JP2009032961A - Semiconductor device, and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置およびその製造技術に関し、特に、n型の拡散領域(不純物領域、半導体領域)とp型の拡散領域(不純物領域、半導体領域)とが接するバッティング・ディフュージョン(Butting Diffusion)構造を有する半導体素子を備えた半導体装置およびその製造に適用して有効な技術に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing technique thereof, and in particular, a butting diffusion structure in which an n-type diffusion region (impurity region, semiconductor region) and a p-type diffusion region (impurity region, semiconductor region) are in contact with each other. The present invention relates to a semiconductor device including a semiconductor element having the above and a technique effective when applied to the manufacture thereof.
例えば特開2006−287257号公報(特許文献1参照)には、隣接するセルとの境界線を越えて形成されたサブストレート領域を有するスタンダードセルにおいて、サブストレート領域に所定の電位を供給するコンタクトは、サブストレート領域の幅の中心からセルの内側よりに配置され、コンタクトが配置された部分のサブストレート領域を形成する拡散層は、セルの内側に拡張されて形成された構成が開示されている。 For example, Japanese Patent Laying-Open No. 2006-287257 (see Patent Document 1) discloses a contact for supplying a predetermined potential to a substrate region in a standard cell having a substrate region formed beyond a boundary line with an adjacent cell. A structure is disclosed in which the diffusion layer forming the substrate region of the portion where the contact is disposed is extended from the center of the width of the substrate region to the inside of the cell. Yes.
また、例えば特開2005−347360号公報(特許文献2参照)には、シリコン基板に設けられたpウェル内にn型不純物領域が形成されたMOSトランジスタを備え、pウェルに対してGND電位を供給するためのGNDコンタクトを備える半導体装置において、n型不純物領域の一部がエッチング除去されており、このエッチング除去された領域のシリコン基板にp型の給電用の拡散層が形成され、この給電用の拡散層に接続するGNDコンタクトによりpウェルへの給電を行う構成が開示されている。
本発明者らは、nチャネル型電界効果トランジスタ(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor:nチャネル型MISFET)とpチャネル型電界効果トランジスタ(pチャネル型MISFET)とから構成される種々のCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)論理回路を用いた半導体装置を開発している。 The present inventors have made various CMOS (Complementary Metal Oxide) composed of an n channel field effect transistor (Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor: n channel MISFET) and a p channel field effect transistor (p channel MISFET). Semiconductor) is developing semiconductor devices using logic circuits.
近年、半導体製品のチップ面積の縮小に伴い、CMOS論理回路のサイズの縮小も検討されており、本発明者らは、その対策の一つとして、バッティング・ディフュージョン構造の採用を検討している。例えばNAND型のCMOS論理回路にバッティング・ディフュージョン構造を採用した場合は、pチャネル型MISFETでは、Vdd電位を供給するVdd電位給電部用のn型半導体領域とソース用のp型半導体領域とが直接接続され、nチャネル型MISFETでは、Vss電位を供給するVss電位給電部用のp型半導体領域とソース用のn型半導体領域とが直接接続される。 In recent years, with the reduction of the chip area of semiconductor products, the reduction of the size of the CMOS logic circuit is also being studied, and the present inventors are considering the use of a batting diffusion structure as one of the countermeasures. For example, when a batting diffusion structure is adopted in a NAND type CMOS logic circuit, in a p-channel type MISFET, an n-type semiconductor region for a Vdd potential power supply unit that supplies a Vdd potential and a p-type semiconductor region for a source are directly connected. In the n-channel type MISFET, the p-type semiconductor region for the Vss potential power supply unit that supplies the Vss potential and the n-type semiconductor region for the source are directly connected.
しかしながら、バッティング・ディフュージョン構造については、以下に説明する種々の技術的課題が存在する。 However, the batting diffusion structure has various technical problems described below.
図21は、本発明者らによって検討されたバッティング・ディフュージョン構造を採用した2入力NAND型のCMOS論理回路の一例を示す要部平面図、図22(a)は、本発明者らによって検討されたバッティング・ディフュージョン構造の不良例を示す要部平面図、図22(b)は、同図(a)のD−D′線における要部断面図である。図21および図22(a)には、pチャネル型MISFETを構成するゲート電極とソース・ドレイン用のp型半導体領域、nチャネル型MISFETを構成するゲート電極とソース・ドレイン用のn型半導体領域、Vdd電位給電部、Vss電位給電部およびコンタクトホールを示しており、シリサイド層および配線は省略している。 FIG. 21 is a main part plan view showing an example of a two-input NAND type CMOS logic circuit adopting the batting diffusion structure studied by the present inventors, and FIG. 22 (a) is examined by the present inventors. FIG. 22B is a main part sectional view showing a defective example of the batting diffusion structure, and FIG. 22B is a main part sectional view taken along the line DD ′ of FIG. 21 and 22A show a gate electrode and source / drain p-type semiconductor region constituting a p-channel MISFET, and a gate electrode and source / drain n-type semiconductor region constituting an n-channel MISFET. , A Vdd potential feeding portion, a Vss potential feeding portion, and a contact hole are shown, and a silicide layer and wiring are omitted.
図21に示すように、半導体基板51の主面には、ソースを共有する2つのpチャネル型MISFET(Qp)が形成された活性領域(以下、pMIS用の活性領域と記す)52aと、Vdd電位給電部が形成された活性領域(以下、Vdd電位給電部用の活性領域と記す)52bとがそれぞれ素子分離領域53で規定されて(囲まれて)形成されている。さらに、pMIS用の活性領域52aとVdd電位給電部用の活性領域52bとの間には、両者を結ぶ活性領域(以下、pMIS結合用の活性領域と記す)52cが形成されており、このpMIS結合用の活性領域52cには、pチャネル型MISFET(Qp)のソース用のp型半導体領域(左上がりの斜めハッチングで示す領域)54とVdd電位給電部用のn型半導体領域(右上がりの斜めハッチングで示す領域)55との境界部56が設けられている。pMIS結合用の活性領域52cの幅(図21中のWBDp)は、隣接する2つのゲート電極57の間隔(図21中のWG)よりも狭くする必要があることから、例えば隣接する2つのゲート電極57の間隔(WG)を0.3μmとした場合、pMIS結合用の活性領域52cの幅(WBDp)は0.2μmとしている。
As shown in FIG. 21, an active region (hereinafter referred to as an active region for pMIS) 52a in which two p-channel MISFETs (Qp) sharing a source are formed on the main surface of a
また、半導体基板51の主面には、2つのnチャネル型MISFET(Qn)が形成された活性領域(以下、nMIS用の活性領域と記す)58aと、Vss電位給電部が形成された活性領域(以下、Vss電位給電部用の活性領域と記す)58bとがそれぞれ素子分離領域53で規定されて(囲まれて)形成されている。さらに、nMIS用の活性領域58aとVss電位給電部用の活性領域58bとの間には、両者を結ぶ活性領域(以下、nMIS結合用の活性領域と記す)58cが形成されており、このnMIS結合用の活性領域58cには、nチャネル型MISFET(Qn)のソース用のn型半導体領域(右上がりの斜めハッチングで示す領域)59とVss電位給電部用のp型半導体領域(左上がりの斜めハッチングで示す領域)60との境界部61が設けられている。なお、図21中、符号62はコンタクトホールを示す。
Further, on the main surface of the
ところで、pチャネル型MISFET(Qp)のソース用のp型半導体領域54とVdd電位給電部用のn型半導体領域55とは、これらの表面に形成されたシリサイド層により電気的に接続されている。従って、pMIS結合用の活性領域52cの表面に形成されたシリサイド層によって、pチャネル型MISFET(Qp)のソース用のp型半導体領域54とVdd電位給電部用のn型半導体領域55とが電気的に接続されることになる。しかし、このpMIS結合用の活性領域52cの幅(WBDp)は、前述したように、例えば0.2μmと狭く、また、シリサイド層にゲート電極57からの応力が集中しやすいことなどから、図22(a)および(b)に示すように、pMIS結合用の活性領域52cの表面に形成されたシリサイド層63が断線することがある(図22中、Bpで示す領域)。pMIS結合用の活性領域52cの表面に形成されたシリサイド層63が断線すると、pチャネル型MISFET(Qp)のソース用のp型半導体領域54とVdd電位給電部用のn型半導体領域55とが電気的に接続できなくなるため、不良が発生して製品歩留まりの低下を引き起こしてしまう。
By the way, the p-
nチャネル型MISFET(Qn)でも同様であり、その詳細な説明および図示は省略するが、nMIS結合用の活性領域58cの表面に形成されたシリサイド層が断線すると、nチャネル型MISFET(Qn)のソース用のn型半導体領域59とVss電位給電部用のp型半導体領域60とが電気的に接続できなくなるため、不良が発生して製品歩留まりの低下を引き起こしてしまう。
The same applies to the n-channel MISFET (Qn), and detailed description and illustration thereof are omitted. However, if the silicide layer formed on the surface of the
本発明の目的は、バッティング・ディフュージョン構造を有する半導体素子を備えた半導体装置の製造歩留まりを向上させることのできる技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique capable of improving the manufacturing yield of a semiconductor device including a semiconductor element having a batting diffusion structure.
