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
JP3370269B2 - Insulated gate field effect transistor - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3370269B2 - Insulated gate field effect transistor - Google Patents

Insulated gate field effect transistor

Info

Publication number
JP3370269B2
JP3370269B2 JP02684998A JP2684998A JP3370269B2 JP 3370269 B2 JP3370269 B2 JP 3370269B2 JP 02684998 A JP02684998 A JP 02684998A JP 2684998 A JP2684998 A JP 2684998A JP 3370269 B2 JP3370269 B2 JP 3370269B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
electrode
insulating film
source
single crystal
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
JP02684998A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH11233775A (en
Inventor
松本  聡
利明 谷内
由弘 有本
昭男 伊藤
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.)
Fujitsu Ltd
NTT Inc
NTT Inc USA
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
NTT Inc USA
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 Fujitsu Ltd, Nippon Telegraph and Telephone Corp, NTT Inc USA filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP02684998A priority Critical patent/JP3370269B2/en
Publication of JPH11233775A publication Critical patent/JPH11233775A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3370269B2 publication Critical patent/JP3370269B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Thin Film Transistor (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁ゲート型電界
効果トランジスタに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an insulated gate field effect transistor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、図13を伴って次に述べる絶縁ゲ
ート型電界効果トランジスタが提案されている。すなわ
ち、第1及び第2の主面1a及び1bを有し且つ第1の
導電型としてのp型を与える不純物を1×1018cm-3
未満の比較的低い濃度で導入している第1の導電型とし
てのp型を有する単結晶シリコン層でなるとともに、シ
リコン酸化物でなる素子分離用絶縁膜2によって取り囲
まれている単結晶半導体層1を有する。
2. Description of the Related Art Conventionally, an insulated gate field effect transistor described below with reference to FIG. 13 has been proposed. That is, an impurity having the first and second main surfaces 1a and 1b and giving p-type as the first conductivity type is 1 × 10 18 cm −3.
A single crystal semiconductor layer having a p-type conductivity as a first conductivity type introduced at a relatively low concentration of less than, and surrounded by an element isolation insulating film 2 made of silicon oxide. Has 1.

【0003】そして、その単結晶半導体層1内に、第1
の主面1a側から第1の導電型としてのp型とは逆の第
2の導電型としてのn型を与える不純物を5×1019
-3以上というような比較的高い濃度で導入している第
2の導電型としてのn型を有するソース領域3及びドレ
イン領域4が、それら間にチャンネル領域5を残すよう
に、第2の主面1bに達する深さに形成されている。
Then, in the single crystal semiconductor layer 1, a first
From the main surface 1a side thereof, an impurity which gives n-type as the second conductivity type opposite to the p-type as the first conductivity type is 5 × 10 19 c
The source region 3 and the drain region 4 having the n-type as the second conductivity type, which is introduced at a relatively high concentration such as m −3 or more, leave a channel region 5 therebetween. It is formed to a depth reaching the main surface 1b.

【0004】また、単結晶半導体層1の第1の主面1a
上に、導電性を与える不純物を高濃度に導入している多
結晶シリコン層でなるゲート電極7が、シリコン酸化物
でなるゲート絶縁膜8を介してチャンネル領域5に対向
するように、素子分離用絶縁膜2上に延長して形成され
ているとともに、シリコン酸化物でなる第1の絶縁膜9
が、ゲート電極7、ゲート絶縁膜8及び素子分離用絶縁
膜2を覆って形成されている。この場合、第1の絶縁膜
9の単結晶半導体層1側とは反対側の面が、平らな面9
aとなされている。
The first main surface 1a of the single crystal semiconductor layer 1
Element isolation is performed so that the gate electrode 7 made of a polycrystalline silicon layer in which impurities imparting conductivity are introduced at a high concentration is opposed to the channel region 5 via the gate insulating film 8 made of silicon oxide. First insulating film 9 made of silicon oxide and extended on the insulating film 2 for insulation
Are formed so as to cover the gate electrode 7, the gate insulating film 8 and the element isolation insulating film 2. In this case, the surface of the first insulating film 9 opposite to the single crystal semiconductor layer 1 side is a flat surface 9
It is said to be a.

【0005】さらに、第1の絶縁膜9が、その平らな面
9a側において、単結晶シリコン、石英、パイレック
ス、炭化珪素、窒化アルミニウム、ダイヤモンド、サフ
ァイアなどでなる支持基板30に接着されている。
Further, the first insulating film 9 is adhered on its flat surface 9a side to a support substrate 30 made of single crystal silicon, quartz, Pyrex, silicon carbide, aluminum nitride, diamond, sapphire or the like.

【0006】また、単結晶半導体層1の第2の主面1b
上に、シリコン酸化物でなる第2の絶縁膜10が形成さ
れ、そして、その第2の絶縁膜10に、ソース領域3及
びチャンネル領域5を外部に臨ませる窓13が形成され
ているとともに、ドレイン領域4を外部に臨ませる窓1
4が形成されている。
Further, the second main surface 1b of the single crystal semiconductor layer 1
A second insulating film 10 made of silicon oxide is formed thereon, and a window 13 for exposing the source region 3 and the channel region 5 to the outside is formed in the second insulating film 10, and Window 1 for exposing drain region 4 to the outside
4 are formed.

【0007】さらに、第2の絶縁膜10上に、窓13を
通じてソース領域3及びチャンネル領域5に連結してい
るソース用兼バックゲート電圧付与用電極23が形成さ
れているとともに、窓14を通じてドレイン領域4に連
結しているドレイン電極24が形成されている。この場
合、ソース用兼バックゲート電圧付与用電極23は、モ
リブデン、スカンジウム、ユーロピウム、イットリウ
ム、チタン、ハフニウム、バナジウム、クロム、鉛、ニ
ッケル、白金、コバルト、タングステン、及びアルミニ
ウム中より選ばれた金属、またはその珪化物または窒化
物でなる。またソース用兼バックゲート電圧付与用電極
23がこのような材料でなり、一方、ソース領域3が5
×1019cm-3以上の比較的高い不純物濃度を有し、チ
ャンネル領域5が1×1018c m-3未満の比較的低い
不純物濃度を有していることによって、ソース用兼バッ
クゲート電圧付与用電極23の上述したソース領域3及
びチャンネル領域5への連結がそれぞれオーミック接合
及びショットキ接合による連結でなる。また、ドレイン
電極24はソース用兼バックゲート電圧付与用電極23
と同様の材料でなる。またドレイン電極24がこのよう
な材料でなり、一方、ドレイン領域3が5×1019cm
-3以上の比較的高い不純物濃度を有していることによっ
て、ドレイン電極24のドレイン領域4への連結がオー
ミック接合による連結でなる。
Further, a source / back gate voltage application electrode 23 connected to the source region 3 and the channel region 5 through the window 13 is formed on the second insulating film 10, and the drain is also provided through the window 14. A drain electrode 24 connected to the region 4 is formed. In this case, the source / back gate voltage applying electrode 23 is a metal selected from molybdenum, scandium, europium, yttrium, titanium, hafnium, vanadium, chromium, lead, nickel, platinum, cobalt, tungsten, and aluminum, Alternatively, it is made of its silicide or nitride. The source / back gate voltage applying electrode 23 is made of such a material, while the source region 3 is
× 10 19 cm -3 have a relatively high impurity concentration of the above, by the channel region 5 has a relatively low impurity concentration of less than 1 × 10 18 c m -3, and the back gate voltage source The connection of the application electrode 23 to the source region 3 and the channel region 5 described above is a connection by ohmic junction and Schottky junction, respectively. Further, the drain electrode 24 is used as a source / back gate voltage applying electrode 23.
Made of the same material as. The drain electrode 24 is made of such a material, while the drain region 3 is 5 × 10 19 cm.
Since the drain electrode 24 has a relatively high impurity concentration of −3 or more, the drain electrode 24 is connected to the drain region 4 by ohmic junction.

【0008】また、図示しないが、素子分離用絶縁膜2
及び第2の絶縁膜10にそれらを通じてゲート電極7を
外部に臨ませる窓が形成され、そして、第2の絶縁膜1
0上に、その窓を通じてゲート電極7に連結しているゲ
ート電極引出用導電性層が形成されている。
Although not shown, the element isolation insulating film 2 is also provided.
And a window for exposing the gate electrode 7 to the outside is formed in the second insulating film 10 and the second insulating film 1
A conductive layer for leading the gate electrode, which is connected to the gate electrode 7 through the window, is formed on the gate electrode 0.

【0009】以上が、従来提案されている絶縁ゲート型
電界効果トランジスタの構成である。
The above is the structure of the conventionally proposed insulated gate field effect transistor.

【0010】このような構成を有する従来の絶縁ゲート
型電界効果トランジスタによれば、ソース用兼バックゲ
ート電圧付与用電極23を接地に接続し、そしてドレイ
ン電極24及びソース用兼バックゲート電圧付与用電極
23間に、負荷(図示せず)を、正極側をドレイン電極
24側とする電源(図示せず)を介して接続し、また、
ゲート電極7に連結しているゲート電極引出用導電性層
及びソース用兼バックゲート電圧付与用電極23間に、
ソース用兼バックゲート電圧付与用電極23を基準とし
た正の電圧及びその電圧よりも低い零または負の電圧を
それぞれ2値表示の「1」及び「0」としてとる制御電
圧の得られる制御電圧源(図示せず)を接続すれば、そ
の制御電圧源からの制御電圧が2値表示で「0」をとる
とき、チャンネル領域5にゲート絶縁膜8側からnチャ
ンネルがほとんど形成されないか形成されるとしてもわ
ずかに拡がってしか形成されないが、制御電圧源からの
制御電圧が2値表示で「1」をとるとき、チャンネル領
域5に、ゲート絶縁膜8側から、nチャンネルが、ソー
ス領域3及びドレイン領域4間に延長して、制御電圧が
2値表示で「0」をとる場合に比し大きく拡がって形成
され、従って制御電圧が2値表示で「1」をとるか
「0」をとるかに応じて、ソース領域3及びドレイン領
域4間をオン状態と称される状態にまたはオフ状態と称
される状態に制御することができ、よって、負荷に電流
を大なる値を有する2値表示の「1」で供給するか十分
小なる値を有する2値表示の「0」で供給するかの制御
をすることができる、という絶縁ゲート型電界効果トラ
ンジスタとしての機能を得ることができる。
According to the conventional insulated gate field effect transistor having such a structure, the source / back gate voltage applying electrode 23 is connected to the ground, and the drain electrode 24 and the source / back gate voltage applying electrode are provided. A load (not shown) is connected between the electrodes 23 via a power source (not shown) having the positive electrode side as the drain electrode 24 side, and
Between the gate electrode leading conductive layer and the source / back gate voltage applying electrode 23 connected to the gate electrode 7,
A control voltage that obtains a positive voltage based on the source / back gate voltage application electrode 23 and a zero or negative voltage lower than the positive voltage as “1” and “0” in binary display, respectively. If a source (not shown) is connected, when the control voltage from the control voltage source takes "0" in binary display, almost no n channel is formed in the channel region 5 from the gate insulating film 8 side. Even if it is formed with a slight spread, the control voltage from the control voltage source takes "1" in the binary display, the channel region 5 is from the gate insulating film 8 side, the n channel is the source region 3 It extends between the drain region 4 and the drain region 4, and is formed to be wider than the case where the control voltage takes "0" in the binary display. Therefore, the control voltage takes "1" or "0" in the binary display. Depending on , Between the source region 3 and the drain region 4 can be controlled to a state called an ON state or a state called an OFF state, and thus the current in the load has a large value "1". It is possible to obtain a function as an insulated gate field effect transistor in which it is possible to control whether to supply by "" or by supplying "0" of binary display having a sufficiently small value.

