JPH1174534A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH1174534A
JPH1174534A JP24981597A JP24981597A JPH1174534A JP H1174534 A JPH1174534 A JP H1174534A JP 24981597 A JP24981597 A JP 24981597A JP 24981597 A JP24981597 A JP 24981597A JP H1174534 A JPH1174534 A JP H1174534A
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JP
Japan
Prior art keywords
impurity concentration
concentration layer
silicon
temperature
film
Prior art date
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Pending
Application number
JP24981597A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masakazu Kanechika
将一 兼近
Takahide Sugiyama
隆英 杉山
Yukihiko Watanabe
行彦 渡辺
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Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
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Publication date
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Publication of JPH1174534A publication Critical patent/JPH1174534A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stabilize an operating characteristic of a SOI type insulation gate transistor in a wide temperature range. SOLUTION: In a semiconductor device having insulation gate transistors 30 and 40 formed by using a silicon supporting substrate 1, an embedded film oxide (an insulation film) 2, and a silicon thin film 3, impurity concentration layers 33 and 43 formed near an interface between the silicon supporting substrate 1 and the embedded film oxide 2, and added more impurity than the impurity concentration of the silicon supporting substrate, electrodes 32 and 42 for controlling a potential of the impurity concentration layer, and a temperature compensation circuit varying the potential of the impurity concentration layer depending on the temperature through the electrodes and suppressing the formation of a back channel near the interface to the embedded film oxide of the silicon thin film, are formed. The voltage applied to impurity concentration layers 33 and 43 are controlled depending on the temperature variation, and a back channel generation is suppressed and a threshold voltage is stabilized in a wide temperature range.