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。 Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
本発明の半導体装置は、半導体基板に、素子分離領域に囲まれた電界効果トランジスタ用の第1活性領域と、素子分離領域に囲まれた第2の方向に延びる電位給電部用の第2活性領域と、第2の方向と直交する第1の方向に配置された第1活性領域と第2活性領域とを繋ぐ素子分離領域に囲まれた結合用の第3活性領域とが形成され、さらに電界効果トランジスタのソースまたはドレイン用の第1導電型の第1半導体領域と、電位給電部用の第1導電型と反対の第2導電型の第2半導体領域とが形成され、第1半導体領域と第2半導体領域とが直接接し、第1半導体領域の表面および第2半導体領域の表面に形成されたシリサイド層により、第1半導体領域と第2半導体領域とが電気的に接続された半導体装置であって、第1半導体領域と第2半導体領域とが接する境界部が第1活性領域内、または第2活性領域内に設けられているものである。 The semiconductor device according to the present invention includes a semiconductor substrate, a first active region for a field effect transistor surrounded by an element isolation region, and a second active for a potential power supply unit extending in a second direction surrounded by the element isolation region. And a third active region for coupling surrounded by an element isolation region that connects the first active region and the second active region arranged in a first direction orthogonal to the second direction, and A first semiconductor region of a first conductivity type for a source or drain of a field effect transistor and a second semiconductor region of a second conductivity type opposite to the first conductivity type for a potential feeder are formed, and the first semiconductor region Device in which the first semiconductor region and the second semiconductor region are in direct contact, and the first semiconductor region and the second semiconductor region are electrically connected by the silicide layer formed on the surface of the first semiconductor region and the surface of the second semiconductor region And the first semiconductor region and the first semiconductor region In which the boundary portion where the semiconductor region is in contact is provided in the first active region or the second active region.
本発明による半導体装置の製造方法は、半導体基板の主面に、素子分離領域で囲まれた電界効果トランジスタ用の第1活性領域と、第2の方向に延びる電位給電部用の第2活性領域と、第2の方向と直交する第1の方向に位置する第1活性領域と第2活性領域とを繋ぐ結合用の第3活性領域とを形成する工程と、半導体基板に第2導電型の不純物を導入して、第1活性領域、第2活性領域および第3活性領域に第2導電型のウェルを形成する工程と、第1活性領域に電界効果トランジスタのゲート絶縁膜およびゲート電極を形成する工程と、イオン注入法によって、第1活性領域の一部に第2導電型と反対の第1導電型の不純物からなる電界効果トランジスタのソースまたはドレイン用の第1半導体領域を形成する工程と、イオン注入法によって、第1半導体領域が形成されない第1活性領域の他の一部と、第2活性領域と、第3活性領域とに、第2導電型の不純物からなる電位給電部用の第2半導体領域を形成し、第1半導体領域と第2半導体領域とが接する境界部を第1活性領域内に形成する工程と、第1活性領域、第2活性領域および第3活性領域の表面にシリサイド層を形成する工程とを有するものである。 A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a first active region for a field effect transistor surrounded by an element isolation region on a main surface of a semiconductor substrate, and a second active region for a potential power feeding portion extending in a second direction. Forming a first active region located in a first direction orthogonal to the second direction and a third active region for coupling that connects the second active region, and a second conductivity type on the semiconductor substrate Impurities are introduced to form a second conductivity type well in the first active region, the second active region, and the third active region, and a gate insulating film and a gate electrode of the field effect transistor are formed in the first active region And a step of forming, by ion implantation, a first semiconductor region for a source or drain of a field effect transistor made of an impurity of the first conductivity type opposite to the second conductivity type in a part of the first active region. By ion implantation In addition, the second semiconductor region for the potential feeding unit, which is formed of the second conductive type impurity in the other part of the first active region where the first semiconductor region is not formed, the second active region, and the third active region. Forming a boundary portion where the first semiconductor region and the second semiconductor region are in contact with each other in the first active region, and forming a silicide layer on the surfaces of the first active region, the second active region, and the third active region. Forming the process.
本発明による半導体装置の製造方法は、半導体基板の主面に、素子分離領域で囲まれた電界効果トランジスタ用の第1活性領域と、第2の方向に延びる電位給電部用の第2活性領域と、第2の方向と直交する第1の方向に位置する第1活性領域と第2活性領域とを繋ぐ結合用の第3活性領域とを形成する工程と、半導体基板に第2導電型の不純物を導入して、第1活性領域、第2活性領域および第3活性領域に第2導電型のウェルを形成する工程と、第1活性領域に電界効果トランジスタのゲート絶縁膜およびゲート電極を形成する工程と、イオン注入法によって、第1活性領域と、第2活性領域の一部と、第3活性領域とに第2導電型と反対の第1導電型の不純物からなる電界効果トランジスタのソースまたはドレイン用の第1半導体領域を形成する工程と、イオン注入法によって、第1半導体領域が形成されない第2活性領域の他の一部に、第2導電型の不純物からなる電位給電部用の第2半導体領域を形成し、第1半導体領域と第2半導体領域とが接する境界部を第2活性領域内に形成するする工程と、第1活性領域、第2活性領域および第3活性領域の表面にシリサイド層を形成する工程とを有するものである。 A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a first active region for a field effect transistor surrounded by an element isolation region on a main surface of a semiconductor substrate, and a second active region for a potential power feeding portion extending in a second direction. Forming a first active region located in a first direction orthogonal to the second direction and a third active region for coupling that connects the second active region, and a second conductivity type on the semiconductor substrate Impurities are introduced to form a second conductivity type well in the first active region, the second active region, and the third active region, and a gate insulating film and a gate electrode of the field effect transistor are formed in the first active region And a source of a field effect transistor comprising an impurity of a first conductivity type opposite to the second conductivity type in the first active region, a part of the second active region, and the third active region by an ion implantation method. Or first semiconductor region for drain Forming a second semiconductor region for a potential power feeding portion made of an impurity of the second conductivity type in another part of the second active region where the first semiconductor region is not formed by a forming step and an ion implantation method; Forming a boundary portion between the first semiconductor region and the second semiconductor region in the second active region; forming a silicide layer on the surfaces of the first active region, the second active region, and the third active region; It is what has.
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。 Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.
n型半導体領域とp型半導体領域との境界部における電気的な断線を防ぐことができるので、バッティング・ディフュージョン構造を有する半導体素子を備えた半導体装置の製造歩留まりを向上させることができる。 Since electrical disconnection at the boundary between the n-type semiconductor region and the p-type semiconductor region can be prevented, the manufacturing yield of a semiconductor device including a semiconductor element having a batting diffusion structure can be improved.
本実施の形態において、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。 In this embodiment, when it is necessary for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments. However, unless otherwise specified, they are not irrelevant to each other. Some or all of the modifications, details, supplementary explanations, and the like are related.
また、本実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。さらに、本実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、本実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。 Further, in this embodiment, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), unless otherwise specified, or in principle limited to a specific number in principle. The number is not limited to the specific number, and may be a specific number or more. Further, in the present embodiment, the constituent elements (including element steps and the like) are not necessarily essential unless particularly specified and apparently essential in principle. Yes. Similarly, in this embodiment, when referring to the shape, positional relationship, etc. of the component, etc., the shape, etc. substantially, unless otherwise specified, or otherwise considered in principle. It shall include those that are approximate or similar to. The same applies to the above numerical values and ranges.
また、本実施の形態で用いる図面においては、平面図であっても図面を見易くするためにハッチングを付す場合もある。また、本実施の形態においては、電界効果トランジスタを代表するMISFETをMISと略し、pチャネル型MISFETをpMISと略し、nチャネル型MISFETをnMISと略す場合もある。また、本実施の形態において、ウエハと言うときは、Si(Silicon)単結晶ウエハを主とするが、それのみではなく、SOI(Silicon On Insulator)ウエハ、集積回路をその上に形成するための絶縁膜基板等を指すものとする。その形も円形またはほぼ円形のみでなく、正方形、長方形等も含むものとする。 In the drawings used in the present embodiment, hatching may be added even in a plan view for easy understanding of the drawings. In the present embodiment, a MISFET that represents a field effect transistor may be abbreviated as MIS, a p-channel MISFET may be abbreviated as pMIS, and an n-channel MISFET may be abbreviated as nMIS. In this embodiment, the term “wafer” mainly refers to a Si (Silicon) single crystal wafer, but not only to this, but also to form an SOI (Silicon On Insulator) wafer and an integrated circuit thereon. It refers to an insulating film substrate or the like. The shape includes not only a circle or a substantially circle but also a square, a rectangle and the like.
また、本実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 In all the drawings for explaining the embodiments, components having the same function are denoted by the same reference numerals in principle, and repeated description thereof is omitted. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
本実施の形態1によるバッティング・ディフュージョン構造を採用したNAND型のCMOS論理回路を図1〜図4を用いて説明する。図1は2入力NANDゲートCMOS論理回路の回路図、図2は2入力NANDゲートCMOS論理回路の一例を示す要部平面図、図3(a)および(b)は2入力NANDゲートCMOS論理回路の他の例を示す要部平面図、図4(a)は図2のA−A′線における要部断面図、図4(b)は図2のB−B′線における要部断面図、図4(c)は図2のC−C′線における要部断面図である。
(Embodiment 1)
A NAND type CMOS logic circuit employing the batting diffusion structure according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 is a circuit diagram of a 2-input NAND gate CMOS logic circuit, FIG. 2 is a plan view of an essential part showing an example of a 2-input NAND gate CMOS logic circuit, and FIGS. 3A and 3B are 2-input NAND gate CMOS logic circuits. FIG. 4A is a main part sectional view taken along line AA ′ of FIG. 2, and FIG. 4B is a main part sectional view taken along line BB ′ of FIG. FIG. 4C is a cross-sectional view of the main part taken along the line CC ′ of FIG.
図1に示すように、2入力NANDゲートCMOS論理回路は、nMIS(Qn)をドライバMISFET、pMIS(Qp)を負荷MISFETとし、nMIS(Qn)とpMIS(Qp)との両方のゲート電極およびドレインを共通にして、それぞれを入力端子A,Bおよび出力端子Yとしたものである。このCMOS論理回路の基本回路は、nMIS(Qn)で放電し、pMIS(Qp)で充電するCMOSインバータであることから、定常状態では入力に応じていずれか一方のみが導通し、直流的な電流経路ができないので電力の消費がなく、スイッチングの過度時にしか電力は消費されない。また、nMIS(Qn)のソースはVss電位に固定され、pMIS(Qp)のソースはVdd電位に固定されているので、基板バイアス効果がないなどの利点を有している。 As shown in FIG. 1, the 2-input NAND gate CMOS logic circuit uses nMIS (Qn) as a driver MISFET, pMIS (Qp) as a load MISFET, and both gate electrodes and drains of nMIS (Qn) and pMIS (Qp). Are the input terminals A and B and the output terminal Y, respectively. Since the basic circuit of this CMOS logic circuit is a CMOS inverter that discharges with nMIS (Qn) and charges with pMIS (Qp), in a steady state, only one of them conducts according to the input, and a direct current Since there is no path, there is no power consumption and power is consumed only when switching is excessive. Further, since the source of nMIS (Qn) is fixed at the Vss potential and the source of pMIS (Qp) is fixed at the Vdd potential, there is an advantage that there is no substrate bias effect.