【0011】また、図13に示す従来の絶縁ゲート型電
界効果トランジスタによれば、ソース用兼バックゲート
電圧付与用電極23が、ソース領域3及びチャンネル領
域5に連結しているので、チャンネル領域5に、バック
ゲート電圧をソース領域3の電位に十分近い値で付与す
ることができ、よって、絶縁ゲート型電界効果トランジ
スタとしての機能を安定に得ることができる。
Further, according to the conventional insulated gate field effect transistor shown in FIG. 13, since the source / back gate voltage applying electrode 23 is connected to the source region 3 and the channel region 5, the channel region 5 is formed. In addition, the back gate voltage can be applied at a value sufficiently close to the potential of the source region 3, so that the function as an insulated gate field effect transistor can be stably obtained.

【0012】また、従来、図14を伴って次に述べる絶
縁ゲート型電界効果トランジスタも提案されている。す
なわち、図13との対応部分には同一符号を付して示
し、詳細説明は省略するが、単結晶半導体層1内に第1
の主面1a側からソース領域3及びドレイン領域4がそ
れら間にチャンネル領域5を残すように第2の主面1b
に達する深さに形成されているのに代え、単結晶半導体
層1内に、(a)第1の主面1a側から上述したのと
同様のソース領域3と第2の導電型としてのn型を与え
る不純物を比較的低い濃度で導入している第2の導電型
としてのn型を有するオフセット領域6とが、それら間
に上述したのと同様のチャンネル領域5を残すように、
第2の主面1bに達する深さに形成されているととも
に、第1の主面1a側から、上述したのと同様のドレ
イン領域4が、オフセット領域6にチャンネル領域5側
とは反対側において連接して、第2の主面1bに達する
深さに形成されていることを除いて、図13に示す従来
の絶縁ゲート型電界効果トランジスタと同様の構成を有
する。
Further, conventionally, an insulated gate field effect transistor described below with reference to FIG. 14 has also been proposed. That is, the portions corresponding to those in FIG. 13 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
From the main surface 1a side of the second main surface 1b so that the source region 3 and the drain region 4 leave the channel region 5 therebetween.
Instead of being formed in the single crystal semiconductor layer 1, (a) the source region 3 and n as the second conductivity type similar to those described above from the first main surface 1a side are formed. The offset region 6 having the n-type as the second conductivity type, in which the impurity imparting the type is introduced at a relatively low concentration, leaves the channel region 5 similar to that described above between them.
The drain region 4 is formed to a depth reaching the second main surface 1b, and from the first main surface 1a side, the drain region 4 similar to that described above is provided in the offset region 6 on the side opposite to the channel region 5 side. The structure is the same as that of the conventional insulated gate field effect transistor shown in FIG. 13 except that the structure is formed so as to be connected to each other and reach the second main surface 1b.

【0013】このような構成を有する従来の絶縁ゲート
型電界効果トランジスタによれば、上述した事項を除い
て、図13に示す従来の絶縁ゲート型電界効果トランジ
スタと同様の構成を有するので、詳細説明は省略する
が、図13に示す従来の絶縁ゲート型電界効果トランジ
スタの場合と同様の作用・効果が得られることは明らか
である。
The conventional insulated gate field effect transistor having such a configuration has the same configuration as that of the conventional insulated gate field effect transistor shown in FIG. 13 except for the above-mentioned matters. Although omitted, it is clear that the same action and effect as in the case of the conventional insulated gate field effect transistor shown in FIG. 13 can be obtained.

【0014】また、図14に示す従来の絶縁ゲート型電
界効果トランジスタの場合、チャンネル領域5及びドレ
イン領域4間にオフセット領域6が介挿されている構成
を有するので、ソース用兼バックゲート電圧付与用電極
23及びドレイン電極24間の耐圧を、チャンネル領域
5及びドレイン領域4間にオフセット領域6が介挿され
ていない、図13に示す従来の絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタの場合に比し高くすることができ、よってソ
ース用兼バックゲート電圧付与用電極23及びドレイン
電極24間に負荷を通じて接続される電源の電圧の制限
を、チャンネル領域5及びドレイン領域4間にオフセッ
ト領域6が介挿されていない、図13に示す従来の絶縁
ゲート型電界効果トランジスタの場合に比し、緩和し得
る。
Further, in the case of the conventional insulated gate field effect transistor shown in FIG. 14, since the offset region 6 is interposed between the channel region 5 and the drain region 4, the source / back gate voltage is applied. The breakdown voltage between the working electrode 23 and the drain electrode 24 is made higher than that of the conventional insulated gate field effect transistor shown in FIG. 13 in which the offset region 6 is not interposed between the channel region 5 and the drain region 4. Therefore, the offset region 6 is interposed between the channel region 5 and the drain region 4 to limit the voltage of the power source connected through the load between the source / back gate voltage applying electrode 23 and the drain electrode 24. It can be relaxed as compared with the case of the conventional insulated gate field effect transistor shown in FIG.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】図13及び図14に示
す従来の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの場合、そ
れらのいずれにおいても、前述したように、ソース用兼
バックゲート電圧付与用電極23が、ソース領域3及び
チャンネル領域5に連結しているので、チャンネル領域
5にバックゲート電圧をソース領域3の電位に十分近い
値で付与することができ、よって、絶縁ゲート型電界効
果トランジスタとしての機能を安定に得ることができる
が、この場合、ソース用兼バックゲート電圧付与用電極
23のチャンネル領域5への連結が、前述したソース用
兼バックゲート電圧付与用電極23が前述した材料でな
ること、チャンネル領域5が1×1018cm-3未満の比
較的低い不純物濃度を有していることの理由によって、
ショットキ接合による連結であるため、チャンネル領域
5に、ソース用兼バックゲート電圧付与用電極23側か
ら拡がっている空乏層が形成されている。
In the case of the conventional insulated gate field effect transistors shown in FIGS. 13 and 14, in any of them, as described above, the source / back gate voltage applying electrode 23 is Since the source region 3 and the channel region 5 are connected to each other, the back gate voltage can be applied to the channel region 5 at a value sufficiently close to the potential of the source region 3, and thus the function as an insulated gate field effect transistor can be obtained. Although it can be stably obtained, in this case, the connection of the source / back gate voltage applying electrode 23 to the channel region 5 is such that the above-mentioned source / back gate voltage applying electrode 23 is made of the above-mentioned material, Due to the fact that the channel region 5 has a relatively low impurity concentration of less than 1 × 10 18 cm −3 ,
Since the connection is made by the Schottky junction, a depletion layer extending from the side of the source / back gate voltage applying electrode 23 side is formed in the channel region 5.

【0016】このため、絶縁ゲート型電界効果トランジ
スタの閾値電圧及び相互コンダクタンスが低い値でしか
得られないなどの、いわゆる短チャンネル効果を生ぜし
めているおそれがある、という欠点を有していた。
Therefore, there is a drawback in that the so-called short channel effect may occur, such that the threshold voltage and the transconductance of the insulated gate field effect transistor can be obtained only at low values.

【0017】よって、本発明は、上述した欠点のない、
新規な絶縁ゲート型電界効果トランジスタを提案せんと
するものである。
Therefore, the present invention does not have the above-mentioned drawbacks.
A new insulated gate field effect transistor is proposed.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本願第1番目の発明によ
る絶縁ゲート型電界効果トランジスタは、図13を伴っ
て上述した従来の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの
場合と同様に、第1及び第2の主面を有し且つ第1の
導電型を有する単結晶半導体層を有し、上記単結晶半
導体層内に、上記第1の主面側から、第1の導電型とは
逆の第2の導電型を有するソース領域及びドレイン領域
が、それら間にチャンネル領域を残すように、上記第2
の主面に達する深さに形成され、上記単結晶半導体層
の第1の主面上に、ゲート電極がゲート絶縁膜を介して
上記チャンネル領域と対向するように形成されていると
ともに、第1の絶縁膜が上記ゲート電極及びゲート絶縁
膜を覆って形成され、上記第1の絶縁膜の上記単結晶
半導体層側とは反対側の面が、平らな面でなり、上記
第1の絶縁膜が、その上記平らな面側において、支持基
板に接着され、上記単結晶半導体層の第2の主面上
に、第2の絶縁膜が形成され、上記第2の絶縁膜上
に、上記ソース領域及び上記チャンネル領域に連結して
いるソース用兼バックゲート電圧付与用電極が形成され
ている。
The insulated gate field effect transistor according to the first invention of the present application is the same as the case of the conventional insulated gate field effect transistor described above with reference to FIG. And a single crystal semiconductor layer having a first conductivity type and having a second conductivity type opposite to the first conductivity type in the single crystal semiconductor layer from the first main surface side. The second region so that the source region and the drain region having the conductivity type of
Is formed so as to reach the main surface of the single crystal semiconductor layer, a gate electrode is formed on the first main surface of the single crystal semiconductor layer so as to face the channel region through a gate insulating film, and Is formed so as to cover the gate electrode and the gate insulating film, and the surface of the first insulating film opposite to the single crystal semiconductor layer side is a flat surface. Is bonded to a support substrate on the flat surface side thereof, a second insulating film is formed on the second main surface of the single crystal semiconductor layer, and the source is formed on the second insulating film. A source / back gate voltage application electrode connected to the region and the channel region is formed.

【0019】しかしながら、本願第1番目の発明による
絶縁ゲート型電界効果トランジスタは、このような構成
を有する絶縁ゲート型電界効果トランジスタにおいて、
(a)上記チャンネル領域の上記単結晶半導体層の第2
の主面側内に、第1の導電型を与える不純物を当該チャ
ンネル領域に比し高濃度に導入している第1の導電型を
有する電極付用領域が形成され、(b)上記ソース用兼
バックゲート電圧付与用電極の上記ソース領域への連結
が、上記ソース領域へのオーミック接合による連結でな
り、(c)上記ソース用兼バックゲート電圧付与用電極
が上記電極付用領域にオーミック接合していることによ
って、上記ソース用兼バックゲート電圧付与用電極の上
記チャンネル領域への連結が、上記電極用領域を介した
連結でなる。
However, the insulated gate field effect transistor according to the first invention of the present application is the insulated gate field effect transistor having the above structure,
(A) Second of the single crystal semiconductor layer in the channel region
An electrode attachment region having a first conductivity type in which an impurity imparting a first conductivity type is introduced at a higher concentration than that of the channel region is formed in the main surface side of (b) for the source. The connection of the electrode serving also as a back gate voltage to the source region is a connection to the source region by ohmic contact, and (c) the electrode serving as a source and back gate voltage applying electrode is in ohmic contact with the region with an electrode. By doing so, the connection of the source / back gate voltage applying electrode to the channel region is made via the electrode region.

【0020】また、本願第2番目の発明による絶縁ゲー
ト型電界効果トランジスタは、図14を伴って上述した
従来の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの場合と同様
に、第1及び第2の主面を有し且つ第1の導電型を有
する単結晶半導体層を有し、上記単結晶半導体層内
に、(i)上記第1の主面側から、第1の導電型とは逆
の第2の導電型を与える不純物を比較的高い濃度で導入
している第2の導電型を有するソース領域と第2の導電
型を与える不純物を比較的低い濃度で導入している第2
の導電型を有するオフセット領域とが、それら間にチャ
ンネル領域を残すように、上記第2の主面に達する深さ
に形成されているとともに、(ii)上記第1の主面側
から、第2の導電型を与える不純物を比較的高い濃度で
導入している第2の導電型を有するドレイン領域が、上
記オフセット領域に上記チャンネル領域側とは反対側に
おいて連接して、第2の主面に達する深さに形成され、
上記単結晶半導体層の第1の主面上に、ゲート電極が
ゲート絶縁膜を介して上記チャンネル領域と対向するよ
うに形成されているとともに、第1の絶縁膜が上記ゲー
ト電極及びゲート絶縁膜を覆って形成され、上記第1
の絶縁膜の上記単結晶半導体層側とは反対側の面が、平
らな面でなり、上記第1の絶縁膜が、その上記平らな
面側において、支持基板に接着され、上記単結晶半導
体層の第2の主面上に、第2の絶縁膜が形成され、上
記第2の絶縁膜上に、上記ソース領域及び上記チャンネ
ル領域に連結しているソース用兼バックゲート電圧付与
用電極が形成されている。
Further, the insulated gate field effect transistor according to the second invention of the present application has the first and second main surfaces as in the case of the conventional insulated gate field effect transistor described above with reference to FIG. And a single crystal semiconductor layer having a first conductivity type, wherein: (i) a second crystal opposite to the first conductivity type from the first main surface side in the single crystal semiconductor layer; A source region having a second conductivity type in which an impurity imparting a conductivity type is introduced at a relatively high concentration and an impurity providing a second conductivity type in a relatively low concentration are introduced second
And an offset region having a conductivity type are formed to a depth reaching the second main surface so as to leave a channel region therebetween, and (ii) from the first main surface side to the first main surface side. A drain region having a second conductivity type into which an impurity imparting a second conductivity type is introduced at a relatively high concentration is connected to the offset region on the side opposite to the channel region side, and the second main surface is formed. Formed to a depth reaching
A gate electrode is formed on the first main surface of the single crystal semiconductor layer so as to face the channel region via a gate insulating film, and the first insulating film includes the gate electrode and the gate insulating film. Formed to cover the first
The surface of the insulating film opposite to the single crystal semiconductor layer side is a flat surface, and the first insulating film is bonded to the supporting substrate on the flat surface side, and the single crystal semiconductor A second insulating film is formed on the second main surface of the layer, and a source / back gate voltage applying electrode connected to the source region and the channel region is formed on the second insulating film. Has been formed.

【0021】しかしながら、本願第2番目の発明による
絶縁ゲート型電界効果トランジスタは、このような構成
を有する絶縁ゲート型電界効果トランジスタにおいて、
本願第1番目の発明による絶縁ゲート型電界効果トラン
ジスタの場合と同様に、(a)上記チャンネル領域の上
記単結晶半導体層の第2の主面側内に、第1の導電型を
与える不純物を当該チャンネル領域に比し高濃度に導入
している第1の導電型を有する電極付用領域が形成さ
れ、(b)上記ソース用兼バックゲート電圧付与用電極
の上記ソース領域への連結が、上記ソース領域へのオー
ミック接合による連結でなり、(c)上記ソース用兼バ
ックゲート電圧付与用電極が上記電極付用領域にオーミ
ック接合していることよって、上記ソース用兼バックゲ
ート電圧付与用電極の上記チャンネル領域への連結が、
上記電極用領域を介した連結でなる。
However, the insulated gate field effect transistor according to the second invention of the present application is the insulated gate field effect transistor having such a structure as follows.
As in the case of the insulated gate field effect transistor according to the first invention of the present application, (a) an impurity imparting the first conductivity type is introduced into the channel region in the second main surface side of the single crystal semiconductor layer. An electrode-attached region having a first conductivity type introduced at a higher concentration than that of the channel region is formed, and (b) connection of the source / back gate voltage applying electrode to the source region is The electrode for ohmic contact is connected to the source region, and (c) the electrode for applying source / back gate voltage is in ohmic contact with the region for attaching electrode. Is connected to the above channel area,
It is connected through the electrode region.

【0022】なお、上述した本願第1番目の発明及び本
願第2番目の発明による絶縁ゲート型電界効果トランジ
スタのいずれにおいても、上記単結晶半導体層が単結
晶シリコン層でなり、上記チャンネル領域が、1×1
18cm-3未満の不純物濃度を有し、上記ソース領域
及び上記電極付用領域が、5×1019cm-3以上の不純
物濃度を有し、上記ソース用兼バックゲート電圧付与
用電極が、モリブデン、スカンジウム、ユーロピウム、
イットリウム、チタン、ハフニウム、バナジウム、クロ
ム、鉛、ニッケル、白金、コバルト、タングステン、及
びアルミニウム中より選ばれた金属、またはその珪化物
または窒化物でなるのを可とする。
In each of the above-mentioned first invention of the present application and the second invention of the present application, the single crystal semiconductor layer is a single crystal silicon layer, and the channel region is 1 x 1
The source region and the electrode attachment region have an impurity concentration of 5 × 10 19 cm −3 or more, and the source / back gate voltage applying electrode has an impurity concentration of less than 0 18 cm −3. , Molybdenum, scandium, europium,
The metal selected from yttrium, titanium, hafnium, vanadium, chromium, lead, nickel, platinum, cobalt, tungsten, and aluminum, or a silicide or nitride thereof can be used.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態1】次に、図1を伴って、本願第1
番目の発明による絶縁ゲート型電界効果トランジスタの
実施の形態を述べよう。図1において、図13との対応
部分には同一符号を付し、詳細説明を省略する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, referring to FIG.
An embodiment of an insulated gate field effect transistor according to the second invention will be described. In FIG. 1, parts corresponding to those in FIG. 13 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0024】図1に示す本願第1番目の発明による絶縁
ゲート型電界効果トランジスタは、ず13に示す従来の
絶縁ゲート型電界効果トランジスタにおいて、チャンネ
ル領域5の単結晶半導体層1の第2の主面1b側内に、
ソース領域3に連接して、第1の導電型としてのp型を
与える不純物を、5×1019cm-3以上というような、
チャンネル領域5に比し高濃度に導入している第1の導
電型としてのp型を有する電極付用領域51が形成さ
れ、そして、ソース用兼バックゲート電圧付与用電極2
3のソース領域3への連結が、図13に示す従来の絶縁
ゲート型電界効果トランジスタで述べたように且つ図1
3に示す従来の絶縁ゲート型電界効果トランジスタで述
べた理由で、ソース領域3へのオーミック接合による連
結でなるが、ソース用兼バックゲート電圧付与用電極2
3が電極付用領域51に、ソース用兼バックゲート電圧
付与用電極23が図13に示す従来の絶縁ゲート型電界
効果トランジスタで述べた材料であること、電極付用領
域51が高い不純物濃度を有していることの理由で、オ
ーミック接合し、このため、ソース用兼バックゲート電
圧付与用電極23のチャンネル領域5への連結が、図1
3に示す従来の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの場
合のショットキ接合であるのに代え、電極用領域51を
介した連結でなる、ということを除いて、図13に示す
従来の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの場合と同様
の構成を有する。
The insulated gate field effect transistor according to the first invention of the present application shown in FIG. 1 corresponds to the conventional insulated gate field effect transistor shown in FIG. 13 in which the second main portion of the single crystal semiconductor layer 1 of the channel region 5 is formed. In the surface 1b side,
Impurities that are connected to the source region 3 and give p-type conductivity as the first conductivity type are 5 × 10 19 cm −3 or more.
An electrode attachment region 51 having a p-type as the first conductivity type, which is introduced at a higher concentration than the channel region 5, is formed, and the source / back gate voltage application electrode 2 is also formed.
The connection of 3 to the source region 3 is as described in the conventional insulated gate field effect transistor shown in FIG.
For the reason described in the conventional insulated gate field effect transistor shown in FIG. 3, it is connected to the source region 3 by ohmic junction, but the source / back gate voltage applying electrode 2 is also used.
3 is the electrode-attached region 51, the source / back gate voltage applying electrode 23 is the material described in the conventional insulated gate field effect transistor shown in FIG. 13, and the electrode-attached region 51 has a high impurity concentration. Since it has an ohmic junction because it has, the connection of the source / back gate voltage applying electrode 23 to the channel region 5 is not shown in FIG.
The conventional insulated gate field effect transistor shown in FIG. 13 is replaced by the Schottky junction in the case of the conventional insulated gate field effect transistor shown in FIG. It has the same structure as that of the transistor.

