JPS6064475A - 電界効果半導体装置 - Google Patents
電界効果半導体装置Info
- Publication number
- JPS6064475A JPS6064475A JP58171172A JP17117283A JPS6064475A JP S6064475 A JPS6064475 A JP S6064475A JP 58171172 A JP58171172 A JP 58171172A JP 17117283 A JP17117283 A JP 17117283A JP S6064475 A JPS6064475 A JP S6064475A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- channel
- type
- field effect
- junction field
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/80—FETs having rectifying junction gate electrodes
Landscapes
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は、pチャネル型及びnチャネル型の2種類の接
合形電界効果トランジスタ(JFET)を組合わせて相
補(C: comp lementary)形とした電
界効果半導体装置に関する。
合形電界効果トランジスタ(JFET)を組合わせて相
補(C: comp lementary)形とした電
界効果半導体装置に関する。
従来技術と問題点
従来、相補形電界効果半導体装置としては、0MO3(
complernenLary metaI oxid
e semiconductor)が良く知られている
。そし′ζ、この0MO3に於いCも商集積化する為の
多くの努力が払われ°ζいることは他の半導体装置の場
合と同様である。
complernenLary metaI oxid
e semiconductor)が良く知られている
。そし′ζ、この0MO3に於いCも商集積化する為の
多くの努力が払われ°ζいることは他の半導体装置の場
合と同様である。
ところで、0MO3の微細化を進めるには、例えばゲー
ト酸化膜を薄くすることが絶対的に必要となる。然し乍
ら、そのように薄いゲート酸化膜で安定なものを作成す
ることば甚だ困難である。
ト酸化膜を薄くすることが絶対的に必要となる。然し乍
ら、そのように薄いゲート酸化膜で安定なものを作成す
ることば甚だ困難である。
また、面積を縮小することになるから、本来の素子表面
を流れる電流に比較して素子の内側を流れる制御不能な
電流成分が増加し、装置自体が正常に機能しない虞が増
大する。
を流れる電流に比較して素子の内側を流れる制御不能な
電流成分が増加し、装置自体が正常に機能しない虞が増
大する。
発明の目的
本発明は、曲集積化がi+J能であると共に11J速1
1゛つ低消費電力であって、しかも、0MO3と同様の
機能を有する相補形接合形電界効果半導体装置(CJF
ET)を得ようとするものである。
1゛つ低消費電力であって、しかも、0MO3と同様の
機能を有する相補形接合形電界効果半導体装置(CJF
ET)を得ようとするものである。
発明の構成
本発明の電界効果半導体装置に於いては、pチャネル接
合型電界効果トランジスタとnチャネル電界効果トラン
ジスタとを直列接続し、各々のトランジスタのゲートを
共通接続して構成され、且つ、各々のトランジスタが定
常時非導通に設定されてなることを特徴とし、具体構造
に於いては、半導体基板に形成された一導電型ウエル、
該ウェル内に形成されたチャネル領域形成用反対導電型
領域、該チャネル領域形成用反対導電型領域内に形成さ
れた一導電型ゲート領域及び反対導電型ソース領域及び
半導体導電型ドレイン領域、前記ウェルに近接して形成
され該ウェル内に形成された前記チャネル領域形成用反
対導電型領域と対をなすチャネル領域形成用−導電型領
域、該チャネル領域形成用領域型成用−導電形成さた反
対導電型ゲート領域及び−導電型ソース領域及び−導電
型ドレイン領域、前記−導電型ゲート領域と前記反ス・
j導電型ゲート領域とを共通接続するゲート電極を備え
てなり、且つ、前記各チャネル領域は通常時に於いてビ
ルト・イン電圧に依る空乏層で略満たされる厚さに制御
されてなる構成を採っているので、pチャネル型及びn
チャネル型のJFETは共にノーマリ・オフの状態にあ
り、従っ°ζ、共通ゲート電極に印加する信号電圧でエ
ンハンスメント動作するように設定することが可能であ
って、0MO3と同様な動作をさせることができる。
合型電界効果トランジスタとnチャネル電界効果トラン
ジスタとを直列接続し、各々のトランジスタのゲートを
共通接続して構成され、且つ、各々のトランジスタが定
常時非導通に設定されてなることを特徴とし、具体構造
に於いては、半導体基板に形成された一導電型ウエル、
該ウェル内に形成されたチャネル領域形成用反対導電型
領域、該チャネル領域形成用反対導電型領域内に形成さ
