JP2009038226A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る半導体装置は、2段以上のCMOSインバータを結合したCMOSインバータ結合回路からなり、第一のCMOSインバータは、1行1列目と2行1列目のpMOS SGTと、1行2列目のnMOS SGTで構成され、第二のCMOSインバータは、1行3列目と2行3列目のpMOS SGTと、2行2列目のnMOS SGTで構成され、1行1列目と2行1列目のSGTのドレイン拡散層と、1行2列目のSGTのドレイン拡散層とを島状半導体下部層で接続するように配線された出力端子と、1行3列目と、2行3列目のSGTのゲートと、2行2列目のSGTのゲートとを接続するように配線された入力端子とを接続する。
【選択図】図3
Description
前記CMOSインバータ結合回路は、基板上に二行三列に配列されたMOSトランジスタにより構成される2段のCMOSインバータとして第1のCMOSインバータと第2のCMOSインバータとを含んでおり、
一列目及び三列目のMOSトランジスタの各々は、pチャネルMOSトランジスタであり、
二列目のMOSトランジスタの各々は、nチャネルMOSトランジスタであり、
前記pチャネルMOSトランジスタ及びnチャネルMOSトランジスタの各々は、基板に対してドレイン、ゲート、ソースが垂直方向に配置され、ゲートが島状半導体層を取り囲む構造を有しており、
前記第1のCMOSインバータは、
一列目の2個のpチャネルMOSトランジスタと、
二列目の一方のnチャネルMOSトランジスタと、
二列目の前記一方のnチャネルMOSトランジスタのゲートと、一列目の2個のpチャネルMOSトランジスタのゲートとを、相互に接続するよう配線された第1のCMOSインバータの入力端子と、
二列目の前記一方のnチャネルMOSトランジスタのドレイン拡散層と、一列目の2個のpチャネルMOSトランジスタのドレイン拡散層とを、島状半導体下部層で相互に接続するよう配線された第1のCMOSインバータの出力端子と、
二列目の前記一方のnチャネルMOSトランジスタのソース拡散層上に配線された第1のCMOSインバータ用の第1の電源供給配線と、
一列目の2個のpチャネルMOSトランジスタのソース拡散層上に配線された第1のCMOSインバータ用の第2の電源供給配線とを有しており、
前記第2のCMOSインバータは、
三列目の2個のpチャネルMOSトランジスタと、
二列目の前記一方のnチャネルMOSトランジスタとは異なる二列目の他方のnチャネルMOSトランジスタと、
二列目の前記他方のnチャネルMOSトランジスタのゲートと、三列目の2個のpチャネルMOSトランジスタのゲートとを、相互に接続するよう配線された第2のCMOSインバータの入力端子と、
二列目の前記他方のnチャネルMOSトランジスタのドレイン拡散層と、三列目の2個のpチャネルMOSトランジスタのドレイン拡散層とを、島状半導体下部層で相互に接続するよう配線された第2のCMOSインバータの出力端子と、
二列目の前記他方のnチャネルMOSトランジスタのソース拡散層上に配線された第2のCMOSインバータ用の第1の電源供給配線と、
三列目の2個のpチャネルMOSトランジスタのソース拡散層上に配線された第2の電源供給配線とを有しており、
前記第1のCMOSインバータ用の第1の電源供給配線と第2のCMOSインバータ用の第1の電源供給配線は、二列目のnチャネルMOSトランジスタのソース拡散層上で相互に接続されており、
第1のCMOSインバータの出力端子は、第2のCMOSインバータの入力端子に接続される半導体装置を提供する。
各々のCMOSインバータの出力端子は、該出力端子に隣接するCMOSインバータの入力端子に接続され、
隣接する4個のpチャネルMOSトランジスタのソース拡散層上に配線される第2の電源供給配線の各々は、ソース拡散層上で相互に接続されている半導体装置が提供される。
行方向に配列されるM個の前記第1のCMOSインバータの各々が有する第2の電源供給配線を各々のpチャネルMOSトランジスタのソース拡散層上で相互に接続し、
行方向に配列されるM個の前記第2のCMOSインバータの各々が有する第2の電源供給配線を各々のpチャネルMOSトランジスタのソース拡散層上で相互に接続し、
行方向に配列されるM個の前記第1のCMOSインバータの各々が有する第1の電源供給配線と、行方向に配列されるM個の前記第2のCMOSインバータの各々が有する第1の電源供給配線とを各々のnチャネルMOSトランジスタのソース拡散層上で相互に接続する半導体装置が提供される。
行方向に連続的に配列されるCMOSインバータの第1の電源供給配線の各々を、行方向にわたって相互にnチャネルMOSトランジスタのソース拡散層上で接続し、
行方向に連続的に配列されるCMOSインバータの第2の電源供給配線の各々を、行方向にわたって相互にpチャネルMOSトランジスタのソース拡散層上で接続し、
