JPH0817206B2 - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH0817206B2
JPH0817206B2 JP3055757A JP5575791A JPH0817206B2 JP H0817206 B2 JPH0817206 B2 JP H0817206B2 JP 3055757 A JP3055757 A JP 3055757A JP 5575791 A JP5575791 A JP 5575791A JP H0817206 B2 JPH0817206 B2 JP H0817206B2
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JP
Japan
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diffusion layer
transistor
concentration diffusion
directly connected
low
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聡 大谷
正之 吉田
信孝 北川
智隆 斉藤
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、入力端子、出力端
子、あるいは入出力兼用端子などの外部端子に印加され
る静電気に対する保護装置を設けた半導体装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device provided with a protection device against static electricity applied to an external terminal such as an input terminal, an output terminal, or an input / output terminal.

【0002】[0002]

【従来の技術】静電気の放電によって、特性劣化、接合
破壊、酸化膜破壊などが起こるので、静電破壊を防ぐこ
とは、半導体装置の製造、組み立て、使用など全般にわ
たって重要である。特に、IC、LSIなどの半導体装
置が高密度、高集積化に伴って微細化が進んでいく現状
では、少しの静電放電も故障の原因になる。なかでもM
OS型半導体装置は、絶縁されたゲ−ト電極を持つ電界
効果トランジスタ(FET)を集積したものなので静電
破壊には特に弱い。とくにCMOSICなどの論理回路
にこの傾向が強い。従来、MOS型半導体集積回路装置
の外部に接続される外部端子、すなわち、入力端子、出
力端子あるいは入出力兼用端子(以下、I/O端子と称
する)等に印加される静電気の保護回路として、静電気
の放電時にバイポーラ動作する保護素子が多く用いられ
ている。この種の半導体装置は、特開昭61−217577号、
USP4734752 号に開示されている。
2. Description of the Related Art Since electrostatic discharge causes characteristic deterioration, junction breakdown, oxide film breakdown, etc., it is important to prevent electrostatic breakdown in manufacturing, assembling and using semiconductor devices. In particular, in the current situation where semiconductor devices such as ICs and LSIs are becoming finer with higher densities and higher integration, even a small amount of electrostatic discharge causes a failure. Above all, M
Since the OS type semiconductor device is an integrated field effect transistor (FET) having an insulated gate electrode, it is particularly vulnerable to electrostatic breakdown. This tendency is particularly strong in logic circuits such as CMOS ICs. Conventionally, as a protection circuit for static electricity applied to an external terminal connected to the outside of a MOS type semiconductor integrated circuit device, that is, an input terminal, an output terminal, an input / output terminal (hereinafter referred to as an I / O terminal), or the like, A protection element that performs a bipolar operation when static electricity is discharged is often used. This type of semiconductor device is disclosed in JP-A-61-217577,
It is disclosed in USP 4734752.

【0003】図14は、この静電気に対する保護回路を
構成する保護素子とMOS型半導体集積回路を搭載した
従来のシリコン半導体基板の断面図を示している。この
図に示すように、従来のMOS型半導体集積回路におい
ては、ホットキャリによるMOS型電界効果トランジス
タ(以下、MOSトランジスタという)の特性劣化を防
止するためLDD(Lightly Doped Drain −source) 構
造が多く採用されている。MOS構造のデバイスでは、
チャネル長が1.2μm程度と短くなると、ホットキャ
リヤの発生やブレ−クダウン電圧の低下が問題になって
くるが、この構造によってこれらを防止することができ
る。半導体基板10には、複数のNチャネルMOSトラ
ンジスタが形成されているが、図に示すように、LDD
構造になっており、これらのトランジスタ7、8の高濃
度拡散層であるドレイン14、ソ−ス15は、いずれも
低濃度拡散層LDDN −を備えている。トランジスタ7
は、保護素子であり、外部端子(I/O端子)1にその
ドレイン領域14が接続されている外部端子に直接接続
されるMOSトランジスタである。また、トランジスタ
8は、I/O端子1にそのドレイン領域14などの拡散
層が直接接続されていない、すなわち、外部端子に直接
接続されないMOSトランジスタ(以下、内部トランジ
スタという)である。内部トランジスタは、たとえば、
インバ−タなどの集積回路を構成する素子として用いら
れる。この低濃度拡散層LDDN −の不純物濃度(ド−ズ
量)は、必要とする適宜の値を取り得るが、現状では、
1018〜1019/cm3 程度である。なお、ここでは、
外部端子とソ−ス、ドレイン領域などの拡散層とが直接
接続されているものを外部端子に直接接続されるMOS
トランジスタと言うが、外部端子と拡散層間に抵抗が介
在しているものもこの範疇に入れている。
FIG. 14 shows a cross-sectional view of a conventional silicon semiconductor substrate having a MOS type semiconductor integrated circuit and a protection element which constitutes this protection circuit against static electricity. As shown in this figure, in a conventional MOS semiconductor integrated circuit, an LDD (Lightly Doped Drain-source) structure is often used to prevent characteristic deterioration of a MOS field effect transistor (hereinafter referred to as a MOS transistor) due to hot carry. Has been adopted. In the MOS structure device,
When the channel length is shortened to about 1.2 μm, the generation of hot carriers and the reduction of the breakdown voltage become problems, but this structure can prevent them. Although a plurality of N-channel MOS transistors are formed on the semiconductor substrate 10, as shown in FIG.
The drain 14 and the source 15 which are high-concentration diffusion layers of the transistors 7 and 8 have a low-concentration diffusion layer LDDN- , respectively. Transistor 7
Is a protection element, and is a MOS transistor directly connected to an external terminal whose drain region 14 is connected to the external terminal (I / O terminal) 1. Further, the transistor 8 is a MOS transistor (hereinafter referred to as an internal transistor) in which the diffusion layer such as the drain region 14 is not directly connected to the I / O terminal 1, that is, not directly connected to the external terminal. The internal transistor is, for example,
It is used as an element forming an integrated circuit such as an inverter. The impurity concentration (dose amount) of the low-concentration diffusion layer LDDN- can take an appropriate value required, but at present,
It is about 10 18 to 10 19 / cm 3 . In addition, here
A MOS in which an external terminal is directly connected to a diffusion layer such as a source or drain region is directly connected to the external terminal
The term “transistor” is also included in this category, in which a resistor is interposed between the external terminal and the diffusion layer.

