JPS59198749A - 相補形電界効果トランジスタ - Google Patents

相補形電界効果トランジスタ

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JPS59198749A
JPS59198749A JP58074274A JP7427483A JPS59198749A JP S59198749 A JPS59198749 A JP S59198749A JP 58074274 A JP58074274 A JP 58074274A JP 7427483 A JP7427483 A JP 7427483A JP S59198749 A JPS59198749 A JP S59198749A
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JP
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diffusion region
diffused region
substrate
region
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JP58074274A
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Takeshi Tokuda
健 徳田
Sotohisa Asai
浅井 外壽
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/08Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
    • H01L29/0843Source or drain regions of field-effect devices
    • H01L29/0847Source or drain regions of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate
    • HELECTRICITY
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技r分野〕 この発明は相補形絶縁ゲート電界効果トランジスタのラ
ッチアンプ耐圧を改善するための改良に関するものであ
る。以下、相補形MO8電界効果トランジスタ(以下r
 0MO8FETJという。)を例に挙げて説明する。
〔従来技術〕
第1図は従来の(3MO8FETの構造の一例を示す模
式断面図で、(1)はn形半導体基板、(2)はその一
部に形成されたp形のウェル領域、[31、+41は基
板+11の表面部に形成されpチャネルMOS FET
 (p −MO8T)のソース、ドレイン領域を構成す
るp形拡散領域、(51、+61はp形つェル領域(2
)の表面部に形成されnチャネルMO8FBT(n−M
O8T)のソース。
ドレイン領域を構成するn形拡散領域、(7)はn形基
板fi+へのコンタクト用n形拡散領域、(8)はp形
ウェル領域(2)へのコンタクト用p形拡散領域、(9
)は両MOBTを分離する厚い酸化膜、+101 ハp
−MO8Tのゲート電極、(1りはn−MO8Tのゲー
ト電極、o2)。
0(支)は電源配線、(14)は出方配線、(15)は
両MO8Tのゲート電極(+o) 、 (It)に共通
の久方を供給する大刀配線である。
この0MO8FETについてラッチアップ現象を説明す
る。電源配線(国に5V、電源配線θ3)に。■の。
電圧が印加されている場合、出方配線(I4)に雑音と
して瞬間的に正の過大電圧が印加されると、p形拡散領
域(4)が基板(1)に対して順方向にバイアスされ、
正孔が基板(1]に大量に注入される。この正孔は基板
fll内では少数キャリヤであるので、一部は再結合に
よって消滅するが残りの一部は拡散してp形つェル(2
)に達し、ウェル(2)内を伝導してp形拡散領域(8
)から外部電流として出て行く。このように正孔がウェ
ル(2)内を伝導するので、ウェル(2)内部の電位は
OVに一定ではなくて、若干正電位に持ち上がる。これ
によって、n形拡散領域(5)とp形つェル(2)とか
らなるダイオードが順方向にバイアスされ、n形拡散領
域(5)から電子がp形つェル(2)へ注入される。こ
の電子の一部が拡散して基板+11に達すると、基板電
流となってn形拡散領域(7)から流れ出る。これによ
って基板flt内の電位も5■に一定ではなく、5■よ
りもやや低くなる。
従って、p形拡散領域(3)とn形基板(1)とで構成
されるダイオードが順方向にバイアスされ、正孔が基板
(+)へ注入される。この正孔はp形拡散領域(4)か
ら注入された正孔と同様にp形つェル(2)内まで拡散
して行き、ウェル(2)内の電位をさらに高める。
これによってn形拡散領域(5)からp形つェル(2)
への電子の注入がさらに増大し、これがまたp形拡散領
域(5)からの基板(1)への正孔注入量を増大させる
0 このように正帰還がかかると、もはや出力配線(14)
への雑音がなくなり、p形拡散領域(4)からの基板+
1+への正孔の注入がなくなっても、電源配線02)と
03)との間に過電流が流れつづける。これが0MO8
FETのラッチアップ現象といわれるものである。
そして、最初に出力配線(I4)に加わるトリガ雑音は
正、負いずれでも、また電源配線にトリガ雑音が加わっ
た場合でも、最初のキャリヤの注入位置が異なるだけで
最終的には電源配線間に過大電流が流れるという点では
同様である。
従来の0MO8FETではこれを防止するためにp−M
OEITとn−MO8Tとの距離を犬きくする、ウェル
接合を深くする、基板またはウェルの電位を固定するた
めにMO8Tの周囲を拡散層からなるガードリングで囲
むなどの方法がとられている。しかし、このような方法
で充分なラッチアップ耐量−を得るには集積度が相当慢
性になり、高密度集積化には不向きである。
〔発明の概要〕
この発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、半
導体基板へのコンタクト用の拡散領域とウェルへのコン
タクト用の拡散領域との少なくとも一方を、それに隣接
するM OS Tのソース拡散領域よりも表面不純物濃
度は低く、拡散深さを深くし、かつ当該ソース拡散領域
に1なるように構成することによって、ソース拡散領域
からのキャリヤの注入を少なくシ、ラッチアップ現象の
要因である前述の正帰還ループの利得を少なくし、もっ
て、集積度を犠牲にすることなくラッチアップ耐量の大
きい0MO8FET k k供するものである。
〔発明の実施例〕
第2図はこの発明の一実施例の構成を示す断面図で、以
下第1図の従来例と同一符号は同一または和尚部分を示
し、その説明は皇祖を避ける。この実施例ではn形基板
(1)へのコンタクト用n形拡散領域(7)、およびp
形つェル領域(2)へのコンタクト用p形拡散領域(8
)においては、それぞれp−MO6Tのp形ソース拡散
領域(3)およびn−MO8Tのn形ンース拡散領域に
比較して表面不純物濃度は低く、拡散深さを深くし、し
かも上記各コンタクト用拡散領域+7+ 、 (8)は
ぞれぞれ上記各ソース拡散領域+31 、 +41の下
面を包むように起ひて重なった形となシ、その延びた先
端がそれぞれのMO8Tのゲート領域に可能な限り近づ
くように構成されている。
このような構造では、例えば、出力配線(14)から正
のサージ雑音が入った場合、p形拡散領域(4)から正
孔がn形基板(1)へ注入され、その一部がp形つェル
(2)に到達し、p形拡散領域(8)から流れ出る−0
しかし、n形ソース拡散領域(5)の大部分が、p形つ
ェル(2)よりも格段に不純物濃度の高いp形拡散領域
(8)で囲まれているので、n形ソース拡散領域(5)
からの電子の注入は、従来の構造の場合に比して十分に
少なくなる。このことは基板fil側のp形ソース拡散
領域(3)からの正孔の注入についても同様でちる。従
って、ラッチアップ現象の原因をなしている前述の正帰
還ループの利得が大幅に低下したことになり、ラッチア
ップ耐量は向上する。
第3図はこの発明の他の実施例の構成を示す断面図で、
この実施例ではp形つェル(2)へのコンタクト用p形
拡散領域(8)のみをn−MO8Tのn形ンース拡散領
域(6)&こ比べて表面不純物濃度は低く、拡散深さを
深くして、そのコンタクト用p形拡散領域(8)はn形
ンース拡散領域(5)の下面を包むように延びて皇なっ
た形となり、その延びた先端はn−MO6Tのゲート領
域に可能な限り近づくように構成されている。この構成
でも、ラッチアップ現象の原因をなしている前述の正帰
還ループの利得は低下し、ラッチアップ耐量の向上は可
能である。
第2図の実施例の場合は従来例に比して、その製造に当
って少なくとも1回の拡散工程の追加が必要であるが、
第3図の実施例では工程の追加は不必妄である。その理
由は、通常、微細パターンのシリコン集積回路プロセス
におけるn形不純物にはヒ素(AS)、p形不純物には
ポウ素(B)を用いるが、Asの拡散係数はBのそれに
比して格段。こ小さいので、通常はp膨拡散層の拡散深
場の方がn膨拡散層のそれに比して充分深くなっている
ことによる。ぞして、この関係はp形う広散層の表面不
純物濃度をn膨拡散層のそれのl/10程度にしても同
様である。従って、第3図の実施例の構成を実現するに
は、p形拡散領域+31 、 [41、+8+を若干下
げ、その内のp膨拡散層(8)をn膨拡散層(6)と十
分重ね合わせ、ゲート領域に十分重づけるのみで実現で
きる。
なお、上記実施例ではn形基板にp形つェルを形成した
場合について説明したが、p形基板にn形つェルを形成
した場合も、この発明は上記実施例に準じて適用できる
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明では基板およびウェルの
コンタクト用拡散領域の少なくとも一方を、そのコンタ
クトを取っている基板またはウェル内に形成されるM工
61Tのソース拡散領域と比べて表面不純物濃度は低く
、拡散深さを深く、そし。
て当該ソース拡散領域に重ね合わせて当該M工STのゲ
ート領域近傍壕で延びるように形成したので、ラッチア
ップ現象の原因をなす正帰還ループの利刊を低下さぜる
ことができ、集積度を低下させることなく、ランチアン
プ耐量の大きい相補形M工STが得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の0M06 FETの構造の一例を示す断
面図、第2図はこの発明の一実施例の構成を示す断面図
、第3図はこの発明の他の実施例の構成を示す断面図で
ある。 図において、(liはn形(第1導電形)半導体基板、
(2)はp形(第2導電形)ウェル領域、(3)はp−
MOEET (第10M工5TFET)のソース拡散領
域、(5)はn−MO8T(第2のM工5TFET)の
ソース拡散領域、(7)は基板への(第1の)コンタク
ト用拡散領域、(8)はウェル領域への(第2の)コン
タクト用拡散領域である。 なお、図中同一符号は同一ま7こは相当部分を示す0 代理人  大 岩 増 雄

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1導電形の半導体基板の主面部の一部に上記第
    1導電形とは反対の第2導電形のウェル領域を形成し、
    上記半導体基板の上記主面部の他の部分に第2導電形の
    第1のM工Si!界効果トランジスタ(以下「MISF
    ET Jという。)とこの第1のMISFETのソース
    拡散領域に隣接して上記半導体基板とのコンタクトをと
    るための第1導電形の第1のコンタクト用拡散領域とを
    形成し、上記ウェル領域の表面部に第1導電形の第2の
    MISFETとこの第2のMISFETのソース拡散領
    域に隣接して上記ウェル領域とのコンタクトをとるため
    の第2導電形の第2のコンタクト用拡散領域とを形成し
    てなる相補形電界効果トランジスタにおいて、上記第1
    および第2のコンタクト用拡散領域の少なくとも一方が
    その隣接する上記MISF′FJTのソース拡散領域に
    比して表面不純物製置が低く、かつ拡散深さが深く、更
    に当該ソース拡散領域に重ねて形成されてなることを特
    徴とする相補形電界効果トランジスタ。
JP58074274A 1983-04-25 1983-04-25 相補形電界効果トランジスタ Pending JPS59198749A (ja)

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