JP2008288393A - Field effect transistor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は優れたソフトエラー耐性を有する電界効果トランジスタに関し、とくにα線の通過により半導体基板中に生成されたキャリアのソース・ドレイン領域への流入を抑止するバリア層を有する電界効果トランジスタに関する。 The present invention relates to a field effect transistor having excellent soft error resistance, and more particularly to a field effect transistor having a barrier layer that suppresses inflow of carriers generated in a semiconductor substrate into a source / drain region by the passage of α rays.
CMOSは消費電力が少ないことから、高集積されて低消費電力が要求される半導体装置、例えばスタッテックメモリに広く使用されている。しかし、メモリセル面積が縮小され、CMOSメモリセルを構成するトランジスタのサイズが小さくなると、いわゆるソフトエラーの発生が多くなる。 Since CMOS has low power consumption, it is widely used in semiconductor devices that are highly integrated and require low power consumption, such as static memory. However, when the memory cell area is reduced and the size of the transistors constituting the CMOS memory cell is reduced, so-called soft errors are increased.
ソフトエラーは、半導体装置の材料又は宇宙線に起因して生ずる放射線、例えばα線がメモリセルを透過する際、半導体基板中にα線の飛跡に沿って電子及び正孔が生成され、その結果、トランジスタの誤動作を誘起するエラーである。 Soft errors are caused by radiation caused by the semiconductor device material or cosmic rays, for example, alpha rays that pass through the memory cell. As a result, electrons and holes are generated along the traces of the alpha rays in the semiconductor substrate. This is an error that induces a malfunction of the transistor.
図9は従来の電界効果トランジスタ断面図であり、ソフトエラーが発生したときのpMOS及びnMOSトランジスタを表している。図10は従来のトリプルウエル構造に形成された電界効果トランジスタ断面図であり、CMOS回路を構成するpMOSトランジスタ及びnMOSトランジスタを表している。 FIG. 9 is a cross-sectional view of a conventional field effect transistor, showing pMOS and nMOS transistors when a soft error occurs. FIG. 10 is a cross-sectional view of a field effect transistor formed in a conventional triple well structure, and shows a pMOS transistor and an nMOS transistor constituting a CMOS circuit.
図9を参照して、従来のMOSトランジスタでは、半導体基板1に形成された埋め込み絶縁膜からなるSTI(シャロートレンチアイソレーション:Shallow Trench Isolation)2により素子分離されたトランジスタ形成領域を有する。そして、この素子分離されたトランジスタ形成領域内に、ゲート電極3、ソース領域4及びドレイン領域5を有するMOSトランジスタが形成される。
Referring to FIG. 9, the conventional MOS transistor has a transistor formation region that is isolated by STI (Shallow Trench Isolation) 2 made of a buried insulating film formed in
図9(a)を参照して、これらのMOSトランジスタのうちpMOSトランジスタは、例えばp型半導体基板1に形成されたnウエル6に形成される。また、nMOSトランジスタは、図9(b)を参照して、p型半導体基板1に形成され、nウエル6に形成されたpMOSトランジスタとともにCMOS回路を構成する。
Referring to FIG. 9A, a pMOS transistor among these MOS transistors is formed, for example, in an n well 6 formed in a p-
図9を参照して、半導体基板1に表面からα線11が照射すると、α線11の飛跡にそって半導体基板1内に電子と正孔の対が生成する。図9(a)を参照して、nウエル6に形成されたpMOSトランジスタでは、nウエル6内に生成した電子・正孔対のうち正孔が負電圧が印加されているドレイン領域5に吸収され、ドレインにパルス状のノイズ電流が流れる。また、nMOSトランジスタでは、図9(b)を参照して、p型半導体基板1内に生成された電子・正孔対のうちの電子が、正電圧が印加されているドレイン5へ吸収され、ドレイン5にノイズ電流が流れる。
Referring to FIG. 9, when the
このように、α線の照射がドレイン5にパルス状のノイズを発生させ、その結果、これらのトランジスタの誤動作を誘起する。とくに、pMOSトランジスタはnMOSトランジスタに比較してサイズを小さく設計されることが多いので、同一量のパルス電流であってもドレイン電流に占める割合が大きくなり、ノイズに対する耐性が低い。同様に、サイズが小さければnMOSトランジスタでもソフトエラー耐性は低くなる。
In this way, irradiation with α rays generates pulsed noise in the
図10を参照して、p型半導体基板1にnウエル6が形成され、そのnウエル6内にpウエルを設けたトリプルウエル構造を有し、そのnウエル6にpMOSトランジスタを、pウエル8にpMOSトランジスタを形成する半導体装置では、ドレインに流れ込む正孔又は電子はウエル6、8内で生成したものに制限される。このためソフトエラーの発生はいくぶん抑制されるものの、実用上は十分ではない。
Referring to FIG. 10, n-well 6 is formed in p-
このようなソフトエラー耐性を向上するため、トランジスタの下方にn型不純物層からなるバリア層を設けた電界効果トランジスタが考案されている。(例えば、特許文献1参照。)。 In order to improve such soft error resistance, a field effect transistor has been devised in which a barrier layer made of an n-type impurity layer is provided below the transistor. (For example, refer to Patent Document 1).
図11は従来のソフトエラー耐性を向上した電界効果トランジスタ断面図であり、トランジスタ形成領域の下方にn型不純物層からなるバリア層を設けた電界効果トランジスタを表している。 FIG. 11 is a cross-sectional view of a conventional field effect transistor with improved soft error resistance, and shows a field effect transistor in which a barrier layer made of an n-type impurity layer is provided below a transistor formation region.
