JPH11340339A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH11340339A
JPH11340339A JP11030436A JP3043699A JPH11340339A JP H11340339 A JPH11340339 A JP H11340339A JP 11030436 A JP11030436 A JP 11030436A JP 3043699 A JP3043699 A JP 3043699A JP H11340339 A JPH11340339 A JP H11340339A
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JP
Japan
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potential
semiconductor device
region
channel transistor
trench
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JP11030436A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiro Suma
克博 須磨
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device whose malfunction is hardly generated when an undershoot is superposed on an input signal. SOLUTION: A node N1 to which an input signal is given is connected to the drain of an N-channel transistor 74a whose gate and source are coupled to a ground potential. The source part of the N-channel transistor 74a is formed on the sidewall of a trench part 86. Consequently, since an open angle α at which electrons are injected into a P-type silicon substrate 120 from the node N1 is restricted by an n<+> region 88 as the source part of the N-channel transistor 74a, the amount of the electrons which are injected can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置に関
し、より特定的には、入力される信号のアンダーシュー
ト対策素子を備える半導体装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly, to a semiconductor device having an element for preventing an undershoot of an input signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、パーソナルコンピュータやワーク
ステーションをはじめさまざまな電気製品にマイコン、
メモリ、ゲートアレイをはじめとした種々の半導体装置
が搭載されている。
2. Description of the Related Art At present, microcomputers are used in various electric products such as personal computers and workstations.
Various semiconductor devices including a memory and a gate array are mounted.

【0003】これらの半導体装置の多くは高集積化およ
び低消費電力化に適したMOS(Metal Oxide Silicon
)トランジスタによって構成されている。
Many of these semiconductor devices are MOS (Metal Oxide Silicon) suitable for high integration and low power consumption.
) It is composed of transistors.

【0004】近年大容量化の進んだメモリで、このMO
Sトランジスタを含むものの1つとしてパーソナルコン
ピュータやワークステーションのメインメモリとして使
用されているDRAM(Dynamic Random Access Memor
y)がある。
[0004] In recent years, a memory having a large capacity has been developed.
DRAM (Dynamic Random Access Memory) used as one of the main memories of personal computers and workstations as one that includes an S transistor
y) there.

【0005】図134は、特開昭61−232658号
公報に開示された入力保護回路である。
FIG. 134 shows an input protection circuit disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-232658.

【0006】図134を参照して、この入力保護回路
は、外部から入力される各種の信号を受ける端子EN
と、端子ENが接続されるノードNiとノードNjとの
間に接続される抵抗502と、ノードNjがゲートに接
続されソースおよびチャネル形成領域の電位が内部電源
電位VccにされたPチャネルトランジスタ508と、
ノードNjがゲートに接続されソースが接地電位Vss
に結合されチャネル形成領域の電位が基板電位VBBに
されドレインがPチャネルトランジスタ508のドレイ
ンと接続されたNチャネルトランジスタ510とを含
む。Nチャネルトランジスタ510のドレインは半導体
装置の内部回路へ入力信号を伝える出力ノードIOUT
となる。
Referring to FIG. 134, this input protection circuit includes a terminal EN for receiving various signals input from the outside.
, A resistor 502 connected between a node Ni connected to the terminal EN and a node Nj, and a P-channel transistor 508 connected to the gate of the node Nj and having a source and a channel forming region at the internal power supply potential Vcc. When,
The node Nj is connected to the gate and the source is at the ground potential Vss.
And an N-channel transistor 510 whose drain is connected to the drain of P-channel transistor 508 with the potential of the channel formation region at substrate potential VBB. N-channel transistor 510 has a drain connected to an output node IOUT for transmitting an input signal to an internal circuit of the semiconductor device.
Becomes

【0007】この入力保護回路はさらに、アノードがノ
ードNjに接続されカソードが内部電源電位Vccに結
合されたp+ −n- 接合ダイオード504と、アノード
が接地電位Vssに結合されカソードがノードNjに接
続されたp+ −n+ 接合ダイオード506とを含む。
The input protection circuit further includes a p + -n - junction diode 504 having an anode connected to node Nj and a cathode connected to internal power supply potential Vcc, and an anode connected to ground potential Vss and a cathode connected to node Nj. And a connected p + -n + junction diode 506.

【0008】外部から入力端子ENに入力された信号は
抵抗502を通り入力用インバータであるNチャネルト
ランジスタ510およびPチャネルトランジスタ508
の各ゲートに伝達される。ノードNjに伝えられた信号
が内部電源電位Vccを超える電位であったり、接地電
位Vss以下の電位であるときは、接合ダイオード50
4、506はクランプ回路として働く。接合ダイオード
504、506のしきい値をそれぞれV504、V50
6とすると(Vcc+V504)以上の入力電圧が印加
されると、接合ダイオード504が動作してノードNj
が(Vcc+V504)以上になることを防いでいる。
A signal input to the input terminal EN from the outside passes through a resistor 502 and an N-channel transistor 510 and a P-channel transistor 508 which are input inverters.
Is transmitted to each gate. When the signal transmitted to the node Nj is higher than the internal power supply potential Vcc or lower than the ground potential Vss, the junction diode 50
4, 506 functions as a clamp circuit. The threshold values of the junction diodes 504 and 506 are set to V504 and V50, respectively.
6, when an input voltage equal to or more than (Vcc + V504) is applied, the junction diode 504 operates and the node Nj
Is prevented from exceeding (Vcc + V504).

【0009】また、V506以下の入力電位が印加され
ると、接合ダイオード506が動作して、ノードNjが
V506以下になることを防いでいる。
When an input potential equal to or lower than V506 is applied, the junction diode 506 operates to prevent the node Nj from lowering to V506 or lower.

【0010】以上のようにして、この入力保護回路は内
部回路を保護する。図135は、図134に示した抵抗
502の断面構造を説明するための断面図である。
As described above, this input protection circuit protects the internal circuit. FIG. 135 is a cross-sectional view for illustrating a cross-sectional structure of resistor 502 shown in FIG.

【0011】図135を参照して、抵抗502はn+
散抵抗であり、P型シリコン基板512上に形成された
Pウェル514の中に形成される。抵抗502は素子分
離用酸化膜516で両側を覆われている。
Referring to FIG. 135, a resistor 502 is an n + diffusion resistance and is formed in a P well 514 formed on a P-type silicon substrate 512. The resistor 502 is covered on both sides with an isolation oxide film 516.

【0012】図136は、外部から半導体装置へと入力
される信号の入力波形の例である。図136を参照し
て、この入力信号の入力ハイレベルVIHは内部電源電
位Vccであり、入力ローレベルVILは0Vであると
する。入力レベルがハイレベルからローレベルへと立下
がった直後のA部では0V以下のアンダーシュートがみ
られ、波形514がローレベルからハイレベルへと立上
がった直後のB部では内部電源電位Vcc以上のオーバ
ーシュートが波形514にのっている。
FIG. 136 shows an example of an input waveform of a signal input from the outside to the semiconductor device. Referring to FIG. 136, it is assumed that input high level VIH of this input signal is internal power supply potential Vcc, and input low level VIL is 0V. An undershoot of 0 V or less is observed in the portion A immediately after the input level falls from the high level to the low level, and the internal power supply potential Vcc or more in the portion B immediately after the waveform 514 rises from the low level to the high level. Overshoot is on waveform 514.

【0013】図134で示した入力保護回路が形成され
ているP型シリコン基板に基板電位VBB=−1.5V
が印加されている場合を考える。たとえば、半導体装置
がDRAMの場合には、もしアンダーシュートが−1.
5V以下になったときは同一基板上に形成されているメ
モリセルの保持データに悪影響を及ぼすことが考えられ
る。
The substrate potential VBB = -1.5 V is applied to the P-type silicon substrate on which the input protection circuit shown in FIG. 134 is formed.
Is applied. For example, if the semiconductor device is a DRAM, if the undershoot is -1.
When the voltage becomes 5 V or less, it is considered that the data held in the memory cells formed on the same substrate is adversely affected.

【0014】図137は、入力保護回路の一部とメモリ
セル部の断面を示す断面図である。n+ 拡散抵抗である
抵抗502に−1.5V以下のアンダーシュートが加わ
った場合には、抵抗502とPウェル514との境界部
のPN接合に順方向電圧がかかり、電子519がPウェ
ル514中に注入される。注入された電子はPウェル5
14およびP型シリコン基板512中を再結合が起こる
まで小数キャリアとして泳動することになる。
FIG. 137 is a cross sectional view showing a part of the input protection circuit and a cross section of the memory cell portion. When an undershoot of -1.5 V or less is applied to the resistor 502, which is an n + diffusion resistor, a forward voltage is applied to the PN junction at the boundary between the resistor 502 and the P well 514, and electrons 519 are transferred to the P well 514. Injected inside. The injected electrons are in P well 5
It migrates as a minority carrier in the 14 and P-type silicon substrate 512 until recombination occurs.

【0015】図137では、入力保護回路のn+ 領域と
メモリセルのn+ 領域が完全に分離されずに形成されて
いる。注入された電子は、電気エネルギーを運動エネル
ギーに変えてシリコン基板中をある程度直進する。
[0015] In Figure 137, n + regions of the n + region and a memory cell of the input protection circuit is formed without being completely separated. The injected electrons convert electric energy into kinetic energy and travel straight through the silicon substrate to some extent.

【0016】その後シリコン原子や不純物原子と相互作
用をして散乱し、さらに拡散していく。このとき、P型
シリコン基板と分離されていないPウェル514上に形
成され、H(ハイ)データを保持しているメモリセルの
+ 領域520に電子が多量に吸収されると、メモリセ
ルデータがL(ロー)となりデータ破壊が起こる。
After that, it interacts with silicon atoms and impurity atoms to be scattered and further diffused. At this time, if a large amount of electrons are absorbed in the n + region 520 of the memory cell holding H (high) data formed on the P well 514 which is not separated from the P-type silicon substrate, the memory cell data Becomes L (low), causing data destruction.

【0017】注入された電子のライフタイムが長いと電
子は長い距離を泳動するので、データ破壊を防ぐために
は入力保護回路とメモリセルまでの距離を長くしておく
必要がある。この距離を長くとるとチップ面積が増大す
るという問題が起こる。
If the lifetime of the injected electrons is long, the electrons migrate a long distance. Therefore, in order to prevent data destruction, it is necessary to increase the distance between the input protection circuit and the memory cell. If this distance is increased, there is a problem that the chip area increases.

【0018】チップ面積が増大すれば製造コストが上が
るという問題が起こってくる。次に、メモリセルと電子
の注入が生じるn+ 拡散領域との距離を考える上で重要
な電子の注入開口角について説明する。
If the chip area increases, there arises a problem that the manufacturing cost increases. Next, an electron injection aperture angle which is important in considering the distance between the memory cell and the n + diffusion region where electron injection occurs will be described.

【0019】図138は従来構造のトランジスタの平面
図である。図138を参照して、このトランジスタはN
チャネルトランジスタであり素子分離領域532に周辺
を囲まれ、ゲート電極534とドレインであるn+ 領域
538とソースであるn+ 領域536とを含む。
FIG. 138 is a plan view of a transistor having a conventional structure. Referring to FIG. 138, this transistor has N
A channel transistor which is surrounded by the element isolation region 532 and includes a gate electrode 534, an n + region 538 serving as a drain, and an n + region 536 serving as a source.

【0020】図139は、図138におけるX−X′で
の断面を示す断面図である。図139を参照して、この
トランジスタは、P型シリコン基板542上に形成され
たPウェル543部に形成され、ゲート電極534に挟
まれた部分にドレインであるn+ 領域538があり、ゲ
ート電極534の外側の領域にはソースであるn+ 領域
536が形成されている。n+ 領域536の外側には素
子分離用酸化膜544が形成されている。n+ 領域53
8には電子の注入を起こすアンダーシュートが印加され
るノードCinが接続されている。
FIG. 139 is a sectional view showing a section taken along line XX 'in FIG. 138. Referring to FIG. 139, this transistor is formed in a P well 543 formed on a P-type silicon substrate 542, has an n + region 538 serving as a drain in a portion sandwiched between gate electrodes 534, and has a gate electrode An n + region 536 serving as a source is formed in a region outside 534. An oxide film for element isolation 544 is formed outside the n + region 536. n + region 53
8 is connected to a node Cin to which an undershoot causing injection of electrons is applied.

【0021】ここで、dn はn+ 領域の接合深さであ
る。dL は素子分離用の絶縁膜544がシリコン基板中
に入り込んだ絶縁膜深さである。Lは入力信号が入るn
+ 領域538部から素子分離絶縁膜544までの距離で
ある。LL は素子分離用絶縁膜544が絶縁膜深さdL
まで入り込むまでの距離である。αはX−X′断面にお
ける電子が注入される開口角(以下、電子注入開口角と
する)である。
Here, d n is the junction depth of the n + region. d L is the depth of the insulating film into which the insulating film 544 for element isolation has penetrated into the silicon substrate. L is the input signal input n
The distance from the + region 538 to the element isolation insulating film 544. L L is the element isolation insulating film 544 insulating film depth d L
It is the distance to enter. α is an opening angle at which electrons are injected in the XX ′ section (hereinafter, referred to as an electron injection opening angle).

【0022】図140は、図138におけるY−Y′で
の断面を示す断面図である。図140を参照して、P型
シリコン基板542上のPウェル543に入力信号が印
加されるn+ 領域538が形成されており、その両脇に
は素子分離用の絶縁膜544が形成されている。ここ
で、yL はY−Y′断面における接合長さである。βは
y方向の電子注入開口角である。
FIG. 140 is a sectional view showing a section taken along line YY 'in FIG. 138. Referring to FIG. 140, an n + region 538 to which an input signal is applied is formed in a P well 543 on a P type silicon substrate 542, and an insulating film 544 for element isolation is formed on both sides thereof. I have. Here, y L is the joining length in the YY ′ section. β is the electron injection aperture angle in the y direction.

【0023】以上より電子注入開口角α、βは次式で表
わされる。 α=π/2−tan-1((dL −dn )/(L+LL )) …(1) β=π/2−tan-1((dL −dn )/(yL +LL )) …(2) 図138のn+ 領域538に注入された電子がトランジ
スタ領域(素子領域)より広く泳動していくためには、
x方向については開口角α以下で電子が注入される必要
がある。
From the above, the electron injection aperture angles α and β are represented by the following equations. α = π / 2-tan -1 ((d L -d n) / (L + L L)) ... (1) β = π / 2-tan -1 ((d L -d n) / (y L + L L )) (2) In order for the electrons injected into the n + region 538 in FIG. 138 to migrate more widely than the transistor region (element region),
In the x direction, electrons need to be injected at an opening angle α or less.

【0024】またy方向については、開口角β以下で電
子が注入される必要がある。その理由は、素子分離絶縁
膜とシリコン基板との界面には、通常再結合中心が多数
存在するので問題となる電子は、素子分離絶縁膜に衝突
せずに抜けていく電子だからである。
In the y direction, electrons need to be injected at an opening angle β or less. The reason for this is that since there are usually many recombination centers at the interface between the element isolation insulating film and the silicon substrate, the electrons that are problematic are electrons that escape without colliding with the element isolation insulating film.

【0025】[0025]

【発明が解決しようとする課題】DRAMにおいては、
さらなる低コスト化、高性能化が要求されている。高性
能化の1つとして高速化が挙げられる。
SUMMARY OF THE INVENTION In a DRAM,
Further cost reduction and higher performance are required. One of the performance enhancements is to increase the speed.

【0026】年々マイクロプロセッサの動作周波数は向
上し、高速なDRAMが求められている。これらのDR
AMは、アンダーシュートやオーバーシュートののった
ノイズの多い入力波形に対応しなければならない。
The operating frequency of microprocessors has been improving year by year, and high-speed DRAMs have been demanded. These DR
AM must correspond to a noisy input waveform with undershoot and overshoot.

【0027】特にP型基板ツインウェル構造のDRAM
では先に説明したように、入力保護回路の基板上に形成
されたn+ 拡散層からアンダーシュートによる電子が注
入され、メモリセルデータを破壊するという問題点があ
った。
In particular, a DRAM having a P-type substrate twin well structure
As described above, as described above, there is a problem that electrons due to undershoot are injected from the n + diffusion layer formed on the substrate of the input protection circuit and memory cell data is destroyed.

【0028】また、アナログ回路とデジタル回路が混載
された半導体装置では、たとえばD−A(デジタル−ア
ナログ)変換回路のアナログ出力部に歪みを起こすとい
う問題点もあった。
Also, in a semiconductor device in which an analog circuit and a digital circuit are mixed, for example, there is a problem that the analog output section of a DA (digital-analog) conversion circuit is distorted.

【0029】本発明は、メモリデータ破壊やアナログ出
力の歪みを引き起こすアンダーシュートに対する耐性を
向上させるアンダーシュート対策素子とこのアンダーシ
ュート対策素子を備えた半導体装置を提供することを第
1の目的とする。
A first object of the present invention is to provide an undershoot countermeasure element for improving resistance to undershoot causing memory data destruction and analog output distortion, and a semiconductor device provided with this undershoot countermeasure element. .

【0030】またアンダーシュートによる基板に対する
電子注入が起こりにくいアンダーシュート対策素子とこ
のアンダーシュート対策素子を備えた半導体装置を提供
することを第2の目的とする。
It is a second object of the present invention to provide an undershoot preventing element in which electron injection into the substrate due to undershoot does not easily occur and a semiconductor device provided with the undershoot preventing element.

【0031】[0031]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の半導体
記憶装置は、第1導電型の半導体基板の主表面上に形成
される半導体装置であって、半導体装置の外部から与え
られる接地電位を受ける接地端子と、半導体装置の外部
から入力される入力信号を受ける入力端子と、入力端子
に電気的に結合される内部ノードと、内部ノード上の信
号をうけて所定の動作を行う内部回路と、入力端子の電
位が接地電位より低い第1の電位以下となるアンダーシ
ュート入力時に内部ノードの電位を第1の電位以上にす
るアンダーシュート対策手段とを備え、アンダーシュー
ト対策手段は、主表面上に形成され、内部ノードと第1
の一定電位との間に導通しうる経路をなすように結合さ
れるスイッチング素子と、スイッチング素子に隣接して
設けられ、アンダーシュート入力時にスイッチング素子
から半導体基板へと注入される電子の泳動を阻害するト
レンチ部とを含む。
A semiconductor memory device according to claim 1 is a semiconductor device formed on a main surface of a semiconductor substrate of a first conductivity type, wherein a ground potential applied from outside the semiconductor device is provided. Terminal receiving the input signal, an input terminal receiving an input signal input from outside the semiconductor device, an internal node electrically coupled to the input terminal, and an internal circuit performing a predetermined operation in response to a signal on the internal node. And undershoot countermeasure means for setting the potential of the internal node to the first potential or more at the time of undershoot input in which the potential of the input terminal is equal to or lower than the first potential lower than the ground potential. Formed on the internal node and the first
And a switching element coupled to form a path that can conduct between the switching element and the switching element, which is provided adjacent to the switching element and inhibits migration of electrons injected from the switching element into the semiconductor substrate when an undershoot is input. And a trench portion to be formed.

【0032】請求項2に記載の半導体記憶装置は、請求
項1に記載の半導体装置の構成に加えて、スイッチング
素子は、主表面上に形成され、内部ノードと第1の一定
電位との間に導通しうる経路をなすように結合される第
2導電型のMOSトランジスタを含み、MOSトランジ
スタは、内部ノードに接続される第2導電型の第1の不
純物領域と、第1の一定電位に結合される第2導電型の
第2の不純物領域と、第1の不純物領域と第2の不純物
領域とに挟まれた主表面上に位置するゲート電極とを有
し、トレンチ部は、深さが第1の不純物領域の接合深さ
よりも深く、第2の不純物領域に接する。
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the semiconductor device of the first aspect, the switching element is formed on the main surface, and is provided between the internal node and the first constant potential. A MOS transistor of a second conductivity type coupled to form a path capable of conducting to the first node, the MOS transistor having a first impurity region of a second conductivity type connected to an internal node, and a first constant potential. A second impurity region of a second conductivity type to be coupled, and a gate electrode located on a main surface interposed between the first impurity region and the second impurity region; Are deeper than the junction depth of the first impurity region and are in contact with the second impurity region.

【0033】請求項3に記載の半導体記憶装置は、請求
項2に記載の半導体装置の構成において、MOSトラン
ジスタのゲートは、接地電位に結合され、第1導電型
は、P型であり、第2導電型は、N型である。
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the semiconductor device according to the second aspect, the gate of the MOS transistor is coupled to the ground potential, the first conductivity type is P-type, The two conductivity types are N-type.

【0034】請求項4に記載の半導体記憶装置は、請求
項2に記載の半導体装置の構成において、第1の一定電
位は、接地電位である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the semiconductor device according to the second aspect, the first constant potential is a ground potential.

【0035】請求項5に記載の半導体記憶装置は、請求
項2に記載の半導体装置の構成に加えて、外部から与え
られた電源電位を受ける電源端子をさらに備え、第1の
一定電位は、電源電位に応じた電位である。
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the semiconductor device of the second aspect, the semiconductor memory device further includes a power supply terminal receiving an externally applied power supply potential. This is a potential corresponding to the power supply potential.

【0036】請求項6に記載の半導体記憶装置は、請求
項2に記載の半導体装置の構成に加えて、外部から与え
られた電源電位を受ける電源端子と、電源電位を受け内
部昇圧電位に昇圧する昇圧手段とをさらに備え、第1の
一定電位は、内部昇圧電位である。
According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the semiconductor device of the second aspect, in addition to the configuration of the semiconductor device of the second aspect, a power supply terminal receiving an externally applied power supply potential and boosting the power supply potential to an internal boosted potential are provided. And the first constant potential is an internal boosted potential.

【0037】請求項7に記載の半導体記憶装置は、請求
項2に記載の半導体装置の構成において、第2の不純物
領域は、主表面上においてゲート電極および第1の不純
物領域を取り囲み、トレンチ部の開口部は、主表面上に
おいて第2の不純物領域を取り囲む。
According to a seventh aspect of the present invention, in the configuration of the semiconductor device according to the second aspect, the second impurity region surrounds the gate electrode and the first impurity region on the main surface, and has a trench portion. Opening surrounds the second impurity region on the main surface.

【0038】請求項8に記載の半導体記憶装置は、請求
項2に記載の半導体装置の構成に加えて、第2の不純物
領域は、トレンチ部の側壁に形成される第3の不純物領
域を含む。
In a semiconductor memory device according to an eighth aspect, in addition to the structure of the semiconductor device according to the second aspect, the second impurity region includes a third impurity region formed on a side wall of the trench portion. .

【0039】請求項9に記載の半導体記憶装置は、請求
項2に記載の半導体装置の構成において、トレンチ部
は、第2の不純物領域と接する側壁と半導体基板の主表
面とのなす角度が90°未満となるように開口され、開
口部より底面の方が広い。
According to a ninth aspect of the present invention, in the configuration of the semiconductor device according to the second aspect, the trench has an angle of 90 degrees between a side wall in contact with the second impurity region and a main surface of the semiconductor substrate. °, and the bottom is wider than the opening.

【0040】請求項10に記載の半導体記憶装置は、請
求項1に記載の半導体装置の構成に加えて、スイッチン
グ素子は、主表面上に形成され、内部ノードと接続され
る第2導電型の第1の不純物領域と、主表面上におい
て、トレンチ部の開口部と第1の不純物領域との間に形
成され、第1の不純物領域に接して形成され、かつ、第
1の不純物領域の接合深さより深く形成される素子分離
部と、少なくとも素子分離部の底部より深いトレンチ部
の側壁に形成され、第1の一定電位に結合される第2導
電型の第2の不純物領域とを含み、第2の不純物領域
は、主表面上におけるトレンチ部と第1の不純物領域と
の間の距離よりも接合深さが浅い。
According to a tenth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the semiconductor device of the first aspect, the switching element is formed on the main surface and is of the second conductivity type connected to the internal node. A first impurity region formed on the main surface between the opening of the trench portion and the first impurity region, in contact with the first impurity region, and a junction of the first impurity region; An element isolation portion formed deeper than the depth, and a second impurity region of a second conductivity type formed at least on a sidewall of the trench portion deeper than the bottom of the element isolation portion and coupled to a first constant potential; The junction depth of the second impurity region is smaller than the distance between the trench portion and the first impurity region on the main surface.

【0041】請求項11に記載の半導体記憶装置は、請
求項10に記載の半導体装置の構成において、第1導電
型は、P型であり、第2導電型は、N型である。
In a semiconductor memory device according to an eleventh aspect, in the configuration of the semiconductor device according to the tenth aspect, the first conductivity type is a P-type and the second conductivity type is an N-type.

【0042】請求項12に記載の半導体記憶装置は、請
求項10に記載の半導体装置の構成において、第1の一
定電位は、接地電位である。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the semiconductor memory device according to the tenth aspect, the first constant potential is a ground potential.

【0043】請求項13に記載の半導体記憶装置は、請
求項10に記載の半導体装置の構成に加えて、外部から
与えられた電源電位を受ける電源端子をさらに備え、第
1の一定電位は、電源電位に応じた電位である。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the semiconductor device of the tenth aspect, the semiconductor memory device further includes a power supply terminal receiving a power supply potential applied from the outside, and the first constant potential is This is a potential corresponding to the power supply potential.

【0044】請求項14に記載の半導体記憶装置は、請
求項10に記載の半導体装置の構成に加えて、外部から
与えられた電源電位を受ける電源端子と、電源電位を受
け内部昇圧電位に昇圧する昇圧手段とをさらに備え、第
1の一定電位は、内部昇圧電位である。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the semiconductor device of the tenth aspect, a power supply terminal receiving an externally applied power supply potential, and a power supply potential boosted to an internal boosted potential are provided. And the first constant potential is an internal boosted potential.

【0045】請求項15に記載の半導体記憶装置は、請
求項10に記載の半導体装置の構成において、素子分離
部は、主表面上において第1の不純物領域を取り囲み、
トレンチ部の開口部は、主表面上において素子分離部を
取り囲む。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the configuration of the semiconductor device according to the tenth aspect, the element isolation portion surrounds the first impurity region on the main surface,
The opening of the trench surrounds the element isolation portion on the main surface.

【0046】請求項16に記載の半導体記憶装置は、請
求項10に記載の半導体装置の構成において、トレンチ
部は、側壁と半導体基板の主表面とのなす角度が90°
未満となるように開口され、開口部より底面の方が広
い。
In a semiconductor memory device according to a sixteenth aspect of the present invention, in the configuration of the semiconductor device according to the tenth aspect, the angle between the side wall and the main surface of the semiconductor substrate is 90 °.
The bottom is wider than the opening.

【0047】請求項17に記載の半導体記憶装置は、請
求項1に記載の半導体装置の構成に加えて、スイッチン
グ素子は、主表面上に形成され、内部ノードと第1の一
定電位との間に導通しうる経路をなすように結合される
第2導電型のMOSトランジスタと、主表面上におい
て、トレンチ部の開口部とMOSトランジスタとの間に
形成される素子分離部とを含み、MOSトランジスタ
は、素子分離部の底部より接合深さが浅く、内部ノード
と接続される第2導電型の第1の不純物領域と、第1の
一定電位に結合される第2導電型の第2の不純物領域
と、第1の不純物領域と第2の不純物領域とに挟まれた
主表面上に位置するゲート電極とを有し、主表面上にお
いて、第2の不純物領域は、素子分離部と接する。
According to a seventeenth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the semiconductor device of the first aspect, the switching element is formed on the main surface, and is provided between the internal node and the first constant potential. A MOS transistor of the second conductivity type coupled to form a path that can conduct to the MOS transistor, and an element isolation portion formed between the opening of the trench portion and the MOS transistor on the main surface. A first impurity region of a second conductivity type having a shallower junction depth than the bottom of the element isolation portion and connected to an internal node; and a second impurity region of a second conductivity type coupled to a first constant potential. A region, and a gate electrode located on a main surface interposed between the first impurity region and the second impurity region, and the second impurity region is in contact with the element isolation portion on the main surface.

【0048】請求項18に記載の半導体記憶装置は、請
求項17に記載の半導体装置の構成において、MOSト
ランジスタのゲートは、接地電位に結合され、第1導電
型は、P型であり、第2導電型は、N型である。
In the semiconductor memory device according to the eighteenth aspect, in the configuration of the semiconductor device according to the seventeenth aspect, the gate of the MOS transistor is coupled to the ground potential, the first conductivity type is P-type, The two conductivity types are N-type.

【0049】請求項19に記載の半導体記憶装置は、請
求項17に記載の半導体装置の構成において、第1の一
定電位は、接地電位である。
According to a nineteenth aspect of the present invention, in the semiconductor memory device according to the seventeenth aspect, the first constant potential is a ground potential.

【0050】請求項20に記載の半導体記憶装置は、請
求項17に記載の半導体装置の構成に加えて、外部から
与えられた電源電位を受ける電源端子をさらに備え、第
1の一定電位は、電源電位に応じた電位である。
According to a twentieth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the semiconductor device according to the seventeenth aspect, the semiconductor memory device further includes a power supply terminal receiving an externally applied power supply potential. This is a potential corresponding to the power supply potential.

【0051】請求項21に記載の半導体記憶装置は、請
求項17に記載の半導体装置の構成に加えて、外部から
与えられた電源電位を受ける電源端子と、電源電位を受
け内部昇圧電位に昇圧する昇圧手段とをさらに備え、第
1の一定電位は、内部昇圧電位である。
According to a twenty-first aspect of the present invention, in addition to the configuration of the semiconductor device of the seventeenth aspect, a power supply terminal receiving an externally applied power supply potential, and a power supply potential boosted to an internal boosted potential are provided. And the first constant potential is an internal boosted potential.

【0052】請求項22に記載の半導体記憶装置は、請
求項17に記載の半導体装置の構成において、素子分離
部は、主表面上においてMOSトランジスタを取り囲
み、トレンチ部の開口部は、主表面上において素子分離
部を取り囲む。
In a semiconductor memory device according to a twenty-second aspect, in the configuration of the semiconductor device according to the seventeenth aspect, the element isolation portion surrounds the MOS transistor on the main surface, and the opening of the trench portion is formed on the main surface. Surrounds the element isolation portion.

【0053】請求項23に記載の半導体記憶装置は、請
求項17に記載の半導体装置の構成に加えて、スイッチ
ング素子は、トレンチ部の側壁に形成され、第2の一定
電位と結合される第3の不純物領域をさらに含む。
According to a twenty-third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the semiconductor device of the seventeenth aspect, the switching element is formed on a side wall of the trench portion and coupled to the second constant potential. 3 impurity regions.

【0054】請求項24に記載の半導体記憶装置は、請
求項2に記載の半導体装置の構成において、トレンチ部
は、側壁と半導体基板の主表面とのなす角度が90°未
満となるように開口され、開口部より底面の方が広い。
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, in the semiconductor memory device according to the second aspect, the trench is formed such that an angle formed between the side wall and the main surface of the semiconductor substrate is less than 90 °. And the bottom is wider than the opening.

【0055】請求項25に記載の半導体記憶装置は、請
求項1に記載の半導体装置の構成に加えて、入力端子と
内部ノードとの間に接続される抵抗をさらに備える。
A semiconductor memory device according to a twenty-fifth aspect further includes a resistor connected between an input terminal and an internal node, in addition to the configuration of the semiconductor device according to the first aspect.

【0056】請求項26に記載の半導体記憶装置は、請
求項1に記載の半導体装置の構成に加えて、内部ノード
に接続され、入力端子の電位が接地電位より高い第2の
電位以上となったときに内部ノードの電位を第2の電位
以下にする正サージ対策手段をさらに備える。
According to a twenty-sixth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the semiconductor device of the first aspect, the semiconductor memory device is connected to an internal node, and the potential of the input terminal is equal to or higher than a second potential higher than the ground potential. A positive surge countermeasure for reducing the potential of the internal node to a level equal to or lower than the second potential.

【0057】請求項27に記載の半導体記憶装置は、半
導体基板上に形成される半導体装置であって、半導体装
置の外部から与えられる接地電位を受ける接地端子と、
半導体装置の外部から入力される入力信号を受ける入力
端子と、入力端子に接続される第1の内部ノードと、第
1の内部ノード上の信号を受けて第2の内部ノードに伝
達し、入力電位が接地電位より低い第1の電位以下とな
ったときに第2の内部ノードの電位を第1の電位以上に
するアンダーシュート対策手段と、第2の内部ノード上
の信号をうけて所定の動作を行う、半導体基板上に形成
される内部回路とを備え、アンダーシュート対策手段
は、第1の内部ノードと第2の内部ノードとの間に接続
される抵抗と、第2の内部ノードと一定電位との間に導
通しうる経路をなすように結合される第1導電型のMO
Sトランジスタとを含み、MOSトランジスタは、半導
体基板と絶縁層にて電気的に分離された半導体層に形成
され、第2の内部ノードに接続される第1導電型の第1
の不純物領域と、半導体層に形成され、一定電位に結合
される第1導電型の第2の不純物領域と、半導体層に形
成され、チャネルが形成される、第1の不純物領域と第
2の不純物領域とに挟まれた第2導電型のチャネル形成
領域と、チャネル形成領域に隣接して設けられるゲート
電極とを有する。
A semiconductor memory device according to a twenty-seventh aspect is a semiconductor device formed on a semiconductor substrate, comprising: a ground terminal receiving a ground potential applied from outside the semiconductor device;
An input terminal for receiving an input signal input from outside the semiconductor device, a first internal node connected to the input terminal, a signal received on the first internal node and transmitted to a second internal node, An undershoot countermeasure for setting the potential of the second internal node to be equal to or higher than the first potential when the potential becomes equal to or lower than the first potential lower than the ground potential; and a predetermined means for receiving a signal on the second internal node. An internal circuit formed on the semiconductor substrate for performing an operation; the undershoot countermeasure means includes a resistor connected between the first internal node and the second internal node; MO of the first conductivity type coupled to form a path capable of conducting with a constant potential
An MOS transistor, wherein the MOS transistor is formed in a semiconductor layer electrically separated by a semiconductor substrate and an insulating layer, and connected to a second internal node.
And a second impurity region of a first conductivity type formed in the semiconductor layer and coupled to a constant potential, and a first impurity region and a second impurity region formed in the semiconductor layer and forming a channel. A channel formation region of the second conductivity type sandwiched between the impurity regions; and a gate electrode provided adjacent to the channel formation region.

【0058】請求項28に記載の半導体記憶装置は、請
求項27に記載の半導体装置の構成において、ゲート電
極は、第2の内部ノードに接続され、第1導電型は、P
型であり、第2導電型は、N型であり、一定電位は、接
地電位である。
In a semiconductor memory device according to a twenty-eighth aspect, in the configuration of the semiconductor device according to the twenty-seventh aspect, the gate electrode is connected to the second internal node, and the first conductivity type is P
And the second conductivity type is an N-type, and the constant potential is a ground potential.

【0059】請求項29に記載の半導体記憶装置は、請
求項28に記載の半導体装置の構成において、MOSト
ランジスタは、チャネル形成領域がフローティングにさ
れる。
According to a twenty-ninth aspect of the present invention, in the configuration of the semiconductor device according to the twenty-eighth aspect, the channel formation region of the MOS transistor is floated.

【0060】請求項30に記載の半導体記憶装置は、請
求項28に記載の半導体装置の構成に加えて、外部から
与えられた電源電位を受ける電源端子をさらに備え、M
OSトランジスタは、チャネル形成領域が電源電位に応
じた電位にされる。
A semiconductor memory device according to a thirtieth aspect of the present invention further includes, in addition to the configuration of the semiconductor device according to the twenty-eighth aspect, a power supply terminal receiving an externally applied power supply potential.
In the OS transistor, a channel formation region is set to a potential corresponding to a power supply potential.

【0061】請求項31に記載の半導体記憶装置は、請
求項27に記載の半導体装置の構成において、ゲート電
極は、接地電位に結合され、第1導電型は、N型であ
り、第2導電型は、P型であり、一定電位は、接地電位
である。
In a semiconductor memory device according to a thirty-first aspect, in the configuration of the semiconductor device according to the twenty-seventh aspect, the gate electrode is coupled to a ground potential, the first conductivity type is N-type, and the second conductivity type is The type is a P type, and the constant potential is a ground potential.

【0062】請求項32に記載の半導体記憶装置は、請
求項31に記載の半導体装置の構成において、MOSト
ランジスタは、チャネル形成領域がフローティングにさ
れる。
In a semiconductor memory device according to a thirty-second aspect, in the configuration of the semiconductor device according to the thirty-first aspect, the channel formation region of the MOS transistor is floated.

【0063】請求項33に記載の半導体記憶装置は、請
求項31に記載の半導体装置の構成において、MOSト
ランジスタは、チャネル形成領域が接地電位にされる。
In a semiconductor memory device according to a thirty-third aspect, in the configuration of the semiconductor device according to the thirty-first aspect, the channel formation region of the MOS transistor is set to the ground potential.

【0064】請求項34に記載の半導体記憶装置は、請
求項27に記載の半導体装置の構成において、ゲート電
極は、接地電位に結合され、第1導電型は、N型であ
り、第2導電型は、P型であり、一定電位は、電源電位
に応じた電位である。
In a semiconductor memory device according to a thirty-fourth aspect, in the configuration of the semiconductor device according to the twenty-seventh aspect, the gate electrode is coupled to a ground potential, the first conductivity type is N-type, and the second conductivity type is N-type. The type is a P type, and the constant potential is a potential corresponding to a power supply potential.

【0065】請求項35に記載の半導体記憶装置は、請
求項34に記載の半導体装置の構成において、MOSト
ランジスタは、チャネル形成領域がフローティングにさ
れる。
According to a semiconductor memory device described in claim 35, in the configuration of the semiconductor device described in claim 34, the channel formation region of the MOS transistor is floated.

【0066】請求項36に記載の半導体記憶装置は、請
求項34に記載の半導体装置の構成において、MOSト
ランジスタは、チャネル形成領域が接地電位にされる。
In a semiconductor memory device according to a thirty-sixth aspect, in the configuration of the semiconductor device according to the thirty-fourth aspect, in the MOS transistor, a channel formation region is set to a ground potential.

【0067】請求項37に記載の半導体記憶装置は、請
求項27に記載の半導体装置の構成に加えて、第1の内
部ノードに接続され、入力端子の電位が接地電位より高
い第2の電位となったときに第1の内部ノードの電位を
第2の電位以下にする正サージ対策手段をさらに備え
る。
A semiconductor memory device according to a thirty-seventh aspect has the configuration of the semiconductor device according to the twenty-seventh aspect, further comprising a second potential connected to the first internal node, wherein the potential of the input terminal is higher than the ground potential. And positive surge suppression means for reducing the potential of the first internal node to the second potential or lower when the condition becomes

【0068】請求項38に記載の半導体記憶装置は、請
求項27に記載の半導体装置の構成に加えて、第2の内
部ノードに接続され、入力端子の電位が接地電位より高
い第2の電位となったときに第2の内部ノードの電位を
第2の電位以下にする正サージ対策手段をさらに備え
る。
A semiconductor memory device according to a thirty-eighth aspect has the configuration of the semiconductor device according to the thirty-seventh aspect, further comprising a second potential connected to the second internal node, wherein the potential of the input terminal is higher than the ground potential. And a positive surge countermeasure for reducing the potential of the second internal node to the second potential or less when the condition becomes

【0069】[0069]

【発明の実施の形態】以下において、本発明の実施の形
態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符
号は同一または相当部分を示す。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

【0070】[実施の形態1]図1は、本発明の実施の
形態1の半導体装置1の構成を示す概略ブロック図であ
る。この全体構成は以降説明する実施の形態すべてに当
てはめることができる代表的な一例である。
[First Embodiment] FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration of a semiconductor device 1 according to a first embodiment of the present invention. This overall configuration is a representative example that can be applied to all the embodiments described below.

【0071】図1を参照して、この半導体装置1は、制
御信号入力端子2〜6と、アドレス信号入力端子群8
と、データ信号入出力端子群16と、接地端子18と電
源端子20とを備える。
Referring to FIG. 1, semiconductor device 1 has control signal input terminals 2 to 6 and address signal input terminal group 8
, A data signal input / output terminal group 16, a ground terminal 18, and a power supply terminal 20.

【0072】また、この半導体装置1は、入力バッファ
10〜14と、クロック発生回路22と、行および列ア
ドレスバッファ24と、行デコーダ26と、列デコーダ
28と、メモリマット32と、データ入力バッファ40
およびデータ出力バッファ42とを備え、メモリマット
32はメモリセルアレイ34、およびセンスアンプ+入
出力制御回路38とを含む。
The semiconductor device 1 has input buffers 10 to 14, a clock generation circuit 22, a row and column address buffer 24, a row decoder 26, a column decoder 28, a memory mat 32, and a data input buffer. 40
And a data output buffer 42. The memory mat 32 includes a memory cell array 34 and a sense amplifier + input / output control circuit 38.

【0073】クロック発生回路22は、制御信号入力端
子2、4および入力バッファ10、12を介して外部か
ら与えられる外部行アドレスストローブ信号Ext./
RASと外部列アドレスストローブ信号Ext./CA
Sとに基づいた所定の動作モードに相当する制御クロッ
クを発生し、半導体装置全体の動作を制御する。
Clock generation circuit 22 has an external row address strobe signal Ext. Ext. Provided externally through control signal input terminals 2 and 4 and input buffers 10 and 12. /
RAS and external column address strobe signal Ext. / CA
A control clock corresponding to a predetermined operation mode based on S is generated to control the operation of the entire semiconductor device.

【0074】行および列アドレスバッファ24は、外部
から与えられるアドレス信号A0〜Ai(iは自然数)
に基づいて生成した信号を行デコーダ26および列デコ
ーダ28に与える。
The row and column address buffer 24 includes externally applied address signals A0 to Ai (i is a natural number)
Is applied to a row decoder 26 and a column decoder 28.

【0075】行デコーダ26と列デコーダ28とによっ
て指定されたメモリセルアレイ34中のメモリセルは、
センスアンプ+入出力制御回路38とデータ入力バッフ
ァ40またはデータ出力バッファ42とを介してデータ
信号入出力端子群16を通じて外部とデータをやり取り
する。電源回路50は、外部電源電位Ext.Vccと
接地電位Vssとを受けて、半導体装置の動作に必要な
種々の内部電源電位を供給する。
The memory cells in the memory cell array 34 specified by the row decoder 26 and the column decoder 28
Data is exchanged with the outside through the data signal input / output terminal group 16 via the sense amplifier + input / output control circuit 38 and the data input buffer 40 or the data output buffer 42. The power supply circuit 50 has an external power supply potential Ext. Receiving Vcc and ground potential Vss, it supplies various internal power supply potentials necessary for the operation of the semiconductor device.

【0076】すなわち、電源回路50は、外部電源電位
Ext.Vccと接地電位Vssとを受けて、内部昇圧
電位Vppを発生する昇圧電源回路58と、基板電位V
BBを発生するVBB発生回路56と、内部電源電位V
ccを発生する降圧電源回路54と、内部電源電位Vc
cを受けてプリチャージ電位VBLを発生するプリチャ
ージ電位発生回路52とを含む。
That is, the power supply circuit 50 supplies the external power supply potential Ext. Vcc and ground potential Vss, boosted power supply circuit 58 for generating internal boosted potential Vpp, and substrate potential Vpp.
VBB generating circuit 56 for generating BB, and internal power supply potential V
cc generating step-down power supply circuit 54 and internal power supply potential Vc
c, and generates a precharge potential VBL.

【0077】本発明は外部から信号を受ける入力バッフ
ァに関するものであり、図1として半導体記憶装置のブ
ロック図を例に挙げて説明したが、外部から信号を受け
る半導体装置であれば特に半導体記憶装置には限定され
ない。
The present invention relates to an input buffer for receiving a signal from the outside, and has been described with reference to the block diagram of a semiconductor memory device as an example in FIG. It is not limited to.

【0078】図2は、図1における入力バッファ10の
構成を説明するためのブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram for describing a configuration of input buffer 10 in FIG.

【0079】入力バッファ10は、外部から信号を受け
る端子62と、端子62に入力された信号を受けてアン
ダーシュートを吸収しノードN1に出力するアンダーシ
ュート対策素子64と、ノードN1に与えられた信号を
受けて反転し内部ブロックへの出力信号IOUTを出力
するインバータ68とを含む。
The input buffer 10 is provided to a terminal 62 for receiving a signal from the outside, an undershoot countermeasure element 64 for receiving the signal input to the terminal 62 to absorb the undershoot and to output the undershoot to the node N1, and to the node N1. And an inverter 68 receiving and inverting the signal to output an output signal IOUT to the internal block.

【0080】ここではインバータで説明したが、リファ
レンス電圧比較型の入力バッファなど他のタイプの入力
バッファでもよい。
Although an inverter has been described here, another type of input buffer such as a reference voltage comparison type input buffer may be used.

【0081】入力バッファ10は、さらに、ノードN1
に与えられた信号の正サージを吸収する正サージ対策素
子66を含む。
The input buffer 10 further includes a node N1
And a positive surge countermeasure element 66 for absorbing a positive surge of the signal applied to the power supply.

【0082】図3は、図2における正サージ対策素子6
6の一例を示す回路図である。正サージ対策素子66
は、アノードにノードN1が接続されカソードが内部電
源電位Vccと結合されている接合ダイオード70を含
む。この正サージ対策素子66は、図3のような接合ダ
イオードに限らず、同様の機能を備えたものならどのよ
うな構成でもよい。
FIG. 3 shows the structure of the positive surge suppression element 6 in FIG.
FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of the sixth embodiment. Positive surge suppression element 66
Includes a junction diode 70 having an anode connected to node N1 and a cathode connected to internal power supply potential Vcc. The positive surge suppression element 66 is not limited to the junction diode as shown in FIG. 3, and may have any configuration as long as it has a similar function.

【0083】図4は、図2におけるアンダーシュート対
策素子64の構成を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of undershoot preventing element 64 in FIG.

【0084】図4を参照して、アンダーシュート対策素
子64は、入力ノードENとノードN1との間に接続さ
れる抵抗72と、ソース(アンダーシュートが入らない
時の通常使用状態で、Nチャネルトランジスタにおける
2つのソース・ドレインのうち電位が低い側のソース・
ドレイン)およびゲートが接地電位に結合されドレイン
(アンダーシュートが入らない時の通常使用状態で、N
チャネルトランジスタにおける2つのソース・ドレイン
のうち電位が高い側のソース・ドレイン)がノードN1
に接続され基板部に基板電位VBBが結合されているN
チャネルトランジスタ74とを含む。
Referring to FIG. 4, undershoot countermeasure element 64 includes a resistor 72 connected between input node EN and node N1, and a source (N channel in a normal use state when undershoot does not enter). Of the two sources and drains of the transistor,
The drain (drain) and the gate are coupled to the ground potential and the drain (during normal use when no undershoot occurs, N
The source / drain with the higher potential of the two sources / drains in the channel transistor is connected to the node N1
Connected to the substrate portion and the substrate potential VBB is coupled to the substrate portion.
And a channel transistor 74.