列方向に隣接するCMOSインバータの第2の電源供給配線は、さらに、列方向に相互にpチャネルMOSトランジスタのソース拡散層上で接続され、
各々のCMOSインバータの出力端子は列方向に隣接するCMOSインバータの入力端子に接続される半導体装置が提供される。
基板に対してドレイン、ゲート、ソースが垂直方向に配置され、ゲートが島状半導体層を取り囲む構造を有する一行二列目のnチャネル半導体装置と、
基板に対してドレイン、ゲート、ソースが垂直方向に配置され、ゲートが島状半導体層を取り囲む構造を有する一行一列目のpチャネル半導体装置と、
基板に対してドレイン、ゲート、ソースが垂直方向に配置され、ゲートが島状半導体層を取り囲む構造を有する二行一列目のpチャネル半導体装置と、
一行二列目のnチャネル半導体装置のゲートと一行一列目と二行一列目のpチャネル半導体装置のゲートを、相互に接続するよう配線された第1のCMOSインバータの入力端子と、
一行二列目のnチャネル半導体装置のドレイン拡散層と一行一列目と二行一列目のpチャネル半導体装置のドレイン拡散層を、島状半導体下部層で相互に接続するよう配線された第1のCMOSインバータの出力端子と、
一行二列目のnチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第1の電源供給配線VSSと、
一行一列目と二行一列目のpチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第2の電源供給配線VCCと
を持つCMOSインバータであり、
第2のCMOSインバータは、
基板に対してドレイン、ゲート、ソースが垂直方向に配置され、ゲートが島状半導体層を取り囲む構造を有する二行二列目のnチャネル半導体装置と、
基板に対してドレイン、ゲート、ソースが垂直方向に配置され、ゲートが島状半導体層を取り囲む構造を有する一行三列目のpチャネル半導体装置と、
基板に対してドレイン、ゲート、ソースが垂直方向に配置され、ゲートが島状半導体層を取り囲む構造を有する二行三列目のpチャネル半導体装置と、
二行二列目のnチャネル半導体装置のゲートと一行三列目と二行三列目のpチャネル半導体装置のゲートを、相互に接続するよう配線された第2のCMOSインバータの入力端子と、
二行二列目のnチャネル半導体装置のドレイン拡散層と一行三列目と二行三列目のpチャネル半導体装置のドレイン拡散層を、島状半導体下部層で相互に接続するよう配線された第2のCMOSインバータの出力端子と、
二行二列目のnチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第1の電源供給配線VSSと、
一行三列目と二行三列目のpチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第2の電源供給配線VCCと
を持つCMOSインバータであり、
第1のCMOSインバータの出力端子が、第2のCMOSインバータの入力端子に接続され、
第1のCMOSインバータのnチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第1の電源供給配線VSSと、
第2のCMOSインバータのnチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第1の電源供給配線VSSと、
第1のCMOSインバータの2個のpチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第2の電源供給配線VCCと
第2のCMOSインバータの2個のpチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第2の電源供給配線VCCと
から構成された少なくとも2段以上のCMOSインバータ結合回路からなる半導体装置である。
第1のCMOSインバータは、
基板に対してドレイン、ゲート、ソースが垂直方向に配置され、ゲートが島状半導体層を取り囲む構造を有する一行二列目のnチャネル半導体装置と、
基板に対してドレイン、ゲート、ソースが垂直方向に配置され、ゲートが島状半導体層を取り囲む構造を有する一行一列目のpチャネル半導体装置と、
基板に対してドレイン、ゲート、ソースが垂直方向に配置され、ゲートが島状半導体層を取り囲む構造を有する二行一列目のpチャネル半導体装置と、
一行二列目のnチャネル半導体装置のゲートと一行一列目と二行一列目のpチャネル半導体装置のゲートを、相互に接続するよう配線された第1のCMOSインバータの入力端子と、
一行二列目のnチャネル半導体装置のドレイン拡散層と一行一列目と二行一列目のpチャネル半導体装置のドレイン拡散層を、島状半導体下部層で相互に接続するよう配線された第1のCMOSインバータの出力端子と、
一行二列目のnチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第1の電源供給配線VSSと、