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】本発明は、半導体装置の中の
SOI(silicon-on-insulator)型のMOS(metaloxide
semiconductor) トランジスタに関する。
The present invention relates to an SOI (silicon-on-insulator) type MOS (metal oxide) in a semiconductor device.
semiconductor) A transistor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のSOI−MOSトランジスタの構
造を図3に示す。シリコン支持基板1はリン元素を含有
している。そのシリコン支持基板1の上には、絶縁体薄
膜として埋め込み酸化膜2が形成され、その上に単結晶
シリコン薄膜3が形成されている。この単結晶シリコン
薄膜3を利用して、nチャネルMOSトランジスタ30
とpチャネルMOSトランジスタ40とから成るC−M
OSトランジスタが形成されている。7はソース、6は
ドレイン、5はゲート絶縁膜、4はゲート電極である。
nチャネルMOSトランジスタ30直下のシリコン支持
基板1の埋め込み酸化膜2に対する界面付近には、ボロ
ン元素が1017cm-3より低濃度に添加されたp型不純物濃
度層12が形成されている。さらに、このp型不純物濃
度層12において、ゲート電極4の直下に当たる埋め込
み酸化膜2に対する界面近傍には、ボロン元素が1017cm
-3以上の濃度に添加されたp型不純物濃度層13が形成
されている。そして、p型不純物濃度層12に電極15
が接続されている。同様に、pチャネルMOSトランジ
スタ40においても、ゲート電極4直下のシリコン支持
基板1の埋め込み酸化膜2に対する界面付近にリン元素
が1017cm-3以上に添加されたn型不純物濃度層14が形
成され、この層14に電極16が接続されている。
2. Description of the Related Art The structure of a conventional SOI-MOS transistor is shown in FIG. The silicon support substrate 1 contains a phosphorus element. On the silicon support substrate 1, a buried oxide film 2 is formed as an insulator thin film, and a single crystal silicon thin film 3 is formed thereon. Using this single crystal silicon thin film 3, an n-channel MOS transistor 30
And a p-channel MOS transistor 40
An OS transistor is formed. 7 is a source, 6 is a drain, 5 is a gate insulating film, and 4 is a gate electrode.
In the vicinity of the interface with the buried oxide film 2 of the silicon support substrate 1 immediately below the n-channel MOS transistor 30, a p-type impurity concentration layer 12 to which boron element is added at a concentration lower than 10 17 cm -3 is formed. Further, in the p-type impurity concentration layer 12, the boron element contains 10 17 cm in the vicinity of the interface with the buried oxide film 2 directly under the gate electrode 4.
A p-type impurity concentration layer 13 doped to a concentration of -3 or more is formed. The electrode 15 is formed on the p-type impurity concentration layer 12.
Is connected. Similarly, also in the p-channel MOS transistor 40, an n-type impurity concentration layer 14 to which phosphorus element is added to 10 17 cm −3 or more is formed near the interface with the buried oxide film 2 of the silicon support substrate 1 immediately below the gate electrode 4. The electrode 16 is connected to the layer 14.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】SOI−MOSトラン
ジスタはその構造上、バックチャネルが形成される場合
がある。即ち、単結晶シリコン薄膜3を活性層、埋め込
み酸化膜2をゲート絶縁膜、シリコン支持基板をゲート
電極とする寄生MOSトランジスタが形成され、結晶シ
リコン薄膜3と埋め込み酸化膜2との界面にバックチャ
ネルが形成される。高温になる程、反転層のキャリア濃
度が増加するために、バックチャネルが形成され易くな
る。このため、図3の構造のSOI−CMOSトランジ
スタは、温度の上昇に伴い、バックチャネルが形成さ
れ、このSOI−CMOSトランジスタを用いた回路
は、誤動作するという問題がある。このSOI−MOS
トランジスタで、温度上昇に伴うバックチャネルの形成
を抑制させるためには、p型不純物濃度層13をできる
だけ小さい(負に大きく)電位にバイアスし、かつ、n
型不純物濃度層14の電位をできるだけ大きい電位にバ
イアスしておくことが必要である。しかし、従来のMO
Sトランジスタでは、p型不純物濃度層13の電位を必
要以上に小さく(負に大きく)し過ぎるとnチャネルM
OSトランジスタ30のしきい値電圧が正の方向に大き
く推移してしまうという問題がある。又、n型不純物濃
度層14の電位を必要以上に大きくし過ぎるとpチャネ
ルMOSトランジスタのしきい値電圧が負の方向に大き
く推移してしまうという問題がある。その結果、所望の
回路動作を得られなくなるという問題点が生じる。本発
明は、従来のSOI−MOSトランジスタにおいて、温
度上昇によって形成され易くなるバックチャネルの形成
を温度変化にかかわらず抑制し、かつ、p型不純物濃度
層13の電位又はn型不純物濃度層14に印加される電
位にトランジスタのターンオン、ターンオフのしきい値
電圧の変動をできるだけ小さくすることで、トランジス
タの動作特性を広温度範囲に渡り安定化することを目的
とする。
The SOI-MOS transistor may have a back channel due to its structure. That is, a parasitic MOS transistor having the single crystal silicon thin film 3 as an active layer, the buried oxide film 2 as a gate insulating film, and the silicon support substrate as a gate electrode is formed, and a back channel is formed at the interface between the crystalline silicon thin film 3 and the buried oxide film 2. Is formed. As the temperature increases, the carrier concentration of the inversion layer increases, so that a back channel is easily formed. Therefore, the SOI-CMOS transistor having the structure in FIG. 3 has a problem that a back channel is formed as the temperature increases, and a circuit using the SOI-CMOS transistor malfunctions. This SOI-MOS
In order to suppress the formation of a back channel due to a temperature rise in the transistor, the p-type impurity concentration layer 13 is biased to a potential as small as possible (negatively large) and n
It is necessary to bias the potential of the type impurity concentration layer 14 to a potential as large as possible. However, conventional MO
In the S transistor, if the potential of the p-type impurity concentration layer 13 is excessively reduced (negatively increased), the n-channel M
There is a problem that the threshold voltage of the OS transistor 30 largely changes in the positive direction. Further, if the potential of the n-type impurity concentration layer 14 is excessively increased, there is a problem that the threshold voltage of the p-channel MOS transistor largely changes in the negative direction. As a result, there arises a problem that a desired circuit operation cannot be obtained. According to the present invention, in a conventional SOI-MOS transistor, the formation of a back channel which is easily formed due to a rise in temperature is suppressed irrespective of a temperature change, and the potential of the p-type impurity concentration layer 13 or the n-type impurity concentration layer 14 is reduced. It is an object of the present invention to stabilize the operating characteristics of a transistor over a wide temperature range by minimizing the variation of the threshold voltage for turning on and off the transistor to the applied potential.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、シリコン支持
基板の上に形成された絶縁体膜と、この絶縁体膜の上に
形成されたシリコン膜と、このシリコン膜を用いて形成
された絶縁ゲート型トランジスタとを有する半導体装置
において、シリコン支持基板と絶縁体膜との界面近傍に
おいて形成され、シリコン支持基板の不純物濃度以上に
不純物が添加された不純物濃度層と、不純物濃度層の電
位を制御するための電極と、電極を介して不純物濃度層
の電位を温度に応じて変化させて、シリコン膜の絶縁体
膜に対する界面付近のバックチャネルの形成を抑制する
温度補償回路とを設けたことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided an insulator film formed on a silicon supporting substrate, a silicon film formed on the insulator film, and a silicon film formed using the silicon film. In a semiconductor device having an insulated gate transistor, an impurity concentration layer formed near an interface between a silicon support substrate and an insulator film and doped with an impurity equal to or higher than the impurity concentration of the silicon support substrate, and a potential of the impurity concentration layer. An electrode for controlling, and a temperature compensation circuit for changing the potential of the impurity concentration layer via the electrode in accordance with the temperature to suppress formation of a back channel near an interface between the silicon film and the insulator film. It is characterized by.