【0085】Nチャネルトランジスタ74のドレインに
負電位のアンダーシュートが入力されると、このノード
N1に接続されたソース・ドレイン部はソースとなって
Nチャネルトランジスタが動作することになる。しか
し、本明細書では簡便に表現するためにソースあるいは
ドレインという表現は通常動作においての関係で使用す
ることにする。Pチャネルトランジスタについても同様
に使用する。
When a negative potential undershoot is input to the drain of the N-channel transistor 74, the source / drain portion connected to the node N1 becomes a source and the N-channel transistor operates. However, in this specification, the terms “source” and “drain” will be used in relation to normal operation for simplicity. The same applies to the P-channel transistor.

【0086】この抵抗72は、ポリシリコン抵抗やp+
拡散抵抗などでもよい。すなわち、P基板上にn+ 領域
を持たない抵抗体ならどんなものでもよい。ただし、p
+ 拡散抵抗を用いる場合は内部電源電位Vcc以上のオ
ーバーシュートを考えるとp + 拡散抵抗が形成されるN
ウェルの電位を内部電源電位Vcc以上に上げておく必
要がある。
The resistor 72 is formed by a polysilicon resistor or p+
Diffusion resistance may be used. That is, n+region
Any resistor that does not have a resistor may be used. Where p
+When a diffused resistor is used, the power supply voltage
-Considering the bar shoot, p +N where diffusion resistance is formed
The well potential must be raised to the internal power supply potential Vcc or higher.
It is necessary.

【0087】ノードN1に接続されているNチャネルト
ランジスタ74のドレインは、入力信号が始めに印加さ
れるn+ 領域であり、P基板上に形成される。
The drain of N-channel transistor 74 connected to node N1 is an n + region to which an input signal is applied first, and is formed on a P substrate.

【0088】図5は、図4におけるNチャネルトランジ
スタ74の第1例の構造を示すNチャネルトランジスタ
74aの平面図である。
FIG. 5 is a plan view of an N-channel transistor 74a showing a structure of a first example of the N-channel transistor 74 in FIG.

【0089】図5を参照して、Nチャネルトランジスタ
74aは、LOCOS(local oxidation of silicon)
やシャロートレンチなどの通常素子分離領域82で半導
体基板上の他の素子と分離されている。ゲート電極84
に挟まれたn+ 領域90が図4のノードN1に相当す
る。
Referring to FIG. 5, an N-channel transistor 74a includes a LOCOS (local oxidation of silicon)
The element is isolated from other elements on the semiconductor substrate by a normal element isolation region 82 such as a shallow trench. Gate electrode 84
Is n + region 90 sandwiched corresponding to the node N1 of FIG.

【0090】ゲート電極84の外側にはn+ 領域88が
形成され、n+ 領域88のゲート電極84の接する辺に
対向する辺に隣接してトレンチ部86が形成される。
An n + region 88 is formed outside gate electrode 84, and a trench portion 86 is formed adjacent to a side of n + region 88 opposite to a side of gate electrode 84 in contact.

【0091】このトレンチ部86は、通常素子分離領域
82の底面より深く形成される。図6は、図5のA−
A′の断面の構造を示す断面図である。
The trench 86 is usually formed deeper than the bottom of the element isolation region 82. FIG. 6 is a cross-sectional view of FIG.
It is sectional drawing which shows the structure of the cross section of A '.

【0092】図6を参照して、実施の形態1の半導体装
置は、P型シリコン基板120上にPウェル122が形
成され、その上にNチャネルトランジスタ74aが形成
されている。ゲート電極84に挟まれた領域には図4の
ノードN1に相当するn+ 領域90が形成され、ゲート
電極84の外側にはNチャネルトランジスタ74aのソ
ースであるn+ 領域88が形成されている。n+ 領域8
8およびゲート電極84は接地電位に結合されている。
Referring to FIG. 6, in the semiconductor device according to the first embodiment, a P well 122 is formed on a P type silicon substrate 120, and an N channel transistor 74a is formed thereon. An n + region 90 corresponding to node N1 in FIG. 4 is formed in a region sandwiched between gate electrodes 84, and an n + region 88 serving as a source of N-channel transistor 74a is formed outside gate electrode 84. . n + region 8
8 and gate electrode 84 are coupled to ground potential.

【0093】Nチャネルトランジスタ74aの外側には
トレンチ部が形成され、n+ 領域88に沿うようにn+
型のポリシリコン104がトレンチ部の側壁に堆積され
る。ポリシリコン104の上には絶縁膜102が形成さ
れる。
[0093] The outside of the N-channel transistor 74a is formed trench portion, along the n + region 88 n +
A mold polysilicon 104 is deposited on the sidewalls of the trench. An insulating film 102 is formed on the polysilicon 104.

【0094】トランジスタ74aは、通常、ノードN1
の電位が正の電位であるときは非導通状態になってい
る。そして、n+ 領域90とPウェル122との境界部
のPN接合の逆方向耐圧をノードN1の電位が越えるま
で非導通状態を保持する。
Transistor 74a is normally connected to node N1
Is non-conducting when the potential is positive. Then, the non-conductive state is maintained until the potential of the node N1 exceeds the reverse breakdown voltage of the PN junction at the boundary between the n + region 90 and the P well 122.

【0095】この逆方向耐圧は、通常8V以上あり5V
系デバイスの動作にも全く問題ない。またデバイスのデ
ザインルールに適した電源電位が使用されるので、各デ
バイスの通常使用される電圧範囲では逆方向耐圧を考慮
しなくても問題はない。
The reverse breakdown voltage is usually 8 V or more and 5 V
There is no problem with the operation of related devices. In addition, since a power supply potential suitable for device design rules is used, there is no problem even if the reverse breakdown voltage is not considered in the normally used voltage range of each device.

【0096】次に図6に示した構造を形成する工程を示
す。図7〜図13は、図6の構造を形成する各工程を示
す断面図である。
Next, steps for forming the structure shown in FIG. 6 will be described. 7 to 13 are cross-sectional views showing each step of forming the structure of FIG.

【0097】以下の説明はトレンチ分離構造を有する場
合の説明である。まず、図7を参照して、CVD法によ
り300Å程度の厚みのシリコン酸化膜(SiO2 )1
34を堆積(あるいは熱酸化により形成)し、下敷き酸
化膜を形成した後にレジストを塗布しリソグラフィ工程
によりレジストマスク132を形成する。そして異方性
エッチングにより、シリコン基板をエッチングし素子分
離トレンチ部を形成する。
The following description is for the case where a trench isolation structure is provided. First, referring to FIG. 7, the silicon oxide film (SiO 2) of 300Å thickness of about by CVD 1
After depositing (or forming by thermal oxidation) 34 and forming an underlying oxide film, a resist is applied and a resist mask 132 is formed by a lithography process. Then, the silicon substrate is etched by anisotropic etching to form element isolation trench portions.

【0098】図8を参照して、新たにレジストを塗布す
る(ここではレジストマスク132を一度除去しすべて
新しくレジストマスクを形成してもよい)。そして、リ
ソグラフィ工程によりレジストマスク136を形成す
る。異方性エッチングによりアンダーシュート対策素子
用トレンチ部135を形成する。
Referring to FIG. 8, a new resist is applied (here, resist mask 132 may be removed once and a new resist mask may be formed). Then, a resist mask 136 is formed by a lithography process. An undershoot preventing element trench 135 is formed by anisotropic etching.

【0099】図9を参照して、レジストマスク136を
除去した後、全面にシリコン酸化膜140をCVD法に
より1000Å程度の厚みで形成する。シリコン酸化膜
140を残す部分にレジストマスク138を形成する。
Referring to FIG. 9, after removing resist mask 136, a silicon oxide film 140 is formed on the entire surface to a thickness of about 1000 ° by a CVD method. A resist mask 138 is formed in a portion where the silicon oxide film 140 remains.

【0100】この後、フッ酸(HF)処理によってシリ
コン酸化膜140を部分的に除去する。
Thereafter, silicon oxide film 140 is partially removed by hydrofluoric acid (HF) treatment.

【0101】次に、LDDトランジスタ形成工程に進
む。図10を参照して、ゲート電極84のn+ ポリシリ
コン(あるいはポリサイド)膜を形成し、さらにサイド
ウォール142を形成する。このサイドウォール形成工
程で、トレンチ部底面のシリコン酸化膜140の出っ張
り部分は消滅する(ただし、残っていても構わな
い。)。
Next, the process proceeds to an LDD transistor forming step. Referring to FIG. 10, an n + polysilicon (or polycide) film for gate electrode 84 is formed, and sidewalls 142 are further formed. In this side wall forming step, the protruding portion of the silicon oxide film 140 on the bottom surface of the trench portion disappears (however, it may be left).

【0102】図11を参照して、n+ 領域を形成するイ
オン注入について説明する。注入角θ=5°〜10°程
度で、加速電圧50keV、ドーズ量1013〜1014
cm 2 の条件で砒素(As)を注入し、n+ 領域90、
88をNチャネルトランジスタのソース・ドレイン領域
およびトレンチ部の側壁と底面に形成する(斜めイオン
注入)。
Referring to FIG. 11, n+Forming an area
The on-injection will be described. Injection angle θ = about 5 ° to 10 °
At an acceleration voltage of 50 keV and a dose of 1013-1014/
cm TwoArsenic (As) is implanted under the conditions of+Region 90,
88 is the source / drain region of the N-channel transistor
And formed on the side and bottom of the trench (oblique ion
Injection).

【0103】図12を参照して、トランジスタ部分をC
VD法により1000Å程度の厚みのシリコン酸化膜1
48で覆い、トレンチ部の側壁と底面を露出させた状態
でn + ポリシリコン膜104をCVD法により2000
Å程度の厚みで形成する。
Referring to FIG. 12, the transistor portion is
Silicon oxide film 1 having a thickness of about 1000 ° by VD method
48, with the side walls and bottom of the trench exposed
And n +The polysilicon film 104 is formed by CVD
It is formed with a thickness of about Å.

【0104】その後、トレンチ部とトレンチ部に挟まれ
たトランジスタ領域にレジストマスク152を形成す
る。
Thereafter, a resist mask 152 is formed in the trench portion and in the transistor region sandwiched between the trench portions.

【0105】そしてn+ ポリシリコン膜104の一部を
フッ硝酸(HF,HNO3 )処理により除去する。
Then, a part of the n + polysilicon film 104 is removed by hydrofluoric acid (HF, HNO 3 ) treatment.

【0106】図13を参照して、レジストマスク154
を形成し、異方性エッチングによりn+ ポリシリコン膜
104の一部を除去する。
Referring to FIG. 13, resist mask 154 is provided.
Is formed, and a part of the n + polysilicon film 104 is removed by anisotropic etching.

【0107】さらにレジストマスク154を除去し、シ
リコン酸化膜を堆積させトレンチ部を埋める。
Further, the resist mask 154 is removed, a silicon oxide film is deposited, and the trench is filled.

【0108】その後は、層間絶縁膜形成工程とコンタク
トホール工程と金属配線工程によりアンダーシュート対
策素子が所定のノードに結線される。
Thereafter, an undershoot countermeasure element is connected to a predetermined node by an interlayer insulating film forming step, a contact hole step, and a metal wiring step.

【0109】以上は、LDD構造のトランジスタで説明
したが、シングルドレイントランジスタでも構わない。
またその他のMIS(metal-insulator-semiconductor
)構造のトランジスタでも構わない。
Although the above description has been made with reference to the transistor having the LDD structure, a single drain transistor may be used.
Other MIS (metal-insulator-semiconductor
) A transistor having a structure may be used.

【0110】以上は、Nチャネルトランジスタのn+
ース・ドレイン形成工程と、アンダーシュート対策素子
のトレンチ部のn+ 領域とを同時に形成する方法で説明
したが、他のNチャネルトランジスタの性能に大きな特
性変化を持たす場合は、通常のNチャネルトランジスタ
のソース・ドレインとアンダーシュート対策素子のn +
領域形成工程は別工程にした方がよい。
The above is the description of n-channel transistor n+Seo
Source / drain formation process and undershoot prevention element
N of the trench part+Explanation on the method of forming the region at the same time
However, the performance of other N-channel transistors is
If there is a change in sex, use a normal N-channel transistor
Of source / drain and undershoot countermeasure element +
It is preferable that the region forming step be a separate step.

【0111】この場合、通常のNチャネルトランジスタ
領域をレジストマスクで覆い、斜めイオン注入工程でア
ンダーシュート対策素子のトランジスタとトレンチ部の
+領域を形成する。
In this case, the normal N-channel transistor region is covered with a resist mask, and the transistor of the undershoot countermeasure element and the n + region of the trench portion are formed in the oblique ion implantation step.

【0112】その後、レジストマスクを形成し、通常の
Nチャネルトランジスタ部分にのみ開口して、ソース・
ドレイン用のn+ 領域を形成する。
After that, a resist mask is formed, and an opening is formed only in a normal N-channel transistor portion.
An n + region for a drain is formed.

【0113】このようにすれば、アンダーシュート対策
素子と通常のNチャネルトランジスタとを独立に最適な
条件で形成することができる。
In this way, the undershoot countermeasure element and the normal N-channel transistor can be formed independently under optimum conditions.

【0114】以上は、トレンチ分離構造を有するアンダ
ーシュート対策素子の製造工程を示したが、LOCOS
分離構造でトレンチ部形成をすることも可能である。
The above has described the process of manufacturing an undershoot countermeasure element having a trench isolation structure.
It is also possible to form a trench with an isolation structure.

【0115】図14〜図15は、LOCOS分離構造で
のトレンチ部形成の工程を示す断面図である。
FIGS. 14 to 15 are cross-sectional views showing steps of forming a trench portion in the LOCOS isolation structure.

【0116】図14を参照して、シリコン窒化膜(Si
3 4 )162をマスクにしてウエット酸化によりフィ
ールド酸化膜164を形成後、アンダーシュート対策素
子のトレンチ部開口用のレジストマスク166を形成す
る。
Referring to FIG. 14, a silicon nitride film (Si
3 N 4) 162 as a mask after forming field oxide film 164 by wet oxidation, a resist mask 166 for the trench opening of undershoot protection device.

【0117】図15を参照して、異方性エッチングによ
りフィールド酸化膜164およびシリコン基板をエッチ
ングし、トレンチ部を形成する。その後は、図9〜図1
3と同じ工程であるので説明は繰返さない。
Referring to FIG. 15, field oxide film 164 and the silicon substrate are etched by anisotropic etching to form a trench portion. After that, FIGS.
Since the process is the same as that of No. 3, the description will not be repeated.

【0118】以上によりアンダーシュート対策素子をL
OCOS分離構造を用いて形成することができる。
As described above, the undershoot prevention element is set to L
It can be formed using an OCOS separation structure.

【0119】再び図4、図6を参照して、トランジスタ
74aのしきい値をたとえば1Vとする。ノードN1に
−1V以下の電位が印加されると、トランジスタ74a
が導通状態となり、外側のn+ 領域88から接地電位V
ssへ電子が抜けていく。
Referring again to FIGS. 4 and 6, the threshold value of transistor 74a is set to, for example, 1V. When a potential of -1 V or less is applied to the node N1, the transistor 74a
There becomes conductive, the ground potential V from the outside of the n + region 88
Electrons escape to ss.

【0120】通常P型シリコン基板には基板電位VBB
が印加されている。たとえばVBBを−1.5Vとす
る。
Normally, a substrate potential VBB is applied to a P-type silicon substrate.
Is applied. For example, VBB is set to -1.5V.

【0121】ここで、−1.5V以下のアンダーシュー
トがパルス幅tpでノードN1に印加されると、トラン
ジスタ74aが導通状態であるtpの期間、ノードN1
のn + 領域90とPウェル122との境界のPN接合に
順方向電圧が加わり、電子がPウェル122およびP型
シリコン基板120に注入されることになる。
Here, undershoot of -1.5 V or less
Is applied to the node N1 with a pulse width tp,
During the period tp when the transistor 74a is conductive, the node N1
N +At the PN junction at the boundary between the region 90 and the P well 122
When a forward voltage is applied, electrons flow through the P-well 122 and the P-type
It will be implanted into the silicon substrate 120.

【0122】ここで、電子がn+ 領域90からPウェル
122およびP型シリコン基板120に向けて注入され
る電子注入開口角について考える。図6中のdT はトレ
ンチ深さである。dn は接合深さである。LはノードN
1のn+ 領域90の端からトレンチ側壁までの距離であ
る。このときのA−A′方向の電子注入開口角αは以下
の式で表わされる。
Here, the electron injection aperture angle at which electrons are injected from n + region 90 toward P well 122 and P type silicon substrate 120 will be considered. DT in FIG. 6 is the trench depth. d n is the junction depth. L is node N
1 is the distance from the end of the n + region 90 to the trench sidewall. At this time, the electron injection aperture angle α in the AA ′ direction is represented by the following equation.

【0123】 α=π/2−tan-1(dT /(L−dn )) …(3) 注入された電子は、図5のx方向に対しては開口角α以
下のもの以外は側壁にとらえることができるので、アン
ダーシュート耐性が向上する。
Α = π / 2−tan −1 (d T / (L−d n )) (3) The injected electrons are those having an aperture angle α or less in the x direction of FIG. Since it can be captured on the side wall, the undershoot resistance is improved.

【0124】ただし、n+ 領域88は、トレンチ部86
の側壁部に半導体基板の主表面からトレンチ部86の底
部にわたって形成されずに、その深さが半導体基板の図
6のn+ 領域88中の破線に示した程度の深さまでであ
ったとしてもトレンチ側壁の存在により電子注入開口角
を狭める効果はある。
However, n + region 88 is formed in trench portion 86
Of the semiconductor substrate from the main surface of the semiconductor substrate to the bottom of the trench portion 86, the depth of the semiconductor substrate does not exceed the depth indicated by the broken line in the n + region 88 of FIG. The presence of the trench sidewall has the effect of narrowing the electron injection aperture angle.

【0125】また、電子が注入される時点ではNチャネ
ルトランジスタ74aにチャネルが形成されている。ノ
ードN1に負方向に絶対値が大きい電位が印加されるに
従ってn+ 領域90とトレンチ側壁n+ 領域88との間
の電界も大きくなり、相当数の電子が側壁に向かうこと
になるので、さらにアンダーシュート耐性が向上する。
At the time when electrons are injected, a channel is formed in the N-channel transistor 74a. As a potential having a large absolute value is applied to the node N1 in the negative direction, the electric field between the n + region 90 and the trench side wall n + region 88 increases, and a considerable number of electrons are directed to the side wall. The undershoot resistance is improved.

【0126】ただし、y方向に関しては、電子注入開口
角βは図140で示した従来例と同じであるが、側壁の
電界が働いている分だけ注入量は減ることになるのでア
ンダーシュート耐性が向上する。
However, in the y direction, the electron injection aperture angle β is the same as that of the conventional example shown in FIG. 140, but the injection amount is reduced by the amount of the electric field on the side wall. improves.

【0127】また、抵抗72は、電流を流れにくくする
ので、急激なアンダーシュートの負パルスを緩和する働
きをする。
Further, since the resistance 72 makes it difficult for the current to flow, it functions to alleviate the negative pulse of a sudden undershoot.

【0128】すなわち、Nチャネルトランジスタ74a
の導通状態から、PN接合の順方向に至る時間を長くす
る作用と負パルスの電位の絶対値を小さくする作用とが
ある。
That is, N-channel transistor 74a
There is an action of extending the time from the conduction state of the PN junction to the forward direction of the PN junction and an action of decreasing the absolute value of the potential of the negative pulse.

【0129】したがって抵抗72がノードN1の手前に
あることで、アンダーシュート耐性が向上する。
Therefore, the resistance to undershoot is improved by providing resistor 72 in front of node N1.

【0130】さらに抵抗72があるために、電流による
発熱を考慮してノードN1の面積を大きくしなくてもよ
い。ノードN1の面積を小さくできればその分だけ図6
のL(ノードN1のn+ 領域の端からトレンチ側壁まで
の距離)を小さくできるので、電子注入開口角を小さく
できる。したがって抵抗72がない場合に比べてアンダ
ーシュート耐性が向上する。
Further, since the resistor 72 is provided, it is not necessary to increase the area of the node N1 in consideration of the heat generated by the current. 6 if the area of the node N1 can be reduced.
(Distance from the end of the n + region of the node N1 to the side wall of the trench) can be reduced, so that the electron injection aperture angle can be reduced. Therefore, the undershoot resistance is improved as compared with the case where the resistor 72 is not provided.

【0131】[実施の形態2]実施の形態2の半導体装
置では、アンダーシュート対策素子中のNチャネルトラ
ンジスタの構造は以下に説明するNチャネルトランジス
タ74bで示す構造となる。実施の形態1の場合に比べ
てx方向の電子注入開口角をさらに小さくすることで、
アンダーシュート耐性を向上させることができる。
[Second Embodiment] In a semiconductor device of a second embodiment, the structure of an N-channel transistor in an undershoot countermeasure element is a structure shown by an N-channel transistor 74b described below. By further reducing the electron injection aperture angle in the x direction as compared with the first embodiment,
Undershoot resistance can be improved.

【0132】図16は、実施の形態2の半導体装置にお
けるNチャネルトランジスタ74bの平面図である。
FIG. 16 is a plan view of an N-channel transistor 74b in the semiconductor device of the second embodiment.

【0133】実施の形態2の半導体装置は、図4で示し
たアンダーシュート対策素子のNチャネルトランジスタ
74の構造がNチャネルトランジスタ74bで示す構造
となる点で実施の形態1の半導体装置と異なる。
The semiconductor device of the second embodiment differs from the semiconductor device of the first embodiment in that the structure of the N-channel transistor 74 of the undershoot countermeasure element shown in FIG. 4 is the structure shown by the N-channel transistor 74b.

【0134】図16を参照して、Nチャネルトランジス
タ74bは、LOCOSやシャロートレンチなどの通常
素子分離領域82で、半導体基板上の他の素子と分離さ
れている。ゲート電極84に挟まれたn+ 領域90がノ
ードN1に相当する。
Referring to FIG. 16, an N-channel transistor 74b is isolated from other elements on a semiconductor substrate in a normal element isolation region 82 such as a LOCOS or a shallow trench. N + region 90 interposed between gate electrodes 84 corresponds to node N1.

【0135】ゲート電極84の外側にはn+ 領域172
が形成され、n+ 領域172のゲート電極84の接する
辺に対向する辺に隣接してトレンチ部94が形成され
る。
An n + region 172 is provided outside gate electrode 84.
Is formed, and trench portion 94 is formed adjacent to the side of n + region 172 opposite to the side in contact with gate electrode 84.

【0136】このトレンチ部94は、通常素子分離領域
82の底面より深く形成される。図17は、図16にお
けるA−A′断面を示す断面図である。
The trench portion 94 is usually formed deeper than the bottom of the element isolation region 82. FIG. 17 is a sectional view showing an AA 'section in FIG.

【0137】図17を参照して、実施の形態2の半導体
装置は、P型シリコン基板120の上にPウェル122
が形成され、Nチャネルトランジスタ74bの外側にト
レンチ部94が形成されている。このトレンチ部94は
側壁が逆テーパ状の形状になっている。
Referring to FIG. 17, a semiconductor device according to the second embodiment has a P-well 122
Is formed, and trench portion 94 is formed outside N-channel transistor 74b. The trench 94 has an inversely tapered side wall.

【0138】Nチャネルトランジスタ74bには、ゲー
ト電極84に挟まれたノードN1に相当するn+ 領域9
0が形成され、ゲート電極84の外側には、逆テーパ状
のトレンチ部94の側壁に沿ってNチャネルトランジス
タ74bのソースであるn+領域172が形成されてい
る。n+ 領域172に沿う形でn+ 型ポリシリコン17
4がトレンチ側壁部に堆積され、その上に絶縁膜176
が堆積されている。
N channel transistor 74b has n + region 9 corresponding to node N1 interposed between gate electrodes 84.
0 is formed, and an n + region 172 serving as the source of the N-channel transistor 74b is formed outside the gate electrode 84 along the side wall of the reverse tapered trench portion 94. n in line with the n + region 172 + polysilicon 17
4 is deposited on the trench side wall, and an insulating film 176 is formed thereon.
Has been deposited.

【0139】図18〜図24は、図17で示した構造を
形成する工程を示す断面図である。以下、図17の構造
をトレンチ分離構造で形成する説明をする。
FIGS. 18 to 24 are sectional views showing steps of forming the structure shown in FIG. Hereinafter, a description will be given of forming the structure of FIG. 17 with a trench isolation structure.

【0140】図18を参照して、CVD法により300
Å程度の厚みのシリコン酸化膜を堆積(あるいは熱酸化
により形成)し、下敷き酸化膜134を形成した後に、
レジストを塗布しリソグラフィ工程によりレジストマス
ク136を形成する。
Referring to FIG. 18, 300
After depositing (or forming by thermal oxidation) a silicon oxide film having a thickness of about Å and forming an underlying oxide film 134,
A resist is applied and a resist mask 136 is formed by a lithography process.

【0141】逆テーパ形状を形成するために、エッチン
グイオンの注入角をθ′(たとえば20°)にして異方
性エッチングを行なう。
In order to form a reverse tapered shape, anisotropic etching is performed by setting the implantation angle of the etching ions to θ ′ (for example, 20 °).

【0142】エッチングイオンの注入角をθ′にするに
は、ウエハをθ′傾けて異方性エッチング装置にセット
し、ウエハ固定台を回転させる。この方法でエッチング
イオンの注入角をθ′にすることが実現できる。
In order to make the implantation angle of the etching ions θ ′, the wafer is tilted by θ ′ and set in the anisotropic etching apparatus, and the wafer fixing table is rotated. With this method, the implantation angle of the etching ions can be set to θ ′.

【0143】図19を参照して、素子形成部とトレンチ
部の側壁および底面をレジストで覆うレジストマスク1
82を形成する。
Referring to FIG. 19, a resist mask 1 covering side walls and bottom surfaces of the element forming portion and the trench portion with resist.
82 is formed.

【0144】その後、異方性エッチングにより、シリコ
ン基板をエッチングし、素子分離トレンチ部を形成した
後レジストマスク182を除去する。
After that, the silicon substrate is etched by anisotropic etching to form an element isolation trench portion, and then the resist mask 182 is removed.

【0145】図20を参照して、全面にシリコン酸化膜
184をCVD法により1000Å程度の厚みで形成す
る。その後、シリコン酸化膜184を残す部分にレジス
トマスク186を形成しフッ酸(HF)処理によってシ
リコン酸化膜の一部を除去する。
Referring to FIG. 20, a silicon oxide film 184 is formed on the entire surface to a thickness of about 1000 ° by the CVD method. After that, a resist mask 186 is formed in a portion where the silicon oxide film 184 remains, and a part of the silicon oxide film is removed by hydrofluoric acid (HF) treatment.

【0146】次にLDDトランジスタ形成工程に進む。
図21を参照して、ゲート電極84のn+ ポリシリコン
(あるいはポリサイド)膜を形成し、さらにサイドウォ
ール142を形成する。
Next, the process proceeds to an LDD transistor forming step.
Referring to FIG. 21, an n + polysilicon (or polycide) film of gate electrode 84 is formed, and sidewalls 142 are further formed.

【0147】図22を参照して、次にn+ 領域を形成す
るイオン注入を行なう。注入角を逆テーパ角γに5°〜
10°程度加えた角度θで加速電圧50keV、ドーズ
量1013〜1014/cm2 の条件で砒素(As)を注入
し、Nチャネルトランジスタのソース・ドレイン領域お
よびトレンチ部の側壁と底面の一部(シリコン酸化膜開
口部)にn+ 領域110、172を形成する(斜めイオ
ン注入)。
Referring to FIG. 22, ion implantation for forming an n + region is next performed. Injection angle from 5 ° to reverse taper angle γ
At an angle θ of about 10 °, arsenic (As) is implanted under the conditions of an acceleration voltage of 50 keV, a dose of 10 13 to 10 14 / cm 2 , and a source / drain region of an N-channel transistor and one side of a trench and a bottom. The n + regions 110 and 172 are formed in portions (openings of silicon oxide film) (oblique ion implantation).

【0148】図23を参照して、トランジスタ74bが
形成される領域をCVD法により1000Å程度の厚み
のシリコン酸化膜188で覆い、トレンチ部の側壁およ
び底面の一部を露出させた状態でn+ ポリシリコン膜1
74をCVD法により2000Å程度の厚みで形成す
る。
Referring to FIG. 23, a region where transistor 74b is to be formed is covered with a silicon oxide film 188 having a thickness of about 1000 ° by a CVD method, and n + Polysilicon film 1
74 is formed to a thickness of about 2000 ° by the CVD method.

【0149】その後、トランジスタが形成されるトレン
チ部とトレンチ部とに挟まれた領域にレジストマスク1
90を形成する。
Thereafter, a resist mask 1 is formed in a trench portion where a transistor is to be formed and in a region sandwiched between the trench portions.
90 are formed.

【0150】次に、n+ ポリシリコン膜174の一部を
フッ硝酸(HF,HNO3 )処理により除去する。
Next, a part of the n + polysilicon film 174 is removed by hydrofluoric acid (HF, HNO 3 ) treatment.

【0151】図24を参照して、レジストマスク192
を形成し、異方性エッチングによりn+ ポリシリコン膜
174の一部をさらに除去する。そして、レジストマス
ク192を除去しシリコン酸化膜を堆積させトレンチ部
を埋める。
Referring to FIG. 24, a resist mask 192 is formed.
Is formed, and a part of n + polysilicon film 174 is further removed by anisotropic etching. Then, the resist mask 192 is removed, a silicon oxide film is deposited, and the trench is filled.

【0152】その後は、層間絶縁膜形成工程とコンタク
トホール工程と金属配線工程によりアンダーシュート対
策素子が所定のノードに結線される。
Thereafter, an undershoot countermeasure element is connected to a predetermined node by an interlayer insulating film forming step, a contact hole step, and a metal wiring step.

【0153】以上は、LDD構造のトランジスタで説明
したが、シングルドレイントランジスタでも構わない。
また、その他のMIS(metal-insulator-semiconducto
r )構造のトランジスタでも構わない。
Although the above description has been made with reference to the transistor having the LDD structure, a single drain transistor may be used.
In addition, other MIS (metal-insulator-semiconducto
r) A transistor having a structure may be used.

【0154】以上は、Nチャネルトランジスタのn+
ース・ドレイン形成工程と、アンダーシュート対策素子
のトレンチ部のn+ 領域とを同時に形成する方法で説明
したが、他のNチャネルトランジスタの性能に大きな特
性変化を持たす場合は、通常のNチャネルトランジスタ
のソース・ドレインとアンダーシュート対策素子のn +
領域形成工程は別工程にした方がよい。
The above is the description of n-channel transistor n+Seo
Source / drain formation process and undershoot prevention element
N of the trench part+Explanation on the method of forming the region at the same time
However, the performance of other N-channel transistors is
If there is a change in sex, use a normal N-channel transistor
Of source / drain and undershoot countermeasure element +
It is preferable that the region forming step be a separate step.

【0155】この場合、通常のNチャネルトランジスタ
領域をレジストマスクで覆い、斜めイオン注入工程でア
ンダーシュート対策素子のトランジスタとトレンチ部の
+領域を形成する。
In this case, the normal N-channel transistor region is covered with a resist mask, and the transistor of the undershoot countermeasure element and the n + region of the trench portion are formed in the oblique ion implantation step.

【0156】その後、レジストマスクを形成し、通常の
Nチャネルトランジスタ部分にのみ開口して、ソース・
ドレイン用のn+ 領域を形成する。
Thereafter, a resist mask is formed, and an opening is formed only in a normal N-channel transistor portion.
An n + region for a drain is formed.

【0157】このようにすれば、アンダーシュート対策
素子と通常のNチャネルトランジスタとを独立に最適な
条件で形成することができる。
By doing so, the undershoot countermeasure element and the normal N-channel transistor can be formed independently under optimum conditions.

【0158】再び図17を参照して、実施の形態2の場
合の電子注入開口角について考える。図17において、
A はトレンチ部94における逆テーパ状の側壁がトラ
ンジスタ74b下部に対して入り込む食い込み距離であ
る。dT はトレンチ深さ、d n は接合深さ、Lはノード
N1のn+ 領域90の端からトレンチ側壁までの距離で
ある。
Referring to FIG. 17 again, the case of the second embodiment
Consider the electron injection aperture angle in this case. In FIG.
LAThe reverse tapered side wall of the trench portion 94 is
The bite distance into the lower part of transistor 74b
You. dTIs the trench depth, d nIs the junction depth, L is the node
N of N1+At the distance from the end of region 90 to the trench sidewalls
is there.

【0159】このときのx方向の電子注入開口角αは以
下の式で表わされる。 α=π/2−tan-1(dT /(L−LA −dn )) …(4) 実施の形態2の半導体装置は、実施の形態1の半導体装
置に比べて、入力信号が始めに印加されるn+ 領域90
からP型シリコン基板120に向けてのx方向の電子注
入開口角が小さくできるので、さらにアンダーシュート
耐性が向上する。
At this time, the electron injection aperture angle α in the x direction is represented by the following equation. α = π / 2-tan -1 (d T / (L-L A -d n)) ... (4) The semiconductor device of the second embodiment, as compared to the semiconductor device of the first embodiment, the input signal N + region 90 applied first
, The electron injection aperture angle in the x-direction toward the P-type silicon substrate 120 can be reduced, so that the undershoot resistance is further improved.

【0160】[実施の形態3]実施の形態3の半導体装
置は、実施の形態1および2の半導体装置からさらに、
信号が最初に印加されるn+ 領域でのy方向電子注入開
口角を小さくする構造を有している。
[Embodiment 3] The semiconductor device of the embodiment 3 is different from the semiconductor devices of the embodiments 1 and 2 in that
It has a structure in which the electron injection aperture angle in the y direction in the n + region to which a signal is applied first is reduced.

【0161】実施の形態3の半導体装置では、アンダー
シュート対策素子中のNチャネルトランジスタの構造は
以下に説明するNチャネルトランジスタ74cで示す構
造となる。
In the semiconductor device of the third embodiment, the structure of the N-channel transistor in the undershoot countermeasure element is the structure shown by N-channel transistor 74c described below.

【0162】図25は実施の形態3の半導体装置におけ
るNチャネルトランジスタ74cの平面図である。
FIG. 25 is a plan view of an N-channel transistor 74c in the semiconductor device of the third embodiment.

【0163】実施の形態3の半導体装置は、図4で示し
たアンダーシュート対策素子のNチャネルトランジスタ
74の構造がNチャネルトランジスタ74cで示す構造
となる点で実施の形態1の半導体装置と異なる。
The semiconductor device of the third embodiment differs from the semiconductor device of the first embodiment in that the structure of the N-channel transistor 74 of the undershoot countermeasure element shown in FIG. 4 is the structure shown by the N-channel transistor 74c.

【0164】図25を参照して、Nチャネルトランジス
タ74cは、通常素子分離領域210で半導体基板上の
他の素子と分離されている。ゲート電極206に囲まれ
たn + 領域202が図4におけるノードN1に相当す
る。
Referring to FIG. 25, N-channel transistor
The element 74c is usually formed on the semiconductor substrate in the element isolation region 210.
It is separated from other elements. Surrounded by the gate electrode 206
N +The area 202 corresponds to the node N1 in FIG.
You.

【0165】ゲート電極206はリング状の形状を有し
ており、その外周3方向に沿う形でn+ 領域204が形
成され、n+ 領域204の外周3方向に沿うように隣接
してトレンチ部208が形成される。
[0165] The gate electrode 206 has a ring shape, its outer periphery 3 n + region 204 in line with the direction are formed adjacently along the outer peripheral three directions of the n + region 204 trench portion 208 are formed.

【0166】ノードN1に相当するn+ 領域202の外
側3方向にn+ 領域があり、トレンチ側壁も外側3方向
にあるので、トレンチ側壁のある方向のy方向電子注入
開口角を小さくできる。
[0166] There are n + regions outside three directions of the n + region 202 corresponding to the node N1, since the trench sidewalls is also outside the three directions, it is possible to reduce the y-direction electron injection aperture angle in the direction of the trench sidewalls.

【0167】図26は、図25のA−A′の断面の構造
を示す断面図である。この構造は実施の形態1で説明し
た工程と同様の工程で形成することができるので、説明
は繰返さない。
FIG. 26 is a sectional view showing the structure of the section taken along line AA 'of FIG. Since this structure can be formed in a step similar to that described in the first embodiment, description thereof will not be repeated.

【0168】図26を参照して、実施の形態3の半導体
装置は、P型シリコン基板120の上にPウェル122
が形成され、その上に図4のNチャネルトランジスタ7
4cが形成されている。ゲート電極206に挟まれた領
域には図4のノードN1に相当するn+ 領域202が形
成され、ゲート電極206の外側にはNチャネルトラン
ジスタ74cのソースであるn+ 領域204が形成され
ている。n+ 領域204およびゲート電極206は接地
電位に結合されている。
Referring to FIG. 26, a semiconductor device according to the third embodiment has a P-well 122
Is formed thereon, and the N-channel transistor 7 of FIG.
4c is formed. An n + region 202 corresponding to node N1 in FIG. 4 is formed in a region sandwiched between gate electrodes 206, and an n + region 204 that is a source of N-channel transistor 74c is formed outside gate electrode 206. . N + region 204 and gate electrode 206 are coupled to ground potential.

【0169】Nチャネルトランジスタ74cの外側には
トレンチ部208が形成され、n+領域204に沿うよ
うにn+ 型のポリシリコン104がトレンチ部の側壁に
堆積される。ポリシリコン104の上には絶縁膜102
が形成される。
A trench 208 is formed outside N-channel transistor 74c, and n + type polysilicon 104 is deposited on the side wall of the trench along the n + region 204. An insulating film 102 is formed on the polysilicon 104.
Is formed.

【0170】この場合の電子注入開口角αは実施の形態
1の場合と等しく、式(3)で表わされる。
The electron injection aperture angle α in this case is equal to that in the first embodiment, and is expressed by the following equation (3).

【0171】以上のように、実施の形態3の半導体装置
は実施の形態1の半導体装置に比べて、y方向の片側に
さらにトレンチ側壁があるため、y方向電子注入開口角
を小さくできるので、アンダーシュート耐性がさらに向
上する。
As described above, the semiconductor device of the third embodiment has a trench side wall on one side in the y direction as compared with the semiconductor device of the first embodiment, so that the electron injection aperture angle in the y direction can be reduced. Undershoot resistance is further improved.

【0172】[実施の形態3の変形例1]図27は、実
施の形態3の変形例1におけるNチャネルトランジスタ
74dの平面構造を示す平面図である。
[First Modification of Third Embodiment] FIG. 27 is a plan view showing a planar structure of an N-channel transistor 74d according to a first modification of the third embodiment.

【0173】実施の形態3の変形例1の半導体装置は、
図4のNチャネルトランジスタ74の三方をトレンチ部
で囲む平面構造を有し、そのトレンチ部を実施の形態2
で示したような逆テーパ状の形状にしたNチャネルトラ
ンジスタ74dを有する点で実施の形態3の半導体装置
と異なる。
The semiconductor device according to the first modification of the third embodiment has the following structure.
4 has a planar structure surrounding three sides of N-channel transistor 74 in FIG.
The semiconductor device of the third embodiment is different from the semiconductor device of the third embodiment in that an N-channel transistor 74d having a reverse tapered shape as shown in FIG.

【0174】図27を参照して、実施の形態3の変形例
1におけるNチャネルトランジスタ74dは、図25で
示した実施の形態3のNチャネルトランジスタ74cに
おいて、n+ 領域204、トレンチ部208に代えてそ
れぞれn+ 領域212、トレンチ部214を有する。
[0174] With reference to FIG. 27, N-channel transistor 74d in the first modification of the third embodiment, in the N-channel transistor 74c of the third embodiment shown in FIG. 25, n + region 204, the trench 208 Instead, each has an n + region 212 and a trench portion 214.

【0175】図28は、図27のA−A′の断面の構造
を示す断面図である。この構造は実施の形態2で示した
工程と同様の工程で形成することができるので、説明は
繰返さない。
FIG. 28 is a sectional view showing the structure of the section taken along line AA 'of FIG. Since this structure can be formed by a process similar to that described in Embodiment 2, description thereof will not be repeated.

【0176】図28を参照して、実施の形態3の変形例
1の半導体装置は、P型シリコン基板120の上にPウ
ェル122が形成され、Nチャネルトランジスタ74d
の外側にトレンチ部214が形成されている。このトレ
ンチ部214は側壁が逆テーパ状の形状になっている。
Referring to FIG. 28, in the semiconductor device according to the first modification of the third embodiment, a P well 122 is formed on a P type silicon substrate 120, and an N channel transistor 74d is formed.
Is formed outside the trench. The side wall of the trench 214 has an inverted tapered shape.

【0177】Nチャネルトランジスタ74dには、ゲー
ト電極206に挟まれたノードN1に相当するn+ 領域
202が形成され、ゲート電極206の外側には、逆テ
ーパ状のトレンチ部の側壁に沿ってNチャネルトランジ
スタ74dのソースであるn + 領域212が形成されて
いる。n+ 領域212に沿う形でn+ 型ポリシリコン1
74がトレンチ側壁部に堆積され、その上に絶縁膜17
6が堆積されている。
The gate of the N-channel transistor 74d is
N corresponding to the node N1 sandwiched between the+region
202 is formed, and a reverse text is formed outside the gate electrode 206.
N-channel transistor along the sidewall of the tapered trench
N which is the source of the star 74d +The area 212 is formed
I have. n+N along the region 212+Type polysilicon 1
74 is deposited on the side wall of the trench, and an insulating film 17 is
6 have been deposited.

【0178】実施の形態3の変形例1の半導体装置も、
x方向の電子注入開口角αは、実施の形態2と同様
(4)式で表わされる。実施の形態3の変形例1の半導
体装置は、実施の形態2の半導体装置に比べて、トラン
ジスタの3方向をトレンチ領域で囲む構造をとるため、
トレンチ側壁のある方向のy方向電子注入開口角をx方
向と同様に小さくできるので、アンダーシュート耐性が
さらに向上する。
The semiconductor device of the first modification of the third embodiment also has
The electron injection aperture angle α in the x-direction is expressed by equation (4) as in the second embodiment. The semiconductor device according to the first modification of the third embodiment has a structure in which three directions of a transistor are surrounded by a trench region as compared with the semiconductor device according to the second embodiment.
Since the opening angle of the electron injection in the y direction in the direction in which the trench side wall exists can be reduced as in the x direction, the undershoot resistance is further improved.

【0179】[実施の形態4]図29は、実施の形態4
の半導体装置におけるNチャネルトランジスタ74eの
平面図である。
[Embodiment 4] FIG. 29 shows Embodiment 4 of the present invention.
30 is a plan view of an N-channel transistor 74e in the semiconductor device of FIG.

【0180】実施の形態4の半導体装置は図4における
Nチャネルトランジスタ74の構造がNチャネルトラン
ジスタ74eで示す構造となる点で実施の形態1の半導
体装置と異なる。
The semiconductor device of the fourth embodiment differs from the semiconductor device of the first embodiment in that the structure of N-channel transistor 74 in FIG. 4 is the structure shown by N-channel transistor 74e.

【0181】図29を参照して、Nチャネルトランジス
タ74eは、周囲4方向をトレンチ部226で囲まれて
おり、さらにその外側は通常素子分離領域216で囲ま
れている。図29の中央部には通常素子分離領域222
が形成されその両脇のゲート電極220で囲まれた領域
にNチャネルトランジスタ74eのドレインであるn +
領域218が形成されている。ゲート電極220とトレ
ンチ部226で挟まれる領域はNチャネルトランジスタ
74eのソースであるn+ 領域224である。通常素子
分離用域122とゲート電極220とが重なった部分に
はゲート電極と図示しない配線層とを電気的に接続する
コンタクトが設けられる。
Referring to FIG. 29, N channel transistor
The head 74e is surrounded by trench portions 226 in four directions.
And the outside thereof is usually surrounded by an element isolation region 216.
Have been. In the center of FIG.
Is formed, and a region surrounded by the gate electrodes 220 on both sides thereof
Is the drain n of the N-channel transistor 74e. +
A region 218 is formed. Gate electrode 220 and tray
The region sandwiched between the punch portions 226 is an N-channel transistor
N which is the source of 74e+An area 224. Normal element
In the portion where the separation area 122 and the gate electrode 220 overlap.
Electrically connects the gate electrode and a wiring layer (not shown)
A contact is provided.

【0182】図30は、図29のB−B′の断面の構造
を示す断面図である。図30を参照して、実施の形態4
の半導体装置は、P型シリコン基板120上にPウェル
122が形成され、その上に図4のNチャネルトランジ
スタ74eが形成されている。ゲート電極220に挟ま
れた領域には図4のノードN1に相当するn+ 領域21
8が形成され、ゲート電極220の外側にはNチャネル
トランジスタ74eのソースであるn+ 領域224が形
成されている。n+ 領域224およびゲート電極220
は接地電位に結合されている。
FIG. 30 is a sectional view showing the structure of the section taken along line BB 'of FIG. Embodiment 4 Referring to FIG.
In this semiconductor device, a P-well 122 is formed on a P-type silicon substrate 120, and an N-channel transistor 74e in FIG. 4 is formed thereon. The n + region 21 corresponding to the node N1 in FIG.
8 are formed, and an n + region 224 that is the source of the N-channel transistor 74e is formed outside the gate electrode 220. N + region 224 and gate electrode 220
Is coupled to ground potential.

【0183】Nチャネルトランジスタ74eの外側には
トレンチ部226が形成され、n+領域224に沿うよ
うにn+ 型のポリシリコン104がトレンチ部の側壁に
堆積される。ポリシリコン104の上には絶縁膜102
が形成される。
A trench portion 226 is formed outside N channel transistor 74e, and n + type polysilicon 104 is deposited on the side wall of the trench portion along n + region 224. An insulating film 102 is formed on the polysilicon 104.
Is formed.

【0184】図30は、中央部の素子分離領域222に
電子が衝突することなしに、n+ 領域218から見て遠
い方のトレンチ側壁で電子注入開口角が決定される場合
の電子注入開口角を示している。
FIG. 30 shows the electron injection aperture angle when the electron injection aperture angle is determined on the trench side wall far from the n + region 218 without the electron colliding with the central element isolation region 222. Is shown.

【0185】ここで、mはノードN1のn+ 領域218
の端から遠い方のトレンチ側壁までの距離である。ま
た、dT はトレンチ深さ、dn は接合深さである。この
ときのy方向(B−B′方向)の電子注入開口角βは以
下の式で表わされる。
Here, m is the n + region 218 of the node N1.
From the end of the trench to the farthest trench sidewall. Further, the d T trench depth, is d n is a junction depth. At this time, the electron injection aperture angle β in the y direction (BB ′ direction) is represented by the following equation.

【0186】 β=π/2−tan-1(dT /(m−dn )) …(5) 実施の形態4の半導体装置では、y方向の一方の電子注
入開口角が(2)式の値から(5)式の値へと狭められ
ることになる。
Β = π / 2−tan −1 (d T / (m−d n )) (5) In the semiconductor device of the fourth embodiment, one of the electron injection aperture angles in the y direction is given by the following equation (2). From the value of (5) to the value of the expression (5).

【0187】図31は、図29におけるA−A′断面を
示す断面図である。図31を参照して、実施の形態4の
半導体装置は、P型シリコン基板120の上にPウェル
122が形成され、Nチャネルトランジスタ74eの外
側にトレンチ部226が形成されている。Nチャネルト
ランジスタ74eには、ゲート電極220に挟まれたノ
ードN1に相当するn+ 領域218が形成され、ゲート
電極220の外側にはトレンチ部226の側壁に沿って
Nチャネルトランジスタ74eのソースであるn+ 領域
224が形成されている。n+ 領域224に沿う形でn
+ 型ポリシリコン104がトレンチ側壁部に堆積され、
その上に絶縁膜102が堆積されている。
FIG. 31 is a sectional view showing a section taken along the line AA 'in FIG. Referring to FIG. 31, in the semiconductor device of the fourth embodiment, P well 122 is formed on P type silicon substrate 120, and trench portion 226 is formed outside N channel transistor 74e. In the N-channel transistor 74e, an n + region 218 corresponding to the node N1 sandwiched between the gate electrodes 220 is formed, and outside the gate electrode 220 is the source of the N-channel transistor 74e along the side wall of the trench portion 226. An n + region 224 is formed. n along the n + region 224
+ -Type polysilicon 104 is deposited on the sidewalls of the trench,
An insulating film 102 is deposited thereon.

【0188】図31より、実施の形態4におけるx方向
の電子注入開口角およびy方向の他方の(近い側のトレ
ンチ側壁への)電子注入開口角はαであり、式(3)で
表わされる。
From FIG. 31, the electron injection aperture angle in the x direction and the electron injection aperture angle in the other direction (to the trench sidewall on the near side) in the embodiment 4 are α, and are expressed by equation (3). .

【0189】以上のように、実施の形態4ではトランジ
スタ74eの4方向をトレンチ側壁で囲む構成であるの
で、実施の形態3の場合よりもさらにアンダーシュート
耐性を向上させることができる。
As described above, in the fourth embodiment, the four directions of the transistor 74e are surrounded by the trench sidewalls, so that the undershoot resistance can be further improved as compared with the third embodiment.

【0190】[実施の形態5]実施の形態5の半導体装
置では、アンダーシュート対策素子中のNチャネルトラ
ンジスタの構造は以下に説明するNチャネルトランジス
タ74fで示す構造となる。
[Fifth Embodiment] In the semiconductor device of the fifth embodiment, the structure of an N-channel transistor in an undershoot countermeasure element is a structure shown by an N-channel transistor 74f described below.

【0191】図32は、実施の形態5の半導体装置にお
けるNチャネルトランジスタ74fの平面図である。
FIG. 32 is a plan view of an N-channel transistor 74f in the semiconductor device of the fifth embodiment.

【0192】図32を参照して、Nチャネルトランジス
タ74fは、周囲4方向をトレンチ部230で囲まれて
おり、さらにその外側は素子分離領域216で囲まれて
いる。図32の中央部には通常素子分離領域222が形
成され、その両脇のゲート電極220で囲まれた領域に
Nチャネルトランジスタ74fのドレインであるn+
域218が形成されている。ゲート電極220とトレン
チ部230で挟まれる領域はNチャネルトランジスタ7
4fのソースであるn+ 領域228である。
Referring to FIG. 32, N-channel transistor 74f is surrounded by trench portions 230 in four directions, and is further surrounded by element isolation regions 216. A normal element isolation region 222 is formed in the center of FIG. 32, and an n + region 218 serving as a drain of the N-channel transistor 74f is formed in a region surrounded by the gate electrodes 220 on both sides thereof. The region sandwiched between the gate electrode 220 and the trench 230 is an N-channel transistor 7
4f is the n + region 228 that is the source.

【0193】図33は、図32におけるNチャネルトラ
ンジスタ74fのB−B′断面を示す断面図である。
FIG. 33 is a cross sectional view showing the BB 'cross section of N-channel transistor 74f in FIG.

【0194】図33を参照して、実施の形態5の半導体
装置は、P型シリコン基板120の上にPウェル122
が形成され、Nチャネルトランジスタ74fの外側にト
レンチ部230が形成されている。このトレンチ部23
0は側壁が逆テーパ状の形状になっている。
Referring to FIG. 33, the semiconductor device of the fifth embodiment has a structure in which a P well 122
Is formed, and trench portion 230 is formed outside N-channel transistor 74f. This trench portion 23
Numeral 0 indicates that the side wall has an inverted tapered shape.

【0195】Nチャネルトランジスタ74fには、ゲー
ト電極220に挟まれたノードN1に相当するn+ 領域
218が形成され、ゲート電極220の外側には、逆テ
ーパ状のトレンチ部の側壁に沿ってNチャネルトランジ
スタ74fのソースであるn + 領域228が形成されて
いる。n+ 領域228に沿う形でn+ 型ポリシリコン1
74がトレンチ側壁部に堆積され、その上に絶縁膜17
6が堆積されている。
The N-channel transistor 74f has a gate
Corresponding to the node N1 sandwiched between the gate electrodes 220+region
218 is formed, and a reverse text is formed outside the gate electrode 220.
N-channel transistor along the sidewall of the tapered trench
N which is the source of the star 74f +The region 228 is formed
I have. n+N along the region 228+Type polysilicon 1
74 is deposited on the side wall of the trench, and an insulating film 17 is
6 have been deposited.

【0196】図33では、注入された電子が中央部の素
子分離領域222に衝突することなしにn+ 領域218
から見て遠い方のトレンチ側壁で電子注入開口角が決定
される場合が示されている。このときの電子注入開口角
βは次式で表わされる。
[0196] In Figure 33, the implanted without the n + region that electrons collide with the element isolation region 222 of the central portion 218
The case where the electron injection aperture angle is determined on the trench side wall that is farther from the viewer is shown. At this time, the electron injection aperture angle β is expressed by the following equation.

【0197】 β=π/2−tan-1(dT /(m−LA −dn )) …(6) 実施の形態5の半導体装置では、y方向の一方の電子注
入開口角で(6)式の値へと狭められることになる。
[0197] β = π / 2-tan -1 (d T / (m-L A -d n)) ... (6) In the semiconductor device of the fifth embodiment, while an electron injection aperture angle in the y direction ( 6) will be narrowed down to the value of equation.

【0198】図34は、図32におけるA−A′断面を
示す断面図である。図34を参照して、実施の形態5の
半導体装置は、P型シリコン基板120の上にPウェル
122が形成され、Nチャネルトランジスタ74fの外
側にトレンチ部230が形成されている。このトレンチ
部230は側壁が逆テーパ状の形状になっている。
FIG. 34 is a sectional view showing an AA 'section in FIG. Referring to FIG. 34, in the semiconductor device of the fifth embodiment, P well 122 is formed on P type silicon substrate 120, and trench portion 230 is formed outside N channel transistor 74f. The trench 230 has an inversely tapered side wall.

【0199】Nチャネルトランジスタ74fには、ゲー
ト電極220に挟まれたノードN1に相当するn+ 領域
218が形成され、ゲート電極220の外側には、逆テ
ーパ状のトレンチ部の側壁に沿ってNチャネルトランジ
スタ74fのソースであるn + 領域228が形成されて
いる。n+ 領域228に沿う形でn+ 型ポリシリコン1
74がトレンチ側壁部に堆積され、その上に絶縁膜17
6が堆積されている。
The gate of the N-channel transistor 74f is
Corresponding to the node N1 sandwiched between the gate electrodes 220+region
218 is formed, and a reverse text is formed outside the gate electrode 220.
N-channel transistor along the sidewall of the tapered trench
N which is the source of the star 74f +The region 228 is formed
I have. n+N along the region 228+Type polysilicon 1
74 is deposited on the side wall of the trench, and an insulating film 17 is
6 have been deposited.

【0200】この場合のx方向の電子注入開口角αは式
(4)で表わされる。実施の形態5の半導体装置におい
ては、Nチャネルトランジスタ74fの4方向をトレン
チ側壁で囲み、さらにx方向、y方向ともに電子注入開
口角α、βを小さくできるので、実施の形態4の場合よ
りさらにアンダーシュート耐性を向上させることができ
る。
In this case, the electron injection aperture angle α in the x direction is represented by the following equation (4). In the semiconductor device of the fifth embodiment, the four directions of N-channel transistor 74f are surrounded by trench side walls, and the electron injection aperture angles α and β can be reduced in both the x direction and the y direction. Undershoot resistance can be improved.

【0201】[実施の形態6]実施の形態6の半導体装
置では、アンダーシュート対策素子中のNチャネルトラ
ンジスタの構造は以下に説明するNチャネルトランジス
タ74gで示す構造となる。
[Sixth Embodiment] In the semiconductor device of the sixth embodiment, the structure of the N-channel transistor in the undershoot countermeasure element is the structure shown by an N-channel transistor 74g described below.

【0202】図35は、実施の形態6の半導体装置にお
けるNチャネルトランジスタ74gの平面図である。
FIG. 35 is a plan view of an N-channel transistor 74g in the semiconductor device of the sixth embodiment.

【0203】図35を参照して、実施の形態6における
Nチャネルトランジスタ74gの構造は、通常素子分離
領域238の中に、さらにトレンチ部242を含んでい
る点で実施の形態4におけるNチャネルトランジスタ7
4eの場合と異なる。
Referring to FIG. 35, the structure of the N-channel transistor 74g in the sixth embodiment is different from that of the fourth embodiment in that a normal element isolation region 238 further includes a trench portion 242. 7
4e.

【0204】この中央部の素子分離領域238は、完全
にトレンチ部に置換されていてもよい。
The central element isolation region 238 may be completely replaced with a trench.

【0205】図36は、図35におけるB−B′断面を
示す断面図である。図36を参照して、実施の形態6の
半導体装置は、P型シリコン基板120の上にPウェル
122が形成され、Nチャネルトランジスタ74gの外
側にトレンチ部244が形成されている。
FIG. 36 is a sectional view showing a section taken along line BB 'in FIG. Referring to FIG. 36, in the semiconductor device of the sixth embodiment, P well 122 is formed on P type silicon substrate 120, and trench portion 244 is formed outside N channel transistor 74g.

【0206】Nチャネルトランジスタ74gには、ゲー
ト電極236に挟まれたノードN1に相当するn+ 領域
234が形成され、ゲート電極236の外側には、トレ
ンチ部244の側壁に沿ってNチャネルトランジスタ7
4gのソースであるn+ 領域240が形成されている。
+ 領域240に沿う形でn+ 型ポリシリコン104が
トレンチ側壁部に堆積され、その上に絶縁膜102に堆
積されている。
An N + region 234 corresponding to node N 1 sandwiched between gate electrodes 236 is formed in N channel transistor 74 g, and N channel transistor 7 is formed outside gate electrode 236 along the side wall of trench portion 244.
An n + region 240 as a 4 g source is formed.
An n + type polysilicon 104 is deposited on the trench side wall along the n + region 240, and is deposited on the insulating film 102 thereon.

【0207】n+ 領域234は中央部が素子分離領域2
38で分断されており、素子分離領域238の中央部に
はトレンチ部242が形成されている。
The n + region 234 has the element isolation region 2 at the center.
38, a trench portion 242 is formed at the center of the element isolation region 238.

【0208】この場合、y方向(B−B′方向)の電子
注入開口角は、n+ 領域234に注入された電子が中央
のトレンチ部242によって遮られるために、中央のト
レンチ部242の向こう側の遠い方のトレンチ側壁部分
のn+ 領域240によっては決まらない。この場合電子
注入開口角は中央のトレンチ部242によって決まる開
口角と近い方のトレンチ側壁部のn+ 領域240によっ
て決まる開口角のうちの広い方となる。
In this case, the electron injection aperture angle in the y direction (BB ′ direction) is beyond the central trench 242 because electrons injected into the n + region 234 are blocked by the central trench 242. It is not determined by the n + region 240 on the trench sidewall portion on the far side. In this case, the electron injection aperture angle is the wider one of the aperture angles determined by the n + region 240 on the trench side wall portion closer to the aperture angle determined by the central trench portion 242.

【0209】ここでn+ 領域234の寸法および素子分
離領域238の寸法を調整することにより、開口角が近
い方のトレンチ側壁部のn+ 領域240によって決定さ
れるようにすることは容易にできる。その場合には、y
方向の電子注入開口角は、x方向の電子注入開口角と同
様の式(3)で表わされることとなる。
Here, by adjusting the size of n + region 234 and the size of element isolation region 238, the opening angle can be easily determined by n + region 240 on the side wall of the trench that is closer. . In that case, y
The electron injection aperture angle in the direction is expressed by the same equation (3) as the electron injection aperture angle in the x direction.

【0210】図37は、図35のA−A′断面を示す断
面図である。図37を参照して、実施の形態6の半導体
装置は、P型ポリシリコン120の上にPウェル122
が形成され、Nチャネルトランジスタ74gの外側にト
レンチ部244が形成されている。
FIG. 37 is a sectional view showing an AA 'section of FIG. Referring to FIG. 37, the semiconductor device of the sixth embodiment has a structure in which a P well 122
Is formed, and trench portion 244 is formed outside N-channel transistor 74g.

【0211】Nチャネルトランジスタ74gには、ゲー
ト電極236に挟まれた、ノードN1に相当するn+
域234が形成され、ゲート電極236の外側にはトレ
ンチ部244の側壁に沿ってNチャネルトランジスタ7
4gのソースであるn+ 領域240が形成されている。
+ 領域240に沿う形でn+ 型ポリシリコン104が
トレンチ側壁部に堆積され、その上に絶縁膜102が堆
積されている。
N + region 234 corresponding to node N 1 sandwiched between gate electrodes 236 is formed in N channel transistor 74 g, and N channel transistor 7 is formed outside gate electrode 236 along the side wall of trench portion 244.
An n + region 240 as a 4 g source is formed.
An n + type polysilicon 104 is deposited on the trench side wall along the n + region 240, and an insulating film 102 is deposited thereon.

【0212】図37より、x方向の電子注入開口角は式
(3)で表わされ、先に説明したように、y方向の電子
注入開口角もx方向の電子注入開口角と同じとなるので
式(3)で表わされる。
As shown in FIG. 37, the electron injection aperture angle in the x direction is expressed by equation (3). As described above, the electron injection aperture angle in the y direction is the same as the electron injection aperture angle in the x direction. Therefore, it is expressed by equation (3).

【0213】実施の形態6の半導体装置は、アンダーシ
ュート対策素子部のNチャネルトランジスタ74gにお
けるy方向の電子注入開口角を実施の形態4の場合より
さらに小さくできるので、実施の形態4に比べてさらに
アンダーシュート耐性を向上させることができる。
In the semiconductor device of the sixth embodiment, the electron injection aperture angle in the y direction of the N-channel transistor 74g of the undershoot prevention element portion can be made smaller than that of the fourth embodiment. Further, undershoot resistance can be improved.

【0214】[実施の形態6の変形例1]図38は、実
施の形態6の変形例1の半導体装置におけるNチャネル
トランジスタ74hの平面図である。
[First Modification of Sixth Embodiment] FIG. 38 is a plan view of an N-channel transistor 74h in a semiconductor device of a first modification of the sixth embodiment.

【0215】図38を参照して、実施の形態6の変形例
1におけるNチャネルトランジスタ74hは、トレンチ
部242、244に代えてそれぞれトレンチ部246、
250を有する点で実施の形態6の図35で示したNチ
ャネルトランジスタ74gと異なる。他の部分は図35
で示した場合と同様であるので説明は繰返さない。
Referring to FIG. 38, an N-channel transistor 74h according to a first modification of the sixth embodiment has trench portions 246 and 246 instead of trench portions 242 and 244, respectively.
The difference from the N-channel transistor 74g of the sixth embodiment shown in FIG. The other parts are shown in FIG.
Are the same as in the case shown by, and the description will not be repeated.

【0216】図39は、図38におけるB−B′の断面
を示す断面図である。図39を参照して、実施の形態6
の変形例1の半導体装置は、P型シリコン基板120の
上にPウェル122が形成され、Nチャネルトランジス
タ74hの外側にトレンチ部250が形成されている。
このトレンチ部250は側壁が逆テーパ状の形状になっ
ている。
FIG. 39 is a sectional view showing a section taken along line BB 'in FIG. Sixth Embodiment Referring to FIG.
In the semiconductor device of the first modification, the P well 122 is formed on the P-type silicon substrate 120, and the trench 250 is formed outside the N-channel transistor 74h.
The trench 250 has an inversely tapered side wall.

【0217】Nチャネルトランジスタ74hには、ゲー
ト電極236に挟まれたノードN1に相当するn+ 領域
234が形成され、ゲート電極236の外側には、逆テ
ーパ状のトレンチ部250の側壁に沿ってNチャネルト
ランジスタ74hのソースであるn+ 領域248が形成
されている。
In N channel transistor 74h, n + region 234 corresponding to node N1 sandwiched between gate electrodes 236 is formed, and outside gate electrode 236, along the side wall of reverse tapered trench portion 250. An n + region 248 that is a source of the N-channel transistor 74h is formed.

【0218】n+ 領域248に沿う形でn+ 型ポリシリ
コン174がトレンチ側壁部に堆積され、その上に絶縁
膜176が堆積されている。n+ 領域234は中央部が
素子分離領域で分断されそのさらに中央部にはトレンチ
部246が形成されている。このトレンチ部246もそ
の側壁が逆テーパ状となっている。
An n + type polysilicon 174 is deposited on the trench side wall along the n + region 248, and an insulating film 176 is deposited thereon. The n + region 234 has a central portion divided by an element isolation region, and a trench portion 246 is further formed at the central portion. The trench 246 also has an inversely tapered side wall.

【0219】図40は、図38におけるA−A′断面を
示す断面図である。図40を参照して、実施の形態6の
変形例1の半導体装置は、P型シリコン基板120の上
にPウェル122が形成され、Nチャネルトランジスタ
74hの外側にトレンチ部250が形成されている。こ
のトレンチ部250は側壁が逆テーパ状の形状になって
いる。
FIG. 40 is a sectional view showing an AA 'section in FIG. Referring to FIG. 40, in the semiconductor device of the first modification of the sixth embodiment, P well 122 is formed on P type silicon substrate 120, and trench portion 250 is formed outside N channel transistor 74h. . The trench 250 has an inversely tapered side wall.

【0220】Nチャネルトランジスタ74hには、ゲー
ト電極236に挟まれたノードN1に相当するn+ 領域
234が形成され、ゲート電極236の外側には、逆テ
ーパ状のトレンチ部250の側壁に沿ってNチャネルト
ランジスタ74hのソースであるn+ 領域248が形成
されている。n+ 領域248に沿う形でn+ 型ポリシリ
コン174がトレンチ側壁部に堆積され、その上に絶縁
膜176が堆積されている。
In N-channel transistor 74h, n + region 234 corresponding to node N1 sandwiched between gate electrodes 236 is formed, and outside gate electrode 236, along the side wall of inversely tapered trench portion 250. An n + region 248 that is a source of the N-channel transistor 74h is formed. An n + type polysilicon 174 is deposited on the trench side wall along the n + region 248, and an insulating film 176 is deposited thereon.

【0221】このときの電子注入開口角はx方向、y方
向ともに式(4)のαで表わされる。実施の形態6の半
導体装置は、実施の形態5の半導体装置よりもアンダー
シュート対策素子部のNチャネルトランジスタ74hに
おけるy方向電子注入開口角をさらに小さくできるので
アンダーシュート耐性をさらに向上させることができ
る。
At this time, the electron injection aperture angle is represented by α in equation (4) in both the x and y directions. The semiconductor device of the sixth embodiment can further reduce the undershoot resistance since the y-direction electron injection aperture angle in the N-channel transistor 74h of the undershoot prevention element portion can be further reduced as compared with the semiconductor device of the fifth embodiment. .

【0222】[実施の形態7]図41は、実施の形態7
の半導体装置におけるアンダーシュート対策素子を示す
回路図である。
[Embodiment 7] FIG. 41 shows Embodiment 7 of the present invention.
FIG. 6 is a circuit diagram showing an undershoot countermeasure element in the semiconductor device of FIG.

【0223】実施の形態7の半導体装置は、図4で示し
たアンダーシュート対策素子に代えて図41に示すアン
ダーシュート対策素子を有する点で実施の形態1の半導
体装置と異なる。
The semiconductor device of the seventh embodiment differs from the semiconductor device of the first embodiment in having an undershoot preventing element shown in FIG. 41 instead of the undershoot preventing element shown in FIG.

【0224】このアンダーシュート対策素子は、入力ノ
ードENとノードN1との間に接続される抵抗72と、
ソースがノードN1に接続されゲートが接地電位に結合
されドレインが内部電源電位Vccに結合され基板部に
基板電位VBBが結合されているNチャネルトランジス
タ252とを含む。この抵抗72は、ポリシリコン抵抗
やp+ 拡散抵抗などでもよい。すなわち、P型シリコン
基板上にn+ 領域を持たない抵抗体ならどんなものでも
よい。ただし、p+ 拡散抵抗を用いる場合は内部電源電
位Vcc以上のオーバーシュートがのった波形が印加さ
れることを考えるとp+ 拡散抵抗が形成されるNウェル
の電位を内部電源電位Vcc以上に上げておく必要があ
る。
This undershoot preventing element includes a resistor 72 connected between input node EN and node N1,
An N-channel transistor 252 having a source connected to node N1, a gate coupled to ground potential, a drain coupled to internal power supply potential Vcc, and a substrate portion coupled to substrate potential VBB. The resistor 72 may be a polysilicon resistor or a p + diffusion resistor. That is, any resistor may be used as long as it does not have an n + region on a P-type silicon substrate. However, when a p + diffusion resistor is used, considering that a waveform with an overshoot higher than the internal power supply potential Vcc is applied, the potential of the N well where the p + diffusion resistance is formed is set to be higher than the internal power supply potential Vcc. It needs to be raised.

【0225】ノードN1は入力信号が始めに印加される
P型シリコン基板上に形成されたn + 領域である。
The input signal is applied to the node N1 first.
N formed on a P-type silicon substrate +Area.

【0226】実施の形態7ではNチャネルトランジスタ
252は以下に説明するNチャネルトランジスタ252
aで示す構造を有する。
In the seventh embodiment, N-channel transistor 252 is an N-channel transistor 252 described below.
It has the structure shown by a.

【0227】図42は、Nチャネルトランジスタ252
aの平面図である。図42の平面図は、実施の形態1に
おける図5の平面図と同様の構成を有するので説明は繰
返さない。
FIG. 42 shows an N-channel transistor 252.
It is a top view of a. 42 has the same structure as that of FIG. 5 in the first embodiment, and therefore description thereof will not be repeated.

【0228】図43は、図42におけるA−A′での断
面を示す断面図である。図43に示すNチャネルトラン
ジスタ252aは、n+ 領域88が内部電源電位Vcc
に結合されており、空乏層256が存在する点が実施の
形態1の場合と異なる。他の部分は図6に示す実施の形
態1の場合と同様であるので説明は繰返さない。
FIG. 43 is a sectional view showing a section taken along AA 'in FIG. In n-channel transistor 252a shown in FIG. 43, n + region 88 has internal power supply potential Vcc.
Is different from that in the first embodiment in that depletion layer 256 is present. Other parts are the same as those in the first embodiment shown in FIG. 6, and therefore description thereof will not be repeated.

【0229】n+ 領域88からPウェル122内に向け
て拡がっている空乏層256の厚さをWとする。
The thickness of depletion layer 256 extending from n + region 88 toward P well 122 is represented by W.

【0230】このときのx方向(A−A′方向)の電子
注入開口角αは次式で表わされる。 α=π/2−tan-1((dT +W)/(L−dn −W)) …(7) 以上のように、空乏層256が拡がっている分だけ実施
の形態1の場合と比べて電子注入開口角が小さくできる
のでアンダーシュート耐性が向上する。
At this time, the electron injection aperture angle α in the x direction (AA ′ direction) is represented by the following equation. α = π / 2−tan −1 ((d T + W) / (L−d n −W)) (7) As described above, the case where the depletion layer 256 is expanded is the same as that of the first embodiment. In comparison with this, the electron injection aperture angle can be made smaller, so that the undershoot resistance is improved.

【0231】また、電子が注入される時点では、Nチャ
ネルトランジスタ252aにチャネルが形成されている
が、トレンチ側壁部のn+ 領域88に接地電位が結合さ
れているときと比べて、n+ 領域90とトレンチ側壁部
のn+ 領域88との間に存在する電界はさらに大きくな
っている。実施の形態1で説明したようにNチャネルト
ランジスタ252aのしきい値をこえる負電圧がノード
N1に印加されるとこのトランジスタ252aは導通状
態となり、ノードN1から内部電源電位Vccへ電子が
抜けていく。この時の電界はn+ 領域88に接地電位が
結合されているときと比べて大きくなっており、すみや
かにトレンチ側壁部へ電子が流れるようになっているの
で、ノードN1とPウエル間のPN接合が順方向になり
にくいように作用している。
At the time when electrons are injected, a channel is formed in N-channel transistor 252a. However, compared to the case where ground potential is coupled to n + region 88 on the side wall of the trench, n + region The electric field existing between 90 and n + region 88 on the side wall of the trench is further increased. As described in the first embodiment, when a negative voltage exceeding the threshold value of N-channel transistor 252a is applied to node N1, transistor 252a is turned on, and electrons flow from node N1 to internal power supply potential Vcc. . The electric field at this time is larger than when the ground potential is coupled to n + region 88, and electrons flow immediately to the trench side wall, so that the PN between node N1 and the P well is reduced. It works so that joining is hard to be performed in the forward direction.

【0232】この状態で、ノードN1に負方向に絶対値
が大きい電位が印加されるとそれに応じてこの電界はさ
らに大きくなる。したがって、たとえ注入された電子が
あったとしても、この注入された電子の大多数はこのト
レンチ側壁部のn+ 領域88に吸収されるのでアンダー
シュート耐性が向上する。
In this state, when a potential having a large absolute value is applied to the node N1 in the negative direction, the electric field further increases accordingly. Therefore, even if there are injected electrons, the majority of the injected electrons are absorbed by n + region 88 on the side wall of the trench, so that the undershoot resistance is improved.

【0233】y方向の電子注入開口角βは従来例と同じ
であるが、側壁への電界がさらに大きいのでy方向に注
入した電子も側壁へ向かう確率が上がる。したがってア
ンダーシュート耐性は向上する。
Although the electron injection aperture angle β in the y direction is the same as that of the conventional example, the probability that electrons injected in the y direction also go to the side wall increases because the electric field to the side wall is further increased. Therefore, the undershoot resistance is improved.

【0234】また、抵抗72は、電流を流れにくくする
ので、急激なアンダーシュートの負パルスを緩和する働
きをする。
Further, since the resistance 72 makes it difficult for the current to flow, it functions to alleviate a sudden undershoot negative pulse.

【0235】すなわち、Nチャネルトランジスタ252
aの導通状態から、PN接合の順方向に至る時間を長く
する作用と負パルスの電位の絶対値を小さくする作用と
がある。
That is, N-channel transistor 252
There is an operation of extending the time from the conduction state a to the forward direction of the PN junction and an operation of reducing the absolute value of the potential of the negative pulse.

【0236】したがって抵抗72がノードN1の手前に
あることで、アンダーシュート耐性が向上する。
Therefore, the resistance to undershoot is improved by providing resistor 72 in front of node N1.

【0237】[実施の形態7の変形例1]図44は、N
チャネルトランジスタ252bの平面図である。
[Modification 1 of Embodiment 7] FIG.
It is a top view of channel transistor 252b.

【0238】図44の平面図は、実施の形態7における
図42の平面図で示したトランジスタにおいてn+ 領域
88に代えてn+ 領域172を有し、トレンチ部86に
代えてトレンチ部94を有する。他は図42と同様の構
成を有するので説明は繰返さない。
44 is different from the transistor shown in the plan view of FIG. 42 in the seventh embodiment in that n + region 88 is replaced with n + region 172, and trench portion 94 is replaced with trench portion 86. Have. Since the other configuration is the same as that of FIG. 42, description thereof will not be repeated.

【0239】図45は、図44におけるA−A′での断
面を示す断面図である。図45を参照して、実施の形態
7の変形例1の半導体装置は、P型シリコン基板120
の上にPウェル122が形成され、Nチャネルトランジ
スタ252bの外側にトレンチ部94が形成されてい
る。このトレンチ部94は側壁が逆テーパ状の形状にな
っている。
FIG. 45 is a sectional view showing a section taken along line AA 'in FIG. Referring to FIG. 45, a semiconductor device according to a first modification of the seventh embodiment has a P-type silicon
Above, a P-well 122 is formed, and a trench portion 94 is formed outside the N-channel transistor 252b. The trench 94 has an inversely tapered side wall.

【0240】Nチャネルトランジスタ252bには、ゲ
ート電極84に挟まれたノードN1に相当するn+ 領域
90が形成され、ゲート電極84の外側には、逆テーパ
状のトレンチ部94の側壁に沿ってNチャネルトランジ
スタ252bのソースであるn+ 領域172が形成され
ている。n+ 領域172に沿う形でn+ 型ポリシリコン
174がトレンチ側壁部に堆積され、その上に絶縁膜1
76が堆積されている。
In N-channel transistor 252b, an n + region 90 corresponding to node N1 sandwiched between gate electrodes 84 is formed, and outside gate electrode 84, along the side wall of reverse tapered trench portion 94. An n + region 172, which is the source of N channel transistor 252b, is formed. An n + type polysilicon 174 is deposited on the trench side wall along the n + region 172, and the insulating film 1 is formed thereon.
76 have been deposited.

【0241】n+ 領域172には内部電源電位Vccが
結合されている。したがって、n+領域172からPウ
ェル122内に向けて空乏層258が拡がっている。こ
の空乏層の厚さをWとする。
Internal power supply potential Vcc is coupled to n + region 172. Therefore, depletion layer 258 extends from n + region 172 into P well 122. The thickness of this depletion layer is W.

【0242】このときのx方向(A−A′方向)の電子
注入開口角αは次式で表わされる。 α=π/2−tan-1((dT +W)/(L−LA −dn −W))…(8) 以上のように、空乏層258が拡がっており、かつ、ト
レンチ側壁部が逆テーパ状の形状を有しているので、実
施の形態7の場合と比べてさらに電子注入開口角が小さ
くできるのでアンダーシュート耐性が向上する。
At this time, the electron injection aperture angle α in the x direction (AA ′ direction) is represented by the following equation. α = π / 2-tan -1 ((d T + W) / (L-L A -d n -W)) ... (8) as described above, and a depletion layer 258 spreads, and the trench sidewall portion Has an inversely tapered shape, so that the electron injection aperture angle can be further reduced as compared with the case of the seventh embodiment, and the undershoot resistance is improved.

【0243】[実施の形態8]実施の形態8の半導体装
置では、実施の形態7の半導体装置の場合よりさらにy
方向電子注入開口角を小さくするために、図41におけ
るNチャネルトランジスタ252の構造をNチャネルト
ランジスタ252cに変えた例である。
[Eighth Embodiment] In the semiconductor device of the eighth embodiment, y is further increased than in the case of the semiconductor device of the seventh embodiment.
In this example, the structure of the N-channel transistor 252 in FIG. 41 is changed to an N-channel transistor 252c in order to reduce the directional electron injection aperture angle.

【0244】図46は、実施の形態8におけるNチャネ
ルトランジスタ252cの平面図である。
FIG. 46 is a plan view of an N-channel transistor 252c according to the eighth embodiment.

【0245】図46の平面図は、実施の形態3における
図25の平面図と同様の構成を有するので説明は繰返さ
ない。
Since the plan view of FIG. 46 has the same structure as that of FIG. 25 in the third embodiment, description thereof will not be repeated.

【0246】図47は、図46におけるA−A′での断
面を示す断面図である。図47を参照して、実施の形態
8の半導体装置は、P型シリコン基板120の上にPウ
ェル122が形成され、その上にNチャネルトランジス
タ252cが形成されている。ゲート電極206に挟ま
れた領域にはノードN1に相当するn+領域202が形
成され、ゲート電極206の外側にはNチャネルトラン
ジスタ252cのソースであるn+ 領域204が形成さ
れている。n+ 領域204は内部電源電位Vccに結合
されている。ゲート電極206は接地電位に結合されて
いる。
FIG. 47 is a sectional view showing a section taken along AA 'in FIG. Referring to FIG. 47, in the semiconductor device of the eighth embodiment, P well 122 is formed on P type silicon substrate 120, and N channel transistor 252c is formed thereon. An n + region 202 corresponding to the node N1 is formed in a region sandwiched between the gate electrodes 206, and an n + region 204 that is a source of the N-channel transistor 252c is formed outside the gate electrode 206. N + region 204 is coupled to internal power supply potential Vcc. Gate electrode 206 is coupled to ground potential.

【0247】Nチャネルトランジスタ252cの外側に
はトレンチ部208が形成され、n + 領域204に沿う
ようにn+ 型のポリシリコン104がトレンチ部の側壁
に堆積される。ポリシリコン104の上には絶縁膜10
2が形成される。
Outside N-channel transistor 252c
Is formed with a trench 208, and n +Along area 204
So n+Type polysilicon 104 is on the side wall of the trench.
Deposited on An insulating film 10 is formed on the polysilicon 104.
2 are formed.

【0248】この構造では、電子が最初に注入されるn
+ 領域202の3方向にトレンチ側壁部分のn+ 領域2
04があるので、実施の形態7の場合よりさらにトレン
チ側壁のあるy方向の電子注入開口角を小さくすること
ができるので、アンダーシュート耐性はさらに向上す
る。
In this structure, n at which electrons are injected first
N + region 2 in the trench sidewall portion in three directions of + region 202
Since there is the hole 04, the electron injection opening angle in the y direction with the trench side wall can be further reduced as compared with the case of the seventh embodiment, and the undershoot resistance is further improved.

【0249】[実施の形態8の変形例1]実施の形態8
の変形例1の半導体装置は、実施の形態8のトレンチ部
の側壁を逆テーパ状の形状にした例である。
[Modification 1 of Embodiment 8] Embodiment 8
The semiconductor device of the first modification is an example in which the side wall of the trench portion of the eighth embodiment has an inverted tapered shape.

【0250】図48は、実施の形態8の変形例1におけ
るNチャネルトランジスタ252dの平面構造を示す平
面図である。
FIG. 48 is a plan view showing a planar structure of an N-channel transistor 252d according to a first modification of the eighth embodiment.

【0251】図48を参照して、実施の形態8の変形例
1におけるNチャネルトランジスタ252dは、図46
で示した実施の形態8におけるNチャネルトランジスタ
252cにおいて、n+ 領域204、トレンチ部208
に代えて、それぞれn+ 領域212、トレンチ部214
を有する。
Referring to FIG. 48, an N-channel transistor 252d according to the first modification of the eighth embodiment has a structure similar to that of FIG.
In the N channel transistor 252c according to the eighth embodiment, the n + region 204 and the trench 208
Instead of n + region 212 and trench portion 214, respectively.
Having.

【0252】図49は、図48のA−A′の断面の構造
を示す断面図である。図49を参照して、実施の形態8
の変形例1の半導体装置は、P型シリコン基板120の
上にPウェル122が形成され、Nチャネルトランジス
タ252dの外側にトレンチ部214が形成されてい
る。このトレンチ部214は側壁が逆テーパ状の形状に
なっている。
FIG. 49 is a sectional view showing the structure of the section taken along line AA 'of FIG. Embodiment 8 Referring to FIG.
In the semiconductor device of Modification 1, the P-well 122 is formed on the P-type silicon substrate 120, and the trench 214 is formed outside the N-channel transistor 252d. The side wall of the trench 214 has an inverted tapered shape.

【0253】トランジスタ252dには、ゲート電極2
06に挟まれたノードN1に相当するn+ 領域202が
形成され、ゲート電極206の外側には、逆テーパ状の
トレンチ部の側壁に沿ってNチャネルトランジスタ25
2dのソースであるn+ 領域212が形成されている。
+ 領域212に沿う形でn+ 型ポリシリコン174が
トレンチ側壁部に堆積され、その上に絶縁膜176が堆
積されている。
The transistor 252d has a gate electrode 2
The n + region 202 corresponding to the node N1 sandwiched between the gate electrode 06 and the N channel transistor 25 is formed outside the gate electrode 206 along the side wall of the reverse tapered trench portion.
An n + region 212 as a 2d source is formed.
An n + type polysilicon 174 is deposited on the trench side wall along the n + region 212, and an insulating film 176 is deposited thereon.

【0254】n+ 領域212は、内部電源電位Vccに
結合され、ゲート電極206は接地電位に結合される。
N + region 212 is coupled to internal power supply potential Vcc, and gate electrode 206 is coupled to ground potential.

【0255】以上示したように、実施の形態8の変形例
1の半導体装置は、実施の形態8の半導体装置と比べ
て、電子が注入されるノードN1部のn+ 領域を取囲む
トレンチ部の側壁が逆テーパ状を有しているので、実施
の形態8の半導体装置の場合と比べてさらに電子注入開
口角を小さくできるのでアンダーシュート耐性はさらに
向上する。
As described above, the semiconductor device of the first modification of the eighth embodiment differs from the semiconductor device of the eighth embodiment in that the trench portion surrounding the n + region of node N1 into which electrons are injected is provided. Has a reverse tapered shape, the electron injection aperture angle can be further reduced as compared with the case of the semiconductor device of the eighth embodiment, so that the undershoot resistance is further improved.

【0256】[実施の形態9]実施の形態9の半導体装
置では、実施の形態8の半導体装置の場合よりさらにy
方向電子注入開口角を小さくするために、図41におけ
るNチャネルトランジスタ252の構造をNチャネルト
ランジスタ252eに変えた例である。
[Ninth Embodiment] In the semiconductor device of the ninth embodiment, the value of y is further increased than in the case of the semiconductor device of the eighth embodiment.
In this example, the structure of the N-channel transistor 252 in FIG. 41 is changed to an N-channel transistor 252e in order to reduce the directional electron injection aperture angle.

【0257】図50は、実施の形態9の半導体装置にお
けるNチャネルトランジスタ252eの平面図である。
FIG. 50 is a plan view of an N-channel transistor 252e in the semiconductor device of the ninth embodiment.

【0258】図50の平面図は、実施の形態4における
図29の平面図と同様の構成を有するので説明は繰返さ
ない。
Since the plan view of FIG. 50 has a structure similar to that of FIG. 29 in the fourth embodiment, description thereof will not be repeated.

【0259】図51は、図50のB−B′の断面の構造
を示す断面図である。図51を参照して、実施の形態9
の半導体装置は、P型シリコン基板120上にPウェル
122が形成され、その上にNチャネルトランジスタ2
52eが形成されている。ゲート電極220に挟まれた
領域にはノードN1に相当するn+ 領域218が形成さ
れ、ゲート電極220の外側にはNチャネルトランジス
タ252eのソースであるn+ 領域224が形成されて
いる。n+ 領域224は内部電源電位Vccに結合され
ている。ゲート電極220は接地電位に結合されてい
る。
FIG. 51 is a sectional view showing the structure of the section taken along line BB 'of FIG. Ninth Embodiment Referring to FIG.
In the semiconductor device, a P-well 122 is formed on a P-type silicon substrate 120, and an N-channel transistor 2
52e are formed. An n + region 218 corresponding to the node N1 is formed in a region sandwiched between the gate electrodes 220, and an n + region 224 serving as a source of the N-channel transistor 252e is formed outside the gate electrode 220. N + region 224 is coupled to internal power supply potential Vcc. Gate electrode 220 is coupled to ground potential.

【0260】Nチャネルトランジスタ252eの外側に
はトレンチ部226が形成され、n + 領域224に沿う
ようにn+ 型のポリシリコン104がトレンチ部の側壁
に堆積される。ポリシリコン104の上には絶縁膜10
2が堆積される。
Outside N-channel transistor 252e
Is formed with a trench portion 226, and n +Along area 224
So n+Type polysilicon 104 is on the side wall of the trench.
Deposited on An insulating film 10 is formed on the polysilicon 104.
2 are deposited.

【0261】n+ 領域224とPウェル122との境界
部のPN接合には逆方向のバイアスがかかっており空乏
層264がPウェル内に厚さWで拡がっている。
A reverse bias is applied to the PN junction at the boundary between the n + region 224 and the P well 122, and the depletion layer 264 extends in the P well with the thickness W.

【0262】このときの電子注入開口角βは以下のよう
になる。 β=π/2−tan-1((dT +W)/(m−dn −W)) …(9) 図52は、図50におけるA−A′での断面を示す断面
図である。
At this time, the electron injection aperture angle β is as follows. β = π / 2−tan −1 ((d T + W) / (m−d n −W)) (9) FIG. 52 is a cross-sectional view showing a cross section taken along the line AA ′ in FIG.

【0263】図52を参照して、実施の形態9の半導体
装置は、P型シリコン基板120の上にPウェル122
が形成され、その上にNチャネルトランジスタ252e
が形成されている。ゲート電極220に挟まれた領域に
はノードN1に相当するn+領域218が形成され、ゲ
ート電極220の外側にはNチャネルトランジスタ25
2eのソースであるn+ 領域224が形成されている。
+ 領域224は内部電源電位Vccに結合されてい
る。ゲート電極220は接地電位に結合されている。
Referring to FIG. 52, in the semiconductor device of the ninth embodiment, a P well 122
Is formed, and an N-channel transistor 252e is formed thereon.
Are formed. An n + region 218 corresponding to node N 1 is formed in a region sandwiched between gate electrodes 220, and N channel transistor 25 is formed outside gate electrode 220.
An n + region 224 serving as a source of 2e is formed.
N + region 224 is coupled to internal power supply potential Vcc. Gate electrode 220 is coupled to ground potential.

【0264】Nチャネルトランジスタ252eの外側に
はトレンチ部226が形成され、n + 領域224に沿う
ようにn+ 型のポリシリコン104がトレンチ部の側壁
に堆積される。ポリシリコン104の上には絶縁膜10
2が形成される。
Outside N-channel transistor 252e
Is formed with a trench portion 226, and n +Along area 224
So n+Type polysilicon 104 is on the side wall of the trench.
Deposited on An insulating film 10 is formed on the polysilicon 104.
2 are formed.

【0265】実施の形態9の半導体装置では、最初に電
子が注入されるn+ 領域の4方向をトレンチ側壁で囲む
構造にできるので、実施の形態8の半導体装置の場合よ
りもアンダーシュート耐性をさらに向上させることがで
きる。
In the semiconductor device of the ninth embodiment, the structure can be such that four sides of the n + region into which electrons are injected first are surrounded by the trench side walls, so that the undershoot resistance is higher than that of the semiconductor device of the eighth embodiment. It can be further improved.

【0266】[実施の形態9の変形例1]図53は、実
施の形態9の変形例1の半導体装置におけるNチャネル
トランジスタ252fの平面を示す平面図である。
[Modification 1 of Ninth Embodiment] FIG. 53 is a plan view showing a plane of an N-channel transistor 252f in a semiconductor device of a modification 1 of the ninth embodiment.

【0267】図53を参照して、実施の形態9の変形例
1の半導体装置の場合では、実施の形態9の図50にお
いて、n+ 領域224、トレンチ部226に代えて、そ
れぞれn+ 領域228、トレンチ部230を有している
点が異なる。
[0267] With reference to FIG. 53, in the case of the semiconductor device of the first modification of the ninth embodiment, in FIG. 50 of Embodiment 9, the n + region 224, in place of the trench portion 226, respectively n + region 228 and a trench 230.

【0268】図54は、図53におけるB−B′での断
面を示す断面図である。図54を参照して、実施の形態
9の変形例1の半導体装置は、P型シリコン基板120
の上にPウェル122が形成され、Nチャネルトランジ
スタ252fの外側にトレンチ部230が形成されてい
る。このトレンチ部230は側壁が逆テーパ状の形状に
なっている。
FIG. 54 is a sectional view showing a section taken along line BB 'in FIG. Referring to FIG. 54, a semiconductor device according to a first modification of the ninth embodiment has a P-type silicon substrate 120.
Above, a trench portion 230 is formed outside the N-channel transistor 252f. The trench 230 has an inversely tapered side wall.

【0269】Nチャネルトランジスタ252fには、ゲ
ート電極220に挟まれたノードN1に相当するn+
域218が形成され、ゲート電極220の外側には、逆
テーパ状のトレンチ部の側壁に沿ってNチャネルトラン
ジスタ252fのソースであるn+ 領域228が形成さ
れている。n+ 領域228に沿う形でn+ 型のポリシリ
コン174がトレンチ側壁部に堆積され、その上に絶縁
膜176が堆積されている。
In N-channel transistor 252f, n + region 218 corresponding to node N1 sandwiched between gate electrodes 220 is formed, and N + region is formed outside gate electrode 220 along the side wall of the reverse tapered trench portion. An n + region 228 that is a source of the channel transistor 252f is formed. An n + type polysilicon 174 is deposited on the trench side wall along the n + region 228, and an insulating film 176 is deposited thereon.

【0270】n+ 領域228は内部電源電位Vccと結
合され、ゲート電極220は接地電位が結合されてい
る。
N + region 228 is coupled to internal power supply potential Vcc, and gate electrode 220 is coupled to the ground potential.

【0271】n+ 領域228とPウェル122との境界
部のPN接合には逆方向バイアスが印加されているの
で、Wの幅で空乏層がPウェル内に向けて拡がってい
る。
Since a reverse bias is applied to the PN junction at the boundary between the n + region 228 and the P well 122, the depletion layer extends toward the P well with the width of W.

【0272】このときのy方向の電子注入開口角βは次
式で表わされる。 β=π/2−tan-1((dT +W)/(m−LA −dn −W)) …(10) 図55は、図53のA−A′の断面の構造を示す断面図
である。
At this time, the electron injection aperture angle β in the y direction is represented by the following equation. β = π / 2-tan -1 ((d T + W) / (m-L A -d n -W)) ... (10) FIG. 55 is a cross-section showing the structure of a cross section of A-A 'in FIG. 53 FIG.

【0273】図55を参照して、実施の形態9の変形例
1の半導体装置は、P型シリコン基板120の上にPウ
ェル122が形成され、Nチャネルトランジスタ252
fの外側にトレンチ部230が形成されている。このト
レンチ部230は側壁が逆テーパ状の形状になってい
る。
Referring to FIG. 55, in the semiconductor device of the first modification of the ninth embodiment, a P well 122 is formed on a P type silicon substrate 120, and an N channel transistor 252 is formed.
A trench 230 is formed outside f. The trench 230 has an inversely tapered side wall.

【0274】トランジスタ252fには、ゲート電極2
30に挟まれたノードN1に相当するn+ 領域218が
形成され、ゲート電極230の外側には、逆テーパ状の
トレンチ部の側壁に沿ってNチャネルトランジスタ25
2fのソースであるn+ 領域228が形成されている。
+ 領域228に沿う形でn+ 型ポリシリコン174が
トレンチ側壁部に堆積され、その上に絶縁膜176が堆
積されている。
The transistor 252f has a gate electrode 2
An n + region 218 corresponding to the node N1 sandwiched between the gate electrodes 30 is formed, and an N channel transistor 25 is formed outside the gate electrode 230 along the side wall of the reverse tapered trench portion.
An n + region 228 that is a source of 2f is formed.
An n + type polysilicon 174 is deposited on the trench side wall along the n + region 228, and an insulating film 176 is deposited thereon.

【0275】n+ 領域228は、内部電源電位Vccに
結合され、ゲート電極230は接地電位に結合される。
N + region 228 is coupled to internal power supply potential Vcc, and gate electrode 230 is coupled to ground potential.

【0276】実施の形態9の変形例1では、4方向をト
レンチ側壁で囲む構造にしているので、実施の形態8の
変形例1の場合よりもさらにアンダーシュート耐性を向
上させることができる。
In the first modification of the ninth embodiment, since the structure is formed so as to surround the four directions with the trench side walls, the undershoot resistance can be further improved as compared with the first modification of the eighth embodiment.

【0277】[実施の形態10]実施の形態10の半導
体装置では、アンダーシュート対策素子中のNチャネル
トランジスタの構造は以下に説明するNチャネルトラン
ジスタ252gで示す構造となる。
[Tenth Embodiment] In the semiconductor device of the tenth embodiment, the structure of the N-channel transistor in the undershoot countermeasure element is the structure shown by N-channel transistor 252g described below.

【0278】図56は、実施の形態10の半導体装置に
おけるNチャネルトランジスタ252gの平面図であ
る。
FIG. 56 is a plan view of an N-channel transistor 252g in the semiconductor device of the tenth embodiment.

【0279】図56の平面図は、実施の形態6における
図35の平面図と同様の構成を有するので説明は繰返さ
ない。
Since the plan view of FIG. 56 has the same structure as the plan view of FIG. 35 in the sixth embodiment, description thereof will not be repeated.

【0280】図57は、図56におけるB−B′での断
面を示す断面図である。図57を参照して、実施の形態
10の半導体装置は、P型シリコン基板120の上にP
ウェル122が形成され、Nチャネルトランジスタ25
2gの外側にトレンチ部244が形成されている。
FIG. 57 is a sectional view showing a section taken along line BB 'in FIG. Referring to FIG. 57, the semiconductor device of the tenth embodiment has a P-type silicon substrate
Well 122 is formed, and N-channel transistor 25 is formed.
A trench 244 is formed outside 2g.

【0281】Nチャネルトランジスタ252gには、ゲ
ート電極236に挟まれたノードN1に相当するn+
域234が形成され、ゲート電極236の外側には、ト
レンチ部244の側壁に沿ってNチャネルトランジスタ
252gのソースであるn+領域240が形成されてい
る。n+ 領域240に沿う形でn+ 型ポリシリコン10
4がトレンチ側壁部に堆積され、その上に絶縁膜102
が形成されている。
An N + region 234 corresponding to node N 1 sandwiched between gate electrodes 236 is formed in N channel transistor 252 g, and N channel transistor 252 g is formed outside gate electrode 236 along the side wall of trench portion 244. N + region 240 is formed. n in line with the n + region 240 + polysilicon 10
4 is deposited on the side wall of the trench, and an insulating film 102 is
Are formed.

【0282】n+ 領域240は内部電源電位Vccと結
合され、ゲート電極236は接地電位と結合されてい
る。
N + region 240 is coupled to internal power supply potential Vcc, and gate electrode 236 is coupled to ground potential.

【0283】n+ 領域240とPウェル122との境界
部のPN接合には逆方向のバイアスがかかっているの
で、Pウェル122の内部に向かって空乏層268が形
成されている。
Since a reverse bias is applied to the PN junction at the boundary between n + region 240 and P well 122, depletion layer 268 is formed toward the inside of P well 122.

【0284】n+ 領域234は、中央部が素子分離領域
238で分断されており、素子分離領域238の中央部
にはトレンチ部242が形成されている。中央部の素子
分離領域238は、完全に中央のトレンチ部242に置
換されてもよい。
The n + region 234 is divided at the center by an element isolation region 238, and a trench 242 is formed at the center of the element isolation region 238. The central element isolation region 238 may be completely replaced with the central trench 242.

【0285】実施の形態10の半導体装置では、実施の
形態9の図51における中央部の通常素子分離領域22
2を越えてPウェルおよびP型シリコン基板へと開口角
が広い側へ注入電子が移動していくことを抑える構造で
ある。
In the semiconductor device of the tenth embodiment, the normal element isolation region 22 at the center in FIG.
In this structure, injected electrons are prevented from moving to the side where the opening angle is widened beyond P2 to the P well and the P-type silicon substrate.

【0286】実施の形態10ではy方向(B−B′方
向)の電子注入開口角は中央トレンチ部で遮られるため
に、電子が注入されるn+ 領域234から見て近い方の
トレンチ側壁部のn+ 領域240との開口角か中央トレ
ンチ部との開口角かの広い方で決定されるようになる。
In the tenth embodiment, since the opening angle of the electron injection in the y direction (BB ′ direction) is blocked by the central trench portion, the trench side wall portion closer to n + region 234 into which electrons are injected is closer. Is determined by the larger of the opening angle with the n + region 240 and the opening angle with the central trench portion.

【0287】ここで、n+ 領域234の寸法および素子
分離領域238の寸法を調整することにより、近い方の
トレンチ側壁部のn+ 領域240によって開口角が決定
されるようにすることは容易にできる。このときのy方
向の電子注入開口角は、x方向の電子注入開口角と同様
の式で表わされることとなる。
Here, it is easy to adjust the size of n + region 234 and the size of element isolation region 238 so that the opening angle is determined by n + region 240 on the closer trench side wall portion. it can. The electron injection aperture angle in the y direction at this time is expressed by the same formula as the electron injection aperture angle in the x direction.

【0288】図58は、図56のA−A′における断面
の断面図である。図58を参照して、実施の形態10の
半導体装置は、P型シリコン基板120の上にPウェル
122が形成され、その上にNチャネルトランジスタ2
52gが形成されている。ゲート電極236に挟まれた
領域にはノードN1に相当するn + 領域234が形成さ
れ、ゲート電極236の外側にはNチャネルトランジス
タ252gのソースであるn+ 領域240が形成されて
いる。n+ 領域240は内部電源電位Vccに結合され
ている。ゲート電極236は接地電位に結合されてい
る。
FIG. 58 is a cross section taken along line AA 'of FIG.
FIG. Referring to FIG. 58, in the tenth embodiment,
The semiconductor device has a P-well on a P-type silicon substrate 120.
122 are formed on which the N-channel transistor 2 is formed.
52 g are formed. Sandwiched between the gate electrodes 236
In the area, n corresponding to the node N1 +Region 234 is formed
And an N-channel transistor outside the gate electrode 236.
N which is the source of+Area 240 is formed
I have. n+Region 240 is coupled to internal power supply potential Vcc.
ing. Gate electrode 236 is coupled to ground potential.
You.

【0289】Nチャネルトランジスタ252gの外側に
はトレンチ部244が形成され、n + 領域244に沿う
ようにn+ 型のポリシリコン104がトレンチ部の側壁
に堆積される。ポリシリコン104の上には絶縁膜10
2が形成される。
Outside N-channel transistor 252g
Is formed with a trench portion 244, and n +Along area 244
So n+Type polysilicon 104 is on the side wall of the trench.
Deposited on An insulating film 10 is formed on the polysilicon 104.
2 are formed.

【0290】実施の形態10ではx方向およびy方向の
電子注入開口角は式(7)で示したαで表わされる。
In the tenth embodiment, the electron injection aperture angles in the x and y directions are represented by α shown in equation (7).

【0291】実施の形態10の半導体装置は、実施の形
態9の半導体装置に比べて、y方向の電子注入開口角を
より小さくできるので、さらにアンダーシュート耐性を
向上させることができる。
In the semiconductor device of the tenth embodiment, the electron injection aperture angle in the y direction can be made smaller than that of the semiconductor device of the ninth embodiment, so that the undershoot resistance can be further improved.

【0292】[実施の形態10の変形例1]図59は実
施の形態10の変形例1におけるNチャネルトランジス
タ252hの平面構造を示す平面図である。
[First Modification of Tenth Embodiment] FIG. 59 is a plan view showing a planar structure of an N-channel transistor 252h according to a first modification of the tenth embodiment.

【0293】図59を参照して、実施の形態10の変形
例1におけるNチャネルトランジスタ252hの構造
は、トレンチ部242、244に代えてトレンチ部24
6、250を有しており、またn+ 領域240に代え
て、n+ 領域248を有する点で実施の形態10の半導
体装置の場合と異なる。
Referring to FIG. 59, the structure of the N-channel transistor 252h in the first modification of the tenth embodiment is different from the structure of the trench portion 242,
6 and 250, and has an n + region 248 instead of the n + region 240, which is different from the semiconductor device of the tenth embodiment.

【0294】図60は、図59におけるB−B′での断
面構造を示す断面図である。図60を参照して、実施の
形態10の変形例1の半導体装置は、P型シリコン基板
120の上にPウェル122が形成され、Nチャネルト
ランジスタ252hがその上に形成されている。Nチャ
ネルトランジスタ252hの外側にはトレンチ部250
が形成されている。このトレンチ部250は側壁が逆テ
ーパ状の形状になっている。
FIG. 60 is a cross sectional view showing a cross sectional structure taken along line BB 'of FIG. Referring to FIG. 60, in the semiconductor device of the first modification of the tenth embodiment, a P well 122 is formed on a P type silicon substrate 120, and an N channel transistor 252h is formed thereon. Trench portion 250 is provided outside N-channel transistor 252h.
Are formed. The trench 250 has an inversely tapered side wall.

【0295】Nチャネルトランジスタ252hには、ゲ
ート電極236に挟まれたノードN1に相当するn+
域234が形成され、ゲート電極236の外側には、逆
テーパ状のトレンチ部250の側壁に沿ってNチャネル
トランジスタ252hのソースであるn+ 領域248が
形成されている。n+ 領域248に沿う形でn+ 型ポリ
シリコン174がトレンチ側壁部に堆積され、その上に
絶縁膜176が堆積されている。n+ 領域234は中央
部が素子分離領域で分断され、そのさらに中央部にはト
レンチ部246が形成されている。このトレンチ部24
6もその側壁が逆テーパ状となっている。
In N-channel transistor 252h, n + region 234 corresponding to node N1 sandwiched between gate electrodes 236 is formed, and outside gate electrode 236, along the side wall of inverted tapered trench portion 250. An n + region 248, which is the source of N channel transistor 252h, is formed. An n + type polysilicon 174 is deposited on the trench side wall along the n + region 248, and an insulating film 176 is deposited thereon. The n + region 234 has a central portion divided by an element isolation region, and a trench portion 246 is further formed at the central portion. This trench portion 24
6 also has an inversely tapered side wall.

【0296】n+ 領域248は内部電源電位Vccと結
合され、ゲート電極236は接地電位に結合される。し
たがって、n+ 領域248とPウェル122との境界部
のPN接合部には逆方向のバイアスが加わるため、Pウ
ェル内に向けて空乏層270が拡がっている。
N + region 248 is coupled to internal power supply potential Vcc, and gate electrode 236 is coupled to ground potential. Therefore, a reverse bias is applied to the PN junction at the boundary between n + region 248 and P well 122, so that depletion layer 270 expands into the P well.

【0297】以上より、トレンチ部250および246
が逆テーパ状の側壁を有するため、実施の形態10の変
形例1の半導体装置は実施の形態10の半導体装置に比
べてy方向の電子注入開口角がさらに小さくなる。
As described above, trench portions 250 and 246
Has an inversely tapered side wall, the semiconductor device of the first modification of the tenth embodiment has a further smaller electron injection aperture angle in the y direction than the semiconductor device of the tenth embodiment.

【0298】図61は、図59におけるA−A′での断
面構造を示す断面図である。図61を参照して、実施の
形態10の変形例1の半導体装置は、P型シリコン基板
120の上にPウェル122が形成され、Nチャネルト
ランジスタ252hの外側にトレンチ部250が形成さ
れている。このトレンチ部250は側壁が逆テーパ状の
形状になっている。
FIG. 61 is a cross sectional view showing a cross sectional structure taken along AA 'in FIG. Referring to FIG. 61, in the semiconductor device of the first modification of the tenth embodiment, P well 122 is formed on P type silicon substrate 120, and trench portion 250 is formed outside N channel transistor 252h. . The trench 250 has an inversely tapered side wall.

【0299】Nチャネルトランジスタ252hには、ゲ
ート電極236に挟まれたノードN1に相当するn+
域234が形成され、ゲート電極236の外側には逆テ
ーパ状のトレンチ部250の側壁に沿ってNチャネルト
ランジスタ252hのソースであるn+ 領域248が形
成されている。n+ 領域248に沿う形でn+ 型ポリシ
リコン174がトレンチ側壁部に堆積され、その上に絶
縁膜176が堆積されている。
An N + region 234 corresponding to node N 1 sandwiched between gate electrodes 236 is formed in N channel transistor 252 h, and N + region is formed outside gate electrode 236 along the sidewall of inverted tapered trench 250. An n + region 248 that is a source of the channel transistor 252h is formed. An n + type polysilicon 174 is deposited on the trench side wall along the n + region 248, and an insulating film 176 is deposited thereon.

【0300】このときのxおよびy方向の電子注入開口
角は式(8)で示したαで表わされる。
At this time, the electron injection aperture angle in the x and y directions is represented by α shown in equation (8).

【0301】[実施の形態11]図62は、実施の形態
11の半導体装置におけるアンダーシュート対策素子6
4bの回路図である。
[Eleventh Embodiment] FIG. 62 shows an undershoot preventing element 6 in a semiconductor device of an eleventh embodiment.
It is a circuit diagram of 4b.

【0302】アンダーシュート対策素子64bは、実施
の形態7の図41で示したアンダーシュート対策素子6
4aと比べて、Nチャネルトランジスタ252に代えて
Nチャネルトランジスタ284を有する点で異なってい
る。
The undershoot preventing element 64b is the undershoot preventing element 6 shown in FIG.
4A in that an N-channel transistor 284 is provided instead of the N-channel transistor 252.

【0303】Nチャネルトランジスタ252とNチャネ
ルトランジスタ284との違いはそのドレインの電位が
内部電源電位Vccから内部昇圧電位Vppに変わった
点である。他の部分は図41の場合と同様の構成である
ので説明は繰返さない。
The difference between N-channel transistor 252 and N-channel transistor 284 is that the potential of the drain has changed from internal power supply potential Vcc to internal boosted potential Vpp. The other portions have the same configuration as that of FIG. 41, and therefore description thereof will not be repeated.

【0304】実施の形態11の半導体装置では、アンダ
ーシュート対策素子64b内のNチャネルトランジスタ
284のドレイン部には内部昇圧電位Vppが結合さ
れ、Nチャネルトランジスタ284が形成されるPウェ
ルの電位は基板電位VBBとなっている。したがって、
Nチャネルトランジスタ284のドレイン部とPウェル
との境界部のPN接合部分の空乏層はドレインがVcc
に結合されているときよりさらに拡がっているので、電
子注入開口角をさらに小さくできる。
In the semiconductor device of the eleventh embodiment, the internal boosted potential Vpp is coupled to the drain of N-channel transistor 284 in undershoot countermeasure element 64b, and the potential of the P-well where N-channel transistor 284 is formed is equal to the substrate potential. The potential is VBB. Therefore,
The depletion layer at the PN junction at the boundary between the drain of the N-channel transistor 284 and the P well has a drain of Vcc
, The electron injection aperture angle can be further reduced.

【0305】したがって、実施の形態7〜10で示した
平面構造および断面構造を有するトランジスタのドレイ
ンの電位を内部電源電位Vccから内部昇圧電位Vpp
に変えることにより、さらにアンダーシュート耐性が上
がる。
Therefore, the potential of the drain of the transistor having the planar structure and the sectional structure shown in the seventh to tenth embodiments is changed from internal power supply potential Vcc to internal boosted potential Vpp.
By changing to, the undershoot resistance is further increased.

【0306】以上、実施の形態1〜実施の形態11にお
いて、トレンチ側壁およびトレンチ底部の一部にn+
域がある例で説明してきたが、トレンチ側壁のみにn+
領域がある場合や側壁の途中までしかn+ 領域がない場
合でも電子の注入開口角を小さくすることができるの
で、同様の効果を得ることができる。
[0306] above, in the form 11 in the form 1 implementation of embodiments have been described in the example where there is a part in the n + region of the trench sidewalls and trench bottom, only the trench sidewall n +
Even in the case where there is a region or the case where there is an n + region only halfway through the side wall, the same effect can be obtained because the electron injection aperture angle can be reduced.

【0307】[実施の形態12]図63は、実施の形態
12の半導体装置において用いられるアンダーシュート
対策素子の回路図である。
[Twelfth Embodiment] FIG. 63 is a circuit diagram of an undershoot countermeasure element used in a semiconductor device of a twelfth embodiment.

【0308】このアンダーシュート対策素子は、入力ノ
ードVinとノードNP1との間に接続された抵抗28
6と、ゲートおよびソースがノードNP1に接続されド
レインが接地電位に結合され基板部のNウェル電位が内
部電源電位VccにされたPチャネルトランジスタ28
8とを含む。ノードNP1はこのアンダーシュート対策
素子の出力端子として、図2で示した入力バッファ10
が含むインバータ68の入力に接続される。
The undershoot countermeasure element includes a resistor 28 connected between input node Vin and node NP1.
6, a P-channel transistor 28 whose gate and source are connected to node NP1, whose drain is coupled to ground potential, and whose N-well potential of the substrate portion is set to internal power supply potential Vcc.
8 is included. The node NP1 is used as an output terminal of the undershoot countermeasure element, as shown in FIG.
Are connected to the input of an inverter 68 included in

【0309】抵抗286は、基板上に形成された拡散抵
抗ではなくポリシリコン抵抗などが良い。
The resistor 286 is preferably not a diffused resistor formed on a substrate but a polysilicon resistor or the like.

【0310】Pチャネルトランジスタ288のしきい値
をたとえば−1Vとする。ノードNP1に−1V以下の
電位が印加されると、Pチャネルトランジスタ288が
導通状態となりノードNP1に与えられた電位はPチャ
ネルトランジスタ288のドレインに結合された接地電
位Vss側に抜けていく。
The threshold value of P channel transistor 288 is set to, for example, -1V. When a potential of -1 V or less is applied to node NP1, P-channel transistor 288 is turned on, and the potential applied to node NP1 drops to the side of ground potential Vss coupled to the drain of P-channel transistor 288.

【0311】また、さらに絶対値の大きい負電位がノー
ドNP1に印加されても、Pチャネルトランジスタ28
8が導通しているためノードNP1の電位は接地電位V
ss付近に保たれる。
Even if a negative potential having a larger absolute value is applied to node NP1, P-channel transistor 28
8 is conductive, the potential of node NP1 is at ground potential V
It is kept near ss.

【0312】このとき、入力波形の変化が正電位から負
電位まで早く変化した場合でも、負電位印加からPチャ
ネルトランジスタ288が導通するまでの間は、Pチャ
ネルトランジスタ288のソース部のPN接合にかかる
電位差は逆方向になっているので、PN接合の逆耐圧ま
でのアンダーシュートに対しては電子が基板内に注入さ
れることはない。
At this time, even when the input waveform changes from the positive potential to the negative potential quickly, the PN junction at the source of the P-channel transistor 288 remains between the application of the negative potential and the conduction of the P-channel transistor 288. Since this potential difference is in the opposite direction, electrons are not injected into the substrate with respect to the undershoot up to the reverse breakdown voltage of the PN junction.

【0313】したがって、アンダーシュートに大変強く
することができる。逆にノードNP1に正電位が印加さ
れている場合、この正電位が内部電源電位Vcc以下の
場合は、Pチャネルトランジスタ288は非導通状態で
あり、Pチャネルトランジスタ288のソース部のPN
接合も順方向になることはない。
Therefore, it is possible to make the undershoot very strong. Conversely, if a positive potential is applied to node NP1, if this positive potential is lower than internal power supply potential Vcc, P-channel transistor 288 is off, and PN of the source of P-channel transistor 288 is turned off.
Joining also does not go forward.

【0314】さらに、ノードNP1に内部電源電位Vc
c以上の正電位が印加されると、Pチャネルトランジス
タ288のソース部のPN接合が順方向となり、Pチャ
ネルトランジスタ288が形成されているNウェル中に
ホールが注入される。しかし、抵抗286により電流が
抑制されるので、ピーク電位が内部電源電位Vcc以上
のオーバーシュートが入力信号に多少のっていても大電
流がノードNP1に流れ込むことはない。したがって、
Pチャネルトランジスタ288が破壊されることはない
ので問題はない。
Further, internal power supply potential Vc is applied to node NP1.
When a positive potential equal to or higher than c is applied, the PN junction at the source of the P-channel transistor 288 becomes forward, and holes are injected into the N well where the P-channel transistor 288 is formed. However, since the current is suppressed by the resistor 286, a large current does not flow into the node NP1 even if an overshoot having a peak potential equal to or higher than the internal power supply potential Vcc is slightly present in the input signal. Therefore,
There is no problem because the P-channel transistor 288 is not destroyed.

【0315】また、このときの電流密度を下げるため
に、Pチャネルトランジスタ288のトランジスタ幅を
大きくすることでも対処できる。
In order to reduce the current density at this time, it is possible to cope with this by increasing the transistor width of the P-channel transistor 288.

【0316】以上のように、実施の形態12ではPチャ
ネルトランジスタ288と抵抗286でアンダーシュー
ト対策素子を構成したので、PN接合の逆方向耐圧を超
えない通常の使用範囲では、P型シリコン基板中には電
子が注入されることはない。したがって、半導体装置へ
の入力信号にアンダーシュートがのった場合の動作不良
が起こりにくく、半導体装置の動作の安定化に非常に効
果がある。
As described above, in the twelfth embodiment, the P-channel transistor 288 and the resistor 286 constitute an undershoot countermeasure element. Therefore, in the normal use range where the reverse breakdown voltage of the PN junction is not exceeded, Are not injected with electrons. Therefore, an operation failure when an undershoot is applied to an input signal to the semiconductor device hardly occurs, which is very effective in stabilizing the operation of the semiconductor device.

【0317】[実施の形態13]図64は、実施の形態
13の半導体装置におけるアンダーシュート対策素子の
回路図である。
[Thirteenth Embodiment] FIG. 64 is a circuit diagram of an undershoot countermeasure element in a semiconductor device according to a thirteenth embodiment.

【0318】図64を参照して、アンダーシュート対策
素子64cは、入力ノードENとノードN1との間に接
続される抵抗72と、ソースおよびゲートが接地電位に
結合されドレインがノードN1に接続され基板部に基板
電位VBBが結合されているNチャネルトランジスタ7
4と、エミッタがノードN1に接続され、ベースが基板
電位VBBに結合され、コレクタが接地電位に結合され
た寄生npnバイポーラトランジスタ(BJT)73と
を含む。
Referring to FIG. 64, undershoot countermeasure element 64c has a resistor 72 connected between input node EN and node N1, a source and a gate connected to ground potential, and a drain connected to node N1. N-channel transistor 7 having substrate portion coupled to substrate potential VBB
And a parasitic npn bipolar transistor (BJT) 73 having an emitter connected to node N1, a base connected to substrate potential VBB, and a collector connected to ground potential.

【0319】この抵抗72は、ポリシリコン抵抗やp+
拡散抵抗などでもよい。すなわち、P基板上にn+ 領域
を持たない抵抗体ならどんなものでもよい。ただし、p
+ 拡散抵抗を用いる場合には、内部電源電位Vcc以上
のオーバーシュートを考えると、p+ 拡散抵抗が形成さ
れるNウェルの電位を内部電源電位Vcc以上に上げて
おく必要がある。
This resistor 72 is formed by a polysilicon resistor or p +
Diffusion resistance may be used. That is, any resistor may be used as long as it does not have an n + region on the P substrate. Where p
In the case of using a + diffusion resistor, it is necessary to raise the potential of the N well where the p + diffusion resistance is formed to an internal power supply potential Vcc or more in consideration of an overshoot above the internal power supply potential Vcc.

【0320】ノードN1に接続されているNチャネルト
ランジスタ74のドレインは、入力信号が初めに印加さ
れるn+ 領域であり、P基板上に形成される。
The drain of N-channel transistor 74 connected to node N1 is an n + region to which an input signal is applied first, and is formed on a P substrate.

【0321】図65は、図64におけるNチャネルトラ
ンジスタ74の構造例であるNチャネルトランジスタ7
4kの平面図である。
FIG. 65 shows an N-channel transistor 7 which is a structural example of the N-channel transistor 74 in FIG.
It is a top view of 4k.

【0322】実施の形態13の半導体装置は、図64に
おけるNチャネルトランジスタ74として、図65に構
造を示すNチャネルトランジスタ74kを含む。
The semiconductor device of the thirteenth embodiment includes an N-channel transistor 74k shown in FIG. 65 as the N-channel transistor 74 in FIG.

【0323】図65を参照して、Nチャネルトランジス
タ74kは、LOCOSやシャロートレンチなどの通常
素子分離領域82a、82bで半導体基板上の他の素子
と分離されている。通常素子分離領域82aと通常素子
分離領域82bとはトレンチ部86で分離される。この
トレンチ部86は、Nチャネルトランジスタ74kの四
方を囲むように形成される。トレンチ部86は通常素子
分離領域82a、82bの底面より、その深さが深く形
成される。
Referring to FIG. 65, N-channel transistor 74k is isolated from other elements on the semiconductor substrate by ordinary element isolation regions 82a and 82b such as LOCOS and shallow trenches. The normal element isolation region 82a and the normal element isolation region 82b are separated by the trench 86. The trench portion 86 is formed so as to surround four sides of the N-channel transistor 74k. The trench portion 86 is formed generally deeper than the bottom surfaces of the element isolation regions 82a and 82b.

【0324】図66は、図65のA−A′の断面の構造
を示す断面図である。図67は、図65のB−B′の断
面の構造を示す断面図である。
FIG. 66 is a sectional view showing the structure of the section taken along line AA 'of FIG. FIG. 67 is a cross-sectional view showing a structure of a cross section taken along line BB 'of FIG.

【0325】図66、67を参照して、実施の形態13
の半導体装置は、P型シリコン基板120上にPウェル
122が形成され、その上にNチャネルトランジスタ7
4kが形成されている。図64のノードN1に相当する
+ 領域90が形成され、また、Nチャネルトランジス
タ74kのソースであるn+ 領域88aが形成され、n
+ 領域88a、90に挟まれる領域の上方にはゲート電
極84が形成されている。n+ 領域88aおよびゲート
電極84は接地電位に結合されている。寄生npnバイ
ポーラトランジスタ73は、n+ 領域90、Pウェル1
22、およびトレンチ部86の側壁および底面に形成さ
れるn+ 領域88bにて形成される。Pウェル122が
ベースに相当し、n+ 領域88bがコレクタに相当す
る。
Referring to FIGS. 66 and 67, the thirteenth embodiment
In the semiconductor device described above, a P-well 122 is formed on a P-type silicon substrate 120 and an N-channel transistor 7 is formed thereon.
4k are formed. An n + region 90 corresponding to node N1 in FIG. 64 is formed, and an n + region 88a serving as the source of N channel transistor 74k is formed.
A gate electrode 84 is formed above a region sandwiched between + regions 88a and 90. N + region 88a and gate electrode 84 are coupled to ground potential. Parasitic npn bipolar transistor 73 includes n + region 90, P well 1
22 and n + region 88b formed on the side wall and bottom surface of trench portion 86. P well 122 corresponds to the base, and n + region 88b corresponds to the collector.

【0326】Nチャネルトランジスタ74kの外側に
は、通常素子分離領域82bがあり、さらにその外側に
トレンチ部86が形成され、n+ 型のポリシリコン膜1
04がトレンチ部の内部に堆積される。
[0326] On the outside of the N-channel transistor 74k, there is normally the isolation region 82b, is further trench portion 86 is formed outside, n + -type polysilicon film 1
04 is deposited inside the trench.

【0327】トランジスタ74kは、通常は、ノードN
1の電位が正の電位であるときは非導通状態になってい
る。そして、ノードN1の電位が逆方向耐圧を超えるま
で、n+ 領域90とPウェル122との境界部のPN接
合の状態を非導通状態に保持する。
Transistor 74k is normally connected to node N
When the potential of 1 is a positive potential, it is in a non-conductive state. Then, the state of the PN junction at the boundary between n + region 90 and P well 122 is kept in a non-conductive state until the potential of node N1 exceeds the reverse breakdown voltage.

【0328】この逆方向耐圧は、通常8V以上あり5V
系デバイスの動作にも問題ない。また、デバイスのデザ
インルールに適した電源電位が使用されるので、各デバ
イスに通常使用される電圧範囲では、逆方向耐圧を考慮
しなくても問題はない。
The reverse breakdown voltage is usually 8 V or more and 5 V
There is no problem with the operation of related devices. In addition, since a power supply potential suitable for device design rules is used, there is no problem even if the reverse breakdown voltage is not considered in a voltage range normally used for each device.

【0329】次に、図66、図67に示した構造を形成
する工程を示す。図68〜図72は、図66の構造を形
成する各工程を示す断面図である。
Next, steps for forming the structure shown in FIGS. 66 and 67 will be described. 68 to 72 are cross-sectional views showing each step of forming the structure of FIG.

【0330】以下の説明は、トレンチ分離構造を有する
場合の説明である。まず図68を参照して、CVD法に
より300Å程度の厚みのシリコン酸化膜(SiO2
134を堆積(あるいは熱酸化により形成)し、下敷酸
化膜を形成した後にレジストを塗布しリソグラフィ工程
によりレジストマスク132を形成する。そして、異方
性エッチングにより、シリコン基板をエッチングし、通
常素子分離領域である素子分離トレンチ部を形成する。
The following description is for the case where a trench isolation structure is provided. Referring first to FIG. 68, a silicon oxide film of 300Å thickness of about by CVD (SiO 2)
After depositing (or forming by thermal oxidation) 134 and forming an underlying oxide film, a resist is applied and a resist mask 132 is formed by a lithography process. Then, the silicon substrate is etched by anisotropic etching to form an element isolation trench which is usually an element isolation region.

【0331】図69を参照して、レジストマスク132
を除去し、素子分離トレンチ部が十分埋まる膜厚のシリ
コン酸化膜102をCVD法により堆積させる。その
後、レジストを塗布しリソグラフィ工程によりレジスト
マスクを形成する。そしてエッチング工程により素子形
成領域を露出させる。
Referring to FIG. 69, a resist mask 132
Is removed, and a silicon oxide film 102 having a thickness enough to bury the element isolation trench portion is deposited by a CVD method. After that, a resist is applied and a resist mask is formed by a lithography process. Then, an element formation region is exposed by an etching process.

【0332】次に、LDDトランジスタ形成工程に進
む。図70を参照して、ゲート電極84のn+ ポリシリ
コン(あるいはポリサイド)膜を形成し、さらにサイド
ウォール142を形成する。加速電圧50keV、ドー
ズ量1013〜1014/cm2 の条件でヒ素(As)を注
入し、n+ 領域90、88aをNチャネルトランジスタ
のソース・ドレイン領域として形成する。
Next, the process proceeds to an LDD transistor forming step. Referring to FIG. 70, an n + polysilicon (or polycide) film for gate electrode 84 is formed, and side walls 142 are formed. Acceleration voltage 50 keV, at a dose of 10 13 ~10 14 / cm 2 by injecting arsenic (As), to form an n + region 90,88a as source and drain regions of the N-channel transistor.

【0333】図71を参照して、トランジスタ部分をC
VD法により1000Å程度の厚みのシリコン酸化膜1
48で覆い、その上にトレンチ部形成用のレジストマス
ク152を形成する。異方性エッチング工程により、シ
リコン酸化膜148とシリコン基板とをエッチングす
る。
Referring to FIG. 71, the transistor portion is
Silicon oxide film 1 having a thickness of about 1000 ° by VD method
Then, a resist mask 152 for forming a trench portion is formed thereon. The silicon oxide film 148 and the silicon substrate are etched by an anisotropic etching process.

【0334】図72を参照して、レジストマスク152
を除去し、トレンチ部86が十分埋まる膜厚のn+ ポリ
シリコン膜104をCVD法により堆積させる。その
後、トレンチ部86を覆うレジストマスクを形成し、n
+ ポリシリコン膜104をフッ硝酸(HF,HNO3
処理でエッチングし、レジストマスクを除去する。その
後、拡散工程(たとえば、800℃,30分)でトレン
チ部のn+ 領域88bを自己形成する。
Referring to FIG. 72, a resist mask 152
Is removed, and an n + polysilicon film 104 having a thickness enough to fill the trench portion 86 is deposited by a CVD method. Thereafter, a resist mask covering the trench portion 86 is formed, and n
+ Polysilicon film 104 is made of hydrofluoric nitric acid (HF, HNO 3 )
Etching is performed in the processing, and the resist mask is removed. Thereafter, n + region 88b in the trench portion is self-formed in a diffusion step (for example, at 800 ° C. for 30 minutes).

【0335】その後は、層間絶縁膜形成工程とコンタク
トホール工程と金属配線工程よりアンダーシュート対策
素子が所定のノードに結線される。
Thereafter, an undershoot countermeasure element is connected to a predetermined node in the interlayer insulating film forming step, the contact hole step, and the metal wiring step.

【0336】以上は、LDD構造のトランジスタで説明
したが、シングルドレイントランジスタでも構わない。
また、その他のMIS構造のトランジスタでも構わな
い。
Although the above description has been made with the transistor having the LDD structure, a single drain transistor may be used.
Further, a transistor having another MIS structure may be used.

【0337】また、トレンチ部86を、すべてn+ ポリ
シリコン膜104で埋めるように説明したが、トレンチ
側壁および底面が覆われ、金属配線工程でn+ ポリシリ
コン膜に接続できるだけの膜厚でもよい。さらに、この
+ ポリシリコン膜は、配線層として使用してもよい。
Although the entire trench portion 86 has been described as being filled with the n + polysilicon film 104, the thickness may be sufficient to cover the trench side wall and the bottom surface and connect the n + polysilicon film in the metal wiring step. . Further, this n + polysilicon film may be used as a wiring layer.

【0338】以上は、トレンチ分離構造を有するアンダ
ーシュート対策素子の製造工程を示したが、LOCOS
分離構造で素子分離トレンチ部の形成をすることも可能
である。
In the above, the manufacturing process of an undershoot countermeasure element having a trench isolation structure has been described.
It is also possible to form an element isolation trench portion with an isolation structure.

【0339】LOCOS分離構造の場合は、図68、図
69で示した工程が図14、図15で説明したLOCO
S工程となり、その後は図70〜図72で説明した工程
を用いて形成することが可能である。
In the case of the LOCOS isolation structure, the steps shown in FIGS. 68 and 69 correspond to the LOCOS separation explained in FIGS. 14 and 15.
The S step is performed, and thereafter, it can be formed using the steps described with reference to FIGS.

【0340】再び図64、図66を参照して、トランジ
スタ74kのしきい値電圧をたとえば1Vとする。ノー
ドN1に−1V以下の電位が印加されると、トランジス
タ74kが導通状態となり、n+ 領域88aから接地電
位Vssへと電子が抜けていく。
Referring again to FIGS. 64 and 66, the threshold voltage of transistor 74k is set to 1 V, for example. When a potential of -1 V or less is applied to node N1, transistor 74k is turned on, and electrons escape from n + region 88a to ground potential Vss.

【0341】通常、P型シリコン基板には基板電位VB
Bが印加されている。たとえばVBBを−1.5Vとす
る。
Normally, the substrate potential VB is applied to the P-type silicon substrate.
B is applied. For example, VBB is set to -1.5V.

【0342】ここで、−1.5V以下のアンダーシュー
トがパルス幅tpでノードN1に印加されると、トラン
ジスタ74kが導通状態であるtpの期間、ノードN1
のn + 領域90とPウェル122との境界のPN接合に
順方向電圧が加わり、電子がPウェル122およびP型
シリコン基板120に注入されることになる。
Here, undershoot of -1.5 V or less
Is applied to the node N1 with a pulse width tp,
During the period tp when the transistor 74k is conductive, the node N1
N +At the PN junction at the boundary between the region 90 and the P well 122
When a forward voltage is applied, electrons flow through the P-well 122 and the P-type
It will be implanted into the silicon substrate 120.

【0343】ここで、電子がn+ 領域90からPウェル
122およびP型シリコン基板120に向けて注入され
る電子注入開口角について考える。図66のdT はトレ
ンチ深さである。dn はトランジスタ部の接合深さであ
る。ddはトレンチ部に自己形成された接合深さであ
る。L1は、x方向(A−A’方向)のノードN1のn
+ 領域90の端からトレンチ側壁までの距離である。こ
のときのA−A′方向の電子注入開口角αは以下の式で
表わされる。
Here, the electron is n+P-well from region 90
122 and p-type silicon substrate 120
Consider the electron injection aperture angle. D in FIG.TIs training
The depth of the punch. dnIs the junction depth of the transistor
You. dd is a junction depth formed in the trench portion.
You. L1 is n of the node N1 in the x direction (A-A 'direction).
+The distance from the end of the region 90 to the trench sidewall. This
The electron injection aperture angle α in the AA ′ direction at the time of
Is represented.

【0344】 α=π/2−tan-1((dT +dd−dn )/(L1−dd))…(11) 図67を参照して、L2は、y方向のノードN1のn+
領域90からトレンチ側壁までの距離である。
[0344] α = π / 2-tan -1 ((d T + dd-d n) / (L1-dd)) ... (11) with reference to FIG. 67, the L2 is, y direction of the node N1 n +
The distance from the region 90 to the trench side wall.

【0345】B−B′方向の電子注入開口角βは以下の
式で表わされる。 β=π/2−tan-1((dT +dd−dn )/(L2−dd))…(12) 図65のx方向に対して開口角αより大きな注入角で注
入された電子はトレンチ側壁に捉えることができる。
The electron injection aperture angle β in the BB ′ direction is expressed by the following equation. β = π / 2-tan -1 ((d T + dd-d n) / (L2-dd)) ... (12) injected electrons with a large injection angle than the opening angle α to the x direction of FIG. 65 It can be captured on the trench side wall.

【0346】また、y方向に対しては、開口角βより大
きな注入角で注入された電子は側壁に捉えることができ
る。したがって、アンダーシュート耐性が向上する。
In the y direction, electrons injected at an injection angle larger than the opening angle β can be captured on the side wall. Therefore, the undershoot resistance is improved.

【0347】また、電子が注入される時点ではNチャネ
ルトランジスタ74kにチャネルが形成されている。ノ
ードN1に、負方向に絶対値が大きい電位が印加される
に従って、n+ 領域90とトレンチ側壁n+ 領域88と
の間の電界も大きくなり、相当数の電子が側壁に向かう
ことになるので、さらにアンダーシュート耐性が向上す
る。
At the time when electrons are injected, a channel is formed in the N-channel transistor 74k. As the potential having a large absolute value in the negative direction is applied to the node N1, the electric field between the n + region 90 and the trench side wall n + region 88 also increases, and a considerable number of electrons travel to the side wall. The undershoot resistance is further improved.

【0348】また、抵抗72は、電流を流れにくくする
ので、急激なアンダーシュートの負パルスを緩和する働
きをする。
Further, the resistor 72 functions to reduce a sudden undershoot of a negative pulse because it makes it difficult for a current to flow.

【0349】すなわち、Nチャネルトランジスタ74k
の導通状態から、PN接合の順方向に至る時間を長くす
る作用と、負パルスの電位の絶対値を小さくする作用と
がある。
That is, the N-channel transistor 74k
There is an operation of increasing the time from the conduction state of the PN junction in the forward direction of the PN junction and an operation of decreasing the absolute value of the potential of the negative pulse.

【0350】したがって、抵抗72がノードN1の手前
にあることで、アンダーシュート耐性が向上する。
Therefore, the resistance to undershoot is improved because the resistor 72 is located in front of the node N1.

【0351】さらに、抵抗72があるために、電流によ
る発熱を考慮してノードN1の面積を大きくしなくても
よい。ノードN1の面積を小さくできれば、その分だけ
図66のL1(ノードN1のn+ 領域の端からトレンチ
側壁までの距離)を小さくできるので、電子注入開口角
を小さくできる。したがって、抵抗72がない場合に比
べてアンダーシュート耐性が向上する。
Further, since the resistor 72 is provided, it is not necessary to increase the area of the node N1 in consideration of heat generated by current. If the area of the node N1 can be reduced, L1 in FIG. 66 (the distance from the end of the n + region of the node N1 to the trench side wall) can be reduced accordingly, so that the electron injection aperture angle can be reduced. Therefore, the undershoot resistance is improved as compared with the case where the resistor 72 is not provided.

【0352】実施の形態1の半導体装置と実施の形態1
3の半導体装置との違いは、トランジスタ形成後にトレ
ンチ部を形成できるので、トランジスタのゲートを分割
せずゲートが1本の構成のものでも四方をすべてトレン
チ部で囲うことができるという点である。これにより、
開口角を小さくでき、アンダーシュート対策素子の面積
も小さくすることができる。
Semiconductor Device of First Embodiment and First Embodiment
The difference from the semiconductor device of No. 3 is that the trench can be formed after the transistor is formed, so that even if the transistor has a single gate, the trench can be surrounded on all four sides without dividing the gate. This allows
The aperture angle can be reduced, and the area of the undershoot prevention element can be reduced.

【0353】また、トレンチ部のn+ 領域を形成するの
に斜めイオン注入が不要になり、側壁ポリシリコン形成
工程も簡単なものにできる。さらに、このトレンチ部の
側壁に形成されるn+ 領域にも接地電位が供給できるの
で、他の場所から注入された電子をも吸収でき、さらに
アンダーシュート耐性が向上する。
Also, oblique ion implantation is not required to form the n + region in the trench portion, and the process for forming the side wall polysilicon can be simplified. Furthermore, since the ground potential can be supplied to the n + region formed on the side wall of the trench portion, electrons injected from other places can be absorbed, and the undershoot resistance is further improved.

【0354】[実施の形態13の変形例1]実施の形態
13の変形例1の半導体装置では、アンダーシュート対
策素子中のNチャネルトランジスタの構造は、以下に説
明するNチャネルトランジスタ74lで示す構造とな
る。実施の形態13の場合に比べてx方向の電子注入開
口角をさらに小さくすることでアンダーシュート耐性を
向上させることができる。
[Modification 1 of the thirteenth embodiment] In the semiconductor device of the modification 1 of the thirteenth embodiment, the structure of the N-channel transistor in the undershoot countermeasure element is represented by an N-channel transistor 74l described below. Becomes The undershoot resistance can be improved by further reducing the electron injection aperture angle in the x direction as compared to the thirteenth embodiment.

【0355】図73は、実施の形態13の変形例1の半
導体装置におけるNチャネルトランジスタ74lの平面
図である。
FIG. 73 is a plan view of an N-channel transistor 74l in a semiconductor device according to a first modification of the thirteenth embodiment.

【0356】図73を参照して、Nチャネルトランジス
タ74lは、LOCOSやシャロートレンチなどの通常
素子分離領域82a、82bで半導体基板上の他の素子
と分離されている。
Referring to FIG. 73, an N-channel transistor 74l is isolated from other elements on a semiconductor substrate by ordinary element isolation regions 82a and 82b such as LOCOS and shallow trenches.

【0357】通常素子分離領域82aと通常素子分離領
域82bとはトレンチ部94で分離されている。このト
レンチ部94は、Nチャネルトランジスタ74lの四方
を囲むように形成される。このトレンチ部94は、通常
素子分離領域82a、82bの底面よりその深さが深く
形成される。
The normal element isolation region 82a and the normal element isolation region 82b are separated by a trench 94. This trench portion 94 is formed to surround four sides of N-channel transistor 74l. This trench portion 94 is formed to be deeper than the bottom surfaces of the element isolation regions 82a and 82b.

【0358】図74は、図73のA−A′断面の構造を
示す断面図である。図75は、図73のB−B′断面の
構造を示す断面図である。
FIG. 74 is a cross sectional view showing the structure of the AA 'cross section of FIG. 73. FIG. 75 is a cross-sectional view showing a structure taken along the line BB 'of FIG. 73.

【0359】図74、75を参照して、実施の形態13
の変形例1の半導体装置は、P型シリコン基板120の
上にPウェル122が形成され、Pウエルの主表面上に
はNチャネルトランジスタ74lが形成されている。
Referring to FIGS. 74 and 75, the thirteenth embodiment
In the semiconductor device of the first modification, a P-well 122 is formed on a P-type silicon substrate 120, and an N-channel transistor 74l is formed on a main surface of the P-well.

【0360】Nチャネルトランジスタ74lの外側に
は、通常素子分離領域82bがあり、そのさらに外側に
トレンチ部94が形成され、n+ 型ポリシリコン膜10
4がトレンチ部94の内部に堆積される。このトレンチ
部94は、側壁が逆テーパ状の形状になっている。
[0360] On the outside of the N-channel transistor 74l, there is normally the isolation region 82b, the trench portion 94 is formed on the further outside, n + -type polysilicon film 10
4 is deposited inside the trench portion 94. The trench 94 has an inversely tapered side wall.

【0361】製造工程については、図68〜図72で説
明した工程においてトレンチ部が逆テーパ状になる以外
は同様である。側壁部を逆テーパ状にする工程は図18
と同様である。
The manufacturing process is the same as the process described with reference to FIGS. 68 to 72 except that the trench portion has an inverted tapered shape. The step of making the side wall portion reversely tapered is shown in FIG.
Is the same as

【0362】逆テーパ形状を形成するために、エッチン
グイオンの注入角をθ′(たとえば20°)にして異方
性エッチングを行なう。
In order to form a reverse tapered shape, anisotropic etching is performed by setting the implantation angle of etching ions to θ ′ (for example, 20 °).

【0363】エッチングイオンの注入角をθ′にするに
は、ウェハをθ′傾けて異方性エッチングにセットし、
ウェハ回転台を回転させる。この方法でエッチングイオ
ンの注入角をθ′にすることが実現できる。他の工程は
実施の形態13で説明した工程と同様であり説明を繰返
さない。
In order to make the implantation angle of the etching ions θ ′, the wafer is set to anisotropic etching by tilting the wafer by θ ′,
Rotate the wafer turntable. With this method, the implantation angle of the etching ions can be set to θ ′. Other steps are the same as the steps described in the thirteenth embodiment, and description thereof will not be repeated.

【0364】図74を参照して、電子注入開口角につい
て考える。図74において、LAはトレンチ部94にお
ける逆テーパ状の側壁がトランジスタ74l下部に対し
て入り込む食い込み距離である。dT はトレンチ深さで
ある。dn はトランジスタ部の接合深さ部である。dd
はトレンチ部に自己形成された接合深さである。L1は
x方向(A−A’方向)におけるノードN1のn+領域
90の端からトレンチ側壁までの距離である。このとき
のA−A′方向の電子注入開口角αは以下の式で表わさ
れる。
Referring to FIG. 74, the electron injection aperture angle will be considered. In FIG. 74, LA is a biting distance into which the reverse tapered side wall of the trench portion 94 enters the lower portion of the transistor 74l. d T is the trench depth. d n is the junction depth of the transistor section. dd
Is the junction depth self-formed in the trench. L1 is the distance from the end of the n + region 90 of the node N1 to the trench sidewall in the x direction (AA 'direction). At this time, the electron injection aperture angle α in the AA ′ direction is represented by the following equation.

【0365】 α=π/2−tan-1((dT +dd−dn )/(L1−LA−dd))…( 13) 図75を参照して、B−B′方向の電子注入開口角βは
以下の式で表わされる。
[0365] α = π / 2-tan -1 ((d T + dd-d n) / (L1-LA-dd)) ... (13) with reference to FIG. 75, B-B 'direction of the electron injection opening The angle β is represented by the following equation.

【0366】 β=π/2−tan-1((dT +dd−dn )/(L2−LA−dd))…( 14) 実施の形態13の変形例1の半導体装置は、実施の形態
13の半導体装置に比べて、入力信号が初めに印加され
るn+ 領域からP型シリコン基板に向けてのx方向、y
方向の電子注入開口角が小さくできるので、さらにアン
ダーシュート耐性が向上する。
[0366] β = π / 2-tan -1 ((d T + dd-d n) / (L2-LA-dd)) ... (14) The semiconductor device of the first modification of the embodiment 13, embodiment 13, the x direction from the n + region to which the input signal is first applied to the P-type silicon substrate,
Since the electron injection aperture angle in the direction can be reduced, the undershoot resistance is further improved.

【0367】[実施の形態14]図76は、実施の形態
14の半導体装置におけるアンダーシュート対策素子を
示す回路図である。
[Fourteenth Embodiment] FIG. 76 is a circuit diagram showing an undershoot countermeasure element in a semiconductor device of a fourteenth embodiment.

【0368】実施の形態14の半導体装置は、図64で
示したアンダーシュート対策素子に代えて、図76に示
すアンダーシュート対策素子64dを有する点で実施の
形態13の半導体装置と異なる。
The semiconductor device of the fourteenth embodiment differs from the semiconductor device of the thirteenth embodiment in having an undershoot preventing element 64d shown in FIG. 76 instead of the undershoot preventing element shown in FIG.

【0369】このアンダーシュート対策素子は、入力ノ
ードENとノードN1との間に接続される抵抗72と、
ソースがノードN1に接続されゲートが接地電位に結合
されドレインが内部電源電位Vccに結合され基板部に
基板電位VBBが結合されているNチャネルトランジス
タ75と、エミッタがノードN1に接続され、ベースが
基板電位VBBに結合され、コレクタが接地電位に結合
された寄生npnバイポーラトランジスタ73とを含
む。
This undershoot preventing element includes a resistor 72 connected between input node EN and node N1,
An N-channel transistor 75 having a source connected to node N1, a gate connected to ground potential, a drain connected to internal power supply potential Vcc, and a substrate portion connected to substrate potential VBB, an emitter connected to node N1, and a base connected to node N1. A parasitic npn bipolar transistor 73 coupled to substrate potential VBB and having a collector coupled to ground potential.

【0370】この抵抗72は、ポリシリコン抵抗やp+
拡散抵抗などでもよい。すなわち、P型シリコン基板上
にn+ 領域を持たない抵抗体ならどんなものでもよい。
ただし、内部電源電位Vcc以上のオーバーシュートが
載った波形が印加されることを考えるとp+ 拡散抵抗を
用いる場合は、p+ 拡散抵抗が形成されるNウェルの電
位を内部電源電位Vcc以上に上げておく必要がある。
The resistor 72 is formed by a polysilicon resistor or p +
Diffusion resistance may be used. That is, any resistor may be used as long as it does not have an n + region on a P-type silicon substrate.
However, considering that a waveform on which an overshoot equal to or higher than the internal power supply potential Vcc is applied is applied, when the p + diffusion resistance is used, the potential of the N well where the p + diffusion resistance is formed is set to the internal power supply potential Vcc or more It needs to be raised.

【0371】ノードN1は入力信号が初めに印加される
P型シリコン基板上に形成されたn + 領域である。
An input signal is applied to node N1 first.
N formed on a P-type silicon substrate +Area.

【0372】実施の形態14ではNチャネルトランジス
タ75は以下に説明するNチャネルトランジスタ75a
で示す構造を有する。
In the fourteenth embodiment, N-channel transistor 75 is an N-channel transistor 75a described below.
It has a structure shown by.

【0373】図77は、Nチャネルトランジスタ75a
の平面図である。図77に示す平面図は、実施の形態1
3における図65の平面図において、Nチャネルトラン
ジスタ74kに代えて、Nチャネルトランジスタ75a
を含む。他の構成は図65に示した平面図と同様である
ので説明は繰返さない。
FIG. 77 shows an N-channel transistor 75a.
FIG. The plan view shown in FIG.
3 in FIG. 65, an N-channel transistor 75a is used instead of the N-channel transistor 74k.
including. Other structures are the same as those in the plan view shown in FIG. 65, and therefore description thereof will not be repeated.

【0374】図78は、図77におけるA−A′での断
面を示す断面図である。図79は、図77におけるB−
B′での断面を示す断面図である。
FIG. 78 is a sectional view showing a section taken along line AA 'in FIG. FIG. 79 is a cross-sectional view of FIG.
It is sectional drawing which shows the cross section in B '.

【0375】図78、図79に示すNチャネルトランジ
スタ75aは、n+ 領域88aが内部電源電位Vccに
結合されており、空乏層256aが存在する点が実施の
形態13で示した場合と異なる。他の部分は、図66に
示すNチャネルトランジスタ74kの場合と同様である
ので説明は繰返さない。
N channel transistor 75a shown in FIGS. 78 and 79 is different from the embodiment shown in the thirteenth embodiment in that n + region 88a is coupled to internal power supply potential Vcc and depletion layer 256a exists. Other portions are the same as those of N channel transistor 74k shown in FIG. 66, and therefore description will not be repeated.

【0376】このときのx方向(A−A′方向)、y方
向(B−B′方向)の電子注入開口角α、βは、それぞ
れ先に説明した式(11)、(12)で表わされる。
At this time, the electron injection aperture angles α and β in the x direction (AA ′ direction) and the y direction (BB ′ direction) are expressed by the above-described equations (11) and (12), respectively. It is.

【0377】電子注入開口角は実施の形態13と同じで
あるが、トランジスタ75aのドレインが内部電源電位
Vccに結合されているので、接地電位に結合されてい
るときと比べて、n+ 領域90とドレイン部のn+ 領域
88aとの間に存在する電界はさらに大きくなる。
Although the electron injection aperture angle is the same as that of the thirteenth embodiment, the drain of transistor 75a is connected to internal power supply potential Vcc, so that the n + region 90 is lower than when grounded. And the electric field existing between n + region 88a of the drain portion is further increased.

【0378】しかも、電子が注入される時点では、Nチ
ャネルトランジスタ75aにチャネルが形成されてい
る。ノードN1に負方向に絶対値が大きい電位が印加さ
れるとともにこの電界は大きくなり、ドレイン方向ある
いはドレイン方向のトレンチ側壁に向かう電子の数は実
施の形態13の場合よりも多くなる。したがって、ドレ
イン部のn+ 領域88aとドレイン方向のトレンチ側壁
に存在するn+ 領域88bとに多くの電子が吸収される
ので、アンダーシュート耐性が向上する。
In addition, at the time when electrons are injected, a channel is formed in the N-channel transistor 75a. When a potential having a large absolute value is applied to the node N1 in the negative direction, the electric field increases, and the number of electrons traveling to the drain direction or the trench side wall in the drain direction becomes larger than in the thirteenth embodiment. Therefore, many electrons are absorbed in n + region 88a of the drain portion and n + region 88b present on the trench side wall in the drain direction, and the undershoot resistance is improved.

【0379】また、抵抗72は、電流を流れにくくする
ので、急激なアンダーシュートの負パルスを緩和する働
きをする。
Further, the resistor 72 functions to alleviate a sudden undershoot negative pulse because it makes the current hard to flow.

【0380】すなわち、Nチャネルトランジスタ75a
の導通状態となってから、PN接合が順方向に至るまで
の時間を長くする作用と、負パルスの電位の絶対値を小
さくする作用とがある。
That is, N-channel transistor 75a
There is an operation of extending the time required for the PN junction to reach the forward direction after the conduction state is established, and an operation of decreasing the absolute value of the potential of the negative pulse.

【0381】したがって、抵抗72がノードN1の手前
にあることで、アンダーシュート耐性が向上する。
Therefore, since the resistor 72 is located before the node N1, the undershoot resistance is improved.

【0382】[実施の形態14の変形例1]実施の形態
14の変形例1ではNチャネルトランジスタ75は以下
に説明するNチャネルトランジスタ75bで示す構造を
有する。
[Modification 1 of Embodiment 14] In Modification 1 of Embodiment 14, the N-channel transistor 75 has a structure represented by an N-channel transistor 75b described below.

【0383】図80は、Nチャネルトランジスタ75b
の平面図である。図80に示す平面図は、実施の形態1
4における図77の平面図において、Nチャネルトラン
ジスタ75aに代えてNチャネルトランジスタ75bを
有し、トレンチ部86に代えてトレンチ部94を有す
る。
FIG. 80 shows an N-channel transistor 75b.
FIG. The plan view shown in FIG.
77 has an N-channel transistor 75b in place of the N-channel transistor 75a, and has a trench 94 in place of the trench 86.

【0384】他は図77と同様の構成を有するので説明
を繰返さない。図81は、図80におけるA−A′での
断面を示す断面図である。
Since the structure is otherwise the same as that of FIG. 77, description thereof will not be repeated. FIG. 81 is a cross-sectional view showing a cross section taken along AA ′ in FIG. 80.

【0385】図82は、図80におけるB−B′での断
面を示す断面図である。図81、図82を参照して、実
施の形態14の変形例1の半導体装置は、P型シリコン
基板120の上にPウェル122が形成され、Nチャネ
ルトランジスタ75bの外側にトレンチ部94が形成さ
れている。このトレンチ部94は側壁が逆テーパ状の形
状になっている。
FIG. 82 is a sectional view showing a section taken along line BB 'in FIG. Referring to FIGS. 81 and 82, in the semiconductor device of the first modification of the fourteenth embodiment, P well 122 is formed on P type silicon substrate 120, and trench portion 94 is formed outside N channel transistor 75b. Have been. The trench 94 has an inversely tapered side wall.

【0386】他の部分は図78、図79に示す実施の形
態14の場合と同様であるので説明は繰返さない。
Since the other parts are the same as those of the fourteenth embodiment shown in FIGS. 78 and 79, description thereof will not be repeated.

【0387】このときのx方向(A−A′方向)、y方
向(B−B′方向)の電子注入開口角α、βは、それぞ
れ式(13)、(14)で表わされる。
At this time, the electron injection aperture angles α and β in the x direction (AA ′ direction) and the y direction (BB ′ direction) are expressed by equations (13) and (14), respectively.

【0388】実施の形態14の変形例1の半導体装置
は、実施の形態14の半導体装置に比べて入力信号が初
めに印加されるn+ 領域90からP型シリコン基板に向
けてのx方向、y方向の電子注入開口角が小さくできる
ので、さらにアンダーシュート耐性が向上する。
The semiconductor device of the first modification of the fourteenth embodiment is different from the semiconductor device of the fourteenth embodiment in that the x direction from the n + region 90 to which an input signal is first applied to the P-type silicon substrate is smaller. Since the electron injection aperture angle in the y direction can be reduced, the undershoot resistance is further improved.

【0389】[実施の形態15]図83は、実施の形態
15の半導体装置におけるアンダーシュート対策素子6
4eを示す回路図である。
[Embodiment 15] FIG. 83 shows an undershoot countermeasure element 6 in a semiconductor device of embodiment 15 of the present invention.
It is a circuit diagram which shows 4e.

【0390】実施の形態15の半導体装置は、図64で
示したアンダーシュート対策素子64cに代えて、図8
3に示すアンダーシュート対策素子64eを有する点で
実施の形態13の半導体装置と異なる。
The semiconductor device of the fifteenth embodiment is different from the semiconductor device of FIG.
The semiconductor device of the thirteenth embodiment differs from the semiconductor device of the thirteenth embodiment in having an undershoot countermeasure element 64e shown in FIG.

【0391】アンダーシュート対策素子64eは、入力
ノードENとノードN1との間に接続される抵抗72
と、ソースおよびゲートが接地電位に結合されドレイン
がノードN1に接続され基板部に基板電位VBBが結合
されているNチャネルトランジスタ74と、エミッタが
ノードN1に接続され、ベースが基板電位VBBに結合
され、コレクタが内部電源電位Vccに結合された寄生
npnバイポーラトランジスタ77とを含む。
An undershoot countermeasure element 64e includes a resistor 72 connected between input node EN and node N1.
An N-channel transistor 74 whose source and gate are connected to ground potential, whose drain is connected to node N1 and whose substrate portion is connected to substrate potential VBB, and whose emitter is connected to node N1 and whose base is connected to substrate potential VBB. And a parasitic npn bipolar transistor 77 having a collector coupled to internal power supply potential Vcc.

【0392】この抵抗72は、ポリシリコン抵抗やp+
拡散抵抗などでもよい。すなわち、P型シリコン基板上
にn+ 領域を持たない抵抗体ならどんなものでもよい。
ただし、内部電源電位Vcc以上のオーバーシュートが
載った波形が印加されることを考えると、p+ 拡散抵抗
を用いる場合には、p+ 拡散抵抗が形成されるNウェル
の電位を内部電源電位Vcc以上に上げておく必要があ
る。
This resistor 72 is formed by a polysilicon resistor or p +
Diffusion resistance may be used. That is, any resistor may be used as long as it does not have an n + region on a P-type silicon substrate.
However, considering that a waveform on which an overshoot equal to or higher than the internal power supply potential Vcc is applied is applied, when the p + diffusion resistance is used, the potential of the N well where the p + diffusion resistance is formed is changed to the internal power supply potential Vcc. It is necessary to raise it above.

【0393】ノードN1は入力信号が初めに印加される
P型シリコン基板上に形成されたn + 領域である。
The input signal is applied to node N1 first.
N formed on a P-type silicon substrate +Area.

【0394】実施の形態15においてNチャネルトラン
ジスタ74は、以下に説明するNチャネルトランジスタ
74mで示す構造を有する。
In the fifteenth embodiment, N-channel transistor 74 has a structure indicated by N-channel transistor 74m described below.

【0395】図84は、Nチャネルトランジスタ74m
の平面図である。図84を参照して、Nチャネルトラン
ジスタ74mは、図65で示したNチャネルトランジス
タ74kと同様の構成を有するので説明は繰返さない。
FIG. 84 shows an N-channel transistor 74m.
FIG. Referring to FIG. 84, N-channel transistor 74m has the same structure as N-channel transistor 74k shown in FIG. 65, and therefore description will not be repeated.

【0396】図85は、図84におけるA−A′での断
面を示す断面図である。図86は、図84におけるB−
B′での断面を示す断面図である。
FIG. 85 is a sectional view showing a section taken along line AA 'in FIG. FIG. 86 is a cross-sectional view of FIG.
It is sectional drawing which shows the cross section in B '.

【0397】図85に示すNチャネルトランジスタ74
mは、n+ 領域88bが内部電源電位Vccに結合され
ており、空乏層256bが存在する点が実施の形態13
の場合と異なる。他の部分は、図66に示す実施の形態
13の場合と同様であるので、説明は繰返さない。
An N-channel transistor 74 shown in FIG.
The embodiment 13 is characterized in that the n + region 88b is coupled to the internal power supply potential Vcc, and the depletion layer 256b exists in the thirteenth embodiment.
It is different from the case. The other parts are the same as those in the thirteenth embodiment shown in FIG. 66, and the description will not be repeated.

【0398】n+ 領域88bからPウェル内に向かって
広がる空乏層の厚さをWとすると、x方向(A−A′方
向)の電子注入開口角αは以下の式で表わされる。
Assuming that the thickness of the depletion layer extending from the n + region 88b into the P well is W, the electron injection aperture angle α in the x direction (AA ′ direction) is represented by the following equation.

【0399】 α=π/2−tan-1((dT +dd+W−dn )/(L1−dd−W))… (15) また、図86を参照して、y方向(B−B′方向)の電
子注入開口角βは以下の式で表わされる。
[0399] The α = π / 2-tan -1 ((d T + dd + W-d n) / (L1-dd-W)) ... (15), with reference to FIG. 86, y-direction (B-B ' Direction) is expressed by the following equation.

【0400】 β=π/2−tan-1((dT +dd+W−dn )/(L2−dd−W))… (16) 以上のように、空乏層が広がっている分だけ実施の形態
13と比べて電子注入開口角が小さくできるので、アン
ダーシュート耐性がさらに向上する。
[0400] β = π / 2-tan -1 ((d T + dd + W-d n) / (L2-dd-W)) ... (16) above, the amount corresponding to the embodiments depletion layer is spread 13, the electron injection aperture angle can be made smaller, so that the undershoot resistance is further improved.

【0401】さらに、このトレンチ部86の側壁に存在
するn+ 領域からも空乏層が広がるので、実施の形態1
3と比べて他の場所から注入された電子を吸収する確率
が高くなってアンダーシュート耐性が向上する。
Further, the depletion layer extends from the n + region existing on the side wall of trench portion 86.
3, the probability of absorbing electrons injected from other places is increased, and the undershoot resistance is improved.

【0402】[実施の形態15の変形例1]実施の形態
15の変形例1においてNチャネルトランジスタ74
は、以下に説明するNチャネルトランジスタ74nで示
す構造を有する。
[Modification 1 of the fifteenth embodiment] An N-channel transistor 74 according to a first modification of the fifteenth embodiment is described.
Has a structure shown by an N-channel transistor 74n described below.

【0403】図87は、Nチャネルトランジスタ74n
の平面図である。図87の平面図は、図84で示した実
施の形態15の平面図において、Nチャネルトランジス
タ74mに代えてNチャネルトランジスタ74nを有
し、トレンチ部86に代えてトレンチ部94を有する点
が異なる。他の構成は図84で示した平面図と同様であ
るので説明を繰返さない。
FIG. 87 shows an N-channel transistor 74n.
FIG. The plan view of FIG. 87 is different from the plan view of the fifteenth embodiment shown in FIG. 84 in that an N-channel transistor 74n is provided instead of N-channel transistor 74m and a trench portion 94 is provided instead of trench portion 86. . Other structures are the same as those in the plan view shown in FIG. 84, and description thereof will not be repeated.

【0404】図88は、図87におけるA−A′での断
面を示す断面図である。図89は、図87におけるB−
B′での断面を示す断面図である。
FIG. 88 is a sectional view showing a section taken along line AA 'in FIG. FIG. 89 is a cross-sectional view of FIG.
It is sectional drawing which shows the cross section in B '.

【0405】図88、図89を参照して、実施の形態1
5の変形例1の半導体装置は、P型シリコン基板120
の上にPウェル122が形成され、Nチャネルトランジ
スタ74nの外側にトレンチ部94が形成されている。
このトレンチ部94は側壁が逆テーパ状の形状になって
いる。
Referring to FIGS. 88 and 89, the first embodiment
The semiconductor device according to the first modification of the fifth embodiment includes a P-type silicon substrate 120.
A P-well 122 is formed on the N-channel transistor 74, and a trench 94 is formed outside the N-channel transistor 74n.
The trench 94 has an inversely tapered side wall.

【0406】他の部分は実施の形態15の場合と同様で
あるので説明は繰返さない。図88を参照して、x方向
(A−A′方向)の電子注入開口角αは以下の式で表わ
される。
The other parts are the same as those in the fifteenth embodiment, and the description will not be repeated. Referring to FIG. 88, the electron injection aperture angle α in the x direction (AA ′ direction) is represented by the following equation.

【0407】 α=π/2−tan-1((dT +dd+W−dn )/(L1−LA−dd−W ))…(17) 図89を参照して、y方向(B−B′方向)の電子注入
開口角βは以下の式で表わされる。
[0407] α = π / 2-tan -1 ((d T + dd + W-d n) / (L1-LA-dd-W)) ... (17) with reference to FIG. 89, y-direction (B-B ' Direction) is expressed by the following equation.

【0408】 β=π/2−tan-1((dT +dd+W−dn )/(L2−LA−dd−W ))…(18) 実施の形態15の変形例1の半導体装置は、実施の形態
15の半導体装置に比べて、トレンチ部が逆テーパー状
の形状を有しているため、入力信号が初めに印加される
+ 領域90からP型シリコン基板に向けての、x方
向、y方向の電子注入開口角α、βが小さくできるの
で、さらにアンダーシュート耐性が向上する。
[0408] β = π / 2-tan -1 ((d T + dd + W-d n) / (L2-LA-dd-W)) ... (18) The semiconductor device of the first modification of the embodiment 15, embodiment As compared with the semiconductor device of the fifteenth aspect, since the trench portion has an inversely tapered shape, the x direction from the n + region 90 to which the input signal is first applied toward the P-type silicon substrate, Since the electron injection aperture angles α and β in the y direction can be reduced, the undershoot resistance is further improved.

【0409】[実施の形態16]図90は、実施の形態
16の半導体装置におけるアンダーシュート対策素子6
4fを示す回路図である。
[Sixteenth Embodiment] FIG. 90 shows an undershoot countermeasure element 6 in a semiconductor device of a sixteenth embodiment.
It is a circuit diagram which shows 4f.

【0410】実施の形態16の半導体装置は、図76で
示したアンダーシュート対策素子64dに代えて、図9
0に示すアンダーシュート対策素子64fを有する点で
実施の形態14の半導体装置と異なる。
The semiconductor device of the sixteenth embodiment differs from the semiconductor device of FIG.
The semiconductor device of the fourteenth embodiment is different from the semiconductor device of the fourteenth embodiment in that an undershoot countermeasure element 64f shown in FIG.

【0411】図90を参照して、アンダーシュート対策
素子64fは、入力ノードENとノードN1との間に接
続される抵抗72と、ソースがノードN1に接続されゲ
ートが接地電位に結合されドレインが内部電源電位Vc
cに接続され基板部に基板電位VBBが結合されている
Nチャネルトランジスタ75と、エミッタがノードN1
に接続されベースが基板電位VBBに結合されコレクタ
が内部電源電位Vccに結合された寄生npnバイポー
ラトランジスタ77とを含む。
Referring to FIG. 90, undershoot preventing element 64f includes a resistor 72 connected between input node EN and node N1, a source connected to node N1, a gate coupled to ground potential, and a drain connected. Internal power supply potential Vc
c, an N-channel transistor 75 whose substrate is coupled to the substrate potential VBB, and an emitter connected to the node N1.
, A base is coupled to substrate potential VBB, and a collector is coupled to internal power supply potential Vcc.

【0412】抵抗72は、ポリシリコン抵抗やp+ 拡散
抵抗などでもよい。すなわち、P型シリコン基板上にn
+ 領域を持たない抵抗体ならどんなものでもよい。ただ
し、内部電源電位Vcc以上のオーバーシュートがのっ
た波形が印加されることを考えると、p+ 拡散抵抗を用
いる場合には、p+ 拡散抵抗が形成されるNウェルの電
位を内部電源電位Vcc以上に上げておく必要がある。
[0412] The resistor 72 may be a polysilicon resistor or a p + diffusion resistor. That is, n on a P-type silicon substrate
+ Any resistor that does not have a region may be used. However, considering that a waveform with an overshoot equal to or higher than the internal power supply potential Vcc is applied, when a p + diffusion resistance is used, the potential of the N well where the p + diffusion resistance is formed is changed to the internal power supply potential. It is necessary to keep it higher than Vcc.

【0413】ノードN1は入力信号が始めに印加される
P型シリコン基板上に形成されたn + 領域である。
An input signal is applied to node N1 first
N formed on a P-type silicon substrate +Area.

【0414】実施の形態16のNチャネルトランジスタ
75は以下に説明するNチャネルトランジスタ75cで
示す構造を有する。
The N-channel transistor 75 of the sixteenth embodiment has a structure shown by an N-channel transistor 75c described below.

【0415】図91は、Nチャネルトランジスタ75c
の平面図である。図91の平面図は、実施の形態14に
おける図77の平面図においてNチャネルトランジスタ
75aに代えてNチャネルトランジスタ75cを有する
点が異なる。他は図77の平面図と同様の構成を有する
ので説明は繰返さない。
FIG. 91 shows an N-channel transistor 75c.
FIG. The plan view of FIG. 91 differs from the plan view of FIG. 77 of the fourteenth embodiment in that an N-channel transistor 75c is provided instead of N-channel transistor 75a. Structures other than the above are similar to those in the plan view of FIG.

【0416】図92は、図91におけるA−A′での断
面を示す断面図である。図93は、図91におけるB−
B′での断面を示す断面図である。
FIG. 92 is a sectional view showing a section taken along line AA 'in FIG. FIG. 93 is a cross-sectional view of FIG.
It is sectional drawing which shows the cross section in B '.

【0417】図92、図93を参照して、Nチャネルト
ランジスタ75cは、n+ 領域88bが内部電源電位V
ccに結合されており、空乏層256bが存在する点が
実施の形態14の場合と異なる。他の部分は、図78、
図79に示した実施の形態14の場合と同様であるの
で、説明は繰返さない。
Referring to FIGS. 92 and 93, in N channel transistor 75c, n + region 88b has an internal power supply potential V
cc and is different from the fourteenth embodiment in that depletion layer 256b is present. The other part is shown in FIG. 78,
Since the configuration is the same as that of the fourteenth embodiment shown in FIG. 79, description thereof will not be repeated.

【0418】このときのx方向(A−A′方向)、y方
向(B−B′方向)の電子注入開口角α、βは、先に説
明した式(15)、(16)でそれぞれ表わされる。
At this time, the electron injection aperture angles α and β in the x direction (AA ′ direction) and the y direction (BB ′ direction) are expressed by the above-described equations (15) and (16), respectively. It is.

【0419】以上のように、空乏層が拡がっている分だ
け実施の形態14と比べて電子注入開口角が小さくでき
るので、アンダーシュート耐性が向上する。
As described above, since the electron injection aperture angle can be made smaller than that of the fourteenth embodiment by the extent that the depletion layer is expanded, the undershoot resistance is improved.

【0420】さらに、トレンチ部86の側壁に存在する
+ 領域からも空乏層が拡がるため、他の場所から注入
された電子を吸収する確率が実施の形態14と比べて高
くなる。したがってアンダーシュート耐性がさらに向上
する。
Further, since the depletion layer also extends from the n + region existing on the side wall of trench portion 86, the probability of absorbing electrons injected from other places is higher than in the fourteenth embodiment. Therefore, the undershoot resistance is further improved.

【0421】[実施の形態16の変形例1]実施の形態
16の変形例1においてNチャネルトランジスタ75
は、以下に説明するNチャネルトランジスタ75dで示
す構造を有する。
[Modification 1 of Embodiment 16] An N-channel transistor 75 according to Modification 1 of Embodiment 16
Has a structure shown by an N-channel transistor 75d described below.

【0422】図94は、Nチャネルトランジスタ75d
の平面図である。図94の平面図は、図91で示した実
施の形態16の平面図においてNチャネルトランジスタ
75cに代えてNチャネルトランジスタ75dを有し、
トレンチ部86に代えてトレンチ部94を有する点が異
なる。他の構成は図91で示した構成と同様であるので
説明は繰返さない。
FIG. 94 shows an N-channel transistor 75d.
FIG. The plan view of FIG. 94 has an N-channel transistor 75d instead of the N-channel transistor 75c in the plan view of the sixteenth embodiment shown in FIG.
The difference is that a trench portion 94 is provided instead of the trench portion 86. The other configuration is the same as the configuration shown in FIG. 91, and therefore description will not be repeated.

【0423】図95は、図94におけるA−A′での断
面を示す断面図である。図96は、図94におけるB−
B′での断面を示す断面図である。
FIG. 95 is a sectional view showing a section taken along line AA 'in FIG. FIG. 96 is a cross-sectional view of FIG.
It is sectional drawing which shows the cross section in B '.

【0424】図95、図96を参照して、実施の形態1
6の変形例1の半導体装置は、P型シリコン基板120
の上にPウェル122が形成され、Nチャネルトランジ
スタ75dの外側にトレンチ部94が形成されている。
このトレンチ部94は、側壁が逆テーパ状になってい
る。他の部分は実施の形態16の場合と同様であるので
説明は繰返さない。
Referring to FIGS. 95 and 96, the first embodiment
The semiconductor device according to the first modification of the sixth embodiment includes a P-type silicon substrate 120.
A P-well 122 is formed thereon, and a trench portion 94 is formed outside the N-channel transistor 75d.
The trench 94 has an inversely tapered side wall. Other parts are the same as those in the sixteenth embodiment, and therefore description will not be repeated.

【0425】このときのx方向(A−A′方向)、y方
向(B−B′方向)の電子注入開口角α、βはそれぞ
れ、先に示した式(17)、(18)で表わされる。
At this time, the electron injection aperture angles α and β in the x direction (AA ′ direction) and the y direction (BB ′ direction) are expressed by the above-described equations (17) and (18), respectively. It is.

【0426】実施の形態16の変形例1の半導体装置
は、実施の形態16の半導体装置に比べて、トレンチ部
の側壁が逆テーパ状になっており、入力信号が始めに印
加されるn+ 領域90からP型シリコン基板に向けての
x方向、y方向の電子注入開口角が小さくできる。その
ためさらにアンダーシュート耐性が向上する。
In the semiconductor device of the first modification of the sixteenth embodiment, the side wall of the trench portion has an inversely tapered shape as compared with the semiconductor device of the sixteenth embodiment, and n + to which an input signal is applied first is applied. The electron injection aperture angles in the x and y directions from the region 90 toward the P-type silicon substrate can be reduced. Therefore, undershoot resistance is further improved.

【0427】[実施の形態17]図97は、実施の形態
17の半導体装置におけるアンダーシュート対策素子6
4gの構成を示す回路図である。
[Embodiment 17] FIG. 97 shows an undershoot preventing element 6 in a semiconductor device of embodiment 17.
It is a circuit diagram which shows the structure of 4g.

【0428】実施の形態17の半導体装置は、図76で
示したアンダーシュート対策素子のNチャネルトランジ
スタ75に代えてドレインの電位が異なるNチャネルト
ランジスタ79を備える。Nチャネルトランジスタ79
のドレインの電位は、内部昇圧電位Vppである。他の
部分は、図76の場合と同様の構成を有するので説明は
繰返さない。
The semiconductor device of the seventeenth embodiment includes an N-channel transistor 79 having a different drain potential instead of the N-channel transistor 75 of the undershoot countermeasure element shown in FIG. N-channel transistor 79
Is the internal boosted potential Vpp. Other portions have the same configuration as that of FIG. 76, and therefore description will not be repeated.

【0429】実施の形態17の半導体装置では、アンダ
ーシュート対策素子のNチャネルトランジスタ79のド
レイン部に内部昇圧電位Vppが結合され、Pウェルの
電位は基板電位VBBとなっている。したがって、図8
1における空乏層256aはドレインが内部電源電位V
ccに結合されているときよりさらに拡がり、n+ 領域
90とドレイン部のn+ 領域88aとの間に存在する電
界はさらに大きくなっている。
In the semiconductor device of the seventeenth embodiment, the internal boosted potential Vpp is coupled to the drain of N-channel transistor 79 as an undershoot countermeasure element, and the potential of the P well is at substrate potential VBB. Therefore, FIG.
1, the drain of the depletion layer 256a has the internal power supply potential V
The electric field existing between the n + region 90 and the n + region 88a of the drain portion is further enlarged as compared with the case where the electric field is coupled to cc.

【0430】しかも、電子が注入される時点では、Nチ
ャネルトランジスタ79にはチャネルが形成されている
ので、ノードN1に負方向に絶対値が大きい電位が印加
されるとともに、この電界は大きくなる。そして、注入
された電子のうち実施の形態14のときよりもさらに多
い電子がNチャネルトランジスタのドレインあるいはド
レイン方向に存在するトレンチ部の側壁へ向かうことに
なる。
In addition, at the time when electrons are injected, since a channel is formed in N-channel transistor 79, a potential having a large absolute value is applied to node N1 in the negative direction, and this electric field increases. Of the injected electrons, more electrons than in the fourteenth embodiment go to the drain of the N-channel transistor or to the side wall of the trench existing in the drain direction.

【0431】これにより、ドレイン部のn+ 領域88a
とドレイン方向に存在するトレンチ側壁へ多くの電子が
吸収されるので、アンダーシュート耐性が向上する。
Thus, n + region 88a of the drain portion is formed.
And more electrons are absorbed into the trench side wall existing in the drain direction, so that the undershoot resistance is improved.

【0432】したがって、実施の形態14と実施の形態
14の変形例1とで示した平面構造および断面構造を有
するNチャネルトランジスタのドレインの電位を内部電
源電位Vccから内部昇圧電位Vppに変えることによ
り、さらにアンダーシュート耐性が向上する。
Therefore, the potential of the drain of the N-channel transistor having the planar structure and the sectional structure shown in the fourteenth embodiment and the first modification of the fourteenth embodiment is changed from internal power supply potential Vcc to internal boosted potential Vpp. The undershoot resistance is further improved.

【0433】[実施の形態18]図98は、実施の形態
18の半導体装置におけるアンダーシュート対策素子6
4hの構成を示す回路図である。
[Embodiment 18] FIG. 98 shows an undershoot preventing element 6 in a semiconductor device of an embodiment 18.
It is a circuit diagram which shows the structure of 4h.

【0434】実施の形態18の半導体装置は、図83で
示したアンダーシュート対策素子64eにおいて、トレ
ンチ部の電位が異なる。つまり、トレンチ部の電位が内
部電源電位Vccから内部昇圧電位Vppになってお
り、したがって寄生npnバイポーラトランジスタ77
に代えて、コレクタの電位がVppとなっている寄生n
pnトランジスタ81を有する。
In the semiconductor device according to the eighteenth embodiment, the undershoot countermeasure element 64e shown in FIG. 83 has a different potential at the trench portion. That is, the potential of the trench portion is changed from the internal power supply potential Vcc to the internal boosted potential Vpp, so that the parasitic npn bipolar transistor 77
Instead of the parasitic n whose collector potential is Vpp
It has a pn transistor 81.

【0435】他の部分は、図83の場合と同様の構成で
あるので説明は繰返さない。実施の形態18の半導体装
置では、アンダーシュート対策素子のトレンチ部に内部
昇圧電位Vppが結合されてPウェルの電位は基板電位
VBBとなっている。
Since the other portions have the same structure as that of FIG. 83, description thereof will not be repeated. In the semiconductor device of the eighteenth embodiment, the internal boosted potential Vpp is coupled to the trench portion of the undershoot countermeasure element, and the potential of the P well is at the substrate potential VBB.

【0436】このため、図85で示したトレンチ部とP
ウェルとの境界部のPN接合部分の空乏層256bは、
トレンチ部が内部電源電位Vccに結合されているとき
よりさらに拡がっている。したがって、電子注入開口角
をさらに小さくすることができる。
For this reason, the trench portion shown in FIG.
The depletion layer 256b at the PN junction at the boundary with the well is
The trench portion is further expanded than when it is connected to internal power supply potential Vcc. Therefore, the electron injection aperture angle can be further reduced.

【0437】したがって、実施の形態15と実施の形態
15の変形例1とでそれぞれ示した平面構造および断面
構造を有するトレンチ部の電位を内部電源電位Vccか
ら内部昇圧電位Vppに変えることにより、さらにアン
ダーシュート耐性が向上する。
Therefore, the potential of the trench having the planar structure and the sectional structure shown in the fifteenth embodiment and the first modification of the fifteenth embodiment is further changed from internal power supply potential Vcc to internal boosted potential Vpp. The undershoot resistance is improved.

【0438】[実施の形態19]図99は、実施の形態
19の半導体装置におけるアンダーシュート対策素子6
4iの構成を示す回路図である。
[Embodiment 19] FIG. 99 shows an undershoot preventing element 6 in a semiconductor device according to a nineteenth embodiment.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of 4i.

【0439】実施の形態19の半導体装置は、図90で
示したアンダーシュート対策素子64fにおいて、ドレ
インが内部電源電位VccであるNチャネルトランジス
タ75に代えて、ドレインの電位が内部昇圧電位Vpp
であるNチャネルトランジスタ79を有する点で異な
る。他の部分は、図90の場合と同様の構成であるので
説明は繰返さない。
In the semiconductor device of the nineteenth embodiment, in the undershoot countermeasure element 64f shown in FIG. 90, the drain potential is changed to the internal boosted potential Vpp instead of the N-channel transistor 75 having the drain of the internal power supply potential Vcc.
In that an N-channel transistor 79 is provided. Other portions have the same configuration as that of FIG. 90, and therefore description thereof will not be repeated.

【0440】図19の半導体装置では、アンダーシュー
ト対策素子のNチャネルトランジスタ79のドレイン部
に内部昇圧電位Vppが結合されてPウェルの電位は基
板電位VBBとなっている。
In the semiconductor device of FIG. 19, the internal boosted potential Vpp is coupled to the drain of N-channel transistor 79 as an undershoot countermeasure element, and the potential of the P well is at the substrate potential VBB.

【0441】したがって、図92で示したNチャネルト
ランジスタのドレイン部とPウェルとの境界部のPN接
合部分の空乏層256aは、ドレインが内部電源電位V
ccに結合されているときよりさらに拡がる。また、n
+ 領域90とドレイン部のn + 領域88aとの間に存在
する電界はさらに大きくなっている。しかも、電子が注
入される時点では、Nチャネルトランジスタ79にチャ
ネルが形成されているので、ノードN1に負方向に絶対
値が大きい電位が印加されるに従い、この電界は大きく
なる。そして、注入された電子のうち実施の形態16の
ときよりもさらに多い数がNチャネルトランジスタのド
レインあるいはドレイン方向に存在するトレンチ側壁へ
向かうことになる。これにより、ドレイン部のn+ 領域
とドレイン方向に存在するトレンチ側壁へ多くの電子が
吸収されるので、アンダーシュート耐性が向上する。
Therefore, the N-channel transistor shown in FIG.
PN contact at boundary between drain and P-well of transistor
The drain of the depletion layer 256a at the combined portion has the internal power supply potential V
Spread more than when tied to cc. Also, n
+Region 90 and n of the drain part +Exist between area 88a
The resulting electric field is even greater. Moreover, the electron
At the time of input, the N-channel transistor 79 is charged.
Since the channel is formed, the node N1 is absolutely
This electric field increases as a potential with a higher value is applied.
Become. Then, of the injected electrons,
The number of N-channel transistor
To the trench sidewall existing in the rain or drain direction
I will head. Thereby, n of the drain part+region
Many electrons to the trench sidewall existing in the direction of
Because it is absorbed, the undershoot resistance is improved.

【0442】したがって、実施の形態16と実施の形態
16の変形例1とでそれぞれ示した平面構造および断面
構造を有するトランジスタのドレインの電位を内部電源
電位Vccから内部昇圧電位Vppに変えることによ
り、さらにアンダーシュート耐性が向上する。
Therefore, by changing the potential of the drain of the transistor having the planar structure and the cross-sectional structure shown in the sixteenth embodiment and the first modification of the sixteenth embodiment from internal power supply potential Vcc to internal boosted potential Vpp, Further, undershoot resistance is improved.

【0443】[実施の形態20]図100は、実施の形
態20の半導体装置におけるアンダーシュート対策素子
64jの構成を示す回路図である。
[Twentieth Embodiment] FIG. 100 is a circuit diagram showing a configuration of an undershoot countermeasure element 64j in a semiconductor device of a twentieth embodiment.

【0444】実施の形態20の半導体装置は、図99で
示したアンダーシュート対策素子64iのトレンチ部の
電位が違う点で実施の形態19の半導体装置と異なる。
つまり、トレンチ部の電位が内部電源電位Vccから内
部昇圧電位Vppになっており、コレクタの電位が内部
電源電位Vccである寄生npnバイポーラトランジス
タ77に代えて、コレクタの電位が内部昇圧電位Vpp
である寄生npnバイポーラトランジスタ81を有す
る。他の部分は、図99の場合と同様の構成であるので
説明は繰返さない。
The semiconductor device of the twentieth embodiment differs from the semiconductor device of the nineteenth embodiment in that the potential of the trench portion of the undershoot countermeasure element 64i shown in FIG. 99 is different.
That is, the potential of the trench portion is changed from the internal power supply potential Vcc to the internal boosted potential Vpp, and the potential of the collector is changed to the internal boosted potential Vpp instead of the parasitic npn bipolar transistor 77 having the internal power supply potential Vcc.
, The parasitic npn bipolar transistor 81. Other portions have the same configuration as that of FIG. 99, and therefore description thereof will not be repeated.

【0445】実施の形態20の半導体装置では、アンダ
ーシュート対策素子のトレンチ部に内部昇圧電位Vpp
が結合されてPウェルの電位は基板電位VBBとなって
いる。したがって、トレンチ部とPウェルとの境界部の
PN接合部分の空乏層は、トレンチ部が内部電源電位V
ccに結合されているときよりさらに拡がっている。そ
のため、電子注入開口角をさらに小さくすることができ
る。
In the semiconductor device of the twentieth embodiment, the internal boosted potential Vpp is applied to the trench of the undershoot prevention element.
And the potential of the P well is at the substrate potential VBB. Therefore, the depletion layer at the PN junction at the boundary between the trench and the P-well has an internal power supply potential V
It is even more widespread than when tied to cc. Therefore, the electron injection aperture angle can be further reduced.

【0446】したがって、実施の形態19に示したアン
ダーシュート対策素子のトレンチ側壁部の電位を内部電
源電位Vccから内部昇圧電位Vppに変えることによ
り、さらにアンダーシュート耐性が向上する。
Therefore, the undershoot resistance is further improved by changing the potential of the trench side wall portion of the undershoot countermeasure element shown in the nineteenth embodiment from internal power supply potential Vcc to internal boosted potential Vpp.

【0447】[実施の形態21]図101は、実施の形
態21の半導体装置におけるアンダーシュート対策素子
64kの構成を示す回路図である。
[Twenty-First Embodiment] FIG. 101 is a circuit diagram showing a configuration of an undershoot countermeasure element 64k in a semiconductor device of a twenty-first embodiment.

【0448】図101を参照して、アンダーシュート対
策素子64kは、入力ノードENとノードN1との間に
接続される抵抗72と、エミッタがノードN1に接続さ
れベースが基板電位VBBに結合され、コレクタが接地
電位Vssに結合される寄生npnバイポーラトランジ
スタ73とを含む。
Referring to FIG. 101, undershoot preventing element 64k includes a resistor 72 connected between input node EN and node N1, an emitter connected to node N1, and a base connected to substrate potential VBB. A parasitic npn bipolar transistor 73 having a collector coupled to ground potential Vss.

【0449】この抵抗72は、ポリシリコン抵抗やp+
拡散抵抗などでもよい。すなわち、P型シリコン基板上
にn+ 領域を持たない抵抗体ならどんなものでもよい。
ただし、内部電源電位Vcc以上のオーバーシュートが
のった波形が印加されることを考えると、p+ 拡散抵抗
を用いる場合には、p+ 拡散抵抗が形成されるNウェル
の電位を内部電源電位Vcc以上に上げておく必要があ
る。
The resistor 72 is formed by a polysilicon resistor or p +
Diffusion resistance may be used. That is, any resistor may be used as long as it does not have an n + region on a P-type silicon substrate.
However, considering that a waveform with an overshoot equal to or higher than the internal power supply potential Vcc is applied, when a p + diffusion resistance is used, the potential of the N well where the p + diffusion resistance is formed is changed to the internal power supply potential. It is necessary to keep it higher than Vcc.

【0450】ノードN1は入力信号が始めに印加される
P型シリコン基板上に形成されたn + 領域である。
The input signal is applied to the node N1 first.
N formed on a P-type silicon substrate +Area.

【0451】図102は、寄生npnバイポーラトラン
ジスタ73aの平面図である。実施の形態21の半導体
装置は、図102に示す平面構造を有する寄生npnバ
イポーラトランジスタを有する。
FIG. 102 is a plan view of the parasitic npn bipolar transistor 73a. The semiconductor device of the twenty-first embodiment has a parasitic npn bipolar transistor having a planar structure shown in FIG.

【0452】図102を参照して、ノードN1に相当す
るn+ 領域90が、LOCOSやシャロートレンチなど
の通常素子分離領域82a、82bによって半導体基板
上の他の素子と分離されている。通常素子分離領域82
aと通常素子分離領域82bとはトレンチ部86で分離
される。このトレンチ部86は、n+ 領域90の四方を
囲むように形成される。トレンチ部86は、通常素子分
離領域82a、82bの底面よりその深さが深く形成さ
れる。
Referring to FIG. 102, n + region 90 corresponding to node N1 is separated from other elements on the semiconductor substrate by ordinary element isolation regions 82a and 82b such as LOCOS and shallow trenches. Normal element isolation region 82
a and the normal element isolation region 82 b are separated by the trench portion 86. This trench portion 86 is formed so as to surround four sides of n + region 90. The trench portion 86 is formed generally deeper than the bottom surfaces of the element isolation regions 82a and 82b.

【0453】図103は、図102におけるA−A′で
の断面を示す断面図である。図103を参照して、実施
の形態21の半導体装置は、P型シリコン基板120上
にPウェル122が形成され、その上にノードN1に相
当するn+ 領域90が形成されている。
FIG. 103 is a sectional view showing a section taken along line AA 'in FIG. Referring to FIG. 103, in the semiconductor device of the twenty-first embodiment, a P well 122 is formed on a P-type silicon substrate 120, and an n + region 90 corresponding to node N1 is formed thereon.

【0454】n+ 領域90の外側には通常素子分離領域
82bがあり、そのさらに外側にトレンチ部86が形成
される。n+ ポリシリコン膜104がトレンチ部86の
内部に堆積される。
There is a normal element isolation region 82b outside n + region 90, and a trench portion 86 is formed further outside. An n + polysilicon film 104 is deposited inside trench portion 86.

【0455】n+ 領域90とPウェル122との境界部
のPN接合は、通常状態においては、ノードN1の電位
が正の電位であるときには逆方向電圧が印加されており
電子の基板への注入はない。そして、ノードN1の電位
が逆方向耐圧を超えるまでは電子の基板への注入はな
い。
In the PN junction at the boundary between n + region 90 and P well 122, in a normal state, when the potential of node N1 is a positive potential, a reverse voltage is applied and electrons are injected into the substrate. There is no. No electrons are injected into the substrate until the potential of the node N1 exceeds the reverse breakdown voltage.

【0456】この逆方向耐圧は、通常8V以上あり、5
V系デバイスの動作には問題は起こらない。また、デバ
イスのデザインルールに適した電源電位が使用されるの
で、各デバイスの通常使用される電圧範囲においては、
逆方向耐圧を考慮しなくても問題はない。
The reverse breakdown voltage is usually 8 V or more,
No problem occurs in the operation of the V-based device. In addition, since the power supply potential suitable for the design rules of the device is used, in the normally used voltage range of each device,
There is no problem even if the reverse breakdown voltage is not considered.

【0457】製造工程は、図68〜図72の工程と同様
であり、図103にはMOSトランジスタが示されてい
ないだけである。したがって、説明は繰返さない。
The manufacturing steps are the same as those in FIGS. 68 to 72, and FIG. 103 does not show any MOS transistor. Therefore, description will not be repeated.

【0458】ここで、ノードN1に負方向の電位が印加
される場合を考える。通常P型シリコン基板には基板電
位VBBが印加されている。たとえば、VBBを−1.
5Vとする。
Now, consider the case where a negative potential is applied to node N1. Usually, a substrate potential VBB is applied to the P-type silicon substrate. For example, if VBB is -1.
5V.

【0459】ここで、−1.5V以下のアンダーシュー
トがパルス幅tpでノードN1に印加されると、ノード
N1のn+ 領域90とPウェル122との境界部のPN
接合に順方向電圧が加わり、電子がPウェルに注入され
ることになる。
Here, when an undershoot of −1.5 V or less is applied to node N 1 with pulse width tp, PN at the boundary between n + region 90 of node N 1 and P well 122 is reduced.
A forward voltage is applied to the junction, and electrons are injected into the P well.

【0460】ここで、電子がn+ 領域90からPウェル
122およびP型シリコン基板120に向けて注入され
る電子注入開口角について考える。図102のdT はト
レンチ深さである。dn はトランジスタ部の接合深さで
ある。ddはトレンチ部に自己形成された接合深さであ
る。L2は、x方向(A−A’方向)のノードN1のn
+ 領域90の端からトレンチ側壁までの距離である。
Here, the electron injection aperture angle at which electrons are injected from n + region 90 toward P well 122 and P type silicon substrate 120 will be considered. DT in FIG. 102 is the trench depth. d n is the junction depth of the transistor unit. dd is a junction depth formed in the trench portion. L2 is n of the node N1 in the x direction (AA ′ direction).
+ The distance from the end of the region 90 to the trench side wall.

【0461】このときの図102におけるA−A′方向
の電子注入開口角βは式(12)で表わされる。
At this time, the electron injection aperture angle β in the AA ′ direction in FIG. 102 is expressed by equation (12).

【0462】A−A′方向と垂直方向の電子注入開口角
はノードN1からトレンチ側壁までの距離が変わるだけ
であり、同様の式で表わされる。注入された電子は、開
口角β以下のもの以外は側壁に捉えることができるの
で、アンダーシュート耐性が向上する。
The electron injection aperture angle in the direction perpendicular to the AA ′ direction is represented by the same formula, except that the distance from the node N1 to the trench side wall changes. The injected electrons can be caught on the side wall except for those having an opening angle β or less, so that the undershoot resistance is improved.

【0463】さらに、MOSトランジスタを備える構造
と違い、ノードN1に相当するn+領域90だけが基板
表面にあるので、トレンチ部に囲まれる内側の素子領域
の面積を小さくできる。したがって、電子注入開口角を
小さくできるのでアンダーシュート耐性が向上する。
Furthermore, unlike the structure including the MOS transistor, only the n + region 90 corresponding to the node N1 is on the substrate surface, so that the area of the inner element region surrounded by the trench can be reduced. Therefore, the electron injection aperture angle can be reduced, and the undershoot resistance is improved.

【0464】また、図101における抵抗72は、電流
を流れにくくするので、急激をアンダーシュートの負パ
ルスを緩和する働きをする。したがって、抵抗72がノ
ードN1の手前にあることで、アンダーシュート耐性が
向上する。
Also, the resistor 72 in FIG. 101 functions to alleviate the sudden undershoot of the negative pulse because it makes it difficult for the current to flow. Therefore, since the resistor 72 is located before the node N1, the undershoot resistance is improved.

【0465】さらに、抵抗72があるために、電流によ
る発熱を考慮してノードN1の面積を大きくする必要は
ない。ノードN1の面積を小さくできれば、その分だけ
図103のL2を小さくできるので、電子注入開口角β
を小さくすることができる。したがって、抵抗72がな
い場合に比べてアンダーシュート耐性が向上する。
Further, since the resistor 72 is provided, it is not necessary to increase the area of the node N1 in consideration of the heat generated by the current. If the area of the node N1 can be reduced, L2 in FIG. 103 can be reduced accordingly, so that the electron injection aperture angle β
Can be reduced. Therefore, the undershoot resistance is improved as compared with the case where the resistor 72 is not provided.

【0466】さらに、トレンチ部の側壁に形成されるn
+ 領域にも接地電位が供給できるので、他の場所から注
入された電子を吸収でき、さらにアンダーシュート耐性
が向上する。
Further, n formed on the side wall of the trench portion
Since the ground potential can be supplied also to the + region, electrons injected from other places can be absorbed, and the undershoot resistance is further improved.

【0467】[実施の形態21の変形例1]実施の形態
21の変形例1において、寄生npnバイポーラトラン
ジスタ73は、以下に説明する寄生npnバイポーラト
ランジスタ73bで示す構造を有する。
[Modification 1 of Embodiment 21] In Modification 1 of Embodiment 21, the parasitic npn bipolar transistor 73 has a structure shown by a parasitic npn bipolar transistor 73b described below.

【0468】図104は、寄生npnバイポーラトラン
ジスタ73bの平面図である。実施の形態21の変形例
1においては、トレンチ部86に代えてトレンチ部94
を有する。他の構成は実施の形態21における図102
と同様であるので説明は繰返さない。
FIG. 104 is a plan view of the parasitic npn bipolar transistor 73b. In the first modification of the twenty-first embodiment, trench portion 94 is replaced with trench portion 94.
Having. The other configuration is the same as that in FIG.
Therefore, description thereof will not be repeated.

【0469】図105は、図104におけるA−A′で
の断面を示す断面図である。図105を参照して、実施
の形態21の変形例1の半導体装置は、P型シリコン基
板120上にPウェル122が形成され、その上にノー
ドN1に相当するn + 領域90が形成されている。
FIG. 105 is a sectional view taken along the line AA ′ in FIG.
It is sectional drawing which shows the cross section of FIG. Referring to FIG.
The semiconductor device of the first modification of the twenty-first embodiment is a P-type silicon-based semiconductor device.
A P-well 122 is formed on a plate 120, and
N that corresponds to +A region 90 is formed.

【0470】n+ 領域90の外側には通常素子分離領域
82bがあり、その外側にトレンチ部94が形成され、
+ ポリシリコン膜104がトレンチ部の内部に堆積さ
れる。このトレンチ部は側壁が逆テーパ状になってい
る。他の部分は実施の形態21の場合と同様であるので
説明は繰返さない。
There is a normal element isolation region 82b outside the n + region 90, and a trench portion 94 is formed outside the element isolation region 82b.
An n + polysilicon film 104 is deposited inside the trench. This trench has an inversely tapered side wall. Other parts are the same as those in the twenty-first embodiment, and description thereof will not be repeated.

【0471】このときのA−A′方向の電子注入開口角
βは、先に説明した式(14)で表わされる。A−A′
方向と垂直方向の電子注入開口角はノードN1からトレ
ンチ部側壁までの距離が変わるだけであり同様の式で表
わされる。
At this time, the electron injection aperture angle β in the AA ′ direction is expressed by the above-described equation (14). A-A '
The electron injection aperture angle in the direction perpendicular to the direction is expressed by the same equation, except that the distance from the node N1 to the trench side wall changes.

【0472】実施の形態21の変形例1の半導体装置
は、実施の形態21の半導体装置に比べて、入力信号が
始めに印加されるn+ 領域90からP型シリコン基板1
20に向けての電子注入開口角βが小さくできるので、
さらにアンダーシュート耐性が向上する。
The semiconductor device of the first modification of the twenty-first embodiment is different from the semiconductor device of the twenty-first embodiment in that the p-type silicon substrate 1 is moved from the n + region 90 to which an input signal is applied first.
Since the electron injection aperture angle β toward 20 can be reduced,
Further, undershoot resistance is improved.

【0473】[実施の形態22]図106は、実施の形
態22の半導体装置におけるアンダーシュート対策素子
64lの構成を示す回路図である。
[Embodiment 22] FIG. 106 is a circuit diagram showing a configuration of an undershoot measure element 64l in a semiconductor device of an embodiment 22.

【0474】図106を参照して、アンダーシュート対
策素子64lは、入力ノードENとノードN1との間に
接続される抵抗72と、エミッタがノードN1に接続さ
れベースが基板電位VBBに結合され、コレクタが内部
電源電位Vccに結合された寄生npnバイポーラトラ
ンジスタ77とを含む。
Referring to FIG. 106, undershoot countermeasure element 64l includes a resistor 72 connected between input node EN and node N1, an emitter connected to node N1, and a base connected to substrate potential VBB. A parasitic npn bipolar transistor 77 having a collector coupled to internal power supply potential Vcc.

【0475】抵抗72は、ポリシリコン抵抗やp+ 拡散
抵抗などでもよい。すなわち、P型シリコン基板上にn
+ 領域を持たない抵抗体ならどんなものでもよい。
The resistor 72 may be a polysilicon resistor or a p + diffusion resistor. That is, n on a P-type silicon substrate
+ Any resistor that does not have a region may be used.

【0476】ただし、内部電源電位Vcc以上のオーバ
ーシュートがのった波形が印加されることを考えると、
+ 拡散抵抗を用いる場合には、p+ 拡散抵抗が形成さ
れるNウェルの電位を内部電源電位Vcc以上に上げて
おく必要がある。
However, considering that a waveform with an overshoot higher than internal power supply potential Vcc is applied,
When the p + diffusion resistance is used, it is necessary to raise the potential of the N well where the p + diffusion resistance is formed to an internal power supply potential Vcc or higher.

【0477】ここで、ノードN1は入力信号が始めに印
加されるP型シリコン基板上に形成されたn+ 領域であ
る。
Here, node N1 is an n + region formed on a P-type silicon substrate to which an input signal is applied first.

【0478】図107は、寄生npnバイポーラトラン
ジスタ77aの平面図である。実施の形態22において
は、寄生npnバイポーラトランジスタ77は、図10
7に示すバイポーラトランジスタ77aのような平面構
造を有する。
FIG. 107 is a plan view of the parasitic npn bipolar transistor 77a. In the twenty-second embodiment, the parasitic npn bipolar transistor 77 is configured as shown in FIG.
7 has a planar structure like the bipolar transistor 77a shown in FIG.

【0479】図107を参照して、ノードN1に相当す
るn+ 領域90が、LOCOSやシャロートレンチなど
の通常素子分離領域82a、82bで半導体基板上の他
の素子と分離されている。通常素子分離領域82aと通
常素子分離領域82bとはトレンチ部86で分離され
る。このトレンチ部86は、ノードN1に相当するn+
領域90の四方を囲むように形成される。トレンチ部8
6は、通常素子分離領域82a、82bの底面よりその
深さが深く形成される。
Referring to FIG. 107, n + region 90 corresponding to node N1 is separated from other elements on the semiconductor substrate by ordinary element isolation regions 82a and 82b such as LOCOS and shallow trenches. The normal element isolation region 82a and the normal element isolation region 82b are separated by the trench 86. This trench portion 86 has n +
It is formed so as to surround four sides of the region 90. Trench 8
6 is formed to be deeper than the bottom surfaces of the normal element isolation regions 82a and 82b.

【0480】図108は、図107におけるA−A′で
の断面を示す断面図である。図108を参照して、実施
の形態22の半導体装置は、P型シリコン基板120上
にPウェル122が形成され、その上にノードN1に相
当するn+ 領域90が形成されている。
FIG. 108 is a sectional view showing a section taken along line AA 'in FIG. Referring to FIG. 108, in the semiconductor device of the twenty-second embodiment, a P well 122 is formed on a P-type silicon substrate 120, and an n + region 90 corresponding to node N1 is formed thereon.

【0481】n+ 領域90の外側には通常素子分離領域
82bがあり、そのさらに外側にトレンチ部86が形成
され、n+ ポリシリコン膜104がトレンチ部の内部に
堆積される。
There is a normal element isolation region 82b outside the n + region 90, and a trench portion 86 is formed further outside the device isolation region 82b. An n + polysilicon film 104 is deposited inside the trench portion.

【0482】n+ 領域90とPウェル122との境界部
におけるPN接合は、通常の使用状態においてはノード
N1の電位が正の電位でありPN接合の逆方向耐圧を超
えるまでは電子がPウェルに注入されることはない。
In the PN junction at the boundary between the n + region 90 and the P well 122, electrons are supplied to the P well until the potential of the node N1 is a positive potential in a normal use state and exceeds the reverse breakdown voltage of the PN junction. Will not be injected into

【0483】n+ ポリシリコン膜104に内部電源電位
Vccを印加することにより、n+領域88bには内部
電源電位が与えられ、n+ 領域88bからPウェル12
2に向かって空乏層256bが拡がる。
[0483] By applying the internal power supply potential Vcc to the n + polysilicon film 104, the n + region 88b is given an internal power supply potential, P-well from the n + region 88b 12
2, the depletion layer 256b expands.

【0484】このときの、図107におけるA−A′方
向の、電子注入開口角βは、先に説明した式(16)で
表わされる。
At this time, the electron injection aperture angle β in the AA ′ direction in FIG. 107 is expressed by the above-described equation (16).

【0485】A−A′方向と垂直方向の電子注入開口角
は、ノードN1からトレンチ側壁までの距離が変わるだ
けであり、同様の式で表わされる。
The electron injection aperture angle in the direction perpendicular to the AA ′ direction is represented by the same equation, except that the distance from the node N1 to the trench side wall changes.

【0486】以上のように、空乏層が拡がっているの
で、その分だけ実施の形態21と比べて電子注入開口角
を小さくすることができるので、アンダーシュート耐性
が向上する。
As described above, since the depletion layer is expanded, the electron injection aperture angle can be reduced by that much, as compared with the twenty-first embodiment, and the undershoot resistance is improved.

【0487】さらに、このトレンチ部86の側壁に存在
するn+ 領域からも空乏層が拡がり、他の場所から注入
された電子を吸収する確率が、実施の形態21と比べて
高くなるので、アンダーシュート耐性が向上する。
Further, the depletion layer extends from the n + region existing on the side wall of trench portion 86, and the probability of absorbing electrons injected from other places is higher than in the twenty-first embodiment. Improves shoot resistance.

【0488】[実施の形態22の変形例1]図109
は、寄生npnバイポーラトランジスタ77bの平面図
である。
[Modification 1 of Embodiment 22] FIG.
Is a plan view of a parasitic npn bipolar transistor 77b.

【0489】実施の形態22の変形例1の半導体装置
は、図106で示した寄生npnバイポーラトランジス
タ77の構造として、図109に示すような平面構造を
有する。
The semiconductor device of the first modification of the twenty-second embodiment has a planar structure as shown in FIG. 109 as the structure of parasitic npn bipolar transistor 77 shown in FIG.

【0490】図109を参照して、寄生npnバイポー
ラトランジスタ77bは、トレンチ部86に代えてトレ
ンチ部94を有する点が図107に示したバイポーラト
ランジスタ77aと異なる。他の構成は、実施の形態2
2の寄生npnバイポーラトランジスタ77aと同様で
あるので説明は繰返さない。
Referring to FIG. 109, parasitic npn bipolar transistor 77b differs from bipolar transistor 77a shown in FIG. 107 in having trench portion 94 instead of trench portion 86. Other configurations are described in Embodiment 2.
Since it is similar to the parasitic npn bipolar transistor 77a of No. 2, description thereof will not be repeated.

【0491】図110は、図109におけるA−A′で
の断面を示す断面図である。図110を参照して、実施
の形態22の変形例1の半導体装置は、P型シリコン基
板120上にPウェル122が形成され、その上にノー
ドN1に相当するn + 領域90が形成されている。n+
領域90の外側には、通常素子分離領域82bがあり、
さらに、その外側にトレンチ部94が形成され、n+
リシリコン膜104がトレンチ部94の内部に堆積され
る。このトレンチ部94は側壁が逆テーパ状になってい
る。他の部分は実施の形態22の場合と同様であるので
説明は繰返さない。
FIG. 110 is a sectional view taken along the line AA ′ in FIG.
It is sectional drawing which shows the cross section of FIG. Referring to FIG.
A semiconductor device according to a first modification of the twenty-second embodiment has a P-type silicon-based
A P-well 122 is formed on a plate 120, and
N that corresponds to +A region 90 is formed. n+
Outside the region 90, there is a normal element isolation region 82b,
Further, a trench portion 94 is formed outside thereof, and n+Po
A silicon film 104 is deposited inside trench portion 94.
You. The trench 94 has an inversely tapered side wall.
You. Other parts are the same as those in the twenty-second embodiment,
The description will not be repeated.

【0492】このときの図109におけるA−A′方向
の、電子注入開口角βは、先に説明した式(18)で表
わされる。A−A′方向と垂直方向の電子注入開口角β
は、ノードN1からトレンチ部側壁までの距離が変わる
だけであり同様の式で表わされる。
At this time, the electron injection aperture angle β in the AA ′ direction in FIG. 109 is expressed by the above-described equation (18). Electron injection aperture angle β perpendicular to AA ′ direction
Is expressed by a similar formula, except that the distance from the node N1 to the trench portion side wall changes.

【0493】実施の形態22の変形例1の半導体装置
は、実施の形態22の半導体装置に比べて、入力信号が
始めに印加されるn+ 領域90からP型シリコン基板1
20に向かう電子注入開口角が小さくできるので、さら
にアンダーシュート耐性が向上する。
The semiconductor device of the first modification of the twenty-second embodiment differs from the semiconductor device of the twenty-second embodiment in that the p-type silicon substrate 1 is connected to the n + region 90 to which an input signal is applied first.
Since the electron injection aperture angle toward 20 can be reduced, the undershoot resistance is further improved.

【0494】[実施の形態23]図111は、実施の形
態23の半導体装置におけるアンダーシュート対策素子
64mの構成を示す回路図である。
[Twenty-third Embodiment] FIG. 111 is a circuit diagram showing a configuration of an undershoot countermeasure element 64m in a semiconductor device of a twenty-third embodiment.

【0495】実施の形態23の半導体装置は、図106
で示したアンダーシュート対策素子64lのトレンチ部
の電位が違う点で実施の形態22の半導体装置と異な
る。つまり、トレンチ部の電位が内部電源電位Vccか
ら内部昇圧電位Vppになっており、寄生npnバイポ
ーラトランジスタ77に代えてコレクタの電位が内部昇
圧電位Vppとなる寄生npnバイポーラトランジスタ
81を有する。
The semiconductor device of the twenty-third embodiment is shown in FIG.
The semiconductor device of the twenty-second embodiment differs from the semiconductor device of the twenty-second embodiment in that the potential of the trench portion of the undershoot countermeasure element 64l is different. That is, the potential of the trench portion is changed from the internal power supply potential Vcc to the internal boosted potential Vpp, and has a parasitic npn bipolar transistor 81 having a collector potential of the internal boosted potential Vpp instead of the parasitic npn bipolar transistor 77.

【0496】他の部分は、図106の場合と同様の構成
であるので説明は繰返さない。実施の形態23の半導体
装置では、アンダーシュート対策素子のトレンチ部に内
部昇圧電位Vppが結合され、また、Pウェルの電位は
基板電位VBBとなっている。したがって、図108に
おけるトレンチ部86とPウェル122との境界部のP
N接合部分の空乏層256bは、トレンチ部が内部電源
電位Vccに結合されているときよりさらに拡がってい
る。このため、電子注入開口角をさらに小さくできる。
Since the other portions have the same structure as in FIG. 106, description thereof will not be repeated. In the semiconductor device of the twenty-third embodiment, the internal boosted potential Vpp is coupled to the trench portion of the undershoot countermeasure element, and the potential of the P well is the substrate potential VBB. Therefore, P at the boundary between trench portion 86 and P well 122 in FIG.
The depletion layer 256b at the N-junction extends further than when the trench is coupled to internal power supply potential Vcc. For this reason, the electron injection aperture angle can be further reduced.

【0497】したがって、実施の形態22と実施の形態
22の変形例1で示した平面構造および断面構造を有す
るトレンチ部の電位を内部電源電位Vccから内部昇圧
電位Vppに変えることにより、さらにアンダーシュー
ト耐性が向上する。
Therefore, by changing the potential of the trench portion having the planar structure and the sectional structure shown in the twenty-second embodiment and the first modification of the twenty-second embodiment from internal power supply potential Vcc to internal boosted potential Vpp, further undershoot occurs. Improves resistance.

【0498】[実施の形態24]図112は、実施の形
態24の半導体装置におけるアンダーシュート対策素子
64nの構成を示す回路図である。
[Twenty-fourth Embodiment] FIG. 112 is a circuit diagram showing a configuration of an undershoot countermeasure element 64n in a semiconductor device of a twenty-fourth embodiment.

【0499】実施の形態24の半導体装置は、図101
で示したアンダーシュート対策素子64kにおいて抵抗
72がない点が実施の形態21の半導体装置と異なる。
他の部分は、図101の場合と同様の構成であるので説
明は繰返さない。
The semiconductor device of the twenty-fourth embodiment is similar to that of FIG.
The point that the resistor 72 is not provided in the undershoot countermeasure element 64k shown in FIG.
The other parts have the same configuration as that of FIG. 101, and therefore description thereof will not be repeated.

【0500】図113は、寄生npnバイポーラトラン
ジスタ73cの平面図である。図113を参照して、ノ
ードN1に相当するn+ 領域90が4分割され、各n +
領域90はLOCOSやシャロートレンチなどの通常素
子分離領域82bでそれぞれ四方を囲まれ、半導体基板
上の他の素子と分離されている。さらに、通常素子分離
領域82bはその四方をトレンチ部86で囲まれる。そ
して、トレンチ部86の外側の領域には通常素子分離領
域82aが形成されており、半導体基板上の他の素子と
アンダーシュート対策素子とを分離する。
FIG. 113 shows a parasitic npn bipolar transistor.
It is a top view of the resistor 73c. Referring to FIG.
N corresponding to the code N1+The area 90 is divided into four, and each of n +
Region 90 is made of a normal element such as LOCOS or shallow trench.
The semiconductor substrate is surrounded on each side by a child isolation region 82b.
It is separated from other elements above. In addition, normal element isolation
The region 82b is surrounded on all sides by a trench portion 86. So
Therefore, the region outside the trench portion 86 is
A region 82a is formed, and is connected to other elements on the semiconductor substrate.
Separate from the undershoot countermeasure element.

【0501】トレンチ部86は、通常素子分離領域82
a、82bの底面よりその深さが深く形成される。
[0501] The trench portion 86 is formed in the normal element isolating region 82.
The depth is formed deeper than the bottom surfaces of a and 82b.

【0502】図114は、図113におけるA−A′で
の断面を示す断面図である。図114は、実施の形態2
1で説明した図103と同様の構造であるので説明は繰
返さない。
FIG. 114 is a sectional view showing a section taken along line AA ′ in FIG. 113. FIG. 114 shows Embodiment 2
Since the structure is similar to that of FIG. 103 described in FIG. 1, description thereof will not be repeated.

【0503】この場合の電子注入開口角βは先に説明し
た式(12)で表わされる。また、A−A′方向と垂直
方向の電子注入開口角はノードN1からトレンチ側壁ま
での距離が変わるだけで同様の式で表わされる。
In this case, the electron injection aperture angle β is represented by the above-described equation (12). Further, the electron injection aperture angle in the direction perpendicular to the AA 'direction is expressed by the same equation except that the distance from the node N1 to the trench side wall changes.

【0504】実施の形態24の半導体装置では、電子の
注入源となるn+ 領域90が4分割されているので、そ
れぞれのn+ 領域90に注入される電子は平均化され約
4分の1の数になる。したがって、抵抗がなくとも急激
なアンダーシュートパルスを緩和することが可能とな
る。さらに、各n+ 領域をトレンチ部で囲っているの
で、それぞれの電子の注入源に対する電子注入開口角を
小さくできるためアンダーシュート耐性が向上する。
In the semiconductor device of the twenty-fourth embodiment, since n + region 90 serving as an electron injection source is divided into four, the electrons injected into each n + region 90 are averaged to about one quarter. Number. Therefore, it is possible to alleviate a sudden undershoot pulse without any resistance. Further, since each n + region is surrounded by the trench portion, the electron injection opening angle with respect to each electron injection source can be reduced, so that the undershoot resistance is improved.

【0505】[実施の形態24の変形例1]実施の形態
24の変形例1において、寄生npnバイポーラトラン
ジスタ73は、以下に説明する寄生npnバイポーラト
ランジスタ73dで示す構造を有する。
[Modification 1 of Embodiment 24] In Modification 1 of Embodiment 24, a parasitic npn bipolar transistor 73 has a structure shown by a parasitic npn bipolar transistor 73d described below.

【0506】図115は、寄生npnバイポーラトラン
ジスタ73dの平面図である。図115を参照して、寄
生npnバイポーラトランジスタ73dは、トレンチ部
86に代えてトレンチ部94を有する点が図113に示
した寄生npnバイポーラトランジスタ73cと異な
る。他の構成は図113の場合と同様であるので説明は
繰返さない。
FIG. 115 is a plan view of the parasitic npn bipolar transistor 73d. Referring to FIG. 115, parasitic npn bipolar transistor 73d differs from parasitic npn bipolar transistor 73c shown in FIG. 113 in having trench portion 94 instead of trench portion 86. Other configurations are the same as those in FIG. 113, and therefore description thereof will not be repeated.

【0507】図116は、図115におけるA−A′で
の断面を示す断面図である。図116を参照して、この
断面構造は、実施の形態21の変形例1で説明した図1
05の構造と同じ構造であるので説明は繰返さない。
FIG. 116 is a sectional view showing a section taken along line AA 'in FIG. Referring to FIG. 116, this cross-sectional structure is the same as that shown in FIG.
Since the structure is the same as that of the structure 05, the description will not be repeated.

【0508】この場合の電子注入開口角βは先に説明し
た式(14)で表わされる。また、A−A′方向と垂直
方向の電子注入開口角はノードN1からトレンチ側壁ま
での距離が変わるだけであり同様の式で表わされる。
In this case, the electron injection aperture angle β is expressed by the equation (14) described above. In addition, the electron injection aperture angle in the direction perpendicular to the AA 'direction is represented by the same formula, except that the distance from the node N1 to the trench side wall changes.

【0509】実施の形態24の変形例1の半導体装置
は、実施の形態24の半導体装置に比べて、入力信号が
始めに印加されるn+ 領域90からP型シリコン基板1
20に向けての電子注入開口角が小さくできるので、さ
らにアンダーシュート耐性が向上する。
The semiconductor device of the first modification of the twenty-fourth embodiment is different from the semiconductor device of the twenty-fourth embodiment in that a p-type silicon substrate 1 is formed from n + region 90 to which an input signal is applied first.
Since the electron injection aperture angle toward 20 can be reduced, the undershoot resistance is further improved.

【0510】[実施の形態25]図117は、実施の形
態25の半導体装置におけるアンダーシュート対策素子
64oの構成を示す回路図である。
[Twenty-Fifth Embodiment] FIG. 117 is a circuit diagram showing a configuration of an undershoot measure element 64o in a semiconductor device of a twenty-fifth embodiment.

【0511】実施の形態25の半導体装置は、図106
で示したアンダーシュート対策素子64lの抵抗72が
ない点が実施の形態22の半導体装置と異なる。他の構
成は図106と同様であるので説明は繰返さない。
The semiconductor device of the twenty-fifth embodiment is similar to that of FIG.
The point that the resistor 72 of the undershoot countermeasure element 64l shown in FIG. The other configuration is the same as that of FIG. 106, and therefore description will not be repeated.

【0512】図118は、寄生npnバイポーラトラン
ジスタ77cの平面図である。図118を参照して、ノ
ードN1に相当するn+ 領域90が4分割され、各n +
領域90はLOCOSやシャロートレンチなどの通常素
子分離領域82bでそれぞれ四方を囲まれている。さら
に、各通常素子分離領域82bの周囲を囲むようにトレ
ンチ部86が形成される。さらに、トレンチ部86の周
囲には通常素子分離領域82aが形成され、アンダーシ
ュート対策素子と半導体基板上に形成される他の素子と
を分離する。
FIG. 118 shows a parasitic npn bipolar transistor.
It is a top view of the register 77c. Referring to FIG.
N corresponding to the code N1+The area 90 is divided into four, and each of n +
Region 90 is made of a normal element such as LOCOS or shallow trench.
The child isolation region 82b surrounds each side. Further
Then, a trace is formed so as to surround the periphery of each normal element isolation region 82b.
The punch 86 is formed. Furthermore, the periphery of the trench portion 86
A normal element isolation region 82a is formed in the
With other elements formed on the semiconductor substrate
Is separated.

【0513】トレンチ部86は、通常素子分離領域82
a、82bの底面よりその深さが深く形成される。
[0513] The trench portion 86 is formed in the normal element isolating region 82.
The depth is formed deeper than the bottom surfaces of a and 82b.

【0514】図119は、図118におけるA−A′で
の断面を示す断面図である。図119は、実施の形態2
2において説明した図108と同様の構造を有するので
説明は繰返さない。
FIG. 119 is a sectional view showing a section taken along line AA ′ in FIG. 118. FIG. 119 shows Embodiment 2
Since it has the same structure as that of FIG. 108 described in FIG. 2, description thereof will not be repeated.

【0515】この場合の電子注入開口角βは先に説明し
た式(16)で表わされる。A−A′方向と垂直方向の
電子注入開口角はノードN1からトレンチ側壁までの距
離が変わるだけであり、同様の式で表わされる。
In this case, the electron injection aperture angle β is represented by the above-described equation (16). The electron injection aperture angle in the direction perpendicular to the AA 'direction is represented by the same equation, except that the distance from the node N1 to the trench side wall changes.

【0516】以上のように空乏層が拡がっている分だけ
実施の形態24と比べて電子注入開口角が小さくできる
ので、アンダーシュート耐性が向上する。
As described above, the opening angle of the electron injection can be made smaller than that of the twenty-fourth embodiment by the extent that the depletion layer is expanded, so that the undershoot resistance is improved.

【0517】さらに、このトレンチ部86の側壁に存在
するn+ 領域からも空乏層が拡がり、他の場所から注入
された電子を吸収する確率が実施の形態24と比べて高
くなるので、アンダーシュート耐性が向上する。
Further, the depletion layer also extends from the n + region existing on the side wall of trench portion 86, and the probability of absorbing electrons injected from other places is higher than in the twenty-fourth embodiment. Improves resistance.

【0518】[実施の形態25の変形例1]実施の形態
25の変形例1において、寄生npnバイポーラトラン
ジスタ77は、以下に説明する寄生npnバイポーラト
ランジスタ77dで示す構造を有する。
[Modification 1 of Embodiment 25] In Modification 1 of Embodiment 25, a parasitic npn bipolar transistor 77 has a structure indicated by a parasitic npn bipolar transistor 77d described below.

【0519】図120は、寄生npnバイポーラトラン
ジスタ77dの平面図である。図120を参照して、寄
生npnバイポーラトランジスタ77dは、図118で
示した寄生npnバイポーラトランジスタ77cにおい
て、トレンチ部86に代えてトレンチ部94を有する点
が異なる。他の構成は図118と同様であるので説明は
繰返さない。
FIG. 120 is a plan view of the parasitic npn bipolar transistor 77d. Referring to FIG. 120, parasitic npn bipolar transistor 77d is different from parasitic npn bipolar transistor 77c shown in FIG. 118 in that a trench portion 94 is provided instead of trench portion 86. Other structures are the same as those in FIG. 118, and therefore description will not be repeated.

【0520】図121は、図120におけるA−A′で
の断面を示す断面図である。図121に示した断面構造
は、実施の形態22の変形例1で説明した図110と同
様の構造であるので説明は繰返さない。
FIG. 121 is a sectional view showing a section taken along line AA ′ in FIG. Since the cross-sectional structure shown in FIG. 121 is the same as that of FIG. 110 described in the first modification of the twenty-second embodiment, description thereof will not be repeated.

【0521】この場合の電子注入開口角βは、先で説明
した式(18)で表わされる。A−A′方向と垂直方向
の電子注入開口角は、ノードN1からトレンチ側壁まで
の距離が変わるだけであり同様の式で表わされる。
In this case, the electron injection aperture angle β is expressed by the equation (18) described above. The electron injection aperture angle in the direction perpendicular to the AA 'direction is expressed by the same formula, except that the distance from the node N1 to the trench side wall changes.

【0522】実施の形態25の変形例1の半導体装置
は、実施の形態25の半導体装置に比べて、入力信号が
始めに印加されるn+ 領域からP型シリコン基板に向け
ての電子注入開口角を小さくすることができるので、さ
らにアンダーシュート耐性が向上する。
The semiconductor device of the first modification of the twenty-fifth embodiment is different from the semiconductor device of the twenty-fifth embodiment in that the electron injection opening from the n + region to which an input signal is applied first to the P-type silicon substrate is provided. Since the angle can be reduced, the undershoot resistance is further improved.

【0523】[実施の形態26]図122は、実施の形
態26の半導体装置におけるアンダーシュート対策素子
64pの構成を示す回路図である。
[Twenty-sixth Embodiment] FIG. 122 is a circuit diagram showing a configuration of an undershoot countermeasure element 64p in a semiconductor device of a twenty-sixth embodiment.

【0524】図122を参照して、実施の形態26の半
導体装置におけるアンダーシュート対策素子64pは、
図117に示したアンダーシュート対策素子64oにお
いて、寄生npnバイポーラトランジスタ77に代えて
コレクタの電位が内部昇圧電位Vppとなる寄生npn
バイポーラトランジスタ81を有する点が異なる。他の
構成は図117の場合と同様であるので説明は繰返さな
い。
With reference to FIG. 122, the undershoot countermeasure element 64p in the semiconductor device of the twenty-sixth embodiment has the structure
In undershoot countermeasure element 64o shown in FIG. 117, parasitic npn in which the potential of the collector becomes internal boosted potential Vpp instead of parasitic npn bipolar transistor 77
The difference is that a bipolar transistor 81 is provided. Other structures are the same as those in FIG. 117, and therefore description thereof will not be repeated.

【0525】実施の形態26の半導体装置では、アンダ
ーシュート対策素子のトレンチ部に内部昇圧電位Vpp
が結合され、また、Pウェルの電位は基板電位VBBと
なっている。したがって、トレンチ部とPウェルとの境
界部のPN接合部分の空乏層256bは、トレンチ部が
内部電源電位Vccに結合されているときよりもさらに
拡がる。このため、電子注入開口角をさらに小さくでき
る。
[0525] In the semiconductor device of the twenty-sixth embodiment, the internal boosted potential Vpp is applied to the trench portion of the undershoot prevention element.
Are connected, and the potential of the P well is the substrate potential VBB. Therefore, depletion layer 256b at the PN junction at the boundary between the trench and the P well further expands when the trench is coupled to internal power supply potential Vcc. For this reason, the electron injection aperture angle can be further reduced.

【0526】したがって、実施の形態25と実施の形態
25の変形例1とで示した平面構造および断面構造を有
するトレンチ部の電位を内部電源電位Vccから内部昇
圧電位Vppに変えることにより、さらにアンダーシュ
ート耐性が向上する。
Therefore, by changing the potential of the trench portion having the planar structure and the cross-sectional structure shown in the twenty-fifth embodiment and the first modification of the twenty-fifth embodiment from internal power supply potential Vcc to internal boosted potential Vpp, the undervoltage is further reduced. Improves shoot resistance.

【0527】以上、実施の形態24〜26では、電子の
注入源となるn+ 領域を4分割した例で説明したが、少
なくとも1つのn+ 領域があればよい。分割数n(nは
自然数)が増えるほど、それぞれのn+ 領域から注入さ
れる電子数は平均化され、およそn分の1となり、アン
ダーシュート耐性が向上する。ここで、およそと言った
のは、n+ 領域と金属配線との接続具合で注入される電
子数にばらつきが生ずるからである。
As described above, in the embodiments 24 to 26, the n + region serving as an electron injection source is divided into four parts. However, at least one n + region is sufficient. As the number of divisions n (n is a natural number) increases, the number of electrons injected from each of the n + regions is averaged to about 1 / n, and the undershoot resistance is improved. This is because the number of electrons injected varies depending on the connection between the n + region and the metal wiring.

【0528】ここまで実施の形態1〜実施の形態26に
おいて説明したアンダーシュート対策素子の構造は、電
子の注入源となるn+ 領域の接するPウェルと電子注入
により重大なデータ破壊や回路の誤動作をともなうよう
な半導体素子の存在するPウェルとが同一導電型のシリ
コン層(基板を含む)で結合されたウェル構造のすべて
に適用可能である。
The structure of the undershoot countermeasure element described in the first to twenty-sixth embodiments has been described in connection with the P well in contact with the n + region serving as an electron injection source and serious data destruction and circuit malfunction due to electron injection. The present invention can be applied to all well structures in which a P-well in which a semiconductor element having the following structure is present is connected with a silicon layer (including a substrate) of the same conductivity type.

【0529】[実施の形態27]図123は、実施の形
態27の半導体装置に用いられるアンダーシュート対策
素子の回路図である。
[Twenty-Seventh Embodiment] FIG. 123 is a circuit diagram of an undershoot countermeasure element used in a semiconductor device of a twenty-seventh embodiment.

【0530】このアンダーシュート対策素子は、入力ノ
ードVinと出力ノードN2との間に接続される抵抗2
92と、ドレインがノードN2に接続されゲート、ソー
スおよび基板部の電位が接地電位VssとされているN
チャネルトランジスタ294とを含む。
The undershoot countermeasure element comprises a resistor 2 connected between input node Vin and output node N2.
92, a drain connected to the node N2, a gate, a source and a potential of the substrate portion set to the ground potential Vss.
And a channel transistor 294.

【0531】ただし、ノードN2が接続されるn+ 領域
であるNチャネルトランジスタ294のドレインはシリ
コン基板上にはない。また抵抗292は、シリコン基板
上に形成された拡散抵抗ではなく、ポリシリコン抵抗な
どが良い。
However, the drain of N channel transistor 294, which is the n + region to which node N2 is connected, is not on the silicon substrate. The resistor 292 is not a diffusion resistor formed on a silicon substrate, but a polysilicon resistor or the like.

【0532】図124は、図123で示したNチャネル
トランジスタ294の断面図である。
FIG. 124 is a sectional view of the N-channel transistor 294 shown in FIG.

【0533】図124を参照して、シリコン基板308
上に絶縁膜306が形成され、さらにその上にNチャネ
ルトランジスタ294のゲート電極304とゲート酸化
膜302とが形成されている。さらに、絶縁膜306上
にはノードN2が接続されるドレインであるn+ 領域2
96と、ソースであるn+ 領域300とn+ 領域29
6、300に挟まれたp型領域298とが形成される。
p型領域298とn+ 領域300およびゲート電極30
4には接地電位が結合される。
Referring to FIG. 124, a silicon substrate 308
An insulating film 306 is formed thereon, and a gate electrode 304 and a gate oxide film 302 of the N-channel transistor 294 are further formed thereon. Further, on the insulating film 306, an n + region 2 serving as a drain to which the node N2 is connected is provided.
96, the n + region 300 and the n + region 29 which are the source
A p-type region 298 sandwiched between 6,300 is formed.
P-type region 298, n + region 300 and gate electrode 30
4 is connected to a ground potential.

【0534】図124で示した構造はSOI(Silicon
On Insulator)構造で作ることができる。このSOI構
造で作られたトランジスタを以降SOIトランジスタと
称する。
The structure shown in FIG. 124 is based on SOI (Silicon
On Insulator) structure. A transistor formed with this SOI structure is hereinafter referred to as an SOI transistor.

【0535】NチャネルSOIトランジスタにはチャネ
ル形成される領域であるP型ボディ領域がゲート酸化膜
付近の表面だけ空乏化する部分空乏化トランジスタと、
P型ボディ領域がすべて空乏化する完全空乏化トランジ
スタとがある。
The N-channel SOI transistor has a partially depleted transistor in which a P-type body region, which is a region where a channel is formed, is depleted only at a surface near a gate oxide film.
There is a fully depleted transistor in which all the P-type body regions are depleted.

【0536】部分空乏化トランジスタは、P型シリコン
基板上に作製されたNチャネルトランジスタ(以降バル
クトランジスタと称する)と同じくしきい値制御がで
き、オフ耐圧もバルクトランジスタと同等の耐圧にする
ことができる。
The partially depleted transistor can perform threshold control similarly to an N-channel transistor (hereinafter referred to as a bulk transistor) formed on a P-type silicon substrate, and can have an off breakdown voltage equivalent to that of a bulk transistor. it can.

【0537】一方、完全空乏化トランジスタは、SOI
層を薄くすることでP型ボディ領域の電位を固定しなく
ても、バルクトランジスタと同じキンクのないI−V特
性が得られるものである。ただし、オフ耐圧はバルクト
ランジスタと比べて低くなる。
On the other hand, the fully depleted transistor has an SOI
Even if the potential of the P-type body region is not fixed by reducing the thickness of the layer, the same kink-free IV characteristics as those of the bulk transistor can be obtained. However, the off breakdown voltage is lower than that of a bulk transistor.

【0538】また、このSOIトランジスタは貼り合わ
せ技術を利用することにより、所望のトランジスタや他
のデバイスを作製後に、後から形成することができる。
[0538] Further, this SOI transistor can be formed later after a desired transistor or another device is manufactured by utilizing a bonding technique.

【0539】実施の形態27では、部分空乏化トランジ
スタを使用する。再び図124を参照して、Nチャネル
トランジスタ294は、ノードN2に正電位が印加され
たとき非導通状態になっている。また、n+ 領域296
とP型領域298との境界部のPN接合の逆方向耐圧を
超えるまでは非導通状態を保持する。このPN接合の逆
方向耐圧までのオーバーシュートにNチャネルトランジ
スタ294は耐えることができる。
In the twenty-seventh embodiment, a partially depleted transistor is used. Referring to FIG. 124 again, N-channel transistor 294 is off when a positive potential is applied to node N2. Also, n + region 296
The non-conductive state is maintained until the reverse breakdown voltage of the PN junction at the boundary between the P-type region and the P-type region 298 is exceeded. The N-channel transistor 294 can withstand the overshoot up to the reverse breakdown voltage of the PN junction.

【0540】さて、Nチャネルトランジスタ294のノ
ードN2に負電位が印加される場合は、p型領域298
が接地電位Vssになっているので、n+ 領域296と
p型領域298との境界部のPN接合には順方向電流が
流れるが、シリコン基板308を介さず直接接地電位V
ss側へ流れるようになるので、シリコン基板308へ
の電子の注入は起こらない。
When a negative potential is applied to node N2 of N-channel transistor 294, p-type region 298
Is at the ground potential Vss, a forward current flows through the PN junction at the boundary between the n + region 296 and the p-type region 298.
Since the electrons flow to the ss side, injection of electrons into the silicon substrate 308 does not occur.

【0541】したがって、半導体装置への入力信号にア
ンダーシュートがのることによる動作不良は起こりにく
くなり、半導体装置の動作の安定化に非常に効果があ
る。
[0541] Therefore, an operation failure due to an undershoot in an input signal to the semiconductor device is unlikely to occur, which is very effective in stabilizing the operation of the semiconductor device.

【0542】図124では、ゲート電極304に接地電
位Vssが結合されているが、ゲート電極304の電位
を負電位に固定する構成のものも同様の効果がある。
In FIG. 124, although the ground potential Vss is coupled to the gate electrode 304, a structure in which the potential of the gate electrode 304 is fixed to a negative potential has the same effect.

【0543】また、図124で示した構造は、ポリシリ
コンTFT(Thin Film Transistor)を使用することで
も実現できる。このTFTは電流駆動能力はないが、ア
ンダーシュート対策素子として使用するにはそれでも十
分である。
The structure shown in FIG. 124 can also be realized by using a polysilicon TFT (Thin Film Transistor). Although this TFT has no current driving capability, it is still sufficient for use as an undershoot countermeasure element.

【0544】動作は、SOIトランジスタの場合と同様
であり、シリコン基板への電子の注入は起こらない。し
たがって入力信号にアンダーシュートがのった場合でも
動作不良は起こりにくいので、動作の安定化に非常に効
果がある。
[0544] The operation is the same as that of the SOI transistor, and injection of electrons into the silicon substrate does not occur. Therefore, even if an undershoot occurs on the input signal, an operation failure is unlikely to occur, which is very effective in stabilizing the operation.