一行一列目と二行一列目のpチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第2の電源供給配線VCCと
を持つCMOSインバータであり、
第2のCMOSインバータは、
基板に対してドレイン、ゲート、ソースが垂直方向に配置され、ゲートが島状半導体層を取り囲む構造を有する二行二列目のnチャネル半導体装置と、
基板に対してドレイン、ゲート、ソースが垂直方向に配置され、ゲートが島状半導体層を取り囲む構造を有する一行三列目のpチャネル半導体装置と、
基板に対してドレイン、ゲート、ソースが垂直方向に配置され、ゲートが島状半導体層を取り囲む構造を有する二行三列目のpチャネル半導体装置と、
二行二列目のnチャネル半導体装置のゲートと一行三列目と二行三列目のpチャネル半導体装置のゲートを、相互に接続するよう配線された第2のCMOSインバータの入力端子と、
二行二列目のnチャネル半導体装置のドレイン拡散層と一行三列目と二行三列目のpチャネル半導体装置のドレイン拡散層を、島状半導体下部層で相互に接続するよう配線された第2のCMOSインバータの出力端子と、
二行二列目のnチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第1の電源供給配線VSSと、
一行三列目と二行三列目のpチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第2の電源供給配線VCCと
を持つCMOSインバータであり、
第3のCMOSインバータは、
基板に対してドレイン、ゲート、ソースが垂直方向に配置され、ゲートが島状半導体層を取り囲む構造を有する一行五列目のnチャネル半導体装置と、
基板に対してドレイン、ゲート、ソースが垂直方向に配置され、ゲートが島状半導体層を取り囲む構造を有する一行四列目のpチャネル半導体装置と、
基板に対してドレイン、ゲート、ソースが垂直方向に配置され、ゲートが島状半導体層を取り囲む構造を有する二行四列目のpチャネル半導体装置と、
一行五列目のnチャネル半導体装置のゲートと一行四列目と二行四列目のpチャネル半導体装置のゲートを、相互に接続するよう配線された第3のCMOSインバータの入力端子と、
一行五列目のnチャネル半導体装置のドレイン拡散層と一行四列目と二行四列目のpチャネル半導体装置のドレイン拡散層を、島状半導体下部層で相互に接続するよう配線された第3のCMOSインバータの出力端子と、
一行五列目のnチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第1の電源供給配線VSSと、
一行四列目と二行四列目のpチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第2の電源供給配線VCCと
を持つCMOSインバータであり、
第4のCMOSインバータは、
基板に対してドレイン、ゲート、ソースが垂直方向に配置され、ゲートが島状半導体層を取り囲む構造を有する二行五列目のnチャネル半導体装置と、
基板に対してドレイン、ゲート、ソースが垂直方向に配置され、ゲートが島状半導体層を取り囲む構造を有する一行六列目のpチャネル半導体装置と、
基板に対してドレイン、ゲート、ソースが垂直方向に配置され、ゲートが島状半導体層を取り囲む構造を有する二行六列目のpチャネル半導体装置と、
二行五列目のnチャネル半導体装置のゲートと一行六列目と二行六列目のpチャネル半導体装置のゲートを、相互に接続するよう配線された第4のCMOSインバータの入力端子と、
二行五列目のnチャネル半導体装置のドレイン拡散層と一行六列目と二行六列目のpチャネル半導体装置のドレイン拡散層を、島状半導体下部層で相互に接続するよう配線された第4のCMOSインバータの出力端子と、
二行五列目のnチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第1の電源供給配線VSSと、
一行六列目と二行六列目のpチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第2の電源供給配線VCCと
を持つCMOSインバータであり、
第1のCMOSインバータの出力端子が、第2のCMOSインバータの入力端子に接続され、
第2のCMOSインバータの出力端子が、第3のCMOSインバータの入力端子に接続され、
第3のCMOSインバータの出力端子が、第4のCMOSインバータの入力端子に接続され、
第1のCMOSインバータのnチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第1の電源供給配線VSSと、
第2のCMOSインバータのnチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第1の電源供給配線VSSと、
第3のCMOSインバータのnチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第1の電源供給配線VSSと、
