JPS63114160A - 相補型misfet集積回路 - Google Patents

相補型misfet集積回路

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JPS63114160A
JPS63114160A JP61259480A JP25948086A JPS63114160A JP S63114160 A JPS63114160 A JP S63114160A JP 61259480 A JP61259480 A JP 61259480A JP 25948086 A JP25948086 A JP 25948086A JP S63114160 A JPS63114160 A JP S63114160A
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JP
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substrate
source
integrated circuit
misfet
drain
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JP61259480A
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Hitoshi Abiko
安彦 仁
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
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    • H01L27/085Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only
    • H01L27/088Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate
    • H01L27/092Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors
    • H01L27/0927Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors comprising a P-well only in the substrate

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、半導体集積回路の構造に関し、特に、相補型
MISFET集積回路の構造に関する。
従来の技術 一部2図に従来における相補型MISFETの一例を示
す、相補型MISFETでは例えばn型単結11i?l
 +すい素等の一つの導伝型の基板201上にPチャネ
ル、Nチャネルの2種類のトランジスタを形成する為に
第2図において、Nチャネルトランジスタを形成する領
域には予めPウェルと呼ばれるP型拡散領域202を形
成しておき、しかる後にこのPウェルにはNチャネルト
ランジスタ、他の領域にはPチャネルトランジスタを形
成する。そして蒸着金属等を用いて1組のNチャネルお
よびPチャネルトランジスタのソース205および20
6をオーミックに接続し、それぞれのドレイン207お
よび208をそれぞれアース及び電源に接続して、相補
型MISFET集積回路を構成する単位の一つであるイ
ンバータが出来る。又、第2図中204および203で
示されるn型およびP型不純物拡散層はそれぞれ基板お
よびPウェルを電源単位およびアース電位にするための
コンタクト用不純物拡散層である。
発明が解決しようとする問題点 さて、従来、従来技術に従って相補型MISF[ET集
積回路を製造した場合、従来技術の項で説明したように
電源、アース、Pチャネルにl5FET、 Nチャネル
MISFETのゲートおよびソース間接続の4種類の配
線を基板上に形成しなければならない、そのために、集
積回路の集積度が高くなり、素子が微細化されるに従っ
て、これら4種類の配線を同一層内に形成できなくなっ
て多層配線技術が必須となる。しかしながら、多層配線
では表面の凹凸が徴しくなり相補型MISFET集積回
路の製造上大きな障害を生む0例えば、フォトリソグラ
フィにおけるパターン松写精度の劣化や、段差側壁部で
の配線材料の残り等である。
本発明は従来の上記実情に鑑みてなされたものであり、
従って本発明の目的は、従来の技術に内在する上記諸問
題点を解消することを可能とした新規な相補型MISF
ET集積回路を提供することにある。
発明の独創性 本発明はlMISFETのソースドレインを直接基板に
オーミックに接続して、基板又はウェルを必要な電位に
し、MISFETのソースドレインに配線からではなく
、基板又はウェルから電流を流すことにより基板上の配
線用金属を一部不要にした点に独創性を有する。
問題点を解決するための手段 前記目的を達成する為に5本発明に係る相補型MISF
ET集積回路は。
(1)第1導電型の半導体基板上に形成された相補型M
ISFET集積回路について、該相補型MISFET集
積回路を構成するMISFETのソースドレインの不純
物拡!¥9.層の少なくとも一部が該ソースドレイン領
域内部において前記基板と電気的にオーミックに接続さ
れて構成されるか、 (2)又は上記(1)の構成において、前記ソースドレ
インの不純物拡散層の少なくとも一部と前記基板が、前
記ソースドレイン領域内に形成された前記ソースドレイ
ン不純物拡散層よりも深い溝を埋め込む姿態で形成され
た導電性物質により電気的にオーミックに接続されて構
成されるか。
(3)又は上記(2)の構成において、特に、前記相補
型MISFET集積回路が、比較的不純物濃度の高い第
1導電型の単結晶けい素基板上に成長された該基板と同
じ導電型の該基板より不純物濃度の低いエピタキシャル
層に形成されている場合について、前記基板と逆の第2
導電型の不純物拡散層をソースドレインとして備えたM
ISFETにおいて、該MISFETのソースドレイン
領域の少なくとも一部に前記エピタキシャル層を突き抜
けて前記基板に達する溝が形成され、かつ該溝を埋め込
む姿態で形成された導電性物質により前記ソースドレイ
ンの不純物拡散層が前記基板と電気的にオーミックに接
続されて構成される。
実施例 次に本発明をその好ましい各実施例について図面を参照
しながら具体的に説明する。
第1の実施例 第1図は本発明の第1の実施例を示す断面図である。
第1図を参照するに、参照番号101は基板を示し、該
基板101は一例として不純物濃度IXIO15cm−
’程度のn型単結晶けい素基板である。この基板に濃度
5 X 101101s’程度のPウェルと呼ばれるP
型不純物拡散/i15103を形成し、素子分離用の厚
い酸化けい素104を選択酸化法により形成後、ゲート
電極102を形成している。その後ソースドレインの不
純物を表面濃度I X 10”cm−’程度イオン注入
し、電気的活性化の熱処理してP型不純物拡散層105
,109,110,112およびn型不純物拡散層10
6.107.108.111をそれぞれ形成する。この
時注意することは、PチャネルMISFET121のソ
ースドレインであるP型不純物拡散層105に隣接する
ようにn型不純物層107を、NチャネルMISFET
120のソースドレインであるn型不純物拡散層108
に隣接するようにP型不純物拡散層109をそれぞれイ
オン注入することである。これはフォトリソグラフィ技
術を用いれば良い0次に酸化けい素等の絶縁膜を用いて
サイドウオール113を形成してサリサイド法によりソ
ースドレイン上にシリサイド114.115.116.
117,118,119を自己整合的に形成する。する
と例えばPチャネルMISFET121については、ソ
ースドレイン105はシリサイド114、n型不純物拡
散層107を通して基板101とほとんどオーミックに
接続される。これは、不純物拡散層tOSおよび107
の濃度がI X 10”cm−”程度と高いためである
。同様にNチャネルMISFET120については、ソ
ースドレイン108はシリサイド115. P型不純物
拡散層109を通してPウェル103とほとんどオーミ
ックに接続している。従って、シリサイド118と11
9を接続し、シリサイド117を接地、シリサイド11
6を正の電圧にしてやれば、本第1図は第2図と等価と
なり、相補型MISFETインバータとなる。
第2の実施例 第3図は本発明の第2の実施例を示す概略断面図である
上記第1の実施例では、ノースドレインにおいてP型不
純物拡散暦とn型不純物拡散層を隣接させ、その表面に
シリサイドを形成することによって基板又はウェルとの
オーミック接合を形成したが本節2の実施例ではソース
ドレインに溝を形成しこの溝を導電性物質で埋め込んだ
場合につき説明する。第3図はその一例である。第3図
においては、PチャネルMISFETについてのみ図を
描いているが、NチャネルMISFETについても同様
である。
n型単結晶けい素基板301上にゲート電極303を形
成しソースドレインの表面濃度I X 10zr′am
−3程度のP型不純物拡散層304を形成している。3
02は素子分離用の酸化けい素であり、305は溝を埋
めた導伝物質である。これは例えばW等高融点全屈のC
vD成長等により実現できる。また306は溝形成時に
イオン注入により形成した表面濃度lXl0”cm−’
程度のn型不純物拡散層である。
第3図かられかるように、ソースドレイン不純物拡散層
304は導電物質305、n型不純物拡散層306を通
して基板301とオーミックに接続されている。
第3の実施例 第4図は本発明の第3の実施例を示す概略断面図である
。第4図に示された第3の実施例においては、エピタキ
シャル基板を用いた場合につき説明する。
第4図に示すように、不純物′ei度I XIO”am
−’程度のn型単結晶基板401上に同じ導電型の単結
晶けい素のエピタキシャル層402を成長した基板を用
い、後は第2の実施例とほとんど同様である。
但し注意する点は溝をエピタキシャル層402を突き抜
けて形成し、溝を埋める導電物質406によって、ソー
スドレインの不純物層1[f1405と基板401が直
接オーミックに接続されるようにすることである。これ
により電流の流れる経路における抵抗を第1および第2
の実施例よりも低減することができる。
発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、MISF[ETの
ソースドレインを直接基板にオーミックに接続してMI
SF[ETのソースドレインに基板から電流を供給する
ことにより、基板上の配線用金属を一部不要にすること
ができる効果が得られる。その結果相補型MISFHT
集積回路の製造工程を著しく簡略出来、かつ表面が著し
く平坦になり、相補型MISFIET集積回路の集積度
を大幅に向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例を示す断面図、第2図は
従来技術を説明するための断面図、第3図は本発明の第
2の実施例を示す断面図、第4図は本発明の第3の実施
例を示す断面図である。 101.201.301.401. 、 、 n型単結
晶けい素基板、102.303.404. 、 、ゲー
ト電極、103,202゜0.P型不純物拡散層(Pウ
ェル) 、104.302゜403、 、 、 M化け
い素、105.109.110.112.203゜20
6.208.304,405. 、 、 P型不純物拡
散層、106.107.108.111,204,20
5,207,306. 、 。 n型不純物拡散15.113. 、 、サイドウオール
、114.115.116,117.118.119.
 、 、シリサイド、120、 、 、 NチャネルM
ISF[T、 121. 、 、 PチャネルMISF
ET、 305.406. 、 、導電物質、402.
 、 。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、一導電型の半導体基板上に形成された相補型M
    ISFET集積回路について、該相補型MISFET集
    積回路を構成するMISFETのソースドレインの不純
    物拡散層の少なくとも一部が該ソースドレイン領域内部
    において前記基板と電気的にオーミックに接続されてい
    ることを特徴とする相補型MISFET集積回路。
  2. (2)、前記ソースドレインの不純物拡散層の少なくと
    も一部と前記基板が前記ソースドレイン領域内に形成さ
    れた前記ソースドレイン不純物拡散層よりも深い溝を埋
    め込む姿態で形成された導電性物質により電気的にオー
    ミックに接続されていることを更に特徴とする特許請求
    の範囲第(1)項に記載の相補型MISFET集積回路
  3. (3)、前記相補型MISFET集積回路が比較的不純
    物濃度の高い第1導電型の単結晶けい素基板上に成長さ
    れた該基板と同じ導電型の該基板より不純物濃度の低い
    エピタキシャル層に形成されている場合について、前記
    基板と逆の第2導電型の不純物拡散層をソースドレイン
    として備えたMISFETにおいて、該MISFETの
    ソースドレイン領域の少なくとも一部に前記エピタキシ
    ャル層を突き抜けて前記基板に達する溝が形成され、か
    つ該溝を埋め込む姿態で形成された導電性物質により前
    記ソースドレインの不純物拡散層が前記基板と電気的に
    オーミックに接続されていることを更に特徴とする特許
    請求の範囲第(2)項に記載の相補型MISFET集積
    回路。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5136355A (en) * 1987-11-25 1992-08-04 Marconi Electronic Devices Limited Interconnecting layer on a semiconductor substrate
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JP2007258739A (ja) * 2007-05-21 2007-10-04 Renesas Technology Corp 半導体集積回路装置
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