JP2006013328A - Semiconductor apparatus - Google Patents

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Takahiro Nakauchi
孝浩 中内
Yasuo Naruge
康雄 成毛
Hideyuki Kobayashi
英行 小林
Noboru Koike
昇 小池
Tatsutaka Kizu
辰貴 木津
Toshiyuki Kondo
敏行 近藤
Haruo Nohara
晴夫 野原
Shinsuke Goto
伸介 後藤
Sanae Ito
早苗 伊藤
Masaki Kondo
正樹 近藤
Masashi Irie
誠志 入江
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
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Toshiba Corp
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/785Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate having a channel with a horizontal current flow in a vertical sidewall of a semiconductor body, e.g. FinFET, MuGFET

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor apparatus having a large parasitic capacitance in order to achieve a highly reliable semiconductor apparatus. <P>SOLUTION: The semiconductor apparatus includes a semiconductor substrate 1 including a projected portion 1b extending in the first direction. A gate insulating film 11 is disposed on the upper surface of the projected portion and on a side surface along the first direction. A gate electrode 12 includes the first portion 12a and the second portion 12b. The first portion crosses the projected portion and is arranged on a gate insulating film on the upper surface of the projected portion. The second portion is disposed on the gate insulating film on the side surface of the projected portion and the length thereof in the first direction is longer than the length in the first direction for the first portion. A pair of source and drain regions 13 is formed on the surface of the projected portion to hold the lower region of the first portion of the gate electrode. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体装置に関し、例えば、SRAM(Static Random Access Memory)のメモリセルおよびラッチ回路に関する。   The present invention relates to a semiconductor device, for example, an SRAM (Static Random Access Memory) memory cell and a latch circuit.

MISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)において、各種原因でノイズ電流が発生することがある。このノイズ電流には、例えば、FETの基板電流によるノイズ電流、パッケージや各種半導体材料から発生するα線がシリコン基板中に入射して誘起されるノイズ電流、上空から飛来する高エネルギー中性子がシリコン原子と反応して2次粒子(重イオン、α線等)を発生させ、この2次粒子がシリコン基板中を走ることにより誘起されるノイズ電流等がある。   In a MISFET (Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor), a noise current may be generated due to various causes. This noise current includes, for example, a noise current due to the substrate current of the FET, a noise current induced by α-rays generated from the package and various semiconductor materials entering the silicon substrate, and high-energy neutrons flying from above are silicon atoms. To generate secondary particles (heavy ions, α rays, etc.), and there are noise currents and the like induced by the secondary particles running in the silicon substrate.

また、近時、半導体装置の微細化が進むに連れてゲート容量や拡散層容量が低下し、電源電圧も低下している。このため、プレーナ型MISFETを用いた完全CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型SRAMのメモリセルおよびラッチ回路は、上記等のノイズ電流に対する耐性が非常に弱くなってきている。その結果、小さなノイズ電流にも耐えられずに、ラッチ回路が反転して正しい出力が伝達できない、SRAMのメモリセルのデータが容易に反転してしまう、等が発生する可能性が高まっている。   In recent years, as the miniaturization of semiconductor devices progresses, the gate capacitance and the diffusion layer capacitance are reduced, and the power supply voltage is also reduced. For this reason, memory cells and latch circuits of complete CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) SRAMs using planar MISFETs have become very weak in resistance to the above-described noise currents. As a result, there is an increased possibility that the latch circuit cannot be inverted and a correct output cannot be transmitted without being able to withstand a small noise current, the data of the SRAM memory cell is easily inverted, and the like.

特開平7-131009号公報(特許文献1)には、MISFETの、ゲート長方向またはゲート幅方向に沿った断面において、チャネル部分にトレンチが形成され、このトレンチ内にゲート電極が埋め込まれる構造が開示されている。
特開平7-131009号公報
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-31009 (Patent Document 1) discloses a structure in which a trench is formed in a channel portion of a MISFET along a gate length direction or a gate width direction, and a gate electrode is embedded in the trench. It is disclosed.
Japanese Laid-Open Patent Publication No.7-131009

本発明は、製造コストを大きく増加させること無く信頼性の高い半導体装置を提供しようとするものである。   The present invention is intended to provide a highly reliable semiconductor device without greatly increasing the manufacturing cost.

本発明の第1の視点による半導体装置は、第1方向に延在する突出部を有する半導体基板と、前記突出部の上面上および前記第1方向に沿う側面上に配設されたゲート絶縁膜と、前記突出部と交差し且つ前記突出部の前記上面上の前記ゲート絶縁膜上に配設された第1部分と、前記突出部の前記側面上の前記ゲート絶縁膜上に配設され且つ前記第1方向における長さが前記第1部分の前記第1方向における長さより長い第2部分と、を有するゲート電極と、前記ゲート電極の前記第1部分の下方の領域を挟むように前記突出部の表面に形成された1対のソース/ドレイン領域と、を具備することを特徴とする。   A semiconductor device according to a first aspect of the present invention includes a semiconductor substrate having a projecting portion extending in a first direction, and a gate insulating film disposed on an upper surface of the projecting portion and a side surface along the first direction. A first portion that intersects with the protrusion and is disposed on the gate insulating film on the upper surface of the protrusion, and is disposed on the gate insulating film on the side surface of the protrusion. The gate electrode having a second portion whose length in the first direction is longer than the length in the first direction of the first portion, and the protrusion so as to sandwich a region below the first portion of the gate electrode And a pair of source / drain regions formed on the surface of the part.

本発明によれば、電流駆動能力が高く且つ寄生容量の大きな半導体装置、およびこのような半導体装置を用いて信頼性の高い半導体装置を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a semiconductor device having a high current driving capability and a large parasitic capacitance, and a highly reliable semiconductor device using such a semiconductor device.

本発明者等は、本発明の開発の過程において、高い信頼性を有する半導体装置について研究した。その結果、本発明者等は、以下に述べるような知見を得た。   The inventors have studied a semiconductor device having high reliability in the course of development of the present invention. As a result, the present inventors have obtained knowledge as described below.

基板表面とMISFETのチャネル領域の側面をゲート電極が包み込む構造(FinタイプFET)が知られている。このMISFETは、チャネルを3面(基板の上面と2つの側面)に持つため、一般にチャネルの実行的な長さが増え、大幅な電流駆動能力の増加を見込める。FinタイプのMISFETでは、(Finタイプに限らずMISFETの特性改善として一般的なことであるが)スイッチングスピードの低下の原因となる寄生容量をできるだけ低く抑える構造とされている。   A structure (Fin type FET) in which a gate electrode wraps the substrate surface and the side surface of the channel region of the MISFET is known. Since this MISFET has three channels (the upper surface of the substrate and two side surfaces), the effective length of the channel generally increases and a large increase in current driving capability can be expected. The Fin type MISFET has a structure that suppresses the parasitic capacitance that causes a reduction in switching speed as low as possible (although it is a general improvement in characteristics of the MISFET, not limited to the Fin type).

上記したように、FinタイプのMISFETは大きな電流を流すことが可能である。このため、このMISFETがSRAMのメモリセルまたはラッチ回路の、ノイズ電流を打ち消す方向に電流を流す個所に用いられることにより、ノイズ電流に対する耐性を向上させることができると考えられる。   As described above, a Fin type MISFET can flow a large current. For this reason, it is considered that the resistance to the noise current can be improved by using the MISFET in the location where the current flows in the direction of canceling the noise current of the SRAM memory cell or latch circuit.

SRAMメモリセルまたはラッチ回路のノイズ耐性をさらに向上させるために、SRAMメモリセルの時定数を増加させることが有効である。これを実現するための1つの方策として、メモリセル内の容量値を増加させることが挙げられる。しかしながら、上記したように、FinタイプのMISFETは寄生容量を小さく作るため、このMISFETがSRAMメモリセルまたはラッチ回路に用いられたとしても、上記した大きな電流駆動能力によるノイズ耐性の向上は見込めるが、容量の増加によるノイズ耐性の向上は大きく期待できない。   In order to further improve the noise immunity of the SRAM memory cell or the latch circuit, it is effective to increase the time constant of the SRAM memory cell. One way to achieve this is to increase the capacitance value in the memory cell. However, as described above, since the Fin type MISFET makes the parasitic capacitance small, even if this MISFET is used in an SRAM memory cell or a latch circuit, improvement in noise resistance due to the large current driving capability can be expected. The improvement in noise resistance due to the increase in capacity cannot be expected greatly.

また、3面に形成されるチャネルが相互に重なり合うことにより、この部分でのサブスレッショルド電流が増加する問題が生じる。さらに、3面に形成されるゲート電極の電界の影響でGIDL(Gate Induced Drain Leakage)電流が増加する問題が生じる。サブスレッショルド電流、GIDL電流による不要な消費電流の増加が起こるため、従来のFinタイプのMISFETを大容量、低消費電力のSRAMのメモリセルに用いることができない。   In addition, since the channels formed on the three surfaces overlap each other, there arises a problem that the subthreshold current increases in this portion. Further, there is a problem that a GIDL (Gate Induced Drain Leakage) current increases due to the influence of the electric field of the gate electrode formed on the three surfaces. Since unnecessary consumption current increases due to the subthreshold current and GIDL current, the conventional Fin-type MISFET cannot be used for a large capacity, low power consumption SRAM memory cell.

以下に、このような知見に基づいて構成された本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。   Hereinafter, an embodiment of the present invention configured based on such knowledge will be described with reference to the drawings. In the following description, components having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be given only when necessary.

(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る半導体装置(MISFET)の主要部を模式的に示す斜視図である。図2は、図1をより見やすくするために、図1のスペーサが省略された図である。また、図3は、図1の平面図である。図4(a)、図4(b)、図4(c)、図4(d)は、それぞれ、図3のIVA−IVA線、IVB−IVB線、IVC−IVC線、IVD−IVD線に沿った断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view schematically showing main parts of a semiconductor device (MISFET) according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view in which the spacer of FIG. 1 is omitted for easier viewing of FIG. FIG. 3 is a plan view of FIG. 4 (a), FIG. 4 (b), FIG. 4 (c), and FIG. 4 (d) are respectively the IVA-IVA line, IVB-IVB line, IVC-IVC line, and IVD-IVD line in FIG. FIG.

図1、図2、図3、図4(a)〜(d)に示すように、例えばp型のシリコン等の半導体基板1は、第1部分1aと、第1部分1aより高い上面を有する第2部分(突出部)1bとを有する。半導体基板1の第2部分1bは第1部分1aから突出し、ある方向(第1方向)に沿った角柱形状を有し、その断面形状は、下部の幅が上部の幅よりやや広い台形形状を有する。その理由は後述する。半導体基板1の第1部分1a(以下、単に半導体基板1a)の上面と側面とがなす角の角度は、90°以上120°以下とされる。または、この角は、図4(a)の破線による円内に示すように、曲率半径が1nm以上の丸みを有していても良い。   As shown in FIGS. 1, 2, 3, and 4 (a) to 4 (d), for example, a semiconductor substrate 1 such as p-type silicon has a first portion 1 a and a top surface higher than the first portion 1 a. And a second portion (protruding portion) 1b. The second portion 1b of the semiconductor substrate 1 protrudes from the first portion 1a, has a prismatic shape along a certain direction (first direction), and has a trapezoidal shape in which the width of the lower portion is slightly wider than the width of the upper portion. Have. The reason will be described later. The angle formed by the upper surface and the side surface of the first portion 1a of the semiconductor substrate 1 (hereinafter simply referred to as the semiconductor substrate 1a) is 90 ° or more and 120 ° or less. Alternatively, this corner may have a roundness with a radius of curvature of 1 nm or more, as shown in a circle by a broken line in FIG.