第4のCMOSインバータのnチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第1の電源供給配線VSSと、
第1のCMOSインバータの2個のpチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第2の電源供給配線VCCと
第2のCMOSインバータの2個のpチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第2の電源供給配線VCCと
第3のCMOSインバータの2個のpチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第2の電源供給配線VCCと
第4のCMOSインバータの2個のpチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第2の電源供給配線VCCと
から構成された少なくとも4段以上のCMOSインバータ結合回路からなる半導体装置である。
ゲートの上下に絶縁膜層が形成され、
島状半導体下部層でドレイン拡散層の一部をポリシリコン配線が取り囲み、
ドレイン拡散層、ポリシリコン配線、ゲート、ソース拡散層がサリサイド化された構造を持ち、
ソース拡散層上に、金属配線が形成されるnチャネル半導体装置すなわちnチャネルMOSトランジスタが上記の半導体装置において使用される。
ゲートの上下に絶縁膜層が形成され、
島状半導体下部層でドレイン拡散層の一部をポリシリコン配線が取り囲み、
ドレイン拡散層、ポリシリコン配線、ゲート、ソース拡散層がサリサイド化された構造を持ち、
ソース拡散層上に、金属配線が形成されるpチャネル半導体装置すなわちpチャネルMOSトランジスタが上記の半導体装置において使用される。
第1のインバータのnチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第1の電源供給配線VSSと、
第2のインバータのnチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第1の電源供給配線VSSと、
第1のインバータの2個のpチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第2の電源供給配線VCCと
第2のインバータの2個のpチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第2の電源供給配線VCCを持つため、
第1の電源供給配線VSSと第2の電源供給配線VCCの面積が減少し、SGTを用いた高集積なCMOSインバータ結合回路からなる半導体装置を可能とする。
第1のインバータのnチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第1の電源供給配線VSSと、
第2のインバータのnチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第1の電源供給配線VSSと、
第1のインバータの2個のpチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第2の電源供給配線VCCと
第2のインバータの2個のpチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第2の電源供給配線VCCを持つため、
第1の電源供給配線VSSと第2の電源供給配線VCCの抵抗が低減し、SGTを用いた高速なCMOSインバータ結合回路からなる半導体装置を可能とする。
nチャネル半導体装置のドレイン拡散層と金属配線を接続するために用いるコンタクトと、
pチャネル半導体装置のドレイン拡散層と金属配線を接続するために用いるコンタクトと、
それぞれのコンタクトを接続するための金属配線が不要となり、
SGTを用いた高集積なCMOSインバータ結合回路からなる半導体装置を可能とする。
第3のインバータと第4のインバータのnチャネル半導体装置のソース拡散層33,44上に、第1の電源供給配線VSS59が形成され、
第1のインバータのpチャネル半導体装置のソース拡散層15,18上に、第2の電源供給配線VCC56が形成され、
第2のインバータと第3のインバータのpチャネル半導体装置のソース拡散層29,26,40,37上に、第2の電源供給配線VCC58が形成され、
第4のインバータのpチャネル半導体装置のソース拡散層48,51上に、第2の電源供給配線VCC60が形成される。
第1のインバータのpMOS SGTを一行一列目と二行一列目に配置し、nMOS SGTを一行二列目に配置することにより一行一列目の第1のインバータを形成し、
第2のインバータのpMOS SGTを一行三列目と二行三列目に配置し、nMOS SGTを二行二列目に配置することにより一行二列目の第2のインバータを形成し、
