JPS6014512B2 - Insulated gate field effect transistor - Google Patents

Insulated gate field effect transistor

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JPS6014512B2
JPS6014512B2 JP50026254A JP2625475A JPS6014512B2 JP S6014512 B2 JPS6014512 B2 JP S6014512B2 JP 50026254 A JP50026254 A JP 50026254A JP 2625475 A JP2625475 A JP 2625475A JP S6014512 B2 JPS6014512 B2 JP S6014512B2
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Japan
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region
field effect
insulated gate
effect transistor
drain
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JP50026254A
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敬史 浅岡
恒夫 真野
則男 宮原
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半導体基体内に、その主面側から、ドレィン
領域及びソース領域が形成され、且つドレィン領域及び
ソース領域間の上記主面側において、チャンネル領域が
形成され、チャンネル領域に、絶縁層を介して、ゲート
電極が対向して配され、ドレイン領域及びソース領域に
、それぞれドレィン電極及びソース電極が連結されてい
る絶縁ゲート型電界効果トランジスタの改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a semiconductor substrate in which a drain region and a source region are formed from the main surface side of the semiconductor substrate, and a channel region is formed on the main surface side between the drain region and the source region. This invention relates to an improvement in an insulated gate field effect transistor in which a gate electrode is disposed opposite to a channel region with an insulating layer interposed therebetween, and a drain electrode and a source electrode are connected to a drain region and a source region, respectively.

まず、本発明の理解を容易ならしめるために、従来の絶
縁ゲート型電界効果トランジスタを、第1及び第2図を
伴なつて述べよう。第1図及び第2図にいて、Mは全体
として糸色線ゲート型電界効果トランジスタを示し、板
状の例えばP型の半導体基体1内に、その主面2側から
、例えば拡散によって形成されたN型のドレィン領域3
及びソース領域4を有し、且つ基体1のドレィン領域3
及びソース領域4間の主面2側に形成されたP型のチャ
ンネル領域5を有する。
First, in order to facilitate understanding of the present invention, a conventional insulated gate field effect transistor will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In FIGS. 1 and 2, M indicates a line-gate field effect transistor as a whole, which is formed in a plate-shaped, for example, P-type semiconductor substrate 1 from its main surface 2 side, for example, by diffusion. N-type drain region 3
and a source region 4, and a drain region 3 of the substrate 1.
and a P-type channel region 5 formed on the main surface 2 side between the source region 4 and the source region 4 .

また、半導体基体1の王面2上に附されたシリコン窒化
物、シリコン酸化物などでなる絶縁層6、その絶縁層6
上のチャンネル領域5に対向する位置に配されたゲート
型電極7を有する。されに、絶縁層6上に延長し、そし
て、そのドレィン領域3及びソース領域4に対向する位
置にそれぞれ予め穿設された窓8及び9を通じてそれぞ
れドレイン領域3及びソース領域4にオーミックに連結
しているドレィン電極10及びソース電極11を有する
とともに、半導体基体1の主面2側とは反対側の面上に
、オーミックに連結された基体12を有する。以上が、
従来提案されている絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
の構成である。
Further, an insulating layer 6 made of silicon nitride, silicon oxide, etc., attached on the king surface 2 of the semiconductor substrate 1;
It has a gate type electrode 7 disposed at a position facing the upper channel region 5. It extends over the insulating layer 6 and is ohmically coupled to the drain region 3 and source region 4, respectively, through windows 8 and 9, which are pre-drilled at positions opposite the drain region 3 and source region 4, respectively. The semiconductor substrate 1 has a drain electrode 10 and a source electrode 11 that are connected to each other, and a base 12 that is ohmically connected to the surface of the semiconductor substrate 1 that is opposite to the main surface 2 side. More than,
This is the configuration of a conventionally proposed insulated gate field effect transistor.

