JP2000156494A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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JP2000156494A JP10330029A JP33002998A JP2000156494A JP 2000156494 A JP2000156494 A JP 2000156494A JP 10330029 A JP10330029 A JP 10330029A JP 33002998 A JP33002998 A JP 33002998A JP 2000156494 A JP2000156494 A JP 2000156494A
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a semiconductor device which can be stabilized in element characteristics surely fixing a substrate at a certain potential. SOLUTION: A P-type well layer 2 is formed on a P-type silicon substrate 1, and a gate finger-type N-channel transistor 3 is formed on the P-type well layer 2. A substrate potential fixing P+ layer 10 is formed inside the silicon substrate extending from an active region to the end of a field oxide film 9. A contact hole 12 is bored in the source region 7 of a transistor 3 so as to reach the inside of the substrate potential fixing P+ layer 10 penetrating through the source region 7, so that both the source region 7 and the P+ layer 10 are fixed at a certain potential by the contact hole 12.

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、半導体装置および
その製造方法に関し、特に、ゲートフィンガー型のMO
Sトランジスタにおける基板電位の固定構造とその形成
方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a gate finger type MO.
The present invention relates to a structure for fixing a substrate potential in an S transistor and a method for forming the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば無線通信等の分野で用いられる高
周波用MOSLSIにおいては、ゲートを複数の電極指
に分岐させたタイプの電界効果トランジスタ(Field-Ef
fect Transistor,以下、FETと略記する)、いわゆる
ゲートフィンガー型FETと呼ばれるものがある。この
種のゲートフィンガー型FETは高周波用MOSLSI
におけるアンプ等のアナログ系回路によく用いられ、高
出力が要求されている。
2. Description of the Related Art For example, in a high-frequency MOS LSI used in the field of wireless communication or the like, a field-effect transistor (Field-Ef) of a type in which a gate is branched into a plurality of electrode fingers.
fect transistor (hereinafter abbreviated as FET), which is a so-called gate finger type FET. This kind of gate finger type FET is a high frequency MOS LSI
And is often used for analog circuits such as amplifiers, and high output is required.

【0003】ところで、MOSFETの最も基本的な特
性であるしきい値電圧Vt は、一般的に以下の(1)
式で表される。
The threshold voltage Vt, which is the most basic characteristic of a MOSFET, is generally expressed by the following (1)
It is expressed by an equation.

【数1】 ここで、Vt:しきい値電圧、VSB:ソース−基板間電
圧、Vt0:VSB=0の時のしきい値電圧、Φf:フェル
ミレベル、NA:基板不純物濃度、Cox:ゲート酸化膜
容量、q:電子の電荷量、ε:半導体の誘電率、であ
る。(1)式中の(2Φf+VSB1/2とVtとの関係を
グラフ化した例が図23である。Φfは材料により決ま
る定数であるから、VSBの値によってVtが変動するこ
とになり、VSBの値が大きくなる程、Vtが増大する傾
向を示す。
(Equation 1) Here, V t : threshold voltage, V SB : source-substrate voltage, V t0 : threshold voltage when V SB = 0, Φ f : Fermi level, N A : substrate impurity concentration, C ox : Gate oxide film capacity, q: electron charge amount, ε: dielectric constant of semiconductor. (1) Example of a graph of a relationship of a (2Φ f + V SB) 1/2 and V t in the formula is 23. Since [Phi f is a constant determined by the material, it will be V t varies depending on the value of V SB, higher the value of V SB increases, a tendency that V t increases.

【0004】また、MOSFETのドレイン−ソース間
電圧Vdsとドレイン電流Idとの関係を示したものが図
24である。図24中の複数のVds−Id特性曲線T1
6はゲート電位(Vg−Vt)が異なるものであり、ゲ
ート電位が高い程Vds−Id特性曲線は上側に位置す
る。例えばMOSFETをアンプに用いた場合、飽和領
域のVds−Id特性曲線T4と負荷曲線Fとの交点が動作
点Qとなり、動作点QにおいてMOSFETが動作する
ようにゲート印加電圧Vgを所定の値に調整する。とこ
ろが、ゲート印加電圧Vgが一定であっても、実際のゲ
ート電位はVg−V tであるから、Vtが変動すると動作
点Qも変動することになる。
In addition, between the drain and source of a MOSFET
Voltage VdsAnd drain current IdFigure showing the relationship with
24. Multiple Vs in FIG.ds-IdCharacteristic curve T1~
T6Is the gate potential (Vg-Vt) Are different,
The higher the heat potential, the higher the Vds-IdThe characteristic curve is located on the upper side
You. For example, if a MOSFET is used for the amplifier,
Area Vds-IdCharacteristic curve TFourPoint of intersection of load curve F
At point Q, MOSFET operates at operating point Q
Gate applied voltage VgIs adjusted to a predetermined value. Toko
The gate applied voltage VgIs constant,
Port potential is Vg-V tTherefore, VtOperates when fluctuates
The point Q will also fluctuate.

【0005】アンプに使用するようなMOSFETでは
一般にゲート幅が100〜400μmと大きいため、動
作に必要な数mA程度のドレイン電流Idを得るため
に、通常、ゲート印加電圧Vgを1V付近まで下げて使
用している。したがって、Vtの変動の影響がより大き
くなり、Vtの変動による動作点の変動に起因して出力
波形の歪み、ゲインの低下等、特性上の不具合が生じ
る。すなわち、VSBの変動によりVtが変動し、動作点
が変動するのであるから、MOSFETにおけるVSB
変動を充分に抑え、VSBを如何に一定に固定するかが重
要になる。
[0005] Generally the MOSFET as used in the amplifier to the gate width is as large as 100-400, to obtain a drain current I d of a few mA required for the operation, usually, the applied gate voltage V g to around 1V We use lower. Thus, the influence of variation in V t becomes larger, distortion of the output waveform due to variations in operating point due to variations in V t, such as reduction of the gain, defects or characteristics occur. That, V t varies due to fluctuations in V SB, since the operating point is to vary sufficiently suppress the variation of V SB in MOSFET, or secured to how constant V SB is important.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ゲートフィンガー型F
ETにおいて、上記ソース−基板間電圧(VSB)を固定
するための構造例を示したものが図19、図20であ
る。図19に示す構造では、N+型ソース・ドレイン拡
散層50上に複数のゲートフィンガー51が形成され、
NチャネルMOSFET52が構成されている。N+
ソース・ドレイン拡散層50はPウェル層上に形成さ
れ、Pウェル層の電位(基板電位)を固定するためのウ
ェルコンタクト53がN+型ソース・ドレイン拡散層5
0の両側方の2箇所に形成されている。また、図20に
示す構造では、ウェルコンタクト54がN+型ソース・
ドレイン拡散層50の周囲を囲むように形成されてい
る。
SUMMARY OF THE INVENTION Gate finger type F
19 and 20 show examples of a structure for fixing the source-substrate voltage ( VSB ) in ET. In the structure shown in FIG. 19, a plurality of gate fingers 51 are formed on the N + type source / drain diffusion layer 50,
An N-channel MOSFET 52 is configured. The N + type source / drain diffusion layer 50 is formed on the P well layer, and a well contact 53 for fixing the potential (substrate potential) of the P well layer is formed on the N + type source / drain diffusion layer 5.
0 are formed at two places on both sides. In the structure shown in FIG. 20, the well contact 54 has an N + type source
The drain diffusion layer 50 is formed to surround the periphery.

【0007】ところが、図19および図20に示した従
来の基板電位固定構造は、いずれにしろソース・ドレイ
ン拡散層の周辺部にウェルコンタクトを形成するもので
あるから、ゲートフィンガーの数が増えてゲート全体の
幅が大きくなればなる程、中央付近のゲートフィンガー
とウェルコンタクトの距離が離れ、この間の基板抵抗が
あるために基板電位を最低電位に固定することが難しく
なる。そこで、ゲートフィンガー型FETの例ではない
が、ゲートに近い位置で基板電位を固定した例が、特開
平2−15665号公報、特開昭63−250177号
公報に記載されている。
However, in the conventional substrate potential fixing structure shown in FIGS. 19 and 20, a well contact is formed in the peripheral portion of the source / drain diffusion layer anyway, so that the number of gate fingers increases. As the width of the entire gate increases, the distance between the gate finger and the well contact near the center increases, and it becomes more difficult to fix the substrate potential to the minimum potential due to the substrate resistance between them. Thus, although not an example of a gate finger type FET, examples in which the substrate potential is fixed at a position close to the gate are described in JP-A-2-15665 and JP-A-63-250177.

【0008】図21は、特開平2−15665号公報に
記載された基板電位固定構造である。この構造では、ウ
ェルコンタクト55がMOSFET56のN+ソース領
域57を貫通してPウェル領域58にまで達し、これら
2つの領域57、58と電気的に接続されており、ウェ
ルコンタクト55がいわばソースとウェルの共通コンタ
クトとなっている。そして、この共通コンタクトが層間
絶縁膜59上に形成された配線60に接続され、この配
線60を介してN+ソース領域57とPウェル領域58
の双方が最低電位に固定されるようになっている。
FIG. 21 shows a substrate potential fixing structure described in JP-A-2-15665. In this structure, the well contact 55 penetrates through the N + source region 57 of the MOSFET 56 to reach the P well region 58, and is electrically connected to these two regions 57, 58. This is a common contact for the wells. The common contact is connected to a wiring 60 formed on interlayer insulating film 59, and N + source region 57 and P well region 58 are connected via wiring 60.
Are fixed at the lowest potential.

【0009】図22は、特開昭63−250177号公
報に記載された基板電位固定構造である。この構造の場
合、MOSFET61のN+ソース領域62に隣接して
ウェルコンタクト用のP+拡散領域63が形成され、こ
れらN+ソース領域62、P+拡散領域63にソース電位
固定用コンタクト64、基板電位固定用コンタクト65
がそれぞれ形成されている。そして、これら2つのコン
タクト64、65が層間絶縁膜66上に形成された配線
67に共通に接続され、この配線67を介してN+ソー
ス領域62とPウェル領域68の双方が最低電位に固定
されるようになっている。
FIG. 22 shows a substrate potential fixing structure described in JP-A-63-250177. In this structure, P + diffusion region 63 of the well contact adjacent to the N + source region 62 of the MOSFET61 are formed, these N + source region 62, P + source potential fixing contact 64 to the diffusion region 63, the substrate Potential fixing contact 65
Are formed respectively. These two contacts 64 and 65 are commonly connected to a wiring 67 formed on the interlayer insulating film 66, and both the N + source region 62 and the P well region 68 are fixed at the lowest potential via the wiring 67. It is supposed to be.

【0010】しかしながら、これら2つの構造にもそれ
ぞれ問題点がある。通常、MOSFETのソース側とド
レイン側のコンタクト構造は対称的であるから、ソース
側とドレイン側のコンタクトホールの形成は1回のフォ
トリソグラフィー工程で可能である。ところが、図21
に示した構造の場合、ソース側のコンタクトホールはN
+ソース領域を貫通してPウェル領域にまで達し、ドレ
イン側のコンタクトホールはN+ドレイン領域までで止
まるという非対称性のため、ソース側とドレイン側のコ
ンタクトホールを1回のフォトリソグラフィー工程で形
成することができず、製造プロセスが複雑になる、とい
う欠点がある。一方、図22に示した構造の場合、N+
ソース領域に隣接するウェルコンタクト用のP+拡散領
域を形成する必要があるため、MOSFETの占有面積
が大きくなり、素子の微細化に適さなくなる、という欠
点がある。
However, each of these two structures has its own problems. Usually, the contact structure on the source side and the drain side of the MOSFET is symmetrical, so that the contact hole on the source side and the drain side can be formed by one photolithography process. However, FIG.
In the case of the structure shown in FIG.
Due to the asymmetry that the + source region penetrates to the P well region and the drain side contact hole stops at the N + drain region, the source side and drain side contact holes are formed in one photolithography process. And the manufacturing process becomes complicated. On the other hand, if the structure shown in FIG. 22, N +
Since it is necessary to form a P + diffusion region for a well contact adjacent to the source region, there is a drawback that the occupied area of the MOSFET is increased and the device is not suitable for miniaturization of the device.

【0011】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、製造プロセスの複雑化、MOSF
ETの占有面積の増大といった従来の問題点を生じるこ
となく、基板電位を確実に固定して素子特性の安定化を
図ることができる半導体装置およびその製造方法を提供
することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has been made to complicate the manufacturing process and reduce the MOSF.
An object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of stably fixing a substrate potential and stabilizing element characteristics without causing a conventional problem such as an increase in occupation area of ET, and a method of manufacturing the same.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の第1の半導体装置は、半導体基板上に、
複数の電極指を有する制御電極と共通電極と出力電極と
を備え、前記制御電極の一つの電極指と共通電極用不純
物拡散領域と出力電極用不純物拡散領域とを有するトラ
ンジスタが複数個隣接して形成された活性領域が設けら
れ、第1導電型の不純物が導入された前記各トランジス
タの共通電極用不純物拡散領域の下方にあたる半導体基
板内部に、該半導体基板と電気的に接続されるとともに
前記各共通電極用不純物拡散領域と電気的に接続され、
前記第1導電型と反対の導電型である第2導電型の不純
物が導入された基板電位固定用不純物拡散領域が形成さ
れたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a first semiconductor device according to the present invention is provided on a semiconductor substrate.
A control electrode having a plurality of electrode fingers, a common electrode, and an output electrode, wherein a plurality of transistors having one electrode finger of the control electrode, a common electrode impurity diffusion region, and an output electrode impurity diffusion region are adjacent to each other. The formed active region is provided, and is electrically connected to the semiconductor substrate inside the semiconductor substrate below the common electrode impurity diffusion region of each transistor into which the impurity of the first conductivity type is introduced. Electrically connected to the common electrode impurity diffusion region,
An impurity diffusion region for fixing a substrate potential into which an impurity of a second conductivity type opposite to the first conductivity type is introduced is formed.

【0013】本発明の第1の半導体装置は、複数の電極
指を有する制御電極を備えたトランジスタ、いわゆるゲ
ートフィンガー型トランジスタにおいて、トランジスタ
の共通電極用不純物拡散領域の下方に半導体基板および
共通電極用不純物拡散領域と電気的に接続された基板電
位固定用不純物拡散領域を形成したものである。この構
造では、基板電位固定用不純物拡散領域の電位を固定す
ることにより、半導体基板の電位と共通電極用不純物拡
散領域の電位がともに固定される。この場合、ゲートフ
ィンガー型トランジスタを構成する単体の各トランジス
タの下方でこれら電位を固定する構造のため、これら電
位が安定して共通の電位に固定される。
According to a first semiconductor device of the present invention, in a transistor having a control electrode having a plurality of electrode fingers, a so-called gate finger type transistor, a semiconductor substrate and a common electrode for a common electrode are provided below an impurity diffusion region for a common electrode of the transistor. In this case, a substrate potential fixing impurity diffusion region electrically connected to the impurity diffusion region is formed. In this structure, by fixing the potential of the substrate potential fixing impurity diffusion region, both the potential of the semiconductor substrate and the potential of the common electrode impurity diffusion region are fixed. In this case, since these potentials are fixed below each single transistor constituting the gate finger type transistor, these potentials are stably fixed at a common potential.

【0014】また、前記基板電位固定用不純物拡散領域
を、前記活性領域外方の素子分離領域にまで延在させる
とよい。前記基板電位固定用不純物拡散領域を形成する
位置は、最低限、各トランジスタの共通電極用不純物拡
散領域の下方および制御電極の電極指の下方でよいが、
活性領域外方の素子分離領域にまで延在させた場合、基
板電位をより安定して固定することができる。
Further, it is preferable that the substrate potential fixing impurity diffusion region extends to an element isolation region outside the active region. The position where the substrate potential fixing impurity diffusion region is formed may be at least below the common electrode impurity diffusion region of each transistor and below the electrode finger of the control electrode,
When extending to the element isolation region outside the active region, the substrate potential can be more stably fixed.

【0015】前記共通電極用不純物拡散領域の形態とし
ては、第2導電型の不純物が導入されたウェル領域上に
形成し、前記基板電位固定用不純物拡散領域をウェル領
域内部に形成してもよい。具体的には、例えば、N型半
導体基板を用いた場合にこの基板内にN型の共通電極用
不純物拡散領域を形成するようにしてもよいし、N型半
導体基板内にPウェル層を形成し、Pウェル層中にP型
の共通電極用不純物拡散領域を形成するようにしてもよ
い。
The form of the impurity diffusion region for the common electrode may be formed on the well region into which the impurity of the second conductivity type is introduced, and the impurity diffusion region for fixing the substrate potential may be formed inside the well region. . Specifically, for example, when an N-type semiconductor substrate is used, an N-type impurity diffusion region for a common electrode may be formed in the substrate, or a P-well layer may be formed in the N-type semiconductor substrate. Then, a P-type impurity diffusion region for a common electrode may be formed in the P-well layer.

