JPH10303385A - Hybrid element formed on simox or stuck soi substrate and method for producing the same - Google Patents

Hybrid element formed on simox or stuck soi substrate and method for producing the same

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JPH10303385A
JPH10303385A JP9109598A JP10959897A JPH10303385A JP H10303385 A JPH10303385 A JP H10303385A JP 9109598 A JP9109598 A JP 9109598A JP 10959897 A JP10959897 A JP 10959897A JP H10303385 A JPH10303385 A JP H10303385A
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JP
Japan
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silicon
substrate
silicon substrate
layer
memory cell
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JP9109598A
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Inventor
Takeshi Tanaka
剛 田中
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Texas Instruments Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To highly integrally form high-performance hybrid elements. SOLUTION: A silicon substrate 3 is exposed by selectively removing a silicon layer 1 and an insulating layer 2 from a silicon-on-insulator(SOI) substrate, and desired semiconductor elements 11 are respectively formed on the exposed silicon substrate 3 and the silicon layer 1. It is preferable that a logic circuit 13 of DRAM is formed on the silicon layer 1 and a memory cell part 11 of DRAM is formed on the silicon substrate 3.

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、SIMOX(Separ
ation by IMplanted OXgen) または張り合わせSOI
(Silicon On Insulator)基板を用いた半導体装置及び
その製造方法に関し、特に、このような基板上にダイナ
ミック・ランダムアクセス・メモリ(以下、DRAM)
のメモリセルとロジック回路とを混在させたハイブリッ
ド構造の製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a SIMOX (Separ
ation by IMplanted OXgen) or SOI
(Silicon On Insulator) A semiconductor device using a substrate and a method of manufacturing the same, particularly, a dynamic random access memory (hereinafter, DRAM) on such a substrate
And a method of manufacturing a hybrid structure in which memory cells and logic circuits are mixed.

【0002】[0002]

【従来の技術】DRAMを含む多くの半導体装置は、そ
の素子サイズを微細化することにより高集積化と高性能
化を実現してきた。しかし、微細化に伴う素子内部の電
界の増大は、長期的な素子の信頼性の確保を困難として
いる。このため、素子が微細化するにしたがって電源電
圧を小さくすることが必要となっている。また、バッテ
リーによる長時間の動作が期待される携帯機器の普及に
より低消費電力化へ向けて電源電圧を下げることが重要
となっている。
2. Description of the Related Art Many semiconductor devices including DRAMs have realized high integration and high performance by reducing the element size. However, the increase in the electric field inside the device due to miniaturization makes it difficult to secure the reliability of the device for a long time. For this reason, it is necessary to reduce the power supply voltage as the elements are miniaturized. In addition, with the spread of portable devices that are expected to operate for a long time using a battery, it is important to lower the power supply voltage in order to reduce power consumption.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、電源電圧を下
げる際に、トランジスタのしきい値電圧がスケーリング
されないと電流駆動能力が低下し、素子の性能を劣化さ
せることになる。完全空乏型のSOI(以下、FDSO
I)デバイスまたは素子は、シリコン層の膜厚を最大空
乏層幅より薄くすることによって、しきい値電圧を下げ
ることが可能である。このため、電源電圧が下がったと
きにデバイスの電流駆動能力を劣化させることなく、低
消費電力化が可能である。しかし、FDSOIデバイス
は基板端子が取れないために、バルクデバイスで行って
いるような基板バイアスを印加することによってしきい
値を高くし、カットオフ電流を低減することは困難であ
る。
However, when the power supply voltage is reduced, if the threshold voltage of the transistor is not scaled, the current driving capability is reduced and the performance of the device is deteriorated. Fully depleted SOI (hereinafter FDSO)
I) The threshold voltage of the device or element can be reduced by making the thickness of the silicon layer smaller than the maximum depletion layer width. For this reason, power consumption can be reduced without deteriorating the current driving capability of the device when the power supply voltage decreases. However, since the FDSOI device does not have a substrate terminal, it is difficult to increase the threshold value and reduce the cutoff current by applying a substrate bias as in a bulk device.

【0004】従って、DRAMのような電荷をキャパシ
タに保持することによって、情報を記憶するデバイスに
は適さない。一方、バルクデバイスは先に述べたように
基板バイアスを印加することによって、カットオフ電流
は低減できるが、電源電圧の低下に伴い、ドレイン領域
の接合容量が大きくなることと、短チャンネル効果を抑
制しながらの低しきい値電圧化が困難であるため、高速
化を行うことは困難である。
[0004] Therefore, it is not suitable for a device that stores information by retaining charges in a capacitor, such as a DRAM. On the other hand, for a bulk device, the cutoff current can be reduced by applying the substrate bias as described above, but the junction capacitance of the drain region increases with a decrease in the power supply voltage, and the short channel effect is suppressed. It is difficult to lower the threshold voltage while increasing the speed.

【0005】本発明は、上述の問題点を解決するために
為されたものであり、SOIデバイス及びバルクデバイ
スのそれぞれの長所を生かした半導体装置及びその製造
方法を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has as its object to provide a semiconductor device and a method of manufacturing the same, which make use of the advantages of an SOI device and a bulk device.

【0006】また、本発明は、SOI基板にダイナミッ
クメモリを形成し、素子のスケーリングとともに電源電
圧及びトランジスタのしきい値を下げることが可能な方
法を提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a method capable of forming a dynamic memory on an SOI substrate and lowering a power supply voltage and a threshold value of a transistor while scaling elements.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】従来のバルク基板上に作
成されたハイブリッド素子では、DRAMの電荷の保持
とロジック回路の高性能化を実現することは困難であっ
たが、DRAMのメモリセルの部分を埋め込み酸化膜が
ない部分に形成し、完全空乏型SOIのトランジスタで
構成されるDRAMのロジック回路を埋め込み酸化膜が
ある部分に形成することによって、DRAMでは電荷の
保持を良くし、ロジック部では高速な回路を実現する。
In a conventional hybrid device formed on a bulk substrate, it has been difficult to realize the charge retention of the DRAM and the high performance of the logic circuit. By forming a portion in a portion without a buried oxide film and forming a logic circuit of a DRAM composed of a transistor of a fully depleted SOI in a portion with a buried oxide film, the DRAM has better charge retention and a logic portion. Then, a high-speed circuit is realized.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】図1(a)ないし(f)は、本発
明の第1の実施例に使用する工程断面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIGS. 1A to 1F are sectional views showing steps used in a first embodiment of the present invention.

【0009】本実施の形態では、SOIウエハを用いた
DRAMの製造方法を説明する。
In this embodiment, a method for manufacturing a DRAM using an SOI wafer will be described.

【0010】まず、図1(a)に示すように、単結晶シ
リコン層1がシリコン酸化膜2を介して単結晶シリコン
基板3上に形成されたSOIウエハを用意する。最近の
SOIウエハの代表的なものには、貼り合わせシリコン
ウエハと、SIMOXウエハがある。
First, as shown in FIG. 1A, an SOI wafer having a single crystal silicon layer 1 formed on a single crystal silicon substrate 3 via a silicon oxide film 2 is prepared. Typical recent SOI wafers include a bonded silicon wafer and a SIMOX wafer.

【0011】貼り合わせシリコンウエハは、2枚のウエ
ハを貼り合わせたものである。これは、単結晶シリコン
ウエハと酸化膜の形成されたシリコンウエハとを熱処理
によって貼り合わせ、次に、一方のシリコンウエハをポ
リッシングして薄いシリコン単結晶層を絶縁膜(SiO
2 )上に残すものである。
The bonded silicon wafer is obtained by bonding two wafers. In this method, a single crystal silicon wafer and a silicon wafer on which an oxide film is formed are bonded by heat treatment, and then one of the silicon wafers is polished to form a thin silicon single crystal layer into an insulating film (SiO 2).
2 ) Leave on top.

【0012】SIMOXウエハは、酸素イオンをシリコ
ンウエハの表面から所定の深さにイオン注入し、これを
熱処理することにより表面近傍下に埋め込まれた酸化膜
を形成することによって、埋め込み酸化膜上にシリコン
単結晶を形成することができる。
In the SIMOX wafer, oxygen ions are implanted at a predetermined depth from the surface of the silicon wafer and heat-treated to form an oxide film buried under the vicinity of the surface, thereby forming an oxide film on the buried oxide film. A silicon single crystal can be formed.

【0013】本実施の形態では、例えばシリコン基板3
の厚さを約600μm、ボロン(B)のドーパントの不
純物濃度を約1015cm-3、シリコン酸化膜2の厚さを
約1000オングストローム、シリコン層1の厚さ約2
000オングストローム、ボロンのドーパントの不純物
濃度を約1015cm-3にしたSOIを用意する。
In this embodiment, for example, the silicon substrate 3
Is about 600 μm, the impurity concentration of boron (B) dopant is about 10 15 cm −3 , the thickness of the silicon oxide film 2 is about 1000 Å, and the thickness of the silicon layer 1 is about 2
An SOI having an impurity concentration of 2,000 angstroms and boron dopant of about 10 15 cm −3 is prepared.

【0014】シリコン層1は、完全空乏型のSOIMO
SFETを形成するため、この後、犠牲酸化によって薄
膜化される。最終的なシリコン層1の膜厚は、最大空乏
層幅よりも薄くされる。最大空乏層幅は、チャンネルの
濃度によって異なるので特定できないが、最大空乏層幅
Wは、基板バイアスをかけないとき、以下の式に近似さ
れる。
The silicon layer 1 is a completely depleted SOIMO
Thereafter, the film is thinned by sacrificial oxidation to form an SFET. The final thickness of the silicon layer 1 is made smaller than the maximum depletion layer width. The maximum depletion layer width cannot be specified because it varies depending on the channel concentration, but the maximum depletion layer width W is approximated by the following equation when no substrate bias is applied.

【0015】[0015]

【数1】 (Equation 1)

【0016】ここで、シリコン層1のチャンネル濃度を
5×1017cm-3とすると、Wは約480オングストロ
ームになる。従って、完全空乏型のSOIMOSFET
を形成するには、シリコン層1の膜厚をこれよりも薄く
する必要がある。
Here, if the channel concentration of the silicon layer 1 is 5 × 10 17 cm −3 , W becomes about 480 Å. Therefore, a fully depleted SOI MOSFET
Is required to make the thickness of the silicon layer 1 thinner than this.

【0017】次に、図1(b)に示すように、一般的な
ホトリソ工程によってパターニングされたレジストのマ
スク層4をSOI基板上に形成する。
Next, as shown in FIG. 1B, a resist mask layer 4 patterned by a general photolithography process is formed on the SOI substrate.

【0018】次に、図1(c)に示すように、マスク層
4をマスクとしてシリコン層1及びシリコン酸化膜2を
異方性ドライエッチングにより除去し、シリコン基板3
を露出させる。エッチングガスは、シリコンとシリコン
酸化膜に対して選択性のあるガスを用いることが好まし
い。この場合、シリコン/シリコン酸化膜/シリコンの
積層構造となっているので、途中でエッチングガスを切
り替えるようにしてもよい。また、エッチング後のダメ
ージを除去するためのエッチングも施すことが好まし
い。例えば、酸化膜とシリコンとの選択性を得るため
に、弗素系ガスに水素を添加することによって、酸化膜
とシリコンの選択性のあるエッチングを行うことができ
る。弗素(F)は、シリコンと酸化膜のいずれもエッチ
ングする選択性の小さいエッチングを可能にし、他方、
弗化水素(HF)は、シリコンに比べて酸化膜を非常に
強くエッチングする選択性の高いエッチングを可能にす
る。つまり、水素が、反応系の弗素を消費するため、シ
リコンがエッチングされにくくなるためである。また、
エッチングによるダメージを除去するためには、CDE
(Chemical Dry Etching)を用いて、弗素ラジカル(低エ
ネルギー)でダメージ層を除去するようにしてもよい。
Next, as shown in FIG. 1C, using the mask layer 4 as a mask, the silicon layer 1 and the silicon oxide film 2 are removed by anisotropic dry etching.
To expose. As the etching gas, it is preferable to use a gas having selectivity to silicon and a silicon oxide film. In this case, since the laminated structure of silicon / silicon oxide film / silicon is used, the etching gas may be switched on the way. It is also preferable to perform etching for removing damage after the etching. For example, by adding hydrogen to a fluorine-based gas in order to obtain selectivity between an oxide film and silicon, selective etching of the oxide film and silicon can be performed. Fluorine (F) allows for less selective etching of both silicon and oxide films, while
Hydrogen fluoride (HF) enables highly selective etching that etches oxide films much more strongly than silicon. In other words, hydrogen consumes fluorine in the reaction system, so that silicon is hardly etched. Also,
In order to remove the damage caused by etching, CDE
(Chemical Dry Etching) may be used to remove the damaged layer with fluorine radicals (low energy).

【0019】次に、シリコン基板3内に素子形成領域と
してのウエルを形成するために、マスク層4を介してシ
リコン基板3に対し、BF2 をドーズ量8×1012cm
-2でイオン注入する(図1(d)参照)。マスク層4を
アッシング除去した後、アニールを施して不純物を拡散
させ、5×1017ないし1×1018cm-3の不純物濃度
を有するP型ウエル5を形成する(図1(e)参照)。
Next, in order to form a well as an element formation region in the silicon substrate 3, BF 2 is applied to the silicon substrate 3 via the mask layer 4 at a dose of 8 × 10 12 cm.
Ion implantation is performed at -2 (see FIG. 1D). After the mask layer 4 is removed by ashing, annealing is performed to diffuse impurities to form a P-type well 5 having an impurity concentration of 5 × 10 17 to 1 × 10 18 cm −3 (see FIG. 1E). .

【0020】本実施の形態では、このようなSOI基板
において、シリコン基板3のウエル5内にDRAMのメ
モリセル部分を形成し、シリコン層1にDRAMのメモ
リセル以外のロジック回路(入出力バッファ、アドレス
デコーダ、センスアンプ回路等)を形成する。
In this embodiment, in such an SOI substrate, a DRAM memory cell portion is formed in a well 5 of a silicon substrate 3 and a logic circuit (input / output buffer, input / output buffer, Address decoder, sense amplifier circuit, etc.).

【0021】メモリセルは、周知のように、ゲートをワ
ードラインに結合された1つのアクセストランジスタ
と、電荷を蓄積するための1つのキャパシタによって構
成される。図1(f)に示すように、シリコン基板3の
Pウエル5内には、アクセス用のn型MOSトランジス
タ11と、これと共通ノードであるソース領域に結合さ
れたキャパシタ12が形成される。
As is well known, a memory cell includes one access transistor having a gate coupled to a word line and one capacitor for storing electric charge. As shown in FIG. 1F, an access n-type MOS transistor 11 and a capacitor 12 coupled to a source region which is a common node with the n-type MOS transistor 11 are formed in a P well 5 of a silicon substrate 3.

【0022】シリコン基板3に形成されたMOSトラン
ジスタ11は、通常のバルクシリコン基板上に形成した
トランジスタと同様の動作をし、他方、シリコン層1の
ような薄膜である場合には、そこに形成されるトランジ
スタは、その空乏層幅がシリコン層の厚さで制限される
ために完全空乏型として動作される。このため、ウエル
5に対して基板バイアスを印加することで、そこに形成
されたアクセス用のMOSトランジスタ11のしきい値
を高くすることができる。従って、高集積化のために縮
小されたアクセストランジスタのショート(短)チャン
ネル効果を考慮しつつ、カットオフ電流を低減させ、メ
モリセルの電荷保持特性を良くすることができる。
The MOS transistor 11 formed on the silicon substrate 3 operates in the same manner as a transistor formed on a normal bulk silicon substrate. On the other hand, when the MOS transistor 11 is a thin film such as the silicon layer 1, it is formed there. The depleted transistor operates as a fully depleted transistor because the width of the depletion layer is limited by the thickness of the silicon layer. Therefore, by applying a substrate bias to the well 5, the threshold value of the access MOS transistor 11 formed therein can be increased. Therefore, the cut-off current can be reduced and the charge retention characteristics of the memory cell can be improved while taking into account the short (short) channel effect of the access transistor which has been reduced for high integration.

【0023】基板バイアス発生回路は、発振回路とこれ
に接続されたポンプ回路で構成することができ、これら
の回路は、後述するようにシリコン層1に形成し、その
出力端をウエル5に接続するようにする。
The substrate bias generating circuit can be composed of an oscillating circuit and a pump circuit connected to the oscillating circuit. These circuits are formed on the silicon layer 1 as described later, and the output terminal thereof is connected to the well 5. To do it.

【0024】なお、図面では、1つのトランジスタと1
つのキャパシタからなるメモリセルを例に示している
が、このようなメモリセルを行列状に配置させメモリア
レイを形成することができる。この場合、ウエル内に形
成される各メモリセルの素子領域は、周知のフィールド
酸化膜やあるいはトレンチなどによって電気的に絶縁さ
れる。
In the drawings, one transistor and one transistor
Although a memory cell including one capacitor is shown as an example, such a memory cell can be arranged in a matrix to form a memory array. In this case, the element region of each memory cell formed in the well is electrically insulated by a well-known field oxide film or trench.

【0025】埋め込み酸化膜2上のシリコン層1には、
行列アドレスデコーダ、センス増幅器、入出力バッフ
ァ、各種駆動回路、制御回路などのロジック回路が形成
される。図1(f)には、そのようなロジック回路を構
成するMOSトランジスタ13が示されている。シリコ
ン層1に形成されたトランジスタは完全空乏型として動
作されるため、そのしきい値を低下させることができ、
これによって高速化を図ることができる。
In the silicon layer 1 on the buried oxide film 2,
Logic circuits such as a matrix address decoder, a sense amplifier, an input / output buffer, various driving circuits, and a control circuit are formed. FIG. 1F shows a MOS transistor 13 constituting such a logic circuit. Since the transistor formed in the silicon layer 1 is operated as a fully depleted type, its threshold can be lowered,
As a result, the speed can be increased.

【0026】これらのトランジスタは、周知の形成プロ
セスによって、例えば、ポリシリコンゲートをマスクと
して、所定の導電型のドーパントをイオン注入し、シリ
コン層1内に自己整合的にソース・ドレイン領域14を
形成する。15は、パッシベーション膜である。
In these transistors, a source / drain region 14 is formed in a self-aligned manner in the silicon layer 1 by ion-implanting a dopant of a predetermined conductivity type using, for example, a polysilicon gate as a mask. I do. Reference numeral 15 denotes a passivation film.

【0027】また、シリコン層1とシリコン基板3間に
は予め段差が生じるので、ロジック回路とメモリセルと
の間の電気的な配線接続(例えば、アクセス用トランジ
スタのゲートとワード線駆動回路の配線)に支障を来さ
ないように平坦性を持たせることが望ましい。特に、高
集積化に伴いメモリセルのキャパシタの電荷容量を保障
するため、キャパシタは三次元的な構造を有するので、
そのような場合には、シリコン酸化膜2の厚さによって
段差を調整するようにしてもよい。
Further, since a step is generated between the silicon layer 1 and the silicon substrate 3 in advance, an electrical wiring connection between the logic circuit and the memory cell (for example, a wiring of the gate of the access transistor and a wiring of the word line driving circuit). It is desirable to have flatness so as not to hinder ()). In particular, since the capacitor has a three-dimensional structure in order to guarantee the charge capacity of the memory cell capacitor with high integration,
In such a case, the step may be adjusted according to the thickness of the silicon oxide film 2.

【0028】次に、図2(a)ないし(g)に示す工程
断面図を用いて本発明の第2の実施例を説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to process sectional views shown in FIGS.

【0029】まず、図2(a)に示すように、P型の単
結晶シリコン基板21上にパターニングを施したマスク
層22を形成する。
First, as shown in FIG. 2A, a patterned mask layer 22 is formed on a P-type single crystal silicon substrate 21.

【0030】次に、図2(b)に示すように、マスク層
22をマスクにして酸素イオンをイオンインプランテー
ションによりシリコン基板21内に打ち込む。
Next, as shown in FIG. 2B, oxygen ions are implanted into the silicon substrate 21 by ion implantation using the mask layer 22 as a mask.

【0031】次に、図2(c)に示すように、マスク層
22を取り除き、その後、約1300度で6時間程度の
アニール処理を行い、シリコン基板21内に約1000
オングストロームの埋め込み酸化膜23を形成する。
Next, as shown in FIG. 2C, the mask layer 22 is removed, and then annealing is performed at about 1300 ° C. for about 6 hours.
An angstrom buried oxide film 23 is formed.

【0032】次に、図2(d)に示すように、素子分離
のための酸化膜24を形成する。これは、一般的なシリ
コン窒化膜をパターニングし、シリコン基板21を選択
酸化させる。この場合、シリコン基板21のシリコンが
シリコン酸化膜に供されるため、酸化膜24が埋め込み
酸化膜23と接続されるように基板内に成長する。こう
して、酸化物23、24によって電気的に絶縁された素
子領域25(約400オングストロームの厚さ)を形成
するSOI構造が得られる。
Next, as shown in FIG. 2D, an oxide film 24 for element isolation is formed. This is to pattern a general silicon nitride film and selectively oxidize the silicon substrate 21. In this case, since the silicon of the silicon substrate 21 is provided to the silicon oxide film, the oxide film 24 grows in the substrate so as to be connected to the buried oxide film 23. Thus, an SOI structure is obtained in which an element region 25 (thickness of about 400 Å) which is electrically insulated by the oxides 23 and 24 is formed.

【0033】次に、図2(e)に示すように、SOI部
分をマスクするマスク層26を形成し、シリコン基板2
1の全面にBF2 をイオン注入し、マスク層26以外の
シリコン基板領域に不純物領域を形成する。その後アニ
ールを施し、シリコン基板内にP型のウエル27を形成
する。
Next, as shown in FIG. 2E, a mask layer 26 for masking the SOI portion is formed, and the silicon substrate 2
BF 2 is ion-implanted into the entire surface of the substrate 1 to form impurity regions in the silicon substrate region other than the mask layer 26. Thereafter, annealing is performed to form a P-type well 27 in the silicon substrate.

【0034】次に、図2(g)に示すように、埋め込み
酸化膜23があるシリコン層の部分には完全空乏型のト
ランジスタ28で構成されるロジック回路を形成し、シ
リコン基板21にはDRAMのメモリセル29を形成
し、その上にパッシベーション膜30を形成する。
Next, as shown in FIG. 2 (g), a logic circuit composed of a fully depleted transistor 28 is formed in the silicon layer where the buried oxide film 23 is located, and a DRAM is formed in the silicon substrate 21. Is formed, and a passivation film 30 is formed thereon.

【0035】第2の実施例の場合には、ロジック回路が
形成される領域とメモリセルが形成される領域は同一平
面である一方、それらの空乏層が形成されるべきシリコ
ン層の厚さが異なる。
In the case of the second embodiment, the region where the logic circuit is formed and the region where the memory cell is formed are on the same plane, while the thickness of the silicon layer where these depletion layers are to be formed is reduced. different.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明においては、SIMOXまたは張
り合わせSOI基板を用いて、DRAMのメモリセルを
シリコン層及び埋め込み酸化膜をエッチングで取り除い
た後のシリコン基板上に形成し、完全空乏型SOIのト
ランジスタで構成されるロジック回路をシリコン層に形
成することによって、カットオフ電流を低減でき、電荷
の保持を良好にすると共にロジック回路を高速に動作さ
せることを同一ウェーハ上で可能にする。
According to the present invention, using a SIMOX or a bonded SOI substrate, a DRAM memory cell is formed on a silicon substrate after a silicon layer and a buried oxide film are removed by etching, and a fully depleted SOI transistor is formed. By forming the logic circuit constituted by the silicon layer on the silicon layer, the cutoff current can be reduced, the charge retention can be improved, and the logic circuit can be operated at high speed on the same wafer.

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

【図1】(a)ないし(f)は本発明の第1の実施の形
態による半導体製造工程を示す図である。
FIGS. 1A to 1F are views showing a semiconductor manufacturing process according to a first embodiment of the present invention.

【図2】(a)ないし(g)は本発明の第2の実施の形
態による半導体製造工程を示す図である。
FIGS. 2A to 2G are diagrams showing a semiconductor manufacturing process according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリコン層 2 シリコン酸化膜 3 シリコン基板 11 アクセストランジスタ 12 キャパシタ 13 トランジスタ Reference Signs List 1 silicon layer 2 silicon oxide film 3 silicon substrate 11 access transistor 12 capacitor 13 transistor

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリコン基板、絶縁層及びシリコン層を
含むSOI基板に半導体装置を製造する方法であって、 前記SOI基板を用意し、 前記SOI基板から選択的にシリコン層及び絶縁層を除
去し、前記シリコン基板を露出させ、 前記露出されたシリコン基板と前記シリコン層とにそれ
ぞれ半導体素子を形成することを特徴とする半導体製造
方法。
1. A method for manufacturing a semiconductor device on an SOI substrate including a silicon substrate, an insulating layer, and a silicon layer, comprising: preparing the SOI substrate; and selectively removing the silicon layer and the insulating layer from the SOI substrate. Exposing the silicon substrate, and forming a semiconductor element on each of the exposed silicon substrate and the silicon layer.
【請求項2】 請求項1記載の半導体製造方法におい
て、前記シリコン層に形成される半導体素子はダイナミ
ックメモリの完全空乏型のトランジスタを含むロジック
回路を含み、前記シリコン基板に形成される素子はダイ
ナミックメモリのメモリセル部を含むことを特徴とする
半導体製造方法。
2. The semiconductor manufacturing method according to claim 1, wherein the semiconductor element formed on the silicon layer includes a logic circuit including a fully depleted transistor of a dynamic memory, and the element formed on the silicon substrate is a dynamic memory. A semiconductor manufacturing method comprising a memory cell portion of a memory.
【請求項3】 シリコン基板上にパターンニングしたマ
スク層を形成し、 前記マスク層を含む前記シリコン基板に酸素イオンのイ
オン注入を行い、前記シリコン基板をアニールして所定
の深さに埋め込み酸化膜を選択的に形成し、 前記埋め込み酸化膜上のシリコン部分に完全空乏型のト
ランジスタを含むロジック回路を形成し、埋め込み酸化
膜が形成されていないシリコン基板部分にダイナミック
メモリのメモリセル部を形成することを特徴とする半導
体装置の製造方法。
3. A patterned mask layer is formed on a silicon substrate, oxygen ions are implanted into the silicon substrate including the mask layer, and the silicon substrate is annealed by burying an oxide film to a predetermined depth. A logic circuit including a fully depleted transistor is formed on a silicon portion on the buried oxide film, and a memory cell portion of the dynamic memory is formed on a silicon substrate portion on which the buried oxide film is not formed. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項4】 シリコン基板、絶縁層及びシリコン層を
含むSOI基板に形成された半導体装置であって、 前記シリコン基板と前記シリコン層にそれぞれ形成され
た半導体素子を含むことを特徴とする半導体装置。
4. A semiconductor device formed on an SOI substrate including a silicon substrate, an insulating layer and a silicon layer, comprising: a semiconductor element formed on each of the silicon substrate and the silicon layer. .
【請求項5】 請求項4記載の半導体装置において、前
記シリコン層には完全空乏型のトランジスタを含むダイ
ナミックメモリのロジック回路が形成され、前記シリコ
ン基板にはダイナミックメモリのメモリセル部が形成さ
れることを特徴とする半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 4, wherein a logic circuit of a dynamic memory including a fully depleted transistor is formed in the silicon layer, and a memory cell portion of the dynamic memory is formed on the silicon substrate. A semiconductor device characterized by the above-mentioned.
【請求項6】 請求項5記載の半導体装置において、前
記メモリセル部はアクセストランジスタとキャパシタと
からなるメモリセルアレイを複数備え、前記メモリセル
部には基板バイアスが印加されることを特徴とする半導
体装置
6. The semiconductor device according to claim 5, wherein the memory cell unit includes a plurality of memory cell arrays each including an access transistor and a capacitor, and a substrate bias is applied to the memory cell unit. apparatus
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