JP2005142346A - Unipolar transistor and semiconductor integrated circuit device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ユニポーラトランジスタ及び半導体集積回路装置に関するものであり、特に、センシング或いはメモリ作用のための空洞構造のゲートの構成に特徴のあるユニポーラトランジスタ及び半導体集積回路装置に関するものである。 The present invention relates to a unipolar transistor and a semiconductor integrated circuit device, and more particularly to a unipolar transistor and a semiconductor integrated circuit device that are characterized by the structure of a gate having a cavity structure for sensing or memory action.
近年では、センサを搭載した電子機器、情報端末、ゲーム機が登場しているが、この様な機器においては種々の状態をセンサで感知し、 内蔵のLSIで演算処理することで、色々な新しい機能を持たせており、今後さらに発展していくものと考えられる。 In recent years, electronic devices, information terminals, and game consoles equipped with sensors have appeared. In such devices, various new states can be detected by detecting various states with sensors and performing arithmetic processing with built-in LSIs. It has functions and is expected to develop further in the future.
一方、近年、種々のロボットが登場してくるようになったが、こちらも多くのセンサを各部に備えており、これらの情報をLSIで処理することにより、自立や複雑な動きが可能になっている。 On the other hand, in recent years, various robots have appeared, but they are also equipped with many sensors in each part, and by processing this information with LSI, it becomes possible to perform independence and complex movements. ing.
これまでのセンサはLSIと別の素子であり、LSIとは異なる製造プロセスを経て形成されたもので、これらのセンサを一構成部品としてLSIと組みあわせることにより、目的の機能を有する電子機器に仕立てられていた。 Conventional sensors are elements different from LSIs, and they are manufactured through a manufacturing process different from LSIs. By combining these sensors with LSI as a component, electronic devices with the desired function can be obtained. It was tailored.
例えば、センサとしては、MOSFETのゲート電極領域にLTO(低温酸化)膜からなる犠牲酸化膜を設けて、ゲート電極をTLO膜上に形成したのち、LTO膜をエッチング除去し、ゲート電極の直下に空洞部を形成し、この空洞部の加速度による撓みを利用して加速度センサを構成することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 For example, as a sensor, a sacrificial oxide film made of an LTO (low temperature oxidation) film is provided in the gate electrode region of a MOSFET, and after the gate electrode is formed on the TLO film, the LTO film is removed by etching and directly under the gate electrode. It has been proposed to form an acceleration sensor and to configure an acceleration sensor using the bending due to the acceleration of the cavity (see, for example, Patent Document 1).
また、ゲート電極の直下に空隙部を設け、この空隙部に測定対象となるガスを流すことによってガス濃度をセンシングするガスセンサも提案されている(例えば、特許文献2参照)。 There has also been proposed a gas sensor that senses the gas concentration by providing a gap directly under the gate electrode and flowing a gas to be measured in the gap (see, for example, Patent Document 2).
しかし、今後、センサとLSIは一体化したものに発展していくものと予想され、それによって、コストが安くなり、小型化が可能になり、接続配線における信号遅延がなくなり高速化される等の色々な利点が生まれてくる。 However, in the future, it is expected that the sensor and LSI will be developed into an integrated one, which will reduce the cost, enable miniaturization, increase the speed by eliminating the signal delay in the connection wiring, etc. Various benefits are born.
この様なセンサとLSIとを一体化するものとして、通常の自己整合工程を用いてソース・ドレイン領域及びエクステンション領域を形成してトランジスタ構造を構成し、センサ部においては、ゲート絶縁膜に相当する熱酸化膜等からなるダミー層を最終的に除去してゲート電極の直下に空洞部を設けて圧力センサを構成することが提案されている(例えば、特許文献3参照)。
しかし、上記特許文献1及び特許文献2の場合には、センサ部の構成が特殊であり、仮に、センサとLSIとを一体形成するとしても、センサとLSIとを同じ工程で形成することができず、低コスト化が実現できないという問題がある。
However, in the case of
また、上記の特許文献3の場合には、LSIの製造工程を利用しているものの、熱酸化膜等からなるダミー層を層間絶縁膜等の他の酸化膜或いはSi基板に影響を与えることなく選択的にエッチング除去することは困難であるという問題がある。
In the case of the above-mentioned
また、活性なチャネル領域の表面は剥き出しになるため、仮に空洞部を不活性ガス等で充填したとしても表面状態が変化することを防止することは困難であり、それによって、測定出力が経時的に変化して精度の高い測定或いは安定な動作が困難であるという問題がある。 In addition, since the surface of the active channel region is exposed, it is difficult to prevent the surface state from changing even if the cavity is filled with an inert gas or the like. Therefore, there is a problem that it is difficult to perform highly accurate measurement or stable operation.
したがって、本発明は、LSIの製造工程を利用するとともに、センサ或いはメモリに適した安定な空洞ゲート構造を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a stable cavity gate structure suitable for a sensor or a memory while using an LSI manufacturing process.
図1は本発明の原理的構成図であり、ここで図1を参照して、本発明における課題を解決するための手段を説明する。なお、図における符号1,3,6は、各々半導体基板、ソース・ドレイン領域、及び、シリサイド層である。
図1参照
上記課題を解決するために、本発明は、ユニポーラトランジスタにおいて、ユニポーラトランジスタの自己整合型ゲート電極領域の少なくともゲート絶縁膜2側の領域を、チャネル幅方向に沿った上下左右が閉鎖された空洞領域4としたことを特徴とする。
FIG. 1 is a diagram illustrating the basic configuration of the present invention. Means for solving the problems in the present invention will be described with reference to FIG.