半導体基板1aの上には、例えばSTI(Shallow Trench Isolation)構造の素子分離絶縁膜2が設けられる。素子分離絶縁膜2は、例えば、シリコン酸化膜、TEOS(Tetraehylorthosilicate)等から構成される。素子分離絶縁膜2は、第1部分2aと、第1部分2aより高い上面を有する第2部分2bと、を有する。素子分離絶縁膜2の第2部分2b(以下、単に素子分離絶縁膜2b)は、第1部分1aから突出した角柱形状を有し、半導体基板1bと同じ方向に沿って、距離を有して延在する。また、素子分離絶縁膜2bは、半導体基板1の第2部分1b(以下、単に半導体基板1b)より高い上面を有する。素子分離絶縁膜2の第1部分2aは、半導体基板1bに隣接して半導体基板1aに沿って延在する。素子分離絶縁膜の第1部分2aを底とし、素子分離絶縁膜2bと半導体基板1bとを側面とする溝3が形成される。   On the semiconductor substrate 1a, for example, an element isolation insulating film 2 having an STI (Shallow Trench Isolation) structure is provided. The element isolation insulating film 2 is made of, for example, a silicon oxide film, TEOS (Tetraehylorthosilicate), or the like. The element isolation insulating film 2 includes a first portion 2a and a second portion 2b having a higher upper surface than the first portion 2a. The second portion 2b of the element isolation insulating film 2 (hereinafter simply referred to as the element isolation insulating film 2b) has a prismatic shape protruding from the first portion 1a, and has a distance along the same direction as the semiconductor substrate 1b. Extend. The element isolation insulating film 2b has a higher upper surface than the second portion 1b of the semiconductor substrate 1 (hereinafter simply referred to as the semiconductor substrate 1b). The first portion 2a of the element isolation insulating film 2 extends along the semiconductor substrate 1a adjacent to the semiconductor substrate 1b. A trench 3 is formed with the first portion 2a of the element isolation insulating film as a bottom and the element isolation insulating film 2b and the semiconductor substrate 1b as side surfaces.

半導体基板1の表面には、ウェル4(4a、4b)が形成される。半導体基板1bに形成されるソース/ドレイン領域13(後述する)に形成されるトランジスタの導電型に応じて、ウェル4aの導電型が決定される。ウェル4a、4bの導電型が相互に異なる場合、素子分離絶縁膜2の下において、pn接合部が形成される。なお、いわゆるトリプルウェル構造の場合、例えばn型のウェル(図示せぬ)内にウェル4a、4bが形成される。一般にトリプルウェル構造とすることにより、ソフトエラーに対する耐性を上げることができるといわれている。 On the surface of the semiconductor substrate 1, wells 4 (4a, 4b) are formed. The conductivity type of the well 4a is determined according to the conductivity type of a transistor formed in a source / drain region 13 (described later) formed in the semiconductor substrate 1b. When the conductivity types of the wells 4 a and 4 b are different from each other, a pn junction is formed under the element isolation insulating film 2. In the case of a so-called triple well structure, for example, wells 4a and 4b are formed in an n type well (not shown). In general, it is said that the resistance to soft errors can be increased by adopting a triple well structure.

半導体基板1bの上面および側面は、例えばシリコン酸化膜等のゲート絶縁膜11により覆われている。なお、図4(a)の断面に示されるように、(100)の半導体基板1bの側面上のゲート絶縁膜11の厚さは、半導体基板1bの上面上の厚さより厚い。これは、半導体基板1bの上面と側面との間の面方位の違いにより、側面のほうが酸化されやすいためである。なお、この上面と側面の酸化膜厚は任意に設定可能である。また、図4(b)の断面においては、ゲート絶縁膜11の上面が除去されている。そして、この部分に、ソース/ドレイン領域13と上層の配線とを接続するコンタクト(図示せぬ)が形成される。   The upper surface and side surfaces of the semiconductor substrate 1b are covered with a gate insulating film 11 such as a silicon oxide film. 4A, the thickness of the gate insulating film 11 on the side surface of the semiconductor substrate 1b in (100) is larger than the thickness on the upper surface of the semiconductor substrate 1b. This is because the side surface is more likely to be oxidized due to the difference in the plane orientation between the upper surface and the side surface of the semiconductor substrate 1b. The upper and side oxide film thicknesses can be arbitrarily set. 4B, the upper surface of the gate insulating film 11 is removed. A contact (not shown) for connecting the source / drain region 13 and the upper wiring is formed in this portion.

素子分離絶縁膜2上および半導体基板1上に、例えば導電性とされたポリシリコンからなるゲート電極12が設けられる。ゲート電極12は、第1部分12aと、第2部分12bとから構成される。ゲート電極12の第1部分12a(以下、単にゲート電極12a)は、半導体基板1bと交差する方向に延在し、素子分離絶縁膜2b上と、半導体基板1bの上方とに亘る。ゲート電極12aは、半導体基板1b上との交差部分において、半導体基板1b上のゲート絶縁膜11上に設けられる。ゲート電極12aのゲート絶縁膜11と接する面の角部は、所望により丸められている(図示せぬ)。こうすることにより、角部で電界が集中することが緩和される。   On the element isolation insulating film 2 and the semiconductor substrate 1, a gate electrode 12 made of, for example, conductive polysilicon is provided. The gate electrode 12 includes a first portion 12a and a second portion 12b. The first portion 12a of the gate electrode 12 (hereinafter simply referred to as the gate electrode 12a) extends in a direction intersecting the semiconductor substrate 1b, and extends over the element isolation insulating film 2b and above the semiconductor substrate 1b. The gate electrode 12a is provided on the gate insulating film 11 on the semiconductor substrate 1b at the intersection with the semiconductor substrate 1b. The corners of the surface of the gate electrode 12a in contact with the gate insulating film 11 are rounded as desired (not shown). By doing so, the concentration of the electric field at the corner is alleviated.

ゲート電極12b(以下、単にゲート電極12b)は、溝3を埋め込むように設けられ、その上面は半導体基板1bより、やや低い程度に位置する。よって、ゲート電極12bは、半導体基板1bに沿った角柱形状を有する。ゲート電極12bの第1方向における長さは、ゲート電極12aの第1方向における長さより長い。ゲート電極12は、以上のような構造を有することにより、半導体基板1bを取り囲んでいる。   The gate electrode 12b (hereinafter simply referred to as the gate electrode 12b) is provided so as to fill the groove 3, and the upper surface thereof is located slightly lower than the semiconductor substrate 1b. Therefore, the gate electrode 12b has a prismatic shape along the semiconductor substrate 1b. The length of the gate electrode 12b in the first direction is longer than the length of the gate electrode 12a in the first direction. The gate electrode 12 has the structure as described above and surrounds the semiconductor substrate 1b.

半導体基板1bの表面内には、ゲート電極12a下方のチャネル領域を挟むように、1対のソース/ドレイン領域13が形成される。例えば、ゲート電極12aの手前側がドレイン領域で、奥側がソース領域である。ソース/ドレイン領域13は、所望により、低濃度のソース/ドレインエクステンション領域と、高濃度のソース/ドレイン領域から構成されていても良い。なお、ゲート電極12bは、少なくともソース/ドレイン領域13の両方に達するように形成されている。   A pair of source / drain regions 13 are formed in the surface of the semiconductor substrate 1b so as to sandwich the channel region below the gate electrode 12a. For example, the front side of the gate electrode 12a is a drain region, and the back side is a source region. The source / drain region 13 may be composed of a low concentration source / drain extension region and a high concentration source / drain region, if desired. The gate electrode 12b is formed to reach at least both the source / drain regions 13.

ゲート電極12aの側面上には、例えばシリコン酸化膜またはシリコン窒化膜からなるスペーサ14が設けられる。スペーサ14はまた、溝3内にも埋め込まれ、この結果、ゲート電極12bがスペーサ14を構成する絶縁膜により覆われる。   A spacer 14 made of, for example, a silicon oxide film or a silicon nitride film is provided on the side surface of the gate electrode 12a. The spacer 14 is also embedded in the groove 3, and as a result, the gate electrode 12 b is covered with an insulating film constituting the spacer 14.

次に、上記構成の半導体装置の製造方法について、図5、図6、および図7(a)、図7(b)、図7(c)〜図13(a)、図13(b)、図13(c)を参照して以下に説明する。図5は、第1実施形態に係る半導体装置の主要部の平面図である。図6は、第1実施形態に係る半導体装置の製造工程の一部を示す図であり、図5のA−A線に沿った断面に対応する。図7(a)、図8(a)、図9(a)、図10(a)、図11(a)、図12(a)、図13(a)は、第1実施形態の半導体装置の製造工程の一部を順に示す断面図であり、図5のA−A線に沿った断面に対応する。図7(b)、図8(b)、図9(b)、図10(b)、図11(b)、図12(b)、図13(b)は、第1実施形態の半導体装置の製造工程の一部を順に示す断面図であり、図5のB−B線に沿った断面に対応する。図7(c)、図8(c)、図9(c)、図10(c)、図11(c)、図12(c)、図13(c)は、第1実施形態の半導体装置の製造工程の一部を順に示す断面図であり、図5のC−C線に沿った断面に対応する。   Next, with respect to the method of manufacturing the semiconductor device having the above-described structure, FIGS. 5, 6, 7A, 7B, 7C to 13A, 13B, This will be described below with reference to FIG. FIG. 5 is a plan view of the main part of the semiconductor device according to the first embodiment. FIG. 6 is a diagram illustrating a part of the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment, and corresponds to a cross section taken along the line AA of FIG. 7A, FIG. 8A, FIG. 9A, FIG. 10A, FIG. 11A, FIG. 12A, and FIG. 13A show the semiconductor device according to the first embodiment. FIG. 6 is a cross-sectional view sequentially illustrating a part of the manufacturing process of FIG. 5 and corresponds to a cross section taken along the line AA of FIG. 7B, FIG. 8B, FIG. 9B, FIG. 10B, FIG. 11B, FIG. 12B, and FIG. 13B show the semiconductor device according to the first embodiment. It is sectional drawing which shows a part of manufacturing process of this in order, and respond | corresponds to the cross section along the BB line of FIG. 7C, FIG. 8C, FIG. 9C, FIG. 10C, FIG. 11C, FIG. 12C, and FIG. 13C show the semiconductor device of the first embodiment. FIG. 6 is a cross-sectional view sequentially illustrating a part of the manufacturing process of FIG. 5 and corresponds to a cross section taken along line CC in FIG. 5.

まず、図6に示すように、半導体基板1の表面の素子分離絶縁膜2の形成予定領域に対応する位置に、例えばリソグラフィー工程およびRIE(Reactive Ion Etching)等の異方性エッチングにより溝が形成される。次に、この溝が、例えば例えば酸化膜により埋め込まれることにより、素子分離絶縁膜2が形成される。この結果、半導体基板の第2部分1bが規定される。半導体基板1の表面から、イオンが注入されることにより、所望のn型またはp型のウェル4およびチャネルが形成される。なお、トリプルウェル構造にする場合には、このウェル4の形成工程に先立ち、より深い位置へのイオン注入により例えばn型のウェルが形成される。 First, as shown in FIG. 6, a groove is formed at a position corresponding to a region where the element isolation insulating film 2 is to be formed on the surface of the semiconductor substrate 1 by, for example, a lithography process and anisotropic etching such as RIE (Reactive Ion Etching). Is done. Next, the trench is filled with, for example, an oxide film, so that the element isolation insulating film 2 is formed. As a result, the second portion 1b of the semiconductor substrate is defined. By implanting ions from the surface of the semiconductor substrate 1, desired n-type or p-type wells 4 and channels are formed. In the case of the triple well structure, for example, an n type well is formed by ion implantation at a deeper position prior to the step of forming the well 4.

次に、図7(a)、図7(b)、図7(c)に示すように、半導体基板1上の全面に、例えばレジスト等のマスク材21が堆積される。次に、例えばリソグラフィー工程およびRIE等のエッチングにより、半導体基板1bおよびそれに隣接する溝3の形成予定領域に対応する位置のマスク材21に開口が形成される。このとき、半導体基板1の表面が若干エッチングされることにより、第2部分1bの上面が、半導体基板1の元の表面の位置より低くなる。次に、所望により、半導体基板1bの角を丸める処理が行われる。なお、角の丸まりは、形成される場合であっても、図7(a)、図7(b)、図7(c)〜図13(a)、図13(b)、図13(c)において、図面の簡略化のために示されていない。次に、マスク材21が除去される。   Next, as shown in FIGS. 7A, 7 B, and 7 C, a mask material 21 such as a resist is deposited on the entire surface of the semiconductor substrate 1. Next, an opening is formed in the mask material 21 at a position corresponding to the region where the semiconductor substrate 1b and the groove 3 adjacent to the semiconductor substrate 1b and the trench 3 to be formed are formed, for example, by lithography and RIE. At this time, the surface of the semiconductor substrate 1 is slightly etched, so that the upper surface of the second portion 1 b becomes lower than the position of the original surface of the semiconductor substrate 1. Next, a process of rounding the corners of the semiconductor substrate 1b is performed as desired. Even if rounded corners are formed, FIG. 7 (a), FIG. 7 (b), FIG. 7 (c) to FIG. 13 (a), FIG. 13 (b), FIG. ) For simplicity of the drawings. Next, the mask material 21 is removed.

