[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210114943.8
• 申請日: 2009-03-11
• 公開（公告）號: CN102664179A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 水村章;安茂博章;大石哲也
• 申請（專利權(quán)）人: 索尼株式會社
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02;H01L27/088;H01L27/12;H01L21/84;H01L21/8234
• 代理公司: 北京信慧永光知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11290
• 代理人: 武玉琴;陳桂香

本申請是申請日為2009年3月11日、發(fā)明名稱為“半導(dǎo)體裝置”的申請?zhí)枮?00910118762.0專利申請的分案申請。

相關(guān)申請的交叉參考

本申請包含與2008年3月12日向日本專利局提交的日本在先專利申請JP?2008-063006相關(guān)的主題，在此將該在先專利申請的全部內(nèi)容并入本文作為參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置，在該半導(dǎo)體裝置上例如集成有鰭式場效應(yīng)晶體管(fin?field?effect?transistor)。

背景技術(shù)

由場效應(yīng)晶體管(下文稱作FET)的尺寸日益減小而造成的柵極長度減小會導(dǎo)致短溝道效應(yīng)。這種效應(yīng)即使在沒有任何源極漏極溝道(source-to-drain?channel)的情況下，也會引起漏極電流流動。為了抑制這種效應(yīng)，提出了鰭型FET(下文稱作FinFET)。這種FinFET已經(jīng)被含有記憶的邏輯學主要地研究和開發(fā)(例如參照日本專利特開公報No.2006-310847)。

下面參照圖21A～圖22C來說明迄今已經(jīng)提出的FinFET的結(jié)構(gòu)。圖21A～21C是圖示了單輸入柵極成對晶體管的示例的圖。圖22A～22C是圖示了雙輸入柵極成對晶體管的示例的圖。

如圖21A所示，在各個(鰭式)活性層510(1)～510(6)的一端上形成有源極擴散層520，在各個(鰭式)活性層510(1)～510(6)的另一端上形成有漏極擴散層530。活性層510(1)～510(6)從半導(dǎo)體基板上突出。FinFET(1)～FinFET(6)由在源極擴散層520與漏極擴散層530之間形成的柵極電極550形成。

于是，漏極區(qū)域Drain_1由活性層510(1)～510(3)的漏極擴散層530形成，并且漏極區(qū)域Drain_2由活性層510(4)～510(6)的漏極擴散層530形成。活性層510(1)～510(6)的源極擴散層520被共源極區(qū)域S連接在一起。柵極電極550還與共柵極接觸器540連接。

圖21C的等效電路圖中所示的晶體管500-1由FinFET(1)～FinFET(3)形成，并且晶體管500-2由FinFET(4)～FinFET(6)形成。

圖21C所示的具有共源極和共柵極且并聯(lián)連接的成對晶體管500-1和500-2被稱為單輸入柵極成對晶體管。

圖21B圖示了圖21A所示的FinFET(1)～FinFET(3)和FinFET(4)～FinFET(6)被配置為關(guān)于共源極區(qū)域S在垂直方向上彼此相對的示例。

另一方面，圖22A圖示了雙輸入柵極成對晶體管的示例。在這些成對晶體管中，F(xiàn)inFET(1)～FinFET(3)通過柵極電極550-1與柵極接觸器540-1連接，并且FinFET(4)～FinFET(6)通過柵極電極550-2與柵極接觸器540-2連接。

圖22B圖示了FinFET(1)～FinFET(3)和FinFET(4)～FinFET(6)被配置為關(guān)于共源極區(qū)域S在垂直方向上彼此相對的示例。

圖22C圖示了上述示例的等效電路圖。

圖21A和22A所示的示例的缺點在于，晶體管之間的間距寬度(pitch?width)很長。晶體管之間的最短可能間距寬度是提供晶體管之間良好匹配的最佳方法。然而，這種方法包含要使間距寬度減小的技術(shù)困難。

在圖21B和圖22B所示的示例中，源極擴散層520為各晶體管共用。為此，電流以彼此相反的方向流過在兩個晶體管的活性層510中形成的溝道。結(jié)果，由該過程產(chǎn)生的影響會對晶體管造成不利的影響(例如，離子注入的陰影效果)，從而導(dǎo)致晶體管之間的不良匹配。

發(fā)明內(nèi)容

期望提供一種半導(dǎo)體裝置，該半導(dǎo)體裝置能提供集成的鰭式場效應(yīng)晶體管之間窄的間距寬度和極好的匹配。

本發(fā)明第一實施例的半導(dǎo)體裝置包括第一晶體管和第二晶體管。所述第一晶體管和所述第二晶體管各由多個鰭式晶體管形成。所述第一晶體管和所述第二晶體管被并聯(lián)連接從而在電氣方面共用源極。所述多個鰭式晶體管各自包括鰭式活性層。所述鰭式活性層從半導(dǎo)體基板上突出。在所述鰭式活性層的一端上形成有用作所述源極的源極層且在所述鰭式活性層的另一端上形成有漏極層，從而形成溝道區(qū)域。所述鰭式活性層被配置為平行地彼此相鄰。所述漏極層被布置為使電流在所述第一晶體管與所述第二晶體管中以相反的方向流過所述多個鰭式晶體管。

柵極電極應(yīng)優(yōu)選隔著絕緣膜而被形成在所述漏極層與所述源極層之間的各個所述鰭式活性層上。各個所述鰭式活性層上的所述柵極電極應(yīng)優(yōu)選被連接在一起。