DE2128536C3 - Halbleiteranordnung aus zwei Feldeffekttransistoren von gleichem Aufbau - Google Patents
Halbleiteranordnung aus zwei Feldeffekttransistoren von gleichem AufbauInfo
- Publication number
- DE2128536C3 DE2128536C3 DE2128536A DE2128536A DE2128536C3 DE 2128536 C3 DE2128536 C3 DE 2128536C3 DE 2128536 A DE2128536 A DE 2128536A DE 2128536 A DE2128536 A DE 2128536A DE 2128536 C3 DE2128536 C3 DE 2128536C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- zone
- diffusion zone
- epitaxial layer
- substrate
- source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 24
- 230000005669 field effect Effects 0.000 title claims description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 28
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 21
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 7
- 244000309464 bull Species 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000005019 vapor deposition process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/7801—DMOS transistors, i.e. MISFETs with a channel accommodating body or base region adjoining a drain drift region
- H01L29/7816—Lateral DMOS transistors, i.e. LDMOS transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/7801—DMOS transistors, i.e. MISFETs with a channel accommodating body or base region adjoining a drain drift region
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
- H01L29/423—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/42312—Gate electrodes for field effect devices
- H01L29/42316—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors
- H01L29/4232—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate
- H01L29/42364—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate characterised by the insulating layer, e.g. thickness or uniformity
- H01L29/42368—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate characterised by the insulating layer, e.g. thickness or uniformity the thickness being non-uniform
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Halbleiteranordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
Bei MOS-Transistoren nimmt die Schaltzeit mit der Länge des Kanals zwischen Source- und Drain-Zone
ab, wobei jedoch dieser Kanal in der Serien-Herstellung wegen Genauigkcits-Problcmen an sich nicht
kurzer iils 5-19 μιπ dimensioniert werden kann, was
die Hinsatzmöglichkeiten eines derartigen MOS-Transi tors sehr begrenzt, z. B. lediglich auf verschiedene
Tischrechner od. dgl.
Die Herstcllungsgenauigkcit wurde allerdings auch
schon verbessert, nämlich bei einem während der Diffusion selbstjustierten MOS-Transistor, dessen Kanallänge
durch die bei der Steuerung der Dicke der Basiszone von Planartransistoren verwendete Fremdstoff-Diffusionstechnik
auf etwa I μΐη verringert werden
konnte (vgl. auch GB-PS 1 152489). Ein derartiger MOS-Transistor ist jedoch asymmetrisch aufgebaut,
indem die Fremdstoffkonzentraiion in der Source- und der Drain-Zone in zum Kanal zwischen
beiden Zonen transversaler Richtung unterschiedlich
ίο ist. Daher ändert sich bei Richtungsumkehr des zwischen
Source- und Drain-Zone fließenden elektrischen Stroms auch die Betriebskennlinie dieses
MOS-Transistors, was seine Einsatzmöglichkeiten ebenfalls einschränkt.
is Ferner ist eine Halbleiteranordnung der eingangs genannten Art, nämlich eine Antiserien-Schaltung
von Sperrschicht-Feldeffekttransistoren, bekanntgeworden (vgl. »Bull. SEV«, 60. Jahrgang, 1969, Heft
23 vom 8. November, S. 1097-1102), wobei die Anti-
2» serienschaltung (ebenso wie eine dort außerdem beschriebene
Antiparallelschaltung) das Kennlinienfeld zentralsymmetrisch machen und »mit kleinen Abänderungen«
auch auf den MOS-Feldeffekttransistor übertragbar sein soll.
Allerdings bleibt völlig offen, wie diese zuletzt genannte
bekannte Halbleiteranordnung als integrierte Schaltung, insbesondere bei Verwendung von MOS-Transistoren
der aus der GB-PS ! 152489 bekanntgewordenen Art, aufzubauen sein könnte.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Halbleiteranordungjjer
aus der oben genannten Literaturstelle »Bull. SEV...« bekannten Art zu schaffen, die
als integrierte Halbleiterschaltung unter Verwendung von MOS-Transistoren der aus der GB-PS 1152489
bekannten Art aufgebaut ist.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Lehre nach dem Kennzeichen des Patentanspruchs
1.
