JPH0613577A - Semiconductor impedance device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は絶縁ゲート半導体電界効
果トランジスタ技術を利用してモノリシック半導体チッ
プ上に製造される種類のランダムアクセスメモリ(RA
M)に関し、特に、ドレイン電源ノードからメモリセル
内の絶縁ゲート電界効果トランジスタ(IGFET)の
チャンネルへ流れる極低電流を導通させるための半導体
インピーダンス装置に関するものである。FIELD OF THE INVENTION This invention relates to random access memory (RA) of the type manufactured on monolithic semiconductor chips utilizing insulated gate semiconductor field effect transistor technology.
M), and more particularly to a semiconductor impedance device for conducting an extremely low current flowing from a drain power supply node to a channel of an insulated gate field effect transistor (IGFET) in a memory cell.
【0002】[0002]
【従来の技術】ディジタルメモリは、記憶すべきコンピ
ュータ語のそれぞれのビットに対して外部信号により2
つの相違なる状態の一方にセットできる個別の物理的メ
モリセルをそなえなければならない。そのセルはセット
された状態に無期限に保持されるか、または他の外部信
号によって他の状態に変えられるまでそのセット状態を
持続する必要がある。メモリセルの2つの相異なる状態
はその状態に保持されるのに外部エネルギ源を要しない
自然発生的状態であることが可能である。また、記憶状
態を保持するために外部付勢を必要とする揮発性メモリ
素子を使用することも可能である。そのようなメモリ素
子の周知例は半導体装置を用いた双安定回路である。こ
れらの装置では、記憶された情報の劣化または完全消失
が起こらないようにするために、連続的な電力供給すな
わち持続的な電力供給が必要である。2. Description of the Prior Art Digital memories use two external signals for each bit of a computer word to be stored.
It must have a separate physical memory cell that can be set to one of two different states. The cell must remain in the set state indefinitely or remain in the set state until changed to another state by another external signal. The two distinct states of the memory cell can be spontaneous states that do not require an external energy source to be held in that state. It is also possible to use a volatile memory device that requires an external bias to retain the stored state. A well-known example of such a memory element is a bistable circuit using a semiconductor device. These devices require a continuous or continuous power supply in order to prevent the deterioration or complete loss of stored information.
【0003】大規模集積回路(LSI)技術により、シ
リコンの単一チップにそのようなメモリ素子の大規模な
配列が構成されるようになった。代表的にはMOS技術
を用いたこれらのメモリセルは通常の双安定構造を有す
る多部品回路から成る。半導体双安定素子は記憶情報の
保持のため一定の電源を必要とするので、この種のメモ
リは本来揮発性メモリである。ある応用においては、電
力の中断によってデータが回復不能なように失われない
ことが本質的に重要である。それらの場合には、電池に
よる予備電力を用い、本質的に直流の電力が不意に中断
した場合にその電池がメモリ装置の電源ノードに電力を
供給するように接続され、予備モードでメモリが動作し
ている間電力を供給するようにすればよい。Large scale integrated circuit (LSI) technology has led to the construction of large arrays of such memory devices on a single chip of silicon. Typically, these memory cells using MOS technology consist of multi-component circuits with a conventional bistable structure. Since a semiconductor bistable element requires a constant power source for holding stored information, this type of memory is originally a volatile memory. In some applications, it is essential that data is not permanently lost due to power interruption. In those cases, the reserve power from the battery is used, and the battery is connected to supply power to the power supply node of the memory device when the DC power is interrupted unexpectedly, and the memory operates in the reserve mode. Power may be supplied during the operation.
【0004】半導体記憶装置の直接的な利点は、実装密
度が高いこと、必要電力が少ないことである。この応用
分野においては、絶縁ゲートMOSトランジスタが特に
利用されてきたがそのわけは、それが要する基板面積が
小さく、従って実装密度が増大しさらに、極低電力レベ
ルで動作ができるからである。IGFETを利用した公
知のメモリセル回路には、米国特許第3,967,25
2号に開示されている交差結合インバータ段がある。そ
の回路においては、1対のMOSFETの両ゲートが真
データノードと補数データノードと交差結合されてい
る。セルに記憶された情報はインピーダンス装置によっ
て保持されるようになっている。すなわち、インピーダ
ンス装置はデータノードに接続されてトランジスタのゲ
ート電圧をセルの論理内容に対応する所定レベルに保持
する。セルの各インバータは駆動トランジスタと負荷イ
ンピーダンス装置とから構成されている。上記参照特許
に示されている回路においては、負荷インピーダンス装
置はMOSFETを含んでいる。それ以前の回路では、
代表的には10〜20Ω/□の拡散抵抗を有するインピ
ーダンス装置が利用されていた。しかし、MOSFET
は20,000Ω/□を与えることができ、100,0
00ないし200,000Ω程度の実用的抵抗値を与え
ることができるのでMOSFETの方が利用されるよう
になってきた。The direct advantages of the semiconductor memory device are high packaging density and low power consumption. Insulated gate MOS transistors have been particularly utilized in this field of application because they require a small substrate area, thus increasing packaging density and allowing operation at very low power levels. Known memory cell circuits using IGFETs include US Pat. No. 3,967,25.
There is a cross-coupled inverter stage disclosed in No. 2. In that circuit, the gates of a pair of MOSFETs are cross-coupled to the true and complement data nodes. The information stored in the cell is adapted to be held by the impedance device. That is, the impedance device is connected to the data node and holds the gate voltage of the transistor at a predetermined level corresponding to the logic content of the cell. Each inverter of the cell consists of a drive transistor and a load impedance device. In the circuit shown in the above referenced patent, the load impedance device comprises a MOSFET. In earlier circuits,
An impedance device having a diffusion resistance of 10 to 20 Ω / □ has been typically used. But MOSFET
Can give 20,000 Ω / □, 100,0
Since a practical resistance value of about 00 to 200,000 Ω can be given, the MOSFET has come to be used.
【0005】従来の拡散抵抗より小さい表面積を用いて
もMOS技術によれば単一モノリシックチップに他の方
法によるよりも複雑な回路を実現することができる。低
電流負荷装置への応用においては、デプレションMOS
FETのゲートをソースに接続すると占有基板面積が小
さくなる。しかし、極低電流負荷への応用においては、
ゲートをソースに接続したデプレション・トランジスタ
はマイクロアンペア台の負荷範囲において、6.45×
10-4mm2 (1平方ミル)の数倍の面積を占有する。Even with a smaller surface area than conventional diffusion resistors, MOS technology allows the implementation of more complex circuits than other methods on a single monolithic chip. In application to low current load devices, depletion MOS
Connecting the gate of the FET to the source reduces the occupied substrate area. However, in the application to extremely low current load,
A depletion transistor with its gate connected to its source is 6.45 × in the load range of the microampere range.
It occupies several times the area of 10 −4 mm 2 (1 square mil).
【0006】米国特許第3,967,252号に示され
ているスタティックランダムアクセスメモリ・セルに
は、2個の交差結合インバータと2個のトランスファ抵
抗、すなわち2個の負荷装置と4個のトランジスタが存
在する。1KのスタティックRAMにおいては、102
4個のメモリセルが全チップ面積の約40%を占有する
が、4KのスタティックRAMにおいては、4096個
のセルはチップの僅かに多い百分率を占めるに過ぎな
い。チップ面積をできるだけ小さく、また消費電力をで
きるだけ小さくするためには、各インバータのスタティ
ックセル内の2個の負荷装置が比較的小面積で、かつ極
低電流を用いるのでなければならない。負荷装置として
デプレション・トランジスタを用いることの1つの欠点
は、活性領域の物理的大きさが減少するのに伴って逆ゲ
ートバイアスによる基板効果が一般に増大することであ
る。負荷抵抗としてMOS装置を用いることのもう1つ
の欠点はソースから基板への逆バイアス電圧に関連した
基板効果によりMOS装置の示す抵抗が基本的に制限さ
れることである。この装置は100KΩないし200K
Ω程度の実用的抵抗値を与えるが極低電力消費のある種
の応用においては、1MΩないし100MΩの範囲の抵
抗を示す負荷装置を用いることが望ましい。The static random access memory cell shown in US Pat. No. 3,967,252 includes two cross-coupled inverters and two transfer resistors, two load devices and four transistors. Exists. In a 1K static RAM, 102
Four memory cells occupy about 40% of the total chip area, but in a 4K static RAM, 4096 cells occupy only a slightly higher percentage of the chip. In order to make the chip area as small as possible and the power consumption as small as possible, the two load devices in the static cell of each inverter must have a relatively small area and use an extremely low current. One drawback of using a depletion transistor as a load device is that the substrate effect due to reverse gate bias generally increases as the physical size of the active area decreases. Another drawback of using MOS devices as load resistors is that the resistance exhibited by MOS devices is essentially limited by the substrate effect associated with the reverse bias voltage from the source to the substrate. This device is 100KΩ to 200K
For certain applications that provide practical resistance values in the order of Ω but have very low power consumption, it is desirable to use a load device that exhibits a resistance in the range of 1 MΩ to 100 MΩ.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のMO
S負荷装置によって与えられる抵抗よりもはるかに大き
い抵抗を示す極低電流負荷装置であって、基板の比較的
小さい表面積を占有し逆バイアス状態によって悪影響を
受けないような極低電流負荷装置すなわち半導体インピ
ーダンス装置を提供することを目的とする。DISCLOSURE OF INVENTION Problems to be Solved by the Invention
A very low current load device exhibiting a resistance much greater than that provided by the S load device, which occupies a relatively small surface area of the substrate and is not adversely affected by reverse bias conditions. It is an object to provide an impedance device.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明による半導体イン
ピーダンス装置は実質的に純粋な真性半導体材料とその
真性半導体材料の領域内に配置された外因性不純物拡散
領域との境界によりつくられる真性−外因性接合を有す
る半導体構造を含む。真性半導体材料は基板と同じ単体
半導体形のものであるが、その導電度の大きさは外因性
半導体材料より実質的に小さい。外因性半導体材料はN
形でもP形でもよい。A semiconductor impedance device according to the present invention is an intrinsic-extrinsic device created by the boundary between a substantially pure intrinsic semiconductor material and an extrinsic impurity diffusion region located within the region of the intrinsic semiconductor material. A semiconductor structure having a sexual junction. The intrinsic semiconductor material is of the same simple semiconductor type as the substrate, but its conductivity is substantially smaller than that of the extrinsic semiconductor material. Extrinsic semiconductor material is N
It may be a shape or a P shape.
【0009】本発明は、各2進論理状態に対応する直流
インピーダンス路を与える真データと補数データの入出
力ノードを有するIGFET2進メモリセルと組み合わ
せて実施することができる。その場合、代表的なドレイ
ン電源電圧VDDの値(例えば、直流5V)に対しデータ
ノードと電気的に各交差結合したトランジスタの全漏洩
電流はピコアンペアの範囲にあるが、真性−外因性接合
インピーダンス装置によって導かれる電流はナノアンペ
アの範囲にある。従って、この低電流負荷インピーダン
ス装置はメモリセル内のP−N接合における漏洩に十分
打ち勝つ電流を供給でき、それによってゲートバイアス
を保持しセルの論理内容を保持することができる。この
インピーダンス装置の温度係数はメモリセル接合の温度
係数と同じ極性をもつことを特徴とするので、低電流負
荷装置はメモリセル・トランジスタの漏洩電流の温度変
化を「追跡」することになる。そのため、メモリセルに
よって消費される電力は一定の動作温度範囲内において
最小値になるように設計することができる。従来の高抵
抗拡散抵抗によっては同じ温度範囲内における最小電流
の設計ができないことに注意すべきである。その理由は
メモリセル・トランジスタのドレインにおける漏洩電流
が温度と共に増大するのに反して従来の拡散抵抗を流れ
る電流は減少するからである。The present invention can be implemented in combination with an IGFET binary memory cell having true and complement data input / output nodes that provide a DC impedance path corresponding to each binary logic state. In that case, for a typical drain power supply voltage V DD value (eg, 5V DC), the total leakage current of each electrically cross-coupled transistor with the data node is in the picoampere range, but the intrinsic-extrinsic junction impedance. The current conducted by the device is in the nanoamp range. Therefore, this low current load impedance device can provide a current sufficient to overcome the leakage at the P-N junction in the memory cell, thereby retaining the gate bias and retaining the logic content of the cell. The temperature coefficient of this impedance device is characterized as having the same polarity as the temperature coefficient of the memory cell junction, so that the low current load device "tracks" the temperature change in the leakage current of the memory cell transistor. Therefore, the power consumed by the memory cell can be designed to have a minimum value within a certain operating temperature range. It should be noted that conventional high resistance diffused resistors do not allow minimum current design in the same temperature range. The reason is that the leakage current at the drain of the memory cell transistor increases with temperature, while the current through the conventional diffusion resistor decreases.
