JPH06334178A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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JPH06334178A
JPH06334178A JP12623193A JP12623193A JPH06334178A JP H06334178 A JPH06334178 A JP H06334178A JP 12623193 A JP12623193 A JP 12623193A JP 12623193 A JP12623193 A JP 12623193A JP H06334178 A JPH06334178 A JP H06334178A
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JP
Japan
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film
semiconductor
source
insulating film
region
Prior art date
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Application number
JP12623193A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Kinugawa
川 正 明 衣
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP12623193A priority Critical patent/JPH06334178A/en
Publication of JPH06334178A publication Critical patent/JPH06334178A/en
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Abstract

PURPOSE:To reduce parasitic resistance and increase heat radiation by forming a channel region into SIO structure and a source and a drain region into bulk structure. CONSTITUTION:An Si thin film 16 is formed as a semiconductor film in a channel region on a thermal oxidation film 14. Further, a gate oxide film 18 is formed on the Si thin film 16 to form a gate electrode 20 thereon. And then on the Si thin film 16 formed are an N-type source and an N-type drain region 22, 22b into bulk structure so as to overlap a part of a field oxide layer 12. Thereby, an Si thin film is formed in a channel region to make SOI structure. On the other hand, the source and the drain region make bulk structure to be thicker as compared to the channel region. Therefore, a parasitic resistance produced in the source and drain regions can be reduced. Further, with bulk structure, the source and drain regions are formed directly on a semiconductor substrate, so that heat generated in those regions may be efficiently radiated to the semiconductor substrate.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、SOI( silico
n on insulator)構造の半導体装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention is applied to SOI (silico)
The present invention relates to a semiconductor device having a non-insulator structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】絶縁層上にSi単結晶薄膜を形成し、そ
の上にLSI(集積回路)を形成するSOI技術による
SOI構造の半導体装置が知られている。
2. Description of the Related Art There is known a semiconductor device having an SOI structure by an SOI technique in which a Si single crystal thin film is formed on an insulating layer and an LSI (integrated circuit) is formed on the thin film.

【0003】図3は、従来のSOI構造の半導体装置の
断面図を示している。Siウエハである半導体基板1上
に形成された絶縁膜2の上に、Si薄膜3が形成され、
そしてSi薄膜3上にゲート絶縁膜5を介してゲート電
極6が形成されている。ゲート絶縁膜5直下のSi薄膜
はチャネル形成領域であり、これに隣接したSi薄膜中
にソース、ドレイン領域4a,4bが形成されている。
Si薄膜3チャンネルが形成される時に延びる空乏層よ
りも薄い膜に形成される。
FIG. 3 is a sectional view of a conventional semiconductor device having an SOI structure. A Si thin film 3 is formed on an insulating film 2 formed on a semiconductor substrate 1 which is a Si wafer,
The gate electrode 6 is formed on the Si thin film 3 with the gate insulating film 5 interposed therebetween. The Si thin film immediately below the gate insulating film 5 is a channel forming region, and the source and drain regions 4a and 4b are formed in the Si thin film adjacent to the channel forming region.
The Si thin film is formed in a film thinner than the depletion layer extending when the three channels are formed.

【0004】SOI構造の半導体装置では、完全な素子
分離構造を実現できるため、寄生容量を小さくすること
ができ、キャリアモビリティの高い半導体装置が実現で
きる。
In the semiconductor device having the SOI structure, since the complete element isolation structure can be realized, the parasitic capacitance can be reduced and the semiconductor device having high carrier mobility can be realized.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが実際には、従
来の半導体装置では、同じSi薄膜中にソース、ドレイ
ン領域が形成されるため、Si薄膜の厚みが薄くなるに
従い、ソース、ドレイン領域の抵抗が大きくなって寄生
抵抗として働くため、キャリアモビリティが低くなると
いう問題があった。
In the conventional semiconductor device, however, the source and drain regions are formed in the same Si thin film, so that the resistance of the source and drain regions decreases as the thickness of the Si thin film decreases. Has a problem that the carrier mobility becomes low because the value becomes large and acts as a parasitic resistance.