In order to solve the above-described problem, according to the present invention, in the unipolar transistor, at least the region on the
この様に、ユニポーラトランジスタの自己整合型ゲート電極領域の少なくともゲート絶縁膜2側の領域を空洞領域4とすることによって、即ち、ゲート電極を選択的に除去することによって、LSIの製造工程と両立することができるのでセンサ等として動作するユニポーラトランジスタを低コストで製造することができるとともに、製造工程的にも表面状態的にも安定な空洞ゲート構造を実現することができる。
Thus, by making at least the region on the
この場合、空洞領域4の上部は、サリサイド電極の下部のみを除去してシリサイドゲート電極となるようにしても良いし、或いは、EPROMのフローティングゲート電極を除去して絶縁層を介してチャネル幅方向に延在するゲート電極となるようにしても良い。
In this case, the upper part of the
また、空洞領域4の上部に絶縁層を介してチャネル幅方向に延在するゲート電極を設けても良く、それによって、被検出媒質の移動速度等を検出することによって、被検出媒質に印加される外力の強度等の測定が可能になる。
Further, a gate electrode extending in the channel width direction via an insulating layer may be provided on the upper portion of the
この場合、空洞領域4の少なくとも一方の端部を開放構造としても良く、それによって、空洞領域4への被検出媒質の出し入れ、或いは、流動を容易にすることができる。
In this case, at least one end of the
また、空洞領域4は密閉空間としても良く、この空洞領域4のチャネル幅方向の両端部に、絶縁層を介して一対の電極を設けることによって、分極物質或いはイオン性物質を被検出媒体とした場合には、メモリ作用を持たせることができる。
The
或いは、空洞領域4のチャネル幅方向の両端部のチャネル幅方向に垂直な断面積を、チャネル領域5上の部分のチャネル幅方向に垂直な断面積より大きくすることによって、被検出媒質に印加される外力の強度等をより高感度で測定することができる。
Alternatively, the cross-sectional area perpendicular to the channel width direction at both ends of the
上記の各場合、空洞領域4には流体、気体、粒体、可動体、イオン、或いは、分子のいずれかの被検出媒質を配置すれば良く、被検出媒質の種類によって、センサ或いはメモリとして機能させることができる。
In each of the above cases, any of the fluid, gas, particles, movable body, ions, or molecules to be detected may be disposed in the
上述のユニポーラトランジスタと、通常の自己整合型ゲート電極を有するユニポーラトランジスタとをモノリシックに一体に構成することによって、低コスト及び小型のセンサ付き半導体集積回路装置を実現することができる。また、相互接続配線の一連の多層配線の製造工程で形成することができるので、センサ部とLSI部とを結ぶ配線長を短くすることができ、それによって、高速化も可能になる。 A low-cost and small-sized semiconductor integrated circuit device with a sensor can be realized by monolithically integrating the above-described unipolar transistor and a unipolar transistor having a normal self-aligned gate electrode. In addition, since the interconnect wiring can be formed by a series of multilayer wiring manufacturing steps, the wiring length connecting the sensor portion and the LSI portion can be shortened, thereby enabling high speed operation.
なお、上述のユニポーラトランジスタを製造する場合には、自己整合型ゲート電極に対するコンタクトホールを通じて、自己整合型ゲート電極の少なくともゲート絶縁膜2側の領域を選択的に除去し、チャネル幅方向に沿った上下左右が閉鎖された空洞領域4としても良いし、或いは、EPROM構造の場合には、フローティングゲート電極に対するコンタクトホールを通じて、フローティングゲート電極を選択的に除去し、チャネル幅方向に沿った上下左右が閉鎖された空洞領域4としても良い。
In the case of manufacturing the unipolar transistor described above, at least the region on the
この場合、除去対象となるゲート電極を一旦メタル、特に、Alに置換した後、 選択的に除去して空洞領域4とすることが望ましく、それによって、ゲート電極の選択的除去が容易になる。
In this case, it is desirable that the gate electrode to be removed is once replaced with metal, particularly Al, and then selectively removed to form the
また、ゲート電極を除去する場合には、除去対象となるゲート電極に接続する多層配線を一連の工程で同時に除去するようにしても良く、それによって、空洞領域4を層間絶縁膜の最上層の表面まで引き出すことができ、被検出媒質の導入が容易になる。
When removing the gate electrode, the multilayer wiring connected to the gate electrode to be removed may be removed simultaneously in a series of steps, whereby the
本発明によれば、従来のユニポーラトランジスタを、基本構造を変更することなく、センサ或いはメモリとして使用することができ、通常のLSIの機能(演算、記憶・・・)と混載することが容易になるので、電子機器全体として、低コスト化が実現でき、小型化が可能となり、配線遅延を抑制し高速化が可能となる。 According to the present invention, a conventional unipolar transistor can be used as a sensor or a memory without changing the basic structure, and can easily be mixed with normal LSI functions (calculation, storage,...). Therefore, the cost of the entire electronic device can be reduced, the size can be reduced, wiring delay can be suppressed, and the speed can be increased.
本発明においては、センサ或いはメモリとなるユニポーラトランジスタを、周辺回路或いはロジック回路を構成する通常のユニポーラトランジスタの製造工程を利用して形成したのち、センサ或いはメモリとなるユニポーラトランジスタのゲート電極の少なくともゲート絶縁膜側の領域を選択的に除去して空洞ゲート構造を形成するものであり、それによって、空洞ゲート構造の安定化が可能になるとともに、センサとLSIとのモノリシック化、低コスト化、小型化、高速化が可能になる。 In the present invention, after forming a unipolar transistor to be a sensor or a memory by using a manufacturing process of a normal unipolar transistor constituting a peripheral circuit or a logic circuit, at least a gate of a gate electrode of the unipolar transistor to be a sensor or a memory The area on the insulating film side is selectively removed to form a cavity gate structure, which makes it possible to stabilize the cavity gate structure and to make the sensor and LSI monolithic, lower cost, and smaller And high speed.
ここで、図2乃至図9を参照して、本発明の実施例1のセンサの製造工程を説明するが、各図における上側の図はゲート幅方向に垂直な断面図であり、下側の図は、ゲート幅方向に沿った断面図である。
図2参照
まず、通常の自己整合型MOSFETの製造工程を利用して、n型シリコン基板11に素子分離酸化膜12を形成するとともに、素子分離酸化膜12で囲まれたp型ウエル領域13を形成する。
Here, the manufacturing process of the sensor according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2 to FIG. 9. The upper drawing in each drawing is a cross-sectional view perpendicular to the gate width direction, and the lower drawing. The figure is a cross-sectional view along the gate width direction.
See Figure 2
First, an element
次いで、p型ウエル領域13の表面に熱酸化膜からなるゲート酸化膜14を形成したのち、多結晶シリコン膜及びSiO2 膜を堆積させたのち、例えば、0.1μmの幅にパターニングすることによってゲート電極15及びキャップ層16を形成する。
Next, after forming a
次いで、ゲート電極15及びキャップ層16をマスクとしてAsをイオン注入することによってn- 型LDD(Lightly Doped Drain)領域17を形成する。
Next, n − -type LDD (Lightly Doped Drain)
図3参照
次いで、全面にSiO2 膜を形成したのち、異方性エッチングを施すことによってサイドウォール18を形成し、次いで、サイドウォール18をマスクとして再びAsをイオン注入することによってn+ 型ソース・ドレイン領域19を形成する。
See Figure 3
Next, after forming a SiO 2 film on the entire surface, anisotropic etching is performed to form a
次いで、全面にCo膜を堆積させたのち、熱処理を施すことによってn+ 型ソース・ドレイン領域19の表面にCoSi2 からなるシリサイド層20を形成し、次いで、未反応のCo膜を選択的にエッチング除去する。
Next, after depositing a Co film on the entire surface, a
図4参照
次いで、層間絶縁膜21を設けて表面を平坦化したのち、n+ 型ソース・ドレイン領域19に達するコンタクトホールを設け、次いで、全面に薄いTiN膜22を堆積させたのち、コンタクトホールを完全に埋め込むようにW膜を堆積させ、次いで、CMP(化学機械研磨)法を用いて表面を平坦化することによってWプラグ23を形成する。
See Figure 4
Next, after providing an
次いで、ゲートコンタクト側において、ゲート電極15に達するコンタクトホール24を形成する。
Next, a
図5参照
次いで、全面にAl層25を堆積させたのち、Al層25の上に次の熱処理工程における効率を高めるためのTi層26を堆積させる。
See Figure 5
Next, after an
図6参照
次いで、例えば、N2 雰囲気中において、400℃において30分間の熱処理を施すことによって、多結晶シリコンからなるゲート電極15をAl置換層27に置換する。この熱処理工程において、ゲート電極15の幅が0.1μmで高さが0.15μmの場合には、約8μmの厚さの多結晶シリコンがAlに置換される。
See FIG.
Next, for example, heat treatment is performed at 400 ° C. for 30 minutes in an N 2 atmosphere to replace the
図7参照
次いで、Wプラグ23が露出するまでCMP法でAl層25を除去して表面を平坦化する。
See FIG.
Next, the
図8参照
次いで、通常の多層配線構造と同様に、Al配線の形成工程、層間絶縁膜の形成工程、Wプラグの製造工程、及び、CMP法による平坦化工程を必要とする層数分だけ繰り返して行って、Al配線28,31,34,37、層間絶縁膜29,32,35、及び、Wプラグ30,33,36を形成する。この場合、図示を簡単にするためには、多層配線構造部を、トランジスタ部に比べて薄層化して示している。
なお、図示を省略しているが、Wプラグ30,33,36の形成に先立ってTiN膜を形成している。
See FIG.
Next, as with a normal multilayer wiring structure, an Al wiring forming process, an interlayer insulating film forming process, a W plug manufacturing process, and a planarization process by CMP are repeated for the number of layers required. Then, Al wirings 28, 31, 34, 37,
Although not shown, a TiN film is formed prior to the formation of the W plugs 30, 33, and 36.
図9参照
次いで、Al置換層27に接続するAl配線37のみを露出する開口部を有するレジストパターン38を設け、このレジストパターン38をマスクとしてH2 SO4 を用いたウェット・エッチングを施すことによって、Al配線37→Wプラグ36→Al配線34→Wプラグ33→Al配線31→Wプラグ30→Al配線28→Al層25→Al置換層27を順次エッチング除去して空洞ゲート40とそれに連なる引出し空洞部39を形成することによって実施例1のセンサの基本構成が完成する。
See FIG.
Next, a resist
なお、周辺回路或いはロジック回路等を構成するMOSFETにおいては、Al層25によるゲート電極15の置換工程自体を行わないか、もしくは、ゲート電極15の置換工程を行ってもAl置換層27の除去工程を行わない。
In the MOSFET constituting the peripheral circuit or the logic circuit, the
図10参照
この空洞ゲート40内に引出し空洞部39を介して流体、ガス、粒体、イオン、分子の被検出媒質41を導入すると、導入する被検出媒質41によって抵抗が異なるため、ゲート電圧を印加する何らかの電極から抵抗を通じて電圧降下が生じチャネル領域に掛かる電圧が変わるためソース・ドレイン間を流れる電流が変わり、それによって、被検出媒質41の抵抗値或いはイオン濃度等をセンスすることができる。
See FIG.
When a
図11参照
また、被検出媒質41が誘電体の場合には、誘電率が異なるため、 ゲート絶縁膜と直列につながるキャパシタの容量が変わり、その結果、ゲート電極に掛かる電圧が変わるため、ソース・ドレイン間を流れる電流が変わり、被検出媒質の誘電率等をセンスすることができる。
See FIG.
In addition, when the detected
図12参照
図12は、被検出媒質の有無による誘電率の変化を利用した傾きセンサの概念的構成図であり、予め充填した被検出媒質41の誘電率を取得しておくと、傾斜量によってチャネル領域上に存在する媒質の量が異なるため、誘電率も異なるため、傾斜量に応じてドレイン電流が変化することになる。
See FIG.
FIG. 12 is a conceptual configuration diagram of a tilt sensor that uses a change in dielectric constant depending on the presence / absence of a detection medium. If the dielectric constant of the
なお、実施例1においては、ゲート電圧を印加する電極は、特に図示していないが、配線の一部を利用してゲート電圧を印加する電極とすれば良く、ゲート電界は、電極→引出し空洞部39→被検出媒質41→ゲート絶縁膜14を介してチャネル領域に印加されることになる。
In the first embodiment, the electrode to which the gate voltage is applied is not particularly shown, but may be an electrode to which the gate voltage is applied using a part of the wiring, and the gate electric field is changed from the electrode to the extraction cavity. The voltage is applied to the channel region via the
以上説明したように、実施例1においては、通常の自己整合型のMOSFETの製造工程を利用して基本構造を形成するとともに、ゲート電極15をAlで置換し、このAl置換層27を選択的に除去しているので、チャネル領域に自己整合した空洞ゲート40を再現性良く形成することができる。
As described above, in the first embodiment, a basic structure is formed using a normal self-aligned MOSFET manufacturing process, the
なお、ゲート電極15を多結晶シリコンのままで除去しようとすると、エッチング液としてHF+HNO3 溶液が必要になり、このHF+HNO3 溶液はSiO2 膜に対してもエッチング作用があるので、エッチング時間が長くなると、層間絶縁膜等もエッチングされ、信頼性が低下することになる。
If the
また、ゲート電極15予めAlで形成すると、Al置換することなく選択的除去が可能になるが、ソース・ドレイン領域を自己整合工程で形成する場合、一般的にはソース・ドレイン領域の不純物を活性化するために900〜1100℃の熱処理が必要になり、融点660℃のアルミニウムは溶けてしまうので適用することができず、素子の微細化が困難になる。
In addition, if the
また、実施例1においては、チャネル領域上のゲート絶縁膜は、Al置換層27の除去工程でエッチングされることなく安定に残存するので、チャネル領域が露出することがなく、したがって、特性が経時的に変化することがない。
In Example 1, since the gate insulating film on the channel region remains stably without being etched in the step of removing the
次に、図13を参照して、ゲート電圧を印加する電極をチャネル領域から離れた位置に設けた本発明の実施例2のセンサを説明する。
図13参照
図13は、本発明の実施例2のセンサの概略的平面図であり、例えば、EPROMの製造工程を利用して、制御ゲートの製造工程を利用してサイドゲート電極42を形成したものである。
Next, a sensor according to a second embodiment of the present invention in which an electrode to which a gate voltage is applied is provided at a position away from the channel region will be described with reference to FIG.
See FIG.
FIG. 13 is a schematic plan view of the sensor according to the second embodiment of the present invention. For example, the
図14参照
図14は、図13のセンサを傾きセンサとして用いる場合の概念的構成図であり、予め充填した被検出媒質41の抵抗率を取得しておくと、傾斜量によってサイドゲート電極42からチャネル領域までの抵抗値が異なるため、傾斜量に応じてドレイン電流が変化することになる。
See FIG.
FIG. 14 is a conceptual configuration diagram in the case where the sensor of FIG. 13 is used as an inclination sensor. When the resistivity of the
次に、図15乃至図20を参照して空洞ゲート上に自己整合したゲート電極を設けた本発明の実施例3のセンサの製造工程を説明するが、この場合には、上記の実施例1におけるシリサイド形成工程においてゲート電極上にもシリサイド層を設けたものである。
なお、この場合には、チャネル幅方向に沿った断面図及び、最終構成の概略平面図を示す。
Next, the manufacturing process of the sensor according to the third embodiment of the present invention in which a self-aligned gate electrode is provided on the cavity gate will be described with reference to FIGS. 15 to 20. In this case, the above-described first embodiment will be described. A silicide layer is also provided on the gate electrode in the silicide formation step in FIG.
In this case, a cross-sectional view along the channel width direction and a schematic plan view of the final configuration are shown.
図15参照
通常の自己整合型MOSFETの製造工程を利用して、n型シリコン基板11に素子分離酸化膜12を形成するとともに、素子分離酸化膜12で囲まれたp型ウエル領域13を形成する。
See FIG.
An element
次いで、p型ウエル領域13の表面に熱酸化膜からなるゲート酸化膜14を形成したのち、多結晶シリコン膜及びSiN膜を堆積させたのち、例えば、0.1μmの幅にパターニングすることによってゲート電極15及びキャップ層43を形成する。
Next, after forming a
次いで、ゲート電極15及びキャップ層43をマスクとしてAsをイオン注入することによってn- 型LDD領域(図示せず)を形成したのち、全面にSiO2 膜を形成して異方性エッチングを施すことによってサイドウォール18を形成し、次いで、サイドウォール18をマスクとして再びAsをイオン注入することによってn+ 型ソース・ドレイン領域(図示せず)を形成する。
Next, As is ion-implanted by using the
図16参照
次いで、SiN膜からなるキャップ層43を選択的に除去したのち、全面にCo膜を堆積させ、次いで、熱処理することにより、n+ 型ソース・ドレイン領域の表面上にCoSi2 からなるシリサイド層(図示せず)を形成すると同時にゲート電極15上にもCoSi2 からなるシリサイド層44を形成したのち、未反応のCo膜を選択的にエッチング除去する。
See FIG.
Next, after selectively removing the
図17参照
次いで、層間絶縁膜21を設けて表面を平坦化したのち、n+ 型ソース・ドレイン領域に達するコンタクトホール及びシリサイド層44に達するコンタクトホールを設け、次いで、全面に薄いTiN膜22を堆積させたのち、コンタクトホールを完全に埋め込むようにW膜を堆積させ、次いで、CMP(化学機械研磨)法を用いて表面を平坦化することによってn+ 型ソース・ドレイン領域上に設けたシリサイド層に対するWプラグ(図示せず)を形成するとともに、シリサイド層44に対するWプラグ45を形成する。
See FIG.
Next, after providing the
次いで、ゲート電極15の一方の端部側において、ゲート電極15に達するコンタクトホール46を形成する。
Next, a
図18参照
次いで、全面にAl層25を堆積させたのち、Al層25の上に次の熱処理工程における効率を高めるためのTi層26を堆積させる。
See FIG.
Next, after an
図19参照
次いで、例えば、N2 雰囲気中において、400℃において30分間の熱処理を施すことによって、多結晶シリコンからなるゲート電極15をAl置換層27に置換する。この熱処理工程において、ゲート電極15の幅が0.1μmの場合には、約8μmの厚さの多結晶シリコンがAlに置換されるが、シリサイド層44は殆ど置換されることがない。
See FIG.
Next, for example, heat treatment is performed at 400 ° C. for 30 minutes in an N 2 atmosphere to replace the
図20参照
次いで、Wプラグ45が露出するまでCMP法でAl層25を除去して表面を平坦化する。
See FIG.
Next, the
図21参照
次いで、通常の多層配線構造と同様に、Al配線の形成工程、層間絶縁膜の形成工程、Wプラグの製造工程、及び、CMP法による平坦化工程を必要とする層数分だけ繰り返して行って、Al配線28,31,34,37、層間絶縁膜29,32,35、及び、Wプラグ30,33,36を形成する。この場合、図示を簡単にするためには、多層配線構造部を、トランジスタ部に比べて薄層化して示している。
なお、図示を省略しているが、Wプラグ30,33,36の形成に先立ってTiN膜を形成している。
See FIG.
Next, as with a normal multilayer wiring structure, an Al wiring forming process, an interlayer insulating film forming process, a W plug manufacturing process, and a planarization process by CMP are repeated for the number of layers required. Then, Al wirings 28, 31, 34, 37,
Although not shown, a TiN film is formed prior to the formation of the W plugs 30, 33, and 36.
図22参照
次いで、Al置換層27に接続するAl配線37のみを露出する開口部を有するレジストパターン38を設け、このレジストパターン38をマスクとしてH2 SO4 を用いたウェット・エッチングを施すことによって、Al配線37→Wプラグ36→Al配線34→Wプラグ33→Al配線31→Wプラグ30→Al配線28→Al層25→Al置換層27を順次エッチング除去して空洞ゲート40とそれに連なる引出し空洞部39を形成することによって実施例3のセンサの基本構成が完成する。
See FIG.
Next, a resist
図23参照
図23は、実施例3の最終構成を示す概略的平面図であり、空洞ゲート40の引出し空洞部39と対向する他端側にゲートコンタクトとなるWプラグ45が形成された構造となる。
See FIG.
FIG. 23 is a schematic plan view showing the final configuration of the third embodiment, and has a structure in which a
次に、図24を参照して、実施例3のセンサを用いた化学物質/DNAの分析方法を説明する。
図24参照
図24は、実施例3のセンサを用いた化学物質/DNAの分析方法の説明図であり、空洞ゲート40内に被検出媒質41として化学物質或いはDNAを流すようにしたものであり、化学物質或いはDNA等を流せば、時間と共に、誘電率、抵抗が変わるので、材料の組成の移り変わりを知ることができる。
Next, a chemical substance / DNA analysis method using the sensor of Example 3 will be described with reference to FIG.
See FIG.
FIG. 24 is an explanatory view of a chemical substance / DNA analysis method using the sensor of Example 3, in which a chemical substance or DNA is allowed to flow as a detected medium 41 in the
特に、DNAに関しては、DNAの塩基配列をも読み取ることができるが、この場合には、シリサイド層44からなる上部ゲート電極の幅を10nm程度にする必要がある。
なお、現状では、6nmのチャネル長のMOSFETの動作が確認されている。
In particular, for DNA, the DNA base sequence can also be read. In this case, the width of the upper gate electrode made of the
At present, the operation of a MOSFET having a channel length of 6 nm has been confirmed.
次に、図25を参照して、実施例3のセンサを用いた液滴成分の分析方法を説明する。 図25参照
図25は、実施例3のセンサを用いた液滴成分の分析方法の説明図であり、空洞ゲート40内に化学物質を液滴状に流すものであり、液滴の状態によって誘電率、抵抗が変わるので、液滴を構成する化学物質の濃度、成分、イオン化度等を分析することができる。
Next, a droplet component analysis method using the sensor of Example 3 will be described with reference to FIG. See FIG.
FIG. 25 is an explanatory diagram of a droplet component analysis method using the sensor of Example 3, in which a chemical substance is caused to flow in the form of droplets in the
次に、図26を参照して、本発明の実施例4のセンサを説明する。
図26参照
図26は、本発明の実施例4のセンサのチャネル幅方向に沿った概略的断面図であり、基本的構成は、上記の実施例3と同様であるが、ここでは、引出し空洞部39の開放端面をガラス、プラスチック、或いは、金属からなる封止部材47で封止したものである。
Next, a sensor according to Example 4 of the present invention will be described with reference to FIG.
See FIG.
FIG. 26 is a schematic cross-sectional view along the channel width direction of the sensor according to the fourth embodiment of the present invention. The basic configuration is the same as that of the third embodiment described above. The open end face is sealed with a sealing
次に、図27を参照して、本発明の実施例5のセンサを説明する。
図27参照
図27は、本発明の実施例5のセンサのチャネル幅方向に沿った概略的断面図であり、基本的構成は、上記の実施例3と同様であるが、ここでは、引出し空洞部39の空洞ゲート40との接続部側を、プラスチック、或いは、金属からなる封止部材47で封止したものである。
Next, a sensor according to Example 5 of the present invention will be described with reference to FIG.
See FIG.
FIG. 27 is a schematic cross-sectional view along the channel width direction of the sensor according to the fifth embodiment of the present invention. The basic configuration is the same as that of the third embodiment described above. The connecting portion side with the
次に、図28を参照して、本発明の実施例4または5のセンサを用いたメモリを説明する。
図28参照
図28は、本発明の実施例4または5のセンサを用いたメモリの説明図であり、空洞ゲート40内に、例えば、シリコーン油からなる作動流体48にアミノ酸或いはブチルアルコール等のイオン源49を分散或いは溶解した溶液を封入したものであり、イオン源49は作動流体48中でイオン化した状態になる。
なお、この場合、メモリとして動作させるためには、空洞ゲート40の長手方向の両端部に一対の電極50,51を設ける必要がある。
Next, with reference to FIG. 28, a memory using the sensor of Example 4 or 5 of the present invention will be described.
See FIG.
FIG. 28 is an explanatory diagram of a memory using the sensor according to the fourth or fifth embodiment of the present invention. An
In this case, in order to operate as a memory, it is necessary to provide a pair of
図28の上側に示すように、電極51を負にバイアスすると正イオンとなっているイオン源49は電極51側に泳動し、上部ゲート電極であるシリサイド層44に電圧を印加すると、第1の状態を示すことになる。
As shown in the upper side of FIG. 28, when the
一方、図28の下側に示すように、電極50を負にバイアスするとイオン源49は電極50側に泳動し、上部ゲート電極であるシリサイド層44に電圧を印加すると、第1の状態は異なった第2の状態を示すことになり、この第1の状態及び第2の状態を”0”,”1”に対応させるとメモリ動作が可能になる。
On the other hand, as shown in the lower side of FIG. 28, when the
この場合、作動流体48中のイオン源49は粘性の作用によって、電極50,51に印加する電圧を切った場合にもある程度の時間、例えば、数分間〜1週間程度はあまり移動しないので、不揮発性メモリとすることも可能である。
In this case, the
次に、図29を参照して、本発明の実施例4または5のセンサを用いた他のメモリを説明する。
図29参照
図29は、本発明の実施例4または5のセンサを用いた他のメモリの説明図であり、空洞ゲート40内にSi微粒子或いはポリマー等の分極した可動物体52を封入したものである。
なお、この場合、メモリとして動作させるためには、空洞ゲート40の長手方向の両端部に一対の電極50,51を設ける必要があるが、電極50,51は空洞ゲート40内に露出した状態で配置されても或いは絶縁膜を介して配置されていても良い。
Next, with reference to FIG. 29, another memory using the sensor of Example 4 or 5 of the present invention will be described.
See FIG.
FIG. 29 is an explanatory diagram of another memory using the sensor according to the fourth or fifth embodiment of the present invention, in which a movable
In this case, in order to operate as a memory, it is necessary to provide a pair of
図29の上側に示すように、電極50,51を負にバイアスすると分極している可動物体52は分極した状態に応じて電極51側に引き寄せられ、上部ゲート電極であるシリサイド層44に電圧を印加すると、第1の状態を示すことになる。
As shown in the upper side of FIG. 29, when the
一方、図29の下側に示すように、電極50,51を正にバイアスすると分極した可動物体52は電極50側に泳動し、上部ゲート電極であるシリサイド層44に電圧を印加すると、第1の状態とは異なった第2の状態を示すことになり、この第1の状態及び第2の状態を”0”,”1”に対応させるとメモリ動作が可能になる。
On the other hand, as shown in the lower side of FIG. 29, when the
この場合、電極50,51に印加する電圧を切った場合に、可動物体52は移動しないので不揮発性メモリとなる。
In this case, when the voltage applied to the
次に、図30を参照して、本発明の実施例6のセンサを説明する。
図30参照
図30は、本発明の実施例6のセンサの空洞ゲート近傍の構成説明図であり、ここではEPROMの構造を用いてセンサを構成したものであり、図示していない部分の構成は実施例3のセンサと同様である。
Next, a sensor according to Example 6 of the present invention will be described with reference to FIG.
See FIG.
FIG. 30 is an explanatory diagram of the configuration in the vicinity of the cavity gate of the sensor according to the sixth embodiment of the present invention. Here, the sensor is configured by using the structure of the EPROM. It is the same as that of the sensor.
図に示すように、EPROMのフローティングゲートを除去して空洞ゲート40とするとともに、第2ゲート絶縁膜53上に設ける制御ゲート54を複数に分割してマルチゲートとしたものであり、各制御ゲート54には、図示ないもののコンタクトプラグが接続されている。
As shown in the figure, the floating gate of the EPROM is removed to form the
次に、図31を参照して本発明の実施例6のセンサを用いたDNAの分析方法を説明する。
図31参照
図31は、本発明の実施例6のセンサを用いたDNAの分析方法の説明図であり、空洞ゲート40の一端側に設けた電極50に電圧を印加すると電気泳動によってDNA55が移動するが、その時、時間と共に、誘電率、抵抗が変わるので、DNA55の塩基配列をも読み取ることができる。
Next, a DNA analysis method using the sensor of Example 6 of the present invention will be described with reference to FIG.
See FIG.
FIG. 31 is an explanatory diagram of a DNA analysis method using the sensor of Example 6 of the present invention. When a voltage is applied to the
この場合、マルチゲートを用いているので、各制御ゲート54のゲート長を0.01μmとしても、各制御ゲート54の差分を取ることによって、ゲート長の1/10程度の分解能でDNA55の塩基配列を読み取ることが可能になる。
In this case, since a multi-gate is used, even if the gate length of each
次に、図32を参照して、本発明の実施例7のマルチゲートセンサを説明する。
図32参照
図32は、本発明の実施例7のマルチゲートセンサの構成説明図であり、上側の図は概略的平面図であり、また、下側の図は空洞ゲート近傍を示す概念的断面図であり、この場合には、実施例6と同様にEPROMの構造を利用している。
Next, with reference to FIG. 32, the multi-gate sensor of Example 7 of this invention is demonstrated.
See FIG.
FIG. 32 is a diagram illustrating the configuration of a multi-gate sensor according to a seventh embodiment of the present invention. The upper diagram is a schematic plan view, and the lower diagram is a conceptual cross-sectional view showing the vicinity of the cavity gate. In this case, the EPROM structure is used as in the sixth embodiment.
図に示すように、制御ゲートの製造工程で堆積した多結晶シリコン等の導電体層を空洞ゲート40のゲート長方向に延在するようにパターニングして複数のゲート電極56を形成するとともに、空洞ゲート40の両端部に体積を大きくした大空洞部57,58を設けたものであり、左右対称の構造としている。
As shown in the figure, a plurality of
次に、図33を参照して、本発明の実施例7のマルチゲートセンサを用いた赤外線検出方法を説明する。
図33参照
図33は、本発明の実施例7のマルチゲートセンサを用いた赤外線検出方法の説明図であり、一方の大空洞部57の上部に遮光板59を設けるとともに、空洞ゲート40内に液滴等の可動物体60を空気等の気体とともに挿入したものである。
Next, an infrared detection method using the multi-gate sensor according to the seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
See Figure 33
FIG. 33 is an explanatory diagram of an infrared detection method using a multi-gate sensor according to a seventh embodiment of the present invention. A
ここで、他方の大空洞部58に赤外線61を照射すると、赤外線61のエネルギーに応じて大空洞部58の空気が膨張するので、可動物体60が大空洞部57側に移動して、各ゲート電極56を有するFETのドレイン電流が順次変化するので、可動物体60の移動位置を検出することができ、この移動位置から赤外線61の入射量を検出することができる。
Here, when the other
次に、図34を参照して、本発明の実施例7のマルチゲートセンサを用いた圧力検出方法を説明する。
図34参照
図34は、本発明の実施例7のマルチゲートセンサを用いた圧力検出方法の説明図であり、空洞ゲート40内に液滴等の可動物体60を空気等の気体とともに挿入したものである。
Next, with reference to FIG. 34, the pressure detection method using the multi-gate sensor of Example 7 of this invention is demonstrated.
See FIG.
FIG. 34 is an explanatory diagram of a pressure detection method using the multi-gate sensor according to the seventh embodiment of the present invention, in which a
ここで、他方の大空洞部58に圧力を印加すると、圧力に応じて大空洞部58の空気が空洞ゲート40側に押しやられるので、可動物体60が大空洞部57側に移動して、各ゲート電極56を有するFETのドレイン電流が順次変化するので、可動物体60の移動位置を検出することができ、この移動位置から圧力の大きさを検出することができる。
Here, when pressure is applied to the other
次に、図35を参照して、本発明の実施例7のマルチゲートセンサを用いた加速度検出方法を説明する。
図35参照
図35は、本発明の実施例7のマルチゲートセンサを用いた加速度検出方法の説明図であり、空洞ゲート40内に液滴等の可動物体60を空気等の気体とともに挿入したものである。
Next, with reference to FIG. 35, the acceleration detection method using the multi-gate sensor of Example 7 of this invention is demonstrated.
See FIG.
FIG. 35 is an explanatory diagram of an acceleration detection method using the multi-gate sensor according to the seventh embodiment of the present invention, in which a
ここで、他方の大空洞部58に加速度F=aMを印加すると、加速度に応じて大空洞部58の空気が空洞ゲート40側に押しやられるので、可動物体60が大空洞部57側に移動して、各ゲート電極56を有するFETのドレイン電流が順次変化するので、可動物体60の移動速度を検出することができ、この移動速度から加速度の大きさを検出することができる。
Here, when the acceleration F = aM is applied to the other
次に、図36を参照して、本発明の実施例7のマルチゲートセンサを用いた衝撃センサを説明する。
図36参照
図36は、本発明の実施例7のマルチゲートセンサを用いた衝撃センサの原理説明図であり、空洞ゲート40内に液滴等の可動物体60を空気等の気体とともに挿入したものであり、上段の図に示すように、衝撃を加える前には可動物体60を空洞ゲート40の中央部に位置させる。
Next, with reference to FIG. 36, an impact sensor using the multi-gate sensor according to the seventh embodiment of the present invention will be described.
See FIG.
FIG. 36 is a diagram illustrating the principle of an impact sensor using a multi-gate sensor according to a seventh embodiment of the present invention, in which a
次に、中断の図に示すように、大空洞部58の右側から弱い衝撃を加えた場合には、可動物体は、左側に吹き飛ばされた状態となり、一方、下段の図に示すように、大空洞部58へ右側方向への強い衝撃を加えた場合には、可動物体60は、右側に吹き飛ばされた状態となり、その衝撃の程度に応じて各ゲート電極56を有するFETのドレイン電流が変化するので、衝撃の大きさと向きを検出することができる。
Next, as shown in the interruption diagram, when a weak impact is applied from the right side of the
以上の説明においては、通常のLSIとの集積化構造については言及していないので、ここで、図37及び図38を参照して集積化構造の一例をマルチゲートセンサを用いて説明する。
図37参照
図37は、集積化するマルチゲートセンサの構成説明図であり、上段の図は概略的平面図であり、下段の図が概念的等価回路図であり、図に示すように、マルチゲートセンサ62においては空洞ゲート40の長手方向に、空洞ゲート40の長手方向と直交する方向に延在するゲート電極56を6個設けたものである。
In the above description, an integrated structure with a normal LSI is not mentioned, and therefore an example of an integrated structure will be described with reference to FIGS. 37 and 38 using a multi-gate sensor.
See FIG.
FIG. 37 is a diagram for explaining the configuration of an integrated multi-gate sensor. The upper diagram is a schematic plan view, the lower diagram is a conceptual equivalent circuit diagram, and as shown in FIG. 6, six
また、ここでは、空洞ゲート40の両方に引出し空洞部39,63を設けた構造としており、一方の引出し空洞部39から、被検出媒質41を導入すると他方の引出し空洞部63から流れ出す構造となっている。
Further, here, both the
図38参照
図38は、センサを集積化した半導体集積回路装置の概念的平面図であり、シリコンチップ64に、マルチゲートセンサ62と、増幅回路、演算回路、記憶回路等を備えたLSI65がモノリシックに形成されるとともに、ポンプ、センサ、或いは、MEMS等の他の構成部品66も必要に応じて集積化したものである。
See FIG.
FIG. 38 is a conceptual plan view of a semiconductor integrated circuit device in which sensors are integrated. An
以上、本発明の各実施例を説明したが、本発明は各実施例に記載された構成・条件に限られるものではなく、各種の変更が可能である。
例えば、上記のゲート長、熱処理条件等の数値は、単なる一例に過ぎず、必要に応じて適宜変更されるものである。
As mentioned above, although each Example of this invention was described, this invention is not restricted to the structure and conditions described in each Example, A various change is possible.
For example, the above numerical values such as the gate length and heat treatment conditions are merely examples, and may be changed as appropriate.
また、上記のAl置換工程においては、Ti層をキャップとして用いているが、Ti層は必ずしも必要ではなく、Al層を堆積させた状態のまま熱処理を行っても良い。 In the Al replacement step, the Ti layer is used as a cap. However, the Ti layer is not always necessary, and the heat treatment may be performed while the Al layer is deposited.
また、上記の各実施例においては、多層配線構造を形成したのち、空洞ゲートを形成しているが、空洞ゲートは、Al置換の直後の平坦化工程の後に行っても良いものである。 In each of the above embodiments, the cavity gate is formed after the multilayer wiring structure is formed. However, the cavity gate may be performed after the planarization process immediately after the Al replacement.
また、上記の実施例3においては、シリサイド化したシリサイド層をゲート電極としているが、シリサイド化工程を用いることなく、ゲート電極の堆積工程で、2層構造、例えば、多結晶シリコン/WSi2 構造、多結晶シリコン/TiN構造、或いは、多結晶シリコン/WN構造としても良いものである。 In the third embodiment, the silicided silicide layer is used as the gate electrode. However, a two-layer structure such as a polycrystalline silicon / WSi 2 structure can be used in the gate electrode deposition process without using the silicidation process. A polycrystalline silicon / TiN structure or a polycrystalline silicon / WN structure may be used.
また、上記の各実施例においては、空洞ゲートに電圧を印加するゲート電極を空洞ゲートの上部に設けているが、必ずしも上部である必要はなく、空洞ゲートの側部に設けても良いものである。 Further, in each of the above embodiments, the gate electrode for applying a voltage to the cavity gate is provided on the upper part of the cavity gate. However, the gate electrode is not necessarily required to be provided on the side part of the cavity gate. is there.
また、上記の各実施例においては、多結晶シリコンをAlで置換しているが、必ずしもAlである必要はなく、Au,Ag,Cu,Zn等の他の金属で置換してしても良いものである。 In each of the above embodiments, polycrystalline silicon is replaced with Al. However, it is not always necessary to replace Al, and other metals such as Au, Ag, Cu, and Zn may be substituted. Is.
また、図28におけるメモリにおいては、作動流体としてシリコーン油を用い、イオン源としてアミノ酸或いはブチルアルコールを用いているが、これらの組合せに限られるものではなく、目的に応じて適宜変更できるのである。 In the memory shown in FIG. 28, silicone oil is used as the working fluid and amino acid or butyl alcohol is used as the ion source. However, the present invention is not limited to these combinations, and can be appropriately changed according to the purpose.
また、上記実施例においては、Wプラグを空洞ゲートの一端に設け、他端に引出し空洞部を設けているが、空洞ゲートの中央にWプラグを設け両端に一対の引出し空洞部を設けるように構成しても良く、それによって、後述するように、空洞ゲート内に化学物質やDNAを流すことができる。 In the above embodiment, the W plug is provided at one end of the cavity gate and the extraction cavity is provided at the other end. However, a W plug is provided at the center of the cavity gate and a pair of extraction cavities are provided at both ends. It may be configured so that a chemical or DNA can flow through the cavity gate as will be described later.
また、上記の実施例7のマルチゲートセンサにおいては、空洞ゲートの内部に予め可動物体を挿入しているが、空洞ゲート内へ大空洞部から連続して可動物体を挿入するようにしても良く、この場合には、複数のトランジスタを用いて可動物体の位置を検出して、検出信号の利用手段を選ぶことができる。
なお、この場合には、可動物体としてアルコール類を用いることができる。
In the multi-gate sensor according to the seventh embodiment, the movable object is inserted in the cavity gate in advance. However, the movable object may be continuously inserted into the cavity gate from the large cavity portion. In this case, the position of the movable object can be detected by using a plurality of transistors, and a means for using the detection signal can be selected.
In this case, alcohols can be used as the movable object.
ここで再び図1を参照して、本発明の詳細な特徴を改めて説明する。
再び、図1参照
(付記1) ユニポーラトランジスタの自己整合型ゲート電極領域の少なくともゲート絶縁膜2側の領域を、チャネル幅方向に沿った上下左右が閉鎖された空洞領域4としたことを特徴とするユニポーラトランジスタ。(1)
(付記2) 上記空洞領域4の上部がゲート電極で構成されることを特徴とする付記1記載のユニポーラトランジスタ。(2)
(付記3) 上記ゲート電極が、ソース・ドレイン領域3の表面に設けたシリサイド層6と同一種のシリサイド層6から構成されることを特徴とする付記3記載のユニポーラトランジスタ。
(付記4) 上記空洞領域4の上部に絶縁層を介してチャネル幅方向に延在するゲート電極を設けたことを特徴とする付記1記載のユニポーラトランジスタ。
(付記5) 上記空洞領域4の上部に絶縁層を介してチャネル長方向に延在する複数のゲート電極を上記チャネル幅方向に沿って配置したことを特徴とする付記1記載のユニポーラトランジスタ。(3)
(付記6) 上記空洞領域4のチャネル幅方向の両端部が開放構造となっていることを特徴とする付記1乃至5のいずれか1に記載のユニポーラトランジスタ。
(付記7) 上記空洞領域4が、密閉空間になっていることを特徴とする付記1乃至5のいずれか1に記載のユニポーラトランジスタ。
(付記8) 上記空洞領域4のチャネル幅方向の両端部に、絶縁層を介して一対の電極を設けたことを特徴とする付記7記載のユニポーラトランジスタ。
(付記9) 上記空洞領域4のチャネル幅方向の両端部のチャネル幅方向に垂直或いは水平な断面積が、チャネル領域5上の部分のチャネル幅方向に垂直或いは水平な断面積より大きいことを特徴とする付記7または8に記載のユニポーラトランジスタ。
(付記10) 上記空洞領域4に流体、気体、粒体、可動体、イオン、或いは、分子のいずれかを配置したことを特徴とする付記1乃至9のいずれか1に記載のユニポーラトランジスタ型センサ。(4)
(付記11) 付記1乃至10のいずれか1に記載のユニポーラトランジスタと、自己整合型ゲート電極を有するユニポーラトランジスタとをモノリシックに一体に構成したことを特徴とする半導体集積回路装置。(5)
(付記12) 自己整合型ゲート電極に対するコンタクトホールを通じて、前記自己整合型ゲート電極の少なくともゲート絶縁膜2側の領域を選択的に除去し、チャネル幅方向に沿った上下左右が閉鎖された空洞領域4としたことを特徴とするユニポーラトランジスタの製造方法。
(付記13) フローティングゲート電極と制御ゲート電極との2層構造からなる自己整合型ゲート電極のフローティングゲート電極に対するコンタクトホールを通じて、前記フローティングゲート電極を選択的に除去し、チャネル幅方向に沿った上下左右が閉鎖された空洞領域4としたことを特徴とするユニポーラトランジスタの製造方法。
(付記14) 上記除去対象となるゲート電極を一旦メタルに置換した後、 選択的に除去して空洞領域4とすることを特徴とする付記12または13に記載のユニポーラトランジスタの製造方法。
(付記15) 上記ゲート電極の除去工程が、前記除去対象となるゲート電極に接続する多層配線を一連の工程で同時に除去する工程からなることを特徴とする付記12乃至14のいずれか1に記載のユニポーラトランジスタの製造方法。
The detailed features of the present invention will be described again with reference to FIG. 1 again.
Again see Figure 1
(Supplementary note 1) A unipolar transistor characterized in that at least the region on the
(Supplementary note 2) The unipolar transistor according to
(Additional remark 3) The said gate electrode is comprised from the
(Supplementary note 4) The unipolar transistor according to
(Supplementary note 5) The unipolar transistor according to
(Supplementary note 6) The unipolar transistor according to any one of
(Supplementary note 7) The unipolar transistor according to any one of
(Supplementary note 8) The unipolar transistor according to supplementary note 7, wherein a pair of electrodes are provided at both ends of the
(Additional remark 9) The cross-sectional area perpendicular | vertical or horizontal to the channel width direction of the both ends of the channel width direction of the said
(Supplementary note 10) The unipolar transistor sensor according to any one of
(Supplementary note 11) A semiconductor integrated circuit device, wherein the unipolar transistor according to any one of
(Supplementary Note 12) A cavity region in which at least the region on the
(Supplementary note 13) The floating gate electrode is selectively removed through a contact hole with respect to the floating gate electrode of the self-aligned gate electrode having a two-layer structure of the floating gate electrode and the control gate electrode, and the vertical direction along the channel width direction is removed. A method for manufacturing a unipolar transistor, characterized in that the
(Supplementary note 14) The method for manufacturing a unipolar transistor according to
(Additional remark 15) The removal process of the said gate electrode consists of the process of removing the multilayer wiring connected to the said gate electrode used as the said removal object simultaneously in a series of processes, Any one of
本発明の活用例としては、各種のセンサが典型的なものであり、ロボットをはじめとしたセンサを備えた高機能・多機能電子機器に適用できるものであり、さらには、センサとしてではなく、メモリとしても用いることができるものである。 As examples of use of the present invention, various types of sensors are typical, which can be applied to high-function and multi-function electronic devices including sensors such as robots. It can also be used as a memory.
1 半導体基板
2 ゲート絶縁膜
3 ソース・ドレイン領域
4 空洞領域
5 チャネル領域
6 シリサイド層
11 n型シリコン基板
12 素子分離酸化膜
13 p型ウエル領域
14 ゲート酸化膜
15 ゲート電極
16 キャップ層
17 n- 型LDD領域
18 サイドウォール
19 n+ 型ソース・ドレイン領域
20 シリサイド層
21 層間絶縁膜
22 TiN膜
23 Wプラグ
24 コンタクトホール
25 Al層
26 Ti層
27 Al置換層
28 Al配線
29 層間絶縁膜
30 Wプラグ
31 Al配線
32 層間絶縁膜
33 Wプラグ
34 Al配線
35 層間絶縁膜
36 Wプラグ
37 Al配線
38 レジストパターン
39 引出し空洞部
40 空洞ゲート
41 被検出媒質
42 サイドゲート電極
43 キャップ層
44 シリサイド層
45 Wプラグ
46 コンタクトホール
47 封止部材
48 作動流体
49 イオン源
50 電極
51 電極
52 可動物体
53 第2ゲート絶縁膜
54 制御ゲート
55 DNA
56 ゲート電極
57 大空洞部
58 大空洞部
59 遮光板
60 可動物体
61 赤外線
62 マルチゲートセンサ
63 引出し空洞部
64 シリコンチップ
65 LSI
66 他の構成部品
DESCRIPTION OF
56
66 Other components
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