【0016】また、本発明の第1の半導体装置半導体基
板において、前記各トランジスタの共通電極用不純物拡
散領域を貫通して基板電位固定用不純物拡散領域に達す
るコンタクトホールを設け、コンタクトホールの内部に
導電層を埋め込むことによって、基板電位固定用不純物
拡散領域が各共通電極用不純物拡散領域と電気的に接続
された構造とすることができる。そして、複数のトラン
ジスタを覆う層間絶縁膜上に共通配線を設け、コンタク
トホール内部に埋め込んだ導電層と共通配線とが電気的
に接続された構造とすることができる。この構造を採る
場合、各トランジスタの共通電極用不純物拡散領域にお
けるコンタクトホール部分を除く領域および出力電極用
不純物拡散領域の全域にあたる半導体基板の表面および
前記制御電極の表面に、コンタクトホール形成時のエッ
チング停止膜を設けるとよい。このエッチング停止膜を
設けた場合の利点については後述する。具体的には、層
間絶縁膜をシリコン酸化膜とした場合、エッチング停止
膜としてシリサイド膜を用いることが可能である。
Further, in the first semiconductor device semiconductor substrate of the present invention, a contact hole is provided which penetrates through the common electrode impurity diffusion region of each of the transistors and reaches the substrate potential fixing impurity diffusion region. By burying the conductive layer, a structure in which the impurity diffusion region for fixing the substrate potential is electrically connected to the impurity diffusion region for each common electrode can be obtained. Then, a common wiring can be provided over the interlayer insulating film covering the plurality of transistors, so that the conductive layer embedded in the contact hole and the common wiring can be electrically connected. In the case of adopting this structure, the surface of the semiconductor substrate and the surface of the control electrode corresponding to the entire region except the contact hole portion in the impurity diffusion region for the common electrode of each transistor and the surface of the control electrode are etched at the time of forming the contact hole. A stop film may be provided. The advantage of providing this etching stop film will be described later. Specifically, when the silicon oxide film is used as the interlayer insulating film, a silicide film can be used as the etching stop film.

【0017】また、本発明の第2の半導体装置は、半導
体基板上に、複数の電極指を有する制御電極と共通電極
と出力電極とを備え、前記制御電極の一つの電極指と共
通電極用不純物拡散領域と出力電極用不純物拡散領域と
を有するトランジスタが複数個隣接して形成された活性
領域が設けられ、第1導電型の不純物が導入された前記
各トランジスタの共通電極用不純物拡散領域の下方にあ
たる半導体基板内部に、該半導体基板と電気的に接続さ
れ、前記活性領域外方の素子分離用絶縁膜の下方まで延
在し、前記第1導電型と反対の導電型である第2導電型
の不純物が導入された基板電位固定用不純物拡散領域が
形成され、前記複数のトランジスタを覆う層間絶縁膜
に、該層間絶縁膜を貫通して前記各トランジスタの共通
電極用不純物拡散領域に達する第1のコンタクトホール
と前記層間絶縁膜および素子分離用絶縁膜を貫通して前
記基板電位固定用不純物拡散領域に達する第2のコンタ
クトホールとがそれぞれ設けられ、これら第1および第
2のコンタクトホールの内部に導電層がそれぞれ埋め込
まれ、前記層間絶縁膜上に設けられた共通配線と前記各
導電層とが電気的に接続されることにより前記基板電位
固定用不純物拡散領域が前記各共通電極用不純物拡散領
域と電気的に接続されたことを特徴とするものである。
A second semiconductor device according to the present invention includes a control electrode having a plurality of electrode fingers, a common electrode, and an output electrode on a semiconductor substrate, wherein one of the control electrodes is connected to a common electrode. An active region is provided in which a plurality of transistors each having an impurity diffusion region and an impurity diffusion region for an output electrode are formed adjacent to each other, and an impurity diffusion region for a common electrode of each transistor into which an impurity of the first conductivity type is introduced. A second conductive layer, which is electrically connected to the semiconductor substrate below and extends below the element isolation insulating film outside the active region, and has a conductivity type opposite to the first conductivity type. The impurity diffusion region for fixing the substrate potential into which the impurity of the type is introduced is formed, and the impurity diffusion region for the common electrode of each transistor penetrates the interlayer insulating film and covers the plurality of transistors. And a second contact hole penetrating through the interlayer insulating film and the isolation insulating film and reaching the substrate potential fixing impurity diffusion region, respectively. A conductive layer is embedded in each of the contact holes, and a common wiring provided on the interlayer insulating film is electrically connected to each of the conductive layers, so that the substrate potential fixing impurity diffusion regions are shared by the respective common layers. It is characterized by being electrically connected to the impurity diffusion region for an electrode.

【0018】本発明の第2の半導体装置においても、上
記本発明の第1の半導体装置と同様、半導体基板の電位
と共通電極用不純物拡散領域の電位を安定して共通の電
位に固定することができる。また、本発明の第1の半導
体装置におけるコンタクトの位置が共通電極用不純物拡
散領域内であるのに対して、本発明の第2の半導体装置
の場合、活性領域外の素子分離絶縁膜上になる。したが
って、基板電位固定のためのコンタクト構造を設けるこ
とにより占有面積が増大することはない。
In the second semiconductor device of the present invention, similarly to the first semiconductor device of the present invention, the potential of the semiconductor substrate and the potential of the impurity diffusion region for the common electrode are stably fixed at the common potential. Can be. Further, while the position of the contact in the first semiconductor device of the present invention is in the impurity diffusion region for the common electrode, in the case of the second semiconductor device of the present invention, the contact is located on the element isolation insulating film outside the active region. Become. Therefore, the provision of the contact structure for fixing the substrate potential does not increase the occupied area.

【0019】また、本発明の第2の半導体装置において
も、共通電極用不純物拡散領域をウェル領域上に形成
し、基板電位固定用不純物拡散領域をウェル領域内部に
形成することができる。そして、各トランジスタの共通
電極用不純物拡散領域の全域および出力電極用不純物拡
散領域の全域にあたる半導体基板の表面および制御電極
の表面に、コンタクトホール形成時のエッチング停止膜
を設けると良い点は本発明の第1の半導体装置と同様で
ある。
Also in the second semiconductor device of the present invention, the impurity diffusion region for the common electrode can be formed on the well region, and the impurity diffusion region for fixing the substrate potential can be formed inside the well region. The present invention is advantageous in that an etching stop film for forming a contact hole is provided on the surface of the semiconductor substrate and the surface of the control electrode corresponding to the entire region of the impurity diffusion region for the common electrode and the entire region of the impurity diffusion region for the output electrode of each transistor. This is the same as the first semiconductor device.

【0020】また、本発明の第3の半導体装置は、半導
体基板上に、複数の電極指を有する制御電極と共通電極
と出力電極とを備え、前記制御電極の一つの電極指と共
通電極用不純物拡散領域と出力電極用不純物拡散領域と
を有するトランジスタが複数個隣接して形成された活性
領域が設けられ、第1導電型の不純物が導入された前記
各トランジスタの共通電極用不純物拡散領域の下方にあ
たる半導体基板内部に、該半導体基板と電気的に接続さ
れ前記第1導電型と反対の導電型である第2導電型の不
純物が導入された基板電位固定用不純物拡散領域が形成
され、前記半導体基板の裏面側から前記基板電位固定用
不純物拡散領域を貫通して前記共通電極用不純物拡散領
域に達するコンタクトホールが設けられるとともに該コ
ンタクトホールの内部に導電層が埋め込まれたことを特
徴とするものである。
A third semiconductor device according to the present invention includes a control electrode having a plurality of electrode fingers, a common electrode, and an output electrode on a semiconductor substrate, wherein one of the control electrodes is connected to a common electrode. An active region is provided in which a plurality of transistors each having an impurity diffusion region and an impurity diffusion region for an output electrode are formed adjacent to each other, and an impurity diffusion region for a common electrode of each transistor into which an impurity of the first conductivity type is introduced. An impurity diffusion region for fixing a substrate potential, which is electrically connected to the semiconductor substrate and into which an impurity of a second conductivity type opposite to the first conductivity type is introduced, is formed in a lower semiconductor substrate, A contact hole is provided from the back surface side of the semiconductor substrate, penetrating through the impurity diffusion region for fixing the substrate potential and reaching the impurity diffusion region for the common electrode. It is characterized in that the conductive layer is embedded in part.

【0021】本発明の第1、第2の半導体装置が基板表
面側の配線を通じて基板電位固定用不純物拡散領域の電
位を固定していたのに対して、本発明の第3の半導体装
置では、基板裏面側から基板電位固定用不純物拡散領域
の電位を固定する構造である。よって、本発明の第3の
半導体装置の場合、基板表面側に設ける配線は出力電極
用不純物拡散領域に電位を与えるためだけの配線とな
り、配線領域を低減することができる。
While the first and second semiconductor devices of the present invention fix the potential of the impurity diffusion region for fixing the substrate potential through the wiring on the substrate surface side, the third semiconductor device of the present invention provides In this structure, the potential of the impurity diffusion region for fixing the substrate potential is fixed from the back side of the substrate. Therefore, in the case of the third semiconductor device of the present invention, the wiring provided on the substrate surface side is a wiring only for applying a potential to the impurity diffusion region for the output electrode, and the wiring region can be reduced.

【0022】上記本発明の第1ないし第3の半導体装置
において、半導体基板中に第2導電型の不純物を導入し
てなる基板電位固定用不純物拡散領域に代えて、半導体
基板内部に半導体基板の材料とは異なる材料、例えば金
属からなり、基板電位固定用不純物拡散領域と同じ機能
を有する基板電位固定用導電層を設けてもよい。言い換
えると、一般的な方法では、例えばシリコン基板中に深
くボロンをイオン注入することによってP型の基板電位
固定用不純物拡散領域を形成することができるが、半導
体中に不純物を導入したこの種の基板電位固定用不純物
拡散領域に代えて、金属層を用いることもできる。半導
体基板中の深い位置に金属層を形成する構造は、2枚の
半導体基板の張り合わせ技術を用いることにより実現が
可能である。金属層を用いた場合、半導体中に不純物を
導入した基板電位固定用不純物拡散領域を用いた場合に
比べて、基板抵抗をさらに低減できるという利点を有し
ている。
In the first to third semiconductor devices of the present invention, the semiconductor substrate is provided with a semiconductor substrate inside the semiconductor substrate instead of the substrate potential fixing impurity diffusion region in which the second conductivity type impurity is introduced into the semiconductor substrate. A conductive layer for fixing the substrate potential, which is made of a material different from the material, for example, a metal and has the same function as the impurity diffusion region for fixing the substrate potential may be provided. In other words, in a general method, a P-type impurity diffusion region for fixing a substrate potential can be formed by, for example, deeply implanting boron ions into a silicon substrate. A metal layer can be used instead of the substrate potential fixing impurity diffusion region. A structure in which a metal layer is formed at a deep position in a semiconductor substrate can be realized by using a technique of bonding two semiconductor substrates. The use of the metal layer has an advantage that the substrate resistance can be further reduced as compared with the case where the impurity diffusion region for fixing the substrate potential in which an impurity is introduced into the semiconductor is used.

【0023】本発明の第1の半導体装置の製造方法は、
半導体基板の内部に第2導電型の不純物を導入すること
により基板電位固定用不純物拡散領域を形成する工程
と、前記半導体基板に前記基板電位固定用不純物拡散領
域に到達する第1のコンタクトホールを形成する工程
と、前記半導体基板表面に、制御電極と前記第2導電型
と反対の導電型である第1導電型の不純物を導入した共
通電極用不純物拡散領域と出力電極用不純物拡散領域と
を有するトランジスタを、該トランジスタの前記共通電
極用不純物拡散領域がその領域内に前記第1のコンタク
トホール形成箇所を含むように形成する工程と、前記第
1のコンタクトホール内に導電層を埋め込むことにより
前記共通電極用不純物拡散領域と前記基板電位固定用不
純物拡散領域とを電気的に接続する工程とを有すること
を特徴とするものである。
The first method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention
Forming a substrate potential fixing impurity diffusion region by introducing a second conductivity type impurity into the semiconductor substrate; and forming a first contact hole reaching the substrate potential fixing impurity diffusion region in the semiconductor substrate. Forming a control electrode, an impurity diffusion region for a common electrode and an impurity diffusion region for an output electrode, into which a control electrode and an impurity of a first conductivity type opposite to the second conductivity type are introduced, on the surface of the semiconductor substrate. Forming a transistor having the common electrode impurity diffusion region of the transistor so as to include the first contact hole forming portion in the region, and embedding a conductive layer in the first contact hole. Electrically connecting the common electrode impurity diffusion region and the substrate potential fixing impurity diffusion region. .

【0024】本発明の第1の半導体装置の製造方法にお
いては、半導体基板内の基板電位固定用不純物拡散領域
に到達する第1のコンタクトホールを形成しておき、共
通電極用不純物拡散領域が第1のコンタクトホール形成
箇所を含むようにトランジスタを形成した後、第1のコ
ンタクトホール内に導電層を埋め込むことにより共通電
極用不純物拡散領域と基板電位固定用不純物拡散領域と
を電気的に接続することができ、ひいては共通電極用不
純物拡散領域と半導体基板の双方の電位を固定すること
ができる。
In the first method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a first contact hole reaching a substrate potential fixing impurity diffusion region in a semiconductor substrate is formed, and a common electrode impurity diffusion region is formed in the first contact hole. After a transistor is formed so as to include one contact hole formation portion, a conductive layer is buried in the first contact hole to electrically connect the common electrode impurity diffusion region and the substrate potential fixing impurity diffusion region. As a result, the potentials of both the common electrode impurity diffusion region and the semiconductor substrate can be fixed.

【0025】上記製造方法において、前記トランジスタ
形成工程の後に、トランジスタを覆う層間絶縁膜を形成
する工程と、層間絶縁膜を貫通して第1のコンタクトホ
ールと連続する第2のコンタクトホールを形成する工程
と、第1および第2のコンタクトホールが連続してなる
コンタクトホール内に導電層を埋め込むことにより、共
通電極用不純物拡散領域と基板電位固定用不純物拡散領
域とを電気的に接続する工程と、導電層の上方にあたる
層間絶縁膜上に共通配線を形成する工程とを設けてもよ
い。さらに、第1のコンタクトホール形成工程の後に、
第1のコンタクトホール内部にシリコン酸化膜を埋め込
んでおき、ついで、トランジスタを形成し、シリコン酸
化膜からなる層間絶縁膜を形成した後、層間絶縁膜を貫
通する第2のコンタクトホールを形成する工程において
層間絶縁膜のエッチング、第1のコンタクトホール内部
に埋め込んだシリコン酸化膜のエッチングを連続して行
うことにより、第1および第2のコンタクトホールが連
続してなるコンタクトホールを形成するようにするとよ
い。
In the above-described manufacturing method, after the transistor forming step, a step of forming an interlayer insulating film covering the transistor and a step of forming a second contact hole penetrating the interlayer insulating film and continuous with the first contact hole are formed. And a step of electrically connecting the common electrode impurity diffusion region and the substrate potential fixing impurity diffusion region by burying a conductive layer in the contact hole formed by the first and second contact holes. Forming a common wiring on the interlayer insulating film above the conductive layer. Further, after the first contact hole forming step,
Burying a silicon oxide film inside the first contact hole, forming a transistor, forming an interlayer insulating film made of the silicon oxide film, and then forming a second contact hole penetrating the interlayer insulating film; In the method described above, the etching of the interlayer insulating film and the etching of the silicon oxide film embedded in the first contact hole are continuously performed to form a contact hole in which the first and second contact holes are continuous. Good.

【0026】上記方法を採る場合、第1のコンタクトホ
ール内部にシリコン酸化膜を埋め込み、トランジスタを
形成した後、トランジスタの共通電極用不純物拡散領域
における第1のコンタクトホール形成箇所を除く領域お
よびトランジスタの出力電極用不純物拡散領域の全域に
あたる半導体基板の表面および制御電極の表面に第2の
コンタクトホール形成工程でのエッチングを停止するた
めのエッチング停止膜を形成し、層間絶縁膜を形成した
後、第2のコンタクトホール形成工程を行うことが望ま
しい。エッチング停止膜としてはシリサイド膜を用いる
ことができる。
When the above method is employed, a silicon oxide film is buried inside the first contact hole to form a transistor, and then the region excluding the first contact hole forming portion in the impurity diffusion region for the common electrode of the transistor and the transistor are formed. After forming an etching stop film for stopping etching in the second contact hole forming step on the surface of the semiconductor substrate and the surface of the control electrode corresponding to the entire region of the impurity diffusion region for the output electrode, forming an interlayer insulating film, It is desirable to perform a contact hole forming step of No. 2. A silicide film can be used as the etching stop film.