【0545】また、実施の形態27のアンダーシュート
対策素子は、入力信号のアンダーシュートの負電位がシ
リコン基板に印加されることがないので、P型シリコン
基板に負電位の基板電位VBBではなく、接地電位Vs
sを与えることが可能になる。
In the undershoot countermeasure element of the twenty-seventh embodiment, the negative potential of the undershoot of the input signal is not applied to the silicon substrate. Ground potential Vs
s.

【0546】デープサブミクロンデバイスでは、トラン
ジスタ等のPN接合容量よりも配線容量の方が大きくな
る。また、P型シリコン基板の電位を接地電位Vssと
するトランジスタは、しきい値を下げることができ、2
V系以降の低電圧デバイスには非常に有効である。実施
の形態27のアンダーシュート対策素子は、周辺回路の
トランジスタの基板電位を接地電位Vssとすることが
容易にできるため、トランジスタのしきい値を下げられ
るため低電圧デバイスとして非常に有効である。
In a deep submicron device, the wiring capacitance is larger than the PN junction capacitance of a transistor or the like. In addition, a transistor in which the potential of the P-type silicon substrate is set to the ground potential Vss can lower the threshold value.
It is very effective for low-voltage devices of the V system or later. The undershoot countermeasure element of the twenty-seventh embodiment is very effective as a low-voltage device because the substrate potential of the transistor in the peripheral circuit can be easily set to the ground potential Vss, and the threshold value of the transistor can be reduced.

【0547】[実施の形態28]図125は、実施の形
態28におけるアンダーシュート対策素子の回路図であ
る。
[Twenty-eighth Embodiment] FIG. 125 is a circuit diagram of an undershoot countermeasure element according to a twenty-eighth embodiment.

【0548】図125を参照して、実施の形態28の半
導体装置におけるアンダーシュート対策素子は、実施の
形態27の図123で示したアンダーシュート対策素子
と比べてNチャネルトランジスタ294に代えてNチャ
ネルトランジスタ294aを有する点で異なっている。
Nチャネルトランジスタ294aの基板部の電位がフロ
ーティングになっている点でNチャネルトランジスタ2
94と異なる。
Referring to FIG. 125, the undershoot countermeasure element in the semiconductor device of the twenty-eighth embodiment differs from the undershoot countermeasure element of the twenty-seventh embodiment shown in FIG. 123 in that an N-channel transistor is used instead of N-channel transistor 294. The difference is that a transistor 294a is provided.
Since the potential of the substrate of the N-channel transistor 294a is floating, the N-channel transistor 2
Different from 94.

【0549】図126は、図125におけるNチャネル
トランジスタ294aの断面を示す断面図である。
FIG. 126 is a cross sectional view showing a cross section of N channel transistor 294a in FIG.

【0550】図126を参照して、実施の形態28のN
チャネルトランジスタ294aは、実施の形態27の図
124で示したNチャネルトランジスタ294のp型領
域298が接地電位に結合されていず、フローティング
になっている点で異なっている。
Referring to FIG. 126, N in Embodiment 28
Channel transistor 294a is different in that p-type region 298 of n-channel transistor 294 shown in FIG. 124 of the twenty-seventh embodiment is not coupled to the ground potential and is floating.

【0551】他の部分は図124で示した断面図と同様
の構成であるので説明は繰返さない。 図126で示し
た構造はSOI構造で作ることができる。
The other portions have the same structure as the cross sectional view shown in FIG. 124, and therefore the description will not be repeated. The structure shown in FIG. 126 can be made with an SOI structure.

【0552】部分空乏化トランジスタでP型ボディ領域
がフローティングになっているSOIトランジスタはオ
フ耐圧が低くなるので5V系の半導体デバイスには使用
できないが、3V系のデバイスとしては使用可能であ
る。また3V系より低い電源電圧の半導体デバイスには
完全空乏化トランジスタも使用可能である。
A partially depleted SOI transistor in which the P-type body region is in a floating state cannot be used as a 5V semiconductor device because of its low off-state breakdown voltage, but can be used as a 3V device. A fully depleted transistor can be used for a semiconductor device having a power supply voltage lower than the 3 V system.

【0553】さて、このトランジスタはノードN2に正
電位が印加されたとき非導通状態になっている。この場
合、P型ボディ領域がフローティングになっているの
で、n + 領域296とp型領域298との境界部のPN
接合が順方向になることはない。
Now, this transistor is connected to node N2
It is in a non-conductive state when a potential is applied. This place
The P-type body region is floating
Where n +PN at the boundary between region 296 and p-type region 298
The junction does not go forward.

【0554】したがって、このトランジスタのオフ耐圧
までのオーバーシュートにこのトランジスタは耐えるこ
とができる。ゲート長によってオフ耐圧は変わるが、ゲ
ート長が0.6μmの場合のNチャネルSOIトランジ
スタのオフ耐圧は5V程度である。
Therefore, this transistor can withstand the overshoot up to the off breakdown voltage of this transistor. Although the off-state breakdown voltage changes depending on the gate length, the off-state breakdown voltage of the N-channel SOI transistor when the gate length is 0.6 μm is about 5 V.

【0555】一方、このNチャネルトランジスタ294
aのノードN2に負電圧が印加されると、ノードN2の
+ 領域296とゲート電極304との間に電圧がかか
る。
On the other hand, the N-channel transistor 294
When a negative voltage is applied to the node N2 of a, a voltage is applied between the n + region 296 of the node N2 and the gate electrode 304.

【0556】さらに負電位の絶対値が大きくなると、し
きい値以上の電圧がかかりNチャネルトランジスタ29
4aは導通状態になる。
When the absolute value of the negative potential further increases, a voltage higher than the threshold is applied and N-channel transistor 29
4a becomes conductive.

【0557】このとき、電子はノードN2のn+ 領域2
96からn+ 領域300に結合された接地ノードへ流れ
ることになるのでP型シリコン基板308中に電子が注
入されることがない。
At this time, electrons are supplied to n + region 2 of node N2.
Since electrons flow from 96 to the ground node coupled to n + region 300, no electrons are injected into P-type silicon substrate 308.

【0558】したがってアンダーシュートが印加される
ことによる動作不良は起こらないので、非常に効果があ
る。
Therefore, no malfunction occurs due to the application of undershoot, which is very effective.

【0559】図126では、ゲート電極304に接地電
位Vssが結合されているが、ゲート電極304の電位
を負電位に固定する構成のものも同様の効果がある。
In FIG. 126, although the ground potential Vss is coupled to the gate electrode 304, a structure in which the potential of the gate electrode 304 is fixed to a negative potential has the same effect.

【0560】また、図126で示した構造は、ポリシリ
コンTFTを使用することでも実現できる。動作は、S
OIトランジスタの場合と同様であり、P型シリコン基
板への電子の注入は起こらない。したがって入力信号に
アンダーシュートがのった場合でも動作不良は起こりに
くいので、動作の安定化に非常に効果がある。
The structure shown in FIG. 126 can also be realized by using a polysilicon TFT. The operation is S
As in the case of the OI transistor, injection of electrons into the P-type silicon substrate does not occur. Therefore, even if an undershoot occurs on the input signal, an operation failure is unlikely to occur, which is very effective in stabilizing the operation.

【0561】[実施の形態29]図127は、実施の形
態29の半導体装置におけるアンダーシュート対策素子
の回路図である。
[Twenty-Ninth Embodiment] FIG. 127 is a circuit diagram of an undershoot countermeasure element in a semiconductor device of a twenty-ninth embodiment.

【0562】図127を参照して、実施の形態29のア
ンダーシュート対策素子は、入力ノードVinとノード
N3との間に接続された抵抗312と、ゲートが接地電
位に結合され、ソースがノードN3に接続されたNチャ
ネルトランジスタ316と、Nチャネルトランジスタ3
16のドレインと内部電源電位Vccが与えられている
ノードとの間に接続された抵抗314とを含む。ただ
し、ノードN3に接続されたNチャネルトランジスタ3
16のソース領域であるn+ 領域はシリコン基板上にな
いn+ 領域である。
Referring to FIG. 127, the undershoot countermeasure element of the twenty-ninth embodiment has a resistance 312 connected between input node Vin and node N3, a gate coupled to ground potential, and a source connected to node N3. N-channel transistor 316 and N-channel transistor 3
16 and a resistor 314 connected between the drain and the node supplied with the internal power supply potential Vcc. However, the N-channel transistor 3 connected to the node N3
16 n + region is a source region of a no n + region on the silicon substrate.

【0563】この抵抗312、314はシリコン基板上
に形成された拡散抵抗ではなく、ポリシリコン抵抗など
がよい。
The resistors 312 and 314 are not diffused resistors formed on a silicon substrate but may be polysilicon resistors or the like.

【0564】Nチャネルトランジスタ316はSOIト
ランジスタである。部分空乏化トランジスタでP型ボデ
ィ領域の電位がフローティングになっているトランジス
タはオフ耐圧が低くなるので5V系の半導体デバイスに
は使用できないが、3V系のデバイスとしては使用可能
である。3V系のより低い電源電圧の半導体デバイスに
は完全空乏化トランジスタも使用可能である。
[0564] N-channel transistor 316 is an SOI transistor. Transistors in which the potential of the P-type body region is floating among the partially depleted transistors cannot be used as a 5V semiconductor device because they have a low off-state breakdown voltage, but can be used as a 3V device. A fully depleted transistor can be used for a semiconductor device having a lower power supply voltage of the 3V system.

【0565】さて、このトランジスタはノードN3に正
電位が印加されたとき非導通状態になっている。P型ボ
ディ領域がフローティングになっているので、ノードN
3が接続されているソース部のn+ 領域とP型ボディ領
域との境界部のPN接合が順方向になることはない。し
たがって、このトランジスタのオフ耐圧までのオーバー
シュートがノードN3に加わっても耐えることができ
る。
This transistor is non-conductive when a positive potential is applied to the node N3. Since the P-type body region is floating, the node N
The PN junction at the boundary between the n + region of the source portion to which the transistor 3 is connected and the P-type body region does not become forward. Therefore, even if an overshoot up to the off breakdown voltage of this transistor is applied to node N3, it can withstand.

【0566】ゲート長によってオフ耐圧が変わるが、ゲ
ート長が0.6μmの場合のNチャネルSOIトランジ
スタのオフ耐圧は5V程度である。一方、このトランジ
スタのノードN3に負電圧が印加されると、ノードN3
に接続されたソース部のn+領域とゲート電極との間に
電圧がかかる。さらに負電位の絶対値が大きくなるとN
チャネルトランジスタ316のしきい値以上の電圧がか
かりNチャネルトランジスタ316は導通状態になる。
このとき、電子はノードN3に接続されたn+領域から
Nチャネルトランジスタ316のP型ボディ領域に入
り、内部電源電位Vccに結合されたNチャネルトラン
ジスタ316のドレイン部に吸収される。
The off-breakdown voltage varies depending on the gate length. When the gate length is 0.6 μm, the off-breakdown voltage of the N-channel SOI transistor is about 5 V. On the other hand, when a negative voltage is applied to the node N3 of this transistor, the node N3
A voltage is applied between the n + region of the source portion connected to the gate electrode and the gate electrode. When the absolute value of the negative potential further increases, N
A voltage higher than the threshold value of the channel transistor 316 is applied, and the N-channel transistor 316 is turned on.
At this time, electrons enter the P-type body region of N-channel transistor 316 from the n + region connected to node N3, and are absorbed by the drain portion of N-channel transistor 316 coupled to internal power supply potential Vcc.

【0567】このとき、抵抗312、314があるた
め、電流が急激にNチャネルトランジスタ316を抜け
て流れることはなく、またアンダーシュートが印加され
なくなるとNチャネルトランジスタ316は速やかに非
導通状態へと戻る。
At this time, since the resistors 312 and 314 are provided, the current does not suddenly flow through the N-channel transistor 316, and the N-channel transistor 316 immediately becomes non-conductive when no undershoot is applied. Return.

【0568】以上のように、実施の形態29では抵抗3
12、314にはシリコン基板上に形成された拡散抵抗
を使用しておらず、またNチャネルトランジスタ316
も基板上に形成された拡散領域を有しないため、P型シ
リコン基板中には電子が注入されることがなく、入力信
号にアンダーシュートがのった場合でも動作不良は起こ
りにくいので、動作の安定化に非常に効果がある。ま
た、実施の形態29のアンダーシュート対策素子は、ポ
リシリコンTFTを使用しても構成することができる。
As described above, in the twenty-ninth embodiment, the resistance 3
12 and 314 do not use a diffusion resistor formed on a silicon substrate.
Since the semiconductor device does not have a diffusion region formed on the substrate, no electrons are injected into the P-type silicon substrate, and even if an undershoot is applied to an input signal, a malfunction does not easily occur. Very effective for stabilization. The undershoot countermeasure element according to the twenty-ninth embodiment can also be configured using a polysilicon TFT.

【0569】動作は、SOIトランジスタの場合と同様
であり、シリコン基板への電子の注入は起こらない。し
たがって入力信号にアンダーシュートがのった場合でも
動作不良は起こりにくいので、動作の安定化に非常に効
果がある。
The operation is the same as that of the SOI transistor, and injection of electrons into the silicon substrate does not occur. Therefore, even if an undershoot occurs on the input signal, an operation failure is unlikely to occur, which is very effective in stabilizing the operation.

【0570】[実施の形態30]図128は、実施の形
態30の半導体装置において用いられるアンダーシュー
ト対策素子の回路図である。
[Embodiment 30] FIG. 128 is a circuit diagram of an undershoot countermeasure element used in a semiconductor device of an embodiment 30.

【0571】図128を参照して、実施の形態30にお
けるアンダーシュート対策素子は、図127で示した実
施の形態29におけるアンダーシュート対策素子におい
て、Nチャネルトランジスタ316に代えてNチャネル
トランジスタ317を有する点で異なっている。
Referring to FIG. 128, the undershoot countermeasure element in the thirtieth embodiment differs from the undershoot countermeasure element in the twenty-ninth embodiment shown in FIG. 127 in having an N-channel transistor 317 instead of N-channel transistor 316. Are different in that

【0572】Nチャネルトランジスタ317は、図12
7に示したNチャネルトランジスタ316とはドレイン
とソースの間のP型領域が接地電位Vssに固定されて
いる点で異なっている。
[0572] The N-channel transistor 317 shown in FIG.
7 is different from the N-channel transistor 316 shown in FIG. 7 in that the P-type region between the drain and the source is fixed to the ground potential Vss.

【0573】Nチャネルトランジスタ317としてSO
Iトランジスタを用いることができる。Nチャネルトラ
ンジスタ317は、ノードN3に正電位が印加されたと
き非導通状態になっている。
[0573] As the N-channel transistor 317, SO
An I transistor can be used. N-channel transistor 317 is off when a positive potential is applied to node N3.

【0574】また印加される電位がNチャネルトランジ
スタ317のノードN3につながるn+ 領域とP型ボデ
ィ領域との境界部分のPN接合の逆方向耐圧を超えるま
で、Nチャネルトランジスタ317は非導通状態を保持
する。Nチャネルトランジスタ317は、このPN接合
の逆方向耐圧までのオーバーシュートが加わっても耐え
ることができる。
The N-channel transistor 317 remains in the non-conductive state until the applied potential exceeds the reverse breakdown voltage of the PN junction at the boundary between the N + region and the P-type body region connected to the node N3 of the N-channel transistor 317. Hold. N-channel transistor 317 can withstand the overshoot up to the reverse breakdown voltage of the PN junction.

【0575】さて、このノードN3に負電位が印加され
ると、P型ボディ領域が接地電位Vssになっているの
で、ノードN3がつながっているn+ 拡散領域とP型ボ
ディ領域との境界部のPN接合部にかかるバイアスが順
方向になるため順方向電流が流れるが、P型シリコン基
板を介さずに直接接地電位Vssが接続されているノー
ドに流れるようになるので、P型シリコン基板への電子
注入が起こらない。
When a negative potential is applied to node N3, the P-type body region is at ground potential Vss, so that the boundary between the n + diffusion region to which node N3 is connected and the P-type body region is connected. The forward current flows because the bias applied to the PN junction becomes forward, but flows directly to the node to which the ground potential Vss is connected without passing through the P-type silicon substrate. Does not occur.

【0576】また、内部電源電位Vccと抵抗314に
より結合されたNチャネルトランジスタ317のn+
域とP型ボディ領域へ向けて空乏層が延びて注入された
電子を吸収するので、実施の形態27のアンダーシュー
ト対策素子より早く電子が吸収され、Nチャネルトラン
ジスタ317が非導通状態になるのも早い。
In the twenty-seventh embodiment, the depletion layer extends toward the n + region and P-type body region of N-channel transistor 317 coupled to internal power supply potential Vcc and resistor 314 to absorb the injected electrons. The electrons are absorbed earlier than the undershoot countermeasure element, and the N-channel transistor 317 is quickly turned off.

【0577】したがって、半導体装置への入力信号にア
ンダーシュートがのった場合の動作不良が起こりにくく
半導体装置の動作の安定化に非常に効果がある。
[0577] Therefore, when an undershoot is applied to an input signal to the semiconductor device, an operation failure hardly occurs, which is very effective in stabilizing the operation of the semiconductor device.

【0578】このNチャネルトランジスタ317は、ポ
リシリコンTFTでも構成できる。動作はSOIトラン
ジスタの場合と同様であり、P型シリコン基板への電子
の注入は起こらない。したがって、アンダーシュートが
入力信号にのった場合でも動作不良は起こりにくいの
で、動作の安定化に非常に効果がある。
This N-channel transistor 317 can also be constituted by a polysilicon TFT. The operation is similar to that of the SOI transistor, and injection of electrons into the P-type silicon substrate does not occur. Therefore, even when the undershoot is applied to the input signal, an operation failure is unlikely to occur, which is very effective in stabilizing the operation.

【0579】[実施の形態31]図129は、実施の形
態31の半導体装置において用いられるアンダーシュー
ト対策素子の回路図である。
[Thirty-First Embodiment] FIG. 129 is a circuit diagram of an undershoot countermeasure element used in a semiconductor device of a thirty-first embodiment.

【0580】このアンダーシュート対策素子は、入力ノ
ードVinとノードNP2との間に接続された抵抗31
8と、ゲートおよびソースがノードNP2に接続されド
レインが接地電位に結合されているPチャネルトランジ
スタ320とを含む。
This undershoot countermeasure element includes a resistor 31 connected between input node Vin and node NP2.
8 and a P-channel transistor 320 whose gate and source are connected to node NP2 and whose drain is coupled to ground potential.

【0581】Pチャネルトランジスタ320のドレイン
とソースに挟まれたN型領域は内部電源電位Vccに結
合されており、ノードNP2に接続されているPチャネ
ルトランジスタ320のp+ 領域は、シリコン基板上に
ないp+ 領域である。また抵抗318は、シリコン基板
上に形成された拡散抵抗ではなく、ポリシリコン抵抗な
どが良い。
[0583] The N-type region between the drain and source of P-channel transistor 320 is coupled to internal power supply potential Vcc, and the p + region of P-channel transistor 320 connected to node NP2 is located on the silicon substrate. There is no p + region. The resistor 318 is not a diffusion resistor formed on a silicon substrate but a polysilicon resistor or the like.

【0582】図130は、図129で示したPチャネル
トランジスタ320の断面図である。
FIG. 130 is a sectional view of the P-channel transistor 320 shown in FIG.

【0583】図130を参照して、シリコン基板334
上に絶縁膜332が形成され、さらにその上にPチャネ
ルトランジスタ320のゲート電極330とゲート酸化
膜328が形成されている。さらに、絶縁膜332上に
はN型ボディ領域がゲート電極330の上部にゲート酸
化膜328を隔てて形成されており、N型ボディ領域3
24の両側にはp+ 領域322および326が形成され
ている。ゲート電極330とp+ 領域322とはノード
NP2に接続されており、N型ボディ領域324は内部
電源電位Vccと結合されており、p+ 領域326は接
地電位Vssに結合されている。
Referring to FIG. 130, silicon substrate 334
An insulating film 332 is formed thereon, and a gate electrode 330 and a gate oxide film 328 of the P-channel transistor 320 are further formed thereon. Further, an N-type body region is formed on insulating film 332 above gate electrode 330 with a gate oxide film 328 therebetween.
On both sides of 24, p + regions 322 and 326 are formed. Gate electrode 330 and p + region 322 are connected to node NP2, N type body region 324 is coupled to internal power supply potential Vcc, and p + region 326 is coupled to ground potential Vss.

【0584】Pチャネル型SOIトランジスタには、ゲ
ート電極がp+ ポリシリコンで形成される場合と、n+
ポリシリコンで形成される場合とがある。p+ ポリシリ
コンゲート電極の場合は、NチャネルSOIトランジス
タと同様にN型ボディ領域が表面ゲート酸化膜付近の表
面だけ空乏化する部分空乏化トランジスタと、N型ボデ
ィ領域がすべて空乏化する完全空乏化トランジスタがあ
る。
In the P-channel SOI transistor, the gate electrode is formed of p + polysilicon, and the gate electrode is formed of n +
It may be formed of polysilicon. In the case of the p + polysilicon gate electrode, similarly to the N-channel SOI transistor, a partially depleted transistor in which the N-type body region is depleted only on the surface near the surface gate oxide film, and a complete depletion in which the N-type body region is completely depleted Transistor.

【0585】ただし、部分空乏化トランジスタであって
もPチャネル型SOIトランジスタの場合はキンクのな
いI−V特性が得られる。
However, even with a partially depleted transistor, a P-channel SOI transistor can provide IV characteristics without kink.

【0586】一方、n+ ポリシリコンゲート電極の場合
は、バルクトランジスタの埋込みチャネルと同様にな
る。この場合はチャネルができやすくなっている。
On the other hand, in the case of an n + polysilicon gate electrode, it becomes the same as the buried channel of the bulk transistor. In this case, a channel is easily formed.

【0587】この部分空乏化トランジスタであるPチャ
ネルトランジスタ320は、ノードNP2に正電位が印
加されたとき、p+ 領域322の電位が内部電源電位V
ccまでは非導通状態になっている。p+ 領域322の
電位が内部電源電位Vcc以上になるとp+ 領域322
とN型ボディ領域324との境界部のPN接合にかかる
電位差が順方向となり、N型ボディ領域324に接続さ
れている内部電源電位Vccに結合されたノードに電流
が流れる。
When a positive potential is applied to node NP2, the potential of p + region 322 of P channel transistor 320, which is a partially depleted transistor, is changed to the internal power supply potential V
It is in a non-conductive state up to cc. When the potential of p + region 322 exceeds internal power supply potential Vcc, p + region 322
The potential difference applied to the PN junction at the boundary between the N-type body region 324 and the N-type body region 324 becomes forward, and a current flows to a node coupled to the internal power supply potential Vcc connected to the N-type body region 324.

【0588】また、接地電位Vssが結合されたp+
域326でも正孔(ホール)が吸収される。この場合、
図129で示した抵抗318によって電流は抑制される
ので、ピーク電位が内部電源電位Vcc以上のオーバー
シュートが入力信号に多少のっていても大電流がノード
NP2に流れ込むことはない。したがって、Pチャネル
トランジスタ320が破壊されることはないので問題は
ない。
Also, holes are absorbed in p + region 326 to which ground potential Vss is coupled. in this case,
Since the current is suppressed by the resistor 318 shown in FIG. 129, a large current does not flow into the node NP2 even if the input signal has an overshoot having a peak potential higher than the internal power supply potential Vcc. Therefore, there is no problem because the P-channel transistor 320 is not destroyed.

【0589】また、このときの電流密度を下げるため
に、Pチャネルトランジスタ320のトランジスタ幅を
大きくすることでも対処できる。
In order to reduce the current density at this time, it is possible to cope with this by increasing the transistor width of the P-channel transistor 320.

【0590】一方、ノードNP2に負電位が印加された
場合、Pチャネルトランジスタ320のしきい値以下の
電位が印加されると、Pチャネルトランジスタ320は
導通状態となりp+ 領域326に接続されている接地電
位Vssが与えられたノードへと電流が抜けていく。
On the other hand, when a negative potential is applied to node NP2 and a potential equal to or lower than the threshold value of P-channel transistor 320 is applied, P-channel transistor 320 is rendered conductive and connected to p + region 326. The current flows to the node supplied with the ground potential Vss.

【0591】また、さらに絶対値が大きい負電位が印加
されても、常にp+ 領域322とN型ボディ領域324
との間のPN接合部にかかる電位差が逆方向になってい
るので、このPN接合の逆方向耐圧までのアンダーシュ
ートがのった信号に対してはPチャネルトランジスタ3
20はトランジスタ動作をする。
Also, even if a negative potential having a larger absolute value is applied, p + region 322 and N type body region 324 are always maintained.
And the potential difference applied to the PN junction between the PN junction and the PN junction is in the opposite direction.
Reference numeral 20 performs a transistor operation.

【0592】したがって、入力信号にのるアンダーシュ
ートの電位がPN接合の耐圧以上になっても接地電位V
ssに結合されているp+ 領域326に電子が抜けてい
くことになり、P型シリコン基板中に電子が注入される
ことはない。
Therefore, even if the undershoot potential applied to the input signal exceeds the breakdown voltage of the PN junction, the ground potential V
Electrons escape to the p + region 326 coupled to ss, and no electrons are injected into the P-type silicon substrate.

【0593】したがって、半導体装置への入力信号にア
ンダーシュートがのった場合の動作不良が起こりにく
く、半導体装置の動作の安定化に非常に効果がある。
[0593] Therefore, when an undershoot occurs in an input signal to the semiconductor device, an operation failure hardly occurs, which is very effective in stabilizing the operation of the semiconductor device.

【0594】また、図130で示した構造は、ポリシリ
コンTFTを使用することでも実現できる。
The structure shown in FIG. 130 can also be realized by using a polysilicon TFT.

【0595】動作は、SOIトランジスタの場合と同様
であり、P型シリコン基板への電子注入は起こらない。
The operation is the same as that of the SOI transistor, and no electron is injected into the P-type silicon substrate.

【0596】したがって、入力信号にアンダーシュート
がのった場合でも動作不良は起こりにくいので、動作の
安定化に非常に効果がある。
Therefore, even if an undershoot occurs on an input signal, an operation failure is unlikely to occur, which is very effective in stabilizing the operation.

【0597】[実施の形態32]図131は、実施の形
態32の半導体装置において用いられるアンダーシュー
ト対策素子の回路図である。
[Thirty-second Embodiment] FIG. 131 is a circuit diagram of an undershoot countermeasure element used in a semiconductor device of a thirty-second embodiment.

【0598】図131を参照して、このアンダーシュー
ト対策素子は、実施の形態31のアンダーシュート対策
素子のPチャネルトランジスタ320に代えてPチャネ
ルトランジスタ320aを含む。Pチャネルトランジス
タ320aは、N型ボディ領域がフローティングとなっ
ている点で実施の形態31の場合と異なっている。
Referring to FIG. 131, the undershoot preventing element includes a P-channel transistor 320a instead of P-channel transistor 320 of the undershoot preventing element of the thirty-first embodiment. P-channel transistor 320a differs from that of the thirty-first embodiment in that the N-type body region is floating.

【0599】図132は、図131で示したPチャネル
トランジスタ320aの断面を示す断面図である。
FIG. 132 is a cross sectional view showing a cross section of P channel transistor 320a shown in FIG.

【0600】図132を参照して、実施の形態32の半
導体装置において用いられるPチャネルトランジスタ3
20aは、N型ボディ領域324が内部電源電位Vcc
に結合される代わりにフローティングとなっている点で
実施の形態31と異なっている。他の構造は図130に
示した断面構造と同様であるので説明は繰返さない。
Referring to FIG. 132, a P-channel transistor 3 used in the semiconductor device of the thirty-second embodiment
20a indicates that the N-type body region 324 has the internal power supply potential Vcc.
This embodiment is different from the thirty-first embodiment in that it is floating instead of being connected to Other structures are the same as the cross-sectional structure shown in FIG. 130, and therefore description thereof will not be repeated.

【0601】図132で示した構造は、SOI構造で作
ることができる。SOIトランジスタのうち、部分空乏
化トランジスタでN型ボディ領域がフローティングのト
ランジスタはオフ耐圧が低くなるので、5V系の半導体
デバイスには使用できないが、3V系のデバイスとして
は使用可能である。また、3Vより低い電源電圧の半導
体デバイスには完全空乏化トランジスタも使用可能であ
る。
The structure shown in FIG. 132 can be formed by an SOI structure. Of the SOI transistors, partially depleted transistors having an N-type body region floating have a low off-state breakdown voltage, and thus cannot be used as a 5V semiconductor device but can be used as a 3V device. A fully depleted transistor can be used for a semiconductor device having a power supply voltage lower than 3 V.

【0602】Pチャネルトランジスタ320aは、ノー
ドNP2に正電位が印加されたとき非導通状態となって
おり、実施の形態31の図130で示した場合のように
与えられる電位が内部電源電位Vccまでというふうに
制限されることはない。
P-channel transistor 320a is non-conductive when a positive potential is applied to node NP2, and the potential applied to internal power supply potential Vcc as in the case shown in FIG. There is no such restriction.

【0603】これはN型ボディ領域324がフローティ
ングになっているのでp+ 領域322とN型ボディ領域
324との境界部分のPN接合部に順方向の電位差がか
かることはないからである。
This is because the N-type body region 324 is floating, so that a forward potential difference is not applied to the PN junction at the boundary between the p + region 322 and the N-type body region 324.

【0604】したがって、Pチャネルトランジスタ32
0aのオフ耐圧までの入力電圧に対応できる。
Therefore, P-channel transistor 32
An input voltage up to the off breakdown voltage of 0a can be handled.

【0605】ゲート長によってオフ耐圧は変わるが、ゲ
ート長が0.6μmのPチャネル型SOIトランジスタ
では、このオフ耐圧は5V程度である。
The off-breakdown voltage varies depending on the gate length. In a P-channel SOI transistor having a gate length of 0.6 μm, the off-breakdown voltage is about 5 V.

【0606】一方、ノードNP2に負電位が印加された
場合、Pチャネルトランジスタ320aのしきい値以下
の電位が印加されると、Pチャネルトランジスタ320
aは導通状態となり、接地電位Vssが結合されている
+ 領域へ向けて電子が抜けていく。
On the other hand, when a negative potential is applied to node NP2 and a potential lower than the threshold value of P-channel transistor 320a is applied, P-channel transistor 320
a becomes conductive, and electrons escape toward the p + region to which the ground potential Vss is coupled.

【0607】さらに絶対値の大きい負電位が印加されて
も、p+ 領域322とN型ボディ領域324との境界部
のPN接合に逆方向耐圧以上の電圧が加わることはな
く、Pチャネルトランジスタ320aはトランジスタ動
作をする。
Even if a negative potential having a larger absolute value is applied, a voltage higher than the reverse breakdown voltage is not applied to the PN junction at the boundary between p + region 322 and N-type body region 324, and P-channel transistor 320a Operates as a transistor.

【0608】ゲート酸化膜328の破壊が起こらない範
囲でのアンダーシュートに対してPチャネルトランジス
タ320aはトランジスタ動作し電子がシリコン基板へ
注入されることはない。したがって、半導体装置への入
力信号にアンダーシュートがのった場合の動作不良が起
こりにくく、半導体装置の動作の安定化に非常に効果が
ある。
The P-channel transistor 320a operates as an undershoot within a range where the gate oxide film 328 does not break down, and electrons are not injected into the silicon substrate. Therefore, an operation failure when an undershoot is applied to an input signal to the semiconductor device hardly occurs, which is very effective in stabilizing the operation of the semiconductor device.

【0609】また図132で示した構造は、ポリシリコ
ンTFTを使用することでも実現できる。
The structure shown in FIG. 132 can also be realized by using a polysilicon TFT.

【0610】動作は、SOIトランジスタの場合と同様
であり、シリコン基板への電子の注入は起こらない。し
たがって、入力信号にアンダーシュートがのった場合で
も動作不良は起こりにくいので、動作の安定化に非常に
効果がある。
The operation is the same as that of the SOI transistor, and injection of electrons into the silicon substrate does not occur. Therefore, even if an undershoot occurs on the input signal, an operation failure is unlikely to occur, which is very effective in stabilizing the operation.

【0611】[実施の形態33]図133は、実施の形
態33の半導体装置における入力保護回路のブロック図
である。
[Thirty-third Embodiment] FIG. 133 is a block diagram of an input protection circuit in a semiconductor device according to a thirty-third embodiment.

【0612】実施の形態33の半導体装置において用い
られる入力バッファは、外部から信号を受ける端子34
2と、端子342に端子342から外部より入力された
信号を内部に伝達する内部ノードであるノードN11
と、ノードN11とノードN12との間に接続されるア
ンダーシュート対策素子344と、ノードN12の入力
に接続されたインバータ348とを含む。この入力バッ
ファは、さらに、ノードN11に接続されノードN11
に印加された正サージを吸収する正サージ対策素子34
6を含む。インバータ348の出力は半導体装置の内部
ブロックへの出力信号IOUTとなる。
An input buffer used in the semiconductor device of the thirty-third embodiment has a terminal 34 for receiving an external signal.
2 and a node N11 which is an internal node for transmitting a signal externally input from the terminal 342 to the terminal 342 to the inside.
And an undershoot countermeasure element 344 connected between nodes N11 and N12, and an inverter 348 connected to the input of node N12. This input buffer is further connected to node N11 and connected to node N11.
Anti-surge device 34 that absorbs positive surge applied to
6 inclusive. An output of the inverter 348 becomes an output signal IOUT to an internal block of the semiconductor device.

【0613】この入力バッファは、図2で説明した実施
の形態1における入力バッファ10と正サージ対策素子
が接続される位置が異なる。正サージ対策素子は入力端
子からアンダーシュート対策素子へ信号を伝えるノード
に接続され、アンダーシュート対策素子からインバータ
へ信号を伝えるノードには接続されていない。今まで説
明した実施の形態1〜実施の形態32に示したアンダー
シュート対策素子は、アンダーシュート対策素子344
としてすべて使用することができる。
This input buffer differs from the input buffer 10 in the first embodiment described with reference to FIG. 2 in the position where the positive surge suppression element is connected. The positive surge suppression element is connected to a node transmitting a signal from the input terminal to the undershoot prevention element, and is not connected to a node transmitting a signal from the undershoot prevention element to the inverter. The undershoot countermeasure element described in the first to thirty-second embodiments described above is different from the undershoot countermeasure element 344.
All can be used as.

【0614】この構成では、正サージ対策素子が外部端
子に入力された正サージを吸収するので、アンダーシュ
ート対策素子には正サージはかからないので、アンダー
シュート対策素子の正サージに対する耐性を考慮する必
要がない。
In this configuration, since the positive surge suppression element absorbs the positive surge input to the external terminal, no positive surge is applied to the undershoot prevention element. Therefore, it is necessary to consider the resistance of the undershoot prevention element to the positive surge. There is no.

【0615】ここで、正サージ対策素子は主として静電
気による正方向のサージが印加された場合にインバータ
348をはじめとする内部素子を保護するためのもので
あり、アンダーシュート対策素子は入力端子に入力され
る信号にアンダーシュートがのった場合に内部回路が誤
動作するのを防止するのが主としての目的である。
Here, the anti-surge element is for protecting internal elements such as the inverter 348 when a surge in the positive direction due to static electricity is mainly applied. The anti-shooting element is input to the input terminal. The main purpose is to prevent the internal circuit from malfunctioning when an undershoot occurs on the signal to be performed.

【0616】ここではインバータで説明したが、リファ
レンス電圧比較型の入力バッファなど他のタイプの入力
バッファでもよい。
Although the inverter has been described here, other types of input buffers such as a reference voltage comparison type input buffer may be used.

【0617】したがって、図133に示した構成とすれ
ば、Pチャネルトランジスタを使用したアンダーシュー
ト対策素子も、アンダーシュート対策だけでサイズの決
定ができるので設計が容易となる。
Therefore, with the configuration shown in FIG. 133, the size of the undershoot countermeasure element using the P-channel transistor can be determined only by the undershoot countermeasure, thereby facilitating the design.

【0618】すなわちオーバーシュートのために、電流
抑制のための抵抗を大きくする必要がなく、またトラン
ジスタは大きくして電流密度を下げる対策も必要ないの
で、アンダーシュート対策だけに特化でき、小さなサイ
ズにすることが可能となる。
That is, it is not necessary to increase the resistance for suppressing the current due to overshoot, and it is not necessary to take measures to reduce the current density by increasing the size of the transistor. It becomes possible to.

【0619】したがって半導体装置のチップサイズを小
さくすることができるのでコスト的にも有利になる。
Therefore, the chip size of the semiconductor device can be reduced, which is advantageous in terms of cost.

【0620】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
The embodiments disclosed this time are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

【0621】[0621]

【発明の効果】請求項1〜4に記載の半導体装置は、電
子が注入される不純物領域の側方にトレンチ部を設けそ
の側壁部により電子の泳動が阻害されるため、電子の注
入開口角を小さくできるので、アンダーシュート耐性が
向上する。
According to the semiconductor device of the present invention, a trench is provided on the side of the impurity region into which electrons are injected, and the migration of electrons is hindered by the side wall. Can be reduced, and the undershoot resistance is improved.

【0622】請求項5、6に記載の半導体装置は、請求
項1に記載の半導体装置が奏する効果に加えて、トレン
チ側壁に設けた不純物領域に正方向の電位を与えるた
め、トレンチ側壁部に設けた不純物領域とウェルとの境
界部に空乏層が延びる。この空乏層によりさらに電子が
捕獲され、電子注入開口角がさらに小さくなるので、ア
ンダーシュート耐性がさらに向上する。
According to the semiconductor device of the fifth and sixth aspects, in addition to the effect of the semiconductor device of the first aspect, a potential in a positive direction is applied to the impurity region provided on the trench side wall. A depletion layer extends at the boundary between the provided impurity region and the well. The electrons are further captured by the depletion layer, and the electron injection aperture angle is further reduced, so that the undershoot resistance is further improved.

【0623】請求項7〜9に記載の半導体装置は、請求
項1に記載の半導体装置が奏する効果に加えて、トレン
チ部の形状を変えることにより電子の注入開口角がさら
に狭くなるため、アンダーシュート耐性がさらに向上す
る。
The semiconductor device according to any one of claims 7 to 9 has the following advantages. In addition to the effects of the semiconductor device according to claim 1, by changing the shape of the trench portion, the opening angle of electron injection is further reduced. Shoot resistance is further improved.

【0624】請求項10〜12に記載の半導体装置は、
請求項1に記載の半導体装置が奏する効果に加えて、ト
レンチ部に挟まれる領域を狭くでき、電子の注入開口角
をさらに小さくできるので、アンダーシュート耐性がさ
らに向上する。
[0624] The semiconductor device according to the tenth to twelfth aspects,
In addition to the effect of the semiconductor device according to the first aspect, the region sandwiched by the trench portions can be narrowed, and the opening angle of electron injection can be further reduced, so that the undershoot resistance is further improved.

【0625】請求項13、14に記載の半導体装置は、
請求項10に記載の半導体装置が奏する効果に加えて、
トレンチ側壁に設けた不純物領域に正方向の電位を与え
るため、トレンチ側壁部に設けた不純物領域とウェルと
の境界部に空乏層が延びる。この空乏層によりさらに電
子が捕獲され、電子注入開口角がさらに小さくなるの
で、アンダーシュート耐性がさらに向上する。
[0625] The semiconductor device according to claims 13 and 14 is
In addition to the effects achieved by the semiconductor device according to claim 10,
In order to apply a positive potential to the impurity region provided on the trench sidewall, a depletion layer extends at the boundary between the impurity region provided on the trench sidewall and the well. The electrons are further captured by the depletion layer, and the electron injection aperture angle is further reduced, so that the undershoot resistance is further improved.

【0626】請求項15、16に記載の半導体装置は、
請求項10に記載の半導体装置が奏する効果に加えて、
トレンチ部の形状を変えることにより電子の注入開口角
がさらに狭くなるため、アンダーシュート耐性がさらに
向上する。
[0626] In the semiconductor device according to the fifteenth and sixteenth aspects,
In addition to the effects achieved by the semiconductor device according to claim 10,
By changing the shape of the trench portion, the electron injection opening angle is further narrowed, so that the undershoot resistance is further improved.

【0627】請求項17〜19に記載の半導体装置は、
請求項1に記載の半導体装置が奏する効果に加えて、ト
レンチ部に挟まれる領域を狭くでき、電子の注入開口角
をさらに小さくできるので、アンダーシュート耐性がさ
らに向上する。
[0627] The semiconductor device according to the seventeenth to nineteenth aspects,
In addition to the effect of the semiconductor device according to the first aspect, the region sandwiched by the trench portions can be narrowed, and the opening angle of electron injection can be further reduced, so that the undershoot resistance is further improved.

【0628】請求項20、21に記載の半導体装置は、
請求項17に記載の半導体装置が奏する効果に加えて、
トレンチ側壁に設けた不純物領域に正方向の電位を与え
るため、トレンチ側壁部に設けた不純物領域とウェルと
の境界部に空乏層が延びる。この空乏層によりさらに電
子が捕獲され、電子注入開口角がさらに小さくなるの
で、アンダーシュート耐性がさらに向上する。
[0628] The semiconductor device according to the twentieth and twenty-first aspects,
In addition to the effects achieved by the semiconductor device according to claim 17,
In order to apply a positive potential to the impurity region provided on the trench sidewall, a depletion layer extends at the boundary between the impurity region provided on the trench sidewall and the well. The electrons are further captured by the depletion layer, and the electron injection aperture angle is further reduced, so that the undershoot resistance is further improved.

【0629】請求項22〜24に記載の半導体装置は、
請求項17に記載の半導体装置が奏する効果に加えて、
トレンチ部の形状を変えることにより電子の注入開口角
がさらに狭くなるため、アンダーシュート耐性がさらに
向上する。
The semiconductor device according to the twenty-second to twenty-fourth aspects,
In addition to the effects achieved by the semiconductor device according to claim 17,
By changing the shape of the trench portion, the electron injection opening angle is further narrowed, so that the undershoot resistance is further improved.

【0630】請求項25に記載の半導体装置は、請求項
1に記載の半導体装置が奏する効果に加えて、アンダー
シュート対策素子が吸収する電流を制限するため熱破壊
がされにくくなり、アンダーシュート対策素子のトレン
チ部に挟まれる領域を狭くすることができ、電子の注入
開口角をさらに小さくできるので、アンダーシュート耐
性がさらに向上する。
The semiconductor device according to the twenty-fifth aspect has, in addition to the effect of the semiconductor device according to the first aspect, the current absorbed by the undershoot countermeasure element is limited, so that thermal destruction is less likely to occur, and the undershoot countermeasure is prevented. The region sandwiched between the trench portions of the element can be narrowed, and the opening angle of electron injection can be further reduced, so that the undershoot resistance is further improved.

【0631】請求項26に記載の半導体装置は、請求項
1に記載の半導体装置が奏する効果に加えて、正サージ
対策素子を有するため正サージが印加された場合に半導
体装置の破壊を防ぐことができる。
The semiconductor device according to the twenty-sixth aspect has, in addition to the effect of the semiconductor device according to the first aspect, a destruction of the semiconductor device when a positive surge is applied since it has a positive surge protection element. Can be.

【0632】請求項27〜29に記載の半導体装置は、
シリコン基板と酸化膜で分離されたアンダーシュート対
策素子を有するので、シリコン基板中には電子が注入さ
れることはなく半導体装置への入力信号にアンダーシュ
ートがのった場合の動作不良が起こりにくく、半導体装
置の動作の安定化に非常に効果がある。
[0632] The semiconductor device according to the twenty-seventh to twenty-ninth aspects,
Since there is an undershoot countermeasure element separated by a silicon substrate and an oxide film, electrons are not injected into the silicon substrate, and operation failure when an undershoot is applied to an input signal to a semiconductor device is unlikely to occur. This is very effective in stabilizing the operation of the semiconductor device.

【0633】請求項30に記載の半導体装置は、請求項
27に記載の半導体装置が奏する効果に加えて、チャネ
ル形成領域を内部電源電位とするので電源電圧が高い場
合でも使用可能である。
The semiconductor device according to claim 30 can be used even when the power supply voltage is high because the channel formation region is set to the internal power supply potential, in addition to the effect of the semiconductor device according to claim 27.

【0634】請求項31〜33に記載の半導体装置は、
シリコン基板と酸化膜で分離されたアンダーシュート対
策素子を有するので、シリコン基板中には電子が注入さ
れることはなく半導体装置への入力信号にアンダーシュ
ートがのった場合の動作不良が起こりにくく、半導体装
置の動作の安定化に非常に効果がある。
The semiconductor device according to claim 31 to 33,
Since there is an undershoot countermeasure element separated by a silicon substrate and an oxide film, electrons are not injected into the silicon substrate, and operation failure when an undershoot is applied to an input signal to a semiconductor device is unlikely to occur. This is very effective in stabilizing the operation of the semiconductor device.

【0635】請求項34、35に記載の半導体装置は、
シリコン基板と酸化膜で分離されたアンダーシュート対
策素子を有するので、シリコン基板中には電子が注入さ
れることはなく半導体装置への入力信号にアンダーシュ
ートがのった場合の動作不良が起こりにくく、半導体装
置の動作の安定化に非常に効果がある。
[0635] The semiconductor device according to claim 34, 35,
Since there is an undershoot countermeasure element separated by a silicon substrate and an oxide film, electrons are not injected into the silicon substrate, and operation failure when an undershoot is applied to an input signal to a semiconductor device is unlikely to occur. This is very effective in stabilizing the operation of the semiconductor device.

【0636】請求項36に記載の半導体装置は、請求項
34に記載の半導体装置が奏する効果に加えて、チャネ
ル形成領域を接地電位とするので空乏層の働きにより注
入された電子が早く吸収されるため、シリコン基板中に
は電子が注入されることはなく半導体装置への入力信号
にアンダーシュートがのった場合の動作不良が起こりに
くく、半導体装置の動作の安定化に非常に効果がある。
[0636] In the semiconductor device according to the thirty-sixth aspect, in addition to the effect of the semiconductor device according to the thirty-fourth aspect, since the channel formation region is set to the ground potential, the injected electrons are absorbed quickly by the function of the depletion layer. Therefore, electrons are not injected into the silicon substrate, and an operation failure when an undershoot is applied to an input signal to the semiconductor device hardly occurs, which is very effective in stabilizing the operation of the semiconductor device. .