第3のインバータのpMOS SGTを一行四列目と二行四列目に配置し、nMOS SGTを一行五列目に配置することにより一行三列目の第3のインバータを形成し、
第4のインバータのpMOS SGTを一行六列目と二行六列目に配置し、nMOS SGTを二行五列目に配置することにより一行四列目の第4のインバータを形成し、
一行四列のCMOSインバータ結合回路を示したが、
図8に示すようにCMOSインバータを二行二列以上配置してもよい。
図10は、X2-X’2断面図、
図11は、X3-X’3断面図、
図12は、X4-X’4断面図、
図13は、X5-X’5断面図、
図14は、X6-X’6断面図、
図15は、Y1-Y’1断面図、
図16は、Y2-Y’2断面図である。
シリコン酸化膜108上に、島状半導体下部層の出力端子配線119と、ドレイン拡散層109が形成され、その上に島状半導体層110が形成され、該当島状半導体層110の上部にソース拡散層111が形成され、ドレイン拡散層とソース拡散層に挟まれた側壁のチャネル領域上にゲート絶縁膜を介して形成されたゲート112が形成され、一行二列目のnチャネル半導体装置を形成する。
一行三列目のインバータと一行四列目のインバータのnチャネル半導体装置のソース拡散層133,144上に、第1の電源供給配線VSS159が形成され、
一行一列目のインバータのpチャネル半導体装置のソース拡散層115,118上に、第2の電源供給配線VCC156が形成され、
一行二列目のインバータと一行三列目のインバータのpチャネル半導体装置のソース拡散層129,126,140,137上に、第2の電源供給配線VCC158が形成され、
一行四列目のインバータのpチャネル半導体装置のソース拡散層148,151上に、第2の電源供給配線VCC160が形成される。
二行三列目のインバータと二行四列目のインバータのnチャネル半導体装置のソース拡散層233,244上に、第1の電源供給配線VSS159が形成され、
二行一列目のインバータのpチャネル半導体装置のソース拡散層215,218上に、第2の電源供給配線VCC156が形成され、
二行二列目のインバータと二行三列目のインバータのpチャネル半導体装置のソース拡散層229,226,240,237上に、第2の電源供給配線VCC158が形成され、
二行四列目のインバータのpチャネル半導体装置のソース拡散層248,251上に、第2の電源供給配線VCC160が形成される。
三行三列目のインバータと三行四列目のインバータのnチャネル半導体装置のソース拡散層333,344上に、第1の電源供給配線VSS159が形成され、
三行一列目のインバータのpチャネル半導体装置のソース拡散層315,318上に、第2の電源供給配線VCC156が形成され、
三行二列目のインバータと三行三列目のインバータのpチャネル半導体装置のソース拡散層329,326,340,337上に、第2の電源供給配線VCC158が形成され、
三行四列目のインバータのpチャネル半導体装置のソース拡散層348,351上に、第2の電源供給配線VCC160が形成される。
以下に、この発明に係る半導体装置の構造を形成するための製造工程の一例を図17〜図212を参照して説明する。図17は、シリコン酸化膜上に、シリコン500が形成され、シリコン500が酸化され、酸化膜501が形成されているSOI基板のX1-X'1断面図である。また、図18は、X2-X'2断面図、図19は、Y1-Y'1断面図、図20は、Y2-Y'2断面図である。X1-X'1断面は図4に対応し、X2-X'2断面は図5に対応し、Y1-Y'1断面は図6に対応し、Y2-Y'2断面は図7に対応する断面である。
第1のインバータのnチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第1の電源供給配線VSSと、
第2のインバータのnチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第1の電源供給配線VSSと、
第1のインバータの2個のpチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第2の電源供給配線VCCと
第2のインバータの2個のpチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第2の電源供給配線VCCを持つため、
第1の電源供給配線VSSと第2の電源供給配線VCCの面積が減少し、SGTを用いた高集積なCMOSインバータ結合回路からなる半導体装置を可能とする。
第1のインバータのnチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第1の電源供給配線VSSと、
第2のインバータのnチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第1の電源供給配線VSSと、
第1のインバータの2個のpチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第2の電源供給配線VCCと
第2のインバータの2個のpチャネル半導体装置のソース拡散層に接続された第2の電源供給配線VCCを持つため、
第1の電源供給配線VSSと第2の電源供給配線VCCの抵抗が低減し、SGTを用いた高速なCMOSインバータ結合回路からなる半導体装置を可能とする。
nチャネル半導体装置のドレイン拡散層と金属配線を接続するために用いるコンタクトと、
pチャネル半導体装置のドレイン拡散層と金属配線を接続するために用いるコンタクトと、
それぞれのコンタクトを接続するための金属配線が不要となり、
SGTを用いた高集積なCMOSインバータ結合回路からなる半導体装置を可能とする。
02. pMOS SGT
03. nMOS SGT
04. pMOS SGT
05. pMOS SGT
06. nMOS SGT
07. nMOS SGT
08. シリコン酸化膜
09. ドレイン拡散層
10. 島状半導体層
11. ソース拡散層
12. ゲート
13. ドレイン拡散層
14. 島状半導体層
15. ソース拡散層
16. ドレイン拡散層
17. 島状半導体層
18. ソース拡散層
19. 島状半導体下部層の出力端子配線
20. ドレイン拡散層
21. 島状半導体層
22. ソース拡散層
23. ゲート
24. ドレイン拡散層
25. 島状半導体層
26. ソース拡散層
27. ドレイン拡散層
28. 島状半導体層
29. ソース拡散層
30. 島状半導体下部層の出力端子配線
31. ドレイン拡散層
32. 島状半導体層
33. ソース拡散層
34. ゲート
35. ドレイン拡散層
36. 島状半導体層
37. ソース拡散層
38. ドレイン拡散層
39. 島状半導体層
40. ソース拡散層
41. 島状半導体下部層の出力端子配線
42. ドレイン拡散層
43. 島状半導体層
44. ソース拡散層
45. ゲート
46. ドレイン拡散層
47. 島状半導体層
48. ソース拡散層
49. ドレイン拡散層
50. 島状半導体層
51. ソース拡散層
52. 島状半導体下部層の出力端子配線
53. コンタクト
54. コンタクト
55. コンタクト
56. 第2の電源供給配線VCC
57. 第1の電源供給配線VSS
58. 第2の電源供給配線VCC
59. 第1の電源供給配線VSS
60. 第2の電源供給配線VCC
108. シリコン酸化膜
109. ドレイン拡散層
110. 島状半導体層
111. ソース拡散層
112. ゲート
113. ドレイン拡散層
114. 島状半導体層
115. ソース拡散層
116. ドレイン拡散層
117. 島状半導体層
118. ソース拡散層
119. 島状半導体下部層の出力端子配線
120. ドレイン拡散層
121. 島状半導体層
122. ソース拡散層
123. ゲート
124. ドレイン拡散層
125. 島状半導体層
126. ソース拡散層
127. ドレイン拡散層
128. 島状半導体層
129. ソース拡散層
130. 島状半導体下部層の出力端子配線
131. ドレイン拡散層
132. 島状半導体層
133. ソース拡散層
134. ゲート
135. ドレイン拡散層
136. 島状半導体層
137. ソース拡散層
138. ドレイン拡散層
139. 島状半導体層
140. ソース拡散層
141. 島状半導体下部層の出力端子配線
142. ドレイン拡散層
143. 島状半導体層
144. ソース拡散層
145. ゲート
146. ドレイン拡散層
147. 島状半導体層
148. ソース拡散層
149. ドレイン拡散層
150. 島状半導体層
151. ソース拡散層
152. 島状半導体下部層の出力端子配線
153. コンタクト
154. コンタクト
155. コンタクト
156. 第2の電源供給配線VCC
157. 第1の電源供給配線VSS
158. 第2の電源供給配線VCC
159. 第1の電源供給配線VSS
160. 第2の電源供給配線VCC
209. ドレイン拡散層
210. 島状半導体層
211. ソース拡散層
212. ゲート
213. ドレイン拡散層
214. 島状半導体層
215. ソース拡散層
216. ドレイン拡散層
217. 島状半導体層
218. ソース拡散層
219. 島状半導体下部層の出力端子配線
220. ドレイン拡散層
221. 島状半導体層
222. ソース拡散層
223. ゲート
224. ドレイン拡散層
225. 島状半導体層
226. ソース拡散層
227. ドレイン拡散層
228. 島状半導体層
229. ソース拡散層
230. 島状半導体下部層の出力端子配線
231. ドレイン拡散層
232. 島状半導体層
233. ソース拡散層
234. ゲート
235. ドレイン拡散層
236. 島状半導体層
237. ソース拡散層
238. ドレイン拡散層
239. 島状半導体層
240. ソース拡散層
241. 島状半導体下部層の出力端子配線
242. ドレイン拡散層
243. 島状半導体層
