JPS60182760A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS60182760A
JPS60182760A JP59039402A JP3940284A JPS60182760A JP S60182760 A JPS60182760 A JP S60182760A JP 59039402 A JP59039402 A JP 59039402A JP 3940284 A JP3940284 A JP 3940284A JP S60182760 A JPS60182760 A JP S60182760A
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JP
Japan
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JP59039402A
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English (en)
Inventor
Takehide Shirato
猛英 白土
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/08Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
    • H01L27/085Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only
    • H01L27/088Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate
    • H01L27/092Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors
    • H01L27/0928Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors comprising both N- and P- wells in the substrate, e.g. twin-tub

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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】 (al 発明の技術分野 本発明は半導体装置に係り、特に相補型Mis集積回路
からなる高集積化ICの新たな構造に関する。
(bl 技術の背景 半導体集積回路(IC)は日進月歩の勢いで高集積化さ
れており、256にビットのMOS DynamicR
AMに代表されるようにゲート長が1.5〜2μmのM
OS )ランジスタが現れ、逆にショートチャネル効果
やホットエレクトロンの影響が憂慮される時代になって
きた。
一方、相補型MIS)ランジスタでも、素子の微細化に
よって種々の問題が生じており、本発明はこの相補型M
ISトランジスタ、特に(ニーMOS トランジスタに
関する提案である。一般に、C−MOSトランジスタは
回路構成が容易であり、消費電力が少ない等のメリット
の多いトランジスタ構造として知られており、今後更に
多用化が予想されるICである。
(C1従来技術と問題点 このようなC−MOS )ランジスタについての従前の
構造断面図を第1図に示している。■はn型シリコン基
板、2はp型ウェル領域で、n型シリコン基板1にpチ
ャネルMOSトランジスタ3を設け、p型ウェル領域2
にnチャネルMOS l−ランジスタ4を形成して、C
−MOS トランジスタを構成していた。尚、5はpチ
中ネルMO3l−ランジスタ3の周囲に環状に設けたn
+型チャネルカット領域、6はp型ウェル領域2の周囲
に環状に設けたp+型チャネルカント領域を示している
しかしながら、高速動作のためにショー1〜チヤネル化
した微細なMOS l−ランジスタで構成するようにな
ると、しきい値<vth>やドレイン耐圧が低下し、v
thが不安定になって、所謂ショートチャネル効果が現
れてきた。
従って、最近では基板に形成するPチャネルMos )
ランジスタ側にも、高濃度なウェル領域を形成して、而
も高集積化のために両ウェル領域を接触した構造のC−
MOS )ランジスタが使用されている。例えば、第2
図に示すように高抵抗のn−型シリコン基板7にn型ウ
ェル領域8とp型ウェル領域9とを隣接して設け、これ
らの領域にpチャネルMOS )ランジスタエ0とnチ
ャネルMOS l−ランジスタ11とを形成する構造(
ツインタブ型C−MO5構造)であり、かくすればウェ
ル領域、即ちチャネル領域の不純物濃度が高くできて、
ショートチャネル効果を抑制することが可能になる。尚
、図中の12はn型つェル領域8周囲のn+型チャネル
カット領域、13はp型つェル領域9周囲のp+型チャ
ネルカット領域を示している。周知のように、これらの
チャネルカントは何れもシリコン表面の反転層の形成を
防止するために形成されるものである。
ところで、第2図のような構造に形成してウェル領域の
不純物濃度を高くすると、そのための問題点が出てきた
。その第1の問題は、トランジスタ間を分離している表
面の二酸化シリコン(SiO□)膜14上に配線層が形
成されることが多く、その配線層に並列した容量が増加
することである。それは、5iO9膜14の下のシリコ
ン基板の不純物濃度が高くなって、空乏層の幅が小さく
なるから配線の並列容量が増加して、配線内での動作速
度を遅延する方向に働く。
第2の問題は、全体に不純物濃度が高いためにpn接合
部の容量が増加し、一方で集積回路の機能増大に伴う大
規模化により入出力端子が多くなって同時動作が増える
ため、相互の干渉でノイズが増加し、出力レベルの高速
変換において電源間容量増大のために、電源供給が間に
合わず誤動作を起こしやすくなることである。これは、
接合容量増加に大きな係わりをもっているものである。
次に第3の問題はラッチアンプが起こり易いことである
。例えば、pチャネルMOS Lランジスタ11のドレ
イン領域に高電位が印加され、且つnチャネルMOS 
)ランジスタ10のソース領域が接地されていると、両
ウェル領域9,8を通じてヴソチアップのトリガーとな
る横方向のトランジスタ作用が起こる。これはウェル領
域が高濃度で繋がっていて1.チャージアンプして電流
が流れ易くなっていることが大きな原因となっている。
この電流を流れに(くするためには、高濃度の両ウェル
領域間に高抵抗の基板領域が形成されていること、およ
びp ″ ドレイン領域とp型ウェル領域の間隔を十分
にとることが必要であり、従来構造ではこれらが維持さ
れにくくなっていた。
Tdl 発明の目的 本発明はこのようなラッチアップ、および容量増加に伴
う誤動作や動作速度の遅延などの問題点を軽減させるた
めのC−MOS l−ランジスタの構造を提案するもの
である。
(e) 発明の構成 その目的は、半導体基板内に互いに逆導電型の2種類の
導電型ウェル領域が互いに分離して設けられ、且つ一方
のウェル領域周囲には該一方のウェル領域と同導電型で
、他方のウェル領域からは分離されたチャネルカット領
域が設けられている半導体装置によって達成される。
(fl 発明の実施例 以下1図面を参照して実施例によって詳細に説明する。
第3[1は本発明にがかる一実施例の構造断面図を示し
ており、低濃度のn−型シリコン基板17にn型ウェル
領域18とp型ウェル領域19とを離して設け、これら
の領域にpチャネルMOS )ランジスタ20とnチャ
ネルMOS l−ランジスタ21とを形成しており、2
2はn型中エル領域18周囲のn+型チャネルカット領
域、23はp型つェル領域19周囲のp+型チャネルカ
ット領域で、n型ウェル領域18とp+型チャネルカッ
ト領域23とは分離され、更にn型ウェル領域19とn
+型チ中ネルカント領域22とも分離された構造である
このような構造にすれば、5i02膜24の下層には高
抵抗(低濃度)なn−型シリコン基板17が存在し、こ
の高抵抗基板が両ウェル領域18.19間に介在するた
め、5i02 M124上の配線は並列した容量が小さ
くなって、動作遅延への悪影響が緩和され、またラテラ
ルトランジスタ動作も高抵抗基板17の介在によって抑
止される。更に、この境界部に形成されているpn接合
の容量も小さく、それに伴って起こる誤動作も解消され
る。
次に、第4図および第5図は本発明にかかる他の実施例
の構造断面図を示し、第4図においてはn−型シリコン
基板27に設けたn型ウェル領域28がn型ウェル領域
29とは分離され、且つp型つェル領域29周囲のp9
型チャネルカット領域30ともn型ウェル領域2Bは分
離されているが、n型ウェル領域29は他のn型ウェル
領域31.n+型チャネルカット領域32と接続してい
る構造である。このようにすれば、5iO211i’3
3上に設ける配線の並列容量は小さく、n型ウェル領域
28の周囲のpn接合容量も小さくなるが、他の境界部
では従来例(第2図参照)と同様の問題が発生する。し
かし、本例はICの回路構成上から容量の影響が大きい
部分だけに本発明を適用して、他の部分は高集積化を計
るようにした例である。本例において、基板が逆であっ
ても同様の効果がある。
次に、第5図に示す実施例は、n−型シリコン基板37
に設けたn型ウェル領域38がn型ウェル領域39と分
離され、且つp型中エル領域39周囲のp+型チャネル
カット領域42もn型ウェル領域38と分離されている
が、n型ウェル領域38ば他のn型ウェル領域41. 
p+型チャネルカット領域42とは接続している構造で
、上記第4図に示す実施例と同様の効果があり、又基板
が逆になっても同様となる。このようにして、本発明に
かかる構造を適宜に組み込み、高集積化ICの信頼性を
向上するものである。
次に、第2図に示す実施例の形成方法の概要を第6図な
いし第′12図に示す工程順断面図によって説明する。
まず、第6図に示すようにn−型シリコン基板17上に
5i02膜50を生成し、その上面のトランジスタ形成
領域に選択的に窒化シリコン(SiヨN4)膜51を被
覆する。次いで、第7図に示すようにpウェル形成領域
のみを露出したレジスト膜パターン52をマスクにして
硼素イオンを注入する。この際、加速電圧を160Ke
y程度にすると、s+、N4B!ii!51を透過して
硼素イオンが注入される。
次いで、第8図に示すように同様にしてnウェル形成領
域のみを露出したレジスト膜パターン53をマスクにし
て燐イオンを注入する。次いで、第9rI!Jに示すよ
うに窒素雰囲気中で1200℃、3時間熱処理して、深
さ3μm程度のpウェル領域19とnウェル領域18と
を形成する。この場合、露出部分の3102膜50はダ
メージを受けているから、一旦除去して新しい5i02
膜とする方が好ましい。
次いで、第10図に示すようにp+型チャネルカット形
成領域のみ露出したレジスト膜パターン54をマスクに
して硼素イオンを注入する。この際には、加速電圧を2
5Kev程度にすると、Si3N4膜51がマスクにな
って、トランジスタ形成領域に硼素イオンは注入されな
い。同様にして、第11図に示すようにn+型チャネル
カット形成領域のみ露出したレジスト膜パターン55を
マスクにして燐イオンを注入する。
次いで、第12図に示すようにSi3N4膜51をマス
クにして、LOCO3法によって厚い5i02膜24を
形成し、同時にその時の熱処理によりチャネルカット領
域23.22を形成する。更に、公知の製法によってゲ
ート幅2μm以下のpチャネル、nチャネルの両トラン
ジスタを形成する。
(a 発明の効果 以上の実施例の説明から明らかなように、本発明によれ
ばICの高集積化に伴う問題点、即ち容量の増加による
誤動作、動作遅延やランチアンプなどの品質上の問題を
軽減させて、ICの信頼性向上にL12著に寄与するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は従来のC−MOS l−ランジス
タの断面構造図、第3図、第4図および第5図は本発明
にがかるC−MOS )ランジスタの断面構造図、第6
図〜第12図は第3図に示すC−MOS I−ランジス
タの形成工程順断面図である。 図中、lはn型シリコン基板、2はn型ウェル領域、7
.17.27.37ばn−型シリコン基板、8゜18、
28.38はn型ウェル領域、9.19.29.39゜
41はn型ウェル領域、3.10.20はpチャネルM
OSトランジスタ、4.11.21ばnチャネルMO3
l−ランジスタ、5.12.22.40はn+型チャネ
ルカット領域、6.13.23.30.42はp+型チ
ャネルカット領域、 14.24.33.43.50は
5i02膜、51は5i44膜、 52.53.54.
55はレジスト膜パターンを示している。 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 1 第7図 第8図 咽 第11図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体基板内に互いに逆導電型の2種類の導電型ウェル
    領域が互いに分離して設けられ、且つ一方のウェル領域
    周囲には該一方のウェル領域と同導電型で、他方のウェ
    ル領域からは分離されたチャネルカッ、ト領域が設けら
    れていることを特徴とする半導体装置。
JP59039402A 1984-02-29 1984-02-29 半導体装置 Pending JPS60182760A (ja)

Priority Applications (1)

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JP59039402A JPS60182760A (ja) 1984-02-29 1984-02-29 半導体装置

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JP59039402A JPS60182760A (ja) 1984-02-29 1984-02-29 半導体装置

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JPS60182760A true JPS60182760A (ja) 1985-09-18

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JP59039402A Pending JPS60182760A (ja) 1984-02-29 1984-02-29 半導体装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6124269A (ja) * 1984-07-13 1986-02-01 Toshiba Corp 半導体装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52149481A (en) * 1976-06-08 1977-12-12 Toshiba Corp Semiconductor integrated circuit device and its production
JPS56150838A (en) * 1980-03-24 1981-11-21 Intel Corp Method of forming channel stop on substrate of c-mos integrated circuit
JPS5779667A (en) * 1980-11-05 1982-05-18 Fujitsu Ltd Manufacture of semiconductor device
JPS587855A (ja) * 1981-07-06 1983-01-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 相補型mis回路装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52149481A (en) * 1976-06-08 1977-12-12 Toshiba Corp Semiconductor integrated circuit device and its production
JPS56150838A (en) * 1980-03-24 1981-11-21 Intel Corp Method of forming channel stop on substrate of c-mos integrated circuit
JPS5779667A (en) * 1980-11-05 1982-05-18 Fujitsu Ltd Manufacture of semiconductor device
JPS587855A (ja) * 1981-07-06 1983-01-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 相補型mis回路装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6124269A (ja) * 1984-07-13 1986-02-01 Toshiba Corp 半導体装置

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