JP2019083338A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は半導体装置に関し、例えばフィン型FET構造を有する半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device, for example, to a semiconductor device having a fin-type FET structure.
MOSFET(Metal- Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)の典型的な構造の一つに、プレーナー型FET構造がある。プレーナー型FET構造では、ソース領域、ドレイン領域、チャネル領域が基板上に平面的に配置されている。特許文献1には、プレーナー型FET構造を有する半導体装置が開示されている。特許文献1の半導体装置では、半導体基板上のn型ウェル領域、p型ウェル領域に、それぞれ複数のpチャネル型電界効果トランジスタ(PMOS)、nチャネル型電界効果トランジスタ(NMOS)が形成されている。
One of the typical structures of a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor) is a planar type FET structure. In the planar FET structure, the source region, the drain region, and the channel region are planarly disposed on the substrate.
PMOS、NMOSは、それぞれ、半導体基板上にゲート絶縁膜を介して形成されたゲート電極を有する。プレーナー型FET構造では、半導体基板上のゲート電極によってチャネルが上側から制御される。これら複数のMOSFETは、所望の回路を構成するために、ゲート電極の上層の第1層目の配線によって結線されている。 The PMOS and the NMOS each have a gate electrode formed on a semiconductor substrate via a gate insulating film. In the planar FET structure, the channel is controlled from the upper side by the gate electrode on the semiconductor substrate. The plurality of MOSFETs are connected by a first layer wiring in the upper layer of the gate electrode to form a desired circuit.
また、半導体基板上には、「タップ」と称される給電用の拡散層が一方向に延在するように形成されている。タップは、PMOSが形成されるn型ウェル領域に電源電位VDDを供給するnウェルタップ、NMOSが形成されるp型ウェル領域に電源電位VSSを供給するpウェルタップを含む。nウェルタップは、第1層目の配線を介して一つのPMOSソース領域に接続されており、pウェルタップは、第1層目の配線を介して一つのNMOSのソース領域に接続されている。 Further, on the semiconductor substrate, a diffusion layer for feeding called "tap" is formed to extend in one direction. The taps include an n-well tap for supplying a power supply potential VDD to an n-type well region in which a PMOS is formed, and a p-well tap for supplying a power supply potential VSS to a p-type well region in which an NMOS is formed. The n-well tap is connected to one PMOS source region via the first layer wiring, and the p-well tap is connected to one NMOS source region via the first layer wiring .
上述のプレーナー型FET構造では、ゲート電極はタップ形成領域まで延びていない。このため、タップを跨ぐように半導体素子を接続する場合、ゲート電極よりも上層の配線を用いる必要がある。このように、半導体素子の接続にゲート電極の上層の配線を用いると、使用可能な配線トラック数が少なくなり、配線が混雑し、面積の増大を招くという問題がある。 In the planar FET structure described above, the gate electrode does not extend to the tap formation region. Therefore, in the case of connecting the semiconductor element so as to straddle the tap, it is necessary to use a wiring above the gate electrode. As described above, when the wiring in the upper layer of the gate electrode is used to connect the semiconductor elements, the number of usable wiring tracks is reduced, the wiring is congested, and the area is increased.
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 Other problems and novel features will be apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
一実施の形態によれば、半導体装置は、半導体基板の第1ウェル上に設けられ、当該第1ウェルと同じ導電型の第1フィンと、第2ウェル上に設けられ、当該第2ウェルと異なる導電型の第2フィンと、第1及び第2フィンに接続された第1電極とを有する。 According to one embodiment, the semiconductor device is provided on the first well of the semiconductor substrate, provided on the first well of the same conductivity type as the first well, and on the second well, and the second well It has the 2nd fin of different conductivity type, and the 1st electrode connected to the 1st and 2nd fin.
前記一実施の形態によれば、配線の混雑を緩和し、面積の増大を回避することが可能なフィンを有する半導体装置を提供することができる。 According to the embodiment, it is possible to provide a semiconductor device having fins capable of alleviating wiring congestion and avoiding an increase in area.
以下、図面を参照しながら、実施の形態について説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。以下の実施の形態に示す具体的な値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、それに限定されるものではない。なお、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. The following description and drawings are omitted and simplified as appropriate for clarification of the explanation. Specific values and the like shown in the following embodiments are merely examples for facilitating the understanding of the invention, and are not limited thereto unless otherwise specified. In the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and the redundant description is omitted as necessary.
以下の実施の形態において、電界効果トランジスタを代表するMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)をMOSと略し、pチャネル型のMOSFETをPMOSと略し、nチャネル型のMOSFETをNMOSと略す。また、以下の説明において、給電を行うための基板コンタクト用の拡散層をタップ(TAP)と称する。 In the following embodiments, a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) representing a field effect transistor is abbreviated as MOS, a p-channel MOSFET is abbreviated as PMOS, and an n-channel MOSFET is abbreviated as NMOS. Also, in the following description, the diffusion layer for substrate contact for supplying power is referred to as a tap (TAP).
以下の実施の形態に係る半導体装置では、半導体基板、半導体層、拡散層(拡散領域)などの導電型(p型もしくはn型)を反転させた構成としてもよい。そのため、n型、及びp型の一方の導電型を第1導電型とし、他方の導電型を第2導電型とした場合、第1導電型をp型、第2導電型をn型とすることもできるし、反対に第1導電型をn型、第2導電型をp型とすることもできる。 In the semiconductor device according to the following embodiments, the conductivity type (p-type or n-type) of the semiconductor substrate, the semiconductor layer, the diffusion layer (diffusion region) or the like may be reversed. Therefore, when one of n-type and p-type conductivity types is a first conductivity type and the other conductivity type is a second conductivity type, the first conductivity type is p-type and the second conductivity type is n-type. Alternatively, the first conductivity type may be n-type, and the second conductivity type may be p-type.
実施の形態に係る半導体装置の説明に先立ち、図26、27を参照して、比較例に係る半導体装置について説明する。図26は比較例に係る半導体装置の構成を示す平面図であり、図27は図26のXXVI−XXVI断面図である。図26、27に示す比較例は、プレーナー型FET構造を有する半導体装置である。なお、図27において、ゲート絶縁膜等の図示は省略されている。 Prior to the description of the semiconductor device according to the embodiment, a semiconductor device according to a comparative example will be described with reference to FIGS. FIG. 26 is a plan view showing the configuration of a semiconductor device according to a comparative example, and FIG. 27 is a cross-sectional view taken along the line XXVI-XXVI in FIG. The comparative example shown in FIGS. 26 and 27 is a semiconductor device having a planar FET structure. In FIG. 27, illustration of the gate insulating film and the like is omitted.
