JPH06236998A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JPH06236998A
JPH06236998A JP5020188A JP2018893A JPH06236998A JP H06236998 A JPH06236998 A JP H06236998A JP 5020188 A JP5020188 A JP 5020188A JP 2018893 A JP2018893 A JP 2018893A JP H06236998 A JPH06236998 A JP H06236998A
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insulating film
silicon substrate
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semiconductor integrated
layer
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Masanori Osawa
雅典 大沢
Kazuhiro Tsuruta
和弘 鶴田
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NipponDenso Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 空乏層による悪影響を極力すくなくすること
ができる半導体集積回路を提供することにある。 【構成】 N型シリコン基板1上に絶縁膜4が形成され
ている。その絶縁膜4上にMOSFET5,6が集積化
して配置されている。そして、少なくともMOSFET
5,6のソース・ドレイン領域9,10,14,13及
び半導体集積回路の配線7の直下におけるN型シリコン
基板1の絶縁膜4と接する領域に、N型シリコン基板1
と同一導電型の空乏層抑制用高濃度層3が配置されてい
る。この高濃度層3により空乏層の発生が抑制され、電
気的に空乏層容量を無視できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体集積回路に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】CMOSインバータ回路を図13に示す
とともに、薄膜SOI構造を図14に示す。図14にお
いて、N型シリコン基板40上には絶縁膜41が配置さ
れ、絶縁膜41上にPチャネルMOSFET42とNチ
ャネルMOSFET43と配線44とが配置されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
薄膜SOI構造ではMOSFETのソース45a,46
a,ドレイン45b,46b及び配線44直下の基板4
0に空乏層47が形成され、回路動作に影響を与える。
そして、回路の安定化には、この空乏層(電気的には容
量)を制御する必要がある つまり、薄膜SOIではMOSFET42,43と配線
44直下のシリコン基板に空乏層47が形成され、この
空乏層47は電気的に容量として回路動作に影響を与え
環境(温度、電源電圧)や素子の配置等により変化する
ため、回路特性が安定せず正確な設計が困難になるとい
う問題が生じる。
【0004】そこで、この発明の目的は、空乏層による
悪影響を極力すくなくすることができる半導体集積回路
を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、シリコン
基板上に絶縁膜を形成し、その絶縁膜上にMOSFET
を集積化して配置した半導体集積回路において、少なく
とも前記MOSFETのソース・ドレイン領域及び半導
体集積回路の配線の直下での前記シリコン基板の絶縁膜
と接する領域に当該シリコン基板と同一導電型の空乏層
抑制用高濃度層を配置した半導体集積回路をその要旨と
する。
【0006】第2の発明は、シリコン基板上に絶縁膜を
形成し、その絶縁膜上にMOSFETを集積化して配置
した半導体集積回路において、少なくとも前記MOSF
ETのソース・ドレイン領域及び半導体集積回路の配線
の直下での前記シリコン基板の絶縁膜と接する領域に空
乏層厚み調整用低濃度層を配置するとともに、当該低濃
度層の回りにシリコン基板と同一導電型の空乏層抑制用
高濃度層を配置した半導体集積回路をその要旨とするも
のである。
【0007】
【作用】第1の発明は、シリコン基板の絶縁膜側にシリ
コン基板と同一導電型の高濃度層を配置したので、空乏
層の発生が抑制され、電気的に空乏層容量を無視でき
る。つまり、温度・電源電圧の変動等による空乏層幅の
変化を無視でき、回路の安定化が可能となる。
【0008】第2の発明は、シリコン基板の絶縁膜側に
低濃度層を配置するとともに、当該低濃度層の回りに高
濃度層を配置し、低濃度層の厚みで空乏層幅が最適化さ
れる。
【0009】
【実施例】
(第1実施例)以下、この発明を具体化した一実施例を
図面に従って説明する。
【0010】本実施例の半導体集積回路は、図13に示
すように、CMOSインバータ回路をなしている。図1
には、本実施例のSOI構造を用いたMOSFETを有
する半導体集積回路の断面図を示す。
【0011】図1において、N型シリコン基板1には、
その下面に不純物が高濃度にドープされたN+ 高濃度層
2が形成されているとともに、N型シリコン基板1の上
面全面に不純物が高濃度にドープされたN+ 高濃度層3
が形成されいる。このN+ 高濃度層3が空乏層抑制用高
濃度層となる。又、N+ 高濃度層3の上面には、絶縁膜
4が配置されている。この絶縁膜4上にPチャネルMO
SFET5,NチャネルMOSFET6が集積化して配
置されている。
【0012】PチャネルMOSFET5,NチャネルM
OSFET6は各々、絶縁膜4で周囲を囲まれ他の素子
と絶縁されている、いわゆる、薄膜SOIMOSFET
である。
【0013】PチャネルMOSFET5は、チャネル形
成領域8、P型のソース・ドレイン領域9,10、ゲー
ト電極11により構成されている。又、NチャネルMO
SFET6は同様に、チャネル形成領域12、N型のソ
ース・ドレイン領域14,13、ゲート電極15により
構成されている。
【0014】又、絶縁膜4上には半導体集積回路の配線
7が延設されている。本実施例においては、絶縁膜4側
のN型シリコン基板1をN+ 高濃度層3としているの
で、MOSFET5,6及び配線7直下のN型シリコン
基板1に成形される空乏層を抑制できる。これにより、
容量として電気的に回路動作に影響を与える空乏層を無
視できるので、正確な回路設計が行える。
【0015】このように本実施例では、N型シリコン基
板1上に絶縁膜4を形成し、その絶縁膜4上にMOSF
ET5,6を集積化して配置した半導体集積回路におい
て、少なくともMOSFET5,6のソース・ドレイン
領域9,10,13,14及び半導体集積回路の配線7
の直下でのN型シリコン基板1の絶縁膜4と接する領域
にN型シリコン基板1と同一導電型の空乏層抑制用高濃
度層3を配置したので、空乏層の発生が抑制され、電気
的に空乏層容量を無視できる。つまり、温度・電源電圧
の変動等による空乏層幅の変化を無視でき、回路の安定
化が可能となる。このようにして、空乏層による悪影響
を極力すくなくすることができることとなる。
【0016】尚、この実施例の応用例としては、図2に
示すように、空乏層の発生するMOSFET5,6のソ
ース・ドレイン領域9,10,13,14と配線7直下
のN型シリコン基板1のみをN+ 高濃度層3にしてもよ
い。
【0017】又、図3に示すように、図1のN型シリコ
ン基板をP型シリコン基板に変えてもよい。さらに、図
4に示すように、空乏層の発生するMOSFET5,6
のソース・ドレイン領域9,10,13,14と配線7
直下のP型シリコン基板1のみをP + 高濃度層3にして
もよい。 (第2実施例)次に、第2実施例を以下に説明する。
【0018】本実施例の半導体集積回路は、図13に示
すように、CMOSインバータ回路をなしている。図5
には、本実施例のSOI構造を用いたMOSFETを有
する半導体集積回路の断面図を示す。
【0019】図5において、N型シリコン基板18の下
面には不純物が高濃度にドープされたN+ 高濃度層19
が形成されるとともに、N型シリコン基板18の上面全
面には不純物が高濃度にドープされたN+ 高濃度層20
が形成されている。このN+高濃度層20が空乏層抑制
用高濃度層となる。さらに、N+ 高濃度層20の上面に
おける所定領域にはN- 低濃度層21a,21b,21
cが形成されている。このN- 低濃度層21a,21
b,21cが空乏層厚み調整用低濃度層となる。
【0020】N- 低濃度層21a,21b,21c上を
含めたN+ 高濃度層20上には、絶縁膜22が配置され
ている。この絶縁膜22上にPチャネルMOSFET2
3,NチャネルMOSFET24が集積化して配置され
ている。
【0021】PチャネルMOSFET23,Nチャネル
MOSFET24は各々、絶縁膜22で周囲を囲まれ他
の素子と絶縁されている、いわゆる薄膜SOIMOSF
ETである。PチャネルMOSFET23は、チャネル
成形領域26、P型のソース・ドレイン領域27,2
8、ゲート電極29とにより構成されている。Nチャネ
ルMOSFET24は同様に、チャネル成形領域30、
N型のソース・ドレイン領域32,31、ゲート電極3
3により構成されている。
【0022】又、絶縁膜22上には半導体集積回路の配
線25が延設されている。そして、PチャネルMOSF
ET23,NチャネルMOSFET24及び配線25直
下のN型シリコン基板18の絶縁膜22側のみをN-
濃度層21a,21b,21cとしている。
【0023】本実施例においては、空乏層の発生するM
OSFET23,24及び配線25直下の絶縁膜22側
のN型シリコン基板18をN- 低濃度層21a,21
b,21cとすることで、空乏層の幅をN- 低濃度層2
1a,21b,21cの厚みで制御できる。これによ
り、容量として電気的に回路動作に影響を与える空乏層
を最適化できるので、正確な回路設計が行える。特に、
配線25の寄生容量は、電気的に絶縁膜22の容量とN
- 低濃度層21a,21b,21cの空乏層容量との直
列となるため、N- 低濃度層21a,21b,21cが
ない場合に比べて小さくなる。従って、配線容量負荷を
小さくできるため動作速度を向上することができる。
【0024】このように、N型シリコン基板18の絶縁
膜22側をN- 低濃度層21a,21b,21c、その
下層をN+ 高濃度層20とし、このN- 低濃度層21
a,21b,21cの厚みで空乏層幅が最適化できる。
配線25直下の空乏層は配線25による負荷容量を低減
し回路の高速化に効果がある。又、MOSFET23,
24のソース、ドレイン直下の空乏層も同様の効果があ
る。さらに、環境変化に対する空乏層幅をN- 低濃度層
21a,21b,21cの厚みで最適化することによ
り、回路の高速化と安定化が可能となる。
【0025】このように本実施例では、N型シリコン基
板18上に絶縁膜22を形成し、その絶縁膜22上にM
OSFET23,24を集積化して配置した半導体集積
回路において、少なくともMOSFET23,24のソ
ース・ドレイン領域27,28,31,32及び半導体
集積回路の配線25の直下でのN型シリコン基板18の
絶縁膜22と接する領域に空乏層厚み調整用低濃度層2
1a,21b,21cを配置するとともに、この低濃度
層21a,21b,21cの回りにN型シリコン基板1
8と同一導電型の空乏層抑制用高濃度層20を配置し、
低濃度層21a,21b,21cの厚みで空乏層幅が最
適化される。このようにして、空乏層による悪影響を極
力すくなくすることができることとなる。
【0026】尚、この実施例の応用例としては、図6に
示すように、図5のようにN- 低濃度層21a,21
b,21cをMOSFET23,24と配線25の直下
だけに成形するのではなく、絶縁膜22直下全体をN-
低濃度層21としてもよい。
【0027】又、図7に示すように、空乏層の発生する
MOSFET23,24と配線25直下のシリコン基板
18のみにP- 低濃度層34a,34b,34cを形成
し、その周囲をN+ 高濃度層20にしてもよい。このと
き、絶縁膜22直下のP- 低濃度層34a,34b,3
4cとN+ 型高濃度層20とのPN接合部分には空乏層
が形成される。空乏層はほとんど低濃度のP- 低濃度層
34a,34b,34c側に延びるため、高濃度のN+
型高濃度層20の空乏層幅は無視できる。このため、M
OSFET23,24及び配線25の電位に関係なく、
- 低濃度層34a,34b,34cの厚みを制御する
ことにより空乏層幅を最適化することも可能となる。
【0028】さらに、図8に示すように、図7のように
- 低濃度層34a,34b,34cをMOSFET2
3,24と配線25の直下だけに形成するのではなく、
絶縁膜22直下全体をP- 低濃度層34としてもよい。
【0029】さらには、図9に示すように、図5のN型
シリコン基板をP型シリコン基板に変えてもよい。この
とき、空乏層の幅をP- 低濃度層35a,35b,35
cの厚みで制御する。
【0030】又、図10に示すように、図7の基板不純
物の極性を変えてもよい。このとき、N- 低濃度層36
a,36b,36cの厚みを制御することにより空乏層
幅を最適化する。
【0031】さらに、図11に示すように、図9のよう
にP- 低濃度層35a,35b,35cをMOSFET
23,24と配線25の直下だけに成形するのではな
く、絶縁膜22直下全体をP- 低濃度層35としてもよ
い。
【0032】さらには、図12に示すように、図10の
ようにN- 低濃度層36a,36b,36cをMOSF
ET23,24と配線25の直下だけに形成するのでは
なく、絶縁膜22直下全体をN- 低濃度層36としても
よい。
【0033】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
空乏層による悪影響を極力すくなくすることができる優
れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の半導体集積回路の断面図である。
【図2】第1実施例の応用例の半導体集積回路の断面図
である。
【図3】第1実施例の応用例の半導体集積回路の断面図
である。
【図4】第1実施例の応用例の半導体集積回路の断面図
である。
【図5】第2実施例の半導体集積回路の断面図である。
【図6】第2実施例の応用例の半導体集積回路の断面図
である。
【図7】第2実施例の応用例の半導体集積回路の断面図
である。
【図8】第2実施例の応用例の半導体集積回路の断面図
である。
【図9】第2実施例の応用例の半導体集積回路の断面図
である。
【図10】第2実施例の応用例の半導体集積回路の断面
図である。
【図11】第2実施例の応用例の半導体集積回路の断面
図である。
【図12】第2実施例の応用例の半導体集積回路の断面
図である。
【図13】CMOSインバータ回路を示す回路図であ
る。
【図14】従来の半導体集積回路の断面図である。
【符号の説明】
1 N型シリコン基板 3 N+ 高濃度層(空乏層抑制用高濃度層) 4 絶縁膜 5 PチャネルMOSFET 6 NチャネルMOSFET 7 配線 9,10,13,14 ソース・ドレイン領域 18 N型シリコン基板 20 N+ 高濃度層(空乏層抑制用高濃度層) 21a,21b,21c N- 低濃度層(空乏層厚み調
整用低濃度層) 22 絶縁膜 23 PチャネルMOSFET 24 NチャネルMOSFET 25 配線 27,28,31,32 ソース・ドレイン領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 9056−4M H01L 29/78 311 C

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリコン基板上に絶縁膜を形成し、その
    絶縁膜上にMOSFETを集積化して配置した半導体集
    積回路において、 少なくとも前記MOSFETのソース・ドレイン領域及
    び半導体集積回路の配線の直下での前記シリコン基板の
    絶縁膜と接する領域に当該シリコン基板と同一導電型の
    空乏層抑制用高濃度層を配置したことを特徴とする半導
    体集積回路。
  2. 【請求項2】 シリコン基板上に絶縁膜を形成し、その
    絶縁膜上にMOSFETを集積化して配置した半導体集
    積回路において、 少なくとも前記MOSFETのソース・ドレイン領域及
    び半導体集積回路の配線の直下での前記シリコン基板の
    絶縁膜と接する領域に空乏層厚み調整用低濃度層を配置
    するとともに、当該低濃度層の回りにシリコン基板と同
    一導電型の空乏層抑制用高濃度層を配置したことを特徴
    とする半導体集積回路。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6215190B1 (en) * 1998-05-12 2001-04-10 International Business Machines Corporation Borderless contact to diffusion with respect to gate conductor and methods for fabricating
US6362507B1 (en) * 1999-04-20 2002-03-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electro-optical devices in which pixel section and the driver circuit are disposed over the same substrate
US6630382B1 (en) * 1999-06-02 2003-10-07 Arizona State University Current controlled field effect transistor
US7589007B2 (en) 1999-06-02 2009-09-15 Arizona Board Of Regents For And On Behalf Of Arizona State University MESFETs integrated with MOSFETs on common substrate and methods of forming the same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6215190B1 (en) * 1998-05-12 2001-04-10 International Business Machines Corporation Borderless contact to diffusion with respect to gate conductor and methods for fabricating
US6362507B1 (en) * 1999-04-20 2002-03-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electro-optical devices in which pixel section and the driver circuit are disposed over the same substrate
US6630382B1 (en) * 1999-06-02 2003-10-07 Arizona State University Current controlled field effect transistor
US7589007B2 (en) 1999-06-02 2009-09-15 Arizona Board Of Regents For And On Behalf Of Arizona State University MESFETs integrated with MOSFETs on common substrate and methods of forming the same

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