(57)【要約】【課題】  電界効果トランジスタの活性領域とボディコンタクト部のイオン注入領域とを寄生ＭＯＳ部を設けることなく分離させて、閾値電圧の変動を抑制することができる半導体装置を提供する。【解決手段】  ＳＯＩ構造の電界効果トランジスタを有する半導体装置において、前記電界効果トランジスタの活性領域２に対してボディコンタクト部６のイオン注入領域１１を離間させて、注入イオンの活性領域２側への拡散を抑制する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＯＩ構造の電界効果トランジスタを有する半導体装置において、前記電界効果トランジスタの活性領域に対してボディコンタクト部のイオン注入領域を離間させて、注入イオンの活性領域側への拡散を抑制するようにしたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記電界効果トランジスタのゲート電極はＴ型形状及びＨ型形状の何れか一方に設定されていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記電界効果トランジスタの活性領域と前記ボディコンタクトのイオン注入領域との離間間隔は、製造プロセスで要求される最小寸法に設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記ボディコンタクトのイオン注入は、当該ボディコンタクトの抵抗を抑制するようにソース及びドレイン領域と同程度のドーズ量に設定されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１つに記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＯＩ（Silicon On Insulator 又はSemiconductor On Insulator）構造の電界効果トランジスタを有する半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体装置として、例えば、主ＭＯＳトランジスタ部とボディコンタクトを形成するボディコンタクト部と、この主ＭＯＳトランジスタ部とボディコンタクト部との間に挟まれた寄生ＭＯＳ部とを有し、主ＭＯＳトランジスタ部は活性領域に形成された高濃度のＮ型のソース領域及びドレイン領域を有し、ボディコンタクト部は高濃度のＰ型のボディコンタクト領域とされ、寄生ＭＯＳ部はＴ型ゲート電極の横棒部の下側に形成した低濃度のＰ型の寄生ＭＯＳ領域とされたＳＯＩ型ＭＯＳトランジスタが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２９８１９５号公報（段落番号「００１５」、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に記載された従来例にあっては、高濃度のＮ型のソース領域及びドレイン領域と高濃度のＰ型のボディコンタクト領域との間に低濃度のＰ型の寄生ＭＯＳ領域が配設されていることにより、高濃度のＮ型領域とＰ型領域とが直接接触し、大きなリーク電流が発生することを防止することができるものであるが、高濃度のＮ型のソース領域及びドレイン領域に隣接する寄生ＭＯＳ領域を形成するために、ボロン等の不純物イオン注入を行う際に、寄生ＭＯＳ領域内で活性領域のゲート絶縁膜とＴ型ゲート電極との界面においてボロン等の不純物イオンが拡散し、チャネル領域上の界面にまで達することが避けられず、この電荷が閾値電圧に影響を与えるという未解決の課題がある。
【０００４】
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、電界効果トランジスタの活性領域とボディコンタクト部のイオン注入領域とを寄生ＭＯＳ部を設けることなく分離させて、閾値電圧の変動を抑制することができる半導体装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の技術手段は、ＳＯＩ構造の電界効果トランジスタを有する半導体装置において、前記電界効果トランジスタの活性領域に対してボディコンタクト部のイオン注入領域を離間させて、注入イオンの活性領域側への拡散を抑制するようにしたことを特徴としている。
この第１の技術手段では、電界効果トランジスタの活性領域に対してボディコンタクト部のイオン注入領域を注入イオンの活性領域側への拡散を抑制するように離間させたので、両者間に従来例のように寄生ＭＯＳ領域を形成する必要がないと共に、ボディコンタクト部に対するイオン注入時に活性領域側のボロン等の不純物イオンの拡散を確実に抑制するとこができ、閾値電圧の変動を抑制したボディ電位固定型のＳＯＩ型電界効果トランジスタを実現することができる。
【０００６】
また、第２の技術手段は、上記第１の技術手段において、前記電界効果トランジスタのゲート電極はＴ型形状及びＨ型形状の何れか一方に設定されていることを特徴としている。
この第２の技術手段では、ゲート電極がＴ型形状又はＨ型形状とすることにより、ソース領域及びドレイン領域とボディコンタクトの電極とを分離することができる。
【０００７】
さらに、第３の技術手段は、上記第１又は第２の技術手段において、前記電界効果トランジスタの活性領域と前記ボディコンタクトのイオン注入領域との離間間隔は、製造プロセスで要求される最小寸法に設定されていることを特徴としている。
この第３の技術手段では、電界効果トランジスタの活性領域とボディコンタクトのイオン注入領域との離間間隔を必要最小限とすることにより、電界効果トランジスタが大型化することを抑制することができる。
【０００８】
さらにまた、第４の技術手段は、上記第１乃至第３の技術手段の何れか１つにおいて、前記ボディコンタクトのイオン注入は、当該ボディコンタクトの抵抗を抑制するようにソース及びドレイン領域と同程度のドーズ量に設定されていることを特徴としている。
この第４の技術手段では、ボディコンタクト部のイオン注入をソース領域及びドレイン領域と同程度のドーズ量とすることにより、ボディコンタクトの抵抗値を抑制することができ、電位固定効果を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態を示す平面図、図２はそのＡ−Ａ線上の断面図である。
図中、１はＳＯＩ（Silicon On Insulator 又はSemiconductor On Insulator）構造のＭＯＳ型半導体装置であって、この半導体装置１は、周辺を素子分離のための酸化膜で覆われたシリコンで形成された埋込み絶縁膜（図示せず）上に形成された電界効果トランジスタの活性領域２と、この活性領域２の中央領域上に形成されたゲート絶縁膜３上を通って前後方向に延長するポリシリコンで形成されたゲート電極４と、活性領域２内のゲート電極４の左右位置に夫々燐などのＮ+ 不純物を注入することにより形成されるソース領域５及びドレイン領域６とが配設されている。
【００１０】
ゲート電極４は、活性領域２の後端側から前端側に延長する中心電極部４ａと、この中心電極部４ａの前端に左右方向に延長して形成された横棒電極部４ｂとからＴ型に形成され、中心電極部４ａの後端部にコンタクト４ｃが形成されている。そして、横棒電極部４ｂが図２に示すように、活性領域２の前端縁を上方から覆うように配置されている。
また、活性領域２の前端側には、この活性領域２の前端より前方に離間してボロン等のＰ+ 不純物を注入して形成するボディコンタクト部７が配設されている。このボディコンタクト部７はソース領域５及びドレイン領域６に挟まれたボロン等のＰ+ 不純物が注入されて形成されるボディ領域８に接続され、中央部にコンタクト９が形成されている。
【００１１】
そして、活性領域２を形成するための燐等のＮ+ 不純物を注入するＮ型イオン注入領域１０及びボディコンタクト部６を形成するためのボロン等のＰ+ 不純物を注入するP型イオン注入領域１１との境界位置が、図1及び図2に示すように、活性領域2の前端に対して製造ルールで決定される最小距離例えば０．２μｍだけ前方側に離間した位置となるようにレイアウトされている。また、ゲート電極４の横棒電極部４ｂの後端側と活性領域２の前端との重なり部の幅も製造ルールで設定される最小距離例えば０．２μｍに設定され、横棒電極部４ｂの前端側とイオン注入領域１０及び１１の境界との距離も製造ルールで設定される最小距離例えば０．２μｍに設定されている。
【００１２】
そして、Ｐ型イオン注入領域１１でのボロン等のＰ+ 不純物のイオン注入時のドーズ量がN型イオン注入領域Nにおける燐等のN+ 不純物のドーズ量と略等しく設定され、ボディコンタクト部６の抵抗値を下げて、良好なボディ電位の制御を行うことができる。
なお、図２において、１２は素子領域を分離するＬＣＯＳ絶縁膜である。
このように、本実施形態では、図２にから特に明らかなように、電界効果トランジスタのソース領域５及びドレイン領域６を形成する活性領域２を形成するために燐等のＮ+ 不純物を注入するＮ型イオン注入領域１０と、ボディコンタクト部７を形成するためにボロン等のＰ+ 不純物を注入するためのＰ型イオン注入領域１１との境界位置即ちＰ型イオン注入領域１１と電界効果トランジスタの活性領域２との間が製造ルールで決定される最小距離だけ離間されているので、Ｐ型イオン注入領域１１にＰ+ 不純物をイオン注入する際に、Ｐ+ 不純物がゲート電極４と活性領域２のゲート絶縁膜３との界面に拡散し、チャネル領域上の界面にまで達することを確実に阻止することができる。この結果、本実施形態によると、図３で実線図示のように、ゲート電圧の閾値電圧ＶTHを設定した場合に、設定した閾値電圧ＶTH位置でドレイン電流が急増することになり、P+ 不純物の拡散による電荷が閾値電圧に影響を与えることを確実に阻止して、設計値通りの特性を得ることができた。したがって、閾値電圧を安定させたボディ電位固定型Ｎ型ＳＯＩ／ＭＯＳ電界効果トランジスタを提供することができる。特に、拡散性の強いボロンに対して本発明は有効である。
【００１３】
因みに、前述した従来例のように活性領域内にＰ型イオン注入領域を形成する場合には、図３で破線図示のように、設定した閾値電圧ＶTHより高い閾値電圧ＶTH′でドレイン電流が急増することになり、閾値電圧が変動し、設計値通りの特性を得ることができない。
なお、上記実施形態においては、ゲート電極４をＴ型形状とした場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図４に示すように、ゲート電極４を活性領域２の前後端縁の上方に配置した２つの横棒電極部１５ａ，１５ｂとこれら横棒電極部１５ａ及び１５ｂの中央部間を前後に接続する中心棒電極部１５ｃとでＨ型形状に構成し、後端側の横棒電極部１５ｂの右端側にコンタクト部１５ｄを形成するようにしてもよい。
【００１４】
また、上記実施形態においては、Ｎ型ＳＯＩ／ＭＯＳ電界効果トランジスタに本発明  を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、Ｐ型ＳＯＩ／ＭＯＳ電界効果トランジスタである場合でも、活性領域とＮ型イオン注入領域とを離間させることにより、閾値電圧の変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】ゲート電圧とドレイン電流との関係を示す特性線図である。
【図４】ゲート電極の変形例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１…ＳＯＩ構造のＭＯＳ型半導体装置、２…活性領域、３…ゲート絶縁膜、４…ゲート電極、４ａ…中心棒電極、４ｂ…横棒電極部、５…ソース領域、６…ドレイン領域、７…ボディコンタクト部、８…ボディ領域、９…コンタクト、１０…Ｎ型イオン注入領域、１１…Ｐ型イオン注入領域、１５ａ，１５ｂ…横棒電極部、１５ｃ…中心棒電極部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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