【0006】さらには、絶縁膜2の熱伝導率が悪いた
め、ソース、ドレイン領域内に生じた熱がこもり温度が
上昇するので、これによってもキャリアモビリティが低
くなるという問題があった。
Further, since the heat conductivity of the insulating film 2 is poor, the heat generated in the source and drain regions is trapped and the temperature rises, which also causes a problem that carrier mobility becomes low.

【0007】その結果、高電流駆動能力が得られないと
いう問題も生じた。
As a result, there has been a problem that a high current driving ability cannot be obtained.

【0008】寄生抵抗を低減させる方法としては、ソー
ス、ドレイン領域にメタルあるいはメタルシリサイドを
はりつける方法が行われているが、熱の蓄積の問題が依
然として残ることになる。
As a method of reducing the parasitic resistance, a method of attaching metal or metal silicide to the source and drain regions has been used, but the problem of heat accumulation still remains.

【0009】従って、本発明の目的は、寄生抵抗を低減
させ、熱の放散を向上させるという両方の課題を解決し
て、キャリアモビリティ及び電流駆動能力の高い半導体
装置を実現することにある。
Therefore, an object of the present invention is to solve both problems of reducing parasitic resistance and improving heat dissipation, and to realize a semiconductor device having high carrier mobility and current driving capability.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
半導体基板上の素子形成領域の所定部分に形成された絶
縁膜と、絶縁膜上に形成されたチャネル領域となる半導
体膜と、半導体膜上に形成されたゲート電極と、半導体
膜を挟んで対向するように半導体基板上に形成されたソ
ース、ドレイン領域となる不純物拡散領域を備え、そし
てソース、ドレイン領域の少なくともどちらか一方が半
導体基板上に直接形成される構造となっている。
The semiconductor device of the present invention comprises:
An insulating film formed on a predetermined portion of an element formation region on a semiconductor substrate, a semiconductor film serving as a channel region formed on the insulating film, a gate electrode formed on the semiconductor film, and facing each other with the semiconductor film interposed therebetween. As described above, the impurity diffusion regions serving as the source and drain regions are formed on the semiconductor substrate, and at least one of the source and drain regions is directly formed on the semiconductor substrate.

【0011】さらに本発明の半導体装置の製造方法は、
半導体基板上の素子形成領域の所定部分に絶縁膜を選択
的に形成する工程と、前記絶縁膜の周囲の半導体基板表
面および前記絶縁膜上に半導体膜を形成する工程と、前
記素子形成領域の全面にゲート電極材料を堆積させ、こ
れを前記選択的に形成された絶縁膜に対応して選択的に
パターニングしてゲート電極を形成する工程と、このゲ
ート電極の周囲の前記半導体膜にイオン注入を行い、ソ
ース、ドレイン領域を形成する工程とを備えた半導体装
置の製造方法である。
Furthermore, the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention is
A step of selectively forming an insulating film on a predetermined portion of an element forming region on a semiconductor substrate; a step of forming a semiconductor film on the surface of the semiconductor substrate around the insulating film and on the insulating film; A step of depositing a gate electrode material on the entire surface and selectively patterning the gate electrode material corresponding to the selectively formed insulating film to form a gate electrode, and ion implantation into the semiconductor film around the gate electrode. And a step of forming source and drain regions.

【0012】好適な実施例では、Si基板上のトランジ
スタのチャンネル領域の下には、絶縁膜が形成され、そ
の上のチャンネル領域に半導体薄膜がSOI構造として
形成される。さらに半導体薄膜上にはゲート領域が形成
される。そして半導体薄膜上のゲート領域以外の部分に
はソース、ドレイン領域が形成され, そしてSi基板に
直接接するようにバルク構造となっている。
In a preferred embodiment, an insulating film is formed below the channel region of the transistor on the Si substrate, and a semiconductor thin film is formed as an SOI structure in the channel region above it. Further, a gate region is formed on the semiconductor thin film. Source and drain regions are formed on the portion other than the gate region on the semiconductor thin film, and have a bulk structure so as to directly contact the Si substrate.

