JP2016001680A - Semiconductor device and semiconductor circuit - Google Patents

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美枝子 小島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device which prevents deterioration in characteristics of a transistor, which is caused by high resistance of the transistor on the source side.SOLUTION: A semiconductor device comprises: a first diffusion layer; a second diffusion layer; a first channel region which is sandwiched by the first and second diffusion layers and extends in a first direction; a first gate electrode which is formed on the first channel region via a gate insulation film so as to extend in the first direction; an interlayer insulation film which is formed so as to cover the first diffusion layer, the second diffusion layer and the first gate electrode; a first contact which is formed in the interlayer insulation film to contact the first diffusion layer and formed to have a length in the first direction longer than a length in a second direction orthogonal to the first direction; and a second contact which is formed in the interlayer insulation film to contact the second diffusion layer and formed to have a length in the first direction shorter than a length in the second direction.

Description

本発明は、半導体装置及び半導体回路に関する。   The present invention relates to a semiconductor device and a semiconductor circuit.

近年、DRAM(Dynamic Random Access Memory )等を初めとした半導体メモリにおいて、微細化の進行が著しく、半導体装置にて使用されるトランジスタのサイズが年々縮小してきている。これに伴い、特許文献1の図1に示すように、ソースやドレインと金属配線を接続するスリット状のビア(コンタクト)の長辺が、ゲート電極の延在する方向と平行になるように配置されたトランジスタが用いられている。特許文献1は、長方形の形状を持つ複数のビアを、トランジスタ幅方向に配置することで、ビアの抵抗値を低下させ、トランジスタに流せる電流値を向上させる技術を開示している。   In recent years, in semiconductor memories such as DRAM (Dynamic Random Access Memory) and the like, the progress of miniaturization has been remarkable, and the size of transistors used in semiconductor devices has been reduced year by year. Accordingly, as shown in FIG. 1 of Patent Document 1, the long side of the slit-like via (contact) that connects the source and drain and the metal wiring is arranged in parallel with the extending direction of the gate electrode. Transistor is used. Patent Document 1 discloses a technique for reducing the resistance value of a via and arranging a plurality of vias having a rectangular shape in the transistor width direction to improve a current value that can be passed through the transistor.

特開2003−7844号公報(図1)Japanese Patent Laying-Open No. 2003-7844 (FIG. 1) 特願2013−160342号Japanese Patent Application No. 2013-160342

なお、上記先行技術文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。以下の分析は、本発明者らによってなされたものである。   Each disclosure of the above prior art document is incorporated herein by reference. The following analysis was made by the present inventors.

上述のように、トランジスタのサイズが年々縮小してきているため、トランジスタのソースやドレインと金属配線を接続するビアを配置するための面積もまた縮小し、ビアの抵抗値が上昇してきている。より具体的には、半導体装置の微細化が進行することで、金属配線の配線幅だけでなく、ビアの形状がより細かい形状となり、特にビアと拡散層との間のコンタクト抵抗が増大し、配線抵抗が高抵抗化する原因となっている。   As described above, since the size of the transistor has been reduced year by year, the area for arranging the via connecting the source and drain of the transistor and the metal wiring is also reduced, and the resistance value of the via has been increased. More specifically, as the miniaturization of the semiconductor device progresses, not only the wiring width of the metal wiring, but also the shape of the via becomes finer, particularly the contact resistance between the via and the diffusion layer increases, This is a cause of high wiring resistance.

このようにトランジスタ幅が小さくなっていく状況では、ビアのコンタクト抵抗がトランジスタの特性に与える影響が大きくなってきている。具体的には、コンタクトの抵抗値が上昇することにより消費電力や動作速度といったトランジスタの特性が劣化する問題が生じる。そのため、特許文献1が開示するように、複数のビアをトランジスタ幅方向に並べるレイアウトは上記問題の解の1つとなり得る。   In such a situation where the transistor width is reduced, the influence of the contact resistance of the via on the transistor characteristics is increasing. Specifically, there is a problem that transistor characteristics such as power consumption and operation speed deteriorate due to an increase in contact resistance. Therefore, as disclosed in Patent Document 1, a layout in which a plurality of vias are arranged in the transistor width direction can be one solution to the above problem.

しかし、特許文献1の開示するビアのレイアウトでも、微細化が進んでいるため、コンタクトの抵抗値低減が十分ではないのが現状である。そこで、特許文献1が開示するスリット状のビアにおいて、トランジスタ幅方向の長さをより長くすることも考えられる(図23参照)。しかし、図23に示すような極端に細長いビアは、露光やエッチング処理の制限から形成することは困難である(図24参照)。   However, even in the via layout disclosed in Patent Document 1, since the miniaturization is progressing, the contact resistance value is not sufficiently reduced at present. In view of this, it is conceivable that the slit-shaped via disclosed in Patent Document 1 has a longer length in the transistor width direction (see FIG. 23). However, it is difficult to form an extremely long and narrow via as shown in FIG. 23 due to limitations of exposure and etching processes (see FIG. 24).

また、ビアを形成する際のOPC(Optical Proximity Correction)によりマスク形状等を補正することも考えられるが、このような補正にも限界がある。さらには、ビアの間隔が短すぎると互いの露光が干渉し合うので、距離を詰めてビアを多数配置することも難しい。このように、半導体装置全体の微細化が進む中で、露光処理やエッチング処理の制限から極端な縦横比を持つ形状のビアを意図とおりに形成するのは困難である。   Further, it is conceivable to correct the mask shape or the like by OPC (Optical Proximity Correction) when forming the via, but there is a limit to such correction. Furthermore, if the interval between the vias is too short, the exposures interfere with each other, so it is difficult to arrange a large number of vias close to each other. As described above, it is difficult to form a via having a shape with an extreme aspect ratio as intended due to limitations of exposure processing and etching processing as the entire semiconductor device is miniaturized.

さらに、ビア深度が揃えられず深穴になる箇所では基板への電流リークが生じる問題や、露光形状が内に丸くなる場合にはゲートとのショートを起こしやすくなるという問題もある。そのため、ソース等に接続されるビアに限らず、実際には、形状が規格化されたビアが用いられることが多い。   Furthermore, there is a problem that current leaks to the substrate at locations where the via depth is not uniform and becomes a deep hole, and that a short circuit with the gate is likely to occur when the exposure shape is rounded inward. For this reason, not only vias connected to sources and the like, but actually, vias whose shapes are standardized are often used.

本発明の第1の視点によれば、第1の拡散層と、第2の拡散層と、前記第1及び第2の拡散層に挟まれ第1の方向に延在する第1のチャネル領域と、前記第1のチャネル領域上にゲート絶縁膜を介して前記第1の方向に延在するように形成された第1のゲート電極と、前記第1の拡散層、第2の拡散層及び前記第1のゲート電極を覆うように形成された層間絶縁膜と、前記第1の拡散層とコンタクトするように前記層間絶縁膜中に形成された第1のコンタクトであって、前記第1の方向の長さが前記第1の方向と直交する第2の方向の長さよりも長く形成された第1のコンタクトと、前記第2の拡散層とコンタクトするように前記層間絶縁膜中に形成された第2のコンタクトであって、前記第1の方向の長さが前記第2の方向の長さよりも短く形成された第2のコンタクトと、を備える半導体装置が提供される。   According to the first aspect of the present invention, the first diffusion layer, the second diffusion layer, and the first channel region sandwiched between the first and second diffusion layers and extending in the first direction. A first gate electrode formed on the first channel region so as to extend in the first direction through a gate insulating film, the first diffusion layer, the second diffusion layer, and An interlayer insulating film formed to cover the first gate electrode; and a first contact formed in the interlayer insulating film to contact the first diffusion layer, wherein the first contact A first contact having a length in a direction longer than a length in a second direction orthogonal to the first direction, and the interlayer insulating film formed in contact with the second diffusion layer. A second contact having a length in the first direction shorter than a length in the second direction. A second contact formed, the semiconductor device comprising a are provided.

本発明の第2の視点によれば、上記の半導体装置を含み、ドライバ回路、インバータ回路、否定論理積回路及び否定論和回路のうち少なくとも1つの回路をなす半導体回路が提供される。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a semiconductor circuit that includes the semiconductor device described above and forms at least one of a driver circuit, an inverter circuit, a NAND circuit, and a NAND circuit.

本発明の各視点によれば、トランジスタの第2の拡散層とコンタクトする第2のコンタクトが第1の方向の長さが前記第2の方向の長さよりも短く形成されていることによりトランジスタの特性が劣化することを防止することに寄与する半導体装置及び半導体回路が、提供される。   According to each aspect of the present invention, the second contact that contacts the second diffusion layer of the transistor is formed so that the length in the first direction is shorter than the length in the second direction. Provided are a semiconductor device and a semiconductor circuit that contribute to preventing deterioration of characteristics.

第1の実施形態に係るPMOSトランジスタの平面図の一例を示す図である。2 is a diagram illustrating an example of a plan view of a PMOS transistor according to the first embodiment. FIG. 第1の実施形態に係る半導体装置1の全体構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an overall configuration of a semiconductor device 1 according to a first embodiment. 第1の実施形態に係る半導体装置におけるカラムデコーダの概略構成の一例を示す等価回路図である。3 is an equivalent circuit diagram illustrating an example of a schematic configuration of a column decoder in the semiconductor device according to the first embodiment. FIG. 図1のA−A間の断面模式図の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the cross-sectional schematic diagram between AA of FIG. 第1の比較例に係るPMOSトランジスタの平面図の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the top view of the PMOS transistor which concerns on a 1st comparative example. 図5のB−B間の断面模式図の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the cross-sectional schematic diagram between BB of FIG. 図1に示すPMOSトランジスタと図5に示すPMOSトランジスタにおけるソース側配線抵抗の影響を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the influence of source-side wiring resistance in the PMOS transistor shown in FIG. 1 and the PMOS transistor shown in FIG. トランジスタの応答速度の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the response speed of a transistor. ソース側の抵抗値を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the resistance value by the side of a source. ソース側の抵抗値を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the resistance value by the side of a source. 図9及び図10の各ポイントにおけるソース側抵抗の測定結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the measurement result of the source side resistance in each point of FIG.9 and FIG.10. ソースに電源を供給する方向を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the direction which supplies power to a source. ソース側の抵抗値を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the resistance value by the side of a source. 第2の比較例に係るPMOSトランジスタの平面図の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the top view of the PMOS transistor which concerns on a 2nd comparative example. PMOSトランジスタにおける応答性能を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the response performance in a PMOS transistor. トランジスタのドレイン容量の違いを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the difference in the drain capacity of a transistor. 第3の比較例に係るPMOSトランジスタの平面図の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the top view of the PMOS transistor which concerns on a 3rd comparative example. 第1の実施形態に係るPMOSトランジスタと第3の比較例に係るPMOSトランジスタの抵抗成分の模式図である。It is a schematic diagram of the resistance component of the PMOS transistor which concerns on 1st Embodiment, and the PMOS transistor which concerns on a 3rd comparative example. インバータ回路の平面レイアウト図の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the planar layout figure of an inverter circuit. インバータ回路の平面レイアウト図の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the planar layout figure of an inverter circuit. 否定論理積回路の平面レイアウト図の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the plane layout figure of a NAND circuit. 否定論理和回路の平面レイアウト図の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the plane layout figure of a NOR circuit. トランジスタの平面レイアウトの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the planar layout of a transistor. 露光処理、エッチング処理の制限を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the restriction | limiting of an exposure process and an etching process.

初めに、図1を用いて一実施形態の概要について説明する。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、この概要の記載はなんらの限定を意図するものではない。   First, an outline of an embodiment will be described with reference to FIG. Note that the reference numerals of the drawings attached to the outline are attached to the respective elements for convenience as an example for facilitating understanding, and the description of the outline is not intended to be any limitation.

一実施形態に係る半導体装置は、第1の拡散層(例えば、ドレイン領域54)と、第2の拡散層(例えば、ソース領域53a)と、第1及び第2の拡散層に挟まれ第1の方向に延在する第1のチャネル領域と、第1のチャネル領域上にゲート絶縁膜を介して第1の方向に延在するように形成された第1のゲート電極(例えば、ゲート51a)と、第1の拡散層、第2の拡散層及び第1のゲート電極を覆うように形成された層間絶縁膜(例えば、図4の層間絶縁膜62)と、第1の拡散層とコンタクトするように層間絶縁膜中に形成された第1のコンタクトであって、第1の方向の長さが第1の方向と直交する第2の方向の長さよりも長く形成された第1のコンタクト(例えば、ドレイン領域54のビア55)と、第2の拡散層とコンタクトするように層間絶縁膜中に形成された第2のコンタクトであって、第1の方向の長さが第2の方向の長さよりも短く形成された第2のコンタクト(例えば、ソース領域53aのビア57a)と、を備える。   The semiconductor device according to an embodiment includes a first diffusion layer (for example, the drain region 54), a second diffusion layer (for example, the source region 53a), and the first and second diffusion layers. A first channel region extending in the first direction, and a first gate electrode (for example, gate 51a) formed on the first channel region so as to extend in the first direction via a gate insulating film And an interlayer insulating film (for example, interlayer insulating film 62 in FIG. 4) formed to cover the first diffusion layer, the second diffusion layer, and the first gate electrode, and in contact with the first diffusion layer. Thus, the first contact formed in the interlayer insulating film, the first contact having a length in the first direction longer than the length in the second direction orthogonal to the first direction ( For example, the via 55) of the drain region 54 is in contact with the second diffusion layer. As described above, the second contact formed in the interlayer insulating film and having a length in the first direction shorter than the length in the second direction (for example, the via of the source region 53a) 57a).

図1に示すように、一実施形態に係る半導体装置において、ソース領域に接続されるコンタクト(ビア57)はゲートに直交する方向に配置される。そのため、ゲートに対して並行に配置されるドレイン領域のコンタクト(ビア55)よりも数多くのコンタクトが配置できる。ソース領域に数多くのビアを接続するので、第1導電型MOSトランジスタ(例えば、PMOSトランジスタ)や第2導電型MOSトランジスタ(例えば、NMOSトランジスタ)のソース側の抵抗値を低くすることができる。MOSトランジスタのソース側の抵抗値が低くなることで、消費電力や動作速度といったMOSトランジスタの特性が向上する。   As shown in FIG. 1, in the semiconductor device according to the embodiment, the contact (via 57) connected to the source region is arranged in a direction orthogonal to the gate. Therefore, a larger number of contacts can be arranged than contacts (vias 55) of the drain region arranged in parallel to the gate. Since many vias are connected to the source region, the resistance value on the source side of the first conductivity type MOS transistor (for example, PMOS transistor) or the second conductivity type MOS transistor (for example, NMOS transistor) can be lowered. By reducing the resistance value on the source side of the MOS transistor, the characteristics of the MOS transistor such as power consumption and operation speed are improved.

以下に具体的な実施の形態について、図面を参照してさらに詳しく説明する。   Hereinafter, specific embodiments will be described in more detail with reference to the drawings.

[第1の実施形態]
第1の実施形態について、図面を用いてより詳細に説明する。
[First Embodiment]
The first embodiment will be described in more detail with reference to the drawings.

図2は、第1の実施形態に係る半導体装置1の全体構成を示すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram showing an overall configuration of the semiconductor device 1 according to the first embodiment.

図2に示す半導体装置1はDRAMであり、外部端子として外部クロック端子CK、/CK、コマンド端子/RAS、/CAS、/WE、アドレス端子ADD、電源端子VDD、VSS、データ入出力端子DQを備えている。なお、本明細書において信号名の先頭に「/]が付されている信号は、対応する信号の反転信号又はロウアクティブな信号であることを意味している。従って、CK、/CKは互いに相補の信号である。   The semiconductor device 1 shown in FIG. 2 is a DRAM, and external clock terminals CK and / CK, command terminals / RAS, / CAS, / WE, an address terminal ADD, power supply terminals VDD and VSS, and a data input / output terminal DQ are external terminals. I have. In the present specification, a signal having “/” at the beginning of a signal name means an inverted signal of the corresponding signal or a low-active signal. It is a complementary signal.

クロック入力回路11は、外部クロック信号CK、/CKを入力し、内部クロック信号を生成してFIFO回路12等に供給している。   The clock input circuit 11 receives external clock signals CK and / CK, generates an internal clock signal, and supplies it to the FIFO circuit 12 and the like.

コマンド端子/RAS、/CAS、/WEには、それぞれロウアドレスストローブ信号/RAS、カラムアドレスストローブ信号/CAS、ライトイネーブル信号/WEが供給される。これらのコマンド信号は、コマンド入力回路13を介して、コマンドデコード回路14に供給される。コマンドデコード回路14は、各種内部コマンドを生成する。   A row address strobe signal / RAS, a column address strobe signal / CAS, and a write enable signal / WE are supplied to the command terminals / RAS, / CAS, / WE, respectively. These command signals are supplied to the command decode circuit 14 via the command input circuit 13. The command decode circuit 14 generates various internal commands.

コマンドデコード回路14から出力された各種内部コマンドは、ロウデコーダ15、カラムデコーダ16a〜b、リフレッシュ制御回路17、モードレジスタ18、入出力回路19等に供給される。   Various internal commands output from the command decode circuit 14 are supplied to the row decoder 15, column decoders 16a and 16b, the refresh control circuit 17, the mode register 18, the input / output circuit 19, and the like.

モードレジスタ18は、コマンドデコード回路14からモード設定コマンドが与えられたとき、内部アドレスバスから供給されたデータをモードレジスタ18に設定する。モードレジスタ18はモード信号MODEを入出力回路19に供給する。   The mode register 18 sets the data supplied from the internal address bus in the mode register 18 when a mode setting command is given from the command decode circuit 14. The mode register 18 supplies a mode signal MODE to the input / output circuit 19.

リフレッシュ制御回路17は、コマンドデコード回路14からリフレッシュコマンドが与えられたとき、リフレッシュタイミングに応じてロウデコーダ15からリフレッシュアドレスが発生されるようにロウデコーダ15を制御する。   The refresh control circuit 17 controls the row decoder 15 so that a refresh address is generated from the row decoder 15 according to the refresh timing when a refresh command is given from the command decode circuit 14.

アドレス端子ADDに供給されるアドレス信号ADDは、アドレス入力回路20を介して、アドレスラッチ回路21に供給される。アドレスラッチ回路21は、内部クロック信号に同期してアドレス信号ADDをラッチする回路である。   The address signal ADD supplied to the address terminal ADD is supplied to the address latch circuit 21 via the address input circuit 20. The address latch circuit 21 is a circuit that latches the address signal ADD in synchronization with the internal clock signal.

メモリセルアレイ22は、図2に示すように、複数のメモリ領域(23a〜23b等)に分割して配置され、各メモリセル領域に隣接して、カラムデコーダ16a〜b、センスアンプ(SA;Sense Amplifier)24が配置されている。   As shown in FIG. 2, the memory cell array 22 is divided into a plurality of memory areas (23a to 23b, etc.), and adjacent to each memory cell area, column decoders 16a to 16b, sense amplifiers (SA; Sense). Amplifier) 24 is arranged.

アドレス信号ADDは、ワード線(不図示)を特定するロウアドレスと、ビット線(不図示)を特定するカラムアドレスとを含んでいる。アドレスラッチ回路21にラッチされたアドレス信号のうち、ロウアドレスはロウデコーダ15に供給され、カラムアドレスはカラムデコーダ16a〜bに供給される。   The address signal ADD includes a row address that specifies a word line (not shown) and a column address that specifies a bit line (not shown). Of the address signals latched by the address latch circuit 21, the row address is supplied to the row decoder 15, and the column address is supplied to the column decoders 16a and 16b.

ロウデコーダ15は、複数のワード線のうち、アドレスラッチ回路21から供給されるロウアドレスに対応するワード線を選択する回路である。   The row decoder 15 is a circuit that selects a word line corresponding to a row address supplied from the address latch circuit 21 among a plurality of word lines.

カラムデコーダ16a〜bは、複数のビット線のうち、アドレスラッチ回路21から供給されるカラムアドレスに対応するビット線を選択する回路である。選択されたビット線に接続されたセンスアンプ24は図示しないデータアンプに電気的に接続され、該データアンプの出力がFIFO回路12に供給される。   The column decoders 16a and 16b are circuits for selecting a bit line corresponding to a column address supplied from the address latch circuit 21 from among a plurality of bit lines. The sense amplifier 24 connected to the selected bit line is electrically connected to a data amplifier (not shown), and the output of the data amplifier is supplied to the FIFO circuit 12.

データ入出力端子DQは、リードデータDQの出力及びライトデータDQの入力を行うための端子であり、入出力回路19に接続されている。入出力回路19は、FIFO回路12に接続される。リード動作時には、メモリセルアレイ22からFIFO回路12にプリフェッチされた複数のリードデータDQが、入出力回路19を介して、データ入出力端子DQからバースト出力される。ライト動作時には、データ入出力端子DQにバースト入力された複数のライトデータDQが、入出力回路19を介してFIFO回路12にプリフェッチされ、メモリセルアレイ22に同時に書き込まれる。   The data input / output terminal DQ is a terminal for outputting read data DQ and inputting write data DQ, and is connected to the input / output circuit 19. The input / output circuit 19 is connected to the FIFO circuit 12. During a read operation, a plurality of read data DQ prefetched from the memory cell array 22 to the FIFO circuit 12 is burst output from the data input / output terminal DQ via the input / output circuit 19. During a write operation, a plurality of write data DQ that are burst input to the data input / output terminal DQ are prefetched to the FIFO circuit 12 via the input / output circuit 19 and are simultaneously written to the memory cell array 22.

電源端子VDD、VSSは、それぞれ外部電圧VDD及びVSSが供給される端子であり、内部電源発生回路25と接続されている。内部電源発生回路25は、外部電圧VDD及びVSSから、半導体装置1の内部に必要な電源電圧(電圧VPERI等)を生成し、各部に供給している。   The power supply terminals VDD and VSS are terminals to which external voltages VDD and VSS are supplied, respectively, and are connected to the internal power supply generation circuit 25. The internal power supply generation circuit 25 generates a power supply voltage (such as a voltage VPERI) necessary for the inside of the semiconductor device 1 from the external voltages VDD and VSS and supplies it to each unit.

以上が、第1の実施形態の半導体装置1の全体構成である。   The above is the overall configuration of the semiconductor device 1 according to the first embodiment.

半導体装置1では、消費電力を削減するため、パワーゲーティングを採用することで、スタンバイ時のサブスレッショルド電流の削減を図っている。第1の実施形態では、図2のカラムデコーダ(YDEC)16a〜bにパワーゲーティングを実装しており、以下では、カラムデコーダ(YDEC)16a〜bの構成について説明する。   In the semiconductor device 1, in order to reduce power consumption, power gating is employed to reduce the subthreshold current during standby. In the first embodiment, power gating is implemented in the column decoders (YDEC) 16a and 16b in FIG. 2, and the configuration of the column decoders (YDEC) 16a and 16b will be described below.

図3は、第1の実施形態に係る半導体装置1におけるカラムデコーダ16aの概略構成の一例を示す等価回路図である。   FIG. 3 is an equivalent circuit diagram showing an example of a schematic configuration of the column decoder 16a in the semiconductor device 1 according to the first embodiment.

図3に示すカラムデコーダ16aは、4入力16出力の場合を例示する。但し、カラムデコーダの入力及び出力の信号数は、これに限定されず、任意の数に構成することができる。図3において、カラムデコーダ16aは、SCRCドライバ31、主電源線32、擬似電源線33で構成されるパワーゲーティングの電源線構造を有している。   The column decoder 16a shown in FIG. 3 illustrates the case of 4 inputs and 16 outputs. However, the number of input and output signals of the column decoder is not limited to this, and can be configured to an arbitrary number. In FIG. 3, the column decoder 16 a has a power gating power line structure including an SCRC driver 31, a main power line 32, and a pseudo power line 33.

カラムデコーダ16aは、16チャネルのデコード回路を含み、各デコード回路は、図3に示すNAND回路34、前段インバータ回路35、最終段インバータ回路36を含んで構成される。即ち、図3は、16チャネルのデコード回路のうち、1つのチャネルのデコード回路を図示している。   The column decoder 16a includes a 16-channel decode circuit, and each decode circuit includes a NAND circuit 34, a previous stage inverter circuit 35, and a final stage inverter circuit 36 shown in FIG. That is, FIG. 3 illustrates one channel decoding circuit among 16 channel decoding circuits.

カラムデコーダ16aに対する入力は、前述したカラムアドレスであり、図3では、カラムアドレスが4ビット(各ビットがA3、A2、A1、A0)の場合を例示している。各デコード回路のNAND回路34の4つの入力端子には、A3又は/A3、A2又は/A2、A1又は/A1、及びA0又は/A0を組み合わせた16通りの信号が、それぞれ入力される。図3に示すチャネルのデコード回路では、A3、A2、A1、A0が入力されている。   The input to the column decoder 16a is the column address described above, and FIG. 3 illustrates the case where the column address is 4 bits (each bit is A3, A2, A1, A0). Sixteen combinations of A3 or / A3, A2 or / A2, A1 or / A1, and A0 or / A0 are input to the four input terminals of the NAND circuit 34 of each decoding circuit. In the channel decoding circuit shown in FIG. 3, A3, A2, A1, and A0 are input.

このチャネルでは、(A3、A2、A1、A0)=(1、1、1、1)のときに、NAND回路34の出力が0(Lレベル)になり、カラム選択信号YS_Anが活性化される。別チャネルのデコード回路で、NAND回路34の入力端子にA3、/A2、A1、/A0が接続されているデコード回路の場合には、(A3、A2、A1、A0)=(1、0、1、0)のときに、NAND回路34の出力が0(Lレベル)になり、カラム選択信号が活性化される。   In this channel, when (A3, A2, A1, A0) = (1, 1, 1, 1), the output of the NAND circuit 34 becomes 0 (L level), and the column selection signal YS_An is activated. . In the case of a decode circuit in which A3, / A2, A1, / A0 is connected to the input terminal of the NAND circuit 34 in a separate channel decode circuit, (A3, A2, A1, A0) = (1, 0, 1 and 0), the output of the NAND circuit 34 becomes 0 (L level), and the column selection signal is activated.

このように4ビットのカラムアドレス信号A3〜A0に応じて、16チャネルのデコーダ回路の出力のうち、1つのカラム選択信号が選択され活性化される。   In this way, one column selection signal is selected and activated from the outputs of the 16-channel decoder circuit in accordance with the 4-bit column address signals A3 to A0.

次に、図3の回路の構成について、より詳細に説明する。   Next, the configuration of the circuit of FIG. 3 will be described in more detail.

最終段インバータ回路36は、擬似電源線33と主接地線37の間に、PMOSトランジスタ41とNMOSトランジスタ42を直列に接続したインバータ回路である。PMOSトランジスタ41とNMOSトランジスタ42の接続接点からカラム選択信号YS_Anが出力される。   The final stage inverter circuit 36 is an inverter circuit in which a PMOS transistor 41 and an NMOS transistor 42 are connected in series between the pseudo power supply line 33 and the main ground line 37. A column selection signal YS_An is output from a connection contact between the PMOS transistor 41 and the NMOS transistor 42.