【0004】従来、1つの半導体基板に形成された複数
のMOSトランジスタの低濃度拡散層は、通常同じ不純
物濃度にしている。勿論、例えば高耐圧の回路が同じ半
導体基板内にあるような場合には、その回路に含まれる
MOSトランジスタの低濃度拡散層の不純物濃度は、他
の領域のMOSトランジスタの低濃度拡散層の不純物濃
度と異なる場合も例外的にはある。しかし、同じ半導体
基板の複数のMOSトランジスタの低濃度拡散層の不純
物濃度を互いに異なるようにすると、不純物濃度の違い
によって拡散層を形成するためのイオン注入を打ち分け
なければならず、そのためのマスクを増やす必要もあ
り、さらに、低濃度拡散層の不純物濃度を異ならせる事
による利益についても格別認識されていないので、通常
は、前述したように不純物濃度を同じにしている。
Conventionally, the low concentration diffusion layers of a plurality of MOS transistors formed on one semiconductor substrate are usually made to have the same impurity concentration. Of course, for example, when a high-voltage circuit is in the same semiconductor substrate, the impurity concentration of the low-concentration diffusion layer of the MOS transistor included in the circuit is different from the impurity concentration of the low-concentration diffusion layer of the MOS transistor in another region. There are exceptions when the concentration is different. However, if the impurity concentrations of the low-concentration diffusion layers of a plurality of MOS transistors on the same semiconductor substrate are made different from each other, the ion implantation for forming the diffusion layer must be separated depending on the difference in the impurity concentration, and a mask for that purpose. It is also necessary to increase the value of the impurity concentration, and the benefit of changing the impurity concentration of the low-concentration diffusion layer is not particularly recognized. Therefore, the impurity concentration is usually the same as described above.

【0005】図10は、半導体基板の基板電流(Isub
)とこの基板に形成されたMOSトランジスタの低濃
度拡散層の不純物濃度(QLDDN−)との関係を示す特性
図である。縦軸が基板電流(A)であり、横軸は、低濃
度拡散層の不純物濃度(/cm3 )を示す。この図にお
いて曲線L2 が、この従来の例である。L2 はMOSト
ランジスタのチャネル長を同時に示しており、基板電流
と不純物濃度との関係は、このチャネル長に依存してい
ることがわかる。チャネル中でホットになったキャリヤ
が、チャネル中に閉じ込められること無く、その外へ飛
び出す代表的な例が基板電流であり、この発生は特性劣
化を示している。したがって、このような基板電流は可
能な限り小さいほうが良い。図14に示すNチャネルM
OSトランジスタの低濃度拡散層LDDN −の不純物濃度
は、半導体装置に対する信頼性や電源電圧に対する要求
から基板電流が最小となる値(Q2 )に設定されてい
る。この値は、前述のように、現状の値1018〜1019
/cm3 から選ばれる。曲線L1 は、MOSトランジス
タのチャネル長をL2 より長いL1 にしたときの基板電
流−不純物濃度特性を示す曲線である。MOSトランジ
スタの信頼性レベルは、例えばホットキャリアの発生に
起因するVthのシフトや、gmの劣化に代表される種々
の現象であり、「超高速MOSデバイス、p 38, l4 〜
5,培風館発行」に開示されるように、基板電流Isub な
どで一次近似的に評価することが可能である。信頼性は
不純物濃度QLDDN−とチャネル長とに依存するものであ
り、不純物濃度QLDDN−を上げたり下げたりした場合信
頼性が低下するが、チャネル長を長くすることで十分な
信頼性を確保することが可能である。したがって、チャ
ネル長が長くなるほど、図に示すように、基板電流の最
小値が小さくなることが判る。しかし、例えば、時計や
電卓などの低電圧回路におけるMOSトランジスタは、
ホットキャリアに余り影響されないので、基板電流−不
純物濃度特性にそれ程左右されない。
FIG. 10 shows a substrate current (Isub of the semiconductor substrate).
4) and the impurity concentration (Q LDDN −) of the low concentration diffusion layer of the MOS transistor formed on this substrate. The vertical axis represents the substrate current (A), and the horizontal axis represents the impurity concentration (/ cm 3 ) of the low concentration diffusion layer. Curve L 2 in this figure is an example of this prior art. L 2 simultaneously shows the channel length of the MOS transistor, and it can be seen that the relationship between the substrate current and the impurity concentration depends on this channel length. A substrate current is a typical example in which a hot carrier in a channel jumps out of the channel without being confined in the channel, and this generation indicates characteristic deterioration. Therefore, such substrate current should be as small as possible. N channel M shown in FIG.
The impurity concentration of the low concentration diffusion layer L DDN − of the OS transistor is set to a value (Q 2 ) that minimizes the substrate current in view of the reliability of the semiconductor device and the demand for the power supply voltage. This value is the current value of 10 18 to 10 19 as described above.
/ Cm 3 is selected. Curve L 1, a substrate current when the channel length of the MOS transistor to longer L 1 than L 2 - is a curve showing the impurity concentration profile. The reliability level of a MOS transistor is various phenomena represented by, for example, Vth shift and gm deterioration caused by the generation of hot carriers, and is described in "Ultra High Speed MOS Device, p 38, l4 ~
5, published by Baifukan ", it is possible to perform a linear approximation evaluation using the substrate current Isub. The reliability depends on the impurity concentration Q LDDN − and the channel length. When the impurity concentration Q LDDN − is increased or decreased, the reliability decreases. However, increasing the channel length provides sufficient reliability. It is possible to secure. Therefore, it can be seen that the longer the channel length, the smaller the minimum value of the substrate current as shown in the figure. However, for example, MOS transistors in low voltage circuits such as watches and calculators are
Since it is not significantly affected by hot carriers, it is not so affected by the substrate current-impurity concentration characteristics.

【0006】また、前記従来のMOSトランジスタのチ
ャネル長は、微細技術で加工可能な長さに設定されてお
り、図14に示すトランジスタ7、8のチャネル長は共
に同一とされている。チャネル長が長くなれば、信頼性
は上がるけれども、前述のように半導体装置の微細化が
強く要求される中で長くすることは考えられず、むし
ろ、短くなる方向に進んでおり、信頼性が損なわれる可
能性が有った。
The channel length of the conventional MOS transistor is set to a length that can be processed by fine technology, and the channel lengths of the transistors 7 and 8 shown in FIG. 14 are the same. Although reliability increases as the channel length increases, it cannot be considered to increase as the miniaturization of semiconductor devices is strongly demanded as described above. It could be damaged.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、半導体
装置が微細化するにしたがって、チャネル長も短くな
り、静電破壊に対する抵抗力も小さくなっている。従っ
て保護回路などを構成する外部端子に直接接続されるM
OSトランジスタが十分な静電耐圧を得ることができな
い。そこで、これまでは、外部端子に直接接続されるM
OSトランジスタの静電耐圧を上げるためにトランジス
タのチャネル幅(W)を大きくしていた。しかし、効果
的に耐圧を上げるためには、例えば、チャネル長(L)
が、1.2μmの時にチャネル幅Wは、通常400μm
程度であるのに、これを800〜1200μm程度に大
きくする必要がある。これでは半導体装置の微細化傾向
に対応できないので、この方法は耐圧を上げるための有
効な手段とはいえない。
As described above, as semiconductor devices are miniaturized, the channel length becomes shorter and the resistance to electrostatic breakdown becomes smaller. Therefore, M that is directly connected to the external terminal that constitutes the protection circuit, etc.
The OS transistor cannot obtain a sufficient electrostatic breakdown voltage. Therefore, until now, M that is directly connected to the external terminal
In order to increase the electrostatic breakdown voltage of the OS transistor, the channel width (W) of the transistor has been increased. However, in order to effectively increase the breakdown voltage, for example, the channel length (L)
However, when 1.2 μm, the channel width W is usually 400 μm
However, it is necessary to increase this to about 800 to 1200 μm. Since this cannot cope with the trend toward miniaturization of semiconductor devices, this method cannot be said to be an effective means for increasing the breakdown voltage.

