JPH07122743A - 半導体集積回路装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体集積回路装置およびその製造方法

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JPH07122743A
JPH07122743A JP5268533A JP26853393A JPH07122743A JP H07122743 A JPH07122743 A JP H07122743A JP 5268533 A JP5268533 A JP 5268533A JP 26853393 A JP26853393 A JP 26853393A JP H07122743 A JPH07122743 A JP H07122743A
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JP
Japan
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region
integrated circuit
semiconductor
gate
circuit device
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JP5268533A
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English (en)
Inventor
Mitsumori Hidaka
光守 日高
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体素子セルの特有の配置パターンを採用
して、集積度を高めることができる半導体集積回路装置
を得る。 【構成】 半導体素子セルにおけるn型半導体領域6に
おけるコンタクト領域8と、n型半導体領域7における
コンタクト領域9とがゲート電極4の長手方向の中心線
に対し非対称とすることにより、コンタクト領域が設け
られていないn型半導体領域6およびn型半導体領域7
を最小限度に狭い領域とすることができ、その形状とし
て屈曲形状のn型半導体領域6およびn型半導体領域7
とすることができる。そのため、フィールド絶縁膜2を
従来と同一の幅を確保したまま、隣接する半導体素子セ
ルと入れ子の形状とできるため、隣接する半導体素子セ
ル間のゲート電極4の間隔が従来より狭められ、従来よ
り集積度の向上をはかることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置お
よびその製造技術に関し、特に、MIS(Metal Insula
tor Semiconductor)型半導体集積回路装置のレイアウト
パターンに適用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】図7は、本発明者により検討されたMI
S型半導体集積回路装置の代表的な半導体素子セルの基
本セル配置を示した平面図である。同図において、20
は1つの半導体素子セルにおけるゲート領域、21はソ
ース領域、22はそのソース領域21のコンタクト領
域、23はドレイン領域、24はそのドレイン領域23
におけるコンタクト領域、25は隣接する半導体素子セ
ルと電気的素子分離を行うためのフィールド絶縁膜形成
領域、26は隣接する半導体素子セルにおけるゲート領
域、27はソース領域、28はそのソース領域27にお
けるコンタクト領域、29はドレイン領域、30はその
ドレイン領域29におけるコンタクト領域である。
【0003】ソース領域21,27およびドレイン領域
23,29という拡散層形状は、ゲート領域20,26
に対して左右に対称の配置をもって形成されており、そ
れらが各々四辺形のパターンを有しており、それぞれの
領域21,23,27,29における給電用または信号
取り出し用のコンタクト領域22,24,28,30
が、これまたゲート領域20,26の長手方向中心線に
対し左右対称に形成されている。また、1つの半導体素
子セルとそれに隣接する半導体素子セルとの間には、半
導体素子セル同士の電気的絶縁つまり電気的分離を行う
ためにフィールド絶縁膜形成領域25が配置されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の半導
体集積回路装置は、図7に示すような半導体素子セルの
配置を採用しているために、隣接する半導体素子セルと
の電気的分離のため、一定幅のフィールド絶縁膜形成領
域25が必要となる。しかも、各半導体素子セルにおけ
るソース領域21,27とドレイン領域23,29とが
ゲート領域20,26に対して対称に配置されており、
それらの形状も相互に同一の四辺形のパターンをもって
形成されているものである。
【0005】そのため、隣接する半導体素子セルのゲー
ト領域20とゲート領域26の間隔も一定幅以上確保す
る必要があり、これが半導体集積回路装置の集積度を規
定しており、これ以上集積度を高めることができ得ない
という問題点があった。
【0006】本発明の目的は、半導体素子セルの特有の
配置パターンを採用して、集積度を高めることができる
半導体集積回路装置を得ることにある。
