JPS61114552A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS61114552A
JPS61114552A JP59236055A JP23605584A JPS61114552A JP S61114552 A JPS61114552 A JP S61114552A JP 59236055 A JP59236055 A JP 59236055A JP 23605584 A JP23605584 A JP 23605584A JP S61114552 A JPS61114552 A JP S61114552A
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JP
Japan
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Pending
Application number
JP59236055A
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English (en)
Inventor
Takehide Shirato
猛英 白土
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPS61114552A publication Critical patent/JPS61114552A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D84/00Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
    • H10D84/90Masterslice integrated circuits
    • H10D84/903Masterslice integrated circuits comprising field effect technology
    • H10D84/907CMOS gate arrays

Landscapes

  • Element Separation (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

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〕 本発明は半導体装置の構造の改良に係り、特に動作速度
の向上を図った相補型ゲートアレイ (以下CMOSゲ
ートアレイと略称する)の構造に関する。
大規模集積回路が大型化するにつれて多品種少量生産の
傾向が著しい今日、製造コストを低減し、製造期間を短
縮するために、ゲートアレイと称するマスクスライス(
master 5lice)方式による大規模集積回路
の製造が盛んになって来ている。
かかるゲートアレイにおいて、低消費電力化の面で有利
なCMOSゲートアレイが多く用いられるが、該CMO
Sゲートアレイにおいて動作速度の向上が強く望まれて
いる。
〔従来の技術〕
第4図は従来のCMOSゲートアレイにおける単位セル
を模式的に示す平面図(a)、A−A矢視断面図(b)
及びB−B矢視断面図(C1で、同図中、1はn−型シ
リコン基板、2はp−型ウェル、3はフィールド酸化膜
、4はn°型チャネル・力・ノド領域、5はp゛゛チャ
ネル・カント領域、6はゲート酸化膜、?a、7bは第
1.第2のゲート電極、8a、8b、8cは第1.第2
.第3のソース若しくはドレインとなるn゛型領領域n
’型ソース・ドレイン領域)、9a、9b、9cはp″
′型ソース・ドレイン領域、10はn°°基板コンタク
ト領域、11はp+型ウェル・コンタクト領域、12は
不純物ブロック用酸化膜(以後ブロック酸化膜と略称す
る)、13は燐珪酸ガラス(PSG)絶縁膜を表す。
なお同図において、ゲート電極、ソース・ドレイン領域
、基体コンタクト領域に対する配線接続部は省略する。
従来のCMOSゲートアレイにおいては同図に異なる方
向の斜線で示すように、機能素子であるpチャネルMO
3I−ランジスタ(p−MOS)を画定するフィールド
酸化膜3の下部の基板面にn゛型チャネル・カット領域
4が、nチャネルMOSトランジスタ(n−MOS)を
画定するフィールド酸化膜3の下部のウェル面にp°°
チャネル・カット領域5がそれぞれ設けられ、隣接する
機能素子即ちトランジスタ間の結合及び隣接する機能領
域即ちソース・ドレイン領域間の結合が阻止されていた
〔発明が解決しようとする問題点〕
然し上記従来の構造においては、高不純物濃度を有する
チャネル・カット領域が各ソース・ドレイン領域に直に
接するために、これらソース・ドレイン領域に基板若し
くはウェルと異なる電位を印加して該CMO3I−ラン
ジスタを駆動する際、該ソース・ドレイン領域の接合容
量が増大し、該CMOSトランジスタの動作速度が低下
するという問題を生ずる。
また上記MO3)ランジスタに限らず、半導体基体に配
設される基体と反対導電型の抵抗素子は上記トランジス
タの場合と同様、基体と@1導電型の高不純物濃度を有
するチャネル・カット領域によって他素子との結合が防
止されていたので、該抵抗素子に大きな容量が寄生し、
回路の動作速度を遅延せしめるという問題もあった。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点の解決は、半導体基体上にフィールド絶縁膜
と、該フィールド絶縁膜の開花によってそれぞれ画定さ
れる素子領域及び基体コンタクト領域を有し、且つ該基
体コンタクト領域が該素子領域を囲んでチャネル・カッ
ト機能を兼ね備える本発明による半導体装置によって達
成される。
〔作用〕
即ち本発明は基板或いはウェル等の半導体基体面のフィ
ールド絶縁膜によって画定されるトランジスタ或いは抵
抗等の機能素子を囲んで、上記フィールド絶縁膜によっ
て画定される基体コンタクト領域を設け、該基体コンタ
クト領域にチャネル・カット機能を合わせ持たしめるこ
とによって、機能素子間の分離を行い、更には該機能素
子のゲート電極と該基体コンタクト領域とで該機能素子
内の分離すべき機能領域を完全に囲んで、該機能領域間
の結合を阻止するものである。
かくて各機能領域は高濃度の不純物領域即ちチャネル・
カット領域に直に接することがなくなりその接合容量が
減少するので、該半導体装置の動作速度が向上する。
〔実施例〕
以下本発明を図示実施例により、具体的に説明する。
第1図はCMOSゲートアレイにおける第1の実施例を
模式的に示す平面図(al、A−A矢視断面図(bl、
B−B矢視断面図(C1及びC−C矢視断面図+d)、
第2図はCM OSゲートアレイにおける第2の実施例
を模式的に示す平面図(a)、A−A矢視断面図(b)