Die erfindungsgemäße Halbleiteranordnung ändert ihre Betriebskennlinie nicht, wenn der Strom zwischen
Source und Drain seine Richtung umkehrt.
Infolge der erfindungsgemäß vorgesehenen Anordnung der vierten Diffusionszone in der ersten Diffusionszone
ist auch eine Selbstjustierung möglich, um eine geringe Länge des Kanals zwischen Source- und
Drain-Zone und damit eine kurze Schaltzeit zu erzielen.
Zwar sind bereks integrierte Halbleiteranordnungen aus zwei MOS-Feldeffekttransistoren bekanntgeworden,
bei denen eine den beiden Transistoren gemeinsame Halbleiterzone sich im Betrieb auf
schwebendem Potential befindet, wobei bei einer dieser Anordnungen (vgl. FR-PS 1534511) sogar die
Gate-Elektroden der beiden Transistoren miteinander verbunden sind, ohne daß die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung angesprochen worden wäre.
Im einzelnen:
Im einzelnen:
Bei der einen aus zwei MOS-Transistoren bestehenden integrierten Halbleiteranordnung (vgl. FR-PS
«ι 1534511) sind in einem η-leitenden Substrat drei pleitende
Zonen vorgesehen, von denen die beiden äußeren als Source bzw. Drain der Halbleiteranordnung
dienen, während die mittlere Zone einerseits Drain des ersten und andererseits Source des zweiten
f>5 MOS-Transistors ist. Über der mittleren Zone sowie
den Kanälen zwischen der mittleren Zone und der ersten bzw. der zweiten Zone befindet sich eine Isolierschicht,
die eine einzige Gate-Elektrode trägt. Dabei
soll erreicht werden, daß wie bei MOS-Transistoren vom Verarmungstyp auch solche vom Anreicherungstyp sich nicht gegenseitig beeinträchtigen, wozu eine
unterschiedliche Fremdstoffkonzentration in den beiden Kanälen vorgesehen ist.
Bei einer bekannten sogenannten MOS-Tetrode (Philips Technische Rundschau, 30. Jahrgang, 1969/
70. Heft 5, S. 133-142) sind zwei MOS-Transistoren
in Kaskade geschaltet, d. h. in einem p-leitenden Substrat
befinden sich drei η-leitende Zonen, nämlich eine Source-Zone, eine Drain-Zone und eine sogenannte
»Insel«, die für den einen MOS-Transistor als Source- und für den anderen als Drain-Zone dient. Im Unterschied
zur unmittelbar vorher erwähnten bekannten Halbleiteranordnung (gemäß FR-PS 1534511) ist jeweils
eine Gate-Elektrode über den Kanälen zwischen der »Insel« und den übrigen beiden η-leitenden Zonen
vorgesehen, also insgesamt zwei Gate-Elektroden. Damit soll die Rückwirkungskapazität verringert
werden, um die MOS-Tetrode für Frequenzen bis über 200 MHz einsetzen zu können.
Bei einem anderen bekannten, ähnlich aufgebauten MOS-Transistor dient die »Insel« zur Verringerung
des Widerstandswertes des Kanals und zur Verbesserung des Einschaltverhaltens, wobei auch mehr als
zwei Gate-Elektroden vorgesehen werden können (IBM Technical Disclosure Bulletin, Band 7, Heft 1,
Juni 1964, Seite T) und sich die Anzahl der »Inseln« entsprechend erhöht (FR-PS 1540755).
