JP2799855B2 - 半導体デバイス及びその製造方法 - Google Patents

半導体デバイス及びその製造方法

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JP2799855B2 JP8189956A JP18995696A JP2799855B2 JP 2799855 B2 JP2799855 B2 JP 2799855B2 JP 8189956 A JP8189956 A JP 8189956A JP 18995696 A JP18995696 A JP 18995696A JP 2799855 B2 JP2799855 B2 JP 2799855B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体デバイスに係
り、特にオフセット領域の調節が容易であり、トランジ
スタの占める面積を減少させることにより高集積化に適
するようにした半導体デバイス及びその製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般的に、半導体デバイスにおいて、S
RAMセルは図1に示すように、4つのNMOSトラン
ジスタ(T3〜T6)と2つのPMOS薄膜トランジスタ
(T1〜T2)によって構成される。ここで、前記4つの
NMOSトランジスタ(T3〜T6 )は半導体基板上に
形成され、2つのPMOSトランジスタ(T1〜T2)は
前記NMOSトランジスタ上に薄膜形態で形成される。
図において、VCCは供給電源、WLとWL(/)はワー
ド線、BLとBL(/)はビット線、G1〜G6はゲート
電極、S1〜S6はソース電極、D1〜D6はドレイン電極
である。
【0003】前記構成を有する一般的なSRAMセルで
は、半導体基板上に4つのNMOSトランジスタを形成
するために、単位セルの面積が増加する。しかも、前記
NMOSトランジスタ上に形成されるPMOSトランジ
スタも平面構造となっており、単位セルの面積が増加す
るので、セルの高集積化が困難である。従って、16M
以上の高集積化されたSRAMセルを製造するために
は、半導体基板上でトランジスタの占める面積をより減
少させなければならない。
【0004】このような観点から従来の半導体デバイス
を簡略に説明すると、次のようである。図2は従来の半
導体デバイスの断面図である。従来の半導体デバイスは
図2に示すように、基板1と、前記基板1の上に形成さ
れたゲート電極2と、前記ゲート電極2を含んだ基板1
上に形成されたゲート絶縁膜3とを有する。その絶縁膜
3の上に前記ゲート電極2とオーバーラップしないよう
に形成された第1不純物領域4aと、前記ゲート電極2
とオーバーラップするように形成された第2不純物領域
4bと、これら第1及び第2不純物領域4a、4bの間
に形成されたオフセット領域4cとを形成させる。
【0005】前記構成を有する従来の半導体デバイスの
製造方法は以下の通りである。まず、図3(a)に示す
ように、基板1を設けて、その基板1上に金属物質を蒸
着し、フォトリソグラフィ及びフォトエッチング工程に
よってその金属物質を選択的に除去してゲート電極2を
形成する。その後、図3(b)に示すように、前記ゲー
ト電極2を含んだ基板1の全面に絶縁物質を蒸着してゲ
ート絶縁膜3を形成する。次に、前記ゲート絶縁膜3上
に多結晶シリコンを蒸着して活性層4を形成し、前記活
性層4上に感光膜5を塗布する。続けて、図3(c)に
示すように別のオフセットマスクを用いて前記感光膜5
を露光及び現像工程によって選択的に除去することによ
りオフセット領域を決める。残っている感光膜5aをマ
スクとして前記活性層4に不純物をイオン注入して、第
1及び第2不純物領域4a、4bをそれぞれ形成する。
次に、図3(d)に示すように、活性層4上に残ってい
る感光膜5aを除去してオフセット領域4cを形成す
る。
【0006】この半導体デバイスを用いたSRAMセル
について説明する。図4は従来の半導体デバイスを一般
的なSRAMセルに適用した例であり、図1の‘A’で
示したバルクトランジスタT3と薄膜トランジスタT2
を結合した状態の断面図である。半導体基板11上にフ
ィールド領域と活性領域を区画するフィールド酸化膜1
2が形成される。基板11の活性領域の上に第1ゲート
絶縁膜13が形成され、その上に第1ゲート電極14が
形成される。そして、第1ゲート電極14の両側面にサ
イドウォール16が形成される。基板11の前記サイド
