JPH0817207B2 - 薄膜cmosトランジスタ - Google Patents

薄膜cmosトランジスタ

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JPH0817207B2
JPH0817207B2 JP5148956A JP14895693A JPH0817207B2 JP H0817207 B2 JPH0817207 B2 JP H0817207B2 JP 5148956 A JP5148956 A JP 5148956A JP 14895693 A JP14895693 A JP 14895693A JP H0817207 B2 JPH0817207 B2 JP H0817207B2
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JP
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thin film
transistor
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channel mos
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜トランジスタによ
る相補型MOSトランジスタ即ち薄膜CMOSトランジ
スタに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、絶縁基板上に形成した多結晶又は
非晶質の半導体(例えばシリコン)薄膜を利用し、或は
絶縁基板上に形成した単結晶シリコン薄膜(所謂SOI
(Silicon on insulator)基板)を利用して、薄膜トラ
ンジスタによるCMOSトランジスタICを作成するこ
とが進められている。
【0003】この薄膜CMOSトランジスタは、一般的
には図4及び図5に示すように構成される。即ち、Si
2 等の絶縁基板1上に所要領域に分離した半導体薄膜
例えばシリコン薄膜2を形成し、このシリコン薄膜2上
に夫々ゲート絶縁膜(例えばSiO2 膜)3,4を介し
てPチャンネルMOSトランジスタのゲート電極5及び
NチャンネルMOSトランジスタのゲート電極6を形成
し、次いでイオン注入法により、ゲート電極5を挟む両
側にP+ ソース領域7S及びP+ ドレイン領域7Dを形
成し、またゲート電極6を挟む両側にN+ ソース領域8
S及びN+ ドレイン領域8Dを形成して、夫々Pチャン
ネルMOSトランジスタ9及びNチャンネルMOSトラ
ンジスタ10を形成する。その後、全面に被着形成した
SiO2等の絶縁膜11に窓孔を形成し、この窓孔を通
して夫々P+ ソース領域7SにAl配線12を、N+
ース領域8SにAl電極13を、P+ ドレイン領域7D
及びN+ ドレイン領域8Dに共通のコンタクト電極、即
Al電極14をオーミック接触して薄膜CMOSトラ
ンジスタ15が構成される。図6は、薄膜CMOSトラ
ンジスタ15の等価回路を示す。
【0004】この薄膜CMOSトランジスタ15を作成
するときの利点は、PチャンネルMOSトランジスタ9
のP+ ドレイン領域7DとNチャンネルMOSトランジ
スタ10のN+ ドレイン領域8Dを互に接触することが
できるために高集積化できることである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の薄膜
CMOSトランジスタ15のICにおいては、さらにそ
の素子の高集積化が望まれている。高集積化するために
は、両チャンネルMOSトランジスタ9及び10のゲー
ト間隔即ちP+ ドレイン領域7D及びN+ ドレイン領域
8Dが隣接する半導体領域16の幅Cをさに小さくす
る必要がある。通常、PチャンネルMOSトランジスタ
9とNチャンネルMOSトランジスタ10は、図4の1
点鎖線17で示すように両ゲート電極5及び6間の中間
点で分けられる。
【0006】半導体領域16を2分するP+ ドレイン領
域7DとN+ ドレイン領域8Dの幅a及びbはイオン注
入時のマスクずれ及びAl電極14形成時のマスクずれ
があっても必ず電極14と両領域7D,8Dがオーミッ
ク接触するように余裕寸法をもって設定されている。例
えば幅a及びbを夫々5μm、Al電極14のコンタク
ト幅dを6μm、ゲート電極5,6の幅g1 及びg2
5μmとし、イオン注入用マスク及びAl電極形成用マ
スクが夫々逆方向に1μmずれたとしても、1μmの幅
でオーミック接触がとれるようになされる。
【0007】しかし乍ら、上述の構成においては、1μ
mのマスクずれを見込んだときには、上記寸法が限界で
あり、半導体領域16の幅をそれ以下に小さくすること
が困難であった。なお、半導体領域16での隣接する両
領域がP + ソース領域とN + ソース領域の場合も同じで
ある。
【0008】本発明は、上述の点に鑑み、両チャンネル
MOSトランジスタがソース領域同士、あるいはドレイ
ン領域同士が隣接する半導体領域の幅をさらに小さく
し、より高集積化を可能にした薄膜CMOSトランジス
タを提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、Pチャンネル
MOSトランジスタ34とNチャンネルMOSトランジ
スタ35で構成される薄膜CMOSトランジスタにおい
て、両方のMOSトランジスタ34,35のソース領域
とソース領域、あるいはドレイン領域とドレイン領域、
例えばP + ドレイン領域27DとN + ドレイン領域28
Dが隣接する半導体領域30を有するとともに、半導体
領域30内の隣接する両領域、例えば両ドレイン領域2
7Dと28Dの境界31が凹凸をなし、両領域27D及
び28D上に共通のコンタクト電極38を有した構成と
する。
【0010】
【作用】上述の本発明構成においては、PチャンネルM
OSトランジスタ34NチャンネルMOSトランジス
タ35の半導体領域30でのソース領域とソース領域、
あるいはドレイン領域とドレイン領域の境界線31が凹
凸に形成されているので、ソース、ドレインのイオン注
入時にイオン注入マスクパターンがずれても、境界線3
1の凸部では充分な寸法が残る。従ってゲート間隔即ち
半導体領域30の幅C1 の縮小が可能となり、薄膜CM
OSトランジスタICの高集積化が図れる。
【0011】また、半導体領域30に共通電極38をオ
ーミック接触したとき、境界線31が凹凸のため夫々の
ソース領域とソース領域、あるいはドレイン領域とドレ
イン 領域でのコンタクト面積が十分とれコンタクト抵抗
が低減する。さらにイオン注入用マスク、コンタクト窓
あけ用マスクのマスク合せ精度に余裕がとれる。
【0012】
【実施例】以下、図1〜図3を参照して本発明による薄
膜CMOSトランジスタの一例を説明する。
【0013】本例においては、図1及び図2に示すよう
に、SiO2 等の絶縁基体21上に所要領域に分離した
半導体薄膜例えはシリコン薄膜22を形成し、このシリ
コン薄膜22上にゲート絶縁膜(例えばSiO2 膜)2
3,24を互に所要の間隔を置いてPチャンネルMOS
トランジスタのゲート電極25とNチャンネルMOSト
ランジスタのゲート電極26を形成する。次いで、イオ
ン注入法により両ゲート電極25及び26間のシリコン
薄膜領域即ち半導体領域30を2分するように夫々P形
不純物及びN形不純物を導入して一方のゲート電極25
を挟む両側にP+ ソース領域27S及びP+ ドレイン領
域27Dを形成し、他方のゲート電極26を挟む領域に
+ ソース領域28S及びN+ ドレイン領域28Dを形
成し、PチャンネルMOSトランジスタ34及びNチャ
ンネルMOSトランジスタ35を形成する。
【0014】しかして、本例においては、特にこのイオ
ン注入時において、図3に示すように、半導体領域30
におけるP+ ドレイン領域27DとN+ ドレイン領域2
8Dの境界線31が左右対称となる凹凸状の境界線とな
るように、即ちそのようなイオン注入マスクパターンを
用いてイオン注入する。
【0015】本例では、後述の共通のコンタクト電極、
即ちAl電極38のコンタクト幅d1 を6μmとすると
き、境界線31凸部の距離a1 =b1 =5μm、凹部の
距離a2 =b2 =4μmとする。ゲート電極25,26
の幅g1 ,g2 は夫々5μmとする。境界線31の凹凸
の間隔e1 は夫々ゲート電極25,26からの距離(本
例では4〜5μm)に等しくするを可とする。
【0016】次に、SiO2 等の絶縁膜32を全面に被
着形成した後、P+ ソース領域27S、N+ ソース領域
28S及び半導体領域30に対応する部分の絶縁膜32
に夫々窓孔を形成し、この窓孔を通してP+ ソース領域
27Sにオーミック接触するAl電極36を、N+ ソー
ス領域28Sにオーミック接触するAl電極37を、
導体領域30のP+ ドレイン領域27D及びN+ ドレイ
ン領域28Dに共通にオーミック接触するAl電極38
を夫々形成し、PチャンネルMOSトランジスタ34と
NチャンネルMOSトランジスタ35を一体に有する薄
膜CMOSトランジスタ39を構成する。
【0017】上述の構成によれば、PチャンネルMOS
トランジスタ34とNチャンネルMOSトランジスタ3
5の境界即ち半導体領域30でのP+ ドレイン領域27
DとN+ ドレイン領域28Dの境界線31を凹凸状に形
成することにより、ソース、ドレイン領域を形成するた
めのイオン注入時にイオン注入用マスクが例えば1μm
ずれたとしても境界線31の凸部では4μm残ることに
なる。これはAl電極38をP+ ドレイン領域27D及
びN+ ドレイン領域28Dの双方にオーミック接触させ
ることができる。従って本構成では図4で示す従来構造
と比較してゲート間隔を1μm縮めることができ、CM
OSトランジスタの集積度をより高めることができる。
【0018】また、凹凸の境界線31とすることによ
り、Al電極38とのコンタクト面積が十分得られコン
タクト抵抗を低減することができる。さらに、マスク合
せ精度に余裕がとれ、製造を容易にする。
【0019】尚、境界線31の凹凸の間隔は、ゲートか
らの距離(本例では4〜5μm)に等しい位にすれば、
ドレイン領域での拡散抵抗はほとんど問題にならない。
上例は、半導体領域30での隣接する両領域がP + ドレ
イン領域とN + ドレイン領域の場合について説明した
が、P + ソース領域とN + ソース領域が隣接する場合も
同様に適用できることは勿論である。
【0020】
【発明の効果】本発明の薄膜CMOSトランジスタによ
れば、PチャンネルMOSトランジスタ及びNチャンネ
ルMOSトランジスタの両領域が隣接する半導体領域
のソース領域とソース領域、あるいはドレイン領域とド
レイン領域の境界線を凹凸にすることにより、両チャン
ネルMOSトランジスタのゲート間隔を縮小することが
でき、薄膜CMOSトランジスタの高密度化をさらに促
進させることができる。
【0021】また、この両領域が隣接する半導体領域
の電極とのコンタクト抵抗を低減することができ、信頼
性のよい薄膜CMOSトランジスタを得ることができ
る。さらにマスク合せ精度に余裕がとれ、製造を容易に
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の薄膜CMOSトランジスタの一例を示
す平面図である。
【図2】図1の断面図である。
【図3】本発明の説明に供する平面図である。
【図4】従来の薄膜CMOSトランジスタの平面図であ
る。
【図5】図4の断面図である。
【図6】CMOSトランジスタの等価回路図である。
【符号の説明】
1,21 絶縁基体 2,22 シリコン薄膜 3,4,23,24 ゲート絶縁膜 5,6,25,26 ゲート電極 7S,27S P+ ソース領域 7D,27D P+ ドレイン領域 8S,28S N+ ソース領域 8D,28D N+ ドレイン領域 30 半導体領域 31 境界線 9,34 PチャンネルMOSトランジスタ 10,35 NチャンネルMOSトランジスタ 36,37,38,12,13,14 Al電極 15,39 薄膜CMOSトランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 29/786

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 PチャンネルMOSトランジスタとNチ
    ャンネルMOSトランジスタで構成される薄膜CMOS
    トランジスタにおいて、 両方のMOSトランジスタのソース領域とソース領域、
    あるいはドレイン領域とドレイン領域が隣接する半導体
    領域を有するとともに、前記半導体領域内の隣接する両
    領域の境界が凹凸をなし、前記両領域上に共通のコンタ
    クト電極を有することを特徴とする薄膜CMOSトラン
    ジスタ。
JP5148956A 1993-06-21 1993-06-21 薄膜cmosトランジスタ Expired - Fee Related JPH0817207B2 (ja)

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TW556263B (en) 1996-07-11 2003-10-01 Semiconductor Energy Lab Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP4931411B2 (ja) * 2005-12-13 2012-05-16 シャープ株式会社 半導体装置
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