采用隧道场效应晶体管的集成电路及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种采用隧道场效应晶体管的集成电路及其制造方法，减少形成将两个隧道场效应晶体管电连接的电路所需要的面积及成本，并且还减少寄生电容、寄生电阻。作为解决方案，采用隧道场效应晶体管的集成电路的特征在于，在一个活性区域以同一极性形成有第一隧道场效应晶体管和第二隧道场效应晶体管，所述第一隧道场效应晶体管的第一P型区域及第一N型区域中的一者作为源极区域、另一者作为漏极区域工作，所述第二隧道场效应晶体管的第二P型区域及第二N型区域中的一者作为源极区域、另一者作为漏极区域工作，并且所述第一P型区域与所述第二N型区域相邻，相邻的所述第一P型区域与所述第二N型区域利用金属半导体合金膜电连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种采用隧道场效应晶体管的集成电路及其制造方法，尤其涉及一种利用由栅极电压控制隧道电流从而工作的电子的隧道效应的采用隧道场效应晶体管的集成电路及其制造方法。
技术介绍
相比当前作为半导体集成电路的基本元件所使用的场效应晶体管，隧道场效应晶体管具有能够以低电压工作的特点。使隧道场效应晶体管作为半导体集成电路的基本元件，能够降低半导体集成电路的消耗功率。关于该隧道场效应晶体管，在例如非专利文献1中有所公开。但是，关于使用现有的场效应晶体管的集成电路，在连接多个同一沟道的场效应晶体管的情况下，能够通过在一个活性区域中配置多个场效应晶体管的各栅极来实现(例如，参照非专利文献2)。即，在例如连接两个同一沟道的MOS型场效应晶体管的情况下，一者场效应晶体管的作为源极区域的活性区域与另一者场效应晶体管的作为漏极区域的活性区域相邻，它们是同一导电型(P型或N型)的扩散层，因此能将它们共用，但是各栅极分别配置。由此，所需要的面积也减小，连带着成本减少，而且由布线导致的寄生电容、寄生电阻也被减少，从而还能实现高性能化。此外，在本说明书中，“活性区域”是指，在晶片上无形成物的状态下，从晶片上表面观察时，半导体露出在正面的区域。在活性区域形成器件。还有时在活性区域连结制作多个器件。【现有技术文献】【非专利文献】非专利文献1：W.Y.Choi et al.,“Tunneling Field-Effect Transistors(TFETs)with Subthreshold Swing(SS)Less Than 60mV/dec”,IEEE Electron Device Letters Vol.28,p.743(2007)非专利文献2：富泽孝、松山泰男监译，《CMOC VLSI设计的原理-系统视点》(CMOC VLSI設計的原理-システム的視点から)，丸善株式会社
技术实现思路
【技术问题】但是，在使用隧道场效应晶体管的集成电路中，由于隧道场效应晶体管的源极区域与漏极区域的导电型不同，因此利用与连接多个现有的场效应晶体管的方法相同的方法，在相邻的源极区域与漏极区域之间形成PN结(耗尽层形成的绝缘区域)，无法使它们电连接。单纯地，在一个活性区域中设置相邻的两个隧道场效应晶体管中的一个，利用跨越这些活性区域之间而配置的金属布线，将一方隧道场效应晶体管的漏极区域与另一者隧道场效应晶体管的源极区域连接，从而能够实现电连接。但是，该情况下，电路形成所需要的面积增加，因此成本増大，而且布线长度也增加，从而寄生电容増加，因此存在集成电路的工作速度减缓的问题。本专利技术鉴于以上的问题，目的在于提供一种减小电连接电路的形成所需要的面积及成本并且还减小寄生电容、寄生电阻的采用隧道场效应晶体管的集成电路及其制造方法。【解决问题的方案】用于解决所述课题的方案如下所述，即，＜1＞一种采用隧道场效应晶体管的集成电路，在一个活性区域以同一极性形成有第一隧道场效应晶体管和第二隧道场效应晶体管，所述第一隧道场效应晶体管的第一P型区域及第一N型区域中的一者作为源极区域、另一者作为漏极区域工作，所述第二隧道场效应晶体管的第二P型区域及第二N型区域中的一者作为源极区域、另一者作为漏极区域工作，并且所述第一P型区域与所述第二N型区域相邻，相邻的所述第一P型区域与所述第二N型区域利用金属半导体合金膜电连接，。＜2＞所述＜1＞所述的采用隧道场效应晶体管的集成电路中，所述金属半导体合金膜架设在分别从半导体层的正面以固定的形成深度形成且对置地配置的所述第一P型区域与所述第二N型区域之间，并且，所述金属半导体合金膜从所述半导体层的正面位置形成至与所述第一P型区域及所述第二N型区域的所述形成深度相同或更深的深度。＜3＞所述＜1＞所述的采用隧道场效应晶体管的集成电路中，所述金属半导体合金膜架设在分别从半导体层的正面以固定的形成深度形成且对置地配置的所述第一P型区域与所述第二N型区域之间，并且，所述金属半导体合金膜从所述半导体层的正面位置形成至比所述第一P型区域及所述第二N型区域的所述形成深度更浅的深度。