次に、図8(a)、図8(b)、図8(c)に示すように、半導体基板1bの角を丸め、またRIEによるダメージ除去のために、表面上に犠牲酸化膜22が形成される。   Next, as shown in FIGS. 8A, 8B, and 8C, the corners of the semiconductor substrate 1b are rounded and a sacrificial oxide film 22 is formed on the surface for removing damage by RIE. It is formed.

次に、図9(a)、図9(b)、図9(c)に示すように、犠牲酸化膜22が除去された後、例えば熱酸化により、半導体基板1bの表面上にゲート絶縁膜11が形成される。   Next, as shown in FIGS. 9A, 9B, and 9C, after the sacrificial oxide film 22 is removed, the gate insulating film is formed on the surface of the semiconductor substrate 1b by, for example, thermal oxidation. 11 is formed.

次に、図10(a)、図10(b)、図10(c)に示すように、半導体基板1上の全面にゲート電極12の材料膜が堆積される。次に、例えばリソグラフィー工程およびRIE等の異方性エッチングを用いて材料膜がパターニングされることにより、ゲート電極12aが形成される。この際、エッチングの条件が適切に設定されることにより、材料膜が溝3内に残存する。この結果、ゲート電極12bが同時に形成される。この後、所望により、ゲート電極12の、ゲート絶縁膜11と接する面の角部が、酸化工程により丸められる。なお、角の丸まりは、形成される場合であっても、図10(a)、図10(b)、図10(c)〜図13(a)、図13(b)、図13(c)において、図面の簡略化のために示されていない。   Next, as shown in FIGS. 10A, 10B, and 10C, a material film of the gate electrode 12 is deposited on the entire surface of the semiconductor substrate 1. FIG. Next, the material film is patterned by using, for example, a lithography process and anisotropic etching such as RIE to form the gate electrode 12a. At this time, the material film remains in the groove 3 by appropriately setting the etching conditions. As a result, the gate electrode 12b is formed simultaneously. Thereafter, if desired, the corner of the surface of the gate electrode 12 in contact with the gate insulating film 11 is rounded by an oxidation process. Even if rounded corners are formed, FIG. 10 (a), FIG. 10 (b), FIG. 10 (c) to FIG. 13 (a), FIG. 13 (b), FIG. ) For simplicity of the drawings.

次に、図11(a)、図11(b)、図11(c)に示すように、ゲート電極12の表面上に、酸化膜23が堆積される。次に、半導体基板1bの表面にイオンが注入され、アニール処理が施されることにより、ソース/ドレインエクステンション領域13aが形成される。   Next, as shown in FIGS. 11A, 11B, and 11C, an oxide film 23 is deposited on the surface of the gate electrode 12. Next, ions are implanted into the surface of the semiconductor substrate 1b and annealed to form source / drain extension regions 13a.

次に、図12(a)、図12(b)、図12(c)に示すように、半導体基板1上の全面にスペーサ14の材料膜24が堆積される。この際、溝3も材料膜24により埋め込まれる。   Next, as shown in FIG. 12A, FIG. 12B, and FIG. 12C, the material film 24 of the spacer 14 is deposited on the entire surface of the semiconductor substrate 1. At this time, the groove 3 is also filled with the material film 24.

次に、図13(a)、図13(b)、図13(c)に示すように、例えばRIE法等の異方性エッチングにより材料膜24がエッチングされることにより、スペーサ14が形成される。この際、溝3内の材料膜24は除去されない。   Next, as shown in FIGS. 13A, 13B, and 13C, the spacer 14 is formed by etching the material film 24 by anisotropic etching such as RIE. The At this time, the material film 24 in the groove 3 is not removed.

この後、ソース/ドレイン領域13にサリサイド層が形成され、半導体基板1上の全面に層間絶縁膜が形成され、層間絶縁膜内に、半導体基板1に達するコンタクト、および配線層等が形成される(何れも図示せぬ)。   Thereafter, a salicide layer is formed in the source / drain region 13, an interlayer insulating film is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 1, and a contact reaching the semiconductor substrate 1, a wiring layer, and the like are formed in the interlayer insulating film. (None are shown).

本発明の第1実施形態に係る半導体装置(MISFET)によれば、トランジスタのオン時に、チャネル領域が、半導体基板1bの上面および両側面に形成される。このため、実効的なチャネル長が増加することにより、トランジスタ電流駆動能力が増大する。この際、トランジスタの閾値電圧は不変である。また、ゲート電極12とチャネル領域が向きあう領域の面積が大きくなるため、大きなゲート容量を実現できる。   According to the semiconductor device (MISFET) according to the first embodiment of the present invention, the channel region is formed on the upper surface and both side surfaces of the semiconductor substrate 1b when the transistor is turned on. For this reason, the transistor current drive capability increases as the effective channel length increases. At this time, the threshold voltage of the transistor remains unchanged. In addition, since the area of the region where the gate electrode 12 and the channel region face each other is large, a large gate capacitance can be realized.

また、第1実施形態に係る半導体装置によれば、ゲート電極12bが、ソース/ドレイン領域13の側面に設けられる。このため、ゲート電極12とソース/ドレイン領域13とが面する領域の面積が増大し、従来のFinタイプのトランジスタより、さらに大きなオーバーラップ容量を実現できる。すなわち、大きな電流駆動能力と大きな寄生容量を同時に得られるトランジスタを実現できる。   In the semiconductor device according to the first embodiment, the gate electrode 12 b is provided on the side surface of the source / drain region 13. For this reason, the area of the region facing the gate electrode 12 and the source / drain region 13 is increased, and a larger overlap capacitance than that of the conventional Fin type transistor can be realized. That is, it is possible to realize a transistor that can simultaneously obtain a large current driving capability and a large parasitic capacitance.

また、第1実施形態に係る半導体装置において、半導体基板1bが台形形状を有する。このため、以下の効果(利点)を得られる。すなわち、半導体基板1bの角において、トランジスタのオン時に第2部分1bの上面のチャネルと側面のチャネルとが交差する。このため、この交差部分でのサブスレッショルド電流が大きくなる。このサブスレッショルド電流を小さく抑えるには、2つのチャネルが重なり合う部分の面積を減少させることが有効である。そこで、半導体基板1bを台形とすることにより、チャネルの重なりある部分を小さくすることができる。以上の観点から、図4(a)に示すように、第2部分1bの上面と側面とが成す角度θは、90°〜110°とされることが望ましい。さらに、この部分を丸めることにより、ゲート電極11から生じる電界がこの部分で集中することを抑えることができるので、ソース領域13からドレイン領域13に流れるリーク電流を低減することができる。   In the semiconductor device according to the first embodiment, the semiconductor substrate 1b has a trapezoidal shape. For this reason, the following effects (advantages) can be obtained. That is, at the corner of the semiconductor substrate 1b, the channel on the upper surface and the channel on the side surface of the second portion 1b intersect when the transistor is turned on. For this reason, the subthreshold current at this intersection increases. In order to keep this subthreshold current small, it is effective to reduce the area of the portion where two channels overlap. Therefore, by making the semiconductor substrate 1b trapezoidal, the overlapping portion of the channel can be reduced. From the above viewpoint, as shown in FIG. 4A, the angle θ formed by the upper surface and the side surface of the second portion 1b is desirably 90 ° to 110 °. Further, by rounding this portion, it is possible to suppress the concentration of the electric field generated from the gate electrode 11 at this portion, so that leakage current flowing from the source region 13 to the drain region 13 can be reduced.

また、第1実施形態に係る半導体装置によれば、ゲート電極12bがスペーサ14を構成する絶縁膜により覆われる。このため、以下の効果を有する。すなわち、後の工程により、図1の構造上の全面に層間絶縁膜が形成され、ソース/ドレイン領域13へのコンタクトのためのコンタクトホールが形成される。この際、マスクの合わせずれ等の理由により、コンタクトホールの一部が、ゲート電極12bの上方に位置する場合がある。このようなコンタクトホールに導電材料が埋め込まれることにより、ショートが発生する。これに対し、第1実施形態に係る半導体装置によれば、ゲート電極12bが絶縁膜により覆われているため、このようなショートの発生を回避できる。   In the semiconductor device according to the first embodiment, the gate electrode 12 b is covered with the insulating film that constitutes the spacer 14. For this reason, it has the following effects. That is, an interlayer insulating film is formed on the entire surface of the structure of FIG. 1 and a contact hole for contact with the source / drain region 13 is formed by a subsequent process. At this time, part of the contact hole may be located above the gate electrode 12b due to mask misalignment or the like. When a conductive material is buried in such a contact hole, a short circuit occurs. On the other hand, according to the semiconductor device according to the first embodiment, since the gate electrode 12b is covered with the insulating film, the occurrence of such a short circuit can be avoided.

なお、オーバーラップ容量は、ゲート電極12の第2部分12bの、ソース/ドレイン領域13を相互に結ぶ方向の長さ(図4(d)の長さL)を大きくすることにより、増加させることができる。また、ゲート電極12の第2部分12bの深さ方向における長さ(図4(a)の長さD)を大きくすることにより、電流駆動能力と容量を増加させることができる。   The overlap capacitance is increased by increasing the length of the second portion 12b of the gate electrode 12 in the direction connecting the source / drain regions 13 to each other (length L in FIG. 4D). Can do. Further, by increasing the length in the depth direction of the second portion 12b of the gate electrode 12 (the length D in FIG. 4A), the current driving capability and capacity can be increased.

(第2実施形態)
第2実施形態は、第1実施形態に係る半導体装置(トランジスタ)がSRAMのメモリセルに適用された形態に関わる。
(Second Embodiment)
The second embodiment relates to a configuration in which the semiconductor device (transistor) according to the first embodiment is applied to an SRAM memory cell.

図14は、本発明の第2実施形態に係る半導体装置(SRAM)の主要部を模式的に示す平面図であり、第1実施形態に係るトランジスタがSRAMのメモリセルに適用された形態を示す平面図である。なお、図14、および後述の図17〜図26において、図を簡略にするために、素子領域(半導体基板1)、素子分離領域(素子分離絶縁膜2)、ゲート電極12のみが示されており、スペーサ14、コンタクト、配線等は省略されている。また、第2実施形態の一例として、点対称セルが示されているが、線対称セルも同様にして実現することができる。   FIG. 14 is a plan view schematically showing a main part of a semiconductor device (SRAM) according to the second embodiment of the present invention, and shows a mode in which the transistor according to the first embodiment is applied to an SRAM memory cell. It is a top view. In FIG. 14 and FIGS. 17 to 26 described later, only the element region (semiconductor substrate 1), the element isolation region (element isolation insulating film 2), and the gate electrode 12 are shown for the sake of simplicity. The spacers 14, contacts, wirings, etc. are omitted. Further, although a point symmetric cell is shown as an example of the second embodiment, a line symmetric cell can be realized in the same manner.

図14に示すように、素子分離絶縁膜2により、紙面の上下方向に沿って4列の素子領域1が規定されている。また、紙面左右方向に沿って、素子領域1および素子分離領域2上を亘る2列のゲート電極12aが設けられる。相互に離れた2列のゲート電極12aのそれそれが素子分離領域2上で分断されることにより、図では4本のゲート電極12aが示されている。   As shown in FIG. 14, the element isolation insulating film 2 defines four rows of element regions 1 along the vertical direction of the drawing. In addition, two rows of gate electrodes 12a are provided across the element region 1 and the element isolation region 2 along the horizontal direction of the drawing. The two gate electrodes 12a separated from each other are divided on the element isolation region 2, so that four gate electrodes 12a are shown in the drawing.

右上のゲート電極12aおよび最も右の素子領域1はトランジスタQ1Dの一部を構成し、ゲート電極12aおよび右から2番目の素子領域1はトランジスタQ1Lの一部を構成する。トランジスタQ1D、Q1Lにおいて、ゲート電極12aの上下両側の素子領域1に形成されたソース/ドレイン領域13(図示せぬ)のうち、例えば上側がソースに対応し、下側がドレインに対応する。   The upper right gate electrode 12a and the rightmost element region 1 constitute a part of the transistor Q1D, and the gate electrode 12a and the second element region 1 from the right constitute a part of the transistor Q1L. In the transistors Q1D and Q1L, of the source / drain regions 13 (not shown) formed in the element regions 1 on both the upper and lower sides of the gate electrode 12a, for example, the upper side corresponds to the source and the lower side corresponds to the drain.

同様に、左下のゲート電極12aおよび最も左の素子領域1はトランジスタQ2Dの一部を構成し、ゲート電極12aおよび左から2番目の素子領域1はトランジスタQ2Lの一部を構成する。トランジスタQ2D、Q2Lにおいて、ゲート電極12aの上下両側の素子領域1に形成されたソース/ドレイン領域13(図示せぬ)のうち、例えば上側がドレインに対応し、下側がソースに対応する。   Similarly, the lower left gate electrode 12a and the leftmost element region 1 constitute a part of the transistor Q2D, and the gate electrode 12a and the second element region 1 from the left constitute a part of the transistor Q2L. In the transistors Q2D and Q2L, of the source / drain regions 13 (not shown) formed in the element regions 1 on both the upper and lower sides of the gate electrode 12a, for example, the upper side corresponds to the drain and the lower side corresponds to the source.

また、トランジスタQ1L、Q2Lは、第1実施形態に係るトランジスタの構成を有する。よって、図に示すように、素子領域1の左右両側にゲート電極12bが設けられる。   The transistors Q1L and Q2L have the configuration of the transistor according to the first embodiment. Therefore, as shown in the figure, the gate electrodes 12b are provided on both the left and right sides of the element region 1.

図15は、第2実施形態に係る半導体装置の主要部を示す等価回路図であり、図14の構成を一部に含むSRAMメモリセルの回路図である。図15に示すように、直列接続されたp型の負荷用のMISトランジスタQ1Lとn型の駆動用のMISトランジスタQ1Dとが、電源線Vddと接地線Vssとの間に接続されている。トランジスタQ1LのゲートとトランジスタQ1Dのゲートとは相互に接続され、これらの接続ノードは、抵抗素子(抵抗要素)R1の一端と接続されている。トランジスタQ1LとトランジスタQ1Dとの接続ノードは、n型の転送用のトランジスタQ1Tを介して、ビット線BL1と接続されている。トランジスタQ1Tのゲートは、ワード線と接続される。   FIG. 15 is an equivalent circuit diagram showing a main part of the semiconductor device according to the second embodiment, and is a circuit diagram of an SRAM memory cell partially including the configuration of FIG. As shown in FIG. 15, a p-type load MIS transistor Q1L and an n-type driving MIS transistor Q1D connected in series are connected between a power supply line Vdd and a ground line Vss. The gate of the transistor Q1L and the gate of the transistor Q1D are connected to each other, and these connection nodes are connected to one end of a resistance element (resistance element) R1. A connection node between the transistor Q1L and the transistor Q1D is connected to the bit line BL1 via an n-type transfer transistor Q1T. Transistor Q1T has its gate connected to a word line.

直列接続されたp型の負荷用のMISトランジスタQ2Lとn型の駆動用のMISトランジスタQ2Dとが、電源線Vddと接地線Vssとの間に接続されている。トランジスタQ2LのゲートとトランジスタQ2Dのゲートとは相互に接続され、これらの接続ノードは、抵抗素子R2の一端と接続されている。トランジスタQ2LとトランジスタQ2Dとの接続ノードは、n型の転送用のトランジスタQ2Tを介して、ビット線BL2と接続されている。トランジスタQ2Tのゲートは、ワード線と接続される。   A p-type load MIS transistor Q2L and an n-type drive MIS transistor Q2D connected in series are connected between the power supply line Vdd and the ground line Vss. The gate of the transistor Q2L and the gate of the transistor Q2D are connected to each other, and these connection nodes are connected to one end of the resistance element R2. A connection node between the transistor Q2L and the transistor Q2D is connected to the bit line BL2 via an n-type transfer transistor Q2T. Transistor Q2T has its gate connected to a word line.

抵抗素子R1の他端は、トランジスタQ2LとトランジスタQ2Dとの接続ノードに接続される。抵抗素子R2の他端は、トランジスタQ1LとトランジスタQ1Dとの接続ノードに接続される。   The other end of resistance element R1 is connected to a connection node between transistor Q2L and transistor Q2D. The other end of resistance element R2 is connected to a connection node between transistor Q1L and transistor Q1D.

上記したように、負荷用のトランジスタQ1Lに、第1実施形態に係るトランジスタが採用されることにより、このトランジスタの寄生容量C11、C12が、トランジスタQ1Lと並列に付加される。同様に、負荷用のトランジスタQ2Lに本発明の実施形態に係るトランジスタが採用されることにより、このトランジスタの寄生容量C22、C22が、トランジスタQ2Lに並列に付加される。   As described above, by adopting the transistor according to the first embodiment as the load transistor Q1L, the parasitic capacitances C11 and C12 of the transistor are added in parallel with the transistor Q1L. Similarly, by adopting the transistor according to the embodiment of the present invention as the load transistor Q2L, the parasitic capacitances C22 and C22 of the transistor are added in parallel to the transistor Q2L.

次に、第2実施形態に係る半導体装置(SRAM)により得られる効果について、以下に説明する。上記したように、トランジスタQ1L、Q2Lとして、第1実施形態に係るトランジスタを用いることにより、トランジスタQ1L、Q2Lの閾値を変えずに電流駆動力を増加させることができる。ここで、例えば、トランジスタQ1LとトランジスタQ1Dの接続ノードがハイレベルの状態のときに、ローベルに向かわせるノイズ電流が入った(例えばα線により発生した電子がハイレベルの接続ノードに集まった)場合を考える。この場合、オンしているトランジスタQ1Lが高い電流駆動能力を有しているため、ノイズ電流を打ち消す電流(正孔)が該接続ノードに流れ込む。よって、該接続ノードの電位がローレベルに反転する可能性を大幅に減少できる。トランジスタQ2LとトランジスタQ2Dの接続ノードに関しても同じである。   Next, effects obtained by the semiconductor device (SRAM) according to the second embodiment will be described below. As described above, by using the transistor according to the first embodiment as the transistors Q1L and Q2L, the current driving capability can be increased without changing the threshold values of the transistors Q1L and Q2L. Here, for example, when the connection node between the transistor Q1L and the transistor Q1D is in a high level state, a noise current directed to the low level is input (for example, electrons generated by α rays gather at the high level connection node). think of. In this case, since the transistor Q1L that is turned on has a high current driving capability, a current (hole) that cancels the noise current flows into the connection node. Therefore, the possibility that the potential of the connection node is inverted to a low level can be greatly reduced. The same applies to the connection node of transistor Q2L and transistor Q2D.

また、第1実施形態に係るトランジスタにより、トランジスタQ1L、Q2Lの容量が増加する。この結果、トランジスタQ1L、Q2Lが反転するのに要する、トランジスタQ1L、Q2Lのゲートの電荷量が増加する。このため、例えばトランジスタQ1LとトランジスタQ1DLの接続ノードがハイレベルの状態のときに、ローレベルに向かわせるノイズ電流が入った場合でも、トランジスタQ2Lが容易に反転する可能性を大幅に減少できる。トランジスタQ2LとトランジスタQ2Dとの接続ノードと、トランジスタQ1Lとの関係に関しても同じである。   In addition, the transistors according to the first embodiment increase the capacitance of the transistors Q1L and Q2L. As a result, the amount of charge on the gates of the transistors Q1L and Q2L required for the transistors Q1L and Q2L to invert increases. For this reason, for example, when the connection node between the transistor Q1L and the transistor Q1DL is in a high level state, the possibility that the transistor Q2L easily inverts can be greatly reduced even when a noise current that goes to the low level is input. The same applies to the connection node between transistor Q2L and transistor Q2D and the relationship between transistor Q1L.

また、トランジスタQ1L、Q2Lの容量の増加により時定数が増加するため、トランジスタQ1L、Q2Lが反転する前に、ノイズ電流を打ち消す電流が供給される可能性が高まる。同様に、抵抗素子R1、R2が設けられることにより時定数がさらに増加し、ノイズ電流を打ち消す電流が供給される時間を確保することができる。   In addition, since the time constant increases due to the increase in capacitance of the transistors Q1L and Q2L, there is a high possibility that a current that cancels the noise current is supplied before the transistors Q1L and Q2L are inverted. Similarly, by providing the resistance elements R1 and R2, the time constant further increases, and it is possible to secure a time for supplying a current that cancels the noise current.

なお、抵抗素子R1、R2を半導体基板1上で、実際にどのような形で形成するかは問わないが、例えば以下の方法を採用することができる。例えばポリシリコン等の半導体材料からなるゲート電極は、金属材料から成るコンタクトとの界面抵抗を減ずるために、通常、高濃度の不純物(例えば1×1020cm-3以上)が注入されている。これに対して、ゲート電極とコンタクトとの接触部分の不純物濃度を、低くする(例えば1×1019cm-3程度)ことにより、この部分の界面抵抗が上昇する。この現象を利用することにより、容易かつメモリセル面積の増大を招くことなく、図15の抵抗素子R1および(または)R2を実現することができる。 Note that it does not matter what form the resistance elements R1 and R2 are actually formed on the semiconductor substrate 1, but for example, the following method can be employed. For example, a gate electrode made of a semiconductor material such as polysilicon is usually implanted with a high concentration of impurities (for example, 1 × 10 20 cm −3 or more) in order to reduce interface resistance with a contact made of a metal material. On the other hand, when the impurity concentration in the contact portion between the gate electrode and the contact is lowered (for example, about 1 × 10 19 cm −3 ), the interface resistance of this portion increases. By utilizing this phenomenon, it is possible to realize the resistance elements R1 and / or R2 of FIG. 15 easily and without causing an increase in memory cell area.

さらに、ゲート電極12と、これと隣接するソース/ドレイン領域13との電気的な接続を、いわゆるシェアコンタクトにより実現することもできる。シェアコンタクトは、コンタクトが、ゲート電極12からソース/ドレイン領域13までを覆うように形成された構成を有する。この場合も、もちろん、ゲート電極12とコンタクトとの界面抵抗を積極的に上げる構成を併用することも可能である。図16は、本実施形態に、シェアコンタクトおよび高い界面抵抗を利用した際の平面図である。図16において、参照符号322はシェアコンタクトを示し、参照符号31はゲート電極12とシェアコンタクト32とによる界面抵抗を示している。   Furthermore, electrical connection between the gate electrode 12 and the adjacent source / drain region 13 can be realized by so-called share contact. The share contact has a configuration in which the contact is formed so as to cover from the gate electrode 12 to the source / drain region 13. In this case, of course, it is also possible to use a configuration in which the interface resistance between the gate electrode 12 and the contact is positively increased. FIG. 16 is a plan view when a shear contact and a high interface resistance are used in this embodiment. In FIG. 16, reference numeral 322 indicates a share contact, and reference numeral 31 indicates an interface resistance between the gate electrode 12 and the share contact 32.

本発明の第2実施形態に係る半導体装置によれば、第1実施形態に係るトランジスタがSRAMメモリセルの一部を構成するトランジスタとして用いられるため、このトランジスタに大きな電流駆動能力を持たせることができる。このため、このトランジスタを介してノイズ電流を打ち消す電流を大量に流すことが可能となり、ノイズに対する耐性が高いSRAMメモリセルを実現できる。   According to the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention, the transistor according to the first embodiment is used as a transistor constituting a part of the SRAM memory cell. Therefore, the transistor can have a large current driving capability. it can. Therefore, a large amount of current for canceling out the noise current can be passed through this transistor, and an SRAM memory cell having high resistance to noise can be realized.