【0027】エッチング停止膜を用いる理由は、第2の
コンタクトホール形成工程でエッチングを行う際には、
共通電極用不純物拡散領域内の第1のコンタクトホール
の部分では層間絶縁膜のエッチングに続いて、埋め込ん
だシリコン酸化膜をエッチングし、コンタクトホール底
部の位置を基板電位固定用不純物拡散領域の深さにまで
到達させる必要があるが、出力電極用不純物拡散領域の
側では層間絶縁膜のエッチングだけに留め、コンタクト
ホール底部の位置を出力電極用不純物拡散領域の表面で
留めなければならないからである。このように、共通電
極用不純物拡散領域側と出力電極用不純物拡散領域側で
非対称なエッチングを行う必要があるため、エッチング
停止膜を用いるのである。なお、エッチングすべき膜材
料にシリコン酸化膜を用いた場合、エッチング停止膜に
シリサイド膜を用いれば、充分なエッチング選択比が確
保でき、エッチング停止膜としての機能を果たすことが
できる。
The reason for using an etching stop film is that when etching is performed in the second contact hole forming step,
In the first contact hole portion in the common electrode impurity diffusion region, the embedded silicon oxide film is etched following the etching of the interlayer insulating film, and the position of the contact hole bottom is set to the depth of the substrate potential fixing impurity diffusion region. However, on the side of the impurity diffusion region for the output electrode, only the etching of the interlayer insulating film must be performed, and the position of the bottom of the contact hole must be fixed on the surface of the impurity diffusion region for the output electrode. As described above, since it is necessary to perform asymmetric etching on the side of the impurity diffusion region for the common electrode and on the side of the impurity diffusion region for the output electrode, an etching stop film is used. When a silicon oxide film is used as a film material to be etched, if a silicide film is used as an etching stop film, a sufficient etching selectivity can be secured, and the function as an etching stop film can be achieved.

【0028】したがって、この方法を採用した場合、共
通電極用不純物拡散領域側のコンタクトホールの形成と
出力電極用不純物拡散領域側のコンタクトホールの形成
を1回のフォトリソグラフィー工程で行うことができ、
製造プロセスが複雑化することがない、という利点が得
られる。
Therefore, when this method is adopted, the formation of the contact hole on the side of the impurity diffusion region for the common electrode and the formation of the contact hole on the side of the impurity diffusion region for the output electrode can be performed in one photolithography step.
The advantage is that the manufacturing process is not complicated.

【0029】本発明の第2の半導体装置の製造方法は、
半導体基板の内部に第2導電型の不純物を導入すること
により基板電位固定用不純物拡散領域を形成する工程
と、前記半導体基板表面に前記基板電位固定用不純物拡
散領域の端部上方にまで延在する素子分離用絶縁膜を形
成する工程と、前記半導体基板表面の前記素子分離用絶
縁膜が形成された領域を除く活性領域に、制御電極と前
記第2導電型と反対の導電型である第1導電型の不純物
を導入した共通電極用不純物拡散領域と出力電極用不純
物拡散領域とを有するトランジスタを形成する工程と、
該トランジスタを覆う層間絶縁膜を形成する工程と、該
層間絶縁膜を貫通して前記トランジスタの前記共通電極
用不純物拡散領域に到達する第1のコンタクトホールを
形成する工程と、前記素子分離用絶縁膜が前記基板電位
固定用不純物拡散領域の端部上方にまで延在する箇所に
て前記層間絶縁膜および前記素子分離用絶縁膜を貫通し
て前記基板電位固定用不純物拡散領域に到達する第2の
コンタクトホールを形成する工程と、前記第1および第
2のコンタクトホール内にそれぞれ導電層を埋め込む工
程と、これら導電層の上方にあたる前記層間絶縁膜上に
共通配線を形成することにより前記共通電極用不純物拡
散領域と前記基板電位固定用不純物拡散領域とを電気的
に接続する工程とを有することを特徴とするものであ
る。
According to the second method of manufacturing a semiconductor device of the present invention,
Forming a substrate potential fixing impurity diffusion region by introducing an impurity of the second conductivity type into the inside of the semiconductor substrate; and extending over an end of the substrate potential fixing impurity diffusion region on the semiconductor substrate surface. Forming an element isolation insulating film to be formed, and forming a control electrode and a second electrode of a conductivity type opposite to the second conductivity type on an active region of the semiconductor substrate surface excluding a region where the element isolation insulating film is formed. Forming a transistor having a common electrode impurity diffusion region into which an impurity of one conductivity type is introduced and an output electrode impurity diffusion region;
Forming an interlayer insulating film covering the transistor, forming a first contact hole penetrating through the interlayer insulating film and reaching the impurity diffusion region for the common electrode of the transistor; A second portion which reaches the substrate potential fixing impurity diffusion region through the interlayer insulating film and the element isolation insulating film at a location where a film extends above an end of the substrate potential fixing impurity diffusion region; Forming a contact hole, embedding a conductive layer in each of the first and second contact holes, and forming a common wiring on the interlayer insulating film above the conductive layer to form the common electrode. Electrically connecting the impurity diffusion region for substrate and the impurity diffusion region for fixing the substrate potential.

【0030】本発明の第2の半導体装置の製造方法は、
基板電位固定用不純物拡散領域とのコンタクトを活性領
域外の素子分離絶縁膜上に配置した形態の本発明の第2
の半導体装置を製造する方法である。
According to the second method of manufacturing a semiconductor device of the present invention,
The second aspect of the present invention in which the contact with the substrate potential fixing impurity diffusion region is arranged on the element isolation insulating film outside the active region.
This is a method for manufacturing the semiconductor device.

【0031】上記製造方法において、第1のコンタクト
ホールの形成と第2のコンタクトホールの形成とを同一
の工程にて行うことができる。その場合、第1の製造方
法と同様、トランジスタ形成工程の後に、トランジスタ
の共通電極用不純物拡散領域の全域および出力電極用不
純物拡散領域の全域にあたる半導体基板の表面および制
御電極の表面に第1および第2のコンタクトホール形成
工程でのエッチングを停止するためのエッチング停止膜
を形成し、層間絶縁膜を形成した後、第1および第2の
コンタクトホール形成工程を行うことが望ましい。この
エッチング停止膜の機能は、本発明の第1の半導体装置
の製造方法と同様であるが、本製造方法の場合には、基
板電位固定用不純物拡散領域の深さまで深くエッチング
すべき箇所は素子分離用絶縁膜の箇所であって、共通電
極用不純物拡散領域および出力電極用不純物拡散領域の
箇所ではエッチング深さをこれら不純物拡散領域表面に
留めなければならない。そこで、共通電極用不純物拡散
領域の全域および出力電極用不純物拡散領域の全域にエ
ッチング停止膜を形成する。
In the above manufacturing method, the formation of the first contact hole and the formation of the second contact hole can be performed in the same step. In this case, as in the first manufacturing method, after the transistor forming step, the first and the control electrode surfaces are formed on the surface of the semiconductor substrate and the control electrode corresponding to the entire region of the impurity diffusion region for the common electrode and the entire region of the impurity diffusion region for the output electrode of the transistor. It is preferable to form an etching stop film for stopping etching in the second contact hole forming step, form an interlayer insulating film, and then perform the first and second contact hole forming steps. The function of this etching stop film is the same as that of the first method for manufacturing a semiconductor device of the present invention. However, in the case of this method, the portion to be etched deep to the depth of the substrate potential fixing impurity diffusion region is the element. At the location of the isolation insulating film and at the location of the impurity diffusion region for the common electrode and the impurity diffusion region for the output electrode, the etching depth must be kept on the surface of the impurity diffusion region. Therefore, an etching stop film is formed on the entire region of the impurity diffusion region for the common electrode and the entire region of the impurity diffusion region for the output electrode.

【0032】また、上記本発明の第1、第2の半導体装
置の製造方法において、基板電位固定用不純物拡散領域
を形成する工程で、半導体基板内に第2導電型の不純物
を導入する際に注入エネルギーを変えた複数回の第2導
電型の不純物イオン注入を行い、その後の熱処理を経て
基板電位固定用不純物拡散領域とウェル領域とを形成す
ることが可能である。基板電位固定用不純物拡散領域と
ウェル領域とは同じ導電型の不純物を拡散した領域であ
るから、例えば半導体基板内の深い位置に高濃度、浅い
位置に低濃度のイオン注入を行った後、熱処理を行うこ
とによって、高濃度の不純物を含む基板電位固定用不純
物拡散領域とそれよりも低濃度の不純物を含むウェル領
域を同時に形成することができる。この方法を採れば、
基板電位固定用不純物拡散領域を形成するためのフォト
リソグラフィー工程とウェル領域を形成するためのフォ
トリソグラフィー工程が1回で済み、製造プロセスを簡
略化することができる。
In the first and second methods for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the step of forming the impurity diffusion region for fixing the substrate potential includes the step of introducing an impurity of the second conductivity type into the semiconductor substrate. It is possible to form the impurity diffusion region for fixing the substrate potential and the well region by performing a plurality of times of ion implantation of the second conductivity type while changing the implantation energy, and then performing heat treatment. Since the impurity diffusion region for fixing the substrate potential and the well region are regions in which impurities of the same conductivity type are diffused, for example, after performing high-concentration ion implantation at a deep position in a semiconductor substrate and low-concentration ion implantation at a shallow position, heat treatment is performed. By doing so, it is possible to simultaneously form a substrate potential fixing impurity diffusion region containing a high concentration impurity and a well region containing a lower concentration impurity. With this method,
The photolithography process for forming the substrate potential fixing impurity diffusion region and the photolithography process for forming the well region need only be performed once, and the manufacturing process can be simplified.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】[第1の実施の形態]以下、本発
明の第1の実施の形態を図1ないし図8を参照して説明
する。図1は本実施の形態の半導体装置の要部を示す断
面図であって、ゲートフィンガー型FETの基板電位固
定構造を示している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main part of the semiconductor device of the present embodiment, and shows a substrate potential fixing structure of a gate finger type FET.

【0034】図1に示すように、P型シリコン(Si)
基板1(半導体基板)上にP型ウェル層2が形成され、
P型ウェル層2上にNチャネルトランジスタ3が形成さ
れている。すなわち、P型Si基板1上にシリコン酸化
膜(SiO2)からなるゲート絶縁膜(図示略)を介し
てポリシリコンからなるゲート電極4(制御電極)が形
成されている。符号4は櫛型のゲート電極における各電
極指を示している。ゲート電極4の上面にシリサイド膜
5が形成され、側壁にはSiO2からなるサイドウォー
ル膜6が形成されている。シリコン基板1表面のゲート
電極4下の領域がチャネル領域となっており、チャネル
領域を挟む両側方がN+型(第1導電型)のソース領域
7(共通電極用不純物拡散領域)およびN+型のドレイ
ン領域8(出力電極用不純物拡散領域)となっている。
また、隣接するトランジスタにおいて、ソース領域7、
ドレイン領域8は互いに共通に用いられている。
As shown in FIG. 1, P-type silicon (Si)
A P-type well layer 2 is formed on a substrate 1 (semiconductor substrate),
An N-channel transistor 3 is formed on P-type well layer 2. That is, a gate electrode 4 (control electrode) made of polysilicon is formed on a P-type Si substrate 1 via a gate insulating film (not shown) made of a silicon oxide film (SiO 2 ). Reference numeral 4 indicates each electrode finger of the comb-shaped gate electrode. A silicide film 5 is formed on the upper surface of the gate electrode 4, and a sidewall film 6 made of SiO 2 is formed on a side wall. A region under the gate electrode 4 on the surface of the silicon substrate 1 is a channel region, and N + -type (first conductivity type) source regions 7 (impurity diffusion regions for common electrodes) and N + on both sides of the channel region. Drain region 8 (impurity diffusion region for output electrode).
In the adjacent transistor, the source region 7,
The drain regions 8 are commonly used.

【0035】シリコン基板1表面のトランジスタ3が形
成された活性領域の外方はフィールド酸化膜9(素子分
離用絶縁膜)が形成された素子分離領域となっており、
シリコン基板1内部の活性領域からフィールド酸化膜9
の端部にかけて基板電位固定用P+層10(基板電位固
定用不純物拡散領域)が形成されている。また、トラン
ジスタ3を覆う第1層間絶縁膜11が形成され、ソース
領域7、ドレイン領域8上方にあたる部分にコンタクト
ホール12、13がそれぞれ形成されている。ソース領
域7側のコンタクトホール12は、第1層間絶縁膜11
を貫通し、さらに基板1表面のソース領域7を貫通し
て、基板電位固定用P+層10の内部にまで達してい
る。ソース領域7表面のコンタクトホール12部分を除
く領域にはシリサイド膜5が形成されている。一方、ド
レイン領域8側のコンタクトホール13は、第1層間絶
縁膜11を貫通し、ドレイン領域8表面に形成されたシ
リサイド膜5の表面で止まっている。これらコンタクト
ホール12、13の内部にはタングステン(W)層14
(導電層)が埋め込まれている。
Outside the active region where the transistor 3 is formed on the surface of the silicon substrate 1 is an element isolation region where a field oxide film 9 (element isolation insulating film) is formed.
From the active region inside the silicon substrate 1 to the field oxide film 9
The substrate potential fixing P + layer 10 (substrate potential fixing impurity diffusion region) is formed at the end of the substrate. Further, a first interlayer insulating film 11 covering the transistor 3 is formed, and contact holes 12 and 13 are formed in portions above the source region 7 and the drain region 8, respectively. The contact hole 12 on the source region 7 side is the first interlayer insulating film 11
Through the source region 7 on the surface of the substrate 1 to reach the inside of the substrate potential fixing P + layer 10. A silicide film 5 is formed in a region other than the contact hole 12 on the surface of the source region 7. On the other hand, the contact hole 13 on the drain region 8 side penetrates the first interlayer insulating film 11 and stops at the surface of the silicide film 5 formed on the surface of the drain region 8. A tungsten (W) layer 14 is provided inside these contact holes 12 and 13.
(Conductive layer) is embedded.

【0036】第1層間絶縁膜11上のタングステン層1
4上方にあたる領域にアルミニウム(Al)からなるソ
ース側第1Al配線15、ドレイン側第1Al配線16
が形成され、これら第1Al配線15、16上を含む第
1層間絶縁膜11上に第2層間絶縁膜17が形成されて
いる。さらに、第1層間絶縁膜11上の第1Al配線1
5、16上にあたる領域に第2層間絶縁膜17を貫通す
るスルーホール18、19が形成され、第2層間絶縁膜
17上のスルーホール18、19上方にあたる領域にソ
ース側第2Al配線20、ドレイン側第2Al配線21
がそれぞれ形成されている。なお、スルーホール18、
19内にはタングステンが埋め込まれている。
Tungsten layer 1 on first interlayer insulating film 11
4, a source-side first Al wiring 15 and a drain-side first Al wiring 16 made of aluminum (Al)
Is formed, and a second interlayer insulating film 17 is formed on the first interlayer insulating film 11 including on the first Al wirings 15 and 16. Furthermore, the first Al wiring 1 on the first interlayer insulating film 11
Through holes 18 and 19 penetrating through the second interlayer insulating film 17 are formed in regions above the layers 5 and 16, and the source-side second Al wiring 20 and the drain are formed in regions above the through holes 18 and 19 on the second interlayer insulating film 17. Side second Al wiring 21
Are formed respectively. In addition, the through hole 18,
19 is filled with tungsten.

【0037】次に、図2〜図8のプロセスフロー図を用
いて、上記構成の半導体装置の製造方法を工程順に説明
する。なお、図2〜図4は上記半導体装置の平面図であ
り、図5〜図8は図2〜図4の各破断線における縦断面
図である。まず、図5(a)に示すように、P型Si基
板1表面に基板電位固定用P+層形成用のパターン(図
示せず)を形成した後、800keV〜1.2MeV程
度の高い注入エネルギーでボロン(第2導電型の不純
物)をイオン注入することによって、P型Si基板1の
深い位置に基板電位固定用P+層10を形成する。
Next, a method of manufacturing a semiconductor device having the above-described configuration will be described in the order of steps with reference to the process flow charts shown in FIGS. 2 to 4 are plan views of the semiconductor device, and FIGS. 5 to 8 are longitudinal sectional views taken along broken lines in FIGS. First, as shown in FIG. 5A, a pattern (not shown) for forming a P + layer for fixing the substrate potential is formed on the surface of the P-type Si substrate 1, and then a high implantation energy of about 800 keV to 1.2 MeV is used. By ion-implanting boron (impurities of the second conductivity type), a substrate potential fixing P + layer 10 is formed at a deep position in the P-type Si substrate 1.