＜4＞一种采用隧道场效应晶体管的集成电路的制造方法，包括以下工序：栅极形成工序，在共用的半导体层上，在相互隔开的位置上形成第一层叠结构和第二层叠结构，所述第一层叠结构在第一绝缘膜之上层叠有第一栅极，所述第二层叠结构在第二绝缘膜之上层叠有第二栅极；离子注入工序，在所述第一层叠结构与所述第二层叠结构之间的所述半导体层的正面，通过P型杂质的离子注入以与所述第一层叠结构相邻的方式形成第一P型区域，通过N型杂质的离子注入以与所述第二层叠结构相邻的方式形成第二N型区域，在所述第一P型区域的相反侧位置的所述半导体层的正面，通过所述N型杂质的离子注入以与所述第一层叠结构相邻的方式形成第一N型区域，在所述第二N型区域的相反侧位置的所述半导体层的正面，通过所述P型杂质的离子注入以与所述第二层叠结构相邻的方式形成第二P型区域，并且以所述第一P型区域与所述第二N型区域相邻的方式形成所述第一P型区域、所述第二P型区域、所述第一N型区域及所述第二N型区域；侧壁形成工序，在所述半导体层上的所述第一层叠结构的两侧面形成第一侧壁，并且在所述半导体层上的所述第二层叠结构的两侧面形成第二侧壁；以及金属半导体合金膜形成工序，在所述第一侧壁与所述第二侧壁之间的所述半导体层上形成金属膜，加热该金属膜，使该金属膜与所述半导体层反应，从而形成金属半导体合金膜。＜5＞所述＜4＞所述的采用隧道场效应晶体管的集成电路的制造方法中，在所述金属半导体合金膜形成工序中，以架设分别从所述半导体层的正面以固定的形成深度形成且对置地配置的所述第一P型区域与所述第二N型区域之间的方式形成所述金属半导体合金膜，并且将所述金属半导体合金膜从所述半导体层的正面位置形成至与所述第一P型区域及所述第二N型区域的所述形成深度相同或更深的深度。＜6＞所述＜4＞所述的采用隧道场效应晶体管的集成电路的制造方法中，在所述金属半导体合金膜形成工序中，以架设在分别从所述半导体层的正面以固定的形成深度形成且对置地配置的所述第一P型区域与所述第二N型区域之间的方式形成所述金属半导体合金膜，并且将所述金属半导体合金膜的从所述半导体层的正面位置形成至比所述第一P型区域及所述第二N型区域的所述形成深度更浅的深度。【专利技术效果】根据本专利技术，利用跨越两个活性区域之间配置的金属布线，相比将一者隧道场效应晶体管的漏极区域与另一者隧道场效应晶体管的源极区域连接的结构，所需要的面积减小，连带着成本减少，而且还能减少由布线导致的寄生电容、寄生电阻。附图说明图1是本专利技术的采用隧道场效应晶体管的集成电路的一种实施方式的剖视结构图。图2是表示用于说明隧道场效应晶体管的工作的带结构的一例的图。图3(A)是本专利技术的采用隧道场效应晶体管的集成电路的制造方法的一种实施方式的各工序的元件结构剖视图(1-1)。图3(B)是本专利技术的采用隧道场效应晶体管的集成电路的制造方法的一种实施方式的各工序的元件结构剖视图(1-2)。图3(C)是本专利技术的采用隧道场效应晶体管的集成电路的制造方法的一种实施方式的各工序的元件结构剖视图(1-3)。图3(D)是本专利技术的采用隧道场效应晶体管的集成电路的制造方法的一种实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用隧道场效应晶体管的集成电路，其特征在于，在一个活性区域以同一极性形成有第一隧道场效应晶体管和第二隧道场效应晶体管，所述第一隧道场效应晶体管的第一P型区域及第一N型区域中的一者作为源极区域工作、另一者作为漏极区域工作，所述第二隧道场效应晶体管的第二P型区域及第二N型区域中的一者作为源极区域工作、另一者作为漏极区域工作，所述第一P型区域与所述第二N型区域相邻，相邻的所述第一P型区域与所述第二N型区域利用金属半导体合金膜电连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.11 JP 2014-0476091.一种采用隧道场效应晶体管的集成电路，其特征在于，在一个活性区域以同一极性形成有第一隧道场效应晶体管和第二隧道场效应晶体管，所述第一隧道场效应晶体管的第一P型区域及第一N型区域中的一者作为源极区域工作、另一者作为漏极区域工作，所述第二隧道场效应晶体管的第二P型区域及第二N型区域中的一者作为源极区域工作、另一者作为漏极区域工作，所述第一P型区域与所述第二N型区域相邻，相邻的所述第一P型区域与所述第二N型区域利用金属半导体合金膜电连接。2.根据权利要求1所述的采用隧道场效应晶体管的集成电路，其特征在于，所述金属半导体合金膜架设在分别从半导体层的正面以固定的形成深度形成且对置地配置的所述第一P型区域与所述第二N型区域之间，并且，所述金属半导体合金膜从所述半导体层的正面位置形成至与所述第一P型区域及所述第二N型区域的所述形成深度相同或更深的深度。3.根据权利要求1所述的采用隧道场效应晶体管的集成电路，其特征在于，所述金属半导体合金膜架设在分别从半导体层的正面以固定的形成深度形成且对置地配置的所述第一P型区域与所述第二N型区域之间，并且，所述金属半导体合金膜从所述半导体层的正面位置形成至比所述第一P型区域及所述第二N型区域的所述形成深度更浅的深度。4.一种采用隧道场效应晶体管的集成电路的制造方法，其特征在于，包括以下工序：栅极形成工序，在共用的半导体层上，在相互隔开的位置上形成第一层叠结构和第二层叠结构，所述第一层叠结构在第一绝缘膜之上层叠有第一栅极，所述第二层叠结构在第二绝缘膜之上层叠有第二栅极；离子注入工序，在所述第一层叠结构与所述第二层叠结构之间的所述半导体层的正面，通过P型杂质的离子注入以与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：森贵洋，
申请(专利权)人：独立行政法人产业技术综合研究所，
类型：发明
国别省市：日本;JP