【0025】以上が、本願第1番目の発明による絶縁ゲ
ート型電界効果トランジスタの実施の形態の構成であ
る。
The above is the configuration of the embodiment of the insulated gate field effect transistor according to the first invention of the present application.

【0026】なお、このような構成を有する本願第1番
目の発明による絶縁ゲート型電界効果トランジスタの実
施の形態は、図13に示す従来の絶縁ゲート型電界効果
トランジスタの製法に準じた、図2〜図6を伴って次に
述べる製法の実施の形態によって製造し得る。
The embodiment of the insulated gate field effect transistor according to the first invention of the present invention having such a structure is based on the manufacturing method of the conventional insulated gate field effect transistor shown in FIG. It can be manufactured by an embodiment of a manufacturing method described below with reference to FIG.

【0027】すなわち、予め用意された、第1の導電型
としてのp型を有する単結晶シリコン基板でなる単結晶
半導体基板41上に、第1の導電型を与える不純物また
は第2の導電型を与える不純物のいずれも意図的に導入
させていない単結晶シリコン層でなる単結晶半導体層4
2を、エピタキシャル成長法によって形成し、そして、
その単結晶半導体層42内に、単結晶半導体基板41側
とは反対側の主面43側から、爾後図1に示す単結晶半
導体層1になる、第1の導電型としてのp型を有する半
導体領域(ウエル)1′を形成する(図2A)。
That is, on a single crystal semiconductor substrate 41 made of a single crystal silicon substrate having a p-type as a first conductivity type prepared in advance, an impurity or a second conductivity type for giving a first conductivity type is formed. Single crystal semiconductor layer 4 made of a single crystal silicon layer in which any given impurities are not intentionally introduced
2 is formed by an epitaxial growth method, and
In the single crystal semiconductor layer 42, there is p-type as the first conductivity type, which becomes the single crystal semiconductor layer 1 shown in FIG. 1 from the main surface 43 side opposite to the single crystal semiconductor substrate 41 side. A semiconductor region (well) 1'is formed (FIG. 2A).

【0028】次に、単結晶半導体層42の主面43側
に、図1で上述した素子分離用絶縁膜2を、単結晶半導
体基板41側とは反対側からみて、半導体領域(ウエ
ル)1′を取り囲むように、選択酸化法によって形成す
る(図3B)。
Next, on the main surface 43 side of the single crystal semiconductor layer 42, the element isolation insulating film 2 described above with reference to FIG. 1 is viewed from the side opposite to the single crystal semiconductor substrate 41 side, and the semiconductor region (well) 1 is formed. It is formed by a selective oxidation method so as to surround ′ (FIG. 3B).

【0029】次に、半導体領域(ウエル)1′の、爾後
図1で上述した主面1aになる、単結晶半導体基板41
側とは反対側の主面1a′上に、爾後図1に示すゲート
絶縁膜8になる絶縁膜を形成し、次にその絶縁膜上に図
1に示すゲート電極7になる多結晶シリコン層を形成
し、次に、それら絶縁膜及び多結晶シリコン層に対する
エッチング処理を施し、半導体領域(ウエル)1′上
に、図1に示す、ゲート電極7がゲート絶縁膜6を介し
て形成されている構成を、単結晶半導体基板41側とは
反対側からみて、半導体領域(ウエル)1′を2分する
ように且つゲート電極7が素子分離用絶縁膜2上に延長
するように形成する(図3C)。
Next, the single crystal semiconductor substrate 41 of the semiconductor region (well) 1'that will become the main surface 1a described above with reference to FIG.
An insulating film to be the gate insulating film 8 shown in FIG. 1 is subsequently formed on the main surface 1a 'on the side opposite to the side, and then a polycrystalline silicon layer to be the gate electrode 7 shown in FIG. 1 is formed on the insulating film. Then, the insulating film and the polycrystalline silicon layer are etched to form the gate electrode 7 shown in FIG. 1 on the semiconductor region (well) 1'via the gate insulating film 6. When viewed from the side opposite to the single crystal semiconductor substrate 41 side, the structure is formed so as to divide the semiconductor region (well) 1'into two and to extend the gate electrode 7 on the element isolation insulating film 2 ( FIG. 3C).

【0030】次に、半導体領域(ウエル)1′内に、そ
の主面1a′側からのゲート電極7をマスクとする第2
の導電型としてのn型を与える不純物の導入処理によっ
て、単結晶半導体基板41側とは反対側からみてゲート
電極7を挟んだ両位置において、爾後図1に示すソース
領域3及びドレイン領域4になる領域3′及び4′を、
領域3′及び領域6′間に爾後図1に示すチャンネル領
域5になる領域5′を残すように、それぞれ形成する
(図3D)。
Next, in the semiconductor region (well) 1 ', a second mask is formed with the gate electrode 7 from the main surface 1a' side as a mask.
By the process of introducing an impurity imparting n-type as the conductivity type, the source region 3 and the drain region 4 shown in FIG. 1 are formed at both positions sandwiching the gate electrode 7 as viewed from the side opposite to the single crystal semiconductor substrate 41 side. Areas 3'and 4 '
It is formed so as to leave a region 5'become the channel region 5 shown in FIG. 1 between the regions 3'and 6 '(FIG. 3D).

【0031】次に、単結晶半導体層42上に、爾後図1
に示す第1の絶縁膜9になる絶縁膜を、素子分離用絶縁
膜2、ゲート電極7、ゲート絶縁膜8、領域3′、4′
及び6′を覆うように形成し、次で、その絶縁膜の単結
晶半導体層42側とは反対側の面を研磨により平坦化し
て、図1に示す平らな面9aを有する絶縁膜9を形成す
る(図4E)。次に、絶縁膜9を、その平らな面9a側
において、図1に示す基板30に接着する(図4F)。
Next, on the single crystal semiconductor layer 42, as shown in FIG.
The insulating film to be the first insulating film 9 shown in FIG.
And 6 ', and then the surface of the insulating film opposite to the single crystal semiconductor layer 42 side is flattened by polishing to form the insulating film 9 having the flat surface 9a shown in FIG. Formed (FIG. 4E). Next, the insulating film 9 is adhered to the substrate 30 shown in FIG. 1 on its flat surface 9a side (FIG. 4F).

【0032】次に、単結晶半導体基板41側から、素子
分離用絶縁膜2に達するまで、単結晶半導体基板41、
単結晶半導体層42、半導体領域(ウエル)1′、領域
3′、4′及び5′に対する除去処理を施すことによっ
て、半導体領域(ウエル)1′、領域3′、4′及び
5′から、図1に示す第1及び第2の主面1a及び1b
を有する単結晶半導体層1、ソース領域3、ドレイン領
域4及びチャンネル領域5をそれぞれ形成する(図5
G)。
Next, from the single crystal semiconductor substrate 41 side to the element isolation insulating film 2, the single crystal semiconductor substrate 41,
By removing the single crystal semiconductor layer 42, the semiconductor region (well) 1 ', the regions 3', 4'and 5 ', the semiconductor region (well) 1', the regions 3 ', 4'and 5' First and second main surfaces 1a and 1b shown in FIG.
A single crystal semiconductor layer 1, a source region 3, a drain region 4, and a channel region 5 each having an oxide are formed (FIG. 5).
G).

【0033】次に、単結晶半導体層1に形成しているチ
ャンネル領域5内に、単結晶半導体層1の第2の主面1
b側から、第1の導電型としてのp型を与える不純物を
5×1019cm-3以上という高い濃度に導入している電
極付用領域51を、例えばp型を与える不純物イオンの
打込処理によって、ソース領域3に連接して形成する
(図5H)。
Next, in the channel region 5 formed in the single crystal semiconductor layer 1, the second main surface 1 of the single crystal semiconductor layer 1 is formed.
From the side b, an electrode-attached region 51 in which an impurity imparting p-type as the first conductivity type is introduced at a high concentration of 5 × 10 19 cm −3 or more is implanted with, for example, impurity ions imparting p-type. By processing, it is formed so as to be connected to the source region 3 (FIG. 5H).

【0034】次に、単結晶半導体層1の第2の主面1b
上に、図1で上述した第2の絶縁膜10を形成し、次
に、その第2の絶縁膜10に、ソース領域3及びチャン
ネル領域5内に形成された電極付用領域51、及びドレ
イン領域4を外部にそれぞれ臨ませる図1に示す窓1
3、及び14を形成する(図6I)。
Next, the second main surface 1b of the single crystal semiconductor layer 1
The second insulating film 10 described above with reference to FIG. 1 is formed thereon, and then the second insulating film 10 is provided with the electrode attachment region 51 and the drain formed in the source region 3 and the channel region 5. Window 1 shown in FIG. 1 that exposes regions 4 to the outside
3 and 14 are formed (FIG. 6I).

【0035】次に、第2の絶縁膜10上に、窓13を通
じてソース領域3及びチャンネル領域5内に形成された
電極付用領域51にともにオーミック接合を以って連結
している図1に示すソース用兼バックゲート電圧付与用
電極23を形成し、また窓14を通じてドレイン領域4
にオーミック接合を以って連結しているドレイン電極2
4を形成する(図6J)。
Next, on the second insulating film 10, both the electrode attaching region 51 formed in the source region 3 and the channel region 5 through the window 13 are connected to each other by ohmic contact, as shown in FIG. The electrode 23 for source and back gate voltage application shown is formed, and the drain region 4 is formed through the window 14.
Drain electrode 2 connected to the electrode with an ohmic junction
4 (FIG. 6J).

【0036】また、図示しないが、第2の絶縁膜10内
に窓13及び14を形成して後または前に、第2の絶縁
膜10及び素子分離用絶縁膜2にそれらを通じてゲート
電極7を外部に臨ませる窓(図示せず)を形成し、そし
て、ソース用兼バックゲート電圧付与用電極23及びド
レイン電極24を形成して後またはその前に、第2の絶
縁膜10及び素子分離用絶縁膜2を通した窓を通じてゲ
ート電極7に連結しているゲート電極引出用導電性層を
形成する。
Although not shown, the gate electrodes 7 are formed through the second insulating film 10 and the element isolation insulating film 2 after or before the windows 13 and 14 are formed in the second insulating film 10. After forming a window (not shown) exposed to the outside, and forming a source / back gate voltage applying electrode 23 and a drain electrode 24, before or after the second insulating film 10 and element isolation. A conductive layer for leading out the gate electrode is formed which is connected to the gate electrode 7 through the window through the insulating film 2.