【0008】本発明は、上記従来の半導体装置が有する
課題を解決するものであり、十分な静電耐圧を得ること
ができ、従来と同等の信頼性を確保することが可能な半
導体装置を提供しようとするものである。
The present invention solves the problems of the conventional semiconductor device described above, and provides a semiconductor device capable of obtaining a sufficient electrostatic breakdown voltage and ensuring the same level of reliability as conventional ones. Is what you are trying to do.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
半導体基板上に、外部端子と、不純物濃度の低い低濃度
拡散層およびこの低濃度拡散層に連続して接する高濃度
拡散層を有し、この高濃度拡散層が前記外部端子に直接
接続される絶縁ゲ−ト型電界効果トランジスタと、低濃
度拡散層およびこの低濃度拡散層に連続して接する高濃
度拡散層を有し、この高濃度拡散層が前記外部端子に直
接接続されない絶縁ゲ−ト型電界効果トランジスタとを
具備し、少なくとも一部の前記外部端子に直接接続され
る絶縁ゲ−ト型電界効果トランジスタの前記低濃度拡散
層の不純物濃度が、少なくとも一部の前記外部端子に直
接接続されない絶縁ゲ−ト型電界効果トランジスタの前
記低濃度拡散層の不純物濃度より薄いことを特徴として
いる。前記低濃度拡散層は、LDD構造もしくは二重拡
散構造の拡散層である。前記高濃度拡散層が外部端子に
直接接続されないトランジスタの前記低濃度拡散層の不
純物濃度が1018〜1019/cm3 である場合におい
て、前記高濃度拡散層が外部端子に直接接続されるトラ
ンジスタの低濃度拡散層の不純物濃度を3×1017/c
3 以下にする。この場合は、前記外部端子に直接接続
されるトランジスタのチャネル長を外部端子に直接接続
されないトランジスタのチャネル長と同じにする。
According to the present invention, there is provided a semiconductor device comprising:
An external terminal, a low-concentration diffusion layer having a low impurity concentration, and a high-concentration diffusion layer continuously in contact with the low-concentration diffusion layer are provided on a semiconductor substrate, and the high-concentration diffusion layer is directly connected to the external terminal. An insulating gate type field effect transistor, a low-concentration diffusion layer and a high-concentration diffusion layer continuously in contact with the low-concentration diffusion layer, the high-concentration diffusion layer not directly connected to the external terminal. Type field effect transistor, and the impurity concentration of the low concentration diffusion layer of the insulating gate type field effect transistor directly connected to at least a part of the external terminals is directly connected to at least a part of the external terminals. It is characterized in that it is thinner than the impurity concentration of the low concentration diffusion layer of the insulating gate type field effect transistor which is not formed. The low concentration diffusion layer is a diffusion layer having an LDD structure or a double diffusion structure. A transistor in which the high-concentration diffusion layer is directly connected to an external terminal when the impurity concentration of the low-concentration diffusion layer of the transistor in which the high-concentration diffusion layer is not directly connected to the external terminal is 10 18 to 10 19 / cm 3. The impurity concentration of the low-concentration diffusion layer of 3 × 10 17 / c
m 3 to below. In this case, the channel length of the transistor directly connected to the external terminal is the same as the channel length of the transistor not directly connected to the external terminal.

【0010】[0010]

【作用】すなわち、本発明は、少なくとも1部の外部端
子に直接接続されるMOSトランジスタの低濃度拡散層
の不純物濃度を、少なくとも1部の外部端子に直接接続
されないMOSトランジスタの低濃度拡散層の不純物濃
度より薄くすることにより、前記外部端子に直接接続さ
れるMOSトランジスタの静電耐圧が向上する。これ
は、MOSトランジスタの不純物濃度QLDDN−とそのト
ランジスタの静電耐圧との関係は、図11に示すような
特性を有しているという本発明の発明者の知見に基づく
ものである。同図から明らかなように、不純物濃度Q
LDDN−を従来から使用していた濃度Q2 より少なくする
と(Q3 )コンベンショナル構造に近付き、静電耐圧が
向上する。また、図から不純物濃度QLDDN−を不純物濃
度Q2 より多くしても(Q1 )コンベンショナル構造に
近付き、静電耐圧が向上していることがわかる。この例
では、Q1 は、3×1019/cm3 、Q2 は、3×10
18/cm3 、Q3 は、3×1017/cm3 である。
That is, according to the present invention, the impurity concentration of the low-concentration diffusion layer of the MOS transistor directly connected to at least a part of the external terminal is set to the impurity concentration of the low-concentration diffusion layer of the MOS transistor not directly connected to the at least a part of the external terminal. By making the concentration lower than the impurity concentration, the electrostatic breakdown voltage of the MOS transistor directly connected to the external terminal is improved. This is based on the knowledge of the inventor of the present invention that the relationship between the impurity concentration Q LDDN − of the MOS transistor and the electrostatic breakdown voltage of the transistor has the characteristics shown in FIG. As is clear from the figure, the impurity concentration Q
If LDDN − is made lower than the conventionally used concentration Q 2 (Q 3 ), it approaches a conventional structure and electrostatic withstand voltage is improved. Further, from the figure, it can be seen that even if the impurity concentration Q LDDN − is made higher than the impurity concentration Q 2 (Q 1 ), it approaches a conventional structure and the electrostatic breakdown voltage is improved. In this example, Q 1 is 3 × 10 19 / cm 3 and Q 2 is 3 × 10
18 / cm 3 and Q 3 are 3 × 10 17 / cm 3 .