【0013】[0013]

【作用】上記構成によれば、チャネル領域はSOI構造
としたので、SOI素子の特徴である高いキャリアモビ
リティが達成できる。一方ソース、ドレイン領域はバル
ク構造としたので、それらの領域はチャネル領域に比べ
厚くなり、さらに半導体基板上に直接形成されているの
で、それらの領域の厚みによる寄生抵抗の影響を低減で
き、さらに半導体基板にそれらの領域に生じた熱を逃が
すことができるので放熱効果も高まる従ってSOI構造
による薄膜化を実現しつつ、寄生抵抗や熱の蓄積の問題
を解決できる。
According to the above structure, since the channel region has the SOI structure, the high carrier mobility characteristic of the SOI device can be achieved. On the other hand, since the source and drain regions have a bulk structure, they are thicker than the channel region, and are directly formed on the semiconductor substrate, so that the effect of parasitic resistance due to the thickness of these regions can be reduced, and Since the heat generated in those regions can be dissipated in the semiconductor substrate, the heat dissipation effect is also enhanced. Therefore, the problem of parasitic resistance and heat accumulation can be solved while realizing a thin film with the SOI structure.

【0014】[0014]

【実施例】図2を参照して、本発明にかかる半導体装置
の一実施例を説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a semiconductor device according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0015】P型のSi基板である半導体基板10上に
は素子分離用のフィールド酸化膜12が形成されてい
る。トランジスタのチャネル領域の下には、絶縁膜とし
て厚さ1000オングストロームの熱酸化膜14が形成
されている。そして熱酸化膜14上のチャンネル領域に
は半導体膜として厚さ100オングストロームのSi薄
膜16が形成されている。さらにSi薄膜16上にはゲ
ート酸化膜18が形成され、その上にゲート電極20が
形成されている。そしてSi薄膜16上で、フィールド
酸化膜12の一部にかぶさるようにバルク構造のN型ソ
ース、ドレイン領域22a,22bが形成されている。
それらの上には層間絶縁膜24が形成されている。層間
絶縁膜24にはコンタクトホール26が開孔されてお
り、その上には配線パターン28が形成されている。
A field oxide film 12 for element isolation is formed on a semiconductor substrate 10 which is a P type Si substrate. Under the channel region of the transistor, a thermal oxide film 14 having a thickness of 1000 angstrom is formed as an insulating film. In the channel region on the thermal oxide film 14, a Si thin film 16 having a thickness of 100 angstrom is formed as a semiconductor film. Further, a gate oxide film 18 is formed on the Si thin film 16, and a gate electrode 20 is formed thereon. Then, on the Si thin film 16, N-type source / drain regions 22a and 22b having a bulk structure are formed so as to cover a part of the field oxide film 12.
An interlayer insulating film 24 is formed on them. A contact hole 26 is formed in the interlayer insulating film 24, and a wiring pattern 28 is formed on the contact hole 26.

【0016】上記説明から明らかなように、本発明の半
導体装置は、チャネル領域にはSi薄膜を形成してSO
I構造となっている。一方、ソース、ドレイン領域はバ
ルク構造となりチャネル領域に比べ厚くなっている。従
って、ソース、ドレイン領域に生じる寄生抵抗を小さく
できる。さらには、バルク構造により、ソース、ドレイ
ン領域が半導体基板上に直に形成されているので、これ
らの領域に生じる熱が半導体基板に効率よく逃げる。
As is clear from the above description, in the semiconductor device of the present invention, a Si thin film is formed in the channel region so that the SO
It has an I structure. On the other hand, the source and drain regions have a bulk structure and are thicker than the channel region. Therefore, the parasitic resistance generated in the source and drain regions can be reduced. Furthermore, since the source / drain regions are directly formed on the semiconductor substrate by the bulk structure, the heat generated in these regions efficiently escapes to the semiconductor substrate.

【0017】図3(a)から図3(d)並びに図2を参
照して、上記説明した本発明にかかる半導体装置の製造
方法の一実施例を説明する。
An embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention described above will be described with reference to FIGS. 3 (a) to 3 (d) and FIG.

