JP2009032961A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体基板1の主面に、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がなくなる。
【選択図】図2
Description
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。
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。
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。
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。
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。
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
Claims (21)
- 半導体基板に、電界効果トランジスタが形成される素子分離領域に囲まれた第1活性領域と、第2の方向に延びる電位給電部が形成される素子分離領域に囲まれた第2活性領域と、前記第2の方向と直交する第1の方向に配置された前記第1活性領域と前記第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、
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。 - 請求項1記載の半導体装置において、前記第3活性領域の前記第2の方向に沿った幅よりも、前記第1活性領域内に形成された前記境界部の長さの方が長いことを特徴とする半導体装置。
- 請求項1記載の半導体装置において、前記第1活性領域内に形成された前記境界部は前記第1の方向に延びて、前記第3活性領域と反対側に位置する前記第1活性領域の端部に達していることを特徴とする半導体装置。
- 半導体基板に、電界効果トランジスタが形成される素子分離領域に囲まれた第1活性領域と、第2の方向に延びる電位給電部が形成される素子分離領域に囲まれた第2活性領域と、前記第2の方向と直交する第1の方向に配置された前記第1活性領域と前記第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、
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。 - 請求項4記載の半導体装置において、前記第2活性領域に形成された前記第1半導体領域は、前記第2活性領域の前記第1の方向に沿った幅よりも短い幅で、かつ、前記第3活性領域の前記第2の方向に沿った幅よりも長い、所定の長さで前記第2の方向に延びて形成されていることを特徴とする半導体装置。
- 請求項4記載の半導体装置において、前記第2活性領域に形成された前記第1半導体領域は、前記第2活性領域の前記第1の方向に沿った幅と同じ幅で、かつ、前記第3活性領域の前記第2の方向に沿った幅よりも長い、所定の長さで前記第2の方向に延びて形成されていることを特徴とする半導体装置。
- 請求項6記載の半導体装置において、コンタクトホールが、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て形成されていることを特徴とする半導体装置。
- 請求項6記載の半導体装置において、コンタクトホールが、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形成されており、前記第1半導体領域と前記第2半導体領域とに跨って形成されていないことを特徴とする半導体装置。
- 請求項1または4記載の半導体装置において、前記第1活性領域、前記第2活性領域および前記第3活性領域は、前記半導体基板に形成された前記第2導電型のウェル内に形成されており、前記第2半導体領域と前記ウェルとが繋がっていることを特徴とする半導体装置。
- 請求項1または4記載の半導体装置において、前記シリサイド層は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であることを特徴とする半導体装置。
- 請求項1または4記載の半導体装置において、前記電界効果トランジスタのゲート電極が、前記第1の方向に延びて、前記第1活性領域に形成されていることを特徴とする半導体装置。
- (a)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、前記第2の方向と直交する第1の方向に位置する前記第1活性領域と前記第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、
(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。 - 請求項12記載の半導体装置の製造方法において、前記第3活性領域の前記第2の方向に沿った幅よりも、前記第1活性領域内に形成された前記境界部の長さの方が長いことを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項12記載の半導体装置の製造方法において、前記第1活性領域内に形成された前記境界部は前記第1の方向に延びて、前記第3活性領域と反対側に位置する前記第1活性領域の端部に達していることを特徴とする半導体装置の製造方法。
- (a)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、前記第2の方向と直交する第1の方向に位置する前記第1活性領域と前記第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、
(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。 - 請求項15記載の半導体装置の製造方法において、前記第2活性領域に形成された前記第1半導体領域は、前記第2活性領域の前記第1の方向に沿った幅よりも短い幅で、かつ、前記第3活性領域の前記第2の方向に沿った幅よりも長い、所定の長さで形成されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項15記載の半導体装置の製造方法において、前記第2活性領域に形成された前記第1半導体領域は、前記第2活性領域の前記第1の方向に沿った幅と同じ幅で、かつ、前記第3活性領域の前記第2の方向に沿った幅よりも長い、所定の長さで前記第2の方向に延びて形成されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項17記載の半導体装置の製造方法において、さらに前記(g)工程の後、
(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。 - 請求項17記載の半導体装置の製造方法において、さらに前記(g)工程の後、
(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。 - 請求項12または15記載の半導体装置の製造方法において、前記シリサイド層は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であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項12または15記載の半導体装置の製造方法において、前記第1の方向に延びる前記電界効果トランジスタのゲート電極を前記第1活性領域に形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
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