【0005】上記の絶縁ゲート型トランジスタをpチャ
ネルMIS型トランジスタとした場合には不純物濃度層
はn伝導型であり、上記の絶縁ゲート型トランジスタを
nチャネルMIS型トランジスタとした場合には不純物
濃度層はp伝導型とする。又、pチャネルMIS型トラ
ンジスタとnチャネルMIS型トランジスタとをシリコ
ン支持基板上に直列配列した相補型トランジスタであっ
ても良い。又、トランジスタはエンハンスメント型(ノ
ーマリオフ型)、ディプレション型(ノーマリオン型)
のいずれでも適用可能である。
When the above-mentioned insulated gate transistor is a p-channel MIS transistor, the impurity concentration layer is n-type, and when the above-mentioned insulated gate transistor is an n-channel MIS transistor, the impurity concentration layer is n-type. Is p-type. Further, a complementary transistor in which a p-channel MIS transistor and an n-channel MIS transistor are arranged in series on a silicon support substrate may be used. Transistors are enhancement type (normally-off type) and depletion type (normally-on type)
Any of the above is applicable.

【0006】温度補償回路は、例えば、サーミスタ等の
感温抵抗素子と温度に対して抵抗値の変化しない抵抗素
子との直列接続を電圧源に接続し、抵抗素子の接続点の
電位を電極に印加する回路で構成できる。この温度補償
回路は上記の半導体装置の外部に設けても良く、シリコ
ン支持基板又はシリコン薄膜に形成しても良い。
[0006] The temperature compensation circuit connects, for example, a series connection of a temperature-sensitive resistance element such as a thermistor and a resistance element whose resistance value does not change with temperature to a voltage source, and connects the potential of the connection point of the resistance element to an electrode. It can be configured with a circuit to apply. This temperature compensation circuit may be provided outside the above semiconductor device, or may be formed on a silicon support substrate or a silicon thin film.

【0007】さらに、温度補償回路を、不純物濃度層に
炭素層を形成し、この炭素層を介して不純物濃度層に電
圧を印加する回路としても良い。又、この炭素層はシリ
コン薄膜に形成して、不純物濃度層に接続するようにし
ても良い。この時、不純物濃度層の電位を制御するため
の電極は炭素層に形成される。
Further, the temperature compensation circuit may be a circuit in which a carbon layer is formed on the impurity concentration layer, and a voltage is applied to the impurity concentration layer via the carbon layer. This carbon layer may be formed in a silicon thin film and connected to the impurity concentration layer. At this time, an electrode for controlling the potential of the impurity concentration layer is formed on the carbon layer.