れた一導電型ゲート領域及び反対導電型ソース領域及び
半導体導電型ドレイン領域、前記ウェルに近接して形成
され該ウェル内に形成された前記チャネル領域形成用反
対導電型領域と対をなすチャネル領域形成用−導電型領
域、該チャネル領域形成用領域型成用−導電形成さた反
対導電型ゲート領域及び−導電型ソース領域及び−導電
型ドレイン領域、前記−導電型ゲート領域と前記反ス・
j導電型ゲート領域とを共通接続するゲート電極を備え
てなり、且つ、前記各チャネル領域は通常時に於いてビ
ルト・イン電圧に依る空乏層で略満たされる厚さに制御
されてなる構成を採っているので、pチャネル型及びn
チャネル型のJFETは共にノーマリ・オフの状態にあ
り、従っ°ζ、共通ゲート電極に印加する信号電圧でエ
ンハンスメント動作するように設定することが可能であ
って、0MO3と同様な動作をさせることができる。
発明の実施例
第1図は本発明に依るCJFETのインバータ回路を表
わす回路図である。
わす回路図である。
し1に於いて、Qlばnチャネル型接合形電界効果トラ
ンジスタ、Q2はpチャネル型接合形電界効果トランジ
スタ、VDDば正側711源レヘル、vssは接地側電
源レベル、Vinは人力信号、Voutは出力信号をそ
れぞれ示し−ζいる。
ンジスタ、Q2はpチャネル型接合形電界効果トランジ
スタ、VDDば正側711源レヘル、vssは接地側電
源レベル、Vinは人力信号、Voutは出力信号をそ
れぞれ示し−ζいる。
第2図は第1図のインバータ回路を液体的な装置とした
場合の要部切断側面図である。
場合の要部切断側面図である。
図に於いて、■はp型シリコン半導体基板、2はn型ウ
ェル(−導電型ウェル)、3はチャネル領域形成相p型
領域(チャネル領域形成用反対導電型領域)、4はチャ
ネル領域形成用n型領域(チャネル領域形成用−導電型
領域)5は二酸化シリコン(SiOz)からなる絶縁膜
、6は燐珪酸ガラス(PSG)からなる絶縁膜、7はn
++ゲート領域(−導電型デー1−領域)、8はp++
ソース領域(反対導電型ソース領域)、9はp+型トド
レイン領域反対導電型ドレイン領域)、10はp++ゲ
ート領域(反対導電型ゲート領域)、■1はn1型ソー
ス領域(−導電型ソース領域)、12はn++ドレイン
領域(−導電型ドレイン領域)、13は共通ゲート電極
、14ば共通ソース・ドレイン電極、15ばpチャネル
型JFETのドレイン電極、16はnチャネル型JFE
Tのソース電極、dpはpチャネル領域の厚さ、dnは
nチャネル領域の厚さをそれぞれ示している。
ェル(−導電型ウェル)、3はチャネル領域形成相p型
領域(チャネル領域形成用反対導電型領域)、4はチャ
ネル領域形成用n型領域(チャネル領域形成用−導電型
領域)5は二酸化シリコン(SiOz)からなる絶縁膜
、6は燐珪酸ガラス(PSG)からなる絶縁膜、7はn
++ゲート領域(−導電型デー1−領域)、8はp++
ソース領域(反対導電型ソース領域)、9はp+型トド
レイン領域反対導電型ドレイン領域)、10はp++ゲ
ート領域(反対導電型ゲート領域)、■1はn1型ソー
ス領域(−導電型ソース領域)、12はn++ドレイン
領域(−導電型ドレイン領域)、13は共通ゲート電極
、14ば共通ソース・ドレイン電極、15ばpチャネル
型JFETのドレイン電極、16はnチャネル型JFE
Tのソース電極、dpはpチャネル領域の厚さ、dnは
nチャネル領域の厚さをそれぞれ示している。
ここで、nチャネル型JFETに於ける闇値電圧をVt
d−pチャネル型JFETに於ける閾値電圧をVtlと
すると、 VLdχV。
d−pチャネル型JFETに於ける閾値電圧をVtlと
すると、 VLdχV。
Vロー−V。
Vno Vss=V。
となるようにnチャネル型JFET及びpチャネル型J
I” L: Tに於げるチャネル領域の厚さdn及び
dpを定める。
I” L: Tに於げるチャネル領域の厚さdn及び
dpを定める。
このようにすると、nチャネル型J F E ’l”及
びpチャネル型JFETの各チャネル領域は、スタティ
ックな状態ではビルト・イン電界に依る空乏層で満たさ
れるので、両J F E Tはノーマリ・オフとなり、
エンハンスメント動作をさせることができ、0MO3と
同様の低定雷電流回路として働(ものである。但し、V
Dはゲート拡散電位であり・ q:電子電荷 εS :半導体基板の誘電率 Nd:nチャネル領域のチャネル濃度 Na:pチャネル領域のチャネル濃度 で表わされる。
びpチャネル型JFETの各チャネル領域は、スタティ
ックな状態ではビルト・イン電界に依る空乏層で満たさ
れるので、両J F E Tはノーマリ・オフとなり、
エンハンスメント動作をさせることができ、0MO3と
同様の低定雷電流回路として働(ものである。但し、V
Dはゲート拡散電位であり・ q:電子電荷 εS :半導体基板の誘電率 Nd:nチャネル領域のチャネル濃度 Na:pチャネル領域のチャネル濃度 で表わされる。
第2し1はシリコンを用いた装置を例>+<シたもので
あるが、半導体基Jlyi 1とし°Cは、p型及びr
1型の両方の導電性めものを実現できるものであれ4J
どのようなものでも良いが、使用上から見ると、pチャ
ネル及びnチャネルの導電率が略同じものの方が好まし
い。
あるが、半導体基Jlyi 1とし°Cは、p型及びr
1型の両方の導電性めものを実現できるものであれ4J
どのようなものでも良いが、使用上から見ると、pチャ
ネル及びnチャネルの導電率が略同じものの方が好まし
い。
シリコン半導体基板を用いる場合、前記導電率の点では
好都合であり、半絶縁性基板は安定性の良いものが得ら
れ難いから、通常であれば、一般的なp型シリコン半導
体基板を用いることになろう。
好都合であり、半絶縁性基板は安定性の良いものが得ら
れ難いから、通常であれば、一般的なp型シリコン半導
体基板を用いることになろう。
その際、nチャネル型JFETのチャネル濃度Ndと基
板濃度との濃度差が大きくない場合は、ピンチ・オフ特
性が悪くなり、基板リーク電流が無視できない状態にな
る。そのような場合は、nチャネル領域の底面にp+型
領領域形成してチャネル・ストッパとして使用すれば良
い。
板濃度との濃度差が大きくない場合は、ピンチ・オフ特
性が悪くなり、基板リーク電流が無視できない状態にな
る。そのような場合は、nチャネル領域の底面にp+型
領領域形成してチャネル・ストッパとして使用すれば良
い。
ところで、前記のように条件を設定して構成されたCJ
FETはCMO3と全く同様にして使用−4−ることが
でき、例えば論理回路或いは記憶回路を構成することが
できる。
FETはCMO3と全く同様にして使用−4−ることが
でき、例えば論理回路或いは記憶回路を構成することが
できる。
第3図は本発明のCJ F E Tを用いて2人力NO
RをCMO3と同じ構成法で実現した場合の回路図であ
り、第1図及び第2図に関して説明した部分と同部分は
同記号で指示しである。
RをCMO3と同じ構成法で実現した場合の回路図であ
り、第1図及び第2図に関して説明した部分と同部分は
同記号で指示しである。
図に於いて、Qllはnチャネル型接合型電界効果トラ
ンジスタ、Ql2はnチャネル型接合型電界効果トラン
ジスタ、Ql3ばnチャネル型接合型電界効果トランジ
スタ、Ql4はnチャネル型接合型電界効果トランジス
タ、Vinl及びVin2は入力信号をそれぞれ示して
いる。
ンジスタ、Ql2はnチャネル型接合型電界効果トラン
ジスタ、Ql3ばnチャネル型接合型電界効果トランジ
スタ、Ql4はnチャネル型接合型電界効果トランジス
タ、Vinl及びVin2は入力信号をそれぞれ示して
いる。
この回路では、トランジスタQllとQl、2で一つの
CJFET、)ランジスタQ13とQl4で一つのCJ
FETをそれぞれ構成している。
CJFET、)ランジスタQ13とQl4で一つのCJ
FETをそれぞれ構成している。
この回路に於ける■。はI (V)前後の値であるから
、電源電圧を低くするごとができ、全体の消石:電力を
少なくすることが可能である。
、電源電圧を低くするごとができ、全体の消石:電力を
少なくすることが可能である。
発明の効果
本発明に依れば、pチャ、ネル型とnチャネル型め接合
形電界効果トランジスタを組合わせ、CMO8と同様な
機能を有し、且つ、同様な回路を構成することができる
相禎型接合形電界効果半専体装置を得ることができ、そ
の相補型接合形電界効果半導体装置は、CMO3と異な
り、厚さを厳しく制御された薄い良好なゲート酸化膜は
必要とせず、また、p++ゲート領域及びn++ゲート
領域はソース領域及びドレイン領域と同時に形成するこ
とができるから製造工程は単純化され、更にまた、CM
O3と比較して、素子内部の、しかも、表面反転層より
厚い領域を用いるので、単位面積当りの電流を大きく採
ることができ、その結果、微細化と高速化に極めて有利
である。
形電界効果トランジスタを組合わせ、CMO8と同様な
機能を有し、且つ、同様な回路を構成することができる
相禎型接合形電界効果半専体装置を得ることができ、そ
の相補型接合形電界効果半導体装置は、CMO3と異な
り、厚さを厳しく制御された薄い良好なゲート酸化膜は
必要とせず、また、p++ゲート領域及びn++ゲート
領域はソース領域及びドレイン領域と同時に形成するこ
とができるから製造工程は単純化され、更にまた、CM
O3と比較して、素子内部の、しかも、表面反転層より
厚い領域を用いるので、単位面積当りの電流を大きく採
ることができ、その結果、微細化と高速化に極めて有利
である。
第1図は相補型接合形電界効果半導体装置の回路図、第
2図は第1図の回路を具体化した装置の要部切断側面図
、第3図は第1図及び第2図に関して説明した相補型接
合形電界効果半導体装置を使用して構成した2人力NO
R回路の回路図である。 図に於いて、Qlはnチャネル型接合形電界効果トラン
ジスタ、Q2はpチャネル型接合形電界効果トランジス
タ、■DIl+は正側電源レベル、VSSは接地側電源
レベル、Vinは人力信号、Voutは出力信号、1は
p型シリコン半導体基板、2はn型ウェル、3はチャネ
ル領域形成用p型領域、4はチャネル領域形成用n型領
域、5及び6は絶縁膜、7はn++ゲート領域、8はp
++ソース領域、9はp+型トドレイン領域10はp1
型ゲー1−領域、11はr1+型ソース領域、12はn
+型トドレイン領域13は共通ゲート電極、1 /I
4;I共通ソース・ドレイン電極、15はnチャネル型
、JFETのドレイン電極、l [iはr1チャネル型
J l”ETのソース電極、dpはnチャネル領域の厚
さ、d、はnチャネル領域の厚さである。 特許出願人 冨士通株ヱ(会社 代理人弁理士 相 谷 昭 ロ1 代理人弁理± 7Jt 邊 弘 −・ 第1図 第2図 QI QZ 第3図
2図は第1図の回路を具体化した装置の要部切断側面図
、第3図は第1図及び第2図に関して説明した相補型接
合形電界効果半導体装置を使用して構成した2人力NO
R回路の回路図である。 図に於いて、Qlはnチャネル型接合形電界効果トラン
ジスタ、Q2はpチャネル型接合形電界効果トランジス
タ、■DIl+は正側電源レベル、VSSは接地側電源
レベル、Vinは人力信号、Voutは出力信号、1は
p型シリコン半導体基板、2はn型ウェル、3はチャネ
ル領域形成用p型領域、4はチャネル領域形成用n型領
域、5及び6は絶縁膜、7はn++ゲート領域、8はp
++ソース領域、9はp+型トドレイン領域10はp1
型ゲー1−領域、11はr1+型ソース領域、12はn
+型トドレイン領域13は共通ゲート電極、1 /I
4;I共通ソース・ドレイン電極、15はnチャネル型
、JFETのドレイン電極、l [iはr1チャネル型
J l”ETのソース電極、dpはnチャネル領域の厚
さ、d、はnチャネル領域の厚さである。 特許出願人 冨士通株ヱ(会社 代理人弁理士 相 谷 昭 ロ1 代理人弁理± 7Jt 邊 弘 −・ 第1図 第2図 QI QZ 第3図
Claims (1)
- nチャネル接合型電界効果トランジスタとnチャネル接
合型電界効果トランジスタとを直列接続し、各々のトラ
ンジスタのゲートを共通接続して構成され、且つ、各々
のトランジスタが定常時非導通に設定されてなることを
特徴とする電界効果半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58171172A JPS6064475A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | 電界効果半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58171172A JPS6064475A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | 電界効果半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6064475A true JPS6064475A (ja) | 1985-04-13 |
Family
ID=15918329
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58171172A Pending JPS6064475A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | 電界効果半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6064475A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61267358A (ja) * | 1985-05-22 | 1986-11-26 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
EP0569204A3 (en) * | 1992-05-08 | 1994-11-02 | Nat Semiconductor Corp | Method for manufacturing N-channel and P-channel junction field effect transistors using CMOS or bipolar / CMOS technology. |
-
1983
- 1983-09-19 JP JP58171172A patent/JPS6064475A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61267358A (ja) * | 1985-05-22 | 1986-11-26 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
EP0569204A3 (en) * | 1992-05-08 | 1994-11-02 | Nat Semiconductor Corp | Method for manufacturing N-channel and P-channel junction field effect transistors using CMOS or bipolar / CMOS technology. |
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