前段インバータ回路35は、主電源線32とNAND回路34の出力端子の間に、PMOSトランジスタ43とNMOSトランジスタ44を直列に接続したインバータ回路である。PMOSトランジスタ43とNMOSトランジスタ44の接続接点は、最終段インバータ回路36の入力端子(即ち、PMOSトランジスタ41及びNMOSトランジスタ42のゲート)と接続される。また、前段インバータ回路35の入力端子(即ち、PMOSトランジスタ43及びNMOSトランジスタ44のゲート)には、制御信号CtrlAが入力される。   The pre-stage inverter circuit 35 is an inverter circuit in which a PMOS transistor 43 and an NMOS transistor 44 are connected in series between the main power supply line 32 and the output terminal of the NAND circuit 34. The connection contact between the PMOS transistor 43 and the NMOS transistor 44 is connected to the input terminal of the final stage inverter circuit 36 (that is, the gates of the PMOS transistor 41 and the NMOS transistor 42). The control signal CtrlA is input to the input terminal of the pre-stage inverter circuit 35 (that is, the gates of the PMOS transistor 43 and the NMOS transistor 44).

次に、図3のパワーゲーティングの動作について説明する。   Next, the power gating operation of FIG. 3 will be described.

半導体装置1において、図2に示すパワーゲーティング制御部26が、通常動作モードとスタンバイモードを切り替える制御を行う。具体的には、パワーゲーティング制御部26は、例えば、クロックイネーブル信号CKE(不図示)を受けて、クロックイネーブル信号CKEがアクティブ状態の場合には通常動作モードに設定し、クロックイネーブル信号CKEが非アクティブ状態の場合にはスタンバイモードに設定する。このようにすると、半導体装置1にクロックを供給しない非動作状態にする場合に、パワーゲーティングをスタンバイモードにすることが可能になる。但し、通常動作モードとスタンバイモードを切り替える信号はクロックイネーブル信号CKE以外の信号であってもよい。   In the semiconductor device 1, the power gating control unit 26 shown in FIG. 2 performs control to switch between the normal operation mode and the standby mode. Specifically, the power gating control unit 26 receives, for example, a clock enable signal CKE (not shown), sets the normal operation mode when the clock enable signal CKE is in an active state, and the clock enable signal CKE is not turned on. In the active state, the standby mode is set. This makes it possible to set the power gating to the standby mode when the semiconductor device 1 is in a non-operating state where no clock is supplied. However, the signal for switching between the normal operation mode and the standby mode may be a signal other than the clock enable signal CKE.

パワーゲーティング制御部26が通常動作モードを設定する場合には、パワーゲーティング制御部26はPMOSトランジスタにより構成されるSCRCドライバ31の第2ゲート電極の電圧VPGをLレベルに制御し、SCRCドライバ31を導通状態にする。これにより、主電源線32の電源VPERIが擬似電源線33に供給される。即ち、擬似電源線33の電位VPERIZが、電位VPERIになる。   When the power gating control unit 26 sets the normal operation mode, the power gating control unit 26 controls the voltage VPG of the second gate electrode of the SCRC driver 31 configured by the PMOS transistor to L level, Make it conductive. As a result, the power supply VPERI of the main power supply line 32 is supplied to the pseudo power supply line 33. That is, the potential VPERIZ of the pseudo power supply line 33 becomes the potential VPERI.

また、通常動作モードにおいて、制御信号CtrlAをHレベルにすると、前段インバータ回路35のNMOSトランジスタ44がオンし、NAND回路34の出力信号がNMOSトランジスタ44を介して前段インバータ回路35の出力信号YS_An−1として出力される。そして、NAND回路34の出力信号は、最終段インバータ回路36により論理反転され、カラムデコーダ16aの出力信号YS_An(カラム選択信号)として出力される。そして、16チャネルのデコーダ回路のうち、いずれか1つの出力が活性し、対応する信号線が駆動される。   Further, when the control signal CtrlA is set to H level in the normal operation mode, the NMOS transistor 44 of the preceding inverter circuit 35 is turned on, and the output signal of the NAND circuit 34 is output from the output signal YS_An− of the preceding inverter circuit 35 via the NMOS transistor 44. 1 is output. Then, the output signal of the NAND circuit 34 is logically inverted by the final stage inverter circuit 36 and output as the output signal YS_An (column selection signal) of the column decoder 16a. Then, any one of the 16-channel decoder circuits is activated, and the corresponding signal line is driven.

一方、パワーゲーティング制御部26がスタンバイモードを設定する場合には、パワーゲーティング制御部26はSCRCドライバ31の第2ゲート電極の電圧VPGをHレベルに制御し、SCRCドライバ31を非導通状態にする。この場合に、擬似電源線33は主電源線32から遮断された状態となり、擬似電源線33の電位VPERIZはフローティング状態となる。このスタンバイモードでは、PMOSトランジスタ41に電源電圧が供給されないため、最終段インバータ回路36におけるサブスレッショルド電流が抑制される効果が得られる。   On the other hand, when the power gating control unit 26 sets the standby mode, the power gating control unit 26 controls the voltage VPG of the second gate electrode of the SCRC driver 31 to the H level, and makes the SCRC driver 31 non-conductive. . In this case, the pseudo power supply line 33 is disconnected from the main power supply line 32, and the potential VPERIZ of the pseudo power supply line 33 is in a floating state. In this standby mode, since the power supply voltage is not supplied to the PMOS transistor 41, an effect of suppressing the subthreshold current in the final stage inverter circuit 36 is obtained.

また、スタンバイモードにおいて、制御信号CtrlAをLレベルに設定すると、前段インバータ回路35の出力信号YS_An−1は、Hレベルに固定される。これにより、最終段インバータ回路36において電位VPERIZが供給されていないにも関わらず、NMOSトランジスタ42はオンするので、最終段インバータ回路36の出力YS_AnをLレベルに保持することができる。   In the standby mode, when the control signal CtrlA is set to L level, the output signal YS_An-1 of the preceding inverter circuit 35 is fixed to H level. As a result, the NMOS transistor 42 is turned on even though the potential VPERIZ is not supplied to the final stage inverter circuit 36, so that the output YS_An of the final stage inverter circuit 36 can be held at the L level.

このように、図3の構成によれば、スタンバイモードにおいてサブスレッショルド電流を抑制すると共に、出力信号YS_AnをLレベルに保持することができる。   As described above, according to the configuration of FIG. 3, the subthreshold current can be suppressed in the standby mode, and the output signal YS_An can be held at the L level.

SCRCドライバ31や、前段インバータ回路35等のインバータ回路をなすPMOSトランジスタやNMOSトランジスタは、応答速度を高速にしたい回路であると共に、電流消費を抑制したい回路である。従って、これらの回路には、トランジスタからソース配線までの抵抗値が小さいトランジスタを用いることが望ましい。   The PMOS transistor and the NMOS transistor that form the inverter circuit such as the SCRC driver 31 and the pre-stage inverter circuit 35 are circuits that want to increase the response speed and suppress current consumption. Therefore, it is desirable to use a transistor having a small resistance value from the transistor to the source wiring in these circuits.

図1は、第1の実施形態に係るPMOSトランジスタ100の平面図の一例を示す図である。図4は、図1のA−A間の断面模式図の一例を示す図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a plan view of the PMOS transistor 100 according to the first embodiment. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a schematic cross-sectional view taken along a line AA in FIG. 1.

SCRCドライバ31は、図1及び図4に示すPMOSトランジスタ100により構成される。   The SCRC driver 31 includes the PMOS transistor 100 shown in FIGS.

PMOSトランジスタ100は、2本のゲート電極(ゲート51a、51b)を備える。PMOSトランジスタ100は、N型ウェル52の中に形成されている。PMOSトランジスタ100には、P+拡散領域であるソース領域53a、53bとドレイン領域54が含まれる。   The PMOS transistor 100 includes two gate electrodes (gates 51a and 51b). The PMOS transistor 100 is formed in the N-type well 52. The PMOS transistor 100 includes source regions 53a and 53b, which are P + diffusion regions, and a drain region 54.

ドレイン領域54はビア55を介して、上位層のドレイン配線(メタル配線)56に接続されている。ソース領域53a、53bはビア57a、57bを介して、上位層のソース配線58a、58bに接続されている。ソース配線58はソース電位を供給する電源と接続され、ドレイン配線56はドレイン出力先に接続されている。なお、図1を含む平面図において、理解の容易のため、ビア57がソース配線58の上方に形成されるように図示しているが、実際にはビア57はソース領域53とソース配線58の間に形成されている。ビア55に関しても同様である。   The drain region 54 is connected to an upper layer drain wiring (metal wiring) 56 through a via 55. The source regions 53a and 53b are connected to the source wirings 58a and 58b of the upper layer through vias 57a and 57b. The source wiring 58 is connected to a power source that supplies a source potential, and the drain wiring 56 is connected to a drain output destination. In the plan view including FIG. 1, for the sake of easy understanding, the via 57 is illustrated as being formed above the source wiring 58, but the via 57 is actually formed of the source region 53 and the source wiring 58. It is formed between. The same applies to the via 55.

ソース領域53に接続されるビア57と、ドレイン領域54に接続されるビア55は、共に長方形の形状を有している。しかし、ビア57とビア55はそれぞれ、ソース領域53及びドレイン領域54での配置方向が異なっている。なお、第1の実施形態では、ビア57とビア55の形状は実質的に同一とする。即ち、90度回転されたビア57は、ビア55と同じ形状、同じ配置方向となる。但し、ビア55やビア57の形状を限定する趣旨ではなく、これらの形状が異なっていてもよい。   Both the via 57 connected to the source region 53 and the via 55 connected to the drain region 54 have a rectangular shape. However, the via 57 and the via 55 have different arrangement directions in the source region 53 and the drain region 54, respectively. In the first embodiment, the via 57 and the via 55 have substantially the same shape. That is, the via 57 rotated 90 degrees has the same shape and the same arrangement direction as the via 55. However, the shape of the via 55 and the via 57 is not limited, and these shapes may be different.

ソース領域53に接続される複数のビア57のそれぞれは、ゲート51に対して長辺側が直交するように配置されている。一方、ドレイン領域54に接続される複数のビア55のそれぞれは、ゲート51に対して長辺側が平行になるように配置されている。   Each of the plurality of vias 57 connected to the source region 53 is arranged so that the long side is orthogonal to the gate 51. On the other hand, each of the plurality of vias 55 connected to the drain region 54 is arranged so that the long side is parallel to the gate 51.

図4を参照すると、ソース領域53に接続されるビア57の幅は、ドレイン領域54に接続されるビア55の幅よりも広いことが分かる。   Referring to FIG. 4, it can be seen that the width of the via 57 connected to the source region 53 is wider than the width of the via 55 connected to the drain region 54.

なお、N型ウェル52とゲート51の間にはゲート絶縁膜61が形成されている。また、ソース領域53、ドレイン領域54及びゲート51を覆うように層間絶縁膜62が形成される。ビア57は、ソース領域53とコンタクトするように層間絶縁膜62の中に形成される。同様に、ビア55はドレイン領域54とコンタクトするように層間絶縁膜62の中に形成される。   Note that a gate insulating film 61 is formed between the N-type well 52 and the gate 51. An interlayer insulating film 62 is formed so as to cover the source region 53, the drain region 54, and the gate 51. The via 57 is formed in the interlayer insulating film 62 so as to be in contact with the source region 53. Similarly, the via 55 is formed in the interlayer insulating film 62 so as to be in contact with the drain region 54.

このように、第1の実施形態に係るPMOSトランジスタ100では、長方形のスリットビアの長辺側がゲート51に対して直交するようにビア57をアレイ配置し、ソース領域53に接続できるビアの個数を増加させている。   As described above, in the PMOS transistor 100 according to the first embodiment, the vias 57 are arranged in an array so that the long side of the rectangular slit via is orthogonal to the gate 51, and the number of vias that can be connected to the source region 53 is determined. It is increasing.

なお、ソース領域53のビア57の長辺側がゲート51に直交するように配置するため、ソース領域53の幅はドレイン領域54の幅よりも広くなる。そのため、ソース領域53の幅が広がった分の容量が増えるが、ソース側の容量が増えたとしてもトランジスタの能力としては問題とならない。   Since the long side of the via 57 in the source region 53 is arranged so as to be orthogonal to the gate 51, the width of the source region 53 is wider than the width of the drain region 54. For this reason, although the capacitance corresponding to the width of the source region 53 increases, the capacity of the transistor does not matter even if the capacitance on the source side increases.

また、第1の実施形態では、2本のゲート電極を有するPMOSトランジスタ100について説明を行ったが、1本のゲート電極を有するPMOSトランジスタにおいてもソース領域に接続されるビアをゲートに対して横置きにすることで、PMOSトランジスタ100と同様の効果を得ることができる。さらに、NMOSトランジスタにおいても、ソース領域に接続されるビアをゲートに対して横置きにすることで、ソース側の抵抗値を低減できる。   In the first embodiment, the PMOS transistor 100 having two gate electrodes has been described. However, in the PMOS transistor having one gate electrode, a via connected to the source region is formed laterally with respect to the gate. By placing it, the same effect as the PMOS transistor 100 can be obtained. Furthermore, also in the NMOS transistor, the resistance value on the source side can be reduced by placing the via connected to the source region laterally with respect to the gate.

以上のように、ソース領域のビア57は、長辺側がゲート51に対して直交するように配置されるので、ゲート51に対して並行となるように配置する場合と比較して数多くのビアを形成できる。そのため、ソース側の抵抗値が低抵抗となり、ソース側が高抵抗となることによりトランジスタの特性(品質)が悪化することを防止できる。また、今後さらに半導体装置の微細化が進みビア間隔が狭くできると、より多くのスリットビアを配置することが可能となり、さらにソース側の抵抗値が低減できる。   As described above, the via 57 in the source region is arranged so that the long side is orthogonal to the gate 51, so that a larger number of vias than in the case where the via 57 is arranged in parallel to the gate 51. Can be formed. Therefore, it is possible to prevent deterioration in transistor characteristics (quality) due to a low resistance on the source side and a high resistance on the source side. If the semiconductor device is further miniaturized and the via interval can be narrowed in the future, more slit vias can be arranged, and the resistance value on the source side can be further reduced.

<比較例1>
次に、第1の実施形態に係るPMOSトランジスタ100の比較例について説明する。
<Comparative Example 1>
Next, a comparative example of the PMOS transistor 100 according to the first embodiment will be described.

図5は、第1の比較例に係るPMOSトランジスタ101の平面図の一例を示す図である。図6は、図5のB−B間の断面模式図の一例を示す図である。なお、図5、図6を含む以降の図面において図1、図4と同一構成要素には、同一の符号を表し、その説明を省略する。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a plan view of the PMOS transistor 101 according to the first comparative example. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a schematic cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 5. In the subsequent drawings including FIG. 5 and FIG. 6, the same components as those in FIG. 1 and FIG.

図1に示すPMOSトランジスタ100と図5示すにPMOSトランジスタ101の相違点は、ソース領域53に接続されたビア57の長辺側は、ゲート51に対して平行に配置されている点である。また、図6を参照すると、ビア57とビア55の幅は同一であることが分かる。   A difference between the PMOS transistor 100 shown in FIG. 1 and the PMOS transistor 101 shown in FIG. 5 is that the long side of the via 57 connected to the source region 53 is arranged in parallel to the gate 51. In addition, referring to FIG. 6, it can be seen that the via 57 and the via 55 have the same width.

ソース領域53に接続されるビア57の長辺はゲート51に対して平行であるため、ソース領域53に数多くのビアが接続できない。具体的には、図1のPMOSトランジスタ100では、4つのビア57が接続されているのに対し、図5のPMOSトランジスタ101では、3つのビア57が接続されるに留まる。   Since the long side of the via 57 connected to the source region 53 is parallel to the gate 51, many vias cannot be connected to the source region 53. Specifically, four vias 57 are connected in the PMOS transistor 100 of FIG. 1, whereas only three vias 57 are connected in the PMOS transistor 101 of FIG.

従って、図1のPMOSトランジスタ100の方が、ソース領域53に接続されたビア57の数が多い分、ソース側の抵抗値が小さいといえる。但し、図5のPMOSトランジスタ101では、ソース領域53にビア57を横置き(長辺側がゲート51に直交)にする必要がないため、ソース領域53の幅は、PMOSトランジスタ100よりも狭くできる。   Accordingly, it can be said that the PMOS transistor 100 of FIG. 1 has a smaller resistance value on the source side because the number of vias 57 connected to the source region 53 is larger. However, in the PMOS transistor 101 of FIG. 5, it is not necessary to place the via 57 horizontally in the source region 53 (the long side is orthogonal to the gate 51), so that the width of the source region 53 can be narrower than that of the PMOS transistor 100.

図7は、図1に示すPMOSトランジスタ100と図5に示すPMOSトランジスタ101におけるソース側配線抵抗の影響を説明するための図である。図7(a)がPMOSトランジスタ100に対応し、図7(b)が第1の比較例に係るPMOSトランジスタ101に対応する。   FIG. 7 is a diagram for explaining the influence of the source-side wiring resistance in the PMOS transistor 100 shown in FIG. 1 and the PMOS transistor 101 shown in FIG. FIG. 7A corresponds to the PMOS transistor 100, and FIG. 7B corresponds to the PMOS transistor 101 according to the first comparative example.

図7において、各トランジスタのソース配線の寄生抵抗を点線にて図示し、PMOSトランジスタ100の寄生抵抗値をR1、PMOSトランジスタ101の寄生抵抗値をR2とする。PMOSトランジスタ100及び101におけるソース配線に寄生抵抗の両端の電圧値をVとすれば、それぞれのトランジスタに供給される電流は、I1=V/R1と、I2=VDD/R2となる。   In FIG. 7, the parasitic resistance of the source wiring of each transistor is indicated by a dotted line, the parasitic resistance value of the PMOS transistor 100 is R1, and the parasitic resistance value of the PMOS transistor 101 is R2. If the voltage value at both ends of the parasitic resistance in the source wirings of the PMOS transistors 100 and 101 is V, the currents supplied to the respective transistors are I1 = V / R1 and I2 = VDD / R2.