【0011】図12は、低濃度拡散層LDDN −の不純物
濃度QLDDN−と基板の横方向の電界との関係を示してい
る。縦軸は、電界の強さ(×105 V/cm)を示し、
横軸は、低濃度拡散層LDDN −高濃度拡散層N、ゲ−
ト等が形成されている基板表面の水平方向の位置を示
し、両拡散層の境界を0としている。図のように、不純
物濃度Q1 、Q2 、Q3 に応じて基板内のゲ−トに対す
る電界分布が変化している。とくに、電界のピ−ク位置
は、Q1 とQ3 の場合、それぞれゲ−トエッジの0.1
5μm内側と、0.02μm外側に現れる。そして、Q
2 の場合は、ゲ−トエッジの0.05μm内側に現れ
る。ところで、ゲ−トエッジは、そのだいたい0.15
μm内側までバ−ズビ−クが形成されている。この部分
は通常形状が均一でなくノッチが形成されていることが
多い。MOSトランジスタの製造工程において、ポリシ
リコンゲ−トをパタ−ン化した後、このポリシリコンゲ
−トに後酸化が進むと、ゲ−ト底部のエッジ部がゲ−ト
幅方向に沿って酸化される。この酸化された部分をゲ−
ト バ−ズビ−クといい、ここに複数のノッチが形成さ
れる。ノッチは、ポリシリコンの粒界に対応しているも
のと思われる。
FIG. 12 shows the relationship between the impurity concentration Q LDDN − of the low concentration diffusion layer L DDN − and the electric field in the lateral direction of the substrate. The vertical axis represents the electric field strength (× 10 5 V / cm),
The horizontal axis represents the low concentration diffusion layer L DDN −high concentration diffusion layer N + ,
The horizontal position of the substrate surface on which the dots and the like are formed is shown, and the boundary between both diffusion layers is zero. As shown in the figure, the electric field distribution with respect to the gate in the substrate changes depending on the impurity concentrations Q 1 , Q 2 , and Q 3 . In particular, the peak position of the electric field is 0.1 at the gate edge for Q 1 and Q 3 , respectively.
It appears inside 5 μm and outside 0.02 μm. And Q
In the case of 2 , it appears 0.05 μm inside the gate edge. By the way, the gate edge is about 0.15.
A bird's beak is formed to the inside of μm. This part is usually not uniform in shape and is often notched. In the process of manufacturing a MOS transistor, after the polysilicon gate is patterned and post-oxidized to the polysilicon gate, the edge portion at the bottom of the gate is oxidized along the width direction of the gate. Get this oxidized part
A plurality of notches are formed in this area. The notches appear to correspond to the polysilicon grain boundaries.

【0012】高い電圧が加わった場合にブレ−クダウン
が発生するのは電界の集中しているところであるので、
上記のピ−ク位置にブレ−クダウンが多く発生する。Q
2 の場合は、ノッチ部分であるので、他の2つの場合よ
りブレ−クダウン箇所が少なく、ブレ−クダウン時の単
位面積当たり電流量が多くなるために、低い電圧でトラ
ンジスタが破壊されてしまう。これが低濃度拡散層の不
純物濃度によって耐圧が異なる理由である。この不純物
濃度を変えることによって耐圧を上げると基板電流の発
生などトランジスタの信頼性などが低下する事がある
が、そのような場合は、チャネル長やチャネル幅を変え
ることによって低下を防止できる。
The breakdown occurs when a high voltage is applied because the electric field is concentrated.
Many breakdowns occur at the above-mentioned peak positions. Q
In the case of 2 , since it is the notch portion, the number of break-down points is smaller than that of the other two cases, and the amount of current per unit area at the time of break-down increases, so that the transistor is destroyed at a low voltage. This is the reason why the breakdown voltage varies depending on the impurity concentration of the low concentration diffusion layer. When the breakdown voltage is increased by changing the impurity concentration, the transistor reliability such as generation of a substrate current may be reduced. In such a case, the reduction can be prevented by changing the channel length or the channel width.

【0013】[0013]

【実施例】以下、この発明の実施例について図面を参照
して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】図1は、入出力端子など外部端子に直接接
続されるNチャネルMOSトランジスタ11と、入出力
端子に直接接続されない内部トランジスタ、Nチャネル
MOSトランジスタ12を示すものであり、いずれもL
DD構造が採用されている。各トランジスタは、高濃度
拡散層であるソ−ス15、ドレイン14とこれらと連続
的に接する低濃度拡散層LDDN −を備えている。また、
ゲ−ト13の長さ、すなわち、チャネル長は、トランジ
スタ12がL2 、トランジスタ11がL1 であるよう
に、両者は異なっている。トランジスタ11のドレイン
14は、I/O端子1と直接接続されている。
FIG. 1 shows an N-channel MOS transistor 11 which is directly connected to an external terminal such as an input / output terminal, an internal transistor and an N-channel MOS transistor 12 which are not directly connected to an input / output terminal.
The DD structure is adopted. Each transistor includes a source 15 and a drain 14 which are high-concentration diffusion layers, and a low-concentration diffusion layer LDDN -which is continuously in contact with these. Also,
The length of the gate 13, that is, the channel length, is different between the two so that the transistor 12 is L 2 and the transistor 11 is L 1 . The drain 14 of the transistor 11 is directly connected to the I / O terminal 1.

【0015】図2乃至図6は、バイポーラ動作する保護
素子の例を示すものである。図2は00I/O端子1に
ダイオード接続されたPチャネルMOSトランジスタ2
と、NチャネルMOSトランジスタ3とが接続された入
力保護回路を示し、図3は上記トランジスタ2、3から
なる入力保護回路と、内部信号に応じて信号を入力した
り、出力するPチャネルMOSトランジスタ4、Nチャ
ネルMOSトランジスタ5からなる入出力兼用回路とを
有している。さらに、図4はプルダウン用のNチャネル
MOSトランジスタ6を有する入力保護回路を示してい
る。また、図5のように、I/O端子1に直接接続され
る入出力回路のみの場合もある。
2 to 6 show an example of a protection element that operates in a bipolar manner. FIG. 2 shows a P-channel MOS transistor 2 diode-connected to the 00 I / O terminal 1.
And an N-channel MOS transistor 3 are connected to each other. FIG. 3 shows an input protection circuit composed of the transistors 2 and 3 and a P-channel MOS transistor for inputting and outputting a signal in accordance with an internal signal. 4, an input / output circuit including an N-channel MOS transistor 5. Further, FIG. 4 shows an input protection circuit having an N-channel MOS transistor 6 for pulling down. In some cases, as shown in FIG. 5, only the input / output circuit directly connected to the I / O terminal 1 is used.