【0010】本発明の装置においては、絶縁層の表面上
に実質的に真性な半導体材料の層を被着することにより
極低電流負荷装置が構成され、それによりIGFETの
ドレイン拡散ノードとドレイン電源ノードとの間に導電
性相互接続ができる。真性相互接続層の選択された表面
領域に形成されたマスクを通して、そのマスクによって
露出されている区域の下の真性半導体材料が外因性導電
形に変換されるまで不純物を拡散させることによってド
レイン拡散ノードとドレイン電源ノードとの中間の選択
位置に真性−外因性接合が形成される。In the device of the present invention, a very low current load device is constructed by depositing a layer of substantially intrinsic semiconductor material on the surface of an insulating layer, thereby forming a drain diffusion node of an IGFET and a drain power supply. A conductive interconnection can be made to the node. A drain diffusion node by diffusing impurities through a mask formed in a selected surface region of the intrinsic interconnect layer until the intrinsic semiconductor material below the areas exposed by the mask is converted to an extrinsic conductivity type. An intrinsic-extrinsic junction is formed at a selected position between the drain power supply node and the drain power supply node.
【0011】好適な実施例においては、各インピーダン
ス装置はアイソプレーナシリコンゲートプロセスにおい
てドレイン電源ノードを選択されたデータノードの1つ
に相互接続する多結晶シリコンストリップの一体化部分
として形成される。多結晶シリコンストリップの部分は
選択されたデータノードから延長してそのデータノード
が交差結合するゲートを形成する。In the preferred embodiment, each impedance device is formed in an isoplanar silicon gate process as an integral part of a polycrystalline silicon strip interconnecting the drain power node to one of the selected data nodes. A portion of the polycrystalline silicon strip extends from the selected data node to form a gate at which that data node is cross-coupled.
【0012】シリコンの真性−外因性接合による直流イ
ンピーダンスは逆バイアス時1,000MΩに近づく。
このインピーダンスは比較的少量の不純物を真性半導体
領域を通して、その領域が軽度にドープされた外因性領
域に変換されるまで拡散することによって減らすことが
できる。この方法によれば、真性−外因性接合は高濃度
の不純物領域が比較的低濃度の不純物領域と接合を形成
する関係に配置されていることを特徴とする外因性−外
因性接合に変換される。その場合、両不純物濃度は同じ
導電形のものでも逆導電形のものでもよい。The DC impedance due to the intrinsic-extrinsic junction of silicon approaches 1,000 MΩ when reverse biased.
This impedance can be reduced by diffusing a relatively small amount of impurities through the intrinsic semiconductor region until the region is transformed into a lightly doped extrinsic region. According to this method, the intrinsic-extrinsic junction is converted into an extrinsic-extrinsic junction characterized in that the high-concentration impurity regions are arranged in a relationship forming a junction with the relatively low-concentration impurity regions. It In that case, both impurity concentrations may be the same conductivity type or opposite conductivity types.
【0013】[0013]
【実施例】以下、本発明を絶縁ゲート電界効果トランジ
スタ技術を用いて単一モノリシック・チップ上に製作さ
れる種類のRAMと組み合わせて説明する。ここに開示
する構造は単一半導体チップ上に製作できるものであ
り、主としてそのような製作のために意図されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is described below in combination with a RAM of the type fabricated on a single monolithic chip using insulated gate field effect transistor technology. The structures disclosed herein can be fabricated on a single semiconductor chip and are primarily intended for such fabrication.
【0014】図1および図2には、本発明に従って構成
された回路を用いたRAMの一部が示されている。1 and 2 show a portion of a RAM using a circuit constructed according to the present invention.
【0015】図1のRAMの一部は複数のスタティック
メモリセル10を有しているが、これらは従来方法で行
列をなして配列された多数のそのようなセルのアレイの
一部である。メモリセル10は同列に配置され、相補デ
ータバスD,D に接合されている。(尚、英文字の後
のアンダーラインはその補数を表わし、オーバーライン
と同じ意味である。)メモリセル10は相異なる行に配
置されているので、これらのセルは相異なる行線RA1
およびRA2 によってそれぞれアドレス指定すなわち動
作可能にされる。行アドレス線RA1 は第1行の全ての
メモリセルを動作可能にし、行アドレス線路RA2 は第
2行の全てのメモリセルを動作可能にする。Although the portion of the RAM of FIG. 1 contains a plurality of static memory cells 10, these are portions of an array of many such cells arranged in a matrix in a conventional manner. The memory cells 10 are arranged in the same column and have complementary data buses D, D. Is joined to. (Note that the underline after the English character represents its complement and has the same meaning as overline.) Since the memory cells 10 are arranged in different rows, these cells are different row lines RA 1
And RA 2 respectively are addressed or enabled. The row address line RA 1 enables all the memory cells in the first row, and the row address line RA 2 enables all the memory cells in the second row.
【0016】検出増幅器兼レベルシフタが全体として参
照番号12によって示されており、列バスDおよびD
に接続されている。検出増幅器12は任意の従来形のも
の、例えば米国特許第3,967,252号に開示され
ているものでよい。書込制御回路14および16は書込
サイクル中通常の方法によりそれぞれ列バスDおよびD
を駆動するように接続されている。列動作可能化装置
(図示せず)を設けて相異なる列バスの対を単一の検出
増幅器に接続するようにしてもよく、またそれぞれの列
バス対に対して別個の検出増幅器を設けてもよい。A sense amplifier and level shifter is indicated generally by the reference numeral 12 and is associated with column buses D and D.
It is connected to the. Sense amplifier 12 may be of any conventional type, such as that disclosed in US Pat. No. 3,967,252. Write control circuits 14 and 16 operate on column buses D and D, respectively, in the usual manner during the write cycle.
Is connected to drive. A column enabler (not shown) may be provided to connect different pairs of column buses to a single sense amplifier, or a separate sense amplifier for each pair of column buses. Good.
【0017】図2はメモリセル10の電気的模式図を示
す。2進メモリセル10は第1、第2の相補データの入
出力ノード1および2を有し、これらのノードは2進論
理状態のそれぞれに対応する直流インピーダンス路およ
び比較的高インピーダンスの直流インピーダンス路をつ
くっている。第1、第2のインピーダンス装置R1 およ
びR2 はドレイン電源ノードVDDを第1、第2のデータ
ノード1,2にそれぞれ接続する。インピーダンス装置
R1 およびR2 の構造については詳細に後述する。メモ
リセル10はさらに1対の交差結合した絶縁ゲート電界
効果トランジスタQ1 およびQ2 を有している。データ
ノード1,2はトランジスタQ1 およびQ2 のゲートに
よってそれぞれ交差結合され、また動作可能化トランジ
スタQ3およびQ4 によってそれぞれ列バスDおよびD
に接続されている。動作可能化トランジスタQ3 及び
Q4 のゲートは対応する行アドレス線RA1 に接続され
ている。トランジスタQ1 及びQ2 のドレインソース端
子間のチャンネルは導通状態にある時はそれぞれのデー
タノード1,2をソース電源ノードVssに電気的に接続
する。FIG. 2 shows an electrical schematic diagram of the memory cell 10. Binary memory cell 10 has first and second complementary data input / output nodes 1 and 2, which are DC impedance paths corresponding to binary logic states and DC impedance paths of relatively high impedance. Is making. The first and second impedance devices R 1 and R 2 connect the drain power supply node V DD to the first and second data nodes 1 and 2, respectively. The structure of the impedance devices R 1 and R 2 will be described in detail later. Memory cell 10 further includes a pair of cross-coupled insulated gate field effect transistors Q 1 and Q 2 . Data nodes 1 and 2 are cross-coupled by the gates of transistors Q 1 and Q 2 , respectively, and column buses D and D, respectively, by enablement transistors Q 3 and Q 4 .
It is connected to the. The gates of enablement transistors Q 3 and Q 4 are connected to the corresponding row address line RA 1 . The channels between the drain and source terminals of the transistors Q 1 and Q 2 electrically connect the respective data nodes 1 and 2 to the source power supply node V ss when in the conductive state.
【0018】図2の回路の動作を理解するために、行ア
ドレス線RA1 が低レベル(論理的「0」にあり、その
ため行アドレス線RA1 に接続されているメモリセル1
0の動作可能化トランジスタQ3 およびQ4 がオフ状態
にあるものと仮定する。その結果、この装置においては
列バスDおよびD は1つの閾値より小さく電圧レベル
VDDをとりうることになる。その理由はソース電圧Vss
への電流路が存在しないからである。代表的な回路にお
いては、VDDは5V、閾値は約2.5Vであればよく、
その場合列バスD及びD は約2.5Vになる。他の装
置においては、DおよびD はVDDと同じ高さの電圧レ
ベルをとるか、またはVssと同程度かまたはVss以上の
1つの閾値より僅かに高い電圧レベルをとる。この状態
では、列バスDおよびD を電流は流れない。その理由
は、動作可能化されたセルによる電流路がないため各列
バスが開回路となるからである。その結果、データ出力
ノード1,2はそれぞれノード1,2からVssに至るま
で、それぞれ実質的にVDDまたはVssに等しい電圧を有
することになる。[0018] To understand the operation of the circuit of FIG. 2, there row address line RA 1 is in a low level (logic "0", the memory cell 1 connected Accordingly to the row address line RA 1
Assume that 0 enable transistors Q 3 and Q 4 are in the off state. As a result, in this device the column buses D and D Will take a voltage level V DD less than one threshold. The reason is the source voltage V ss
This is because there is no current path to. In a typical circuit, V DD may be 5V and the threshold may be about 2.5V,
In that case the row buses D and D Is about 2.5V. In other devices, D and D It takes the same whether taken height voltage level or V ss and a slightly higher voltage level than the comparable or V ss least one threshold, and V DD is. In this state, the column buses D and D No current flows. The reason is that there is no current path due to the enabled cells and each column bus is open circuit. As a result, the data output nodes 1 and 2 have a voltage substantially equal to V DD or V ss from the nodes 1 and 2 to V ss , respectively.
【0019】論理的「0」がメモリセル10に記憶され
ていて、トランジスタQ1 がオン状態になっているため
データノード1が実質的にVssにあり、トランジスタQ
2 がオフ状態にあるためデータノード2が実質的にVDD
にあるものと仮定する。この場合、行アドレス線RA1
が高レベルになると、すなわち論理的「1」に対応する
電圧まで充電されるとトランジスタQ3 ,Q4 がオン状
態になるのに伴ってメモリセル10は動作可能にされ
る。これによって、トランジスタQ1 およびQ3、およ
び列バスDを経てVssに至る電流路が形成される。トラ
ンジスタQ2 はオフ状態にあるので、列バスD から接
地に至る電流路は形成されていない。その結果、データ
ノード2は実質的にVDD、すなわち5Vに保持されたま
まである。もし、一方論理的「1」がアドレス・メモリ
セル10に記憶されていれば、トランジスタQ1 はオフ
状態にあり、トランジスタQ2 はオン状態にある。その
場合は、Q2 およびQ4 を経由する電流がバスD を約
5Vから低レベルまで低下させ、列バスDおよびデータ
ノード1は5Vのプリチャージレベルに保持される。Since a logical "0" is stored in memory cell 10 and transistor Q 1 is on, data node 1 is substantially at V ss and transistor Q 1 is at
2 is off so that data node 2 is effectively V DD
It is assumed that In this case, the row address line RA 1
There becomes a high level, i.e., the memory cell 10 along with the once charged to a voltage corresponding to a logical "1" the transistor Q 3, Q 4 are turned on is operable. This creates a current path through transistors Q 1 and Q 3 and column bus D to V ss . Since the transistor Q 2 is off, the column bus D There is no current path from the ground to the ground. As a result, data node 2 remains substantially held at V DD , ie 5V. If, on the other hand if a logical "1" is stored in the address memory cell 10, the transistor Q 1 is in the off state, the transistor Q 2 is in the ON state. In that case, the current through Q 2 and Q 4 is the bus D From about 5V to a low level, column bus D and data node 1 are held at a precharge level of 5V.
【0020】データ出力ノード1,2はセルの論理的内
容に従ってVDDとVssとのいずれかの値をとる。これら
の電圧レベルはセル10の論理的内容を維持するために
保持されなければならない。メモリセル10内において
これらの基準電圧はデータノード1,2をドレイン電源
ノードVDDに接続する負荷インピーダンス装置R1 およ
びR2 によってデータノード1,2に保持される。The data output nodes 1 and 2 take either value of V DD or V ss according to the logical content of the cell. These voltage levels must be maintained in order to maintain the logical content of cell 10. In memory cell 10, these reference voltages are held at data nodes 1 and 2 by load impedance devices R 1 and R 2 connecting data nodes 1 and 2 to drain power supply node V DD .
【0021】次に図3と図4はメモリセル10の基板上
における配置を示す。本発明によれば、負荷インピーダ
ンス装置R1 およびR2 は各々が第1の導電路22を画
定する実質的に純粋な真性半導体材料の基体20と第2
の導電路24を画定する真性半導体材料基体20の領域
内に配置された外因性導電性不純物の拡散域とを含む。
外因性導電路24とドープされていない真性導電路(真
性半導体領域)22との境界面によって真性−外因性接
合28が形成される。真性導電路22と外因性導電路2
4とはドレイン電源ノードVDDから対応するデータノー
ド1,2までの直列電流路を形成している。ここで用い
る「真性半導体材料」という用語は、ドープされていな
い単体半導体材料であって、不純物の拡散または打込み
を受けたことがない単体半導体材料を意味するものとす
る。Next, FIGS. 3 and 4 show the arrangement of the memory cell 10 on the substrate. According to the invention, the load impedance devices R 1 and R 2 each include a substrate 20 of substantially pure intrinsic semiconductor material and a second substrate 20 each of which defines a first conductive path 22.
And a diffusion region of extrinsic conductive impurities disposed within a region of the intrinsic semiconductor material substrate 20 that defines the conductive path 24 of the.
An intrinsic-extrinsic junction 28 is formed by the interface between the extrinsic conductive path 24 and the undoped intrinsic conductive path (intrinsic semiconductor region) 22. Intrinsic conduction path 22 and extrinsic conduction path 2
4 forms a series current path from the drain power supply node V DD to the corresponding data nodes 1 and 2. As used herein, the term "intrinsic semiconductor material" shall mean a non-doped elemental semiconductor material that has never been subjected to impurity diffusion or implantation.
【0022】メモリセル10は第1導電形の外因性半導
体材料、例えばP形の単結晶シリコンの基板30上に配
置される。各電界効果トランジスタQ1 〜Q4 は反対の
導電形、例えばN形の材料からなるソース領域(図示せ
ず)およびドレイン領域(図示せず)を有しており、そ
れらの領域は通常の方法により基板30の活性領域36
に相互に実質的に平行に延長している。絶縁層38は基
板30の表面上に配置されており、活性領域36の直上
のゲート領域40では比較的薄く形成されている。外因
性導電路24は活性領域上に形成されたトランジスタの
ゲート相互接続部をなす。The memory cell 10 is arranged on a substrate 30 of extrinsic semiconductor material of the first conductivity type, for example P-type single crystal silicon. The field effect transistor Q 1 to Q 4 has the opposite conductivity type, for example, the source regions of N-type material (not shown) and a drain region (not shown), these regions usual methods The active area 36 of the substrate 30
Extend substantially parallel to each other. The insulating layer 38 is disposed on the surface of the substrate 30, and is formed relatively thin in the gate region 40 immediately above the active region 36. Extrinsic conductive path 24 forms the gate interconnect for transistors formed on the active region.
【0023】導電層20を形成する半導体材料は基板3
0と同じ単体半導体形のものであって、多結晶シリコン
の連続層として構成されることが好ましい。導電層20
内に拡散される外因性不純物はN形でもP形でもよい。
好適実施例では、導電層20に拡散される外因性不純物
は基板30の導電形と反対の導電形のものが用いられ
る。例えば、P形基板30に対しては導電層20に拡散
される不純物はN形であるため外因性導電路24を形成
するゲートストリップ(ゲートストリップ24と略
称)、ソースおよびドレインの各領域およびインピーダ
ンス装置R1 ,R2 は全てアイソプレーナシリコンゲー
トプロセスの1回の拡散段階において形成できる。The semiconductor material forming the conductive layer 20 is the substrate 3
It is preferably of the same single semiconductor type as 0, and is preferably constructed as a continuous layer of polycrystalline silicon. Conductive layer 20
The extrinsic impurities diffused in may be N-type or P-type.
In the preferred embodiment, the extrinsic impurities diffused into the conductive layer 20 are of a conductivity type opposite to that of the substrate 30. For example, for the P-type substrate 30, the impurity diffused in the conductive layer 20 is N-type, and therefore the gate strip (abbreviated as gate strip 24) forming the extrinsic conductive path 24, the source and drain regions, and the impedance. Devices R 1 and R 2 can all be formed in a single diffusion step of the isoplanar silicon gate process.
【0024】次に図5と図6において、ドレイン電源ノ
ードVDDは図5に示されているように拡散ゲート相互接
続部43に直接接着された金属被着物42を有するもの
であってもよい。またはある場合には図6に示されてい
るように、金属被着物42が第1導電路を画定する実質
的に純粋な真性半導体領域22に直接に接着されていて
もよい。5 and 6, the drain power supply node V DD may have a metal deposit 42 directly bonded to the diffusion gate interconnect 43 as shown in FIG. . Or in some cases, as shown in FIG. 6, a metal deposit 42 may be directly bonded to the substantially pure intrinsic semiconductor region 22 defining the first conductive path.
【0025】図5と図6に示されているどちらの構造の
場合においてもインピーダンス負荷装置R2 のために用
いられる基板の表面積は極めて小さく、外因性導電路2
4のゲート相互接続部の代表的な幅は5μであり、ドー
プされていない真性導電路22の代表的な長さは8μで
ある。これらの寸法で形成された真性−外因性接合装置
は直流に対して1,000MΩという大きいインピーダ
ンスを示す。比較的少量の不純物47を真性導電路22
にその領域が極めて軽度にドープされた外因性導電形領
域に変換されるまで拡散させることによって上記インピ
ーダンスを減らすことができる。高濃度の不純物領域と
比較的低濃度の不純物領域とが接合を形成する関係に配
置されていることを特徴とする混合形の外因性−外因性
接合装置においては、両者の不純物濃度は同じ導電形の
ものかまたは、逆導電形のものであるが、それらの例が
図7(A),(B)、図8(A),(B)、図9
(A),(B)、図10(A),(B)に示されてい
る。In both of the structures shown in FIGS. 5 and 6, the surface area of the substrate used for the impedance load device R 2 is very small and the extrinsic conductive path 2
The typical width of the 4 gate interconnect is 5μ and the typical length of the undoped intrinsic conductive path 22 is 8μ. Intrinsic-extrinsic junction devices formed with these dimensions exhibit a large impedance of 1000 MΩ for direct current. A relatively small amount of impurities 47 is added to the intrinsic conductive path 22.
The impedance can be reduced by diffusing the region until it is converted to a very lightly doped extrinsic conductivity type region. In a mixed-type extrinsic-extrinsic bonding apparatus, which is characterized in that a high-concentration impurity region and a relatively low-concentration impurity region are arranged in a relationship forming a junction, both impurity concentrations have the same conductivity. 7A, 7B, 8A, 8B, 9A, 9B, 9A, 9B, 9A, 9B, and 9A and 9B.
10A and 10B, and FIGS. 10A and 10B.
【0026】再び図3および図4において、基板30は
本発明装置の工程の出発材料をなす。半導体基板30の
代表的なものはシリコンであり、導電形はN形でもP形
でもよい。しかし、半導体基板30は絶縁ゲート半導体
電界効果トランジスタ装置の製作に用いられる任意の通
常の種類のものであればよく、その結晶の配向およびド
ーピングレベルはよく知られた通常のものである。Referring again to FIGS. 3 and 4, substrate 30 is the starting material for the process of the present invention device. A typical semiconductor substrate 30 is silicon, and the conductivity type may be N type or P type. However, the semiconductor substrate 30 may be of any conventional type used in the fabrication of insulated gate semiconductor field effect transistor devices, the crystal orientation and doping levels of which are well known and conventional.
【0027】以下の議論では、P形不純物がドープされ
ている単結晶シリコンの基板チップであって、さらにア
イソプレーナシリコンゲートプロセスによってNチャン
ネル絶縁ゲート・トランジスタを構成するためにその内
部に逆導電形の不純物を拡散させた基板チップを用いる
方法を説明する。半導体基板30は通常の酸化炉内に置
かれ、基板30の表面上には代表的な厚さが600Åの
酸化物層38が熱的に成長される。その後、その酸化物
層上に約600Åの厚さの窒化物層が被着される。次
に、結合した窒化物および酸化物両層上にフォトレジス
ト・マスクが形成された後、通常の写真平版技術によっ
てそのマスクはパターン化され、それによって活性領域
36および周囲のフィールド領域を画定するマスクがで
きる。フイールド領域からは窒化物層が除去され、そこ
へ基板のドーピングと同じ導電形のイオン不純物が打込
まれる。このイオンはP形基板用としてはBF3 などの
ホウ素化合物から取り出すことができ、またN形基板を
作るためにはPH4 などのリン化合物から取り出ことが
できる。その場合のイオン打込み用の装置は市販されて
おり、打込みを行なう場合のその使用法は工業上よく知
られている。このイオン打込み工程段階は活性領域36
の周囲のフイールド領域に対して行なわれ、それによっ
て同じ基板内の隣接トランジスタ間のクロストークが減
少される。In the following discussion, a single crystal silicon substrate chip doped with P-type impurities is further incorporated therein to form an N-channel insulated gate transistor by an isoplanar silicon gate process. A method of using the substrate chip in which the impurities are diffused will be described. The semiconductor substrate 30 is placed in a conventional oxidation furnace, and an oxide layer 38 having a typical thickness of 600Å is thermally grown on the surface of the substrate 30. Then, a nitride layer with a thickness of about 600Å is deposited on the oxide layer. A photoresist mask is then formed on both the combined nitride and oxide layers, and the mask is patterned by conventional photolithographic techniques, thereby defining active areas 36 and surrounding field areas. I can make a mask. The nitride layer is removed from the field region, and an ionic impurity having the same conductivity type as the doping of the substrate is implanted therein. The ions can be extracted from boron compounds such as BF 3 for P-type substrates and phosphorus compounds such as PH 4 to make N-type substrates. Equipment for ion implantation in that case is commercially available, and its use in performing implantation is well known in the industry. This ion implantation process step is performed in the active region 36.
To the field region around the, thereby reducing crosstalk between adjacent transistors in the same substrate.
【0028】フォトレジスト・マスクが活性領域から除
去されると、次にフイールド領域上に熱酸化物の層が約
8,000Åの厚さに成長される。その後、窒化物およ
び酸化物両層が活性領域から除去され、ゲート酸化物層
40が活性領域36上に約900Åの厚さに成長され
る。When the photoresist mask is removed from the active area, a layer of thermal oxide is then grown on the field area to a thickness of about 8,000 Å. Both nitride and oxide layers are then removed from the active region and gate oxide layer 40 is grown on active region 36 to a thickness of about 900Å.
【0029】次にドープされていない多結晶シリコンの
真性半導体材料の層20(以下多結晶シリコン層と称
す)がゲート酸化物上に被着される。多結晶シリコン層
20は適当な通常の方法、例えば冷壁エピタキシャル反
応器内または熱壁炉内におけるSiH4 (シラン)の分
解によるなどして形成することができる。多結晶シリコ
ン層20の代表的な厚さは3,000Åないし6,00
0Åである。Next, a layer 20 of undoped polycrystalline silicon intrinsic semiconductor material (hereinafter referred to as polycrystalline silicon layer) is deposited on the gate oxide. The polycrystalline silicon layer 20 can be formed by any suitable conventional method, such as by decomposition of SiH 4 (silane) in a cold wall epitaxial reactor or in a hot wall furnace. A typical thickness of the polycrystalline silicon layer 20 is 3,000Å to 6,000.
It is 0Å.
【0030】ドープされていない多結晶シリコン層20
はマスクされフォトレジスト処理されてゲートストリッ
プ24が画定される。ドープされていないゲート相互接
続部上に窒化物または酸化物の拡散防止層が被着され、
それがマスクされフォトレジスト処理されることによっ
て低電流負荷インピーダンス、例えばR1 またはR2の
ための真性導電路22の位置上にマスク44が画定され
る。Undoped polycrystalline silicon layer 20
Are masked and photoresist processed to define gate strips 24. Depositing a nitride or oxide diffusion barrier on the undoped gate interconnect,
It is masked and photoresist treated to define a mask 44 over the location of intrinsic conductive path 22 for low current load impedances, eg R 1 or R 2 .
【0031】次に、ドープされていない多結晶シリコン
層20と活性領域36との層はその領域36と反対の導
電形の不純物拡散を受け、それによって不純物がゲート
ストリップ24およびそのゲートストリップの両側の活
性領域36に拡散することにより拡散ゲートと拡散ソー
スおよび拡散ドレインの両領域(図示せず)が形成され
る。非拡散チャンネル領域は不純物拡散を受ける際のゲ
ートストリップ24のマスク作用によりゲートストリッ
プ下の活性領域内に形成される。真性−外因性接合28
は多結晶シリコン層20のマスク44の下部の非ドープ
半導体材料の領域22とそれに隣接する不純物拡散領域
との境界に形成される。Next, the undoped polycrystalline silicon layer 20 and the active region 36 layer is subject to impurity diffusion of the opposite conductivity type to that region 36, whereby the impurities are exposed to the gate strip 24 and both sides of the gate strip. By diffusing into the active region 36, a diffusion gate and both diffusion source and diffusion regions (not shown) are formed. The non-diffused channel region is formed in the active region under the gate strip due to the masking action of the gate strip 24 when undergoing impurity diffusion. Intrinsic-exogenous junction 28
Is formed at the boundary between the region 22 of undoped semiconductor material below the mask 44 of the polycrystalline silicon layer 20 and the impurity diffusion region adjacent thereto.
【0032】次に、チップ面積上に約10,000Åの
厚さの絶縁酸化層が形成され、マスクされフォトレジス
ト処理されることによって導電性相互接続個所が形成さ
れる。適当な導電性相互接続個所には金属被着物が形成
される。Next, an insulating oxide layer having a thickness of about 10,000Å is formed on the chip area, and is masked and photoresist-treated to form conductive interconnection points. A metal deposit is formed at the appropriate conductive interconnect location.
【0033】負荷インピーダンス装置の真性−外因性接
合の非ドープ真性半導体領域22を電源ノード42に直
接電気的に接続することにより、ゲート相互接続部をな
す多結晶シリコン層20は共通電源ノードに電気的に接
続される。インピーダンス装置R1 ,R2 の代替実施例
では第1及び第2の拡散外因性領域でなるゲート相互接
続部24,43は中間の非ドープ真性半導体領域22の
両側の相互接続部に拡散を行なうことによって形成され
ている。その実施例においては、ゲート接続部(すなわ
ち多結晶シリコン層20)と共通電源ノード(すなわち
金属被着物42)との電気的結合は第2の拡散外因性領
域43を共通電源ノードに直接電気的に接続し、第1の
拡散外因性領域24をトランジスタのドレインノードに
電気的に接続することによって行なわれる。By electrically connecting the undoped intrinsic semiconductor region 22 of the intrinsic-extrinsic junction of the load impedance device directly to the power node 42, the polysilicon layer 20 forming the gate interconnect is electrically connected to the common power node. Connected. The gate interconnects 24, 43, which in the alternative embodiment of the impedance devices R 1 , R 2 are first and second diffusion extrinsic regions, diffuse to the interconnects on either side of the intermediate undoped intrinsic semiconductor region 22. It is formed by In that embodiment, the electrical coupling between the gate connection (ie polycrystalline silicon layer 20) and the common power node (ie metal deposit 42) is such that the second diffusion extrinsic region 43 is directly electrically connected to the common power node. By electrically connecting the first diffused extrinsic region 24 to the drain node of the transistor.
【0034】不純物拡散の工程段階は通常の技術によ
り、例えば、基板の表面を1,100℃付近の温度にお
いて必要な不純物、例えばPチャンネル装置の場合はホ
ウ素、Nチャンネル装置の場合はリンを含むガスにさら
すことによって行なわれる。The process steps for impurity diffusion include, for example, the necessary impurities on the surface of the substrate at temperatures around 1100 ° C., such as boron for P-channel devices and phosphorus for N-channel devices, by conventional techniques. It is done by exposing to gas.
【0035】マスク44はホウ素およびリンなどの不純
物の拡散に対して有効なマスクとなる窒化シリコンによ
って形成される。窒化シリコンはシランおよびアンモニ
アを過剰な水素とともに、400℃ないし1,100℃
の温度範囲において熱分解反応させることにより、相互
接続部領域20上に被着される。この拡散段階の後、チ
ップ面積上に1,000Åの酸化物層が被着され、この
酸化物層はさらに図5および図6に示されているVDDノ
ードの金属被着物42を形成するために付与されるフォ
トレジストによってマスクされる。The mask 44 is formed of silicon nitride, which is an effective mask for diffusion of impurities such as boron and phosphorus. Silicon nitride contains silane and ammonia together with excess hydrogen at 400 ° C to 1100 ° C.
Is deposited on the interconnect region 20 by a thermal decomposition reaction in the temperature range of. After this diffusion step, a 1,000 Å oxide layer is deposited on the chip area to further form the V DD node metal deposit 42 shown in FIGS. 5 and 6. Masked by the photoresist applied to the.
【0036】それぞれのトランジスタQ1 およびQ2 の
ゲート相互接続部24,43はドレイン電源ノードに接
着され、データノード1はQ1 のドレイン領域に導電性
相互接続材(図示せず)によって接続されて集積回路が
形成される。Q1 のドレイン領域とQ2 のゲート相互接
続部24との間に導電性相互接続を形成することによっ
てデータノード1が構成される。同様にして、Q2 のド
レイン領域とQ1 の対応するゲート相互接続部との間に
導電性相互接続を形成することによってデータノード2
が構成される。The gate interconnects 24 and 43 of each transistor Q 1 and Q 2 are bonded to the drain power node, and the data node 1 is connected to the drain region of Q 1 by a conductive interconnect material (not shown). Integrated circuit is formed. The data node 1 is constructed by forming a conductive interconnect between the drain region of Q 1 and the gate interconnect 24 of Q 2 . Similarly, by forming a conductive interconnect between the drain region of Q 2 and the corresponding gate interconnect of Q 1 , data node 2
Is configured.
【0037】極低電流負荷装置R1 ,R2 の直流インピ
ーダンスは、比較的少量の外因性不純物をこれらの装置
の非ドープ真性半導体領域22を通してその領域の材料
が軽度にドープされた外因性領域に変換されるまで拡散
することによっていくらか減らすことができる。このと
き真性−外因性接合28は外因性−外因性接合48に変
換されるが、後者は高濃度の不純物領域と比較的低濃度
の不純物領域とが接合形成関係に配置されていることを
特徴とする。その場合、両不純物濃度は同じ導電形のも
のでも逆導電形のものでもよい。しかし、極高直流イン
ピーダンスを実現するためには、それらの不純物濃度レ
ベルが実質的に相互に差を有することが本質的に重要で
ある。The DC impedance of the ultra low current load devices R 1 , R 2 is such that the extrinsic region is lightly doped with relatively small amounts of extrinsic impurities through the undoped intrinsic semiconductor region 22 of these devices. Can be reduced somewhat by spreading until converted to. At this time, the intrinsic-extrinsic junction 28 is converted into the extrinsic-extrinsic junction 48, and the latter is characterized in that the high-concentration impurity region and the relatively low-concentration impurity region are arranged in a junction formation relationship. And In that case, both impurity concentrations may be the same conductivity type or opposite conductivity types. However, in order to realize the extremely high DC impedance, it is essentially important that the impurity concentration levels thereof are substantially different from each other.
【0038】ここに述べたイオン打込み段階は通常のイ
オン打込み技術例えば、米国特許第3,898,105
号に開示されている技術によって遂行される。The ion implantation steps described herein are conventional ion implantation techniques, eg, US Pat. No. 3,898,105.
It is carried out by the technique disclosed in No.
【0039】論理的「1」または論理的「0」のいずれ
かに対応するデータノード1および2における5Vおよ
び2.5Vの動作範囲において予備モードでの40mW
の設計負荷度を考慮に入れると、4Kビット(4096
ビット)のメモリでは各ビットが0.01mWの電力を
消費する。5Vではインピーダンス負荷装置R1 ,R2
によって1負荷装置あたり2μA以下の電流が供給され
なくてはならない。従って低負荷装置R1 およびR2 の
インピーダンス範囲の下限として2.5MΩという値が
でる。トランジスタQ1 およびQ2 の予想される最大漏
洩に対応するインピーダンス範囲の上限は2.5Vを1
0nA(Q1 およびQ2 に対し予想される最大漏洩電
流)で割ることによって250MΩとなることがわか
る。非ドープ多結晶シリコン領域22の純度および多結
晶シリコン層20のN形外因性ドーピングを注意深く制
御することにより、一定の温度範囲内において消費電流
量が最小となるメモリセルを実現するため、R1 および
R2 の抵抗値を、最大許容電力値および上昇した動作温
度における最大予想漏洩電流値の条件からR1 とR2 の
抵抗値を2.5ないし250MΩの範囲で制御すること
ができる。40 mW in standby mode in the 5 V and 2.5 V operating ranges at data nodes 1 and 2 corresponding to either a logical "1" or a logical "0".
In consideration of the design load level of 4K bits (4096
(Bit) memory, each bit consumes 0.01 mW of power. At 5V, impedance load devices R 1 and R 2
Therefore, a current of 2 μA or less must be supplied per load device. Therefore, the lower limit of the impedance range of the low load devices R 1 and R 2 is 2.5 MΩ. The upper limit of the impedance range corresponding to the maximum expected leakage of transistors Q 1 and Q 2 is 2.5V
It can be seen that dividing by 0 nA (maximum leakage current expected for Q 1 and Q 2 ) gives 250 MΩ. By carefully controlling the N Katachigaiin of doping purity and polycrystalline silicon layer 20 of the undoped polycrystalline silicon region 22, in order to realize a memory cell current consumption is minimized within a certain temperature range, R 1 and the resistance value of R 2, 2.5 to the resistance value of R 1 and R 2 from the condition of maximum expected leakage current value at the maximum allowable power value and the elevated operating temperature can be controlled in the range of 250Emuomega.
【図1】 本発明の応用例のメモリセルを使用したRA
Mの一部のブロック図。FIG. 1 is an RA using a memory cell of an application example of the present invention.
The block diagram of a part of M.
【図2】 図1のメモリセルの電気回路図。FIG. 2 is an electric circuit diagram of the memory cell of FIG.
【図3】 図2の回路の基板上の配置図。FIG. 3 is a layout diagram of the circuit of FIG. 2 on a substrate.
【図4】 図3のIV−IV線における立断面図。4 is a vertical cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG.
【図5】 本発明に基づいて構成された負荷インピーダ
ンス装置を有するゲート相互接続部の好適実施例の断面
図。FIG. 5 is a cross-sectional view of a preferred embodiment of a gate interconnect having a load impedance device constructed in accordance with the present invention.
【図6】 負荷インピーダンス装置の他の実施例による
ゲート相互接続部の断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view of a gate interconnect according to another embodiment of a load impedance device.
【図7】 (A)及び(B)は本発明に基づいて構成さ
れた負荷インピーダンス装置の別の実施例の各断面図。7A and 7B are cross-sectional views of another embodiment of the load impedance device constructed according to the present invention.
【図8】 (A)および(B)は本発明に基づいて構成
された負荷インピーダンス装置の更に別の実施例の各断
面図。8A and 8B are cross-sectional views of yet another embodiment of a load impedance device configured according to the present invention.
【図9】 (A)および(B)は本発明に基づいて構成
された負荷インピーダンス装置の更に別の実施例の各断
面図。9 (A) and 9 (B) are cross-sectional views of yet another embodiment of the load impedance device constructed according to the present invention.
【図10】 (A)および(B)は本発明に基づいて構
成された負荷インピーダンス装置の更に別の実施例の各
断面図。10A and 10B are cross-sectional views of yet another embodiment of a load impedance device constructed according to the present invention.
20 真性多結晶シリコン半導体層 22 第1導電路 24,43 第2導電路 28 真性−外因性接合 20 intrinsic polycrystalline silicon semiconductor layer 22 first conductive path 24, 43 second conductive path 28 intrinsic-extrinsic junction
フロントページの続き (72)発明者 ツイウ チウ チヤン アメリカ合衆国テキサス州カーロルトン, カマロ ドライブ 1633Front Page Continuation (72) Inventor Tsui Chiu Chi Yang 1633 Camaro Drive, Carrollton, Texas, USA
Claims (1)
れた絶縁層上に設けられた半導体インピーダンス装置に
おいて、前記絶縁層上にその1部によって第1導電路を
画定する実質的に真性の多結晶半導体材料の基体が一体
的にパターン形成されており、前記基体の所定の領域内
には第2導電路を画定する所定の導電型の外因性不純物
のドープ領域が形成されており、前記基体と前記ドープ
領域との境界によって真性−外因性接合が画定されてお
り、前記第1導電路と前記第2導電路とが前記真性−外
因性接合を通る電流に対し直列電気通路を形成している
ことを特徴とする半導体インピーダンス装置。1. A semiconductor impedance device provided on an insulating layer deposited on the surface of a substrate of single crystal semiconductor material, wherein the semiconductor impedance device has a substantially intrinsic portion defining a first conductive path by a portion thereof on the insulating layer. A base of polycrystalline semiconductor material is integrally patterned, and an extrinsic impurity doped region of a predetermined conductivity type defining a second conductive path is formed in a predetermined region of the base. An intrinsic-extrinsic junction is defined by a boundary between the substrate and the doped region, and the first conductive path and the second conductive path form a series electrical path for a current passing through the intrinsic-extrinsic junction. Semiconductor impedance device characterized by being.
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