244. ソース拡散層
245. ゲート
246. ドレイン拡散層
247. 島状半導体層
248. ソース拡散層
249. ドレイン拡散層
250. 島状半導体層
251. ソース拡散層
252. 島状半導体下部層の出力端子配線
253. コンタクト
254. コンタクト
255. コンタクト
309. ドレイン拡散層
310. 島状半導体層
311. ソース拡散層
312. ゲート
313. ドレイン拡散層
314. 島状半導体層
315. ソース拡散層
316. ドレイン拡散層
317. 島状半導体層
318. ソース拡散層
319. 島状半導体下部層の出力端子配線
320. ドレイン拡散層
321. 島状半導体層
322. ソース拡散層
323. ゲート
324. ドレイン拡散層
325. 島状半導体層
326. ソース拡散層
327. ドレイン拡散層
328. 島状半導体層
329. ソース拡散層
330. 島状半導体下部層の出力端子配線
331. ドレイン拡散層
332. 島状半導体層
333. ソース拡散層
334. ゲート
335. ドレイン拡散層
336. 島状半導体層
337. ソース拡散層
338. ドレイン拡散層
339. 島状半導体層
340. ソース拡散層
341. 島状半導体下部層の出力端子配線
342. ドレイン拡散層
343. 島状半導体層
344. ソース拡散層
345. ゲート
346. ドレイン拡散層
347. 島状半導体層
348. ソース拡散層
349. ドレイン拡散層
350. 島状半導体層
351. ソース拡散層
352. 島状半導体下部層の出力端子配線
353. コンタクト
354. コンタクト
355. コンタクト
500. シリコン
501. 酸化膜
502. レジスト
503. レジスト
504. レジスト
505. p型シリコン
506. p型シリコン
507. p型シリコン
508. p型シリコン
509. レジスト
510. レジスト
511. n型シリコン
512. n型シリコン
513. n型シリコン
514. n型シリコン
515. n型シリコン
516. n型シリコン
517. n型シリコン
518. n型シリコン
519. 窒化膜
520. 多結晶シリコン
521. サイドウォールスペーサ
522. サイドウォールスペーサ
523. サイドウォールスペーサ
524. サイドウォールスペーサ
525. サイドウォールスペーサ
526. サイドウォールスペーサ
527. サイドウォールスペーサ
528. サイドウォールスペーサ
529. サイドウォールスペーサ
530. サイドウォールスペーサ
531. サイドウォールスペーサ
532. サイドウォールスペーサ
533. 多結晶シリコン
534. レジスト
535. レジスト
536. レジスト
537. レジスト
538. 酸化膜
539. 窒化膜
540. ゲート酸化膜
541. ゲート酸化膜
542. ゲート酸化膜
543. ゲート酸化膜
544. ゲート酸化膜
545. ゲート酸化膜
546. ゲート酸化膜
547. ゲート酸化膜
548. ゲート酸化膜
549. ゲート酸化膜
550. ゲート酸化膜
551. ゲート酸化膜
552. 多結晶シリコン
553. 窒化膜
554. レジスト
555. レジスト
556. レジスト
557. レジスト
558. 酸化膜
559. レジスト
560. コンタクト孔
561. コンタクト孔
562. コンタクト孔
563. レジスト
564. レジスト
565. レジスト
566. レジスト
567. レジスト
568. 金属
569. 酸化膜
570. レジスト
571. 金属
572. レジスト
573. レジスト
574. レジスト
575. レジスト
576. レジスト
577. 酸化膜
Claims (6)
- 少なくとも2段以上のCMOSインバータを結合したCMOSインバータ結合回路を備えた半導体装置であって、
前記CMOSインバータ結合回路は、基板上に二行三列に配列されたMOSトランジスタにより構成される2段のCMOSインバータとして第1のCMOSインバータと第2のCMOSインバータとを含んでおり、
一列目及び三列目のMOSトランジスタの各々は、pチャネルMOSトランジスタであり、
二列目のMOSトランジスタの各々は、nチャネルMOSトランジスタであり、
前記pチャネルMOSトランジスタ及びnチャネルMOSトランジスタの各々は、基板に対してドレイン、ゲート、ソースが垂直方向に配置され、ゲートが島状半導体層を取り囲む構造を有しており、
前記第1のCMOSインバータは、
一列目の2個のpチャネルMOSトランジスタと、
二列目の一方のnチャネルMOSトランジスタと、
二列目の前記一方のnチャネルMOSトランジスタのゲートと、一列目の2個のpチャネルMOSトランジスタのゲートとを、相互に接続するよう配線された第1のCMOSインバータの入力端子と、
