JP2990288B2 - Gate array - Google Patents

Gate array

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JP2990288B2
JP2990288B2 JP2126476A JP12647690A JP2990288B2 JP 2990288 B2 JP2990288 B2 JP 2990288B2 JP 2126476 A JP2126476 A JP 2126476A JP 12647690 A JP12647690 A JP 12647690A JP 2990288 B2 JP2990288 B2 JP 2990288B2
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【発明の詳細な説明】 [概 要] 半導体基体上にゲート酸化膜を介して形成したゲート
電極とゲート電極にセルフアライン形成した不純物拡散
層からなるソースドレイン領域とにより構成し、専用の
半導体基体コンタクト領域を設けない構造に形成された
基本セルを持ち、且つ半導体基体と同電圧が印加される
ソース領域において、ソース領域の一部を貫通し、半導
体基体の一部を露出する電極コンタクト窓を、平坦に埋
め込んだ導電膜を介して配線体に接続することにより半
導体基体への接続がなされる構造に形成されたゲートア
レイが構成されているため、専用の半導体基体コンタク
ト領域を形成しない微細な基本セルを構成できることに
よる高集積化を、ソース領域の一部で、ソース領域を貫
通した同サイズの電極コンタクト窓及び電極コンタクト
窓を埋め込んだ導電膜により半導体基体と配線体との接
続を形成できることによる高集積化及び高性能化を、微
細な基本セルからなるゲートアレイを形成できるため、
配線容量及び配線抵抗を減少することができることによ
る高速化及び歩留りの高い大規模な半導体集積回路を形
成できることによる多機能化を可能としたゲートアレ
イ。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Overview] A dedicated semiconductor substrate comprising a gate electrode formed on a semiconductor substrate via a gate oxide film and a source / drain region formed of an impurity diffusion layer self-aligned to the gate electrode. An electrode contact window which has a basic cell formed in a structure without a contact region, and which penetrates a part of the source region and exposes a part of the semiconductor substrate in a source region to which the same voltage as that of the semiconductor substrate is applied. Since the gate array is formed in such a structure that the connection to the semiconductor substrate is made by connecting to the wiring body via the flat buried conductive film, a fine semiconductor substrate contact region is not formed. The high integration that can be achieved by the basic cell configuration can be achieved by using the same size electrode contact window and Since the buried conductive layer contact windows high integration and high performance due to the possible formation of connection between the semiconductor substrate and the wiring member to form a gate array of fine elementary cells,
A gate array capable of increasing the speed by reducing the wiring capacitance and the wiring resistance and realizing a multi-functionality by forming a large-scale semiconductor integrated circuit with a high yield.

[産業上の利用分野] 本発明はMIS型半導体集積回路に係り、特に微細な基
本セルを構成した高集積なゲートアレイに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an MIS type semiconductor integrated circuit, and more particularly, to a highly integrated gate array having fine basic cells.

従来、MIS電界効果トランジスタを使用したゲートア
レイの基本セルに関しては、ゲート酸化膜を介して形成
したゲート電極と、ゲート電極にセルフアライン形成し
た不純物拡散層からなるソースドレイン領域と、ソース
ドレイン領域から絶縁分離して形成した不純物拡散層か
らなる専用の基本コンタクト領域とにより構成されてい
た。しかし、C−MOS型ゲートアレイの場合、4つのMIS
電界効果トランジスタ(P及びNチャネルトランジスタ
2つずつ)に対し、基体コンタクト領域を1つずつ(N
及びP型基体コンタクト領域1つずつ)含んだ基本セル
を構成するため、いかにMIS電界効果トランジスタを微
細化しても、基本セルの微細化が難しく、ゲートアレイ
の大規模化への妨げになるという問題が顕著になってき
ている。そこで、専用の半導体基体コンタクト領域の表
面レイアウト面積を必要とせずに、しかも半導体基体と
の接続が可能な基本セルを形成できる手段が要望されて
いる。
Conventionally, for a basic cell of a gate array using an MIS field-effect transistor, a gate electrode formed through a gate oxide film, a source-drain region including an impurity diffusion layer formed self-aligned with the gate electrode, and a source-drain region. And a dedicated basic contact region made of an impurity diffusion layer formed by insulation isolation. However, in the case of a C-MOS type gate array, four MISs
For each field effect transistor (two P and N channel transistors), one substrate contact region (N
And one P-type substrate contact region), it is difficult to miniaturize the basic cell even if the MIS field-effect transistor is miniaturized, which hinders the enlargement of the gate array. The problem is becoming more pronounced. Therefore, there is a need for a means that can form a basic cell that can be connected to a semiconductor substrate without requiring a surface layout area of a dedicated semiconductor substrate contact region.

[従来の技術] 第3図(a)(b)は従来のゲートアレイの模式図
で、(a)は平面図、(b)はチャネル長方向の側断面
図の一部、51はp−型シリコン基板、52はp型不純物ウ
エル領域、53はp+型チャネルストッパー領域、54はn
+型ソースドレイン領域、54aはp型不純物ウエル領域
と同電圧が印加されるn+型ソース領域、54bはp型不
純物ウエル領域と異なる電圧が印加されるn+型ソース
領域、54cはn+型ドレイン領域、55はp+型ソースド
レイン領域、56はフィールド酸化膜、57はゲート酸化
膜、58はゲート電極、59は不純物ブロック用酸化膜、60
は燐珪酸ガラス(PSG)膜、61aは電極コンタクト窓形成
可能領域、61bは電極コンタクト窓、62はp+型不純物
ウエルコンタクト領域、63はn+型不純物ウエルコンタ
クト領域、64はAl配線、65は基本セルを示している。
[Prior Art] FIGS. 3 (a) and 3 (b) are schematic diagrams of a conventional gate array, where (a) is a plan view, (b) is a part of a side sectional view in the channel length direction, and 51 is p- Type silicon substrate, 52 is a p-type impurity well region, 53 is a p + type channel stopper region, and 54 is n
+ Type source / drain region, 54a is an n + type source region to which the same voltage as the p type impurity well region is applied, 54b is an n + type source region to which a voltage different from the p type impurity well region is applied, 54c is n + type drain region , 55 are p + type source / drain regions, 56 is a field oxide film, 57 is a gate oxide film, 58 is a gate electrode, 59 is an impurity blocking oxide film, 60
Is a phosphor silicate glass (PSG) film, 61a is a region where an electrode contact window can be formed, 61b is an electrode contact window, 62 is a p + type impurity well contact region, 63 is an n + type impurity well contact region, 64 is an Al wiring, and 65 is a basic wiring. Shows a cell.

同図においては、2つのNチャネルトランジスタ(ゲ
ート電極58、n+型ソースドレイン領域54、p型不純物
ウエル領域52、p+型不純物ウエルコンタクト領域6
2、)及び2つのPチャネルトランジスタ(ゲート電極5
8、p+型ソースドレイン領域55、n型不純物ウエル領
域、n+型不純物ウエルコンタクト領域63)からなる基
本セルを有するゲートアレイの一部を示している。(基
本セル2つ分を示している。)本ゲートアレイは配線及
び電極コンタクト窓を適宜変更して形成されるもので、
平面図(a)において、電極コンタクト窓はすべての形
成可能領域61aを示し、又、Al配線64は図を見易くする
ため省略されている。平面図(a)及びチャネル長方向
の側断面図の一部(b)において明らかなように、n+
型ソースドレイン領域54とは絶縁分離されてp+型不純
物ウエルコンタクト領域62が、p+型ソースドレイン領
域55とは絶縁分離されてn+型不純物ウエルコンタクト
領域63が、それぞれ設けられており、微細な基本セルを
構成できないという欠点があった。
In the figure, two N-channel transistors (gate electrode 58, n + type source / drain region 54, p type impurity well region 52, p + type impurity well contact region 6)
2,) and two P-channel transistors (gate electrode 5)
8, a part of a gate array having a basic cell including a p + type source / drain region 55, an n type impurity well region, and an n + type impurity well contact region 63). (This shows two basic cells.) This gate array is formed by appropriately changing wiring and electrode contact windows.
In the plan view (a), the electrode contact window shows all the formable regions 61a, and the Al wiring 64 is omitted for easy understanding of the drawing. As is clear from the plan view (a) and part (b) of the side sectional view in the channel length direction, n +
A p + type impurity well contact region 62 is provided insulated from the type source / drain region 54, and an n + type impurity well contact region 63 is provided insulated from the p + type source / drain region 55, respectively. There is a disadvantage that a cell cannot be formed.

[発明が解決しようとする問題点] 本発明が解決しようとする問題点は、従来例に示され
るように、それぞれのソースドレイン領域とは絶縁分離
されて、表面レイアウト面積を必要とするそれぞれ反対
導電型の不純物ウエルコンタクト領域が形成された基本
セルを構成する必要があったために、高集積なゲートア
レイが形成できなかったことである。
[Problems to be Solved by the Invention] The problems to be solved by the present invention are, as shown in the conventional example, insulated from the respective source / drain regions and opposite to those requiring a surface layout area. This is because a high-integration gate array could not be formed because it was necessary to form a basic cell in which a conductive impurity contact region was formed.

[問題点を解決するための手段] 上記問題点は、半導体基体上にゲート絶縁膜を介して
設けられたゲート電極と、前記ゲート電極に自己整合し
て前記半導体基体に設けられた不純物拡散層からなるソ
ースドレイン領域とを備え、専用の半導体基体コンタク
ト領域を設けない基本セルを有し、且つ前記半導体基体
と同電圧が印加されるソース領域の一部を貫通し、前記
半導体基体の一部を露出した電極コンタクト窓と、前記
電極コンタクト窓を埋め込んだ導電膜と、前記導電膜に
接続した配線体とにより前記半導体基体への接続が形成
されている本発明のゲートアレイによって解決される。
[Means for Solving the Problems] The above problems are caused by a gate electrode provided on a semiconductor substrate via a gate insulating film, and an impurity diffusion layer provided on the semiconductor substrate in self-alignment with the gate electrode. And a source / drain region comprising a basic cell without a dedicated semiconductor substrate contact region, and penetrating a part of a source region to which the same voltage as the semiconductor substrate is applied, and a part of the semiconductor substrate. The gate array according to the present invention has a structure in which a connection to the semiconductor base is formed by an electrode contact window exposing the conductive film, a conductive film embedded in the electrode contact window, and a wiring body connected to the conductive film.

[作 用] 即ち本発明のゲートアレイにおいては、半導体基体上
にゲート酸化膜を介して形成したゲート電極とゲート電
極にセルフアライン形成した不純物拡散層からなるソー
スドレイン領域とにより構成し、専用の半導体基体コン
タクト領域を設けない構造に形成された基本セルを持
ち、且つ半導体基体と同電圧が印加されるソース領域に
おいて、ソース領域の一部を貫通し、半導体基体の一部
を露出する電極コンタクト窓を、平坦に埋め込んだ導電
膜を介して配線体に接続することにより半導体基体への
接続がなされる構造に形成されたゲートアレイが構成さ
れている。したがって、専用の半導体基体コンタクト領
域の表面レイアウト面積を必要としない微細な基本セル
を形成できることによる高集積化を、ソース領域の一部
で、ソース領域との接続に形成する電極コンタクト窓を
使用し、半導体基体の一部を露出するまで延長した同サ
イズの電極コンタクト窓に導電膜を埋め込むことによ
り、半導体基体と配線体との接続を形成できることによ
る高集積化及び高性能化を、微細な基本セルからなるゲ
ートアレイを形成できるため、配線容量及び配線抵抗を
減少することができることによる高速化及び歩留りの高
い大規模な半導体集積回路を形成できることによる多機
能化を可能にすることもできる。即ち、極めて高速、高
性能、多機能且つ高集積なゲートアレイを得ることがで
きる。
[Operation] In other words, the gate array of the present invention comprises a gate electrode formed on a semiconductor substrate via a gate oxide film, and a source / drain region composed of an impurity diffusion layer formed self-aligned with the gate electrode. An electrode contact having a basic cell formed in a structure without a semiconductor substrate contact region and having a source region to which the same voltage as the semiconductor substrate is applied, penetrating a part of the source region and exposing a part of the semiconductor substrate. A gate array formed to have a structure in which a window is connected to a wiring body through a flat buried conductive film to make connection to a semiconductor substrate. Therefore, high integration by forming a fine basic cell that does not require the surface layout area of the dedicated semiconductor substrate contact region is realized by using an electrode contact window formed in a part of the source region and connected to the source region. By embedding a conductive film in an electrode contact window of the same size, which is extended until a part of the semiconductor substrate is exposed, high integration and high performance by forming a connection between the semiconductor substrate and the wiring body can be achieved by fine basics. Since a gate array composed of cells can be formed, the speed can be increased by reducing the wiring capacitance and the wiring resistance, and the multi-function can be realized by forming a large-scale semiconductor integrated circuit with high yield. That is, an extremely high-speed, high-performance, multifunctional, highly integrated gate array can be obtained.

[実施例] 以下本発明を図示実施例により具体的に説明する。第
1図(a)(b)は本発明のゲートアレイにおける一実
施例の模式図、第2図(a)〜(f)は本発明のゲート
アレイにおける製造方法の一実施例の工程断面図であ
る。
[Examples] Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to illustrated examples. 1 (a) and 1 (b) are schematic views of one embodiment of the gate array of the present invention, and FIGS. 2 (a) to 2 (f) are cross-sectional views showing the steps of one embodiment of the manufacturing method of the gate array of the present invention. It is.

全図を通じ同一対象物は同一符号で示す。 The same objects are denoted by the same reference numerals throughout the drawings.

第1図はp−型シリコン基板を用いた際の本発明のゲ
ートアレイにおける一実施例で、1は1015cm-3程度のp
−型シリコン基板、2は1016cm-3程度のp型不純物ウエ
ル領域、3は1017cm-3程度のp+型チャネルストッパー
領域、4は1020cm-3程度のn+型ソースドレイン領域、
4aはp型不純物ウエル領域と同電圧が印加されるn+型
ソース領域、4bはp型不純物ウエル領域と異なる電圧が
印加されるn+型ソース領域、4cはn+型ドレイン領
域、5は1020cm-3程度のp+型ソースドレイン領域、6
は600nm程度のフィールド酸化膜、7は18nm程度のゲー
ト酸化膜、8は300nm程度のゲート電極、9は35nm程度
の不純物ブロック用酸化膜、10は600nm程度の燐珪酸ガ
ラス(PSG)膜、11aは径800nm程度の電極コンタクト窓
形成可能領域、11bは径800nm程度の半導体基体への接続
を含む電極コンタクト窓、12は厚さ1.5μm程度の埋め
込み導電膜(選択化学気相成長タングステンシリサイド
膜)、13は1μm程度のAl配線、14は基本セルを示して
いる。
FIG. 1 shows an embodiment of a gate array of the present invention using a p-type silicon substrate, wherein 1 is a p-type silicon substrate of about 10 15 cm −3.
A-type silicon substrate, 2 is a p-type impurity well region of about 10 16 cm -3 , 3 is a p + -type channel stopper region of about 10 17 cm -3 , 4 is an n + -type source / drain region of about 10 20 cm -3 ,
4a is an n + type source region to which the same voltage as the p-type impurity well region is applied, 4b is an n + type source region to which a voltage different from the p-type impurity well region is applied, 4c is an n + type drain region, and 5 is 10 20 cm About -3 p + type source / drain region, 6
Is a field oxide film of about 600 nm, 7 is a gate oxide film of about 18 nm, 8 is a gate electrode of about 300 nm, 9 is an oxide film for impurity blocking of about 35 nm, 10 is a phosphor silicate glass (PSG) film of about 600 nm, 11a Is a region where an electrode contact window having a diameter of about 800 nm can be formed, 11b is an electrode contact window including a connection to a semiconductor substrate having a diameter of about 800 nm, and 12 is a buried conductive film (selective chemical vapor deposition tungsten silicide film) having a thickness of about 1.5 μm. , 13 indicate an Al wiring of about 1 μm, and 14 indicates a basic cell.

同図においては、2つのNチャネルトランジスタ(ゲ
ート電極8、n+型ソースドレイン領域4、p型不純物
ウエル領域2)及び2つのPチャネルトランジスタ(ゲ
ート電極8、p+型ソースドレイン領域5、n型不純物
ウエル領域)からなる基本セルを有するゲートアレイの
一部を示している。(基本セル2つ分を示している。)
本ゲートアレイは配線及び電極コンタクト窓を適宜変更
して形成されるもので、平面図(a)において、電極コ
ンタクト窓はすべての形成可能領域11aを示し、又、Al
配線13は図を見易くするため省略されている。平面図
(a)において明らかなように、表面レイアウト面積を
必要とする半導体基体コンタクト領域(p+型不純物ウ
エルコンタクト領域及びn+型不純物ウエルコンタクト
領域)は存在しておらず、極めて高集積な基本セルが構
成されている。チャネル長方向の側断面図の一部(b)
において明らかなように、p型不純物ウエル領域と同電
圧が印加されるn+型ソース領域4aの一部にはn+型ソ
ース領域4aを貫通し、p型不純物ウエル領域2の一部を
露出する電極コンタクト窓11bが形成されており、この
電極コンタクト窓11bを埋め込んだ導電膜12により、p
型不純物ウエル領域2及びn+型ソース領域4aとAl配線
13との接続を形成している。この電極コンタクト窓11b
は他の領域の電極コンタクト窓と表面上のサイズは全く
等しいものであり、等しいサイズの電極コンタクト窓に
より、すべての領域の接続が可能であるために専用の半
導体基体コンタクト領域がない基本セルからなるゲート
アレイの構成が可能となる。したがって、専用の半導体
基体コンタクト領域の表面レイアウト面積を必要としな
い微細な基本セルを形成できることによる高集積化を、
ソース領域の一部で、ソース領域との接続に形成する電
極コンタクト窓を使用し、半導体基体の一部を露出する
まで延長した同サイズの電極コンタクト窓に導電膜を埋
め込むことにより、半導体基体と配線体との接続を形成
できることによる高集積化及び高性能化を、微細な基本
セルからなるゲートアレイを形成できるため、配線容量
及び配線抵抗を減少することができることによる高速化
及び歩留りの高い大規模な半導体集積回路を形成できる
ことによる多機能化を可能にすることもできる。
In the figure, two N-channel transistors (gate electrode 8, n + -type source / drain region 4, p-type impurity well region 2) and two P-channel transistors (gate electrode 8, p + -type source / drain region 5, n-type impurity) 2 shows a part of a gate array having a basic cell including a well region. (Two basic cells are shown.)
This gate array is formed by appropriately changing the wiring and the electrode contact window. In the plan view (a), the electrode contact window shows all the formable regions 11a, and
The wiring 13 is omitted for easy viewing of the drawing. As is clear from the plan view (a), there is no semiconductor substrate contact region (p + -type impurity well contact region and n + -type impurity well contact region) requiring a surface layout area, and an extremely highly integrated basic cell. Is configured. Part (b) of side sectional view in the channel length direction
As apparent from the above, an electrode which penetrates the n + type source region 4a and exposes a part of the p type impurity well region 2 is provided in a part of the n + type source region 4a to which the same voltage as that of the p type impurity well region is applied. A contact window 11b is formed, and the conductive film 12 buried in the electrode contact window 11b allows p
-Type impurity well region 2 and n + type source region 4a and Al wiring
13 and form a connection. This electrode contact window 11b
The size of the electrode contact window on the surface is exactly the same as the electrode contact window of the other area, and the electrode contact window of the same size allows the connection of all areas, so that the basic cell without the dedicated semiconductor substrate contact area Gate array can be configured. Therefore, high integration by forming a fine basic cell that does not require a surface layout area of a dedicated semiconductor substrate contact region is required.
In a part of the source region, an electrode contact window formed for connection with the source region is used, and a conductive film is buried in an electrode contact window of the same size which is extended until a part of the semiconductor substrate is exposed. The high integration and high performance due to the formation of the connection with the wiring body can be attained by the high speed and high yield due to the reduction of the wiring capacitance and the wiring resistance because the gate array composed of the fine basic cells can be formed. Multi-functionality can be realized by forming a large-scale semiconductor integrated circuit.

次いで本発明に係るゲートアレイの製造方法の一実施
例について第2図(a)〜(f)及び第1図を参照して
説明する。一般にゲートアレイは多層配線を利用して形
成されるが、本発明は多層配線に関するものではないの
で、ここでは単層配線における製造方法を記述すること
にする。
Next, an embodiment of a method of manufacturing a gate array according to the present invention will be described with reference to FIGS. 2 (a) to 2 (f) and FIG. Generally, a gate array is formed using multilayer wiring, but the present invention does not relate to multilayer wiring, and therefore, a manufacturing method using single-layer wiring will be described here.

第2図(a) LOCOSによる素子分離技術等の通常の技法を適用する
ことにより、p−型シリコン基板1に選択的にn型不純
物ウエル領域(図示せず)、p型不純物ウエル領域2、
n+型チャネルストッパー領域(図示せず)、p+型チ
ャネルストッパー領域3、フィールド酸化膜6を形成す
る。
FIG. 2 (a) By applying a normal technique such as an element isolation technique by LOCOS, an n-type impurity well region (not shown), a p-type impurity well region 2,
An n + type channel stopper region (not shown), a p + type channel stopper region 3, and a field oxide film 6 are formed.

第2図(b) 次いで18nm程度のゲート酸化膜7を成長する。次いで
不純物を含んだ300nm程度の多結晶シリコン膜を化学気
相成長法により成長する。次いで通常のフォトリソグラ
フィー技術を利用し、レジスト(図示せず)をマスク層
として、多結晶シリコン膜を選択的にエッチングし、ゲ
ート電極8を形成する。次いでレジストを除去する。
FIG. 2 (b) Next, a gate oxide film 7 of about 18 nm is grown. Next, a polycrystalline silicon film of about 300 nm containing impurities is grown by a chemical vapor deposition method. Next, the gate electrode 8 is formed by selectively etching the polycrystalline silicon film using a resist (not shown) as a mask layer by using a normal photolithography technique. Next, the resist is removed.

第2図(c) 次いで通常のフォトリソグラフィー技術を利用し、レ
ジスト(図示せず)、ゲート電極8及びフィールド酸化
膜6をマスク層として、砒素をイオン注入してn+型ソ
ースドレイン領域(4a、4b、4c)を画定する。次いでレ
ジストを除去する。次いで同様の方法により、硼素をイ
オン注入してp+型ソースドレイン領域(図示せず)を
画定する。
2 (c) Next, arsenic is ion-implanted using a resist (not shown), a gate electrode 8 and a field oxide film 6 as a mask layer by using a normal photolithography technique, and n + type source / drain regions (4a, 4b, 4c). Next, the resist is removed. Then, boron is ion-implanted in the same manner to define a p + type source / drain region (not shown).

第2図(d) 次いで不要部のゲート酸化膜7をエッチング除去す
る。次いで35nm程度の不純物ブロック用酸化膜9及び60
0nm程度の燐珪酸ガラス(PSG)膜10を成長する。次いで
高温熱処理をし、各不純物領域の活性化及び深さの制御
をおこなう。
FIG. 2 (d) Next, unnecessary portions of the gate oxide film 7 are removed by etching. Next, the impurity blocking oxide films 9 and 60 of about 35 nm are formed.
A phosphor silicate glass (PSG) film 10 of about 0 nm is grown. Next, high-temperature heat treatment is performed to control the activation and depth of each impurity region.

第2図(e) 次いで通常のフォトリソグラフィー技術を利用し、レ
ジスト(図示せず)をマスク層として、選択的に燐珪酸
ガラス(PSG)膜10、不純物ブロック用酸化膜9、n+
型ソースドレイン領域4a及びp型不純物ウエル領域2の
一部をエッチングし、電極コンタクト窓11bを形成す
る。次いでレジストを除去する。(図示しないが、同時
にn型不純物ウエル領域接続用の電極コンタクト窓の開
孔もおこなう。) 第2図(f) 次いで選択化学気相成長タングステンシリサイド膜12
を成長させ、電極コンタクト窓11bを平坦に埋め込む。
次いで図示しないが、通常のフォトリソグラフィー技術
を利用し、レジストをマスク層として、選択的に燐珪酸
ガラス(PSG)膜10、不純物ブロック用酸化膜9をエッ
チングし、通常の電極コンタクト窓を形成する。次いで
レジストを除去する。
FIG. 2 (e) Then, using a normal photolithography technique, using a resist (not shown) as a mask layer, a phosphor silicate glass (PSG) film 10, an impurity blocking oxide film 9, and n +
Part of the p-type impurity well region 2 and the p-type impurity drain region 4a is etched to form an electrode contact window 11b. Next, the resist is removed. (Although not shown, an electrode contact window for connecting the n-type impurity well region is also opened at the same time.) FIG. 2 (f) Next, the selective chemical vapor deposition tungsten silicide film 12
Is grown, and the electrode contact window 11b is buried flat.
Next, although not shown, a normal photolithography technique is used to selectively etch the phosphosilicate glass (PSG) film 10 and the impurity blocking oxide film 9 using a resist as a mask layer to form a normal electrode contact window. . Next, the resist is removed.

第1図 次いで1μm程度のAl膜を成長する。次いで通常のフ
ォトリソグラフィー技術を利用し、レジストをマスク層
として、選択的にAl膜をエッチングし、Al配線13を形成
する。次いでレジストを除去しゲートアレイを完成す
る。
FIG. 1 Next, an Al film of about 1 μm is grown. Next, using an ordinary photolithography technique, the Al film is selectively etched using the resist as a mask layer to form an Al wiring 13. Next, the resist is removed to complete the gate array.

以上実施例に示したように、本発明のゲートアレイに
よれば、専用の半導体基体コンタクト領域の表面レイア
ウト面積を必要としない微細な基本セルを形成できるこ
とによる高集積化を、ソース領域の一部で、ソース領域
との接続に形成する電極コンタクト窓を使用し、半導体
基体の一部を露出するまで延長した同サイズの電極コン
タクト窓に導電膜を埋め込むことにより、半導体基体と
配線体との接続を形成できることによる高集積化及び高
性能化を、微細な基本セルからなるゲートアレイを形成
できるため、配線容量及び配線抵抗を減少することがで
きることによる高速化及び歩留りの高い大規模な半導体
集積回路を形成できることによる多機能化を可能にする
こともできる。
As described in the above embodiment, according to the gate array of the present invention, high integration by forming a fine basic cell that does not require a surface layout area of a dedicated semiconductor substrate contact region can be achieved by a part of the source region. By using an electrode contact window formed for connection with the source region and embedding a conductive film in an electrode contact window of the same size that is extended until a part of the semiconductor substrate is exposed, the connection between the semiconductor substrate and the wiring body is achieved. A large-scale semiconductor integrated circuit having a high speed and a high yield due to a reduction in wiring capacitance and wiring resistance because a gate array composed of fine basic cells can be formed because high integration and high performance due to the formation of a semiconductor device can be realized. Can be made multifunctional.

[発明の効果] 以上説明のように本発明によれば、微細な基本セルを
構成した高集積なゲートアレイにおいて、専用の半導体
基体コンタクト領域を設けない構造に形成された基本セ
ルを持ち、且つ半導体基体と同電圧が印加されるソース
領域において、ソース領域の一部を貫通し、半導体基体
の一部を露出する電極コンタクト窓を、平坦に埋め込ん
だ導電膜を介して配線体に接続することにより半導体基
体への接続がなされる構造に形成されたゲートアレイが
構成されているため、専用の半導体基体コンタクト領域
を形成しない微細な基本セルを構成できることによる高
集積化を(従来例に比較し、基本セル面積は約75%にな
る。)、ソース領域の一部で、ソース領域を貫通した同
サイズの電極コンタクト窓及び電極コンタクト窓を埋め
込んだ導電膜により半導体基体と配線体との接続を形成
できることによる高集積化及び高性能化を、微細な基本
セルからなるゲートアレイを形成できるため、配線容量
及び配線抵抗を減少することができることによる高速化
及び歩留りの高い大規模な半導体集積回路を形成できる
ことによる多機能化を可能にすることができる。即ち、
極めて高速、高性能、多機能且つ高集積なゲートアレイ
を得ることができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, in a highly integrated gate array having a fine basic cell, a basic cell formed in a structure without a dedicated semiconductor substrate contact region is provided, and In a source region to which the same voltage as that of the semiconductor substrate is applied, an electrode contact window that penetrates a part of the source region and exposes a part of the semiconductor substrate is connected to a wiring body through a flat buried conductive film. , A gate array formed in a structure to be connected to the semiconductor substrate is formed, so that high integration by forming a fine basic cell without forming a dedicated semiconductor substrate contact region can be realized (compared to the conventional example). , The basic cell area is about 75%.), And an electrode contact window and an electrode contact window of the same size penetrating the source region are buried in a part of the source region. Higher integration and higher performance due to the connection between the semiconductor substrate and the wiring body can be formed by the conductive film. Higher speed due to the lowering of wiring capacitance and wiring resistance because a gate array composed of fine basic cells can be formed. A large-scale semiconductor integrated circuit with high integration and high yield can be formed, so that multifunctionality can be realized. That is,
An extremely high speed, high performance, multifunctional and highly integrated gate array can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図(a)(b)は本発明のゲートアレイにおける一
実施例の模式図、 第2図(a)〜(f)は本発明のゲートアレイにおける
製造方法の一実施例の工程断面図、 第3図(a)(b)は従来のゲートアレイの模式図であ
る。 図において、 1はp−型シリコン基板、 2はp型不純物ウエル領域、 3はp+型チャネルストッパー領域、 4はn+型ソースドレイン領域、 4aはp型不純物ウエル領域と同電圧が印加されるn+型
ソース領域、 4bはp型不純物ウエル領域と異なる電圧が印加されるn
+型ソース領域、 4cはn+型ドレイン領域、 5はp+型ソースドレイン領域、 6はフィールド酸化膜、 7はゲート酸化膜、 8はゲート電極、 9は不純物ブロック用酸化膜、 10は燐珪酸ガラス(PSG)膜、 11aは電極コンタクト窓形成可能領域、 11bは半導体基体への接続を含む電極コンタクト窓、 12は埋め込み導電膜(選択化学気相成長タングステンシ
リサイド膜)、 13はAl配線、 14は基本セル を示す。
1 (a) and 1 (b) are schematic views of one embodiment of the gate array of the present invention, and FIGS. 2 (a) to 2 (f) are process cross-sectional views of one embodiment of the manufacturing method of the gate array of the present invention. 3 (a) and 3 (b) are schematic diagrams of a conventional gate array. In the figure, 1 is a p- type silicon substrate, 2 is a p-type impurity well region, 3 is a p + type channel stopper region, 4 is an n + type source / drain region, and 4a is n + to which the same voltage as the p-type impurity well region is applied. The source region 4b is applied with a voltage different from that of the p-type impurity well region.
+ Type source region, 4c is n + type drain region, 5 is p + type source / drain region, 6 is field oxide film, 7 is gate oxide film, 8 is gate electrode, 9 is oxide film for impurity block, 10 is phosphosilicate glass (PSG) film, 11a is a region where an electrode contact window can be formed, 11b is an electrode contact window including connection to a semiconductor substrate, 12 is a buried conductive film (selective chemical vapor deposition tungsten silicide film), 13 is Al wiring, and 14 is Indicates a basic cell.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】半導体基体上にゲート絶縁膜を介して設け
られたゲート電極と、前記ゲート電極に自己整合して前
記半導体基体に設けられた不純物拡散層からなるソース
ドレイン領域とを備え、専用の半導体基体コンタクト領
域を設けずに、前記ソース領域の一部で、前記ソース領
域の側面及び前記半導体基体の上面を直接同電位に接続
した構造を有する基本セルをマトリックス状に配設した
ことを特徴とするゲートアレイ。
A gate electrode provided on a semiconductor substrate via a gate insulating film; and a source / drain region formed of an impurity diffusion layer provided on the semiconductor substrate in self-alignment with the gate electrode. A basic cell having a structure in which a side surface of the source region and an upper surface of the semiconductor substrate are directly connected to the same potential in a part of the source region without providing the semiconductor substrate contact region is arranged in a matrix. Gate array featured.
【請求項2】前記半導体基体と同電圧が印加される前記
ソース領域の一部を貫通し、前記半導体基体の一部を露
出した電極コンタクト窓と、前記電極コンタクト窓を埋
め込んだ導電膜と、前記導電膜に接続した配線体とによ
り前記半導体基体及び前記ソース領域への接続が形成さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
ゲートアレイ。
2. An electrode contact window penetrating a part of the source region to which the same voltage as the semiconductor substrate is applied and exposing a part of the semiconductor substrate, a conductive film embedded in the electrode contact window, 2. The gate array according to claim 1, wherein a connection to the semiconductor substrate and the source region is formed by a wiring body connected to the conductive film.
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