【0018】図3(a)に示すように、P型のSi基板
である半導体基板10上に、選択酸化法により、素子分
離用のフィールド酸化膜12が形成される。これは、図
示は省略するが、LOCOS法(local oxid
ation of silicon)により、まず半導
体基板10上に酸化膜を形成し、その上に非酸化性のS
i窒化膜を形成する。次に素子分離領域のみこれらの膜
を除去し、素子分離領域に不純物をイオン注入によりド
ープし、素子分離領域のみを選択的に酸化してフィール
ド酸化膜12を形成する。
As shown in FIG. 3A, a field oxide film 12 for element isolation is formed on a semiconductor substrate 10 which is a P type Si substrate by a selective oxidation method. Although not shown, this is a LOCOS method (local oxide).
cation of silicon), an oxide film is first formed on the semiconductor substrate 10, and a non-oxidizing S is formed on the oxide film.
An i-nitride film is formed. Next, these films are removed only in the element isolation region, the element isolation region is doped with impurities by ion implantation, and only the element isolation region is selectively oxidized to form the field oxide film 12.

【0019】次に、熱処理によりSi基板10を熱酸化
させて厚さ1000オングストロームの熱酸化膜を形成
し、エッチングにより、図3(b)に示すようにチャネ
ル領域のみに熱酸化膜14を残す。
Next, the Si substrate 10 is thermally oxidized by heat treatment to form a thermal oxide film having a thickness of 1000 Å, and the thermal oxide film 14 is left only in the channel region by etching as shown in FIG. 3B. .

【0020】そして、エッチングにより熱酸化膜が除去
されSi基板10が露出している部分に選択的にSi単
結晶をエピタキシャル成長させる。その後、レーザビー
ム、電子ビーム等で、このSi単結晶を加熱・溶融し、
その溶融領域をSi基板10上で、図3(c)に示すよ
うに,熱酸化膜14上及びフィールド酸化膜12上にお
いて横方向成長させ、そして再結晶化させて、厚さ10
0オングストロームのSi薄膜16を形成する。
Then, the thermal oxide film is removed by etching and the Si single crystal is selectively epitaxially grown on the exposed portion of the Si substrate 10. After that, this Si single crystal is heated and melted with a laser beam, an electron beam, etc.,
The melted region is laterally grown on the Si substrate 10 and on the thermal oxide film 14 and the field oxide film 12 as shown in FIG.
A Si thin film 16 of 0 angstrom is formed.

【0021】なお、Si薄膜16を形成する方法として
は、選択エピタキシャル成長の代わりに、図3(b)の
状態で、厚さ100Aの非晶質Siを堆積して、600
度程度の低温で長時間アニールし、Si基板10が露出
している部分及びその近傍を単結晶化し、その後、図3
(c)に示す形状にパターニングしても良い。
As a method of forming the Si thin film 16, instead of selective epitaxial growth, amorphous Si having a thickness of 100 A is deposited in the state of FIG.
After being annealed at a low temperature of about 100 degrees Celsius for a long time, the exposed portion of the Si substrate 10 and its vicinity are single-crystallized.
You may pattern it in the shape shown in (c).

【0022】上記のようにして単結晶のSi薄膜16を
形成した後、図3(d)に示すように、まず減圧CVD
法により、厚さ100Aの二酸化シリコンをゲート酸化
膜18として、Si薄膜16上に堆積する。その後、同
様に減圧CVD法により、厚さ4000Aのポリシリコ
ンをゲート電極20として、ゲート酸化膜18上に堆積
し、リン拡散によりドーピングした後、パターニングす
る。そして、50KVの加速電圧で、ドーズ量3x10
cmのヒ素イオンをSi薄膜16表面から打ち込み、8
50度の窒素ガス内で30分間アニールしてヒ素イオン
を活性化させて半導体基板内に達するソース、ドレイン
領域22a,22bを形成する。最後に、図2に示すよ
うに,CVD法により厚さ3000Aの二酸化シリコン
を層間絶縁膜24として堆積し、コンタクトホール26
を開孔した後、アルミニウムで配線パターン28を形成
する。
After the single crystal Si thin film 16 is formed as described above, as shown in FIG. 3D, first, low pressure CVD is performed.
By the method, silicon dioxide having a thickness of 100 A is deposited on the Si thin film 16 as a gate oxide film 18. Thereafter, similarly, by a low pressure CVD method, polysilicon having a thickness of 4000 A is used as the gate electrode 20 and is deposited on the gate oxide film 18, doped by phosphorus diffusion, and then patterned. Then, with an acceleration voltage of 50 KV, a dose amount of 3 × 10
8 cm of arsenic ions are implanted from the surface of the Si thin film 16,
Annealing is performed in nitrogen gas at 50 ° C. for 30 minutes to activate arsenic ions to form source / drain regions 22a and 22b reaching the semiconductor substrate. Finally, as shown in FIG. 2, a silicon dioxide film having a thickness of 3000 A is deposited as an interlayer insulating film 24 by a CVD method, and a contact hole 26 is formed.
After forming the holes, the wiring pattern 28 is formed of aluminum.