【0038】次いで、図5(b)に示すように、全面に
シリコン酸化膜22、シリコン窒化膜23を順次形成す
る。シリコン酸化膜22の形成には熱酸化法を用い、8
00〜900℃の温度で膜厚5〜15nm程度のシリコ
ン酸化膜22を成長させる。また、シリコン窒化膜23
の形成には低圧CVD法を用い、膜厚100〜200n
m程度のシリコン窒化膜23を成長させる。その後、フ
ォトリソグラフィー工程により、素子分離領域の孔およ
び基板電位固定用P+層に達するトレンチ(第1のコン
タクトホール)を形成するためのレジストパターン24
を形成する。
Next, as shown in FIG. 5B, a silicon oxide film 22 and a silicon nitride film 23 are sequentially formed on the entire surface. The thermal oxidation method is used to form the silicon oxide film 22,
A silicon oxide film 22 having a thickness of about 5 to 15 nm is grown at a temperature of 00 to 900 ° C. Also, the silicon nitride film 23
Is formed using a low pressure CVD method, and has a thickness of 100 to 200 n.
A silicon nitride film 23 of about m is grown. Thereafter, a resist pattern 24 for forming a trench (first contact hole) reaching the hole of the element isolation region and the P + layer for fixing the substrate potential by a photolithography process.
To form

【0039】その後、図5(c)に示すように、図5
(b)に示したレジストパターン24をマスクとしてシ
リコン窒化膜23およびシリコン酸化膜22のエッチン
グを行い、次いで、Si基板1のエッチングを行うこと
により、素子分離領域を掘り込んだ孔25、基板電位固
定用P+層10の一部を掘り込んだトレンチ26をそれ
ぞれ形成する。この際、エッチング深さとしては、トレ
ンチ26の底部が基板電位固定用P+層10にまで確実
に到達することが必須であり、深さを300〜500n
mとする。
Thereafter, as shown in FIG.
The silicon nitride film 23 and the silicon oxide film 22 are etched by using the resist pattern 24 shown in FIG. 2B as a mask, and then the Si substrate 1 is etched, so that the hole 25 in which the element isolation region is dug, the substrate potential A trench 26 is formed by dug a part of the fixing P + layer 10. At this time, it is essential that the etching depth is such that the bottom of the trench 26 reaches the P + layer 10 for fixing the substrate potential, and the depth is 300 to 500 n.
m.

【0040】次いで、図6(d)に示すように、プラズ
マCVD法により全面に高密度プラズマCVD酸化膜2
7を成長させる。この際、高密度プラズマCVD酸化膜
27の膜厚は、トレンチ26がプラズマCVD酸化膜2
7によって充分に埋め込まれる膜厚とする必要があり、
500〜1000nmとする。その後、CMP法を用い
てSi基板1上部のプラズマCVD酸化膜27を研磨し
て基板1を平坦化し、素子分離領域の孔25および基板
電位固定用P+層10に達するトレンチ26の内部にの
みプラズマCVD酸化膜27が埋め込まれた状態とし、
これをフィールド酸化膜9とする。その後、ウェットエ
ッチングによりシリコン窒化膜23およびシリコン酸化
膜22を除去する。
Next, as shown in FIG. 6D, a high-density plasma CVD oxide film 2 is formed on the entire surface by a plasma CVD method.
Grow 7. At this time, the thickness of the high-density plasma CVD oxide film 27
7, it is necessary that the film thickness be sufficiently embedded.
The thickness is set to 500 to 1000 nm. Thereafter, the plasma CVD oxide film 27 on the upper portion of the Si substrate 1 is polished by the CMP method to flatten the substrate 1, and only inside the holes 26 in the element isolation region and the trenches 26 reaching the substrate potential fixing P + layer 10. With the plasma CVD oxide film 27 buried,
This is referred to as a field oxide film 9. After that, the silicon nitride film 23 and the silicon oxide film 22 are removed by wet etching.

【0041】図6(d)に示す工程に対応する平面図
が、図2(a)である。平面的には、素子分離領域と各
トランジスタのソース領域内の複数(図2(a)におい
ては6個)のコンタクトとなる部分(斜線部分)にフィ
ールド酸化膜9が形成されている。そして、活性領域2
8の外側、素子分離領域の端部にかかるように基板電位
固定用P+層10の矩形状のパターンが形成されてい
る。なお、このパターン形状は矩形に限ることはない。
FIG. 2A is a plan view corresponding to the step shown in FIG. In a plan view, a field oxide film 9 is formed in a portion (hatched portion) that becomes a plurality of contacts (six in FIG. 2A) in the element isolation region and the source region of each transistor. And the active region 2
A rectangular pattern of the substrate potential fixing P + layer 10 is formed so as to cover the outside of the element 8 and the end of the element isolation region. Note that this pattern shape is not limited to a rectangle.

【0042】次いで、図6(e)に示すように、熱酸化
法により膜厚10〜20nm程度のシリコン酸化膜(図
示略)を全面に形成した後、P型ウェル層形成のイオン
注入用のレジストパターン29を形成し、このレジスト
パターン29をマスクとしてボロンをイオン注入する。
このイオン注入時には、不純物分布がレトログレードプ
ロファイルを示すように、注入エネルギーとドーズ量を
変えた複数回のイオン注入を行う。
Next, as shown in FIG. 6E, a silicon oxide film (not shown) having a thickness of about 10 to 20 nm is formed on the entire surface by a thermal oxidation method, and then a P-type well layer is formed for ion implantation. A resist pattern 29 is formed, and boron is ion-implanted using the resist pattern 29 as a mask.
At the time of this ion implantation, a plurality of ion implantations with different implantation energies and doses are performed so that the impurity distribution shows a retrograde profile.

【0043】次いで、図6(f)に示すように、レジス
トパターン29を剥離し、ウェットエッチングによりシ
リコン酸化膜を除去した後、膜厚10nm以下のゲート
酸化膜(図示略)を全面に形成する。その後、膜厚10
0〜200nm程度のポリシリコン膜を全面に形成し、
フォトリソグラフィー工程によりこれらポリシリコン膜
およびゲート酸化膜をパターニングし、ゲート電極4を
形成する。
Next, as shown in FIG. 6F, after removing the resist pattern 29 and removing the silicon oxide film by wet etching, a gate oxide film (not shown) having a thickness of 10 nm or less is formed on the entire surface. . Then, the film thickness 10
Form a polysilicon film of about 0 to 200 nm on the entire surface,
The polysilicon film and the gate oxide film are patterned by a photolithography process to form a gate electrode 4.

【0044】図6(f)に示す工程に対応する平面図
が、図2(b)である。平面的には、図2(a)に示し
た活性領域28上に複数本(図2(b)においては4
本)の電極指がかかるように、櫛形のゲート電極4のパ
ターンが形成されている。
FIG. 2B is a plan view corresponding to the step shown in FIG. In plan view, a plurality of lines (4 in FIG. 2B) are formed on the active region 28 shown in FIG.
The pattern of the comb-shaped gate electrode 4 is formed so as to cover the electrode fingers of the present invention.

【0045】次いで、図7(g)に示すように、LDD
構造のソース領域7、ドレイン領域8を形成する。それ
には、まず1×1013cm-2程度のドーズ量で砒素をイ
オン注入し、N型低濃度拡散層(図示略)を形成する。
そして、周知の方法によりゲート電極4の側壁にシリコ
ン酸化膜からなるサイドウォール膜6を形成した後、先
のイオン注入よりは高い1×1015cm-2程度のドーズ
量で砒素をイオン注入し、N型高濃度拡散層を形成して
LDD構造のソース領域7、ドレイン領域8とする。こ
こまでの工程でゲートフィンガー型のトランジスタ3が
形成される。
Next, as shown in FIG.
A source region 7 and a drain region 8 having a structure are formed. For this purpose, arsenic is ion-implanted at a dose of about 1 × 10 13 cm −2 to form an N-type low-concentration diffusion layer (not shown).
Then, after forming a sidewall film 6 made of a silicon oxide film on the side wall of the gate electrode 4 by a well-known method, arsenic is ion-implanted at a dose of about 1 × 10 15 cm −2 which is higher than the previous ion implantation. Then, an N-type high concentration diffusion layer is formed to be a source region 7 and a drain region 8 having an LDD structure. Through the steps up to here, the gate finger type transistor 3 is formed.

【0046】次いで、図7(h)に示すように、スパッ
タ等の成膜法と熱処理とを用いて、シリコン基板1上と
ゲート電極4をなすポリシリコン膜上にコバルトあるい
はチタン(CoあるいはTi)を含むシリサイド膜5
(CoSi2、TiSi2)を選択的に成長させる。ここ
では、素子分離領域のフィールド酸化膜9上とソース領
域7内のコンタクト部分のフィールド酸化膜9上にはシ
リサイド膜5は成長しない。
Next, as shown in FIG. 7H, cobalt or titanium (Co or Ti) is formed on the silicon substrate 1 and the polysilicon film forming the gate electrode 4 by using a film forming method such as sputtering and heat treatment. ) Containing silicide 5
(CoSi 2 , TiSi 2 ) is selectively grown. Here, the silicide film 5 does not grow on the field oxide film 9 in the element isolation region and on the field oxide film 9 in the contact portion in the source region 7.

【0047】次いで、図7(i)に示すように、全面を
覆うシリコン酸化膜からなる第1層間絶縁膜11をCV
D法により形成した後、ソース領域7およびドレイン領
域8とのコンタクトホール12、13を形成するための
レジストパターン30を形成する。この際、ソース領域
7側では基板電位固定用P+層10に達するフィールド
酸化膜9(コンタクトホールの位置に相当)との位置合
わせを行う必要があり、レジストパターン30の開口部
の寸法をコンタクトホールの寸法にアライメント余裕を
考慮した寸法とする。
Next, as shown in FIG. 7I, a first interlayer insulating film 11 made of a silicon oxide film covering the entire surface is
After the formation by the method D, a resist pattern 30 for forming the contact holes 12 and 13 with the source region 7 and the drain region 8 is formed. At this time, it is necessary to align the source region 7 with the field oxide film 9 (corresponding to the position of the contact hole) reaching the substrate potential fixing P + layer 10. The dimensions of the holes are determined in consideration of the alignment margin.

【0048】次いで、図8(j)に示すように、レジス
トパターン30をマスクとしたプラズマエッチングを行
い、ソース領域7、ドレイン領域8側それぞれのコンタ
クトホール12、13(第2のコンタクトホール)を形
成する(後述するように、実際にはゲート電極4のコン
タクトホールも同時に形成する)。この際、エッチング
時間を管理したプラズマエッチングを行い、第1層間絶
縁膜11の膜厚分とトレンチ26の深さ分とを合わせた
膜厚のシリコン酸化膜を除去し得るだけの充分なエッチ
ング時間を確保する。
Next, as shown in FIG. 8 (j), plasma etching is performed using the resist pattern 30 as a mask to form contact holes 12 and 13 (second contact holes) on the source region 7 and the drain region 8 side, respectively. (As will be described later, actually, a contact hole of the gate electrode 4 is also formed simultaneously). At this time, plasma etching is performed by controlling the etching time, and the etching time is long enough to remove the silicon oxide film having the thickness corresponding to the thickness of the first interlayer insulating film 11 and the depth of the trench 26. To secure.

【0049】この時、ドレイン領域8上の第1層間絶縁
膜11を全てエッチングし終わった段階でドレイン領域
8上のシリサイド膜5が露出するが、一般的にシリコン
酸化膜用のエッチャントではシリサイド膜に対するエッ
チング選択比が充分に確保できるため、シリサイド膜5
がエッチング停止膜として機能し、ドレイン領域8側は
これ以上エッチングされることがない。また、ソース領
域7側においても、アライメント余裕を取った分だけレ
ジストパターン30の開口部が大きく、第1層間絶縁膜
11をエッチングし終わった段階でトレンチ26の周囲
でわずかにシリサイド膜5が露出するが、ここでも同様
にエッチングが停止し、トレンチ26の大きさが拡大す
ることはない。なお、本実施の形態ではシリサイド膜5
を用いたが、シリコン酸化膜用のエッチャントに対する
エッチング選択比が大きい膜材料であれば、シリサイド
以外の材料を用いてもよい。
At this time, the silicide film 5 on the drain region 8 is exposed at the stage when the first interlayer insulating film 11 on the drain region 8 has been completely etched. In general, the silicide film in the etchant for the silicon oxide film is used. Since the etching selectivity with respect to silicon can be sufficiently ensured, the silicide film 5
Functions as an etching stop film, and the drain region 8 side is not etched any more. Also, on the source region 7 side, the opening of the resist pattern 30 is large by the size of the alignment margin, and the silicide film 5 is slightly exposed around the trench 26 when the etching of the first interlayer insulating film 11 is completed. However, the etching is also stopped here, and the size of the trench 26 does not increase. In this embodiment, the silicide film 5 is used.
However, any material other than silicide may be used as long as it is a film material having a large etching selectivity to an etchant for a silicon oxide film.

【0050】図8(j)に示す工程に対応する平面図
が、図3(c)である。平面的には、ソース領域7、ド
レイン領域8のコンタクトホール12、13の形状はゲ
ート電極4の電極指に沿って長く延びるスリット状の形
状とする。よって、特にソース領域12では、ソース領
域7全体に達するコンタクトホール12がスリット状に
開口してソース領域7とのコンタクトを取り、その中の
略正方形状のトレンチ26の部分で基板電位固定用P+
層10とのコンタクトを取る構造となっている。また、
図8(j)はC−C’線に沿う断面図のため、上記の説
明ではこの工程でソース領域7、ドレイン領域8のコン
タクトホール12、13を形成するとだけ述べたが、実
際には、図3(c)に示すように、ゲート電極4の複数
の電極指間を結ぶ接続部分で、ゲート電極4と後で形成
するゲート配線とのコンタクトを取るための複数個(図
3(c)においては3個)の略正方形状のコンタクトホ
ール31を形成している。
FIG. 3C is a plan view corresponding to the step shown in FIG. In plan view, the shape of the contact holes 12 and 13 in the source region 7 and the drain region 8 is a slit shape that extends long along the electrode finger of the gate electrode 4. Therefore, especially in the source region 12, the contact hole 12 reaching the entire source region 7 is opened in a slit shape to make contact with the source region 7, and the substantially square trench 26 therein has a substrate potential fixing P +
The structure is such that contact with the layer 10 is obtained. Also,
FIG. 8 (j) is a cross-sectional view taken along the line CC ′. Therefore, in the above description, only the contact holes 12 and 13 for the source region 7 and the drain region 8 are formed in this step. As shown in FIG. 3 (c), a plurality of contacts (FIG. 3 (c)) for making contact between the gate electrode 4 and a gate wiring to be formed later at a connection portion connecting a plurality of electrode fingers of the gate electrode 4. , Three contact holes 31 having a substantially square shape.

【0051】次いで、図8(k)に示すように、ソース
領域7のコンタクトホール12およびトレンチ26の内
部、ドレイン領域8のコンタクトホール13の内部をそ
れぞれ埋め込むタングステン層14を形成する。
Next, as shown in FIG. 8K, a tungsten layer 14 is formed to fill the inside of the contact hole 12 and the trench 26 of the source region 7 and the inside of the contact hole 13 of the drain region 8, respectively.

【0052】次いで、図8(l)に示すように、第1層
間絶縁膜11上の全面にアルミニウム膜を成膜し、フォ
トリソグラフィー工程によりタングステン層14上方に
あたる領域にアルミニウム膜を残すようにパターニング
を行い、タングステン層4の箇所でソース領域7、ドレ
イン領域8とそれぞれ電気的に接続するソース側第1A
l配線15、ドレイン側第1Al配線16を形成する。
Next, as shown in FIG. 8 (l), an aluminum film is formed on the entire surface of the first interlayer insulating film 11 and patterned by a photolithography process so as to leave the aluminum film in a region above the tungsten layer 14. Is performed, and the source-side first A is electrically connected to the source region 7 and the drain region 8 at the location of the tungsten layer 4.
An l wiring 15 and a drain-side first Al wiring 16 are formed.