図2に示すように、CMOS論理回路を構成し、ソースを共有する2つのpMIS(すなわち、pMISを構成するゲート絶縁膜、ゲート電極、ソース・ドレイン用のp−型半導体領域およびp+型半導体領域)Qpは、半導体基板1の主面において素子分離領域2で規定された(囲まれた)pMIS用の活性領域3aに形成されている。pMIS(Qp)の隣接する2つのゲート電極4は、第1の方向に平行に形成されている。Vdd電位を供給するVdd電位給電部は、半導体基板1の主面において素子分離領域2で規定された(囲まれた)Vdd電位給電部用の活性領域3bに形成されている。Vdd電位給電部用の活性領域3bは、上記第1の方向と直交する第2の方向に延びて形成されている。
As shown in FIG. 2, two pMISs constituting a CMOS logic circuit and sharing a source (that is, a gate insulating film, a gate electrode, a p − type semiconductor region for source / drain, and a p + type semiconductor constituting pMIS) The region Qp is formed in the
さらに、pMIS(Qp)が形成されたpMIS用の活性領域3aとVdd電位給電部が形成されたVdd電位給電部用の活性領域3bとの間には、両者を結ぶpMIS結合用の活性領域(細かい点線で囲んだ領域)3cが形成されている。pMIS結合用の活性領域3cは、2つのゲート電極4の間に位置するpMIS用の活性領域3a(2つのpMIS(Qp)に共有のソース用のp+型半導体領域が形成された活性領域)と、Vdd電位給電部用の活性領域3bとを接続している。pMIS結合用の活性領域3cの第1の方向に沿った幅(WBDp)は、pMIS用の活性領域3aに形成されたpMIS(Qp)の隣接する2つのゲート電極4と接するのを防ぐために、その2つのゲート電極4の間隔(WG)よりも狭く形成されている。
Further, between the
同様に、CMOS論理回路を構成する2つのnMIS(すなわち、nMISを構成するゲート絶縁膜、ゲート電極、ソース・ドレイン用のn−型半導体領域およびn+型半導体領域)Qnは、半導体基板1の主面において素子分離領域2で規定された(囲まれた)nMIS用の活性領域5aに形成されている。nMIS(Qn)の隣接する2つのゲート電極4は、第1の方向に平行に形成されている。pMIS(Qp)の一方のゲート電極4とnMIS(Qn)の一方のゲート電極4とが第1の方向に繋がっており、pMIS(Qp)の他の一方のゲート電極4とnMIS(Qn)の他の一方のゲート電極4とが第1の方向に繋がっている。Vss電位を供給するVss電位給電部は、半導体基板1の主面において素子分離領域2で規定された(囲まれた)Vss電位給電部用の活性領域5bに形成されている。Vss電位給電部用の活性領域5bは第2の方向に延びて形成されている。
Similarly, the two nMISs constituting the CMOS logic circuit (that is, the gate insulating film, the gate electrode, the source / drain n − type semiconductor region and the n + type semiconductor region constituting the nMIS) Qn are formed on the semiconductor substrate 1. The main surface is formed in the
さらに、nMIS(Qn)が形成されたnMIS用の活性領域5aとVss電位給電部が形成されたVss電位給電部用の活性領域5bとの間には、両者を結ぶnMIS結合用の活性領域(細かい点線で囲んだ領域)5cが形成されている。nMIS結合用の活性領域5cは、一方のnMIS(Qn)のソース側のnMIS用の活性領域5aと、Vss電位給電部用の活性領域5bとを接続している。nMIS結合用の活性領域5cの第1の方向に沿った幅(WBDn)は、nMIS(Qn)のソース用のn+型半導体領域が形成された活性領域の第2の方向に沿った幅(LSn)よりも狭く形成されている。
Further, between the
また、図2には示していないが、pMIS(Qp)のソース・ドレイン用のp+型半導体領域の表面、pMIS(Qp)のゲート電極4の表面、pMIS結合用の活性領域3cの表面およびVdd電位給電部用のn+型半導体領域の表面には、シリサイド層が形成されている。同様に、nチャネル型MISFET(Qn)のソース・ドレイン用のn+型半導体領域の表面、nMIS(Qn)のゲート電極4の表面、nMIS結合用の活性領域5cの表面およびVss電位給電部用のp+型半導体領域の表面には、シリサイド層が形成されている。
Although not shown in FIG. 2, the surface of the p + type semiconductor region for source / drain of pMIS (Qp), the surface of the gate electrode 4 of pMIS (Qp), the surface of the
本実施の形態1では、前述したように、素子分離領域2で囲まれたpMIS用の活性領域3aと、Vdd電位給電部用の活性領域3bと、pMIS結合用の活性領域3cとの3つの活性領域を規定しており、これら3つの活性領域(pMIS用の活性領域3aと、Vdd電位給電部用の活性領域3bと、pMIS結合用の活性領域3c)は、後に説明するpMISのソース・ドレイン用のp+型半導体領域またはVdd電位給電部用のn+型半導体領域とは異なるものである。同様に、素子分離領域2で囲まれたnMIS用の活性領域5aと、Vss電位給電部用の活性領域5bと、nMIS結合用の活性領域5cとの3つの活性領域を規定しており、これら3つの活性領域(nMIS用の活性領域5aと、Vss電位給電部用の活性領域5bと、nMIS結合用の活性領域5c)は、後に説明するnMISのソース・ドレイン用のn+型半導体領域またはVss電位給電部用のp+型半導体領域とは異なるものである。これは、以下の実施の形態2〜5についても同様である。
In the first embodiment, as described above, the
pMIS(Qp)のソース用のp+型半導体領域(図2中、左上がりの斜めハッチングで示す領域)7bとVdd電位給電部用のn+型半導体領域(図2中、右上がりの斜めハッチングで示す領域)6bとの境界部(一点破線で示す)8は、pMIS結合用の活性領域3cには設けられておらず、pMIS用の活性領域3a内に設けられている。すなわち、その境界部8は、pMIS(Qp)の2つのゲート電極4の間であって、その2つのゲート電極4と接することなく、pMIS用の活性領域3a内に設けられている。また、その境界部8の長さはpMIS結合用の活性領域3cの第2の方向に沿った幅(WBDp)よりも長く形成されている。境界部8をpMIS用の活性領域3a内に設け、さらに境界部8の長さをpMIS結合用の活性領域3cの第2の方向に沿った幅(WBDp)よりも長く形成しているので、pMIS(Qp)のソース用のp+型半導体領域7bおよびVdd電位給電部用のn+型半導体領域6bの表面に形成されたシリサイド層が境界部8の全てに沿って断線することはないと考えられ(上記境界部8の一部でシリサイド層が断線しても、他の一部でシリサイド層が繋がっていればよい)、pMIS(Qp)のソース用のp+型半導体領域7bとVdd電位給電部用のn+型半導体領域6bとの電気的な断線の発生を防ぐことができる。pMIS結合用の活性領域3cの第2の方向に沿った幅(WBDp)は、例えば0.18μm、2つの隣接するゲート電極4の間隔(WG)は、例えば0.28μmとすることができる。
p + type semiconductor region for source of pMIS (Qp) 7b (region shown by oblique hatching rising to the left in FIG. 2) and n + type semiconductor region for the Vdd potential power supply portion (diagonal hatching rising to the right in FIG. 2) A region 8 (shown by a one-dot broken line) 8 with the
図2では、pMIS(Qp)のソース用のp+型半導体領域7bとVdd電位給電部用のn+型半導体領域6bとの境界部8は、pMIS用の活性領域3aの第1の方向に沿って、pMIS結合用の活性領域3cの第2の方向に沿った幅(WBDp)を維持してまっすぐに延びて形成されており、Vdd電位給電部用の活性領域3bと反対側のpMIS用の活性領域3aの端部にまで達している。従って、pMIS(Qp)のソース用のp+型半導体領域7bとVdd電位給電部用のn+型半導体領域6bとの境界部8の長さは、pMIS用の活性領域3aの第1の方向に沿った幅(Wp1)の2倍となる。
In FIG. 2, the
Vdd電位給電部用のn+型半導体領域(シリサイド層)6bに達する複数のコンタクトホール9は、Vdd電位給電部用の活性領域3b内に形成し、pMIS用の活性領域3aおよびpMIS結合用の活性領域3c内には形成しない。
A plurality of
同様に、nMIS(Qn)のソース用のn+型半導体領域(図2中、右上がりの斜めハッチングで示す領域)6bとVss電位給電部用のp+型半導体領域(図2中、左上がりの斜めハッチングで示す領域)7bとの境界部(一点破線で示す)8は、nMIS結合用の活性領域5cには設けられておらず、nMIS用の活性領域5a内に設けられている。すなわち、その境界部8は、一方のnMIS(Qn)のソース側のnMIS用の活性領域5a内に、そのゲート電極4と接することなく設けられている。また、その境界部8の長さはnMIS結合用の活性領域5cの第2の方向に沿った幅(WBDn)よりも長く形成されている。境界部8の長さをnMIS結合用の活性領域5cの第2の方向に沿った幅(WBDn)よりも長く形成することにより、境界部8の一部で、nMIS(Qn)のソース用のn+型半導体領域6bおよびVss電位給電部用のp+型半導体領域7bの表面に形成されたシリサイド層が断線しても、境界部8の他の部分でシリサイド層が繋がる可能性が高くなるので、nMIS(Qn)のソース用のn+型半導体領域6bとVss電位給電部用のp+型半導体領域7bとの電気的な断線の発生を防ぐことができる。nMIS結合用の活性領域5cの第2の方向に沿った幅(WBDn)は、例えば0.18μmとすることができる。
Similarly, an n + -type semiconductor region for source of nMIS (Qn) (region shown by oblique hatching rising to the right in FIG. 2) 6b and a p + -type semiconductor region for Vss potential feeding portion (upward to the left in FIG. 2). The region (shown by a one-dot broken line) 8 with respect to the
図2では、nMIS(Qn)のソース用のn+型半導体領域6bとVss電位給電部用のp+型半導体領域7bとの境界部8は、nMIS用の活性領域5aの第1の方向に沿って、nMIS結合用の活性領域5cの第2の方向に沿った幅(WBDn)を維持してまっすぐに延びて形成されており、Vss電位給電部用の活性領域5bと反対側のnMIS用の活性領域5aの端部にまで達している。従って、nMIS(Qn)のソース用のn+型半導体領域6bとVss電位給電部用のp+型半導体領域7bとの境界部8の長さは、nMIS用の活性領域5aの第1の方向に沿った幅(Wn1)となる。
In Figure 2, the
Vss電位給電部用のp+型半導体領域(シリサイド層)7bに達する複数のコンタクトホール9は、Vss電位給電部用の活性領域5b内に形成し、nMIS用の活性領域5aおよびnMIS結合用の活性領域5c内には形成しない。
A plurality of
pMIS用の活性領域3a内に形成されるVdd電位給電部用のn+型半導体領域6bおよびnMIS用の活性領域5a内に形成されるVss電位給電部用のp+型半導体領域7bは、図2に示した形状に限定されるものではない。
p + -
図3(a)および(b)に、その変形例を示す。例えば図3(a)に示すように、pMIS用の活性領域3a内に形成されるVdd電位給電部用のn+型半導体領域6bの第2の方向に沿った幅をpMIS結合用の活性領域3cの第2の方向に沿った幅(WBDp)よりも細く形成することができる。同様に、nMIS用の活性領域5a内に形成されるVss電位給電部用のp+型半導体領域7bの第2の方向に沿った幅をnMIS結合用の活性領域5cの第2の方向に沿った幅(WBDn)よりも細く形成することができる。
3 (a) and 3 (b) show modifications thereof. For example, as shown in FIG. 3A, the width along the second direction of the n + -
また、図3(b)に示すように、pMIS(Qp)のソース用のp+型半導体領域7bとVdd電位給電部用のn+型半導体領域6bとの境界部8は、Vdd電位給電部用の活性領域3bと反対側のpMIS用の活性領域3aの端部にまで達しなくてもよい。同様に、nMIS(Qn)のソース用のn+型半導体領域6bとVss電位給電部用のp+型半導体領域7bとの境界部8は、Vss電位給電部用の活性領域5bと反対側のnMIS用の活性領域5aの端部にまで達しなくてもよい。
Further, as shown in FIG. 3B, the
図4(a)、(b)および(c)に、2入力NANDゲートCMOS論理回路を構成するpMISおよびVdd電位給電部の要部断面図(それぞれ、図2のA−A′線、B−B′線およびC−C′線における断面図)を示す。なお、図4には、pMIS(Qp)のみを示しており、nMIS(Qp)については、pMIS(Qp)とほぼ同様であるので、ここでの説明は省略する。 4 (a), 4 (b) and 4 (c) are cross-sectional views of the main parts of the pMIS and Vdd potential power supply portions constituting the 2-input NAND gate CMOS logic circuit (respectively along the lines AA ′ and B− in FIG. Sectional views along line B 'and line CC') are shown. FIG. 4 shows only pMIS (Qp), and nMIS (Qp) is substantially the same as pMIS (Qp), and thus description thereof is omitted here.
pMIS(Qp)は、半導体基板1に形成された素子分離領域2に囲まれたpMIS用の活性領域3aに形成され、pMIS用の活性領域3aはnウェル10n内に形成されている。半導体基板1(nウェル10n)の表面には、例えば酸化シリコンからなるゲート絶縁膜11が形成されており、さらにその上には、例えば多結晶シリコンからなるゲート電極4pが形成されている。ゲート電極4pの両側の半導体基板1(nウェル10n)には、一対の低不純物濃度のp−型半導体領域7aがゲート電極4pに対して自己整合的に形成されている。また、ゲート電極4pの側壁上にはサイドウォール12が形成され、サイドウォール12の両側の半導体基板1(nウェル10n)には、一対の高不純物濃度のp+型半導体領域7bがサイドウォール12に対して自己整合的に形成されている。従って、pMIS(Qp)のソース・ドレインは、LDD(Lightly doped Drain)構造を有している。ゲート電極4pおよびソース・ドレイン用のp+型半導体領域7bの表面には、低抵抗の金属シリサイド層13、例えばコバルトシリサイド層、ニッケルシリサイド層またはチタンシリサイド層などが形成されている。
The pMIS (Qp) is formed in the
Vdd電位給電部用のn+型半導体領域6bは、半導体基板1に形成された素子分離領域2に囲まれたVdd電位給電部用の活性領域3bと、pMIS結合用の活性領域3cと、2つのpMIS(Qp)のソース用のp+型半導体領域7bに挟まれたpMIS用の活性領域3aとに形成されている。また、Vdd電位給電部用のn+型半導体領域6bはnウェル10n内に形成されており、その表面には、低抵抗の金属シリサイド層13が形成されている。
The n + -
さらに、pMIS(Qp)およびVdd電位給電部用のn+型半導体領域6b上を含む半導体基板1上には層間絶縁膜14が形成されている。この層間絶縁膜14には、pMIS(Qp)のソース・ドレイン用のp+型半導体領域7b(金属シリサイド層13)に達するコンタクトホール9、pMIS(Qp)のゲート電極4p(金属シリサイド層13)に達するコンタクトホール(図示は省略)、およびVdd電位給電部用の活性領域3bに形成されたVdd電位給電部用のn+型半導体領域6b(金属シリサイド層13)に達する複数のコンタクトホール9が開口している。上記コンタクトホール9の内部には、例えば金属からなるプラグ15が埋め込まれており、このプラグ15を介して、配線16がpMIS(Qp)のソース・ドレイン用のp+型半導体領域7b、pMIS(Qp)のゲート電極4pまたはVdd電位給電部用の活性領域3bに形成されたVdd電位給電部用のn+型半導体領域6bに電気的に接続されている。配線16上を含む半導体基板1上には、絶縁膜17が形成されている。
Further, on the semiconductor substrate 1 including the n + -
次に、本実施の形態1によるバッティング・ディフュージョン構造を採用した2入力NANDゲートCMOS論理回路の製造方法を図5〜図12を用いて工程順に説明する。図5〜図12には2入力NANDゲートCMOS論理回路を構成するpMISおよびnMISの要部断面図を示す。なお、図5〜図12には、pMIS用の活性領域3aおよびnMIS用の活性領域5aの第2の方向に沿った要部断面図と、Vdd電位給電部用の活性領域3bおよびVss電位給電部用の活性領域5bの第1の方向に沿った要部断面図とを示している。
Next, a method of manufacturing a 2-input NAND gate CMOS logic circuit employing the batting diffusion structure according to the first embodiment will be described in the order of steps with reference to FIGS. 5 to 12 are cross-sectional views of the main parts of pMIS and nMIS constituting a 2-input NAND gate CMOS logic circuit. 5 to 12 are main part cross-sectional views along the second direction of the
まず、図5に示すように、例えば1〜10Ωcm程度の比抵抗を有するp型の単結晶Siなどからなる半導体基板(この段階では半導体ウエハと称する平面略円形状の半導体の薄板)1を準備する。それから、素子分離形成予定領域の半導体基板1に、例えば深さ300nm程度の溝(素子分離用の溝)2aを形成した後、溝2aの内部(側壁および底部)を含む半導体基板1上に、溝2a内を埋めるように、絶縁膜2bをCVD法などにより堆積する。
First, as shown in FIG. 5, a semiconductor substrate 1 (prepared as a semiconductor wafer having a substantially circular shape called a semiconductor wafer at this stage) 1 made of p-type single crystal Si having a specific resistance of about 1 to 10 Ωcm is prepared. To do. Then, after forming a groove (element isolation groove) 2a having a depth of, for example, about 300 nm on the semiconductor substrate 1 in the element isolation formation scheduled region, on the semiconductor substrate 1 including the inside (side wall and bottom) of the
次に、絶縁膜2bをCMP(Chemical Mechanical Polishing)法により研磨して、溝2aの外部の絶縁膜2bを除去し、溝2aの内部に絶縁膜2bを残すことにより、素子分離領域2を形成する。それから、半導体基板1を、例えば1000℃程度で熱処理することにより、溝2aに埋め込んだ絶縁膜2bを焼き締める。このようにして、溝2a内に埋め込まれた絶縁膜2bからなる素子分離領域2が、STI(Shallow Trench Isolation)法により形成される。すなわち、前述したpMIS用の活性領域3a、Vdd電位給電部用の活性領域3bおよびpMIS結合用の活性領域3cは、素子分離領域2で規定された(囲まれた)活性領域に形成される。また、前述したnMIS用の活性領域5a、Vss電位給電部用の活性領域5bおよびnMIS結合用の活性領域5cも、素子分離領域2で規定された(囲まれた)活性領域に形成される。
Next, the insulating
次に、図6に示すように、半導体基板1の表面から所定の深さに渡ってpウェル10pおよびnウェル10nを形成する。pウェル10pは、pMIS形成予定領域(pMIS用の活性領域3a、Vdd電位給電部用の活性領域3bおよびpMIS結合用の活性領域3c)を覆うフォトレジスト膜をイオン注入阻止マスクとして、nMIS形成予定領域(nMIS用の活性領域5a、Vss電位給電部用の活性領域5bおよびnMIS結合用の活性領域5c)の半導体基板1に、例えばB(ホウ素)またはBF2(フッ化ホウ素)などをイオン注入することなどによって形成することができる。また、nウェル10nは、nMIS形成予定領域(nMIS用の活性領域5a、Vss電位給電部用の活性領域5bおよびnMIS結合用の活性領域5c)を覆う他のフォトレジスト膜をイオン注入阻止マスクとして、pMIS形成予定領域(pMIS用の活性領域3a、Vdd電位給電部用の活性領域3bおよびpMIS結合用の活性領域3c)の半導体基板1に、例えばP(リン)またはAs(ヒ素)などをイオン注入することなどによって形成することができる。
