JPH0344425B2 - - Google Patents
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- JPH0344425B2 JPH0344425B2 JP60117112A JP11711285A JPH0344425B2 JP H0344425 B2 JPH0344425 B2 JP H0344425B2 JP 60117112 A JP60117112 A JP 60117112A JP 11711285 A JP11711285 A JP 11711285A JP H0344425 B2 JPH0344425 B2 JP H0344425B2
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- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 41
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 6
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
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- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
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- 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
- H01L29/7833—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with lightly doped drain or source extension, e.g. LDD MOSFET's; DDD MOSFET's
- H01L29/7835—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with lightly doped drain or source extension, e.g. LDD MOSFET's; DDD MOSFET's with asymmetrical source and drain regions, e.g. lateral high-voltage MISFETs with drain offset region, extended drain MISFETs
-
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
- H01L27/08—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
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- H01L27/092—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors
- H01L27/0927—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors comprising a P-well only in the substrate
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- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
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- H01L29/10—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
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- H01L29/1041—Channel region of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate, e.g. characterised by the length, the width, the geometric contour or the doping structure with a non-uniform doping structure in the channel region surface
- H01L29/1045—Channel region of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate, e.g. characterised by the length, the width, the geometric contour or the doping structure with a non-uniform doping structure in the channel region surface the doping structure being parallel to the channel length, e.g. DMOS like
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は相補型MOS半導体装置(以下CMOS
トランジスタという)に関し、特に高耐圧を有す
るNチヤネルMOSトランジスタの構造に関する。
トランジスタという)に関し、特に高耐圧を有す
るNチヤネルMOSトランジスタの構造に関する。
従来、CMOSトランジスタを構成するNチヤ
ネルMOSトランジスタは第2図に示すように、
N型基板10にPウエル9が形成され、Pウエル
9内に深さ約0.5〜1.0μのソース拡散層1,ドレ
イン拡散層2,チヤネルストツパー7が配置さ
れ、そして厚さ約300〜800Åのゲート酸化膜12
上に厚さ4000〜7000Åのポリシリコンのゲート電
極3が形成され、絶縁膜として厚さ約1μのフイ
ールド酸化膜8及びゲート電極を覆う厚さ約200
〜1000Åの酸化膜11が形成された構造となつて
いる。
ネルMOSトランジスタは第2図に示すように、
N型基板10にPウエル9が形成され、Pウエル
9内に深さ約0.5〜1.0μのソース拡散層1,ドレ
イン拡散層2,チヤネルストツパー7が配置さ
れ、そして厚さ約300〜800Åのゲート酸化膜12
上に厚さ4000〜7000Åのポリシリコンのゲート電
極3が形成され、絶縁膜として厚さ約1μのフイ
ールド酸化膜8及びゲート電極を覆う厚さ約200
〜1000Åの酸化膜11が形成された構造となつて
いる。
NチヤネルMOSトランジスタは、CMOSトラ
ンジスタ回路内において、Pウエル9及びソース
拡散層1に対しドレイン拡散層2に+の電圧が印
加され、ゲート電極3の電位を変化させることに
より、動作させることができる。
ンジスタ回路内において、Pウエル9及びソース
拡散層1に対しドレイン拡散層2に+の電圧が印
加され、ゲート電極3の電位を変化させることに
より、動作させることができる。
上記従来構造のNチヤネルMOSトランジスタ
を有するCMOS ICは、5V以下の電源ラインで使
用されるのが一般的であるが、最近20V程度の耐
圧を有するCMOS ICが要求されてきている。し
かしながらこの様な高耐圧のCMOS ICは下記の
理由により従来構造での実現は難かしい。
を有するCMOS ICは、5V以下の電源ラインで使
用されるのが一般的であるが、最近20V程度の耐
圧を有するCMOS ICが要求されてきている。し
かしながらこの様な高耐圧のCMOS ICは下記の
理由により従来構造での実現は難かしい。
(1) ドレイン耐圧を上げるためドレイン接合を深
くすると、ドレイン逆バイアスのとき空乏層が
ソース側にまで伸び、耐圧が低下する。そのた
めチヤネル長を大きくとる必要があり、微細化
ができない欠点がある。
くすると、ドレイン逆バイアスのとき空乏層が
ソース側にまで伸び、耐圧が低下する。そのた
めチヤネル長を大きくとる必要があり、微細化
ができない欠点がある。
(2) ドレイン逆バイアスの場合、ドレインのゲー
ト酸化膜直下で電界が集中し、ホールがPウエ
ル内に注入される。この注入電流が多くなると
ソース,Pウエルドレイン間でnpnバイポーラ