及びB−B矢視断面図+C)で、第3図は抵抗素子にお
ける一実施例を模式的に示す平面図(al及びA−A矢
視断面図(blである。
全図を通じ同一対象物は同一符号で示す。
第1図において、1はn−型シリコン基板、2はp−型
ウェル、3はフィールド酸化膜、6はゲート酸化膜、7
a、7bは第1.第2のゲート電極、8a、8b、8c
は第1.第2.第3のソース若しくはドレインとなるn
°型領領域n”型ソース・ドレイン領域)、9a、9b
、9cはpゝ型ソース・ドレイン領域、110はn゛型
基板コンタクト領域、°111はp°°ウェル・コンタ
クト領域、12は不純物ブロック用酸化n!(ブロック
酸化膜)、13はPSG (燐珪酸ガラス)絶縁膜を示
している。
該第1の実施例においては同図に示すように、ゲート電
極7a、7bの延在領域を含むフィールド酸化膜3によ
って画定されたpチャネルMOSトランジスタ(p−M
OS)の周辺部に該p−M○Sを囲むフィールド酸化膜
βによって画定された枠状のn゛゛基板コンタクト領域
110が、p゛゛ソース・ドレイン領域9a、9b、9
cと離れて設けられ、またnチャネルMOSトランジス
タ(n−MOS)の周辺部に同様該n −M OSを囲
む枠状のp°型ウェル・コンタクト領域111が、n“
型ソース・ドレイン領域8a、8b、8cと離れて設け
られる。
なおp−MOS側の上記A−A、B−B矢視に相当する
断面の構造は、(b)、 [0)図のp−型ウェル2を
除き、ソース・ドレイン領域がp゛゛ソース・ドレイン
領域i域9 a、9 b、9 cに、ウェル・コンタク
ト領域がn゛゛基板コンタクト領域110に代わるのみ
で、他は変わりないので省略する。
該実施例の構造において、図示p−MO3とn−MOS
の間及び図示しない隣接トランジスタとの間の空乏層の
延びによる結合は、枠状のn°型基板コンタクト領域1
10及びp゛゛ウェル・コンタクト領域111によって
阻止される。
またn1型ソース・ドレイン領域3a、3b。
8cはそれぞれゲート電極7a若しくは7bとp1型ウ
ェル・コンタクト領域111によって完全に囲まれ、p
“型ソース・ドレイン領域9a、9b。
9Cはそれぞれゲート電極7a若しくは7bとn“型基
板コンタクト領域110によって完全に囲まれるので、
それぞれ隣接するソース・ドレイン領域に対する空乏層
の延びによる結合は阻止される。
そして又チャネル・ストッパが形成されないので、各ソ
ース・ドレイン領域は高濃度層に接することがなく、そ
の接合容量は減少する。
第2図はゲート電極?a、7bの配線接続領域70a、
 70bの平坦化を図り、配線接続を容易ならしめるた
めに、枠状n゛゛基板コンタクト領域210及びp゛゛
ウェル・コンタクト領域211をゲート電極7a、7b
の下部で終端せしめゲート電極7a、7bの下部におい
てその一部を欠如せしめた例である。
他の部分は第1図の例と変わりない。ここでDは上記コ
ンタク) %J[域の欠如部を示す。
この構造においては、上記コンタクト領域欠如部りをゲ
ート電極?a、7bで覆い、−電位が印加されている該
ゲート電極が、該欠、如部りにおけるチャネル・カット
の役目を果たすので、該ゲート電極と基体コンタクト領
域によってソース、ドレイン領域がそれぞれ完全に包囲
された形になる。
従って該構造においても、各ソース、ドレインの結合は
完全に阻止される。
なお第1の実施例においては、ソース、ドレイン形成用
の不純物導入と基体コンタクト形成用の不純物導入は別
々に行われるが、これは同時に行っても良い。但しその
場合、第1図(C1におけるゲート電極延在部の下部に
は基体コンタクト領域は存在せず、基体コンタクHff
域がゲート電極下で終端する第2の実施例の変形となる
第3図は抵抗素子における実施例を示したちのである。
図中、21はp゛型低抵抗層22a 、 22b 、 
22cは配線コンタクト窓、23a 、 23bは抵抗
素子に接続される配線、23cは基板コンタクト配線を
示し、他の符号は第1図及び第2図と同一の対象物を示
している。
該構造において抵抗層21は、該抵抗層21の周辺部に
形成した枠状のn°型法板コンタクト領域110で囲ま
れるので、該抵抗層接合における空乏層の拡がりによっ
て生ずる該抵抗素子と他素子との結合は、該基板コンタ
クト領域によって阻止される。
また抵抗層の周囲にチャネル・ストッパが形成されない
ので該抵抗層が高濃度領域に接することがなく、該抵抗
層の寄生容量は減少する。
なお上記総ての実施例において、n゛゛基板コンタクト
領域110.210及びp゛゛ウェル・コンタクト領域
111,211の不純物濃度は通常10”cm−3程度
の高濃度に形成される。
該基板コンタクト領域及びウェル・コンタクト領域は、
基板及びウェルと同電位が印加される機能領域とは特に
離して形成しないでも良い。
なお又本発明は上記実施例に限らず、nウェルを有する
CMO5半導体装置、ツインタブ構造のCMOS半導体
装置、及び単一チャネルのMOS半導体装置にも適用さ
れることは勿論である。
〔発明の効果〕
以上説明のように本発明によれば、基板或いはウェル等
の半導体基体上に形成されるトランジスタ或いは抵抗等
の素子の周辺部にチャネル・カット領域を形成しないで
も機能素子間及び機能素子内の機能領域間の結合が阻止
出来る。
従って上記半導体素子の基体と異なる電位の印加される
機能領域が直に高不純物濃度を有するチャネル・カット
領域に接することがなくなりその接合容量が減少するの
で、CMOS半導体集積回路装置等の動作速度の向上が
図れる。
【図面の簡単な説明】
第1図はCM OSゲートアレイにおける第1の実施例
を模式的に示す平面図(al、A−A矢視断面図(bl
、B−B矢視断面図(C1及びC−C矢視断面図[dl
、 第2図はCMOSゲートアレイにおける第2の実施例を
模式的に示す平面図(a)、A−A矢視断面図fb)及
びB−B矢視断面図(C1、第3図は抵抗素子における
一実施例を模式的に示す平面図(aLA−A矢視断面図
(bl、第4図は従来のCMOSゲートアレイにおける
単位セルを模式的に示す平面図(al、A−A矢視断面
図(bl及びB−B矢視断面図(C)である。 図において、 1はn−型シリコン基板、 2はp−型ウェル、 3はフィールド酸化膜、 6はゲート酸化膜、 7a、7bは第1.第2のゲート電極、8a、8b、8
cは n9型ソース・ドレイン領域、 9a、9b、9cは p゛型ソース・ドレイン領域、 12は不純物ブロック用酸化膜、 13はPSG (燐珪酸ガラス)絶縁膜、110はn°
型基板コンタクト領域、 111はp4型ウェル・コンタクト領域を示す。 革f 区 (I2) n−MOS              fi−MθS
茎 Z 酊 使 革3区 2/     /   yta

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、半導体基体上にフィールド絶縁膜と、該フィールド
    絶縁膜の開孔によってそれぞれ画定される素子領域及び
    基体コンタクト領域を有し、且つ該基体コンタクト領域
    が該素子領域を囲んでチャネル・カット機能を兼ね備え
    ることを特徴とする半導体装置。 2、上記基体コンタクト領域がゲート下で終端していて
    、該ゲート・パターンと該基体コンタクト領域によって
    上記素子領域内の分離すべき機能領域が完全に包囲され
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半
    導体装置。
JP59236055A 1984-11-09 1984-11-09 半導体装置 Pending JPS61114552A (ja)

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JP59236055A JPS61114552A (ja) 1984-11-09 1984-11-09 半導体装置

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JP59236055A JPS61114552A (ja) 1984-11-09 1984-11-09 半導体装置

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JPS61114552A true JPS61114552A (ja) 1986-06-02

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ID=16995069

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JP59236055A Pending JPS61114552A (ja) 1984-11-09 1984-11-09 半導体装置

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JP (1) JPS61114552A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5399895A (en) * 1993-03-23 1995-03-21 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device and method of manufacturing thereof
JPH08288479A (ja) * 1995-04-20 1996-11-01 Nec Corp 半導体装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5399895A (en) * 1993-03-23 1995-03-21 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device and method of manufacturing thereof
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