図11を参照して、従来のソフトエラー耐性を向上した電界効果トランジスタは、p型半導体基板1の上面をSTI2により素子分離した素子形成領域内に、pMOSトランジスタ及びnMOSトランジスタがそれぞれ形成される。なお、pMOSトランジスタはnウエル601内に、nMOSトランジスタはpウエル801内に形成される。
Referring to FIG. 11, in a conventional field effect transistor with improved soft error resistance, a pMOS transistor and an nMOS transistor are formed in an element formation region in which the upper surface of p-
pMOSトランジスタ及びnMOSトランジスタの形成領域の表面にはそれぞれ、ソース・ドレイン領域となるp型不純物領域501及びn型不純物領域502が形成されている。そして、nウエル601及びpウエル801の底面に、n型不純物層からなるバリア層701が設けられている。
A p-
この電界効果トランジスタでは、ウエル601、801底面に設けられたn型不純物層からなるバリア層701が、α線により生成された電子及び正孔の拡散を阻止するバリアとして機能する。従って、バリア層701より下方の半導体基板内に生成された電子及び正孔が、半導体基板1表面に形成されたソース・ドレイン領域となるp型不純物領域501及びn型不純物領域502に到達することが抑制され、ソフトエラーに起因するノイズが減少する。このため、ソフトエラー耐性が高くなる。
In this field effect transistor, the
このバリア層を有するnMOSトランジスタでは、通常の動作状態で、n型半導体層のバリア層701とpウエル801とは逆電圧に保持される。このため、バリア層701とpウエル801との接合面、即ちバリア層701の上面が電子の障壁を形成する。従って、ソース・ドレイン領域であるn型不純物領域502とバリア層701上面の間で生成された電子のみが、ソース・ドレイン領域であるn型不純物領域502に流れ込みノイズとなるが、バリア層701内で生成された電子はn型不純物領域502に流れ込まないのでノイズの原因にはならない。
In an nMOS transistor having this barrier layer, the
これに対して、pMOSトランジスタでは、n型半導体層のバリア層701とpウエル701とは順電圧に保持されるため正孔に対する障壁が形成されない。正孔に対する障壁は、n型半導体層のバリア層701の底面、即ちp型半導体基板1とバリア層701との接合面に形成される。従って、バリア層701内に生成された正孔は、上方のn型不純物領域502に流れ込みノイズを発生させる。このように、pMOSトランジスタではnウエル601内に生成した正孔に加えて、バリア層701内に生成した正孔をもノイズを発生させるので、nMOSトランジスタに比較してソフトエラー耐性が劣る。加えて、pMOSトランジスタは小さく設計されることが多いため、さらにソフトエラー耐性が劣化する。
On the other hand, in the pMOS transistor, the
さらに、このバリア層を有する従来の電界効果トランジスタでは、素子分離帯であるSTI2の底面より深い位置にバリア層701の上面が位置するように形成される。α線の照射により生成された電子又は正孔はドレイン領域(不純物領域501、502)に吸収され、その後に対をなす一方のキャリアが残るため、ウエル601、801に電圧が発生する。STI2よりもバリア層701を深く形成するこの従来の電界効果トランジスタでは、このウエル601、801に発生した電圧が隣接する素子へ悪影響を及ぼすことがある。
上述したように、従来の電界効果トランジスタは、ウエル又は半導体基板内に生成されたキャリアがソース・ドレイン領域に吸収されて大きなノイズを発生するため、ソフトエラー耐性が低いという問題があった。 As described above, the conventional field effect transistor has a problem that the soft error resistance is low because carriers generated in the well or the semiconductor substrate are absorbed in the source / drain regions to generate a large noise.
ウエル底面にn型半導体層からなるバリア層を設けた従来の電界効果トランジスタでは、バリア層がSTIよりも深く位置しており、α線の入射により発生するウエルの電圧変動が隣接する電界効果トランジスタの動作を不安定にさせるという問題がある。 In a conventional field effect transistor in which a barrier layer made of an n-type semiconductor layer is provided on the bottom of the well, the barrier layer is located deeper than the STI, and the well voltage fluctuation generated by the incidence of α rays is adjacent to the field effect transistor. There is a problem of destabilizing the operation.
さらに、p型電界効果トランジスタでは、n型半導体層からなるバリア層を設けても正孔の障壁がバリア層の底面に形成されるため、バリア層内に生成された正孔もソース・ドレイン領域に吸収される。このため大きなノイズが発生し、p型電界効果トランジスタのソフトエラー耐性の改善は難しいという問題がある。 Further, in the p-type field effect transistor, even if a barrier layer made of an n-type semiconductor layer is provided, a hole barrier is formed on the bottom surface of the barrier layer, so that holes generated in the barrier layer are also generated in the source / drain regions. To be absorbed. Therefore, there is a problem that large noise is generated and it is difficult to improve the soft error resistance of the p-type field effect transistor.
本発明は、優れたソフトエラー耐性を有する電界効果トランジスタに関し、とくにα線入射により発生するウエルの電圧変動が隣接する電界効果トランジスタの動作に及ぼす影響が小さな電界効果トランジスタを提供することを目的とする。 The present invention relates to a field effect transistor having excellent soft error resistance, and in particular, to provide a field effect transistor in which the influence of voltage fluctuation of a well caused by the incidence of α-rays on the operation of an adjacent field effect transistor is small. To do.
さらに、上記目的に加えて、優れたソフトエラー耐性を有するp型電界効果トランジスタを提供することを目的とする。 Furthermore, it aims at providing the p-type field effect transistor which has the outstanding soft error tolerance in addition to the said objective.
上記課題を解決するために、本発明の第1の構成の電界効果トランジスタは、埋め込み絶縁膜、例えばSTI(Shallow Trench Isolation:シャロートレンチアイソレーション)、により素子分離された電界効果トランジスタのソース領域及びドレイン領域の直下に、ソース領域及びドレイン領域と同一導電型の不純物領域が設けられ、その不純物領域は埋め込み絶縁膜の底より浅い位置に形成される。なお、説明を簡明にするため、以下の本明細書では、上記不純物領域をバリア層ということもある。 In order to solve the above-described problem, a field effect transistor having a first configuration according to the present invention includes a source region of a field effect transistor separated by a buried insulating film, for example, STI (Shallow Trench Isolation), and Immediately below the drain region, an impurity region having the same conductivity type as the source region and the drain region is provided, and the impurity region is formed at a position shallower than the bottom of the buried insulating film. In addition, in order to simplify the description, in the following specification, the impurity region is sometimes referred to as a barrier layer.
本第1の構成では、不純物領域(バリア層)が埋め込み絶縁膜の底より浅い位置に、例えば不純物領域の周辺が埋め込み絶縁膜の壁面に接するように設けられる。従って、電界効果トランジスタが形成されている半導体領域(ウエル又は半導体基板の一部)は、周囲を埋め込み絶縁膜によりかつ底面を不純物領域により囲まれる。これら、不純物領域及び埋め込み絶縁膜は半導体基板に対して絶縁分離帯として機能する。このため、この半導体領域がα線の入射により電圧変動しても、半導体基板との絶縁分離に優れるため隣接する電界効果トランジスタへ与える影響は少ない。 In the first configuration, the impurity region (barrier layer) is provided at a position shallower than the bottom of the buried insulating film, for example, so that the periphery of the impurity region is in contact with the wall surface of the buried insulating film. Therefore, the semiconductor region (well or part of the semiconductor substrate) in which the field effect transistor is formed is surrounded by the buried insulating film and the bottom surface by the impurity region. These impurity regions and the buried insulating film function as an insulating isolation band with respect to the semiconductor substrate. For this reason, even if this semiconductor region has a voltage variation due to the incidence of α rays, it has excellent insulation isolation from the semiconductor substrate, and therefore has little influence on the adjacent field effect transistor.