Diese bekannten MOS-Transistoren bzw. -Anordnungen sind aber symmetrisch aufgebaut, d. h. jede
entgegengesetzt zum Substrat dotierte Zone ist für sich vorgesehen, was die Justierung erschwert und
keine geringen Kanallängen wie bei asymmetrischen MOS-Transistoren erlaubt.
Vorsorglich sei noch darauf hingewiesen, daß bei der im Zusammenhang mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1 erörterten bekannten Halbleiteranordnung (vgl. Bull. SEV...) die miteinander verbundenen
Source-Zonen der beiden Transistoren im Betrieb nicht auf schwebendem Potential liegen.
Die Erfindung wird vorteilhaft weitergebildet durch die Lehre nach dem Patentanspruch 2.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 cin-Jii Schnitt durch einen bereits entwickelten
asymmetrischen MOS-Transistor.
Fig. 2 ein Ersatzschaltbild zur Erläuterung der Wirkungsweise des in Fig. 3 dargestellten erfindungsgemäßen
MOS-Transistors, und
Fig. 3 einen Schnitt du»~ch eine erfindungsgemäße Halbleiteranordnung.
Fig. 1 zeigt den Aufbau eines bei üblichen integrierten Schaltungen häufig verwendeten asymmetrischen
MOS-Transistors. Dieser MOS-Transistor umfaßt: ein Halbleiter-Substrat 10, eine auf dem Substrat
unter Eindiffundieren von Fremdstoffen gebildete Epitaxialschicht 14, deren Leitungstyp vom Substrat
10 abweicht; eine in einem Teil der Epitaxialschicht
14 durch Diffusion von Fremdstoffen gebildete Zone 15, die den gleichen Leitungstyp wie das Substrat hat;
und hochdotierte Zonen 13 und 16, die in einem anderen Teil der Epitaxialschicht 14 bzw. in der Zone
15 durch Eindiffundieren von Fremdstoffen in hoher Konzentration gebildet sind und den gleichen Leitungstyp
wie die Epitaxialschicht 14 aufweisen.
Bei einem asymmetrischen MOS-Transistor mit
vorstehend beschriebenem Aufbau ist die Zone 15, in welcher der Kanal gebildet wird, bei weitem kleiner
als bei den herkömmlichen MOS-Transistoren, und für die Kanal-Länge kann ein so kleiner Wert wie
1 um angenommen werden, so daß die Schaltzeit extrem kurz wird, was vorteilhaft zur Betriebsschnelligkeit
beiträgt. Beim herkömmlichen MOS-Transistor sindSource- und Drain-Zonen symmetrisch; beim in
Fig. 1 gezeigten MOS-Transistor sind jedoch Source und Drain-Zonen asymmetrisch. Bei einer Richtungsumkehr
des zwischen Source-Zone und Drain-Zone fließenden Stromes werden daher die Kennlinien des
asymmetrischen MOS-Transistors als Schaltungsbauelement ebenfalls verändert. Die Anwendungsmöglichkeiten eines derartigen MOS-Transistors sind
is daher begrenzt, wie weiter unten erläutert wird.
Es sei z. B. angenommen (Fig. I), daß die durch
Eindiffundieren von Fremdstoffen in die Epitaxialschicht 14 gebildete Zone 13 und die Epitaxialschicht
14 eine Drain-Zone D bilden, und daß die in der Zone 15 vom gleichen Leitungstyp wie das Substrat 10 gebildete
Zone 16 eine Source-Zone S Lüdet. Nun ist die Fremdstoffkonzentration der Source-Zone 5 höher
als diejenige der Zone 15, während die Fremdstoffkonzentration der Zone 15 wiederum höher ist
als diejenige der Drain-Zone (speziell ausschließlich der Zone 13).
Wenn also eine Sperrspannung zwischen der Source-Zone S und der Zone 15 angelegt wird, ist
die Ausdehnung des Verarmungsbereichs oder des Bereichs, in dem keine Ladungsträger vorhanden sind,
in der Zone 15 groß, jedoch klein in der Zone 16. Darüber hinaus ist bei Anlegen einer Sperrspannung
zwischen der Zone 15 und der Drain-Zone D die Ausdehnung einer solchen Verarmungszone in der
Drain-Zone D groß, in der Zone 15 dagegen klein. Demgemäß ist die Kanallänge verkürzt, wenn eine
Sperrspannung zwischen der Source-Zone 5 und der Zone 15 angelegt wird, während sie praktisch nicht
verändert wird, wenn die gleiche Vorspannung zwisehen der Drain-Zone D und der Zone 15 aufgeprägt
wird.
Nun sei z. B. angenommen, daß das Halbleiter-Substrat 10 und die Zone 15 p-leitend und die
Source-Zone S und die Drain-Zone D η-leitend sind
und daß der Betrieb unter der Bedingung erfolgt, daß die Source-Zone S und das Substrat 10 auf Nullpotential
gehalten werden, während die Drain-Zone D auf ein über Null liegendes Potential gebracht wird.
Die Länge des im Bereich 15 gebildeten Kanals ist
so dann kaum verändert, und der durch den Kanal fließende Strom kann durch ein Signal gesteuert werden,
das an die Gate-Elektrode G angelegt wird, die auf der Zone 15 unter Zwischenschaltung einer Isolierschicht
12 vorgesehen ist (s. Fig. 1).
Wenn jedoch das Potential der Source-Zone S höher
ist als dasjenige des Substrats 10, wird die Kanallänge mit zunehmender Potentialdifferenz zwischsr
der Source-Zone 5 und dem Substrat 10 kleiner, bis die Zone 15 vollständig durch einen Verarmungsbe-
wi reich eingenommen wird. Tn diesem Falle, in dem die
Zone 15 vollständig ein Verarmungsbereich ist, fließt
ein ziemlich großer Strom zwischen der Source-Zone und der Drain-Zone, abhängig von der Schaltungskonstanten des äußren Kreises, aber nicht von dem
an der Gate-Elektrode G liegenden Signal, so daß der normale Betrieb als Transistor nicht mehr möelich ist.
Dieser MOS-Transistor kann daher wegen seines
asymmetrischen Aufbaues nicht für eine Schaltung
verwendet werden, bei der die Richtung des hindurchfließenden
Stromes von seiner Betriebshedingung abhängt, d. h. z. B. für einen Speicher mit Schreib- und
Leseoperationen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Fig. 2 und 3 näher beschrieben:
Im Ersatzschaltbild der Fig. 2 sind zwei asymmetrische
MOS-Transistoren mit gleichem Aufbau dargestellt. Da der Aufbau beider MOS-Transistoren
gleich ist, wird nachfolgend lediglich einer von ihnen näher beschrieben:
In einem Halbleitersubstrat 10a ist eine Epitaxialschicht
14a unter Diffusion solcher Fremdstoffe gebildet, daß ihre Leitfähigkeit von derjenigen des Substrats
unterschiedlich ist. Eine mit Fremdstoff gleichen Leitungstyps wie das Substrat 1Oo dotierte Zone 15«
wird dann in einem Teil der Epitaxialschicht 14« gebildet, indem der Fremdstoff bis zum Substrat 10»
tief eindiffundiert wird. Eine als Drain Da dienende Zone 13a gleichen Leitungstyps wie die Epitaxialschicht
14a wird in einem anderen Teil der Epitaxialschicht 14a durch Eindiffundieren von Fremdstoffen
gebildet. Eine als Source Sa dienende Zone 16a wird in der Zone 15a durch Eindiffundieren solcher
Fremdstoffe gebildet, daß der Leitungstyp der Zone 16a der gleiche ist wie derjenige der Epitaxialschicht
14a.
Eine Gate-Elektrode Ga ist auf der Zone 15a vorgesehen, und als Anschlüsse dienende Aluminiumelektroden
Ha sind auf den Zonen 13a und 16« angeordnet. Schließlich ist eine Siliciumdioxidschicht 12a
zur Isolation vorgesehen.