図27に示すように、比較例に係る半導体装置100では、半導体基板上に、p型ウェル領域101、n型ウェル領域102が形成されている。また、半導体基板には、素子分離膜103が形成されている。素子分離膜103は、半導体素子が形成される活性領域を区画する。
As shown in FIG. 27, in the semiconductor device 100 according to the comparative example, the p-
図26に示すように、p型ウェル領域101には、2つのnチャネル型電界効果トランジスタ(NMOS)領域110が形成されている。各NMOS領域110には、複数のNMOSが形成されている。NMOSは、NMOS領域110上にゲート絶縁膜を介して形成されたゲート電極111により制御される。2つのNMOS領域110の間には、p型ウェル領域101に電源電位VSSを供給するPW(p型ウェル)TAP領域120が形成されている。PWTAP領域120は、2つのNMOS領域110の間に、一方向に延在するように形成されている。
As shown in FIG. 26, in the p-
n型ウェル領域102には、2つのpチャネル型電界効果トランジスタ(PMOS)領域130が形成されている。各PMOS領域130には、複数のPMOSが形成されている。PMOSは、PMOS領域130上にゲート絶縁膜を介して形成されたゲート電極131により制御される。2つのPMOS領域110の間には、n型ウェル領域102に電源電位VDDを供給するNW(n型ウェル)TAP領域120が形成されている。NWTAP領域140は、2つのPMOS領域130の間に、一方向に延在するように形成されている。
In the n-
NMOSのソース領域、ドレイン領域は、それぞれn型ウェル領域101に形成された低濃度n型半導体領域(不図示)と高濃度n型半導体領域N+からなる。PWTAP領域120の表面には、p型ウェル領域101に形成された高濃度p型半導体領域P+が形成されている。PMOSのソース領域、ドレイン領域は、それぞれp型ウェル領域102に形成された低濃度n型半導体領域(不図示)と高濃度n型半導体領域P+からなる。NWTAP領域140の表面には、n型ウェル領域102に形成された高濃度n型半導体領域N+が形成されている。
The source region and the drain region of the NMOS are each composed of a low concentration n-type semiconductor region (not shown) formed in the n-
これらの領域上には、図示しない層間絶縁膜が設けられる。層間絶縁膜にはコンタクトホールが形成され、コンタクトホール内にプラグ104が形成される。PWTAP領域120を介して対向して配置された2つのNMOSのドレインは、上層配線層105を介して接続されている。NWTAP領域140を介して対向して配置された2つのPMOSのドレインは、上層配線層105を介して接続されている。上層配線層105は、ゲート電極の上層に形成された第1層目の金属層M1からなる。
An interlayer insulating film (not shown) is provided on these regions. A contact hole is formed in the interlayer insulating film, and a
上層配線層105は、PWTAP領域120、NWTAP領域140が延在する方向と略直交する方向に延在している。上層配線層105は、PWTAP領域120、NWTAP領域140をそれぞれ跨ぐように形成されている。このように、比較例に係る半導体装置では、PMOS、NMOSの接続にゲート電極よりもさらに上層の配線層が用いられるため、使用可能な配線トラック数が少なくなり、配線が混雑し、面積の増大を招くという問題がある。
The
このようなプレーナー型FETでは、近年の素子の微細化に伴い、不純物濃度の高濃度化による移動度の低下や、リーク電流の増加が問題となっている。これらの問題への対策の一つとして、フィン(Fin)型FETが提案されている。フィン型FETは、半導体基板上に形成されたフィン型のチャネル領域をコの字型のゲート電極で挟み込んだ構造を有しており、チャネルが三方向から制御される。このため、従来のプレーナー型FETでは問題となっていたリーク電流を効果的に抑制することが可能となる。 In such a planar type FET, with the recent miniaturization of the device, problems such as a decrease in mobility due to the increase in impurity concentration and an increase in leakage current have become problems. As one of the measures against these problems, a Fin-type FET has been proposed. The fin-type FET has a structure in which a fin-shaped channel region formed on a semiconductor substrate is sandwiched between U-shaped gate electrodes, and the channels are controlled from three directions. Therefore, it is possible to effectively suppress the leak current which has been a problem in the conventional planar type FET.
このように、プレーナー型FETからフィン型FETになって、それまでのレイアウトルールが大きく変更された。その一つに、基板コンタクト(タップ)用の拡散層上に、トランジスタのゲートとして用いられる電極を形成する、というものがある。本発明者らは、タップ用の拡散層上に形成される電極を配線として使用することで、プレーナー型FETにおいて問題となっている、配線層の混雑を緩和することを検討した。 Thus, from the planar type FET to the fin type FET, the layout rules up to that point are largely changed. One of them is to form an electrode used as a gate of a transistor on a diffusion layer for substrate contact (tap). The present inventors examined using the electrode formed on the diffusion layer for the tap as a wiring to alleviate the congestion of the wiring layer, which is a problem in the planar FET.
以下、実施の形態に係る半導体装置について説明する。実施の形態に係る半導体装置は、フィン型FET構造のトランジスタを有するものであり、マイコンやSystem-on-a-chip(SoC)製品に適用可能である。 The semiconductor device according to the embodiment will be described below. The semiconductor device according to the embodiment has a fin-type FET structure transistor, and is applicable to microcomputers and System-on-a-chip (SoC) products.
実施の形態1.
実施の形態1に係る半導体装置1について、図1〜5を参照して説明する。図1は半導体装置1の構成を示す平面図であり、図2は半導体装置1の回路図である。図3は、図1のフィンと、電極及び配線層との関係を説明する斜視図である。図4は図1のIV−IV断面図であり、図5は図1のV−V断面図である。
The
図1に示すように、半導体装置1は、2つのNMOS領域10とPWTAP領域20とを有する。2つのNMOS領域10は、PWTAP領域20を挟んで対向して形成されている。図4、5に示すように、半導体基板には、NMOS領域10において、p型ウェル領域15が形成されている。また、半導体基板には、PWTAP領域20において、p型ウェル領域15が形成されている。このように、実施の形態1では、NMOS領域10、PWTAP領域20にそれぞれ形成されるウェル領域は同じ導電型である。
As shown in FIG. 1, the
半導体基板には、素子分離膜16が形成されている。素子分離膜16は、半導体素子が形成される活性領域を区画し、半導体基板に形成される素子間の干渉を防止する機能を有している。素子分離膜16は、例えば、半導体基板に溝を形成し、この溝内に酸化シリコン膜等の絶縁膜を埋め込むSTI(Shallow Trench Isolation)法により形成される。
An
NMOS領域10において、p型ウェル領域15上にはn型フィン11が形成されている。p型ウェル領域15とn型フィン11とは異なる導電型である。n型フィン11は、細い短冊状(直方体状)の形状を有している。図1に示す例では、3つのn型フィン11が所定の間隔で配置されている。n型フィン11が延在する方向をx方向とする。
An n-
n型フィン11上には、3つの電極(NM第1電極12a、NM第2電極12b、NM第3電極12c)が形成されている。これら3つの電極は、x方向と直交するy方向に延在し、3つのn型フィン11と交差している。従って、n型フィン11とこれら3つの電極12a〜12cとの間には、それぞれゲート絶縁膜17が形成される。ゲート絶縁膜17は、例えば、酸化シリコン膜からなる。ゲート絶縁膜17の厚さは、2nm以下、望ましくは1nm程度である。また、素子分離膜16は、ゲート絶縁膜17よりも厚い。
On the n-
ここで、図3を参照して、n型フィン11とNM第2電極12bとの関係について説明する。NM第2電極12bは、ゲート絶縁膜17を介してn型フィン11の表面上を跨ぐように形成される。n型フィン11のNM第2電極12bで覆われている領域がチャネル領域として機能する。すなわち、NMOSは、n型フィン11の両側面と上面とがチャネル領域となるトライゲート構造を有する。NM第2電極12bは、NMOSのゲート電極となる。n型フィン11のNM第2電極12bに覆われていない領域は、ソース領域又はドレイン領域となる。
Here, the relationship between the n-
3つの電極12a〜12cは、導電性膜で形成されており、例えば多結晶シリコン膜で形成されている。p型ウェル領域15上のNMOSのゲート電極となるNM第2電極12bには、燐又は砒素などのn型導電性の不純物が導入されていてもよい。また、電極12a〜12cの材料として、タングステン等のゲートメタル材料を用いることも可能である。
The three
図4に示すように、NM第1電極12a、NM第3電極12cは、n型フィン11の端部を覆うように形成されている。すなわち、n型フィン11の端部は、NM第1電極12a、NM第3電極12c中に配置されている。つまり、NM第1電極12a、NM第3電極12cは、n型フィン11の長手方向の側面の端部、上面の端部、短手方向の側面に接している。なお、NM第1電極12a、NM第3電極12cの配置についてはこれに限定されない。例えば、NM第1電極12a、NM第3電極12cがn型フィン11の短手方向の側面のみに接するように配置してもよい。また、NM第1電極12a、NM第2電極12bが、n型フィン11の長手方向の側面の端部及び上面の端部のみに接し、短手方向の側面には接しないように形成してもよい。すなわち、n型フィン11の端部が、図4において破線で示す範囲内にあればよい。図25に、図1の、NM第1電極、NM第2電極が、n型フィンの長手方向の側面の端部及び上面の端部のみに接し、短手方向の側面には接しない場合のV−V断面図を示す。図25に示すように、n型フィン11の短手方向の側面はNM第1電極12aから露出している。
As shown in FIG. 4, the NM
NM第1電極12aとNM第2電極12bとの間には、NM第1配線層13aが形成されている。NM第1配線層13aは、NM接続配線層14によりNM第1電極12aに接続されている。また、NM第2電極12bとNM第3電極12cとの間には、NM第2配線層13bが形成されている。なお、NM第1配線層13a、NM第2配線層13b、NM接続配線層14は、比較例において説明したゲート電極の上層の上層配線層105とは異なり、フィン型FETにおいて新たに追加された金属層M0からなる。
The NM
金属層M0は、比較例におけるゲートと金属層M1との間にある層である。NM第1配線層13a、NM第2配線層13bはn型フィン11上に垂直方向に延びる配線層であり、金属層M0_Vと称される。NM接続配線層14は、n型フィン11と平行に水平方向に延びる配線であり、金属層M0_Hと称される。従って、実施の形態では図示されないが、金属層M0の上層には、プラグを介して接続される第1層目の金属膜M1が配置される。
The metal layer M0 is a layer located between the gate and the metal layer M1 in the comparative example. The NM
金属層M0は、例えば、図示しない層間絶縁膜に形成された溝内に、バリアメタル膜及び銅を主体とする導電性膜が埋め込まれて形成されている。バリアメタル膜は、タンタル、窒化タンタルまたはそれらの積層膜からなる。なお、金属層M0より上層の第1層目の配線層(金属層M1)以降についても、同様の構成とすることができる。なお、金属層M0より上層の配線層とプラグとを一体的に形成することも可能である。 The metal layer M0 is formed, for example, by embedding a barrier metal film and a conductive film mainly made of copper in a groove formed in an interlayer insulating film (not shown). The barrier metal film is made of tantalum, tantalum nitride or a laminated film thereof. The same configuration can be applied to the first wiring layer (metal layer M1) and later layers above the metal layer M0. Note that it is also possible to integrally form the wiring layer and the plug that are upper than the metal layer M0.
図3に示すように、NM第1配線層13aは、n型フィン11の表面上を跨ぐように形成される。なお、図3では図示していないが、NM第2配線層13bもまた同様に、n型フィン11の表面上を跨ぐように形成される。
As shown in FIG. 3, the NM
図5に示すように、PWTAP領域20において、p型ウェル領域15上にはp型フィン21が形成されている。p型ウェル領域15とp型フィン21とは同じ導電型である。p型フィン21は、n型フィン11と同様に、細い短冊状(直方体状)の形状を有している。図1に示す例では、2つのp型フィン21が所定の間隔で配置されている。p型フィン21は、n型フィン11が延在する方向と同じ、x方向に延在している。
As shown in FIG. 5, p-
p型フィン21上には、3つの電極(NM第1電極12a、PWTAP第1電極22a、PWTAP第2電極22b)が形成されている。ゲート絶縁膜17は、p型フィン21を覆うように形成されている。したがって、p型フィン21とこれら3つの電極との間には、ゲート絶縁膜17が形成される。PWTAP第1電極22a、PWTAP第2電極22bは、x方向と直交するy方向に延在し、2つのp型フィン21と交差している。PWTAP第1電極22a、PWTAP第2電極22bもまた、3つの電極12a〜12cと同様の材料で形成することができる。
Three electrodes (NM
なお、図5に示す通り、ゲート絶縁膜17は各電極と各フィンの間だけでなく、フィン間の素子分離膜上にも形成されている。言い換えると、3つの電極(NM第1電極12a、PWTAP第1電極22a、PWTAP第2電極22b)のそれぞれ下面の全面において、ゲート絶縁膜17が形成されている。他の実施の形態においても同様である。
As shown in FIG. 5, the
PWTAP第1電極22a、PWTAP第2電極22bは、p型フィン21の端部を覆うように形成されている。図4及び図25を参照してn型フィン11について説明したのと同様に、p型フィン21の端部は、PWTAP第1電極22a、PWTAP第2電極22bの内側の端部から外側の端部までの範囲内に配置することができる。
The PWTAP
NM第1電極12aは、一方のNMOS領域10からPWTAP領域20を通り、他方のNMOS領域10に至るまで延在している。NM第1電極12aは、他方のNMOS領域10のNM第1配線層13aにも、NM接続配線層14を介して接続されている。従って、PWTAP領域20の両側に形成された2つのNMOSのドレイン同士が接続され、図2に示す回路構成となる。
The NM
すなわち、PWTAP領域20上の、NMOSのゲートとして用いられる電極(NM第2電極12b)と同じ工程で形成された電極(NM第1電極12a)が、PWTAP領域20の両側に形成されたNMOSの信号を伝送する配線として用いられる。つまり、PWTAP領域20上のNM第1電極12aは、PWTAP領域20の上下のNMOSをつなぐ配線であり、電源ではない信号ノードとなっている。NM第1電極12aは、PWTAP領域20において、p型フィン21により半導体基板と接続されている。
That is, the NMOS (NM
NM第1電極12aとPWTAP第1電極22aとの間には、PWTAP第1配線層23aが配置されている。また、NM第1電極12aとPWTAP第2電極22bとの間には、PWTAP第2電極22bが配置されている。PWTAP第1配線層23a、PWTAP第2配線層23bは、それぞれ電源電位VSSに接続されている。電源電位VSSは、基準電位(接地電位)GNDとすることができる。
The PWTAP
p型フィン21は、p型ウェル領域15に電源電位VSSを供給し、p型ウェル領域15を一定の電位に固定する。PWTAP第1配線層23a、PWTAP第2配線層23bは、比較例の上層配線層105とは異なり、上述した金属層M0_Vである。
The p-
このように、実施の形態1に係る半導体装置では、比較例のように上層配線層を用いることなく、PWTAP領域20上のNM第1電極12aを電源以外の信号を伝送する配線として機能させることができる。このため、配線の混雑を防ぎ、半導体装置の面積を小さくすることが可能となる。
As described above, in the semiconductor device according to the first embodiment, the NM
実施の形態2.
実施の形態2に係る半導体装置1Aについて、図6〜8を参照して説明する。図6は半導体装置1Aの構成を示す平面図であり、図7は半導体装置1Aの回路図である。図8は図6のVIII−VIII断面図である。
Second Embodiment
The
図6に示すように、半導体装置1Aは、1つのNMOS領域10とPWTAP領域20とを有する。図8に示すように、NMOS領域10において、半導体基板上にはp型ウェル領域15が形成されている。また、PWTAP領域20において、半導体基板上にはp型ウェル領域15が形成されている。このように、実施の形態2では、NMOS領域10、PWTAP領域20にそれぞれ形成されるウェル領域は同じ導電型である。半導体基板には、活性領域を区画する素子分離膜16が形成されている。
As shown in FIG. 6, the
NMOS領域10において、p型ウェル領域15上には3つのn型フィン11がx方向に延在するように形成されている。PWTAP領域20において、p型ウェル領域15上には、2つのp型フィン21がx方向に延在するように形成されている。図6に示す例では、p型フィン21の長さは、n型フィン11の長さの略半分である。なお、図示は省略されているが、n型フィン11、p型フィン21上には、これらを覆うようにゲート絶縁膜17が形成されている。
In the
n型フィン11上には、3つの電極(NM第1電極12a、NM第2電極12b、NM第3電極12c)が形成されている。これら3つの電極は、x方向と直交するy方向に延在し、3つのn型フィン11を跨ぐように形成されている。NM第2電極12bは、NMOSのゲート電極となる。また、NM第1電極12a、NM第3電極12cは、n型フィン11の端部を覆うように形成されている。
On the n-
実施の形態2では、ゲート電極となるNM第2電極12bがPWTAP領域20まで延在している。NM第2電極12bは、p型フィン21の一方の端部を覆うように配置される。p型フィン21の他方の端部上には、PWTAP電極22が形成されている。PWTAP電極22は、p型フィン21の他方の端部を覆うように形成される。なお、図4及び図25において説明したように、n型フィン11の端部は、NM第1電極12a、NM第3電極12cの長手方向に延びる二側面間にあればよい。また、p型フィン21の端部は、PWTAP電極22の長手方向に延びる二側面間、NM第2電極12bの長手方向に延びる二側面間にあればよい。
In the second embodiment, the NM
NM第1電極12aとNM第2電極12bとの間には、NM第1配線層13aが形成されている。また、NM第2電極12bとNM第3電極12cとの間には、NM第2配線層13bが形成されている。PWTAP領域20において、PWTAP電極22とNM第2電極12bとの間には、PWTAP配線層23が形成されている。PWTAP配線層23は、電源電位VSSに接続されている。
The NM
PWTAP領域20のNM第2電極12bには、ゲートコンタクト24が接続されている。ゲートコンタクト24は、PWTAP領域20において、p型ウェル領域15に電源電位VSSを供給するPWTAP配線層23よりもNMOS領域10から離れた位置に形成されている。ゲートコンタクト24は、上述した金属層M0_Vからなる。実施の形態2に係る半導体装置は、図7に示す回路構成となる。
A
このように、実施の形態2では、PWTAP領域20上のNM第2電極12bを介して、NMOSのゲートに電圧を印加することが可能となる。これにより、ゲートコンタクト用の金属層をソース、ドレインから離すことが可能となる。このため、配線層の密集を避けることができ、半導体装置の面積を小さくすることが可能となる。
As described above, in the second embodiment, a voltage can be applied to the gate of the NMOS via the NM
実施の形態3.
実施の形態3に係る半導体装置1Bについて、図9〜11を参照して説明する。図9は半導体装置1Bの構成を示す平面図であり、図10は半導体装置1Bの回路図である。図11は図9のXI−XI断面図である。
Third Embodiment
A
図9に示すように、半導体装置1Bは、NMOS領域10、PWTAP領域20、PMOS領域30を有する。図11に示すように、NMOS領域10において、半導体基板上にはp型ウェル領域15が形成されている。PWTAP領域20において、半導体基板上にはp型ウェル領域15が形成されている。PMOS領域30において、半導体基板上には、n型ウェル領域35が形成されている。このように、実施の形態3では、NMOS領域10、PWTAP領域20にそれぞれ形成されるウェル領域は同じ導電型であり、PMOS領域30に形成されるウェル領域の導電型とは異なる。半導体基板には、活性領域を区画する素子分離膜16が形成されている。
As shown in FIG. 9, the
NMOS領域10において、p型ウェル領域15上には3つのn型フィン11がx方向に延在するように形成されている。PWTAP領域20において、p型ウェル領域15上には、2つのp型フィン21がx方向に延在するように形成されている。PMOS領域30において、n型ウェル領域35上には3つのp型フィン31がx方向に延在するように形成されている。図9に示す例では、n型フィン11、p型フィン31の長さは略等しい。また、p型フィン21の長さは、n型フィン11、p型フィン31の長さの略半分である。なお、図示は省略されているが、n型フィン11、p型フィン21、p型フィン31上には、これらを覆うようにゲート絶縁膜17が形成されている。
In the
n型フィン11上には、3つの電極(NM第1電極12a、NM第2電極12b、NM第3電極12c)が形成されている。これら3つの電極は、x方向と直交するy方向に延在し、3つのn型フィン11を跨ぐように形成されている。NM第2電極12bは、NMOSのゲート電極となる。また、NM第1電極12a、NM第3電極12cは、n型フィン11の端部を覆うように形成されている。
On the n-
実施の形態3では、3つの電極(NM第1電極12a、NM第2電極12b、NM第3電極12c)のいずれもが、NMOS領域10からPWTAP領域20を超えて、PMOS領域30まで延在している。NM第1電極12aは、p型フィン21の他方の端部、及び、p型フィン31の一方の端部を覆うように配置される。NM第2電極12bは、p型フィン21の一方の端部を覆い、p型フィン31を跨ぐように配置される。NM第2電極12bは、NMOSのゲート電極であるとともに、PMOSのゲート電極でもある。
In the third embodiment, all of the three electrodes (NM
NM第3電極12cは、p型フィン31の他方の端部を覆うように配置される。なお、n型フィン11の端部、p型フィン31の端部は、NM第1電極12a、NM第3電極12cの長手方向に延びる二側面間にあればよい。また、p型フィン21の端部は、NM第2電極12b、NM第3電極12cの長手方向に延びる二側面間にあればよい。
The NM
NMOS領域10において、NM第1電極12aとNM第2電極12bとの間には、NM第1配線層13aが形成されている。NM第1電極12aは、NM接続配線層14を介して、NM第1配線層13aに接続されている。また、NMOS領域10において、NM第2電極12bとNM第3電極12cとの間には、NM第2配線層13bが形成されている。PWTAP領域20において、NM第1電極12aとNM第2電極12bとの間には、PWTAP配線層23が形成されている。PWTAP配線層23は、電源電位VSSに接続されている。
In the
PMOS領域30において、NM第1電極12aとNM第2電極12bとの間には、PM第1配線層33aが形成されている。NM第1電極12aは、PM接続配線層34を介してPM第1配線層33aに接続されている。また、PMOS領域30において、NM第2電極12bとNM第3電極12cとの間には、PM第2配線層33bが形成されている。
In the
NM第2電極12bには、ゲートコンタクト24が接続されている。ゲートコンタクト24は、PWTAP領域20とPMOS領域30の境界部上に形成されている。従って、半導体装置1Bは、PWTAP領域20の両側に形成されたNMOS、PMOSのゲート電極同士、ドレイン同士が接続され、図10に示す回路構成となる。
The
このように、実施の形態3では、PWTAP領域20上のNM第1電極12aを電源以外の信号を伝送する配線として機能させることができる。また、ゲートコンタクト用の金属層をソース、ドレインから離すことが可能となる。これにより、配線の混雑を防ぎ、半導体装置の面積を小さくすることが可能となる。
As described above, in the third embodiment, the NM
なお、実施の形態3では、PWTAP領域20において、拡散層(p型フィン21)がNM第1電極12a、NM第2電極12bの下で切れている。すなわち、p型フィン21は、NM第1電極12aからNM第2電極12bまでの範囲内に配置されている。このため、次に説明する実施の形態4と比較すると、NM第2電極12bの左側に電源電位VSSに接続されたPWTAP配線層23がなく、この間の寄生容量が小さくなるという効果がさらにある。なお、この効果は図6のPWTAP領域20においても同様である。
In the third embodiment, in the
実施の形態4.
実施の形態4に係る半導体装置1Cについて、図12〜15を参照して説明する。図12は半導体装置1Cの構成を示す平面図であり、図13は半導体装置1Cの回路図である。図14は図12のXIV−XIV断面図であり、図15は図12のXV−XV断面図である。実施の形態4の半導体装置1Cは、実施の形態3の半導体装置1Bの変形例である。
Fourth Embodiment
A semiconductor device 1C according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a plan view showing the configuration of the semiconductor device 1C, and FIG. 13 is a circuit diagram of the semiconductor device 1C. 14 is a cross-sectional view taken along line XIV-XIV of FIG. 12, and FIG. 15 is a cross-sectional view taken along line XV-XV of FIG. The semiconductor device 1C of the fourth embodiment is a modification of the
図12に示すように、半導体装置1Cは、半導体装置1Bの3つの電極12a〜12cに加えて、NM第4電極12dを有する。NM第4電極12dは、x方向において、NM第1電極12aのNM第2電極12bとは反対側に設けられている。4つの電極12a〜12dは、所定の間隔で、x方向に並ぶように配置される。4つの電極12a〜12dは、いずれもNMOS領域10からPWTAP領域20を超えて、PMOS領域30まで延在している。NM第1電極12aは、NMOSのドレインとPMOSのドレインとを接続する。NM第2電極12bは、NMOS、PMOSのゲート電極となる。従って、半導体装置1Cの回路構成は、図13となる。
As shown in FIG. 12, the semiconductor device 1C includes an NM
半導体装置1Bとは異なり、半導体装置1Cでは、NMOSとPMOSのドレイン同士を接続するNM第1電極12a、NMOSとPMOSのゲート電極となるNM第2電極12bの下のp型フィン21は切れていない。すなわち、p型フィン21は、NM第3電極12cからNM第2電極12b、NM第1電極12aの下を通過し、NM第4電極12dに至るまで延在している。
Unlike the
PWTAP領域20において、NM第1電極12aとNM第4電極12dとの間には、PWTAP配線層23が設けられる。PWTAP配線層23は、電源電位VSSに接続されている。なお、図14、15では省略されているが、n型フィン11、p型フィン21、p型フィン31上には、これらを覆うようにゲート絶縁膜17が形成されている。
In the
このように、実施の形態4においても、ドレインコンタクト用、ゲートコンタクト用の引き込みメタルが集中することを避けることができ、半導体装置の面積を小さくすることが可能となる。 As described above, also in the fourth embodiment, concentration of lead-in metal for drain contact and gate contact can be avoided, and the area of the semiconductor device can be reduced.
実施の形態5.
実施の形態5に係る半導体装置1Dについて、図16〜18を参照して説明する。図16は半導体装置1Dの構成を示す平面図であり、図17は半導体装置1Dの回路図である。図18は、図16のXVIII−XVIII断面図である。
Embodiment 5
A
NMOS領域10において、p型ウェル領域15上には3つのn型フィン11がx方向に延在するように形成されている。PWTAP領域20において、p型ウェル領域15上には、2つのp型フィン21がx方向に延在するように形成されている。PMOS領域30において、n型ウェル領域35上には3つのp型フィン31がx方向に延在するように形成されている。図16に示す例では、n型フィン11、p型フィン21、p型フィン31の長さは等しい。なお、図示は省略されているが、n型フィン11、p型フィン21、p型フィン31上には、これらを覆うようにゲート絶縁膜17が形成されている。
In the
n型フィン11上には、3つの電極(NM第1電極12a、NM第2電極12b、NM第3電極12c)が形成されている。これら3つの電極は、x方向と直交するy方向に延在し、3つのn型フィン11を跨ぐように形成されている。NM第2電極12bは、NMOSのゲート電極となる。また、NM第1電極12a、NM第3電極12cは、n型フィン11の端部を覆うように形成されている。
On the n-
実施の形態5では、NM第1電極12aとNM第3電極12cとがNMOS領域10からPWTAP領域20を超えてPMOS領域30に至るまで延在している。NM第1電極12aは、p型フィン21、p型フィン31の一方の端部を覆う。NM第3電極12cは、p型フィン21、p型フィン31の他方の端部を覆う。なお、上述のように、n型フィン11、p型フィン21、p型フィン31の端部の位置については、上述の通り、NM第1電極12a又はNM第3電極12cの長手方向に延びる二側面間にあればよい。
In the fifth embodiment, the NM
NMOS領域10において、NM第1電極12aとNM第2電極12bとの間には、NM第1配線層13aが形成されている。NM第1電極12aは、NM接続配線層14を介して、NM第1配線層13aに接続されている。また、NMOS領域10において、NM第2電極12bとNM第3電極12cとの間には、NM第2配線層13bが形成されている。
In the
PWTAP領域20において、p型フィン21の略中央部を跨ぐようにPWTAP電極22が形成されている。なお、図18においては図示されていないが、p型フィン21とPWTAP電極22との間には、ゲート絶縁膜17が形成されている。PWTAP電極22と、NM第1電極12a、NM第3電極12cの間には、それぞれPWTAP第1配線層23a、PWTAP第2配線層23bが形成されている。PWTAP第1配線層23a、PWTAP第2配線層23b、PWTAP電極22は、PWTAP接続配線層25で接続されている。PWTAP接続配線層25は、電源電位VSSに接続されている。
In the
PMOS領域30において、p型フィン31の略中央部を跨ぐようにPM電極32が形成されている。なお、図18においては図示されていないが、p型フィン31とPM電極32との間には、ゲート絶縁膜17が形成されている。PM電極32と、NM第1電極12a、NM第3電極12cの間には、それぞれPM第1配線層33a、PM第2配線層33bが形成されている。NM第1電極12aは、PM接続配線層34を介してPM第1配線層33aに接続されている。NM第1電極12aは、NMOSのドレインとPMOSのドレインとを接続する。従って、半導体装置1Dは、図17に示す回路構成となる。
In the
このように、実施の形態5では、PWTAP領域20上のPWTAP電極22がPMOS、NMOSのゲート電極と分離されている。PWTAP電極22は、PWTAP領域20のみに配置され、電源に接続されている。このような構成においても、ドレインコンタクト用の引き込みメタルが集中することを避けることができ、半導体装置の面積を小さくすることが可能となる。
Thus, in the fifth embodiment, the
実施の形態6.
実施の形態6に係る半導体装置1Eについて、図19〜21を参照して説明する。図19は半導体装置1Eの構成を示す平面図であり、図20は半導体装置1Eの回路図である。図21は、図19のXXI−XXI断面図である。実施の形態6の半導体装置1Eは、実施の形態5の半導体装置1Dの変形例であり、実施の形態5と同様の構成については説明を省略する。
Sixth Embodiment
A
図19に示すように、半導体装置1Eでは、NMOS領域10のNM第2配線層13bが、PWTAP領域20まで延在している。すなわち、NMOSのソースが、金属層M0_Vにより電源電位VSSに接続されている。NMOSのドレインとPMOSのドレインとは、NM第1電極12aにより接続されている。従って、半導体装置1Eは、図20に示す回路構成となる。なお、図21に示す断面図では、素子分離膜16、ゲート絶縁膜17の図示を省略しているが、上述の実施の形態と同様に、ゲート絶縁膜17が、n型フィン11、p型フィン21、p型フィン31上に積層されている。
As shown in FIG. 19, in the
このように、異なる電源に接続されている金属層M0_V同士でなければ、各領域の金属層M0_V同士が接続されていてもよい。なお、上述の実施の形態1〜5においても同様に、各領域の金属層M0_V同士が接続されていてもよい。 As described above, the metal layers M0_V in the respective regions may be connected to each other unless the metal layers M0_V are connected to different power supplies. Also in the first to fifth embodiments described above, the metal layers M0_V in each region may be connected to each other.
実施の形態7.
実施の形態7に係る半導体装置1Fについて、図22〜24を参照して説明する。図22は半導体装置1Fの構成を示す平面図である。図23は図22のXXIII−XXIII切断線から矢印方向に向かって見た図であり、図24は図22のXXIV−XXIV切断線から矢印方向に向かって見た図である。
Embodiment 7
A
図22に示すように、半導体装置1Fは、PWTAP領域20、NWTAP領域40を有し、トランジスタを備えていない。PWTAP領域20とNWTAP領域40は対向して配置されている。図23に示すように、PWTAP領域20において、半導体基板上には、p型ウェル領域15が形成されている。図24に示すように、NWTAP領域40において、半導体基板上には、n型ウェル領域42が形成されている。このように、実施の形態7では、PWTAP領域20、NWTAP領域40にそれぞれ形成されるウェル領域は異なる導電型である。
As shown in FIG. 22, the
p型ウェル領域15、n型ウェル領域42には、それぞれ活性領域を区画する素子分離膜16、素子分離膜45が形成されている。PWTAP領域20において、p型ウェル領域15上には、p型フィン21が設けられている。図22に示す例では、x方向に延在する3本のp型フィン21がy方向に所定の間隔で並ぶように形成されている。p型フィン21とp型ウェル領域15とが同じ導電型である。また、NWTAP領域40において、n型ウェル領域42上には、n型フィン41が設けられている。図22に示す例では、x方向に延在する3本のn型フィン41がy方向に所定の間隔で並ぶように形成されている。n型フィン41とn型ウェル領域42とは同じ導電型である。
In the p-
p型フィン21上には、6つのPWTAP電極22が形成されている。PWTAP電極22は、x方向と直交するy方向に延在し、3つのp型フィン21と交差している。PWTAP電極22は、図3で説明したように、p型フィン21を跨ぐように形成されている。なお、図23では図示していないが、ゲート絶縁膜17は、p型フィン21を覆うようにPWTAP電極22の下面の全面に形成されている。
Six
6つのPWTAP電極22は、PWTAP領域20からNWTAP領域40まで延在する。各PWTAP電極22は、n型フィン41を跨ぐように配置される。なお、図24では図示していないが、ゲート絶縁膜17は、n型フィン41を覆うようにPWTAP電極22の下面の全面に形成されている。したがって、p型フィン21、n型フィン41とPWTAP電極22との間には、ゲート絶縁膜17が形成される。
Six
6つのPWTAP電極22のうち、両端に配置されるPWTAP電極22は、p型フィン21の端部、n型フィン41の端部を覆うように形成されている。なお、図4及び図25と同様に、p型フィン21、n型フィン41の端部は、PWTAP第1電極22a、PWTAP第2電極22bの内側の端部から外側の端部までの範囲内に配置することができる。
Among the six
PWTAP領域20において、PWTAP電極22間には、PWTAP配線層23が形成されている。PWTAP配線層23は、上述の金属層M0_Vからなる。中央に配置されるp型フィン21上において、右側から1、3、5番目に配置されるPWTAP電極22上には、PWTAP接続配線層25が形成されている。PWTAP接続配線層25は、電源電位VSSに接続されている。PWTAP接続配線層25は、上述の金属層M0_Hからなる。p型フィン21は、p型ウェル領域15に電源電位VSSを供給し、p型ウェル領域15を一定の電位に固定する。
In the
また、NWTAP領域40において、PWTAP電極22間には、NWTAP配線層43が形成されている。NWTAP配線層43もまた、上述の金属層M0_Vからなる。中央に配置されるn型フィン41上において、右側から2、4、6番目に配置されるPWTAP電極22上には、NWTAP接続配線層44が形成されている。NWTAP接続配線層44は、電源電位VDDに接続されている。n型ウェル領域42は、n型ウェル領域42に電源電位VDDを供給し、n型ウェル領域42を一定の電位に固定する。NWTAP接続配線層44もまた、上述の金属層M0_Hからなる。
In the
このように、実施の形態7では、電源電位VSS、VDDとそれぞれ接続されるPWTAP接続配線層25、NWTAP接続配線層44は、PWTAP電極22上に交互に配置される。これにより、同一のTAP面積で、VDD/VSSのバラクタ素子を形成することが可能となる。このため、デカップリング容量を大きくすることができ、電源の安定性を増加させることが可能となる。
As described above, in the seventh embodiment, the PWTAP
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。 As mentioned above, although the invention made by the present inventor was concretely explained based on an embodiment, the present invention is not limited to the embodiment mentioned already, A various change in the range which does not deviate from the gist It goes without saying that it is possible.
(付記1)
半導体基板と、
前記半導体基板に設けられた第1ウェルと、
前記半導体基板に設けられた第2ウェルと、
前記第1ウェル上の第1フィンと、
前記第2ウェル上の第2フィンと、
前記第1及び第2フィンに接続された第1電極と、
を有し、
前記第1ウェルと前記第1フィンは同じ導電型であり、前記第2ウェルと前記第2フィンは異なる導電型である、半導体装置。
(Supplementary Note 1)
A semiconductor substrate,
A first well provided in the semiconductor substrate;
A second well provided on the semiconductor substrate;
A first fin on the first well;
A second fin on the second well;
A first electrode connected to the first and second fins;
Have
The semiconductor device, wherein the first well and the first fin have the same conductivity type, and the second well and the second fin have different conductivity types.
(付記2)
前記第1ウェルと前記第2ウェルは同じ導電型である、付記1に記載の半導体装置。
(Supplementary Note 2)
The semiconductor device according to
(付記3)
前記第1ウェルと前記第2ウェルは異なる導電型である、付記1に記載の半導体装置。
(Supplementary Note 3)
The semiconductor device according to
(付記4)
前記第2ウェル上の第3フィンと、
前記第2及び第3フィンに接続された第2電極と、
をさらに有する、付記1に記載の半導体装置。
(Supplementary Note 4)
A third fin on the second well,
A second electrode connected to the second and third fins;
The semiconductor device according to
(付記5)
前記第2電極は前記第1フィンにも接続されている、付記4に記載の半導体装置。
(Supplementary Note 5)
The semiconductor device according to claim 4, wherein the second electrode is also connected to the first fin.
(付記6)
前記第2及び第3フィンに接続され、平面視で、前記第1電極と前記第2電極の間に設けられた第3電極をさらに有する、付記4に記載の半導体装置。
(Supplementary Note 6)
The semiconductor device according to claim 4, further comprising: a third electrode connected to the second and third fins and provided between the first electrode and the second electrode in a plan view.
(付記7)
前記第3電極は前記第1フィンにも接続されている、付記6に記載の半導体装置。
(Appendix 7)
The semiconductor device according to claim 6, wherein the third electrode is also connected to the first fin.
(付記8)
前記第1ウェル上の第3フィンと、
前記第1及び第3フィンに接続された第2電極と、
をさらに有する、付記1に記載の半導体装置。
(Supplementary Note 8)
A third fin on the first well;
A second electrode connected to the first and third fins;
The semiconductor device according to
(付記9)
前記第2電極は前記第2フィンにも接続されている、付記8に記載の半導体装置。
(Appendix 9)
The semiconductor device according to appendix 8, wherein the second electrode is also connected to the second fin.
(付記10)
前記第1及び第3フィンに接続され、平面視で、前記第1電極と前記第2電極の間に設けられた第3電極をさらに有する、付記8に記載の半導体装置。
(Supplementary Note 10)
The semiconductor device according to claim 8, further comprising a third electrode connected to the first and third fins and provided between the first electrode and the second electrode in plan view.
(付記11)
前記第3電極は前記第2フィンにも接続されている、付記10に記載の半導体装置。
(Supplementary Note 11)
The semiconductor device according to
(付記12)
前記第3電極は第1の電位に接続されている、付記10に記載の半導体装置。
(Supplementary Note 12)
The semiconductor device according to
(付記13)
半導体基板と、
前記半導体基板に設けられた第1ウェルと、
前記半導体基板に設けられた第2ウェルと、
前記第1ウェルに設けられた第1フィン型トランジスタと、
前記第2ウェルに設けられたフィンと、
を有し、
前記第1フィン型トランジスタの電極は前記第2ウェルに設けられた前記フィンに接続され、
前記第1ウェルと前記第1フィン型トランジスタは異なる導電型であり、
前記第2ウェルと前記フィンは同じ導電型である、半導体装置。
(Supplementary Note 13)
A semiconductor substrate,
A first well provided in the semiconductor substrate;
A second well provided on the semiconductor substrate;
A first fin type transistor provided in the first well;
A fin provided in the second well;
Have
An electrode of the first fin-type transistor is connected to the fin provided in the second well,
The first well and the first fin-type transistor are of different conductivity types,
The semiconductor device, wherein the second well and the fin have the same conductivity type.
(付記14)
半導体基板と、
前記半導体基板に設けられた第1ウェルと、
前記半導体基板に設けられた第2ウェルと、
前記第1ウェル上の第1フィンと、
前記第2ウェル上の第2フィンと、
前記第1及び第2フィンに接続された第1電極と、
を有し、
前記第1ウェルと前記第1フィンは同じ導電型であり、
前記第2ウェルと前記第2フィンは同じ導電型であり、
前記第1ウェルと前記第2ウェルは異なる導電型である、半導体装置。
(Supplementary Note 14)
A semiconductor substrate,
A first well provided in the semiconductor substrate;
A second well provided on the semiconductor substrate;
A first fin on the first well;
A second fin on the second well;
A first electrode connected to the first and second fins;
Have
The first well and the first fin are of the same conductivity type,
The second well and the second fin are of the same conductivity type,
The semiconductor device, wherein the first well and the second well have different conductivity types.
(付記15)
半導体基板と、
前記半導体基板に設けられた第1導電型ウェルと、
前記第1導電型ウェル上の第1導電型第1フィンと、
前記第1導電型ウェル上の第1導電型第2フィンと、
前記第1導電型ウェル上の第2導電型第3フィンと、
前記第1及び第2フィンに接続された第1電極と、
前記第1及び第3フィンに接続された第2電極と、を有する半導体装置。
(Supplementary Note 15)
A semiconductor substrate,
A first conductivity type well provided in the semiconductor substrate;
A first conductive type first fin on the first conductive type well,
A first conductivity type second fin on the first conductivity type well;
A second conductive third fin on the first conductive well;
A first electrode connected to the first and second fins;
A second electrode connected to the first and third fins.
(付記16)
半導体基板と、
前記半導体基板に設けられた第1導電型ウェルと、
前記半導体基板に設けられた第2導電型ウェルと、
前記第1導電型ウェル上の第1導電型第1フィンと、
前記第1導電型ウェル上の第1導電型第2フィンと、
前記第2導電型ウェル上の第1導電型第3フィンと、
前記第1及び第2フィンに接続された第1電極と、
前記第1及び第3フィンに接続された第2電極と、を有する半導体装置。
(Supplementary Note 16)
A semiconductor substrate,
A first conductivity type well provided in the semiconductor substrate;
A second conductivity type well provided in the semiconductor substrate;
A first conductive type first fin on the first conductive type well,
A first conductivity type second fin on the first conductivity type well;
A first conductive third fin on the second conductive well;
A first electrode connected to the first and second fins;
A second electrode connected to the first and third fins.
(付記17)
前記第1電極は前記第3フィンにも接続されている、付記4に記載の半導体装置。
(Supplementary Note 17)
The semiconductor device according to claim 4, wherein the first electrode is also connected to the third fin.
(付記18)
前記第1電極は前記第3フィンにも接続されている、付記8に記載の半導体装置。
(Appendix 18)
The semiconductor device according to appendix 8, wherein the first electrode is also connected to the third fin.
1 半導体装置
1A〜1F 半導体装置
10 NMOS領域
11 n型フィン
12a NM第1電極
12b NM第2電極
12c NM第3電極
12d NM第4電極
13a NM第1配線層
13b NM第2配線層
14 NM接続配線層
15 p型ウェル領域
16 素子分離膜
17 ゲート絶縁膜
20 PWTAP領域
21 p型フィン
22 PWTAP電極
22a PWTAP第1電極
22b PWTAP第2電極
23 PWTAP配線層
23a PWTAP第1配線層
23b PWTAP第2配線層
24 ゲートコンタクト
25 PWTAP接続配線層
30 PMOS領域
31 p型フィン
32 PM電極
33a PM第1配線層
33b PM第2配線層
34 PM接続配線層
35 n型ウェル領域
40 NWTAP領域
41 n型フィン
42 n型ウェル領域
43 NWTAP配線層
44 NWTAP接続配線層
45 素子分離膜
Claims (10)
前記半導体基板に設けられた第1ウェル領域と、
前記第1ウェル領域上において前記半導体基板と一体に設けられ、かつ、平面視において第1方向に延在している第1フィンと、
第1ゲート絶縁膜を介して前記第1フィン上に形成されており、かつ、前記平面視において前記第1方向と交差する第2方向に延在している第1電極と、
前記半導体基板において、前記第2方向に、前記第1ウェル領域と隣接して設けられ、かつ、前記第1ウェル領域に第1電位を供給するタップ領域と、
前記タップ領域上において前記半導体基板と一体に形成されており、かつ前記平面視において前記第1方向に延在している第2フィンと、
前記平面視において前記タップ領域と重なる位置において、前記第2フィン上に、前記第2方向に延在するように形成されており、前記第2フィンおよび前記タップ領域を介して前記第1ウェル領域に前記第1電位を供給する第1配線層と、を有し、
前記第1電極は、第2ゲート絶縁膜を介して前記第2フィン上に形成されている、半導体装置。 A semiconductor substrate,
A first well region provided in the semiconductor substrate;
A first fin provided integrally with the semiconductor substrate on the first well region and extending in a first direction in a plan view;
A first electrode formed on the first fin via a first gate insulating film, and extending in a second direction intersecting the first direction in the plan view;
A tap region provided adjacent to the first well region in the second direction in the semiconductor substrate and supplying a first potential to the first well region;
A second fin formed integrally with the semiconductor substrate on the tap region and extending in the first direction in the plan view;
The second fin is formed to extend in the second direction on the second fin at a position overlapping the tap area in the plan view, and the first well area is formed via the second fin and the tap area. A first wiring layer for supplying the first potential to the
The semiconductor device, wherein the first electrode is formed on the second fin via a second gate insulating film.
前記第2ウェル領域上において、前記半導体基板と一体に設けられ、かつ、前記平面視において前記第1方向に延在している第3フィンと、をさらに有し、
前記第1電極は、前記平面視において、第3ゲート絶縁膜を介して前記第3フィン上に形成されている、請求項1に記載の半導体装置。 A second well region provided on the semiconductor substrate opposite to the first well region with respect to the tap region in the second direction;
And a third fin integrally provided with the semiconductor substrate on the second well region and extending in the first direction in the plan view;
The semiconductor device according to claim 1, wherein the first electrode is formed on the third fin via a third gate insulating film in the plan view.
前記第1フィンは、前記第1導電型と異なる第2導電型であり
前記第3フィンは、前記第2導電型であり、
前記第1フィンに、第1電界効果トランジスタの第1ソース領域及び第1ドレイン領域が設けられており、
前記第3フィンに、第2電界効果トランジスタの第2ソース領域及び第2ドレイン領域が設けられており、
前記第1電極は、前記第1ソース領域又は前記第1ドレイン領域と接続されており、かつ、前記第2ソース領域又は前記第2ドレイン領域と接続されている、請求項2に記載の半導体装置。 The first well region, the second well region, and the tap region are of a first conductivity type,
The first fin is a second conductivity type different from the first conductivity type, and the third fin is a second conductivity type.
The first fin is provided with a first source region and a first drain region of a first field effect transistor,
The third fin is provided with a second source region and a second drain region of a second field effect transistor,
The semiconductor device according to claim 2, wherein the first electrode is connected to the first source region or the first drain region, and connected to the second source region or the second drain region. .
前記第1フィンは、前記第1導電型と異なる第2導電型であり、
前記第3フィンは、前記第1導電型であり、
前記第2ウェル領域は、前記第2導電型である、請求項2に記載の半導体装置。 The first well region and the tap region are of a first conductivity type,
The first fin is a second conductivity type different from the first conductivity type,
The third fin is of the first conductivity type,
The semiconductor device according to claim 2, wherein the second well region is of the second conductivity type.
前記第3フィンに、第2電界効果トランジスタの第2ソース領域及び第2ドレイン領域が設けられており、
前記第1電極は、前記第1ソース領域又は前記第1ドレイン領域と接続されており、かつ、前記第2ソース領域又は前記第2ドレイン領域と接続されている、請求項4に記載の半導体装置。 The first fin is provided with a first source region and a first drain region of a first field effect transistor,
The third fin is provided with a second source region and a second drain region of a second field effect transistor,
The semiconductor device according to claim 4, wherein the first electrode is connected to the first source region or the first drain region, and is connected to the second source region or the second drain region. .
前記第3フィンに、第2電界効果トランジスタの第2ソース領域及び第2ドレイン領域が設けられており、
前記第1電界効果トランジスタの第1ゲート電極及び前記第2電界効果トランジスタの第2ゲート電極は、前記第1電極からなる、請求項2に記載の半導体装置。 The first fin is provided with a first source region and a first drain region of a first field effect transistor,
The third fin is provided with a second source region and a second drain region of a second field effect transistor,
The semiconductor device according to claim 2, wherein the first gate electrode of the first field effect transistor and the second gate electrode of the second field effect transistor comprise the first electrode.
前記第2電極は、第7ゲート絶縁膜と第8ゲート絶縁膜と第9ゲート絶縁膜とをそれぞれ介して、前記第1フィンの端部と、前記第2フィンの端部と、前記第3フィンの端部をそれぞれ覆うように形成されている、請求項2に記載の半導体装置。 It is formed on the first fin, the second fin and the third fin via the fourth gate insulating film, the fifth gate insulating film and the sixth gate insulating film, respectively, and the second Further comprising a second electrode (12c) extending in the
The second electrode includes an end of the first fin, an end of the second fin, and the third via the seventh gate insulating film, the eighth gate insulating film, and the ninth gate insulating film, respectively. The semiconductor device according to claim 2, wherein the semiconductor device is formed to cover the ends of the fins.
前記第1ウェル領域及び前記タップ領域は、第1導電型であり、
前記第1フィンは、前記第1導電型と異なる第2導電型であり、
前記第3フィンは、前記第1導電型であり、
前記第2ウェル領域は、前記第2導電型であり、
前記第1フィンに、第1電界効果トランジスタの第1ソース領域及び第1ドレイン領域が設けられており、
前記第3フィンに、第2電界効果トランジスタの第2ソース領域及び第2ドレイン領域が設けられており、
前記第2配線は、前記第2ソース領域又は前記第2ドレイン領域上に形成されており、かつ、前記第2ソース領域又は前記第2ドレイン領域と電気的に接続されている、請求項8に記載の半導体装置。 And a second wire extending in the second direction and disposed on the second fin and the third fin,
The first well region and the tap region are of a first conductivity type,
The first fin is a second conductivity type different from the first conductivity type,
The third fin is of the first conductivity type,
The second well region is of the second conductivity type,
The first fin is provided with a first source region and a first drain region of a first field effect transistor,
The third fin is provided with a second source region and a second drain region of a second field effect transistor,
The second wiring is formed on the second source region or the second drain region, and is electrically connected to the second source region or the second drain region. The semiconductor device of description.
前記半導体基板に設けられた第1導電型の第1タップ領域と、
平面視において前記第1タップ領域と第1方向に隣接して配置され、かつ、前記第1導電型と異なる第2導電型の第2タップ領域と、
前記第1タップ領域上に、前記半導体基板と一体に設けられ、かつ、前記第1方向と交差する第2方向に延在している第1フィンと、
前記第2タップ領域上に、前記半導体基板と一体に設けられ、かつ、前記第2方向に延在している第2フィンと、
前記第1方向に延在し、かつ、前記第1フィン及び前記第2フィン上に、それぞれ第1ゲート絶縁膜と第2ゲート絶縁膜を介して配置された第1電極と、
前記第1方向に延在し、かつ、前記第1フィン及び前記第2フィン上に、それぞれ第3ゲート絶縁膜と第4ゲート絶縁膜を介して配置された、前記第1電極と異なる第2電極と、
前記第1電極上に設けられ、かつ、前記第1電極に第1電位を供給する第1接続配線層と、
前記第2電極上に設けられ、かつ、前記第2電極に前記第1電位と異なる第2電位を供給する第2接続配線層と、
前記第1タップ領域上において、前記第2方向における前記第1電極と前記第2電極との間に配置され、かつ、前記第1方向に延在している第1配線層と、
前記第2タップ領域上において、前記第2方向における前記第1電極と前記第2電極との間に配置され、かつ、前記第1方向に延在している第2配線層と、を有する半導体装置。 A semiconductor substrate,
A first tap region of a first conductivity type provided on the semiconductor substrate;
A second tap region of a second conductivity type which is disposed adjacent to the first tap region in the first direction in a plan view, and which is different from the first conductivity type;
A first fin integrally provided on the first tap region with the semiconductor substrate and extending in a second direction intersecting the first direction;
A second fin integrally provided on the second tap region with the semiconductor substrate and extending in the second direction;
A first electrode extending in the first direction and disposed on the first fin and the second fin via a first gate insulating film and a second gate insulating film, respectively;
A second different from the first electrode, which extends in the first direction and is disposed on the first fin and the second fin via a third gate insulating film and a fourth gate insulating film, respectively. An electrode,
A first connection wiring layer provided on the first electrode and supplying a first potential to the first electrode;
A second connection wiring layer provided on the second electrode and supplying a second potential different from the first potential to the second electrode;
A first wiring layer disposed between the first electrode and the second electrode in the second direction and extending in the first direction on the first tap region;
A semiconductor comprising: a second wiring layer disposed between the first electrode and the second electrode in the second direction and extending in the first direction on the second tap region apparatus.
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