【0016】図6は、図2に示す回路の半導体基板10
上のパタ−ンの模式平面図である。半導体基板10上に
は、外部端子(I/O端子)1であるボンデイングパッ
ドが形成され、この外部端子1は、PチャネルMOSト
ランジスタ2およびNチャネルMOSトランジスタ3の
ドレイン14に接続されている。このトランジスタ3
は、図1に示す外部端子に直接接続されるMOSトラン
ジスタ11を用いており、外部端子に直接接続されるM
OSトランジスタ2とともに入力保護回路を構成する。
この入力保護回路は、例えば、インバ−タ回路IVのよ
うな内部の回路に、アルミニウム配線9およびポリシリ
コンからなる抵抗Rを介して接続される。アルミニウム
配線9は、PチャネルMOSトランジスタ2のドレイン
14と抵抗Rとを接続し、さらに、抵抗Rとインバ−タ
回路IVのMOSトランジスタのゲ−ト13とを接続す
る。インバ−タ回路IVのトランジスタは、例えば、C
MOS構造を有し、PチャネルMOSトランジスタ21
とNチャネルMOSトランジスタ22からなるものであ
る。これらトランジスタは内部トランジスタであり、N
チャネルトランジスタ22は前記のMOSトランジスタ
12を用いている。なおこの実施例ではPチャネルトラ
ンジスタはLDD構造を採用していない。
FIG. 6 shows a semiconductor substrate 10 of the circuit shown in FIG.
It is a schematic plan view of the upper pattern. Bonding pads that are external terminals (I / O terminals) 1 are formed on the semiconductor substrate 10, and the external terminals 1 are connected to the drains 14 of the P-channel MOS transistor 2 and the N-channel MOS transistor 3. This transistor 3
Uses a MOS transistor 11 directly connected to the external terminal shown in FIG.
An input protection circuit is configured with the OS transistor 2.
The input protection circuit is connected to an internal circuit such as the inverter circuit IV, for example, through the aluminum wiring 9 and the resistor R made of polysilicon. The aluminum wiring 9 connects the drain 14 of the P-channel MOS transistor 2 and the resistor R, and further connects the resistor R and the gate 13 of the MOS transistor of the inverter circuit IV. The transistor of the inverter circuit IV is, for example, C
P channel MOS transistor 21 having a MOS structure
And N-channel MOS transistor 22. These transistors are internal transistors,
The channel transistor 22 uses the MOS transistor 12 described above. In this embodiment, the P-channel transistor does not have the LDD structure.

【0017】図7は、図3に示す回路の半導体基板10
上のパタ−ンの模式平面図である。ここでは、外部端子
に直接接続されるMOSトランジスタのみを示し、例え
ば、インバ−タ回路などの内部の回路に用いられる内部
トランジスタの部分は省略している。外部端子1は、入
力保護回路と入出力兼用回路に直接接続される。これら
回路を構成するPチャネルMOSトランジスタ2、4の
ドレイン14から内部の回路、例えば、インバ−タ回路
までは、ポリシリコン抵抗Rを介し、アルミニウム配線
9によって接続される。図1に示すNチャネルMOSト
ランジスタ11は、この図ではトランジスタ3、5に適
用されている。
FIG. 7 shows a semiconductor substrate 10 of the circuit shown in FIG.
It is a schematic plan view of the upper pattern. Here, only the MOS transistor directly connected to the external terminal is shown, and, for example, the portion of the internal transistor used in the internal circuit such as the inverter circuit is omitted. The external terminal 1 is directly connected to the input protection circuit and the input / output circuit. The drains 14 of the P-channel MOS transistors 2 and 4 constituting these circuits and an internal circuit such as an inverter circuit are connected by an aluminum wiring 9 via a polysilicon resistor R. The N-channel MOS transistor 11 shown in FIG. 1 is applied to the transistors 3 and 5 in this figure.

【0018】図8は、図4に示す回路の半導体基板10
上のパタ−ンの模式平面図である。ここでは、外部端子
に直接接続されるMOSトランジスタのみを示してい
る。外部端子1には、入力保護回路のほかにプルダウン
用のNチャネルMOSトランジスタ6が直接接続されて
おり、定電圧を維持している。これら回路を構成するP
チャネルMOSトランジスタ2のドレイン14から内部
の回路、例えば、インバ−タ回路までは、ポリシリコン
抵抗Rを介し、アルミニウム配線9によって接続され
る。図1に示すNチャネルMOSトランジスタ11は、
この図ではトランジスタ3、6に適用されている。
FIG. 8 shows a semiconductor substrate 10 of the circuit shown in FIG.
It is a schematic plan view of the upper pattern. Here, only the MOS transistor directly connected to the external terminal is shown. In addition to the input protection circuit, the pull-down N-channel MOS transistor 6 is directly connected to the external terminal 1 to maintain a constant voltage. P that constitutes these circuits
The drain 14 of the channel MOS transistor 2 and an internal circuit such as an inverter circuit are connected by an aluminum wiring 9 through a polysilicon resistor R. The N-channel MOS transistor 11 shown in FIG.
In this figure, it is applied to the transistors 3 and 6.

【0019】図5は、図9に示す回路の半導体基板10
上のパタ−ンの模式平面図である。ここでは、外部端子
に直接接続されるMOSトランジスタのみを示してい
る。外部端子1には、入力保護回路はなく、入出力回路
を構成するPチャネルMOSトランジスタ4およびNチ
ャネルMOSトランジスタ5が直接接続されており、こ
の回路が、保護回路の役目を兼ねている。これら回路を
構成するPチャネルMOSトランジスタ4のドレイン1
4から内部の回路、例えば、インバ−タ回路までは、ポ
リシリコン抵抗Rを介し、アルミニウム配線9によって
接続される。図1に示すNチャネルMOSトランジスタ
11は、この図ではトランジスタ5に適用されている。
図6〜図9において、トランジスタ2、4のソ−ス15
およびゲ−ト13は、電源VDDに接続され、トランジス
タ3、5のソ−ス15およびゲ−ト13は、電源Vss
続される。また、トランジスタ6のソ−ス15は、
ss、ゲ−ト13はVDDにそれぞれ接続されている。
FIG. 5 shows a semiconductor substrate 10 of the circuit shown in FIG.
It is a schematic plan view of the upper pattern. Here, only the MOS transistor directly connected to the external terminal is shown. The input protection circuit is not connected to the external terminal 1, but the P-channel MOS transistor 4 and the N-channel MOS transistor 5 forming the input / output circuit are directly connected, and this circuit also serves as a protection circuit. Drain 1 of P-channel MOS transistor 4 which constitutes these circuits
4 to an internal circuit, for example, an inverter circuit, are connected by an aluminum wiring 9 via a polysilicon resistor R. The N-channel MOS transistor 11 shown in FIG. 1 is applied to the transistor 5 in this figure.
6 to 9, the source 15 of the transistors 2 and 4
The gate 13 is connected to the power supply V DD , and the source 15 of the transistors 3 and 5 and the gate 13 are connected to the power supply V ss . Also, the source 15 of the transistor 6 is
V ss and gate 13 are connected to V DD , respectively.

【0020】このような回路において、ホットキャリヤ
によるMOSトランジスタの特性の劣化を防止するた
め、例えばNチャネルMOSトランジスタにLDD構造
が採用されている。
In such a circuit, in order to prevent deterioration of the characteristics of the MOS transistor due to hot carriers, for example, an LDD structure is adopted for the N-channel MOS transistor.

【0021】この実施例においては、前述したように、
これらMOSトランジスタ11のLDD構造を構成する
低濃度拡散層LDDN −の不純物濃度をMOSトランジス
タ12より薄くすることにより静電耐圧を向上させてい
る。勿論MOSトランジスタ12より濃くしても静電特
性は向上するが、この実施例には関係ない。MOSトラ
ンジスタ12の低濃度拡散層の不純物濃度の範囲は、1
18〜1019/cm3 であるが、静電耐圧を向上させる
ためのMOSトランジスタ11の低濃度拡散層の不純物
濃度は3×1017/cm3 以下である。すなわち、不純
物濃度QLDDN−と静電耐圧との関係は、図11に示すよ
うな特性を有している。同図から明らかなように、不純
物濃度QLDDN−を薄くしても(また濃くしても)コンベ
ンショナル構造に近付き、静電耐圧が向上する。不純物
濃度QLDDN−を濃くする場合、MOSトランジスタ11
に対する低濃度拡散層LDDN −の不純物濃度を、1.2
μプロセスの場合、Q1 、3×1019/cm3 とし、M
OSトランジスタ12に対する低濃度拡散層LDDN −の
不純物濃度をQ2 、3×1018/cm3としている。M
OSトランジスタ11の低濃度拡散層の不純物濃度がQ
2 のままであると、耐圧は50V程度であるのに、Q3
になると耐圧は350V以上に向上する。
In this embodiment, as described above,
The electrostatic withstand voltage is improved by making the impurity concentration of the low concentration diffusion layer L DDN − constituting the LDD structure of the MOS transistor 11 thinner than that of the MOS transistor 12. Of course, the electrostatic characteristics are improved by making the density higher than that of the MOS transistor 12, but this is not related to this embodiment. The impurity concentration range of the low concentration diffusion layer of the MOS transistor 12 is 1
Although it is 0 18 to 10 19 / cm 3 , the impurity concentration of the low concentration diffusion layer of the MOS transistor 11 for improving the electrostatic breakdown voltage is 3 × 10 17 / cm 3 or less. That is, the relationship between the impurity concentration Q LDDN -and the electrostatic breakdown voltage has the characteristics shown in FIG. As is clear from the figure, even if the impurity concentration Q LDDN − is made thin (or made thicker), it approaches a conventional structure and the electrostatic breakdown voltage is improved. When increasing the impurity concentration Q LDDN −, the MOS transistor 11
The impurity concentration of the low-concentration diffusion layer LDDN-
In the case of the μ process, Q 1 , 3 × 10 19 / cm 3, and M
The impurity concentration of the low-concentration diffusion layer LDDN- with respect to the OS transistor 12 is Q 2 , 3 × 10 18 / cm 3 . M
The impurity concentration of the low concentration diffusion layer of the OS transistor 11 is Q.
If it remains 2 , the withstand voltage is about 50V, but Q 3
Then, the breakdown voltage is improved to 350 V or higher.

【0022】MOSトランジスタ11、12の低濃度拡
散層LDDN −の不純物濃度を変えるには、例えば、ま
ず、MOSトランジスタ11、12にMOSトランジス
タ12のドーズ量で不純物をイオン注入する。この後、
MOSトランジスタ11の低濃度拡散層LDDN −のみに
不純物をイオン注入する。このように、MOSトランジ
スタ11に対するドーズ量(不純物濃度)をMOSトラ
ンジスタ12より濃くした場合、これらMOSトランジ
スタ11、12のチャネル長が共にL2 と同一であると
すると、図10に示すごとく、MOSトランジスタ11
の基板電流IsubがMOSトランジスタ12に比べて大
きくなることがある。
In order to change the impurity concentration of the low-concentration diffusion layer LDDN- of the MOS transistors 11 and 12, for example, first, impurities are ion-implanted into the MOS transistors 11 and 12 with the dose amount of the MOS transistor 12. After this,
Impurities are ion-implanted only into the low-concentration diffusion layer LDDN- of the MOS transistor 11. In this way, when the dose amount (impurity concentration) with respect to the MOS transistor 11 is made higher than that of the MOS transistor 12, assuming that the channel lengths of these MOS transistors 11 and 12 are both the same as L 2 , as shown in FIG. Transistor 11
The substrate current Isub may be larger than that of the MOS transistor 12.

【0023】したがって、図10にL1 で示すごとく、
不純物濃度がQにおいて、MOSトランジスタ11の
基板電流Isub がMOSトランジスタ12と同一となる
ように、MOSトランジスタ11のチャネル長をMOS
トランジスタ12のチャネル長L2 より長くすることに
より信頼性を向上することができる。MOSトランジス
タ12のチャネル長L2 が1.2μmの場合は、MOS
トランジスタ11のチャネル長L1 は、1.9μm以上
が適当であり、最適値は1.9μmである。L2 が1.
0μmの場合、L1 は、1.5μm以上が適当であり、
最適値は1.5μmである。L2 が0.8μmの場合、
1 は、1.2μm以上が適当である。しかし、この実
施例のように不純物濃度をQ3 のように薄くすると、ホ
ットキャリヤによる影響は少なくなるので、低電圧回路
に使用するような場合にはチャネル長を変化させなくて
もよい。I/O端子など外部端子に接続されるMOSト
ランジスタのチャネル長のみ長くすることは設計上格別
支障とはならず、出力電流が低下するものの、現実には
十分なマージンをもって設計されているため、実用上支
障とならない場合が多い。
Therefore, as shown by L 1 in FIG.
When the impurity concentration is Q 1 , the channel length of the MOS transistor 11 is set to the MOS so that the substrate current Isub of the MOS transistor 11 becomes the same as that of the MOS transistor 12.
The reliability can be improved by making the channel length longer than the channel length L 2 of the transistor 12. If the channel length L 2 of the MOS transistor 12 is 1.2 μm,
A suitable channel length L 1 of the transistor 11 is 1.9 μm or more, and the optimum value is 1.9 μm. L 2 is 1.
In the case of 0 μm, L 1 is suitably 1.5 μm or more,
The optimum value is 1.5 μm. When L 2 is 0.8 μm,
L 1 is preferably 1.2 μm or more. However, if the impurity concentration is made as thin as Q 3 as in this embodiment, the influence of hot carriers is reduced, so that the channel length does not have to be changed when used in a low voltage circuit. Increasing only the channel length of a MOS transistor connected to an external terminal such as an I / O terminal does not cause any design problem, and although the output current decreases, it is actually designed with a sufficient margin. In many cases, this does not hinder practical use.