【0037】以上が、図1を伴って上述した本願第1番
目の発明による絶縁ゲート型電界効果トランジスタの製
法である。上述したところから、図1に示す本願第1番
目の発明による絶縁ゲート型電界効果トランジスタの構
成がより明らかとなった。
The above is the method of manufacturing the insulated gate field effect transistor according to the first invention of the present application described above with reference to FIG. From the above, the configuration of the insulated gate field effect transistor according to the first invention of the present application shown in FIG. 1 has been clarified.

【0038】このような構成を有する本願第1番目の発
明による絶縁ゲート型電界効果トランジスタによれば、
上述した事項を除いて、図13に示す従来の絶縁ゲート
型電界効果トランジスタの場合と同様の構成を有するの
で、図13に示す従来の絶縁ゲート型電界効果トランジ
スタの場合と同様に、ソース用兼バックゲート電圧付与
用電極23を接地に接続し、そしてドレイン電極24及
びソース用兼バックゲート電圧付与用電極23間に、負
荷(図示せず)を、正極側をドレイン電極24側とする
電源(図示せず)を介して接続し、また、ゲート電極7
に連結しているゲート電極引出用導電性層及びソース用
兼バックゲート電圧付与用電極23間に、ソース用兼バ
ックゲート電圧付与用電極23を基準とした正の電圧及
びその電圧よりも低い零または負の電圧をそれぞれ2値
表示の「1」及び「0」としてとる制御電圧の得られる
制御電圧源(図示せず)を接続すれば、その制御電圧源
からの制御電圧が2値表示で「0」をとるとき、チャン
ネル領域5にゲート絶縁膜8側からnチャンネルがほと
んど形成されないか形成されるとしてもわずかに拡がっ
てしか形成されないが、制御電圧源からの制御電圧が2
値表示で「1」をとるとき、チャンネル領域5にゲート
絶縁膜8側からnチャンネルが、ソース領域3及びドレ
イン領域4間に延長して、制御電圧が2値表示で「0」
をとる場合に比し大きく拡がって形成され、従って制御
電圧が2値表示で「1」をとるか「0」をとるかに応じ
て、ソース領域3及びドレイン領域4間をオン状態と称
される状態にまたはオフ状態と称される状態に制御する
ことができ、よって、負荷に電流を大なる値を有する2
値表示の「1」で供給するか十分小なる値を有する2値
表示の「0」で供給するかの制御をすることができる、
という絶縁ゲート型電界効果トランジスタとしての機能
を得ることができる。
According to the insulated gate field effect transistor of the first invention of the present application having the above structure,
Except for the matters described above, since the structure is similar to that of the conventional insulated gate field effect transistor shown in FIG. 13, it is used as a source / source like the case of the conventional insulated gate field effect transistor shown in FIG. The back gate voltage applying electrode 23 is connected to the ground, and a load (not shown) is connected between the drain electrode 24 and the source / back gate voltage applying electrode 23, and a power source whose positive electrode side is the drain electrode 24 side ( (Not shown), and the gate electrode 7
A positive voltage based on the source / back gate voltage applying electrode 23 and zero lower than the voltage between the gate electrode leading conductive layer and the source / back gate voltage applying electrode 23 connected to each other. Alternatively, if a control voltage source (not shown) that can obtain a control voltage that takes a negative voltage as binary display “1” and “0” respectively is connected, the control voltage from the control voltage source can be displayed in binary. When "0" is taken, the n-channel is hardly formed in the channel region 5 from the gate insulating film 8 side, or even if it is formed, the n-channel is slightly formed, but the control voltage from the control voltage source is 2
When taking “1” in the value display, the n-channel extends from the gate insulating film 8 side to the channel region 5 between the source region 3 and the drain region 4, and the control voltage is “0” in the binary display.
When the control voltage takes a binary value of "1" or "0", it is called an ON state between the source region 3 and the drain region 4. Can be controlled to a state which is referred to as an off state or an off state, so that the current flowing through the load has a large value.
It is possible to control whether to supply by "1" of the value display or by "0" of the binary display having a sufficiently small value.
That is, the function as an insulated gate field effect transistor can be obtained.

【0039】また、ソース用兼バックゲート電圧付与用
電極23が、ソース領域3及び電極付用領域51に、と
もにオーミック接合を以って連結し、そして、電極付用
領域51がチャンネル領域5内に形成され、従って、ソ
ース用兼バックゲート電圧付与用電極23が電極付用領
域51を介してチャンネル領域5に連結しているので、
チャンネル領域5に、図13に示す従来の絶縁ゲート型
電界効果トランジスタの場合と同様に、バックゲート電
圧をソース領域3の電位に十分近い値で付与することが
でき、よって、絶縁ゲート型電界効果トランジスタとし
ての機能を安定に得ることができる。
The source / back gate voltage applying electrode 23 is connected to the source region 3 and the electrode attaching region 51 by ohmic contact, and the electrode attaching region 51 is located in the channel region 5. Therefore, since the source / back gate voltage applying electrode 23 is connected to the channel region 5 via the electrode attaching region 51,
The back gate voltage can be applied to the channel region 5 at a value sufficiently close to the potential of the source region 3 as in the case of the conventional insulated gate field effect transistor shown in FIG. The function as a transistor can be stably obtained.

【0040】さらに、ソース用兼バックゲート電圧付与
用電極23がチャンネル領域5内に形成された電極付用
領域51にオーミック接合していることのため、ソース
用兼バックゲート電圧付与用電極23のチャンネル領域
5への連結が、図13に示す従来の絶縁ゲート型電界効
果トランジスタの場合のようにショットキ接合による連
結ではなく、電極付用領域51を介した連結であり、よ
って、チャンネル領域5には、ソース用兼バックゲート
電圧付与用電極23側から拡がっている空乏層が形成さ
れていない。
Further, since the source / back gate voltage applying electrode 23 is in ohmic contact with the electrode attaching region 51 formed in the channel region 5, the source / back gate voltage applying electrode 23 of the source / back gate voltage applying electrode 23 is formed. The connection to the channel region 5 is not via the Schottky junction as in the case of the conventional insulated gate field effect transistor shown in FIG. 13, but via the electrode attachment region 51. In, the depletion layer extending from the source / back gate voltage applying electrode 23 side is not formed.

【0041】このため、絶縁ゲート型電界効果トランジ
スタの閾値電圧及び相互コンダクタンスが低い値でしか
得られないなどの、いわゆる短チャンネル効果も、図1
3に示す従来の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの場
合のように生ぜしめているおそれがある、ということ
を、有効に回避することができる。
Therefore, the so-called short channel effect, such as the threshold voltage and the transconductance of the insulated gate field effect transistor which can be obtained only at a low value, is also shown in FIG.
It is possible to effectively avoid the possibility that it may occur as in the case of the conventional insulated gate field effect transistor shown in FIG.

【0042】[0042]

【発明の実施の形態2】次に、図7を伴って、本願第2
番目の発明による絶縁ゲート型電界効果トランジスタの
実施の形態を述べよう。
Second Embodiment Next, with reference to FIG.
An embodiment of an insulated gate field effect transistor according to the second invention will be described.

【0043】図7に示す本願第2番目の発明による絶縁
ゲート型電界効果トランジスタは、図1との対応部分に
は同一符号を付して示し、詳細説明は省略するが、図1
4に示す従来の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの場
合と同様に、単結晶半導体層1内に第1の主面1a側か
らソース領域3及びドレイン領域4がそれら間にチャン
ネル領域5を残すように第2の主面1bに達する深さに
形成されているのに代え、単結晶半導体層1内に、
(a)第1の主面1a側から上述したのと同様のソー
ス領域3と第2の導電型としてのn型を与える不純物を
比較的低い濃度で導入している第2の導電型としてのn
型を有するオフセット領域6とが、それら間に上述した
のと同様のチャンネル領域5を残すように、第2の主面
1bに達する深さに形成されているとともに、第1の
主面1a側から、上述したのと同様のドレイン領域4
が、オフセット領域6にチャンネル領域5側とは反対側
において連接して、第2の主面1bに達する深さに形成
されていることを除いて、図1に示す本願第1番目の発
明による絶縁ゲート型電界効果トランジスタの場合と同
様の構成を有する。
The insulated gate field effect transistor according to the second invention of the present application shown in FIG. 7 is shown by attaching the same reference numerals to the portions corresponding to those in FIG. 1, and detailed description thereof will be omitted.
As in the case of the conventional insulated gate field effect transistor shown in FIG. 4, in the single crystal semiconductor layer 1, the source region 3 and the drain region 4 leave the channel region 5 between them from the first major surface 1a side. Instead of being formed to a depth reaching the second main surface 1b, in the single crystal semiconductor layer 1,
(A) As the second conductivity type in which the source region 3 similar to that described above from the first main surface 1a side and the impurity imparting n-type as the second conductivity type are introduced at a relatively low concentration n
The offset region 6 having a mold is formed to a depth reaching the second main surface 1b so as to leave the channel region 5 similar to that described above between them, and the first main surface 1a side From the drain region 4 similar to that described above.
According to the first invention of the present application shown in FIG. 1, except that the offset region 6 is formed so as to be connected to the side opposite to the channel region 5 side and reach the second main surface 1b. It has a structure similar to that of the insulated gate field effect transistor.

【0044】なお、図6に示す本願第2番目の発明によ
る絶縁ゲート型電界効果トランジスタは、図1に示す本
願第1番目の発明による絶縁ゲート型電界効果トランジ
スタの製法に準じた、図8〜図12を伴って次に述べる
製法の実施の形態によって製造し得る。
The insulated gate field effect transistor according to the second invention of the present application shown in FIG. 6 corresponds to the manufacturing method of the insulated gate field effect transistor according to the first invention of the present application shown in FIG. It can be manufactured by the embodiment of the manufacturing method described below with reference to FIG.

【0045】図8〜図12において、図2〜図6との対
応部分には同一符号を付して、詳細説明を省略する。図
8〜図12に示す本願第2番目の発明による絶縁ゲート
型電界効果トランジスタの製法は、図2〜図6に示す本
願第1番目の発明による絶縁ゲート型電界効果トランジ
スタの製法の場合と同様に、単結晶半導体基板41上に
単結晶半導体層42を形成し、その単結晶半導体層42
内に半導体領域(ウエル)1′を形成する(図8A)。
8 to 12, parts corresponding to those in FIGS. 2 to 6 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The method for producing the insulated gate field effect transistor according to the second invention of the present application shown in FIGS. 8 to 12 is the same as the method for producing the insulated gate field effect transistor according to the first invention of the present application shown in FIGS. Then, the single crystal semiconductor layer 42 is formed on the single crystal semiconductor substrate 41, and the single crystal semiconductor layer 42 is formed.
A semiconductor region (well) 1'is formed therein (FIG. 8A).

【0046】次に、図2〜図6に示す本願第1番目の発
明による絶縁ゲート型電界効果トランジスタの製法の場
合と同様に、単結晶半導体層42の主面43側に素子分
離用絶縁膜2を形成する(図9B)。
Next, as in the case of the method of manufacturing the insulated gate field effect transistor according to the first invention of the present application shown in FIGS. 2 to 6, an insulating film for element isolation is formed on the main surface 43 side of the single crystal semiconductor layer 42. 2 is formed (FIG. 9B).

【0047】次に、図2〜図6に示す本願第1番目の発
明による絶縁ゲート型電界効果トランジスタの製法の場
合と同様に、半導体領域(ウエル)1′の主面1a′上
に、ゲート電極7がゲート絶縁膜6を介して形成されて
いる構成を形成する(図9C)。
Next, as in the case of the method for manufacturing the insulated gate field effect transistor according to the first invention of the present application shown in FIGS. 2 to 6, the gate is formed on the main surface 1a 'of the semiconductor region (well) 1'. A structure in which the electrode 7 is formed via the gate insulating film 6 is formed (FIG. 9C).

【0048】次に、半導体領域(ウエル)1′内に、そ
の主面1a′側からのゲート電極7をマスクとする第2
の導電型としてのn型を与える不純物の導入処理によっ
て、単結晶半導体基板41側とは反対側からみてゲート
電極7で2分された2つの領域の一方側において、爾後
図7に示すオフセット領域6になる領域6′を形成し、
次で、半導体領域(ウエル)1′及び領域6′内に、半
導体領域(ウエル)1′の主面1a′側からのゲート電
極7をマスクとする第2の導電型としてのn型を与える
不純物の導入処理によって、単結晶半導体基板41側と
は反対側からみてゲート電極7を挟んだ両位置におい
て、爾後図7に示すソース領域3及びドレイン領域4に
なる領域3′及び4′を、領域3′及び領域6′間に爾
後図7に示すチャンネル領域5になる領域5′を残すよ
うに、それぞれ形成する(図9D)。
Next, in the semiconductor region (well) 1 ', a second mask with the gate electrode 7 from the main surface 1a' side as a mask is used.
By the introduction process of the impurity that gives the n-type as the conductivity type, the offset region shown in FIG. 7 is formed on one side of the two regions divided by the gate electrode 7 when viewed from the side opposite to the single crystal semiconductor substrate 41 side. Forming a region 6'to become 6,
Next, in the semiconductor region (well) 1'and the region 6 ', an n-type as a second conductivity type is provided with the gate electrode 7 from the main surface 1a' side of the semiconductor region (well) 1'as a mask. By the impurity introduction process, the regions 3'and 4'to be the source region 3 and the drain region 4 shown in FIG. 7 are formed at both positions sandwiching the gate electrode 7 as viewed from the side opposite to the single crystal semiconductor substrate 41 side. It is formed so as to leave a region 5'become the channel region 5 shown in FIG. 7 between the regions 3'and 6 '(FIG. 9D).

【0049】次に、図2〜図6に示す本願第1番目の発
明による絶縁ゲート型電界効果トランジスタの製法の場
合に準じて、単結晶半導体層42上に、平らな面9aを
有する絶縁膜9を形成する(図10E)。
Next, according to the method of manufacturing the insulated gate field effect transistor according to the first invention of the present application shown in FIGS. 2 to 6, the insulating film having the flat surface 9a on the single crystal semiconductor layer 42. 9 (FIG. 10E).

【0050】次に、図2〜図6に示す本願第1番目の発
明による絶縁ゲート型電界効果トランジスタの製法の場
合と同様に、絶縁膜9を、その平らな面9a側におい
て、支持基板30に接着する(図10F)。
Next, as in the case of the method of manufacturing the insulated gate field effect transistor according to the first invention of the present application shown in FIGS. 2 to 6, the insulating film 9 is provided on the flat surface 9a side of the support substrate 30. (FIG. 10F).

【0051】次に、図2〜図6に示す本願第1番目の発
明による絶縁ゲート型電界効果トランジスタの製法の場
合に準じて、単結晶半導体基板41側から素子分離用絶
縁膜2に達するまでの除去処理によって、半導体領域
(ウエル)1′、領域3′、4′及び5′から、単結晶
半導体層1、ソース領域3、ドレイン領域4及びチャン
ネル領域5をそれぞれ形成する(図11G)。
Next, according to the method of manufacturing the insulated gate field effect transistor according to the first invention of the present application shown in FIGS. 2 to 6, from the single crystal semiconductor substrate 41 side to the element isolation insulating film 2. Is removed to form the single crystal semiconductor layer 1, the source region 3, the drain region 4 and the channel region 5 from the semiconductor region (well) 1 ', the regions 3', 4'and 5 '(FIG. 11G).

【0052】次に、図2〜図6に示す本願第1番目の発
明による絶縁ゲート型電界効果トランジスタの製法の場
合と同様に、単結晶半導体層1に形成しているチャンネ
ル領域5内に、単結晶半導体層1の第2の主面1b側か
ら、p型を与える不純物を5×1019cm-3以上に導入
している電極付用領域51をソース領域3に連接して形
成する(図11H)。
Then, in the same manner as in the method of manufacturing the insulated gate field effect transistor according to the first invention of the present application shown in FIGS. 2 to 6, in the channel region 5 formed in the single crystal semiconductor layer 1, From the second main surface 1b side of the single crystal semiconductor layer 1, an electrode attachment region 51 into which an impurity imparting p-type conductivity is introduced at 5 × 10 19 cm −3 or more is formed so as to be connected to the source region 3 ( FIG. 11H).

【0053】次に、図2〜図6に示す本願第1番目の発
明による絶縁ゲート型電界効果トランジスタの製法の場
合に準じて、単結晶半導体層1の第2の主面1b上に、
ソース領域3及びチャンネル領域5内に形成された電極
付用領域51、及びドレイン領域4を外部にそれぞれ臨
ませる窓13、及び14を有する第2の絶縁膜10を形
成する(図11I)。
Next, according to the method of manufacturing the insulated gate field effect transistor according to the first invention of the present application shown in FIGS. 2 to 6, on the second main surface 1b of the single crystal semiconductor layer 1,
A second insulating film 10 having windows 13 and 14 for exposing the electrode attachment region 51 formed in the source region 3 and the channel region 5 and the drain region 4 to the outside is formed (FIG. 11I).

【0054】次に、図2〜図6に示す本願第1番目の発
明による絶縁ゲート型電界効果トランジスタの製法の場
合と同様に、第2の絶縁膜10上に、窓13、及び14
をそれぞれ通じてソース領域3及びチャンネル領域5内
に形成された電極付用領域51、及びドレイン領域4に
それぞれオーミック接合を以って連結しているソース用
兼バックゲート電圧付与用電極23、及びドレイン電極
24を形成する(図11J)。
Next, as in the case of the method of manufacturing the insulated gate field effect transistor according to the first invention of the present application shown in FIGS. 2 to 6, windows 13 and 14 are formed on the second insulating film 10.
And the electrode-attached region 51 formed in the source region 3 and the channel region 5, respectively, and the source / back gate voltage application electrode 23 connected to the drain region 4 by ohmic junction, respectively, and The drain electrode 24 is formed (FIG. 11J).

【0055】また、図示しないが、図2〜図6に示す本
願第1番目の発明による絶縁ゲート型電界効果トランジ
スタの製法の場合と同様に、第2の絶縁膜10及び素子
分離用絶縁膜2を通した窓を通じてゲート電極7に連結
しているゲート電極引出用導電性層を形成する。
Although not shown, the second insulating film 10 and the element isolation insulating film 2 are formed in the same manner as in the method of manufacturing the insulated gate field effect transistor according to the first invention of the present application shown in FIGS. A conductive layer for leading the gate electrode is formed, which is connected to the gate electrode 7 through the window through which the gate electrode 7 is drawn.

【0056】以上が、図7を伴って上述した本願第2番
目の発明による絶縁ゲート型電界効果トランジスタの製
法である。上述したところから、図7に示す本願第2番
目の発明による絶縁ゲート型電界効果トランジスタの構
成がより明らかとなった。
The above is the manufacturing method of the insulated gate field effect transistor according to the second invention of the present application described above with reference to FIG. From the above, the configuration of the insulated gate field effect transistor according to the second invention of the present application shown in FIG. 7 has been clarified.

【0057】このような構成を有する本願第2番目の発
明による絶縁ゲート型電界効果トランジスタの実施の形
態によれば、上述した事項を除いて、図1に示す本願第
1番目の発明による絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
と同様の構成を有するので、詳細説明は省略するが、図
1に示す本願第1番目の発明による絶縁ゲート型電界効
果トランジスタの場合と同様の作用・効果が得られるこ
とは明らかである。
According to the embodiment of the insulated gate field effect transistor having the above-described second invention of the present application, the insulated gate according to the first invention of the present application shown in FIG. 1 is provided except for the matters described above. Since it has the same structure as that of the field effect transistor of the present invention, detailed description thereof will be omitted, but it is clear that the same action and effect as those of the insulated gate field effect transistor according to the first invention of the present application shown in FIG. 1 can be obtained. Is.