Die vorstehende Beschreibung des einen MOS-Transistors gilt nach Ersatz aller Bezugszeichen, z. B.
10a, Ha...,durchdie entsprechenden Bezugszeichen
des anderen MOS-Tninsistors, z. B. 106, lib...,
ebenso für diesen.
Bei der Erfindung sind Source Sa und Gate Ga des einen MOS-Transistors mit Source Sb und Gate
Ci? des anderen MOS-Transistors zusammengefaßt,
wobei eine der Drain-Zonen Da bzw. Db als Eingang und die andere als Ausgang verwendet wird.
Nachfolgend wird der Betrieb der vorstehend beschriebenen Ersatzschaltung erläutert. Es sei angenommen,
daß Drain Da als Eingang und Drain Db als Ausgang verwendet wird. Zwischen den Drain-Zonen
Da und Db wird über einen äußeren Kreis eine Spannung angelegt, die Source-Zonen Sa und
Sb, die wechselseitig verbunden und vom äußeren Kreis unabhängig sind, befinden sich jedoch auf einem
schwebenden (floating) Potential. Die Potentiale der Substrate 10*/ und 106 werden so gewählt, daß die
pn-Übergänge zwischen Drain Da und Zone 15a bzw. zwischen Drain Db und Zone ISb beide in Sperrichtung
vorgespannt sind. Die Ausdehnung des Verarmungsbereiches in die Zone 15a bzw. die Zone ISb
hinein aufgrund der Sperrspannungen ist gering. Andererseits dehnt sich der Verarmungsbereich nicht in
die Zonen 15a und 156 hinein aus, da keinerlei Spannung
zwischen Source Sa und Zone 15 a bzw. Source Sb und Zone 156 angelegt ist.
Das gleiche gilt für den Fall, daß die Drain-Zonen Da und Db als Eingang und Ausgang miteinander
vertauscht sind.
Auf diese Weise werden die beiden Zonen 15a bzw. 156 niemals vollständig von Verarmungsbereichen
eingenommen, wie es bisweilen bei herkömmlichen MOS-Transistoren der in Fig. 1 gezeigU-n Art erfolgt,
bei denen je nach Betriebszustand der Verarmimgsbcrcieh
praktisch vollständig die Zone 15 einnehmen ι ' kann, wie bereits erläutert wurde.
j Wenn nun ein Steuersignal an die Gate-Elekirode ■'
(bestehend aus den beiden wechselseitig miteinander verbundenen Gate-Zonen Ga und Gb) abgegeben '
wird, fließt ein elektrischer Strom abhängig vom Steu- ;
ersignal von Drain Da als Eingang nach Drain Db ■',
κι als Ausgang. Dieser Strom wiederum bestimmt die
Potentiale der Source-Zonen Sa und Sh, so daß zwischen
Source 5α und der Zone 15« sowie zwischen Source Sh und der Zone 156 Sperrspannungen auftreten.
Die Verarmuiigsbcreiche, die durch diese
Sperrspannungen hervorgerufen werden, können die Zonen 15a und 156 nicht vollständig einnehmen.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispielder Erfindung.
Dabei sind zwei MOS-Transistorers in einem einzigen
Substrat vorgesehen, wobei die Source-Zonen zu ei-
2ii ner gemeinsamen Source zusammengefaßt sind.
Auf einem Halbleiter-Substrat 40 ist eine Epitaxialschicht 44 mit vom Substrat 40 abweichendem
Leitungstyp vorgesehen. Eine Zone 45 mit gleichem Leitungstyp wie das Substrat 40 ist in einem Teil der
Epitaxialschich·. 44 mit einer Eindringtiefe bis zum eigentlichen Substrat 40 durch tiefes Eindiffundieren
gebilde*. Als Drain-Zonen Da und Db dienende
Fremdstoff-Diffusionszonen 43« und 436 sind in einem
anderen Teil der Epitaxialschicht 44 vorgesehen
.κι und haben den gleichen Leitung;:!yp wie die Epitaxial- ,
schicht 44. Eine als Source dienende Fremdstoff-Diffusionszone 46 hoher Konzentration mit gleichem
Leitungstyp wie die Epitaxialschicht 44 ist in der Zone 45 vorgesehen. Über der Zone 45 ist unter Zwischen-
.15 schaltung einer Isolierschicht 42 eine Gate-Elektrode G angeordnet. Elektroden 41 sind für die
Drain-Zonen 43a und 436 vorgesehen und nach bekannten Metallbedampfungsverfahren hergestellt.
Ein Oxidfilm dient als Isolierschicht 42. Von den
4(i Drain-Elektroden 41 kann eine als Eingang und die
andere entsprechend als Ausgang verwendet werden. Die oben beschriebene MOS-Halbleiteranordnung
ist in ihrer Funktionsweise der in Fig. 2 gezeigten An- ;.
Ordnung äquivalent, die zwei MOS-Transistoren um- M faßt, die elektrisch miteinander verbunden sind. Die i
einzigen strukturellen Unterschiede bestehen darin, daß bei der in Fig. 2 gezeigten Anordnung zwei
MOS-Transistoren in zwei getrennten Substraten vorgesehen sind, während die Halbleiteranordnung gemaß
Fig. 3 nur ein einziges Substrat hat, sowie v.eiter darin, daß bei der in Fig. 2 gezeigten Anordnung
durch einen Draht miteinander verbundene Zonen 16a und 166 vorhanden sind, während bei der Halb- >
leiteranordnung nach Fig. 3 nur eine einzige Zone 46 '.■■
vorgesehen ist. Die Arbeitsweise der Anordnung gemäß Fig. 3 ist analog zu derjenigen gemäß Fig. 2, so
daß eine nähere Erläuterung nicht erforderlich ist. Die crfindungsgemäße Halbleiteranordnung kann
also mit einem Strom zufriedenstellend arbeiten, der ;
M) in einer Richtung oder in der anderen Richtung fließt, \ ■
was bei den herkömmlichen asymmetrischen MOS-Transistoren nicht der Fall ist. Dadurch wird die
Schwierigkeit beseitigt, daß die asymmetrischen MOS-Transistoren trotz ihrer sehr schnellen Arbeitsweise
bisher nicht als Speicher- oder logische Elemente verwendbar sind, bei denen die Stromrichtung
häufig wechselt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Halbleiteranordnung aus zwei Feldeffekttransistoren von gleichem Aufbau,
- deren Source-Elektroden und deren Gate-Elektroden miteinander verbunden sind und
deren Drain-Elektroden im Betrieb als Eingangs- und Ausgangselektroden der Anordnung
dienen,
gekennzeichnet durch
- ein Halbleitersubstrat (40) eines ersten Leitungstyps;
- eine Epitaxialschicht (44) von einem demjenigen des Substrats entgegengesetzten zweiten
Leitungstyp auf dem Substrat;
- eine erste, in einem Teil der Epitaxialschicht (44) gebildete Diffusionszone (45), deren
Tiefe bis zum Substrat (40) reicht und die vom gleichen Leitunestvp ist wie das Substrat
(40);
- eine zweite und eine dritte, jeweils mit einer
Elektrode (Da; Db) versehene Diffusionszone (43 a; 43 ft) vom zweiten Leitungstyp
innerhalb der Epitaxialschicht (44) mit einer von der Epitaxialschictü (44) unterschiedlichen
Fremdstoffkonzentration, die voneinander darch die erste Diffusionszone (45) sowie
entsprechende Bereiche der Epitaxialschicht (44) zwischen erster und zweiter bzw.
dritter Diffusionszone getrennt sind und die Drain-Zonen tier befe^en Feldeffekttransistoren
bilden;
- eine innerhalb eines Te-'"ä der ersten Diffusionszone
(45) angeordnete vierte Diffusionszone (46) vom zweiten Leitungstyp, die
von der Epitaxialschicht (44) durch einen Teil der ersten Diffusionszone (45) getrennt
ist, als Source-Zone der beiden Feldeffekttransistoren wirkt und sich im Betrieb auf
schwebendem Potential befindet, und
- eine Gate-Elektrode (G), die über der ersten Diffusionszone (45) auf einer Zwischenisolierschicht
(42) angeordnet ist.
2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
- daß die Mitte der ersten Diffusionszonc (45) und die Mitte der vierten Diffusionszone (46)
zusammenfallen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP45049444A JPS4936515B1 (de) | 1970-06-10 | 1970-06-10 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2128536A1 DE2128536A1 (de) | 1971-12-16 |
DE2128536B2 DE2128536B2 (de) | 1980-09-25 |
DE2128536C3 true DE2128536C3 (de) | 1986-07-10 |
Family
ID=12831280
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2128536A Expired DE2128536C3 (de) | 1970-06-10 | 1971-06-08 | Halbleiteranordnung aus zwei Feldeffekttransistoren von gleichem Aufbau |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3719864A (de) |
JP (1) | JPS4936515B1 (de) |
DE (1) | DE2128536C3 (de) |
NL (1) | NL153723B (de) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3831187A (en) * | 1973-04-11 | 1974-08-20 | Rca Corp | Thyristor having capacitively coupled control electrode |
NL7606483A (nl) * | 1976-06-16 | 1977-12-20 | Philips Nv | Inrichting voor het mengen van signalen. |
JPS5725287U (de) * | 1980-07-21 | 1982-02-09 | ||
GB2154820B (en) * | 1984-01-23 | 1988-05-25 | Int Rectifier Corp | Photovoltaic relay |
US4721986A (en) * | 1984-02-21 | 1988-01-26 | International Rectifier Corporation | Bidirectional output semiconductor field effect transistor and method for its maufacture |
JP2503900B2 (ja) * | 1993-07-30 | 1996-06-05 | 日本電気株式会社 | 半導体装置及びそれを用いたモ―タドライバ回路 |
DE69616013T2 (de) * | 1995-07-19 | 2002-06-06 | Koninkl Philips Electronics Nv | Halbleiteranordnung vom hochspannungs-ldmos-typ |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE643857A (de) * | 1963-02-14 | |||
US3264493A (en) * | 1963-10-01 | 1966-08-02 | Fairchild Camera Instr Co | Semiconductor circuit module for a high-gain, high-input impedance amplifier |
US3295030A (en) * | 1963-12-18 | 1966-12-27 | Signetics Corp | Field effect transistor and method |
US3305708A (en) * | 1964-11-25 | 1967-02-21 | Rca Corp | Insulated-gate field-effect semiconductor device |
US3461360A (en) * | 1965-06-30 | 1969-08-12 | Ibm | Semiconductor devices with cup-shaped regions |
FR1522584A (fr) * | 1966-03-28 | 1968-04-26 | Matsushita Electronics Corp | Transistor à effet de champ à électrodes de commande isolées |
FR1546644A (fr) * | 1966-09-19 | 1968-11-22 | Matsushita Electronics Corp | Dispositif semi-conducteur |
US3440500A (en) * | 1966-09-26 | 1969-04-22 | Itt | High frequency field effect transistor |
FR1530926A (fr) * | 1966-10-13 | 1968-06-28 | Rca Corp | Procédé pour la fabrication de dispositifs à effet de champ à électrodes de commande isolées |
FR1540755A (fr) * | 1966-10-13 | 1968-09-27 | Rca Corp | Transistor tétrode à effet de champ |
GB1173150A (en) * | 1966-12-13 | 1969-12-03 | Associated Semiconductor Mft | Improvements in Insulated Gate Field Effect Transistors |
FR1534511A (fr) * | 1966-12-20 | 1968-07-26 | Texas Instruments Inc | Triode semiconductrice du type métal-oxyde |
FR1563879A (de) * | 1968-02-09 | 1969-04-18 | ||
GB1171874A (en) * | 1968-04-26 | 1969-11-26 | Hughes Aircraft Co | Field Effect Transistor. |
NL6906840A (de) * | 1968-07-12 | 1970-01-14 |
-
1970
- 1970-06-10 JP JP45049444A patent/JPS4936515B1/ja active Pending
-
1971
- 1971-06-08 US US00151054A patent/US3719864A/en not_active Expired - Lifetime
- 1971-06-08 DE DE2128536A patent/DE2128536C3/de not_active Expired
- 1971-06-09 NL NL717107901A patent/NL153723B/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2128536B2 (de) | 1980-09-25 |
DE2128536A1 (de) | 1971-12-16 |
JPS4936515B1 (de) | 1974-10-01 |
NL7107901A (de) | 1971-12-14 |
NL153723B (nl) | 1977-06-15 |
US3719864A (en) | 1973-03-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2439875C2 (de) | Halbleiterbauelement mit negativer Widerstandscharakteristik | |
DE2235801B2 (de) | Monolithischer Festwertspeicher und Verfahren zur Herstellung | |
DE3736387A1 (de) | Nicht-fluechtige halbleiterspeichervorrichtung | |
DE102008032796A1 (de) | Halbleitervorrichtung mit P-N-Säulenabschnitt | |
DE2363089C3 (de) | Speicherzelle mit Feldeffekttransistoren | |
DE2153284C3 (de) | Schaltungsanordnung zur Einstellung gewählter Feldeffektbauelemente einer Speichermatrix ohne Störung der nicht gewählten Elemente | |
DE2432352B2 (de) | MNOS-Halbleiterspeicherelement | |
DE2128536C3 (de) | Halbleiteranordnung aus zwei Feldeffekttransistoren von gleichem Aufbau | |
DE2730373A1 (de) | Integrierte halbleiter-logikschaltung | |
DE2142721A1 (de) | Integrierte bistabile Speicherzelle | |
DE7141390U (de) | Halbleiteranordnung insbesondere feldeffekttransistor mit diffundierten schutzbereichen und/oder isolierenden torbereichen | |
DE2734509A1 (de) | Integrierte halbleiterschaltung | |
DE2152109C3 (de) | Speichermatrix mit einem Feldeffekt-Halbleiterbauelement je Speicherplatz | |
DE4227840C2 (de) | MOS-Leistungsschalttransistor | |
DE2540350B2 (de) | Halbleiterschaltung mit einer Matrix aus Isolierschicht-Feldeffekttransistoren | |
DE2159171A1 (de) | Monolithischer Transistor mit niedrigem Sättigungswiderstand und geringer Verlagerungsspannung | |
DE2160687C3 (de) | Halbleitervorrichtung | |
DE2900639C3 (de) | Stromspiegelverstärker in MOS-Bauweise | |
DE2237559B2 (de) | Monolithisch integrierte Schaltungsanordnung zur Spannungsstabilisierung | |
DE2430947C2 (de) | Halbleiterspeichereinheit | |
DE2361172A1 (de) | Halbleitervorrichtung | |
DE2559361A1 (de) | Halbleiterbauteil | |
DE2044792A1 (de) | Feldeffekt-Transistor | |
DE2444906C3 (de) | MNOS-Speicher-FET | |
DE2303916A1 (de) | Integrierte schaltung mit feldeffekttransistoren |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8263 | Opposition against grant of a patent | ||
8281 | Inventor (new situation) |
Free format text: TANIGUCHI, KENJI, KODAIRA, JP IMAIZUMI, ICHIRO, KOKUBUNJI, JP |
|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |