JP3166710B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
特に分割されたゲート電極を有する少くとも一対のMO
Sトランジスタを備えた半導体装置に関する。
体装置としては、例えばセンスアンプがある。半導体装
置の高集積化にともない素子分離領域が狭められてきて
おり、センスアンプに於いてもLOCOS技術に代わ
り、溝の中に絶縁膜を埋めるいわゆるトレンチ技術が用
いられてきている。また対称性を有する一対のMOSト
ランジスタを形成するために、ドレイン領域を挟む平行
な2本のゲート電極が用いられてきている。これはゲー
ト電極をマスクとして斜め方向から不純物をイオン注入
した場合の、一対のMOSトランジスタの電気特性の対
称性の劣化を防止するためである。以下図4の平面図を
用いて更に説明する。
はトレンチ技術により埋め込まれた酸化膜からなる素子
分離領域11が形成されており、この素子分離領域を挟
んで素子形成領域12が設けられている。そしてこの素
子形成領域12には、ドレイン領域3、ソース領域4及
びゲート電極5からなる二つのMOSトランジスタ13
A,13Bが形成され、一対のMOSトランジスタ10
Dを構成している。
いては、マスクの目合せずれやリーク電流を抑制する等
のために、ゲート電極5はソース領域とドレイン領域の
端部を結ぶ線より外側(素子分離領域上)に延在して形
成されているため(以下ゲート電極の飛び出しとい
う)、特にDRAMのセンスアンプやワード線駆動回路
部などでみられる同一チャネル型MOSトランジスタ
を、ゲート長と垂直方向に隣接させて配置する場合に
は、ソース・ドレイン拡散層の間隔L4 よりもゲート電
極の間隔lが縮少化の妨げとなるため、トレンチ分離技
術の効果が十分に得られない。
ト電極の拡散層に対する目合せずれ量と、図4(b)に
示すように、ゲート電極を形成するためのポリシリコン
膜等の露光時やエッチング時のゲート電極5の端部での
丸まりによる後退により決まる。
30μm、最小のゲート電極間隔lを0.25μmとす
ると拡散層間隔L4 は0.85μmとなり、最小の拡散
層間隔(例えば0.40μm)よりも0.45μmだけ
大きくなる事になる。これをセンスアンプにあてはめて
みると、一般的にセンスアンプ1列あたり該当箇所が2
〜4箇所あると考えられ、また1GDRAMにおいては
センスアンプ列は68列にも達するため、1GDRAM
では100μm程度チップサイズが増大してしまうこと
になる。
開平6−13574号公報のように、同一拡散層上に二
つのMOSトランジスタを形成する方法がある。以下図
5を用いて説明する。
アンプ)10Eは、ドレイン領域3Aとソース領域4A
とU字型ゲート電極35AからなるMOSFET30a
と、ドレイン領域3Aとソース領域4AとU字型ゲート
電極35BからなるMOFET30bとから構成されて
いる。このように構成された一対のMOSFET10E
は、U字型電極によりドレイン領域3Aをソース領域4
Aから分離出来るため、MOSトランジスタ形成領域
(レイアウト面積)を縮少出来るとしている。
示した従来のMOSトランジスタでは、ゲート電極の飛
び出しによりMOSトランジスタ形成領域を十分に縮少
出来ないという欠点がある。更に、ゲート電極と拡散層
間の目ずれにより、ソース・ドレインのショートやリー
ク電流が発生する。
は、隣り合う二つのMOSトランジスタのソース側の信
号は同一でなければならない。しかしながら、隣り合う
二つのMOSトランジスタのソースは必らずしも同一信
号とは限らず、ワード線駆動回路部のように、異なった
信号が入力されているのが一般的である。従ってこのよ
うに構成されたMOSトランジスタの用途は限定され
る。
ート電極と拡散層間の目合せずれによるソース・ドレイ
ンのショートやリーク電流の発生をなくし、しかも用途
に限定されることのない集積度の向上した半導体装置を
提供することにある。
半導体基板上に設けられた絶縁膜からなる素子分離領域
と、この素子分離領域を挟んで形成された素子形成領域
と、前記素子分離領域に垂直な面を対称として前記素子
形成領域に形成された一対のMOSトランジスタを有す
る半導体装置において、前記MOSトランジスタのゲー
ト電極はドレイン領域を挟んで形成された平行な2本の
電極から構成され、かつ少なくとも対称面を有する前記
素子分離領域側の前記2本のゲート電極の端部は接続配
線により接続されており、該接続配線の少なくとも一部
は前記素子形成領域上に延在していることを特徴とする
ものである。
て説明する。図1(a),(b)は本発明の第1の実施
の形態を説明する為の半導体チップの上面図及びA−A
線断面図である。
半導体装置は、P型のシリコン基板(またはP型ウェ
ル)1上に設けられた酸化膜2からなる素子分離領域1
1と、この素子分離領域11を挟んで形成された素子形
成領域12と、素子分離領域11に垂直な面7を対称と
して素子形成領域12に形成された一対のMOSトラン
ジスタ10Aを有する半導体装置であって、特にMOS
トランジスタのゲート電極はドレイン領域3を挟んで形
成された平行な2本の電極5A,5B(5a,5b)か
ら構成され、かつ少なくとも対称面7を有する素子分離
領域側の2本のゲート電極5A,5B(5a,5b)の
端部は、ゲート電極に直交する接続配線6A(6B)に
より接続されているものである。なお図1において4は
ソース領域、8はゲート酸化膜、9はチャネル領域であ
る。以下製造方法とともに更に説明する。
チングにより深さ約0.5μmの溝を形成したのち、こ
の溝の中にCVD法等により酸化膜2等の絶縁膜を充填
し素子分離領域11を形成する。
9nm)を形成したのち、ポリシリコンとタングステン
シリサイド(WSi)の2層膜(厚さ〜0.2μm)を
形成する。ついでこれら2層膜及び酸化膜をパターニン
グし、ゲート酸化膜8、2層膜からなるゲート電極5
A,5B,5a,5b及び接続配線6A,6Bを同時に
形成する。
をイオン注入し、拡散層からなるソース領域4及びドレ
イン領域3をセルフアラインで形成する。
おける拡散層間の距離L1 は、例えば接続配線6A,6
Bの幅を0.15μm、接続配線間の距離を0.25μ
m、接続配線と拡散層間の距離(ゲート電極の飛び出し
量)を0.05μmとすると、0.65μmとなり、図
4で説明した従来例における拡散層間の距離L4 の0.
85μmに比べ大幅に挟くすることが出来る。
るための半導体チップの上面図である。この第2の実施
の形態において図1に示した第1の実施の形態と異なる
所は、接続配線を拡散層内に設けた事である。
ジスタ10Bを構成する第1のトランジスタのゲート電
極15A、15Bを接続する接続配線16A、及び第2
のトランジスタのゲート電極15a、15bを接続する
接続配線16Bは、それぞれのトランジスタを構成する
ドレイン領域3内に設けられ、しかも素子分離領域11
に接して形成されている。
おいては、接続配線16A、16Bが拡散層内に形成さ
れているため、拡散層間距離L2 を最小拡散層間隔(例
えば0.40μm)まで小さくすることが可能である。
なおこの場合の接続配線下はMOSトランジスタのチャ
ネルとしては寄与しないため、接続配線16A、16B
の幅とMOSトランジスタのゲート長は必ずしも一致さ
せる必要はなく、ゲート長より接続配線の幅を小さくす
ることも可能である。
るための半導体チップの上面図である。この第3の実施
の形態において、図1に示した第1の実施の形態と異な
る所は、接続配線を2本のゲート電極の両端部に形成
し、しかも接続配線を素子形成領域と素子分離領域にま
たがって形成したことである。
ジスタ10Cを構成する第1のトランジスタの2本のゲ
ート電極25A及び25Bの端部は、ドレイン領域3と
素子分離領域11にまたがって形成された2本の接続配
線26A及び26aにより接続されており、また第2の
トランジスタの2本のゲート電極25a及び25bの端
部は、同様に2本の接続配線26B及び26bにより接
続されている。
おいては、接続配線26A、26Bの長さ方向の中心線
と拡散層の線をほぼオンラインにする事が出来るため、
ゲート電極の飛び出しを抑制出来るとともに、拡散層と
ゲート電極間の目合せずれによるゲート容量値のばらつ
きを抑制することも可能である。したがってセンスアン
プ内のフリップフロップ回路を構成する一対のMOSト
ランジスタの様に、出来上りの対称性が重視されるMO
Sトランジスタに適用すると極めて有効である。
コン基板上にMOSトランジスタを形成した場合につい
て説明したが、N型シリコン基板を用いてもよい。ま
た、ゲート電極形成材料としてタングステンシリサイド
を用いた場合について説明したが、モリブデン等他の高
融点金属のシリサイドを用いることが可能である。
有する素子分離領域側の2本のゲート電極の端部を接続
配線により接続することにより、隣接するMOSトラン
ジスタの拡散層間の距離を最小拡散層間隔にまで近づけ
ることができる為、半導体装置の用途を限定することな
く集積度を向上させることができる。
している為、この部分でのソース領域とドレイン領域は
接続配線により完全に分離される。従って、ゲート電極
と拡散層間で目合せずれが発生しても、従来のように、
ソース領域とドレイン領域とがショートすることや、ソ
ース・ドレイン間の回り込みによるリーク電流の発生を
なくすことができる。
導体チップの上面図及び断面図。
導体チップの上面図。
導体チップの上面図。
プの上面図。
チップの上面図。
Claims (5)
- 【請求項1】 半導体基板上に設けられた絶縁膜からな
る素子分離領域と、この素子分離領域を挟んで形成され
た素子形成領域と、前記素子分離領域に垂直な面を対称
として前記素子形成領域に形成された一対のMOSトラ
ンジスタを有する半導体装置において、前記MOSトラ
ンジスタのゲート電極はドレイン領域を挟んで形成され
た平行な2本の電極から構成され、かつ少なくとも対称
面を有する前記素子分離領域側の前記2本のゲート電極
の端部は接続配線により接続されており、該接続配線の
少なくとも一部は前記素子形成領域上に延在しているこ
とを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 接続配線はゲート電極と直交している請
求項1記載の半導体装置。 - 【請求項3】 接続配線は素子形成領域と素子分離領域
にまたがって形成されている請求項1又は請求項2記載
の半導体装置。 - 【請求項4】 接続配線はゲート電極と同一材料より形
成されている請求項1〜3のいずれかに記載の半導体装
置。 - 【請求項5】 接続配線を構成する材料はポリシリコン
と高融点金属のシリサイドである請求項4記載の半導体
装置。
Priority Applications (1)
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JP17912898A JP3166710B2 (ja) | 1998-06-25 | 1998-06-25 | 半導体装置 |
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Publications (2)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9406663B2 (en) | 2013-01-23 | 2016-08-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor devices |
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1998
- 1998-06-25 JP JP17912898A patent/JP3166710B2/ja not_active Expired - Fee Related
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