なお、不純物領域はソース領域及びドレイン領域の直下に設けられ、例えばゲート電極の直下に設けられていなくてもよい。かかる構造を採ることで、ゲート電極をマスクとする深いイオン注入及び浅いイオン注入により、容易に不純物領域及びソース・ドレイン領域を形成することができる。 Note that the impurity region is provided immediately below the source region and the drain region, and may not be provided immediately below the gate electrode, for example. By adopting such a structure, the impurity region and the source / drain region can be easily formed by deep ion implantation and shallow ion implantation using the gate electrode as a mask.
さらに、本第1の構成では、不純物領域の導電型をソース領域及びドレイン領域の導電型と同一にする。この構成では、電界効果トランジスタが形成される半導体領域は、不純物領域及びソース・ドレイン領域と逆導電型になる。即ち、p型電界効果トランジスタでは、p型不純物からなる不純物領域及びソース・ドレイン領域の間に、n型の半導体領域(例えばnウエル)が挟まる。 Further, in the first configuration, the conductivity type of the impurity region is made the same as that of the source region and the drain region. In this configuration, the semiconductor region in which the field effect transistor is formed has a conductivity type opposite to that of the impurity region and the source / drain region. That is, in a p-type field effect transistor, an n-type semiconductor region (for example, an n-well) is sandwiched between an impurity region made of p-type impurities and a source / drain region.
通常のp型電界効果トランジスタの使用状態では、p型の不純物領域とn型の半導体領域との界面が正孔の障壁となる。従って、p型電界効果トランジスタにおいてもn型電界効果トランジスタと同様に、不純物領域の上面より上側の半導体領域に生成されたキャリアのみがノイズ源となり、不純物領域内に生成されたキャリアはノイズ源にならない。このため、p型電界効果トランジスタのソフトエラー耐性を高めることができる。 In a normal use state of the p-type field effect transistor, the interface between the p-type impurity region and the n-type semiconductor region becomes a hole barrier. Accordingly, in the p-type field effect transistor, similarly to the n-type field effect transistor, only carriers generated in the semiconductor region above the upper surface of the impurity region serve as a noise source, and carriers generated in the impurity region serve as a noise source. Don't be. For this reason, the soft error tolerance of a p-type field effect transistor can be improved.
本第1の構成において、不純物領域を電界効果トランジスタの形成領域の底面全面に設けることもできる。この構造では、電界効果トランジスタが形成される半導体領域が埋め込み絶縁膜及び不純物領域により完全に半導体基板から分離される。従って、隣接する電界効果トランジスタへの影響がより小さい。 In the first configuration, the impurity region can be provided on the entire bottom surface of the field effect transistor formation region. In this structure, the semiconductor region in which the field effect transistor is formed is completely separated from the semiconductor substrate by the buried insulating film and the impurity region. Therefore, the influence on the adjacent field effect transistor is smaller.
本発明の第2の構成の電界効果トランジスタは、上述した第1の構成の電界効果トランジスタの不純物領域を、高電源電位又は低電源電位に接続する。より具体的には、p型の不純物領域を低電源電位に接続し、n型の不純物領域を高電源電位に接続する。 The field effect transistor of the second configuration of the present invention connects the impurity region of the field effect transistor of the first configuration described above to a high power supply potential or a low power supply potential. More specifically, the p-type impurity region is connected to a low power supply potential, and the n-type impurity region is connected to a high power supply potential.
この構成では、不純物領域と電界効果トランジスタが形成されている半導体領域との間に、逆電圧方向の電圧が加えられる。このため、不純物領域上面に形成される障壁が高くなり、ソフトエラーの抑制効果が大きくなる。 In this configuration, a voltage in the reverse voltage direction is applied between the impurity region and the semiconductor region where the field effect transistor is formed. For this reason, the barrier formed on the upper surface of the impurity region is increased, and the effect of suppressing the soft error is increased.
α線により生成された電子・正孔対の一部は不純物領域にも流入し、p型不純物領域には正孔が、n型不純物領域には電子が蓄積される。その結果、p型不純物領域は正電位に帯電され、n型不純物領域は負電位に帯電される。この帯電は不純物領域と電界効果トランジスタが形成されている半導体領域との接合の障壁を低める。このため、高エネルギのα線により多量の電子・正孔対が生成された場合、不純物領域の電位が障壁を低下させる方向(即ち、順電圧方向に変化する。)に変位し、不純物領域上面での電子又は正孔の阻止効果が減少する。さらには、不純物領域から電子又は正孔が容易に放出されるので、ソフトエラー耐性を劣化させる。 Some of the electron-hole pairs generated by α rays also flow into the impurity region, and holes are accumulated in the p-type impurity region and electrons are accumulated in the n-type impurity region. As a result, the p-type impurity region is charged to a positive potential, and the n-type impurity region is charged to a negative potential. This charging lowers the barrier of the junction between the impurity region and the semiconductor region where the field effect transistor is formed. For this reason, when a large amount of electron-hole pairs are generated by high energy α-rays, the potential of the impurity region is displaced in the direction of lowering the barrier (ie, changes in the forward voltage direction), and the upper surface of the impurity region. The blocking effect of electrons or holes in is reduced. Furthermore, since electrons or holes are easily emitted from the impurity region, the soft error resistance is deteriorated.
第2の構成では、外部電源を不純物領域に接続することで、不純物領域に蓄積される電子又を正孔を速やかに排除する。このため、不純物領域上面の電子及び正孔に対する障壁を常に高く保つことができる。また、この不純物領域への逆電圧の印加により、不純物領域近傍の電子又は正孔が不純物領域に吸収される。このため、α線入射時にドレイン領域に流れ込む電子又は正孔が少なく、電界効果トランジスタのソフトエラー耐性が向上する。 In the second configuration, by connecting an external power source to the impurity region, electrons or holes accumulated in the impurity region are quickly eliminated. For this reason, the barrier against electrons and holes on the upper surface of the impurity region can always be kept high. Further, by applying a reverse voltage to the impurity region, electrons or holes near the impurity region are absorbed by the impurity region. For this reason, few electrons or holes flow into the drain region when α rays are incident, and the soft error resistance of the field effect transistor is improved.
本発明によると、電界効果トランジスタの形成領域が埋め込み絶縁膜及び不純物領域により素子分離されるので、α線の入射によりウエルに発生する電圧が隣接する電界効果トランジスタへ及ぼす影響を効果的に抑制することができる。また、p型電界効果トランジスタを含めて、優れたソフトエラー耐性を有する電界効果トランジスタを提供することができる。 According to the present invention, since the field effect transistor formation region is separated by the buried insulating film and the impurity region, the influence of the voltage generated in the well due to the incidence of α rays on the adjacent field effect transistor is effectively suppressed. be able to. Moreover, it is possible to provide a field effect transistor having excellent soft error resistance, including a p-type field effect transistor.
本発明の第1実施形態はダブルウエル構造に形成された、ソース領域及びドレイン領域の直下にバリア層を有するpMOSトランジスタ及びnMOSトランジスタ(p型電界効果トランジスタ及びn型電界効果トランジスタ)に関する。 The first embodiment of the present invention relates to a pMOS transistor and an nMOS transistor (p-type field effect transistor and n-type field effect transistor) which are formed in a double well structure and have a barrier layer immediately below a source region and a drain region.
図1は本発明の第1実施形態電界効果トランジスタ断面図であり、ダブルウエルに形成されたpMOS及びnMOSトランジスタを表している。なお、図1(a)はpMOSトランジスタ10の断面を、図1(b)はnMOSトランジスタ20の断面を表している。また、図1(c)にこれらのpMOS及びnMOSトランジスタにより構成されるCMOSインバータ回路の回路図をしめした。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a field effect transistor according to a first embodiment of the present invention, showing pMOS and nMOS transistors formed in a double well. 1A shows a cross section of the
図1を参照して、第1実施形態では、p型シリコンからなる半導体基板1の上面に素子形成領域(電界効果トランジスタの形成領域)を囲む埋め込み絶縁膜からなるSTI2が形成され、このSTI2により各素子形成領域は素子分離されている。このSTI2は、例えば、半導体基板1表面に形成されたトレンチ内を、絶縁材料例えばSiN、SiO2 で埋め込むことで形成される。
Referring to FIG. 1, in the first embodiment, an
図1(a)を参照して、pMOSトランジスタは、半導体基板1表面に形成されたnウエル内に形成される。このnウエルは、STI2が囲む領域を完全に含むように形成される。半導体基板1上にゲート絶縁膜3aを介してゲート電極3が設けられ、ゲート電極3の両側の半導体基板1表面にp型不純物領域からなるソース領域4及びドレイン領域5が設けられる。
Referring to FIG. 1A, the pMOS transistor is formed in an n-well formed on the surface of the
ソース領域4の直下及びドレイン領域5の直下に、それぞれソース領域4及びドレイン領域5と同様の平面パターンを有するp型不純物領域からなるバリア層7が設けられる。このような平面パターンを有するバリア層7は、ソース・ドレイン領域4、5の形成と同じマスクを用いたイオン注入により容易に形成することができる。
A
バリア層7は、通常の動作時にソース及びドレイン領域4、5から伸びる空乏層に接触しないように、離して設けられる。一方、離れると、α線入射時にドレイン領域5に流れ込む正孔数が多くなるので、空乏層に接触しない限りソース・ドレイン領域4、5の近くに配置すること望ましい。このとき、バリア層7の上面が、STI2の深さより浅く位置するようにバリア層7の深さを定める。この構造では、バリア層7の周辺をSTI2の側壁面に当接させることができるので、バリア層7上のnウエル6領域内に発生する電圧変動が隣接する電界効果トランジスタへ及ぼす影響を抑制することができる。
The
さらに、バリア層7は、nウエル内に、即ちnウエル7の底面から十分距離を置いた位置に設けられる。この構造では、p型半導体基板1とp型のバリア層7との間に厚いnウエル7が介在するので、半導体基板1との間に形成される寄生バイポーラトランジスタの利得が小さく、α線の入射時にバリア層7の電位が変動してもラッチアップの発生が抑制される。
Further, the
図1(b)を参照して、nMOSトランジスタ20は、p型半導体基板1表面に形成されたSTI2により囲まれた領域内に形成される。この領域上にゲート絶縁膜3aを介してゲート電極3が設けられ、ゲート電極3の両側の半導体基板1表面にn型不純物領域からなるソース領域4及びドレイン領域5が設けられる。
Referring to FIG. 1B, the
ソース領域4の直下及びドレイン領域5の直下に、それぞれソース領域4及びドレイン領域5と同様の平面パターンを有するn型不純物層からなるバリア層7が設けられる。バリア層7は、ソース及びドレイン領域4、5から伸びる空乏層に接触しないように、離して設けられる。また、空乏層に接触しない限りソース・ドレイン領域4、5の近くに配置すること、及びバリア層7の上面がSTIより浅く配置されることは、上述したpMOSトランジスタ10と同様である。
A
以下に、上述した本発明の第1実施形態の電界効果トランジスタの製造方法を説明する。 The method for manufacturing the field effect transistor according to the first embodiment of the present invention will be described below.
図2は本発明の第1実施形態製造工程断面図であり、CMOS回路を構成するpMOSトランジスタ10及びnMOSトランジスタ21の断面を表している。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a manufacturing process according to the first embodiment of the present invention, showing a cross section of the
図2を参照して、本発明の第1実施形態の電界効果トランジスタの製造では、先ず、p型シリコンからなる半導体基板1の上面にトランジスタ形成領域を囲む深さ0.15μmのトレンチ2aを形成する。次いで、半導体基板1上にトレンチ2a内を埋め込むSiO2 膜2bを堆積し、CMP(化学機械ポリッシュ)により半導体基板1上面に堆積したSiO2 膜2bを除去して、内部がSiO2 膜2bにより埋め込まれたSTI2を形成する。トレンチ2a内部を他の絶縁物、例えばSiO2 /SiNからなる2層若しくは多層の膜又はポリシリコン等の絶縁膜で埋め込むこともできる。
Referring to FIG. 2, in the manufacture of the field effect transistor according to the first embodiment of the present invention, first, a trench 2a having a depth of 0.15 μm surrounding the transistor formation region is formed on the upper surface of a
次いで、pMOSトランジスタ10が形成されるべきSTI2で囲まれたpMOSトランジスタ10形成領域に、n型不純物、例えばP若しくはAsをイオン注入し、nウエル6を形成する。次いで、pMOSトランジスタ10形成領域上にゲート絶縁膜3aを介してゲート電極3を形成する。以上の工程は、通常のダブルウエル構造を有する半導体装置において、nウエルに形成されるpMOSトランジスタの形成工程と同様である。
Next, an n-type impurity, for example, P or As is ion-implanted into the
次いで、図2(b)を参照して、pMOSトランジスタ10形成領域を表出するレジストマスク(不図示)及びゲート電極3をマスクとして、pMOSトランジスタ10形成領域へp型不純物、例えばBを加速電圧4〜6keV、ドーズ量1〜5×1015cm-2で、又は、Asを加速電圧25〜30keV,ドーズ量1〜5×1015cm-2でイオン注入し、nウエル6の深い位置、例えば表面から深さ0.08μm〜0.13μmの範囲に1×1020cm-3の濃度で分布するp型不純物層からなるバリア層7を形成する。このバリア層7は、ゲート電極3の直下を除き、nウエル6全体を上下に分断するように設けられ、その外周はSTI2の側面に接する。
Next, referring to FIG. 2B, using a resist mask (not shown) for exposing the
次いで、図2(c)を参照して、上述のpMOSトランジスタ10形成領域を表出するレジストマスク(不図示)及びゲート電極3をマスクとして、p型不純物、例えばBを低加速電圧でイオン注入し、ゲート電極3の両側に表面濃度が2×1020cm-3のp型不純物領域からなるソース領域4及びドレイン領域5を形成する。これにより、pMOSトランジスタ10が製造される。
Next, referring to FIG. 2C, a p-type impurity, for example, B is ion-implanted at a low acceleration voltage using the resist mask (not shown) that exposes the
次いで、図2(d)を参照して、STI2により囲まれたnMOSトランジスタ20形成領域を表出するレジストマスク(不図示)及びゲート電極3をマスクとして、n型不純物例えばP又はAsを高加速電圧でイオン注入し、nMOSトランジスタ20形成領域の深い位置にn型不純物からなるバリア層7を形成する。このバリア層7の厚さ及び深さは、pMOSトランジスタ10形成領域に形成されたバリア層7と同様にすることができる。なお、バリア層7の外周はSTI2の側面に接するように形成することが好ましい。
Next, referring to FIG. 2D, n-type impurities such as P or As are accelerated at a high speed using the resist mask (not shown) that exposes the formation region of the
次いで、図2(e)を参照して、nMOSトランジスタ20形成領域を表出するレジストマスク(不図示)及びゲート電極3をマスクとして、n型不純物、例えばP又はAsを低加速電圧でイオン注入し、ゲート電極3の両側にソース領域4及びドレイン領域5を形成する。これにより、nMOSトランジスタ20が製造される。
Next, referring to FIG. 2E, an n-type impurity such as P or As is ion-implanted at a low acceleration voltage using the resist mask (not shown) that exposes the
以上の工程の後、さらに回路配線等の工程を経て、pMOSトランジスタ10及びnMOSトランジスタ20を含むダブルウエル構造を有する半導体装置が製造される。
After the above steps, a semiconductor device having a double well structure including the
図3は電界効果トランジスタの不純物濃度分布図であり、ソース領域4又はドレイン領域5を通り半導体基板1表面に垂直な方向の不純物濃度分布を表している。なお、不純物濃度の測定にはSIMS(2次イオン質量分析)装置を用いた。図7(a)は図9に示す従来の電界効果トランジスタ(pMOSトランジスタ)の不純物濃度分布を、図7(b)は本発明の第1実施形態のpMOSトランジスタ10の不純物濃度分布を表している。
FIG. 3 is an impurity concentration distribution diagram of the field effect transistor, and shows an impurity concentration distribution in a direction perpendicular to the surface of the
図3(b)を参照して、本発明の第1実施形態のpMOSトランジスタ10のp型不純物濃度は、半導体基板表面(深さ0μm近傍)で20×1019cm-3あり、深くなるにつれて急減し深さ0.05ではほぼノンドープに近くなる。この半導体基板表面の高濃度領域はソース領域4又はドレイン領域5に対応している。さらに、深さ0.08μm〜0.13μmの範囲に1×1020cm-3の高濃度領域が形成されている。この高濃度領域はバリア層7に対応する。
Referring to FIG. 3B, the p-type impurity concentration of the
既述したように、半導体基板1に入射したα線の飛跡にそって電子・正孔対が生成する。ソース・ドレイン領域4、5とバリア層7との間に生成された正孔は、ソース・ドレイン領域4、5に吸収されてノイズを発生させる。一方、バリア層7内及びバリア層より下方で生成した正孔は、バリア層7の上面が正孔に対する障壁となるため、バリア層7内に留まり、ノイズの発生源にはならない。
As described above, electron / hole pairs are generated along the tracks of α rays incident on the
図3(a)を参照して、従来のpMOSトランジスタでは、ソース領域及びドレイン領域に対応する半導体基板表面に形成された高濃度不純物領域のみが観察され、それより深い領域には不純物濃度の高い領域は存在しない。 Referring to FIG. 3A, in the conventional pMOS transistor, only a high concentration impurity region formed on the surface of the semiconductor substrate corresponding to the source region and the drain region is observed, and a deeper region has a high impurity concentration. There is no area.
かかるバリア層7のない構造では、半導体基板1内(第1実施形態ではnウエル内)に生成された正孔は、全てソース・ドレイン領域へ吸収され、大きなノイズを発生させる。
In the structure without the
図4は本発明の第1実施形態ソフトエラー特性の比較図であり、第1実施形態のpMOSトランジスタにα線が入射したときのドレイン電流の時間経過をシミュレーションしたものである。なお、図中の曲線イは従来のpMOSトランジスタのドレイン電流を、図中の曲線ロは本発明の第1実施形態のpMOSトランジスタ10のドレイン電流を表している。
FIG. 4 is a comparison diagram of soft error characteristics according to the first embodiment of the present invention, which simulates the time course of drain current when α rays are incident on the pMOS transistor of the first embodiment. In the figure, curve a represents the drain current of the conventional pMOS transistor, and curve b in the figure represents the drain current of the
図4中の曲線イを参照して、従来のpMOSトランジスタでは、ドレイン電流はα線入射後急速にピーク値7×10-4A強まで増加し、その後漸減する。これに対して、バリア層7を有する本発明の第1実施形態のpMOSトランジスタ10では、図4中の曲線ロを参照して、ドレイン電流のピーク値はほほ4×10-4A程度に留まる。このように、本発明のpMOSトランジスタは、α線入射時に発生するドレイン電流の増加が従来のpMOSトランジスタの60%と小さく、ソフトエラー耐性に優れることが明らかである。
Referring to curve (a) in FIG. 4, in the conventional pMOS transistor, the drain current rapidly increases to a peak value of 7 × 10 −4 A slightly after incidence of α rays, and then gradually decreases. On the other hand, in the
本発明の第1実施形態のnMOSトランジスタ20についても同様の測定を行なった。図3に示す不純物濃度と同様の濃度分布を有する従来のnMOSトランジスタ及び第1実施形態のnMOSトランジスタ20について比較した結果、α線入射時のドレイン電流の変化もほぼ同様であった。このように、本発明の第1実施形態のpMOSトランジスタ及びnMOSトランジスタ20は、ほぼ同等のソフトエラー耐性を有しており、従来のようなpMOSトランジスタにおけるソフトエラー耐性の劣化は解消されている。
The same measurement was performed for the
なお、第1実施形態では、バリア層7はゲート電極3直下に形成されずスリット状の開口部を形成する。この開口部を通して、バリア層7の上下の領域が電気的に接続している。このため、α線入射時にバリア層7上の領域(トランジスタが形成されている領域)に生じた電位変動が、バリア層7の下の領域(nウエル6下部及び半導体基板1、又は半導体基板1)を通して隣接するトランジスタ形成領域の電位変動を引き起こす。しかし、短チャネル長のトランジスタでは、ゲート電極3直下に開口するバリア層の開口部の面積は、ソース・ドレイン領域4、5の幅に比べて十分小さいので、開口部のを経て上下の領域をつなぐ経路の電気抵抗が大きく、実用上は電位変動を十分に抑えることができる。
In the first embodiment, the
本発明の第2実施形態は、ダブルウエル構造に形成され、バリア層がトランジスタ形成領域の水平断面の全面に設けられたpMOSトランジスタ11及びnMOSトランジスタ21(p型電界効果トランジスタ及びn型電界効果トランジスタ)に関する。 In the second embodiment of the present invention, a pMOS transistor 11 and an nMOS transistor 21 (p-type field effect transistor and n-type field effect transistor) formed in a double well structure and having a barrier layer provided on the entire horizontal cross section of the transistor formation region. )
図5は本発明の第2実施形態電界効果トランジスタ断面図であり、ダブルウエルに形成されたpMOS及びnMOSトランジスタを表している。なお、図1(a)はpMOSトランジスタ10の断面を、図1(b)はnMOSトランジスタ20の断面を表している。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a field effect transistor according to the second embodiment of the present invention, showing pMOS and nMOS transistors formed in a double well. 1A shows a cross section of the
本第2実施形態のpMOS及びnMOSトランジスタ11、21は、バリア層7の平面形状を除き、上述した第1実施形態のpMOS及びnMOSトランジスタ10、20と同様の構造を有する。
The pMOS and nMOS transistors 11 and 21 of the second embodiment have the same structure as the pMOS and
図5を参照して、本第2実施形態では、バリア層7は、pMOSトランジスタ11の形成領域及びnMOSトランジスタ21の形成領域の水平断面の全面に渡って設けられる。従って、pMOSトランジスタ11の形成領域は、その周囲はSTI2により、その底面はバリア層7により完全に囲まれ素子分離される。また、nMOSトランジスタ21の形成領域も、STI2とバリア層7とによって完全に囲まれて素子分離さる。
With reference to FIG. 5, in the second embodiment, the
本第2実施形態では、トランジスタ形成領域がSTI2とバリア層7により完全に囲まれて素子分離されるので、α線の入射によりトランジスタ形成領域内の電位変動が生じても、隣接するトランジスタ形成領域への影響は小さい。
In the second embodiment, since the transistor formation region is completely surrounded by the
以下に、本第2実施形態の電界効果トランジスタの製造方法を説明する。 A method for manufacturing the field effect transistor according to the second embodiment will be described below.
図6は本発明の第2実施形態製造工程断面図であり、CMOS回路を構成するpMOSトランジスタ10及びnMOSトランジスタ21の断面を表している。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a manufacturing process according to the second embodiment of the present invention, and shows a cross section of the
図6(a)を参照して、まず、p型シリコンからなる半導体基板1の表面に、pMOSトランジスタ10及びnMOSトランジスタ21のそれぞれの形成領域を囲むトレンチ2aを形成する。次いで、トレンチ2a内を埋め込むSiO2 膜2bを堆積し、CMPにより半導体基板1上面に堆積したSiO2 膜をして、内部がSiO2 膜2bで埋め込まれたトレンチ2aからなるSTI2を形成する。
Referring to FIG. 6A, first, a trench 2a surrounding each formation region of the
次いで、図6(b)を参照して、pMOSトランジスタ11の形成領域を表出する開口を有する第1のマスク(不図示)を用いてn型不純物、例えばP又はAsをイオン注入し、nウエル6を形成する。ここまでの工程は、第1実施形態の製造工程と同様である。
Next, referring to FIG. 6B, an n-type impurity, for example, P or As is ion-implanted using a first mask (not shown) having an opening that exposes the formation region of the pMOS transistor 11, and
次いで、図6(c)を参照して、nウエル6形成のためn型不純物のイオン注入に用いられた前記第1のマスク(不図示)を用いて、p型不純物、例えばBを高加速電圧でイオン注入し、nウエル6の深い位置にp型不純物層からなるバリア層7を形成する。このバリア層7は、STI2により囲まれたpMOSトランジスタ11の形成領域の水平断面全面に延在して設けられる。また、バリア層7はSTI2の底より浅い位置に設けられ、バリア層7の周囲はSTI2の側面に接するように形成される。
Next, referring to FIG. 6C, a p-type impurity, for example, B is accelerated at a high speed using the first mask (not shown) used for ion implantation of the n-type impurity for forming the n-
次いで、図6(c)を参照して、n型不純物のイオン注入に用いられた前記マスク(不図示)を除去し、半導体基板1上にnMOSトランジスタ11の形成領域を表出する開口を有する第2のマスク(不図示)を形成する。そして、この第2のマスク(不図示)を用いて、高加速電圧でn型不純物、例えばP又はAsをイオン注入し、半導体基板1表面から深い位置にn型不純物層からなるバリア層7を形成する。このバリア層7も、nMOSトランジスタ21の形成領域全面に、周囲がSTI2の側面に接するように形成される。この工程により、周囲がSTI2により底面がバリア層7により囲まれた、n型半導体及びp型半導体からなるpMOSトランジスタ11形成領域及びnMOSトランジスタ21形成領域が形成された。
Next, referring to FIG. 6C, the mask (not shown) used for ion implantation of the n-type impurity is removed, and an opening for exposing the formation region of the nMOS transistor 11 is formed on the
次いで、図6(d)を参照して、pMOSトランジスタ11形成領域及びnMOSトランジスタ21形成領域上に、それぞれゲート絶縁膜3aを介してゲート電極3を形成する。
Next, referring to FIG. 6D,
次いで、図6(e)を参照して、pMOSトランジスタ11形成領域を表出するマスク(不図示)及びゲート電極3をマスクとして、低加速電圧でp型不純物をイオン注入し、ゲート電極3の両側にp型不純物領域からなるpMOSトランジスタ11のソース領域4及びドレイン領域5を形成する。これにより、pMOSトランジスタ11が製造さた。
Next, referring to FIG. 6 (e), p-type impurities are ion-implanted at a low acceleration voltage using the mask (not shown) for exposing the pMOS transistor 11 formation region and the
次いで、上記のpMOSトランジスタ11形成領域を表出するマスク(不図示)を除去し、nMOSトランジスタ21形成領域を表出するマスク(不図示)を形成する。このnMOSトランジスタ21形成領域を表出するマスク(不図示)及びゲート電極3をマスクとして、低加速電圧でn型不純物をイオン注入し、ゲート電極3の両側にn型不純物領域からなるnMOSトランジスタ21のソース領域4及びドレイン領域5を形成する。これにより、pMOSトランジスタ21が製造された。
Next, the mask (not shown) that exposes the pMOS transistor 11 formation region is removed, and a mask (not shown) that exposes the nMOS transistor 21 formation region is formed. Using a mask (not shown) for forming the nMOS transistor 21 formation region and the
以上の工程を経てダブルウエル内にCMOS回路を構成するpMOSトランジスタ11及びnMOSトランジスタ21を有する半導体装置が製造される。 Through the above steps, a semiconductor device having the pMOS transistor 11 and the nMOS transistor 21 constituting the CMOS circuit in the double well is manufactured.