ウォール16の両側の表面部に第1及び第2不純物領域
17、18が形成される。それらが形成された前記基板
11の上に層間絶縁膜21が形成され、その絶縁膜にコ
ンタクトホールを形成して前記第1ゲート電極14を露
出させる。
【0007】上記層間絶縁膜21上に第2ゲート電極2
2を形成し、第1ゲート電極14の露出した表面を除い
て前記第2ゲート電極22を含んだ層間絶縁膜21上に
第2ゲート絶縁膜23を形成する。そして、前記第2ゲ
ート絶縁膜23上に第3及び第4不純物領域24a、2
4bが離して形成し、これらの第3及び第4不純物領域
24a、24bの間にオフセット領域24cを形成す
る。その際、第3不純物領域24aを形成させるための
活性層を形成させるときに同時にコンタクトホールをも
充填する。
【0008】前記第1ゲート絶縁膜13と第1ゲート電
極14と第1及び第2不純物領域17、18はバルクト
ランジスタを構成し、前記第3及び第4不純物領域24
a、24bと、半導体領域24cと、第2ゲート絶縁膜
23と、第2ゲート電極22は薄膜トランジスタを構成
する。上記構成になる前記バルクトランジスタと薄膜ト
ランジスタは、第1ゲート電極14と第3不純物領域2
4aとが互いに接触することにより電気的に連結され
る。
【0009】前記構成を有する従来の半導体デバイスを
用いたSRAMの製造方法を図4に基づいて簡略に説明
する。本発明によるSRAMセルは、まず、P型半導体
基板11を設け、前記半導体基板11上にフィールド酸
化工程によってフィールド領域と活性領域を区画するフ
ィールド酸化膜12を形成する。その後、フィールド領
域を除いた活性領域の半導体基板11上に絶縁物質と金
属物質を順次蒸着する。次に、フォトリソグラフィ及び
フォトエッチング工程によって前記絶縁物質及び金属物
質を選択的に除去して、第1ゲート絶縁膜13と第1ゲ
ート電極14を形成する。その後、前記第1ゲート電極
14をマスクとして前記活性領域の半導体基板11の両
側に低濃度の不純物イオンを注入して低濃度不純物領
域、即ちLDD領域15を形成する。次に、前記第1ゲ
ート電極14を含んだ半導体基板11の全面に絶縁物質
を蒸着し、前記第1ゲート電極14及び第1ゲート絶縁
膜13の側面のみに残るように前記絶縁物質を除去して
サイドウォール16を形成する。その後、前記サイドウ
ォール16と第1ゲート電極14をマスクとして前記活
性領域の半導体基板11に高濃度のn+ 型不純物をイオ
ン注入して、前記低濃度不純物領域15と連結された第
1及び第2不純物領域17、18を形成する。この際、
前記第1不純物領域17はバルクトランジスタのソース
領域として使用し、前記第2不純物領域18はドレイン
領域として使用する。
【0010】次に、前記サイドウォール16、第1ゲー
ト電極14、及び半導体基板11の全面に絶縁物質を蒸
着して層間絶縁膜21を形成する。その後、前記第1ゲ
ート電極14が露出するように、前記層間絶縁膜21を
露光及び現像工程によって除去してコンタクトホールを
形成する。次に、前記コンタクトホールを形成させた層
間絶縁膜21の全面に金属物質を蒸着し、フォトリソグ
ラフィ及びフォトエッチング工程によってその金属物質
を選択的に除去して第2ゲート電極22を形成する。そ
の後、第2ゲート電極22を含んだ層間絶縁膜21上に
絶縁物質を蒸着して第2ゲート絶縁膜23を形成する。
次に、前記第1ゲート電極14の露出した表面を含んだ
層間絶縁膜21及び第2ゲート絶縁膜23上に多結晶シ
リコンを蒸着して活性層24を形成する。続けて、その
上に感光膜を塗布し、図3(c)のように、別のオフセ
ットマスクを用いた露光及び現像工程によって前記感光
膜を選択的に除去して、活性層24上にオフセット領域
を区画する。次に、オフセット領域を区画した感光膜を
マスクとして前記活性層24に不純物イオンを注入し
て、第3及び第4不純物領域24a、24bをそれぞれ
隔離形成する。なお、図示していないが、前記オフセッ
ト領域上に残っている感光膜を除去してオフセット領域
24cを形成する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】前記のようにSRAM
セルに適用される従来の半導体デバイスは次の問題点が
あった。 第1.従来の半導体デバイスでは薄膜トランジスタのオ
フセット領域及びゲート電極を形成するために、それぞ
れ用のマスクを用いたフォトエッチング工程が必要であ
る。これにより、製造工程数が増加して工程が複雑にな
る。 第2.従来の半導体デバイスではそれぞれ用のマスクを