Next, as shown in FIG. 6, a p-
次に、例えばHF(フッ酸)水溶液を用いたウェットエッチングなどにより半導体基板1の表面を清浄化(洗浄)した後、半導体基板1の表面(すなわちpウェル10pおよびnウェル10nの表面)上にゲート絶縁膜11を形成する。ゲート絶縁膜11は、例えば薄い酸化シリコン膜などからなり、例えば熱酸化法などによって形成することができる。
Next, after the surface of the semiconductor substrate 1 is cleaned (washed) by, for example, wet etching using an HF (hydrofluoric acid) aqueous solution, the surface of the semiconductor substrate 1 (that is, the surface of the
次に、半導体基板1上(すなわちpウェル10pおよびnウェル10nのゲート絶縁膜11上)に、ゲート電極形成用の導体膜として、多結晶シリコン膜のようなシリコン膜4aを形成する。シリコン膜4aのうちのnMIS形成予定領域(後述するゲート電極4nとなる領域)は、フォトレジスト膜をマスクとして用いてリン(P)またはヒ素(As)などをイオン注入することなどにより、低抵抗のn型半導体膜(ドープトポリシリコン膜)とされている。また、シリコン膜4aのうちのpMIS形成予定領域(後述するゲート電極4pとなる領域)は、他のフォトレジスト膜をマスクとして用いてホウ素(B)またはBF2などをイオン注入することなどにより、低抵抗のp型半導体膜(ドープトポリシリコン膜)とされている。また、シリコン膜4aは、成膜時にはアモルファスシリコン膜であったものを、成膜後(イオン注入後)の熱処理により多結晶シリコン膜に変えることもできる。
Next, a
次に、図7に示すように、シリコン膜4aをフォトリソグラフィ法およびドライエッチング法を用いてパターニングすることにより、ゲート電極4n,4pを形成する。ゲート電極4n,4pのゲート長は、必要に応じて変更できるが、例えば50nm程度とすることができる。
Next, as shown in FIG. 7,
次に、nMIS用の活性領域5aのゲート電極4nの両側の領域にPまたはAsなどをイオン注入することにより、一対のn−型半導体領域6aを形成し、pMIS用の活性領域3aのゲート電極4pの両側の領域にBまたはBF2などをイオン注入することにより、一対のp−型半導体領域7aを形成する。n−型半導体領域6aおよびp−型半導体領域7aの深さ(接合深さ)は、例えば30nm程度とすることができる。
Next, a pair of n − -
次に、図8に示されるように、ゲート電極4n,4pの側壁上に、絶縁膜として、例えば酸化シリコン膜または窒化シリコン膜あるいはそれら絶縁膜の積層膜などからなる側壁スペーサまたはサイドウォール(側壁絶縁膜)12を形成する。サイドウォール12は、例えば半導体基板1上に酸化シリコン膜または窒化シリコン膜あるいはそれらの積層膜を堆積し、この酸化シリコン膜または窒化シリコン膜あるいはそれらの積層膜をRIE(Reactive Ion Etching)法などにより異方性エッチングすることによって形成することができる。
Next, as shown in FIG. 8, on the sidewalls of the
サイドウォール12の形成後、一対のn+型半導体領域6bを、nMIS用の活性領域5aのゲート電極4nおよびサイドウォール12の両側の領域にPまたはAsなどをイオン注入することにより形成する。また、一対のp+型半導体領域7bを、pMIS用の活性領域3aのゲート電極4pおよびサイドウォール12の両側の領域にBまたはBF2などをイオン注入することにより形成する。n+型半導体領域6bを先に形成しても、あるいはp+型半導体領域7bを先に形成してもよい。イオン注入後、導入した不純物の活性化のための熱処理を行うこともできる。n+型半導体領域6bおよびp+型半導体領域7bの深さ(接合深さ)は、例えば80nm程度とすることができる。
After the formation of the
n+型半導体領域6bは、n−型半導体領域6aよりも不純物濃度が高く、p+型半導体領域7bは、p−型半導体領域7aよりも不純物濃度が高い。これにより、nMISのソースまたはドレインとして機能するn型の半導体領域(不純物拡散層)が、n+型半導体領域(不純物拡散層)6bおよびn−型半導体領域6aにより形成され、pMISのソースまたはドレインとして機能するp型の半導体領域(不純物拡散層)が、p+型半導体領域(不純物拡散層)7bおよびp−型半導体領域7aにより形成される。従って、nMISおよびpMISのソース・ドレインは、LDD構造を有している。n+型半導体領域6bは、nMIS(Qn)のソースまたはドレイン用の半導体領域とみなすことができ、p+型半導体領域7bは、pMIS(Qp)のソースまたはドレイン用の半導体領域とみなすことができる。
The n +
さらに、nMIS(Qn)のソースまたはドレイン用のn+型半導体領域6bを形成すると同時に、Vdd電位給電部用の活性領域3bにもPまたはAsなどをイオン注入することにより、Vdd電位給電部用のn+型半導体領域6bを形成する。また、pMIS(Qp)のソースまたはドレイン用のp+型半導体領域7bを形成すると同時に、Vss電位給電部用の活性領域5bにもBまたはBF2などをイオン注入することにより、Vss電位給電部用のp+型半導体領域7bを形成する。
Further, the n +
次に、図9に示すように、nMIS(Qn)のゲート電極4nおよびソース・ドレイン(ここではn+型半導体領域6b)の表面と、pMIS(Qp)のゲート電極4pおよびソース・ドレイン(ここではp+型半導体領域7b)の表面と、Vss電位給電部用のn+型半導体領域6bの表面と、Vdd電位給電部用のp+型半導体領域7bの表面とに金属シリサイド層、例えばCoSi2(コバルトシリサイド)層18を自己整合法、例えばサリサイド(Salicide:Self Align silicide)プロセスにより形成する。まず、ゲート電極4n,4p、n+型半導体領域6bおよびp+型半導体領域7bの表面を露出させてから、ゲート電極4n,4p、n+型半導体領域6bおよびp+型半導体領域7b上を含む半導体基板1上に、例えばスパッタリング法によりコバルト(Co)膜を堆積する。それから、半導体基板1にRTA(Rapid Thermal Anneal)法を用いた熱処理を施すことにより、Co膜とゲート電極を構成する多結晶シリコン膜のSiとを反応させてゲート電極4n,4pの表面上(ゲート電極4n,4pの上層部)にCoSi2層18が形成される。また、上記熱処理により、Co膜とn+型半導体領域6bのSiとを反応させてn+型半導体領域6bの表面上(n+型半導体領域6bの上層部)にCoSi2層18が形成される。また、上記熱処理により、Co膜とp+型半導体領域7bのSiとを反応させてp+型半導体領域7bの表面上(p+型半導体領域7bの上層部)にCoSi2層18が形成される。その後、未反応のコバルト膜を除去する。CoSi2層18を形成することにより、CoSi2層18と、その上部に形成されるプラグ等との接触抵抗を低減することができ、またゲート電極4n,4p、n+型半導体領域6bおよびp+型半導体領域7b自身の抵抗を低減することができる。
Next, as shown in FIG. 9, the surface of the
また、CoSi2(コバルトシリサイド)層18の他の材料として、Ni(ニッケル)またはTi(チタン)を金属膜として用い、NiSi2(ニッケルシリサイド)層またはTiSi2(チタンシリサイド)層を形成しても良い。
Further, as another material of the CoSi 2 (cobalt silicide)
次に、図10に示すように、半導体基板1の主面上に絶縁膜14aを形成する。すなわち、ゲート電極4n,4pを覆うように、CoSi2層18上を含む半導体基板1上に絶縁膜14aを形成する。絶縁膜14aは、例えば窒化シリコン膜からなり、CVD法などにより形成することができる。それから、絶縁膜14a上に絶縁膜14aよりも厚い絶縁膜14bを形成する。絶縁膜14bは、例えばO3−TEOS酸化膜のような酸化シリコン膜などからなる。なお、O3−TEOS酸化膜とは、O3(オゾン)およびTEOS(Tetraethoxysilane:テトラエトキシシラン、Tetra Ethyl Ortho Silicateとも言う)を原料ガス(ソースガス)として用いて熱CVD法により形成した酸化シリコン膜である。これにより、絶縁膜14a,14bからなる層間絶縁膜14が形成される。その後、絶縁膜14bの表面をCMP法により研磨するなどして、絶縁膜14bの上面を平坦化する。下地段差に起因して絶縁膜14aの表面に凹凸形状が形成されていても、絶縁膜14bの表面をCMP法により研磨することにより、その表面が平坦化された層間絶縁膜14を得ることができる。
Next, as shown in FIG. 10, an insulating
次に、図11に示すように、層間絶縁膜14上に形成したフォトレジスト膜をマスクとして用いて、層間絶縁膜14をドライエッチングすることにより、層間絶縁膜14にコンタクトホール(貫通孔、孔)9を形成する。この際、まず絶縁膜14aに比較して絶縁膜14bがエッチングされやすい条件で絶縁膜14bのドライエッチングを行い、絶縁膜14aをエッチングストッパ膜として機能させることで、絶縁膜14bにコンタクトホール9を形成してから、絶縁膜14bに比較して絶縁膜14aがエッチングされやすい条件でコンタクトホール9の底部の絶縁膜14aをドライエッチングして除去する。コンタクトホール9の底部では、半導体基板1の主面の一部、例えばnMIS(Qn)のソースまたはドレイン用のn+型半導体領域6bの表面上のCoSi2層18の一部、pMIS(Qp)のドレイン用のp+型半導体領域7bの表面上のCoSi2層18の一部、Vss電位給電部用のp+型半導体領域7bの表面上のCoSi2層18の一部およびVdd電位給電部用のn+型半導体領域6bの表面上のCoSi2層18の一部などが露出される。
Next, as shown in FIG. 11, by using the photoresist film formed on the
次に、コンタクトホール9内に、W(タングステン)などからなるプラグ(接続用導体部)15を形成する。プラグ15を形成するには、例えばコンタクトホール9の内部(底部および側壁上)を含む層間絶縁膜14上にバリア導体膜15a(例えばTiN(窒化チタン)膜またはTi(チタン)膜とTiN膜との積層膜)を形成する。それから、W膜などからなる主導体膜15bをCVD法などによってバリア導体膜15a上にコンタクトホール9を埋めるように形成し、層間絶縁膜14上の不要な主導体膜15bおよびバリア導体膜15aをCMP法またはエッチバック法などによって除去することにより、プラグ15を形成することができる。ゲート電極4n,4p、n+型半導体領域6bまたはp+型半導体領域7b上に形成されたプラグ15は、その底部でゲート電極4n,4p、n+型半導体領域6bまたはp+型半導体領域7bの表面上のCoSi2層18と接して、電気的に接続される。
Next, a plug (connecting conductor portion) 15 made of W (tungsten) or the like is formed in the
次に、図12に示すように、プラグ15が埋め込まれた層間絶縁膜14上に、第1層配線として、例えばWなどからなる配線16を形成する。配線16は、層間絶縁膜14上にW膜などの導体膜を形成し、この導体膜をフォトリソグラフィ法およびドライエッチング法によってパターニングすることにより形成することができる。配線16は、プラグ15を介してnMIS(Qn)のソースまたはドレイン用のn+型半導体領域6b、pMIS(Qp)のドレイン用のp+型半導体領域7b、Vss電位給電部用のp+型半導体領域7bおよびVdd電位給電部用のn+型半導体領域6bと電気的に接続されている。配線16は、W膜に限定されず種々変更可能であり、例えばAl(アルミニウム)膜またはAl合金膜などの単体膜あるいはこれらの単体膜の上下層の少なくとも一方にTi膜やTiN膜などのような金属膜を形成した積層金属膜により形成しても良い。また、配線16をダマシン法により形成した埋込配線(例えば埋込銅配線)とすることもできる。
Next, as shown in FIG. 12, a
次に、層間絶縁膜14上に、配線16を覆うように、絶縁膜17が形成される。その後、コンタクトホール9と同様にして、絶縁膜17に配線16の一部を露出するビアまたはスルーホールが形成され、プラグ15や配線16と同様にして、スルーホールを埋めるプラグや、プラグを介して配線16に電気的に接続する第2層配線が形成されるが、ここでは図示およびその説明は省略する。第2層配線以降はダマシン法により形成した埋込配線(例えば埋込銅配線)とすることもできる。
Next, an insulating
このように、本実施の形態1によれば、2入力NANDゲートCMOS論理回路を構成するpMIS(Qp)の場合、半導体基板1に、素子分離領域2で囲まれたpMIS用の活性領域3aと、Vdd電位給電部用の活性領域3bと、pMIS結合用の活性領域3cとの3つの活性領域が規定されており、2つのpMIS(Qp)に共有されるソース用のp+型半導体領域7bとVdd電位給電部用のn+型半導体領域6bとの境界部8が、pMIS結合用の活性領域3cには設けられておらず、pMIS用の活性領域3a内に設けられている。これにより、境界部8の全てに沿ったpMIS(Qp)のソース用のp+型半導体領域7bおよびVdd電位給電部用のn+型半導体領域6bの表面に形成されたシリサイド層の断線を防ぐことができて、たとえ上記境界部8の一部でシリサイド層が断線しても、他の一部でシリサイド層は繋がっているので、pMIS(Qp)のソース用のp+型半導体領域7bとVdd電位給電部用のn+型半導体領域6bとの電気的な断線の発生を防ぐことができる。
As described above, according to the first embodiment, in the case of pMIS (Qp) constituting a 2-input NAND gate CMOS logic circuit, the pMIS
nMIS(Qn)の場合も同様であり、半導体基板1に、素子分離領域2で囲まれたnMIS用の活性領域5aと、Vss電位給電部用の活性領域5bと、nMIS結合用の活性領域5cとの3つの活性領域が規定されており、一方のnMIS(Qn)のソース用のn+型半導体領域6bとVss電位給電部用のp+型半導体領域7bとの境界部8が、nMIS結合用の活性領域5cには設けられておらず、nMIS用の活性領域5a内に設けられている。これにより、境界部8の全てに沿ったnMIS(Qn)のソース用のn+型半導体領域6bおよびVss電位給電部用のp+型半導体領域7bの表面に形成されたシリサイド層の断線を防ぐことができて、たとえ上記境界部8の一部でシリサイド層が断線しても、他の一部でシリサイド層は繋がっているので、nMIS(Qn)のソース用のn+型半導体領域6bとVss電位給電部用のp+型半導体領域7bとの電気的な断線の発生を防ぐことができる。
The same applies to the case of nMIS (Qn). In the semiconductor substrate 1, an nMIS
(実施の形態2)
本実施の形態2によるバッティング・ディフュージョン構造を採用した2入力NANDゲートCMOS論理回路の構造を図13および図14を用いて説明する。図13は2入力NANDゲートCMOS論理回路を構成するpMIS形成領域およびVdd電位給電部を示す要部平面図、図14(a)は図13のA−A′線における要部断面図、図14(b)は図13のB−B′線における要部断面図、図14(c)は図13のC−C′線における要部断面図である。ここでは、pMISを用いて本願発明について説明するが、nMISにおいても同様である。
(Embodiment 2)
The structure of a 2-input NAND gate CMOS logic circuit employing the batting diffusion structure according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 13 is a plan view of a principal part showing a pMIS formation region and a Vdd potential power supply part constituting a 2-input NAND gate CMOS logic circuit. FIG. 14A is a sectional view of a principal part taken along line AA ′ of FIG. FIG. 14B is a sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 13, and FIG. 14C is a sectional view taken along the line CC ′ of FIG. Here, the present invention will be described using pMIS, but the same applies to nMIS.
前述した実施の形態1と相違する点は、2入力NANDゲートCMOS論理回路で2つのpMIS(Qp)に共有されるソース用のp+型半導体領域7bとVdd電位給電部用のn+型半導体領域6bとの境界部8が、pMIS用の活性領域3aおよびpMIS結合用の活性領域3cには設けられておらず、Vdd電位給電部用の活性領域3b内に、第2の方向に延びて形成されていることである。すなわち、pMIS用の活性領域3aおよびpMIS結合用の活性領域3cに形成され、さらに拡張して延びるpMIS(Qp)のソース用のp+型半導体領域7bは、Vdd電位給電部用の活性領域3b内に第2の方向に沿って、pMIS結合用の活性領域3cの第2の方向に沿った幅(WBDp)よりも長い、所定の長さで形成されている。
The difference from the first embodiment is that the p +
図13では、Vdd電位給電部用の活性領域3bにpMIS用の活性領域3a側に突き出す所定の長さ(第2の方向に沿った長さ)および所定の幅(第1の方向に沿った幅)を有する凸部を形成し、この凸部に、pMIS用の活性領域3aおよびpMIS結合用の活性領域3cに形成され、さらに拡張して延びるpMIS(Qp)のソース用のp+型半導体領域7bを形成している。なお、この凸部は必ずしも形成する必要はない。例えばVdd電位給電部用の活性領域3bの幅は一定とし、Vdd電位給電部用の活性領域3bの第1の方向に沿った幅よりも短い幅で、かつ、pMIS結合用の活性領域3cの第2の方向に沿った幅(WBDp)よりも長い、所定の長さで、Vdd電位給電部用の活性領域3b内に第2の方向に延びるpMIS(Qp)のソース用のp+型半導体領域7bを形成することができる。
In FIG. 13, a predetermined length (length along the second direction) and a predetermined width (length along the first direction) projecting toward the
このように、本実施の形態2によれば、pMIS(Qp)のソース用のp+型半導体領域7bとVdd電位給電部用のn+型半導体領域6bとの境界部8をpMIS用の活性領域3a内に設け、さらに境界部8の長さをpMIS結合用の活性領域3cの第2の方向に沿った幅(WBDp)よりも長く形成している。従って、前述した実施の形態1と同様に、境界部8の全てに沿ったpMIS(Qp)のソース用のp+型半導体領域7bおよびVdd電位給電部用のn+型半導体領域6bの表面に形成されたシリサイド層の断線を防ぐことができて、たとえ上記境界部8の一部でシリサイド層が断線しても、他の一部でシリサイド層は繋がっているので、pMIS(Qp)のソース用のp+型半導体領域7bとVdd電位給電部用のn+型半導体領域6bとの電気的な断線の発生を防ぐことができる。
As described above, according to the second embodiment, the
(実施の形態3)
本実施の形態3によるバッティング・ディフュージョン構造を採用した2入力NANDゲートCMOS論理回路の構造を図15および図16を用いて説明する。図15は2入力NANDゲートCMOS論理回路を構成するpMIS形成領域およびVdd電位給電部を示す要部平面図、図16(a)は図15のA−A′線における要部断面図、図16(b)は図15のB−B′線における要部断面図、図16(c)は図15のC−C′線における要部断面図である。ここでは、pMISを用いて本願発明について説明するが、nMISにおいても同様である。
(Embodiment 3)
The structure of a 2-input NAND gate CMOS logic circuit employing the batting diffusion structure according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 15 is a plan view of a principal part showing a pMIS formation region and a Vdd potential power supply part constituting a 2-input NAND gate CMOS logic circuit, FIG. 16A is a sectional view of a principal part taken along line AA ′ of FIG. FIG. 16B is a cross-sectional view of main parts taken along the line BB ′ of FIG. 15, and FIG. 16C is a cross-sectional view of main parts taken along the line CC ′ of FIG. Here, the present invention will be described using pMIS, but the same applies to nMIS.
前述した実施の形態1,2と相違する点は、2入力NANDゲートCMOS論理回路で2つのpMIS(Qp)に共有されるソース用のp+型半導体領域7bとVdd電位給電部用のn+型半導体領域6bとの境界部8が、pMIS用の活性領域3aおよびpMIS結合用の活性領域3cには設けられておらず、Vdd電位給電部用の活性領域3b内に設けられていること、およびその境界部8はVdd電位給電部用の活性領域3b内に第1の方向に沿って、Vdd電位給電部用の活性領域3bの幅と同じ幅で形成されていることである。すなわち、pMIS用の活性領域3aおよびpMIS結合用の活性領域3cに形成され、さらに拡張して延びるpMIS(Qp)のソース用のp+型半導体領域7bは、Vdd電位給電部用の活性領域3bの幅と同じ幅で、かつ、pMIS結合用の活性領域3cの第2の方向に沿った幅(WBDp)よりも長い、所定の長さで形成されている。
The difference from the first and second embodiments described above is that the p +
このように、本実施の形態3によれば、pMIS(Qp)のソース用のp+型半導体領域7bとVdd電位給電部用のn+型半導体領域6bとの境界部8を、pMIS(Qp)のゲート電極4pから離して、Vdd電位給電部用の活性領域3b内に形成しているので、pMIS(Qp)のゲート電極4pによる応力の影響を低減することができる。従って、pMIS(Qp)のソース用のp+型半導体領域7bおよびVdd電位給電部用のn+型半導体領域6bの表面に形成されたシリサイド層の境界部8に沿った断線を抑えることができるので、pMIS(Qp)のソース用のp+型半導体領域7bとVdd電位給電部用のn+型半導体領域6bとの電気的な断線の発生を防ぐことができる。
As described above, according to the third embodiment, the
(実施の形態4)
本実施の形態4によるバッティング・ディフュージョン構造を採用した2入力NANDゲートCMOS論理回路の構造を図17および図18を用いて説明する。図17は2入力NANDゲートCMOS論理回路を構成するpMIS形成領域およびVdd電位給電部を示す要部平面図、図18(a)は図17のA−A′線における要部断面図、図18(b)は図17のB−B′線における要部断面図、図18(c)は図17のC−C′線における要部断面図である。ここでは、pMISを用いて本願発明について説明するが、nMISにおいても同様である。
(Embodiment 4)
A structure of a 2-input NAND gate CMOS logic circuit employing the batting diffusion structure according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 17 is a principal plan view showing a pMIS formation region and a Vdd potential power supply portion constituting a two-input NAND gate CMOS logic circuit. FIG. 18A is a principal sectional view taken along line AA ′ of FIG. FIG. 18B is a sectional view taken along the line BB ′ in FIG. 17, and FIG. 18C is a sectional view taken along the line CC ′ in FIG. Here, the present invention will be described using pMIS, but the same applies to nMIS.
本実施の形態4による2入力NANDゲートCMOS論理回路で2つのpMIS(Qp)に共有されるソース用のp+型半導体領域7bとVdd電位給電部用のn+型半導体領域6bとの境界部8は、前述した実施の形態3と同様であって、Vdd電位給電部用の活性領域3b内に設けられており、その境界部8はVdd電位給電部用の活性領域3b内に第1の方向に沿って、Vdd電位給電部用の活性領域3bの幅と同じ幅で形成されている。すなわち、pMIS用の活性領域3aおよびpMIS結合用の活性領域3cに形成され、さらに拡張して延びるpMIS(Qp)のソース用のp+型半導体領域7bが、Vdd電位給電部用の活性領域3bの幅と同じ幅で、かつ、pMIS結合用の活性領域3cの第2の方向に沿った幅(WBDp)よりも長い、所定の長さで形成されている。
In the 2-input NAND gate CMOS logic circuit according to the fourth embodiment, the boundary between the p +
前述した実施の形態3と相違する点は、コンタクトホール9aが、pMIS(Qp)のソース用のp+型半導体領域7bとVdd電位給電部用のn+型半導体領域6bとの境界部8上に、両者に跨って形成されていることである。
The difference from the third embodiment described above is that the
このように、本実施の形態4によれば、pMIS(Qp)のソース用のp+型半導体領域7bおよびVdd電位給電部用のn+型半導体領域6bの表面に形成されたシリサイド層が境界部8において断線しても、pMIS(Qp)のソース用のp+型半導体領域7bの表面に形成されたシリサイド層とVdd電位給電部用のn+型半導体領域6bの表面に形成されたシリサイド層との導通を確実にとることができるので、pMIS(Qp)のソース用のp+型半導体領域7bとVdd電位給電部用のn+型半導体領域6bとの電気的な断線の発生を防ぐことができる。
As described above, according to the fourth embodiment, the silicide layer formed on the surface of the p +
(実施の形態5)
本実施の形態5によるバッティング・ディフュージョン構造を採用した2入力NANDゲートCMOS論理回路の構造を図19および図20を用いて説明する。図19は2入力NANDゲートCMOS論理回路を構成するpMIS形成領域およびVdd電位給電部を示す要部平面図、図20(a)は図19のA−A′線における要部断面図、図20(b)は図19のB−B′線における要部断面図、図20(c)は図19のC−C′線における要部断面図である。ここでは、pMISを用いて本願発明について説明するが、nMISにおいても同様である。
(Embodiment 5)
The structure of a 2-input NAND gate CMOS logic circuit employing the batting diffusion structure according to the fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 19 is a plan view of a principal part showing a pMIS formation region and a Vdd potential power supply part constituting a two-input NAND gate CMOS logic circuit, FIG. 20A is a sectional view of a principal part taken along the line AA ′ of FIG. FIG. 20B is a main part sectional view taken along line BB ′ of FIG. 19, and FIG. 20C is a main part sectional view taken along line CC ′ of FIG. Here, the present invention will be described using pMIS, but the same applies to nMIS.
本実施の形態5による2入力NANDゲートCMOS論理回路で2つのpMIS(Qp)に共有されるソース用のp+型半導体領域7bとVdd電位給電部用のn+型半導体領域6bとの境界部8は、前述した実施の形態3と同様であって、Vdd電位給電部用の活性領域3b内に設けられており、その境界部8はVdd電位給電部用の活性領域3b内に第1の方向に沿って、Vdd電位給電部用の活性領域3bの幅と同じ幅で形成されている。すなわち、pMIS用の活性領域3aおよびpMIS結合用の活性領域3cに形成され、さらに拡張して延びるpMIS(Qp)のソース用のp+型半導体領域7bが、Vdd電位給電部用の活性領域3bの幅と同じ幅で、かつ、pMIS結合用の活性領域3cの第2の方向に沿った幅(WBDp)よりも長い、所定の長さで形成されている。
In the two-input NAND gate CMOS logic circuit according to the fifth embodiment, the boundary between the p +
前述した実施の形態3と相違する点は、コンタクトホール9bが、Vdd電位給電部用の活性領域3bに形成されたpMIS(Qp)のソース用のp+型半導体領域7bと、Vdd電位給電部用のn+型半導体領域6bとにそれぞれ形成されていることである。上記コンタクトホール9bは、前述した実施の形態4に示したように、pMIS(Qp)のソース用のp+型半導体領域7bとVdd電位給電部用のn+型半導体領域6bとの境界部8上に、両者に跨って形成されてはいない。
The difference from the third embodiment described above is that the
このように、本実施の形態5によれば、pMIS(Qp)のソース用のp+型半導体領域7bおよびVdd電位給電部用のn+型半導体領域6bの表面に形成されたシリサイド層が境界部8において断線しても、pMIS(Qp)のソース用のp+型半導体領域7bの表面に形成されたシリサイド層とVdd電位給電部用のn+型半導体領域6bの表面に形成されたシリサイド層との導通を確実にとることができるので、pMIS(Qp)のソース用のp+型半導体領域7bとVdd電位給電部用のn+型半導体領域6bとの電気的な断線の発生を防ぐことができる。
As described above, according to the fifth embodiment, the silicide layer formed on the surfaces of the p +
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
例えば、本実施の形態では、2入力NANDゲートCMOS論理回路に採用したバッティング・ディフュージョン構造について説明したが、2入力NANDゲートCMOS論理回路に限定されるものではなく、他のCMOS論理回路(例えばインバータ回路、NOR回路、AND回路またはNOR回路等)、またはCMOS論理回路に限らず、n型半導体領域とp型半導体領域とが直接接続するバッティング・ディフュージョン構造を有するいかなる半導体素子にも適用することができる。 For example, in the present embodiment, the batting diffusion structure employed in the 2-input NAND gate CMOS logic circuit has been described. However, the present invention is not limited to the 2-input NAND gate CMOS logic circuit, and other CMOS logic circuits (for example, inverters) Circuit, NOR circuit, AND circuit, NOR circuit, etc.) or CMOS logic circuit, and can be applied to any semiconductor element having a batting diffusion structure in which an n-type semiconductor region and a p-type semiconductor region are directly connected. it can.
本発明は、n型の拡散領域(不純物領域、半導体領域)とp型の拡散領域(不純物領域、半導体領域)とが接するバッティング・ディフュージョン構造を有する半導体素子を備えた半導体装置に実施することができる。 The present invention is implemented in a semiconductor device including a semiconductor element having a batting diffusion structure in which an n-type diffusion region (impurity region, semiconductor region) and a p-type diffusion region (impurity region, semiconductor region) are in contact with each other. it can.
1 半導体基板
2 素子分離領域
2a 溝
2b 絶縁膜
3a pMIS用の活性領域
3b Vdd電位給電部用の活性領域
3c pMIS結合用の活性領域
4,4n,4p ゲート電極
4a シリコン膜
5a nMIS用の活性領域
5b Vss電位給電部用の活性領域
5c nMIS結合用の活性領域
6a n−型半導体領域
6b n+型半導体領域
7a p−型半導体領域
7b p+型半導体領域
8 境界部
9 コンタクトホール
10n nウェル
10p pウェル
11 ゲート絶縁膜
12 サイドウォール
13 金属シリサイド層
14a,14b 絶縁膜
14 層間絶縁膜
15 プラグ
15a バリア導体膜
15b 主導体膜
16 配線
17 絶縁膜
18 コバルトシリサイド層
51 半導体基板
52a pMIS用の活性領域
52b Vdd電位給電部用の活性領域
53c pMIS結合用の活性領域
54 p型半導体領域
55 n型半導体領域
56 境界部
57 ゲート電極
58a nMIS用の活性領域
58b Vss電位給電部用の活性領域
58c nMIS結合用の活性領域
59 n型半導体領域
60 p型半導体領域
61 境界部
62 コンタクトホール
A,B 入力端子
Qn nチャネル型MISFET
Qp pチャネル型MISFET
Y 出力端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Qp p-channel MISFET
Y output terminal
Claims (21)
前記電界効果トランジスタのソースまたはドレイン用の第1導電型の第1半導体領域と、前記電位給電部用の前記第1導電型と反対の第2導電型の第2半導体領域とを有し、
前記第1半導体領域と前記第2半導体領域とが直接接し、前記第1半導体領域の表面および前記第2半導体領域の表面に形成されたシリサイド層により、前記第1半導体領域と前記第2半導体領域とが電気的に接続された半導体装置であって、
前記第1半導体領域と前記第2半導体領域とが接する境界部が前記第1活性領域内に形成されており、前記第2半導体領域が前記第2活性領域および前記第3活性領域のみならず、前記第1活性領域の一部にも形成されていることを特徴とする半導体装置。 A first active region surrounded by an element isolation region in which a field effect transistor is formed in a semiconductor substrate; a second active region surrounded by an element isolation region in which a potential feeding portion extending in a second direction is formed; A third active region for coupling surrounded by an element isolation region connecting the first active region and the second active region arranged in a first direction orthogonal to the second direction;
A first conductivity type first semiconductor region for a source or drain of the field effect transistor, and a second conductivity type second semiconductor region opposite to the first conductivity type for the potential power supply unit,
The first semiconductor region and the second semiconductor region are in direct contact with each other, and the first semiconductor region and the second semiconductor region are formed by a silicide layer formed on a surface of the first semiconductor region and a surface of the second semiconductor region. Are electrically connected semiconductor devices,
A boundary portion between the first semiconductor region and the second semiconductor region is formed in the first active region, and the second semiconductor region is not only the second active region and the third active region, The semiconductor device is also formed in a part of the first active region.
前記電界効果トランジスタのソースまたはドレイン用の第1導電型の第1半導体領域と、前記電位給電部用の前記第1導電型と反対の第2導電型の第2半導体領域とを有し、
前記第1半導体領域と前記第2半導体領域とが直接接し、前記第1半導体領域の表面および前記第2半導体領域の表面に形成されたシリサイド層により、前記第1半導体領域と前記第2半導体領域とが電気的に接続された半導体装置であって、
前記第1半導体領域と前記第2半導体領域とが接する境界部が前記第2活性領域内に形成されており、前記第1半導体領域が前記第1活性領域および前記第3活性領域のみならず、前記第2活性領域の一部にも形成されていることを特徴とする半導体装置。 A first active region surrounded by an element isolation region in which a field effect transistor is formed in a semiconductor substrate; a second active region surrounded by an element isolation region in which a potential feeding portion extending in a second direction is formed; A third active region for coupling surrounded by an element isolation region connecting the first active region and the second active region arranged in a first direction orthogonal to the second direction;
A first conductivity type first semiconductor region for a source or drain of the field effect transistor, and a second conductivity type second semiconductor region opposite to the first conductivity type for the potential power supply unit,
The first semiconductor region and the second semiconductor region are in direct contact with each other, and the first semiconductor region and the second semiconductor region are formed by a silicide layer formed on a surface of the first semiconductor region and a surface of the second semiconductor region. Are electrically connected semiconductor devices,
A boundary portion where the first semiconductor region and the second semiconductor region are in contact is formed in the second active region, and the first semiconductor region is not only the first active region and the third active region, The semiconductor device is also formed in a part of the second active region.
(b)前記半導体基板に第2導電型の不純物を導入して、前記第1活性領域、前記第2活性領域および前記第3活性領域に前記第2導電型のウェルを形成する工程と、
(c)前記第1活性領域の前記半導体基板の表面に前記電界効果トランジスタのゲート絶縁膜を形成する工程と、
(d)前記第1活性領域の前記ゲート絶縁膜上に前記電界効果トランジスタのゲート電極を形成する工程と、
(e)前記第1活性領域の一部に、イオン注入法によって、前記第2導電型と反対の第1導電型の不純物からなる前記電界効果トランジスタのソースまたはドレイン用の第1半導体領域を形成する工程と、
(f)前記第1半導体領域が形成されない前記第1活性領域の他の一部と、前記第2活性領域と、前記第3活性領域とに、イオン注入法によって、前記第2導電型の不純物からなる前記電位給電部用の第2半導体領域を形成し、前記第1半導体領域と前記第2半導体領域とが接する境界部を前記第1活性領域内に形成する工程と、
(g)前記第1活性領域、前記第2活性領域および前記第3活性領域の表面にシリサイド層を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 (A) a first active region for a field effect transistor surrounded by an element isolation region, a second active region for a potential feeder extending in a second direction, and the second direction on the main surface of the semiconductor substrate; Forming a third active region for bonding that connects the first active region and the second active region located in a first direction orthogonal to
(B) introducing a second conductivity type impurity into the semiconductor substrate to form the second conductivity type well in the first active region, the second active region, and the third active region;
(C) forming a gate insulating film of the field effect transistor on the surface of the semiconductor substrate in the first active region;
(D) forming a gate electrode of the field effect transistor on the gate insulating film of the first active region;
(E) forming a first semiconductor region for the source or drain of the field effect transistor made of an impurity of the first conductivity type opposite to the second conductivity type by ion implantation in a part of the first active region; And a process of
(F) Impurities of the second conductivity type are formed by ion implantation into another part of the first active region where the first semiconductor region is not formed, the second active region, and the third active region. Forming a second semiconductor region for the potential power supply portion, and forming a boundary portion where the first semiconductor region and the second semiconductor region are in contact with each other in the first active region;
(G) forming a silicide layer on the surfaces of the first active region, the second active region, and the third active region.
(b)前記半導体基板に第2導電型の不純物を導入して、前記第1活性領域、前記第2活性領域および前記第3活性領域に前記第2導電型のウェルを形成する工程と、
(c)前記第1活性領域の前記半導体基板の表面に前記電界効果トランジスタのゲート絶縁膜を形成する工程と、
(d)前記第1活性領域の前記ゲート絶縁膜上に前記電界効果トランジスタのゲート電極を形成する工程と、
(e)イオン注入法によって、前記第1活性領域と、前記第2活性領域の一部と、前記第3活性領域とに、前記第2導電型と反対の第1導電型からなる前記電界効果トランジスタのソースまたはドレイン用の第1半導体領域を形成する工程と、
(f)前記第1半導体領域が形成されない前記第2活性領域の他の一部に、イオン注入法によって、前記第2導電型の不純物からなる前記電位給電部用の第2半導体領域を形成し、前記第1半導体領域と前記第2半導体領域とが接する境界部を前記第2活性領域内に形成する工程と、
(g)前記第1活性領域、前記第2活性領域および前記第3活性領域の表面にシリサイド層を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 (A) a first active region for a field effect transistor surrounded by an element isolation region, a second active region for a potential feeder extending in a second direction, and the second direction on the main surface of the semiconductor substrate; Forming a third active region for bonding that connects the first active region and the second active region located in a first direction orthogonal to
(B) introducing a second conductivity type impurity into the semiconductor substrate to form the second conductivity type well in the first active region, the second active region, and the third active region;
(C) forming a gate insulating film of the field effect transistor on the surface of the semiconductor substrate in the first active region;
(D) forming a gate electrode of the field effect transistor on the gate insulating film of the first active region;
(E) By the ion implantation method, the field effect of the first active region, the part of the second active region, and the third active region having the first conductivity type opposite to the second conductivity type. Forming a first semiconductor region for a source or drain of a transistor;
(F) forming a second semiconductor region for the potential feeding portion made of the impurity of the second conductivity type by ion implantation in another part of the second active region where the first semiconductor region is not formed; Forming a boundary in the second active region where the first semiconductor region and the second semiconductor region are in contact with each other;
(G) forming a silicide layer on the surfaces of the first active region, the second active region, and the third active region.
(h)前記シリサイド層の表面を含む前記半導体基板上に層間絶縁膜を形成する工程と、
(i)前記層間絶縁膜に、前記シリサイド層に達する複数のコンタクトホールを形成する工程とを有し、
前記第2活性領域内に形成された前記第1半導体領域と前記第2半導体領域との境界部上に、前記第1半導体領域と前記第2半導体領域とに跨った前記コンタクトホールを形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。 18. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 17, further comprising the step (g):
(H) forming an interlayer insulating film on the semiconductor substrate including the surface of the silicide layer;
(I) forming a plurality of contact holes reaching the silicide layer in the interlayer insulating film,
Forming the contact hole straddling the first semiconductor region and the second semiconductor region on a boundary portion between the first semiconductor region and the second semiconductor region formed in the second active region; A method of manufacturing a semiconductor device.
(h)前記シリサイド層の表面を含む前記半導体基板上に層間絶縁膜を形成する工程と、
(i)前記層間絶縁膜に、前記シリサイド層に達する複数のコンタクトホールを形成する工程とを有し、
前記第2活性領域内に形成された前記第1半導体領域上と、前記第2半導体領域上とにそれぞれ前記コンタクトホールを形成し、前記第1半導体領域と前記第2半導体領域とに跨って前記コンタクトホールを形成しないことを特徴とする半導体装置の製造方法。 18. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 17, further comprising the step (g):
(H) forming an interlayer insulating film on the semiconductor substrate including the surface of the silicide layer;
(I) forming a plurality of contact holes reaching the silicide layer in the interlayer insulating film,
The contact holes are formed on the first semiconductor region and the second semiconductor region formed in the second active region, respectively, and straddle the first semiconductor region and the second semiconductor region. A method for manufacturing a semiconductor device, wherein no contact hole is formed.
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