【0053】次いで、これら第1Al配線15、16上
を含む第1層間絶縁膜11上の全面に第2層間絶縁膜1
7を成膜する。そして、フォトリソグラフィー工程によ
り第1Al配線15、16上にあたる領域に第2層間絶
縁膜17を貫通するスルーホール18、19を形成した
後、スルーホール18、19内にタングステン膜を埋め
込む。そして、第2層間絶縁膜17上の全面にアルミニ
ウム膜を成膜し、最後に、フォトリソグラフィー工程に
よりスルーホール18、19上方にあたる領域にアルミ
ニウム膜を残すようにパターニングを行い、スルーホー
ル18、19の箇所でソース側第1Al配線15、ドレ
イン側第1Al配線16とそれぞれ電気的に接続するソ
ース側第2Al配線20(共通配線)、ドレイン側第2
Al配線21を形成する。
Next, the second interlayer insulating film 1 is formed on the entire surface of the first interlayer insulating film 11 including the first Al wirings 15 and 16.
7 is formed. Then, through holes 18 and 19 penetrating the second interlayer insulating film 17 are formed in regions corresponding to the first Al wirings 15 and 16 by a photolithography process, and then a tungsten film is buried in the through holes 18 and 19. Then, an aluminum film is formed on the entire surface of the second interlayer insulating film 17, and finally, patterning is performed by a photolithography process so as to leave the aluminum film in a region above the through holes 18, 19. , The source-side second Al wiring 20 (common wiring) electrically connected to the source-side first Al wiring 15 and the drain-side first Al wiring 16, and the drain-side second Al wiring 15.
An Al wiring 21 is formed.

【0054】図8(l)に示す工程に対応する平面図
が、図4(d)である。平面的には、ソース側の第1A
l配線15と第2Al配線20、ドレイン側の第1Al
配線16と第2Al配線21はともに重なっており、ソ
ース側配線とドレイン側配線とはソース領域7、ドレイ
ン領域8のスリット状のコンタクトホール12、13に
沿って反対方向に延びている。また、ゲート電極4上の
3個のコンタクトホール31の並ぶ方向(ソース側配
線、ドレイン側配線の延びる方向と直交する方向)に第
1Al配線からなるゲート配線32が形成されている。
すなわち、ゲート配線32は第1層目のAl配線から形
成され、ソース側配線およびドレイン側配線はゲート配
線4と直交しても接触しないように第2層目のAl配線
から形成されており、これら配線は2層配線構造を採っ
ている。したがって、ソース側第1Al配線15とドレ
イン側第1Al配線16は、配線とは言ってもコンタク
トホール12、13上にのみ存在している。以上の工程
により、本実施の形態の半導体装置が完成する。
FIG. 4D is a plan view corresponding to the step shown in FIG. In plan view, the first A on the source side
1 wiring 15 and second Al wiring 20, first Al on drain side
The wiring 16 and the second Al wiring 21 overlap each other, and the source-side wiring and the drain-side wiring extend in opposite directions along the slit-shaped contact holes 12 and 13 in the source region 7 and the drain region 8. Further, a gate wiring 32 made of a first Al wiring is formed in a direction in which the three contact holes 31 on the gate electrode 4 are arranged (a direction orthogonal to a direction in which the source wiring and the drain wiring extend).
That is, the gate wiring 32 is formed from the first-layer Al wiring, and the source-side wiring and the drain-side wiring are formed from the second-layer Al wiring so as not to be in contact with the gate wiring 4 even when being orthogonal to the gate wiring 4. These wirings have a two-layer wiring structure. Therefore, the source-side first Al wiring 15 and the drain-side first Al wiring 16 exist only on the contact holes 12 and 13 even though they are wirings. Through the above steps, the semiconductor device of the present embodiment is completed.

【0055】本実施の形態の半導体装置においては、ト
ランジスタ3のソース領域7を貫通して基板電位固定用
+層10に達するコンタクトホールが設けられ、コン
タクトホールの内部にタングステン層14が埋め込まれ
たことにより、基板電位固定用P+層10とソース領域
7とが電気的に接続されている。さらに、タングステン
層14がソース側第1Al配線15を経てソース側第2
Al配線20に接続されている。したがって、ソース側
第2Al配線20の電位を固定することにより、ソース
領域7と基板電位固定用P+層10とが共通の電位に固
定される構造となっている。しかも、ゲートフィンガー
型FETを構成する単体のトランジスタ3が全てこのよ
うな構造となっているため、ゲートフィンガー型FET
の周辺領域でコンタクトを取っていた従来の構造と異な
り、基板電位を充分に安定して固定することができる。
また、本実施の形態の場合、基板電位固定用P+層10
が素子分離領域まで延在しているため、基板電位がより
安定する。
In the semiconductor device according to the present embodiment, a contact hole penetrating source region 7 of transistor 3 and reaching substrate potential fixing P + layer 10 is provided, and tungsten layer 14 is buried inside the contact hole. As a result, the substrate potential fixing P + layer 10 and the source region 7 are electrically connected. Further, the tungsten layer 14 is connected to the source-side second Al
It is connected to the Al wiring 20. Therefore, by fixing the potential of the source-side second Al wiring 20, the source region 7 and the substrate potential fixing P + layer 10 are fixed to a common potential. Moreover, since all the single transistors 3 constituting the gate finger type FET have such a structure, the gate finger type FET has
The substrate potential can be fixed sufficiently stably unlike the conventional structure in which a contact is made in the peripheral region of.
In the case of the present embodiment, the substrate potential fixing P + layer 10
Extend to the element isolation region, the substrate potential becomes more stable.

【0056】また、基板電位固定用P+層10とのコン
タクトをソース領域7を貫通して行っているため、ソー
ス領域に隣接した箇所にコンタクト領域を設けていた従
来の構造と異なり、FETの占有面積がそれ程大きくな
ることもない。
Further, since the contact with the substrate potential fixing P + layer 10 is made through the source region 7, unlike the conventional structure in which a contact region is provided at a position adjacent to the source region, the FET has The occupied area does not increase so much.

【0057】その結果、本実施の形態のFETによれ
ば、Vtの変動を充分に小さく抑えることができ、この
ゲートフィンガー型FETを例えばアナログ回路におけ
るアンプ等に用いた場合、動作点の変動に起因する出力
波形の歪み、ゲインの低下等、特性上の不具合や占有面
積の増大が生じることなく、良好な特性を有するアナロ
グ回路を実現することができる。
As a result, according to the FET of the present embodiment, the variation of Vt can be sufficiently suppressed. When this gate finger type FET is used for an amplifier in an analog circuit, for example, the variation of the operating point can be reduced. An analog circuit having good characteristics can be realized without causing a problem in characteristics or an increase in occupied area, such as distortion of an output waveform, a decrease in gain, and the like.

【0058】さらに、本実施の形態の場合、ソース領域
7内のコンタクトホール12部分を除く領域とドレイン
領域8全域、およびゲート電極4の上面にコンタクトホ
ール形成時のエッチング停止膜であるシリサイド膜5を
設けた。このシリサイド膜5の存在によって本発明の特
徴であるソース側とドレイン側で非対称な深さのコンタ
クトホールを1回のフォトリソグラフィー工程で形成す
ることができ、製造プロセスを複雑化することがない、
という効果を奏することができる。また、上記の領域へ
のシリサイド膜5の成膜は選択的に行われるため、この
点でもフォトリソグラフィー工程数を増やすことがない
優れた方法である。
Further, in the case of the present embodiment, the silicide film 5 serving as an etching stop film at the time of forming a contact hole is formed on the entire region except for the contact hole 12 in the source region 7 and the drain region 8 and on the upper surface of the gate electrode 4. Was provided. Due to the presence of the silicide film 5, a contact hole having an asymmetric depth on the source side and the drain side, which is a feature of the present invention, can be formed in one photolithography step, and the manufacturing process is not complicated.
The effect described above can be achieved. In addition, since the silicide film 5 is selectively formed in the above-described region, this method is also an excellent method that does not increase the number of photolithography steps.

【0059】また、単結晶シリコンやポリシリコンに比
べて比抵抗が低いシリサイド膜5の使用により、製造プ
ロセス上の効果のみならず、表面にシリサイド膜5を持
つソース領域7やドレイン領域8、さらにはゲート電極
4の低抵抗化を図ることができる。したがって、ゲート
フィンガー型FETにおける応答速度を向上させること
ができる、といった素子特性上の効果も得ることができ
る。
The use of the silicide film 5 having a lower specific resistance than single crystal silicon or polysilicon not only has an effect on the manufacturing process, but also the source region 7 and the drain region 8 having the silicide film 5 on the surface, and Can reduce the resistance of the gate electrode 4. Therefore, it is possible to obtain an effect on device characteristics such that the response speed of the gate finger type FET can be improved.

【0060】[第2の実施の形態]以下、本発明の第2
の実施の形態を図9ないし図17を参照して説明する。
図9は本実施の形態の半導体装置の要部を示す断面図で
あって、ゲートフィンガー型FETの基板電位固定構造
を示している。本実施の形態も基板内に基板電位固定用
+層を設ける点では第1の実施の形態と同様である
が、コンタクトの形態が異なっている。すなわち、第1
の実施の形態がソース領域を貫通して基板電位固定用P
+層に接続する共通のコンタクトを取っていたのに対
し、本実施の形態では、ソース領域とは別に素子分離領
域のフィールド酸化膜を貫通して基板電位固定用P+
に接続するコンタクトを取っている点が異なっている。
[Second Embodiment] Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described.
The embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a main part of the semiconductor device of the present embodiment, and shows a substrate potential fixing structure of a gate finger type FET. This embodiment is the same as the first embodiment in that a substrate potential fixing P + layer is provided in the substrate, but the contact form is different. That is, the first
In this embodiment, the substrate potential fixing P
In contrast to the case where a common contact for connecting to the + layer is taken, in the present embodiment, a contact for connecting to the substrate potential fixing P + layer through the field oxide film of the element isolation region separately from the source region is provided. The differences are different.

【0061】図9に示すように、P型シリコン基板1
(半導体基板)表面のP型ウェル層2上にNチャネルト
ランジスタ3が形成されている。すなわち、P型シリコ
ン基板1上にゲート絶縁膜(図示略)を介してポリシリ
コンからなるゲート電極4が形成されている。ゲート電
極4上面にシリサイド膜5が形成され、側壁にはサイド
ウォール膜6が形成されている。そして、シリコン基板
1表面に、N+型(第1導電型)のソース領域7(共通
電極用不純物拡散領域)およびN+型のドレイン領域8
(出力電極用不純物拡散領域)が形成されている。
As shown in FIG. 9, a P-type silicon substrate 1
An N-channel transistor 3 is formed on a P-type well layer 2 on the surface of a (semiconductor substrate). That is, a gate electrode 4 made of polysilicon is formed on a P-type silicon substrate 1 via a gate insulating film (not shown). A silicide film 5 is formed on the upper surface of the gate electrode 4, and a sidewall film 6 is formed on a side wall. An N + type (first conductivity type) source region 7 (impurity diffusion region for common electrode) and an N + type drain region 8 are formed on the surface of the silicon substrate 1.
(Impurity diffusion region for output electrode) is formed.

【0062】シリコン基板1表面の素子分離領域にはフ
ィールド酸化膜9(素子分離用絶縁膜)が形成され、シ
リコン基板1内部の活性領域からフィールド酸化膜9の
端部にかけて基板電位固定用P+層10が形成されてい
る。また、トランジスタ3を覆う第1層間絶縁膜11が
形成され、ソース領域7、ドレイン領域8上方にあたる
部分に第1層間絶縁膜11を貫通するコンタクトホール
34、13(第1のコンタクトホール)がそれぞれ形成
されている。また、基板電位固定用P+層10がフィー
ルド酸化膜9の端部に延在した箇所で第1層間絶縁膜1
1およびフィールド酸化膜9を貫通して基板電位固定用
+層10に達するコンタクトホール35(第2のコン
タクトホール)が形成されている。シリコン基板1表面
のソース領域7全域とドレイン領域8全域にはシリサイ
ド膜5が形成されており、ソース領域7、ドレイン領域
8上のコンタクトホール34、13はシリサイド膜5表
面で止まっている。そして、これら全てのコンタクトホ
ール34、13、35の内部にはタングステン(W)層
14(導電層)が埋め込まれている。
A field oxide film 9 (insulating film for device isolation) is formed in a device isolation region on the surface of the silicon substrate 1, and a substrate potential fixing P + extends from the active region inside the silicon substrate 1 to the end of the field oxide film 9. A layer 10 has been formed. Further, a first interlayer insulating film 11 covering the transistor 3 is formed, and contact holes 34 and 13 (first contact holes) penetrating the first interlayer insulating film 11 are formed in portions above the source region 7 and the drain region 8, respectively. Is formed. The first interlayer insulating film 1 is formed at a position where the substrate potential fixing P + layer 10 extends to the end of the field oxide film 9.
1 and a contact hole 35 (second contact hole) penetrating through the field oxide film 9 and reaching the substrate potential fixing P + layer 10. A silicide film 5 is formed over the entire region of the source region 7 and the drain region 8 on the surface of the silicon substrate 1, and the contact holes 34 and 13 on the source region 7 and the drain region 8 stop at the surface of the silicide film 5. The tungsten (W) layer 14 (conductive layer) is buried in all of the contact holes 34, 13, and 35.

【0063】第1層間絶縁膜11上のタングステン層1
4上方にあたる領域にアルミニウム(Al)からなるソ
ース側第1Al配線36、ドレイン側第1Al配線16
がそれぞれ形成されるとともに、ソース側第1Al配線
36はフィールド酸化膜9上のコンタクトホール35内
のタングステン層14上方にまで延び、これと接続され
ている。そして、これら第1Al配線36、16上を含
む第1層間絶縁膜11上に第2層間絶縁膜17が形成さ
れている。さらに、第1層間絶縁膜11上の第1Al配
線36、16上にあたる領域に第2層間絶縁膜17を貫
通するスルーホール18、19が形成され、第2層間絶
縁膜17上のスルーホール18、19上方にあたる領域
にソース側第2Al配線37、ドレイン側第2Al配線
21がそれぞれ形成されている。なお、スルーホール1
8、19にはコンタクト部と同様にタングステン層が埋
め込まれている。
Tungsten layer 1 on first interlayer insulating film 11
4, the source-side first Al wiring 36 and the drain-side first Al wiring 16 made of aluminum (Al)
Are formed, and the source-side first Al wiring 36 extends to above the tungsten layer 14 in the contact hole 35 on the field oxide film 9 and is connected thereto. The second interlayer insulating film 17 is formed on the first interlayer insulating film 11 including the first Al wirings 36 and 16. Further, through-holes 18 and 19 penetrating the second interlayer insulating film 17 are formed in regions on the first Al wirings 36 and 16 on the first interlayer insulating film 11, and the through-holes 18 and 19 on the second interlayer insulating film 17 are formed. A source-side second Al wiring 37 and a drain-side second Al wiring 21 are respectively formed in regions above 19. In addition, through hole 1
A tungsten layer is buried in 8 and 19 like the contact portion.

【0064】次に、図10〜図17のプロセスフロー図
を用いて、上記構成の半導体装置の製造方法を工程順に
説明する。なお、図10〜図13は上記半導体装置の平
面図であり、図14、図15は図10〜図13のフィー
ルド酸化膜上のコンタクトホールを通る破断線における
縦断面図、図16、図17は図10〜図13のゲート電
極を横切る破断線における縦断面図である。
Next, a method of manufacturing the semiconductor device having the above configuration will be described in the order of steps with reference to the process flow charts of FIGS. FIGS. 10 to 13 are plan views of the semiconductor device, and FIGS. 14 and 15 are longitudinal sectional views taken along the broken line passing through the contact hole on the field oxide film in FIGS. FIG. 14 is a longitudinal sectional view taken along a broken line crossing the gate electrode in FIGS.

【0065】本実施の形態の製造方法において、図14
(a)、図16(a)に示すように、シリコン基板1内
に基板電位固定用P+層10を形成する工程からフィー
ルド酸化膜9を形成する工程、Pウェル層2を形成する
工程、ゲート電極4を形成する工程まではほぼ同様であ
るため、この間の詳細な説明は省略する。ただし、第1
の実施の形態のように、ソース領域7となる箇所を貫通
して基板電位固定用P +層10に達するトレンチ26を
形成する必要はなく、フィールド酸化膜9を選択酸化法
で形成すればよい。
In the manufacturing method of the present embodiment, FIG.
(A), as shown in FIG.
To the substrate potential fixing P+From the step of forming the layer 10
For forming a p-well layer 2
The steps up to the step of forming the gate electrode 4 are substantially the same.
Therefore, detailed description during this period is omitted. However, the first
Penetrates the portion to be the source region 7 as in the embodiment
To fix the substrate potential P +A trench 26 reaching the layer 10
The field oxide film 9 does not need to be formed, and is selectively oxidized.
What is necessary is just to form.

【0066】なお、基板電位固定用P+層形成工程終了
後の平面図を示したものが図10(a)であり、基板電
位固定用P+層10のパターンが活性領域28外の素子
分離領域のフィールド酸化膜9のパターン端部と重なっ
ている。ゲート電極形成工程終了後の平面図を示したも
のが図11(b)であり、活性領域28上に複数本(図
11(b)においては4本)の電極指を有する櫛形のゲ
ート電極4のパターンが形成されている。
FIG. 10A is a plan view showing a state after the substrate potential fixing P + layer forming step is completed, and the pattern of the substrate potential fixing P + layer 10 is an element isolation outside the active region 28. It overlaps with the pattern edge of the field oxide film 9 in the region. FIG. 11B shows a plan view after the gate electrode forming step is completed, and the comb-shaped gate electrode 4 having a plurality of (four in FIG. 11B) electrode fingers on the active region 28. Is formed.

【0067】ゲート電極4形成後、図14(b)、図1
6(b)に示すように、砒素をイオン注入し、N型低濃
度拡散層(図示略)を形成する。そして、ゲート電極4
の側壁にサイドウォール膜6を形成した後、再度砒素を
イオン注入してN型高濃度拡散層を形成し、LDD構造
のソース領域7、ドレイン領域8とする。ここまでの工
程でトランジスタ3が形成される。
After the formation of the gate electrode 4, FIG.
As shown in FIG. 6B, arsenic is ion-implanted to form an N-type low-concentration diffusion layer (not shown). And the gate electrode 4
After the sidewall film 6 is formed on the side wall of the substrate, arsenic is ion-implanted again to form an N-type high-concentration diffusion layer, thereby forming a source region 7 and a drain region 8 having an LDD structure. Through the above steps, the transistor 3 is formed.

【0068】次いで、シリコン基板1上のソース領域7
全域およびドレイン領域8全域とゲート電極4上にシリ
サイド膜5を選択成長させる。次いで、第1層間絶縁膜
11を全面に形成した後、ソース領域7、ドレイン領域
8、およびフィールド酸化膜9上のコンタクトホール3
4、13、35を形成するためのレジストパターン(図
示せず)を形成する。次いで、このレジストパターンを
マスクとしたプラズマエッチングを行い、ソース領域7
上のコンタクトホール34、ドレイン領域8上のコンタ
クトホール13、基板電位固定用P+層10がフィール
ド酸化膜9の端部に延在した箇所でのフィールド酸化膜
9上のコンタクトホール35(第1のコンタクトホー
ル)をそれぞれ形成する(後述するように、実際にはゲ
ート電極上のコンタクトホールも同時に形成する)。こ
の際、エッチング時間を管理したプラズマエッチングを
行い、図14(b)に示すように、フィールド酸化膜9
上のコンタクトホール35がフィールド酸化膜9を貫通
して基板電位固定用P+層10に到達するだけの充分な
エッチング時間を確保する。この時、図16(b)に示
すように、ソース領域7上およびドレイン領域8上では
シリサイド膜5がエッチング停止膜として機能し、シリ
サイド膜5表面でエッチングが停止する。
Next, the source region 7 on the silicon substrate 1
A silicide film 5 is selectively grown over the entire region and the entire drain region 8 and over the gate electrode 4. Next, after the first interlayer insulating film 11 is formed on the entire surface, the source region 7, the drain region 8, and the contact hole 3 on the field oxide film 9 are formed.
A resist pattern (not shown) for forming 4, 13, and 35 is formed. Next, plasma etching is performed using this resist pattern as a mask to form a source region 7.
Contact hole 34 on the drain region 8, the contact hole 13 on the drain region 8, and the contact hole 35 on the field oxide film 9 where the substrate potential fixing P + layer 10 extends to the end of the field oxide film 9 (the first contact hole 35). (A contact hole on the gate electrode is also formed at the same time as described later). At this time, plasma etching is performed by controlling the etching time, and as shown in FIG.
A sufficient etching time is ensured so that the upper contact hole 35 penetrates the field oxide film 9 and reaches the substrate potential fixing P + layer 10. At this time, as shown in FIG. 16B, the silicide film 5 functions as an etching stop film on the source region 7 and the drain region 8, and the etching stops on the surface of the silicide film 5.

【0069】図14(b)、図16(b)に示す工程に
対応する平面図が、図12(c)である。平面的には、
ソース領域7、ドレイン領域8の各コンタクトホール3
4、13の形状はゲート電極4に沿って長く延びるスリ
ット状の形状とする。また、フィールド酸化膜9上のコ
ンタクトホール35は、各ソース領域7が延びる方向に
沿って両側に2個ずつ設ける。また、図14(b)、図
16(b)の断面図には現れないが、実際には、図12
(c)に示すように、ゲート電極4の複数の電極指間を
結ぶ接続部分でゲート電極4と後で形成するゲート配線
とのコンタクトを取るための複数個(図12(c)にお
いては3個)のコンタクトホール31を形成する。
FIG. 12C is a plan view corresponding to the steps shown in FIGS. 14B and 16B. In plane,
Contact holes 3 of source region 7 and drain region 8
The shapes of 4 and 13 are slit-like shapes that extend long along the gate electrode 4. Further, two contact holes 35 on the field oxide film 9 are provided on both sides along the direction in which each source region 7 extends. Although not shown in the cross-sectional views of FIGS. 14B and 16B, in actuality, FIG.
As shown in FIG. 12C, a plurality of contacts (3 in FIG. 12C) for making contact between the gate electrode 4 and a gate wiring to be formed later at a connection portion connecting a plurality of electrode fingers of the gate electrode 4. ) Contact holes 31 are formed.

【0070】次いで、図15(c)、図17(c)に示
すように、ソース領域7のコンタクトホール34内、ド
レイン領域8のコンタクトホール13内、およびフィー
ルド酸化膜9上のコンタクトホール35内をそれぞれ埋
め込むタングステン層14を形成する。次いで、第1層
間絶縁膜11上にタングステン層14の箇所でソース領
域7、ドレイン領域8とそれぞれ電気的に接続するソー
ス側第1Al配線36、ドレイン側第1Al配線16を
形成する。ソース側第1Al配線36は、図15(c)
に示すように、フィールド酸化膜9上のコンタクトホー
ル35内のタングステン層14上方まで延在させ、ソー
ス領域7と基板電位固定用P+層10のための共通配線
とする。
Next, as shown in FIGS. 15C and 17C, the inside of the contact hole 34 of the source region 7, the inside of the contact hole 13 of the drain region 8, and the inside of the contact hole 35 on the field oxide film 9. Are formed to form tungsten layers 14 respectively. Next, a source-side first Al wiring 36 and a drain-side first Al wiring 16 that are electrically connected to the source region 7 and the drain region 8 respectively at the location of the tungsten layer 14 on the first interlayer insulating film 11 are formed. The source-side first Al wiring 36 is as shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the wiring extends to above the tungsten layer 14 in the contact hole 35 on the field oxide film 9 to serve as a common wiring for the source region 7 and the substrate potential fixing P + layer 10.

【0071】次いで、第2層間絶縁膜17を成膜した
後、ソース側第1Al配線36およびドレイン側第1A
l配線16上に第2層間絶縁膜17を貫通するスルーホ
ール18、19をそれぞれ形成し、スルーホール18、
19の内部にタングステンを埋め込む。そして、全面に
アルミニウム膜を成膜し、最後に、スルーホール18、
19の箇所でソース側第1Al配線36、ドレイン側第
1Al配線16とそれぞれ電気的に接続するソース側第
2Al配線37、ドレイン側第2Al配線21を形成す
る。
Next, after the second interlayer insulating film 17 is formed, the first Al wiring 36 on the source side and the first Al wiring 36 on the drain side are formed.
Through holes 18 and 19 penetrating the second interlayer insulating film 17 are formed on the l wiring 16 respectively.
19. Tungsten is buried in the inside of 19. Then, an aluminum film is formed on the entire surface.
At 19 places, a source-side second Al wiring 37 and a drain-side second Al wiring 21 electrically connected to the source-side first Al wiring 36 and the drain-side first Al wiring 16, respectively, are formed.

【0072】図15(c)、図17(c)に示す工程に
対応する平面図が、図13(d)である。平面的には、
ソース側の第1Al配線36と第2Al配線37、ドレ
イン側の第1Al配線16と第2Al配線21はともに
重なっており、ソース側配線とドレイン側配線とはソー
ス領域7、ドレイン領域8のスリット状のコンタクトホ
ール34、13に沿って反対方向に延びている。また、
ゲート電極4上の3個のコンタクトホール31の並ぶ方
向(ソース側配線、ドレイン側配線の延びる方向と直交
する方向)に第1Al配線からなるゲート配線32が形
成されている。以上の工程により、本実施の形態の半導
体装置が完成する。
FIG. 13D is a plan view corresponding to the step shown in FIGS. 15C and 17C. In plane,
The first Al wiring 36 and the second Al wiring 37 on the source side and the first Al wiring 16 and the second Al wiring 21 on the drain side are both overlapped, and the source wiring and the drain wiring are slit-shaped in the source region 7 and the drain region 8. Extend in the opposite direction along the contact holes 34, 13. Also,
A gate wiring 32 made of a first Al wiring is formed in a direction in which the three contact holes 31 on the gate electrode 4 are arranged (a direction orthogonal to a direction in which the source-side wiring and the drain-side wiring extend). Through the above steps, the semiconductor device of the present embodiment is completed.

【0073】本実施の形態の場合、ソース領域7と基板
電位固定用P+層10とがタングステン層14を介して
ソース側第1Al配線36、ソース側第2Al配線37
に共通に接続されている。よって、ソース側第2Al配
線37の電位を固定することにより、ソース領域7と基
板電位固定用P+層10とが共通の電位に固定され、基
板電位を充分に安定して固定することができる。また、
本実施の形態の場合も、基板電位固定用P+層10が素
子分離領域まで延在しているため、基板電位がより安定
する。
In this embodiment, the source region 7 and the substrate potential fixing P + layer 10 are connected via the tungsten layer 14 to the source-side first Al wiring 36 and the source-side second Al wiring 37.
Are connected in common. Therefore, by fixing the potential of the source-side second Al wiring 37, the source region 7 and the substrate potential fixing P + layer 10 are fixed to a common potential, and the substrate potential can be fixed sufficiently stably. . Also,
Also in the case of the present embodiment, since the substrate potential fixing P + layer 10 extends to the element isolation region, the substrate potential is more stable.

【0074】また、本実施の形態の場合、基板電位固定
用P+層10とのコンタクト部分を素子の形成には用い
ない素子分離領域に設けているため、FETの占有面積
が増大することがないし、第1の実施の形態と比べた場
合、特にソース領域7の占有面積を低減することが可能
である。
Further, in the case of the present embodiment, since the contact portion with the substrate potential fixing P + layer 10 is provided in the element isolation region not used for forming the element, the occupation area of the FET may increase. In addition, when compared with the first embodiment, it is possible to reduce the occupation area of the source region 7 in particular.

【0075】このように、本実施の形態のFETにおい
ても、Vtの変動が小さく抑えられ、このゲートフィン
ガー型FETをアナログ回路等に用いた場合、動作点の
変動に起因する出力波形の歪み、ゲインの低下等、特性
上の不具合や占有面積の増大が生じることなく、良好な
特性を有するアナログ回路が実現できる、という第1の
実施の形態と同様の効果を奏することができる。
As described above, also in the FET of the present embodiment, the fluctuation of Vt is suppressed to a small value. When this gate finger type FET is used for an analog circuit or the like, the distortion of the output waveform due to the fluctuation of the operating point, An effect similar to that of the first embodiment, in which an analog circuit having good characteristics can be realized without causing a problem in characteristics such as a decrease in gain or an increase in occupied area, can be obtained.

【0076】[第3の実施の形態]以下、本発明の第3
の実施の形態を図18を参照して説明する。図18は本
実施の形態の半導体装置の要部を示す断面図であって、
ゲートフィンガー型FETの基板電位固定構造を示して
いる。本実施の形態も基板内に基板電位固定用P+層を
設ける点では第1、第2の実施の形態と同様であるが、
コンタクトの形態が異なっている。すなわち、第1、第
2の実施の形態がコンタクトの位置は別として基板の表
面側から電位固定用P+層に接続するコンタクトを取っ
ていたのに対し、本実施の形態では、基板の裏面側から
基板電位固定用P+層に接続するコンタクトを取る点が
異なっている。
[Third Embodiment] Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described.
The embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 18 is a cross-sectional view showing a main part of the semiconductor device of the present embodiment,
1 shows a substrate potential fixing structure of a gate finger type FET. This embodiment is similar to the first and second embodiments in that a substrate potential fixing P + layer is provided in the substrate.
The form of the contact is different. That is, in the first and second embodiments, a contact connected to the potential fixing P + layer is taken from the front surface side of the substrate aside from the position of the contact. The difference is that a contact is made from the side to be connected to the substrate potential fixing P + layer.

【0077】図18に示すように、P型シリコン基板1
(半導体基板)表面のP型ウェル層2上にNチャネルト
ランジスタ3が形成されている。すなわち、P型シリコ
ン基板1上にゲート絶縁膜(図示略)を介してサイドウ
ォール膜6を有するポリシリコンゲート電極4が形成さ
れている。そして、シリコン基板1表面にN+型(第1
導電型)のソース領域7(共通電極用不純物拡散領域)
およびN+型のドレイン領域8(出力電極用不純物拡散
領域)が形成されている。
As shown in FIG. 18, a P-type silicon substrate 1
An N-channel transistor 3 is formed on a P-type well layer 2 on the surface of a (semiconductor substrate). That is, a polysilicon gate electrode 4 having a sidewall film 6 is formed on a P-type silicon substrate 1 with a gate insulating film (not shown) interposed therebetween. Then, an N + type (first
Source region 7 of conductivity type (impurity diffusion region for common electrode)
And an N + type drain region 8 (impurity diffusion region for output electrode).

【0078】シリコン基板1表面の活性領域の外方はフ
ィールド酸化膜9(素子分離用絶縁膜)が形成された素
子分離領域となっており、シリコン基板1内部の活性領
域からフィールド酸化膜9の端部にかけて基板電位固定
用P+層10が形成されている。また、基板1上に第1
層間絶縁膜11が形成され、第1層間絶縁膜11のドレ
イン領域8上方にあたる部分にコンタクトホール13が
形成されている。そして、基板1裏面側から基板電位固
定用P+層10を貫通してソース領域7に達するコンタ
クトホール39が形成されている。これらコンタクトホ
ール13、39の内部にはタングステン(W)層14
(導電層)が埋め込まれている。
Outside the active region on the surface of the silicon substrate 1 is an element isolation region on which a field oxide film 9 (insulating film for element isolation) is formed. The substrate potential fixing P + layer 10 is formed over the end. Also, the first on the substrate 1
An interlayer insulating film 11 is formed, and a contact hole 13 is formed in a portion of the first interlayer insulating film 11 above the drain region 8. Then, a contact hole 39 is formed from the back side of the substrate 1 through the substrate potential fixing P + layer 10 and reaches the source region 7. A tungsten (W) layer 14 is provided inside these contact holes 13 and 39.
(Conductive layer) is embedded.

【0079】第1層間絶縁膜11上のタングステン層1
4上方にあたる領域にアルミニウム(Al)からなるド
レイン側第1Al配線16が形成され、第1層間絶縁膜
11上に第2層間絶縁膜17が形成されている。さら
に、第1層間絶縁膜11上のドレイン側第1Al配線1
6上にあたる領域に第2層間絶縁膜17を貫通するスル
ーホール19が形成され、スルーホール19内にタング
ステンが埋め込まれている。そして、第2層間絶縁膜1
7上のスルーホール19上方にあたる領域にドレイン側
第2Al配線21が形成されている。
Tungsten layer 1 on first interlayer insulating film 11
4, a drain-side first Al wiring 16 made of aluminum (Al) is formed in a region above, and a second interlayer insulating film 17 is formed on the first interlayer insulating film 11. Further, the first Al wiring 1 on the drain side on the first interlayer insulating film 11 is formed.
A through hole 19 penetrating through the second interlayer insulating film 17 is formed in a region corresponding to 6, and tungsten is buried in the through hole 19. Then, the second interlayer insulating film 1
The drain-side second Al wiring 21 is formed in a region above the through hole 19 on the gate 7.

【0080】本実施の形態の場合、任意の方法によりP
型シリコン基板1自体の電位を固定することにより、基
板電位固定用P+層10およびソース領域7の電位を固
定することが可能になる。したがって、本実施の形態の
大きな利点は、基板1の表面側にソース配線が不要にな
るという点である。
In the case of the present embodiment, P
By fixing the potential of the silicon substrate 1 itself, the potentials of the substrate potential fixing P + layer 10 and the source region 7 can be fixed. Therefore, a great advantage of this embodiment is that a source wiring is not required on the front surface side of the substrate 1.

【0081】なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲において種々の変更を加えることが可能である。例
えば上記実施の形態においては、半導体基板にP型シリ
コン基板を用い、P型ウェル層上にNチャネルトランジ
スタを形成し、基板電位固定用の不純物拡散領域をP型
とした例を挙げたが、本発明を適用し得る構成はこれに
限ることなく、上記各導電型が逆であってもよいし、ウ
ェル層を設けずに基板上に直接トランジスタを形成する
構成でもよい。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, an example was given in which a P-type silicon substrate was used as the semiconductor substrate, an N-channel transistor was formed on the P-type well layer, and the impurity diffusion region for fixing the substrate potential was P-type. The configuration to which the present invention can be applied is not limited thereto, and the above-described respective conductivity types may be reversed, or a configuration in which a transistor is directly formed on a substrate without providing a well layer may be used.

【0082】また、上記実施の形態では半導体基板中に
不純物を導入することにより基板電位固定用不純物拡散
領域を形成したが、この種の基板電位固定用不純物拡散
領域に代えて、金属層を用いることもできる。半導体基
板中の深い位置に金属層を形成する構造は、2枚の半導
体基板の張り合わせ技術を用いることにより実現が可能
である。金属層を用いた場合、半導体中に不純物を導入
した基板電位固定用不純物拡散領域を用いた場合に比べ
て、基板抵抗をさらに低減できるという利点を有してい
る。
In the above embodiment, the impurity diffusion region for fixing the substrate potential is formed by introducing an impurity into the semiconductor substrate. However, a metal layer is used instead of this type of the impurity diffusion region for fixing the substrate potential. You can also. A structure in which a metal layer is formed at a deep position in a semiconductor substrate can be realized by using a technique of bonding two semiconductor substrates. The use of the metal layer has an advantage that the substrate resistance can be further reduced as compared with the case where the impurity diffusion region for fixing the substrate potential in which an impurity is introduced into the semiconductor is used.

【0083】また、上記実施の形態で用いた各パターン
の平面形状、各層の構成材料や膜厚等の寸法、また、製
造方法における各工程の処理条件等、種々の具体的な記
載については適宜設計変更が可能なことは勿論である。
Various specific descriptions, such as the planar shape of each pattern used in the above embodiment, dimensions such as constituent materials and film thickness of each layer, and processing conditions of each step in the manufacturing method, are appropriately given. Of course, the design can be changed.

【0084】[0084]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、ゲートフィンガー型FETの下方に基板電位固
定用不純物拡散領域を設け、これと共通電極用不純物拡
散領域を電気的に接続したことにより、基板電位を充分
に安定して固定することができる。この時、基板電位固
定用不純物拡散領域のコンタクトを共通電極用不純物拡
散領域を貫通するようにしたり、素子分離領域に配置し
たりしたため、トランジスタの占有面積が増大すること
もない。その結果、トランジスタのしきい値電圧の変動
を充分に小さく抑えることができ、このゲートフィンガ
ー型FETを例えばアナログ回路におけるアンプ等に用
いた場合、動作点の変動に起因する出力波形の歪み、ゲ
インの低下等、特性上の欠陥や占有面積の増大が生じる
ことなく、安定した特性を有するアナログ回路を実現す
ることができる。
As described above in detail, according to the present invention, an impurity diffusion region for fixing a substrate potential is provided below a gate finger type FET, and this is electrically connected to the impurity diffusion region for a common electrode. As a result, the substrate potential can be fixed sufficiently stably. At this time, since the contact of the impurity diffusion region for fixing the substrate potential penetrates the impurity diffusion region for the common electrode or is arranged in the element isolation region, the occupied area of the transistor does not increase. As a result, the variation of the threshold voltage of the transistor can be suppressed sufficiently small. When this gate finger type FET is used for an amplifier in an analog circuit, for example, the distortion of the output waveform and the gain due to the variation of the operating point Thus, an analog circuit having stable characteristics can be realized without causing a defect in characteristics or an increase in occupied area, such as a decrease in the characteristics.

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

【図1】 本発明の第1の実施の形態の半導体装置の要
部を示す縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a main part of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 同、半導体装置の製造工程を順を追って示す
プロセスフロー図(平面図)である。
FIG. 2 is a process flow diagram (plan view) showing the manufacturing steps of the semiconductor device in order.

【図3】 同、プロセスフロー図の続きである。FIG. 3 is a continuation of the process flow diagram.

【図4】 同、プロセスフロー図の続きである。FIG. 4 is a continuation of the process flow diagram.

【図5】 同、半導体装置の製造工程を順を追って示す
プロセスフロー図(縦断面図)である。
FIG. 5 is a process flow diagram (longitudinal sectional view) showing the manufacturing steps of the semiconductor device in order.

【図6】 同、プロセスフロー図の続きである(図6
(d)は図2(a)のA−A’線に沿う縦断面図であ
り、図6(f)は図2(b)のB−B’線に沿う縦断面
図である)。
6 is a continuation of the same process flow diagram (FIG. 6).
(D) is a longitudinal sectional view along the line AA ′ in FIG. 2 (a), and FIG. 6 (f) is a longitudinal sectional view along the line BB ′ in FIG. 2 (b).

【図7】 同、プロセスフロー図の続きである。FIG. 7 is a continuation of the process flow diagram.

【図8】 同、プロセスフロー図の続きである(図8
(j)は図3(c)のC−C’線に沿う縦断面図であ
り、図8(l)は図4(d)のD−D’線に沿う縦断面
図である)。
8 is a continuation of the same process flow diagram (FIG.
(J) is a longitudinal sectional view along the line CC ′ in FIG. 3 (c), and FIG. 8 (l) is a longitudinal sectional view along the line DD ′ in FIG. 4 (d).

【図9】 本発明の第2の実施の形態の半導体装置の要
部を示す縦断面図である。
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a main part of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図10】 同、半導体装置の製造工程を順を追って示
すプロセスフロー図(平面図)である。
FIG. 10 is a process flow diagram (plan view) showing the manufacturing steps of the semiconductor device in order.

【図11】 同、プロセスフロー図の続きである。FIG. 11 is a continuation of the process flow diagram.

【図12】 同、プロセスフロー図の続きである。FIG. 12 is a continuation of the process flow diagram.

【図13】 同、プロセスフロー図の続きである。FIG. 13 is a continuation of the process flow diagram.

【図14】 同、半導体装置の製造工程を順を追って示
すプロセスフロー図(縦断面図)である(図14(a)
は図11(b)のA−A’線に沿う縦断面図であり、図
14(b)は図12(c)のC−C’線に沿う縦断面図
である)。
FIG. 14 is a process flow diagram (longitudinal sectional view) showing the manufacturing steps of the semiconductor device in order (FIG. 14 (a)).
FIG. 14B is a longitudinal sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 11B, and FIG. 14B is a longitudinal sectional view taken along the line CC ′ of FIG.

【図15】 同、プロセスフロー図の続きである(図1
5(c)は図13(d)のE−E’線に沿う縦断面図で
ある)。
FIG. 15 is a continuation of the same process flow diagram (FIG. 1);
FIG. 5 (c) is a longitudinal sectional view taken along line EE ′ of FIG. 13 (d)).

【図16】 同、プロセスフロー図の続きである(図1
6(a)は図11(b)のB−B’線に沿う縦断面図で
あり、図16(b)は図12(c)のD−D’線に沿う
縦断面図である)。
16 is a continuation of the same process flow diagram (FIG. 1)
6 (a) is a longitudinal sectional view taken along line BB 'of FIG. 11 (b), and FIG. 16 (b) is a longitudinal sectional view taken along line DD' of FIG. 12 (c).

【図17】 同、プロセスフロー図の続きである(図1
7(c)は図13(d)のF−F’線に沿う縦断面図で
ある)。
17 is a continuation of the same process flow diagram (FIG. 1)
7 (c) is a longitudinal sectional view taken along line FF 'of FIG. 13 (d)).

【図18】 本発明の第3の実施の形態の半導体装置の
要部を示す縦断面図である。
FIG. 18 is a longitudinal sectional view showing a main part of a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図19】 従来の半導体装置におけるウェルコンタク
ト構造の一例を示す平面図である。
FIG. 19 is a plan view showing an example of a well contact structure in a conventional semiconductor device.

【図20】 従来の半導体装置におけるウェルコンタク
ト構造の他の例を示す平面図である。
FIG. 20 is a plan view showing another example of a well contact structure in a conventional semiconductor device.

【図21】 従来の半導体装置におけるウェルコンタク
ト構造の改良例を示す断面図である。
FIG. 21 is a cross-sectional view showing an improved example of a well contact structure in a conventional semiconductor device.

【図22】 従来の半導体装置におけるウェルコンタク
ト構造の他の改良例を示す断面図である。
FIG. 22 is a cross-sectional view showing another improved example of a well contact structure in a conventional semiconductor device.

【図23】 MOSFETのしきい値電圧のパラメータ
である(2Φf+VS B1/2とVtとの関係を示すグラフ
の一例である。
FIG. 23 is an example of a graph showing a relationship between a parameter of the MOSFET threshold voltage (2Φ f + V S B) 1/2 and V t.

【図24】 MOSFETのVds−Id特性を示す図で
ある。
FIG. 24 is a diagram showing a V ds -I d characteristic of a MOSFET.

【符号の説明】 1 P型シリコン基板(半導体基板) 2 P型ウェル層 3 Nチャネルトランジスタ 4 ゲート電極(制御電極) 5 シリサイド膜(エッチング停止膜) 6 サイドウォール膜 7 ソース領域(共通電極用不純物拡散領域) 8 ドレイン領域(出力電極用不純物拡散領域) 9 フィールド酸化膜(素子分離用絶縁膜) 10 基板電位固定用P+層(基板電位固定用不純物拡
散領域) 11 第1層間絶縁膜 12,13,34,35,39 コンタクトホール 14 タングステン層(導電層) 15,36 ソース側第1Al配線 16 ドレイン側第1Al配線 17 第2層間絶縁膜 18,19 スルーホール 20,37 ソース側第2Al配線
[Description of Signs] 1 P-type silicon substrate (semiconductor substrate) 2 P-type well layer 3 N-channel transistor 4 gate electrode (control electrode) 5 silicide film (etching stop film) 6 sidewall film 7 source region (impurity for common electrode) Diffusion region) 8 drain region (impurity diffusion region for output electrode) 9 field oxide film (insulating film for element isolation) 10 substrate potential fixing P + layer (substrate potential fixing impurity diffusion region) 11 first interlayer insulating film 12 13, 34, 35, 39 Contact hole 14 Tungsten layer (conductive layer) 15, 36 Source-side first Al wiring 16 Drain-side first Al wiring 17 Second interlayer insulating film 18, 19 Through hole 20, 37 Source-side second Al wiring

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4M104 AA01 BB18 BB20 BB25 CC01 DD05 DD08 FF02 FF18 FF27 GG09 GG14 5F033 HH08 JJ19 KK01 KK25 KK27 MM30 NN03 NN38 NN39 QQ08 QQ09 QQ16 QQ24 QQ38 QQ39 RR04 SS11 XX03 XX23 5F040 DC01 EC01 EC07 EC13 EC17 EF02 EH08 EJ07 EK05 EM00 FA03 FA05 FB02 FC10 FC21 5F048 AA07 AA09 AB10 AC01 BA01 BA12 BB02 BB05 BC02 BC06 BC12 BE09 BF07 BF11  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page F term (reference) 4M104 AA01 BB18 BB20 BB25 CC01 DD05 DD08 FF02 FF18 FF27 GG09 GG14 5F033 HH08 JJ19 KK01 KK25 KK27 MM30 NN03 NN38 NN39 QQ08 QQ09 QQ16 QQ24 QQ13 EC03 EC07 EC07 EC17 EF02 EH08 EJ07 EK05 EM00 FA03 FA05 FB02 FC10 FC21 5F048 AA07 AA09 AB10 AC01 BA01 BA12 BB02 BB05 BC02 BC06 BC12 BE09 BF07 BF11

Claims (24)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に、複数の電極指を有する
制御電極と共通電極と出力電極とを備え、前記制御電極
の一つの電極指と共通電極用不純物拡散領域と出力電極
用不純物拡散領域とを有するトランジスタが複数個隣接
して形成された活性領域が設けられ、第1導電型の不純
物が導入された前記各トランジスタの共通電極用不純物
拡散領域の下方にあたる半導体基板内部に、該半導体基
板と電気的に接続されるとともに前記各共通電極用不純
物拡散領域と電気的に接続され、前記第1導電型と反対
の導電型である第2導電型の不純物が導入された基板電
位固定用不純物拡散領域が形成されたことを特徴とする
半導体装置。
1. A control electrode having a plurality of electrode fingers, a common electrode, and an output electrode on a semiconductor substrate, wherein one electrode finger of the control electrode, an impurity diffusion region for a common electrode, and an impurity diffusion region for an output electrode are provided. An active region formed by adjoining a plurality of transistors having the same structure, wherein the semiconductor substrate is located below a common electrode impurity diffusion region of each of the transistors into which an impurity of the first conductivity type is introduced. And a substrate potential fixing impurity electrically connected to the impurity diffusion regions for the common electrode and having a second conductivity type impurity opposite to the first conductivity type introduced thereinto. A semiconductor device, wherein a diffusion region is formed.
【請求項2】 前記基板電位固定用不純物拡散領域が前
記活性領域外方の素子分離領域にまで延在していること
を特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein said substrate potential fixing impurity diffusion region extends to an element isolation region outside said active region.
【請求項3】 前記共通電極用不純物拡散領域が、第2
導電型の不純物が導入されたウェル領域上に形成され、
前記基板電位固定用不純物拡散領域が前記ウェル領域内
部に形成されたことを特徴とする請求項1または2に記
載の半導体装置。
3. The method according to claim 2, wherein the impurity diffusion region for the common electrode is a second impurity diffusion region.
Formed on the well region where the conductivity type impurity is introduced,
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein said substrate potential fixing impurity diffusion region is formed inside said well region.
【請求項4】 前記半導体基板に、前記各トランジスタ
の共通電極用不純物拡散領域を貫通して前記基板電位固
定用不純物拡散領域に達するコンタクトホールが設けら
れ、該コンタクトホールの内部に導電層が埋め込まれる
ことにより前記基板電位固定用不純物拡散領域が前記各
共通電極用不純物拡散領域と電気的に接続されたことを
特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の半導体
装置。
4. A contact hole penetrating through the impurity diffusion region for a common electrode of each of the transistors and reaching the impurity diffusion region for fixing the substrate potential, wherein a conductive layer is embedded in the contact hole. 4. The semiconductor device according to claim 1, wherein said substrate potential fixing impurity diffusion region is electrically connected to each of said common electrode impurity diffusion regions.
【請求項5】 前記複数のトランジスタを覆う層間絶縁
膜上に共通配線が設けられ、前記コンタクトホール内部
に埋め込まれた導電層と前記共通配線とが電気的に接続
されたことを特徴とする請求項4に記載の半導体装置。
5. A common wiring is provided on an interlayer insulating film covering the plurality of transistors, and a conductive layer embedded in the contact hole and the common wiring are electrically connected. Item 5. The semiconductor device according to item 4.
【請求項6】 前記各トランジスタの共通電極用不純物
拡散領域におけるコンタクトホール部分を除く領域およ
び前記各トランジスタの出力電極用不純物拡散領域の全
域にあたる前記半導体基板の表面および前記制御電極の
表面に、前記コンタクトホール形成時のエッチング停止
膜が設けられたことを特徴とする請求項4または5に記
載の半導体装置。
6. The surface of the semiconductor substrate and the surface of the control electrode corresponding to the entire region of the impurity diffusion region for an output electrode of each transistor and the region other than the contact hole portion in the impurity diffusion region for a common electrode of each of the transistors. 6. The semiconductor device according to claim 4, wherein an etching stop film is provided when forming a contact hole.
【請求項7】 前記層間絶縁膜がシリコン酸化膜であ
り、前記エッチング停止膜がシリサイド膜であることを
特徴とする請求項6記載の半導体装置。
7. The semiconductor device according to claim 6, wherein said interlayer insulating film is a silicon oxide film, and said etching stop film is a silicide film.
【請求項8】 半導体基板上に、複数の電極指を有する
制御電極と共通電極と出力電極とを備え、前記制御電極
の一つの電極指と共通電極用不純物拡散領域と出力電極
用不純物拡散領域とを有するトランジスタが複数個隣接
して形成された活性領域が設けられ、第1導電型の不純
物が導入された前記各トランジスタの共通電極用不純物
拡散領域の下方にあたる半導体基板内部に、該半導体基
板と電気的に接続され、前記活性領域外方の素子分離用
絶縁膜の下方まで延在し、前記第1導電型と反対の導電
型である第2導電型の不純物が導入された基板電位固定
用不純物拡散領域が形成され、前記複数のトランジスタ
を覆う層間絶縁膜に、該層間絶縁膜を貫通して前記各ト
ランジスタの共通電極用不純物拡散領域に達する第1の
コンタクトホールと前記層間絶縁膜および素子分離用絶
縁膜を貫通して前記基板電位固定用不純物拡散領域に達
する第2のコンタクトホールとがそれぞれ設けられ、こ
れら第1および第2のコンタクトホールの内部に導電層
がそれぞれ埋め込まれ、前記層間絶縁膜上に設けられた
共通配線と前記各導電層とが電気的に接続されることに
より前記基板電位固定用不純物拡散領域が前記各共通電
極用不純物拡散領域と電気的に接続されたことを特徴と
する半導体装置。
8. A control electrode having a plurality of electrode fingers, a common electrode, and an output electrode on a semiconductor substrate, wherein one electrode finger of the control electrodes, a common electrode impurity diffusion region, and an output electrode impurity diffusion region. An active region formed by adjoining a plurality of transistors having the same structure, wherein the semiconductor substrate is located below a common electrode impurity diffusion region of each of the transistors into which an impurity of the first conductivity type is introduced. Substrate potential fixing, which is electrically connected to the element and extends to below the element isolation insulating film outside the active region, and into which impurities of a second conductivity type opposite to the first conductivity type are introduced. A first contact hole, in which an impurity diffusion region for a transistor is formed, and an interlayer insulating film covering the plurality of transistors, penetrating the interlayer insulating film and reaching the impurity diffusion region for a common electrode of each transistor; A second contact hole penetrating through the interlayer insulating film and the element isolation insulating film and reaching the substrate potential fixing impurity diffusion region is provided, and a conductive layer is formed inside the first and second contact holes. Each of the conductive layers is buried and electrically connected to a common wiring provided on the interlayer insulating film, and the impurity diffusion region for fixing the substrate potential is electrically connected to the impurity diffusion region for each common electrode. A semiconductor device, wherein the semiconductor device is connected to a semiconductor device.
【請求項9】 前記共通電極用不純物拡散領域が第2導
電型の不純物が導入されたウェル領域上に形成され、前
記基板電位固定用不純物拡散領域が前記ウェル領域内部
に形成されたことを特徴とする請求項8に記載の半導体
装置。
9. The impurity diffusion region for a common electrode is formed on a well region into which an impurity of a second conductivity type is introduced, and the impurity diffusion region for fixing a substrate potential is formed inside the well region. The semiconductor device according to claim 8, wherein
【請求項10】 前記各トランジスタの共通電極用不純
物拡散領域の全域および出力電極用不純物拡散領域の全
域にあたる前記半導体基板の表面および前記制御電極の
表面に、前記コンタクトホール形成時のエッチング停止
膜が設けられたことを特徴とする請求項8または9に記
載の半導体装置。
10. An etching stop film at the time of forming the contact hole is formed on the surface of the semiconductor substrate and the surface of the control electrode corresponding to the entire region of the impurity diffusion region for the common electrode and the entire region of the impurity diffusion region for the output electrode of each transistor. The semiconductor device according to claim 8, wherein the semiconductor device is provided.
【請求項11】 前記層間絶縁膜がシリコン酸化膜であ
り、前記エッチング停止膜がシリサイド膜であることを
特徴とする請求項10に記載の半導体装置。
11. The semiconductor device according to claim 10, wherein said interlayer insulating film is a silicon oxide film, and said etching stop film is a silicide film.
【請求項12】 半導体基板上に、複数の電極指を有す
る制御電極と共通電極と出力電極とを備え、前記制御電
極の一つの電極指と共通電極用不純物拡散領域と出力電
極用不純物拡散領域とを有するトランジスタが複数個隣
接して形成された活性領域が設けられ、第1導電型の不
純物が導入された前記各トランジスタの共通電極用不純
物拡散領域の下方にあたる半導体基板内部に、該半導体
基板と電気的に接続され前記第1導電型と反対の導電型
である第2導電型の不純物が導入された基板電位固定用
不純物拡散領域が形成され、前記半導体基板の裏面側か
ら前記基板電位固定用不純物拡散領域を貫通して前記共
通電極用不純物拡散領域に達するコンタクトホールが設
けられるとともに該コンタクトホールの内部に導電層が
埋め込まれたことを特徴とする半導体装置。
12. A control electrode having a plurality of electrode fingers, a common electrode, and an output electrode on a semiconductor substrate, wherein one of the control electrodes is an electrode finger, a common electrode impurity diffusion region, and an output electrode impurity diffusion region. An active region formed by adjoining a plurality of transistors having the same structure, wherein the semiconductor substrate is located below a common electrode impurity diffusion region of each of the transistors into which an impurity of the first conductivity type is introduced. A substrate potential fixing impurity diffusion region electrically connected to the first conductivity type and doped with an impurity of a second conductivity type opposite to the first conductivity type is formed, and the substrate potential fixation is performed from the back surface side of the semiconductor substrate. A contact hole penetrating through the impurity diffusion region for the common electrode and reaching the impurity diffusion region for the common electrode, and that a conductive layer is embedded in the contact hole. Characteristic semiconductor device.
【請求項13】 前記半導体基板中に前記第2導電型の
不純物が導入された基板電位固定用不純物拡散領域に代
えて、前記半導体基板内部に該半導体基板の材料とは異
なる材料からなり、前記基板電位固定用不純物拡散領域
と同じ機能を有する基板電位固定用導電層が設けられた
ことを特徴とする請求項1ないし12のいずれかに記載
の半導体装置。
13. The semiconductor substrate according to claim 1, wherein said semiconductor substrate is made of a material different from a material of said semiconductor substrate in place of said substrate potential fixing impurity diffusion region in which said second conductivity type impurity is introduced into said semiconductor substrate. 13. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a substrate potential fixing conductive layer having the same function as the substrate potential fixing impurity diffusion region.
【請求項14】 前記基板電位固定用導電層が金属から
なることを特徴とする請求項13に記載の半導体装置。
14. The semiconductor device according to claim 13, wherein said substrate potential fixing conductive layer is made of metal.
【請求項15】 半導体基板の内部に第2導電型の不純
物を導入することにより基板電位固定用不純物拡散領域
を形成する工程と、前記半導体基板に前記基板電位固定
用不純物拡散領域に到達する第1のコンタクトホールを
形成する工程と、前記半導体基板表面に、制御電極と前
記第2導電型と反対の導電型である第1導電型の不純物
を導入した共通電極用不純物拡散領域と出力電極用不純
物拡散領域とを有するトランジスタを、該トランジスタ
の前記共通電極用不純物拡散領域がその領域内に前記第
1のコンタクトホール形成箇所を含むように形成する工
程と、前記第1のコンタクトホール内に導電層を埋め込
むことにより前記共通電極用不純物拡散領域と前記基板
電位固定用不純物拡散領域とを電気的に接続する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
15. A step of forming a substrate potential fixing impurity diffusion region by introducing a second conductivity type impurity into a semiconductor substrate, and a step of arriving at the substrate potential fixing impurity diffusion region in the semiconductor substrate. Forming a contact hole, an impurity diffusion region for a common electrode and a control electrode and an impurity of a first conductivity type opposite to the second conductivity type introduced into the surface of the semiconductor substrate, and an output electrode. Forming a transistor having an impurity diffusion region such that the impurity diffusion region for a common electrode of the transistor includes the first contact hole formation portion in the transistor; and forming a conductive region in the first contact hole. Electrically connecting the common electrode impurity diffusion region and the substrate potential fixing impurity diffusion region by burying a layer. Manufacturing method of a semiconductor device.
【請求項16】 前記トランジスタ形成工程の後に、前
記トランジスタを覆う層間絶縁膜を形成する工程と、前
記層間絶縁膜を貫通して前記第1のコンタクトホールと
連続する第2のコンタクトホールを形成する工程と、前
記第1および第2のコンタクトホールが連続してなるコ
ンタクトホール内に導電層を埋め込むことにより前記共
通電極用不純物拡散領域と前記基板電位固定用不純物拡
散領域とを電気的に接続する工程と、前記導電層の上方
にあたる前記層間絶縁膜上に共通配線を形成する工程と
を有することを特徴とする請求項15に記載の半導体装
置の製造方法。
16. A step of forming an interlayer insulating film covering the transistor after the transistor forming step, and forming a second contact hole penetrating the interlayer insulating film and continuous with the first contact hole. And a step of burying a conductive layer in a contact hole where the first and second contact holes are continuous to electrically connect the common electrode impurity diffusion region and the substrate potential fixing impurity diffusion region. The method according to claim 15, further comprising: forming a common wiring on the interlayer insulating film above the conductive layer.
【請求項17】 前記第1のコンタクトホール形成工程
の後に、前記第1のコンタクトホール内部にシリコン酸
化膜を埋め込んでおき、前記トランジスタを形成し、シ
リコン酸化膜からなる前記層間絶縁膜を形成した後、該
層間絶縁膜を貫通する前記第2のコンタクトホールを形
成する工程において層間絶縁膜のエッチング、前記第1
のコンタクトホール内部に埋め込んだシリコン酸化膜の
エッチングを連続して行うことにより前記第1および第
2のコンタクトホールが連続してなるコンタクトホール
を形成することを特徴とする請求項16に記載の半導体
装置の製造方法。
17. After the first contact hole forming step, a silicon oxide film is embedded in the first contact hole, the transistor is formed, and the interlayer insulating film made of a silicon oxide film is formed. Then, in the step of forming the second contact hole penetrating the interlayer insulating film, etching the interlayer insulating film,
17. The semiconductor according to claim 16, wherein the silicon oxide film embedded in the contact hole is continuously etched to form a contact hole in which the first and second contact holes are continuous. Device manufacturing method.
【請求項18】 前記第1のコンタクトホール内部に前
記シリコン酸化膜を埋め込み、前記トランジスタを形成
した後、前記トランジスタの共通電極用不純物拡散領域
における第1のコンタクトホール形成箇所を除く領域お
よび前記トランジスタの出力電極用不純物拡散領域の全
域にあたる前記半導体基板の表面および前記制御電極の
表面に前記第2のコンタクトホール形成工程でのエッチ
ングを停止するためのエッチング停止膜を形成し、前記
層間絶縁膜を形成した後、前記第2のコンタクトホール
形成工程を行うことを特徴とする請求項17に記載の半
導体装置の製造方法。
18. The method according to claim 18, wherein said silicon oxide film is buried in said first contact hole, said transistor is formed, and then a region excluding a first contact hole forming portion in said transistor common electrode impurity diffusion region and said transistor are formed. Forming an etching stop film for stopping etching in the second contact hole forming step on the surface of the semiconductor substrate and the surface of the control electrode corresponding to the entire area of the impurity diffusion region for output electrodes; 18. The method according to claim 17, wherein the second contact hole forming step is performed after the formation.
【請求項19】 前記エッチング停止膜としてシリサイ
ド膜を用いることを特徴とする請求項18に記載の半導
体装置の製造方法。
19. The method according to claim 18, wherein a silicide film is used as the etching stop film.
【請求項20】 半導体基板の内部に第2導電型の不純
物を導入することにより基板電位固定用不純物拡散領域
を形成する工程と、前記半導体基板表面に前記基板電位
固定用不純物拡散領域の端部上方にまで延在する素子分
離用絶縁膜を形成する工程と、前記半導体基板表面の前
記素子分離用絶縁膜が形成された領域を除く活性領域
に、制御電極と前記第2導電型と反対の導電型である第
1導電型の不純物を導入した共通電極用不純物拡散領域
と出力電極用不純物拡散領域とを有するトランジスタを
形成する工程と、該トランジスタを覆う層間絶縁膜を形
成する工程と、該層間絶縁膜を貫通して前記トランジス
タの前記共通電極用不純物拡散領域に到達する第1のコ
ンタクトホールを形成する工程と、前記素子分離用絶縁
膜が前記基板電位固定用不純物拡散領域の端部上方にま
で延在する箇所にて前記層間絶縁膜および前記素子分離
用絶縁膜を貫通して前記基板電位固定用不純物拡散領域
に到達する第2のコンタクトホールを形成する工程と、
前記第1および第2のコンタクトホール内にそれぞれ導
電層を埋め込む工程と、これら導電層の上方にあたる前
記層間絶縁膜上に共通配線を形成することにより前記共
通電極用不純物拡散領域と前記基板電位固定用不純物拡
散領域とを電気的に接続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。
20. A step of forming a substrate potential fixing impurity diffusion region by introducing a second conductivity type impurity into a semiconductor substrate, and forming an end portion of the substrate potential fixing impurity diffusion region on the semiconductor substrate surface. Forming a device isolation insulating film extending upward; and providing a control electrode and a second conductive type opposite to the second conductivity type in an active region of the semiconductor substrate surface excluding a region where the device isolation insulating film is formed. Forming a transistor having an impurity diffusion region for a common electrode and an impurity diffusion region for an output electrode into which an impurity of a first conductivity type, which is a conductivity type, is introduced; and a step of forming an interlayer insulating film covering the transistor. Forming a first contact hole penetrating through an interlayer insulating film and reaching the impurity diffusion region for the common electrode of the transistor; and fixing the element isolation insulating film to the substrate potential. Forming a second contact hole extending through the interlayer insulating film and the element isolation insulating film to reach the substrate potential fixing impurity diffusion region at a location extending above an end of the impurity diffusion region for substrate use. Process and
Embedding a conductive layer in each of the first and second contact holes; and forming a common wiring on the interlayer insulating film above the conductive layer to fix the impurity diffusion region for the common electrode and the substrate potential. Electrically connecting the impurity diffusion region to the semiconductor device.
【請求項21】 前記第1のコンタクトホールの形成と
前記第2のコンタクトホールの形成とを同一の工程にて
行うことを特徴とする請求項20に記載の半導体装置の
製造方法。
21. The method according to claim 20, wherein forming the first contact hole and forming the second contact hole are performed in the same step.
【請求項22】 前記トランジスタ形成工程の後に、前
記トランジスタの共通電極用不純物拡散領域の全域およ
び前記出力電極用不純物拡散領域の全域にあたる前記半
導体基板の表面および前記制御電極の表面に前記第1お
よび第2のコンタクトホール形成工程でのエッチングを
停止するためのエッチング停止膜を形成し、前記層間絶
縁膜を形成した後、前記第1および第2のコンタクトホ
ール形成工程を行うことを特徴とする請求項21に記載
の半導体装置の製造方法。
22. After the step of forming the transistor, the first and the first surfaces of the semiconductor substrate and the control electrode which correspond to the entire region of the impurity diffusion region for the common electrode and the entire region of the impurity diffusion region for the output electrode of the transistor. An etching stop film for stopping etching in a second contact hole forming step is formed, and after forming the interlayer insulating film, the first and second contact hole forming steps are performed. Item 22. The method for manufacturing a semiconductor device according to item 21.
【請求項23】 前記エッチング停止膜としてシリサイ
ド膜を用いることを特徴とする請求項22に記載の半導
体装置の製造方法。
23. The method according to claim 22, wherein a silicide film is used as the etching stop film.
【請求項24】 前記基板電位固定用不純物拡散領域を
形成する工程において、前記半導体基板内に前記第2導
電型の不純物を導入する際に注入エネルギーを変えた複
数回の前記第2導電型の不純物のイオン注入を行い、そ
の後の熱処理を経て前記基板電位固定用不純物拡散領域
とウェル領域とを形成することを特徴とする請求項15
ないし23のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
24. In the step of forming the impurity diffusion region for fixing the substrate potential, a plurality of times of the implantation of the second conductivity type having different implantation energy when introducing the impurity of the second conductivity type into the semiconductor substrate. 16. The semiconductor device according to claim 15, wherein the impurity ions are implanted, and the heat treatment is performed thereafter to form the impurity diffusion region for fixing the substrate potential and the well region.
24. The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of items 23 to 23.
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