用いてオフセット領域及びゲート電極を形成するため、
特に高集積デバイスの製造時にはこれらオフセット領域
及びゲート電極の正確な調節が難しくなり、オフセット
及びゲート電極の均一性が減少する。 第3.従来の半導体デバイスでは不純物領域が同じ平面
上に並んで形成されるため、半導体基板上で薄膜トラン
ジスタの占める面積が増加する。つまり、従来の半導体
デバイスはSRAMセルにおいてバルクトランジスタ上
に前記薄膜トランジスタを積層する場合、単位トランジ
スタの占める面積が増加するので、高集積デバイスには
向かない。
【0012】本発明はかかる従来の問題点を解決するた
めのもので、その目的はオフセット領域の調節が容易で
あってオフセットの均一性を高くし、且つ工程を単純化
できる半導体デバイス及びその製造方法を提供すること
にある。また、本発明の他の目的は同じ平面上でのトラ
ンジスタの占める面積を減少させ、高集積化に適するよ
うにした半導体デバイス及びその製造方法を提供するこ
とにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明半導体デバイスは、基板と、前記基板上に形成され、
コンタクトホールを有する第1絶縁膜と、前記コンタク
トホールの底面部に形成された第1不純物領域と、前記
コンタクトホールの部分以外の前記第1絶縁膜上に形成
された第2不純物領域と、前記第1不純物領域と第2不
純物領域とを連結するように前記コンタクトホールの側
壁に形成された半導体領域と、第1不純物領域と半導体
領域とが形成された前記コンタクトホール内に第1不純
物領域から一定の高さまで充填された第2絶縁膜と、前
記コンタクトホール内の前記第2絶縁膜上に形成された
ゲート電極とを有することを特徴とする。
【0014】本発明による半導体デバイスの製造方法
は、基板上に第1絶縁膜を形成させて、その一部にコン
タクトホールを形成する段階と、前記コンタクトホール
を含んだ第1絶縁膜上に活性層を形成する段階と、前記
活性層のコンタクトホールの底面の部分及びコンタクト
ホールを除いた前記第1絶縁膜の部分にイオンを注入し
て、第1及び第2不純物領域をそれぞれ形成し、前記活
性層のコンタクトホールの側面の部分に半導体領域を形
成する段階と、前記コンタクトホールの前記第1不純物
領域から所定の高さに第2絶縁膜を形成する段階と、前
記コンタクトホール内の前記第2絶縁膜上にゲート電極
を形成する段階とを有することを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明による半導体デバイ
スを添付図面に基づいて詳細に説明する。図5は本発明
による半導体デバイスの断面図である。図に示すよう
に、本発明による半導体デバイスは、半導体基板31上
に第1絶縁膜32を形成し、そこにコンタクトホール3
3を形成させてある。この第1絶縁膜32の上側表面
と、コンタクトホール33の内側の壁、すなわち側壁と
底面に沿って活性層としての半導体層を形成させ、その
コンタクトホイールの底面の部分に第1不純物領域34
aを、コンタクトホール33の部分以外の前記第1絶縁
膜32の上にある部分に第2不純物領域34bを形成さ
せる。一方、コンタクトホール33の側壁の部分は不純
物を注入せずにそのままとして半導体領域34cとす
る。前記コンタクトホール33内の第1不純物領域34
aの上に第2絶縁膜35aを所定の厚さ、すなわち高さ
に堆積させる。その第2絶縁膜35a表面、半導体領域
34a表面及び第2不純物領域34b表面に沿ってゲー
ト絶縁膜となる第3絶縁膜36を形成させ、コンタクト
ホール33内で第3絶縁膜36上にゲート電極37aを
形成させてある。
【0016】前記第2絶縁膜35aはコンタクトホール
33内で第1不純物領域の上から前記コンタクトホール
33の深さより薄い厚さに形成されている。前記コンタ
クトホール33の内部にトランジスタボディが形成さ
れ、そのトランジスタボディは図示していないがシリン
ダ形態で成り立っている。前記第1不純物領域34aは
ドレイン領域を成し、前記第2不純物領域34bはソー
ス領域を成す。また、前記半導体領域34cはチャンネ
ル領域を成し、前記第1不純物領域34aと第2不純物
領域34bに対して垂直となっている。この半導体領域
34cのうちゲート電極37aから離れている前記第2
絶縁膜35aと接触している部分はオフセット領域とな
る。したがって、オフセット領域はコンタクトホールの
幅並びに第2絶縁膜35aの厚さによって適宜選択する
ことができる。
【0017】以下、前記構成を有する本発明による半導
体デバイスの製造方法を説明する。図6−図8は本発明
による半導体デバイスの工程断面図である。本発明によ
る半導体デバイスの製造方法は、まず、図6(a)に示
すように、まず基板31の上に絶縁物質を蒸着して第1
絶縁膜32を形成する。その後、露光及び現像工程によ
って前記第1絶縁膜32を選択的に除去してコンタクト
ホール33を形成する。次に、図6(b)に示すよう
に、前記コンタクトホール33を含んだ第1絶縁膜32
上に多結晶シリコンを蒸着して活性層34を形成する。
【0018】その後、図7(c)に示すように前記活性
層34上に不純物イオンを注入し、前記コンタクトホー
ル33の底面に形成された部分に第1不純物領域34a
を、前記コンタクトホール33を除いた第1絶縁膜32
上の部分に第2不純物領域34bを形成する。前記コン
タクトホール33の側壁に形成された活性層の部分、即
ち不純物イオンが注入されていない部分は半導体領域3
4cである。その後、図6(d)に示すように、前記活
性層34上に絶縁物質を蒸着して第2絶縁膜35を形成
する。次に、図6(e)に示すように、その第2絶縁膜
35を前記コンタクトホール33内に一定の厚さだけ残
るように選択的に除去して、オフセット絶縁膜35aを
形成する。この際、前記オフセット絶縁膜35aの厚さ
だけの前記半導体領域34cの部分はオフセット領域と
なる。即ち、オフセット領域は前記オフセット絶縁膜の
厚さによって自己整列的に形成される。
【0019】その後、図7(f)に示すように、前記オ
フセット絶縁膜35aを含んだ半導体領域34c及び第
2不純物領域34bの露出した表面に絶縁物質を蒸着し
て第3絶縁膜36を形成する。次に、図7(g)に示す
ように、前記第3絶縁膜36上に金属物質を蒸着して導
電層37を形成する。その後、図7(h)に示すよう
に、前記導電層37を前記コンタクトホール33内のみ
に残るように選択的に除去してゲート電極37aを形成
する。
【0020】以下、上述した本発明による半導体デバイ
スを適用した例としてのSRAMセルを図9に基づいて
説明する。図は本発明による半導体デバイスをSRAM
セルに適用した例としての図1の“A”部のSRAMセ
ルの一部断面図を示す。この図によれば、本発明による
半導体デバイスを適用したSRAMセルは、半導体基板
41上にフィールド酸化膜42と活性領域とを区画する
フィールド酸化膜42が形成される。半導体基板41の
活性領域のほぼ中央部の上に第1ゲート絶縁膜43が形
成され、前記第1ゲート絶縁膜43上には第1ゲート電
極44が形成される。そして、前記第1ゲート電極44
の両側面にサイドウォール46が形成され、半導体基板
14の前記サイドウォール46の両側の部分に第1及び
第2不純物領域47、48が形成される。これらが形成
された前記半導体基板41の上に第1絶縁膜52が形成
され、その第1絶縁膜52のゲート電極の部分に前記第
1導電層44が露出するようにコンタクトホール53を
形成する。
【0021】上記コンタクトホール53が前記したコン
タクトホール33となるもので、その底面に前記第1ゲ
ート電極44と電気的に連結されるように第3不純物領
域54aが形成され、前記コンタクトホール53を除い
た前記第1絶縁膜52上には第4不純物領域54bが形
成され、前記コンタクトホール53の側壁には半導体領
域54cが形成される。前記コンタクトホール53内の
第3不純物領域54a上には前記コンタクトホール53
の深さより薄い厚さを有する第2絶縁膜55aが形成さ
れ、そして、前記第2絶縁膜55aと、半導体領域54
cと、第4不純物領域54bとの上には第2ゲート絶縁
膜56が形成される。そして、前記コンタクトホール5
3内の第3絶縁膜56上に第2ゲート電極57aが形成
される。
【0022】このように構成された本発明の半導体デバ
イスを用いたSRAMセルは、前記第1ゲート絶縁膜4
3と、第1ゲート電極44と、第1及び第2不純物領域
47、48とでバルクトランジスタを構成し、前記第3
及び第4不純物領域54a、54bと、半導体領域54
cと、第2ゲート絶縁膜56と、第2ゲート電極57a
は薄膜トランジスタを構成する。ここで、前記バルクト
ランジスタと薄膜トランジスタの連結は第1ゲート電極
44と前記第3不純物領域54aによって成されてい
る。
【0023】前記構成を有する本発明の半導体デバイス
を用いたSRAMセルの製造方法を図示していないが、