【0024】なお、上記実施例においては、Nチャネル
MOSトランジスタを対象として説明したが、Pチャネ
ルMOSトランジスタにLDD構造を適用しても良い
し、LDD構造に類する例えば二重拡散構造の高耐圧M
OSトランジスタなどにこの発明を適用しても良い。図
13は、二重拡散構造のMOSトランジスタを示すもの
である。外部端子に直接接続されるトランジスタ11も
内部トランジスタ12もともに高濃度領域nおよびそ
の外側の低濃度領域nからなるドレイン14、ソ−ス
15を備えている。そして、トランジスタ11のチャネ
ル長は、L2 、トランジスタ12のチャネル長は、L1
に設定している。静電耐圧を上げるには、図11に基づ
いてトランジスタ11の低濃度拡散層nの不純物濃度
をトランジスタ12よりQ3 のように薄くすれば良い。
図11に示すようにトランジスタ11の低濃度拡散層n
の不純物濃度をトランジスタ12よりQ1 のように濃
くしても静電耐圧は向上する。しかし、拡散層の濃度が
高いと空乏層が薄くなり、寄生容量が大きくなる。この
様な状態では半導体装置の高速動作にとって不具合であ
り、したがって、トランジスタ11の低濃度拡散層n
の不純物濃度をトランジスタ12より薄くするほうが濃
くするより有利である。
In the above embodiment, the description has been made for the N-channel MOS transistor, but the LDD structure may be applied to the P-channel MOS transistor, or a high withstand voltage M of the double-diffused structure similar to the LDD structure.
The present invention may be applied to OS transistors and the like. FIG. 13 shows a MOS transistor having a double diffusion structure. Both the transistor 11 directly connected to the external terminal and the internal transistor 12 are provided with a drain 14 and a source 15 each consisting of a high concentration region n + and a low concentration region n outside thereof. The channel length of the transistor 11 is L 2 and the channel length of the transistor 12 is L 1
Is set to. In order to increase the electrostatic breakdown voltage, the impurity concentration of the low concentration diffusion layer n of the transistor 11 may be made lower than that of the transistor 12 as Q 3 based on FIG.
As shown in FIG. 11, the low-concentration diffusion layer n of the transistor 11 is used.
Even if the impurity concentration of is made higher than that of the transistor 12 as Q 1 , the electrostatic breakdown voltage is improved. However, if the concentration of the diffusion layer is high, the depletion layer becomes thin and the parasitic capacitance becomes large. In such a state, it is a problem for the high speed operation of the semiconductor device, and therefore, the low concentration diffusion layer n − of the transistor 11 is used.
It is more advantageous to make the impurity concentration of the transistor 12 thinner than that of the transistor 12 than to make it higher.

【0025】また、I/O端子など外部端子に接続され
る全てのMOSトランジスタに対してこの発明を適用す
る必要はなく、一部のMOSトランジスタに対してのみ
適用してもよい。例えば図3に示す入出力兼用回路用N
チャネルMOSトランジスタ5の低濃度拡散層の不純物
濃度を内部トランジスタと同じにすることができる。不
純物濃度が内部トランジスタと同じなので信頼性は十分
確保されている。したがって、チャネル長は長くしない
が、耐圧向上のためにチャネル幅は適宜広くする必要が
ある。チャネル幅を広げるのは、ごく一部の外部端子に
直接接続されるMOSトランジスタであるので、実用上
格別支障にはならない。
The present invention does not have to be applied to all MOS transistors connected to external terminals such as I / O terminals, but may be applied only to some MOS transistors. For example, the input / output circuit N shown in FIG.
The impurity concentration of the low concentration diffusion layer of the channel MOS transistor 5 can be made the same as that of the internal transistor. Since the impurity concentration is the same as that of the internal transistor, the reliability is sufficiently secured. Therefore, although the channel length is not lengthened, it is necessary to appropriately widen the channel width in order to improve the breakdown voltage. Since it is the MOS transistor that is directly connected to a small part of the external terminals that widens the channel width, there is no particular problem in practical use.

【0026】その他、発明の要旨を変えない範囲におい
て、種々変形可能なことは勿論である。実施例では、内
部トランジスタを構成する回路としてインバ−タを示し
たが、これに限定されるものではなく、NOR、NAN
D、トランスミッションゲ−トなど適用される回路にと
くに限定はない。また、例えば、マイクロコントロ−ラ
に適用して最適である。
Of course, various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. In the embodiment, the inverter is shown as a circuit that constitutes the internal transistor, but the present invention is not limited to this, and NOR, NAN
There are no particular restrictions on the circuit to which D, the transmission gate, etc. are applied. Further, it is optimally applied to, for example, a micro controller.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、外部端子に直接接続されるMOSトランジスタの低
濃度拡散層の不純物濃度を内部MOSトランジスタの低
濃度拡散層の不純物濃度より薄くすることによって、十
分な静電耐圧を得ることができると同時に、従来と同等
の信頼性を確保することが可能な半導体装置を提供する
ことができる。
As described in detail above, according to the present invention, the impurity concentration of the low concentration diffusion layer of the MOS transistor directly connected to the external terminal is made lower than the impurity concentration of the low concentration diffusion layer of the internal MOS transistor. As a result, it is possible to provide a semiconductor device that can obtain a sufficient electrostatic breakdown voltage and at the same time ensure the same level of reliability as conventional ones.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例を示す要部の断面図。FIG. 1 is a sectional view of an essential part showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明に係る回路を示す構成図。FIG. 2 is a configuration diagram showing a circuit according to the present invention.

【図3】本発明に係る回路を示す構成図。FIG. 3 is a configuration diagram showing a circuit according to the present invention.

【図4】本発明に係る回路を示す構成図。FIG. 4 is a configuration diagram showing a circuit according to the present invention.

【図5】本発明に係る回路を示す構成図。FIG. 5 is a configuration diagram showing a circuit according to the present invention.

【図6】図2の回路を半導体基板に適用した半導体装置
の模式平面図。
6 is a schematic plan view of a semiconductor device in which the circuit of FIG. 2 is applied to a semiconductor substrate.

【図7】図3の回路を半導体基板に適用した半導体装置
の模式平面図。
7 is a schematic plan view of a semiconductor device in which the circuit of FIG. 3 is applied to a semiconductor substrate.

【図8】図4の回路を半導体基板に適用した半導体装置
の模式平面図。
8 is a schematic plan view of a semiconductor device in which the circuit of FIG. 4 is applied to a semiconductor substrate.

【図9】図5の回路を半導体基板に適用した半導体装置
の模式平面図。
9 is a schematic plan view of a semiconductor device in which the circuit of FIG. 5 is applied to a semiconductor substrate.

【図10】チャネル長に対応した不純物濃度と基板電流
の関係を示す特性図。
FIG. 10 is a characteristic diagram showing a relationship between an impurity concentration corresponding to a channel length and a substrate current.

【図11】不純物濃度と静電耐圧の関係を示す特性図。FIG. 11 is a characteristic diagram showing the relationship between the impurity concentration and the electrostatic breakdown voltage.

【図12】不純物濃度と内部電界の分布の関係を示す
図。
FIG. 12 is a diagram showing a relationship between an impurity concentration and an internal electric field distribution.

【図13】本発明の実施例を示す要部の断面図。FIG. 13 is a cross-sectional view of a main part showing an embodiment of the present invention.

【図14】従来の半導体装置の要部の断面図。FIG. 14 is a sectional view of a main part of a conventional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 外部端子(I/O端子) 2、4 PチャネルMOSトランジスタ 3、5 NチャネルMOSトランジスタ 6 プルダウン用NチャネルMOSトランジ
スタ 7、11 外部端子に直接接続されるトランジスタ 8、12 外部端子に直接接続されない内部トラン
ジスタ 9 アルミニウム配線 10 半導体基板 13 ゲ−ト 14 ドレイン 15 ソ−ス 21 内部トランジスタ(PチャネルMOSト
ランジスタ) 22 内部トランジスタ(NチャネルMOSト
ランジスタ)
1 external terminal (I / O terminal) 2, 4 P-channel MOS transistor 3, 5 N-channel MOS transistor 6 pull-down N-channel MOS transistor 7, 11 transistor directly connected to external terminal 8, 12 not directly connected to external terminal Internal transistor 9 Aluminum wiring 10 Semiconductor substrate 13 Gate 14 Drain 15 Source 21 Internal transistor (P channel MOS transistor) 22 Internal transistor (N channel MOS transistor)

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 29/78 H01L 29/78 301 L 301 K (72)発明者 斉藤 智隆 神奈川県川崎市幸区堀川町580番1号 株 式会社東芝半導体システム技術センタ−内 (56)参考文献 特開 平2−54959(JP,A)Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number within the agency FI Technical indication location H01L 29/78 H01L 29/78 301 L 301 K (72) Inventor Tomotaka Saito 580 Horikawa-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa No. 1 Inside Toshiba Semiconductor System Technology Center (56) References JP-A-2-54959 (JP, A)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板と、 前記半導体基板に形成された外部端子と、 前記半導体基板に形成された低濃度拡散層及びこの低濃
度拡散層に連続して接する高濃度拡散層を有し、この高
濃度拡散層が前記外部端子に直接接続される絶縁ゲ−ト
型電界効果トランジスタと、 前記半導体基板に形成され、低濃度拡散層及びこの低濃
度拡散層に連続して接する高濃度拡散層を有し、この高
濃度拡散層が前記外部端子に直接接続されない絶縁ゲ−
ト型電界効果トランジスタとを具備し、 少なくとも一部の前記外部端子に直接接続される絶縁ゲ
−ト型電界効果トランジスタの前記低濃度拡散層の不純
物濃度が、少なくとも一部の前記外部端子に直接接続さ
れない絶縁ゲ−ト型電界効果トランジスタの前記低濃度
拡散層の不純物濃度より薄いことを特徴とする半導体装
置。
1. A semiconductor substrate, an external terminal formed on the semiconductor substrate, a low-concentration diffusion layer formed on the semiconductor substrate, and a high-concentration diffusion layer continuously in contact with the low-concentration diffusion layer, An insulating gate type field effect transistor in which the high concentration diffusion layer is directly connected to the external terminal, a low concentration diffusion layer formed on the semiconductor substrate, and a high concentration diffusion layer continuously contacting the low concentration diffusion layer And the high concentration diffusion layer is not directly connected to the external terminal.
And a low concentration diffusion layer of the insulating gate type field effect transistor directly connected to at least a part of the external terminals, the impurity concentration of the low concentration diffusion layer is directly connected to at least a part of the external terminals. A semiconductor device, wherein the impurity concentration of the low concentration diffusion layer of the insulated gate type field effect transistor which is not connected is lower than that of the low concentration diffusion layer.
【請求項2】 全部の前記外部端子に直接接続される絶
縁ゲ−ト型電界効果トランジスタの前記低濃度拡散層の
不純物濃度が、全部の前記外部端子に直接接続されない
絶縁ゲ−ト型電界効果トランジスタの前記低濃度拡散層
の不純物濃度より薄いことを特徴とする請求項1に記載
の半導体装置。
2. The insulation gate type field effect in which the impurity concentration of the low concentration diffusion layer of the insulation gate type field effect transistor directly connected to all the external terminals is not directly connected to all the external terminals. The semiconductor device according to claim 1, wherein the impurity concentration of the low-concentration diffusion layer of the transistor is lower than that of the transistor.
【請求項3】 少なくとも一部の前記外部端子に直接接
続される絶縁ゲ−ト型電界効果トランジスタの前記低濃
度拡散層の不純物濃度が、全部の前記外部端子に直接接
続されない絶縁ゲ−ト型電界効果トランジスタの前記低
濃度拡散層の不純物濃度より薄いことを特徴とする請求
項1に記載の半導体装置。
3. An insulating gate type field effect transistor in which the impurity concentration of the low concentration diffusion layer of the insulating gate type field effect transistor directly connected to at least a part of the external terminals is not directly connected to all the external terminals. The semiconductor device according to claim 1, wherein the impurity concentration of the low concentration diffusion layer of the field effect transistor is lower than that of the low concentration diffusion layer.
【請求項4】 前記低濃度拡散層は、LDD構造もしく
は二重拡散構造の拡散層でもあることを特徴とする請求
項1乃至請求項3のいづれかに記載の半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein the low-concentration diffusion layer is also a diffusion layer having an LDD structure or a double diffusion structure.
【請求項5】 前記外部端子に直接接続されるトランジ
スタのチャネル長を外部端子に直接接続されないトラン
ジスタのチャネル長と同じにしたことを特徴とする請求
項1乃至請求項4のいづれかに記載の半導体装置。
5. The semiconductor according to claim 1, wherein the channel length of the transistor directly connected to the external terminal is the same as the channel length of a transistor not directly connected to the external terminal. apparatus.
【請求項6】 前記高濃度拡散層が外部端子に直接接続
されないトランジスタの前記低濃度拡散層の不純物濃度
が1018〜1019/cm3 である場合において、前記高
濃度拡散層が外部端子に直接接続されるトランジスタの
低濃度拡散層の不純物濃度は3×1017/cm3 以下で
あることを特徴とする請求項6に記載の半導体装置。
6. The high-concentration diffusion layer is connected to the external terminal when the impurity concentration of the low-concentration diffusion layer of the transistor in which the high-concentration diffusion layer is not directly connected to the external terminal is 10 18 to 10 19 / cm 3. 7. The semiconductor device according to claim 6, wherein the low concentration diffusion layer of the directly connected transistor has an impurity concentration of 3 × 10 17 / cm 3 or less.
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