二列目の前記一方のnチャネルMOSトランジスタのドレイン拡散層と、一列目の2個のpチャネルMOSトランジスタのドレイン拡散層とを、島状半導体下部層で相互に接続するよう配線された第1のCMOSインバータの出力端子と、
二列目の前記一方のnチャネルMOSトランジスタのソース拡散層上に配線された第1のCMOSインバータ用の第1の電源供給配線と、
一列目の2個のpチャネルMOSトランジスタのソース拡散層上に配線された第1のCMOSインバータ用の第2の電源供給配線とを有しており、
前記第2のCMOSインバータは、
三列目の2個のpチャネルMOSトランジスタと、
二列目の前記一方のnチャネルMOSトランジスタとは異なる二列目の他方のnチャネルMOSトランジスタと、
二列目の前記他方のnチャネルMOSトランジスタのゲートと、三列目の2個のpチャネルMOSトランジスタのゲートとを、相互に接続するよう配線された第2のCMOSインバータの入力端子と、
二列目の前記他方のnチャネルMOSトランジスタのドレイン拡散層と、三列目の2個のpチャネルMOSトランジスタのドレイン拡散層とを、島状半導体下部層で相互に接続するよう配線された第2のCMOSインバータの出力端子と、
二列目の前記他方のnチャネルMOSトランジスタのソース拡散層上に配線された第2のCMOSインバータ用の第1の電源供給配線と、
三列目の2個のpチャネルMOSトランジスタのソース拡散層上に配線された第2の電源供給配線とを有しており、
前記第1のCMOSインバータ用の第1の電源供給配線と第2のCMOSインバータ用の第1の電源供給配線は、二列目のnチャネルMOSトランジスタのソース拡散層上で相互に接続されており、
第1のCMOSインバータの出力端子は、第2のCMOSインバータの入力端子に接続される半導体装置。 - 前記CMOSインバータ結合回路は、基板上に、列方向にN個(Nは2以上)の前記2段のCMOSインバータを配列した2×N段のCMOSインバータを備え、
各々のCMOSインバータの出力端子は、該出力端子に隣接するCMOSインバータの入力端子に接続され、
隣接する4個のpチャネルMOSトランジスタのソース拡散層上に配線される第2の電源供給配線の各々は、ソース拡散層上で相互に接続されている請求項1に記載の半導体装置。 - 前記CMOSインバータ結合回路は、基板上に、列方向に少なくも2段以上の前記CMOSインバータを行方向にM個(Mは2以上)配列したCMOSインバータを備えており、
行方向に配列されるM個の前記第1のCMOSインバータの各々が有する第2の電源供給配線を各々のpチャネルMOSトランジスタのソース拡散層上で相互に接続し、
行方向に配列されるM個の前記第2のCMOSインバータの各々が有する第2の電源供給配線を各々のpチャネルMOSトランジスタのソース拡散層上で相互に接続し、
行方向に配列されるM個の前記第1のCMOSインバータの各々が有する第1の電源供給配線と、行方向に配列されるM個の前記第2のCMOSインバータの各々が有する第1の電源供給配線とを各々のnチャネルMOSトランジスタのソース拡散層上で相互に接続する請求項1に記載の半導体装置。 - 前記CMOSインバータ結合回路は、前記2段のCMOSインバータを、基板上に、列方向にN個(Nは2以上)配列すると共に行方向にM個(Mは2以上)配列したCMOSインバータを備えており、
行方向に連続的に配列されるCMOSインバータの第1の電源供給配線の各々を、行方向にわたって相互にnチャネルMOSトランジスタのソース拡散層上で接続し、
行方向に連続的に配列されるCMOSインバータの第2の電源供給配線の各々を、行方向にわたって相互にpチャネルMOSトランジスタのソース拡散層上で接続し、
列方向に隣接するCMOSインバータの第2の電源供給配線は、さらに、列方向に相互にpチャネルMOSトランジスタのソース拡散層上で接続され、
各々のCMOSインバータの出力端子は列方向に隣接するCMOSインバータの入力端子に接続される請求項1に記載の半導体装置。 - 基板に対してドレイン、ゲート、ソースが垂直方向に配置され、ゲートが島状半導体層を取り囲む構造を持ち、
ゲートの上下に絶縁膜層が形成され、
島状半導体下部層でドレイン拡散層の一部をポリシリコン配線が取り囲み、
ドレイン拡散層、ポリシリコン配線、ゲート、ソース拡散層がサリサイド化された構造を持ち、
ソース拡散層上に、金属配線が形成される上記請求項1から4の半導体装置において使用されるnチャネルMOSトランジスタ。 - 基板に対してドレイン、ゲート、ソースが垂直方向に配置され、ゲートが島状半導体層を取り囲む構造を持ち、
ゲートの上下に絶縁膜層が形成され、
島状半導体下部層でドレイン拡散層の一部をポリシリコン配線が取り囲み、
ドレイン拡散層、ポリシリコン配線、ゲート、ソース拡散層がサリサイド化された構造を持ち、
ソース拡散層上に、金属配線が形成される上記請求項1から4の半導体装置において使用されるpチャネルMOSトランジスタ。
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