JPS6051272B2 - 積層型cmosインバ−タ装置 - Google Patents
積層型cmosインバ−タ装置Info
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- JPS6051272B2 JPS6051272B2 JP57092923A JP9292382A JPS6051272B2 JP S6051272 B2 JPS6051272 B2 JP S6051272B2 JP 57092923 A JP57092923 A JP 57092923A JP 9292382 A JP9292382 A JP 9292382A JP S6051272 B2 JPS6051272 B2 JP S6051272B2
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- film
- region
- substrate
- gate electrode
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D88/00—Three-dimensional [3D] integrated devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/80—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers characterised by the integration of at least one component covered by groups H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integration of IGFETs
- H10D84/82—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers characterised by the integration of at least one component covered by groups H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integration of IGFETs of only field-effect components
- H10D84/83—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers characterised by the integration of at least one component covered by groups H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integration of IGFETs of only field-effect components of only insulated-gate FETs [IGFET]
- H10D84/85—Complementary IGFETs, e.g. CMOS
- H10D84/856—Complementary IGFETs, e.g. CMOS the complementary IGFETs having different architectures than each other, e.g. high-voltage and low-voltage CMOS
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W20/00—Interconnections in chips, wafers or substrates
- H10W20/40—Interconnections external to wafers or substrates, e.g. back-end-of-line [BEOL] metallisations or vias connecting to gate electrodes
- H10W20/41—Interconnections external to wafers or substrates, e.g. back-end-of-line [BEOL] metallisations or vias connecting to gate electrodes characterised by their conductive parts
- H10W20/44—Conductive materials thereof
- H10W20/4403—Conductive materials thereof based on metals, e.g. alloys, metal silicides
- H10W20/4437—Conductive materials thereof based on metals, e.g. alloys, metal silicides the principal metal being a transition metal
- H10W20/4441—Conductive materials thereof based on metals, e.g. alloys, metal silicides the principal metal being a transition metal the principal metal being a refractory metal
Landscapes
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Logic Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は積層型CMOSインバータ装置に関する。
従来よりシリコン基板を用いた積層型CMOSインバー
タ装置としては第1図に示す構造のものが知られている
。
タ装置としては第1図に示す構造のものが知られている
。
即ち、図中の1はp型シリコン基板であり、この基板1
表面には素子分離のためのフィールド酸化膜2が設けら
れている。フィールド酸化膜2により分離された島状の
基板1領域には互に電気的に分離されたn1厘のソース
、ドレイン領域3、4が設けられている。これらソース
、ドレイン領域3、4間の基板1上にはゲート酸化膜5
を介してゲート電極6が設けられている。このゲート電
極6を含む全面は、ゲート絶縁膜として機能する薄いC
VD−SIO。膜7によつて被覆され、かつ該CVD−
SiO2膜7の前記ソース領域3に対応する一部にはス
ルホール8が設けられている。また、前記ゲート電極6
を含む周辺のCVD−SiO2膜7上は多結晶シリコン
膜9によつて被覆され、かつ該多結晶シリコン膜9の一
部は前記スルホール8を介して基板1のソース領域3と
接触している。この多結晶シリコン膜9には前記ゲート
電極6と対向する多結晶シリコン膜9部分で互に電気的
に分離されたp1厘のソース、ド、レーン領域10、1
1が設けられている。なお、多結晶シリコン膜9に設け
られたp’″型ソース領域10は前記CVD−Si0。
膜7のスルホール8を介して前期基板1のnf型ソース
領域3と接触している。更に多結晶シリコン膜9を含む
全面はノCVD−SIO。等の層間絶縁膜12により被
覆されている。そして、この層間絶縁膜12上には該絶
縁膜12及び前記CVD−SIO。膜7を貫通したコン
タクトホール13を介して前記n″′型ドレイン領域4
と接続するAl配線(電源電極)14が設フけられてい
る。同絶縁膜12上には該絶縁膜12を貫通したコンタ
クトホール13を介して前記p1厘ドレイン領域11と
接続したAl配線(電源電極)15が設けられている。
更に、同絶縁膜12上には該絶絶膜12を貫通したコン
タクトホール13を介して前記p+型ソース領域10と
接続したA1配線(信号出力電極)16が設けられてい
る。かかるCMOSインバータ装置は基板1側にnチャ
ンネルMOSトランジスタを、積層した多結晶シリコン
膜9にpチャンネルMOSトランジスタを、夫々形成す
ると共に、ゲート電極6がnチャンネル、pチャンネル
のMOSトランジスタの共通電極となつている。上述し
た第1図図示のインバータ装置を等価回路で示すと、第
2図の如くなる。
表面には素子分離のためのフィールド酸化膜2が設けら
れている。フィールド酸化膜2により分離された島状の
基板1領域には互に電気的に分離されたn1厘のソース
、ドレイン領域3、4が設けられている。これらソース
、ドレイン領域3、4間の基板1上にはゲート酸化膜5
を介してゲート電極6が設けられている。このゲート電
極6を含む全面は、ゲート絶縁膜として機能する薄いC
VD−SIO。膜7によつて被覆され、かつ該CVD−
SiO2膜7の前記ソース領域3に対応する一部にはス
ルホール8が設けられている。また、前記ゲート電極6
を含む周辺のCVD−SiO2膜7上は多結晶シリコン
膜9によつて被覆され、かつ該多結晶シリコン膜9の一
部は前記スルホール8を介して基板1のソース領域3と
接触している。この多結晶シリコン膜9には前記ゲート
電極6と対向する多結晶シリコン膜9部分で互に電気的
に分離されたp1厘のソース、ド、レーン領域10、1
1が設けられている。なお、多結晶シリコン膜9に設け
られたp’″型ソース領域10は前記CVD−Si0。
膜7のスルホール8を介して前期基板1のnf型ソース
領域3と接触している。更に多結晶シリコン膜9を含む
全面はノCVD−SIO。等の層間絶縁膜12により被
覆されている。そして、この層間絶縁膜12上には該絶
縁膜12及び前記CVD−SIO。膜7を貫通したコン
タクトホール13を介して前記n″′型ドレイン領域4
と接続するAl配線(電源電極)14が設フけられてい
る。同絶縁膜12上には該絶縁膜12を貫通したコンタ
クトホール13を介して前記p1厘ドレイン領域11と
接続したAl配線(電源電極)15が設けられている。
更に、同絶縁膜12上には該絶絶膜12を貫通したコン
タクトホール13を介して前記p+型ソース領域10と
接続したA1配線(信号出力電極)16が設けられてい
る。かかるCMOSインバータ装置は基板1側にnチャ
ンネルMOSトランジスタを、積層した多結晶シリコン
膜9にpチャンネルMOSトランジスタを、夫々形成す
ると共に、ゲート電極6がnチャンネル、pチャンネル
のMOSトランジスタの共通電極となつている。上述し
た第1図図示のインバータ装置を等価回路で示すと、第
2図の如くなる。
こでQ1はpチャンネルMOSトランジスタ、Q2はn
チャンネルMOSトランジスタ、Gはゲート端子、0は
出力信号端子、VDD,■Ssは夫々電源端子である。
通常、電源端子■Ssはアース電位に、■DDは1〜5
V程度に設定してインバータを動作させる。〔背景技術
の問題点〕前述したCMOSインバータ装置にあつては
、第1図に示す如く、信号出力電極16は通常pチヤー
ンネルMOSトランジスタを構成する多結晶シリコン膜
9のp+型ソース領域10より取出されるが、nチャン
ネルMOSトランジスタのソース領域3と、pチャンネ
ルMOSトランジスタのソース領域10とがスルホール
8を通して直接接触さ,れ、それらの間にはPn接合が
形成されているため、第2図に示す如く寄生ダイオード
D1がnチャンネルトランジスタQ2と出力信号端子0
との間に形成される。
チャンネルMOSトランジスタ、Gはゲート端子、0は
出力信号端子、VDD,■Ssは夫々電源端子である。
通常、電源端子■Ssはアース電位に、■DDは1〜5
V程度に設定してインバータを動作させる。〔背景技術
の問題点〕前述したCMOSインバータ装置にあつては
、第1図に示す如く、信号出力電極16は通常pチヤー
ンネルMOSトランジスタを構成する多結晶シリコン膜
9のp+型ソース領域10より取出されるが、nチャン
ネルMOSトランジスタのソース領域3と、pチャンネ
ルMOSトランジスタのソース領域10とがスルホール
8を通して直接接触さ,れ、それらの間にはPn接合が
形成されているため、第2図に示す如く寄生ダイオード
D1がnチャンネルトランジスタQ2と出力信号端子0
との間に形成される。
このような寄生ダイオードD1が存在すると、出力信号
端子0に出力される出力!電圧はゲート端子Gに入力さ
れる入力電圧に対して第3図に示す応答特性となる。即
ち、ゲート端子Gへの入力電圧が大きくなり、pチャン
ネルMOSトランジスタQ1がオフ状態、nチャンネル
MOSトランジスタQ2がオン状態となつた場合で;も
、出力電圧はVぉレベルとならず、寄生ダイオードD1
のPn接合における電位差(■,)分だけバイアスされ
ることになる。したがつて、第1図図示のインバータ装
置は出力信号振幅がその分だけ小さくなり、信号レベル
の判別、つまり“゜0゛又っは“゜1゛の判別が難しく
なる欠点を有する。通常、Pn接合の接触電位は0.7
V程度であることから、特に使用する電源電位を低下さ
せた場合、信号レベルの判別性の点で大きな問題となる
。なお、前述した問題的はシリコン基板側にpチャンネ
ルMOSトランジスタを形成し、多結晶シリコン膜にn
チャンネルMOSトランジスタを形成したCMOSイン
バータ装置においても同様に生じる。この場合のインバ
ータ装置の等価回路を第4図に、その時の入力信号電圧
に対する出力信号電圧の応答特性を第5図に示す。第4
図中のQ1″はpチャンネルMOSトランジスタ、Q2
″はnチャンネルMOSトランジスタ、D2は寄生ダイ
オ”−ドである。〔発明の目的〕 本発明は上記事情に鑑みなされたもので、nチャンネル
MOSトランジスタと出力信号端子の間に形成される寄
生ダイオードを解決することにより、充分振幅の大きな
出力信号を得ることができる積層型CMOSインバータ
装置を提供しようとするものである。
端子0に出力される出力!電圧はゲート端子Gに入力さ
れる入力電圧に対して第3図に示す応答特性となる。即
ち、ゲート端子Gへの入力電圧が大きくなり、pチャン
ネルMOSトランジスタQ1がオフ状態、nチャンネル
MOSトランジスタQ2がオン状態となつた場合で;も
、出力電圧はVぉレベルとならず、寄生ダイオードD1
のPn接合における電位差(■,)分だけバイアスされ
ることになる。したがつて、第1図図示のインバータ装
置は出力信号振幅がその分だけ小さくなり、信号レベル
の判別、つまり“゜0゛又っは“゜1゛の判別が難しく
なる欠点を有する。通常、Pn接合の接触電位は0.7
V程度であることから、特に使用する電源電位を低下さ
せた場合、信号レベルの判別性の点で大きな問題となる
。なお、前述した問題的はシリコン基板側にpチャンネ
ルMOSトランジスタを形成し、多結晶シリコン膜にn
チャンネルMOSトランジスタを形成したCMOSイン
バータ装置においても同様に生じる。この場合のインバ
ータ装置の等価回路を第4図に、その時の入力信号電圧
に対する出力信号電圧の応答特性を第5図に示す。第4
図中のQ1″はpチャンネルMOSトランジスタ、Q2
″はnチャンネルMOSトランジスタ、D2は寄生ダイ
オ”−ドである。〔発明の目的〕 本発明は上記事情に鑑みなされたもので、nチャンネル
MOSトランジスタと出力信号端子の間に形成される寄
生ダイオードを解決することにより、充分振幅の大きな
出力信号を得ることができる積層型CMOSインバータ
装置を提供しようとするものである。
本発明は互に積層状態にあるnチャンネルMOSトラン
ジスタとpチャンネルMOSトランジスタのソース領域
間を金属層もしくは金属シリサイド層を介して接触させ
ることにより、それらソース領域間のPn接合の発生を
解消すると共に、該領域のシート抵抗値を減少させ、も
つて出力信号振幅が充分大きく良好な信号レベルの判別
性を有し、かつ高速動作が可能な積層型CMOSインバ
ータ装置を得ることを骨子とするものである。
ジスタとpチャンネルMOSトランジスタのソース領域
間を金属層もしくは金属シリサイド層を介して接触させ
ることにより、それらソース領域間のPn接合の発生を
解消すると共に、該領域のシート抵抗値を減少させ、も
つて出力信号振幅が充分大きく良好な信号レベルの判別
性を有し、かつ高速動作が可能な積層型CMOSインバ
ータ装置を得ることを骨子とするものである。
〔発明の実施例〕次に、本発明の実施例を第6図a−j
図示の製造方法を併記して詳細に説明する。
図示の製造方法を併記して詳細に説明する。
(1)まず、p型シリコン基板101を選択酸化して基
板101を分離するためのフィールド酸化膜102を形
成した(第6図a図示)。
板101を分離するためのフィールド酸化膜102を形
成した(第6図a図示)。
つづいて、1000℃の酸素雰囲気中で熱酸化処理を施
してフィールド酸化膜102て分離された島状の基板1
01領域(素子領域)に例えば厚さ250Aの酸化膜1
03を成長させ、更に全面に例えばスパッタ法により厚
さ3000Aの白金シリサイド膜(PtSi膜)を堆積
した後、フォトエッチング技術によりパターニングして
酸化膜103上にPtSiからなるゲート電極104を
選択的に形成した(第6図b図示)。(Ii)次いで、
ゲート電極104及びフィールド酸化膜102をマスク
としてn型不純物、例えば砒素を加速電圧50keV1
ドーズ1X1015/c!lの条件で酸化膜103を通
して基板101にイオン注入した(第6図c図示)。
してフィールド酸化膜102て分離された島状の基板1
01領域(素子領域)に例えば厚さ250Aの酸化膜1
03を成長させ、更に全面に例えばスパッタ法により厚
さ3000Aの白金シリサイド膜(PtSi膜)を堆積
した後、フォトエッチング技術によりパターニングして
酸化膜103上にPtSiからなるゲート電極104を
選択的に形成した(第6図b図示)。(Ii)次いで、
ゲート電極104及びフィールド酸化膜102をマスク
としてn型不純物、例えば砒素を加速電圧50keV1
ドーズ1X1015/c!lの条件で酸化膜103を通
して基板101にイオン注入した(第6図c図示)。
つづいて、熱処理を施して砒素イオン注入層を活性化し
て耐型のソース、ドレイン領域105,106を形−成
した後、ゲート電極104等をマスクとして酸化膜10
3を選択的にエッチングしてゲート酸化膜107を形成
した(第6図d図示)。(Iii)次いで、全面にスパ
ッタ法により白金膜(Pt膜)108を蒸着した(第6
図e図示)。つづいて、700℃のN2雰囲気中で3紛
間熱処理を施した。この時、露出したn+型ソース、ド
レイン領域105,106表面と接触するPtがシリコ
ンと反応してPtsl層1091,1092が形成され
た(第6図f図示)。(Iv)次いで、未反応のPt膜
を王水で除去し、更に全面にpチャンネルMOSトラン
ジスタのゲート絶縁膜として作用する例えは厚さ250
AのCVD−SiO2薄膜110を堆積した後、フォト
エッチング技術により酎型ソース領域105の一部に対
向するCVD−SiO2薄膜110部分にスルホール1
11を選択的に形成した(第6図g図示)。
て耐型のソース、ドレイン領域105,106を形−成
した後、ゲート電極104等をマスクとして酸化膜10
3を選択的にエッチングしてゲート酸化膜107を形成
した(第6図d図示)。(Iii)次いで、全面にスパ
ッタ法により白金膜(Pt膜)108を蒸着した(第6
図e図示)。つづいて、700℃のN2雰囲気中で3紛
間熱処理を施した。この時、露出したn+型ソース、ド
レイン領域105,106表面と接触するPtがシリコ
ンと反応してPtsl層1091,1092が形成され
た(第6図f図示)。(Iv)次いで、未反応のPt膜
を王水で除去し、更に全面にpチャンネルMOSトラン
ジスタのゲート絶縁膜として作用する例えは厚さ250
AのCVD−SiO2薄膜110を堆積した後、フォト
エッチング技術により酎型ソース領域105の一部に対
向するCVD−SiO2薄膜110部分にスルホール1
11を選択的に形成した(第6図g図示)。
つづいて、全面にCVD法により例えば厚さ3000A
の多結晶シリコン膜を堆積した後フォトエッチング技術
によりパターニングし−て前記スルホール111及びゲ
ート電極104を含むCVD−SiO2薄膜110上の
領域に多結晶シリコン膜パターン112を形成した(第
6図h図示)。(v)次いで、ゲート電極104に対応
する多結晶シリコン膜パターン112上にレジストパタ
ーン113を形成した後、該レジストパターン113を
マスクとしてp型不純物、例えばボロンを加速電圧40
ke■、ドーズ1×1015/Crlの条件で多結晶シ
リコン膜パターン112にイオン注入した(第6図1図
示)。
の多結晶シリコン膜を堆積した後フォトエッチング技術
によりパターニングし−て前記スルホール111及びゲ
ート電極104を含むCVD−SiO2薄膜110上の
領域に多結晶シリコン膜パターン112を形成した(第
6図h図示)。(v)次いで、ゲート電極104に対応
する多結晶シリコン膜パターン112上にレジストパタ
ーン113を形成した後、該レジストパターン113を
マスクとしてp型不純物、例えばボロンを加速電圧40
ke■、ドーズ1×1015/Crlの条件で多結晶シ
リコン膜パターン112にイオン注入した(第6図1図
示)。
なお、ボロンのイオン注入に先立つてチャンネル領域と
なる多結晶シリコン膜パターン112に閾値制御のため
に砒素等のn型不純物をイオン注入したり、レーザビー
ム等のエネルギービームを照射して多結晶シリコン膜パ
ターン112の単結晶化又は結晶性の改善等を行なつて
もよい。つづいて、レジストパターン113を除去した
後熱処理を施してボロンイオン注入層を活性化して多結
晶シリコン膜パターン112にp+型のソース、ドレイ
ン領域114,115を形成した。この時、多結晶シリ
コン膜パターン112のp+型ソース領域114はCV
D−SiO2薄膜110のスルホール111を通してP
tSi層1091を介して基板101のn+型ソース領
域105と接触する。ひきつづき、全面に例えば厚さ8
000AのCVDXSiO2膜116堆積し、コンタク
トホール117・・・・・を開孔した後、N膜の蒸着、
パターニングを行なつてn+型ドレイン領域106上の
Ptsl層1092とコンタクトホール117を介して
接続したA1配線(電源電極)118、p+型ドレイン
領域115とコンタクトホール117を介して接続した
Al配線(電源電極)119、及びn+型ソース領域1
05上のPtSi層1091とコンタクトホール117
を介して接続したA1配線(信号出力電極)120を形
成して積層型CMOSインバータ装置を製造した(第6
図j図示)。しかして、本発明のインバータ装置は第6
図jに示す如くp型シリコン基板101の島領域に互に
電気的に分離されたn+型のソース、ドレイン領域10
5,106を設け、これらソース、ドレイン領域105
,106間に挾まれた部分を少なくとも含む基板101
領域上にゲート電極104をゲート酸化膜107を介し
て設け、かつ、ゲート電極104を含む領域上にCVD
−SjO2薄膜110を介して多結晶シリコン膜パター
ン112を設けると共に、該多結晶シリコン膜パターン
112に前記ゲート電極104と対向する該パターン1
12部分で互に電気的に分離されたp+型のソース、ド
レイン領域114,115を設け、更に前記基板101
のn+型ソース領域105と多結晶シリコン膜パターン
112のp+型ソース領域114とをCVD−SiO2
薄膜110のスルホール111を通してPtS】層10
91を介し接触させた構造になつている。
なる多結晶シリコン膜パターン112に閾値制御のため
に砒素等のn型不純物をイオン注入したり、レーザビー
ム等のエネルギービームを照射して多結晶シリコン膜パ
ターン112の単結晶化又は結晶性の改善等を行なつて
もよい。つづいて、レジストパターン113を除去した
後熱処理を施してボロンイオン注入層を活性化して多結
晶シリコン膜パターン112にp+型のソース、ドレイ
ン領域114,115を形成した。この時、多結晶シリ
コン膜パターン112のp+型ソース領域114はCV
D−SiO2薄膜110のスルホール111を通してP
tSi層1091を介して基板101のn+型ソース領
域105と接触する。ひきつづき、全面に例えば厚さ8
000AのCVDXSiO2膜116堆積し、コンタク
トホール117・・・・・を開孔した後、N膜の蒸着、
パターニングを行なつてn+型ドレイン領域106上の
Ptsl層1092とコンタクトホール117を介して
接続したA1配線(電源電極)118、p+型ドレイン
領域115とコンタクトホール117を介して接続した
Al配線(電源電極)119、及びn+型ソース領域1
05上のPtSi層1091とコンタクトホール117
を介して接続したA1配線(信号出力電極)120を形
成して積層型CMOSインバータ装置を製造した(第6
図j図示)。しかして、本発明のインバータ装置は第6
図jに示す如くp型シリコン基板101の島領域に互に
電気的に分離されたn+型のソース、ドレイン領域10
5,106を設け、これらソース、ドレイン領域105
,106間に挾まれた部分を少なくとも含む基板101
領域上にゲート電極104をゲート酸化膜107を介し
て設け、かつ、ゲート電極104を含む領域上にCVD
−SjO2薄膜110を介して多結晶シリコン膜パター
ン112を設けると共に、該多結晶シリコン膜パターン
112に前記ゲート電極104と対向する該パターン1
12部分で互に電気的に分離されたp+型のソース、ド
レイン領域114,115を設け、更に前記基板101
のn+型ソース領域105と多結晶シリコン膜パターン
112のp+型ソース領域114とをCVD−SiO2
薄膜110のスルホール111を通してPtS】層10
91を介し接触させた構造になつている。
つまり、p型シリコン基板101に形成されたnチャン
ネルMOSトランジスタのソース領域105と、基板1
01上に積層さlれた多結晶シリコン膜パターン112
のp+型ソース領域114とはPtsl層1091を介
して接触されているため、第1図図示の従来のインバー
タ装置に発生する寄生ダイオード(第2図中のD1)を
解消できる。したがつて、共通のゲート電極104へ電
圧を入力してインバータ装置を動作させた場合、信号出
力電極120より信号出力を■00,Vssの間でフル
スタイリングで出力でき、信号レベルの判別性を著しく
改善できる。また、前記各MOSトランジスタのソース
領域105,114間に介在させたPtSi層1091
中では不純物の拡散速度が非常に小さいため、例えば多
結晶シリコン膜パターン112のp+型ソース領域11
4中のボロンがシリコン基板101のn+型ソース領域
105に拡散し、更に該領域105を突き抜けてp型シ
リコン基板101とショートするのを防止できる。
ネルMOSトランジスタのソース領域105と、基板1
01上に積層さlれた多結晶シリコン膜パターン112
のp+型ソース領域114とはPtsl層1091を介
して接触されているため、第1図図示の従来のインバー
タ装置に発生する寄生ダイオード(第2図中のD1)を
解消できる。したがつて、共通のゲート電極104へ電
圧を入力してインバータ装置を動作させた場合、信号出
力電極120より信号出力を■00,Vssの間でフル
スタイリングで出力でき、信号レベルの判別性を著しく
改善できる。また、前記各MOSトランジスタのソース
領域105,114間に介在させたPtSi層1091
中では不純物の拡散速度が非常に小さいため、例えば多
結晶シリコン膜パターン112のp+型ソース領域11
4中のボロンがシリコン基板101のn+型ソース領域
105に拡散し、更に該領域105を突き抜けてp型シ
リコン基板101とショートするのを防止できる。
この事は素子領域が微細化され、耐型のソース、ドレイ
ン領域105,106がシヤロー化した場合、極めて有
効である。しかも、同様にソース、ドレイン領域105
,106がシヤロー化した場合、シート抵抗値の増大を
抑制する点でも有効であると共に、高速動作が可能とな
る。なお、上記実施例においては基板にnチャンネルM
OSトランジスタを、基板上に積層した多結晶シリコン
膜パターン(半導体膜)にpチャンネルMOSトランジ
スタを、夫々形成したが、これとは逆に基板にpチャン
ネルMOSトランジスタを、半導体膜にnチャンネルM
OSトランジスタを、夫々形成しても同様な効果を有す
るCMOSイーンバータ装置を実現できる。
ン領域105,106がシヤロー化した場合、極めて有
効である。しかも、同様にソース、ドレイン領域105
,106がシヤロー化した場合、シート抵抗値の増大を
抑制する点でも有効であると共に、高速動作が可能とな
る。なお、上記実施例においては基板にnチャンネルM
OSトランジスタを、基板上に積層した多結晶シリコン
膜パターン(半導体膜)にpチャンネルMOSトランジ
スタを、夫々形成したが、これとは逆に基板にpチャン
ネルMOSトランジスタを、半導体膜にnチャンネルM
OSトランジスタを、夫々形成しても同様な効果を有す
るCMOSイーンバータ装置を実現できる。
上記実施例ではゲート電極をPtSiで形成したが、こ
れに限定されず、例えばMO,.W..Pdなどの金属
、もしくはそれらのシリサイド、或いは多結晶シリコン
膜で形成してもよい。
れに限定されず、例えばMO,.W..Pdなどの金属
、もしくはそれらのシリサイド、或いは多結晶シリコン
膜で形成してもよい。
上記実施例ではnチャンネルMOSトランジスタ及びp
チャンネルMOSトランジスタのソース領域間をStS
i層を介して接触させたが、PtS】層に替えてMOl
W.Pdなどの高融点金属層、或いはこれらのシリサイ
ド層を用いてもよい。
チャンネルMOSトランジスタのソース領域間をStS
i層を介して接触させたが、PtS】層に替えてMOl
W.Pdなどの高融点金属層、或いはこれらのシリサイ
ド層を用いてもよい。
上記実施例では第6図jに示す如く信号出力電極120
をn+型ソース領域105上のPtSi層1091とコ
ンタクトホール117を介して接続させたが、第7図に
示す如くA1配線(信号出力電極)12『を多結晶シリ
コン膜パターン112のp+型ソース領域114とコン
タクトホール117″を介して接続した構造にしてもよ
い。
をn+型ソース領域105上のPtSi層1091とコ
ンタクトホール117を介して接続させたが、第7図に
示す如くA1配線(信号出力電極)12『を多結晶シリ
コン膜パターン112のp+型ソース領域114とコン
タクトホール117″を介して接続した構造にしてもよ
い。
また、本発明に係る積層型CMOSインバータ装置は上
記実施例の如くシリコン基板を用いた構造に限定されず
、絶縁基板上に半導体薄膜を被覆した、例えばSOS基
板を用いた構造のものでも同様lな効果を有する。〔発
明の効果〕以上詳述した如く、本発明によれば信号レベ
ルの判別性が良好な充分振幅の大きな出力信号を得るこ
とができると共に、高速動作が可能な積層型CMOSイ
ンバータ装置を提供できる。
記実施例の如くシリコン基板を用いた構造に限定されず
、絶縁基板上に半導体薄膜を被覆した、例えばSOS基
板を用いた構造のものでも同様lな効果を有する。〔発
明の効果〕以上詳述した如く、本発明によれば信号レベ
ルの判別性が良好な充分振幅の大きな出力信号を得るこ
とができると共に、高速動作が可能な積層型CMOSイ
ンバータ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の積層型CMOSインバータ装置の断面図
、第2図は第1図のインバータ装置の等価回路図、第3
図は第1図のインバータ装置の入力信号電圧と出力信号
電圧との関係を示す特性図、第4図は従来の別の積層型
CMOSインバータ装置の等価回路図、第5図は第4図
のインバータ装置の入力信号電圧と出力信号電圧との関
係を示す特性図、第6図a−jは本発明の一実施例であ
る積層型CMOSインバータ装置を得るための製造工程
を示す断面図、第7図は本発明の他の実施例を示す積層
型CMOSインバータ装置の断面図である。 101・・・・・p型シリコン基板、102・・・・フ
ィールド酸化膜、104・・・・・・ゲート電極、10
5・・・・・酎型ソース領域、106・・・・・・n+
型ドレイン領域、107・・・・・・ゲート酸化膜、1
091,1092・・・・Ptsi層、110・・・・
・・CVD−SiO2薄膜、111・・・・・・スルホ
ール、112・・・・・・多結晶シリコン膜パターン(
半導体膜)、114・・・・・・p+型ソース領域、1
15・・・・・・P+型ドレイン領域、118,119
・・・・・A1配線(電源電極)、120,120″・
・・・・・N配線(信号出力電極)。
、第2図は第1図のインバータ装置の等価回路図、第3
図は第1図のインバータ装置の入力信号電圧と出力信号
電圧との関係を示す特性図、第4図は従来の別の積層型
CMOSインバータ装置の等価回路図、第5図は第4図
のインバータ装置の入力信号電圧と出力信号電圧との関
係を示す特性図、第6図a−jは本発明の一実施例であ
る積層型CMOSインバータ装置を得るための製造工程
を示す断面図、第7図は本発明の他の実施例を示す積層
型CMOSインバータ装置の断面図である。 101・・・・・p型シリコン基板、102・・・・フ
ィールド酸化膜、104・・・・・・ゲート電極、10
5・・・・・酎型ソース領域、106・・・・・・n+
型ドレイン領域、107・・・・・・ゲート酸化膜、1
091,1092・・・・Ptsi層、110・・・・
・・CVD−SiO2薄膜、111・・・・・・スルホ
ール、112・・・・・・多結晶シリコン膜パターン(
半導体膜)、114・・・・・・p+型ソース領域、1
15・・・・・・P+型ドレイン領域、118,119
・・・・・A1配線(電源電極)、120,120″・
・・・・・N配線(信号出力電極)。
Claims (1)
- 1 第1導電型の半導体基体と、この基体表面に互に電
気的に分離して設けられた第2導電型のソース、ドレイ
ン領域と、これらソース、ドレイン領域間に挾まれた部
分を少なくとも含む領域上に第1の絶縁膜を介して設け
られたゲート電極と、このゲート電極を含む領域上に第
2の絶縁膜を介して積層された半導体膜と、この半導体
膜に設けられ前記ゲート電極と対向する半導体膜部分で
互に電気的に分離された第1導電型のソース、ドレイン
領域とを具備した積層型CMOSインバータ装置におい
て、前記半導体基体のソース領域と前記半導体膜のソー
ス領域とを金属層もしくは金属シリサイド層を介して接
触させたことを特徴とする積層型CMOSインバータ装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57092923A JPS6051272B2 (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | 積層型cmosインバ−タ装置 |
| EP83103407A EP0096734B1 (en) | 1982-05-31 | 1983-04-07 | Stacked complementary metal oxide semiconductor inverter |
| DE8383103407T DE3365398D1 (en) | 1982-05-31 | 1983-04-07 | Stacked complementary metal oxide semiconductor inverter |
| US06/865,652 US4698659A (en) | 1982-05-31 | 1986-05-16 | Stacked complementary metal oxide semiconductor inverter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57092923A JPS6051272B2 (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | 積層型cmosインバ−タ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58210656A JPS58210656A (ja) | 1983-12-07 |
| JPS6051272B2 true JPS6051272B2 (ja) | 1985-11-13 |
Family
ID=14068001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57092923A Expired JPS6051272B2 (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | 積層型cmosインバ−タ装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4698659A (ja) |
| EP (1) | EP0096734B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6051272B2 (ja) |
| DE (1) | DE3365398D1 (ja) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4521952A (en) * | 1982-12-02 | 1985-06-11 | International Business Machines Corporation | Method of making integrated circuits using metal silicide contacts |
| JPS60130160A (ja) * | 1983-12-19 | 1985-07-11 | Hitachi Ltd | 半導体記憶装置 |
| JPS60140873A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-25 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
| JPS6164166A (ja) * | 1984-09-06 | 1986-04-02 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| US4811078A (en) * | 1985-05-01 | 1989-03-07 | Texas Instruments Incorporated | Integrated circuit device and process with tin capacitors |
| JPS6312168A (ja) * | 1986-07-03 | 1988-01-19 | Oki Electric Ind Co Ltd | Lddmis型電界効果トランジスタ |
| JPS6381948A (ja) * | 1986-09-26 | 1988-04-12 | Toshiba Corp | 多層配線半導体装置 |
| US5166770A (en) * | 1987-04-15 | 1992-11-24 | Texas Instruments Incorporated | Silicided structures having openings therein |
| JPH0714009B2 (ja) * | 1987-10-15 | 1995-02-15 | 日本電気株式会社 | Mos型半導体記憶回路装置 |
| US4994873A (en) * | 1988-10-17 | 1991-02-19 | Motorola, Inc. | Local interconnect for stacked polysilicon device |
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| JP2996694B2 (ja) * | 1990-06-13 | 2000-01-11 | 沖電気工業株式会社 | 半導体スタックトcmos装置の製造方法 |
| DE69128876T2 (de) * | 1990-11-30 | 1998-08-06 | Sharp Kk | Dünnfilm-Halbleitervorrichtung |
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| US5057888A (en) * | 1991-01-28 | 1991-10-15 | Micron Technology, Inc. | Double DRAM cell |
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| US5330929A (en) * | 1992-10-05 | 1994-07-19 | Motorola, Inc. | Method of making a six transistor static random access memory cell |
| JPH06140519A (ja) * | 1992-10-22 | 1994-05-20 | Toshiba Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
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| US5926700A (en) | 1997-05-02 | 1999-07-20 | Advanced Micro Devices, Inc. | Semiconductor fabrication having multi-level transistors and high density interconnect therebetween |
| US5888872A (en) | 1997-06-20 | 1999-03-30 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method for forming source drain junction areas self-aligned between a sidewall spacer and an etched lateral sidewall |
| US5818069A (en) | 1997-06-20 | 1998-10-06 | Advanced Micro Devices, Inc. | Ultra high density series-connected transistors formed on separate elevational levels |
| CN102487085B (zh) * | 2010-12-01 | 2014-04-23 | 中国科学院微电子研究所 | 半导体器件及其制造方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL190710C (nl) * | 1978-02-10 | 1994-07-01 | Nec Corp | Geintegreerde halfgeleiderketen. |
| IT1110843B (it) * | 1978-02-27 | 1986-01-06 | Rca Corp | Contatto affondato per dispositivi mos di tipo complementare |
| US4333099A (en) * | 1978-02-27 | 1982-06-01 | Rca Corporation | Use of silicide to bridge unwanted polycrystalline silicon P-N junction |
| US4329706A (en) * | 1979-03-01 | 1982-05-11 | International Business Machines Corporation | Doped polysilicon silicide semiconductor integrated circuit interconnections |
| US4343082A (en) * | 1980-04-17 | 1982-08-10 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Method of making contact electrodes to silicon gate, and source and drain regions, of a semiconductor device |
| JPS5846193B2 (ja) * | 1980-07-15 | 1983-10-14 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
| JPS5743455A (en) * | 1980-08-29 | 1982-03-11 | Fujitsu Ltd | Complementary type semiconductor device |
| US4374700A (en) * | 1981-05-29 | 1983-02-22 | Texas Instruments Incorporated | Method of manufacturing silicide contacts for CMOS devices |
| JPS57204171A (en) * | 1981-06-10 | 1982-12-14 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device |
-
1982
- 1982-05-31 JP JP57092923A patent/JPS6051272B2/ja not_active Expired
-
1983
- 1983-04-07 DE DE8383103407T patent/DE3365398D1/de not_active Expired
- 1983-04-07 EP EP83103407A patent/EP0096734B1/en not_active Expired
-
1986
- 1986-05-16 US US06/865,652 patent/US4698659A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0096734A1 (en) | 1983-12-28 |
| DE3365398D1 (en) | 1986-09-25 |
| JPS58210656A (ja) | 1983-12-07 |
| EP0096734B1 (en) | 1986-08-20 |
| US4698659A (en) | 1987-10-06 |
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