JPS59220961A - 相補型mos半導体装置 - Google Patents
相補型mos半導体装置Info
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- JPS59220961A JPS59220961A JP58096144A JP9614483A JPS59220961A JP S59220961 A JPS59220961 A JP S59220961A JP 58096144 A JP58096144 A JP 58096144A JP 9614483 A JP9614483 A JP 9614483A JP S59220961 A JPS59220961 A JP S59220961A
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D86/00—Integrated devices formed in or on insulating or conducting substrates, e.g. formed in silicon-on-insulator [SOI] substrates or on stainless steel or glass substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/60—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
- H10D30/67—Thin-film transistors [TFT]
- H10D30/6729—Thin-film transistors [TFT] characterised by the electrodes
Landscapes
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Thin Film 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は絶縁基板上に設けられた相補fiMO8半導体
装置の改良に関する。
装置の改良に関する。
従来、絶縁基板上の相補型MO8半導体装置としては、
第1図及び第2図に左すCMO8/SO8構造のものが
知られている。即ち7図中の1はサファイア基板であり
、この基板1上にはp型の島状シリコン層2とn型の島
状シリコン層3とが互に隣接して設けられている。前記
p型の島状シリコン層2の表面には互に電気的に分離さ
れたn+型ンース、ドレイン領域41+51が設けられ
ており、かつこれら領域41151間のチャンネル領域
を含む半導体層2上にはダート酸化膜61を介してダー
ト電極7が設けられている。
第1図及び第2図に左すCMO8/SO8構造のものが
知られている。即ち7図中の1はサファイア基板であり
、この基板1上にはp型の島状シリコン層2とn型の島
状シリコン層3とが互に隣接して設けられている。前記
p型の島状シリコン層2の表面には互に電気的に分離さ
れたn+型ンース、ドレイン領域41+51が設けられ
ており、かつこれら領域41151間のチャンネル領域
を含む半導体層2上にはダート酸化膜61を介してダー
ト電極7が設けられている。
また、前記n型の島状シリコン層3の表面には互に電気
的に分離されたp+型のンース、ドレイン領域42.5
2が設けられており、かつこれら領域42.52間のチ
ャンネル領域を含む島状半導体層3上にはゲート酸化膜
62を介してダート電極7が設けられている。なお、ダ
ート軍、極7は第2図に示す如くコ字形状をなしnチャ
ンネル、pチャンネルMO8)ランジスタの共通電極と
なっている。更に全面に絶縁膜8が被覆されており、こ
の絶縁膜8上に前記層型ンース領域41sp+型ンース
領域42と夫々コンタクトホール9,9を介して接続し
たソース取出し配線10.11が設けられている。この
配線10はグランド(0■)に固定され、配線11はV
DD (+5 V )に固定されている。前記絶縁膜8
上には前記計型ドレイン領域51%P+型ドレイン領域
52とコンタクトホール9,9を介して共通接続したド
レイン取出し配線(Vout )12が設けられている
。また、前記絶縁膜8上には前記r−)電極7とコンタ
クトホール9を介して接続したダート取出し配線(vi
n)13が設けられている。
的に分離されたp+型のンース、ドレイン領域42.5
2が設けられており、かつこれら領域42.52間のチ
ャンネル領域を含む島状半導体層3上にはゲート酸化膜
62を介してダート電極7が設けられている。なお、ダ
ート軍、極7は第2図に示す如くコ字形状をなしnチャ
ンネル、pチャンネルMO8)ランジスタの共通電極と
なっている。更に全面に絶縁膜8が被覆されており、こ
の絶縁膜8上に前記層型ンース領域41sp+型ンース
領域42と夫々コンタクトホール9,9を介して接続し
たソース取出し配線10.11が設けられている。この
配線10はグランド(0■)に固定され、配線11はV
DD (+5 V )に固定されている。前記絶縁膜8
上には前記計型ドレイン領域51%P+型ドレイン領域
52とコンタクトホール9,9を介して共通接続したド
レイン取出し配線(Vout )12が設けられている
。また、前記絶縁膜8上には前記r−)電極7とコンタ
クトホール9を介して接続したダート取出し配線(vi
n)13が設けられている。
上述したCMO8/SO3において、Vinl 3にパ
H#レベルの信号(通常+5v程度)を入力すると、n
チャンネルMO8)ランノスタハ0 N。
H#レベルの信号(通常+5v程度)を入力すると、n
チャンネルMO8)ランノスタハ0 N。
pチャンネルMO8)ランジスタはOFF l、、Vo
ut12は“’ L ’ レベル(oV付近)となる。
ut12は“’ L ’ レベル(oV付近)となる。
一方、”in 13に“L#レベルの信号(ov程度)
が入力すると、nチャンネルMO8)ランジスタはOF
F、pチャンネルMO8)ランジスタはONして■。u
t13はVDDレベル、っまり゛H#レベル(+5v付
近)となる。
が入力すると、nチャンネルMO8)ランジスタはOF
F、pチャンネルMO8)ランジスタはONして■。u
t13はVDDレベル、っまり゛H#レベル(+5v付
近)となる。
しかしながら、各MO8)ランノスタのチャンネル長(
第1図中のLeff n 、 Leff p )が小さ
くなってくると、各島状半導体層2,3はフローティン
グ状態であるため、トランジスタの静特性に変化が起こ
り、キンク電流と呼ばれる電流が流れる。これを第3図
を参照して説明する。
第1図中のLeff n 、 Leff p )が小さ
くなってくると、各島状半導体層2,3はフローティン
グ状態であるため、トランジスタの静特性に変化が起こ
り、キンク電流と呼ばれる電流が流れる。これを第3図
を参照して説明する。
但し、キンク電流はnチャンネル及びpチャンネルのい
ずれにも現れるが、特にnチャンネルにおいて顕著に現
れるので第3図ではnチャンネルのMOS )ランジス
タの場合を示した。第3図中の21はザファイア基板、
22はp型の島状シリコン層、23.24はi型のソー
ス、ドレイン領域、25はとftら領域33.24間を
含むシリコン層22上にダート酸化膜26を介して設け
られたダート電極である。27はソース配線で通常グラ
ンド(Ov)に固定されている。28はドレイン配線で
、ここにかかる電圧をVDとする。更に29はテート配
線で、ここにかかる電圧をVGとする。
ずれにも現れるが、特にnチャンネルにおいて顕著に現
れるので第3図ではnチャンネルのMOS )ランジス
タの場合を示した。第3図中の21はザファイア基板、
22はp型の島状シリコン層、23.24はi型のソー
ス、ドレイン領域、25はとftら領域33.24間を
含むシリコン層22上にダート酸化膜26を介して設け
られたダート電極である。27はソース配線で通常グラ
ンド(Ov)に固定されている。28はドレイン配線で
、ここにかかる電圧をVDとする。更に29はテート配
線で、ここにかかる電圧をVGとする。
第3図図示のnチャンネルMO8)ランソスクにおいて
、ダート配線29に加えられるVGがしきい値電圧(V
T)以上になると、チャンネル領域30が形成され、ソ
ース領域23からの電子31はドレイン領域24に加え
られたvDの電界に引かれてチャンネル領域30.チャ
ンネルに沿うシリコン層領域32を移動し、ドレイン領
域24に達し、これによってドレイン電流として観鱗さ
れる。しかしながら、チャンネル長が短かくなると、移
動する電子31は前記シリコン層領域32で高電界によ
る衝突電離を誘発し易くなり、その結果電子−正孔対を
生成し易くなる。ここで発生した電子33はドレイン配
線28の電界に引かれてドレイン領域24へ流れ込むが
、正孔34はフローティング状態となっているシリコン
層22へ流れ込む。その結ンース領域23とp型シリコ
ン層22のpn接合の順方向電位障壁を越える正孔が蓄
積されると、ソース領域23とシリコンNlI22とド
レイン領域24とでnpn )ランジスタが形成され、
より大量の電流35が流れる。
、ダート配線29に加えられるVGがしきい値電圧(V
T)以上になると、チャンネル領域30が形成され、ソ
ース領域23からの電子31はドレイン領域24に加え
られたvDの電界に引かれてチャンネル領域30.チャ
ンネルに沿うシリコン層領域32を移動し、ドレイン領
域24に達し、これによってドレイン電流として観鱗さ
れる。しかしながら、チャンネル長が短かくなると、移
動する電子31は前記シリコン層領域32で高電界によ
る衝突電離を誘発し易くなり、その結果電子−正孔対を
生成し易くなる。ここで発生した電子33はドレイン配
線28の電界に引かれてドレイン領域24へ流れ込むが
、正孔34はフローティング状態となっているシリコン
層22へ流れ込む。その結ンース領域23とp型シリコ
ン層22のpn接合の順方向電位障壁を越える正孔が蓄
積されると、ソース領域23とシリコンNlI22とド
レイン領域24とでnpn )ランジスタが形成され、
より大量の電流35が流れる。
上述したキンク電流が表われた静特性を具体的に示すと
、第4図の如くなる。第4図中の横軸はドレイン電圧■
D1縦軸はドレイン電流IDであり、パラメータにはV
Gをとっである。
、第4図の如くなる。第4図中の横軸はドレイン電圧■
D1縦軸はドレイン電流IDであり、パラメータにはV
Gをとっである。
また、図中の実線は第1図の構造でLe f f n
=1.0μmのMOS )ランジスタであり、点線は第
1図図示のp凰シリコン層2をグランド(OV)に接続
しその電位を固定した場合である。この第4図より、実
線の方が明らかにバイポーラ動作に類似した異常電流が
流れており、これがキンク電流である。
=1.0μmのMOS )ランジスタであり、点線は第
1図図示のp凰シリコン層2をグランド(OV)に接続
しその電位を固定した場合である。この第4図より、実
線の方が明らかにバイポーラ動作に類似した異常電流が
流れており、これがキンク電流である。
また、実へのインバータ特性を第5図に示す。
図中の実線は第1図に示した0MO8/SO8のインバ
ータ特性、点線は第1図図示の0MO8/SO8の島状
シリコン層2,3に夫々グランド、vDpを接続したと
きのインバータ特性である。この第5図より明らかな如
く、実線ではVin=0.5〜2v付近にかけて°1(
″レベルが充分に出す、インバータ特性がなだらかにな
る。これは、前述した第4図の特性図において、例えば
VG二1.Ov(インバータのVin=1.0V )の
とき(nチャンネル、pチャンネルのMOS )ランジ
スタのいずれもONしているので、そのインバータ出力
はnチャンネル、pチャンネルのMOS )ランジスタ
のコンダクタンス比で決まる)には、点線では僅かに約
10μAの電流が流れるにすぎないが、実線ではキンク
電流のために約95μAもの電流が流れることになり、
第5図での出力レベルが充分に″H’レベルにならない
ためである。更に、チャンネル長(Leffn)が短く
なれば、第4図に示したキンク電流は増大し、インバー
タ特性に変化をもたらし、ついにはVinが°′L#レ
ベルであっても■。utから”t Hsレベルの信号が
出力されなかったり或いは逆にVin75K ” H”
レベルであっても■。utから″L#レベルの信号が出
力されなかったりして、正常なインバータ特性を示さず
、半導体装置として動作しなくなる。
ータ特性、点線は第1図図示の0MO8/SO8の島状
シリコン層2,3に夫々グランド、vDpを接続したと
きのインバータ特性である。この第5図より明らかな如
く、実線ではVin=0.5〜2v付近にかけて°1(
″レベルが充分に出す、インバータ特性がなだらかにな
る。これは、前述した第4図の特性図において、例えば
VG二1.Ov(インバータのVin=1.0V )の
とき(nチャンネル、pチャンネルのMOS )ランジ
スタのいずれもONしているので、そのインバータ出力
はnチャンネル、pチャンネルのMOS )ランジスタ
のコンダクタンス比で決まる)には、点線では僅かに約
10μAの電流が流れるにすぎないが、実線ではキンク
電流のために約95μAもの電流が流れることになり、
第5図での出力レベルが充分に″H’レベルにならない
ためである。更に、チャンネル長(Leffn)が短く
なれば、第4図に示したキンク電流は増大し、インバー
タ特性に変化をもたらし、ついにはVinが°′L#レ
ベルであっても■。utから”t Hsレベルの信号が
出力されなかったり或いは逆にVin75K ” H”
レベルであっても■。utから″L#レベルの信号が出
力されなかったりして、正常なインバータ特性を示さず
、半導体装置として動作しなくなる。
このようなことから、第6図及び第7図に示す如く、p
型の島状シリコン層2及びn型の島状シリコン層3の一
部を夫々チャンネル幅方向に延出させ、それら延出部2
a、3aに夫々コンタクトホール9,9を介して夫々グ
ランドに固定される配線14、VDDに固定される配線
15を接続した構造にすることによシ各島状シリコン層
2,3のフローティングを防止することが行なわれてい
る。しかしながら、かか1構造の0MO8/SO8にあ
っては第7図に示す如く各半導体層2,3の電位固定の
ために延出部2a。
型の島状シリコン層2及びn型の島状シリコン層3の一
部を夫々チャンネル幅方向に延出させ、それら延出部2
a、3aに夫々コンタクトホール9,9を介して夫々グ
ランドに固定される配線14、VDDに固定される配線
15を接続した構造にすることによシ各島状シリコン層
2,3のフローティングを防止することが行なわれてい
る。しかしながら、かか1構造の0MO8/SO8にあ
っては第7図に示す如く各半導体層2,3の電位固定の
ために延出部2a。
3&を形成した)、別個に配mi 41 J sを設け
る必要があるため、素子面積等が増大し、ひいては高集
積化の障害となる。
る必要があるため、素子面積等が増大し、ひいては高集
積化の障害となる。
また、別の改良したCMO8/S O8として、第8図
及び第9図に示す如く、p型の島状シリコン層2及びn
型の島状シリコン層3に夫々P+型層16、層型層17
をソース領域4.,42と隣接して設け、かつグランド
に固定される配線10′をコンタクトホール9を介して
前記ンース佃域41及びP+型層16にまたがって接続
させると共に、VDDに固定される配線11′をコンタ
クトホール9を介して前記ソース領域42及びn型層1
7にまたがって接続させた構造のものが知られている。
及び第9図に示す如く、p型の島状シリコン層2及びn
型の島状シリコン層3に夫々P+型層16、層型層17
をソース領域4.,42と隣接して設け、かつグランド
に固定される配線10′をコンタクトホール9を介して
前記ンース佃域41及びP+型層16にまたがって接続
させると共に、VDDに固定される配線11′をコンタ
クトホール9を介して前記ソース領域42及びn型層1
7にまたがって接続させた構造のものが知られている。
しかしながら、かかる(JiOS/S O8にあっては
、各島状シリコン層3に夫々ソース。
、各島状シリコン層3に夫々ソース。
ドレイン領域とは別のP+型層16及びn+型層17を
設けるために、各島状シリコン層2,3の面積が増大し
、ひいては高集積化の障害となる。
設けるために、各島状シリコン層2,3の面積が増大し
、ひいては高集積化の障害となる。
本発明は島状の半導体/?fの面積増大を招くことなく
各半導体層の電位を固定するだめの配線を接続して短チ
ャンネル化に伴なうキンク電流による素子特性の劣化を
防止した相補型MO8半導体装置を提供しようとするも
のである。
各半導体層の電位を固定するだめの配線を接続して短チ
ャンネル化に伴なうキンク電流による素子特性の劣化を
防止した相補型MO8半導体装置を提供しようとするも
のである。
本発明は絶縁基板上の互に導電性の異なる島状の半導体
層に少なくともソース領域をその領域底面が絶縁基板表
面に対して所望距離はなれるように形成し、該半導体1
曽側面に表出したソース領域と同半導体層部分との両者
にまたがって接続した配線を設けることによって、半導
体層の面積増大を招くことなく、半立体層の電位を固定
できるようにしたことを骨子とする。
層に少なくともソース領域をその領域底面が絶縁基板表
面に対して所望距離はなれるように形成し、該半導体1
曽側面に表出したソース領域と同半導体層部分との両者
にまたがって接続した配線を設けることによって、半導
体層の面積増大を招くことなく、半立体層の電位を固定
できるようにしたことを骨子とする。
次に、本発明の実施例を第10図(a)〜(e)及び第
11図に示す製造方法を併記して詳細に説明する。
11図に示す製造方法を併記して詳細に説明する。
(i)まず、厚さ500〜600μmのサファイア基板
41上にシランガス(SiH4)の熱分解によって厚さ
1μmの単結晶シリコン層42をエピタキシャル成長さ
せた。つづいて、シリコン層42を熱酸化処理して厚さ
900XのS i02膜43を成長させた後、全面にC
VD法により厚さ約4500XのS i 3N4膜44
を堆積した。ひきつづき、5i5N4膜の島状の半導体
層予定部(素子領域予定部)に写真蝕刻法によシレジス
トパター745.45を形成した(第1O図(a)図示
)。
41上にシランガス(SiH4)の熱分解によって厚さ
1μmの単結晶シリコン層42をエピタキシャル成長さ
せた。つづいて、シリコン層42を熱酸化処理して厚さ
900XのS i02膜43を成長させた後、全面にC
VD法により厚さ約4500XのS i 3N4膜44
を堆積した。ひきつづき、5i5N4膜の島状の半導体
層予定部(素子領域予定部)に写真蝕刻法によシレジス
トパター745.45を形成した(第1O図(a)図示
)。
(ii )次いで、レノストパターン45.45をマス
クとしてRIE法によりSi3N4膜、 5i02膜を
選択的にエツチング除去し、更にパターニングされた5
i5N4膜、 5io2膜をマスクとしてシリコン層4
2 ヲKOH+インプロピルアルコールのエッチャント
で選択的にエツチングして側面カ゛約55°のテーパ角
を有する2つの島状シリコン層46.47を形成した。
クとしてRIE法によりSi3N4膜、 5i02膜を
選択的にエツチング除去し、更にパターニングされた5
i5N4膜、 5io2膜をマスクとしてシリコン層4
2 ヲKOH+インプロピルアルコールのエッチャント
で選択的にエツチングして側面カ゛約55°のテーパ角
を有する2つの島状シリコン層46.47を形成した。
つづいて、レジストパターン、ノやターニングサレタ5
i5N4 膜、 5i02膜を順次除去した(第10図
(b)図示)。
i5N4 膜、 5i02膜を順次除去した(第10図
(b)図示)。
(iii ’)次いで、熱酸化処理して各島状y IJ
コン層の露出面に厚さ500Xの酸化膜4Bl、4B、
を夫々成長させた。つづいて、島状シリコン層46にゾ
ロンを加速電圧180 keV 、 ドーズ量2X
1012/a♂の条件でイオン注入し、更にボロ7 ’
を加速Tt圧40 keV 、 l’ −ス量4.5
X lO” /crn2の条件でイオン注入して島状
シリコン層46をp型に変換した。ひきつづき、島状シ
リコン層47にリンを加速電圧260 keV 、
ドーズ鈑2×1O12/cn12の条件でイオン注入し
、更にリンを加速′電圧40keV、ドーズ量1.4
X 1012/an2の条件でイオン注入して島状シリ
コン1−47をn型に変換した。その後、全面にリンを
高濃度含む多結晶シリコン層をCVD法により堆積し、
これをフォトエツチング技術により・母ターニングして
各島状シリコン層46.47の酸化膜481,482上
の一部に延出するコ字形のダート電極49を形成した(
第10図(C)図示)。
コン層の露出面に厚さ500Xの酸化膜4Bl、4B、
を夫々成長させた。つづいて、島状シリコン層46にゾ
ロンを加速電圧180 keV 、 ドーズ量2X
1012/a♂の条件でイオン注入し、更にボロ7 ’
を加速Tt圧40 keV 、 l’ −ス量4.5
X lO” /crn2の条件でイオン注入して島状
シリコン層46をp型に変換した。ひきつづき、島状シ
リコン層47にリンを加速電圧260 keV 、
ドーズ鈑2×1O12/cn12の条件でイオン注入し
、更にリンを加速′電圧40keV、ドーズ量1.4
X 1012/an2の条件でイオン注入して島状シリ
コン1−47をn型に変換した。その後、全面にリンを
高濃度含む多結晶シリコン層をCVD法により堆積し、
これをフォトエツチング技術により・母ターニングして
各島状シリコン層46.47の酸化膜481,482上
の一部に延出するコ字形のダート電極49を形成した(
第10図(C)図示)。
(1v)次いで、ダート電極49をマスクとして酸化膜
481*48gを選択的にエツチング除去してダート酸
化膜501.50Qを夫々形成した。つづいて、n型の
島状シリコン層47を図示しないレジストパターンで覆
った後、該レジストノにターン及びダート電極49をマ
スクとしてp型の島状シリコン層46にボロンを加速電
圧180keV 、 ドーズ量5×1015/6n2
の条件でイオン注入してサファイア基板41の界面近傍
にピークをもつボロンイオン注入層を形成し、更に同様
なマスクを用いて同島状シリコン層46に砒素を加速電
圧40keV、 ドーズiAc 2 X 1 o15
/m2の条件でイオン注入してシリコン層46の表面近
傍にピークをもつリンイオン注入層を形成した。ひきつ
づき、し、シストパターンを除去し、イオン注入された
p型の島状シリコン層46をレジストパターン(図示せ
ず)で核った後、該レジストパターン及びダート電極4
9をマスクとしてn型の島状シリコンWi47にリンを
加速電圧26’0keV、ドーズ量5×1015/cI
n2の条件でイオン注入してサファイア基板41の界面
近傍にピークをもつリンイオン注入層を形成し、更に同
様なマスクを用いて同島状シリコン層47にボロンを加
速電圧40keVX ドーズ量2 X 1015/cm
2の条件でイオン注入してシリコン層47の表面近傍に
ピークをもつボロンイオン注入層を形成した。その後、
レジストパターンを除去し、熱処理を施した。この時、
・、p型の島状シリ2コン46のボロンイオン注入層。
481*48gを選択的にエツチング除去してダート酸
化膜501.50Qを夫々形成した。つづいて、n型の
島状シリコン層47を図示しないレジストパターンで覆
った後、該レジストノにターン及びダート電極49をマ
スクとしてp型の島状シリコン層46にボロンを加速電
圧180keV 、 ドーズ量5×1015/6n2
の条件でイオン注入してサファイア基板41の界面近傍
にピークをもつボロンイオン注入層を形成し、更に同様
なマスクを用いて同島状シリコン層46に砒素を加速電
圧40keV、 ドーズiAc 2 X 1 o15
/m2の条件でイオン注入してシリコン層46の表面近
傍にピークをもつリンイオン注入層を形成した。ひきつ
づき、し、シストパターンを除去し、イオン注入された
p型の島状シリコン層46をレジストパターン(図示せ
ず)で核った後、該レジストパターン及びダート電極4
9をマスクとしてn型の島状シリコンWi47にリンを
加速電圧26’0keV、ドーズ量5×1015/cI
n2の条件でイオン注入してサファイア基板41の界面
近傍にピークをもつリンイオン注入層を形成し、更に同
様なマスクを用いて同島状シリコン層47にボロンを加
速電圧40keVX ドーズ量2 X 1015/cm
2の条件でイオン注入してシリコン層47の表面近傍に
ピークをもつボロンイオン注入層を形成した。その後、
レジストパターンを除去し、熱処理を施した。この時、
・、p型の島状シリ2コン46のボロンイオン注入層。
砒素イオン注入層が活性化、拡散して互に電気的に分離
され、サファイア基板41表面と接するf型層51.5
1及びこれらp+十型fi51゜51上からシリコン層
46表面に亘る部分に位置し、互に電気的に分離された
n生型のターン。
され、サファイア基板41表面と接するf型層51.5
1及びこれらp+十型fi51゜51上からシリコン層
46表面に亘る部分に位置し、互に電気的に分離された
n生型のターン。
ドレイン領域5.21,581が夫々形成された。同時
に、n型の島状シリコン層47のリンイオン注入M +
yl?ロンイオン注入層が活性化、拡散して互に電気
的に分離され、サファイア基板41表面と接するn+型
層54.54及びこれらn+型層54..54上からシ
リ゛コン層47表面に亘る部分に位置し、互に電気的に
分離されたp+型のソース、ドレイン領域522,53
2が夫々形成された(第1O図(d)図示)。
に、n型の島状シリコン層47のリンイオン注入M +
yl?ロンイオン注入層が活性化、拡散して互に電気
的に分離され、サファイア基板41表面と接するn+型
層54.54及びこれらn+型層54..54上からシ
リ゛コン層47表面に亘る部分に位置し、互に電気的に
分離されたp+型のソース、ドレイン領域522,53
2が夫々形成された(第1O図(d)図示)。
(V)次いで、全面にCVD −S i02膜55を堆
積した後、フォトエツチング技術によp CVD −8
102膜55にコンタクトホール561〜561Iを開
孔した。なお、コンタクトホール561はp型の島状シ
リコン層46のテーパ状側面に表出したp型層5ノとn
+型ンソー領域521の両方に亘る部分に対応するCV
D −5i02膜55の箇所に形成されている。コンタ
クトホール562はn ff2の島状シリコン層47の
テーパ状側面に表出したn生型層54どp+型ンソー領
域522の両方に亘る部分に例応するC■−3to2膜
55の箇所に形成されている。また、コンタクトホール
se3.se、ハrV/(7領域531+532に対応
するCVD −8102膜550箇所鉦、コンタクトホ
ール566はサファイア基板41上のダート電極49部
分に対応するCVD−8i02膜55の箇所に夫々形成
されている。つづいて、全面にAtI換を蒸着し、これ
をバターQングしてコンタクトホール561を介して前
記p+型層51及びn+型ソース領域521の両者に接
続し九At配線57、コンタクトホール562を介して
前記n+型層54及びp+型ンソー領域622の両者に
接続したAt配線58、コンタクトホール568..5
64を介して前記n+型、p+型のドレイン領域531
,532に共通接続したAt配線59、並びにコンタク
トホール561Iを介して前記ゲート電極49に接続し
たAt配線60を形成し、0MO8/SO8を製造した
(第10図(e)及び第11図図示)。なお、第11図
は第10図(、)の平面図である。
積した後、フォトエツチング技術によp CVD −8
102膜55にコンタクトホール561〜561Iを開
孔した。なお、コンタクトホール561はp型の島状シ
リコン層46のテーパ状側面に表出したp型層5ノとn
+型ンソー領域521の両方に亘る部分に対応するCV
D −5i02膜55の箇所に形成されている。コンタ
クトホール562はn ff2の島状シリコン層47の
テーパ状側面に表出したn生型層54どp+型ンソー領
域522の両方に亘る部分に例応するC■−3to2膜
55の箇所に形成されている。また、コンタクトホール
se3.se、ハrV/(7領域531+532に対応
するCVD −8102膜550箇所鉦、コンタクトホ
ール566はサファイア基板41上のダート電極49部
分に対応するCVD−8i02膜55の箇所に夫々形成
されている。つづいて、全面にAtI換を蒸着し、これ
をバターQングしてコンタクトホール561を介して前
記p+型層51及びn+型ソース領域521の両者に接
続し九At配線57、コンタクトホール562を介して
前記n+型層54及びp+型ンソー領域622の両者に
接続したAt配線58、コンタクトホール568..5
64を介して前記n+型、p+型のドレイン領域531
,532に共通接続したAt配線59、並びにコンタク
トホール561Iを介して前記ゲート電極49に接続し
たAt配線60を形成し、0MO8/SO8を製造した
(第10図(e)及び第11図図示)。なお、第11図
は第10図(、)の平面図である。
本発明の(JiO8/SO8は第10図(e)及び第1
1図に示す如くサファイア基板4ノ上に側面がチー・り
状をなす互に導電性の夕〜4るp型、n型の島状シリコ
ンwj46.47を隣接して設け、p型の島状シリコン
層46表面にn+型のソース。
1図に示す如くサファイア基板4ノ上に側面がチー・り
状をなす互に導電性の夕〜4るp型、n型の島状シリコ
ンwj46.47を隣接して設け、p型の島状シリコン
層46表面にn+型のソース。
ドレイン領域521,531を互に電気的に分離して設
けると共に、n型の島状シリコン層47表面にp+型の
ソース、ドレイン領域52□、532を互に電気的に分
離して設け、かつこれらソース。
けると共に、n型の島状シリコン層47表面にp+型の
ソース、ドレイン領域52□、532を互に電気的に分
離して設け、かつこれらソース。
ドレイン領域521 、531 + 52* + 53
2底面とサファイア基板41表面との間の各島状シリコ
ン層46.47部分に夫々p1型層51,51、n+型
層54.54を設け、前記ソース・、ドレイン領域52
1.531.522,532の間の各島状シリコン層4
6.47表面に夫々ダート酸化膜501゜50□を介し
てダート電極49を設け、更に全面にCVD−5to2
膜55を被覆し、該5i02膜55上にM配線57をp
型の島状シリコン層46のテーパ状側面のソース領域5
21及び該ソース領域521下のp+型層5ノの両者に
コンタクトホール561を介して接続すると共に、同5
102膜55上にAt配線58をn型の島状シリコン層
47のテーパ状側面のソース領域522及び該ソース領
域522下のn+型層54の両者にコンタクトホール5
62を介して接続した構造になっている。
2底面とサファイア基板41表面との間の各島状シリコ
ン層46.47部分に夫々p1型層51,51、n+型
層54.54を設け、前記ソース・、ドレイン領域52
1.531.522,532の間の各島状シリコン層4
6.47表面に夫々ダート酸化膜501゜50□を介し
てダート電極49を設け、更に全面にCVD−5to2
膜55を被覆し、該5i02膜55上にM配線57をp
型の島状シリコン層46のテーパ状側面のソース領域5
21及び該ソース領域521下のp+型層5ノの両者に
コンタクトホール561を介して接続すると共に、同5
102膜55上にAt配線58をn型の島状シリコン層
47のテーパ状側面のソース領域522及び該ソース領
域522下のn+型層54の両者にコンタクトホール5
62を介して接続した構造になっている。
しかして、本発明によればp型の島状シリコン層46に
おいてはそのテーパ状の側面を利用してn+型ンソー領
域521とその下のp+型層51の両者にコンタクトホ
ール561を介してA7配線57を接続し、かつn型の
島状シリコン層47においてはそのテーパ状の側面を利
、用してp+型ンソー領域522とその下の層型層54
の両者にAt配線58をコンタクトホール562を介し
て接続することによって、p型の島状シリコン層46を
V88電位に、n型の島状シリコン層47をVDD電位
に、夫々固定できる。したがって、第7図或いは第9図
の従来の0MO8/SO8の如く素子領域の面積増大を
招くことなく、各島状シリコン)d 46 、47のフ
ローティングを防止でき、ひいてはチャンネル長(Le
ff)の短縮化によるキンク電流の発生を防止し、良好
なインバータ特性を有する高集積度の0MO8/SO8
を得ることができる。
おいてはそのテーパ状の側面を利用してn+型ンソー領
域521とその下のp+型層51の両者にコンタクトホ
ール561を介してA7配線57を接続し、かつn型の
島状シリコン層47においてはそのテーパ状の側面を利
、用してp+型ンソー領域522とその下の層型層54
の両者にAt配線58をコンタクトホール562を介し
て接続することによって、p型の島状シリコン層46を
V88電位に、n型の島状シリコン層47をVDD電位
に、夫々固定できる。したがって、第7図或いは第9図
の従来の0MO8/SO8の如く素子領域の面積増大を
招くことなく、各島状シリコン)d 46 、47のフ
ローティングを防止でき、ひいてはチャンネル長(Le
ff)の短縮化によるキンク電流の発生を防止し、良好
なインバータ特性を有する高集積度の0MO8/SO8
を得ることができる。
なお、上記実施例では第10図(、)に示す如く討型ソ
ース領域52!とp+型N51、及びp+型ソ二゛ス領
hJ1.522と層型層54のコンタクトホールの位置
を各島状シリコン層46.47のテーパ状側面の箇所に
設けたが、これに限定されない。
ース領域52!とp+型N51、及びp+型ソ二゛ス領
hJ1.522と層型層54のコンタクトホールの位置
を各島状シリコン層46.47のテーパ状側面の箇所に
設けたが、これに限定されない。
例えば、第12図に示す如くソース領域521が形成さ
れたp型の島状シリコン層46のテーパ状側面及び該側
面両側のソース領域521表面とサファイア基板41部
分に亘ってコンタクトホール561′を設け、n型の島
状シリコン層47の側についても同様なコンタクトホー
ル562’ヲ設けた構造にしてもよい。このような構成
にすれば、n+型ンソー領域521とp+型層51等に
対するAt配線57のコンタクト面積が増大でき、ひい
てはコンタクト抵抗の低減化、高速化を図るととができ
る。
れたp型の島状シリコン層46のテーパ状側面及び該側
面両側のソース領域521表面とサファイア基板41部
分に亘ってコンタクトホール561′を設け、n型の島
状シリコン層47の側についても同様なコンタクトホー
ル562’ヲ設けた構造にしてもよい。このような構成
にすれば、n+型ンソー領域521とp+型層51等に
対するAt配線57のコンタクト面積が増大でき、ひい
てはコンタクト抵抗の低減化、高速化を図るととができ
る。
上記実施例では各ソース領域下の島状シリコン層に該シ
リコン層と同導電型で高濃度の不純物層を設けたが、か
ならずしもそれら不純物層を設けなくともよい。但し、
各島状シリコン層とのコンタクト抵抗を低減させるには
、高濃度の不純物層を設けることが望ましい。
リコン層と同導電型で高濃度の不純物層を設けたが、か
ならずしもそれら不純物層を設けなくともよい。但し、
各島状シリコン層とのコンタクト抵抗を低減させるには
、高濃度の不純物層を設けることが望ましい。
上記実施例ではドレイン領域下にも高濃度不純物層を設
けたが、該不純物層、を設けなくともよい。
けたが、該不純物層、を設けなくともよい。
以上詳述した如く、本発明によれば絶縁基板上に設けら
れた島状の半導体層の面積堆犬を招くことなく各半導体
層の電位を固定するための配線を接続でき、ひbては短
チャンイ・ル化に伴なうキンク電流による素子特性の劣
化を防止した高性能、高集積度の相補型へ408半導体
装置を提供できる。
れた島状の半導体層の面積堆犬を招くことなく各半導体
層の電位を固定するための配線を接続でき、ひbては短
チャンイ・ル化に伴なうキンク電流による素子特性の劣
化を防止した高性能、高集積度の相補型へ408半導体
装置を提供できる。
第1図は従来の0MO8/SO8を示す断面図、第2図
は第1図のCM’O8/S O8の平面図、第3図は従
来のCMO8/SOSの問題点を説明するためのnチャ
ンネルMoS/SO8のルを面図、第4図はMJS/S
O8のキンク電流の発生を説明するメとめの線4第5図
は0MO8/SO8のインバータ特性を示す線図、第6
図は従来の改良されたCMO3/SO8を示す断面図、
第7図は第6図の0MO8/SO3の平面図、第8図は
従来の別の・改良された0MO8/SO8を示す断面図
、第9図は第8図のCMO3/SO8の平面図、Izi
o図(a) 〜(e>は本発明のCMO3/SO8を得
るだめの製造工程を示す断面図、第11図す は第io図(、)のCMOs、’SO8の平面図、第1
2図は本発明の他の実施例を示す0MO8/SO8の断
面図である。 41・・・サファイア基板、46・・・p型の島状シリ
コン層、47・・・n型の島状シリコン層、49・・・
ダート電極、501,5θ2・・・ゲート酸化膜、51
・・・p生型層、521,522・・・ソース領域、5
31532・・・ト9レイン領域、54・・・n+型層
、55・・・cVI) −5ioz 膜、561〜56
5 、561’ 、 5 f’−’:17タクトホール
、57〜60・・・At配線。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第 1 図 第 2 図 箇 3rlJ 第6図 第 8 図 第9図
は第1図のCM’O8/S O8の平面図、第3図は従
来のCMO8/SOSの問題点を説明するためのnチャ
ンネルMoS/SO8のルを面図、第4図はMJS/S
O8のキンク電流の発生を説明するメとめの線4第5図
は0MO8/SO8のインバータ特性を示す線図、第6
図は従来の改良されたCMO3/SO8を示す断面図、
第7図は第6図の0MO8/SO3の平面図、第8図は
従来の別の・改良された0MO8/SO8を示す断面図
、第9図は第8図のCMO3/SO8の平面図、Izi
o図(a) 〜(e>は本発明のCMO3/SO8を得
るだめの製造工程を示す断面図、第11図す は第io図(、)のCMOs、’SO8の平面図、第1
2図は本発明の他の実施例を示す0MO8/SO8の断
面図である。 41・・・サファイア基板、46・・・p型の島状シリ
コン層、47・・・n型の島状シリコン層、49・・・
ダート電極、501,5θ2・・・ゲート酸化膜、51
・・・p生型層、521,522・・・ソース領域、5
31532・・・ト9レイン領域、54・・・n+型層
、55・・・cVI) −5ioz 膜、561〜56
5 、561’ 、 5 f’−’:17タクトホール
、57〜60・・・At配線。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第 1 図 第 2 図 箇 3rlJ 第6図 第 8 図 第9図
Claims (2)
- (1)絶縁基板と、この基板上に隣接して設けられた側
面がテーパ状をなし、互に導電性の異なる少なくとも2
つの島状半導体層と、これら半導体層表面に夫夫互に電
気的に分離して設けられた半導体層に対して逆導電型の
ンース、ドレイン領域と、ンース、ドレイン領域間を少
なくとも含む島状半導体層上にケ゛−ト酸化膜を介して
設けられ参昔盲と、各島状半導体層を含む全面に被覆さ
れた絶縁膜と、この絶縁膜上に設けられ、前記各島状半
導体層のチーツク状側面のソース領域及び該ノース領域
下の半導体層部分と夫々コンタクトホールを介して少な
くとも接続した配線とを具備したことを特徴とする相補
型MO8半導体装置。 - (2)各島状半導体層のノース領域下に、該半導体層と
同導電型で高濃度の不純物層を該半導体層の側面に表出
するように設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の相補1MO8半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58096144A JPS59220961A (ja) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | 相補型mos半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58096144A JPS59220961A (ja) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | 相補型mos半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59220961A true JPS59220961A (ja) | 1984-12-12 |
Family
ID=14157183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58096144A Pending JPS59220961A (ja) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | 相補型mos半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59220961A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61231764A (ja) * | 1985-04-08 | 1986-10-16 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
| JPS63278273A (ja) * | 1987-04-23 | 1988-11-15 | Agency Of Ind Science & Technol | 半導体装置 |
| JPH02144969A (ja) * | 1988-11-25 | 1990-06-04 | Mitsubishi Electric Corp | 絶縁体基板上の半導体層に形成されたmos型電界効果トランジスタ |
| US5160989A (en) * | 1989-06-13 | 1992-11-03 | Texas Instruments Incorporated | Extended body contact for semiconductor over insulator transistor |
| JPH08330440A (ja) * | 1995-05-31 | 1996-12-13 | Nec Corp | シリコン・オン・インシュレータ半導体装置 |
| US7138684B2 (en) | 1993-12-03 | 2006-11-21 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor memory device including an SOI substrate |
-
1983
- 1983-05-31 JP JP58096144A patent/JPS59220961A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61231764A (ja) * | 1985-04-08 | 1986-10-16 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
| JPS63278273A (ja) * | 1987-04-23 | 1988-11-15 | Agency Of Ind Science & Technol | 半導体装置 |
| JPH02144969A (ja) * | 1988-11-25 | 1990-06-04 | Mitsubishi Electric Corp | 絶縁体基板上の半導体層に形成されたmos型電界効果トランジスタ |
| US5160989A (en) * | 1989-06-13 | 1992-11-03 | Texas Instruments Incorporated | Extended body contact for semiconductor over insulator transistor |
| US7138684B2 (en) | 1993-12-03 | 2006-11-21 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor memory device including an SOI substrate |
| US7242060B2 (en) | 1993-12-03 | 2007-07-10 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor memory device including an SOI substrate |
| JPH08330440A (ja) * | 1995-05-31 | 1996-12-13 | Nec Corp | シリコン・オン・インシュレータ半導体装置 |
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