Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP2952020B2 - Semiconductor device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP2952020B2 - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

Info

Publication number
JP2952020B2
JP2952020B2 JP2263704A JP26370490A JP2952020B2 JP 2952020 B2 JP2952020 B2 JP 2952020B2 JP 2263704 A JP2263704 A JP 2263704A JP 26370490 A JP26370490 A JP 26370490A JP 2952020 B2 JP2952020 B2 JP 2952020B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
channel
transistor
drain
source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2263704A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH03263369A (en
Inventor
マットロウビアン ミシェル
ヒュ−ストン テッド
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.)
Texas Instruments Inc
Original Assignee
Texas Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Texas Instruments Inc filed Critical Texas Instruments Inc
Publication of JPH03263369A publication Critical patent/JPH03263369A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2952020B2 publication Critical patent/JP2952020B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、集積回路製造に関するものである。更に詳
細には、本発明は、絶縁体上半導体中にトランジスタを
製造することに関するものである。
The present invention relates to the manufacture of integrated circuits. More particularly, the invention relates to fabricating transistors in semiconductor-on-insulator.

「従来の技術」 絶縁体上半導体構造は、しばしば、放射線効果に対す
る耐性を要求される応用に用いられる。絶縁上半導体構
造は、サファイアや二酸化シリコン等の絶縁構造上に形
成された通常はシリコンの単結晶半導体層を含んでい
る。この単結晶層は通常、分離した領域またはメサに分
割され、一つのメサ中に形成される部品と他のメサ中に
形成される部品との間の完全な電気的分離を与えるよう
になっている。絶縁体上半導体構造は、電気的装置が基
板から分離されていることのために放射線効果に対して
耐性を持つ。アルファ(α)粒子等の放射線粒子が通常
の集積回路に照射されると、その特に発生する電気的装
置と基板との間の相互作用のために、その集積回路の動
作にエラーが発生する。絶縁体上半導体構造において
は、絶縁層のためにこの相互作用が阻止される。
BACKGROUND OF THE INVENTION Semiconductor-on-insulator structures are often used in applications where resistance to radiation effects is required. Semiconductor-on-insulation structures typically include a single-crystal semiconductor layer of silicon formed on an insulation structure such as sapphire or silicon dioxide. This single crystal layer is typically divided into discrete regions or mesas to provide complete electrical isolation between components formed in one mesa and components formed in another mesa. I have. Semiconductor-on-insulator structures are resistant to radiation effects because the electrical device is isolated from the substrate. When radiation particles, such as alpha (α) particles, irradiate a typical integrated circuit, errors occur in the operation of the integrated circuit due to the interaction between the electrical device and the substrate, especially the resulting electrical circuit. In semiconductor-on-insulator structures, this interaction is prevented by the insulating layer.

絶縁体上半導体構造を用いる上での一つの問題点は、
電界効果トランジスタのチャネルに対するボデー効果
(body effect)である。電界効果トランジスタは、電
圧をチャネルと結合させることによって、ソースとドレ
インの領域間に伝導を引き起こすことによって動作す
る。ソースとドレイン間に導通が発生する点をしきい値
電圧と呼んでいる。チャネルは絶縁された製造中に形成
されるので、捕獲された電荷がしきい値電圧の変化をも
たらすことがあり、そのため電界効果トランジスタの動
作に一貫性を欠くこともある。この効果を避けるための
一般的な手法は、チャネルにアースコンタクトを設ける
ことである。しかし、浮遊チャネル領域効果がすべて否
定的というわけでもない。例えば、浮遊チャネル領域の
ために、チャネルを通る、より大きい駆動電流を得るこ
とができる。このことは、より大きい駆動電流を持つト
ランジスタを用いての集積回路の、より高速の動作を可
能とする。本発明は、より大きい駆動電流が有用な時
に、トランジスタの“オン”状態の間は、チャネル領域
の浮遊を許容し、またトランジスタをオフにして一貫性
のあるしきい値電圧を得るべき時には、チャネル上に制
御電圧を供給するようになった、製造と方法を得ること
を目的とする。
One problem with using semiconductor-on-insulator structures is that
Body effect on the channel of a field effect transistor. Field effect transistors operate by coupling a voltage to a channel, thereby causing conduction between the source and drain regions. The point where conduction occurs between the source and the drain is called a threshold voltage. As the channel is formed during isolated manufacturing, the trapped charge can cause a change in threshold voltage, which can cause inconsistent operation of the field effect transistor. A common approach to avoid this effect is to provide a ground contact on the channel. However, not all floating channel region effects are negative. For example, because of the floating channel region, a higher drive current through the channel can be obtained. This allows for faster operation of the integrated circuit using transistors with higher drive current. The present invention allows floating channel regions during the "on" state of the transistor when larger drive currents are useful, and when the transistor is to be turned off to obtain a consistent threshold voltage, It is an object to obtain a manufacturing and method adapted to supply a control voltage on a channel.

「発明の要約」 本発明の、ここに開示される実施例は、電界効果トラ
ンジスタのチャネルへ与えられる電圧を、能動的に制御
するための製造と方法を与える。ここに述べられる実施
例では、チャネル領域へつながれたトランジスタが作製
される。このチャネルトランジスタは、主たるチャネル
領域を利用するトランジスタとは逆の伝導型のものであ
る。チャネルトランジスタのソースはチャネルへつなが
れ、チャネルトランジスタのドレインは基準電圧へつな
がれている。同一のゲートが、チャネルトランジスタと
主トランジスタとの制御に用いられる。主トランジスタ
を導通させる電圧が印加された時には、チャネルトラン
ジスタは非導通であり、チャネルを浮遊させ、より大き
い駆動電流を許容する。他方、主トランジスタをターン
オフさせる電圧が印加された時には、チャネルトランジ
スタがターンオフし、チャネル領域を基準電圧へ固定す
る。これにより、主トランジスタのしきい値電圧制御は
一貫性を持つことになる。
SUMMARY OF THE INVENTION The disclosed embodiments of the present invention provide a fabrication and method for actively controlling the voltage applied to the channel of a field effect transistor. In the embodiment described herein, a transistor connected to a channel region is made. This channel transistor is of a conductivity type opposite to that of a transistor using a main channel region. The source of the channel transistor is connected to the channel, and the drain of the channel transistor is connected to the reference voltage. The same gate is used for controlling the channel transistor and the main transistor. When a voltage is applied that causes the main transistor to conduct, the channel transistor is non-conductive, causing the channel to float and allow greater drive current. On the other hand, when a voltage for turning off the main transistor is applied, the channel transistor turns off, fixing the channel region to the reference voltage. Thereby, the threshold voltage control of the main transistor becomes consistent.

一つの好適実施例において、主トランジスタのチャネ
ルはチャネルトランジスタのソースとして用いられ、主
トランジスタのゲートはチャネルトランジスタのチャネ
ル領域上に広がっている。主トランジスタのチャネルと
反対側の、チャネルトランジスタのチャネル領域上に形
成されたドレイン領域へ、基準電圧が接続される。別の
好適実施例において、ドレイン領域は主トランジスタの
ソース領域に隣接して位置している。多くの非パス(no
n−pass)トランジスタ回路において、主トランジスタ
のソースは固定されている。本実施例においては、主ト
ランジスタのソースと、チャネルトランジスタのドレイ
ンとはお互いに局所的に接続され、より簡潔な相互接続
構造を与えることができる。
In one preferred embodiment, the channel of the main transistor is used as the source of the channel transistor, and the gate of the main transistor extends over the channel region of the channel transistor. A reference voltage is connected to a drain region formed on a channel region of the channel transistor on a side opposite to a channel of the main transistor. In another preferred embodiment, the drain region is located adjacent to the source region of the main transistor. Many non-pass (no
In an n-pass) transistor circuit, the source of the main transistor is fixed. In this embodiment, the source of the main transistor and the drain of the channel transistor are locally connected to each other, so that a simpler interconnect structure can be provided.

「実施例」 第1図は、本発明の一つの実施例の平面図である。第
2図は、第1図に示した実施例の動作を示す電気回路図
である。第3A図と第3B図は、第1図に示した実施例の断
面を示す。第4A図から第4K図は、第1図に示した実施例
の製造工程を示す模式的側面図である。
Embodiment FIG. 1 is a plan view of one embodiment of the present invention. FIG. 2 is an electric circuit diagram showing the operation of the embodiment shown in FIG. 3A and 3B show a cross section of the embodiment shown in FIG. 4A to 4K are schematic side views showing manufacturing steps of the embodiment shown in FIG.

第1図に示された実施例は、二つの結合されたトラン
ジスタを含んでいる。第1のトランジスタは主トランジ
スタ56であり、第2のトランジスタはボデーあるいはチ
ャネルトランジスタ58である。この構造は絶縁層12上の
メサ14の形に形成される。絶縁層12は、二酸化シリコン
やサファイア、その他この分野で既知の任意の絶縁性構
造でよい。ゲート42は、主トランジスタ56のソース54と
ドレイン52間の電流を制御する。ソース54とドレイン52
は、本発明の本実施例を含む集積回路中の、電界効果ト
ランジスタの機能を果たすように他の装置へつながれて
いる。ゲート42はチャネル領域34を流れる電流を制御
し、それによってドレイン52からソース54への電流の制
御を行う。チャネル領域34はp型領域で、ゲート42に対
して自己整合されて形成されている。P+ソース領域48
はそれらの伝導型が同じことから、チャネル領域34へ電
気的につながっている。Nチャネル38はゲート42によっ
て制御され、そのゲート42はドレイン領域46とソース領
域48との間の電流を制御する。これらの部品はボデート
ランジスタ58を構成している。一般的にドレイン領域46
は基準電圧へつながれ、ボデートランジスタ58がオンの
時、チャネル領域34へ固定された電圧を供給するように
なっている。第1図の構造は、トランジスタ56がオンの
時、チャネル領域34が浮遊し、トランジスタ56を含む回
路に対して増大した駆動電流が使用できるように設計さ
れている。トランジスタ56がオフの時には、チャネル領
域34は基準電圧へつながれ、トランジスタ56を含む回路
中でのトランジスタ56の、予測可能で正確な動作のため
に有用な、一貫性のあるしきい値電圧が得られる。
The embodiment shown in FIG. 1 includes two coupled transistors. The first transistor is a main transistor 56 and the second transistor is a body or channel transistor 58. This structure is formed in the shape of a mesa 14 on the insulating layer 12. The insulating layer 12 may be silicon dioxide, sapphire, or any other insulating structure known in the art. Gate 42 controls the current between source 54 and drain 52 of main transistor 56. Source 54 and drain 52
Is connected to another device to perform the function of a field effect transistor in an integrated circuit including this embodiment of the present invention. The gate controls the current flowing through the channel region, thereby controlling the current from the drain 52 to the source. The channel region 34 is a p-type region and is formed so as to be self-aligned with the gate 42. P + source area 48
Are electrically connected to the channel region 34 because they have the same conductivity type. N-channel 38 is controlled by gate 42, which controls the current between drain region 46 and source region 48. These components constitute the body transistor 58. Generally the drain region 46
Is connected to a reference voltage, and supplies a fixed voltage to the channel region 34 when the body transistor 58 is turned on. The structure of FIG. 1 is designed such that when transistor 56 is on, channel region 34 floats and increased drive current can be used for the circuit including transistor 56. When transistor 56 is off, channel region 34 is tied to a reference voltage to provide a consistent threshold voltage useful for predictable and accurate operation of transistor 56 in circuits including transistor 56. Can be

第2図は、第1図の構造の電気的動作を示す電気回路
図である。ソース領域54とドレイン領域52は集積回路中
の他の装置へつながれている。ゲート42は、トランジス
タ56とトランジスタ58の両方を制御する。ソース領域48
はトランジスタ56のチャネル34へつながれている。ドレ
イン領域46は基準電圧へつながれている。本実施例で、
トランジスタ56はnチャネルトランジスタであり、トラ
ンジスタ58はpチャネルトランジスタである。ゲート42
へ高電圧が印加されている間は、トランジスタ58はオフ
で、トランジスタ56はオンである。これによって、チャ
ネル領域はトランジスタ56上から浮遊することが許容さ
れる。ゲート42に対し低電圧が印加されている間は、ト
ランジスタ58がオンで、トランジスタ56がオフである。
トランジスタ58がオンであるので、チャネル領域34上の
電圧レベルはドレイン領域46につながる基準電位によっ
て制御される。
FIG. 2 is an electric circuit diagram showing an electric operation of the structure of FIG. Source region 54 and drain region 52 are connected to other devices in the integrated circuit. Gate 42 controls both transistor 56 and transistor 58. Source area 48
Is connected to the channel 34 of the transistor 56. Drain region 46 is connected to a reference voltage. In this embodiment,
Transistor 56 is an n-channel transistor, and transistor 58 is a p-channel transistor. Gate 42
While a high voltage is applied, the transistor 58 is off and the transistor 56 is on. Thus, the channel region is allowed to float from above the transistor 56. While a low voltage is being applied to the gate 42, the transistor 58 is on and the transistor 56 is off.
Since transistor 58 is on, the voltage level on channel region 34 is controlled by the reference potential connected to drain region 46.

第3A図と第3B図は、それぞれ第1図の、線AAとBBに沿
っての断面図である。第3A図から分かるように、基板10
の表面上に絶縁層12が形成されている。この特定の実施
例において、基板10は単結晶シリコン基板であり、絶縁
層12は酸素イオン注入法で形成された二酸化シリコン層
である。酸素イオン注入法(SIMOX)についての説明
は、米国特許第3,855,009号および第4,241,359号に見い
だされるであろう。メサの端部の表面における伝導を安
定化するために、メサ14の側壁上に側壁酸化物領域28が
設けられる。ゲート42は二酸化シリコン層30によってチ
ャネル領域34と38から絶縁される。ゲート42は、第3A図
に示すように、ソース領域48とドレイン領域46との間の
伝導度を制御する。ゲート42はまた、第3B図に示すよう
に、ソース領域54とドレイン領域52との間の伝導度を制
御する。
3A and 3B are cross-sectional views of FIG. 1 taken along lines AA and BB, respectively. As can be seen from FIG.
An insulating layer 12 is formed on the surface of the substrate. In this particular embodiment, substrate 10 is a single crystal silicon substrate and insulating layer 12 is a silicon dioxide layer formed by oxygen ion implantation. A description of oxygen ion implantation (SIMOX) may be found in US Pat. Nos. 3,855,009 and 4,241,359. Sidewall oxide regions 28 are provided on the sidewalls of the mesas 14 to stabilize conduction at the surface of the mesas. Gate 42 is insulated from channel regions 34 and 38 by silicon dioxide layer 30. Gate 42 controls the conductivity between source region 48 and drain region 46, as shown in FIG. 3A. Gate 42 also controls the conductivity between source region 54 and drain region 52, as shown in FIG. 3B.

第4A図から第4K図は、第3図に対応した、模式的側面
図であり、そこに示された実施例を作製するために必要
とされる製造工程を示している。単結晶シリコン基板10
に対して酸素イオンが注入され、アニールされて絶縁層
12が形成される。次に、二酸化シリコン層12上に残存す
る短結晶シリコン構造を核発生の種類域として、この構
造上にエピタキシャル層14の形成が行われる。基板10お
よび従ってエピタキシャル層14は、例えば100結晶方位
を用いたnまたはp型層となる。ドーピング濃度は、n
型の場合3ないし6オームセンチメートルで、p型の場
合10ないし12オームセンチメートルである。ここに述べ
た工程ではエピタキシャル層14がn型であると仮定して
いる。
4A to 4K are schematic side views, corresponding to FIG. 3, showing the manufacturing steps required to make the embodiment shown therein. Single crystal silicon substrate 10
Oxygen ions are implanted into the
12 is formed. Next, an epitaxial layer 14 is formed on the short-crystal silicon structure remaining on the silicon dioxide layer 12 as a nucleation type region. Substrate 10 and thus epitaxial layer 14 may be an n or p-type layer using, for example, a 100 crystal orientation. The doping concentration is n
It is 3 to 6 ohm-centimeters for the mold and 10 to 12 ohm-cm for the p-type. The steps described here assume that the epitaxial layer 14 is n-type.

次に、熱酸化法を用いて、約350オングストロームの
厚さに二酸化シリコン層16の成長が行われる。次に、低
圧気相堆積法によって、約1,700オングストロームの厚
さに窒化シリコン層18が堆積される。次に、窒化シリコ
ン層18の上に低圧気相堆積法によって、約3,200オング
ストロームの厚さに二酸化シリコン層20が取り付けられ
る。次に、二酸化シリコン層20の表面上にフォトレジス
ト層22が取り付けられる。既知のリソグラフィ技術を用
いてフォトレジスト層22が露光され、加工される。フォ
トレジスト層22をエッチマスクとして、二酸化シリコン
層20、窒化シリコン層18、二酸化シリコン層16がエッチ
される。等方的エッチ特性を示すことで当業者によく知
られた反応性イオンエッチング技術を用いて、層16,18,
20がエッチされる。
Next, a silicon dioxide layer 16 is grown to a thickness of about 350 Å using a thermal oxidation method. Next, a silicon nitride layer 18 is deposited by low pressure vapor deposition to a thickness of about 1,700 angstroms. Next, silicon dioxide layer 20 is deposited on silicon nitride layer 18 by low pressure vapor deposition to a thickness of about 3,200 angstroms. Next, a photoresist layer 22 is applied over the surface of the silicon dioxide layer 20. The photoresist layer 22 is exposed and processed using a known lithography technique. Using the photoresist layer 22 as an etch mask, the silicon dioxide layer 20, the silicon nitride layer 18, and the silicon dioxide layer 16 are etched. Using reactive ion etching techniques well known to those skilled in the art to exhibit isotropic etch properties, the layers 16,18,
20 is etched.

次に、通常の湿式の除去法を用いて、フォトレジスト
層22が除去される。次に、第4B図の構造に対して、2段
階のイオン注入が施される。第1の工程は、約30キロエ
レクトロンボルトのエネルギーを持つほうが素イオン
を、約3×1012イオン/cm2の密度に注入することであ
る。第2の工程は、約80キロエレクトロンボルトのエネ
ルギーを持つほう素イオンを、約5×1012イオン/cm2
密度に注入することである。これによって、第4B図に示
されたように、チャネルストップ領域14′が形成され
る。次に、フッ酸を用いた湿式脱ガラス(deglaze)法
等の任意のエッチ技術を用いて、二酸化シリコン層20が
除去される。次に、低圧気相堆積法を用いて、約1,000
オングストロームの厚さに、二酸化シリコン層24が堆積
される。次に、塩素ベースガスとした(四塩化炭素等
の)反応性イオンエッチング等の異方性エッチング工程
を用いて、二酸化シリコン層24のエッチングが行われ、
第4D図に示されたような側壁酸化物領域26が形成され
る。次に、窒化シリコン層18、二酸化シリコン層16、側
壁酸化シリコン層26が、エピタキシャルシリコン層14の
エッチングのエッチマスクとして用いられる。エピタキ
シャルシリコン層14は塩酸を用いた反応性イオンエッチ
ングを用いてエッチされ、第4E図に示された構造が得ら
れる。第4E図はメサ14の端部に沿っての望ましくない伝
導を阻止する側壁保護層14′を含んでいる。そのような
側壁保護層の形成は、本出願の譲受人に譲渡された、19
88年6月28日付けのMatloubianの米国特許第4,753,896
号に示されている。次に、第4E図の構造は酸化されて、
メサ14の側壁上に約250オングストロームの厚さの二酸
化シリコンが取り付けられる。更に、約2,500オングス
トロームの厚さの二酸化シリコン層が低圧気相堆積法で
堆積され、反応性イオンエッチによってエッチされて、
第4F図に示されたような側壁二酸化シリコン層28が得ら
れる。以下の図面において、保護領域14′は、分かりや
すいように図面からは省略されている。
Next, the photoresist layer 22 is removed using a usual wet removal method. Next, two-stage ion implantation is performed on the structure of FIG. 4B. The first step is to implant elemental ions with an energy of about 30 kiloelectron volts at a density of about 3 × 10 12 ions / cm 2 . The second step is to implant boron ions having an energy of about 80 kiloelectron volts at a density of about 5 × 10 12 ions / cm 2 . This forms a channel stop region 14 'as shown in FIG. 4B. Next, the silicon dioxide layer 20 is removed using an arbitrary etching technique such as a wet deglazing method using hydrofluoric acid. Next, using low pressure vapor deposition, about 1,000
A silicon dioxide layer 24 is deposited to a thickness of Å. Next, the silicon dioxide layer 24 is etched using an anisotropic etching process such as reactive ion etching (such as carbon tetrachloride) using a chlorine-based gas,
A sidewall oxide region 26 is formed as shown in FIG. 4D. Next, the silicon nitride layer 18, the silicon dioxide layer 16, and the sidewall silicon oxide layer 26 are used as an etch mask for etching the epitaxial silicon layer 14. The epitaxial silicon layer 14 is etched using reactive ion etching with hydrochloric acid, resulting in the structure shown in FIG. 4E. FIG. 4E includes a sidewall protection layer 14 'that blocks unwanted conduction along the edges of the mesa 14. The formation of such a sidewall protection layer has been assigned to the assignee of the present application, 19
Matloubian U.S. Patent No. 4,753,896 dated June 28, 1988
No. Next, the structure of FIG. 4E is oxidized,
Approximately 250 Å thick silicon dioxide is mounted on the sidewalls of the mesas 14. Further, a silicon dioxide layer approximately 2,500 angstroms thick is deposited by low pressure vapor deposition and etched by a reactive ion etch,
A sidewall silicon dioxide layer 28 as shown in FIG. 4F is obtained. In the following drawings, the protection region 14 'is omitted from the drawings for clarity.

窒化シリコン層18、二酸化シリコン層16、および側壁
領域26は2段階エッチング工程によって除去される。す
なわち、熱リン酸を用いて窒化シリコン層18をエッチ
し、フッ素をベースとする化学雰囲気中での異方性エッ
チングによって二酸化シリコン層16と側壁二酸化シリコ
ン層26とを除去する。反応性イオンエッチングの異方性
のため、二酸化シリコン層28は残存している。次に、メ
サ領域14の表面の熱酸化によって二酸化シリコン層30の
成長が行われ、第4G図に示すように、二酸化シリコン層
30が得られる。次に、通常のフォトリソグラフィ技術を
用いてフォトレジスト層32が塗布、パターン加工され
て、第4G図に示されたフォトレジスト層32の構造が得ら
れる。次に、第4G図の構造に対して、約80キロエレクト
ロンボルトのエネルギーを持つホウ素イオンが、約3.5
×1012イオン/cm2の密度にイオン注入される。これによ
ってp領域34の裏面しきい値電圧が25ボルト以上に設定
される。また、p領域34の前面しきい値電圧の調整は、
約25キロエレクトロンボルトのエネルギーを持つホウ素
イオンを、選ばれたしきい値電圧に対応した密度、イオ
ン注入することによって行われる。フォトレジスト層32
の端部は、p+ソース領域48が形成される重なり領域で
ある、領域Δ中に納まるように選ばれる。この領域中に
p+領域48が形成されるので、領域Δ内でのフォトレジ
ストの位置合わせは厳密でない。
Silicon nitride layer 18, silicon dioxide layer 16, and sidewall region 26 are removed by a two-step etching process. That is, the silicon nitride layer 18 is etched using hot phosphoric acid, and the silicon dioxide layer 16 and the sidewall silicon dioxide layer 26 are removed by anisotropic etching in a fluorine-based chemical atmosphere. Due to the anisotropy of the reactive ion etching, the silicon dioxide layer 28 remains. Next, a silicon dioxide layer 30 is grown by thermal oxidation of the surface of the mesa region 14, and as shown in FIG.
30 is obtained. Next, the photoresist layer 32 is applied and patterned using a normal photolithography technique to obtain the structure of the photoresist layer 32 shown in FIG. 4G. Next, for the structure of FIG. 4G, boron ions having an energy of about 80 k
The ions are implanted at a density of × 10 12 ions / cm 2 . As a result, the rear surface threshold voltage of p region 34 is set to 25 volts or more. Adjustment of the front surface threshold voltage of the p region 34 is as follows.
This is performed by implanting boron ions having an energy of about 25 kiloelectron volts at a density corresponding to the selected threshold voltage. Photoresist layer 32
Are selected to fit in the region Δ, which is the overlap region where the p + source region 48 is formed. Since the p + region 48 is formed in this region, the alignment of the photoresist within the region Δ is not strict.

次に、フォトレジスト層32が除去され、第4H図に示す
ように、第2のフォトレジスト層36が塗布、パターン加
工される。次に、第4H図の構造に対して、約25キロエレ
クトロンボルトのエネルギーを持つホウ素イオンが約1.
0×1012イオン/cm2の密度、イオン注入される。これに
よって、前面しきい値電圧は約−1ボルトに設定され
る。次に、約180キロエレクトロンボルトのエネルギー
を持つリンイオンの、約1.2×1012イオン/cm2の密度の
第2のイオン注入が行われ、裏面のしきい値電圧が約−
13ボルトに設定される。当技術分野において良く知られ
たように、これらのイオン注入のエネルギーと密度の組
む合わせは、特定の環境において特定の特性を得るよう
に選ばれる。第4H図に示された構造において、このイオ
ン注入はnチャネル領域38とpチャネル領域34との間に
空隙40を残す。これは第4G図中に示された領域Δ内の領
域であって、nチャネル領域38とpチャネル領域34は第
4H図に示されたように空隙を作るか、または集積回路の
動作に対して逆効果をもたらすことなく重なりを持つ。
Next, the photoresist layer 32 is removed, and a second photoresist layer 36 is applied and patterned as shown in FIG. 4H. Next, for the structure shown in Fig. 4H, boron ions with an energy of about 25 kiloelectron volts form about 1.
Ions are implanted at a density of 0 × 10 12 ions / cm 2 . This sets the front threshold voltage to about -1 volt. Next, a second ion implantation of phosphorus ions having an energy of about 180 kiloelectron volts at a density of about 1.2 × 10 12 ions / cm 2 is performed, and the threshold voltage on the back surface is about −
Set to 13 volts. As is well known in the art, these ion implantation energy and density combinations are chosen to obtain specific properties in a specific environment. In the structure shown in FIG. 4H, this ion implantation leaves a gap 40 between the n-channel region 38 and the p-channel region 34. This is a region within the region Δ shown in FIG. 4G, and the n-channel region 38 and the p-channel region 34
It creates voids as shown in the 4H diagram or has overlaps without adverse effects on the operation of the integrated circuit.

次に、フォトレジスト層36が除去され、二酸化シリコ
ン層30が取り去られ、第2の二酸化シリコン層31が、熱
酸化法を用いて約250オングストロームの厚さに形成さ
れる。次に、多結晶シリコン層42が約4,500オングスト
ロームの厚さに取り付けられ、パターン加工されて第4I
図に示された構造が得られる。次に、フォトレジスト層
44が取り付けられて、第4J図に示すようにパターン加工
される。次に、第4J図の構造に対して約20キロエレクト
ロンボルトのエネルギーを持つホウ素イオンが約2×10
15イオン/cm2の密度、イオン注入される。このイオン注
入によって、第4J図に示すように、ソース領域48とドレ
イン領域46が形成される。次に、フォトレジスト層44が
除去され、第4K図に示されたように、この構造の表面上
にフォトレジスト層50が取り付けられる。次に、第4K図
の構造に対して約140キロエレクトロンボルトのエネル
ギーを持つリンイオンが約5×1014イオン/cm2の密度、
イオン注入され、更に約150キロエレクトロンボルトの
エネルギーを持つ砒素イオンが約3.5×1015イオン/cm2
の密度、イオン注入される。これらのイオン注入で第1
図に示すように、ソース領域54とドレイン領域52が形成
される。こうして、第1図に示された実施例が作製され
る。
Next, the photoresist layer 36 is removed, the silicon dioxide layer 30 is stripped, and a second silicon dioxide layer 31 is formed using a thermal oxidation method to a thickness of about 250 angstroms. Next, a polysilicon layer 42 is applied to a thickness of about 4,500 angstroms, patterned and
The structure shown is obtained. Next, the photoresist layer
44 is attached and patterned as shown in FIG. 4J. Next, boron ions having an energy of about 20 kiloelectron volts are applied to the structure of FIG.
The ions are implanted at a density of 15 ions / cm 2 . By this ion implantation, a source region 48 and a drain region 46 are formed as shown in FIG. 4J. Next, the photoresist layer 44 is removed and a photoresist layer 50 is applied over the surface of the structure, as shown in FIG. 4K. Next, a density of about 5 × 10 14 ions / cm 2 of phosphorus ions having an energy of about 140 kiloelectron volts with respect to the structure of FIG.
Arsenic ions having an energy of about 150 kiloelectron volts are further implanted, and about 3.5 × 10 15 ions / cm 2
Density, ion implantation. The first in these ion implantations
As shown, a source region 54 and a drain region 52 are formed. Thus, the embodiment shown in FIG. 1 is manufactured.

第2の好適実施例の平面図が第5図に示されている。
第5図に示された実施例の動作を示す電気回路図が第6
図に示されている。AAとBBに沿って見た断面が第7A図と
第7B図に示されている。第5図に示された実施例を作製
するために必要な製造工程が第8A図と第8B図に示されて
いる。
A plan view of the second preferred embodiment is shown in FIG.
FIG. 6 is an electric circuit diagram showing the operation of the embodiment shown in FIG.
It is shown in the figure. Cross sections along AA and BB are shown in FIGS. 7A and 7B. The manufacturing steps required to make the embodiment shown in FIG. 5 are shown in FIGS. 8A and 8B.

第5図の実施例は二つのトランジスタ、主トランジス
タ156とボデートランジスタ158とを含んでいる。主トラ
ンジスタ156において、ゲート142がソース154とドレイ
ン152間の電流を制御する。これはチャネル領域134の伝
導度を制御することで、制御を行う。チャネル領域134
はnチャネル領域148と隣接している。Pチャネル領域1
34はボデートランジスタのソースとして機能し、p+領
域146がドレインとして機能する。pチャネル領域134と
p+ドレイン領域146との間の伝導度が、nチャネル領
域148の伝導度を制御することによって、ゲート142によ
って制御される。これはボデートランジスタを構成す
る。
The embodiment of FIG. 5 includes two transistors, a main transistor 156 and a body transistor 158. In main transistor 156, gate 142 controls the current between source 154 and drain 152. This is achieved by controlling the conductivity of the channel region 134. Channel region 134
Is adjacent to the n-channel region 148. P channel region 1
34 functions as the source of the body transistor, and the p + region 146 functions as the drain. The conductivity between the p-channel region 134 and the p + drain region 146 is controlled by the gate 142 by controlling the conductivity of the n-channel region 148. This constitutes a body transistor.

第5図の構造の電気回路が第6図に示されている。ゲ
ート142がnチャネルトランジスタ156とpチャネルトラ
ンジスタ158の伝導度を制御する。ゲート142へ高電圧が
印加される時には、pチャネルトランジスタ158がオフ
となり、nチャネルトランジスタ156がオンとなる。p
チャネルトランジスタ158がオフであるので、チャネル
領域134は浮遊することを許容され、トランジスタ156に
よって最大の駆動電流が供給される。ゲート142へ低電
圧信号が供給された時には、pチャネルトランジスタが
オンとなり、nチャネルトランジスタ156がオフとな
る。pチャネルトランジスタ158がオンであるので、チ
ャネル領域134は基準電圧へ固定され、一貫性のあるし
きい値電圧、および制御可能なオン/オフ特性がトラン
ジスタ156によって与えられる。
An electric circuit having the structure shown in FIG. 5 is shown in FIG. Gate 142 controls the conductivity of n-channel transistor 156 and p-channel transistor 158. When a high voltage is applied to the gate 142, the p-channel transistor 158 turns off and the n-channel transistor 156 turns on. p
Since the channel transistor 158 is off, the channel region 134 is allowed to float, and the maximum drive current is supplied by the transistor 156. When a low voltage signal is supplied to the gate 142, the p-channel transistor turns on and the n-channel transistor 156 turns off. Since p-channel transistor 158 is on, channel region 134 is fixed to a reference voltage, and transistor 156 provides a consistent threshold voltage and controllable on / off characteristics.

第7A図と第7B図とは、それぞれ第5図のAAとBBに沿っ
ての断面図である。第7A図から分かるように、ゲート14
2はチャネル領域148の伝導度を、従ってp領域134とp
+領域146との間の伝導度を制御する。第7B図から分か
るように、ゲート142はまたp領域134の伝導度を制御
し、それによってソース領域154とドレイン領域152との
間の伝導度を制御する。
7A and 7B are cross-sectional views along AA and BB of FIG. 5, respectively. As can be seen in FIG.
2 is the conductivity of channel region 148, and
+ Controls the conductivity to and from the region 146. As can be seen in FIG. 7B, gate 142 also controls the conductivity of p region 134, and thereby controls the conductivity between source region 154 and drain region 152.

第8A図は、第5図に示された実施例を作製するための
中間工程を示す側面図である。第8A図は第4G図に示され
た段階に対応し、第4G図に示された構造を作製するため
に用いられた工程は第8A図に示された構造を作製するた
めにも使用されており、ここで第4G図の部品に対応する
参照番号に100を加えた番号が第8A図の対応する部品に
与えられている(例えば、側壁酸化物領域128は第4G図
の側壁酸化物領域28に対応している)。
FIG. 8A is a side view showing an intermediate step for fabricating the embodiment shown in FIG. FIG.8A corresponds to the stage shown in FIG.4G, and the steps used to make the structure shown in FIG.4G are also used to make the structure shown in FIG.8A. 4G, where 100 is added to the reference number corresponding to the component in FIG. 4G (e.g., sidewall oxide region 128 corresponds to the sidewall oxide in FIG. 4G). Corresponding to region 28).

第8A図の構造には約180キロエレクトロンボルトのエ
ネルギーを持ち、約1.2×1012イオン/cm2の密度の、リ
ンイオンの第1のイオン注入が施される。これによって
裏面しきい値電圧と、一部前面しきい値電圧の調節が行
われる。前面しきい値電圧は更に、約25キロエレクトロ
ンボルトのエネルギーを持ち、約1.45×1012イオン/cm2
の密度の、ホウ素イオンの注入を行うことで調節され
る。次に、フォトレジスト層132が塗布され、第8B図に
示すようにパターン加工される。次に、第8B図の構造に
は、約85キロエレクトロンボルトのエネルギーを持ち、
約3.7×1012イオン/cm2の密度のホウ素イオンの注入が
施される。これはn領域138を形成するために用いられ
た裏面のしきい値注入を打ち消す。p領域134の前面し
きい値電圧を調節するために、約25キロエレクトロンボ
ルトのエネルギーを持つホウ素イオンを、望みのしきい
値電圧を得るために選ばれな密度、付加的にイオン注入
しても良い。二酸化シリコン層130と同じくフォトレジ
スト層132を、次に除去する。二酸化シリコン層130は、
フッ素をベースとする化学雰囲気中での反応性イオンエ
ッチング等の任意の二酸化シリコンエッチング法を用い
てエッチすることができる。
The structure of FIG. 8A is subjected to a first ion implantation of phosphorus ions having an energy of about 180 kiloelectron volts and a density of about 1.2 × 10 12 ions / cm 2 . As a result, the rear surface threshold voltage and the partial front surface threshold voltage are adjusted. The front threshold voltage further has an energy of about 25 kiloelectron volts and is about 1.45 × 10 12 ions / cm 2
Is adjusted by performing boron ion implantation. Next, a photoresist layer 132 is applied and patterned as shown in FIG. 8B. Next, the structure in Figure 8B has approximately 85 kiloelectron volts of energy,
Implantation of boron ions at a density of about 3.7 × 10 12 ions / cm 2 is performed. This counteracts the backside threshold injection used to form n region 138. In order to adjust the front surface threshold voltage of the p region 134, boron ions having an energy of about 25 kiloelectron volts are additionally implanted at a density selected to obtain a desired threshold voltage. Is also good. The photoresist layer 132, like the silicon dioxide layer 130, is then removed. The silicon dioxide layer 130
Etching can be performed using any silicon dioxide etching method, such as reactive ion etching in a fluorine-based chemical atmosphere.

次に、熱酸化を用いて、第8C図に示すように約250オ
ングストロームの厚さにゲート酸化物の熱成長が行われ
る。次に、第8C図に示すように、多結晶シリコン層142
が取り付けられ、パターン加工される。次に、パターン
加工された層142の表面上にフォトレジスト層136が塗布
され、パターン加工されて、第8C図に示すような構造を
得る。次に、第8C図の構造に対して、約20キロエレクト
ロンボルトのエネルギーを持ち、約2×1015イオン/cm2
の密度のホウ素イオンの注入が行われ、第8C図に示され
たようなp+領域146が形成される。次に、フォトレジ
スト層136が除去された後、フォトレジスト層150が塗布
され、第8D図に示されたようにパターン加工される。第
8D図の構造には、次に、約140キロエレクトロンボルト
のエネルギーを持ち、約5×1014イオン/cm2の密度のリ
ンのイオン注入と、約150キロエレクトロンボルトのエ
ネルギーを持ち、約3.5×1015イオン/cm2の密度の砒素
イオンの第2のイオン注入とが施され、第5図に示され
たように、p+ソースおよびドレイン領域、154および1
52が形成される。
Next, thermal oxidation is used to thermally grow a gate oxide to a thickness of about 250 Å, as shown in FIG. 8C. Next, as shown in FIG. 8C, the polysilicon layer 142
Is attached and patterned. Next, a photoresist layer 136 is applied on the surface of the patterned layer 142 and patterned to obtain a structure as shown in FIG. 8C. Next, the structure of FIG. 8C has an energy of about 20 kiloelectron volts and is about 2 × 10 15 ions / cm 2.
Is implanted to form a p + region 146 as shown in FIG. 8C. Next, after the photoresist layer 136 is removed, a photoresist layer 150 is applied and patterned as shown in FIG. 8D. No.
The structure in the 8D diagram, in turn, has an energy of about 140 kiloelectron volts, an ion implantation of phosphorus at a density of about 5 × 10 14 ions / cm 2 , and an energy of about 150 kiloelectron volts and about 3.5 A second ion implantation of arsenic ions at a density of × 10 15 ions / cm 2 was performed and, as shown in FIG. 5, p + source and drain regions, 154 and 1
52 are formed.

第9図と第10図は、本発明の別の好適実施例の平面図
である。第9図において、主トランジスタ256は、ドレ
イン252、ソース254、チャネル234の各領域と、ゲート2
42を含んでいる。チャネルトランジスタは、主チャネル
234、チャネルトランジスタのチャネル248、チャネルト
ランジスタのドレイン246を含んでいる。よりコンパク
トな配置であることに加えて、第9図の構造は、互いに
隣接して形成された、チャネルトランジスタのドレイン
246と主トランジスタのソース254を有している。多くの
回路において、主トランジスタのソース254とチャネル
トランジスタのドレイン246は同じ基準電圧へつながれ
る。第9図の構造は、これらの領域が、チタン、モリブ
デン、その他の高融点金属のシリサイド層によって、ま
たは窒化チタン相互接続等の局所的な相互接続によっ
て、容易に互いにつなげられるようになっている。これ
はトランジスタへの必要な接続を制限することによっ
て、非常にコンパクトな構造を実現する。第10図では、
主トランジスタ356は、ドレイン352、ソース354、チャ
ネル334の各領域とゲート342を含んでいる。チャネルト
ランジスタは、主チャネル334、チャネルトランジスタ
のチャネル348、チャネルトランジスタのドレイン346を
含んでいる。第10図の構造は、同じ特長を備えながら、
第9図の構造よりも若干よりコンパクトな配置となって
いる。
9 and 10 are plan views of another preferred embodiment of the present invention. In FIG. 9, a main transistor 256 includes a drain 252, a source 254, a channel 234, a gate 2
Contains 42. The channel transistor is the main channel
234, a channel transistor channel 248, and a channel transistor drain 246. In addition to a more compact arrangement, the structure of FIG.
246 and the source 254 of the main transistor. In many circuits, the source 254 of the main transistor and the drain 246 of the channel transistor are tied to the same reference voltage. The structure of FIG. 9 allows these regions to be easily connected to one another by silicide layers of titanium, molybdenum, or other refractory metals, or by local interconnects such as titanium nitride interconnects. . This achieves a very compact structure by limiting the necessary connections to the transistors. In Figure 10,
The main transistor 356 includes a drain 352, a source 354, a channel 334, and a gate 342. The channel transistor includes a main channel 334, a channel transistor channel 348, and a channel transistor drain 346. The structure in Figure 10 has the same features,
The arrangement is slightly more compact than the structure of FIG.

ここに本発明の特定の実施例について説明してきた
が、それらは本発明の範囲を限定するつもりのものでは
ない。本発明に対して数多くの修正が可能であること
は、当業者には、本明細書から明らかであろう。例え
ば、明細書に示したのと反対の伝導型特性を有するトラ
ンジスタや逆の伝導型の領域を用いることも可能であ
る。更に、ここに用いられた構造は絶縁体上シリコン構
造以外の構造に対しても応用できる。例えば、電界効果
トランジスタが、BiCMOS集積回路中の分離された井戸中
に形成された場合や、井戸が井戸の下の埋め込み領域に
よって完全に分離されている場合には、この洗練された
コンタクト方式が有利に利用できるであろう。本発明の
範囲は特許請求の範囲によってのみ制限される。
Although specific embodiments of the present invention have been described herein, they are not intended to limit the scope of the invention. Numerous modifications to the present invention will be apparent to those skilled in the art from the present specification. For example, it is possible to use a transistor having a conductivity type opposite to that shown in the specification or a region of the opposite conductivity type. Further, the structure used here can be applied to structures other than the silicon-on-insulator structure. For example, if the field effect transistors are formed in separate wells in a BiCMOS integrated circuit, or if the wells are completely separated by buried regions under the wells, this sophisticated contact scheme may be used. It could be used to advantage. The scope of the present invention is limited only by the claims.

以上の説明に関して更に以下の項を開示する。 The following items are further disclosed with respect to the above description.

(1)半導体装置であって、 第1の伝導型を有する基板、 前記基板中に形成された、前記第1の伝導型を有する
第1のソース領域、 前記基板中に形成された第1のドレイン領域であっ
て、前記第1の伝導型を有し、前記第1のソース領域か
ら間隔を置いて配置され、それらの間に第2の伝導型の
共通な第1のチャネル領域と第2のソース領域を定義す
る、第1のドレイン領域、 前記共通の領域に隣接して形成され、前記第1の伝導
型を有する第2のチャネル領域、 前記第2のチャネル領域に隣接して形成され、前記第
2の伝導型を有する第2のドレイン領域、 前記第1および第2のチャネル領域に隣接して形成さ
れたゲートであって、前記第1のソースとドレイン領域
間の電流と前記第2のドレインと前記共通領域との間の
電流とを制御し、前記第1と第2のチャネル領域の一方
が非導通の時に、他方が導通するように、また前記一つ
のチャネルが導通の時に、他方のチャネルが非導通にな
るように制御を行う、ゲート、 を含む半導体装置。
(1) A semiconductor device, comprising: a substrate having a first conductivity type; a first source region having the first conductivity type formed in the substrate; and a first source region formed in the substrate. A drain region having the first conductivity type, spaced from the first source region, and having a common first channel region of a second conductivity type and a second A first drain region defining a source region of the first region; a second channel region formed adjacent to the common region and having the first conductivity type; formed adjacent to the second channel region. A second drain region having the second conductivity type; a gate formed adjacent to the first and second channel regions, wherein a current between the first source and drain regions and 2 controls the current between the drain and the common region A gate for controlling so that when one of the first and second channel regions is non-conductive, the other is conductive; and when the one channel is conductive, the other channel is non-conductive. A semiconductor device comprising:

(2)第(1)項の装置であって、前記基板が絶縁層上
に形成された、装置。
(2) The device according to (1), wherein the substrate is formed on an insulating layer.

(3)第(2)項の装置であって、前記基板が同じ絶縁
層上に形成された他の部品から電気的に分離されてい
る、装置。
(3) The device of paragraph (2), wherein the substrate is electrically isolated from other components formed on the same insulating layer.

(4)第(3)項の装置であって、前記基板がメサ構造
を含む、装置。
(4) The apparatus according to (3), wherein the substrate includes a mesa structure.

(5)第(1)項の装置であって、前記基板が結晶シリ
コンを含む、装置。
(5) The device of paragraph (1), wherein the substrate comprises crystalline silicon.

(6)第(1)項の装置であって、前記第2のドレイン
領域が基準電圧へつながれた、装置。
(6) The device of paragraph (1), wherein the second drain region is connected to a reference voltage.

(7)第(1)項の装置であって、更に、前記基板と、
前記第1および第2のチャネル領域との間に挟まれた誘
電体層を含む、装置。
(7) The apparatus according to (1), further comprising: the substrate;
A device comprising a dielectric layer sandwiched between said first and second channel regions.

(8)第(1)項の装置であって、前記第2のドレイン
領域が、前記第2のチャネル領域および前記第1のソー
ス領域と隣接して形成された、装置。
(8) The device according to (1), wherein the second drain region is formed adjacent to the second channel region and the first source region.

(9)第(8)項の装置であって、前記第1のソース領
域と前記第2のドレイン領域とが電気的に接続された、
装置。
(9) The device according to item (8), wherein the first source region and the second drain region are electrically connected.
apparatus.

(10)第(9)項の装置であって、前記第1のソース領
域と前記第2のドレイン領域との間の電気的接続が導電
性シリサイドで行われた、装置。
(10) The device according to (9), wherein the electrical connection between the first source region and the second drain region is made of conductive silicide.

(11)第(1)項の装置であって、前記第1の伝導型が
N型であり、前記第2の伝導型がP型である、装置。
(11) The device according to (1), wherein the first conductivity type is N-type and the second conductivity type is P-type.

(12)第(1)項の装置であって、前記第2のチャネル
領域が、前記第1のソース領域またはドレイン領域のい
ずれもと共通でない、装置。
(12) The device according to (1), wherein the second channel region is not common to either the first source region or the drain region.

(13)第(1)項の半導体装置であって、前記第1のソ
ース領域、前記第1のドレイン領域、前記第1のチャネ
ル領域がすべて前記基板中に同じ深さに形成された、装
置。
(13) The semiconductor device according to (1), wherein the first source region, the first drain region, and the first channel region are all formed at the same depth in the substrate. .

(14)半導体装置を製造するための方法であって、 第1の伝導型を有する基板を供給すること、 前記基板中に、第1の伝導型を有する第1のソース領
域を形成すること、 前記基板中に、第1の伝導型を有する第1のドレイン
領域を形成することであって、前記ドレイン領域が前記
第1のソース領域から間隔を置いて形成され、それらの
間に第2の伝導型を有する共通の第1のチャネル領域と
第2のソース領域とを定義するように、第1のドレイン
領域を形成すること、 前記共通領域に隣接して、前記第1の伝導型を有する
第2のチャネル領域を形成すること、 前記第2のチャネル領域に隣接して、前記第2の伝導
型を有する第2のドレイン領域を形成すること、 前記第1と第2のチャネル領域に隣接してゲートを形
成することであって、前記ゲートが、前記第1のソース
とドレイン領域の間、および前記第2のドレインと前記
共通領域の間の電流を制御して、前記第1と第2のチャ
ネル領域の一方が非導通の時に、他方を導通させ、また
前記一方のチャネルが導通の時に、他方のチャネルを非
導通とするように制御するようになった、ゲートを形成
すること、 を含む方法。
(14) A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: providing a substrate having a first conductivity type; forming a first source region having a first conductivity type in the substrate; Forming a first drain region having a first conductivity type in the substrate, wherein the drain region is formed at a distance from the first source region and a second drain region therebetween. Forming a first drain region to define a common first channel region and a second source region having a conductivity type, having the first conductivity type adjacent to the common region; Forming a second channel region; forming a second drain region having the second conductivity type adjacent to the second channel region; adjacent to the first and second channel regions. To form a gate The gate controls the current between the first source and drain regions and between the second drain and the common region, such that when one of the first and second channel regions is non-conductive, Forming a gate to cause the other channel to be conductive and to control the other channel to be non-conductive when the one channel is conductive.

(15)第(14)項の装置製造方法であって、前記基板が
絶縁層上に形成される、方法。
(15) The method according to (14), wherein the substrate is formed on an insulating layer.

(16)第(15)項の装置製造方法であって、前記基板
が、前記絶縁層上に形成された他の部品から電気的に分
離されているようになった、方法。
(16) The device manufacturing method according to (15), wherein the substrate is electrically separated from other components formed on the insulating layer.

(17)第(16)項の装置製造方法であって、前記基板が
メサ構造を含む、方法。
(17) The method according to (16), wherein the substrate includes a mesa structure.

(18)第(14)項の装置製造方法であって、前記基板が
結晶シリコンを含む、方法。
(18) The method according to (14), wherein the substrate includes crystalline silicon.

(19)第(14)項の装置製造方法であって、更に前記第
2のドレイン領域を基準電位へ接続する工程を含む、方
法。
(19) The method according to (14), further comprising the step of connecting the second drain region to a reference potential.

(20)第(14)項の装置製造方法であって、更に前記ゲ
ートと、前記第1および第2のチャネル領域との間に挟
まれた誘電体層を形成する工程を含む、方法。
(20) The method according to (14), further comprising the step of forming a dielectric layer sandwiched between the gate and the first and second channel regions.

(21)第(14)項の装置製造方法であって、更に前記第
2のチャネル領域と前記第1のソース領域との両方に隣
接して、前記第2のドレイン領域を形成する工程を含
む、方法。
(21) The method of manufacturing a device according to (14), further comprising the step of forming the second drain region adjacent to both the second channel region and the first source region. ,Method.

(22)第(21)項の方法であって、前記第1の伝導型が
N型であり、前記第2の伝導型がP型である、方法。
(22) The method according to paragraph (21), wherein the first conductivity type is N-type and the second conductivity type is P-type.

(23)第(14)項の方法であって、更に前記第1のソー
ス領域と前記第2のドレイン領域との間に電気的相互接
続を形成する工程を含む、方法。
(23) The method of paragraph (14), further comprising the step of forming an electrical interconnect between the first source region and the second drain region.

(24)第(23)項の方法であって、前記電気的相互接続
が導電性シリサイド層である、方法。
(24) The method of paragraph (23), wherein the electrical interconnect is a conductive silicide layer.

(25)本発明のここに述べた実施例は、電界効果トラン
ジスタのチャネルへ印加された電圧を、能動的に制御す
るための構造と方法を提供する。ここに述べた実施例に
おいて、チャネル領域へつながれたトランジスタが作製
される。このチャネルトランジスタ258は、主チャネル
領域を使用するトランジスタ256とは逆の伝導型を有し
ている。チャネルトランジスタ258のソースはチャネル2
34へつながりれ、チャネルトランジスタ258のドレイン2
46は基準電圧へつながれる。チャネルトランジスタ258
は主トランジスタ256を制御するのに同じゲート242が用
いられる。主トランジスタ256をオンにする電圧が印加
された時には、チャネルトランジスタ258がオフとなっ
てチャネル234の浮遊を許容し、大きい駆動電流を許容
する。他方、主トランジスタ256をターンオフさせる電
圧が印加された時には、チャネルトランジスタ258がタ
ーンオンし、チャネル領域234を基準電圧へ固定する。
これによって、主トランジスタ256の一貫性のあるしき
い値電圧制御が許容される。
(25) The described embodiments of the present invention provide structures and methods for actively controlling the voltage applied to the channel of a field effect transistor. In the embodiment described here, a transistor connected to a channel region is made. Channel transistor 258 has a conductivity type opposite to that of transistor 256 using the main channel region. The source of channel transistor 258 is channel 2
34, drain 2 of channel transistor 258
46 is connected to the reference voltage. Channel transistor 258
Uses the same gate 242 to control the main transistor 256. When a voltage that turns on the main transistor 256 is applied, the channel transistor 258 turns off, allowing floating of the channel 234, and allowing a large drive current. On the other hand, when a voltage that turns off the main transistor 256 is applied, the channel transistor 258 turns on, fixing the channel region 234 to the reference voltage.
This allows for consistent threshold voltage control of main transistor 256.

別の実施例においては、主トランジスタ256のチャネ
ル234がチャネルトランジスタ258のソースとして用いら
れ、主トランジスタのゲート242がチャネルトランジス
タ258のチャネル領域248上に広がっている。そして、基
準電圧が、チャネルトランジスタのチャネル領域248
の、主トランジスタチャネル234とは逆の側に形成され
たドレイン領域246へつながれる。
In another embodiment, the channel 234 of the main transistor 256 is used as the source of the channel transistor 258, and the gate 242 of the main transistor extends over the channel region 248 of the channel transistor 258. Then, the reference voltage is applied to the channel region 248 of the channel transistor.
To the drain region 246 formed on the side opposite to the main transistor channel 234.

好適実施例において、チャネルトランジスタ258のチ
ャネル248は主トランジスタのゲート242の下に形成さ
れ、チャネルトランジスタ258のドレイン領域246は、主
トランジスタ256のソース254が形成される領域の隅に形
成される。これによって、よりコンパクトな配置が得ら
れ、主トランジスタ256のソース254をチャネルトランジ
スタ258のドレイン246へ短絡させることができる。これ
によって、非常にコンパクトな配置が得られ、またパス
トランジスタ以外のトランジスタに対しては、ソースで
ある主トランジスタの側辺部が多くの場合固定されるた
め、この方法が利用できる。
In a preferred embodiment, the channel 248 of the channel transistor 258 is formed below the gate 242 of the main transistor, and the drain region 246 of the channel transistor 258 is formed at the corner of the region where the source 254 of the main transistor 256 is formed. This provides a more compact arrangement and allows the source 254 of the main transistor 256 to be shorted to the drain 246 of the channel transistor 258. As a result, a very compact arrangement is obtained, and for transistors other than the pass transistor, the side portion of the main transistor, which is the source, is often fixed, so that this method can be used.

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

第1図は、本発明の一つの実施例の平面図である。 第2図は、第1図の構造の動作を示す、電気回路図であ
る。 第3A図と第3B図は、第1図のそれぞれAAおよびBBの断面
図である。 第4A図から第4K図までは、第1図に示した実施例を作製
するために必要な処理工程を示す模式的側面図である。 第5図は、本発明の一つの好適実施例の平面図である。 第6図は、第5図の実施例の電気的動作を示す電気回路
図である。 第7A図と第7B図は、第5図のそれぞれAAおよびBBに沿っ
ての断面図である。 第8A図から第8D図は、第5図に示した実施例を作製する
ために必要な処理工程を示す模式的断面図である。 第9図と第10図は、本発明の好適実施例の平面図であ
る。 「参照番号」 10……基板 12……絶縁層 14……メサ 16……二酸化シリコン層 18……窒化シリコン層 20……二酸化シリコン層 22……フォトレジスト層 24……二酸化シリコン層 26……側壁二酸化シリコン層 28……側壁二酸化シリコン層 30……二酸化シリコン層 32……フォトレジスト層 34……チャネル領域 36……フォトレジスト層 38……nチャネル領域 40……空隙 42……多結晶シリコンゲート 44……フォトレジスト層 46……ドレイン領域 48……ソース領域 50……フォトレジスト層 52……ドレイン領域 54……ソース領域 56……主トランジスタ 58……チャネルトランジスタ 128……側壁酸化物領域 130……二酸化シリコン層 132……フォトレジスト層 134……チャネル領域 136……フォトレジスト層 138……n領域 142……多結晶シリコンゲート 146……ドレイン領域 148……nチャネル領域 150……フォトレジスト層 152……ドレイン領域 154……ソース領域 156……主トランジスタ 158……ボデートランジスタ 234……チャネル領域 242……ゲート 246……ドレイン領域 248……チャネル領域 252……ドレイン領域 254……ソース領域 256……主トランジスタ 258……チャネルトランジスタ 334……主チャネル 342……ゲート 346……ドレイン領域 348……チャネル領域 352……ドレイン領域 354……ソース領域 356……主トランジスタ
FIG. 1 is a plan view of one embodiment of the present invention. FIG. 2 is an electric circuit diagram showing the operation of the structure of FIG. FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views of AA and BB, respectively, of FIG. FIGS. 4A to 4K are schematic side views showing processing steps required to fabricate the embodiment shown in FIG. FIG. 5 is a plan view of one preferred embodiment of the present invention. FIG. 6 is an electric circuit diagram showing the electric operation of the embodiment of FIG. 7A and 7B are cross-sectional views along AA and BB of FIG. 5, respectively. 8A to 8D are schematic cross-sectional views showing processing steps required to manufacture the embodiment shown in FIG. 9 and 10 are plan views of a preferred embodiment of the present invention. "Reference number" 10 ... substrate 12 ... insulating layer 14 ... mesa 16 ... silicon dioxide layer 18 ... silicon nitride layer 20 ... silicon dioxide layer 22 ... photoresist layer 24 ... silicon dioxide layer 26 ... Side wall silicon dioxide layer 28 ... Side wall silicon dioxide layer 30 ... Silicon dioxide layer 32 ... Photoresist layer 34 ... Channel region 36 ... Photoresist layer 38 ... n channel region 40 ... Void 42 ... Polycrystalline silicon Gate 44 Photoresist layer 46 Drain region 48 Source region 50 Photoresist layer 52 Drain region 54 Source region 56 Main transistor 58 Channel transistor 128 Side wall oxide region 130 silicon dioxide layer 132 photoresist layer 134 channel region 136 photoresist layer 138 n region 142 polycrystalline silicon gate 146 drain region 148 n channel region 150 photoresist layer 152 drain region 154 source region 156 main transistor 158 body transistor 234 channel region 242 gate 246 drain region 248 channel Region 252 Drain region 254 Source region 256 Main transistor 258 Channel transistor 334 Main channel 342 Gate 346 Drain region 348 Channel region 352 Drain region 354 Source region 356 …… Main transistor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 27/088 H01L 29/786 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H01L 27/088 H01L 29/786