【0058】また、図7に示す本願第2番目の発明によ
る絶縁ゲート型電界効果トランジスタの場合、図14に
示す従来の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの場合と
同様に、チャンネル領域5及びドレイン領域4間にオフ
セット領域6が介挿されている構成を有するので、ソー
ス用兼バックゲート電圧付与用電極23及びドレイン電
極24間の耐圧を、チャンネル領域5及びドレイン領域
4間にオフセット領域6が介挿されていない、図1に示
す本願第1番目の発明による絶縁ゲート型電界効果トラ
ンジスタの場合に比し高くすることができ、よってソー
ス用兼バックゲート電圧付与用電極23及びドレイン電
極24間に負荷を通じて接続される電源の電圧の制限
を、チャンネル領域5及びドレイン領域4間にオフセッ
ト領域6が介挿されていない、図1に示す本願第1番目
の発明による絶縁ゲート型電界効果トランジスタの場合
に比し、緩和し得る。
Further, in the case of the insulated gate field effect transistor according to the second invention of the present application shown in FIG. 7, the channel region 5 and the drain region 4 are similar to the case of the conventional insulated gate field effect transistor shown in FIG. Since the offset region 6 is interposed between them, the breakdown voltage between the source / back gate voltage applying electrode 23 and the drain electrode 24 is prevented by the offset region 6 being interposed between the channel region 5 and the drain region 4. This is higher than the case of the insulated gate field effect transistor according to the first invention of the present application shown in FIG. 1 which is not provided, so that a load is applied between the source / back gate voltage applying electrode 23 and the drain electrode 24. The offset region 6 is interposed between the channel region 5 and the drain region 4 to limit the voltage of the power source connected through the There is not, compared to the case of an insulated gate field effect transistor according to the present 1st invention shown in FIG. 1, it may be alleviated.

【0059】なお、上述においては、本願第1番目の発
明及び本願第2番目の発明による絶縁ゲート型電界効果
トランジスタのそれぞれについて、僅かな実施の形態を
述べたに留まり、例えば、チャンネル領域5内に形成さ
れている電極付用領域51を、図においては、チャンネ
ル領域5内にソース領域3側とは反対側を一部残して形
成している場合を示しているが、チャンネル領域5内に
ソース領域3側を残すことなしに形成することもでき、
またある場合は、ソース領域3内及びドレイン領域4ま
たはオフセット領域6内に延長して形成することもで
き、その他、本発明の精神を脱することなしに、種々の
変型、変更をなし得るであろう。
In the above description, only a few embodiments are described for each of the insulated gate field effect transistors according to the first invention and the second invention of the present application. For example, in the channel region 5. In the figure, the electrode attachment region 51 formed in FIG. 2 is formed in the channel region 5 with a part of the side opposite to the source region 3 side being left. It can be formed without leaving the source region 3 side,
In some cases, it may be formed so as to extend into the source region 3 and the drain region 4 or the offset region 6, and other various modifications and alterations can be made without departing from the spirit of the present invention. Ah

【0060】[0060]

【発明の効果】チャンネル領域の単結晶半導体層の第2
の主面側内に、チャンネル領域に比し高い不純物濃度を
有する電極付用領域が形成され、それにソース用兼バッ
クゲート電圧付与用電極がオーミック接合を以って連結
していることによって、ソース用兼バックゲート電圧付
与用電極のチャンネル領域への連結が、ショットキ接合
による、というのではなく、電極付用領域を介した連結
であるので、チャンネル領域には、ソース用兼バックゲ
ート電圧付与用電極から拡がっている空乏層が形成され
ていず、よって、短チャンネル効果を生ぜしめているお
それを、有効に回避することができる。
According to the second aspect of the single crystal semiconductor layer in the channel region,
A region with an electrode having a higher impurity concentration than the channel region is formed in the main surface side of the source, and the source / back gate voltage applying electrode is connected to the source region through an ohmic junction, thereby Since the connection of the application / back gate voltage applying electrode to the channel region is not via the Schottky junction but via the electrode attaching region, the channel region is used for the source / back gate voltage applying It is possible to effectively avoid the possibility that the depletion layer extending from the electrode is not formed and thus the short channel effect is produced.

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

【図1】本願第1番目の発明による絶縁ゲート型電界効
果トランジスタの実施の形態を示す略線的断面図であ
る。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of an insulated gate field effect transistor according to the first invention of the present application.

【図2】図1に示す本願第1番目の発明による絶縁ゲー
ト型電界効果トランジスタの実施の形態の製法の説明に
供する、順次の工程における略線的断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view in sequential steps, which is used for explaining a manufacturing method of the embodiment of the insulated gate field effect transistor according to the first invention of the present application shown in FIG.

【図3】図1に示す本願第1番目の発明による絶縁ゲー
ト型電界効果トランジスタの実施の形態の製法の説明に
供する、図2に示す順次の工程に続く順次の工程におけ
る略線的断面図である。
3 is a schematic cross-sectional view in a sequential process subsequent to the sequential process shown in FIG. 2 for explaining the manufacturing method of the embodiment of the insulated gate field effect transistor according to the first invention of the present application shown in FIG. Is.

【図4】図1に示す本願第1番目の発明による絶縁ゲー
ト型電界効果トランジスタの実施の形態の製法の説明に
供する、図3に示す順次の工程に続く順次の工程におけ
る略線的断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view in a sequential process that follows the sequential process shown in FIG. 3 for explaining the manufacturing method of the embodiment of the insulated gate field effect transistor according to the first invention of the present application shown in FIG. Is.

【図5】図1に示す本願第1番目の発明による絶縁ゲー
ト型電界効果トランジスタの実施の形態の製法の説明に
供する、図4に示す順次の工程に続く順次の工程におけ
る略線的断面図である。
5 is a schematic cross-sectional view in a sequential process subsequent to the sequential process shown in FIG. 4 for explaining the manufacturing method of the embodiment of the insulated gate field effect transistor according to the first invention of the present application shown in FIG. Is.

【図6】図1に示す本願第1番目の発明による絶縁ゲー
ト型電界効果トランジスタの実施の形態の製法の説明に
供する、図5に示す順次の工程に続く順次の工程におけ
る略線的断面図である。
6 is a schematic cross-sectional view in a sequential process that follows the sequential process shown in FIG. 5 for explaining the manufacturing method of the embodiment of the insulated gate field effect transistor according to the first invention of the present application shown in FIG. Is.

【図7】本願第2番目の発明による絶縁ゲート型電界効
果トランジスタの実施の形態を示す略線的断面図であ
る。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of an insulated gate field effect transistor according to the second invention of the present application.

【図8】図7に示す本願第2番目の発明による絶縁ゲー
ト型電界効果トランジスタの製法の説明に供する、順次
の工程における略線的断面図である。
8A and 8B are schematic cross-sectional views in sequential steps, which are used for explaining a method for manufacturing the insulated gate field effect transistor according to the second aspect of the invention shown in FIG.

【図9】図7に示す本願第2番目の発明による絶縁ゲー
ト型電界効果トランジスタの製法の説明に供する、図8
に示す順次の工程に続く順次の工程における略線的断面
図である。
9 is a view for explaining a method of manufacturing the insulated gate field effect transistor according to the second invention of the present application shown in FIG.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view in a sequential process that follows the sequential process shown in FIG.

【図10】図7に示す本願第2番目の発明による絶縁ゲ
ート型電界効果トランジスタの製法の説明に供する、図
9に示す順次の工程に続く順次の工程における略線的断
面図である。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view in a sequential step that follows the sequential step shown in FIG. 9 for explaining the method for manufacturing the insulated gate field effect transistor according to the second aspect of the present invention shown in FIG. 7.

【図11】図7に示す本願第2番目の発明による絶縁ゲ
ート型電界効果トランジスタの製法の説明に供する、図
10に示す順次の工程に続く順次の工程における略線的
断面図である。
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view in a sequential step that follows the sequential step shown in FIG. 10 for explaining the method for manufacturing the insulated gate field effect transistor according to the second aspect of the present invention shown in FIG. 7.

【図12】図7に示す本願第2番目の発明による絶縁ゲ
ート型電界効果トランジスタの製法の説明に供する、図
11に示す順次の工程に続く順次の工程における略線的
断面図である。
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view in a sequential step that follows the sequential step shown in FIG. 11 for explaining the method for manufacturing the insulated gate field effect transistor according to the second aspect of the present invention shown in FIG. 7.

【図13】従来の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの
1つを示す略線的断面図である。
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing one of conventional insulated gate field effect transistors.

【図14】従来の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの
他の1つを示す略線的断面図である。
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing another one of the conventional insulated gate field effect transistors.

【符号の説明】 1 単結晶半導体層 1′ 半導体領域(ウエル) 1a、1b 単結晶半導体層1の主面 2 素子分離用絶縁膜 3 ソース領域 4 ドレイン領域 5 チャンネル領域 6 オフセット領域 7 ゲート電極 8 ゲート絶縁膜 9、10 絶縁膜 9a 絶縁膜9の平らな面 13、14 窓 23 ソース用兼バックゲート電圧付
与用電極 24 ドレイン電極 30 支持基板 31 導電性層 41 単結晶半導体基板 42 単結晶半導体層 51 電極付用領域
[Description of Reference Signs] 1 single crystal semiconductor layer 1'semiconductor region (well) 1a, 1b main surface of single crystal semiconductor layer 2 isolation insulating film 3 source region 4 drain region 5 channel region 6 offset region 7 gate electrode 8 Gate insulating film 9, 10 Insulating film 9a Flat surface 13, 14 of insulating film 9 Window 23 Source and back gate voltage applying electrode 24 Drain electrode 30 Support substrate 31 Conductive layer 41 Single crystal semiconductor substrate 42 Single crystal semiconductor layer Area for 51 electrodes

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有本 由弘 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1 番1号 富士通株式会社内 (72)発明者 伊藤 昭男 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1 番1号 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 平9−74202(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 29/786 H01L 21/336 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Yoshihiro Arimoto 4-1-1 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Within Fujitsu Limited (72) Inventor Akio Ito 4-chome, Ueda-anaka, Nakahara-ku, Kawasaki, Kanagawa No. 1-1 No. 1 within Fujitsu Limited (56) Reference JP-A-9-74202 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 29/786 H01L 21/336