【0023】以上詳細に説明したように、本発明にかか
る半導体装置は、チャネル領域が絶縁膜である熱酸化膜
上に形成され、一方ソース、ドレイン領域が絶縁膜上に
はなく半導体基板内に達するように形成され、SOI構
造とバルク構造の両者を有する。
As described above in detail, in the semiconductor device according to the present invention, the channel region is formed on the thermal oxide film which is the insulating film, while the source and drain regions are not on the insulating film and are inside the semiconductor substrate. It is formed to reach and has both an SOI structure and a bulk structure.

【0024】なお上記実施例では、ソース、ドレイン領
域22a,22bの両方をバルク構造としたが、ドレイ
ン領域に比べ、ソース領域側に寄生抵抗の影響が出やす
い場合もあり、その場合は、ソース領域22aのみをバ
ルク構造とし、ドレイン領域22bはSOI構造として
も良い。
In the above embodiment, both the source and drain regions 22a and 22b have a bulk structure. However, in some cases, the parasitic resistance is more likely to be exerted on the source region side than the drain region. Only the region 22a may have a bulk structure and the drain region 22b may have an SOI structure.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる半導体装置よれば、チャネル部はSOI構造として
薄膜にしたので、SOI素子の特徴である高いキャリア
モビリティが達成できる。一方、ソース、ドレイン領域
はバルク構造として、チャネル部に比べ厚くしたので寄
生抵抗の影響を低減でき、さらにソース、ドレイン領域
は半導体基板内部に達しているのでソース、ドレイン領
域に生じた熱を半導体基板に逃がすことができるので放
熱効果も高まる。
As described in detail above, according to the semiconductor device of the present invention, since the channel portion is formed into a thin film as the SOI structure, the high carrier mobility characteristic of the SOI element can be achieved. On the other hand, since the source and drain regions have a bulk structure and are thicker than the channel part, the influence of parasitic resistance can be reduced, and since the source and drain regions reach the inside of the semiconductor substrate, the heat generated in the source and drain regions can be transferred to the semiconductor. Since it can be released to the substrate, the heat dissipation effect is also enhanced.

【0026】さらに本発明にかかる半導体装置よれば、
一部をバルク構造としたので上記のように薄膜化が進む
に伴って生じる寄生抵抗の影響を低減できるので、さら
なる薄膜化が可能になる。
Further, according to the semiconductor device of the present invention,
Since a part of the structure has a bulk structure, it is possible to reduce the influence of the parasitic resistance that accompanies the progress of thinning as described above, so that further thinning becomes possible.

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

【図1】本発明の半導体装置の一実施例を示す素子断面
図。
FIG. 1 is a sectional view of an element showing an embodiment of a semiconductor device of the present invention.

【図2】本発明の半導体装置の製造方法の一実施例を示
す工程別素子断面図。
FIG. 2 is a sectional view of an element by process showing one embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図3】従来の半導体装置を示す素子断面図。FIG. 3 is an element cross-sectional view showing a conventional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 絶縁膜 3 Si薄膜 4a ソース 4b ドレイン 5 ゲート酸化膜 6 ゲート電極 10 半導体基板 12 フィールド酸化膜 14 熱酸化膜 16 Si薄膜 18 ゲート酸化膜 20 ゲート電極 22a ソース 22b ドレイン 24 層間絶縁膜 26 コンタクトホール 28 配線パターン 1 semiconductor substrate 2 insulating film 3 Si thin film 4a source 4b drain 5 gate oxide film 6 gate electrode 10 semiconductor substrate 12 field oxide film 14 thermal oxide film 16 Si thin film 18 gate oxide film 20 gate electrode 22a source 22b drain 24 interlayer insulating film 26 Contact hole 28 Wiring pattern

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年6月16日[Submission date] June 16, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0005[Name of item to be corrected] 0005

