JPH04179271A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

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JPH04179271A
JPH04179271A JP30820390A JP30820390A JPH04179271A JP H04179271 A JPH04179271 A JP H04179271A JP 30820390 A JP30820390 A JP 30820390A JP 30820390 A JP30820390 A JP 30820390A JP H04179271 A JPH04179271 A JP H04179271A
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JP
Japan
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region
oxide film
channel
source region
gate electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP30820390A
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English (en)
Inventor
Yoshihiro Arimoto
由弘 有本
Hiroshi Horie
博 堀江
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [概要] 半導体装置に関し、特に高密度形成が可能で、VLSI
用の横成索子として用いられているMOS T? ET
に関し、 チA・ネル幅を狭くしても、ゲインが低下せず高速動作
か可能なM O S F E i’を提供することを目
的とし、 半導体基板に形成された第1のソース領域及び第1のド
レイン領域と、前記第1のソース領域と第1のドレイン
領域との間に形成された第1のチャネル領域と、前記半
導体基板」二に形成された酸化膜と、前記第1のソース
領域上部の前記酸化膜上に形成された第2のソース領域
と、前記第1のドレイン領域上部の前記酸化膜」一に形
成された第2のドレイン領域と、前記第1のチャネル領
域上部の前記酸化膜上に形成された第2のチャネル領域
と、前記第2のチャネル領域上に形成されたゲー1〜酸
化膜と、前記ゲート酸化膜上に形成されたゲーI−電榛
とを有ずるように椙成ずる。
「産業上の利用分野」 本発明は、半導体装置及びその製造方法に開し、特に高
密度形成が可能で、vi,sI用の椙成素了として用い
られているM O S F ET及びその製造方法に開
する。
[従来の技術〕 近年、V L S Iの集積度を向上させるなめ、その
椙成要索であるM O S F E ’T’をさらに小
さくする必要が生じている。しか17、すてに現在でも
、MOSFETのソース−ドレイン間の距離であるチャ
ネル長は1μm以下まで縮まってきており、今後これ以
」二のチャネル長の短縮を行ったとしても、M O S
 FE Tの大幅な微細化は望めない。
そこで、M O S F I< Tの微細化のために、
ヂャネル長と直角方向の長さであるチャネル幅を狭くす
ることが考えられる。
?発明が解決しようとする課題] しかしながら、ヂャネル幅を狭くずるとMOSrx E
”rのゲインか低下してしまい、高速動作等の性能が低
下するという問題が生じる。
本発明の[1的は、チャネル幅を狭くしても、ゲインか
低下せず高速動作か可能なM O S F ET及びそ
の製造方法を提供することにある。
[課題を解決するためのf段] J.記目的は、半導体基板に形成された第1のソース領
域及び第1のドレイン領域と、前記第1のソース領域と
第1のドレイン領域との間に形成された第1のチャネル
領域と、前記半導体基板上に形成された酸化膜と、前記
第1のソース領域上部の前記酸化膜十6に形成された第
2のソース領域と、前記第1のドレイン領域上部の前記
酸化膜上に形成された第2のドレイン領域と、前記第1
のチャネル領域−1二部の前記酸化膜−1二に形成され
た第2のチャネル領域と、前記第2のヂャネル領域上に
形■  成されたクー)一酸化膜と、前記ケ−1・酸化
膜上に形成されたゲー1〜電極とを有ずることを特徴と
する半導体装置によって達成される。
また、−1二記「1的は、第1の半導体基板表面に酸化
膜を形成し、第2の半導体基板を前記第1の半導体基板
1゛に重わ合わぜて接着した後、前記第2の半導体基板
を薄膜化さMて、前記第1の半樽体基板−Lに半導体層
を形成し、前記半導体層のチャネル頗域−fにゲー1〜
酸化族を形成し、前記ゲー!−酸化膜」ユにゲート電極
を形成し、前記ケ−1〜電極をマスクとしてセルファラ
インにより、イオン注入法を用いて、前記第1の半樽体
基板に第1のソース領域及び第1のドレイン領域を形成
し、同時に、前記半導体層に第2のソース領域及び第2
のドレイン領域を形成し、前記第1のソース領域と前記
第2のソース領域に共通のソース電極を形成し、前記第
1のドレイン領域と前記第2のドレイン領域に共通のド
レイン電極を形成したことを特徴とする半堺体装置の製
造方法によって達成される。
[作用] 本発明によれば、チャネル幅を狭くしても、ゲインか低
下せず高速動作が可能なMOSFETを実現することか
できる。
[実施例] 本発明の一実施例による半導体装置を第1図を用いて説
明する。同図は、本発明の−・実施例による半導体装1
〃の横断面図である。
i、 o c o s酸化WA14で画定された支持側
Si基板1」二に、厚さが例えば150人程度の酸化膜
11が形成されている。酸化U! 1.1上に、厚さか
例えば0.1μm程度のSi層2か形成されている。
支持側Si基板1には支持基板側ソース領域5と支持基
板側ドレイン領域6か形成され、その間に支持基板側チ
ャネル領域10が形成されている。
支持J、(板側ソース領域5」一部のSi層2にはSi
層側ソース領域3が形成され、支持基板側ドレイン領域
6−11部の34層2にはSi層側ドレイン領域4が形
成さ11ている。支持基板側チャネル領域10上部の3
4層2にはSi層側チャネル領域9が形成されている。
Si層側ソース領域3から酸化膜11下部の支持基板側
ソース領域5まで:7ンタク1−ポールが形成され、S
i層側ソース領域3と支持基板側ソース領域5の共通電
極であるソース電極12が形成されている。同様に、S
i層側ドレイン領域4から酸化膜11下部の支持基板側
ドレイン領域6までコンタク1〜ポールか形成され、S
i層側ドレイン領域4と支持基板側ドレイン領域6の共
通電極であるドレイン電極13が形成されている。
Si層側チャネル領域9−1−に厚さ150人程反りゲ
ート酸化膜7か形成され、グーl−酸化膜7上にゲート
電極8が形成されている。ゲーI−電極8は、支持側S
j基板1に形成されたM OS F E Tと、その−
■二部に重ね合わされたS j M 2に形成されたM
 OS I? E Tの共通グー1〜電極となっている
このように1本実施例による半樽体!装置は、支持側S
i基板1にM OS FETを形成し、その−J−に重
ねて形成したSi層2にさらにM OS F ETを形
成し、それら二つのM OS F E Tに共通のソー
ス電極、ドレイン電極及びゲート電極を設げたものであ
る。
次に本実施例による半導体装置の動作を説明する。
S i MJ 2のJvさをQ、]μm程度に薄くシテ
、グー1〜電捧8にグー1〜電圧を印加すると、Si層
側チャネル領域9を完全空乏化さぜることかできる。
Si層側チャネル領域9を完全空乏化させると、支持基
板側チャネル領域10もグーl−電極8で制御すること
かできるようになる。このため、実効的なチャネル幅は
、Si層側チャネル領域つと支持基板側チA・ネル領域
10の和となり、チャネル幅を広くすることができる。
従って、−・つの索子−パターン十、のチャネル幅を狭
くしてもM OS I?E′1′のり°、インを低1’
させることがない。
このように、本実施例のM OS F E Tは、二つ
のM OS I? ETを1を方向に重ねて配置し、一
つのゲート電極で二つのチャネルを制御できるデュアル
ヂャネルM OS F ETであることに特徴を有する
。−・つのゲーI−電極で全てのチャネルを制御するの
で実効的なチャネル幅を広くすることかでき、M OS
 F E′rノゲインを向」、させ゛、パターン−II
 ノチャネル幅をさらに狭くすることができる。
本発明の一実施例による半導体装IQ″、の製造方法を
第2図を用いて説明する。
まず、支持側Si基板1表面をドライ酸化し、厚さか例
えばlQnmの酸化膜11を形成する(同図(a))。
次に、素子(IllJ S i基板1′を支持側84基
板11−に![ね合わぜ、800へ1200°Cて加熱
し、接着するく同図(b))。
次に、素子側Si基板1′を例えは5Qnm稈度の厚さ
まで薄膜化し、34層2を形成する(同図(C))。
次に、通常のプ11セスによりM OS F IC’I
’を製造する。このとき]、 OCOS酸化膜14は、
支持側、S j基板1十位まで形成する。Si層側チャ
ネル領域9上に厚さ150人程反りゲート酸化膜7を形
成し、ゲート酸化膜7上にゲート電極8を形成する。
次に、ゲーl〜電@!8をマスクとして利用しなセルフ
ァラインにより、加速電圧が35keV程度のイオン注
入を行い、34層2にSi層側ソース領域3及びSi層
側ドレイン領域4を形成し、同時に、支持側Sj基板1
に支持基板側ソース領域5及び支持基板側ドレイン領域
6を形成する(同図(d))。
次に、81層2のSi層側ソース領域3及びSi層側ド
レイン領域4から、支持側si基板1の支持基板側ソー
ス領域5及び支持基板側ドレイン領域6までそれぞれコ
ンタクトポールを形成し、Si層側ソース領域3と支持
基板側ソース領域5に共通ずるソース電#12を形成し
、Si層側ドレイン領域4と支持基板側ドレイン領域6
に共通ずるドレイン電極13を形成して、二個のMO8
r’ E’i”の形成工程を終了する(同図(e))。
本実施例による半導体装置の製造方法を用いれ= 11
 = ば、セルファラインによるイオン注入により、2層に形
成されるべき二つのM OS F F、 Tのソース領
域及びドレイン領域のそれぞれを同時に正確に形成する
ことができる。
本発明は、−[、記実施例に限らず種々の変形か可能で
ある。
例えば、上記実施例においては、Si層側チャネル領域
9の厚さを0.1)1mとしなか、Si層側チャネル領
域9の厚さは、Si層層側ギヤネル領域9全 く、200人〜0.2μm程度の範囲であればよい。
[発明の効果] 以上の通り、本発明によれば、重ね合わせた2つのM 
O S F E Tを1つのゲー)−電極で制御できる
ため、実効的なチャネル幅を広くすることができる。従
って、パターン上のチャネル幅を狭くする、二とができ
、MOSFETをさらに微細化できる。
−1.2−
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による半導体装置を示す図、 第2図は本発明の−・実施例による半導体装置の製造方
法を示ず図 である。 図において、 1・・・支持側Si基板 1′・・・素子側Si基板 2・・・St層 3・・・Si層側ソース領域 4・・・Si層側ドレイン領域 5・・・支持基板側ソース領域 6・・・支持基板側ドレイン領域 7・・・ゲート酸化膜 8・・・ゲート電極 9・・・Si層側チャネル領域 10・・・支持基板側チャネル領域 = 13 − 11・・・酸化膜 12・・・ソース電極 13・・・ドレイン電極 1 /1 ・・・l−2ocos酸化;操出願人  富
  士  通  株  式  会  礼代理人 弁理士
 北  野  好  人塀 、      く

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、半導体基板に形成された第1のソース領域及び第1
    のドレイン領域と、 前記第1のソース領域と第1のドレイン領域との間に形
    成された第1のチャネル領域と、前記半導体基板上に形
    成された酸化膜と、 前記第1のソース領域上部の前記酸化膜上に形成された
    第2のソース領域と、 前記第1のドレイン領域上部の前記酸化膜上に形成され
    た第2のドレイン領域と、 前記第1のチャネル領域上部の前記酸化膜上に形成され
    た第2のチャネル領域と、 前記第2のチャネル領域上に形成されたゲート酸化膜と
    、 前記ゲート酸化膜上に形成されたゲート電極とを有する
    ことを特徴とする半導体装置。 2、第1の半導体基板表面に酸化膜を形成し、第2の半
    導体基板を前記第1の半導体基板上に重ね合わせて接着
    した後、前記第2の半導体基板を薄膜化させて、前記第
    1の半導体基板上に半導体層を形成し、 前記半導体層のチャネル領域上にゲート酸化膜を形成し
    、 前記ゲート酸化膜上にゲート電極を形成し、前記ゲート
    電極をマスクとしてセルファラインにより、イオン注入
    法を用いて、前記第1の半導体基板に第1のソース領域
    及び第1のドレイン領域を形成し、同時に、前記半導体
    層に第2のソース領域及び第2のドレイン領域を形成し
    、 前記第1のソース領域と前記第2のソース領域に共通の
    ソース電極を形成し、 前記第1のドレイン領域と前記第2のドレイン領域に共
    通のドレイン電極を形成した ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5929488A (en) * 1994-04-05 1999-07-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Metal-oxide semiconductor device
US6121658A (en) * 1995-03-29 2000-09-19 Texas Instruments Incorporated Deep mesa isolation
JP2007511907A (ja) * 2003-11-14 2007-05-10 アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド 完全に量子井戸が空乏化した低出力のマルチチャネルcmosfet

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6121658A (en) * 1995-03-29 2000-09-19 Texas Instruments Incorporated Deep mesa isolation
JP2007511907A (ja) * 2003-11-14 2007-05-10 アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド 完全に量子井戸が空乏化した低出力のマルチチャネルcmosfet

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