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】第1及び第2の主面を有し且つ第1の導電
型を有する単結晶半導体層を有し、 上記単結晶半導体層内に、上記第1の主面側から、第1
の導電型とは逆の第2の導電型を有するソース領域及び
ドレイン領域が、それら間にチャンネル領域を残すよう
に、上記第2の主面に達する深さに形成され、 上記単結晶半導体層の第1の主面上に、ゲート電極がゲ
ート絶縁膜を介して上記チャンネル領域と対向するよう
に形成されているとともに、第1の絶縁膜が上記ゲート
電極及びゲート絶縁膜を覆って形成され、 上記第1の絶縁膜の上記単結晶半導体層側とは反対側の
面が、平らな面でなり、 上記第1の絶縁膜が、その上記平らな面側において、支
持基板に接着され、 上記単結晶半導体層の第2の主面上に、第2の絶縁膜が
形成され、 上記第2の絶縁膜上に、上記ソース領域及び上記チャン
ネル領域に連結しているソース用兼バックゲート電圧付
与用電極が形成されている絶縁ゲート型電界効果トラン
ジスタにおいて、 上記チャンネル領域の上記単結晶半導体層の第2の主面
側内に、第1の導電型を与える不純物を当該チャンネル
領域に比し高濃度に導入している第1の導電型を有する
電極付用領域が形成され、 上記ソース用兼バックゲート電圧付与用電極の上記ソー
ス領域への連結が、上記ソース領域へのオーミック接合
による連結でなり、 上記ソース用兼バックゲート電圧付与用電極が上記電極
付用領域にオーミック接合していることによって、上記
ソース用兼バックゲート電圧付与用電極の上記チャンネ
ル領域への連結が、上記電極用領域を介した連結でなる
ことを特徴とする絶縁ゲート型電界効果トランジスタ。
1. A single crystal semiconductor layer having first and second main surfaces and having a first conductivity type is provided, wherein a single crystal semiconductor layer is formed in the single crystal semiconductor layer from the first main surface side. 1
A source region and a drain region having a second conductivity type opposite to the second conductivity type are formed to a depth reaching the second main surface so as to leave a channel region therebetween. A gate electrode is formed on the first main surface so as to face the channel region via a gate insulating film, and a first insulating film is formed to cover the gate electrode and the gate insulating film. A surface of the first insulating film opposite to the single crystal semiconductor layer side is a flat surface, and the first insulating film is bonded to a support substrate on the flat surface side. A second insulating film is formed on the second main surface of the single crystal semiconductor layer, and the source / back gate voltage connected to the source region and the channel region is formed on the second insulating film. Insulation gate with application electrode In the type field effect transistor, an impurity imparting the first conductivity type is introduced into the channel region in the second main surface side of the single crystal semiconductor layer at a higher concentration than in the channel region. An electrode-attached region having a conductivity type is formed, and the source / back gate voltage application electrode is connected to the source region by ohmic junction to the source region. The applying electrode is ohmic-joined to the electrode-attached region, so that the connection of the source / back gate voltage-applying electrode to the channel region is a connection via the electrode region. Insulated gate field effect transistor.
【請求項2】第1及び第2の主面を有し且つ第1の導電
型を有する単結晶半導体層を有し、 上記単結晶半導体層内に、上記第1の主面側から、第
1の導電型とは逆の第2の導電型を与える不純物を比較
的高い濃度で導入している第2の導電型を有するソース
領域と第2の導電型を与える不純物を比較的低い濃度で
導入している第2の導電型を有するオフセット領域と
が、それら間にチャンネル領域を残すように、上記第2
の主面に達する深さに形成されているとともに、上記
第1の主面側から、第2の導電型を与える不純物を比較
的高い濃度で導入している第2の導電型を有するドレイ
ン領域が、上記オフセット領域に上記チャンネル領域側
とは反対側において連接して、第2の主面に達する深さ
に形成され、上記単結晶半導体層の第1の主面上に、ゲ
ート電極がゲート絶縁膜を介して上記チャンネル領域と
対向するように形成されているとともに、第1の絶縁膜
が上記ゲート電極及びゲート絶縁膜を覆って形成され、
上記第1の絶縁膜の上記単結晶半導体層側とは反対側の
面が、平らな面でなり、上記第1の絶縁膜が、その上記
平らな面側において、支持基板に接着され、上記単結晶
半導体層の第2の主面上に、第2の絶縁膜が形成され、
上記第2の絶縁膜上に、上記ソース領域及び上記チャン
ネル領域に連結しているソース用兼バックゲート電圧付
与用電極が形成されている絶縁ゲート型電界効果トラン
ジスタにおいて、上記チャンネル領域の上記単結晶半導
体層の第2の主面側内に、第1の導電型を与える不純物
を当該チャンネル領域に比し高濃度に導入している第1
の導電型を有する電極付用領域が形成され、上記ソース
用兼バックゲート電圧付与用電極の上記ソース領域への
連結が、上記ソース領域へのオーミック接合による連結
でなり、上記ソース用兼バックゲート電圧付与用電極が
上記電極付用領域にオーミック接合していることによっ
て、上記ソース用兼バックゲート電圧付与用電極の上記
チャンネル領域への連結が、上記電極付用領域を介した
連結でなることを特徴とする絶縁ゲート型電界効果トラ
ンジスタ。
2. A single crystal semiconductor layer having first and second main surfaces and having a first conductivity type, wherein a single crystal semiconductor layer is formed in the single crystal semiconductor layer from the first main surface side. The source region having the second conductivity type and the impurity imparting the second conductivity type are introduced at a relatively low concentration in which the impurity imparting the second conductivity type opposite to the first conductivity type is introduced at a relatively high concentration. The offset region having the second conductivity type being introduced so as to leave a channel region therebetween.
A drain region having a second conductivity type, which is formed to a depth reaching the main surface of the second conductivity type and in which an impurity imparting the second conductivity type is introduced at a relatively high concentration from the first main surface side. Is formed so as to be connected to the offset region on a side opposite to the channel region side and reach a depth reaching the second main surface, and a gate electrode is formed on the first main surface of the single crystal semiconductor layer. The first insulating film is formed to face the channel region with an insulating film interposed therebetween, and the first insulating film is formed to cover the gate electrode and the gate insulating film.
The surface of the first insulating film opposite to the single crystal semiconductor layer side is a flat surface, and the first insulating film is bonded to the support substrate on the flat surface side, A second insulating film is formed on the second main surface of the single crystal semiconductor layer,
In the insulated gate field effect transistor, wherein an electrode for source and back gate voltage application connected to the source region and the channel region is formed on the second insulating film, the single crystal of the channel region In the second main surface side of the semiconductor layer, an impurity imparting the first conductivity type is introduced at a higher concentration than that of the channel region.
A region with an electrode having a conductivity type is formed, and the connection of the source / back gate voltage applying electrode to the source region is a connection by ohmic contact to the source region. Since the voltage application electrode is in ohmic contact with the electrode attachment region, the source / back gate voltage application electrode is connected to the channel region through the electrode attachment region. An insulated gate field effect transistor characterized by:
【請求項3】請求項1または請求項2記載の絶縁ゲート
型電界効果トランジスタにおいて、上記単結晶半導体層
が、単結晶シリコン層でなり、上記チャンネル領域が、
1×1018cm-3未満の不純物濃度を有し、上記ソース
領域及び上記電極付用領域が、5×1019cm-3以上の
不純物濃度を有し、上記ソース用兼バックゲート電圧付
与用電極が、モリブデン、スカンジウム、ユーロピウ
ム、イットリウム、チタン、ハフニウム、バナジウム、
クロム、鉛、ニッケル、白金、コバルト、タングステ
ン、及びアルミニウム中より選ばれた金属、またはその
珪化物または窒化物でなることを特徴とすることを特徴
とする絶縁ゲート型電界効果トランジスタ。
3. The insulated gate field effect transistor according to claim 1 or 2, wherein the single crystal semiconductor layer is a single crystal silicon layer, and the channel region is
The impurity concentration is less than 1 × 10 18 cm −3 , the source region and the electrode attachment region have an impurity concentration of 5 × 10 19 cm −3 or more, and also for the source and the back gate voltage application. The electrodes are molybdenum, scandium, europium, yttrium, titanium, hafnium, vanadium,
An insulated gate field effect transistor characterized by comprising a metal selected from chromium, lead, nickel, platinum, cobalt, tungsten, and aluminum, or a silicide or nitride thereof.
JP02684998A 1998-02-09 1998-02-09 Insulated gate field effect transistor Expired - Fee Related JP3370269B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02684998A JP3370269B2 (en) 1998-02-09 1998-02-09 Insulated gate field effect transistor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02684998A JP3370269B2 (en) 1998-02-09 1998-02-09 Insulated gate field effect transistor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11233775A JPH11233775A (en) 1999-08-27
JP3370269B2 true JP3370269B2 (en) 2003-01-27

Family

ID=12204733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP02684998A Expired - Fee Related JP3370269B2 (en) 1998-02-09 1998-02-09 Insulated gate field effect transistor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3370269B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11233775A (en) 1999-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3082671B2 (en) Transistor element and method of manufacturing the same
JPH02166762A (en) Compact CMOS device and its manufacturing method
US3883372A (en) Method of making a planar graded channel MOS transistor
US3996656A (en) Normally off Schottky barrier field effect transistor and method of fabrication
JPH07131007A (en) Semiconductor device
JPS61234041A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JP2577345B2 (en) Semiconductor device
JP3370269B2 (en) Insulated gate field effect transistor
JP3402043B2 (en) Field effect transistor
JP2000340795A (en) Semiconductor logic element and logic circuit using the same
JP3097673B2 (en) Field effect transistor and method for manufacturing the same
JP3420301B2 (en) Method for manufacturing thin film transistor
EP0268472B1 (en) Step-cut insulated gate static induction transistors and method of manufacturing the same
US3450960A (en) Insulated-gate field effect transistor with nonplanar gate electrode structure for optimizing transconductance
JP3370263B2 (en) Insulated gate transistor
JP3403040B2 (en) Insulated gate field effect transistor
JPH0740607B2 (en) Method of manufacturing thin film transistor
JPS63193568A (en) Thin film transistor
JPH09162395A (en) Insulated gate transistor
JPS61150278A (en) Thin film transistor
US3946415A (en) Normally off schottky barrier field effect transistor and method of fabrication
JPS62248256A (en) Semiconductor device
JPH11163350A (en) Insulated gate field effect transistor
JPH02137372A (en) MOS field effect transistor
JPS5987872A (en) Insulated gate semiconductor device and manufacture thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20021029

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071115

Year of fee payment: 5

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081115

Year of fee payment: 6

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081115

Year of fee payment: 6

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081115

Year of fee payment: 6

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091115

Year of fee payment: 7

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101115

Year of fee payment: 8

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101115

Year of fee payment: 8

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111115

Year of fee payment: 9

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111115

Year of fee payment: 9

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111115

Year of fee payment: 9

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111115

Year of fee payment: 9

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121115

Year of fee payment: 10

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121115

Year of fee payment: 10

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131115

Year of fee payment: 11

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees