depletion voltage is ensured by using a partially depleted transistor 29 that compensates for the drawbacks of the fully depleted transistor 28. It can be possible.

【0033】特に、本実施の形態1の製造方法において
は、不純物濃度を変えて完全空乏化トランジスタ28と
部分空乏化トランジスタ29を形成することができるの
で、製造プロセスの面において、製造工程の増加を最低
限に抑えて簡単に半導体集積回路装置の形成が可能とな
る。
Particularly, in the manufacturing method of the first embodiment, since the fully depleted transistor 28 and the partially depleted transistor 29 can be formed by changing the impurity concentration, the number of manufacturing steps is increased in terms of the manufacturing process. It is possible to easily form a semiconductor integrated circuit device by minimizing the above.

【0034】なお、この半導体集積回路装置は、たとえ
ばDRAMまたはSRAMなどに適用し、ワード線昇圧
回路のような高耐圧が必要な回路に部分空乏化トランジ
スタ29を用いることによって、高速化と低電力、耐圧
の確保が可能とされる半導体記憶装置を実現することが
できる。
This semiconductor integrated circuit device is applied to, for example, a DRAM or an SRAM, and by using the partially depleted transistor 29 in a circuit such as a word line boosting circuit that needs a high breakdown voltage, high speed operation and low power consumption can be achieved. Thus, it is possible to realize a semiconductor memory device capable of ensuring a high breakdown voltage.

【0035】(実施の形態2)図11〜図14は本発明
の実施の形態2である半導体集積回路装置におけるMO
Sトランジスタの製造工程を示す断面図である。
(Second Embodiment) FIGS. 11 to 14 show an MO in a semiconductor integrated circuit device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the S transistor.

【0036】本実施の形態2の半導体集積回路装置は、
前記実施の形態1と同様にSOI基板上に所定の集積回
路が作製される半導体集積回路装置とされ、実施の形態
1との相違点は、LOCOS形成プロセスと同様のプロ
セス(リセスアレー)を用いて、部分空乏化トランジス
タを形成する部分のシリコンの膜厚と、完全空乏化トラ
ンジスタを形成する部分のシリコンの膜厚とを異なるよ
うにして、同一のSOI基板上に部分空乏化トランジス
タと完全空乏化トランジスタとを作り分けて形成するよ
うにした点である。
The semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment is
A semiconductor integrated circuit device in which a predetermined integrated circuit is manufactured on an SOI substrate is the same as in the first embodiment. The difference from the first embodiment is that a process (recess array) similar to the LOCOS formation process is used. , A partially depleted transistor and a fully depleted transistor are formed on the same SOI substrate by making the thickness of the portion of the partially depleted transistor formed differently from that of the portion of the fully depleted transistor formed. The point is that the transistor and the transistor are separately formed.

【0037】すなわち、本実施の形態2の半導体集積回
路装置では、図11〜図14のMOSトランジスタの素
子断面図において、左側のMOSトランジスタはチャネ
ル領域の膜厚が薄いため、領域全体が空乏化している完
全空乏化トランジスタである。これに対して、右側のM
OSトランジスタは、チャネル領域の膜厚が厚いため、
チャネル領域は部分的にしか空乏化しない部分空乏化ト
ランジスタである。つまり、前記2種類のトランジスタ
は埋め込み酸化膜上の単結晶シリコン薄膜の膜厚を変化
させることで同一のSOI基板上に形成されている。
That is, in the semiconductor integrated circuit device of the second embodiment, in the element cross-sectional views of the MOS transistors of FIGS. 11 to 14, the MOS transistor on the left side has a thin channel region, so that the entire region is depleted. It is a fully depleted transistor. On the other hand, M on the right
Since the thickness of the channel region of the OS transistor is large,
The channel region is a partially depleted transistor that is only partially depleted. That is, the two types of transistors are formed on the same SOI substrate by changing the film thickness of the single crystal silicon thin film on the buried oxide film.

【0038】以下、nチャネルについて、本実施の形態
2のMOSトランジスタの製造方法を説明する。pチャ
ネルについても、ドーパントの導電型を逆にすれば、同
じ工程で作ることができるので、フォト工程を加えるこ
とにより同一のSOI基板上に相補型の回路を形成する
ことも可能である。
Hereinafter, a method of manufacturing the MOS transistor of the second embodiment will be described for the n-channel. Since the p-channel can be formed in the same process by reversing the conductivity type of the dopant, it is also possible to form a complementary circuit on the same SOI substrate by adding a photo process.

【0039】まず、たとえばシリコン単結晶7aの上層
にSiO2 からなる埋め込み酸化膜8aが形成され、さ
らにその上層に単結晶シリコン薄膜9aが形成されてい
るSOI基板10aの表面を酸化して酸化膜11aを形
成する(図11)。そして、公知の選択酸化法を用い
て、完全空乏化トランジスタを形成する領域と、部分空
乏化トランジスタを形成する領域の単結晶シリコン薄膜
9aに差を設ける。
First, for example, a buried oxide film 8a made of SiO 2 is formed on the upper layer of the silicon single crystal 7a, and the surface of the SOI substrate 10a on which the single crystal silicon thin film 9a is further formed is oxidized to form an oxide film. 11a is formed (FIG. 11). Then, a known selective oxidation method is used to provide a difference between the single crystal silicon thin film 9a in the region where the fully depleted transistor is formed and the region where the partially depleted transistor is formed.

【0040】つまり、酸化膜11a上にシリコン窒化膜
12aを堆積して、フォト工程とエッチングによって部
分空乏化トランジスタを形成する部分のシリコン窒化膜
12aを残し、完全空乏化トランジスタを形成する部分
のシリコン窒化膜12aを除去して洗浄する。
That is, the silicon nitride film 12a is deposited on the oxide film 11a, and the silicon nitride film 12a which forms the partially depleted transistor is left by the photo process and etching, and the silicon which is the fully depleted transistor is formed. The nitride film 12a is removed and cleaned.

【0041】その後、熱酸化を行って、完全空乏化トラ
ンジスタを形成する部分のシリコン酸化膜30を形成す
る(図12)。このとき、シリコン酸化膜30と埋め込
み酸化膜8aの間に残る単結晶シリコン薄膜9aが完全
空乏化トランジスタの素子領域となるので、熱酸化によ
りこの単結晶シリコン薄膜9aが消失しないように酸化
条件を調整する。
After that, thermal oxidation is performed to form the silicon oxide film 30 in the portion forming the fully depleted transistor (FIG. 12). At this time, since the single crystal silicon thin film 9a remaining between the silicon oxide film 30 and the buried oxide film 8a becomes the element region of the fully depleted transistor, the oxidizing conditions are set so that the single crystal silicon thin film 9a does not disappear by thermal oxidation. adjust.

【0042】続いて、シリコン窒化膜12aとシリコン
酸化膜30をウェットエッチングにより除去すると、所
望の膜厚差を有するSOI基板10aとなる(図1
3)。これ以降は、前記実施の形態1と同様に、素子分
離工程、ゲート形成工程、ソース・ドレイン形成工程、
層間絶縁膜形成工程、配線工程により、図14に示す半
導体装置が完成する。
Then, the silicon nitride film 12a and the silicon oxide film 30 are removed by wet etching to obtain the SOI substrate 10a having a desired film thickness difference (FIG. 1).
3). After that, as in the first embodiment, the element isolation step, the gate formation step, the source / drain formation step,
The semiconductor device shown in FIG. 14 is completed by the interlayer insulating film forming step and the wiring step.

【0043】すなわち、図14に示すように、SOI基
板10a上には、素子分離酸化膜13a、シリコン酸化
膜および多結晶シリコンによるゲート電極19a,20
a、ソース・ドレイン21a、ゲート電極19a,20
aの側壁酸化膜23a、ソース・ドレイン24a、層間
絶縁膜25aが順に形成され、最後にゲート電極19
a,20a、ソース・ドレイン24aに向けて開口され
たコンタクト孔に金属26aを埋め戻し、配線27aを
形成することによって完成される。
That is, as shown in FIG. 14, on the SOI substrate 10a, the gate electrodes 19a, 20 made of element isolation oxide film 13a, silicon oxide film and polycrystalline silicon.
a, source / drain 21a, gate electrodes 19a, 20
a side wall oxide film 23a, source / drain 24a, and interlayer insulating film 25a are sequentially formed, and finally the gate electrode 19 is formed.
a, 20a, and the source / drain 24a are filled with metal 26a in the contact holes opened to form wiring 27a.

【0044】以上のようにして、LOCOS形成プロセ
スと同様のプロセスを用いて、図14において左側のM
OSトランジスタはチャネル領域の膜厚が薄いため、領
域全体が空乏化している完全空乏化トランジスタ28a
となり、右側のMOSトランジスタは、チャネル領域の
膜厚が厚いため、チャネル領域は部分的にしか空乏化し
ない部分空乏化トランジスタ29aとなる。
As described above, by using the same process as the LOCOS forming process, the M on the left side in FIG.
Since the OS transistor has a thin channel region, the entire region is fully depleted.
Since the MOS transistor on the right side has a thick channel region, the channel region becomes a partially depleted transistor 29a that is only partially depleted.

【0045】従って、本実施の形態2の半導体集積回路
装置によれば、完全空乏化トランジスタ28aと部分空
乏化トランジスタ29aとを膜厚が異なるようにして同
一のSOI基板10a上に形成することができるので、
前記実施の形態1と同様にSOI基板10aの利点を最
も活かせる完全空乏化トランジスタ28aを用いて高速
化と低電力を両立させ、かつこの完全空乏化トランジス
タ28aの欠点を補う部分空乏化トランジスタ29aを
用いてドレイン耐圧の確保が可能となる。
Therefore, according to the semiconductor integrated circuit device of the second embodiment, the fully depleted transistor 28a and the partially depleted transistor 29a can be formed on the same SOI substrate 10a with different film thicknesses. Because you can
As in the first embodiment, the fully depleted transistor 28a that maximizes the advantages of the SOI substrate 10a is used to achieve both high speed and low power, and to supplement the drawbacks of the fully depleted transistor 28a. It is possible to secure the drain breakdown voltage by using.

【0046】特に、本実施の形態2の製造方法において
は、膜厚を変えて完全空乏化トランジスタ28aと部分
空乏化トランジスタ29aを形成することができるの
で、半導体集積回路装置の設計面において、設計制御が
容易に可能となる。
In particular, in the manufacturing method of the second embodiment, since the fully depleted transistor 28a and the partially depleted transistor 29a can be formed by changing the film thickness, the semiconductor integrated circuit device can be designed in terms of design. Control is easily possible.

【0047】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態1〜2に基づき具体的に説明したが、本
発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいう
までもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the first and second embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments and does not depart from the gist of the invention. It goes without saying that various changes can be made within the range.

【0048】たとえば、前記実施の形態1の半導体集積
回路装置については、ボロンを単結晶シリコン薄膜と埋
め込み酸化膜の界面で濃度が最大になるようにし、イオ
ン打ち込み条件を変化させることで不純物濃度が異なる
ようにする場合について説明したが、本発明は前記実施
の形態に限定されるものではなく、ボロンが完全に埋め
込み酸化膜中に入ってしまうエネルギー条件でイオン打
ち込みを行い、後続の熱工程の結果、埋め込み酸化膜か
らの不純物拡散により不純物層を形成する場合について
も適用可能である。
For example, in the semiconductor integrated circuit device of the first embodiment, the concentration of boron is maximized at the interface between the single crystal silicon thin film and the buried oxide film, and the impurity concentration is changed by changing the ion implantation conditions. Although different cases have been described, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and ion implantation is performed under an energy condition where boron completely enters the buried oxide film, and a subsequent thermal process is performed. As a result, it can be applied to the case where the impurity layer is formed by the impurity diffusion from the buried oxide film.

【0049】この場合には、前記実施の形態1に比べて
より急峻な不純物分布を形成することが可能となり、し
きい電圧の調整や短チャネル効果の抑制にも有利であ
る。また、製造プロセスおよび設計の面においても、前
記実施の形態1および2に比べて効果は小さいものの、
製造プロセスの簡単化、設計の容易化を図ることができ
る。
In this case, a steeper impurity distribution can be formed as compared with the first embodiment, which is also advantageous for adjusting the threshold voltage and suppressing the short channel effect. Further, in terms of manufacturing process and design, although the effect is smaller than that of the first and second embodiments,
The manufacturing process can be simplified and the design can be facilitated.

【0050】さらに、DRAMまたはSRAMなどの記
憶装置単位で使用される場合に限らず、たとえばコンピ
ュータシステム、デジタル・スチル・カメラシステム、
自動車システムなどの各種システムの記憶装置として広
く用いられ、一例として図15によりコンピュータシス
テムについて説明する。
Further, the present invention is not limited to the case of being used in the unit of storage device such as DRAM or SRAM, but may be, for example, a computer system, a digital still camera system,
It is widely used as a storage device for various systems such as an automobile system. As an example, a computer system will be described with reference to FIG.

【0051】図15において、このコンピュータシステ
ムは、バスと中央処理装置CPU、周辺装置制御部、主
記憶メモリとしての本発明のDRAMおよびその制御
部、バックアップメモリとしてのSRAMおよびバック
アップパリティとその制御部、プログラムが格納されて
いるROM、表示系などによって構成されている。
In FIG. 15, this computer system includes a bus and a central processing unit CPU, a peripheral device control unit, a DRAM of the present invention as a main memory and its control unit, an SRAM as a backup memory and a backup parity and its control unit. , A ROM storing programs, a display system, and the like.

【0052】前記周辺装置制御部は外部記憶装置および
キーボードKBなどと接続されている。また、表示系は
ビデオRAM(VRAM)などによって構成され、出力
装置としてのディスプレイと接続されることによってV
RAM内の記憶情報の表示が行われる。また、コンピュ
ータシステムの内部回路に電源を供給するための電源供
給部が設けられている。
The peripheral device control section is connected to an external storage device, a keyboard KB and the like. Further, the display system is composed of a video RAM (VRAM) or the like, and is connected to a display as an output device to display V
Information stored in the RAM is displayed. Further, a power supply unit for supplying power to the internal circuit of the computer system is provided.

【0053】前記中央処理装置CPUは、各メモリを制
御するための信号を形成することによって前記各メモリ
の動作タイミング制御を行う。ここでは、前記発明を主
記憶メモリとしてのDRAMに適用した例について説明
したが、前記表示系のVRAMがマルチポートVRAM
であった場合、前記VRAMのランダムアクセス部に適
用することも可能である。
The central processing unit CPU controls the operation timing of each memory by forming a signal for controlling each memory. Here, an example in which the invention is applied to a DRAM as a main memory has been described, but the display system VRAM is a multiport VRAM.
If so, it is also possible to apply to the random access part of the VRAM.

【0054】[0054]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described.
It is as follows.

【0055】(1).完全空乏化トランジスタと部分空乏化
トランジスタを同一のSOI基板上に形成することがで
きるので、内部で降圧した電圧しか印加されない回路に
は完全空乏化トランジスタを用いて高速化と低電力を両
立させ、外部インターフェースのような高耐圧が必要に
なる回路には部分空乏化トランジスタを用いて耐圧を確
保することが可能となり、SOI基板を用いる利点を最
大限に活かし、かつ総合的な回路性能の向上を図ること
が可能となる。
(1) Since the fully depleted transistor and the partially depleted transistor can be formed on the same SOI substrate, the fully depleted transistor can be used to increase the speed in a circuit to which only the internally reduced voltage is applied. It is possible to achieve both high power consumption and low power consumption and to secure the withstand voltage by using a partially depleted transistor in a circuit that requires a high withstand voltage such as an external interface. It is possible to improve the general circuit performance.

【0056】(2).部分空乏化トランジスタと完全空乏化
トランジスタとを同一のSOI基板上に作り分ける際
に、イオン打ち込みの条件を変えて不純物濃度が異なる
ようにすることで、製造工程の増加を最低限に抑えて簡
単な製造プロセスによる半導体集積回路装置の形成が可
能となる。
(2). When the partially depleted transistor and the fully depleted transistor are separately formed on the same SOI substrate, the ion implantation conditions are changed so that the impurity concentrations are different, thereby increasing the number of manufacturing steps. It is possible to form the semiconductor integrated circuit device by a simple manufacturing process while minimizing the above.

【0057】(3).部分空乏化トランジスタと完全空乏化
トランジスタとを同一のSOI基板上に作り分ける際
に、LOCOS形成プロセスと同様のプロセス(リセス
アレー)を用いて膜厚が異なるようにすることで、設計
制御を容易にして容易な設計による半導体集積回路装置
の形成が可能となる。
(3) When the partially depleted transistor and the fully depleted transistor are separately formed on the same SOI substrate, the film thickness is made different by using the same process (recess array) as the LOCOS forming process. Thus, the design control can be facilitated and the semiconductor integrated circuit device can be formed by an easy design.

【0058】(4).部分空乏化トランジスタと完全空乏化
トランジスタとを同一のSOI基板上に作り分ける際
に、SOI基板の埋め込み酸化膜中に局所的に不純物を
導入し、そこから埋め込み酸化膜上の単結晶シリコン薄
膜中に熱拡散により不純物を導入するプロセスを用いて
不純物濃度が異なるようにすることで、半導体集積回路
装置の形成における製造プロセスの簡単化、設計の容易
化が可能となる。
(4). When the partially depleted transistor and the fully depleted transistor are separately formed on the same SOI substrate, impurities are locally introduced into the buried oxide film of the SOI substrate, and the buried oxide film is then introduced from there. By making the impurity concentration different by using the process of introducing impurities into the above single crystal silicon thin film by thermal diffusion, it becomes possible to simplify the manufacturing process and the design of the semiconductor integrated circuit device. .

【0059】(5).前記(1) 〜(4) により、SOI基板の
利点を活かした部分空乏化および完全空乏化トランジス
タの形成、さらに製造プロセスおよび設計の面における
効果を最大限に取り入れた半導体集積回路装置、特にD
RAMまたはSRAMなどの半導体記憶装置に良好な製
造方法を得ることができ、さらにこれを用いた低電力・
高速化などによる機能性の向上が可能なコンピュータシ
ステムなどの各種システムを得ることが可能となる。
(5) By the above (1) to (4), the formation of partially depleted and fully depleted transistors utilizing the advantages of the SOI substrate, and further the effects in the manufacturing process and design are maximized. Semiconductor integrated circuit device, especially D
It is possible to obtain a good manufacturing method for a semiconductor memory device such as a RAM or an SRAM, and to use a low power consumption method using the same.
It is possible to obtain various systems such as a computer system whose functionality can be improved by increasing the speed.

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

【図1】本発明の実施の形態1である半導体集積回路装
置を示す概略機能ブロック図である。
FIG. 1 is a schematic functional block diagram showing a semiconductor integrated circuit device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】実施の形態1におけるデータ出力回路の一例を
示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a data output circuit in the first embodiment.

【図3】実施の形態1におけるMOSトランジスタの製
造工程を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the MOS transistor according to the first embodiment.

【図4】実施の形態1におけるMOSトランジスタの製
造工程(図3に続く)を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of a MOS transistor (continued from FIG. 3) in the first embodiment.

【図5】実施の形態1におけるMOSトランジスタの製
造工程(図4に続く)を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the MOS transistor (continued from FIG. 4) in the first embodiment.

【図6】実施の形態1におけるMOSトランジスタの製
造工程(図5に続く)を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of a MOS transistor (continued from FIG. 5) in the first embodiment.

【図7】実施の形態1におけるMOSトランジスタの製
造工程(図6に続く)を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of a MOS transistor (continued from FIG. 6) in the first embodiment.

【図8】実施の形態1におけるMOSトランジスタの製
造工程(図7に続く)を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the MOS transistor (continued from FIG. 7) in the first embodiment.

【図9】実施の形態1におけるMOSトランジスタの製
造工程(図8に続く)を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a manufacturing step (following FIG. 8) of the MOS transistor in the first embodiment.

【図10】実施の形態1におけるMOSトランジスタの
製造工程(図9に続く)を示す断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of a MOS transistor (continued from FIG. 9) in the first embodiment.

【図11】本発明の実施の形態2である半導体集積回路
装置におけるMOSトランジスタの製造工程を示す断面
図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the MOS transistor in the semiconductor integrated circuit device which is Embodiment 2 of the present invention.

【図12】実施の形態2である半導体集積回路装置にお
けるMOSトランジスタの製造工程(図11に続く)を
示す断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a manufacturing step (following FIG. 11) of a MOS transistor in the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment.

【図13】実施の形態2である半導体集積回路装置にお
けるMOSトランジスタの製造工程(図12に続く)を
示す断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a manufacturing step (continued from FIG. 12) of a MOS transistor in the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment.

【図14】実施の形態2である半導体集積回路装置にお
けるMOSトランジスタの製造工程(図13に続く)を
示す断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a manufacturing step (following FIG. 13) of a MOS transistor in the semiconductor integrated circuit device of the second embodiment.

【図15】本発明である半導体集積回路装置を用いたコ
ンピュータシステムを示す機能ブロック図である。
FIG. 15 is a functional block diagram showing a computer system using the semiconductor integrated circuit device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 内部回路 2 入出力インターフェース 3 降圧回路 4 高耐圧部 5 出力部 6 外部出力部 7,7a シリコン単結晶 8,8a 埋め込み酸化膜 9,9a 単結晶シリコン薄膜 10,10a SOI基板 11,11a 酸化膜 12,12a シリコン窒化膜 13,13a 素子分離酸化膜 14 酸化膜 15 レジストマスク 16 高濃度不純物層 17 多結晶シリコン膜 18 シリコン酸化膜 19,19a,20,20a ゲート電極 21,21a ソース・ドレイン 22 酸化膜 23,23a 側壁酸化膜 24,24a ソース・ドレイン 25,25a 層間絶縁膜 26,26a 金属 27,27a 配線 28,28a 完全空乏化トランジスタ 29,29a 部分空乏化トランジスタ 30 シリコン酸化膜 1 Internal Circuit 2 Input / Output Interface 3 Step-Down Circuit 4 High Voltage Section 5 Output Section 6 External Output Section 7, 7a Silicon Single Crystal 8, 8a Embedded Oxide Film 9, 9a Single Crystal Silicon Thin Film 10, 10a SOI Substrate 11, 11a Oxide Film 12, 12a Silicon nitride film 13, 13a Element isolation oxide film 14 Oxide film 15 Resist mask 16 High concentration impurity layer 17 Polycrystalline silicon film 18 Silicon oxide film 19, 19a, 20, 20a Gate electrode 21, 21a Source / drain 22 Oxidation Film 23, 23a Side wall oxide film 24, 24a Source / drain 25, 25a Interlayer insulating film 26, 26a Metal 27, 27a Wiring 28, 28a Full depletion transistor 29, 29a Partially depleted transistor 30 Silicon oxide film

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 27/10 681F 29/78 618D (72)発明者 出井 陽治 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number in the agency FI Technical indication location H01L 27/10 681F 29/78 618D (72) Inventor Yoji Ide 5-20-1 Kamimizumotocho, Kodaira-shi, Tokyo Hitachi, Ltd. Semiconductor Business Division

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 SOI基板上に所定の集積回路が作製さ
れる半導体集積回路装置であって、前記集積回路のう
ち、高耐圧が必要な回路は部分空乏化トランジスタを用
いて構成し、かつ低電力・高速化が必要な回路は完全空
乏化トランジスタを用いて構成することを特徴とする半
導体集積回路装置。
1. A semiconductor integrated circuit device in which a predetermined integrated circuit is manufactured on an SOI substrate, wherein a circuit requiring a high breakdown voltage is formed by using a partially depleted transistor, A semiconductor integrated circuit device characterized in that a circuit requiring high power and high speed is configured by using a fully depleted transistor.
【請求項2】 請求項1記載の半導体集積回路装置であ
って、前記半導体集積回路装置を、DRAMまたはSR
AMなどの半導体記憶装置とすることを特徴とする半導
体集積回路装置。
2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the semiconductor integrated circuit device is a DRAM or SR.
A semiconductor integrated circuit device characterized by being a semiconductor memory device such as an AM.
【請求項3】 請求項1または2記載の半導体集積回路
装置を用いたコンピュータシステムであって、前記半導
体集積回路装置または半導体記憶装置に加えて、少なく
とも、中央処理装置およびその周辺回路などを有するこ
とを特徴とするコンピュータシステム。
3. A computer system using the semiconductor integrated circuit device according to claim 1, further comprising at least a central processing unit and peripheral circuits thereof in addition to the semiconductor integrated circuit device or the semiconductor memory device. A computer system characterized by the above.
【請求項4】 SOI基板上に所定の集積回路を作製す
る半導体集積回路装置の製造方法であって、前記集積回
路を高耐圧が必要な回路と低電力・高速化が必要な回路
とに区別し、同一の前記SOI基板上に、前記高耐圧が
必要な回路を部分空乏化トランジスタを用いて作製し、
かつ前記低電力・高速化が必要な回路を完全空乏化トラ
ンジスタを用いて作製することを特徴とする半導体集積
回路装置の製造方法。
4. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device for manufacturing a predetermined integrated circuit on an SOI substrate, wherein the integrated circuit is classified into a circuit requiring high breakdown voltage and a circuit requiring low power / high speed. Then, on the same SOI substrate, a circuit requiring the high breakdown voltage is manufactured by using a partially depleted transistor,
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, characterized in that the circuit requiring low power consumption and high speed is manufactured by using a fully depleted transistor.
【請求項5】 請求項4記載の半導体集積回路装置の製
造方法であって、前記部分空乏化トランジスタまたは前
記完全空乏化トランジスタを作製する際に、イオン打ち
込みの条件を変えて打ち分け、前記部分空乏化トランジ
スタを形成する部分のシリコンの不純物濃度と、前記完
全空乏化トランジスタを形成する部分の不純物濃度とを
異なるようにして、前記同一のSOI基板上に前記部分
空乏化トランジスタと前記完全空乏化トランジスタとを
作り分けることを特徴とする半導体集積回路装置の製造
方法。
5. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 4, wherein, when the partially depleted transistor or the fully depleted transistor is manufactured, ion implantation conditions are changed to perform different implantation. The impurity concentration of silicon in a portion forming a depletion transistor and the impurity concentration in a portion forming the fully depleted transistor are made different so that the partially depleted transistor and the fully depleted transistor are formed on the same SOI substrate. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, characterized in that a transistor and a transistor are manufactured separately.
【請求項6】 請求項4記載の半導体集積回路装置の製
造方法であって、前記部分空乏化トランジスタまたは前
記完全空乏化トランジスタを作製する際に、LOCOS
形成プロセスと同様のプロセスを用いて、前記部分空乏
化トランジスタを形成する部分のシリコンの膜厚と、前
記完全空乏化トランジスタを形成する部分のシリコンの
膜厚とを異なるようにして、前記同一のSOI基板上に
前記部分空乏化トランジスタと前記完全空乏化トランジ
スタとを作り分けることを特徴とする半導体集積回路装
置の製造方法。
6. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 4, wherein the LOCOS is formed when the partially depleted transistor or the fully depleted transistor is manufactured.
By using a process similar to the formation process, the film thickness of silicon in the portion forming the partially depleted transistor and the film thickness of silicon in the portion forming the fully depleted transistor are made different, and the same A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, wherein the partially depleted transistor and the fully depleted transistor are separately formed on an SOI substrate.
【請求項7】 請求項4記載の半導体集積回路装置の製
造方法であって、前記部分空乏化トランジスタまたは前
記完全空乏化トランジスタを作製する際に、前記SOI
基板の埋め込み酸化膜中に局所的に不純物を導入し、そ
こから埋め込み酸化膜上の単結晶シリコン薄膜中に熱拡
散により不純物を導入するプロセスを用いて、前記部分
空乏化トランジスタを形成する部分のシリコンの不純物
濃度と、前記完全空乏化トランジスタを形成する部分の
シリコンの不純物濃度とを異なるようにして、前記同一
のSOI基板上に前記部分空乏化トランジスタと前記完
全空乏化トランジスタとを作り分けることを特徴とする
半導体集積回路装置の製造方法。
7. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 4, wherein the SOI is formed when the partially depleted transistor or the fully depleted transistor is manufactured.
Using a process of locally introducing an impurity into the buried oxide film of the substrate and then introducing the impurity into the single crystal silicon thin film on the buried oxide film by thermal diffusion, Forming the partially depleted transistor and the fully depleted transistor separately on the same SOI substrate by making the impurity concentration of silicon different from the impurity concentration of silicon in a portion forming the fully depleted transistor. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
JP7289613A 1995-11-08 1995-11-08 Semiconductor integrated circuit device, computer system using the device and manufacturing method for the semiconductor integrated circuit device Pending JPH09135030A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7289613A JPH09135030A (en) 1995-11-08 1995-11-08 Semiconductor integrated circuit device, computer system using the device and manufacturing method for the semiconductor integrated circuit device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7289613A JPH09135030A (en) 1995-11-08 1995-11-08 Semiconductor integrated circuit device, computer system using the device and manufacturing method for the semiconductor integrated circuit device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09135030A true JPH09135030A (en) 1997-05-20

Family

ID=17745513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7289613A Pending JPH09135030A (en) 1995-11-08 1995-11-08 Semiconductor integrated circuit device, computer system using the device and manufacturing method for the semiconductor integrated circuit device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09135030A (en)

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6222234B1 (en) 1998-04-15 2001-04-24 Nec Corporation Semiconductor device having partially and fully depleted SOI elements on a common substrate
JP2001298100A (en) * 2000-02-01 2001-10-26 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Nonvolatile memory, semiconductor device and its manufacturing method
JP2003101407A (en) * 2001-09-21 2003-04-04 Sharp Corp Semiconductor integrated circuit
WO2004038790A1 (en) * 2002-10-22 2004-05-06 Sumitomo Mitsubishi Silicon Corporation Pasted soi substrate, process for producing the same and semiconductor device
JP2004207694A (en) * 2002-12-09 2004-07-22 Renesas Technology Corp Semiconductor device
JP2004281878A (en) * 2003-03-18 2004-10-07 Seiko Epson Corp Method for manufacturing semiconductor substrate, semiconductor substrate to be manufactured by the method, electro-optical device, and electronic apparatus
US6930359B2 (en) 1999-11-18 2005-08-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device and method of manufacturing the same
US7005706B2 (en) 2002-10-25 2006-02-28 Oki Electric Industry Co., Ltd. Semiconductor device having fully and partially depleted SOI elements on a substrate
US7045398B2 (en) 2002-03-28 2006-05-16 Seiko Epson Corporation Manufacturing method for electro-optical device, electro-optical device, manufacturing method for semiconductor device, semiconductor device, projection-type display apparatus, and electronic apparatus
US7061054B2 (en) 2003-06-23 2006-06-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method
US7081653B2 (en) 2001-12-14 2006-07-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor memory device having mis-type transistors
US7087967B2 (en) 2002-09-02 2006-08-08 Oki Electric Industry Co., Ltd. LSI device having core and interface regions with SOI layers of different thickness
JP2008205330A (en) * 2007-02-22 2008-09-04 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
US7507610B2 (en) 2001-10-11 2009-03-24 Oki Semiconductor Co., Ltd. Semiconductor memory device having full depletion type logic transistors and partial depletion type memory transistors
JP2010231795A (en) * 2010-05-10 2010-10-14 Oki Semiconductor Co Ltd Semiconductor device
US8745420B2 (en) 2000-09-29 2014-06-03 Lapis Semiconductor Co., Ltd. Semiconductor device for supplying power supply voltage to semiconductor device
JP2014175373A (en) * 2013-03-06 2014-09-22 Ricoh Co Ltd Semiconductor device and manufacturing method of the same
JP2015215921A (en) * 2015-08-17 2015-12-03 ラピスセミコンダクタ株式会社 Controller ic and portable device

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6222234B1 (en) 1998-04-15 2001-04-24 Nec Corporation Semiconductor device having partially and fully depleted SOI elements on a common substrate
US7588973B2 (en) 1999-11-18 2009-09-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device and method of manufacturing the same
US6930359B2 (en) 1999-11-18 2005-08-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2001298100A (en) * 2000-02-01 2001-10-26 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Nonvolatile memory, semiconductor device and its manufacturing method
US8745420B2 (en) 2000-09-29 2014-06-03 Lapis Semiconductor Co., Ltd. Semiconductor device for supplying power supply voltage to semiconductor device
JP2003101407A (en) * 2001-09-21 2003-04-04 Sharp Corp Semiconductor integrated circuit
US7507610B2 (en) 2001-10-11 2009-03-24 Oki Semiconductor Co., Ltd. Semiconductor memory device having full depletion type logic transistors and partial depletion type memory transistors
US7081653B2 (en) 2001-12-14 2006-07-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor memory device having mis-type transistors
US7045398B2 (en) 2002-03-28 2006-05-16 Seiko Epson Corporation Manufacturing method for electro-optical device, electro-optical device, manufacturing method for semiconductor device, semiconductor device, projection-type display apparatus, and electronic apparatus
US7087967B2 (en) 2002-09-02 2006-08-08 Oki Electric Industry Co., Ltd. LSI device having core and interface regions with SOI layers of different thickness
JP4556158B2 (en) * 2002-10-22 2010-10-06 株式会社Sumco Method for manufacturing bonded SOI substrate and semiconductor device
JP2004146461A (en) * 2002-10-22 2004-05-20 Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp Laminated soi substrate, its manufacturing method, and semiconductor device
US7253082B2 (en) 2002-10-22 2007-08-07 Sumitomo Mitsubishi Silicon Corporation Pasted SOI substrate, process for producing the same and semiconductor device
WO2004038790A1 (en) * 2002-10-22 2004-05-06 Sumitomo Mitsubishi Silicon Corporation Pasted soi substrate, process for producing the same and semiconductor device
US7005706B2 (en) 2002-10-25 2006-02-28 Oki Electric Industry Co., Ltd. Semiconductor device having fully and partially depleted SOI elements on a substrate
JP2004207694A (en) * 2002-12-09 2004-07-22 Renesas Technology Corp Semiconductor device
JP2004281878A (en) * 2003-03-18 2004-10-07 Seiko Epson Corp Method for manufacturing semiconductor substrate, semiconductor substrate to be manufactured by the method, electro-optical device, and electronic apparatus
US7061054B2 (en) 2003-06-23 2006-06-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method
JP2008205330A (en) * 2007-02-22 2008-09-04 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
JP2010231795A (en) * 2010-05-10 2010-10-14 Oki Semiconductor Co Ltd Semiconductor device
JP2014175373A (en) * 2013-03-06 2014-09-22 Ricoh Co Ltd Semiconductor device and manufacturing method of the same
JP2015215921A (en) * 2015-08-17 2015-12-03 ラピスセミコンダクタ株式会社 Controller ic and portable device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6818496B2 (en) Silicon on insulator DRAM process utilizing both fully and partially depleted devices
US5909631A (en) Method of making ohmic contact between a thin film polysilicon layer and a subsequently provided conductive layer and integrated circuitry
JPH09135030A (en) Semiconductor integrated circuit device, computer system using the device and manufacturing method for the semiconductor integrated circuit device
JP2806286B2 (en) Semiconductor device
US7880231B2 (en) Integration of a floating body memory on SOI with logic transistors on bulk substrate
US6723589B2 (en) Method of manufacturing thin film transistor in semiconductor device
US20010025991A1 (en) Silicon-on-insulator (SOI) substrate, method for fabricating SOI substrate and SOI mosfet using the SOI substrate
JPH0832040A (en) Semiconductor device
US20180277664A1 (en) Method for forming flash memory unit
US20010025997A1 (en) Semiconductor integrated circuit device and fabrication method
JP2001044441A (en) Full depletion soi-type semiconductor device and integrated circuit
JPH11261020A (en) Semiconductor device and its manufacture
JP3529220B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US6900500B2 (en) Buried transistors for silicon on insulator technology
JPH09266259A (en) Semiconductor memory device and manufacturing method thereof
JP2001267576A (en) Semiconductor integrated circuit device
JPH1140775A (en) Semiconductor device and its manufacture
JP2002289698A (en) Semiconductor device and its manufacturing method and portable electronic appliance
JPH10163338A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
JP3608293B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP4083468B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US6440832B1 (en) Hybrid MOS and schottky gate technology
JPH113974A (en) Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof
JP2786623B2 (en) Semiconductor memory device and manufacturing method thereof
JP2596405B2 (en) Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040330

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040527

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20041019