JPS6129148B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6129148B2
JPS6129148B2 JP53147271A JP14727178A JPS6129148B2 JP S6129148 B2 JPS6129148 B2 JP S6129148B2 JP 53147271 A JP53147271 A JP 53147271A JP 14727178 A JP14727178 A JP 14727178A JP S6129148 B2 JPS6129148 B2 JP S6129148B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
misfet
complementary
gate
channel
semiconductor substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP53147271A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5574174A (en
Inventor
Tsuneo Ogura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP14727178A priority Critical patent/JPS5574174A/en
Publication of JPS5574174A publication Critical patent/JPS5574174A/en
Publication of JPS6129148B2 publication Critical patent/JPS6129148B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、相補形絶縁ゲート電界効果トランジ
スタに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to complementary insulated gate field effect transistors.

近年、集積回路の高密度化が進展しているが、
これに伴う消費電力の増大により温度上昇が起こ
り信頼性の低下、特性の劣化などの問題が発生し
ている。これにより、集積回路における低消費電
力化が要求されている。この点に関し、相補形絶
縁ゲート電界効果トランジスタ(以下相補形
MISFETと略す)は低消費気力であり、又低消
費電力化以外にも、雑音余裕度や速度などの点に
おいて従来の単一チヤンネルMISFETよりすぐ
れている。
In recent years, the density of integrated circuits has increased, but
The accompanying increase in power consumption causes a rise in temperature, resulting in problems such as decreased reliability and deterioration of characteristics. This has created a demand for lower power consumption in integrated circuits. In this regard, complementary insulated gate field effect transistors (hereinafter referred to as complementary insulated gate field effect transistors)
MISFET (abbreviated as MISFET) has low power consumption, and is superior to conventional single-channel MISFET in terms of noise immunity and speed, in addition to low power consumption.

第1図は、相補形MISFETの基本的な回路構
成を示している。ここで1は、入力信号端子、2
は出力信号端子、3,4は回路を駆動するために
電圧をかける端子であり、5,6,7は夫々Pチ
ヤンネルMISFETのゲート、ソース、ドレイン
であり、8,9,10は、夫々nチヤンネル
MISFETのゲート、ソース、ドレインである。
FIG. 1 shows the basic circuit configuration of a complementary MISFET. Here, 1 is the input signal terminal, 2
are output signal terminals, 3 and 4 are terminals that apply voltage to drive the circuit, 5, 6, and 7 are the gate, source, and drain of the P channel MISFET, respectively, and 8, 9, and 10 are the n channel
These are the gate, source, and drain of the MISFET.

第2図は、第1図の基本回路を集積回路化した
場合の従来の構造例を示す。ここで11は、入力
端子である。12,13,14は、蒸着等でつく
られたアルミニユウム電極であり、15,18は
アルミニウムゲートか、多結晶シリコンによるゲ
ートであり、16,17は、P形拡散層、19,
20はn形拡散層、21はP形拡散層による分離
領域(一般にPウエルと呼ばれる)、22はゲー
ト酸化膜、23はフイールド絶縁膜、24はn形
基板である。
FIG. 2 shows an example of a conventional structure in which the basic circuit shown in FIG. 1 is integrated into an integrated circuit. Here, 11 is an input terminal. 12, 13, and 14 are aluminum electrodes made by vapor deposition or the like; 15, 18 are aluminum gates or gates made of polycrystalline silicon; 16, 17 are P-type diffusion layers; 19,
20 is an n-type diffusion layer, 21 is an isolation region (generally called a P-well) formed by a P-type diffusion layer, 22 is a gate oxide film, 23 is a field insulating film, and 24 is an n-type substrate.

しかしこのように構成された相補形MISFET
は、半導体基板内に、二個の互いに相反するチヤ
ンネル、具体的にいえば、Pチヤンネルとnチヤ
ンネルのMISFETを形成するために、一方の
MISFETは、半導体基板と異なる導電性を有す
る拡散層により分離領域(ウエルと呼ばれてい
る)を形成し、その内部に形成する必要があつ
た。さらに、これら二つのMISFETのゲート電
極を蒸着配線等により接続する必要があつた。
However, the complementary MISFET configured in this way
In order to form two mutually opposing channels in a semiconductor substrate, specifically, a P-channel and an N-channel MISFET, one
MISFETs had to be formed inside an isolation region (called a well) formed by a diffusion layer having a conductivity different from that of the semiconductor substrate. Furthermore, it was necessary to connect the gate electrodes of these two MISFETs with vapor-deposited wiring or the like.

したがつて、集積回路における占有面積は、単
一チヤンネルMISFETに比べて大きくなり、こ
のことは、実装密度を高める点において不利であ
つた。
Therefore, the area occupied in the integrated circuit is larger than that of a single channel MISFET, which is disadvantageous in terms of increasing packaging density.

本発明の目的は、上記の欠点を除去した単一ゲ
ートより成りかつ分離領域を必要としない相補形
MITFETの新規の構造を提供し集積回路におい
て実装密度を高めることを可能にすることであ
る。
The object of the invention is to eliminate the above-mentioned disadvantages by providing a complementary structure consisting of a single gate and without the need for isolation regions.
The purpose of this invention is to provide a new structure for MITFETs to enable increased packing density in integrated circuits.

上述の目的を達成するために、本発明において
は、PチヤンネルMISFETまたは、nチヤンネ
ルMISFETのどちらか一方を従来と同様に半導
体基板上に形成し、その一方のMISFETのソー
ス或いはドレイン領域の上に、そのMISFETと
逆のチヤンネルのMISFETを基板から突出して
縦状に形成し、それら二つのチヤンネルよりなる
MITFETのゲートを一体化するように構成して
いる。すなわち、従来PチヤンネルMISFETと
nチヤンネルMISFETは、共に半導体基板上に
平面的に形成されていたが、本発明では、これを
立体的に形成することにより分離領域を必要とせ
ずに、またゲートも単一であるので、配線等の必
要もなく、半導体基板上における占有面積が減少
するという利点をもつことになる。
In order to achieve the above object, in the present invention, either a P-channel MISFET or an N-channel MISFET is formed on a semiconductor substrate in the same manner as before, and a layer is formed on the source or drain region of one of the MISFETs. , a MISFET with the opposite channel to that MISFET is formed vertically protruding from the substrate, and consists of these two channels.
It is configured to integrate the MITFET gate. That is, conventionally, both P-channel MISFET and N-channel MISFET were formed planarly on a semiconductor substrate, but in the present invention, by forming them three-dimensionally, there is no need for an isolation region, and the gate can also be removed. Since it is a single device, there is no need for wiring or the like, which has the advantage of reducing the area occupied on the semiconductor substrate.

以下に、本発明の詳細を図面をもとに説明す
る。
The details of the present invention will be explained below with reference to the drawings.

第3図は、本発明に係る単一ゲート立体構造の
相補形MISFETの一実施例を示すものである。
25は、アルミニウムあるいは、多結晶シリコン
等よりなるゲート電極であり、第2図におけるゲ
ート15,18を一体に共通化したものに相当す
る入力信号端子である。26は、アルミニウム等
による電極であり、第2図における12に相当す
る出力信号端子である。27,28は同様にアル
ミニウム等により構成された電極であり、第2図
における13,14に相当する。
FIG. 3 shows one embodiment of a complementary MISFET with a single gate topology according to the present invention.
Reference numeral 25 denotes a gate electrode made of aluminum, polycrystalline silicon, or the like, and is an input signal terminal corresponding to the gates 15 and 18 in FIG. 2 integrated into one. 26 is an electrode made of aluminum or the like, and is an output signal terminal corresponding to 12 in FIG. Reference numerals 27 and 28 are electrodes similarly made of aluminum or the like, and correspond to 13 and 14 in FIG.

29,30,31は、nチヤンネルMISFET
の夫々ソース、ドレイン、チヤンネル領域であ
り、各々、n形、n形、P形領域であり、第2図
における19,20,21に相当する。32,3
3は、PチヤンネルMISFETの夫々ソース、ド
レインで、P形領域で形成され、第2図における
16,17に相当する。さらに34はゲート酸化
膜、35はフイールド絶縁膜、36は、n形基板
である。このような構成により分離領域を形成す
ることなく相補形MISFETを形成するとができ
る。本発明による相補形MISFETは第3図の実
施例に限らず、第4図のように変形して実施する
ことも可能である。ここで第4図は、第3図に相
当する部分を同じ符号で示している。この実施例
はnチヤンネルMISFETのドレイン30をPチ
ヤンネルMISFETのソース領域33内に形成し
たことを特徴とするものであり、第3図の実施例
と同様な効果が得られる。
29, 30, 31 are n-channel MISFETs
These are source, drain, and channel regions, respectively, and are n-type, n-type, and p-type regions, respectively, and correspond to 19, 20, and 21 in FIG. 32,3
Reference numerals 3 denote the source and drain of a P-channel MISFET, which are formed of P-type regions and correspond to 16 and 17 in FIG. Furthermore, 34 is a gate oxide film, 35 is a field insulating film, and 36 is an n-type substrate. With such a configuration, a complementary MISFET can be formed without forming an isolation region. The complementary MISFET according to the present invention is not limited to the embodiment shown in FIG. 3, but can also be modified and implemented as shown in FIG. 4. Here, in FIG. 4, parts corresponding to those in FIG. 3 are indicated by the same reference numerals. This embodiment is characterized in that the drain 30 of the n-channel MISFET is formed within the source region 33 of the p-channel MISFET, and the same effect as the embodiment of FIG. 3 can be obtained.

尚、電極26は、30,33の両層に接してい
るが、これが、どちらか一方に接するようにして
もよい。さらに、PチヤンネルMISFETとnチ
ヤンネルMISFETの位置関係を逆にしてもよ
い。
Although the electrode 26 is in contact with both layers 30 and 33, it may be in contact with either one. Furthermore, the positional relationship between the P-channel MISFET and the n-channel MISFET may be reversed.

次に、本発明による相補形MISFETの製造方
法の一例を説明する。
Next, an example of a method for manufacturing a complementary MISFET according to the present invention will be described.

先づ第5図aに示したように、n形基板37
に、2つのP形拡散層38を熱拡散法などで相互
に離間して形成し、さらに、その一方にn形拡散
層39を同様な方法で拡散する。そして、基板3
7上にP形半導体層40を、エピタキシヤル成長
法などで形成し、さらに、その上にn形半導体層
41をエピタキシヤル成長法か、熱拡散法などで
形成する。
First, as shown in FIG. 5a, the n-type substrate 37
First, two P-type diffusion layers 38 are formed spaced apart from each other by a thermal diffusion method or the like, and an n-type diffusion layer 39 is further diffused into one of them by a similar method. And board 3
A P-type semiconductor layer 40 is formed on 7 by an epitaxial growth method or the like, and an n-type semiconductor layer 41 is further formed thereon by an epitaxial growth method or a thermal diffusion method.

次に第5図bに示したように、ガラスマスクな
どによるパターニングにより層40,41を部分
的に酸化してフイールド絶縁膜42を形成し、フ
イールド領域と素子領域を分離した後、さらにパ
ターニングと異方性エツチングなどにより縦形
MISFETの部分5を図のような形状に形成す
る。
Next, as shown in FIG. 5b, the layers 40 and 41 are partially oxidized by patterning using a glass mask or the like to form a field insulating film 42, and after separating the field region and the element region, further patterning is performed. Vertical shape due to anisotropic etching etc.
Form part 5 of the MISFET into the shape shown in the figure.

次に第5図cに示したように、ゲート酸化膜4
3を形成し、その上にゲート44を多結晶シリコ
ンなどにより形成する。そして、その上から全体
的に絶縁膜45を形成し絶縁する。
Next, as shown in FIG. 5c, the gate oxide film 4
3, and a gate 44 made of polycrystalline silicon or the like is formed thereon. Then, an insulating film 45 is formed over the entire structure for insulation.

そして、第4図に示したようにコンタクトのホ
ールを開けて、アルミニユウムなどの電極を蒸着
し、パターニングして仕上げる。
Then, as shown in FIG. 4, a contact hole is opened, and an electrode made of aluminum or the like is deposited and patterned to finish.

なお、この製造工程は、一例であつて、第3
図、第4図のような構造に素子を形成することが
できれば、いかなる工程でもよい。例えば、フイ
ールド絶縁膜で素子領域を先に分離してから、そ
の後エピタキシヤル成長法などで、縦形トランジ
スタ部分を形成してもよい。
Note that this manufacturing process is just an example, and the third
Any process may be used as long as the element can be formed into a structure as shown in FIGS. For example, the device region may be first separated using a field insulating film, and then the vertical transistor portion may be formed by epitaxial growth or the like.

以上詳述したように本発明による単一ゲート立
体構造の相補形MISFETは、一方のMISFETを
縦形に形成しているので半導体基板上を有効に利
用でき、さらに分離領域も必要とせず、また、ゲ
ートを共通にすることができ、半導体基板に占め
る面積を小さくすることができる。また、製造工
程も従来の構造と比べて容易である。したがつて
本発明は、集積回路装置において、極めて有効な
ものである。
As detailed above, in the complementary MISFET with a single gate three-dimensional structure according to the present invention, one MISFET is formed vertically, so the space on the semiconductor substrate can be effectively used, and furthermore, an isolation region is not required. The gate can be shared, and the area occupied on the semiconductor substrate can be reduced. Furthermore, the manufacturing process is also easier compared to conventional structures. Therefore, the present invention is extremely effective in integrated circuit devices.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、相補形MISFETの基本回路を示す
図、第2図は、第1図の回路を集積回路化した従
来の構造を示す断面図、第3図及び第4図は、
各々本発明による相補形MISFET一実施例を示
す構造図、第5図a〜cは、本発明にかかわる相
補形MISFETの製造方法の一例を示す工程断面
図である。 36……基板、32,33……ソース・ドレイ
ン、29,30……ソース・ドレイン、34……
ゲート酸化膜、25……ゲート電極。
FIG. 1 is a diagram showing the basic circuit of a complementary MISFET, FIG. 2 is a sectional view showing a conventional structure in which the circuit of FIG. 1 is integrated, and FIGS. 3 and 4 are:
FIGS. 5a to 5c are structural diagrams showing one embodiment of a complementary MISFET according to the present invention, and process cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing a complementary MISFET according to the present invention. 36... Substrate, 32, 33... Source/drain, 29, 30... Source/drain, 34...
Gate oxide film, 25...gate electrode.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 半導体基板に形成される一導電形の絶縁ゲー
ト電界効果トランジスタと、このトランジスタと
相補的に接続されかつ前記半導体基板のトランジ
スタのソース或いはドレイン領域から突出して形
成される反対導電形の絶縁ゲート電界効果トラン
ジスタとを具備し、前記一導電型及び反対導電型
の絶縁ゲート電界効果トランジスタのゲート電極
を共通で一体的に形成したことを特徴とする相補
形絶縁ゲート電界効果トランジスタ。
1. An insulated gate field effect transistor of one conductivity type formed on a semiconductor substrate, and an insulated gate electric field of an opposite conductivity type connected complementary to this transistor and protruding from the source or drain region of the transistor of the semiconductor substrate. 1. A complementary insulated gate field effect transistor, characterized in that the gate electrodes of the insulated gate field effect transistors of one conductivity type and the opposite conductivity type are integrally formed in common.
JP14727178A 1978-11-30 1978-11-30 Interpolation type insulating gate field effect transistor Granted JPS5574174A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14727178A JPS5574174A (en) 1978-11-30 1978-11-30 Interpolation type insulating gate field effect transistor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14727178A JPS5574174A (en) 1978-11-30 1978-11-30 Interpolation type insulating gate field effect transistor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5574174A JPS5574174A (en) 1980-06-04
JPS6129148B2 true JPS6129148B2 (en) 1986-07-04

Family

ID=15426428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14727178A Granted JPS5574174A (en) 1978-11-30 1978-11-30 Interpolation type insulating gate field effect transistor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5574174A (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5752165A (en) * 1980-09-13 1982-03-27 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
JPS5752166A (en) * 1980-09-13 1982-03-27 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Manufacture of semiconductor device
JPS5799780A (en) * 1980-12-11 1982-06-21 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device
JPS58116770A (en) * 1981-12-29 1983-07-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor device
JPS59222956A (en) * 1983-06-01 1984-12-14 Hitachi Ltd Semiconductor device
JPS6070757A (en) * 1983-09-28 1985-04-22 Hitachi Ltd Semiconductor integrated circuit

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5574174A (en) 1980-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4213139A (en) Double level polysilicon series transistor cell
KR100253699B1 (en) Soi device and its manufacturing method
US4178605A (en) Complementary MOS inverter structure
JPH02166762A (en) Compact cmos device and
US5241208A (en) Semiconductor device comprising an analogue element and a digital element
JPH0527267B2 (en)
US4491856A (en) Semiconductor device having contacting but electrically isolated semiconductor region and interconnection layer of differing conductivity types
JPS6129148B2 (en)
US4570175A (en) Three-dimensional semiconductor device with thin film monocrystalline member contacting substrate at a plurality of locations
JPH0266969A (en) Semiconductor integrated circuit device
JPH02246264A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JPS597231B2 (en) Method for manufacturing insulated gate field effect semiconductor device
JPS643065B2 (en)
JPH0247849A (en) Semiconductor device
JPS6118170A (en) Manufacture of semiconductor device
JPS6146042A (en) Semiconductor device
JPS61283157A (en) Cmos semiconductor integrated circuit device
JPH07273340A (en) Soi type transistor
JPS6220366A (en) Semiconductor device
JPS632365A (en) Manufacture of semiconductor integrated circuit
JPS6489366A (en) Semiconductor device
JPS61263257A (en) Semiconductor device
JPH03203366A (en) Semiconductor device
JPH03152976A (en) Insulated gate field effect transistor
JPH03196672A (en) Cmos integrated circuit