このような構成を有する従来の絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタによれば、例えば、ドレィン電極10及び接
地間にドレイン電極10側を正とする所要のバイアス電
源を接続し、また、ソース電極11を接地し、さらに、
基体電極12及び接地間に基体電極12側を負とする他
の所要のバイアス電源を接続し、なおさらに、ゲート電
極7及び接地間にゲート電極7側を正とする他の所要の
バイアス電源を接続している状態で、ゲート電極7に信
号電圧を与えれば、チャンネル領域5の電導型がP型か
らN型に反転し、信号電圧に応じた電流が、ドレィン領
域3からチャンネル領域5を通って、ソース領域4側に
チャンネル電流として流れる機能が得られる。
According to the conventional insulated gate field effect transistor having such a configuration, for example, a required bias power source with the drain electrode 10 side positive is connected between the drain electrode 10 and the ground, and the source electrode 11 is connected to the ground. And furthermore,
Connect another necessary bias power source between the base electrode 12 and the ground with the side of the base electrode 12 being negative, and furthermore, connect another required bias power source with the side of the gate electrode 7 positive between the gate electrode 7 and the ground. When a signal voltage is applied to the gate electrode 7 in the connected state, the conductivity type of the channel region 5 is reversed from P type to N type, and a current corresponding to the signal voltage passes from the drain region 3 through the channel region 5. Therefore, the function of flowing as a channel current to the source region 4 side is obtained.

しかしながら、上述した絶縁ゲート型電界効果トランジ
スタMの特性の一つを表わす破壊電圧につきみるに、そ
れは、半導体基体1及びチャンネル領域5のそれぞれと
、ドレィン領域3との間のPN接合14A及び14Cの
破壊電圧VB^及びVBc中の低い方のそれ(これを一
般にVBとする)によって決められ、その電圧V8は、
ドレィン電極10及び基体電極12間に接続されている
バイアス電源の電圧に基き、PN接合14A;及び14
Cのそれぞれの外側及び内側にそれぞれ形成される。
However, looking at the breakdown voltage that represents one of the characteristics of the insulated gate field effect transistor M mentioned above, it is the breakdown voltage of the PN junctions 14A and 14C between the semiconductor substrate 1 and the channel region 5, respectively, and the drain region 3. It is determined by the lower of the breakdown voltages VB^ and VBc (generally referred to as VB), and the voltage V8 is:
Based on the voltage of the bias power supply connected between the drain electrode 10 and the base electrode 12, the PN junction 14A;
are formed on the outside and inside of C, respectively.

第2図で斜線図示の空乏層15A及び15A;及び15
C及び15C′の拡がり中X^及びX^′;及びXc及
びXc′の和(X^+X^′);及び(Xc+Xc′)
中の小なる方のそれ(これを一般に(XB十×。′とす
る)が、大となればなる程大になる。また、絶縁ゲート
型電界効果トランジスタMの他の特性の一つを表わす基
体電極12及びドレィン電極10間の静電容量につきみ
るに、それは、PN接合14A及び14Cの接合容量C
^及びCc中の大なる方のそれ(これを一般にCBとす
る)にて決められ、その容量CBは、空乏層の拡がり中
の和(XB十XB)が大となる程、小となる。
Depletion layers 15A and 15A shown with diagonal lines in FIG.
During the spread of C and 15C', X^ and X^'; and the sum of Xc and Xc'(X^+X^'); and (Xc+Xc')
The larger the value of the smaller one (generally referred to as (XBx.'), the larger it becomes. Also, it represents one of the other characteristics of the insulated gate field effect transistor M. Looking at the capacitance between the base electrode 12 and the drain electrode 10, it is the junction capacitance C of the PN junctions 14A and 14C.
The capacitance CB is determined by the larger of ^ and Cc (generally referred to as CB), and the larger the sum (XB + XB) of the depletion layer spread, the smaller the capacitance CB becomes.

ところで、空乏層15B(これは、空乏層15Aまたは
15Cを意味する)の拡がり中×8(これは、×^また
は×cを意味する)及び空乏層156(これは、空乏層
15A′または15C′を意味する)の同様の中X8′
(これは、X^′またはXc′を意味する)は、PN接
合14B(これは、PN接合14Aまたは14Cを意味
する)を挟む外側の不純物濃度N8(これは、基体1の
不純物濃度をN^、チャンネル領域5のそれをNcとす
るとき、N^及びNc中の高い方の不純物濃度を意味す
る)と、内側のドレィン領域3の不純物濃度Noとに依
存し、一般的には、XBす(亨十壬)−を‐‐‐‐‐… X′8の亨(中申す・・・・・・t2} の関係を有する。
By the way, during the expansion of the depletion layer 15B (this means the depletion layer 15A or 15C) ×8 (this means ×^ or ×c) and the depletion layer 156 (this means the depletion layer 15A' or 15C) ’ in a similar medium X8’
(This means X^' or Xc') is the impurity concentration N8 (this means the impurity concentration of the substrate 1 ^, when that of the channel region 5 is Nc, it means the higher impurity concentration in N^ and Nc) and the impurity concentration No of the inner drain region 3, and generally, XB The relationship is as follows: (Ten 1) - - - - -...

上述した従来の絶縁ゲート型電界効果トランジス外こお
いては、半導体基体1の不純物濃度N^が、1び4〜1
び6atom・肌‐3程度、チャンネル領域5の不純物
濃度Ncが、Nc二NA程度、ドレィン領域3及びソー
ス領域4の不純物濃度N。
Outside the conventional insulated gate field effect transistor described above, the impurity concentration N^ of the semiconductor substrate 1 is 1 and 4 to 1.
The impurity concentration Nc of the channel region 5 is about Nc2NA, and the impurity concentration N of the drain region 3 and the source region 4 is about 6 atoms/skin-3.

及びNsが1び8〜1ぴ0a■m・肌‐3程度である。
従って、ドレィン領域3の不純物濃度N。が、上述した
不純物濃度Noに対して、その最大値でみても、1ぴ倍
以上であるのを普通とし、このため、第2図で特に明ら
かなように、空乏層15Bの拡がり中XBが、空乏層1
5B′の拡がり中XB′のそれに比し、格段的に大であ
り、XB′が無視し得るように小であるを普通としてい
た。このため、上述し従来の絶縁ゲート型電界効果トラ
ンジスタMにおいては、上述した破壊電圧VBを大にし
、また、上述した静電容量C。
and Ns is about 1 and 8 to 10 acm/skin -3.
Therefore, the impurity concentration N of the drain region 3. However, the maximum value of the impurity concentration No mentioned above is usually more than 1 times, and therefore, as is particularly clear in FIG. , depletion layer 1
The expansion of 5B' is significantly larger than that of XB', and it was normal for XB' to be so small that it could be ignored. Therefore, in the conventional insulated gate field effect transistor M mentioned above, the breakdown voltage VB mentioned above is increased and the capacitance C mentioned above is increased.

を小にして、絶縁ゲート型電界効果トランジスタMの特
性を向上すべく、空乏層の拡がり中の和(XB+XB′
)を大とせんとした場合、PM接合14Bを挟む外側の
空乏層15Bの先端が、ソース領域4に達してはならな
い制限を有していることから、ドレィン領域3及びソー
ス領域4間の距離、従ってチャンネル領域5の長さを大
にせざるを得なくなり、よって、この分、絶縁ゲート型
電界効果トランジスタMが、全体として、大型化する欠
点を有していた。また、上述においては、絶縁ゲート型
電界効果トランジスタMが単一である場合につき述べた
が、上述したような絶縁ゲ−ト型電界効果トランジスタ
Mの多数を集積化すべく、上述した絶縁ゲート型電界効
果トランジスタMを、例えば図示のように、基体1内に
、その主面2側から、ドレィン領域3、ソース領域4及
びチャンネル領域5を取囲み、且つドレィン領域3及び
ソース領域4と連接しいる関係で形成されたP+型の隔
離用領域13によって、上述した絶縁ゲート型電界効果
トランジスタMと同様の他の絶縁ゲート型電界効果トラ
ンジスタ(図示せず)から隔離する様にした場合、ドレ
ィン領域3及び隔離用領域13間のPN接合14Eの両
側にも、上述したと同様に、空乏層16B及び166が
形成されるが、それらの拡がり中XBr及びXB…の和
(×Br十×8′′′)が、領域13の不純物濃度が高
いので、上述した(X8十×8′)よりも4・になる。
In order to improve the characteristics of the insulated gate field effect transistor M by reducing the
) is set to be large, the distance between the drain region 3 and the source region 4 is Therefore, the length of the channel region 5 has to be increased, which has the disadvantage that the insulated gate field effect transistor M becomes larger as a whole. Further, in the above description, the case where there is a single insulated gate type field effect transistor M is described, but in order to integrate a large number of insulated gate type field effect transistors M as described above, the insulated gate type field effect transistor M described above is For example, as shown in the figure, the effect transistor M is provided in the base 1 from the main surface 2 side, surrounding the drain region 3, the source region 4, and the channel region 5, and being connected to the drain region 3 and the source region 4. When the above-described insulated gate field effect transistor M is isolated from another insulated gate field effect transistor (not shown) by the P+ type isolation region 13 formed in the relationship, the drain region 3 Similarly to the above, depletion layers 16B and 166 are formed on both sides of the PN junction 14E between the isolation region 13 and the isolation region 13, but during their expansion, the sum of XBr and XB... ') becomes 4.multidot. because the impurity concentration in the region 13 is higher than the above-mentioned (X80x8').

従って、このようにした場合、PN接合14Eの破壊電
圧及び静電容量が、問題になる。よって、本発明は、上
述した欠点乃至問題を一掃した、新規な絶縁ゲート型電
界効果トランジスタを提案せんとするもので、以下詳述
するところから明らかとなるであろう。
Therefore, in this case, the breakdown voltage and capacitance of the PN junction 14E become problems. Therefore, the present invention aims to propose a novel insulated gate field effect transistor that eliminates the above-mentioned drawbacks and problems, and will become clear from the detailed description below.

第3図は、本発明の基礎となる絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタの実施例を示す。
FIG. 3 shows an embodiment of an insulated gate field effect transistor that is the basis of the present invention.

第3図において、第1及び第2図との対応部分に同一符
号を附し、詳細説明を省略する。
In FIG. 3, parts corresponding to those in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

第3図に示す本発明の基礎となる絶縁ゲート型電界効果
トランジスタは、第1及び第2図で上述した構成におい
て、次の事項を除いて、第1図及び第2図の場合と同様
の構成を有している。
The insulated gate field effect transistor shown in FIG. 3, which is the basis of the present invention, has the same structure as that shown in FIGS. 1 and 2 except for the following points. It has a structure.

すなわち、ドレィン領域3及びソース領域4内に、主面
2側から、それぞれそれらドレィン領域3及びソース領
域よりも高い不純物濃度を有するドレィン電極用層3及
びソース電極用層24が形成され、そして、それらドレ
ィン電極用層23及びソース電極用層24に、それぞれ
ドレィン電極10及びソース電極11が、オーミックに
連結されている。また、ドレィン領域3及びソース領域
4の不純物濃度No及びNsが、半導体基体1及びチャ
ンネル領域5の不純物濃度N^及びNc中の高い方のそ
れN8に比し高い1〜10倍の範囲内となされている。
That is, the drain electrode layer 3 and the source electrode layer 24 having impurity concentrations higher than those of the drain region 3 and the source region, respectively, are formed in the drain region 3 and the source region 4 from the main surface 2 side, and The drain electrode 10 and the source electrode 11 are ohmically connected to the drain electrode layer 23 and the source electrode layer 24, respectively. Further, the impurity concentrations No and Ns of the drain region 3 and the source region 4 are within a range of 1 to 10 times higher than the higher one of the impurity concentrations N^ and Nc of the semiconductor substrate 1 and the channel region 5, N8. being done.

実際上、ドレィン領域3及びソース領域4は、たとえば
、拡散によって、同時的に形成されるので、No=Ns
となされ、NBを1び4〜1び6atom・伽‐3とす
る場合、Noは、IONB>ND>NBなる関係を保っ
ていて1び4〜1び7atom・伽‐3の範囲内に選ば
れている。此処に、NoをN8に比し高い1〜1針苦の
範囲としている理由は、1び音以上である場合、上述し
た空乏層の拡がり中の和(XB+XB′)におけるXB
′が、X8の10%程度以下となり、実際上、XB′分
の存在に実効がないからであり、また、1倍以下の場合
、ドレイン領域3を通常の製法で基体1内に形成するこ
とができず、例えば、爾後、領域3となるN型基体にP
型領域を形成し、これを基体1とするようにして、基体
1及びドレィン領域3を形成する必要が生じ、絶縁ゲー
ト型電界効果トランジスタMを簡易に製造することがで
きないからである。
In practice, the drain region 3 and the source region 4 are formed simultaneously, for example by diffusion, so that No=Ns
, and if NB is 1 and 4 to 1 and 6 atoms/K-3, then No is selected within the range of 1 and 4 to 1 and 7 atoms/K-3, maintaining the relationship IONB>ND>NB. It is. Here, the reason why No is set in the range of 1 to 1, which is higher than N8, is that when the number is 1 or more, XB in the sum (XB + XB') during the expansion of the depletion layer mentioned above
' is less than about 10% of X8, and the existence of XB' is actually ineffective. In addition, if it is less than 1 times, the drain region 3 cannot be formed in the substrate 1 by a normal manufacturing method. For example, if P is applied to the N-type substrate that will become region 3
This is because it becomes necessary to form a mold region and use this as the base body 1 to form the base body 1 and the drain region 3, making it impossible to easily manufacture the insulated gate field effect transistor M.

以上が本発明の基礎となる絶縁ゲート型電界効果トラン
ジスタMの実施例の構成である。
The above is the configuration of the embodiment of the insulated gate field effect transistor M that is the basis of the present invention.

このような構成によれば、第1図及び第2図で上述した
絶縁ゲート型電界効果トランジスタMの場合と同様の機
能が得られ、また、第1図及び第2図で上述したと同様
に、PN接合14Bの外側及び内側に、ドレィン電極1
0及び基体電極12間のバイアス電源の電圧に基き、空
乏層15B及び166が形成されることは明らかである
According to such a configuration, the same function as that of the insulated gate field effect transistor M described above in FIGS. 1 and 2 can be obtained, and the same function as that described above in FIGS. , a drain electrode 1 is placed on the outside and inside of the PN junction 14B.
It is clear that depletion layers 15B and 166 are formed based on the voltage of the bias power supply between 0 and base electrode 12.

しかしながら、この場合、NDがNBの1〜1M音の範
囲であるので、空乏層15B及び158の拡がり中XB
及び×8′の和(XB+×B′)を第1図及び第2図の
場合にそれと等しくした場合、×o′が、鎖線図示のよ
うに、NDがNBの最大値でみても1ぴ以上も有する第
1図及び第2図の場合に比し、格段的に大となる。従っ
て、この分、XBが小でよいので、ドレィン領域3及び
ソース領域4間の距離、従ってチャンネル領域の長さを
、第1図及び第2図の場合に比し小にし得る。よって、
第1図及び第2図の場合もこ得られると同様の特性を有
する絶縁ゲート型電界効果トランジスタMを、大型化す
ることなしに、製造することができるとともに、チャン
ネル領域の長さを小とし得る分、チャンネル電流を増大
し得る。
However, in this case, since ND is in the range of 1 to 1 M tones of NB, XB
If the sum (XB+×B') of This is significantly larger than the cases shown in FIGS. 1 and 2, which also have the above characteristics. Therefore, since XB can be made smaller by this amount, the distance between the drain region 3 and the source region 4, and therefore the length of the channel region, can be made smaller than in the cases of FIGS. 1 and 2. Therefore,
An insulated gate field effect transistor M having the same characteristics as those shown in FIGS. 1 and 2 can be manufactured without increasing the size, and the length of the channel region can be reduced. The channel current can be increased by 50%.

また、チャンネル領域5の長さを、第1図及び第2図の
場合のそれと等しくした場合、空乏層の拡がり中の和(
×8十XB′)が第1図及び第2図の場合に比し大とな
るので、この分、上述した破壊電圧VBが、第1図及び
第2図の場合より大になり、また、静電容量CBも小に
なる。従って、良好な特性を有する絶縁ゲート型電界効
果トランジスタMを製造することができる。
Furthermore, when the length of the channel region 5 is made equal to that in the cases of FIGS. 1 and 2, the sum (
×80 The capacitance CB also becomes smaller. Therefore, an insulated gate field effect transistor M having good characteristics can be manufactured.

なお、結果的にみて、ドレィン領域及びソース領域の不
純物濃度N。及びNsが、第1図及び第2図の場合に比
し4・になり、このため、ドレィン領域3及びソース領
域4に、直接それぞれ電極10及び11を連結すること
が困難であるけれども、ドレィン領域3及びソース領域
4の不純物濃度よりも高い不純物濃度を有するドレィン
電極用層23及びソース電極用層24を有し、それらに
それぞれドレィン電極10及びドレィン電極11が連結
されているので、ドレィン領域3及びソース領域4を、
ドレィン電極10及びソース電極11によって導出する
のに何等問題は生じない。また、第1図及び第2図で上
述したように、絶縁ゲート型電界効果トランジスタMを
、隔離用領域13によって他の絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタから隔離するようにした場合、PN接合14
Eの両側に形成される空乏層16及び16B′の拡がり
中の和(XB″+XB′′′)はNoを結果的に、第1
図及び第2図の場合より4・にし、そして、空乏層16
Bの拡がり中XB″を、第1図及び第2図の場合より大
にし得るので、第1図及び第2図の場合に比し十分大と
し得る。
Note that, as a result, the impurity concentration N of the drain region and the source region. and Ns are 4.compared to the cases of FIGS. 1 and 2. Therefore, although it is difficult to directly connect the electrodes 10 and 11 to the drain region 3 and the source region 4, respectively, It has a drain electrode layer 23 and a source electrode layer 24 having an impurity concentration higher than that of the region 3 and the source region 4, and the drain electrode 10 and the drain electrode 11 are connected to them, respectively. 3 and source region 4,
There is no problem in deriving the voltage using the drain electrode 10 and source electrode 11. Furthermore, as described above with reference to FIGS. 1 and 2, when the insulated gate field effect transistor M is isolated from other insulated gate field effect transistors by the isolation region 13, the PN junction 14
The sum (XB''+XB''') of the expanding depletion layers 16 and 16B' formed on both sides of E results in No.
4 and the depletion layer 16 from the case of FIG.
Since XB'' during the expansion of B can be made larger than in the case of FIGS. 1 and 2, it can be made sufficiently larger than in the case of FIGS. 1 and 2.

従って、PN接合14Eの破壊電圧及び静電容量が、問
題となることも有効に回避し得る。
Therefore, the breakdown voltage and capacitance of the PN junction 14E can be effectively avoided from becoming a problem.

以上で、本発明の基礎となる絶縁ゲート型電界効果トラ
ンジスタが明らかとなったが、本発明は、第3図で上述
した絶縁ゲート型電界効果トランジスタMを基礎とし、
それに比し優れた特徴を有する、新規な絶縁ゲート型電
界効果トランジスタを提案せんとするもので、第4図を
伴なつて次に述べるところから、明らかとなるであろう
。第4図は、本発明による絶縁ゲート型電界効果トラン
ジスタの実施例を示す。第4図において、第3図との対
応部分に同一符号も附し、詳細説明を省略する。
The insulated gate field effect transistor that is the basis of the present invention has been clarified above, but the present invention is based on the insulated gate field effect transistor M described above in FIG.
The purpose of this invention is to propose a novel insulated gate field effect transistor having superior characteristics, which will become clear from the following description with reference to FIG. FIG. 4 shows an embodiment of an insulated gate field effect transistor according to the invention. In FIG. 4, parts corresponding to those in FIG. 3 are given the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

第4図に示す本発明による絶縁ゲート型電界効果トラン
ジス外ま、第3図に示す絶縁ゲート型電界効果トランジ
スタにおいて、そのドレィン領域3及びソース領域4内
に、それらの中央部において、それぞれそれら不純物濃
度よりも高い不純物濃度を有するN型の領域33及び3
4が形成されていることを除いて、第3図の場合を同様
の構成を有する。
Outside the insulated gate field effect transistor according to the present invention shown in FIG. 4, in the insulated gate field effect transistor shown in FIG. N-type regions 33 and 3 having an impurity concentration higher than the concentration
The structure is similar to that of FIG. 3, except that 4 is formed.

以上が、本発明による絶縁ゲート型電界効果トランジス
タの第1の実施例の構成である。
The above is the structure of the first embodiment of the insulated gate field effect transistor according to the present invention.

このような構成を有する本発明による絶縁ゲ−ト型電界
効果トランジスタによれば、ドレィン領域3及びソース
領域4内の中央部に、それぞれ領域33及び34を有す
るが、それらの電導型式が領域3及び4のそれと同一で
あるので第3図の場合と同様の作用効果が得られること
は明らかである。
According to the insulated gate field effect transistor according to the present invention having such a configuration, the regions 33 and 34 are provided at the center of the drain region 3 and the source region 4, respectively, and the conductivity type thereof is the region 3. and 4, it is clear that the same effect as in the case of FIG. 3 can be obtained.

しかしながら、ドレィン領域3内の中央部に、領域33
が存在するので、PN接合14Aの両側の空乏層15A
及び15A′中、外側のそれ15Aの拡がりは助成され
るが、内側のそれ15A′の拡がりが阻止される。
However, in the center of the drain region 3, the region 33
exists, so the depletion layers 15A on both sides of the PN junction 14A
and 15A', the expansion of the outer one 15A is encouraged, but the expansion of the inner one 15A' is prevented.

このため、その空乏層15A′と連接し、且つその拡が
り方向と交叉する関係を有していることのため空乏層の
拡がりに関し影響の子えられる、空乏層15C及び15
〇中の内側のそれ15C′の拡がりが、空乏層15A′
の拡がりが阻止されていない場合に比し、拡がる。この
ため、一般に、PN接合14Cの破壊電圧が、そのPN
接合14Cが絶縁層6に達していることのために、主面
2側で小になり勝ちであるけれども、それが、有効に補
償される、という第3図の場合に有さざる特徴を有する
Therefore, the depletion layers 15C and 15, which are connected to the depletion layer 15A' and have a relationship that intersects with the direction of expansion thereof, have an influence on the expansion of the depletion layer.
The expansion of that 15C' inside the circle is the depletion layer 15A'
spreads more than if it were not prevented from spreading. Therefore, in general, the breakdown voltage of the PN junction 14C is
Since the bond 14C reaches the insulating layer 6, it tends to become smaller on the main surface 2 side, but this is effectively compensated for, which is a feature that the case of FIG. 3 does not have. .

なお、第4図に示す本発明による絶縁ゲート型電界効果
トランジスタの構成において、そのドレィン領域3及び
領域33、及びソース領域4及び領域34は、それぞれ
半導体基体1内の領域33及び34の位置に、例えばイ
オン打込による高不純物領域を形成し、次に熱拡散処理
を行って、高不純物領域から、基体1内に不純物を拡散
することによって、その熱拡散処理後の高不純物領域を
領域33及び34として、また、基体1内の不純物の拡
散された領域を、領域3及び4として形成することがで
きるものである。
In the structure of the insulated gate field effect transistor according to the present invention shown in FIG. For example, a high impurity region is formed by ion implantation, and then thermal diffusion treatment is performed to diffuse impurities from the high impurity region into the substrate 1, thereby converting the high impurity region after the thermal diffusion treatment into the region 33. and 34, regions in which impurities are diffused in the substrate 1 can be formed as regions 3 and 4.

なお、上述においては、ドレィン領域3及びソース領域
4を、実堺上、同時的に形成することができ、また、そ
のようにした方が望ましいということで、ソース領域4
の不純物濃度Nsが、ドレィン領域3のそれと同様であ
るとして述べたが、必ずしもそのようにする必要はない
ものである。
Note that in the above description, the drain region 3 and the source region 4 can be formed simultaneously in practice, and it is preferable to form the drain region 3 and the source region 4 simultaneously.
Although it has been described that the impurity concentration Ns of the drain region 3 is the same as that of the drain region 3, it is not necessarily necessary to do so.

ただし、ドレィン領域3をソース領域として使用し、こ
れに応じて、ソース領域4を、ドレィン領域として使用
するものとすることを予定するとすれば、ソース領域4
に関しても前述したと同様に、ドレイン領域3に関する
と同様にすれば良いものである。また、上述においては
、基体1がP型であるとして、ドレィン領域3及びソ−
ス領域4がN型チャンネル領域5及び隔離用領域13が
P型である場合につき述べたが、基体1をN型とし、こ
れに応じて領域3,4,5及び13の電導型式を、上述
した場合とは逆とすることもでき、その他、種々の変型
、変更をなし得るであろう。
However, if it is planned that the drain region 3 is used as a source region, and the source region 4 is also planned to be used as a drain region accordingly, then the source region 4
Regarding the drain region 3, the same procedure as described above may be applied. Further, in the above description, assuming that the base body 1 is of P type, the drain region 3 and the source
The case where the channel region 5 and the isolation region 13 are of the P type has been described, but the base body 1 is of the N type and the conductivity types of the regions 3, 4, 5 and 13 are accordingly changed as described above. The case may be reversed, and various other modifications and changes may be made.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図及び第2図は、それぞれ従来の絶縁ゲート型電界
効果トランジスタを示す略線的平面図及びその断面図で
ある。 第3図は、本発明の基礎となる絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタの実施例を示す略線的断面図である。第4図
は、本発明による絶縁ゲート型電界効果トランジスタの
実施例を示す略線的断面図である。M′……絶縁ゲート
型電界効果トランジスタ、1・・…・半導体基体、3・
・・・・・ドレィン領域、4・・・ソース領域、5…・
・・チャンネル領域、6・・・・・・絶縁層、7・・・
・・・ゲート電極、10・・・・・・ドレィン電極、1
1・・・・・・ソース電極、12・・・・・・基体電極
、13・・・・・・隔離用領域、14A,14C,14
B,14E・・・・・・PN接合、15A,15A′,
15C,15〇,15B,158,16B,166・・
・・・・空乏層。 第1図 第2図 第3図 第4図
FIG. 1 and FIG. 2 are a schematic plan view and a cross-sectional view, respectively, showing a conventional insulated gate field effect transistor. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of an insulated gate field effect transistor that is the basis of the present invention. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of an insulated gate field effect transistor according to the present invention. M′...Insulated gate field effect transistor, 1...Semiconductor substrate, 3.
...Drain region, 4...Source region, 5...
...Channel region, 6...Insulating layer, 7...
...Gate electrode, 10...Drain electrode, 1
1... Source electrode, 12... Base electrode, 13... Isolation region, 14A, 14C, 14
B, 14E...PN junction, 15A, 15A',
15C, 150, 15B, 158, 16B, 166...
...Depletion layer. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 半導体基体内に、その主面側からドレイン領域及び
ソース領域が形成され、且つ上記ドレイン領域及びソー
ス領域間の上記主面側においてチヤンネル領域が形成さ
れ、該チヤンネル領域に、絶縁層を介して、ゲート電極
が対向して配され、上記ドレイン領域及びソース領域に
、それぞれドレイン電極及びソース電極が連結されてい
る絶縁ゲート型電界効果トランジスタにおいて、 上記
ドレイン領域内に、その不純物濃度よりも高い不純物濃
度を有するドレイン電極用層が、上記主面側から形成さ
れ、 該ドレイン電極用層に、上記ドレイン電極が、オ
ーミツクに連結され、 上記ドレイン領域の不純物濃度
が上記半導体基体内及びチヤンネル領域の不純物濃度中
の高い方のそれに比し高い1〜10倍の範囲内となされ
、 上記ドレイン領域内に、その中央部においてその不
純物濃度よりも高い不純物濃度を有する領域が形成され
ていることを特徴とする絶縁ゲート型トランジスタ。
1. A drain region and a source region are formed in the semiconductor substrate from the main surface side, and a channel region is formed on the main surface side between the drain region and the source region, and a channel region is formed in the channel region with an insulating layer interposed therebetween. , an insulated gate field effect transistor in which gate electrodes are arranged facing each other and a drain electrode and a source electrode are connected to the drain region and the source region, respectively; a drain electrode layer having an impurity concentration is formed from the main surface side, the drain electrode is ohmicly connected to the drain electrode layer, and the impurity concentration in the drain region is such that the impurity concentration in the semiconductor substrate and the channel region is The impurity concentration is within a range of 1 to 10 times higher than that of the higher one of the drain regions, and a region having an impurity concentration higher than the impurity concentration is formed in the central portion of the drain region. Insulated gate transistor.
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