【0008】[0008]

【作用及び効果】本発明の半導体装置では、絶縁体膜に
対するシリコン支持基板の界面付近に形成された不純物
濃度層に電極を介して電位が印加される構造であり、そ
の電位が基板温度に応じて変化するように構成されてい
る。そして、この電位の温度特性は、シリコン膜の絶縁
体膜に対する界面付近に形成されるバックチャネルの形
成が温度にかかわらず抑制されるような特性である。し
たがって、本半導体装置は、広い温度範囲に渡り動作可
能な半導体装置となる。
The semiconductor device according to the present invention has a structure in which a potential is applied to the impurity concentration layer formed near the interface of the silicon support substrate with respect to the insulator film via an electrode. It is configured to change. The temperature characteristic of this potential is such that the formation of a back channel formed near the interface between the silicon film and the insulator film is suppressed regardless of the temperature. Therefore, the present semiconductor device is a semiconductor device that can operate over a wide temperature range.

【0009】温度補償回路をサーミスタ等の感温抵抗素
子と温度に対して抵抗値の変化しない抵抗素子との直列
接続を電圧源に接続し、抵抗素子の接続点の電位を電極
に印加する回路で構成することで、簡単な回路構成で半
導体装置の使用可能温度範囲を拡大することができる。
温度補償回路を、不純物濃度層に炭素層を形成し、この
炭素層を介して不純物濃度層に電圧を印加する回路と
し、炭素層の抵抗値の温度特性により、不純物濃度層に
印加される電位を温度により変化させることができる。
これにより簡単な回路構成で、半導体装置の動作可能温
度範囲を拡大することができる。
A circuit in which a temperature compensating circuit is connected in series with a temperature-sensitive resistance element such as a thermistor and a resistance element whose resistance value does not change with temperature to a voltage source, and a potential at a connection point of the resistance element is applied to an electrode. With this configuration, the usable temperature range of the semiconductor device can be expanded with a simple circuit configuration.
The temperature compensation circuit is a circuit in which a carbon layer is formed in the impurity concentration layer, and a voltage is applied to the impurity concentration layer through the carbon layer. The potential applied to the impurity concentration layer is determined by the temperature characteristic of the resistance value of the carbon layer. Can be varied with temperature.
Thus, the operable temperature range of the semiconductor device can be expanded with a simple circuit configuration.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施例に
基づいて説明する。なお本発明は下記実施例に限定され
るものではない。本発明の第1の実施例にかかる半導体
装置の断面構造を図1に示す。シリコン支持基板1はリ
ン元素を含有している。そのシリコン支持基板1上に
は、絶縁体薄膜として、厚さ85nmの埋め込み酸化膜2が
形成されており、その埋め込み酸化膜2の上には、厚さ
175nm の単結晶シリコン薄膜3が形成されている。この
単結晶シリコン薄膜3中に絶縁ゲート型トランジスタと
してMOSトランジスタが形成されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described based on specific embodiments. The present invention is not limited to the following examples. FIG. 1 shows a cross-sectional structure of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. The silicon support substrate 1 contains a phosphorus element. On the silicon support substrate 1, a buried oxide film 2 having a thickness of 85 nm is formed as an insulator thin film.
A single crystal silicon thin film 3 of 175 nm is formed. A MOS transistor is formed in the single-crystal silicon thin film 3 as an insulated gate transistor.

【0011】単結晶シリコン薄膜3には、nチャネルM
OSトランジスタ30とpチャネルMOSトランジスタ
40とから成るC−MOSトランジスタが形成されてい
る。nチャネルMOSトランジスタ30はn伝導型のソ
ース37及びドレイン36、p伝導型のチャネル領域3
1とゲート絶縁膜35とゲート電極34とで構成されて
いる。同様に、pチャネルMOSトランジスタ40はp
伝導型のソース47及びドレイン46、n伝導型のチャ
ネル領域41とゲート絶縁膜45とゲート電極44とで
構成されている。ソース37は0V電源(アース)に接
続され、ドレイン47は3Vの電源に接続されている。
The single-crystal silicon thin film 3 has an n-channel M
A C-MOS transistor including the OS transistor 30 and the p-channel MOS transistor 40 is formed. The n-channel MOS transistor 30 has an n-conductivity type source 37 and a drain 36 and a p-conductivity type channel region 3.
1, a gate insulating film 35 and a gate electrode 34. Similarly, p-channel MOS transistor 40
It comprises a conduction type source 47 and a drain 46, an n conduction type channel region 41, a gate insulating film 45 and a gate electrode 44. The source 37 is connected to a 0V power supply (earth), and the drain 47 is connected to a 3V power supply.

【0012】nチャネルMOSトランジスタ30直下の
シリコン支持基板1の埋め込み酸化膜2に対する界面付
近には、ボロン元素が1017cm-3程度の濃度に添加された
p型不純物濃度層33が形成されている。そして、p型
不純物濃度層33の電極形成部分とその上の埋め込み絶
縁膜2、シリコン薄膜3とをエッチングした部分に、炭
素元素のスパッタリングにより炭素層38が形成されて
いる。炭素層38は深さ0.3 μm 、面積1μm ×1μm
の大きさを有する。この炭素層38の上に電極32が形
成されている。この電極32には−5Vの電圧が印加さ
れている。
In the vicinity of the interface between the silicon support substrate 1 and the buried oxide film 2 immediately below the n-channel MOS transistor 30, a p-type impurity concentration layer 33 doped with boron element at a concentration of about 10 17 cm -3 is formed. I have. Then, a carbon layer 38 is formed by sputtering of a carbon element on a portion where the electrode forming portion of the p-type impurity concentration layer 33 and the buried insulating film 2 and the silicon thin film 3 thereon are etched. The carbon layer 38 has a depth of 0.3 μm and an area of 1 μm × 1 μm.
It has the size of The electrode 32 is formed on the carbon layer 38. A voltage of -5 V is applied to the electrode 32.

【0013】さらに、p型不純物濃度層33の一部には
ボロン元素が1016cm-3程度の濃度に添加されたp型不
純物濃度層18が形成されている。このp型不純物濃度
層18の大きさは、深さ0.3μmで面積18μm×1
8μmである。又、このp型不純物濃度層18は0V電
源(アース)に接続されている。
Further, a p-type impurity concentration layer 18 to which boron element is added at a concentration of about 10 16 cm -3 is formed in a part of the p-type impurity concentration layer 33. This p-type impurity concentration layer 18 has a depth of 0.3 μm and an area of 18 μm × 1.
8 μm. The p-type impurity concentration layer 18 is connected to a 0 V power supply (earth).

【0014】同様に、pチャネルMOSトランジスタ4
0直下のシリコン支持基板1の埋め込み酸化膜2に対す
る界面付近には、リン元素が1017cm-3程度の濃度に添加
されたn型不純物濃度層43が形成されている。そし
て、n型不純物濃度層43の一部に、炭素層38と同一
大きさの炭素層48が形成され、その炭素層48の上に
電極42が形成されている。この電極42は5Vの電圧
が印加されている。
Similarly, p-channel MOS transistor 4
Near the interface with the buried oxide film 2 of the silicon support substrate 1 just below zero, an n-type impurity concentration layer 43 in which phosphorus element is added at a concentration of about 10 17 cm −3 is formed. Then, a carbon layer 48 having the same size as the carbon layer 38 is formed on a part of the n-type impurity concentration layer 43, and the electrode 42 is formed on the carbon layer 48. A voltage of 5 V is applied to the electrode 42.

【0015】さらに、n型不純物濃度層43の一部に、
リン元素が濃度1016cm-3に添加されたn型不純物濃度層
19が形成されている。このn型不純物濃度層19の大
きさはp型不純物濃度層18と同一である。このn型不
純物濃度層19は0V電源(アース)に接続されてい
る。
Further, in a part of the n-type impurity concentration layer 43,
An n-type impurity concentration layer 19 in which phosphorus element is added at a concentration of 10 16 cm −3 is formed. The size of the n-type impurity concentration layer 19 is the same as that of the p-type impurity concentration layer 18. This n-type impurity concentration layer 19 is connected to a 0 V power supply (earth).