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】半導体装置であって、 第1の伝導型を有する基板、 前記基板中に形成された、前記第1の伝導型を有する第
1のソース領域、 前記基板中に形成された第1のドレイン領域であって、
前記第1の伝導型を有し、前記第1のソース領域から間
隔を置いて配置され、それらの間に第2の伝導型の共通
な第1のチャネル領域と第2のソース領域を定義する、
第1のドレイン領域、 前記共通の領域に隣接して形成され、前記第1の伝導型
を有する第2のチャネル領域、 前記第2のチャネル領域に隣接して形成され、前記第2
の伝導型を有する第2のドレイン領域、 前記第1および第2のチャネル領域に隣接して形成され
たゲートであって、前記第1のソースとドレイン領域間
の電流と前記第2のドレインと前記共通領域との間の電
流とを制御し、前記第1と第2のチャネル領域の一方が
非導通の時に、他方が導通するように、また前記一つの
チャネルが導通の時に、他方のチャネルが非導通になる
ように制御を行う、ゲート、 を含む半導体装置。
1. A semiconductor device, comprising: a substrate having a first conductivity type; a first source region having the first conductivity type formed in the substrate; and a first source region formed in the substrate. 1 the drain region,
Having a first conductivity type and spaced from the first source region to define a common first channel region and a second source region of a second conductivity type therebetween; ,
A first drain region; a second channel region formed adjacent to the common region and having the first conductivity type; a second channel region formed adjacent to the second channel region;
A second drain region having a conductivity type of: a gate formed adjacent to the first and second channel regions, wherein a current between the first source and drain regions and the second drain Controlling the current between the common region and the first channel region so that when one of the first and second channel regions is non-conductive, the other is conductive; and when the one channel is conductive, the other channel is A semiconductor device that controls the device to be non-conductive.
【請求項2】半導体装置を製造するための方法であっ
て、第1の伝導型を有する基板を供給すること、 前記基板中に、第1の伝導型を有する第1のソース領域
を形成すること、 前記基板中に、第1の伝導型を有する第1のドレイン領
域を形成することであって、前記ドレイン領域が前記第
1のソース領域から間隔を置いて形成され、それらの間
に第2の伝導型を有する共通の第1のチャネル領域と第
2のソース領域とを定義するように、第1のドレイン領
域を形成すること、 前記共通領域に隣接して、前記第1の伝導型を有する第
2のチャネル領域を形成すること、 前記第2のチャネル領域に隣接して、前記第2の伝導型
を有する第2のドレイン領域を形成すること、 前記第1と第2のチャネル領域に隣接してゲートを形成
することであって、前記ゲートが、前記第1のソースと
ドレイン領域の間、および前記第2のドレインと前記共
通領域の間の電流を制御して、前記第1と第2のチャネ
ル領域の一方が非導通の時に、他方を導通させ、また前
記一方のチャネルが導通の時に、他方のチャネルを非導
通とするように制御する、ゲートを形成すること、 を含む方法。
2. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: providing a substrate having a first conductivity type, forming a first source region having a first conductivity type in the substrate. Forming a first drain region having a first conductivity type in the substrate, wherein the drain region is formed at a distance from the first source region, and a first drain region is formed therebetween. Forming a first drain region to define a common first channel region and a second source region having a second conductivity type; and adjacent to the common region, the first conductivity type. Forming a second drain region having the second conductivity type adjacent to the second channel region; and forming the first and second channel regions. Forming a gate adjacent to The gate controls current between the first source and drain regions and between the second drain and the common region so that one of the first and second channel regions is non-conductive. Forming a gate to control the other channel to be conductive at the time of, and to control the other channel to be non-conductive when the one channel is conductive.
JP2263704A 1989-10-02 1990-10-01 Semiconductor device Expired - Fee Related JP2952020B2 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US41618989A 1989-10-02 1989-10-02
US41617289A 1989-10-02 1989-10-02
US416189 1989-10-02
US416172 1989-10-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03263369A JPH03263369A (en) 1991-11-22
JP2952020B2 true JP2952020B2 (en) 1999-09-20

Family

ID=27023257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2263704A Expired - Fee Related JP2952020B2 (en) 1989-10-02 1990-10-01 Semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2952020B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000022160A (en) 1998-07-06 2000-01-21 Hitachi Ltd Semiconductor integrated circuit and method of manufacturing the same
US6239649B1 (en) * 1999-04-20 2001-05-29 International Business Machines Corporation Switched body SOI (silicon on insulator) circuits and fabrication method therefor
JP2006270027A (en) * 2005-02-24 2006-10-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor device and complementary MIS logic circuit
JP2010245081A (en) * 2009-04-01 2010-10-28 Seiko Epson Corp Semiconductor device
JP2011108773A (en) * 2009-11-16 2011-06-02 Seiko Epson Corp Semiconductor device
JP7355300B2 (en) * 2019-08-09 2023-10-03 学校法人金沢工業大学 Semiconductor structures and methods for controlling semiconductor structures

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03263369A (en) 1991-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5095348A (en) Semiconductor on insulator transistor
US5399519A (en) Method of manufacturing semiconductor on insulator transistor with complementary transistor coupled to the channel
EP0166218B1 (en) Silicon-on-insulator transistors
US5349228A (en) Dual-gated semiconductor-on-insulator field effect transistor
US7256458B2 (en) Doubly asymmetric double gate transistor structure
JP3965064B2 (en) Method for forming an integrated circuit having a body contact
CN101467261B (en) Scalable process and structure for JFETs with small and reduced linewidths
US6642090B1 (en) Fin FET devices from bulk semiconductor and method for forming
US5736435A (en) Process for fabricating a fully self-aligned soi mosfet
US6960806B2 (en) Double gated vertical transistor with different first and second gate materials
US5807771A (en) Radiation-hard, low power, sub-micron CMOS on a SOI substrate
US5283456A (en) Vertical gate transistor with low temperature epitaxial channel
US20030067017A1 (en) Variable threshold voltage double gated transistors and method of fabrication
US5674762A (en) Method of fabricating an EPROM with high voltage transistors
KR20040065297A (en) Body-tied silicon on insulator semiconductor device and method therefor
JPH07105457B2 (en) Method for forming semiconductor device
CN1256521A (en) Semiconductor device of SOI structure
CN101026157A (en) Semiconductor device and its making method
US6462379B2 (en) SOI semiconductor device and method for manufacturing the same
US6368903B1 (en) SOI low capacitance body contact
JP2002533924A (en) Semiconductor member and method of manufacturing the same
JPH08264789A (en) Insulated gate semiconductor device and manufacturing method
JP2952020B2 (en) Semiconductor device
US6459106B2 (en) Dynamic threshold voltage devices with low gate to substrate resistance
JP3680417B2 (en) Semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070709

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080709

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080709

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090709

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees