JPS6110990B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、絶縁ゲート電界効果トランジスタに
関するもので高耐圧化をはかることを目的とす
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an insulated gate field effect transistor, and an object of the present invention is to increase the breakdown voltage.
絶縁ゲート電界効果トランジスタは、入力抵抗
が大きいこと、混変調特性が良いこと、さらに
は、集積化しやすいことなどの特長を持つために
広く使われている。しかし、絶縁ゲート電界効果
トランジスタは、バイポーラトランジスタに比し
て一般に耐圧が低く、その高電圧を扱う能力はき
わめて限られていた。その原因は、
(1) ドレーン接合表面で、電界集中が生じやす
い。 Insulated gate field effect transistors are widely used because they have features such as high input resistance, good cross-modulation characteristics, and ease of integration. However, insulated gate field effect transistors generally have a lower breakdown voltage than bipolar transistors, and their ability to handle high voltages is extremely limited. The causes are: (1) Electric field concentration tends to occur on the drain junction surface.
(2) チヤンネル長が短い場合には、ソース・ドレ
ーン間でパンチスルーしやすい。(2) If the channel length is short, punch-through is likely to occur between the source and drain.
(3) ゲート絶縁膜が薄い場合には、ゲート・ドレ
ーン間で絶縁破壊しやすい。(3) If the gate insulating film is thin, dielectric breakdown is likely to occur between the gate and drain.
ことなどである。これ等の原因を除去するたため
に、従来からいろいろの工夫がなされている。Things like that. Various efforts have been made to eliminate these causes.
たとえば、
(1) ゲート電極をドレーン領域と重ねあわさない
構造にする、(オフセツトゲート構造)、
(2) ドレーン近傍でゲート電極の下の絶縁膜を厚
くする、
(3) ドレーン近傍に第2のゲート電極を設ける、
(スタツクゲート構造)
方法などが考案されている。しかし、これ等の工
夫によつても、従来はたかだか400V程度の耐圧
までしか実現されていない。For example, (1) create a structure in which the gate electrode does not overlap the drain region (offset gate structure), (2) increase the thickness of the insulating film under the gate electrode near the drain, (3) create a second insulating film near the drain. providing a gate electrode of
(Stack gate structure) methods have been devised. However, even with these efforts, it has only been possible to achieve a withstand voltage of about 400V at most.
本発明は、ゲート領域を、入力に応じて電流を
制御する部分と、ドレーン電圧を維持するいくつ
かの部分とに分割して、全体としての耐圧を大き
くする新規な構造と、さらにその各部分の耐圧上
昇、および動作時の安定向上をもたらす、新しい
構造を持つた絶縁ゲート電界効果トランジスタを
提供するものである。以下、具体的に図面を用い
て、その動作および構造について説明する。ここ
では、例として、金属―シリコン酸化膜―シリコ
ン(MOS)トランジスタを用いて説明する。 The present invention provides a novel structure that increases the withstand voltage as a whole by dividing the gate region into a part that controls current according to the input and several parts that maintain the drain voltage, and furthermore, each of the parts. The present invention provides an insulated gate field effect transistor with a new structure that increases the withstand voltage and improves stability during operation. The operation and structure will be specifically described below with reference to the drawings. Here, a description will be given using a metal-silicon oxide film-silicon (MOS) transistor as an example.
第1図は、本発明の一実施例におけるnチヤン
ネルMOSトランジスタの構造の一例を示してい
る。図は、A―A′線を中心線とする、円形構造
の断面の半分を示している。なお本例では後述す
るn形中間領域が2個の場合について説明する
が、本発明はこれに限定されるものではなく中間
領域数がもつと多くても良い。図において01は
p形シリコン基板、11,12,13,14は、
それぞれp形基板中に選択的に作られたn形領
域、21,22,23はゲート酸化膜、31,3
2,33はゲート電極を示している。ゲート電極
32,33は、n形領域12,13と抵抗性接触
を作つている。ソース領域11とドレーン領域1
4との間には、負荷抵抗61を通して、外部電源
41によつて図に示すような電圧が加えられてい
る。51,52は、それぞれ入力および出力端子
を示している。ゲート酸化膜22,23の下の基
板表面には、ドレーン電圧を加えず、電極32,
33が基板と同電位にある場合には、n形反転層
が形成される(デイプレツシヨン形)ようになつ
ている。 FIG. 1 shows an example of the structure of an n-channel MOS transistor in an embodiment of the present invention. The figure shows half a cross-section of a circular structure with center line AA'. In this example, a case will be explained in which there are two n-type intermediate regions, which will be described later. However, the present invention is not limited to this, and the number of intermediate regions may be increased. In the figure, 01 is a p-type silicon substrate, 11, 12, 13, 14 are
N-type regions selectively formed in the p-type substrate, 21, 22, and 23 are gate oxide films, and 31, 3 are gate oxide films, respectively.
2 and 33 indicate gate electrodes. Gate electrodes 32, 33 make resistive contact with n-type regions 12, 13. Source region 11 and drain region 1
4, a voltage as shown in the figure is applied by an external power supply 41 through a load resistor 61. 51 and 52 indicate input and output terminals, respectively. No drain voltage is applied to the substrate surface under the gate oxide films 22, 23, and the electrodes 32,
When 33 is at the same potential as the substrate, an n-type inversion layer is formed (depression type).
この構造の素子で、各領域の寸法や基板の不純
物濃度などが、のちに述べるような条件を満たし
ている場合には、次のような動作をすることが見
出された。 It has been found that an element with this structure operates as follows when the dimensions of each region, the impurity concentration of the substrate, etc. satisfy the conditions described later.
第1図の素子で、入力端子51にゲート酸化膜
21の下にn形反転層が生じない電圧を加えて
(カツトオフ状態)、ドレーン電圧を上げていく
と、ソース・ドレーン間に電流ば流れず、ソー
ス・ドレーン間に加えられた電圧は、殆んど全
て、ソース11と領域13との間にあらわれる、
この状態は、ゲート酸化膜23の下にあるn形反
転層が、バツクゲートバイアス効果で消滅する電
圧(VTBGとする)に近い値にまで、領域13の
電位が上昇するまでつづく。この間、領域12は
領域13と殆んど同電位にある。さらにドレーン
電圧を上げると、領域13の電位はほぼVTBGに
とどまり、それ以上の電圧の増加分は、領域13
とドレーン14との間にかかるようになり、ドレ
ーンからの空乏層が領域13の方に伸びてくる。
この空乏層が領域13に達すると(パンチスル
ー)、ドレーン14と領域13との間の電位差の
上昇の割合は小さくなり、領域12の電位はほぼ
VTBGの電位に止つたままで、領域13の電位が
上昇してくる。以下同様にして、ドレーン電圧を
上昇するにつれて、領域13から領域12に空乏
層が伸びていき、領域13と12との間がパンチ
スルーするまで、ドレーン電圧の増加は、大部分
この領域の間での電位差の増加によつてまかなわ
れる。領域13と12との間もパンチスルーする
と、領域12の電位がVTBGより上昇しはじめ、
領域12からソース11への空乏層がさらにひろ
がる。 In the device shown in Fig. 1, when a voltage that does not cause an n-type inversion layer to form under the gate oxide film 21 is applied to the input terminal 51 (cut-off state) and the drain voltage is increased, a current flows between the source and drain. First, almost all the voltage applied between the source and drain appears between the source 11 and the region 13,
This state continues until the potential of region 13 rises to a value close to the voltage at which the n-type inversion layer under gate oxide film 23 disappears due to the back gate bias effect (referred to as V TBG ). During this time, region 12 and region 13 are at almost the same potential. When the drain voltage is further increased, the potential of region 13 remains at approximately V TBG , and any increase in voltage beyond that
and the drain 14, and a depletion layer from the drain extends toward the region 13.
When this depletion layer reaches the region 13 (punch through), the rate of increase in the potential difference between the drain 14 and the region 13 becomes small, and the potential of the region 12 remains approximately at the potential of V TBG , and the potential of the region 13 The potential of is rising. Similarly, as the drain voltage is increased, the depletion layer extends from region 13 to region 12, and until there is punch-through between regions 13 and 12, the increase in drain voltage occurs mostly between this region. This is covered by the increase in potential difference at . When punching through between regions 13 and 12, the potential of region 12 begins to rise above V TBG ,
The depletion layer from region 12 to source 11 further expands.
一方、入力端子51に、ゲート酸化膜21の下
にn形反転層が生じる電圧を加えて(導通状態)
ドレーン電圧を上げていくと、領域13の電位は
VTBGより小さい値にとどまり、領域12,13
の電位は、ゲート酸化膜21,22,23の下に
同一の電流を導くだけのn形反転層が生じる状態
に落ちつく。領域13の電位の上昇は、端子51
に加えられる電位と、ゲート酸化膜22,23の
下の部分のスレツシヨルド電圧によつて定まる、
VTBGより小さい値にとどまり、それ以上のドレ
ーン電圧の上昇は、やはりドレーン14から領域
13への空乏層の成長をひき起こし、以下カツト
オフ状態の場合と同様の動作をする。 On the other hand, a voltage is applied to the input terminal 51 to generate an n-type inversion layer under the gate oxide film 21 (conducting state).
As the drain voltage is increased, the potential of region 13 remains at a value smaller than V TBG , and regions 12 and 13
The potential settles down to a state where an n-type inversion layer sufficient to conduct the same current is formed under the gate oxide films 21, 22, and 23. The increase in the potential of the region 13 is caused by the increase in the potential of the region 13.
determined by the potential applied to and the threshold voltage of the portion below the gate oxide films 22, 23.
If the drain voltage remains at a value smaller than V TBG and increases beyond that level, a depletion layer will grow from the drain 14 to the region 13, and the operation will be similar to that in the cut-off state.
このようにして、第1図の構造でソース・ドレ
ーン間全体の耐圧を定めるものは
(1) ソース・ドレーン間全体に空乏層がひろがる
パンチスルー電圧、
(2) ドレーン接合自体の、降伏電圧
のいずれかの小さい方であるので、中間のn形領
域の数を増すことによつて、全体の耐圧を、ほぼ
ドレーン接合自体の降伏電圧にまで高めることが
できる。 In this way, the factors that determine the overall withstand voltage between the source and drain in the structure shown in Figure 1 are (1) the punch-through voltage at which the depletion layer spreads throughout the source and drain, and (2) the breakdown voltage of the drain junction itself. By increasing the number of intermediate n-type regions, the overall breakdown voltage can be increased to approximately the breakdown voltage of the drain junction itself.
しかし、上に述べた動作の説明からもわかるよ
うに、このような動作をさせるためには、次のよ
うないくつかの条件が必要である。 However, as can be seen from the explanation of the operation described above, several conditions such as the following are required in order to perform such an operation.
(1) カツトオフ状態で、パンチスルーしていない
中間のn形領域の電位上昇をVTBGにとどめ、
さらには、導通状態で、ソース・ドレーン間で
の電位降下を小さくするため、電極32,33
の下の部分は、デイプレツシヨン形のMOSト
ランジスタを形成していなければならない。(1) In the cut-off state, the potential rise in the intermediate n-type region that is not punched through is kept at V TBG ,
Furthermore, in order to reduce the potential drop between the source and drain in the conductive state, the electrodes 32 and 33
The lower part must form a depletion type MOS transistor.
(2) ソース11と領域12との間のパンチスルー
電圧および領域12と入力ゲート電極31との
間の絶縁耐圧、さらには領域12の接合の降伏
電圧は、VTBGより大きくなければならない。(2) The punch-through voltage between the source 11 and the region 12, the dielectric strength voltage between the region 12 and the input gate electrode 31, and the breakdown voltage of the junction of the region 12 must be greater than V TBG .
(3) 領域12と13との間、あるいは、領域13
とドレーン14との間では、パンチスルー電圧
が各接合の降伏電圧およびそのソース寄りのゲ
ート電極と各中間領域またはドレーンとの間の
絶縁耐圧より小さくなければならない。(3) Between areas 12 and 13 or area 13
and drain 14, the punch-through voltage must be less than the breakdown voltage of each junction and the dielectric strength voltage between its source-proximal gate electrode and each intermediate region or drain.
この(1),(2),(3)の条件を満たすためには、基板の
面方位および比抵抗、ゲート酸化膜の厚さ、ゲー
ト電極の物質および寸法、n形領域間の距離を適
当にえらばなければならない。これらの選択は、
第1図の構造の場合は、例えば次のような手順で
行う。In order to satisfy these conditions (1), (2), and (3), the plane orientation and resistivity of the substrate, the thickness of the gate oxide film, the material and dimensions of the gate electrode, and the distance between the n-type regions must be adjusted appropriately. must be chosen. These choices are
In the case of the structure shown in FIG. 1, the following procedure is performed, for example.
まず、ゲート電極物質、ゲート酸化膜の厚さ、
ゲート酸化膜生成法、基板の不純物濃度および面
方位を想定して、ゲート酸化膜の下に反転層が発
生するスレツシヨルド電圧を求め、デイプレツシ
ヨン形のMOSトランジスタが形成されることを
確かめる。次にこの反転層を消すために必要なバ
ツクゲートバイアス電圧VTBG求め、このVTBG
が、接合の降伏電圧およびゲート酸化膜の絶縁耐
圧より小さいことを確かめる。この場合、接合の
降伏電圧は、MOSトランジスタに特有な表面付
近での電界集中を考慮して、通常の降伏電圧を若
干修正する必要がある。さらに、VTBGでの空乏
層のひろがり巾を求め、ソースと第1の中間領域
との間の距離を、この巾よりも大きくなるように
定める。つぎに、ゲート酸化膜の絶縁耐圧あるい
は接合の降伏電圧の、どちらかの小さい方の電圧
での空乏層のひろがり巾を求め、中間領域間およ
び中間領域とドレーンとの間の距離を、、この空
乏層巾よりも小さい距離に定め、パンチスルー電
圧を決定する。さらに、このパンチスルー電圧の
和として、所望の動作電圧を実現するための中間
領域の数を定める。入力ゲートの下のMOSトラ
ンジスタ部は、使用条件によつて、エンハンスメ
ント形でもデイプレツシヨン形でもどちらでもよ
い。 First, the gate electrode material, the thickness of the gate oxide film,
Assuming the gate oxide film formation method, the impurity concentration and surface orientation of the substrate, the threshold voltage at which an inversion layer is generated under the gate oxide film is determined, and it is confirmed that a depletion type MOS transistor is formed. Next, find the back gate bias voltage V TBG necessary to erase this inversion layer, and calculate this V TBG
is smaller than the breakdown voltage of the junction and the dielectric strength voltage of the gate oxide film. In this case, the normal breakdown voltage of the junction needs to be slightly modified to take into account the electric field concentration near the surface that is unique to MOS transistors. Furthermore, the width of the depletion layer at V TBG is determined, and the distance between the source and the first intermediate region is determined to be larger than this width. Next, find the width of the depletion layer at the smaller of the dielectric strength voltage of the gate oxide film or the breakdown voltage of the junction, and calculate the distance between the intermediate regions and between the intermediate region and the drain as follows: The punch-through voltage is determined by setting the distance to be smaller than the depletion layer width. Furthermore, the number of intermediate regions for realizing a desired operating voltage is determined as the sum of the punch-through voltages. The MOS transistor section below the input gate may be either an enhancement type or a depletion type depending on the usage conditions.
このような設計手順を踏んで作られた実際の素
子の構造および製作方法の一例を第2図を用いな
がら説明する。第2図の素子は、ゲート酸化膜の
絶縁耐圧から生じる制限を緩和するために、ゲー
ト電極の構造が第1図と少し異つているが、設計
上の基本的な考え方は同じである。第2図は中間
領域が3段の場合を示す。第2図は、A―A′線
を中心線とする円形構造の断面の半分を示してい
る。ここで、01は高比抵抗のp形シリコン、1
1,12,13,14,15はp形シリコン中
に、、不純物の選択拡散で作られたn形領域、2
1,22,23,24はゲート酸化膜、31,3
2,33,34,35はn形不純物を拡散した多
結晶シリコン、41,42,43,44は不純物
を拡散されていない多結晶シリコン、51,5
2,55は電極取り出し用の金属(例えばアルミ
ニウム)である。n形不純物を拡散した多結晶シ
リコン32,33,34,35は、それぞれn形
領域12,13,14,15と抵抗性接触を作つ
ており、それぞれのn形拡散領域と多結晶シリコ
ンとは同電位になる。各拡散層の間の間隔は50μ
にとつてあり、それぞれのn形多結晶シリコン
は、n形中間拡散領域から、さらに両側のゲート
酸化膜の上まではみ出しており、例えばn形不純
物を拡散した多結晶シリコン33では、ゲート酸
化膜22,23の上へそれぞれ10μ,20μずつは
み出している。 An example of the structure and manufacturing method of an actual device made by following such a design procedure will be explained with reference to FIG. The device shown in FIG. 2 has a gate electrode structure slightly different from that shown in FIG. 1 in order to alleviate the limitations caused by the dielectric breakdown voltage of the gate oxide film, but the basic design concept is the same. FIG. 2 shows a case where the intermediate area has three stages. FIG. 2 shows half of a cross-section of the circular structure centered on the line AA'. Here, 01 is high resistivity p-type silicon, 1
1, 12, 13, 14, 15 are n-type regions made by selective diffusion of impurities in p-type silicon, 2
1, 22, 23, 24 are gate oxide films, 31, 3
2, 33, 34, 35 are polycrystalline silicon with n-type impurity diffused, 41, 42, 43, 44 are polycrystalline silicon with no impurity diffused, 51, 5
2 and 55 are metals (for example, aluminum) for taking out the electrodes. Polycrystalline silicon 32, 33, 34, and 35 with n-type impurities diffused therein make resistive contact with n-type regions 12, 13, 14, and 15, respectively, and the relationship between each n-type diffusion region and polycrystalline silicon is become the same potential. The spacing between each diffusion layer is 50μ
For example, in polycrystalline silicon 33 with n-type impurities diffused, each n-type polycrystalline silicon protrudes from the n-type intermediate diffusion region to the top of the gate oxide film on both sides. They protrude above 22 and 23 by 10μ and 20μ, respectively.
この構造を作るためには、次のような工程をと
る。まず、p形(111)面、約100Ω・cmのシリコ
ンウエーハ上に、約5000Åの熱酸化膜を成長させ
る。ついで、実際のトンジスタになるべき部分の
酸化膜を写真蝕刻技術で除去する。つぎに、この
領域に900℃の湿潤酸素雰囲気中で、約2000Åの
熱酸化膜を成長させ、さらにn形拡散領域となる
べき部分の酸化膜を、ふたたび写真蝕刻技術で除
去する。この上から、例えばモノシランの熱分解
によつて、全面に多結晶シリコンを成長させ、3
1の外側の多結晶シリコンを写真蝕刻技術で除去
し、ついで31の外側にはみ出しているゲート酸
化膜を、多結晶シリコンをマスクにして除去す
る。さらに、41,42,43,44の上の部分
を不純物拡散に対して、マスク作用のある物質
(例えば酸素雰囲気中でモノシランを反応させて
成長した酸化シリコン膜)でおおう。この上から
全面にn形不純物を拡散し、次いで電極51,5
2,55を形成して、第2図の構造が実現され
る。この構造で、領域11をソース、領域15を
ドレーン、n形ポリシリコン31を入力ゲート電
極として使用することにより、従来では得られな
かつた500V以上の耐圧を持つMOSトランジスタ
が実現された。 To create this structure, the following steps are taken. First, a thermal oxide film of about 5000 Å is grown on a p-type (111) plane silicon wafer of about 100 Ω·cm. Next, the oxide film on the portion that will become the actual transistor is removed by photolithography. Next, a thermal oxide film of approximately 2000 Å is grown in this region in a humid oxygen atmosphere at 900° C., and the oxide film in the portion that will become the n-type diffusion region is removed again by photolithography. On top of this, polycrystalline silicon is grown over the entire surface, for example, by thermal decomposition of monosilane.
The polycrystalline silicon on the outside of 1 is removed by photolithography, and then the gate oxide film protruding outside of 31 is removed using the polycrystalline silicon as a mask. Furthermore, the upper portions of 41, 42, 43, and 44 are covered with a material that acts as a mask against impurity diffusion (for example, a silicon oxide film grown by reacting monosilane in an oxygen atmosphere). An n-type impurity is diffused over the entire surface from above, and then the electrodes 51, 5
2,55, the structure of FIG. 2 is realized. With this structure, by using region 11 as the source, region 15 as the drain, and n-type polysilicon 31 as the input gate electrode, a MOS transistor with a withstand voltage of 500 V or more, which was previously unobtainable, was realized.
第2図に示したように、各n形中間領域と抵抗
性接触を作つているn形多結晶シリコンを、n形
領域のソース側のゲート酸化膜の上にはみ出させ
ることは、各領域間の耐圧を大きくするのに非常
に寄与し、第1図のような構造では各領域間で
70V位しかなかつた耐圧を、100V以上に同上する
ことができた。その結果、中間領域が4段の場
合、800Vの耐圧が実現できた。 As shown in FIG. 2, making the n-type polycrystalline silicon that makes resistive contact with each n-type intermediate region protrude above the gate oxide film on the source side of the n-type region is a process that This greatly contributes to increasing the breakdown voltage of the area, and in the structure shown in Figure 1, the
The withstand voltage, which was only around 70V, was able to be increased to over 100V. As a result, we were able to achieve a withstand voltage of 800V when the intermediate region had four stages.
また、第2図の構造を作る際、不純物を拡散さ
れない多結晶シリコン部分(41,42,43,
44)を除去してから、n形不純物を拡散して
も、ほぼ同様な構造が得られるが、この場合に
は、動作中に特性の変動などの不安定な状態を示
した。この不安定性は、第2図のように、不純物
を拡散しない多結晶シリコンを各領域の間に残す
ことにより除去された。これは106Ω・cm程度の
比抵抗を持つ、不純物を拡散しないポリシリコン
が、外部からの影響をマスクするためである。特
に多結晶シリコン全体の上に、さらにシリコン窒
化膜等のパツシベーシヨンを施した場合は、外界
の響に対して非常に安定であることが示された。 Also, when creating the structure shown in Figure 2, polycrystalline silicon parts (41, 42, 43,
Although a substantially similar structure can be obtained by removing n-type impurities after removing 44), in this case, unstable conditions such as fluctuations in characteristics were exhibited during operation. This instability was eliminated by leaving undoped polycrystalline silicon between each region, as shown in FIG. This is because polysilicon, which has a resistivity of about 10 6 Ω·cm and does not diffuse impurities, masks external influences. In particular, when a passivation layer such as a silicon nitride film is applied over the entire polycrystalline silicon, it has been shown to be extremely stable against external influences.
本発明で示した構造は、エンハンスメント形
MOSトランジスタを駆動素子、デイプレツシヨ
ン形MOSトランジスタを負荷素子とした、いわ
ゆるE/DMOS集積回路では、の工程を殆んど変
えずに作ることができるので、E/DMOS集積回
路の信号を高電圧で出力する装置を、一枚の基板
で実現することができる。 The structure shown in the present invention is an enhancement type
The so-called E/DMOS integrated circuit, which uses a MOS transistor as a drive element and a depletion type MOS transistor as a load element, can be manufactured with almost no changes to the process. An output device can be realized with a single board.
以上述べてきた様に、本発明はゲート領域を、
入力に応じて電流を制御する部分と、ドレイン電
圧を維持する複数個からなる部分とに分割して、
高耐圧化を図つた新規の構造の絶縁ゲート電界効
果トランジスタを提供するものであり、耐圧の上
昇のほかに動作時の安定性が向上する利点も有す
る。 As described above, the present invention allows the gate region to
It is divided into a part that controls the current according to the input, and a part that consists of multiple parts that maintains the drain voltage.
The present invention provides an insulated gate field effect transistor with a novel structure that achieves high withstand voltage, and has the advantage of not only increasing the withstand voltage but also improving stability during operation.
第1図は本発明の原理を示すための断面図、第
2図は本発明の一実施例における絶縁ゲート電界
効果トランジスタの断面図である。
01……半導体基板、11……ソース領域、1
2〜14……中間領域、15……ドレイン領域、
21〜24……ゲート絶縁膜、31〜35……不
純物をドープした多結晶シリコン、41〜44…
…不純物がドープされていない多結晶シリコン、
51,52,55……電極取り出し用金属。
FIG. 1 is a sectional view showing the principle of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of an insulated gate field effect transistor according to an embodiment of the present invention. 01... Semiconductor substrate, 11... Source region, 1
2 to 14... intermediate region, 15... drain region,
21-24...Gate insulating film, 31-35...Polycrystalline silicon doped with impurities, 41-44...
...polycrystalline silicon that is not doped with impurities,
51, 52, 55...Metal for taking out the electrode.
Claims (1)
た基板と逆導電形のソース領域・ドレイン領域を
有し、上記ソース領域とドレイン領域の間にソー
ス領域・ドレイン領域と同導電形の複数個の中間
領域を有し、ソース領域・各中間領域・ドレイン
領域相互間の表面に形成されたゲート絶縁膜を有
し、ソース領域とソース領域に最も近い第1の中
間領域の表面を覆うゲート絶縁膜上のみにその全
面又は一部分を覆つてゲート電極を含む被膜を形
成して入力トランジスタとし、入力トランジスタ
を除くゲート絶縁膜上の全面又は一部分をそのゲ
ート絶縁膜のソース領域寄りの中間領域と抵抗性
接触をなす中間ゲート電極を含む被膜で覆い、こ
のゲート絶縁膜の下はデイプレツシヨン形特性と
し、入力トランジスタの耐圧を、各中間領域間及
び最もドレイン寄りの中間領域とドレイン領域間
で形成される複数個の中間のトランジスタが遮断
状態になるのに必要な中間領域の電位変化量以上
とし、さらに上記中間のトランジスタのパンチス
ルー電圧を、各々の中間のトランジスタの接合の
降伏電圧および中間領域とそのソース寄りの電極
との間の耐圧よりも小さくしたことを特徴とする
絶縁ゲート電界効果トランジスタ。 2 ゲート絶縁膜上に形成された、ゲート電極ま
たは中間ゲート電極を含む被膜の一部分が半絶縁
性膜であることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の絶縁ゲート電界効果トランジスタ。 3 各中間領域と抵抗性接触をなす中間ゲート電
極及びドレイン領域と抵抗性接触をなす電極が上
記各領域のソース領域寄りのゲート絶縁膜上まで
延在したことを特徴とする特許請求の範囲第1項
又は第2項記載の絶縁ゲート電界効果トランジス
タ。 4 ゲート電極及び中間ゲート電極がソース領域
ドレイン領域と同導電形の不純物を拡散した多結
晶シリコン、半絶縁性膜が不純物を拡散しない多
結晶シリコンであることを特徴とする特許請求の
範囲第2項又は第3項記載の絶縁ゲート電界効果
トランジスタ。[Scope of Claims] 1. A semiconductor substrate of one conductivity type has a substrate and a source region/drain region of the opposite conductivity type formed in isolation, and a source region/drain region is provided between the source region and the drain region. has a plurality of intermediate regions of the same conductivity type as the source region, a gate insulating film formed on the surface between the source region, each intermediate region, and the drain region; A film including a gate electrode is formed only on the gate insulating film that covers the surface of the region, covering the entire surface or a part thereof to form an input transistor, and the entire surface or a part of the gate insulating film excluding the input transistor is used as the source of the gate insulating film. It is covered with a film including an intermediate gate electrode that makes resistive contact with the intermediate region closer to the drain, and the area under this gate insulating film has depletion type characteristics, and the withstand voltage of the input transistor is set between each intermediate region and between the intermediate region closest to the drain. The potential change in the intermediate region is set to be greater than or equal to the amount of potential change in the intermediate region necessary for the plurality of intermediate transistors formed between the drain regions to enter the cut-off state, and the punch-through voltage of the intermediate transistor is set to An insulated gate field effect transistor characterized by having a breakdown voltage lower than a breakdown voltage and a breakdown voltage between an intermediate region and an electrode near its source. 2. Claim 1, characterized in that a part of the film formed on the gate insulating film and including the gate electrode or the intermediate gate electrode is a semi-insulating film.
The insulated gate field effect transistor described in . 3. Claim No. 3 characterized in that the intermediate gate electrode making resistive contact with each intermediate region and the electrode making resistive contact with the drain region extend onto the gate insulating film near the source region of each of the regions. The insulated gate field effect transistor according to item 1 or 2. 4. Claim 2, characterized in that the gate electrode and the intermediate gate electrode are polycrystalline silicon in which impurities of the same conductivity type as the source and drain regions are diffused, and the semi-insulating film is polycrystalline silicon in which impurities are not diffused. The insulated gate field effect transistor according to item 1 or 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9575476A JPS5320777A (en) | 1976-08-10 | 1976-08-10 | Insulated gate field effect transistor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9575476A JPS5320777A (en) | 1976-08-10 | 1976-08-10 | Insulated gate field effect transistor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5320777A JPS5320777A (en) | 1978-02-25 |
JPS6110990B2 true JPS6110990B2 (en) | 1986-04-01 |
Family
ID=14146277
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9575476A Granted JPS5320777A (en) | 1976-08-10 | 1976-08-10 | Insulated gate field effect transistor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5320777A (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3506668B2 (en) | 2000-11-17 | 2004-03-15 | 沖電気工業株式会社 | Method of manufacturing read-only nonvolatile memory |
JP2003092365A (en) | 2001-09-18 | 2003-03-28 | Oki Electric Ind Co Ltd | Read only nonvolatile memory |
-
1976
- 1976-08-10 JP JP9575476A patent/JPS5320777A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5320777A (en) | 1978-02-25 |
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