【0016】上記の炭素層38、48は温度の上昇に伴
い抵抗値が減少する特性を有している。この特性によ
り、温度が27℃から300℃に上昇するに伴い、p型
不純物濃度層33の電位は−3Vから−4Vに減少し、
n型不純物濃度層43の電位は3Vから4Vに増加す
る。これにより、温度上昇によって形成し易くなるバッ
クチャネルの発生を抑制することができ、かつ、基板バ
イアスの印加によるしきい値電圧の変動をできるだけ小
さくし、より広い温度範囲で安定した回路動作を実現す
ることができる。尚、炭素層38、48と電極32、4
2とこの電極に接続される電源とp型不純物濃度層1
8、n型不純物濃度層19とにより温度補償回路が構成
されている。
The carbon layers 38 and 48 have a characteristic that the resistance value decreases with an increase in temperature. Due to this characteristic, as the temperature rises from 27 ° C. to 300 ° C., the potential of the p-type impurity concentration layer 33 decreases from −3 V to −4 V,
The potential of the n-type impurity concentration layer 43 increases from 3V to 4V. As a result, it is possible to suppress the occurrence of a back channel, which is easily formed due to a rise in temperature, and to minimize fluctuations in the threshold voltage due to the application of a substrate bias, thereby achieving stable circuit operation over a wider temperature range. can do. The carbon layers 38 and 48 and the electrodes 32 and 4
2 and a power supply connected to this electrode and a p-type impurity concentration layer 1
8. The temperature compensation circuit is constituted by the n-type impurity concentration layer 19.

【0017】本発明の第2実施例の断面構造を図2に示
す。シリコン支持基板1、埋め込み酸化膜2、nチャネ
ルMOSトランジスタ30、pチャネルMOSトランジ
スタ40の構成は、第1実施例と半導体装置と同一であ
る。又、第1実施例と同様に、nチャネルMOSトラン
ジスタ30の直下のシリコン支持基板1の埋め込み酸化
膜2に対する界面付近に1017cm-3程度の濃度にボロン元
素が添加されたp型不純物濃度層33と、pチャネルM
OSトランジスタ40の直下のシリコン支持基板1の埋
め込み酸化膜2に対する界面付近に1017cm-3程度の濃度
にリン元素が添加されたn型不純物濃度層43が形成さ
れている。又、p型不純物濃度層33には電極32と、
pチャネルMOSトランジスタ40には電極42が形成
されている。
FIG. 2 shows a sectional structure of a second embodiment of the present invention. The configurations of the silicon support substrate 1, the buried oxide film 2, the n-channel MOS transistor 30, and the p-channel MOS transistor 40 are the same as those of the first embodiment and the semiconductor device. Further, as in the first embodiment, the p-type impurity concentration in which boron element is added to a concentration of about 10 17 cm −3 near the interface with the buried oxide film 2 of the silicon support substrate 1 immediately below the n-channel MOS transistor 30. Layer 33 and p-channel M
Immediately below the OS transistor 40, an n-type impurity concentration layer 43 to which a phosphorus element is added at a concentration of about 10 17 cm −3 is formed near the interface with the buried oxide film 2 of the silicon support substrate 1. An electrode 32 is provided on the p-type impurity concentration layer 33,
An electrode 42 is formed on the p-channel MOS transistor 40.

【0018】nチャネルMOSトランジスタ30の温度
補償回路は、周囲温度の上昇に伴い抵抗値が低減するサ
ーミスタ123とサーミスタ123より温度依存性の小
さい抵抗124との直列接続回路と、電源121とで構
成されている。そして、サーミスタ123と抵抗124
との接続点aが電極32に接続されている。同様に、p
チャネルMOSトランジスタ40の温度補償回路は、周
囲温度の上昇に伴い抵抗値が低減するサーミスタ223
とサーミスタ223より温度依存性の小さい抵抗224
との直列接続回路と、電源221とで構成されている。
そして、サーミスタ223と抵抗224との接続点bが
電極42に接続されている。
The temperature compensating circuit of the n-channel MOS transistor 30 is constituted by a series connection circuit of a thermistor 123 whose resistance value decreases as the ambient temperature increases, a resistor 124 having a lower temperature dependency than the thermistor 123, and a power supply 121. Have been. Then, the thermistor 123 and the resistor 124
Is connected to the electrode 32. Similarly, p
The temperature compensating circuit of the channel MOS transistor 40 has a thermistor 223 whose resistance value decreases as the ambient temperature increases.
And a resistor 224 having a lower temperature dependency than the thermistor 223
And a power supply 221.
The connection point b between the thermistor 223 and the resistor 224 is connected to the electrode 42.

【0019】電源121は−5Vであり、電源221は
5Vである。本実施例の半導体装置では、第1実施例と
同様に、温度が27℃から300℃に上昇するに伴い、
p型不純物濃度層33の電位は−3Vから−4Vに減少
し、n型不純物濃度層43の電位は3Vから4Vに増加
する。これにより、温度上昇によって形成され易くなる
バックチャネルの発生を抑制することができ、かつ、基
板バイアスの印加によるしきい値電圧の変動をできるだ
け小さくし、より広い温度範囲で安定した回路動作を実
現することができる。
The power supply 121 is at -5V, and the power supply 221 is at 5V. In the semiconductor device of this embodiment, as in the first embodiment, as the temperature increases from 27 ° C. to 300 ° C.,
The potential of the p-type impurity concentration layer 33 decreases from -3V to -4V, and the potential of the n-type impurity concentration layer 43 increases from 3V to 4V. As a result, it is possible to suppress the occurrence of a back channel that is likely to be formed due to a rise in temperature, to minimize fluctuations in threshold voltage due to application of a substrate bias, and to realize stable circuit operation over a wider temperature range. can do.

【0020】尚、この温度補償回路は、シリコン保持基
板1内に形成しても、シリコン薄膜3に形成しても良
い。
This temperature compensation circuit may be formed in the silicon holding substrate 1 or in the silicon thin film 3.

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

【図1】本発明の具体的な第1実施例に係る半導体装置
の構成を示した断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a semiconductor device according to a first specific example of the present invention.

【図2】本発明の具体的な第2実施例に係る半導体装置
の構成を示した断面図。
FIG. 2 is a sectional view showing a configuration of a semiconductor device according to a second specific example of the present invention;

【図3】従来の半導体装置の構成を示した断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a conventional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…シリコン支持基板 2…埋め込み酸化膜 3…シリコン薄膜 30…nチャネルMOSトランジスタ 40…pチャネルMOSトランジスタ 33…p型不純物濃度層 34…ゲート電極 35…ゲート酸化膜 37、47…ソース 36、46…ドレイン 31、41…チャネル層 38、48…炭素層 123、223…サーミスタ REFERENCE SIGNS LIST 1 silicon support substrate 2 buried oxide film 3 silicon thin film 30 n-channel MOS transistor 40 p-channel MOS transistor 33 p-type impurity concentration layer 34 gate electrode 35 gate oxide film 37 and 47 sources 36 and 46 ... Drains 31, 41 ... Channel layers 38,48 ... Carbon layers 123,223 ... Thermistors

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】シリコン支持基板の上に形成された絶縁体
膜と、この絶縁体膜の上に形成されたシリコン膜と、こ
のシリコン膜を用いて形成された絶縁ゲート型トランジ
スタとを有する半導体装置において、 前記シリコン支持基板と前記絶縁体膜との界面近傍にお
いて形成され、前記シリコン支持基板の不純物濃度以上
に不純物が添加された不純物濃度層と、 前記不純物濃度層の電位を制御するための電極と、 前記電極を介して前記不純物濃度層の電位を温度に応じ
て変化させて、前記シリコン膜の前記絶縁体膜に対する
界面付近のバックチャネルの形成を抑制する温度補償回
路とを設けたことを特徴とする半導体装置。
1. A semiconductor having an insulator film formed on a silicon support substrate, a silicon film formed on the insulator film, and an insulated gate transistor formed using the silicon film. An apparatus, comprising: an impurity concentration layer formed near an interface between the silicon support substrate and the insulator film, the impurity concentration layer being doped with an impurity concentration equal to or higher than the impurity concentration of the silicon support substrate; and controlling an electric potential of the impurity concentration layer. An electrode, and a temperature compensation circuit that changes the potential of the impurity concentration layer via the electrode in accordance with the temperature and suppresses the formation of a back channel near the interface between the silicon film and the insulator film. A semiconductor device characterized by the above-mentioned.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005026353A (en) * 2003-06-30 2005-01-27 Toshiba Corp Semiconductor storage device and semiconductor integrated circuit
JP2008109148A (en) * 2007-11-19 2008-05-08 Toshiba Corp Semiconductor integrated device

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