図7を参照して簡略に説明する。本発明の半導体デバイ
スを用いたSRAMセルはまず、P型半導体基板41を
用意し、その半導体基板41上にフィールド酸化工程に
よってフィールド酸化膜42を形成してフィールド領域
と活性領域とを区画する。その後、基板の活性領域に絶
縁物質と金属物質を順次蒸着して、フォトリソグラフィ
及びフォトエッチング工程によって絶縁物質及び金属物
質を選択的に除去して、第1ゲート絶縁膜43と第1ゲ
ート電極44を形成する。その後、前記第1ゲート電極
44をマスクとして、半導体基板41の活性領域のゲー
ト電極44の両側に低濃度の不純物イオンを注入して低
濃度不純物領域、即ちLDD領域45を形成する。次
に、前記第1ゲート電極44を含んだ半導体基板41の
全面に絶縁物質を蒸着し、前記第1ゲート電極44とゲ
ート絶縁膜43との側面のだけ残るように前記絶縁物質
を除去してサイドウォール46を形成する。その後、そ
のサイドウォール46と第1ゲート電極44をマスクと
して、半導体基板41の活性領域に高濃度のn+不純物
イオンを注入して、前記低濃度の不純物領域45と連結
されるように第1及び第2不純物領域47、48を形成
する。第1不純物領域47はバルクトランジスタのソー
ス領域として使用し、前記第2不純物領域48はドレイ
ン領域として使用する。
【0024】次に、バルクトランジスタを形成させた基
板の上全面に絶縁物質を蒸着して第1絶縁膜52を形成
する。その後、前記第1ゲート電極44が露出するよう
に露光及び現像工程によって前記第1絶縁膜52を選択
的に除去してコンタクトホール53を形成する。次に、
前記コンタクトホール53を含んだ第1絶縁膜52上に
多結晶シリコンを蒸着して活性層54を形成する。その
後、前記コンタクトホール53の底面と、前記コンタク
トホール53の側壁の部分を除いた第1絶縁膜52の一
部分とに形成された活性層54の部分に不純物イオンを
注入して、第3及び第4不純物領域54a、54bをそ
れぞれ形成する。前記コンタクトホール53の側壁に形
成された活性層の部分、即ち不純物イオンが注入されて
いない部分に半導体領域54cのままとする。第3不純
物領域54aは薄膜トランジスタのドレイン領域として
使用し、前記第4不純物領域54bはソース領域として
使用する。
【0025】次に、前記活性層54の上に絶縁物質を蒸
着し、前記コンタクトホール53の中に一定の厚さだけ
残るように前記絶縁物質をドライエッチング工程によっ
て選択的に除去して第2絶縁膜55aを形成する。その
後、前記コンタクトホール53内の第2絶縁膜55aの
上および活性層54の上に絶縁物質を蒸着して第2ゲー
ト絶縁膜56を形成する。その第2ゲート絶縁膜56上
に金属物質を蒸着し、前記コンタクトホール53内のみ
に残るように除去して第2ゲート電極57aを形成す
る。
【0026】
【発明の効果】上述したようにSRAMセルに適用され
る本発明の半導体デバイスでは、次の効果を奏する。 第1、本発明による半導体デバイスでは別のマスク無し
に、コンタクトホールの底面に形成される絶縁膜の厚さ
によって薄膜トランジスタのオフセット領域が調節され
るので、オフセット領域の均一性が増大する。 第2、本発明による半導体デバイスではオフセット領域
及びゲート電極の形成時にそれぞれ用のマスクを使用せ
ずに絶縁膜及びコンタクトホールを用いて自己整列的に
形成できるのでマスク工程数が減少する。したがって、
工程が単純化する。 第3、本発明による半導体デバイスでは、コンタクトホ
ールの幅によってトランジスタのチャンネル幅が決定さ
れるとともに、コンタクトホールの絶縁膜の厚さによっ
てトランジスタのチャンネル長さが決定されるので、ミ
スアラインメント無しに薄膜トランジスタを制作できる
ので、制作歩留りが高くなる。 第4、本発明による半導体デバイスでは、トランジスタ
ボディ(即ちゲート電極、チャンネル領域、第1及び第
2不純物領域)がコンタクトホールの内部に形成される
ため、薄膜トランジスタの占める面積が減少するので、
高集積化を図るのに適している。
【図面の簡単な説明】
【図1】 一般的なSRAMセルの回路構成図である。
【図2】 従来の半導体デバイスの断面図である。
【図3】 従来の半導体デバイスの工程断面図である。
【図4】 従来の半導体デバイスをSRAMセルに適用
した例としての図1の“A”部の断面図である。
【図5】 本発明による半導体デバイスの断面図であ
る。
【図6】 本発明による半導体デバイスの工程断面図で
ある。
【図7】 本発明による半導体デバイスの工程断面図で
ある。
【図8】 本発明による半導体デバイスの工程断面図で
ある。
【図9】 本発明による半導体デバイスをSRAMセル
に適用した例としての図1の“A”部の断面図である。
【符号の説明】
31 半導体基板 32 第1絶縁膜 33 コンタクトホール 34 活性層 34a 第1不純物領域 34b 第2不純物領域 34c 半導体領域 35 第2絶縁膜 35a オフセット絶縁膜 36 第3絶縁膜 37 導電層 37a ゲート電極

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板と、 前記基板上に形成され、コンタクトホールを有する第1
    絶縁膜と、前記第1絶縁膜の上側表面と、前記コンタクトホールの
    側壁及び底面とに沿って形成された活性層としての半導
    体層であって、 前記コンタクトホールの底面に且つ前記
    基板の上部に形成された第1不純物領域前記コンタク
    トホールの部分以外の前記第1絶縁膜上に形成された第
    2不純物領域、並びに前記第1不純物領域と第2不純物
    領域とを連結するように前記コンタクトホールの側壁に
    形成された半導体領域を有する前記半導体層と、前記 第1不純物領域と半導体領域とが形成された前記コ
    ンタクトホール内に第1不純物領域から一定の高さまで
    充填された第2絶縁膜と、 前記コンタクトホール内の前記第2絶縁膜上に形成され
    たゲート電極と備えたことを特徴とする半導体デバイス。
  2. 【請求項2】 前記第1不純物領域はドレイン領域を成
    すことを特徴とする請求項1記載の半導体デバイス。
  3. 【請求項3】 前記第2不純物領域はソース領域を成す
    ことを特徴とする請求項1記載の半導体デバイス。
  4. 【請求項4】 前記半導体領域はチャンネル領域とオフ
    セット領域とを成すことを特徴とする請求項1記載の半
    導体デバイス。
  5. 【請求項5】 基板と、 前記基板上に隔離形成されたフィールド領域及び活性領
    域と、 前記活性領域の一部の上に形成されたゲート絶縁膜と前
    記ゲート絶縁膜上に形成された第1導電層と、 前記基板の前記第1導電層の両側の活性領域に形成され
    た第1及び第2不純物領域と、 前記基板上に形成され、前記第1導電層の上側が露出す
    るようにコンタクトホールを有する第1絶縁膜と、前記第1絶縁膜の上側表面と、前記コンタクトホールの
    側壁及び底面とに沿って形成された活性層としての半導
    体層であって、 前記コンタクトホールの底面に且つ前記
    第1導電層と電気的に連結して形成された第3不純物領
    前記コンタクトホールの部分以外の前記第1絶縁膜
    上に形成された第4不純物領域、並びに前記第3不純物
    領域と第4不純物領域とを連結するように前記コンタク
    トホールの側壁に形成された半導体領域を有する前記半
    導体層と、 前記コンタクトホール内に第3不純物領域から所定の高
    さまで充填された第絶縁膜と、 前記コンタクトホール内で第絶縁膜上に形成された第
    2導電層と備えたことを特徴とする半導体デバイス。
  6. 【請求項6】 基板上に第1絶縁膜を形成させて、その
    一部にコンタクトホールを形成する段階と、 前記コンタクトホールを含んだ第1絶縁膜上に活性層を
    形成する段階と、 前記活性層のコンタクトホールの底面の部分及びコンタ
    クトホールを除いた前記第1絶縁膜の部分にイオンを注
    入して、第1及び第2不純物領域をそれぞれ形成し、前
    記活性層のコンタクトホールの側面の部分に半導体領域
    を形成する段階と、 前記コンタクトホールの前記第1不純物領域から所定の
    高さに第2絶縁膜を形成する段階と、 前記コンタクトホール内の前記第2絶縁膜上にゲート電
    極を形成する段階とを有することを特徴とする半導体デ
    バイスの製造方法。
  7. 【請求項7】 基板にフィールド領域と活性領域を隔離
    形成する段階と、 前記基板の活性領域にゲート絶縁膜とそのゲート絶縁膜
    上に第1ゲート電極を形成する段階と、 活性領域の前記第1ゲート電極の両側の部分に第1及び
    第2不純物領域を形成する段階と、 前記基板上に第1絶縁膜を形成し、その絶縁膜に前記第
    1ゲート電極の上側が露出するようにコンタクトホール
    を形成する段階と、 前記コンタクトホール内面及び第1絶縁膜上に活性層を
    形成する段階と、 前記活性層のコンタクトホールの底面の部分及びコンタ
    クトホールを除いた第1絶縁膜上の部分に不純物イオン
    を注入して第3及び第4不純物領域を形成し、前記活性
    層のコンタクトホールの側壁の部分に半導体領域を形成
    する段階と、 前記コンタクトホールの内側に前記第3不純物領域の上
    にコンタクトホールの深さより薄い所定の厚さを有する
    第2絶縁膜を形成する段階と、 前記第2絶縁膜と前記活性層の露出した表面に第3絶縁
    膜を形成する段階と、 前記コンタクトホール内の第3絶縁膜上に第2ゲート電
    極を形成する段階とを有することを特徴とする半導体デ
    バイスの製造方法。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6747313B1 (en) * 1997-12-17 2004-06-08 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. Thin film transistor
GB2362755A (en) 2000-05-25 2001-11-28 Nanogate Ltd Thin film field effect transistor with a conical structure
US8916868B2 (en) * 2011-04-22 2014-12-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device
US8878288B2 (en) 2011-04-22 2014-11-04 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US8809854B2 (en) * 2011-04-22 2014-08-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US8932913B2 (en) 2011-04-22 2015-01-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Manufacturing method of semiconductor device
US8847233B2 (en) 2011-05-12 2014-09-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device having a trenched insulating layer coated with an oxide semiconductor film

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5229310A (en) * 1991-05-03 1993-07-20 Motorola, Inc. Method for making a self-aligned vertical thin-film transistor in a semiconductor device
EP0545327A1 (en) * 1991-12-02 1993-06-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Thin-film transistor array for use in a liquid crystal display
KR950001159B1 (ko) * 1991-12-27 1995-02-11 삼성전자 주식회사 반도체 메모리장치의 박막트랜지스터 및 그 제조방법
US5241193A (en) * 1992-05-19 1993-08-31 Motorola, Inc. Semiconductor device having a thin-film transistor and process
KR0166840B1 (ko) * 1995-05-12 1999-01-15 문정환 리세스 채널 구조를 갖는 반도체 소자 및 그의 제조방법

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US5834798A (en) 1998-11-10
KR970054180A (ko) 1997-07-31
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