JPH02280381A - Semiconductor device - Google Patents
Semiconductor deviceInfo
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- JPH02280381A JPH02280381A JP10031089A JP10031089A JPH02280381A JP H02280381 A JPH02280381 A JP H02280381A JP 10031089 A JP10031089 A JP 10031089A JP 10031089 A JP10031089 A JP 10031089A JP H02280381 A JPH02280381 A JP H02280381A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
この発明は、絶縁膜にに形成された半導体膜に電界効果
トランジスタを形成した半導体膜置に関し、特にトラン
ジスタ特性の改善を図った半導体膜置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a semiconductor film device in which a field effect transistor is formed on a semiconductor film formed on an insulating film, and in particular, to improve transistor characteristics. Regarding the semiconductor film placement.
(従来の技術)
近年、絶縁膜−Yに形成されたシリコン膜(SQlll
l、 3i1icot)On In5ulator
)にMOS型のトランジスタを形成する技術が開発され
ている。801110上に形成されたトランジスタは、
ラッチアップフリー、低浮遊容量等の優れた特性を備え
た素子である。このようなトランジスタにあって、特に
動作状態においてチャネル領域を1べて空乏化できるよ
うにSOIglを薄く形成すると、バンチスルー耐性の
向上、短チせネル効果の減少等の特性が得られることが
知られている(IEDM、 Tecbnical D
iaest 、 P、 107.1982)。(Prior art) In recent years, a silicon film (SQllll) formed on an insulating film-Y
l, 3i1icot) On In5ulator
) has been developed to form a MOS transistor. The transistor formed on the 801110 is
This device has excellent characteristics such as latch-up free and low stray capacitance. In such transistors, if the SOIgl is formed thinly so that the entire channel region can be depleted especially in the operating state, characteristics such as improved bunch-through resistance and reduced short channel effect can be obtained. known (IEDM, Tecbnical D
iaest, P. 107.1982).
このようなトランジスタとしては、例えば第5図に示す
ような構造のものがある。An example of such a transistor is one having a structure as shown in FIG. 5, for example.
第5図はS OI FJ上に形成されたMOS型のNチ
1?ネルトランジスタの構造を示す断面図である。Figure 5 shows a MOS type N-type transistor 1? formed on the SOI FJ. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of a channel transistor.
第5図において、シリコン重板1には8102からなる
絶縁膜2が形成され、この絶縁膜2上には数百A程度に
薄膜化されたP型の単結晶シリコン膜からなるSol膜
3が形成されている。このSO[膜3上には、ゲート酸
化膜4を介してゲート電極5が形成され、このゲート電
極5を挾み込むようにSol膜3中にn+型の不純物拡
散領域からなるソース領域6及びドレイン領域7が形成
されている。これらのソース領域6及びドレイン領17
間のSol膜3中には、チャネル領域8が形成される。In FIG. 5, an insulating film 2 made of 8102 is formed on a silicon layer 1, and on this insulating film 2, a Sol film 3 made of a P-type single crystal silicon film thinned to about several hundred amps is formed. It is formed. A gate electrode 5 is formed on this SO film 3 via a gate oxide film 4, and a source region 6 consisting of an n+ type impurity diffusion region in the Sol film 3 and sandwiching the gate electrode 5. A drain region 7 is formed. These source region 6 and drain region 17
A channel region 8 is formed in the Sol film 3 between the two.
このチャネル領域8はSOI膜3がiuq化されている
ために、動作状態においてすべて空乏化される。This channel region 8 is completely depleted in the operating state because the SOI film 3 is iuq-formed.
このような構造にあっては、SOTOsO4膜化にとし
なってドレイン領域7の膜厚も薄くなる。In such a structure, the film thickness of the drain region 7 becomes thinner as the SOTOsO4 film is formed.
これにより、トレイン領域7とチャネルfr4ii18
との境界近傍には電界が集中して高電界となる。This allows train region 7 and channel fr4ii18
The electric field is concentrated near the boundary between the two and becomes a high electric field.