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが実際には、従
来の半導体装置では、同じSi薄膜中にソース、ドレイ
ン領域が形成されるため、Si薄膜の厚みが薄くなるに
従い、ソース、ドレイン領域の抵抗が大きくなって寄生
抵抗として働くため、電流駆動能力が低くなるという問
題があった。
In the conventional semiconductor device, however, the source and drain regions are formed in the same Si thin film, so that the resistance of the source and drain regions decreases as the thickness of the Si thin film decreases. Becomes larger and acts as a parasitic resistance, so that there is a problem that the current driving capability becomes low.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0006[Correction target item name] 0006

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0006】さらには、絶縁膜2の熱伝導率が悪いた
め、ソース、ドレイン領域内に生じた熱がこもり温度が
上昇するので、これによってキャリアモビリティが低く
なるという問題があった。
Furthermore, since the heat conductivity of the insulating film 2 is poor, the heat generated in the source and drain regions is trapped and the temperature rises, which causes a problem that carrier mobility becomes low.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0015[Name of item to be corrected] 0015

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0015】P型のSi基板である半導体基板10上に
は素子分離用のフィールド酸化膜12が形成されてい
る。トランジスタのチャネル領域の下には、絶縁膜とし
て厚さ1000オングストロームの熱酸化膜14が形成
されている。そして熱酸化膜14上のチャンネル領域に
は半導体膜として厚さ500オングストロームのSi薄
膜16が形成されている。さらにSi薄膜16上にはゲ
ート酸化膜18が形成され、その上にゲート電極20が
形成されている。そしてSi薄膜16上で、フィールド
酸化膜12の一部にかぶさるようにバルク構造のN型ソ
ース、ドレイン領域22a,22bが形成されている。
それらの上には層間絶縁膜24が形成されている。層間
絶縁膜24にはコンタクトホール26が開孔されてお
り、その上には配線パターン28が形成されている。
A field oxide film 12 for element isolation is formed on a semiconductor substrate 10 which is a P type Si substrate. Under the channel region of the transistor, a thermal oxide film 14 having a thickness of 1000 angstrom is formed as an insulating film. In the channel region on the thermal oxide film 14, a Si thin film 16 having a thickness of 500 angstrom is formed as a semiconductor film. Further, a gate oxide film 18 is formed on the Si thin film 16, and a gate electrode 20 is formed thereon. Then, on the Si thin film 16, N-type source / drain regions 22a and 22b having a bulk structure are formed so as to cover a part of the field oxide film 12.
An interlayer insulating film 24 is formed on them. A contact hole 26 is formed in the interlayer insulating film 24, and a wiring pattern 28 is formed on the contact hole 26.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0021[Correction target item name] 0021

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0021】なお、Si薄膜16を形成する方法として
は、選択エピタキシャル成長の代わりに、図3(b)の
状態で、厚さ500Aの非晶質Siを堆積して、600
度程度の低温で長時間アニールし、Si基板10が露出
している部分及びその近傍を単結晶化し、その後、図3
(c)に示す形状にパターニングしても良い。
As a method of forming the Si thin film 16, instead of selective epitaxial growth, amorphous Si having a thickness of 500 A is deposited in the state of FIG.
After being annealed at a low temperature of about 100 degrees Celsius for a long time, the exposed portion of the Si substrate 10 and its vicinity are single-crystallized.
You may pattern it in the shape shown in (c).

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0022[Name of item to be corrected] 0022

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0022】上記のようにして単結晶のSi薄膜16を
形成した後、図3(d)に示すように、まず減圧CVD
法により、厚さ100Aの二酸化シリコンをゲート酸化
膜18として、Si薄膜16上に堆積する。その後、同
様に減圧CVD法により、厚さ4000Aのポリシリコ
ンをゲート電極20として、ゲート酸化膜18上に堆積
し、リン拡散によりドーピングした後、パターニングす
る。そして、50KVの加速電圧で、ドーズ量3x10
15cm−2のヒ素イオンをSi薄膜16表面から打ち
込み、850度の窒素ガス内で30分間アニールしてヒ
素イオンを活性化させて半導体基板内に達するソース、
ドレイン領域22a,22bを形成する。最後に、図2
に示すように,CVD法により厚さ3000Aの二酸化
シリコンを層間絶縁膜24として堆積し、コンタクトホ
ール26を開孔した後、アルミニウムで配線パターン2
8を形成する。
After the single crystal Si thin film 16 is formed as described above, as shown in FIG. 3D, first, low pressure CVD is performed.
By the method, silicon dioxide having a thickness of 100 A is deposited on the Si thin film 16 as a gate oxide film 18. Thereafter, similarly, by a low pressure CVD method, polysilicon having a thickness of 4000 A is used as the gate electrode 20 and is deposited on the gate oxide film 18, doped by phosphorus diffusion, and then patterned. Then, with an acceleration voltage of 50 KV, a dose amount of 3 × 10
A source in which 15 cm −2 arsenic ions are implanted from the surface of the Si thin film 16 and annealed in nitrogen gas at 850 ° C. for 30 minutes to activate the arsenic ions and reach the semiconductor substrate.
Drain regions 22a and 22b are formed. Finally, Figure 2
As shown in FIG. 3, a silicon dioxide film having a thickness of 3000 A is deposited as an interlayer insulating film 24 by a CVD method, a contact hole 26 is opened, and then the wiring pattern 2 is made of aluminum.
8 is formed.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体基板上の素子形成領域の所定部分に
形成された絶縁膜と、 前記絶縁膜上に形成されたチャネル領域となる半導体膜
と、 前記半導体膜上に形成されたゲート電極と、 前記半導体膜を挟んで対向するように前記半導体基板上
に形成されたソース、ドレイン領域となる不純物拡散領
域を備え、そして前記ソース、ドレイン領域の少なくと
もどちらか一方が前記半導体基板上に直接形成されて成
る半導体装置。
1. An insulating film formed on a predetermined portion of an element formation region on a semiconductor substrate, a semiconductor film serving as a channel region formed on the insulating film, and a gate electrode formed on the semiconductor film. An impurity diffusion region serving as a source region and a drain region formed on the semiconductor substrate so as to face each other with the semiconductor film interposed therebetween, and at least one of the source region and the drain region is directly formed on the semiconductor substrate. A semiconductor device made up of:
【請求項2】半導体基板上の素子形成領域の所定部分に
絶縁膜を選択的に形成する工程と、 前記絶縁膜の周囲の半導体基板表面および前記絶縁膜上
に半導体膜を形成する工程と、 前記素子形成領域の全
面にゲート電極材料を堆積させ、これを前記選択的に形
成された絶縁膜に対応して選択的にパターニングしてゲ
ート電極を形成する工程と、 このゲート電極の周囲の前記半導体膜にイオン注入を行
い、ソース、ドレイン領域を形成する工程とを備えた半
導体装置の製造方法。
2. A step of selectively forming an insulating film on a predetermined portion of an element formation region on a semiconductor substrate, and a step of forming a semiconductor film on the surface of the semiconductor substrate around the insulating film and on the insulating film. A step of depositing a gate electrode material on the entire surface of the element forming region and selectively patterning the gate electrode material corresponding to the selectively formed insulating film to form a gate electrode; A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of implanting ions into a semiconductor film to form source and drain regions.
【請求項3】前記半導体膜を形成する工程が、前記絶縁
膜の周囲の半導体基板表面のエピタキシャル成長させ、
これにより得られたエピタキシャル層から前記絶縁膜上
へ横方向成長をさせることにより行われることを特徴と
する請求項2に記載の半導体装置の製造方法。
3. The step of forming the semiconductor film comprises epitaxially growing a semiconductor substrate surface around the insulating film,
3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein the epitaxial layer thus obtained is grown laterally on the insulating film.
【請求項4】前記半導体膜を形成する工程が、前記半導
体基板上の全面に非晶質半導体材料を堆積して非晶質半
導体膜を形成し、この非晶質半導体膜をアニールして単
結晶化させることにより行われることを特徴とする請求
項2に記載の半導体装置の製造方法。
4. The step of forming the semiconductor film comprises depositing an amorphous semiconductor material on the entire surface of the semiconductor substrate to form an amorphous semiconductor film, and annealing the amorphous semiconductor film. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein the method is performed by crystallizing.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004336052A (en) * 2003-05-02 2004-11-25 Samsung Electronics Co Ltd Semiconductor device and method of manufacturing the same

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