【0637】請求項37、38に記載の半導体装置は、
請求項27に記載の半導体装置が奏する効果に加えて、
正サージ対策素子を有するため正サージが印加された場
合に半導体装置の破壊を防ぐことができる。
The semiconductor device according to claim 37, 38,
In addition to the effects achieved by the semiconductor device according to claim 27,
Since the device has a positive surge countermeasure element, it is possible to prevent the semiconductor device from being destroyed when a positive surge is applied.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施の形態1の半導体装置1の構成を示す概
略ブロック図である。
FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating a configuration of a semiconductor device 1 according to a first embodiment.

【図2】 図1における入力バッファ10の構成を説明
するためのブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram for describing a configuration of an input buffer 10 in FIG.

【図3】 図2における正サージ対策素子66の一例を
示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a positive surge suppression element 66 in FIG.

【図4】 図2におけるアンダーシュート対策素子64
の構成を示す回路図である。
4 is an undershoot countermeasure element 64 in FIG.
FIG. 3 is a circuit diagram showing the configuration of FIG.

【図5】 実施の形態1におけるNチャネルトランジス
タ74aの平面図である。
FIG. 5 is a plan view of an N-channel transistor 74a according to the first embodiment.

【図6】 図5のA−A′の断面の構造を示す断面図で
ある。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure taken along line AA ′ of FIG. 5;

【図7】 図6の構造を形成する第1工程を示す断面図
である。
FIG. 7 is a sectional view showing a first step of forming the structure of FIG. 6;

【図8】 図6の構造を形成する第2工程を示す断面図
である。
FIG. 8 is a sectional view showing a second step of forming the structure of FIG. 6;

【図9】 図6の構造を形成する第3工程を示す断面図
である。
FIG. 9 is a sectional view showing a third step of forming the structure of FIG. 6;

【図10】 図6の構造を形成する第4工程を示す断面
図である。
FIG. 10 is a sectional view showing a fourth step of forming the structure of FIG. 6;

【図11】 図6の構造を形成する第5工程を示す断面
図である。
FIG. 11 is a sectional view showing a fifth step of forming the structure of FIG. 6;

【図12】 図6の構造を形成する第6工程を示す断面
図である。
FIG. 12 is a sectional view showing a sixth step for forming the structure of FIG. 6;

【図13】 図6の構造を形成する第7工程を示す断面
図である。
FIG. 13 is a sectional view showing a seventh step for forming the structure of FIG. 6;

【図14】 LOCOS分離構造でのトレンチ部形成の
第1工程を示す断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a first step of forming a trench portion in the LOCOS isolation structure.

【図15】 LOCOS分離構造でのトレンチ部形成の
第2工程を示す断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a second step of forming a trench portion in the LOCOS isolation structure.

【図16】 実施の形態2の半導体装置におけるNチャ
ネルトランジスタ74bの平面図である。
FIG. 16 is a plan view of an N-channel transistor 74b in the semiconductor device of the second embodiment.

【図17】 図16におけるA−A′断面を示す断面図
である。
FIG. 17 is a sectional view showing an AA ′ section in FIG. 16;

【図18】 図17で示した構造を形成する第1工程を
示す断面図である。
FIG. 18 is a cross-sectional view showing a first step of forming the structure shown in FIG.

【図19】 図17で示した構造を形成する第2工程を
示す断面図である。
FIG. 19 is a sectional view illustrating a second step of forming the structure illustrated in FIG. 17;

【図20】 図17で示した構造を形成する第3工程を
示す断面図である。
20 is a cross-sectional view showing a third step of forming the structure shown in FIG.

【図21】 図17で示した構造を形成する第4工程を
示す断面図である。
FIG. 21 is a sectional view showing a fourth step of forming the structure shown in FIG. 17;

【図22】 図17で示した構造を形成する第5工程を
示す断面図である。
FIG. 22 is a sectional view showing a fifth step of forming the structure shown in FIG. 17;

【図23】 図17で示した構造を形成する第6工程を
示す断面図である。
FIG. 23 is a sectional view illustrating a sixth step of forming the structure illustrated in FIG. 17;

【図24】 図17で示した構造を形成する第7工程を
示す断面図である。
FIG. 24 is a cross-sectional view showing a seventh step for forming the structure shown in FIG. 17;

【図25】 実施の形態3の半導体装置におけるNチャ
ネルトランジスタ74cの平面図である。
FIG. 25 is a plan view of an N-channel transistor 74c in the semiconductor device of the third embodiment.

【図26】 図25のA−A′の断面の構造を示す断面
図である。
26 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure taken along line AA ′ of FIG.

【図27】 実施の形態3の変形例1におけるNチャネ
ルトランジスタ74dの平面図である。
FIG. 27 is a plan view of an N-channel transistor 74d according to a first modification of the third embodiment.

【図28】 図27のA−A′の断面の構造を示す断面
図である。
28 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure taken along line AA ′ of FIG. 27.

【図29】 実施の形態4の半導体装置におけるNチャ
ネルトランジスタ74eの平面図である。
FIG. 29 is a plan view of an N-channel transistor 74e in the semiconductor device of the fourth embodiment.

【図30】 図29のB−B′の断面の構造を示す断面
図である。
30 is a sectional view showing a structure of a section taken along line BB ′ of FIG. 29;

【図31】 図29のA−A′断面を示す断面図であ
る。
FIG. 31 is a sectional view showing an AA ′ section in FIG. 29;

【図32】 実施の形態5の半導体装置におけるNチャ
ネルトランジスタ74fの平面図である。
FIG. 32 is a plan view of an N-channel transistor 74f in the semiconductor device of the fifth embodiment.

【図33】 図32におけるB−B′断面を示す断面図
である。
FIG. 33 is a sectional view showing a BB ′ section in FIG. 32;

【図34】 図32におけるA−A′断面を示す断面図
である。
FIG. 34 is a sectional view showing a section taken along the line AA ′ in FIG. 32;

【図35】 実施の形態6の半導体装置におけるNチャ
ネルトランジスタ74gの平面図である。
FIG. 35 is a plan view of an N-channel transistor 74g in the semiconductor device of the sixth embodiment.

【図36】 図35におけるB−B′断面を示す断面図
である。
FIG. 36 is a cross-sectional view showing a BB ′ cross section in FIG. 35;

【図37】 図35におけるA−A′断面を示す断面図
である。
FIG. 37 is a sectional view showing an AA ′ section in FIG. 35;

【図38】 実施の形態6の変形例1の半導体装置にお
けるNチャネルトランジスタ74hの平面図である。
FIG. 38 is a plan view of an N-channel transistor 74h in a semiconductor device according to a first modification of the sixth embodiment.

【図39】 図38におけるB−B′断面を示す断面図
である。
FIG. 39 is a cross-sectional view showing a BB ′ cross section in FIG. 38;

【図40】 図38におけるA−A′断面を示す断面図
である。
40 is a sectional view showing a section taken along the line AA ′ in FIG. 38.

【図41】 実施の形態7の半導体装置におけるアンダ
ーシュート対策素子を示す回路図である。
FIG. 41 is a circuit diagram showing an undershoot countermeasure element in the semiconductor device of the seventh embodiment.

【図42】 実施の形態7におけるNチャネルトランジ
スタ252aの平面図である。
FIG. 42 is a plan view of an N-channel transistor 252a according to the seventh embodiment.

【図43】 図42におけるA−A′での断面を示す断
面図である。
FIG. 43 is a sectional view showing a section taken along AA ′ in FIG. 42;

【図44】 実施の形態7の変形例1におけるNチャネ
ルトランジスタ252bの平面図である。
FIG. 44 is a plan view of an N-channel transistor 252b according to a first modification of the seventh embodiment.

【図45】 図44におけるA−A′断面を示す断面図
である。
FIG. 45 is a sectional view showing a section taken along the line AA ′ in FIG. 44;

【図46】 実施の形態8の半導体装置におけるNチャ
ネルトランジスタ252cの平面図である。
FIG. 46 is a plan view of an N-channel transistor 252c in the semiconductor device of the eighth embodiment.

【図47】 図46におけるA−A′断面を示す断面図
である。
FIG. 47 is a sectional view showing a section taken along the line AA ′ in FIG. 46;

【図48】 実施の形態8の変形例1の半導体装置にお
けるNチャネルトランジスタ252dの平面構造を示す
平面図である。
FIG. 48 is a plan view showing a planar structure of an N-channel transistor 252d in the semiconductor device of Modification 1 of Embodiment 8.

【図49】 図48におけるA−A′断面を示す断面図
である。
FIG. 49 is a sectional view showing a section taken along line AA ′ in FIG. 48;

【図50】 実施の形態9の半導体装置におけるNチャ
ネルトランジスタ252eの平面構造を示す平面図であ
る。
FIG. 50 is a plan view showing a planar structure of an N-channel transistor 252e in the semiconductor device of the ninth embodiment.

【図51】 図50におけるB−B′断面を示す断面図
である。
FIG. 51 is a sectional view showing a BB ′ section in FIG. 50;

【図52】 図50におけるA−A′断面を示す断面図
である。
FIG. 52 is a sectional view showing a section taken along the line AA ′ in FIG. 50;

【図53】 実施の形態9の変形例1の半導体装置にお
けるNチャネルトランジスタ252fの平面構造を示す
平面図である。
FIG. 53 is a plan view showing a planar structure of an N-channel transistor 252f in the semiconductor device of Modification 1 of Embodiment 9;

【図54】 図53におけるB−B′断面を示す断面図
である。
FIG. 54 is a sectional view showing a section taken along line BB ′ in FIG. 53;

【図55】 図53におけるA−A′断面を示す断面図
である。
FIG. 55 is a sectional view showing an AA ′ section in FIG. 53;

【図56】 実施の形態10の半導体装置におけるNチ
ャネルトランジスタ252gの平面図である。
FIG. 56 is a plan view of an N-channel transistor 252g in the semiconductor device of the tenth embodiment.

【図57】 図56におけるB−B′断面を示す断面図
である。
FIG. 57 is a sectional view showing a BB ′ section in FIG. 56;

【図58】 図56におけるA−A′断面を示す断面図
である。
FIG. 58 is a sectional view showing a section taken along the line AA ′ in FIG. 56;

【図59】 実施の形態10の変形例1の半導体装置に
おけるNチャネルトランジスタ252hの平面構造を示
す平面図である。
FIG. 59 is a plan view showing a planar structure of an N-channel transistor 252h in a semiconductor device of Modification 1 of Embodiment 10.

【図60】 図59におけるB−B′断面を示す断面図
である。
FIG. 60 is a cross-sectional view showing a BB ′ cross section in FIG. 59.

【図61】 図59におけるA−A′断面を示す断面図
である。
FIG. 61 is a sectional view showing a section taken along the line AA ′ in FIG. 59;

【図62】 実施の形態11の半導体装置におけるアン
ダーシュート対策素子の回路図である。
FIG. 62 is a circuit diagram of an undershoot countermeasure element in the semiconductor device of the eleventh embodiment.

【図63】 実施の形態12の半導体装置におけるアン
ダーシュート対策素子の回路図である。
FIG. 63 is a circuit diagram of an undershoot countermeasure element in the semiconductor device of the twelfth embodiment.

【図64】 実施の形態13の半導体装置におけるアン
ダーシュート対策素子の回路図である。
FIG. 64 is a circuit diagram of an undershoot countermeasure element in the semiconductor device of the thirteenth embodiment.

【図65】 図64におけるNチャネルトランジスタ7
4の構造例であるNチャネルトランジスタ74kの平面
図である。
65. N-channel transistor 7 in FIG. 64
FIG. 21 is a plan view of an N-channel transistor 74k which is a structural example of No. 4.

【図66】 図65のA−A′の断面の構造を示す断面
図である。
FIG. 66 is a cross sectional view showing a cross sectional structure taken along line AA ′ of FIG. 65.

【図67】 図65のB−B′の断面の構造を示す断面
図である。
FIG. 67 is a cross-sectional view showing a structure of a cross section taken along line BB ′ of FIG. 65;

【図68】 図17で示した構造を形成する第1工程を
示す断面図である。
FIG. 68 is a cross-sectional view showing a first step of forming the structure shown in FIG. 17;

【図69】 図17で示した構造を形成する第2工程を
示す断面図である。
FIG. 69 is a cross-sectional view showing a second step of forming the structure shown in FIG. 17;

【図70】 図17で示した構造を形成する第3工程を
示す断面図である。
FIG. 70 is a sectional view showing a third step of forming the structure shown in FIG. 17;

【図71】 図17で示した構造を形成する第4工程を
示す断面図である。
FIG. 71 is a cross-sectional view showing a fourth step of forming the structure shown in FIG. 17;

【図72】 図17で示した構造を形成する第5工程を
示す断面図である。
FIG. 72 is a sectional view showing a fifth step of forming the structure shown in FIG. 17;

【図73】 実施の形態13の変形例1の半導体装置に
おけるNチャネルトランジスタ74lの平面図である。
FIG. 73 is a plan view of an N-channel transistor 74l in a semiconductor device according to a first modification of the thirteenth embodiment;

【図74】 図73のA−A′断面の構造を示す断面図
である。
FIG. 74 is a cross-sectional view showing a structure taken along the line AA ′ of FIG. 73.

【図75】 図73のB−B′断面の構造を示す断面図
である。
FIG. 75 is a cross-sectional view showing a structure of a BB ′ cross-section in FIG. 73;

【図76】 実施の形態14の半導体装置におけるアン
ダーシュート対策素子を示す回路図である。
FIG. 76 is a circuit diagram showing an undershoot countermeasure element in the semiconductor device of the fourteenth embodiment.

【図77】 Nチャネルトランジスタ75aの平面図で
ある。
FIG. 77 is a plan view of an N-channel transistor 75a.

【図78】 図77におけるA−A′での断面を示す断
面図である。
FIG. 78 is a cross-sectional view showing a cross section along AA ′ in FIG. 77;

【図79】 図77におけるB−B′での断面を示す断
面図である。
FIG. 79 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line BB ′ in FIG. 77;

【図80】 Nチャネルトランジスタ75bの平面図で
ある。
FIG. 80 is a plan view of an N-channel transistor 75b.

【図81】 図80におけるA−A′での断面を示す断
面図である。
FIG. 81 is a cross-sectional view showing a cross section taken along AA ′ in FIG. 80.

【図82】 図80におけるB−B′での断面を示す断
面図である。
FIG. 82 is a sectional view showing a section taken along line BB ′ in FIG. 80;

【図83】 実施の形態15の半導体装置におけるアン
ダーシュート対策素子64eを示す回路図である。
FIG. 83 is a circuit diagram showing an undershoot measure element 64e in the semiconductor device of the fifteenth embodiment.

【図84】 Nチャネルトランジスタ74mの平面図で
ある。
FIG. 84 is a plan view of an N-channel transistor 74m.

【図85】 図84におけるA−A′での断面を示す断
面図である。
FIG. 85 is a cross-sectional view showing a cross section taken along AA ′ in FIG. 84.

【図86】 図84におけるB−B′での断面を示す断
面図である。
86 is a sectional view showing a section taken along line BB ′ in FIG. 84.

【図87】 Nチャネルトランジスタ74nの平面図で
ある。
FIG. 87 is a plan view of an N-channel transistor 74n.

【図88】 図87におけるA−A′での断面を示す断
面図である。
FIG. 88 is a cross-sectional view showing a cross section taken along AA ′ in FIG. 87.

【図89】 図87におけるB−B′での断面を示す断
面図である。
FIG. 89 is a sectional view showing a section taken along line BB ′ in FIG. 87;

【図90】 実施の形態16の半導体装置におけるアン
ダーシュート対策素子64fを示す回路図である。
FIG. 90 is a circuit diagram showing an undershoot measure element 64f in the semiconductor device of the sixteenth embodiment.

【図91】 Nチャネルトランジスタ75cの平面図で
ある。
FIG. 91 is a plan view of an N-channel transistor 75c.

【図92】 図91におけるA−A′での断面を示す断
面図である。
FIG. 92 is a cross-sectional view showing a cross section taken along AA ′ in FIG. 91.

【図93】 図91におけるB−B′での断面を示す断
面図である。
93 is a sectional view showing a section taken along line BB ′ in FIG. 91.

【図94】 Nチャネルトランジスタ75dの平面図で
ある。
FIG. 94 is a plan view of an N-channel transistor 75d.

【図95】 図94におけるA−A′での断面を示す断
面図である。
FIG. 95 is a cross-sectional view showing a cross section taken along AA ′ in FIG. 94.

【図96】 図94におけるB−B′での断面を示す断
面図である。
FIG. 96 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line BB ′ in FIG. 94;

【図97】 実施の形態17の半導体装置におけるアン
ダーシュート対策素子64gの構成を示す回路図であ
る。
FIG. 97 is a circuit diagram showing a configuration of an undershoot measure element 64g in the semiconductor device of the seventeenth embodiment.

【図98】 実施の形態18の半導体装置におけるアン
ダーシュート対策素子64hの構成を示す回路図であ
る。
FIG. 98 is a circuit diagram showing a configuration of an undershoot measure element 64h in the semiconductor device of the eighteenth embodiment.

【図99】 実施の形態19の半導体装置におけるアン
ダーシュート対策素子64iの構成を示す回路図であ
る。
FIG. 99 is a circuit diagram showing a configuration of an undershoot countermeasure element 64i in the semiconductor device of the nineteenth embodiment.

【図100】 実施の形態20の半導体装置におけるア
ンダーシュート対策素子64jの構成を示す回路図であ
る。
FIG. 100 is a circuit diagram showing a configuration of an undershoot measure element 64j in the semiconductor device of the twentieth embodiment.

【図101】 実施の形態21の半導体装置におけるア
ンダーシュート対策素子64kの構成を示す回路図であ
る。
FIG. 101 is a circuit diagram showing a configuration of an undershoot measure element 64k in a semiconductor device of a twenty-first embodiment.

【図102】 寄生npnバイポーラトランジスタ73
aの平面図である。
FIG. 102: Parasitic npn bipolar transistor 73
It is a top view of a.

【図103】 図102におけるA−A′での断面を示
す断面図である。
FIG. 103 is a cross-sectional view showing a cross section taken along AA ′ in FIG. 102;

【図104】 寄生npnバイポーラトランジスタ73
bの平面図である。
FIG. 104: parasitic npn bipolar transistor 73
It is a top view of b.

【図105】 図104におけるA−A′での断面を示
す断面図である。
FIG. 105 is a sectional view showing a section taken along AA ′ in FIG. 104;

【図106】 実施の形態22の半導体装置におけるア
ンダーシュート対策素子64lの構成を示す回路図であ
る。
FIG. 106 is a circuit diagram showing a configuration of an undershoot measure element 64l in the semiconductor device of the twenty-second embodiment.

【図107】 寄生npnバイポーラトランジスタ77
aの平面図である。
FIG. 107 shows a parasitic npn bipolar transistor 77
It is a top view of a.

【図108】 図107におけるA−A′での断面を示
す断面図である。
FIG. 108 is a cross-sectional view showing a cross section taken along AA ′ in FIG. 107.

【図109】 寄生npnバイポーラトランジスタ77
bの平面図である。
FIG. 109 shows a parasitic npn bipolar transistor 77
It is a top view of b.

【図110】 図109におけるA−A′での断面を示
す断面図である。
110 is a sectional view showing a section taken along AA ′ in FIG. 109.

【図111】 実施の形態23の半導体装置におけるア
ンダーシュート対策素子64mの構成を示す回路図であ
る。
FIG. 111 is a circuit diagram showing a configuration of an undershoot countermeasure element 64m in the semiconductor device of Embodiment 23.

【図112】 実施の形態24の半導体装置におけるア
ンダーシュート対策素子64nの構成を示す回路図であ
る。
FIG. 112 is a circuit diagram showing a configuration of an undershoot countermeasure element 64n in the semiconductor device of the twenty-fourth embodiment.

【図113】 寄生npnバイポーラトランジスタ73
cの平面図である。
FIG. 113: Parasitic npn bipolar transistor 73
It is a top view of c.

【図114】 図113におけるA−A′での断面を示
す断面図である。
FIG. 114 is a cross-sectional view showing a cross section taken along AA ′ in FIG. 113.

【図115】 寄生npnバイポーラトランジスタ73
dの平面図である。
FIG. 115 shows a parasitic npn bipolar transistor 73
It is a top view of d.

【図116】 図115におけるA−A′での断面を示
す断面図である。
FIG. 116 is a cross-sectional view showing a cross section taken along the line AA ′ in FIG. 115.

【図117】 実施の形態25の半導体装置におけるア
ンダーシュート対策素子64oの構成を示す回路図であ
る。
FIG. 117 is a circuit diagram showing a configuration of an undershoot measure element 64o in the semiconductor device of the twenty-fifth embodiment.

【図118】 寄生npnバイポーラトランジスタ77
cの平面図である。
FIG. 118 shows a parasitic npn bipolar transistor 77
It is a top view of c.

【図119】 図118におけるA−A′での断面を示
す断面図である。
119 is a cross-sectional view showing a cross section taken along AA ′ in FIG. 118.

【図120】 寄生npnバイポーラトランジスタ77
dの平面図である。
FIG. 120 shows a parasitic npn bipolar transistor 77
It is a top view of d.

【図121】 図120におけるA−A′での断面を示
す断面図である。
FIG. 121 is a cross-sectional view showing a cross section taken along AA ′ in FIG. 120.

【図122】 実施の形態26の半導体装置におけるア
ンダーシュート対策素子64pの構成を示す回路図であ
る。
FIG. 122 is a circuit diagram showing a configuration of an undershoot countermeasure element 64p in the semiconductor device of Embodiment 26.

【図123】 実施の形態27の半導体装置におけるア
ンダーシュート対策素子の回路図である。
FIG. 123 is a circuit diagram of an undershoot countermeasure element in a semiconductor device according to a twenty-seventh embodiment.

【図124】 図123で示したNチャネルトランジス
タ294の断面を示す断面図である。
124 is a sectional view showing a section of the N-channel transistor 294 shown in FIG. 123;

【図125】 実施の形態28の半導体装置におけるア
ンダーシュート対策素子の回路図である。
FIG. 125 is a circuit diagram of an undershoot countermeasure element in the semiconductor device according to the twenty-eighth embodiment.

【図126】 図125で示したNチャネルトランジス
タ294aの断面を示す断面図である。
126 is a cross-sectional view showing a cross section of the N-channel transistor 294a shown in FIG. 125.

【図127】 実施の形態29の半導体装置におけるア
ンダーシュート対策素子の回路図である。
FIG. 127 is a circuit diagram of an undershoot countermeasure element in the semiconductor device of the twenty-ninth embodiment.

【図128】 実施の形態30の半導体装置におけるア
ンダーシュート対策素子の回路図である。
FIG. 128 is a circuit diagram of an undershoot countermeasure element in the semiconductor device of the thirtieth embodiment.

【図129】 実施の形態31の半導体装置におけるア
ンダーシュート対策素子の回路図である。
FIG. 129 is a circuit diagram of an undershoot countermeasure element in the semiconductor device of Embodiment 31.

【図130】 図129に示したPチャネルトランジス
タ320の断面を示す断面図である。
130 is a cross-sectional view showing a cross section of P-channel transistor 320 shown in FIG. 129.

【図131】 実施の形態32の半導体装置におけるア
ンダーシュート対策素子の回路図である。
FIG. 131 is a circuit diagram of an undershoot countermeasure element in a semiconductor device according to a thirty-second embodiment.

【図132】 図131に示したPチャネルトランジス
タ320aの断面を示す断面図である。
132 is a cross-sectional view showing a cross section of P-channel transistor 320a shown in FIG. 131.

【図133】 実施の形態33の半導体装置における入
力バッファのブロック図である。
FIG. 133 is a block diagram of an input buffer in a semiconductor device according to a thirty-third embodiment.

【図134】 特開昭61−232658号公報に記載
された入力保護回路である。
FIG. 134 is an input protection circuit described in JP-A-61-232658.

【図135】 図134に示した抵抗502の断面構造
を説明するための断面図である。
135 is a cross-sectional view for describing a cross-sectional structure of resistor 502 shown in FIG.

【図136】 外部から半導体装置に入力される入力波
形の例である。
FIG. 136 is an example of an input waveform input to the semiconductor device from the outside.

【図137】 入力保護回路の一部とメモリセル部の断
面を示す断面図である。
FIG. 137 is a cross-sectional view showing a part of an input protection circuit and a cross section of a memory cell portion;

【図138】 従来構造のトランジスタの平面図であ
る。
FIG. 138 is a plan view of a transistor having a conventional structure.

【図139】 図138におけるX−X′での断面を示
す断面図である。
FIG. 139 is a cross-sectional view showing a cross section taken along XX ′ in FIG. 138;

【図140】 図138におけるY−Y′での断面を示
す断面図である。
140 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line YY 'in FIG. 138.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体装置、54 降圧電源回路、56 VBB発
生回路、58 昇圧電源回路、10,12,14 入力
バッファ、34 メモリセルアレイ、62 端子、64
アンダーシュート対策素子、66 正サージ対策素
子、68 インバータ、70 接合ダイオード、72
抵抗、74,74a〜74n,75,75c〜75d,
79,252a〜252h Nチャネルトランジスタ、
84,206,220,236 ゲート電極、88,8
8a,88b,90,202,204,218,22
4,234,240 n+ 領域、86,208,22
6,244 トレンチ部、120 P型シリコン基板、
122 Pウェル、104,174 ポリシリコン、1
02,176 絶縁膜、222,238,210,82
通常素子分離領域、242,246 トレンチ部、7
3,77,81 npnバイポーラトランジスタ、29
2,312,318 抵抗、294,294a,31
6,317 Nチャネルトランジスタ、N1,N2,N
P2,N11,N12ノード、296,300 n+
域、322,326 p+ 領域、298 P型ボディ領
域、324 N型ボディ領域、302,328 ゲート
酸化膜、304,330 ゲート電極、306,332
絶縁膜、308,334 シリコン基板、342 端
子、346 正サージ対策素子、344 アンダーシュ
ート対策素子、348 インバータ。
Reference Signs List 1 semiconductor device, 54 step-down power supply circuit, 56 VBB generation circuit, 58 step-up power supply circuit, 10, 12, 14 input buffer, 34 memory cell array, 62 terminals, 64
Undershoot protection device, 66 Positive surge protection device, 68 inverter, 70 junction diode, 72
Resistance, 74, 74a to 74n, 75, 75c to 75d,
79, 252a to 252h N-channel transistors,
84, 206, 220, 236 Gate electrode, 88, 8
8a, 88b, 90, 202, 204, 218, 22
4,234,240 n + region, 86,208,22
6,244 trench, 120 P-type silicon substrate,
122 P well, 104,174 polysilicon, 1
02,176 insulating film, 222,238,210,82
Normal element isolation region, 242, 246 Trench, 7
3,77,81 npn bipolar transistor, 29
2,312,318 resistance, 294,294a, 31
6,317 N-channel transistors, N1, N2, N
P2, N11, N12 nodes, 296,300 n + regions, 322,326 p + regions, 298 P-type body regions, 324 N-type body regions, 302,328 Gate oxide films, 304,330 Gate electrodes, 306,332
Insulating film, 308,334 Silicon substrate, 342 terminal, 346 Positive surge suppression element, 344 Undershoot prevention element, 348 Inverter.

Claims (38)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1導電型の半導体基板の主表面上に形
成される半導体装置であって、 前記半導体装置の外部から与えられる接地電位を受ける
接地端子と、 前記半導体装置の外部から入力される入力信号を受ける
入力端子と、 前記入力端子に電気的に結合される内部ノードと、 前記内部ノード上の信号をうけて所定の動作を行う内部
回路と、 前記入力端子の電位が前記接地電位より低い第1の電位
以下となるアンダーシュート入力時に前記内部ノードの
電位を前記第1の電位以上にするアンダーシュート対策
手段とを備え、 前記アンダーシュート対策手段は、 前記主表面上に形成され、前記内部ノードと第1の一定
電位との間に導通しうる経路をなすように結合されるス
イッチング素子と、 前記スイッチング素子に隣接して設けられ、前記アンダ
ーシュート入力時に前記スイッチング素子から前記半導
体基板へと注入される電子の泳動を阻害するトレンチ部
とを含む、半導体装置。
1. A semiconductor device formed on a main surface of a semiconductor substrate of a first conductivity type, comprising: a ground terminal receiving a ground potential applied from outside the semiconductor device; and a ground terminal input from outside the semiconductor device. An input terminal receiving an input signal, an internal node electrically coupled to the input terminal, an internal circuit performing a predetermined operation in response to a signal on the internal node, and a potential of the input terminal being the ground potential. Undershoot countermeasure means for making the potential of the internal node equal to or higher than the first potential at the time of an undershoot input lower than or equal to a lower first potential; A switching element coupled to form a path capable of conducting between the internal node and a first constant potential; From the switching element during undershoot inputs and a trench portion that inhibits electron migration injected into the semiconductor substrate, the semiconductor device.
【請求項2】 前記スイッチング素子は、 前記主表面上に形成され、前記内部ノードと前記第1の
一定電位との間に導通しうる経路をなすように結合され
る第2導電型のMOSトランジスタを含み、 前記MOSトランジスタは、 前記内部ノードに接続される第2導電型の第1の不純物
領域と、 前記第1の一定電位に結合される第2導電型の第2の不
純物領域と、 前記第1の不純物領域と前記第2の不純物領域とに挟ま
れた前記主表面上に位置するゲート電極とを有し、 前記トレンチ部は、深さが前記第1の不純物領域の接合
深さよりも深く、前記第2の不純物領域に接する、請求
項1に記載の半導体装置。
2. The second conductivity type MOS transistor formed on the main surface and coupled to form a path capable of conducting between the internal node and the first constant potential. Wherein the MOS transistor comprises: a second conductivity type first impurity region connected to the internal node; a second conductivity type second impurity region coupled to the first constant potential; A gate electrode interposed between the first impurity region and the second impurity region, the gate electrode being located on the main surface, wherein the trench has a depth greater than a junction depth of the first impurity region. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is deeply in contact with the second impurity region.
【請求項3】 前記MOSトランジスタのゲートは、前
記接地電位に結合され、 前記第1導電型は、P型であり、 前記第2導電型は、N型である、請求項2に記載の半導
体装置。
3. The semiconductor according to claim 2, wherein a gate of said MOS transistor is coupled to said ground potential, said first conductivity type is P-type, and said second conductivity type is N-type. apparatus.
【請求項4】 前記第1の一定電位は、前記接地電位で
ある、請求項2に記載の半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 2, wherein said first constant potential is said ground potential.
【請求項5】 外部から与えられた電源電位を受ける電
源端子をさらに備え、 前記第1の一定電位は、前記電源電位に応じた電位であ
る、請求項2に記載の半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 2, further comprising a power supply terminal receiving a power supply potential applied from outside, wherein said first constant potential is a potential according to said power supply potential.
【請求項6】 外部から与えられた電源電位を受ける電
源端子と、 前記電源電位を受け内部昇圧電位に昇圧する昇圧手段と
をさらに備え、 前記第1の一定電位は、前記内部昇圧電位である、請求
項2に記載の半導体装置。
6. A power supply terminal receiving an externally applied power supply potential, and a boosting means for receiving the power supply potential and boosting the internal boosted potential, wherein the first constant potential is the internal boosted potential. The semiconductor device according to claim 2.
【請求項7】 前記第2の不純物領域は、前記主表面上
において前記ゲート電極および前記第1の不純物領域を
取り囲み、 前記トレンチ部の開口部は、前記主表面上において前記
第2の不純物領域を取り囲む、請求項2に記載の半導体
装置。
7. The second impurity region surrounds the gate electrode and the first impurity region on the main surface, and the opening of the trench portion has the second impurity region on the main surface. 3. The semiconductor device according to claim 2, wherein the semiconductor device surrounds the semiconductor device.
【請求項8】 前記第2の不純物領域は、 前記トレンチ部の側壁に形成される第3の不純物領域を
含む、請求項2に記載の半導体装置。
8. The semiconductor device according to claim 2, wherein said second impurity region includes a third impurity region formed on a side wall of said trench portion.
【請求項9】 前記トレンチ部は、前記第2の不純物領
域と接する側壁と前記半導体基板の主表面とのなす角度
が90°未満となるように開口され、開口部より底面の
方が広い、請求項2に記載の半導体装置。
9. The trench portion is opened such that an angle formed between a side wall in contact with the second impurity region and a main surface of the semiconductor substrate is less than 90 °, and a bottom surface is wider than the opening portion. The semiconductor device according to claim 2.
【請求項10】 前記スイッチング素子は、前記主表面
上に形成され、前記内部ノードと接続される第2導電型
の第1の不純物領域と、 前記主表面上において、前記トレンチ部の開口部と前記
第1の不純物領域との間に形成され、前記第1の不純物
領域に接して形成され、かつ、前記第1の不純物領域の
接合深さより深く形成される素子分離部と、 少なくとも前記素子分離部の底部より深い前記トレンチ
部の側壁に形成され、前記第1の一定電位に結合される
第2導電型の第2の不純物領域とを含み、 前記第2の不純物領域は、前記主表面上における前記ト
レンチ部と前記第1の不純物領域との間の距離よりも接
合深さが浅い、請求項1に記載の半導体装置。
10. The switching element is formed on the main surface, is connected to the internal node, and has a second conductivity type first impurity region; and on the main surface, an opening of the trench. An element isolation portion formed between the first impurity region, in contact with the first impurity region, and formed deeper than a junction depth of the first impurity region; A second impurity region of a second conductivity type formed on a side wall of the trench portion deeper than a bottom of the portion and coupled to the first constant potential, wherein the second impurity region is formed on the main surface. 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein a junction depth is smaller than a distance between said trench portion and said first impurity region.
【請求項11】 前記第1導電型は、P型であり、 前記第2導電型は、N型である、請求項10に記載の半
導体装置。
11. The semiconductor device according to claim 10, wherein said first conductivity type is P-type, and said second conductivity type is N-type.
【請求項12】 前記第1の一定電位は、前記接地電位
である、請求項10に記載の半導体装置。
12. The semiconductor device according to claim 10, wherein said first constant potential is said ground potential.
【請求項13】 外部から与えられた電源電位を受ける
電源端子をさらに備え、 前記第1の一定電位は、前記電源電位に応じた電位であ
る、請求項10に記載の半導体装置。
13. The semiconductor device according to claim 10, further comprising a power supply terminal receiving a power supply potential applied from the outside, wherein said first constant potential is a potential according to said power supply potential.
【請求項14】 外部から与えられた電源電位を受ける
電源端子と、 前記電源電位を受け内部昇圧電位に昇圧する昇圧手段と
をさらに備え、 前記第1の一定電位は、前記内部昇圧電位である、請求
項10に記載の半導体装置。
14. A power supply terminal receiving an externally applied power supply potential, and a boosting means for receiving the power supply potential and boosting it to an internal boosted potential, wherein the first constant potential is the internal boosted potential. The semiconductor device according to claim 10.
【請求項15】 前記素子分離部は、前記主表面上にお
いて前記第1の不純物領域を取り囲み、 前記トレンチ部の開口部は、前記主表面上において前記
素子分離部を取り囲む、請求項10に記載の半導体装
置。
15. The device according to claim 10, wherein the device isolation portion surrounds the first impurity region on the main surface, and an opening of the trench portion surrounds the device isolation portion on the main surface. Semiconductor device.
【請求項16】 前記トレンチ部は、側壁と前記半導体
基板の主表面とのなす角度が90°未満となるように開
口され、開口部より底面の方が広い、請求項10に記載
の半導体装置。
16. The semiconductor device according to claim 10, wherein said trench portion is opened such that an angle formed between a side wall and a main surface of said semiconductor substrate is less than 90 °, and a bottom surface is wider than said opening portion. .
【請求項17】 前記スイッチング素子は、 前記主表面上に形成され、前記内部ノードと前記第1の
一定電位との間に導通しうる経路をなすように結合され
る第2導電型のMOSトランジスタと、 前記主表面上において、前記トレンチ部の開口部と前記
MOSトランジスタとの間に形成される素子分離部とを
含み、 前記MOSトランジスタは、 前記素子分離部の底部より接合深さが浅く、前記内部ノ
ードと接続される第2導電型の第1の不純物領域と、 前記第1の一定電位に結合される第2導電型の第2の不
純物領域と、 前記第1の不純物領域と前記第2の不純物領域とに挟ま
れた前記主表面上に位置するゲート電極とを有し、 前記主表面上において、前記第2の不純物領域は、前記
素子分離部と接する、請求項1に記載の半導体装置。
17. The second conductivity type MOS transistor formed on the main surface and coupled to form a path capable of conducting between the internal node and the first constant potential. And an element isolation portion formed between the opening of the trench portion and the MOS transistor on the main surface, wherein the MOS transistor has a junction depth smaller than a bottom of the element isolation portion, A second impurity-type first impurity region connected to the internal node; a second conductivity-type second impurity region coupled to the first constant potential; 2. The semiconductor device according to claim 1, further comprising: a gate electrode located on the main surface sandwiched between the second impurity region and the second impurity region, wherein the second impurity region is in contact with the element isolation portion on the main surface. Semiconductor device.
【請求項18】 前記MOSトランジスタのゲートは、
前記接地電位に結合され、 前記第1導電型は、P型であり、 前記第2導電型は、N型である、請求項17に記載の半
導体装置。
18. The gate of the MOS transistor,
The semiconductor device according to claim 17, wherein the first conductivity type is P-type, and the second conductivity type is N-type.
【請求項19】 前記第1の一定電位は、前記接地電位
である、請求項17に記載の半導体装置。
19. The semiconductor device according to claim 17, wherein said first constant potential is said ground potential.
【請求項20】 外部から与えられた電源電位を受ける
電源端子をさらに備え、 前記第1の一定電位は、前記電源電位に応じた電位であ
る、請求項17に記載の半導体装置。
20. The semiconductor device according to claim 17, further comprising a power supply terminal receiving a power supply potential applied from outside, wherein said first constant potential is a potential according to said power supply potential.
【請求項21】 外部から与えられた電源電位を受ける
電源端子と、 前記電源電位を受け内部昇圧電位に昇圧する昇圧手段と
をさらに備え、 前記第1の一定電位は、前記内部昇圧電位である、請求
項17に記載の半導体装置。
21. A power supply terminal receiving an externally applied power supply potential, and a boosting unit receiving the power supply potential and boosting the internal boosted potential, wherein the first constant potential is the internal boosted potential. The semiconductor device according to claim 17.
【請求項22】 前記素子分離部は、前記主表面上にお
いて前記MOSトランジスタを取り囲み、 前記トレンチ部の開口部は、前記主表面上において前記
素子分離部を取り囲む、請求項17に記載の半導体装
置。
22. The semiconductor device according to claim 17, wherein said isolation portion surrounds said MOS transistor on said main surface, and an opening of said trench portion surrounds said isolation portion on said main surface. .
【請求項23】 前記スイッチング素子は、 前記トレンチ部の側壁に形成され、第2の一定電位と結
合される第3の不純物領域をさらに含む、請求項17に
記載の半導体装置。
23. The semiconductor device according to claim 17, wherein said switching element further includes a third impurity region formed on a side wall of said trench portion and coupled to a second constant potential.
【請求項24】 前記トレンチ部は、側壁と前記半導体
基板の主表面とのなす角度が90°未満となるように開
口され、開口部より底面の方が広い、請求項2に記載の
半導体装置。
24. The semiconductor device according to claim 2, wherein the trench is opened such that an angle formed between a side wall and a main surface of the semiconductor substrate is less than 90 °, and a bottom surface is wider than the opening. .
【請求項25】 前記入力端子と前記内部ノードとの間
に接続される抵抗をさらに備える、請求項1に記載の半
導体装置。
25. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a resistor connected between said input terminal and said internal node.
【請求項26】 前記内部ノードに接続され、前記入力
端子の電位が前記接地電位より高い第2の電位以上とな
ったときに前記内部ノードの電位を前記第2の電位以下
にする正サージ対策手段をさらに備える、請求項1に記
載の半導体装置。
26. A countermeasure against a positive surge which is connected to the internal node and makes the potential of the internal node equal to or lower than the second potential when the potential of the input terminal is equal to or higher than a second potential higher than the ground potential. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a unit.
【請求項27】 半導体基板上に形成される半導体装置
であって、 前記半導体装置の外部から与えられる接地電位を受ける
接地端子と、 前記半導体装置の外部から入力される入力信号を受ける
入力端子と、 前記入力端子に接続される第1の内部ノードと、 前記第1の内部ノード上の信号を受けて第2の内部ノー
ドに伝達し、前記入力電位が前記接地電位より低い第1
の電位以下となったときに前記第2の内部ノードの電位
を前記第1の電位以上にするアンダーシュート対策手段
と、 前記第2の内部ノード上の信号をうけて所定の動作を行
う、前記半導体基板上に形成される内部回路とを備え、 前記アンダーシュート対策手段は、 前記第1の内部ノードと前記第2の内部ノードとの間に
接続される抵抗と、 前記第2の内部ノードと一定電位との間に導通しうる経
路をなすように結合される第1導電型のMOSトランジ
スタとを含み、 前記MOSトランジスタは、 前記半導体基板と絶縁層にて電気的に分離された半導体
層に形成され、前記第2の内部ノードに接続される第1
導電型の第1の不純物領域と、 前記半導体層に形成され、前記一定電位に結合される第
1導電型の第2の不純物領域と、 前記半導体層に形成され、チャネルが形成される、前記
第1の不純物領域と前記第2の不純物領域とに挟まれた
第2導電型のチャネル形成領域と、 前記チャネル形成領域に隣接して設けられるゲート電極
とを有する、半導体装置。
27. A semiconductor device formed on a semiconductor substrate, comprising: a ground terminal receiving a ground potential applied from outside the semiconductor device; and an input terminal receiving an input signal input from outside the semiconductor device. A first internal node connected to the input terminal; and a first internal node receiving a signal on the first internal node and transmitting the signal to a second internal node, wherein the input potential is lower than the ground potential.
Undershoot countermeasure means for making the potential of the second internal node equal to or higher than the first potential when the potential of the second internal node becomes equal to or lower than the potential of the second internal node; An internal circuit formed on a semiconductor substrate, wherein the undershoot countermeasure means comprises: a resistor connected between the first internal node and the second internal node; and a second internal node. A MOS transistor of a first conductivity type coupled to form a path capable of conducting with a constant potential, wherein the MOS transistor is connected to a semiconductor layer electrically separated by an insulating layer from the semiconductor substrate. A first formed and connected to the second internal node
A first impurity region of a conductivity type, a second impurity region of a first conductivity type formed in the semiconductor layer and coupled to the constant potential, and a channel formed in the semiconductor layer; A semiconductor device having a second conductivity type channel formation region sandwiched between a first impurity region and the second impurity region, and a gate electrode provided adjacent to the channel formation region.
【請求項28】 前記ゲート電極は、前記第2の内部ノ
ードに接続され、 前記第1導電型は、P型であり、 前記第2導電型は、N型であり、 前記一定電位は、前記接地電位である、請求項27に記
載の半導体装置。
28. The gate electrode is connected to the second internal node, the first conductivity type is P-type, the second conductivity type is N-type, and the constant potential is 28. The semiconductor device according to claim 27, which is at a ground potential.
【請求項29】 前記MOSトランジスタは、前記チャ
ネル形成領域がフローティングにされる、請求項28に
記載の半導体装置。
29. The semiconductor device according to claim 28, wherein said MOS transistor has said channel formation region floating.
【請求項30】 外部から与えられた電源電位を受ける
電源端子をさらに備え、 前記MOSトランジスタは、前記チャネル形成領域が前
記電源電位に応じた電位にされる、請求項28に記載の
半導体装置。
30. The semiconductor device according to claim 28, further comprising a power supply terminal receiving an externally applied power supply potential, wherein said MOS transistor has a potential corresponding to said power supply potential in said channel formation region.
【請求項31】 前記ゲート電極は、前記接地電位に結
合され、 前記第1導電型は、N型であり、 前記第2導電型は、P型であり、 前記一定電位は、前記接地電位である、請求項27に記
載の半導体装置。
31. The gate electrode is coupled to the ground potential, the first conductivity type is N-type, the second conductivity type is P-type, and the constant potential is the ground potential. 28. The semiconductor device according to claim 27.
【請求項32】 前記MOSトランジスタは、前記チャ
ネル形成領域がフローティングにされる、請求項31に
記載の半導体装置。
32. The semiconductor device according to claim 31, wherein the channel formation region of the MOS transistor is floated.
【請求項33】 前記MOSトランジスタは、前記チャ
ネル形成領域が前記接地電位にされる、請求項31に記
載の半導体装置。
33. The semiconductor device according to claim 31, wherein the channel formation region of the MOS transistor is set to the ground potential.
【請求項34】 前記ゲート電極は、前記接地電位に結
合され、 前記第1導電型は、N型であり、 前記第2導電型は、P型であり、 前記一定電位は、前記電源電位に応じた電位である、請
求項27に記載の半導体装置。
34. The gate electrode is coupled to the ground potential, the first conductivity type is N-type, the second conductivity type is P-type, and the constant potential is equal to the power supply potential. 28. The semiconductor device according to claim 27, which has a corresponding potential.
【請求項35】 前記MOSトランジスタは、前記チャ
ネル形成領域がフローティングにされる、請求項34に
記載の半導体装置。
35. The semiconductor device according to claim 34, wherein said MOS transistor has said channel formation region floating.
【請求項36】 前記MOSトランジスタは、前記チャ
ネル形成領域が前記接地電位にされる、請求項34に記
載の半導体装置。
36. The semiconductor device according to claim 34, wherein said MOS transistor has said channel formation region set to said ground potential.
【請求項37】 前記第1の内部ノードに接続され、前
記入力端子の電位が前記接地電位より高い第2の電位と
なったときに前記第1の内部ノードの電位を前記第2の
電位以下にする正サージ対策手段をさらに備える、請求
項27に記載の半導体装置。
37. When the potential of the input terminal is connected to the first internal node and the potential of the input terminal becomes a second potential higher than the ground potential, the potential of the first internal node is lower than or equal to the second potential. 28. The semiconductor device according to claim 27, further comprising a positive surge countermeasure for reducing the surge.
【請求項38】 前記第2の内部ノードに接続され、前
記入力端子の電位が前記接地電位より高い第2の電位と
なったときに前記第2の内部ノードの電位を前記第2の
電位以下にする正サージ対策手段をさらに備える、請求
項27に記載の半導体装置。
38. When the potential of the input terminal is connected to the second internal node and the potential of the input terminal becomes a second potential higher than the ground potential, the potential of the second internal node is lower than or equal to the second potential. 28. The semiconductor device according to claim 27, further comprising a positive surge countermeasure for reducing the surge.
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