また、第2実施形態によれば、第1実施形態に係るトランジスタがSRAMメモリセルの一部を構成するトランジスタとして用いられるため、このトランジスタに大きな容量を持たせることができる。このため、SRAMメモリセル中のこのトランジスタを含む部分の時定数を増加させることにより、このトランジスタのオン、オフが、ノイズ電流によって容易に反転することを回避できる。よって、ノイズに対する耐性が高いSRAMメモリセルを実現できる。   According to the second embodiment, since the transistor according to the first embodiment is used as a transistor constituting a part of the SRAM memory cell, the transistor can have a large capacitance. For this reason, by increasing the time constant of the portion including this transistor in the SRAM memory cell, it is possible to avoid that the on / off of this transistor is easily inverted by the noise current. Therefore, an SRAM memory cell having high resistance to noise can be realized.

また、第2実施形態によれば、トランジスタQ1L、Q1D、Q2L、Q2Dのゲートに一端が接続された抵抗素子(抵抗要素)R1、R2が設けられる。このため、SRAMメモリセル中のこれらトランジスタQ1L、Q1D、Q2L、Q2Dを含む部分の時定数をさらに増加させることができる。よって、これらトランジスタQ1L、Q1D、Q2L、Q2Dのオン、オフが、ノイズ電流によって容易に反転することを回避することにより、ノイズに対する耐性が高いSRAMメモリセルを実現できる。   Further, according to the second embodiment, the resistance elements (resistance elements) R1 and R2 having one ends connected to the gates of the transistors Q1L, Q1D, Q2L, and Q2D are provided. Therefore, the time constant of the portion including these transistors Q1L, Q1D, Q2L, and Q2D in the SRAM memory cell can be further increased. Therefore, an SRAM memory cell with high resistance to noise can be realized by avoiding that the on / off states of these transistors Q1L, Q1D, Q2L, and Q2D are easily inverted by the noise current.

さらに、第2実施形態によれば、第1実施形態に係るトランジスタが有する寄生容量を用いることにより、SRAMメモリセルの一部を構成するトランジスタの容量増加が図られている。このため、独立した容量素子を付加する場合と異なり、容量を増加させたことに起因して、1つのメモリセルの面積が増加することが回避される。さらに、抵抗要素R1、R2を、界面抵抗を利用して実現することにより、メモリセルの面積の増大を防止できる。   Furthermore, according to the second embodiment, the parasitic capacitance of the transistor according to the first embodiment is used, so that the capacity of the transistor constituting a part of the SRAM memory cell is increased. For this reason, unlike the case of adding an independent capacitive element, it is possible to avoid an increase in the area of one memory cell due to the increase in capacitance. Further, by realizing the resistance elements R1 and R2 by utilizing the interface resistance, an increase in the area of the memory cell can be prevented.

また、第1実施形態に係るトランジスタがSRAMメモリセルの一部に用いられているため、サブスレッショルド電流を低減することにより、低消費電力のSRAMを実現できる。   In addition, since the transistor according to the first embodiment is used in a part of the SRAM memory cell, a low power consumption SRAM can be realized by reducing the subthreshold current.

なお、本実施形態において、SRAMメモリセルを例に取り説明した。しかしながら、ラッチ回路もSRAMメモリセルと同様の動作原理を有しており、本実施形態をラッチ回路に適用した場合も上記した効果と同じ効果を得られる。   In the present embodiment, the SRAM memory cell has been described as an example. However, the latch circuit has the same operation principle as that of the SRAM memory cell, and the same effect as described above can be obtained when the present embodiment is applied to the latch circuit.

(第2実施形態の変形例)
次に、第2実施形態の変形例について図17〜図26を参照して以下に説明する。図17〜図26は、第2実施形態の変形例に係る半導体装置の主要部を模式的に示す平面図である。上記説明において、負荷用のトランジスタQ1L、Q2Lに、第1実施形態に係るトランジスタが採用された例を取り上げた。しかしながら、駆動用のトランジスタQ1D、Q2Dとして、第1実施形態に係るトランジスタを用いることもできる。また、負荷用、駆動用のトランジスタに対して適用することも可能である。
(Modification of the second embodiment)
Next, a modification of the second embodiment will be described below with reference to FIGS. 17 to 26 are plan views schematically showing main parts of a semiconductor device according to a modification of the second embodiment. In the above description, the example in which the transistor according to the first embodiment is adopted as the load transistors Q1L and Q2L is taken up. However, the transistors according to the first embodiment can also be used as the driving transistors Q1D and Q2D. It can also be applied to a load transistor and a driving transistor.

図17に示す構成においては、駆動用のトランジスタQ1D、Q2Dが第1実施形態に係るトランジスタにより構成されている。また、図18に示す構成においては、負荷用のトランジスタQ1L、Q2L、駆動用のトランジスタQ1D、Q2Dが、共に第1実施形態に係るトランジスタにより構成されている。また、図19に示す構成においては、図18の構成に加えて、トランジスタQ1LとトランジスタQ1Dとの間ゲート電極12b、およびトランジスタQ2LとトランジスタQ2Dとの間ゲート電極12bが相互に接続されている。   In the configuration shown in FIG. 17, the driving transistors Q1D and Q2D are configured by the transistors according to the first embodiment. In the configuration shown in FIG. 18, the load transistors Q1L and Q2L and the drive transistors Q1D and Q2D are both configured by the transistors according to the first embodiment. In the configuration shown in FIG. 19, in addition to the configuration of FIG. 18, the gate electrode 12b between the transistors Q1L and Q1D and the gate electrode 12b between the transistors Q2L and Q2D are connected to each other.

また、第1実施形態に係るトランジスタは、半導体基板1bの両側面上にゲート電極12bが設けられている。しかしながら、何れか一方とすることも可能である。   In the transistor according to the first embodiment, the gate electrode 12b is provided on both side surfaces of the semiconductor substrate 1b. However, either one can be used.

図20に示す構成においては、トランジスタQ1L、Q2Lが第1実施形態に係るトランジスタにより構成される。トランジスタQ1Lのゲート電極12bは、トランジスタQ1Dと反対側にのみ設けられる。トランジスタQ2Lのゲート電極12bは、トランジスタQ2Dと反対側にのみ設けられる。   In the configuration shown in FIG. 20, the transistors Q1L and Q2L are configured by the transistors according to the first embodiment. The gate electrode 12b of the transistor Q1L is provided only on the side opposite to the transistor Q1D. The gate electrode 12b of the transistor Q2L is provided only on the side opposite to the transistor Q2D.

図21に示す構成においては、トランジスタQ1D、Q2Dが第1実施形態に係るトランジスタにより構成される。トランジスタQ1Dのゲート電極12bは、トランジスタQ1Lと反対側にのみ設けられる。トランジスタQ2Dのゲート電極12bは、トランジスタQ2Lと反対側にのみ設けられる。   In the configuration shown in FIG. 21, the transistors Q1D and Q2D are configured by the transistors according to the first embodiment. The gate electrode 12b of the transistor Q1D is provided only on the opposite side to the transistor Q1L. The gate electrode 12b of the transistor Q2D is provided only on the opposite side to the transistor Q2L.

図22に示す構成においては、トランジスタQ1L、Q2L、Q1D、Q2Dが第1実施形態に係るトランジスタにより構成される。トランジスタQ1Lのゲート電極12bは、トランジスタQ1Dと反対側にのみ設けられる。トランジスタQ1Dのゲート電極12bは、トランジスタQ1Lと反対側にのみ設けられる。トランジスタQ2Lのゲート電極12bは、トランジスタQ2Dと反対側にのみ設けられる。トランジスタQ2Dのゲート電極12bは、トランジスタQ2Lと反対側にのみ設けられる。   In the configuration shown in FIG. 22, the transistors Q1L, Q2L, Q1D, and Q2D are configured by the transistors according to the first embodiment. The gate electrode 12b of the transistor Q1L is provided only on the side opposite to the transistor Q1D. The gate electrode 12b of the transistor Q1D is provided only on the opposite side to the transistor Q1L. The gate electrode 12b of the transistor Q2L is provided only on the side opposite to the transistor Q2D. The gate electrode 12b of the transistor Q2D is provided only on the opposite side to the transistor Q2L.

図23に示す構成においては、トランジスタQ1L、Q2L、Q1D、Q2Dが第1実施形態に係るトランジスタにより構成される。トランジスタQ1L、Q1Dのゲート電極12bは、トランジスタQ1D、Q1Lとそれぞれ向き合う側にのみ設けられる。トランジスタQ2L、Q2Dのゲート電極12bは、トランジスタQ2D、Q2Lとそれぞれ向き合う側にのみ設けられる。   In the configuration shown in FIG. 23, the transistors Q1L, Q2L, Q1D, and Q2D are configured by the transistors according to the first embodiment. The gate electrodes 12b of the transistors Q1L and Q1D are provided only on the sides facing the transistors Q1D and Q1L, respectively. The gate electrodes 12b of the transistors Q2L and Q2D are provided only on the sides facing the transistors Q2D and Q2L, respectively.

図24に示す構成においては、図23の構成に加え、トランジスタQ1L、Q1Dとの間のゲート電極12bが相互に接続されている。また、トランジスタQ2L、Q2Dとの間のゲート電極12bが相互に接続されている。   In the configuration shown in FIG. 24, in addition to the configuration in FIG. 23, the gate electrodes 12b between the transistors Q1L and Q1D are connected to each other. The gate electrodes 12b between the transistors Q2L and Q2D are connected to each other.

図25に示す構成においては、図24の構成に加え、トランジスタQ1Dの、トランジスタQ1Lと反対側にもゲート電極12bが設けられている。また、トランジスタQ2Dの、トランジスタQ2Lと反対側にもゲート電極12bが設けられている。   In the configuration shown in FIG. 25, in addition to the configuration in FIG. 24, a gate electrode 12b is provided on the opposite side of the transistor Q1D from the transistor Q1L. A gate electrode 12b is also provided on the opposite side of the transistor Q2D from the transistor Q2L.

図26に示す構成においては、図24の構成に加え、トランジスタQ1Lの、トランジスタQ1Dと反対側にもゲート電極12bが設けられている。また、トランジスタQ2Lの、トランジスタQ2Dと反対側にもゲート電極12bが設けられている。   In the configuration shown in FIG. 26, in addition to the configuration in FIG. 24, the gate electrode 12b is provided on the opposite side of the transistor Q1L from the transistor Q1D. A gate electrode 12b is also provided on the opposite side of the transistor Q2L from the transistor Q2D.

図17〜図26に示す変形例によっても、上記した第2実施形態により得られる効果を得られる。ゲート電極12bが設けられる位置が多いほど、トランジスタの電流駆動能力および寄生容量が増加するので、電流駆動能力および寄生容量の増加により得られる効果の程度が大きくなる。すなわち、負荷用のトランジスタQ1L、Q2L、駆動用のトランジスタQ1D、Q2Dに第1実施形態に係るトランジスタを採用した場合(図18、図19の例)、容量のさらなる増加により、半導体装置のノイズに対する耐性をさらに高めることができる。   Also by the modification shown in FIGS. 17 to 26, the effect obtained by the second embodiment described above can be obtained. As the number of positions where the gate electrode 12b is provided increases, the current driving capability and parasitic capacitance of the transistor increase. Therefore, the degree of the effect obtained by the increase of the current driving capability and parasitic capacitance increases. That is, when the transistors according to the first embodiment are adopted as the load transistors Q1L and Q2L and the drive transistors Q1D and Q2D (examples of FIGS. 18 and 19), the noise increases in the semiconductor device due to the further increase in capacitance. Resistance can be further increased.

また、図20、図21、図22の構成とすることにより、ゲート電極12bの面積が減少する分、電流駆動能力および寄生容量が減少し、上記した効果がやや小さくなるが、以下に示す別の効果を得られる。図27は、図22のXXVII−XXVII線に沿った断面図である。図27に示すように、n型のウェル4上でp型のウェル4からp型のソース/ドレイン領域13に至る部分にはゲート電極12bが設けられない。このため、ゲート電極12bにトランジスタをオンさせる電位が供給された場合でも、p型のウェル4、n型のウェル4、p型のソース/ドレイン領域13がPNPの縦型トランジスタとなってこのトランジスタのチャネルに対応するn型のウェル4の絶縁膜に面した領域が反転することが回避される。この部分の反転を回避することにより、p型のウェル4とp型のソース/ドレイン領域13との間に大きなリーク電流が流れたり、ラッチアップに至ることを防止できる。   20, 21, and 22 reduce the area of the gate electrode 12 b, the current driving capability and the parasitic capacitance are reduced, and the above effect is slightly reduced. The effect of. 27 is a cross-sectional view taken along line XXVII-XXVII in FIG. As shown in FIG. 27, the gate electrode 12 b is not provided in the portion from the p-type well 4 to the p-type source / drain region 13 on the n-type well 4. Therefore, even when a potential for turning on the transistor is supplied to the gate electrode 12b, the p-type well 4, the n-type well 4, and the p-type source / drain region 13 become PNP vertical transistors. It is avoided that the region facing the insulating film of the n-type well 4 corresponding to this channel is inverted. By avoiding the inversion of this portion, it is possible to prevent a large leak current from flowing between the p-type well 4 and the p-type source / drain region 13 or latch-up.

(第3実施形態)
第3実施形態は、トランジスタの構造に係り、ドレイン領域で発生するGIDL電流の抑制に関する。
(Third embodiment)
The third embodiment relates to a transistor structure and relates to suppression of GIDL current generated in the drain region.

図28は、本発明の第3実施形態に係る半導体装置(MISFET)の主要部を模式的に示す斜視図である。なお、図28において、図の簡略にするために、図2と同様、スペーサが省略されている。また、図29は、図28の平面図である。図30(a)、図30(b)、図30(c)、図30(d)は、それぞれ、図28のXXXA−XXXA線、XXXB−XXXB線、XXXC−XXXC線、XXXD−XXXD線に沿った断面図である。   FIG. 28 is a perspective view schematically showing a main part of a semiconductor device (MISFET) according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 28, for simplicity of illustration, the spacers are omitted as in FIG. FIG. 29 is a plan view of FIG. 30 (a), FIG. 30 (b), FIG. 30 (c), and FIG. 30 (d) are respectively the XXXA-XXXA line, XXXB-XXXB line, XXXC-XXXC line, and XXXD-XXXD line of FIG. FIG.

図28、図29、図30(a)〜図30(d)に示すように、ゲート電極12bは、ゲート電極12aの両側(紙面の奥と手前)のうち、ソース領域13(S)側にのみ設けられ、ドレイン領域の側面には達しない。ドレイン領域13(D)側の半導体基板1bの側面には素子分離絶縁膜2が設けられる。ゲート電極12bの、ドレイン領域13(D)側の端部は、ゲート電極12aのドレイン領域13(D)側の端部とほぼ同じ位置に位置する。その他の構成は、第1実施形態と同じである。   As shown in FIG. 28, FIG. 29, FIG. 30 (a) to FIG. 30 (d), the gate electrode 12b is located on the source region 13 (S) side of both sides of the gate electrode 12a (the back and front of the page). Only, and does not reach the side surface of the drain region. An element isolation insulating film 2 is provided on the side surface of the semiconductor substrate 1b on the drain region 13 (D) side. The end of the gate electrode 12b on the drain region 13 (D) side is located at substantially the same position as the end of the gate electrode 12a on the drain region 13 (D) side. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

次に、第3実施形態に係る半導体装置により得られる効果について、以下に説明する。例えばp型のMISFETを例に取ると、MISFETのオフ時におけるp型のゲート電極の電位(電源電位VDD)により、n型のウェルの表面が空乏化する。この空乏層が、p型のドレイン領域とウェルとの境界に形成されることにより、接地電位VSSが印加されているドレイン領域とウェルとの間にトンネルリーク電流が流れる。このリーク電流(GIDL電流)は、MISFETの特性を劣化させる。GIDL電流を抑制するには、ゲート電極の電位によってドレイン領域とウェルとの境界に空乏層ができることを回避することが有効である。したがって、ドレイン領域とゲート電極とが向き合う面積を減少させることが考えられる。そこで、第3実施形態では、ゲート電極12bを、ドレイン領域13(D)と面する部分に設けないことにより、ゲート電極12bに起因するGIDL電流を減少させることができる。   Next, effects obtained by the semiconductor device according to the third embodiment will be described below. For example, taking a p-type MISFET as an example, the surface of the n-type well is depleted by the potential of the p-type gate electrode (power supply potential VDD) when the MISFET is off. By forming the depletion layer at the boundary between the p-type drain region and the well, a tunnel leakage current flows between the drain region to which the ground potential VSS is applied and the well. This leakage current (GIDL current) deteriorates the characteristics of the MISFET. In order to suppress the GIDL current, it is effective to avoid the formation of a depletion layer at the boundary between the drain region and the well due to the potential of the gate electrode. Therefore, it is conceivable to reduce the area where the drain region and the gate electrode face each other. Therefore, in the third embodiment, the GIDL current caused by the gate electrode 12b can be reduced by not providing the gate electrode 12b in the portion facing the drain region 13 (D).

なお、図30(c)から分かるように、ドレイン領域13(D)の縁は、ゲート電極12aの端部よりやや中心よりの位置に位置する。このため、図28、図29、図30(a)〜図30(d)に示す構成の場合、ドレイン領域13(D)のこの縁の部分がゲート電極12aと重なり合う。これに対して、素子分離絶縁膜2内のゲート電極12aのドレイン領域13(D)側の端部を、図31、図32(a)〜図32(d)に示すように、ゲート電極12aの中心よりに配置することもできる。図31は、第3実施形態の他の例に係る半導体装置(MISFET)の平面図である。図32(a)、図32(b)、図32(c)、図32(d)は、それぞれ、図31のXXXIIA−XXXIIA線、XXXIIB−XXXIIB線、XXXIIC−XXXIIC線、XXXIID−XXXIID線に沿った断面図である。なお、斜視図は、図28と同じである。   As can be seen from FIG. 30 (c), the edge of the drain region 13 (D) is located slightly closer to the center than the end of the gate electrode 12a. For this reason, in the case of the configuration shown in FIGS. 28, 29, and 30A to 30D, this edge portion of the drain region 13 (D) overlaps with the gate electrode 12a. On the other hand, the end of the gate electrode 12a in the element isolation insulating film 2 on the drain region 13 (D) side is connected to the gate electrode 12a as shown in FIGS. 31 and 32 (a) to 32 (d). It can also be arranged from the center. FIG. 31 is a plan view of a semiconductor device (MISFET) according to another example of the third embodiment. 32 (a), FIG. 32 (b), FIG. 32 (c), and FIG. 32 (d) respectively correspond to the XXXIIA-XXXIIA line, the XXXIIB-XXXIIB line, the XXXIIC-XXXIIC line, and the XXXIID-XXXII line in FIG. FIG. The perspective view is the same as FIG.

図31、図32(a)〜図32(d)に示すように、ゲート電極12は、ドレイン領域13(D)と全く重なり合っていない。こうすることにより、より大きくGIDL電流を削減することができる。   As shown in FIGS. 31 and 32 (a) to 32 (d), the gate electrode 12 does not overlap the drain region 13 (D) at all. By doing so, the GIDL current can be greatly reduced.

本発明の第3実施形態に係る半導体装置によれば、第1実施形態と同じく、ゲート電極12bが半導体基板1bの側面に設けられるため、第1実施形態と同じ効果を得られる。また、第3実施形態によれば、ゲート電極12bは、ソース領域13(S)の側面上のみに設けられる。このため、第1実施形態に比べて、ゲート電極12とソース/ドレイン領域13とにより形成される容量は小さいが、GIDL電流を低下することができる。   According to the semiconductor device of the third embodiment of the present invention, since the gate electrode 12b is provided on the side surface of the semiconductor substrate 1b as in the first embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Further, according to the third embodiment, the gate electrode 12b is provided only on the side surface of the source region 13 (S). Therefore, compared with the first embodiment, the capacitance formed by the gate electrode 12 and the source / drain region 13 is small, but the GIDL current can be reduced.

また、第1実施形態と同じ構成であるために得られる効果、すなわち、サブスレッショルド電流の低下、ゲート電極12bのショートの回避等の効果も、第3実施形態において得ることができる。   In addition, the third embodiment can obtain the effects obtained because of the same configuration as that of the first embodiment, that is, the effects of lowering the subthreshold current and avoiding short-circuiting of the gate electrode 12b.

(第4実施形態)
第4実施形態では、第3実施形態に係るトランジスタが、第2実施形態と同じく、SRAMのメモリセルに適用された形態に関わる。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, the transistor according to the third embodiment relates to a configuration in which the transistor according to the third embodiment is applied to an SRAM memory cell, as in the second embodiment.

図33は、本発明の第4実施形態に係る半導体装置(SRAM)の主要部を模式的に示す平面図であり、第1実施形態に係るトランジスタがSRAMのメモリセルに適用された形態を示す平面図である。図33、および後述の図34〜図43においても、図を簡略にするために、半導体基板1、素子分離絶縁膜2、ゲート電極12のみが示されており、スペーサ14、コンタクト、配線等は省略されている。また、線対称セルも同様にして実現することができる。なお、回路図に関しては、第2実施形態の図15と同じである。   FIG. 33 is a plan view schematically showing the main part of a semiconductor device (SRAM) according to the fourth embodiment of the present invention, and shows a mode in which the transistor according to the first embodiment is applied to an SRAM memory cell. It is a top view. In FIG. 33 and FIGS. 34 to 43 to be described later, only the semiconductor substrate 1, the element isolation insulating film 2, and the gate electrode 12 are shown to simplify the drawing. It is omitted. A line-symmetric cell can also be realized in the same manner. The circuit diagram is the same as FIG. 15 of the second embodiment.

図33に示すように、トランジスタQ1Lにおいて、ゲート電極12bは、ドレイン領域(紙面においてゲート電極12bの下側)の側面まで達しない。図33には表れないが、ゲート電極12aの下方において、ゲート電極12はドレイン領域と一部が重なり合っていても良いし(図30(d))、全く重なり合っていなくとも良い(図32(d))。このことは、図34〜図43に関しても同様である。   As shown in FIG. 33, in the transistor Q1L, the gate electrode 12b does not reach the side surface of the drain region (below the gate electrode 12b in the drawing). Although not shown in FIG. 33, the gate electrode 12 may partially overlap the drain region below the gate electrode 12a (FIG. 30D) or may not overlap at all (FIG. 32D). )). The same applies to FIGS. 34 to 43.

トランジスタQ2Lにおいても同様に、ドレイン領域(紙面においてゲート電極の上側)の側面上には、ゲート電極12bが設けられていない。   Similarly, in transistor Q2L, gate electrode 12b is not provided on the side surface of the drain region (above the gate electrode in the drawing).

本発明の第4実施形態に係る半導体装置によれば、第3実施形態に係るトランジスタがSRAMメモリセルの一部を構成するトランジスタとして用いられる。このため、第1実施形態のトランジスタがSRAMのメモリセルに用いられた場合と同じ作用を得られ、ノイズに対する耐性が高く、小面積で、低消費電力のSRAMメモリセルを実現できる。   According to the semiconductor device of the fourth embodiment of the present invention, the transistor according to the third embodiment is used as a transistor constituting a part of the SRAM memory cell. For this reason, the same effect as when the transistor of the first embodiment is used in the SRAM memory cell can be obtained, and an SRAM memory cell with high noise resistance, small area and low power consumption can be realized.

また、第4実施形態によれば、第3実施形態に係るトランジスタを用いることにより、GIDL電流を低下させることができ、より少ない消費電力のSRAMメモリセルを実現できる。   Further, according to the fourth embodiment, by using the transistor according to the third embodiment, the GIDL current can be reduced, and an SRAM memory cell with less power consumption can be realized.

(第4実施形態の変形例)
次に、第4実施形態の変形例について図34〜図43を参照して以下に説明する。図34〜図43は、第4実施形態の変形例に係る半導体装置の主要部を模式的に示す平面図である。
(Modification of the fourth embodiment)
Next, a modification of the fourth embodiment will be described below with reference to FIGS. 34 to 43 are plan views schematically showing main parts of a semiconductor device according to a modification of the fourth embodiment.

図34に示す構成においては、駆動用のトランジスタQ1D、Q2Dが第3実施形態に係るトランジスタにより構成されている。また、図35に示す構成においては、負荷用のトランジスタQ1L、Q2L、駆動用のトランジスタQ1D、Q2Dが、共に第3実施形態に係るトランジスタにより構成されている。また、図36に示す構成においては、図35の構成に加えて、トランジスタQ1LとトランジスタQ1Dとの間のゲート電極12b、およびトランジスタQ2LとトランジスタQ2Dとの間のゲート電極12bが相互に接続されている。   In the configuration shown in FIG. 34, the driving transistors Q1D and Q2D are configured by the transistors according to the third embodiment. In the configuration shown in FIG. 35, the load transistors Q1L and Q2L and the drive transistors Q1D and Q2D are both configured by the transistors according to the third embodiment. In the configuration shown in FIG. 36, in addition to the configuration of FIG. 35, the gate electrode 12b between the transistors Q1L and Q1D and the gate electrode 12b between the transistors Q2L and Q2D are connected to each other. Yes.

以下は、半導体基板1bの一方の側面上にゲート電極12bが設けられた例である。まず、図37に示す構成においては、トランジスタQ1L、Q2Lが第3実施形態に係るトランジスタにより構成される。トランジスタQ1Lのゲート電極12bは、トランジスタQ1Dと反対側にのみ設けられる。トランジスタQ2Lのゲート電極12bは、トランジスタQ2Dと反対側にのみ設けられる。   The following is an example in which the gate electrode 12b is provided on one side surface of the semiconductor substrate 1b. First, in the configuration shown in FIG. 37, the transistors Q1L and Q2L are configured by the transistors according to the third embodiment. The gate electrode 12b of the transistor Q1L is provided only on the side opposite to the transistor Q1D. The gate electrode 12b of the transistor Q2L is provided only on the side opposite to the transistor Q2D.

図38に示す構成においては、トランジスタQ1D、Q2Dが第3実施形態に係るトランジスタにより構成される。トランジスタQ1Dのゲート電極12bは、トランジスタQ1Lと反対側にのみ設けられる。トランジスタQ2Dのゲート電極12bは、トランジスタQ2Lと反対側にのみ設けられる。   In the configuration shown in FIG. 38, the transistors Q1D and Q2D are configured by the transistors according to the third embodiment. The gate electrode 12b of the transistor Q1D is provided only on the opposite side to the transistor Q1L. The gate electrode 12b of the transistor Q2D is provided only on the opposite side to the transistor Q2L.

図39に示す構成においては、トランジスタQ1L、Q2L、Q1D、Q2Dが第3実施形態に係るトランジスタにより構成される。トランジスタQ1Lのゲート電極12bは、トランジスタQ1Dと反対側にのみ設けられる。トランジスタQ1Dのゲート電極12bは、トランジスタQ1Lと反対側にのみ設けられる。トランジスタQ2Lのゲート電極12bは、トランジスタQ2Dと反対側にのみ設けられる。トランジスタQ2Dのゲート電極12bは、トランジスタQ2Lと反対側にのみ設けられる。   In the configuration shown in FIG. 39, the transistors Q1L, Q2L, Q1D, and Q2D are configured by the transistors according to the third embodiment. The gate electrode 12b of the transistor Q1L is provided only on the side opposite to the transistor Q1D. The gate electrode 12b of the transistor Q1D is provided only on the opposite side to the transistor Q1L. The gate electrode 12b of the transistor Q2L is provided only on the side opposite to the transistor Q2D. The gate electrode 12b of the transistor Q2D is provided only on the opposite side to the transistor Q2L.

図40に示す構成においては、トランジスタQ1L、Q2L、Q1D、Q2Dが第3実施形態に係るトランジスタにより構成される。トランジスタQ1L、Q1Dのゲート電極12bは、トランジスタQ1D、Q1Lとそれぞれ向き合う側にのみ設けられる。トランジスタQ2L、Q2Dのゲート電極12bは、トランジスタQ2D、Q2Lとそれぞれ向き合う側にのみ設けられる。   In the configuration shown in FIG. 40, the transistors Q1L, Q2L, Q1D, and Q2D are configured by the transistors according to the third embodiment. The gate electrodes 12b of the transistors Q1L and Q1D are provided only on the sides facing the transistors Q1D and Q1L, respectively. The gate electrodes 12b of the transistors Q2L and Q2D are provided only on the sides facing the transistors Q2D and Q2L, respectively.

図41に示す構成においては、図40の構成に加え、トランジスタQ1L、Q1Dとの間のゲート電極12bが相互に接続されている。また、トランジスタQ2L、Q2Dとの間のゲート電極12bが相互に接続されている。   In the configuration shown in FIG. 41, in addition to the configuration in FIG. 40, the gate electrodes 12b between the transistors Q1L and Q1D are connected to each other. The gate electrodes 12b between the transistors Q2L and Q2D are connected to each other.

図42に示す構成においては、図41の構成に加え、トランジスタQ1Dの、トランジスタQ1Lと反対側にもゲート電極12bが設けられている。また、トランジスタQ2Dの、トランジスタQ2Lと反対側にもゲート電極12bが設けられている。   In the configuration shown in FIG. 42, in addition to the configuration in FIG. 41, a gate electrode 12b is provided on the opposite side of the transistor Q1D from the transistor Q1L. A gate electrode 12b is also provided on the opposite side of the transistor Q2D from the transistor Q2L.

図43に示す構成においては、図41の構成に加え、トランジスタQ1Lの、トランジスタQ1Dと反対側にもゲート電極12bが設けられている。また、トランジスタQ2Lの、トランジスタQ2Dと反対側にもゲート電極12bが設けられている。   In the configuration shown in FIG. 43, in addition to the configuration in FIG. 41, a gate electrode 12b is provided on the opposite side of the transistor Q1L from the transistor Q1D. A gate electrode 12b is also provided on the opposite side of the transistor Q2L from the transistor Q2D.

図34〜図43に示す変形例によっても、上記した第4実施形態により得られる効果を得られる。その他、これら変形例個々の効果は、第2実施形態の変形例と同じである。例えば、ゲート電極12bの面積の大きな例では、電流駆動能力および寄生容量の増加により得られる効果の程度が大きくなる。また、隣接するトランジスタ側のゲート電極12bを有さないトランジスタにおいては、電流駆動能力および寄生容量は小さくなるが、大きなリーク電流が流れることを防止できる。   Also by the modification shown in FIGS. 34 to 43, the effect obtained by the above-described fourth embodiment can be obtained. In addition, the effects of these modifications are the same as those of the modification of the second embodiment. For example, in the example where the area of the gate electrode 12b is large, the degree of the effect obtained by increasing the current driving capability and the parasitic capacitance increases. In a transistor that does not have the gate electrode 12b on the adjacent transistor side, the current drive capability and the parasitic capacitance are reduced, but a large leak current can be prevented from flowing.

(第5実施形態)
第5実施形態は、トランジスタの構造に係り、ドレイン領域で発生するGIDL電流の抑制に関する。
(Fifth embodiment)
The fifth embodiment relates to the structure of a transistor and relates to suppression of a GIDL current generated in a drain region.

図44は、本発明の第5実施形態に係る半導体装置(MISFET)の平面図である。図45(a)、図45(b)、図45(c)、図45(d)は、それぞれ、図44のXLVA−XLVA線、XLVB−XLVB線、XLVC−XLVC線、XLVD−XLVD線に沿った断面図である。   FIG. 44 is a plan view of a semiconductor device (MISFET) according to the fifth embodiment of the present invention. 45 (a), 45 (b), 45 (c), and 45 (d) are respectively the XLVA-XLVA line, XLVB-XLVB line, XLVC-XLVC line, and XLVD-XLVD line of FIG. FIG.

図44、図45(a)〜図45(d)に示すように、ドレイン領域13(D)が形成される半導体基板1bと接する部分のゲート電極12bは、ドレイン領域13(D)の下面より低い位置にある。その他の構成は、第1実施形態と同じである。このように、ゲート電極12bとドレイン領域13(D)とが重なり合う部分を排除することにより、GIDL電流を抑制することができる。   As shown in FIGS. 44 and 45 (a) to 45 (d), a portion of the gate electrode 12b in contact with the semiconductor substrate 1b on which the drain region 13 (D) is formed is from the lower surface of the drain region 13 (D). It is in a low position. Other configurations are the same as those of the first embodiment. In this manner, the GIDL current can be suppressed by eliminating a portion where the gate electrode 12b and the drain region 13 (D) overlap.

なお、ゲート電極12bの高さをソース領域13(S)側とドレイン領域13(D)側とにおいて異ならせることは、製造工程を煩雑にする可能性がある。そこで、図46、図47(a)〜図47(d)に示すように、ソース領域13(S)側のゲート電極12bも、ドレイン領域13(D)側と同じ高さにすることもできる。図46は、本発明の第5実施形態の他の例に係る半導体装置(MISFET)の平面図である。図47(a)、図47(b)、図47(c)、図47(d)は、それぞれ、図46のXLVIIA−XLVIIA線、XLVIIB−XLVIIB線、XLVIIC−XLVIIC線、XLVIID−XLVIID線に沿った断面図である。図46、図47(a)〜図47(d)とすることにより、製造工程の増加が回避される。   Note that making the height of the gate electrode 12b different between the source region 13 (S) side and the drain region 13 (D) side may complicate the manufacturing process. Therefore, as shown in FIGS. 46 and 47 (a) to 47 (d), the gate electrode 12b on the source region 13 (S) side can also have the same height as the drain region 13 (D) side. . FIG. 46 is a plan view of a semiconductor device (MISFET) according to another example of the fifth embodiment of the present invention. 47 (a), 47 (b), 47 (c), and 47 (d) respectively correspond to the XLVIIA-XLVIIA line, XLVIIB-XLVIIB line, XLVIIC-XLVIIC line, and XLVIID-XLVIID line of FIG. FIG. 46 and 47 (a) to 47 (d), an increase in manufacturing steps is avoided.

本発明の第5実施形態に係る半導体装置によれば、第1実施形態と同じく、ゲート電極12bが半導体基板1bの側面に設けられるため、第1実施形態と同じ効果を得られる。   According to the semiconductor device of the fifth embodiment of the present invention, since the gate electrode 12b is provided on the side surface of the semiconductor substrate 1b as in the first embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

また、第5実施形態によれば、ゲート電極12bと、ドレイン領域13(D)とが重なり合わない。このため、ゲート電極12bとドレイン領域13(D)とによる寄生容量を得られないが、GIDL電流をより低く抑えることができる。   Further, according to the fifth embodiment, the gate electrode 12b and the drain region 13 (D) do not overlap. For this reason, the parasitic capacitance due to the gate electrode 12b and the drain region 13 (D) cannot be obtained, but the GIDL current can be further reduced.

また、第1実施形態と同じ構成であるために得られる効果、すなわち、サブスレッショルド電流の低下、ゲート電極12bのショートの回避等の効果も、第5実施形態において得ることができる。   In addition, the fifth embodiment can also obtain the effects obtained because the configuration is the same as that of the first embodiment, that is, the effects such as the reduction of the subthreshold current and the short circuit of the gate electrode 12b.

(第6実施形態)
第6実施形態は、トランジスタの構造に係り、ドレイン領域で発生するGIDL電流の抑制に関する。
(Sixth embodiment)
The sixth embodiment relates to a transistor structure and relates to suppression of a GIDL current generated in the drain region.

図48は、本発明の第5実施形態に係る半導体装置(MISFET)の平面図である。図49(a)、図49(b)、図49(c)、図49(d)は、それぞれ、図48のXLIXA−XLIXA線、XLIXB−XLIXB線、XLIXC−XLIXC線、XLIXD−XLIXD線に沿った断面図である。   FIG. 48 is a plan view of a semiconductor device (MISFET) according to the fifth embodiment of the present invention. 49 (a), FIG. 49 (b), FIG. 49 (c), and FIG. 49 (d) respectively correspond to the XLIXA-XLIXA line, XLIXB-XLIXB line, XLIXC-XLIXC line, and XLIXD-XLIXD line of FIG. FIG.

図48、図49(a)〜図49(d)に示すように、ドレイン領域13(D)が形成される半導体基板1bの側面上のゲート絶縁膜11は厚く、GIDL電流を十分抑えられる程度の値を有する。典型低には、他の部分のゲート絶縁膜、例えばソース領域13(S)が形成される半導体基板1bの側面上のゲート絶縁膜11より厚い。ゲート電極とドレイン領域との間の距離を大きくすることにより、GIDL電流を抑えることができることが知られている。このため、第6実施形態に係る構成とすることにより、GIDL電流を低く抑えることができる。   As shown in FIGS. 48 and 49 (a) to 49 (d), the gate insulating film 11 on the side surface of the semiconductor substrate 1b where the drain region 13 (D) is formed is thick enough to suppress the GIDL current sufficiently. Has the value of Typically, it is thicker than the other portion of the gate insulating film, for example, the gate insulating film 11 on the side surface of the semiconductor substrate 1b where the source region 13 (S) is formed. It is known that the GIDL current can be suppressed by increasing the distance between the gate electrode and the drain region. For this reason, the GIDL current can be kept low by adopting the configuration according to the sixth embodiment.

本発明の第6実施形態に係る半導体装置によれば、第1実施形態と同じく、ゲート電極12bが半導体基板1bの側面に設けられるため、第1実施形態と同じ効果を得られる。   According to the semiconductor device of the sixth embodiment of the present invention, since the gate electrode 12b is provided on the side surface of the semiconductor substrate 1b as in the first embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

また、第6実施形態によれば、ドレイン領域13(D)が形成される半導体基板1bの側面上のゲート絶縁膜11は厚く形成されている。このため、GIDL電流を抑えることができる。   Moreover, according to the sixth embodiment, the gate insulating film 11 on the side surface of the semiconductor substrate 1b where the drain region 13 (D) is formed is formed thick. For this reason, the GIDL current can be suppressed.

また、第1実施形態と同じ構成であるために得られる効果、すなわち、サブスレッショルド電流の低下、ゲート電極12bのショートの回避等の効果も、第6実施形態において得ることができる。   In addition, the sixth embodiment can obtain the effects obtained because of the same configuration as that of the first embodiment, that is, the effects such as the reduction of the subthreshold current and the avoidance of the short circuit of the gate electrode 12b.

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。   In addition, in the category of the idea of the present invention, those skilled in the art can conceive of various changes and modifications, and it is understood that these changes and modifications also belong to the scope of the present invention. .

第1実施形態に係る半導体装置を示す斜視図。1 is a perspective view showing a semiconductor device according to a first embodiment. 第1実施形態に係る半導体装置の一部を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing a part of the semiconductor device according to the first embodiment. 図1の平面図。The top view of FIG. 図3の各部の断面図。Sectional drawing of each part of FIG. 第1実施形態に係る半導体装置の主要部の平面図。FIG. 3 is a plan view of the main part of the semiconductor device according to the first embodiment. 第1実施形態に係る半導体装置の製造工程の一部を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically a part of manufacturing process of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment. 図6に続く工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the process of following FIG. 図7に続く工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the process of following FIG. 図8に続く工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the process of following FIG. 図9に続く工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the process of following FIG. 図10に続く工程を示す断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a step following FIG. 10. 図11に続く工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the process following FIG. 図12に続く工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the process following FIG. 第2実施形態に係る半導体装置の主要部を示す平面図。The top view which shows the principal part of the semiconductor device which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る半導体装置の主要部を示す等価回路図。The equivalent circuit diagram which shows the principal part of the semiconductor device which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る半導体装置の主要部の一例を示す平面図。The top view which shows an example of the principal part of the semiconductor device which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態の変形例に係る半導体装置の主要部を示す平面図。The top view which shows the principal part of the semiconductor device which concerns on the modification of 2nd Embodiment. 第2実施形態の変形例に係る半導体装置の主要部を示す平面図。The top view which shows the principal part of the semiconductor device which concerns on the modification of 2nd Embodiment. 第2実施形態の変形例に係る半導体装置の主要部を示す平面図。The top view which shows the principal part of the semiconductor device which concerns on the modification of 2nd Embodiment. 第2実施形態の変形例に係る半導体装置の主要部を示す平面図。The top view which shows the principal part of the semiconductor device which concerns on the modification of 2nd Embodiment. 第2実施形態の変形例に係る半導体装置の主要部を示す平面図。The top view which shows the principal part of the semiconductor device which concerns on the modification of 2nd Embodiment. 第2実施形態の変形例に係る半導体装置の主要部を示す平面図。The top view which shows the principal part of the semiconductor device which concerns on the modification of 2nd Embodiment. 第2実施形態の変形例に係る半導体装置の主要部を示す平面図。The top view which shows the principal part of the semiconductor device which concerns on the modification of 2nd Embodiment. 第2実施形態の変形例に係る半導体装置の主要部を示す平面図。The top view which shows the principal part of the semiconductor device which concerns on the modification of 2nd Embodiment. 第2実施形態の変形例に係る半導体装置の主要部を示す平面図。The top view which shows the principal part of the semiconductor device which concerns on the modification of 2nd Embodiment. 第2実施形態の変形例に係る半導体装置の主要部を示す平面図。The top view which shows the principal part of the semiconductor device which concerns on the modification of 2nd Embodiment. 図22の断面図。FIG. 23 is a cross-sectional view of FIG. 22. 第3実施形態に係る半導体装置の主要部を示す斜視図。The perspective view which shows the principal part of the semiconductor device which concerns on 3rd Embodiment. 図28の平面図。The top view of FIG. 図29の各部の断面図。Sectional drawing of each part of FIG. 第3実施形態の他の例に係る半導体装置の主要部を示す平面図。The top view which shows the principal part of the semiconductor device which concerns on the other example of 3rd Embodiment. 図31の各部の断面図。Sectional drawing of each part of FIG. 第4実施形態に係る半導体装置の主要部を示す平面図。FIG. 6 is a plan view showing a main part of a semiconductor device according to a fourth embodiment. 第4実施形態の変形例に係る半導体装置の主要部を示す平面図。The top view which shows the principal part of the semiconductor device which concerns on the modification of 4th Embodiment. 第4実施形態の変形例に係る半導体装置の主要部を示す平面図。The top view which shows the principal part of the semiconductor device which concerns on the modification of 4th Embodiment. 第4実施形態の変形例に係る半導体装置の主要部を示す平面図。The top view which shows the principal part of the semiconductor device which concerns on the modification of 4th Embodiment. 第4実施形態の変形例に係る半導体装置の主要部を示す平面図。The top view which shows the principal part of the semiconductor device which concerns on the modification of 4th Embodiment. 第4実施形態の変形例に係る半導体装置の主要部を示す平面図。The top view which shows the principal part of the semiconductor device which concerns on the modification of 4th Embodiment. 第4実施形態の変形例に係る半導体装置の主要部を示す平面図。The top view which shows the principal part of the semiconductor device which concerns on the modification of 4th Embodiment. 第4実施形態の変形例に係る半導体装置の主要部を示す平面図。The top view which shows the principal part of the semiconductor device which concerns on the modification of 4th Embodiment. 第4実施形態の変形例に係る半導体装置の主要部を示す平面図。The top view which shows the principal part of the semiconductor device which concerns on the modification of 4th Embodiment. 第4実施形態の変形例に係る半導体装置の主要部を示す平面図。The top view which shows the principal part of the semiconductor device which concerns on the modification of 4th Embodiment. 第4実施形態の変形例に係る半導体装置の主要部を示す平面図。The top view which shows the principal part of the semiconductor device which concerns on the modification of 4th Embodiment. 第5実施形態に係る半導体装置の主要部を示す平面図。FIG. 9 is an exemplary plan view showing a main part of a semiconductor device according to a fifth embodiment; 図44の各部の断面図。Sectional drawing of each part of FIG. 第5実施形態の他の例に係る半導体装置の主要部を示す平面図。The top view which shows the principal part of the semiconductor device which concerns on the other example of 5th Embodiment. 図46の各部の断面図。Sectional drawing of each part of FIG. 第6実施形態に係る半導体装置の主要部を示す平面図。The top view which shows the principal part of the semiconductor device which concerns on 6th Embodiment. 図48の各部の断面図。FIG. 49 is a cross-sectional view of each part of FIG. 48.

符号の説明Explanation of symbols

1…半導体基板、1a…半導体基板の第1部分、1b…半導体基板の第2部分、2…素子分離絶縁膜、2a…素子分離絶縁膜の第1部分、2b…素子分離絶縁膜の第2部分、3…溝、4、4a、4b…ウェル、11…ゲート絶縁膜、12…ゲート電極、12a…ゲート電極の第1部分、12b…ゲート電極の第2部分、13…ソース/ドレイン領域、13a…ソース/ドレインエクステンション領域、13b…ソース/ドレイン領域、14…スペーサ、21…マスク材、22…犠牲酸化膜、23…酸化膜、24…材料膜、31…抵抗要素、32…コンタクト。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor substrate, 1a ... 1st part of semiconductor substrate, 1b ... 2nd part of semiconductor substrate, 2 ... Element isolation insulating film, 2a ... 1st part of element isolation insulating film, 2b ... 2nd of element isolation insulating film Part 3, groove 4, 4 a, 4 b, well, 11 gate insulating film, 12 gate electrode, 12 a gate part first part, 12 b gate electrode second part, 13 source / drain region, 13a ... Source / drain extension region, 13b ... Source / drain region, 14 ... Spacer, 21 ... Mask material, 22 ... Sacrificial oxide film, 23 ... Oxide film, 24 ... Material film, 31 ... Resistance element, 32 ... Contact.

Claims (5)

第1方向に延在する突出部を有する半導体基板と、
前記突出部の上面上および前記第1方向に沿う側面上に配設されたゲート絶縁膜と、
前記突出部と交差し且つ前記突出部の前記上面上の前記ゲート絶縁膜上に配設された第1部分と、前記突出部の前記側面上の前記ゲート絶縁膜上に配設され且つ前記第1方向における長さが前記第1部分の前記第1方向における長さより長い第2部分と、を有するゲート電極と、
前記ゲート電極の前記第1部分の下方の領域を挟むように前記突出部の表面に形成された1対のソース/ドレイン領域と、
を具備することを特徴とする半導体装置。
A semiconductor substrate having a protrusion extending in the first direction;
A gate insulating film disposed on an upper surface of the protruding portion and on a side surface along the first direction;
A first portion that intersects the protrusion and is disposed on the gate insulating film on the upper surface of the protrusion, and is disposed on the gate insulating film on the side surface of the protrusion and A gate electrode having a second portion having a length in one direction longer than a length of the first portion in the first direction;
A pair of source / drain regions formed on the surface of the protruding portion so as to sandwich a region below the first portion of the gate electrode;
A semiconductor device comprising:
前記ゲート電極の前記第2部分の前記ソース/ドレイン領域の一方と面する部分の上面の位置は、前記ソース/ドレイン領域の該一方の下端より下に位置することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。   2. The position of the upper surface of the portion of the gate electrode facing the one of the source / drain regions is located below the lower end of the one of the source / drain regions. The semiconductor device described. 前記ゲート電極の前記第2部分は、絶縁膜により覆われていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the second portion of the gate electrode is covered with an insulating film. 第1p型MISFETと、
前記第1p型MISFETと電気的に直列接続され、且つゲートを前記第1p型MISFETのゲートと電気的に接続された第1n型MISFETと、
ゲートを前記第1p型MISFETと前記第1n型MISFETの接続ノードと電気的に接続された第2p型MISFETと、
前記第2p型MISFETと電気的に直列接続され、且つゲートを前記第2p型MISFETのゲートと電気的に接続された第2n型MISFETと、
を具備し、
前記第1p型MISFET、前記第1n型MISFET、前記第2p型MISFET、前記第2n型MISFETの少なくともいずれか1つが、請求項1に記載の半導体装置により構成されることを特徴とする半導体装置。
A first p-type MISFET;
A first n-type MISFET electrically connected in series with the first p-type MISFET and having a gate electrically connected to a gate of the first p-type MISFET;
A second p-type MISFET whose gate is electrically connected to a connection node of the first p-type MISFET and the first n-type MISFET;
A second n-type MISFET electrically connected in series with the second p-type MISFET and having a gate electrically connected to a gate of the second p-type MISFET;
Comprising
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein at least one of the first p-type MISFET, the first n-type MISFET, the second p-type MISFET, and the second n-type MISFET is configured by the semiconductor device according to claim 1.
前記第1p型MISFETのゲートと前記第1n型MISFETのゲートとの接続ノードと、前記第2p型MISFETと前記第2n型MISFETとの接続ノードと、の間に形成された抵抗素子をさらに具備することを特徴とする請求項4に記載の半導体装置。   And a resistance element formed between a connection node between the gate of the first p-type MISFET and the gate of the first n-type MISFET and a connection node between the second p-type MISFET and the second n-type MISFET. The semiconductor device according to claim 4.
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