JPS6123359A - Integrated cmos device - Google Patents

Integrated cmos device

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Publication number
JPS6123359A
JPS6123359A JP60090792A JP9079285A JPS6123359A JP S6123359 A JPS6123359 A JP S6123359A JP 60090792 A JP60090792 A JP 60090792A JP 9079285 A JP9079285 A JP 9079285A JP S6123359 A JPS6123359 A JP S6123359A
Authority
JP
Japan
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region
drain
channel
source
regions
Prior art date
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Pending
Application number
JP60090792A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
サトウインダ エス.マリ
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.)
Texas Instruments Inc
Original Assignee
Texas Instruments Inc
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Publication date
Application filed by Texas Instruments Inc filed Critical Texas Instruments Inc
Publication of JPS6123359A publication Critical patent/JPS6123359A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Memories (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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野1 本発明は半導体電子装置に関するもので、とくに3次元
CMOSデバイスに係わるものである【従来の技術] 相補型MO3(CMOS)ロジックは半導体技術におけ
る重要かつ周知のロジックであり、他のMOS形構成に
較べて、待機電力の消費量が小さいという長所がある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application 1] The present invention relates to semiconductor electronic devices, and in particular relates to three-dimensional CMOS devices [Prior Art] Complementary MO3 (CMOS) logic is one of the most popular applications in semiconductor technology. It is an important and well-known logic and has the advantage of low standby power consumption compared to other MOS type configurations.

 しかしながら、このような利へはロジック単位あたり
の基板面積を犠牲にしてはじめて得られるものであり、
このためデバイスをスタック(積み重ね)構造として基
板面積の節約を図る等、CMOSデバイスの集積度を高
めるべく多大の努力が行なわれてきた。
However, these benefits can only be obtained at the expense of board area per logic unit.
For this reason, great efforts have been made to increase the degree of integration of CMOS devices, such as by creating devices in a stacked structure to save substrate area.

レーザービームによる最近のポリシリコン再結晶化技術
によって、共通ゲートを用いたスタック構造のCMOS
の製作が可能となっている。
Recent polysilicon recrystallization technology using a laser beam enables stacked CMOS with a common gate.
It is now possible to manufacture

すなわち、基本的な方法では、まず櫟準的なnチャンネ
ルデバイスにポリシリコンな被着し、このnチャンネル
デバイスのゲートの近傍にしてかつその上方のポリシリ
コンをレーザービームによって再結晶化させ、しかる後
ポリシリコンに対するドーピングを行なうことにより、
nチャンネルデバイスと同じゲートにより制御されるp
チャンネルデバイスを形成して、L記スタ9り構造の0
MO8が得られるのである。 このような製作方法につ
いては例えば、コリンジ外「スタック構造型トランジス
タCMOS (ST−MOS)および0MO5のために
変更したNMO3J  (IEEE Journal 
5olid−3tate C1rcuits、第SCニ
ー17巻、 215−219頁、 1982年)および
チェン外「スタック構造型CMOS  SRAMセルJ
  (IEEE Electron DeviceLe
’tters、 272−274頁、1983年)にそ
の関連の記載がある。
The basic method is to first deposit polysilicon on a quasi-n-channel device, recrystallize the polysilicon near and above the gate of the n-channel device using a laser beam, and then By doping the polysilicon afterwards,
p controlled by the same gate as the n-channel device
Form a channel device and
MO8 is obtained. Such a fabrication method is described, for example, by Collinzi et al.
1982) and Chen et al.
(IEEE Electron Device Le
'tters, pp. 272-274, 1983) contains a related description.

[発明が解決しようとする問題a] ヒ述のようなスタック構造型のCMOSにはラッチアッ
プ現像が生じないという固有の利点がある一方、ポリシ
リコン層上にゲート酸化物層を形成する等、製作工程が
複雑であることやプレーナ構造でない等の問題がある。
[Problem to be Solved by the Invention a] While the stacked structure type CMOS as described above has the inherent advantage of not causing latch-up development, it also has problems such as forming a gate oxide layer on a polysilicon layer. There are problems such as the manufacturing process is complicated and the structure is not planar.

周知のように、MOSトランジスタはソースとドレーン
にショットキバリヤジャンクションを用いて製作するこ
とが可能である。 このような手法はバルクCMO3集
積回路の製造に適用してうiチアツブを防1トをするの
に用いられているが、この場合、pチセンネルおよびn
チャンネルデバイスの両者がバルク基板内に形成されて
いるため、基板の節約を図ることはできない、 この点
については1例えばスギノ外「ラッチアップフリー塑シ
W ”/トキバリャCM OS J  (IEEE T
rans−actions on Electron 
Devices、 110−118頁、 1!1183
年)にその関連の記載がある。 なお、このスギノのシ
ョットキバリヤMOSデバイスは、まずn型シリコンゲ
ート上にゲートを形成した後、プラチナ被着および焼結
処理を行なうことにより珪化プラチナ層を形成して、製
作されるものである。
As is well known, MOS transistors can be fabricated using Schottky barrier junctions at the source and drain. Such techniques have been applied to the fabrication of bulk CMO3 integrated circuits to prevent corrosion, but in this case p- and n-
Since both channel devices are formed within the bulk substrate, it is not possible to save on the substrate.For example, Sugino et al.
Rans-actions on Electron
Devices, pp. 110-118, 1!1183
(2013) contains related information. This Sugino Schottky barrier MOS device is manufactured by first forming a gate on an n-type silicon gate, and then forming a platinum silicide layer by performing platinum deposition and sintering.