【0007】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
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。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明において開示され
る発明のうち、代表的なものの概要を説明すれば、以下
のとおりである。
【0009】請求項1記載の発明は、ゲート領域をはさ
んでソース領域とドレイン領域とが配置されている半導
体素子セルにおけるソース領域におけるコンタクト領域
と、ドレイン領域におけるコンタクト領域とがゲート領
域の長手方向の中心線に対し非対称となっている半導体
集積回路装置とする。
【0010】
【作用】上記した手段によれば、半導体素子セルのコン
タクト領域が設けられていないソース領域およびドレイ
ン領域を最小限度に狭い領域とすることができ、その形
状としてコンタクト領域が突出し、その他の領域が従来
の形状に比較して引き込んだ形状としうるため、屈曲形
状のソース領域およびドレイン領域とすることができ
る。そのため、フィールド絶縁膜領域を従来と同一の幅
を確保したまま、隣接する半導体素子セルと入れ子の形
状とできるため、隣接する半導体素子セル間のゲート領
域の間隔が従来より狭められ、従来より集積度の向上を
はかることができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。なお、実施例を説明するための全図におい
て同一機能を有するものは同一の符号を付し、重複する
説明は省略する。
【0012】(実施例1)図1〜図3は、本発明の一実
施例である半導体集積回路装置およびその製造工程を示
す図であり、図1は平面図、図2は図1におけるA−A
断面における断面図、図3は断面図である。同図を用い
て、本発明の半導体集積回路装置およびその具体的な製
造方法について説明する。
【0013】まず、図1および図2に示すように、例え
ばp型のシリコン単結晶からなる半導体基板1に周知の
方法で半導体素子セルであるMISFETを複数個形成
する。すなわち、半導体基板1の非活性領域の表面に酸
化シリコンからなる素子分離用のフィールド絶縁膜2を
形成する。このフィールド絶縁膜2の下には、図示しな
いが反転防止用のp型チャンネルストッパ層を形成して
いる。
【0014】次に、半導体基板1の表面のフィールド絶
縁膜2によって囲まれた活性領域に酸化シリコンからな
るゲート絶縁膜3を形成し、このゲート絶縁膜3上に多
結晶シリコンからなるゲート電極4を形成する。ゲート
電極4は、半導体基板1上に多結晶シリコン膜および酸
化シリコン膜からなる絶縁膜5を順次堆積し、絶縁膜5
の上に形成したフォトレジスト膜をマスクにして絶縁膜
5およびその下層の多結晶シリコン膜を順次エッチング
することにより形成する。
【0015】次に、半導体基板1の活性領域にn型の不
純物をイオン注入したのち、熱処理を行ってそれらの不
純物を拡散させることによりソース領域となるn型半導
体領域6とドレイン領域となるn型半導体領域7を形成
する。
【0016】この場合、ゲート電極4下のゲート領域を
はさんでソース領域であるn型半導体領域6とドレイン
領域であるn型半導体領域7とが配置されている半導体
素子セルにおけるn型半導体領域6におけるコンタクト
領域8と、n型半導体領域7におけるコンタクト領域9
とがゲート電極4(あるいはゲート電極4と対応してい
るゲート領域)の長手方向の中心線に対し非対称となる
ように形成する。
【0017】このような形状とすることにより、半導体
素子セルのコンタクト領域が設けられないソース領域で
あるn型半導体領域6およびドレイン領域であるn型半
導体領域7を、それぞれソース機能あるいはドレイン機
能をはたすだけの最小限度に狭い領域とすることができ
る。したがって、その形状としてコンタクト領域が形成
される領域におけるソース領域であるn型半導体領域6
およびドレイン領域であるn型半導体領域7が突出し、
その他の領域が従来の形状に比較して引き込んだ形状と
しうるため、屈曲形状のソース領域およびドレイン領域
とすることができる。
【0018】それゆえに、素子分離用のフィールド絶縁
膜2の領域を従来と同一の幅を確保したまま、隣接する
半導体素子セルと入れ子の形状とできる。そのため、隣
接する半導体素子セル間のゲート電極4あるいはゲート
領域の間隔が従来より大幅に狭められ、従来より集積度
の向上を図ることができる構造とすることができうる。
【0019】次に、図3に示すように、ゲート電極4の
側壁に酸化シリコンからなるサイドウォール絶縁膜10
を形成したのち、全面に酸化シリコンなどからなる絶縁
膜11を形成する。次に、半導体基板1におけるソース
領域であるn型半導体領域6およびドレイン領域である
n型半導体領域7におけるコンタクト領域8,9上の絶
縁膜3,11をフォトエッチングにより取り除いたの
ち、導電性多結晶シリコン、アルミニウムなどの電気導
電性材料を用いて電気配線層12を形成する。その後、
フォトエンチング技術を用いて前記電気配線層12を選
択的に除去して配線パターンを有する電気配線層12を
形成する。上記電気配線層12の材料は、導電性多結晶
シリコン膜や多結晶シリコン膜と高融点シリサイド膜と
の積層膜それにアルミニウム膜などという電気導電性の
あるものならばどのような組み合わせでもよい。さら
に、図示しないが、上記電気配線層12上に層間絶縁膜
を介して多層の電気配線層を設けることができる。
【0020】(実施例2)図4〜図6は、本発明の他の
実施例である半導体集積回路装置およびその製造工程を
示す図であり、図4は平面図、図5は図4におけるAA
断面における断面図、図6は断面図である。同図を用い
て、本発明の半導体集積回路装置およびその具体的な製
造方法について説明する。
【0021】まず、図4から図5に示すように、例えば
p型のシリコン単結晶からなる半導体基板1に周知の方
法で半導体素子セルであるMIS FETを複数個形成
する。すなわち、半導体基板1の非活性領域の表面に酸
化シリコンからなる素子分離用のフィールド絶縁膜2を
形成する。このフィールド絶縁膜2の下には、図示しな
いが反転防止用のp型チャンネルストッパ層を形成して
いる。
【0022】次に、半導体基板1の表面のフィールド絶
縁膜2によって囲まれた活性領域に酸化シリコンからな
るゲート絶縁膜3を形成し、このゲート絶縁膜3上に多
結晶シリコンからなるゲート電極4を形成する。ゲート
電極4は、半導体基板1上に多結晶シリコン膜4および
酸化シリコン膜からなる絶縁膜5を順次堆積し、絶縁膜
5の上に形成したフォトレジスト膜をマスクにして絶縁
膜5およびその下層の多結晶シリコン膜4を順次エッチ
ングすることにより形成する。
【0023】次に、半導体基板1の活性領域にn型の不
純物をイオン注入したのち、熱処理を行ってそれらの不
純物を拡散させることによりソース領域となるn型半導
体領域6とドレイン領域となるn型半導体領域7を形成
する。
【0024】この場合、素子構造によって広い範囲のソ
ース領域およびドレイン領域を設定する必要があり、し
かもそれらのソースおよびドレイン領域とそれらの電気
配線層とのコンタクト領域における電気特性を向上させ
るために、それぞれのコンタクト領域を2個以上配置す
る半導体素子セルとしている。また、ゲート電極4下の
ゲート領域をはさんでソース領域であるn型半導体領域
6とドレイン領域であるn型半導体領域7とが配置され
ている半導体素子セルにおけるソース領域用半導体領域
6におけるコンタクト領域8と、ドレイン領域用半導体
領域7におけるコンタクト領域9とがゲート電極4(あ
るいはゲート電極4と対応しているゲート領域)の長手
方向の中心線に対しそれぞれ非対称となるように形成す
る。
【0025】このような形状とすることにより、半導体
素子セルのコンタクト領域が設けられないソース領域で
あるn型半導体領域6およびドレイン領域であるn型半
導体領域7を、それぞれソース機能あるいはドレイン機
能を果たすだけの最小限度に狭い領域とすることができ
る。したがって、その形状としてコンタクト領域が形成
される領域におけるソース領域であるn型半導体領域6
およびドレイン領域であるn型半導体領域7が突出し、
その他の領域が従来の形状に比較して引き込んだ形状と
しうるため、屈曲形状のソース領域およびドレイン領域
とすることができる。
【0026】それゆえに、素子分離用のフィールド絶縁
膜2の領域を従来と同一の幅を確保したまま、隣接する
半導体素子セルと入れ子の形状とすることができる。そ
のため、隣接する半導体素子セル間のゲート電極4ある
いはゲート領域の間隔が従来より大幅に狭められ、従来
より集積度の向上を図ることができる構造とすることが
できうる。
【0027】次に、図6に示すように、ゲート電極4の
側壁に酸化シリコンからなるサイドウォール絶縁膜10
を形成したのち、全面に酸化シリコンなどからなる絶縁
膜11を形成する。次に、半導体基板1におけるソース
領域であるn型半導体領域6およびドレイン領域である
n型半導体領域7におけるコンタクト領域8,9上の絶
縁膜3,11をフォトエッチングにより取り除いたの
ち、導電性多結晶シリコン、アルミニウムなどの導電性
材料を用いて電気配線層12を形成する。その後、フォ
トエッチング技術を用いて前記電気配線層12を選択的
に除去して配線パターンを有する電気配線層12を形成
する。上記電気配線層12の材料は、導電性多結晶シリ
コン膜や多結晶シリコン膜と高融点シリサイド膜との積
層膜それにアルミニウム膜などの導電性のあるものなら
ばどのような組み合わせでもよい。さらに、図示しない
が、上記電気配線層12上に層間絶縁膜を介して多層の
電気配線層を設けることができる。
【0028】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。
【0029】たとえば、前記実施例では、コンタクト領
域8,9がソース領域およびドレイン領域においてそれ
ぞれ2個配置した場合であるが、コンタクト領域8,9
をソース領域およびドレイン領域において素子構造上の
必要性からしてそれぞれ3個以上という複数個配置し
て、しかもそれらを非対称とした繰返しパターンで入れ
子の形状とするなど様々な態様を本発明は採用すること
ができる。
【0030】
【発明の効果】本願によって開示された発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
【0031】本発明によれば、ゲート領域をはさんでソ
ース領域とドレイン領域とが配置されている半導体素子
セルにおけるソース領域におけるコンタクト領域と、ド
レイン領域におけるコンタクト領域とがゲート領域の長
手方向の中心線に対し非対称としていることより、半導
体素子セルのコンタクト領域が設けられていないソース
領域およびドレイン領域を最小限度に狭い領域とするこ
とができ、その形状としてコンタクト領域が突出し、そ
の他の領域が従来の形状に比較して引き込んだ形状とし
うるため、屈曲形状のソース領域およびドレイン領域と
することができる。それゆえに、フィールド絶縁膜領域
を従来と同一の幅を確保したまま、隣接する半導体素子
セルと入れ子の形状とできるため、隣接する半導体素子
セル間のゲート領域の間隔が従来より狭められ、従来よ
り集積度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造工程を示す平面図である。
【図2】図1における半導体集積回路装置の製造工程を
示すA−A線の断面図である。
【図3】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造工程を示す断面図である。
【図4】本発明の他の実施例である半導体集積回路装置
の製造工程を示す平面図である。
【図5】本発明の他の実施例である半導体集積回路装置
の製造工程を示す断面図である。
【図6】本発明の他の実施例である半導体集積回路装置
の製造工程を示す断面図である。
【図7】本発明者により検討された半導体集積回路装置
における半導体素子セルの配置を示す平面図である。
【符号の説明】
1 半導体基板 2 素子分離用のフィールド絶縁膜 3 ゲート絶縁膜 4 ゲート電極 5 絶縁膜 6 n型半導体領域(ソース領域) 7 n型半導体領域(ドレイン領域) 8 コンタクト領域 9 コンタクト領域 10 サイドウォール絶縁膜 11 絶縁膜 12 電気配線層 20 ゲート領域 21 ソース領域 22 コンタクト領域 23 ドレイン領域 24 コンタクト領域 25 フィールド絶縁膜形成領域 26 ゲート領域 27 ソース領域 28 コンタクト領域 29 ドレイン領域 30 コンタクト領域

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゲート領域をはさんでソース領域とドレ
    イン領域とが配置されている半導体素子セルを複数個有
    する半導体集積回路装置であって、前記半導体素子セル
    におけるソース領域に接続されている電気配線のソース
    領域におけるコンタクト領域と、ドレイン領域に接続さ
    れている電気配線のドレイン領域におけるコンタクト領
    域とがゲート領域の長手方向の中心線に対し非対称とな
    っていることを特徴とする半導体集積回路装置。
  2. 【請求項2】 ゲート領域をはさんでソース領域とドレ
    イン領域とが配置されている半導体素子セルを複数個有
    する半導体集積回路装置であって、ソース領域に接続さ
    れている電気配線のソース領域におけるコンタクト領域
    と、ドレイン領域に接続されている電気配線のドレイン
    領域におけるコンタクト領域とがゲート領域の長手方向
    の中心線に対し非対称となっており、同一半導体素子セ
    ルにおける前記ソース領域におけるコンタクト領域が2
    個以上形成されていると共に前記ドレイン領域における
    コンタクト領域が2個以上形成されていることを特徴と
    する半導体集積回路装置。
  3. 【請求項3】 半導体基板上にゲート絶縁膜を介してゲ
    ート電極を形成する工程と、前記半導体基板表面に前記
    ゲート電極をマスクにして導電性不純物をイオン注入し
    てソース領域とドレイン領域とをゲート電極を中央部に
    して対向した位置に配置されるように形成すると共に、
    ソース領域におけるコンタクト領域とドレイン領域にお
    けるコンタクト領域とがゲート電極の長手方向の中心線
    に対し非対称となるように形成する工程を有する半導体
    集積回路装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 半導体基板上にゲート絶縁膜を介してゲ
    ート電極を形成する工程と、前記半導体基板表面に前記
    ゲート電極をマスクにして導電性不純物をイオン注入し
    てソース領域とドレイン領域とをゲート電極を中央部に
    して対向した位置に配置されるように形成すると共に、
    ソース領域における2個以上のコンタクト領域とドレイ
    ン領域における2個以上のコンタクト領域とがゲート電
    極の長手方向の中心線に対しそれぞれ非対称となるよう
    に形成する工程を有する半導体集積回路装置の製造方
    法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008060219A (ja) * 2006-08-30 2008-03-13 Elpida Memory Inc 半導体装置及びその製造方法
JP2013514598A (ja) * 2009-12-15 2013-04-25 クアルコム,インコーポレイテッド 対称的な電気挙動を有する物理的に非対称的な半導体装置を採用するシステム及び方法

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