このため、ドレイン電流はトレイン電圧とともに忌激に
増大層ることになり、ドレイン破壊が生じ易くなる。こ
の結果、ドレイン電流の増大を抑制するために、ドレイ
ン電圧が著しく制限されることになり、動作速度の低下
等の特性の低十を招いていた。For this reason, the drain current increases dramatically with the train voltage, making drain breakdown more likely. As a result, in order to suppress an increase in drain current, the drain voltage is significantly restricted, resulting in poor characteristics such as a decrease in operating speed.
(発明が解決しようとする課題)
上記したように、薄膜化されたSOr膜に形成されたト
ランジスタにあっては、ドレイン領域がチャネル領域と
ともに薄膜化されて形成されでいた。このため、チャネ
ル領域とドレイン領域との境界近傍に電界が集中して、
ドレイン耐圧が低下するといった不具合を1Gいていた
。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in a transistor formed in a thinned SOr film, the drain region and the channel region have been formed to be thinned. Therefore, the electric field concentrates near the boundary between the channel region and the drain region,
The problem was that the drain breakdown voltage decreased by 1G.
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたしのであり
、その目的とするところは、S 01 fltAに形成
された電界効果トランジスタのドレイン耐圧を向1−さ
せた半導体膜置を提供することにある。Therefore, the present invention has been made in view of the above, and its purpose is to provide a semiconductor film device in which the drain breakdown voltage of a field effect transistor formed in S 01 fltA is improved. be.
[発明の効果]
(課題を解決するための手段)
上記目的を達成するために、絶縁膜トに形成された半導
体膜に所定距離だけ離間して設けられた一対の高濃度不
純物領域からなるソース領域及びドレイン領域と、この
両fl’i域に挾まれたチャネル領域十に絶縁膜を介し
て形成されたゲート電極とを備えた半導体膜置において
、この発明は、前記チャネル領域の厚さをチャネル領域
の空乏化最大距離以下に形成し、前記トレイン領域を前
記チャネル領域よりも厚く形成し、前記チャネル領域と
ドレイン領域間に幅を前記空乏化最大距離以下とし、前
記チャネル領域と同等もしくは同等以上でトレイン領域
よりち低8′:J度の不純物IIを右する領域を設けた
ことを要旨とする。[Effects of the Invention] (Means for Solving the Problem) In order to achieve the above object, a source consisting of a pair of high concentration impurity regions provided at a predetermined distance apart in a semiconductor film formed on an insulating film is provided. In a semiconductor film device comprising a channel region and a drain region, and a gate electrode formed on a channel region sandwiched between these fl'i regions via an insulating film, the present invention provides a method for reducing the thickness of the channel region. The train region is formed to be thicker than the channel region, and the width between the channel region and the drain region is equal to or less than the maximum depletion distance, and is equal to or equal to the channel region. The gist of the above is that a region containing impurity II of 8':J degree lower than the train region is provided.
(作用)
ト記構成において、この発明は、チャネル領域よりも厚
く形成されたドレイン領域により、ドレイン領域側のチ
ャネルでの電界の集中を緩和するようにしている。また
、チャネル領域とドレイン領域間に形成されたチャンネ
ル領域と同等もしくしJそれ以上でドレイン領域の不純
物濃度以下の不純物濃度を有する領域により、ドレイン
領域に発生する正孔の蓄積及び、ドレイン領域における
不純物のチャネル領域への侵入を防止して、ドレイン領
1或側のチャネル領域での電界の集中をより−Xi緩和
するようにしている。(Function) In the configuration described in (g), the present invention uses the drain region formed thicker than the channel region to alleviate the concentration of electric field in the channel on the drain region side. In addition, a region formed between the channel region and the drain region having an impurity concentration equal to or higher than that of the channel region and less than the impurity concentration of the drain region causes accumulation of holes generated in the drain region and By preventing impurities from entering the channel region, concentration of the electric field in the channel region on one side of the drain region 1 is further relaxed by -Xi.
(実施例) 以下、図面を用いてこの発明の詳細な説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be explained in detail using the drawings.
第1図はこの発明の一実施例を示づ半導体膜]と1の構
造を示す断面図である。同図に示寸実施例t、先、この
発明を801摸十に形成されたMOS型のNチ17ネル
トランジスタに適用し/jものである。FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a semiconductor film 1 showing an embodiment of the present invention. Embodiment t shown in the figure is an example in which the present invention was applied to a MOS type N-channel 17-channel transistor formed in an 801 scale.
第1図において、単結晶シリコン基板11−1 kは凸
部を有するSiC>+l!Jからなる絶縁膜12が形成
されており、この絶縁IQ12上にP型の単結晶シリコ
ンからなるSol膜13が形成されている。In FIG. 1, a single crystal silicon substrate 11-1k has a convex portion of SiC>+l! An insulating film 12 made of J is formed, and a Sol film 13 made of P-type single crystal silicon is formed on this insulating film 12.
Sol嘆13の前記絶縁膜12の凸部上にはゲート酸化
膜14を介してゲート電極15が形成されている。また
、S○■膜13には、ゲート電極15下のチャネル領域
16を挾んで対向するように、不純物拡散層からなるド
レイン領域17及びソース領域18が形成されている。A gate electrode 15 is formed on the convex portion of the insulating film 12 of the Sol layer 13 with a gate oxide film 14 interposed therebetween. Further, a drain region 17 and a source region 18 made of an impurity diffusion layer are formed in the S○■ film 13 so as to be opposed to each other with the channel region 16 under the gate electrode 15 interposed therebetween.
さらに、チャネル領域16とドレイン領域17間には、
ドレイン領域17と接するように領域19が設けられて
いる。Furthermore, between the channel region 16 and the drain region 17,
A region 19 is provided so as to be in contact with the drain region 17 .
このような構造において、チャネル領域16は、その厚
さT1が次式に示すように設定されている。In such a structure, the thickness T1 of the channel region 16 is set as shown in the following equation.
T1≦2[εφF/(QNS)]’
ここで、εは誘電率、φFはフェルミエネルギー(e
V)、Qは電子の基本電荷量(クーロン)、Nsは不純
物濃度(cm4)である。T1≦2[εφF/(QNS)]' Here, ε is the permittivity, and φF is the Fermi energy (e
V), Q is the basic charge amount of electrons (coulombs), and Ns is the impurity concentration (cm4).
上式において、その右辺はチャネル領域16が動作状態
の場合にすべて空乏化できる最大の厚さを示す値(空乏
化最大距離)である。したがって、チャネル領域16の
厚さを上式において規定することにより、動作状態にお
いてチャネル領域16はすべて空乏化される。これによ
り、良好なスイッヂング特性が得られる。In the above equation, the right side is a value indicating the maximum thickness that can be completely depleted when the channel region 16 is in an operating state (maximum depletion distance). Therefore, by defining the thickness of the channel region 16 in the above equation, the channel region 16 is completely depleted in the operating state. This provides good switching characteristics.
ドレイン領域17及びソース領域18は、その厚さをT
2とすると、
T2 >TI
となるように設定されている。すなわち、ドレイン領域
17は、チャネル領域16よりも厚く形成されている。The drain region 17 and source region 18 have a thickness T
2, it is set so that T2 > TI. That is, the drain region 17 is formed thicker than the channel region 16.
これにより、ドレイン領域がチャネル領域と同様に薄膜
化されていた従来構造に比べて、チャネル領域16とド
レイン領域17との境界領域における電界の集中を緩和
することが可能となる。この結果、ドレイン電流が急激
に増大するドレイン電圧が高くなり、ドレイン破壊電圧
が」電界することになる。This makes it possible to reduce the concentration of electric field in the boundary region between the channel region 16 and the drain region 17, compared to the conventional structure in which the drain region is made thin like the channel region. As a result, the drain voltage increases, causing the drain current to increase rapidly, and the drain breakdown voltage becomes an electric field.
チャネル領域16とドレイン領域17との間に設けられ
た領域19は、チャネル領域16とほぼ同等の不純物濃
度を有しており、ドレイン領域17と同等の厚さで幅W
が次式で示すように設定されている。A region 19 provided between the channel region 16 and the drain region 17 has approximately the same impurity concentration as the channel region 16, has the same thickness as the drain region 17, and has a width W.
is set as shown in the following equation.
0<W≦2[εφF/(QNS)]’
このように領域19は、その幅Wが前述したチャネル領
域を動作状態においてすべて空乏化できる最大幅よりも
狭くなるように設定されている。ずなわら、T2の厚さ
の5OIIl113中にあってドレイン領域17を形成
するN型の高11度不純物領域と領域19との境界は、
SOI膜13の厚さがT1からT2に変わる境界よりも
上式で規定されるWの幅だけドレイン領II!17側に
位置する。0<W≦2[εφF/(QNS)]' Thus, the width W of the region 19 is set to be narrower than the maximum width at which the channel region described above can be completely depleted in the operating state. Of course, the boundary between the N-type high 11 degree impurity region forming the drain region 17 and the region 19 in the 5OIIl 113 with a thickness of T2 is as follows.
The drain region II! is the width of W defined by the above equation beyond the boundary where the thickness of the SOI film 13 changes from T1 to T2! Located on the 17th side.
ここで、上述したような領M19が、チャネル領域16
とドレイン([17どの間に存在しない場合には、薄膜
化されて不純物amが低いチャネル領域16に接して不
純物濃度が濃く厚いドレイン領域17が形成されること
になる。このような場合には、ドレイン領11i121
7の高濃度の不純物が熱拡散等によりチャネル領域16
内に侵入し易くなる。チャネル領域16内にドレイン領
域17の不純物が侵入すると、チャネル領域16が77
9膜化されているため、チャネル領域16におけるドレ
イン領域17とチャネル領域16との境界近傍の不純物
濃度が高くなる。これにより、チャネル領域16のドレ
イン領域17側における不純物分布の変化が大きくなる
。このため、チャネル領l1116とドレイン領域17
との境界において、電界が集中し易くなり、ドレイン耐
圧の低下を招くことになる。Here, the region M19 as described above is the channel region 16.
and drain ([17) If there is no channel region 17, a thick drain region 17 with a high impurity concentration will be formed in contact with a thin channel region 16 with low impurity am. In such a case, , drain region 11i121
Highly concentrated impurities in the channel region 16 due to thermal diffusion, etc.
It becomes easier to get inside. When the impurity of the drain region 17 invades into the channel region 16, the channel region 16 becomes 77
Since there are nine films, the impurity concentration near the boundary between the drain region 17 and the channel region 16 in the channel region 16 becomes high. This increases the change in impurity distribution on the drain region 17 side of the channel region 16. Therefore, the channel region 1116 and the drain region 17
The electric field tends to concentrate at the boundary between the two, leading to a decrease in drain breakdown voltage.
しかしながら、この実施例にあっては、チャネル領域1
6と同等の低濃度の領域19が、チャネル領1tt16
とドレイン領域17との間に設けられているため、トレ
イン領域17における不純物が熱拡散等によりチャネル
領域16側に拡散しても、不純物は低濃度の領域1つ内
にとどまり、チャネル領域16内に侵入することはなく
なる。これにより、チャネル領域16とドレイン領域1
7との境界付近に電界が集中することは緩和され、領域
19が存在しない場合に比べて、トレイン破壊電圧はよ
り一層高められる。However, in this embodiment, the channel region 1
A low concentration region 19 equivalent to 6 is the channel region 1tt16.
and the drain region 17. Therefore, even if impurities in the train region 17 diffuse toward the channel region 16 due to thermal diffusion or the like, the impurities remain in one low concentration region and do not spread inside the channel region 16. There will be no more intrusion. As a result, the channel region 16 and the drain region 1
The concentration of the electric field near the boundary with region 7 is alleviated, and the train breakdown voltage is further increased compared to the case where region 19 does not exist.
また、領域1つはその幅がチャネル領域をすべて空乏化
できる最大幅よりも狭くなるように設定されているので
、ドレイン領1e!17に発生する正孔がこの領域19
に蓄積されるということはなくなる。このため、この領
Ia19が厚く形成されて正孔が蓄積された場合に生じ
る特性の変化を招くことはない。Also, since the width of one region is set to be narrower than the maximum width that can deplete the entire channel region, the drain region 1e! The holes generated in 17 are in this region 19
It will no longer be accumulated in Therefore, changes in characteristics that would occur if the region Ia19 is formed thick and holes are accumulated will not occur.
次に、上述したような構造の半導体膜置の製造方法を、
第2図(a )〜((1)に示す製mI程断面図を参照
して説明する。Next, a method for manufacturing a semiconductor film device having the structure described above will be described.
This will be explained with reference to the cross-sectional views of the manufacturing process shown in FIGS. 2(a) to (1).
なお、第2図に示す製造方法においては、製造方法を簡
単にするために、ドレイン領域側に形成されるのと同様
な領域1つをソース領域側にも形成している。このよう
に、ドレイン領域側に形成する領域19と同様の領域を
ソース領域側に形成することによって、この発明におけ
る実施例の効果が損われることはなく、また、特性が劣
化することもない。In the manufacturing method shown in FIG. 2, in order to simplify the manufacturing method, one region similar to that formed on the drain region side is also formed on the source region side. In this way, by forming a region similar to the region 19 formed on the drain region side on the source region side, the effects of the embodiments of the present invention are not impaired, and the characteristics are not deteriorated.
まず、面方位を(100)とするP型の単結晶シリコン
基板111にSiO2からなる絶縁膜12をCVD法に
より1.5μI程度の厚さに堆積形成する。続いて、こ
の絶縁膜12上にレジストパターン(図示せず)を形成
し、このレジストパターンをマスクとして、絶縁膜12
に3000A程度の深さの凹部21を反応性イオンエツ
チング(RIE)法により所定距離離間して形成する。First, an insulating film 12 made of SiO2 is deposited to a thickness of about 1.5 .mu.I on a P-type single crystal silicon substrate 111 having a (100) plane orientation by CVD. Subsequently, a resist pattern (not shown) is formed on this insulating film 12, and using this resist pattern as a mask, the insulating film 12 is
Recesses 21 having a depth of about 3000 A are formed at a predetermined distance apart by reactive ion etching (RIE).
形成慢、絶縁膜12上にマスクとして形成されたレジス
トパターンを除去する(第2図(a))。After the formation, the resist pattern formed as a mask on the insulating film 12 is removed (FIG. 2(a)).
次に、全面に多結晶シリコンを8000A程度の厚さに
堆積し、多結晶シリコン膜22を形成する。続いて、こ
の多結晶シリコン膜22上に5i02からなる保護膜2
3をCVD法によって5゜00A程度の厚さに堆積形成
づる。その後、電子ビーム24の走査によるビームアニ
ール処理を、電子ビームの加速エネルギーを12KaV
程度。Next, polycrystalline silicon is deposited on the entire surface to a thickness of about 8000 Å to form a polycrystalline silicon film 22. Subsequently, a protective film 2 made of 5i02 is formed on this polycrystalline silicon film 22.
3 is deposited to a thickness of about 5.00 Å by the CVD method. After that, a beam annealing process is performed by scanning the electron beam 24, and the acceleration energy of the electron beam is set to 12 KaV.
degree.
ビーム電流を6111Δ程度の条件の下で行なう。これ
により、多結晶シリ:lン膜22を溶融再結晶化させて
単結晶化し、単結晶シリコン股25を形成する(第2図
(b))。なお、第2図(b)において、領域26は多
結晶シリコンの溶融領域を示している。The beam current is set to approximately 6111Δ. As a result, the polycrystalline silicon film 22 is melted and recrystallized to form a single crystal, thereby forming a single crystal silicon crotch 25 (FIG. 2(b)). Note that in FIG. 2(b), region 26 indicates a melted region of polycrystalline silicon.
次に、保護膜23をフッ化アンモニウム水溶液により溶
融除去する。続いて、単結晶シリコン膜25の表面を1
000℃程度の温度で水素燃焼酸化により酸化して酸化
膜(図示せず)を形成する。Next, the protective film 23 is melted and removed using an aqueous ammonium fluoride solution. Subsequently, the surface of the single crystal silicon film 25 is
It is oxidized by hydrogen combustion oxidation at a temperature of about 1,000° C. to form an oxide film (not shown).
ひき続いて、単結晶シリコンF!25中にP型の不純物
を低濃度に導入した後、単結晶シリコン膜25上に形成
された酸化膜をフッ化アンモニウム水溶液で除去する。Next up is single crystal silicon F! After a low concentration of P-type impurity is introduced into the single crystal silicon film 25, the oxide film formed on the single crystal silicon film 25 is removed with an ammonium fluoride aqueous solution.
これにより、絶縁膜12の凸部上の膜厚が薄膜化された
P型の単結晶シリコンからなる801FA13が形成さ
れる。ここで、絶縁膜12における凸部トのチャネル領
域16となるSOT膜13の膜厚は600人程度であり
、絶縁膜12における四部」−のドレイン及びソースの
形成予定領域となるSol膜13の膜厚は3600人程
度である(第2図(C))。As a result, an 801FA 13 made of P-type single crystal silicon with a thin film on the convex portion of the insulating film 12 is formed. Here, the thickness of the SOT film 13, which becomes the channel region 16 of the convex portion of the insulating film 12, is about 600 mm, and the thickness of the SOT film 13, which becomes the channel region 16 of the convex portion of the insulating film 12, is about 600 mm. The film thickness is approximately 3,600 people (Figure 2 (C)).
次に、S OI IIQ 13 、h−にレジストパタ
ーン(図示せず)を形成し、このレジストパターンをマ
スクとして、素子形成予定領域外の5OillQ13を
RIE法により除去する。その後、900℃程度の温鳴
で熱酸化処理を行ない、200人程度の厚さの5iOz
からなるゲート酸化膜14をSOI膜1膜上3上成する
。この時に、5OIII13の表面が酸化され、SOI
膜13の膜厚が100A程度減少する(第2図(d))
。Next, a resist pattern (not shown) is formed on SOI IIQ 13 and h-, and using this resist pattern as a mask, 5OillQ13 outside the area where the element is to be formed is removed by RIE. After that, thermal oxidation treatment is performed at a temperature of about 900°C to form a 5iOz film with a thickness of about 200 people.
A gate oxide film 14 is formed on the SOI film 1. At this time, the surface of 5OIII13 is oxidized and SOI
The thickness of the film 13 decreases by about 100A (Fig. 2(d))
.
次いで、全面に多結晶シリコン膜を堆積形成した後、絶
縁膜12の凸部の幅より最大で2W (Wは前述した式
で規定される)だけ広いレジストパターン(図示せず)
を形成し、このレジストパターンをマスクとして、前記
堆積形成された多結晶シリコン膜及びゲート絶縁膜14
をRIE法よりエツチング除去する。これにより、絶縁
膜12の凸部の幅より長い多結晶シリコンからなるゲー
ト電極15を形成する(第2図(e))。Next, after depositing a polycrystalline silicon film over the entire surface, a resist pattern (not shown) is formed that is wider by at most 2W (W is defined by the above formula) than the width of the convex portion of the insulating film 12.
is formed, and using this resist pattern as a mask, the deposited polycrystalline silicon film and gate insulating film 14 are removed.
is removed by etching using the RIE method. As a result, a gate electrode 15 made of polycrystalline silicon that is longer than the width of the convex portion of the insulating film 12 is formed (FIG. 2(e)).
次いで、N型の不純物となるリンを、加速エネルギー2
00KeV1ドーズm 1 x 1015cm−2の条
件の下でイオン注入してSOI膜13に導入する。これ
により、ゲート電極15を挾むようにSol膜13にド
レイン領域17とソース領域18を形成する。この時に
、前述したようにゲート電極15の長さ(L )は絶縁
膜12の凸部の幅よりも2Wだけ長いため、リンイオン
は絶縁膜12の凸部近傍のSOf膜13にまでは導入さ
れない。Next, phosphorus, which becomes an N-type impurity, is accelerated with an energy of 2
Ions are introduced into the SOI film 13 by implantation under conditions of 00 KeV1 dose m 1 x 10 15 cm −2 . As a result, a drain region 17 and a source region 18 are formed in the Sol film 13 so as to sandwich the gate electrode 15 . At this time, as described above, the length (L) of the gate electrode 15 is longer than the width of the convex part of the insulating film 12 by 2W, so phosphorus ions are not introduced into the SOf film 13 near the convex part of the insulating film 12. .
これにより、ゲート電極15下のSo IFJl 3に
形成されるチャネル領域と同じ不純物温度を右する領域
19が、チャネル領域16とドレイン領域17及びソー
ス領域18との間に最大でWの幅をもって自己整合的に
形成される(第2図(f))。As a result, a region 19 having the same impurity temperature as the channel region formed in the So IFJl 3 under the gate electrode 15 is self-contained with a maximum width of W between the channel region 16, the drain region 17, and the source region 18. are formed in a consistent manner (FIG. 2(f)).
次に、全面に絶縁膜27を形成した後、コンタクトホー
ルをドレイン領域17及びソース領域18土に開口し、
この開口部にアルミニウム配線28を形成し、MOS型
のNチャネルトランジスタが形成される(第2図(g)
)。Next, after forming an insulating film 27 on the entire surface, contact holes are opened in the drain region 17 and source region 18,
An aluminum wiring 28 is formed in this opening, and a MOS type N-channel transistor is formed (FIG. 2(g)).
).
このようにして製造されるトランジスタにあっては、チ
ャネル領域16に比べてドレイン領域17が厚く形成さ
れているので、チャネル領域16とドレイン領域17と
の境界付近における電界の集中を緩和することができる
。これにより、ドレイン耐圧が高められる。さらに、チ
ャネル領域16とドレイン領域17との間に低IA度の
領域1つを設けているので、ドレイン領域17からチャ
ネル領域16への不純物の拡散が防止されて、電界集中
がより緩和されることになる。これにより、ドレイン耐
圧は一層高められ、第3図に示す如く、ドレイン電流が
急激に増大するドレイン電圧は、従来例に比べて大幅に
高められる。In the transistor manufactured in this manner, since the drain region 17 is formed thicker than the channel region 16, concentration of electric field near the boundary between the channel region 16 and the drain region 17 can be alleviated. can. This increases the drain breakdown voltage. Furthermore, since one low IA region is provided between the channel region 16 and the drain region 17, diffusion of impurities from the drain region 17 to the channel region 16 is prevented, and electric field concentration is further alleviated. It turns out. As a result, the drain breakdown voltage is further increased, and as shown in FIG. 3, the drain voltage at which the drain current increases rapidly is significantly increased compared to the conventional example.
なお、この発明は上記実施例に限定されることはな〈実
施することができる。例えば、Sol膜に形成するトラ
ンジスタはNチャネルではなく、Pチャネルであっても
よい。また、基板11上に形成される絶縁膜に設けられ
る凹部の形状は、第2図(a )に示す形状に限らず、
例えば第4図に示すように基板11上の絶縁膜12aに
テーパ状の凹部21となるように形成してもよい。It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be implemented. For example, the transistor formed in the Sol film may be a P channel instead of an N channel. Further, the shape of the recess provided in the insulating film formed on the substrate 11 is not limited to the shape shown in FIG.
For example, as shown in FIG. 4, a tapered recess 21 may be formed in the insulating film 12a on the substrate 11.
また、領域19の不純物濃度もチャンネル領域と同等以
上で、ドレイン領域の不純物温度以下であればよい。Further, the impurity concentration of the region 19 may be equal to or higher than that of the channel region and lower than the impurity temperature of the drain region.
[発明の効rA]
以上説明したように、この発明によれば、ドレイン領域
を薄膜化されたチャネル領域よりも厚く形成づるととも
に、チャネル領域とドレイン領域間にチャネル領域と同
等の不純物濃度を右し、幅をチャネル領域の空乏化最大
距離以下に形成したので、ドレイン領域側のチャネル領
域での電界の集中を緩和することが可能となる。これに
より、絶縁膜上に薄膜化されて形成された半導体膜をチ
ャネル領域とするトランジスタのドレイン耐11を向上
させることができる。[Effects of the Invention rA] As explained above, according to the present invention, the drain region is formed thicker than the thinned channel region, and the impurity concentration between the channel region and the drain region is equal to that of the channel region. However, since the width is formed to be less than the maximum depletion distance of the channel region, concentration of electric field in the channel region on the drain region side can be alleviated. Thereby, the drain resistance 11 of a transistor whose channel region is a semiconductor film formed thinly on an insulating film can be improved.
第1図はこの発明の一実施例に係る半導体膜置の構造を
示す断面図、第2図は第1図に示ず装置の製造方法を示
す工程断面図、第3図は第1図に示す装置の特性を従来
と比較して示す図、第4図は第2図に示す製造方法の他
の実施例を示す工程断面図、第5図は従来のSot構造
を有する半導体膜置のM49を示す断面図である。
11・・・シリコン基板、
12・・・絶#2IIu、
13・・・Sol膜、
14・・・ゲート絶縁膜、
15・・・ゲート電極、
16・・・チャネル領域、
17・・・ドレイン領域、
18・・・ソース領域、
1つ・・・低濃度領域。
第1図FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a semiconductor film device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a process cross-sectional view showing a method of manufacturing the device not shown in FIG. 1, and FIG. Figure 4 is a process cross-sectional view showing another embodiment of the manufacturing method shown in Figure 2, and Figure 5 is an M49 of a semiconductor film device having a conventional Sot structure. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Silicon substrate, 12... Absolute #2IIu, 13... Sol film, 14... Gate insulating film, 15... Gate electrode, 16... Channel region, 17... Drain region , 18...source region, 1...low concentration region. Figure 1
Claims (1)
設けられた一対の高濃度不純物領域からなるソース領域
及びドレイン領域と、この両領域に挾まれたチャネル領
域上に絶縁膜を介して形成されたゲート電極とを備えた
半導体装置において、 前記チャネル領域の厚さがチャネル領域の空乏化最大距
離以下に形成されるとともに、 前記ドレイン領域が前記チャネル領域よりも厚く形成さ
れ、 かつ、前記チャネル領域とドレイン領域間に幅が前記空
乏化最大距離以下であつて、不純物濃度が前記チャネル
領域と同等もしくは、同等以上で前記ドレイン領域の不
純物濃度以下の領域が設けられたことを特徴とする半導
体装置。[Claims] A source region and a drain region consisting of a pair of high concentration impurity regions provided a predetermined distance apart in a semiconductor film formed on an insulating film, and a channel region sandwiched between the two regions. and a gate electrode formed through an insulating film, wherein the thickness of the channel region is less than or equal to the maximum depletion distance of the channel region, and the drain region is thicker than the channel region. A region is provided between the channel region and the drain region, the width of which is less than or equal to the maximum depletion distance, and the impurity concentration is equal to or greater than the channel region and is less than or equal to the impurity concentration of the drain region. A semiconductor device characterized by:
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| US08/038,946 US5485028A (en) | 1988-10-03 | 1993-03-29 | Semiconductor device having a single crystal semiconductor layer formed on an insulating film |
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|---|---|
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1989
- 1989-04-21 JP JP1100310A patent/JP2888857B2/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2888857B2 (en) | 1999-05-10 |
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