上述のように、PMOSトランジスタ100の方がPMOSトランジスタ101よりも寄生抵抗値が小さい(R1<R2)ので、寄生抵抗に流れる電流値はI1>I2となる。従って、第1の実施形態に係るPMOSトランジスタ100のように、ソース領域53に接続されるビア57の長辺側をゲート51に直交させて配置する方が、トランジスタへの電流供給能力が高いといえる。つまり、第1の実施形態では、ソース配線における寄生抵抗のばらつきを抑えつつ、その抵抗値を低くできるので、トランジスタに供給する電流値の減少が抑制できる。即ち、トランジスタの特性が悪化することを防止できる。また、ソース側の抵抗値が小さくなれば、トランジスタに供給される電流量が増加し、トランジスタの応答速度(ゲートの充電時間)が改善する(図8参照)。   As described above, since the parasitic resistance value of the PMOS transistor 100 is smaller than that of the PMOS transistor 101 (R1 <R2), the current value flowing through the parasitic resistance is I1> I2. Therefore, if the longer side of the via 57 connected to the source region 53 is orthogonal to the gate 51 as in the PMOS transistor 100 according to the first embodiment, the current supply capability to the transistor is higher. I can say that. That is, in the first embodiment, the resistance value can be lowered while suppressing variations in the parasitic resistance in the source wiring, so that a decrease in the current value supplied to the transistor can be suppressed. That is, deterioration of transistor characteristics can be prevented. Further, when the resistance value on the source side is reduced, the amount of current supplied to the transistor is increased, and the response speed of the transistor (gate charging time) is improved (see FIG. 8).

次に、ソース側の抵抗値は、測定ポイントによらず、第1の実施形態に係るPMOSトランジスタ100の方が、第1の比較例に係るPMOSトランジスタ101よりも低いことを説明する。ソース側の抵抗値の測定ポイントは、図9及び図10に示すように7ポイントとする。図9及び図10に示す各測定ポイントは、ソース領域53aの縦方向(ゲート方向)を6分割するそれぞれのポイントP1〜P7とする。   Next, it will be described that the resistance value on the source side is lower in the PMOS transistor 100 according to the first embodiment than in the PMOS transistor 101 according to the first comparative example, regardless of the measurement point. The measurement point of the resistance value on the source side is 7 points as shown in FIGS. The measurement points shown in FIGS. 9 and 10 are the points P1 to P7 that divide the vertical direction (gate direction) of the source region 53a into six.

図11は、図9及び図10の各ポイントにおけるソース側抵抗の測定結果の一例を示す図である。図11では、PMOSトランジスタ100とPMOSトランジスタ101のポイント間の配線抵抗値Wと拡散抵抗値Fを図示している。   FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a measurement result of the source-side resistance at each point in FIGS. 9 and 10. In FIG. 11, the wiring resistance value W and the diffusion resistance value F between the points of the PMOS transistor 100 and the PMOS transistor 101 are illustrated.

図11を参照すると、配線抵抗値Wも拡散抵抗値Fのいずれも、第1の実施形態に係るPMOSトランジスタ100の方が、第1の比較例に係るPMOSトランジスタ101よりも低いことが分かる。   Referring to FIG. 11, it can be seen that both the wiring resistance value W and the diffusion resistance value F are lower in the PMOS transistor 100 according to the first embodiment than in the PMOS transistor 101 according to the first comparative example.

次に、トランジスタのソースに対して、いずれの方向から電源を供給しても、第1の実施形態に係るPMOSトランジスタ100の方が、第1の比較例に係るPMOSトランジスタ101よりもソース側の抵抗値が低いことを説明する。   Next, regardless of which direction power is supplied to the source of the transistor, the PMOS transistor 100 according to the first embodiment is closer to the source side than the PMOS transistor 101 according to the first comparative example. Explain that the resistance value is low.

2つのトランジスタに対して、図12に示すように、トランジスタの上方(方向A)と、トランジスタの横(方向B)と、トランジスタの下方(方向C)の3方向からソースに電源を供給した場合のソース側の抵抗値の変化を考察する。なお、図12(a)は第1の実施形態に係るPMOSトランジスタ100に対応し、図12(b)は第1の比較例に係るPMOSトランジスタ101に対応する。また、ソース側における抵抗値の測定ポイントは、図9及び10に示すポイントP1〜P7とする。   As shown in FIG. 12, when power is supplied to the source from two directions above the transistor (direction A), side of the transistor (direction B), and below the transistor (direction C), as shown in FIG. Consider the change in resistance on the source side. 12A corresponds to the PMOS transistor 100 according to the first embodiment, and FIG. 12B corresponds to the PMOS transistor 101 according to the first comparative example. Also, the resistance measurement points on the source side are points P1 to P7 shown in FIGS.

図13を参照すると、拡散抵抗値Fは、3方向のいずれから電源を供給したとしても、第1の実施形態に係るPMOSトランジスタ100の方が、第1の比較例に係るPMOSトランジスタ101よりも低いことが分かる。   Referring to FIG. 13, the diffusion resistance value F is equal to that of the PMOS transistor 100 according to the first embodiment than that of the PMOS transistor 101 according to the first comparative example, regardless of which of the three directions power is supplied. It turns out that it is low.

<比較例2>
次に、第2の比較例について説明する。
<Comparative Example 2>
Next, a second comparative example will be described.

第1の実施形態に係るPMOSトランジスタ100のようにソース領域53に接続されるビア57だけではなく、ドレイン領域54に接続されるビア55もゲート51に対して直交させて配置することが考えられる。具体的には、図14に示すように、第2の比較例に係るPMOSトランジスタ102では、ドレイン領域54に接続されるビア55もゲート51に直交させて配置される。   As in the PMOS transistor 100 according to the first embodiment, not only the via 57 connected to the source region 53 but also the via 55 connected to the drain region 54 may be arranged orthogonal to the gate 51. . Specifically, as shown in FIG. 14, in the PMOS transistor 102 according to the second comparative example, the via 55 connected to the drain region 54 is also arranged orthogonal to the gate 51.

図5に示すPMOSトランジスタ101(全てのビアがゲートに対して並行)と、図14に示すPMOSトランジスタ102(全てのビアがゲートに対して直交)の応答性能を比較する。図15は、PMOSトランジスタ101とPMOSトランジスタ102における応答性能を説明するための図である。図15(a)が第1の比較例に係るPMOSトランジスタ101に対応し、図15(b)が第2の比較例に係るPMOSトランジスタ102に対応する。   The response performance of the PMOS transistor 101 (all vias parallel to the gate) shown in FIG. 5 and the PMOS transistor 102 (all vias orthogonal to the gate) shown in FIG. 14 are compared. FIG. 15 is a diagram for explaining the response performance of the PMOS transistor 101 and the PMOS transistor 102. FIG. 15A corresponds to the PMOS transistor 101 according to the first comparative example, and FIG. 15B corresponds to the PMOS transistor 102 according to the second comparative example.

図15において、各トランジスタのソース配線の寄生抵抗、寄生容量を点線にて図示している。PMOSトランジスタ101のソース配線の寄生抵抗値をR1、PMOSトランジスタ102のソース配線の寄生抵抗値をR2とする。PMOSトランジスタ101のドレイン配線の寄生抵抗値をR3、PMOSトランジスタ102のドレイン配線の寄生抵抗値をR4とする。PMOSトランジスタ101のドレインの寄生容量値をC1、PMOSトランジスタ102のドレインの寄生容量値をC2とする。また、PMOSトランジスタ101、102それぞれのオン抵抗をRonとする。   In FIG. 15, the parasitic resistance and parasitic capacitance of the source wiring of each transistor are illustrated by dotted lines. The parasitic resistance value of the source wiring of the PMOS transistor 101 is R1, and the parasitic resistance value of the source wiring of the PMOS transistor 102 is R2. The parasitic resistance value of the drain wiring of the PMOS transistor 101 is R3, and the parasitic resistance value of the drain wiring of the PMOS transistor 102 is R4. The parasitic capacitance value of the drain of the PMOS transistor 101 is C1, and the parasitic capacitance value of the drain of the PMOS transistor 102 is C2. The on-resistances of the PMOS transistors 101 and 102 are Ron.

図14に示すようにドレイン領域54に接続されるビア55までゲート51に直交させて配置したことにより拡散層の面積が増加し、ジャンクション容量が増加する。その結果、PMOSトランジスタ102におけるドレインの寄生容量C2が増加する(図16参照)。   As shown in FIG. 14, by arranging the via 55 connected to the drain region 54 so as to be orthogonal to the gate 51, the area of the diffusion layer increases, and the junction capacitance increases. As a result, the drain parasitic capacitance C2 in the PMOS transistor 102 increases (see FIG. 16).

例えば、オン抵抗Ron=4.6kΩとする。また、PMOSトランジスタ101の寄生容量C1を0.47[fF]、PMOSトランジスタ102の寄生容量C2=0.54[fF]であるとする。この場合、PMOSトランジスタ101の時定数はτ1=2.16[ps]、PMOSトランジスタ102の時定数はτ2=2.48[ps]となりτ2の信号はτ1より遅延する。   For example, the on-resistance Ron = 4.6 kΩ. Further, it is assumed that the parasitic capacitance C1 of the PMOS transistor 101 is 0.47 [fF], and the parasitic capacitance C2 of the PMOS transistor 102 is 0.54 [fF]. In this case, the time constant of the PMOS transistor 101 is τ1 = 2.16 [ps], the time constant of the PMOS transistor 102 is τ2 = 2.48 [ps], and the signal of τ2 is delayed from τ1.

ドレイン側においては、トランジスタのオン抵抗Ronがドレイン配線の寄生抵抗値R3、R4よりも大きく、寄生抵抗値R3、R4はトランジスタの応答性能に与える影響は小さいといえる。しかし、ドレイン領域54のビア55までも横置きにすると、ジャンクション容量の増加が応答性能に与える影響が大きく、信号チャージ速度に影響する。トランジスタを含む電子回路の性能を測る際の指標として、どの程度の遅延で供給された信号に応答できるか(信号をチャージできるか)が重要である。   On the drain side, the on-resistance Ron of the transistor is larger than the parasitic resistance values R3 and R4 of the drain wiring, and it can be said that the parasitic resistance values R3 and R4 have little influence on the response performance of the transistor. However, if the vias 55 of the drain region 54 are also placed horizontally, the increase in junction capacitance has a large effect on the response performance, which affects the signal charge speed. As an index when measuring the performance of an electronic circuit including a transistor, it is important how much delay the signal can be responded to (can be charged with a signal).

そのため、ドレイン領域54に接続されるビア55に関しては、図14に示すようにゲート51に対して長辺側を直交して配置するのではなく、ジャンクション容量が増加しないようにゲート51に対して長辺側を平行する配置の方が特性がよい。従って、ソース領域53に接続されるビア57に限りゲート51に対して横置き(直交)にする第1の実施形態に係るPMOSトランジスタ100の方が、ビアを全てゲートに対して横置きにするPMOSトランジスタ102よりも品質が高くなる。   Therefore, with respect to the via 55 connected to the drain region 54, the long side is not perpendicularly arranged with respect to the gate 51 as shown in FIG. 14, but with respect to the gate 51 so as not to increase the junction capacitance. The arrangement in which the long sides are parallel has better characteristics. Therefore, only the via 57 connected to the source region 53 is horizontally (orthogonal) with respect to the gate 51, and the PMOS transistor 100 according to the first embodiment has all the vias horizontally with respect to the gate. The quality is higher than that of the PMOS transistor 102.

<比較例3>
次に、第3の比較例について説明する。
<Comparative Example 3>
Next, a third comparative example will be described.

ソース側の抵抗値を低減させるため、ソース領域を拡大し、拡大されたソース領域に配置するビアを2列とすることも考えられる。具体的には、図17に示すように、第3の比較例に係るPMOSトランジスタ103では、ソース領域53に接続されるビア57を2列にして縦置きとする構成を有している。なお、図17においては、理解の容易のためソース配線の図示を省略しているが、実際には、ビア57を覆うようにソース配線58が存在する。   In order to reduce the resistance value on the source side, the source region may be enlarged and the vias arranged in the enlarged source region may be arranged in two rows. Specifically, as shown in FIG. 17, the PMOS transistor 103 according to the third comparative example has a configuration in which the vias 57 connected to the source region 53 are vertically arranged in two rows. In FIG. 17, the source wiring is not shown for ease of understanding, but actually the source wiring 58 exists so as to cover the via 57.

第1の実施形態に係るPMOSトランジスタ100と第4の比較例に係るPMOSトランジスタ103のソース側の抵抗値について考える。図17を参照すると、第4の比較例に係るPMOSトランジスタ103では、隣り合う列のビア57間の拡散層抵抗が付加されるので、ソース側の抵抗値全体としては図5に示すPMOSトランジスタ101よりも上昇する。   Consider resistance values on the source side of the PMOS transistor 100 according to the first embodiment and the PMOS transistor 103 according to the fourth comparative example. Referring to FIG. 17, in the PMOS transistor 103 according to the fourth comparative example, since the diffusion layer resistance between the vias 57 in the adjacent columns is added, the entire resistance value on the source side is shown in FIG. Than to rise.

図18は、第1の実施形態に係るPMOSトランジスタ100と第3の比較例に係るPMOSトランジスタ103の抵抗成分の模式図である。図18(a)が第1の実施形態に係るPMOSトランジスタ100に対応し、図18(b)が第3の比較例に係るPMOSトランジスタ103に対応する。なお、図18(b)において点線の枠内に示す黒丸の各ポイントP1〜P6は、図17に図示するビア57−1〜57−6の接続点を意味する。例えば、図17のビア57−1は、図18(b)のポイントP1にてソース配線と接続されている。   FIG. 18 is a schematic diagram of resistance components of the PMOS transistor 100 according to the first embodiment and the PMOS transistor 103 according to the third comparative example. FIG. 18A corresponds to the PMOS transistor 100 according to the first embodiment, and FIG. 18B corresponds to the PMOS transistor 103 according to the third comparative example. In FIG. 18B, black circle points P1 to P6 shown within a dotted line frame mean connection points of vias 57-1 to 57-6 shown in FIG. For example, the via 57-1 in FIG. 17 is connected to the source wiring at a point P1 in FIG.

図18を参照すると、図18(b)では、ビア57−1とビア57−4の間の拡散層抵抗F1、ビア57−2とビア57−5の間の拡散層抵抗F2、ビア57−3とビア57−6の間の拡散層抵抗F3のそれぞれが付加されてしまう。従って、ゲート51から離れるに伴い付加される拡散層抵抗の影響が大きくなり、例えば、ソース領域53に接続するビアの数を増やしてもその改善効果は限定的である。   Referring to FIG. 18, in FIG. 18B, the diffusion layer resistance F1 between the via 57-1 and the via 57-4, the diffusion layer resistance F2 between the via 57-2 and the via 57-5, and the via 57- 3 and the diffusion layer resistance F3 between the via 57-6 are added. Therefore, the influence of the added diffusion layer resistance increases as the distance from the gate 51 increases. For example, even if the number of vias connected to the source region 53 is increased, the improvement effect is limited.

また、ソース領域53の面積が上昇するため、第2の比較例にて説明したようにトランジスタの応答性能が悪化するため好ましくない。   Further, since the area of the source region 53 is increased, the response performance of the transistor is deteriorated as described in the second comparative example, which is not preferable.

以上のように、第1〜第3の比較例にて説明したビアの配置よりも、第1の実施形態に係るPMOSトランジスタ100のビア配置の方が、多くの点で利点がある。   As described above, the via arrangement of the PMOS transistor 100 according to the first embodiment is more advantageous than the via arrangement described in the first to third comparative examples.

<適用例>
第1の実施形態では、ソース領域53に接続するビア57の長辺側をゲート51に対して直交に配置するPMOSトランジスタ100の適用先として、パワーゲーティング回路に用いられるSCRCドライバ31を説明した。しかし、PMOSトランジスタ100の適用先はこれらに限定されるものではなく、消費電力が大きいバッファ回路や早い応答性能が要求される回路(波形を早く立ち上げたいトランジスタ)等に用いるのが好適である。
<Application example>
In the first embodiment, the SCRC driver 31 used in the power gating circuit has been described as the application destination of the PMOS transistor 100 in which the long side of the via 57 connected to the source region 53 is arranged orthogonal to the gate 51. However, the application destination of the PMOS transistor 100 is not limited to these, and it is preferable to use it for a buffer circuit with high power consumption, a circuit that requires quick response performance (a transistor for which a waveform is to be raised quickly), or the like. .

図19は、インバータ回路の平面レイアウト図の一例を示す図である。図19(a)に示すインバータ回路を実現する際に、PMOSトランジスタ201とNMOSトランジスタ202のそれぞれについて、第1の実施形態にて説明したビアの配置を適用する。   FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a planar layout diagram of the inverter circuit. When the inverter circuit shown in FIG. 19A is realized, the via arrangement described in the first embodiment is applied to each of the PMOS transistor 201 and the NMOS transistor 202.

図19(b)を参照すると、PMOSトランジスタ201のソース領域に接続されるビア301はゲートに対して長辺側が直交するように配置されている。同様に、NMOSトランジスタ202のソース領域に接続されるビア302はゲートに対して長辺側が直交するように配置されている。このような構成を持つインバータ回路は、消費電力の大きい回路や高い応答性能が要求される回路に用いるのが好適である。   Referring to FIG. 19B, the via 301 connected to the source region of the PMOS transistor 201 is arranged so that the long side is orthogonal to the gate. Similarly, the via 302 connected to the source region of the NMOS transistor 202 is arranged so that the long side is orthogonal to the gate. The inverter circuit having such a configuration is preferably used for a circuit with high power consumption or a circuit that requires high response performance.

あるいは、図20(b)に示すように、複数のゲートにより1つのトランジスタを構成する場合(Wサイズの分割レイアウトの場合)であっても、ソース領域に接続されるビア301やビア302をゲートに対して長辺側が直交するように配置すれば、ソース側の抵抗値を下げる効果が得られる。   Alternatively, as shown in FIG. 20B, even when a single transistor is formed by a plurality of gates (in the case of a W-size divided layout), the vias 301 and 302 connected to the source region are gated. If the long sides are arranged so as to be orthogonal to each other, an effect of reducing the resistance value on the source side can be obtained.

さらには、否定論理積回路(NAND)や否定論理和回路(NOR)の性能向上を図る場合には、図21や図22に示すように、性能を向上させたいトランジスタのソース領域に接続されるビアを縦置き(ゲートに対して並行)ではなく、横置き(ゲートに対して直交)にするのが好適である。   Further, when improving the performance of a NAND circuit (NAND) or a NOR circuit (NOR), as shown in FIGS. 21 and 22, it is connected to the source region of a transistor whose performance is to be improved. It is preferred to place the vias horizontally (perpendicular to the gate) rather than vertically (parallel to the gate).

図21は、否定論理積回路の平面レイアウト図の一例を示す図である。図21では、PMOSトランジスタ203、204のソース領域には長辺側がゲートに対して直交するようにビア303、304が接続されている。一方、NMOSトランジスタに関しては、NMOSトランジスタ205のソース領域に長辺側がゲートに対して直交するようにビア305が接続されている。   FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a planar layout diagram of the NAND circuit. In FIG. 21, vias 303 and 304 are connected to the source regions of the PMOS transistors 203 and 204 so that the long sides are orthogonal to the gate. On the other hand, for the NMOS transistor, a via 305 is connected to the source region of the NMOS transistor 205 so that the long side is orthogonal to the gate.

図22は、否定論理和回路の平面レイアウト図の一例を示す図である。図22では、PMOSトランジスタ207のソース領域には長辺側がゲートに対して直交するようにビア307が接続されている。一方、NMOSトランジスタに関しては、NMOSトランジスタ209、210のソース領域に長辺側がゲートに対して直交するようにビア309、310が接続されている。   FIG. 22 is a diagram illustrating an example of a planar layout diagram of the NOR circuit. In FIG. 22, a via 307 is connected to the source region of the PMOS transistor 207 so that the long side is orthogonal to the gate. On the other hand, regarding the NMOS transistor, vias 309 and 310 are connected to the source regions of the NMOS transistors 209 and 210 so that the long side is orthogonal to the gate.

ソース領域に接続されるビアがゲートに対して横置きされたトランジスタの性能は向上するため、多くの論理回路にこのようなトランジスタを適用することで回路の特性を向上できると考えられる。しかし、ソース領域に横長のビアを配置するため、ソース領域が横方向に広がり、トランジスタの面積が大きくなる。そのため、トランジスタの個数が増加すれば、基板面積に対する影響が大きくなる。そのため、トランジスタの特性を向上させつつ、面積に対するインパクトを小さくするため、パワーゲーティング回路(含むSCRC回路)、バッファ回路等、通常の論理素子よりも電流消費の大きい回路や、動作速度が重視される回路に限定的に適用することが好ましい。この場合、ソース、ドレイン共に縦長のコンタクトが設けられたトランジスタと、ソースは横長、ドレインは縦長のコンタクトがそれぞれ設けられたトランジスタとが、併存することになる。   Since the performance of a transistor in which a via connected to the source region is placed laterally with respect to the gate is improved, it is considered that the characteristics of the circuit can be improved by applying such a transistor to many logic circuits. However, since a laterally long via is arranged in the source region, the source region is expanded in the lateral direction, and the area of the transistor is increased. Therefore, if the number of transistors increases, the influence on the substrate area increases. Therefore, in order to reduce the impact on the area while improving the characteristics of the transistor, a circuit that consumes more current than a normal logic element, such as a power gating circuit (including an SCRC circuit), a buffer circuit, and an operation speed are emphasized. It is preferable to apply to a circuit limitedly. In this case, a transistor in which a vertically long contact is provided for both the source and drain and a transistor in which the source is horizontally long and the drain is provided with a vertically long contact coexist.

なお、引用した上記の特許文献等の各開示は、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示(請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の全開示の枠内において種々の開示要素(各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む)の多様な組み合わせ、ないし、選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。   Each disclosure of the cited patent documents and the like cited above is incorporated herein by reference. Within the scope of the entire disclosure (including claims) of the present invention, the embodiments and examples can be changed and adjusted based on the basic technical concept. In addition, various combinations or selections of various disclosed elements (including each element in each claim, each element in each embodiment or example, each element in each drawing, etc.) within the scope of the entire disclosure of the present invention. Is possible. That is, the present invention of course includes various variations and modifications that could be made by those skilled in the art according to the entire disclosure including the claims and the technical idea. In particular, with respect to the numerical ranges described in this document, any numerical value or small range included in the range should be construed as being specifically described even if there is no specific description.

1 半導体装置
11 クロック入力回路
12 FIFO回路
13 コマンド入力回路
14 コマンドデコード回路
15 ロウデコーダ
16a、16b カラムデコーダ
17 リフレッシュ制御回路
18 モードレジスタ
19 入出力回路
20 アドレス入力回路
21 アドレスラッチ回路
22 メモリセルアレイ
23a、23b メモリ領域
24 センスアンプ
25 内部電源発生回路
26 パワーゲーティング制御部
31 SCRCドライバ
32 主電源線
33 擬似電源線
34 NAND回路
35 前段インバータ回路
36 最終段インバータ回路
37 主接地線
41、43、100〜103、201、203、204、207、208 PMOSトランジスタ
42 44、202、205、206、209、210 NMOSトランジスタ
51、51a、51b ゲート
52 Nウェル(N型拡散層)
53、53a、53b ソース領域
54 ドレイン領域
55、57、57−1〜57−6、57a、57b、301〜310 ビア
56 ドレイン配線
58、58a、58b ソース配線
61 ゲート絶縁膜
62 層間絶縁膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor device 11 Clock input circuit 12 FIFO circuit 13 Command input circuit 14 Command decode circuit 15 Row decoder 16a, 16b Column decoder 17 Refresh control circuit 18 Mode register 19 Input / output circuit 20 Address input circuit 21 Address latch circuit 22 Memory cell array 23a, 23b Memory area 24 Sense amplifier 25 Internal power generation circuit 26 Power gating controller 31 SCRC driver 32 Main power line 33 Pseudo power line 34 NAND circuit 35 Previous stage inverter circuit 36 Final stage inverter circuit 37 Main ground lines 41, 43, 100 to 103 201, 203, 204, 207, 208 PMOS transistor 42 44, 202, 205, 206, 209, 210 NMOS transistors 51, 51a, 51b Gate 52 Well (N-type diffusion layer)
53, 53a, 53b Source region 54 Drain regions 55, 57, 57-1 to 57-6, 57a, 57b, 301 to 310 Via 56 Drain wiring 58, 58a, 58b Source wiring 61 Gate insulating film 62 Interlayer insulating film

Claims (7)

第1の拡散層と、
第2の拡散層と、
前記第1及び第2の拡散層に挟まれ第1の方向に延在する第1のチャネル領域と、
前記第1のチャネル領域上にゲート絶縁膜を介して前記第1の方向に延在するように形成された第1のゲート電極と、
前記第1の拡散層、第2の拡散層及び前記第1のゲート電極を覆うように形成された層間絶縁膜と、
前記第1の拡散層とコンタクトするように前記層間絶縁膜中に形成された第1のコンタクトであって、前記第1の方向の長さが前記第1の方向と直交する第2の方向の長さよりも長く形成された第1のコンタクトと、
前記第2の拡散層とコンタクトするように前記層間絶縁膜中に形成された第2のコンタクトであって、前記第1の方向の長さが前記第2の方向の長さよりも短く形成された第2のコンタクトと、
を備える半導体装置。
A first diffusion layer;
A second diffusion layer;
A first channel region sandwiched between the first and second diffusion layers and extending in a first direction;
A first gate electrode formed on the first channel region so as to extend in the first direction via a gate insulating film;
An interlayer insulating film formed to cover the first diffusion layer, the second diffusion layer, and the first gate electrode;
A first contact formed in the interlayer insulating film so as to be in contact with the first diffusion layer, wherein a length in the first direction is in a second direction perpendicular to the first direction; A first contact formed longer than the length;
A second contact formed in the interlayer insulating film so as to contact the second diffusion layer, wherein the length in the first direction is shorter than the length in the second direction. A second contact;
A semiconductor device comprising:
前記第2のコンタクトの数は、前記第1のコンタクトの数よりも多い請求項1の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the number of the second contacts is larger than the number of the first contacts. 前記第1のコンタクトの形状と前記第2のコンタクトの形状は一致する請求項1又は2の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein a shape of the first contact and a shape of the second contact are the same. 前記第1のコンタクトと接続される第1の金属配線と、
前記第2のコンタクトと接続される第2の金属配線と、
をさらに備える請求項1乃至3のいずれか一項に記載の半導体装置。
A first metal wiring connected to the first contact;
A second metal wiring connected to the second contact;
The semiconductor device according to claim 1, further comprising:
前記第2の拡散層の前記第2の方向の長さは、前記第1の拡散層の前記第2の方向の長さよりも長い請求項1乃至4のいずれか一項に記載の半導体装置。   5. The semiconductor device according to claim 1, wherein a length of the second diffusion layer in the second direction is longer than a length of the first diffusion layer in the second direction. 6. 第3の拡散層と、
前記第1及び第3の拡散層に挟まれ前記第1の方向に延在する第2のチャネル領域と、
前記第2のチャネル領域上にゲート絶縁膜を介して前記第1の方向に延在するように形成された第2のゲート電極と、
前記第3の拡散層とコンタクトするように前記層間絶縁膜中に形成された第3のコンタクトであって、前記第1の方向の長さが前記第2の方向の長さよりも短く形成された第3のコンタクトと、
をさらに備える請求項1乃至5のいずれか一項に記載の半導体装置。
A third diffusion layer;
A second channel region sandwiched between the first and third diffusion layers and extending in the first direction;
A second gate electrode formed on the second channel region so as to extend in the first direction via a gate insulating film;
A third contact formed in the interlayer insulating film so as to contact the third diffusion layer, wherein the length in the first direction is shorter than the length in the second direction. A third contact;
The semiconductor device according to claim 1, further comprising:
請求項1乃至6のいずれか一項に記載の半導体装置を含み、ドライバ回路、インバータ回路、否定論理積回路及び否定論和回路のうち少なくとも1つの回路をなす半導体回路。   A semiconductor circuit comprising the semiconductor device according to claim 1 and comprising at least one of a driver circuit, an inverter circuit, a negative logical product circuit, and a negative logical sum circuit.
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