本発明の第3実施形態はトリプルウエル構造を有する半導体装置に関する。 The third embodiment of the present invention relates to a semiconductor device having a triple well structure.
図7は本発明の第3実施形態電界効果トランジスタ断面図であり、トリプルウエルに形成されたpMOSトランジスタ及びnMOSトランジスタを表している。 FIG. 7 is a cross-sectional view of a field effect transistor according to the third embodiment of the present invention, showing a pMOS transistor and an nMOS transistor formed in a triple well.
図7(a)を参照して、第3実施形態の第1の実施例では、p型半導体基板1の表面にnウエル16及びpウエル17が形成される。nウエル16は、pMOSトランジスタ12の形成領域及びnMOSトランジスタ22の形成領域にわたり設けられる。そして、pウエル17は、nウエル16内のnMOSトランジスタ22の形成領域に設けられる。これらのnウエル16及びpウエル17は、p型半導体基板1表面に形成されたトリプルウエル構造を構成している。なお、pMOSトランジスタ12形成領域及びnMOSトランジスタ22形成領域は、それぞれSTI2により囲まれ素子分離されている。
Referring to FIG. 7A, in the first example of the third embodiment, an n well 16 and a p well 17 are formed on the surface of the p-
nウエル16からなるpMOSトランジスタ12形成領域には、p型のソース・ドレイン領域4、5と、その直下に設けられたp型のバリア層7とを有するpMOSトランジスタ12が形成される。また、pウエル17からなるnMOSトランジスタ22形成領域には、n型のソース・ドレイン領域4、5と、その直下に設けられたn型のバリア層7とを有するnMOSトランジスタ22が形成される。本第1の実施例にかかるpMOSトランジスタ12及びnMOSトランジスタ22は、ウエル構造の相違を除くと、それぞれ第1実施形態のpMOSトランジスタ10及びnMOSトランジスタ20と同様の構造を有し、同様のソフトエラー耐性を有する。
A
本発明の第3実施形態の第2の実施例は、トリプルウエル構造に第2実施形態の構造を有する電界効果トランジスタを形成した半導体装置に関する。 The second example of the third embodiment of the present invention relates to a semiconductor device in which a field effect transistor having the structure of the second embodiment is formed in a triple well structure.
図7(b)を参照して、第3実施形態の第2の実施例では、p型半導体基板1の表面に、第1の実施例と同様のnウエル16及びpウエル17が形成される。そして、nウエル16及びpウエル17内にそれそれ、第2実施形態のpMOSトランジスタ11及びnMOSトランジスタ21と同様の構造を有するpMOSトランジスタ13及びnMOSトランジスタ23が形成される。この第2実施形態は、バリア層7がトランジスタ形成領域の水平断面全面にわたり形成される点で第1の実施例と異なる。
Referring to FIG. 7B, in the second example of the third embodiment, an n well 16 and a p well 17 similar to those in the first example are formed on the surface of the p-
本発明の第3実施形態の第3の実施例は、上記第2の実施例のpウエル17構造を変形したものである。 The third example of the third embodiment of the present invention is a modification of the p-well 17 structure of the second example.
図7(c)を参照して、本第3の実施例では、上記第2の実施例のnMOSトランジスタ23が形成されるpウエル17を、バリア層7の下方部分をnウエルに置き換えた構造を有する。即ち、第3の実施例のnMOSトランジスタ24は、nMOSトランジスタ24の形成領域であるpウエル17の下面にn型のバリア層7がなく、直接nウエル16に接する点で第2の実施例と異なっている。
Referring to FIG. 7C, in the third embodiment, a structure in which the p well 17 in which the nMOS transistor 23 of the second embodiment is formed is replaced with an n well in the lower part of the
この構造であっても、pウエル17とその底面に接するnウエル16との界面に正孔に対する障壁が形成されるから、第2の実施例と同様の高いソフトエラー耐性を有する。なお、nウエル16のpウエル17の底面に接する近傍にn型不純物を高濃度にイオン注入したバリア層7類似の層(7)を形成し、正孔に対する障壁を大きくしてもよい。
Even in this structure, since a barrier against holes is formed at the interface between the p-well 17 and the n-well 16 in contact with the bottom surface, the same high soft error resistance as in the second embodiment is obtained. Note that a layer (7) similar to the
本発明の第4実施形態は、バリア層を低電源電位又は高電源電位に接続した電界効果トランジスタに関する。 The fourth embodiment of the present invention relates to a field effect transistor in which a barrier layer is connected to a low power supply potential or a high power supply potential.
図8は本発明の第4実施形態電界効果トランジスタ構造説明図である。図8(a)は電界効果トランジスタの断面を、図8(b)は平面図を表している。 FIG. 8 is an explanatory diagram of a field effect transistor structure according to the fourth embodiment of the present invention. 8A shows a cross section of the field effect transistor, and FIG. 8B shows a plan view.
図8(a)を参照して、本第4実施形態では、第1実施形態のpMOSトランジスタ10のバリア層7を、引き出し線9cを介して低電源電位Vccへ接続する。他方、第1実施形態形態のnMOSトランジスタ20のバリア層7を、引き出し線9dを介して高電源電位Vddへ接続する。このようにすることで、バリア層7とその上のトランジスタ形成領域を構成する半導体領域とは、互いに逆バイアス電圧が印加されるので、正孔又は電子に対する障壁が大きくなりα線入射時のノイズが軽減される。
Referring to FIG. 8A, in the fourth embodiment, the
また、第1実施形態のpMOSトランジスタ10を構成するバリア層7には、α線入射により生成された正孔が集積され、バリア層7の電圧が変動する。この電圧変動は、バリア層7上面の正孔に対する障壁を小さくして、ノイズを増加させ、その結果ソフトエラー耐圧を低下させる。同様のバリア層7の電圧変動は、第1実施形態のnMOSトランジスタ20でも生ずる。
Further, holes generated by the incidence of α rays are integrated in the
本第4実施形態の電界効果トランジスタでは、正孔が集積するpMOSトランジスタ10のバリア層7は低電源電位Vccへ接続されているから、正孔は低電源電位Vccへ流れ込み消滅する。このため、α線入射により多量の電子・正孔対が生成されてもバリア層7の電位変動を小さくすることができる。
In the field effect transistor of the fourth embodiment, since the
電子が集積するnMOSトランジスタ20についても、正孔を電子に、低電位を高電位に置き換えることで、同様に説明される。従って、第4実施形態の電界効果トランジスタ10、20は高いソフトエラー耐性を有する。
The
図8(b)を参照して、半導体基板1表面にpMOSトランジスタ10形成領域及びnMOSトランジスタ10形成領域をそれぞれ囲むSTIが形成される。その各形成領域上を横切り、ゲート電極3が設けられる。そしてゲート電極3に沿ってソース・ドレイン領域4、5が形成され、ソース・ドレイン領域4、5の直下にソース・ドレイン領域4、5と重畳してバリア層7が設けられる。
Referring to FIG. 8B, STIs that respectively surround the
その際、ソース・ドレイン領域4、5はゲート電極3より幅が短く形成され、ゲート電極3の一端側にはソース・ドレイン領域4、5が形成されていないトランジスタ形成領域が表出するように配置する。そして、このソース・ドレイン領域4、5が形成されていないトランジスタ形成領域にバリア層7に接続する接続線9c、9dが形成される。
At this time, the source /
接続線9c、9dは、それぞれバリア層7と同じ導電型の高濃度不純物領域からなり、バリア層7と外部電源電位とを低抵抗で接続することができる。なお、半導体基板1表面に表出するソース・ドレイン領域4、5は、通常のCMOS回路と同様に、それぞれコンタクトホール4a、5aを介して回路配線に接続される。
The connection lines 9c and 9d are each made of a high-concentration impurity region having the same conductivity type as that of the
上述した本明細書には、以下の付記記載の発明が開示されている。
(付記1)半導体基板上に形成された埋め込み絶縁膜により素子分離された電界効果トランジスタにおいて、
前記トランジスタのソース領域及びドレイン領域の下に、前記ソース領域及びドレイン領域と同一導電型の不純物領域が設けられ、
前記不純物領域は、前記埋め込み絶縁膜の底より浅い位置に形成されていることを特徴とする電界効果トランジスタ。
(付記2)前記不純物領域の外周が、前記埋め込み絶縁膜の側面に接して設けられることを特徴する付記1記載の電界効果トランジスタ。
(付記3)前記不純物領域が、前記埋め込み絶縁膜により素子分離された領域全面に設けられることを特徴とする付記1又は2記載の電界効果トランジスタ。
(付記4)前記ソース領域、前記ドレイン領域及び前記不純物領域は、p型導電型であり、nウエル又はn型半導体基板内に設けられたことを特徴とする付記1〜3の何れかに記載の電界効果トランジスタ。
(付記5)前記不純物領域を低電源電位に接続したことを特徴とする付記4記載の電界効果トランジスタ。
(付記6)前記不純物領域がp型のとき、前記不純物領域は低電源電位に接続され、
前記不純物領域がn型のとき、前記不純物領域は高電源電位に接続されていることを特徴とする付記1〜4の何れかに記載された電界効果トランジスタ。
(付記7)半導体基板上に形成された埋め込み絶縁膜により素子分離された電界効果トランジスタにおいて、
前記トランジスタはnウエル内に形成され、
前記トランジスタを構成するp型不純物領域からなるソース領域及びドレイン領域の直下に、p型不純物領域からなる不純物領域が設けられ、
前記不純物領域は、前記nウエル内の前記埋め込み絶縁膜の底より浅い位置に形成されていることを特徴とする電界効果トランジスタ。
(付記8)前記nウエル内に設けられた前記p型不純物領域からなる不純物領域は、前記nウエルの底面から離れて設けられることを特徴とする付記7記載の電界効果トランジスタ。
(付記9)前記不純物領域を低電源電位に接続したことを特徴とする付記4記載の電界効果トランジスタ。
The present specification described above discloses the invention described in the following supplementary notes.
(Supplementary note 1) In a field effect transistor in which elements are separated by a buried insulating film formed on a semiconductor substrate,
An impurity region having the same conductivity type as the source region and the drain region is provided under the source region and the drain region of the transistor,
The field effect transistor, wherein the impurity region is formed at a position shallower than a bottom of the buried insulating film.
(Supplementary note 2) The field effect transistor according to
(Supplementary note 3) The field effect transistor according to
(Supplementary note 4) Any one of
(Supplementary note 5) The field effect transistor according to
(Appendix 6) When the impurity region is p-type, the impurity region is connected to a low power supply potential.
5. The field effect transistor according to any one of
(Supplementary note 7) In a field effect transistor in which elements are separated by a buried insulating film formed on a semiconductor substrate,
The transistor is formed in an n-well;
An impurity region made of a p-type impurity region is provided immediately below a source region and a drain region made of a p-type impurity region constituting the transistor,
The field effect transistor according to
(Supplementary note 8) The field effect transistor according to
(Supplementary note 9) The field effect transistor according to
本発明をCMOSスタテックメモリセルを有する半導体装置に適用することで、ソフトエラーによる誤動作が少ない半導体装置を提供することができる。 By applying the present invention to a semiconductor device having CMOS static memory cells, a semiconductor device with few malfunctions due to soft errors can be provided.
1 半導体基板
2 STI(埋め込み絶縁膜)
2a トレンチ
2b SiO2 膜
3 ゲート電極
3a ゲート絶縁膜
4 ソース領域
4a 5a コンタクトホール
5 ドレイン領域
6、601 nウエル
7 バリア層(不純物領域)
8、801 pウエル
9c、9d 引き出し線
10、11、12 pMOSトランジスタ
16 nウエル
17 pウエル
20、21、22 nMOSトランジスタ
501 p型不純物領域
502 n型不純物領域
701 バリア層
Vcc 低電源電位
Vdd 高電源電位
2a trench 2b SiO 2 film 3
8, 801 p-well 9c, 9d leader lines 10, 11, 12 pMOS transistor 16 n-well 17 p-well 20, 21, 22 nMOS transistor 501 p-type impurity region 502 n-
Claims (5)
前記トランジスタのソース領域及びドレイン領域の下に、前記ソース領域及びドレイン領域と同一導電型の不純物領域が設けられ、
前記不純物領域は、前記埋め込み絶縁膜の底より浅い位置に形成されていることを特徴とする電界効果トランジスタ。 In a field effect transistor separated by a buried insulating film formed on a semiconductor substrate,
An impurity region having the same conductivity type as the source region and the drain region is provided under the source region and the drain region of the transistor,
The field effect transistor, wherein the impurity region is formed at a position shallower than a bottom of the buried insulating film.
前記不純物領域がn型のとき、前記不純物領域は高電源電位に接続されていることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載された電界効果トランジスタ。 When the impurity region is p-type, the impurity region is connected to a low power supply potential;
5. The field effect transistor according to claim 1, wherein when the impurity region is n-type, the impurity region is connected to a high power supply potential.
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2007
- 2007-05-17 JP JP2007132171A patent/JP2008288393A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2018153951A (en) * | 2017-03-16 | 2018-10-04 | セイコーエプソン株式会社 | Printing device and printing device control method |
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