[発明の目的l 故に本発明の課題は基板面積の節約を図るとともに、構
造が単純でかつ製作工程が簡単なCMOSデバイスの製
作を可能とすることにある。
[Objective of the Invention I Therefore, an object of the present invention is to save the substrate area, and to make it possible to manufacture a CMOS device with a simple structure and a simple manufacturing process.

[問題点を解決しようとするための手段]本発明による
方法並びにデバイスの好ましい実施態様においては、p
チャンネルMOSデバイスとnチャンネルMOSデバイ
スとをpチャンネルデバイスがnチャンネルデバイスの
上層となるようにしてUいに併合させ、該pチャンネル
デバイスのソース領域またはドレーン領域が、nチャン
ネルデバイスのためのゲートとしてはたらくとともに、
該nチャンネルデバイスのソース領域またはドレーン領
域が、pチャンネルデバイスのためのゲートとしてはた
らくように構成する。 これらpチャンネルデバイスお
よびnチャンネルデバイスはいずれも非自己整合型とし
、またpチャンネルデバイスはこれを例えばポリシリコ
ンまたはバルクnチャンネルデバイスを用いて製作し。
[Means for Attempting to Solve the Problems] In a preferred embodiment of the method and device according to the present invention, p
A channel MOS device and an n-channel MOS device are merged together with the p-channel device on top of the n-channel device, and the source or drain region of the p-channel device serves as the gate for the n-channel device. Along with working,
The source or drain region of the n-channel device is configured to serve as a gate for the p-channel device. Both the p-channel and n-channel devices are non-self-aligned, and the p-channel devices are fabricated using, for example, polysilicon or bulk n-channel devices.

必要に応じてシリサイド層のソース/ドレーン接りを設
ける。  このpチャンネルデバイスは、チタンその他
のl1I)l熱性金属材料をポリシリコン層に被着した
後、焼結処理を行なってソースおよびドレーン領域とし
ての珪化物層を形成することにより得られるショットキ
バリヤソース/ドレーンMOSデバイスとして構成する
ことも可能である。
A source/drain contact between the silicide layers is provided as necessary. This p-channel device is a Schottky barrier source obtained by depositing titanium or other thermal metal material on a polysilicon layer followed by a sintering process to form a silicide layer as source and drain regions. It is also possible to configure it as a /drain MOS device.

あるいはまた、前記ポリシリコン層のうちnチャンネル
デバイスのゲートとしてはたらく個所にドーピングを行
なってn十型とし、このn中型部分の−L面をシリサイ
ド化させることによりp+ポリシリコン層と結合させる
ようにしてもよい。
Alternatively, the portion of the polysilicon layer that serves as the gate of the n-channel device is doped to form an n-type, and the −L plane of this n-type portion is silicided to bond it to the p+ polysilicon layer. It's okay.

また勿論」−記のような構成の組み合せは、nチャンネ
ルデバイスがpチャンネルデバイスの上方となるように
して併合させてもよ〈、さらに動作モードはこれをエン
ハンスメントモードとしてもあるいはディプリーション
モードとすることもでき、また反転誘起導電型としても
蓄積誘起導電型としてもよく、非シリコン系の半導体材
料を用いることも可能である。  また本発明による併
合型CMOSデバイスはプレーナ構造であるとともに。
Of course, the above combination of configurations may be merged with the n-channel device placed above the p-channel device. It is also possible to use an inversion induced conductivity type or an accumulation induced conductivity type, and it is also possible to use a non-silicon semiconductor material. Further, the combined CMOS device according to the present invention has a planar structure.

上部デバイスに対しては容易に固相エピタキシャル成長
に適用可能なものである。 さらにまた。
For upper devices, it is easily applicable to solid phase epitaxial growth. Yet again.

このような併合型デバイスを2個組み合せることにより
、CMOSラッチを構成することも可能である。 かく
て本発明は基板面積の節約を図るとともに、構造が単純
でかつ製作工程が簡単なCMOSデバイスの製作を可能
とするものである。
It is also possible to configure a CMOS latch by combining two such merged devices. Thus, the present invention enables the fabrication of a CMOS device with a simple structure and a simple manufacturing process, while saving the substrate area.

【実施例1 以下大発明の好ましい実施例についての理解を助けるた
め0図面を参照して標準的な0MO5う・ソチにつき説
明する。 第1図に示すように。
[Embodiment 1] In order to facilitate understanding of a preferred embodiment of the present invention, a standard 0MO5 U-Sochi will be described below with reference to the drawings. As shown in Figure 1.

標準的なCMOSラー、チは、基本的には並列に配置さ
れた2個のnチャンネルデバイス11.13からなり、
それぞれが負荷としてのpチャンネルデバイスを有する
。 すなわち大側ではnチャンネルデバイス11の負荷
としてはpチャンネルデバイス15が、またnチャンネ
ルデバイス13の負荷としてはpチャンネルデバイス1
7が、それぞれ設けである。 デバイス11.15の共
通ドレーンはデバイス13、17の共通ゲートに結合さ
れ、同様にデバイス13、1?の共通ドレーンはデバイ
ス11.15の共通ゲートに結合され、かくしてラッチ
動作が行なわれる。
A standard CMOS device basically consists of two n-channel devices 11.13 arranged in parallel,
Each has a p-channel device as a load. That is, on the large side, the p-channel device 15 serves as the load for the n-channel device 11, and the p-channel device 1 serves as the load for the n-channel device 13.
7 are provided respectively. The common drain of device 11.15 is coupled to the common gate of devices 13, 17, and likewise devices 13, 1? The common drains of are coupled to the common gates of devices 11.15, thus latching.

第2図は上記pチャンネルデバイス15とnチャンネル
デバイス13間の接続関係を分離して示すもので、−上
記pチャンネルデバイス17とnチャンネルデバイス1
1間にも同様の接続関係があることは言うまでもない、
 第2図において、pチャンネルデバイス15のゲート
13はnチャンネルデバイス13のドレーン21と接続
され、nチャンネルデバイス13のゲート23はpチャ
ンネルデバイス15のドレーン25と接続されている。
FIG. 2 separately shows the connection relationship between the p-channel device 15 and the n-channel device 13, - the p-channel device 17 and the n-channel device 1;
Needless to say, there is a similar connection between
In FIG. 2, gate 13 of p-channel device 15 is connected to drain 21 of n-channel device 13, and gate 23 of n-channel device 13 is connected to drain 25 of p-channel device 15.

 本発明による方法および装置は、上記のように対称型
の接続構成の利改を効果的に活用しようというもので、
以下その実施例につき説明する。
The method and apparatus according to the present invention are intended to effectively exploit the advantages of a symmetrical connection configuration as described above.
Examples thereof will be described below.

第3図は未発明によるCMOSデバイス製作方法の第1
の好ましい実施態様を示すもので、まず始めにp型シリ
コン甚板31にフィールド酸化物層37を形成する工程
から開始する。(第3図a)、 ついでこのp型シリコ
ン基板31にパターン形成およびヒ素の注入を行なって
下層のnチャンネルデバイスのソースおよびドレーン領
域を形成する。  この場合nチャンネルデバイスは自
己整合型ではないものとする。 かくて形成されたn型
ソース領域を33で、またn型ドレーン領域を35で、
それぞれ第3図すに示す、 さらに第3図Cに示すよう
に、シリコン層I−にゲート酸化物層を成長させる。 
 この場合、該酸化物層はn÷型にドープされたソース
領域33およびドレーン領域35上では他の部位よりも
厚く形成されるため、基板311−では符号38で、ド
レーン領域35上では符号41で、それぞれ別々に示し
である。 次にこの酸化物層313.41にポリシリコ
ン層43を被着した後、適切なドーピングを行なって所
墾の特性を得る。 すなわち9例えばnyB不純物を用
いて反転層を形成させることによりpチャンネルを得た
り、p型不純物を用いて蓄積層を形成させることにより
pチャンネルを得たり、あるいは真性物質を用いて反転
層または蓄積層を形成させる等とする。  pチャンネ
ルは第3図dにあるように、パターン化酸化物層45に
よって画定されるものであり、最後にチタンその他任意
の耐熱性金属を被着して焼結することにより、酸化物層
45により保護された部分以外の領域にポリシリコン4
3によるシリサイド層を形成した後、金属を除去するこ
とによって第3図eに示すような完成した併合型デバイ
スを得る、 なお第3図eでは、上部pチャンネルデバ
イスのソース領域を形成するシリサイド層部分を符号4
7で、pチャンネル領域45を形成する非珪化ボリシリ
コン層部分を符号49で、またドレーン領域を形成する
シリサイド層部分を51で、それぞれ示しである。 こ
の第3図eから明らかなように。
Figure 3 shows the first method of manufacturing a CMOS device according to an uninvented method.
The preferred embodiment begins with forming a field oxide layer 37 on a p-type silicon veneer 31. (FIG. 3a) This p-type silicon substrate 31 is then patterned and implanted with arsenic to form the source and drain regions of the underlying n-channel device. In this case, it is assumed that the n-channel device is not self-aligned. The thus formed n-type source region is designated by 33, and the n-type drain region is designated by 35.
A gate oxide layer is grown on the silicon layer I-, as shown in FIGS. 3A and 3C, respectively.
In this case, the oxide layer is formed thicker on the n÷-type doped source region 33 and drain region 35 than on other parts, so that it has a reference numeral 38 on the substrate 311- and a reference numeral 41 on the drain region 35. Each is shown separately. A polysilicon layer 43 is then deposited on this oxide layer 313.41, followed by appropriate doping to obtain the desired properties. For example, a p-channel can be obtained by forming an inversion layer using a nyB impurity, a p-channel can be obtained by forming an accumulation layer using a p-type impurity, or an inversion layer or an accumulation layer can be obtained by using an intrinsic material. For example, a layer is formed. The p-channel is defined by a patterned oxide layer 45, as shown in FIG. polysilicon 4 in areas other than those protected by
After forming the silicide layer according to 3, the metal is removed to obtain the completed combined device as shown in FIG. 3e, where the silicide layer forming the source region of the upper p-channel device is removed. Code 4 for the part
7, a portion of the non-silicided polysilicon layer forming the p-channel region 45 is shown at 49, and a portion of the silicide layer forming the drain region is shown at 51, respectively. As is clear from this Figure 3e.

」二部pチャンネルデバイスのドレーン領域51はゲー
ト酸化物層39上方で下部nチャンネルデバイスのため
のゲートを形成し、また下部nチャンネルデバイスのド
レーン領域35はゲート酸化物層41下方で上Npチャ
ンネルデバイスのためのゲートを形成する。
The drain region 51 of the two-part p-channel device forms the gate for the bottom n-channel device above the gate oxide layer 39, and the drain region 35 of the bottom n-channel device forms the gate for the top N-channel device below the gate oxide layer 41. Form the gate for the device.

なお、I−、記構造において、pチャンネルデバイスも
nチャンネルデバイスも自己整合型とはしないが、ゲー
ト酸化物層はすべてポリシリコン層上でなくバルクシリ
コン基板上で成長されるものである。
Note that in the structure I-, neither the p-channel nor the n-channel devices are self-aligned, but the gate oxide layer is grown entirely on the bulk silicon substrate rather than on the polysilicon layer.

第3図fは、酸化物層に開口部53を設けてこの開口部
により、ラッチの両側における上層たるpチャンネルデ
バイスと下層たるnチャンネルデバイスを写いに連結さ
せるようにした構成を示す、 なお符号55はアイソレ
ーション用フィールド酸化物層である。
FIG. 3f shows an arrangement in which an opening 53 is provided in the oxide layer to symmetrically connect the upper p-channel device and the lower n-channel device on each side of the latch. Reference numeral 55 is an isolation field oxide layer.

第4図は本発明の第2の実施態様を示すもので、」−述
の態様とは上部pチャンネルデバイスの形成工程を異に
するものである。 まず第4図aに示すように、この上
部pチャンネルデバイスのソースおよびドレーン領域は
シリサイド化せずにドープするようにしてもよい、 ま
た特にポリシリコン層43(第3図d)は基板31の結
晶との界面の存在する開口部53から開始する固相エピ
タキシ成長により再結晶化を行なわせてもよい、 本例
の併合壓構造はポリシリコン層43が比較的プレーナ形
状であるために、エピタキシ成長が垂直方向の障害物を
越えて進行する必要がないので、とくに固相エピタキシ
成長に適したものである。 上記のようにポリシリコフ
層43の再結晶化を行なった後(このポリシリコン層4
3の再結晶化はレーザ等ビーム法を用いて行なってもよ
い)、更に酸化物層45のパターン形成およびこれに引
き続くポリシリコン層43のドーピングによりpチャン
ネル領域49を形成して、前述の実施態様におけるよう
にシリサイド化を行なうことなく、p十型ソースおよび
ドレーン領域47 、49を形成する。 ただし。
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention, which differs from the embodiment described above in the formation process of the upper p-channel device. Firstly, as shown in FIG. 4a, the source and drain regions of this upper p-channel device may be doped rather than silicided, and in particular the polysilicon layer 43 (FIG. 3d) is formed on the substrate 31. Recrystallization may be performed by solid-phase epitaxy growth starting from the opening 53 where the interface with the crystal exists.The merged silicon structure of this example has a relatively planar shape, so that the epitaxial growth is difficult. It is particularly suitable for solid phase epitaxy growth since the growth does not need to proceed over vertical obstacles. After recrystallizing the polysilicon layer 43 as described above (this polysilicon layer 43 is
The recrystallization of step 3 may be carried out using a laser beam method), and further patterning of the oxide layer 45 and subsequent doping of the polysilicon layer 43 to form the p-channel region 49, as described above. P-type source and drain regions 47 and 49 are formed without silicidation as in the embodiment. however.

最後にこれらp十型ソースおよびドレーン領域を部分的
にシリサイド化させることにより、抵抗値の低下を図っ
てもよい、 このようにして得られた構造が第4図aで
、ソースおよびドレーン領域47.51上のシリサイド
層を55で示す。
Finally, the resistance value may be lowered by partially siliciding these p-type source and drain regions. The structure thus obtained is shown in FIG. The silicide layer above .51 is indicated at 55.

第4図すは上記第4図aで説明した実施態様の変形例を
示すものであり、大側ではさらに不純物領域52を設け
たものである。  この不純物領域52はn十型にドー
プされ、第4図aの構造ではp中型のドレーン領域51
の一部であったものである。 このようなn◆型ドーピ
ングに変えたことにより、該領域52が下部nチャンネ
ルデバイスのためのゲートとなるため、このnチャンネ
ルデバイスの動作特性の向上を図ることができる。 な
おト記p十型のドレーン領域51はシリサイド層55に
よりn中型領域52と連結されるため、領域51゜52
間の接、台面により電疏の流れがストップされることは
ない、 この第4図すに示す構造の寸法は典型的には例
えば次のごとくである。 すなわち、pチャンネル領域
48の長さは2ミクロン、p+型ドレーン領域の長さは
1ミクロン、酸化物層45の厚さは1000オングスト
ローム、シリサイド層55の厚Xは1000オングスト
ローム、不純物注入ポリシリコン層領域47.51.5
2の厚さは3000オングストローム、ゲート酸化物層
41の厚さは500オングストローム、ゲートa化物層
39の厚さは250オングストローム、ゲート酸化物層
38直下のnチャンネル領域40の長さは2ミクロン、
ソース領域33およびドレーン領域35の厚さは400
0オングストローム、またフィールド酸化物層37の厚
さは8500オングストローム等とする二とができる。
FIG. 4 shows a modification of the embodiment described in FIG. 4a, in which an impurity region 52 is further provided on the large side. This impurity region 52 is doped to an n+ type, and in the structure shown in FIG.
It was part of the By changing to such an n◆ type doping, the region 52 becomes a gate for the lower n-channel device, thereby improving the operating characteristics of this n-channel device. Note that since the p-type drain region 51 is connected to the n-medium region 52 by the silicide layer 55, the regions 51 and 52
The flow of the electric wire is not stopped by the indirect contact or the table surface.The dimensions of the structure shown in FIG. 4 are typically as follows, for example. That is, the length of the p channel region 48 is 2 microns, the length of the p+ type drain region is 1 micron, the thickness of the oxide layer 45 is 1000 angstroms, the thickness X of the silicide layer 55 is 1000 angstroms, and the impurity-implanted polysilicon layer. Area 47.51.5
2 has a thickness of 3000 angstroms, gate oxide layer 41 has a thickness of 500 angstroms, gate a-oxide layer 39 has a thickness of 250 angstroms, and the length of n-channel region 40 directly below gate oxide layer 38 is 2 microns.
The thickness of the source region 33 and drain region 35 is 400 mm.
The thickness of the field oxide layer 37 can be 8,500 angstroms, and so on.

次に第5図を参照して、」二連のような好ましい実施例
による併合型デバイスを一対組み合せて、第1図に示す
ようなラッチを簡単かつコンパクトに構成する方法につ
き説明する。 第5図において、#に左側に示すパター
ンは下部nチャンネルデバイスを形成するn十拡散層を
示し、また右側に示すパターンは上部pチャンネルデバ
イスを形成する珪化チタン層を示す、 なおこの第5図
に示すパターンの各領域は、第1図のデバイスの各領域
に対応する符号を付しである。 かくてデバイス11は
ソース領域61と、ドレーン領域83と。
Referring now to FIG. 5, a method will now be described in which a pair of merging devices according to the preferred embodiment, such as a duplex, can be combined to simply and compactly construct a latch such as that shown in FIG. In FIG. 5, the pattern shown to the left of # represents the n+ diffusion layer forming the lower n-channel device, and the pattern shown to the right represents the titanium silicide layer forming the upper p-channel device. Each region of the pattern shown in FIG. 1 is given a reference numeral corresponding to each region of the device of FIG. Thus, the device 11 has a source region 61 and a drain region 83.

ゲート85および符号87で示すチャンネル領域とから
なり、デバイス13はソース領域68と、ドレーン領域
21と、チャンネル領域71上のゲート23とからなり
、デバイス17はソース領域73と、ドレーン領域75
と、ゲート77と、pチャンネル領域78とからなり、
デバイス15はソース領域81と、ドレーン領域25と
、ゲート18と、pチャンネル領域83とからなる。 
デバイス15.11のドレーン領域間の接続は、第3図
fに関連して前記した酸化物層の開口部53を介して拡
散層と珪化チタン層との間の垂直接続部85により行な
われ、また同様に、デバイス13と17のドレーン領域
間の接続は垂直接続部87により行なわれている。 他
方、デバイス11と15のドレーン領域およびデバイス
13.17のゲート間の交差接続88は、一部は垂直接
続部85を介して、また一部は第5図に示す左側パター
ンの左上四半部の拡散領域を介して接続され、同様に、
デバイス13と17のドレーン領域およびデバイス11
.15のグー4間の接続81は、一部は垂直接続部87
を介して、また一部は第5図に示す左側パターンの右上
四半部の拡散領域を介して接続されているものである。
The device 13 consists of the source region 68, the drain region 21, and the gate 23 on the channel region 71, and the device 17 consists of the source region 73 and the drain region 75.
, a gate 77, and a p-channel region 78,
Device 15 consists of source region 81, drain region 25, gate 18, and p-channel region 83.
The connection between the drain regions of device 15.11 is made by a vertical connection 85 between the diffusion layer and the titanium silicide layer through the opening 53 in the oxide layer described above in connection with FIG. 3f; Similarly, the connection between the drain regions of devices 13 and 17 is made by a vertical connection 87. On the other hand, the cross-connection 88 between the drain regions of devices 11 and 15 and the gate of device 13.17 is partly through the vertical connection 85 and partly through the upper left quadrant of the left-hand pattern shown in FIG. Similarly, connected via a diffusion region,
Drain regions of devices 13 and 17 and device 11
.. A part of the connection 81 between the 15 goos 4 is a vertical connection part 87
and partly through the diffusion region in the upper right quadrant of the left pattern shown in FIG.

以上未発明の実施例につき各種説明してきたが6本発明
による方法および装置はこれら実施例に限定されるもの
でなく9例えばドーピングを行なうレベルはこれをいろ
いろに変更したり、nチャンネルデバイスがpチャンネ
ルデバイスの上方となるようにしたり、さらに動作モー
ドはこれをエンハンスメントモードとしてもあるいはデ
ィプリーションモードとすることもでき、また反転誘起
導電型としても蓄積誘起伝導型としてもよく。
Although various uninvented embodiments have been described above, the method and apparatus according to the present invention are not limited to these embodiments.9 For example, the level of doping may be changed variously, and the n-channel device may be It may be placed above the channel device, the operation mode may be enhancement mode or depletion mode, and it may be of inversion induced conductivity type or accumulation induced conduction type.

非シリコン系の半導体材料を用いることも可能である。It is also possible to use non-silicon based semiconductor materials.

[発明の効果1 以上に述べたように、未発明による併合型CMOSデバ
イスは第1のソースおよびドレーン領域とこれらの旬域
間に第1のチャンネル領域を有する基板と、前記第1の
領域および前記第1のドレーン領域の少なくとも一部を
被覆する絶縁層と、第2のソースおよびドレーン領域と
これらの領域間に第2のチャンネル領域を有する第2の
層とからなり、前記絶縁層の少なくとも一部を前記第2
の層により被覆するとともに、前記第2のチャンネル領
域が前記第1のドレーン領域の少なくとも一部と相対し
かつ前記第2のドレーン領域の一部が前記第1のチャン
ネル領域と相対するように前記第2の層を配置し、前記
第1のソース、ドレーンおよびチャンネル領域により前
記第2のドレーン領域をゲートとする第1のMOSデバ
イスを形成し、さらに前記第2のソース、ドレーンおよ
びチャンネル領域により前記第1のドレーン領域をゲー
トとする第2のMOSデバイスを形成してなるもので、
基板面積の節約を図るとともに、構造が単純〒かつ製作
工程が簡単なCMOSデバイスの製作が可能となるとい
う効果がある。
[Effect of the Invention 1 As described above, the uninvented combined CMOS device includes a substrate having a first source and drain region and a first channel region between these regions, an insulating layer covering at least a portion of the first drain region; a second layer having a second source and drain region and a second channel region between these regions; Part of the second
the second channel region faces at least a portion of the first drain region and the second drain region faces at least a portion of the first channel region. a second layer is disposed, the first source, drain and channel region forming a first MOS device with the second drain region as the gate; A second MOS device is formed using the first drain region as a gate,
This has the effect of saving the substrate area and making it possible to manufacture a CMOS device with a simple structure and a simple manufacturing process.

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

第1図は標準的なCMOSラッチを示す回路図、第2図
は第1図に示すCMOSラッチにおけるゲートおよびド
レーン間の接続関係を示す結線図、第3図は本発明によ
る方法の第1の実施態様を示す断面図、第4図は本発明
による方法の第2の実施態様を示す断面図、第5図は本
発明によるCMOSを組み合せてCMOSラッチを構成
した場合の実施例を示す図である。 31、、、p型シリコン基板。 33、、、下anチャンネルデバイスのソース領域。 35、、、下部nチャンネルデバイスのドレーンi域(
)@pチャンネルデバイス のゲート)。 3L 41. 、 、ゲート酸化物層。 43・・・ポリシリコン層。 49、、、pチャンネル領域。 47、、、上Npチャンネルデバイスのソース領域。 51、、、上部pチャンネルデバイスのドレーン領域(
下部nチャンネルデバイス のゲート)。 出願人    テキサスインスツルメンツOインコーポ
レイテッド Ft’gJσ Ft’g、 JC Fig、3b Ftり、JC Ftり3d Ft’g、3f F/’g、 4σ Ft’g、4b 手続補正書(方式) l 事件の表示 特願昭60−90792号 2 発明の名称 併合型CMOSデバイス 3 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 アメリカ合衆国テキサス州、ダラス ノースセ
ントラル エクスプレスウェイ 135004代理人〒
150 住 所 東京都渋谷区道玄坂1丁目20番2号5 補正
命令の日付  昭和60年7月10日(昭和60年7月
30日発送) 6 補正により増加する発明の数   07 補正の対
象    明細書の「発明の詳細な説明」の欄、「図面
の簡単な説明」の欄及び図面(企図)7−1. 発明の
詳細な説明の欄を以下のように補正する。 (1)第15頁7行目 「第3図」を[第3a図、〜第3f図に補正する。 (2)第18頁1行目 「第4図」を「第4a図〜第4b図」に補正する。 7−2. 図面の簡単な説明の欄を以下のように補正す
る。 (1)第24頁第6目 「第3図」を[第3a図、第3b図、第3c図、第3d
図、第3e図、第3f図」に補正する。 (2)第24頁第6行目 「第4図」を[第4a図、第4b図]に補正する。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a standard CMOS latch, FIG. 2 is a wiring diagram showing the connection relationship between the gate and drain in the CMOS latch shown in FIG. 4 is a cross-sectional view showing the second embodiment of the method according to the present invention, and FIG. 5 is a view showing an example in which a CMOS latch is constructed by combining CMOS according to the present invention. be. 31, p-type silicon substrate. 33. Source region of the lower an-channel device. 35, , drain i region of lower n-channel device (
)@gate of p-channel device). 3L 41. , ,gate oxide layer. 43...Polysilicon layer. 49, , p-channel region. 47, , Source region of upper Np channel device. 51, , the drain region of the upper p-channel device (
gate of the bottom n-channel device). Applicant Texas Instruments O Incorporated Ft'gJσ Ft'g, JC Fig, 3b Ft, JC Ft, 3d Ft'g, 3f F/'g, 4σ Ft'g, 4b Procedural amendment (method) l Case Indication Japanese Patent Application No. 60-90792 2 Name of the invention Merged CMOS device 3 Relationship to the case of the person making the amendment Patent applicant address 135004 North Central Expressway, Dallas, Texas, USA Agent address
150 Address 1-20-2-5 Dogenzaka, Shibuya-ku, Tokyo Date of amendment order July 10, 1985 (Shipped on July 30, 1985) 6 Number of inventions increased by amendment 07 Target of amendment Specification "Detailed Description of the Invention" column, "Brief Description of Drawings" column and Drawing (Plan) 7-1. The Detailed Description of the Invention column is amended as follows. (1) "Figure 3" on page 15, line 7 is corrected to [Figures 3a to 3f]. (2) Correct "Figure 4" in the first line of page 18 to "Figures 4a to 4b." 7-2. The column for the brief description of the drawings should be corrected as follows. (1) Page 24, item 6, “Figure 3” [Figure 3a, Figure 3b, Figure 3c, Figure 3d]
Figures 3e and 3f are corrected. (2) Correct "Figure 4" on the 6th line of page 24 to [Figures 4a and 4b].

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)(a)第1のソースおよびドレーン領域とこれら
の領域間に第1のチャンネル領域を有する基板と、 (b)前記第1の領域および前記第1のドレーン領域の
少なくとも一部を被覆する絶縁層と、 (c)第2のソースおよびドレーン領域とこれらの領域
間に第2のチャンネル領域を有する第2の層とからなり
、前記絶縁層の少なくとも一部を前記第2の層により被
覆するとともに、前記第2のチャンネル領域が前記第1
のドレーン領域の少なくとも一部と相対しかつ前記第2
のドレーン領域の一部が前記第1のチャンネル領域と相
対するように前記第2の層を配置し、 (d)前記第1のソース、ドレーンおよびチャンネル領
域により前記第2のドレーン領域をゲートとする第1の
MOSデバイスを形成し、さらに前記第2のソース、ド
レーンおよびチャンネル領域により前記第1のドレーン
領域をゲートとする第2のMOSデバイスを形成してな
ることを特徴とする併合型CMOSデバイス。
(1) (a) a substrate having a first source and drain region and a first channel region between these regions; and (b) covering at least a portion of the first region and the first drain region. (c) a second layer having second source and drain regions and a second channel region between these regions, wherein at least a portion of the insulating layer is covered by the second layer; and the second channel region covers the first channel region.
opposite at least a portion of the drain region of the drain region and said second
(d) arranging the second layer so that a portion of the drain region faces the first channel region; a first MOS device formed by the second source, drain, and channel regions, and further formed by the second source, drain, and channel regions to form a second MOS device having the first drain region as a gate. device.
(2)(a)前記第1のMOSデバイスをnチャンネル
デバイスとし、かつ (b)前記第2のMOSデバイスをpチャンネルデバイ
スとしてなる特許請求の範囲第1項に記載の併合型CM
OSデバイス。
(2) The combined CM according to claim 1, wherein (a) the first MOS device is an n-channel device, and (b) the second MOS device is a p-channel device.
OS device.
(3)(a)前記第1のMOSデバイスをpチャンネル
デバイスとし、かつ (b)前記第2のMOSデバイスをnチャンネルデバイ
スとしてなる特許請求の範囲第1項に記載の併合型CM
OSデバイス。
(3) The combined CM according to claim 1, wherein (a) the first MOS device is a p-channel device, and (b) the second MOS device is an n-channel device.
OS device.
(4)(a)前記第2の層を略々平面状としてなる特許
請求の範囲第1項に記載の併合型CMOSデバイス。
(4) The combined CMOS device according to claim 1, wherein (a) the second layer is substantially planar.
(5)(a)前記第2のソースおよびドレーン領域はこ
れを不純物注入半導体材料により形成してなる特許請求
の範囲第1項に記載の併合型CMOSデバイス。
(5) The combined CMOS device according to claim 1, wherein (a) the second source and drain regions are formed of an impurity-implanted semiconductor material.
(6)(a)さらに前記第2のソースおよびドレーン領
域内にシリサイド領域を介在させてなる特許請求の範囲
第5項に記載の併合型CMOSデバイス。
(6) The combined CMOS device according to claim 5, further comprising (a) a silicide region interposed within the second source and drain regions.
(7)(a)前記第2のドレーン領域のドーピングによ
り前記第2のチャンネル領域と前記第1のチャンネル領
域と相対する前記第2のドレーン領域の一部の間で伝導
型を反転させるとともに、 (b)相異なる伝導型の不純物導入によって、前記シリ
サイド領域により前記第2のドレーン領域の複数の部分
を互いに結合させてなる特許請求の範囲第6項に記載の
併合型CMOSデバイス。
(7) (a) doping the second drain region to invert the conductivity type between the second channel region and a portion of the second drain region facing the first channel region; 7. The combined CMOS device according to claim 6, wherein a plurality of portions of the second drain region are bonded to each other by the silicide region by (b) introducing impurities of different conductivity types.
(8)(a)前記第2のソースおよびドレーン領域はこ
れをシリサイドにより形成してなる特許請求の範囲第1
項に記載の併合型CMOSデバイス。
(8) (a) The second source and drain regions are formed of silicide.
The combined CMOS device described in section.
(9)(a)前記第2の層はこれを固相エピタキシャル
成長に起因する特徴を有する材料により形成してなる特
許請求の範囲第1項に記載の併合型CMOSデバイス。
(9) The combined CMOS device according to claim 1, wherein (a) the second layer is formed of a material having characteristics resulting from solid phase epitaxial growth.
(10)(a)第1のソースおよびドレーン領域とこれ
らの領域間に第1のチャンネル領域を有する基板と、 (b)前記第1の領域および前記第1のドレーン領域の
少なくとも一部を被覆する絶縁層と、 (c)第2のソースおよびドレーン領域とこれらの領域
間に第2のチャンネル領域を有する第2の層とからなり
、前記絶縁層の少なくとも一部を前記第2の層により被
覆するとともに、前記第2のチャンネル領域が前記第1
のソース領域の少なくとも一部と相対しかつ前記第2の
ソース領域の一部が前記第1のチャンネル領域と相対す
るように前記第2の層を配置し、 (d)前記第1のソース、ドレーンおよびチャンネル領
域により前記第2のソース領域をゲートとする第1のM
OSデバイスを形成し、さらに前記第2のソース、ドレ
ーンおよびチャンネル領域により前記第1のソース領域
をゲートとする第2のMOSデバイスを形成してなるこ
とを特徴とする併合型CMOSデバイス。
(10) (a) a substrate having first source and drain regions and a first channel region between these regions; (b) covering at least a portion of the first region and the first drain region; (c) a second layer having second source and drain regions and a second channel region between these regions, wherein at least a portion of the insulating layer is covered by the second layer; and the second channel region covers the first channel region.
(d) the first source; a first M gated by the second source region by a drain and channel region;
1. A combined CMOS device comprising: an OS device; and a second MOS device using the first source region as a gate, formed by the second source, drain, and channel regions.
(11)(a)第1のソースおよびドレーン領域とこれ
らの領域間に第1のチャンネル領域を有するとともに、
第2のソースおよびドレーン領域とこれらの領域間に第
2のチャンネル領域を有し、前記第1および第2のソー
ス領域を第1の電源端子と連結させてなる基板と、 (b)前記第1および第2のチャンネル領域と前記第1
および第2のドレーン領域の各々の一部を被覆する絶縁
層と、 (c)第3のソースおよびドレーン領域とこれらの領域
間に第3のチャンネル領域を有するとともに、第4のソ
ースおよびドレーン領域とこれらの領域間に第4のチャ
ンネル領域を有し、前記第3および第4のソース領域を
第2の電源端子と連結させてなる第2の層とからなり、 (d)前記絶縁層の少なくとも一部を前記第2の層によ
り被覆するとともに、前記第3のチャンネル領域が前記
第2のドレーン領域の少なくとも一部と相対し、前記第
4のチャンネル領域が前記第1のドレーン領域の少なく
とも一部と相対し、かつ前記第4のドレーン領域の一部
が前記第1のチャンネル領域と相対するように前記第2
の層を配置し、さらに前記第1のドレーン領域を前記第
3のドレーン領域と結合させ、また前記第2のドレーン
領域を前記第4のドレーン領域と結合させ、 (e)前記第1のソース、ドレーンおよびチャンネル領
域により前記第4のドレーン領域をゲートとする第1の
MOSデバイスを形成し、前記第2のソース、ドレーン
およびチャンネル領域により前記第3のドレーン領域を
ゲートとする第1のMOSデバイスを形成し、前記第3
のソース、ドレーンおよびチャンネル領域により前記第
2のドレーン領域をゲートとする第1のMOSデバイス
を形成し、さらに前記第4のソース、ドレーンおよびチ
ャンネル領域により前記第1のドレーン領域をゲートと
する第2のMOSデバイスを形成してなることを特徴と
する併合型CMOSラッチ。
(11) (a) having first source and drain regions and a first channel region between these regions;
(b) a substrate having second source and drain regions and a second channel region between these regions, and connecting the first and second source regions to a first power supply terminal; 1 and a second channel region and the first
and an insulating layer covering a portion of each of the second drain regions; (c) having a third source and drain region and a third channel region between these regions; and a fourth source and drain region. and a second layer having a fourth channel region between these regions and connecting the third and fourth source regions to a second power supply terminal, (d) of the insulating layer. at least a portion of the second layer, the third channel region faces at least a portion of the second drain region, and the fourth channel region faces at least a portion of the first drain region. and a portion of the fourth drain region faces the first channel region.
further coupling the first drain region to the third drain region and coupling the second drain region to the fourth drain region; (e) coupling the first drain region to the fourth drain region; , the drain and channel regions form a first MOS device with the fourth drain region as the gate, and the second source, drain and channel region form a first MOS device with the third drain region as the gate. forming a device and said third
The source, drain and channel regions form a first MOS device with the second drain region as the gate, and the fourth source, drain and channel region form a first MOS device with the first drain region as the gate. A combined CMOS latch characterized by forming two MOS devices.
(12)(a)前記第1のMOSデバイスおよび前記第
2のMOSデバイスはこれをnチャンネルデバイスとし
、かつ (b)前記第3のMOSデバイスおよび前記第4のMO
Sデバイスはこれをpチャンネルデバイスとしてなる特
許請求の範囲第11項に記載の併合型CMOSラッチ。
(12) (a) the first MOS device and the second MOS device are n-channel devices, and (b) the third MOS device and the fourth MOS device
12. The combined CMOS latch according to claim 11, wherein the S device is a p-channel device.
(13)(a)前記第2の層を略々平面状としてなる特
許請求の範囲第11項に記載の併合型CMOSラッチ。
(13) The combined CMOS latch according to claim 11, wherein (a) the second layer is substantially planar.
(14)(a)前記第3のソースおよびドレーン領域な
らびに前記第4のソースおよびドレーン領域はこれを不
純物注入半導体材料により形成してなる特許請求の範囲
第11項に記載の併合型CMOSラッチ。
(14) The combined CMOS latch according to claim 11, wherein (a) the third source and drain region and the fourth source and drain region are formed of an impurity-implanted semiconductor material.
(15)(a)さらに前記第2および第4のソースおよ
びドレーン領域内にシリサイド領域を介在させてなる特
許請求の範囲第14項に記載の併合型CMOSラッチ。
(15) (a) The combined CMOS latch according to claim 14, further comprising a silicide region interposed in the second and fourth source and drain regions.
(16)(a)前記第3および第4のドレーン領域のド
ーピングにより前記第2のチャンネル領域と前記第1の
チャンネル領域とそれぞれ相対する前記第3および第4
のドレーン領域の一部の間で伝導型を反転させるととも
に、 (b)相異なる伝導型の不純物導入により、前記シリサ
イド領域により前記第3および第4のドレーン領域の複
数の部分をそれぞれ互いに結合させてなる特許請求の範
囲第15項に記載の併合型CMOSラッチ。
(16) (a) The third and fourth drain regions are doped so that the third and fourth drain regions are opposite to the second channel region and the first channel region, respectively.
and (b) bonding the plurality of portions of the third and fourth drain regions to each other through the silicide region by introducing impurities of different conductivity types. A combined CMOS latch according to claim 15 comprising:
JP60090792A 1984-04-27 1985-04-26 Integrated cmos device Pending JPS6123359A (en)

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US60480684A 1984-04-27 1984-04-27
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JP60090792A Pending JPS6123359A (en) 1984-04-27 1985-04-26 Integrated cmos device

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02101772A (en) * 1988-10-11 1990-04-13 Agency Of Ind Science & Technol Semiconductor device and its manufacture

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS503787A (en) * 1973-05-16 1975-01-16

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