JPS62117359A - 相補形mos集積回路 - Google Patents

相補形mos集積回路

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JPS62117359A
JPS62117359A JP60258216A JP25821685A JPS62117359A JP S62117359 A JPS62117359 A JP S62117359A JP 60258216 A JP60258216 A JP 60258216A JP 25821685 A JP25821685 A JP 25821685A JP S62117359 A JPS62117359 A JP S62117359A
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    • 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
    • H01L27/06Devices 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 a plurality of individual components in a non-repetitive configuration
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 相補型MOS集積回路において、 一導電型チャネル形成領域に蓄積モードで形成されたm
m電型チャネルのMOSトランジスタを導入することに
より、 相補形を構成する二つのトランジスタのチャネル形成領
域を同一導電型にしたものである。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、相補形MOS集積回路に関す。
相補形MOS集積回路(CMOS)は、インバータを形
成するものとして論理集積回路に多用されている。
このCMOSは、nチャネルとnチャネルとの二つのM
OSトランジスタを組合4!たものであり、従来の構成
では製造工程が複雑になるなどの難点を有するためその
難点の緩和が望まれる。
〔従来の技術〕
第3図は従来の0M08例の模式側断面図である。
同図におい°ζ、11はp型のシリコン基板、12はn
型のウェル、13はフィールド絶縁膜、14aと15a
ばp+型のソースとドレイン、14bと1.5bはn+
型のソースとドレイン、17a と17bはゲート、1
8はゲート絶縁膜、Vddは電源電圧、Vssは基板電
圧、である。
ソース14a、ドレイン15aおよびゲート17aは、
ウェル12をチャネル形成領域にしてトランジスタTl
a(エンハンスメント形pチャネルMOSトランジスタ
))を形成し、また、ソース14IT、ドレイン15h
およびゲート17bは、基板11をチャネル形成領域に
してトランジスタTlb (エンノhンスメント形nチ
ャネルMOSI−ランジスタ)を形成しζいる。
従ってこのCMOSは、回路図が第4図の如くまた動作
が表1に示す如くになり、低消費電力のインバータを形
成している。
なお従来の他のCMOSとして各゛4屯導体領域を反対
の導電型にi−2、電源型(Fvaaと基板電圧Vss
の極性を逆にしたたものがある。それはpチャネルと+
1チヤネルが人?+換わって上記CM OSと同様にな
る。
表1−iL来cri c、−MOSの動作入力  Tl
aの状態 ’I”lbの状態  出力11      
 OFF         ON          
L。
夏、0NOFFH 但し、 Il:ハイレベル 1、:  L’l−1/ヘルツ 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら上記構成のCM O3は、トランジスタT
laのソース14aおよびドレイン15aの導電型が、
トランジスタ1゛1bのソース14bおよびドレイン1
5bの導電型と反対になるため、ゲート17a117b
 、ソース14a 、+4b 、トレイン15a 、 
+5bの形成をトランジスタT 1 a (1’lとト
ランジスタT 1 b ll11とで別々にすることに
なり、製造が複雑になる雌点がある。
また、基板11とウェル12とのP−N接合を含むN−
P−N−P 接合の存在のためサイリスタ動作によるラ
ンチアンプを起こし易く、ために図示されないラッチア
ップ対策が必要になる問題もある。
〔問題点を解決するための手段〕
−1−記問題点は、第一の一導電型チャネル形成領域に
蓄積モードで形成された一導電型チャネルのMOS!−
ランジスタと、第二の一導電型チ中ネル形成領域に反転
モードで形成された反対導電型チャネルのMOSトラン
ジスタとにより、相補形構成を形成してなる本発明のC
MOSによって解決される。
〔作用〕
従来のCMOSは、二つのトランジスタT la。
Tlbの両方がエンハンスメント形即ち反転モードでチ
ャネル形成するMOSトランジスタであるため、チャネ
ル形成領域がそれぞれn型とp型になり、それぞれのソ
ースとドレインがチャネル形成領域に対して反対導電型
のp型またはn型にな−2て、前述の雌点ないし問題に
繋がった。
そこで、一方のトランジスタを蓄積モード(アキュムレ
ーションモード)でチャネル形成する即ちアキュムレー
ション形のMOSトランジスタにしたCMOSにすれば
、両トランジスタは共に、チャネル形成領域が一導電型
に、ソースとド【・インが反対導電型になる。
そしてこれは、ゲート、ソース、ドレインの形成をそれ
ぞれのトランジスタ側で別々にすることを不要にし、ラ
ッチアップを起こさせるN、、、P−N−P接合も消失
さセる。
この際に記アキ工ムレーション型MOSトランジスタは
、ONになるゲートへの入力電圧が従来の相当する入力
電圧と変わってくるが、チャネル形成領域のキャリア濃
度を高め且つ要すれば後述するように容量を介してエン
ハンスメント型MOSトランジスタのチャネル形成領域
と異なる電位を与えることにより、その変化を低減させ
ることが出来る。
かくして本CMOSは、従来のCMOSと同様にインバ
ータとして動作するものでありながら、製造が単純化さ
れ口つラッチアップ発生の恐れのないものとなる。
〔実施例〕
以下本発明によるCMOSの一実施例について第1図の
模式fil+断面図および第2図の回路図により説明す
る。
第1図に示す実施例は、S OI (Silicon 
On In5ulator)構造を利用したものである
第1図において、21はp型のシリコン基板、22は基
板21に形成したp型のウェル、23はM J& 2 
] 上の二酸化シリコン(Si02)絶縁膜、24a 
と24bはn1型のソース、25はn+型のドレイン、
26a と26)lはp型のチャネル形成領域、27a
 と27bはゲート、28はゲート絶縁膜、Vddは電
源電圧、Vssは基板電圧、である。
ソース24a 、24bとドレイン25とチャネル形成
領域26a 、26bは、一つのシリコンの島から形成
されている。チャネル形成領域26aのキャリア濃度番
4チャネル形成領1426bより高< L、てあり、そ
れぞれのイオン?F人に1台げる硼素(13)のドーズ
9は、約2 X1013/(IIJ(!: 2 XIO
”/cIac加速エネルギーは何れも約35Keν)で
ある。
そして、ソース24aとド1/イン25とチャネル形成
領域26aとゲー1□27+iでアキュムレーション形
のpチャネルMOS)うンジスタT2aを形成し、ソー
ス241)とl〜レイン25とチャネル形成領域26b
とゲート27bでエンハンスメント形のnチャネルMO
8I−ランジスタ]゛2bを形成している。
また、トランジスタT2aとT21〕は、絶縁膜23を
介してそれぞれウェル22と基板21十にあるため、そ
の部分に容量が形成されるので、両トランジスタTia
、 Tlbが形成する回路は第2図に示す如くになる。
ここで、Caとcbは上記容量である。
チャネル形成領域26aは容量Caを介し”ζ電源電圧
Vddの電位がり−えられ、チャネル形成領域26hは
容量cbを介して基板電圧Vssの電位が与えられてい
る。
この実施例が第3図図示従来のCMOSと大きく相違す
るところは、エンハンスメント形MOSトランジスタT
eaがアキュムレーション形MOSトランジスタ]゛2
aに変才)ったことである。
トランジスタT2aは、先に述べたようにチャネル形成
領域26aをp型にして蓄積モードでpチャネルを形成
するが、入力レベルがHの際に叶Fになり、I7の際に
ONになる必要がある。ソース24.]とドレイン25
が04型に形成されていることがら、チャネル形成領域
26aとドレイン25のP−N接合は順方向であるのに
対して、チャネル形成領域26aとソース24aのI’
−N接合は逆方向である。従って、チャネル形成領域2
6aに形成されるpチャネルとソース24aとの間が、
上記ONとOFFに合わせてブレークダミシンの有りと
無しになれば良い。
このブレークダウンの有りと無しば、pチャネル部の正
孔密度の大小により切り分けられる。そして上記正孔密
度は、ゲート−27aの作用により入力レベルが17の
際に11の際より大きくなる。従って、入力レベルの■
、とHによる上記正孔密度の差が上記ブレークダウンの
有りと無しとの切り分けに合致するように、pチャネル
部の正孔密度の設定がなされておれば良い。
トランジスタ’T゛2aにおいては、チャネル形成領域
26aに対して、先に述べた如くBのドーズ量をトラン
ジスタ1′2bのチャネル形成領域26bより高くする
ことと、容量Cδを介して電源電圧Vddの電位を与え
ることにより、上記正孔密度の設定がなされている。そ
してこの設定は、入力レベルがflとなった際にチャネ
ル形成ff4域26aに反転モードのチャネルが形成さ
れてトランジスタ1゛2aがONになるのを防止する作
用をもなしている。
か<シーここの実施例は、表2に示す如く動作して第3
図図示従来のCMOSと同様に低消費電力のインバータ
を形成する。
表−?−−実施例の動−作− 人力  T2aの状態 T2bの状態  出力HOFF
      ON      l−L     ON 
    OFF      H然も、ソース24a 、
 24bおよびドレイン25の何れもがn+型であるた
め、ゲート27aと271)の形成およびソース24a
 、24bとドレイン25の形成をそれぞれ一括しで行
うことが出来て、従来のCM (ISより製造が単純化
され、同時にう、千ア・ノブを起こさせるN−P−N−
P接合が形成されない(ソース24a  ・チャネル形
成領bi26a  ・iルイン25・チャネル形成領域
261)  ・ソース24I+が形成するN −P N
−P−N接合は、ドレイン25がn+型であるため問題
にならない)ものとなる。
なお上に述べた説明から次のことが理解出来る。
即ち、 ■ 容1cbは、実施例を501構造にしまたためたま
たま形成されたもので、機能上では無くとも良い。
■ ウェル22と容量Caを設けたのは、チャネル形成
領域26aに対する先に説明した正孔密度の設定の一助
としたもので、この設定のためにウェル22に与える電
位を電源電圧Vddと異なら七でも良い。またBのドー
ズ量の加減によりこの設定が可能になれば、ウェル22
と容量Caは不要である。
そしてその場合、製造が更に単純化される。
■ ウェル22は、容量Caの−・電極であるので、基
板21から絶縁された他の導電体電極に置換されても良
い。
■ ソース、ドレインおよびチャネル形成領域など全て
の半導体領域が、実施例と反対導電型であっても良い。
この場合、電源電圧Vddと基板電圧Vssの極性が逆
になる。
〔発明の効果〕
以−1−説明したように本発明の構成によれば、相補型
MOSO3目積回路いて、相補形を構成する二つのトラ
ンジスタのチャネル形成領域を同一導電型にすることが
出来て、製造の単純化とラッチアップの無発生化を可能
にさセる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例の模式側断面図、第2図はその回
路図、 第3図は従来のCMO8例の模式側断面図、第4図はそ
の回路図、 である。 図において、 11.21は基板、 12.22はウェル、 13はフィールド絶縁膜、 23は絶縁膜、 14a 、 14b 、 24a 、 24bはソース
、15a 、 15b 、 25はドレイン、26a 
、 26bはチャネル形成領域、17a 、 17b 
、 27a 、 27bはゲート、18.2Bはゲート
絶縁膜、 Tlaはエンハンスメント形 pチャネルMOSトランジスタ、 T2aはアキュムレーシッン形 pチャネルMOSLランジスタ、 T1b= T2bはエンハンスメント形nチャネルMO
Sトランジスタ、 Ca、Chは容量、 Vddは電源電圧、 Vssは基板電圧、 である。 11す・(の回路D )よ   つ   11へ ■d S5 斗牛1辺 ′X″  − ンi/   l   し

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)第一の一導電型チャネル形成領域に蓄積モードで形
    成された一導電型チャネルのMOSトランジスタと、第
    二の一導電型チャネル形成領域に反転モードで形成され
    た反対導電型チャネルのMOSトランジスタとにより、
    相補形構成を形成してなることを特徴とする相補形MO
    S集積回路。 2)上記第一の一導電型チャネル形成領域は、上記第二
    の一導電型チャネル形成領域よりキャリア濃度が高いこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の相補形MO
    S集積回路。 3)上記第一の一導電型チャネル領域は、容量を介して
    上記第二の一導電型チャネル領域と異なる電位が与えら
    れていることを特徴とする特許請求の範囲第1項または
    第2項記載の相補形MOS集積回路。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5040043A (en) * 1988-10-12 1991-08-13 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Power semiconductor device
EP0948054A2 (en) * 1998-03-27 1999-10-06 International Business Machines Corporation Buried patterned conductor planes for semiconductor-on-insulator integrated circuit
US6335540B1 (en) 1993-06-24 2002-01-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and process for fabricating the same
US6340830B1 (en) 1992-06-09 2002-01-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method for forming the same
US6835586B2 (en) 1998-12-25 2004-12-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method thereof
US6914302B2 (en) 1998-12-18 2005-07-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method thereof
US7276730B2 (en) 1998-12-28 2007-10-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device having a pixel matrix circuit that includes a pixel TFT and a storage capacitor
US8158980B2 (en) 2001-04-19 2012-04-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device having a pixel matrix circuit that includes a pixel TFT and a storage capacitor

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5040043A (en) * 1988-10-12 1991-08-13 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Power semiconductor device
US6815772B2 (en) 1992-06-09 2004-11-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Dual gate MOSFET
US6340830B1 (en) 1992-06-09 2002-01-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method for forming the same
US6528852B2 (en) 1992-06-09 2003-03-04 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Double gated electronic device and method of forming the same
US6335540B1 (en) 1993-06-24 2002-01-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and process for fabricating the same
US6573589B2 (en) 1993-06-24 2003-06-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and process for fabricating the same
EP0948054A3 (en) * 1998-03-27 2003-08-27 International Business Machines Corporation Buried patterned conductor planes for semiconductor-on-insulator integrated circuit
EP0948054A2 (en) * 1998-03-27 1999-10-06 International Business Machines Corporation Buried patterned conductor planes for semiconductor-on-insulator integrated circuit
US6914302B2 (en) 1998-12-18 2005-07-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method thereof
US6835586B2 (en) 1998-12-25 2004-12-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method thereof
US7276730B2 (en) 1998-12-28 2007-10-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device having a pixel matrix circuit that includes a pixel TFT and a storage capacitor
US8643015B2 (en) 1998-12-28 2014-02-04 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device having a pixel matrix circuit that includes a pixel TFT and a storage capacitor
US8158980B2 (en) 2001-04-19 2012-04-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device having a pixel matrix circuit that includes a pixel TFT and a storage capacitor

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