トランジスタの動作が生じ、大電流により素子
の破壊が起る欠点がある。
ト酸化膜直下で電界が集中し、ホールがPウエ
ル内に注入される。この注入電流が多くなると
ソース,Pウエルドレイン間でnpnバイポーラ
トランジスタの動作が生じ、大電流により素子
の破壊が起る欠点がある。
本発明の目的は上記欠点を除去し、高耐圧の
CMOS半導体装置を提供することにある。
CMOS半導体装置を提供することにある。
本発明のCMOS半導体装置はPウエル領域に
形成されたN型のソース拡散層及びドレイン拡散
層と、このソース拡散層を囲んでPウエル領域内
に形成されたP+型拡散層と、ドレイン拡散層の
少なくともチヤネル領域側に形成されたN-型拡
散層とを含んでなるNチヤンネルMOSトランジ
スタを有するものである。
形成されたN型のソース拡散層及びドレイン拡散
層と、このソース拡散層を囲んでPウエル領域内
に形成されたP+型拡散層と、ドレイン拡散層の
少なくともチヤネル領域側に形成されたN-型拡
散層とを含んでなるNチヤンネルMOSトランジ
スタを有するものである。
次に、本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
説明する。
第1図は本発明の一実施例の断面図である。
第1図において、N型基板10上には表面濃度
が5×1015個/cm3程度のPウエル6が形成されて
おり、このPウエル6内にはN型のソース拡散層
1及びドレイン拡散層2が形成されている。そし
てこのソース拡散層1はPウエル6内より高濃度
のP+型拡散層4(表面濃度〜1×1016個/cm3)で
囲まれており、一方ドレイン拡散層2は低濃度の
N-型拡散層5(表面濃度〜1×1017個/cm3)と
ゲート側で接続されている。
が5×1015個/cm3程度のPウエル6が形成されて
おり、このPウエル6内にはN型のソース拡散層
1及びドレイン拡散層2が形成されている。そし
てこのソース拡散層1はPウエル6内より高濃度
のP+型拡散層4(表面濃度〜1×1016個/cm3)で
囲まれており、一方ドレイン拡散層2は低濃度の
N-型拡散層5(表面濃度〜1×1017個/cm3)と
ゲート側で接続されている。
尚、ソース拡散層1及びドレイン拡散層2の深
さは0.3〜1.0μ、P+型拡散層4の深さは1.0〜3.0μ、
N-型拡散層5の深さは1.0〜2.0μである。また、
ソース拡散層1とドレイン拡散層2の間のチヤネ
ル長は3〜5μであり、チヤネル部において、ソ
ース拡散層1のゲート側端部からP+型拡散層4
のゲート下縁端までの距離は1.0〜3.0μ、ドレイ
ン拡散層2のゲート側端部からN-型拡散層5の
ゲート下縁端までの距離は1.0〜3.0μに構成され
ている。
さは0.3〜1.0μ、P+型拡散層4の深さは1.0〜3.0μ、
N-型拡散層5の深さは1.0〜2.0μである。また、
ソース拡散層1とドレイン拡散層2の間のチヤネ
ル長は3〜5μであり、チヤネル部において、ソ
ース拡散層1のゲート側端部からP+型拡散層4
のゲート下縁端までの距離は1.0〜3.0μ、ドレイ
ン拡散層2のゲート側端部からN-型拡散層5の
ゲート下縁端までの距離は1.0〜3.0μに構成され
ている。
このように構成された本発明の実施例によれば
次のような改良点がある。
次のような改良点がある。
(1) N-型拡散層5によりドレイン耐圧を上げる
ことができる。
ことができる。
(2) 従来構造ではドレイン拡散層2とPウエル9
による接合が逆バイアスされると空乏層は殆ん
どPウエル9側に伸るが、本発明による構造に
おいては、N-型拡散層5側にも空乏層が伸び
るためチヤネル長を長くせず高耐圧化が可能と
なる。
による接合が逆バイアスされると空乏層は殆ん
どPウエル9側に伸るが、本発明による構造に
おいては、N-型拡散層5側にも空乏層が伸び
るためチヤネル長を長くせず高耐圧化が可能と
なる。
(3) 更にソース側のP+型拡散層4が、上記空乏
層のストツパーとして働く。
層のストツパーとして働く。
(4) ドレイン側からホールがPウエル内に注入さ
れた場合、P+型拡散層4によりホールを吸収
することができる。
れた場合、P+型拡散層4によりホールを吸収
することができる。
以上説明した様に、本発明によればNチヤネル
MOSトランジスタの高耐圧化が可能となり、
20V程度の耐圧を有するCMOS半導体装置が得ら
れるのでその効果は大きい。
MOSトランジスタの高耐圧化が可能となり、
20V程度の耐圧を有するCMOS半導体装置が得ら
れるのでその効果は大きい。
第1図は本発明の一実施例の断面図、第2図は
従来のCMOS半導体装置の断面図である。 1……ソース拡散層、2……ドレイン拡散層、
3……ゲート電極、4……P+型拡散層、5……
N-型拡散層、6……Pウエル、7……チヤネル
ストツパー、8……フイールド酸化膜、9……P
ウエル、10……N型基板、11……ゲート絶縁
膜、12……ゲート酸化膜。
従来のCMOS半導体装置の断面図である。 1……ソース拡散層、2……ドレイン拡散層、
3……ゲート電極、4……P+型拡散層、5……
N-型拡散層、6……Pウエル、7……チヤネル
ストツパー、8……フイールド酸化膜、9……P
ウエル、10……N型基板、11……ゲート絶縁
膜、12……ゲート酸化膜。
Claims (1)
- 1 Pウエル領域に形成されたN型のソース拡散
層及びドレイン拡散層と、該ソース拡散層を囲ん
でPウエル領域内に形成されたP+型拡散層と、
前記ドレイン拡散層の少くともチヤネル領域側に
形成されたN-型拡散層とを含んでなるNチヤン
ネルMOSトランジスタを有することを特徴とす
るCMOS半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60117112A JPS61276252A (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | Cmos半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60117112A JPS61276252A (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | Cmos半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61276252A JPS61276252A (ja) | 1986-12-06 |
JPH0344425B2 true JPH0344425B2 (ja) | 1991-07-05 |
Family
ID=14703712
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60117112A Granted JPS61276252A (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | Cmos半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61276252A (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02307272A (ja) * | 1989-05-22 | 1990-12-20 | Matsushita Electron Corp | 半導体装置 |
US5744372A (en) | 1995-04-12 | 1998-04-28 | National Semiconductor Corporation | Fabrication of complementary field-effect transistors each having multi-part channel |
US6127700A (en) * | 1995-09-12 | 2000-10-03 | National Semiconductor Corporation | Field-effect transistor having local threshold-adjust doping |
-
1985
- 1985-05-30 JP JP60117112A patent/JPS61276252A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS61276252A (ja) | 1986-12-06 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |