JPS6248910B2 - - Google Patents

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JPS6248910B2
JPS6248910B2 JP3340678A JP3340678A JPS6248910B2 JP S6248910 B2 JPS6248910 B2 JP S6248910B2 JP 3340678 A JP3340678 A JP 3340678A JP 3340678 A JP3340678 A JP 3340678A JP S6248910 B2 JPS6248910 B2 JP S6248910B2
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JP
Japan
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gate
region
static induction
split
semiconductor device
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JP3340678A
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Japanese (ja)
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JPS54124982A (en
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Junichi Nishizawa
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、低電力、高速度で動作する静電誘導
トランジスタ及びそれを用いた半導体集積回路に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a static induction transistor that operates at low power and high speed, and a semiconductor integrated circuit using the same.

以後、本明細書においては半導体個別素子、半
導体集積回路装置両方を含めて半導体装置と呼
ぶ。
Hereinafter, in this specification, both individual semiconductor elements and semiconductor integrated circuit devices will be referred to as a semiconductor device.

高入カインピーダンスであつて、駆動電力をほ
とんど必要とせず、消費電力が少く、しかも高密
度化が容易で、変換コンダクタンスが大きく、フ
アン・アウト数が多くとれ、高速度で動作する静
電誘導トランジスタは、集積回路にきわめて適し
ている。倒立型静電誘導トランジスタを含むIIL
相当の回路形式に構成された静電誘導トランジス
タ集積回路(SITLと称す。)は、本願発明者によ
り、たとえば特許第1181984号(特公昭58−11102
号)「半導体集積回路」及び特許第1208034号(特
公昭58−38938号)「半導体集積回路」において提
案され、基本回路部の等価回路は第1図aのよう
に示され、その構造の一例は第1図b,cの如く
なる。第1図は一入力、二出力の場合である。第
1図bは平面図、cは断面図である。
Static induction with high input impedance, requiring almost no drive power, low power consumption, easy to increase density, large conversion conductance, large number of fan outs, and high speed operation. Transistors are well suited for integrated circuits. IIL including an inverted static induction transistor
A static induction transistor integrated circuit (referred to as SITL) configured in a corresponding circuit form has been disclosed by the inventor of the present application, for example, in Japanese Patent No. 1181984 (Japanese Patent Publication No. 58-11102).
No.) ``Semiconductor integrated circuit'' and Patent No. 1208034 (Special Publication No. 1983-38938) ``Semiconductor integrated circuit'', and the equivalent circuit of the basic circuit part is shown as shown in Figure 1a, an example of its structure. are as shown in Fig. 1b and c. Figure 1 shows the case of one input and two outputs. FIG. 1b is a plan view, and FIG. 1c is a sectional view.

p+領域1,2がインジエクタとして動作する
ラテラル・バイポーラトランジスタのエミツタ,
コレクタである。p+領域2は同時に倒立型静電
誘導トランジスタのゲートでもある。3は静電誘
導トランジスタのソースで、n+基板である。n+
領域5,5′が静電誘導トランジスタのドレイン
である。第1図bのようなマスク4枚、拡散2回
の標準プロセスで、低電流領域では0.002PJの電
力遅延積及び消費電力100μWで最小遅延時間
4nsecが得られている。こうした標準プロセスに
よる構成でドライバ用バイポーラトランジスタ
(以下BJTと称す)のコレクタを多くした多出力
のIILはほとんど論理動作をまともには行わず、
より複雑な構造、プロセスにより多出力IILは実
現されている。標準プロセスによる静電誘導トラ
ンジスタの集積回路の最小遅延時間は、変形IIL
の代表でもあるVIL(Vertical Injection Logic)
やSSL(Self−Aligned Super Injection Logic)
を越える値を与えており、電力遅延積ではVILで
0.07PJ,SSLで0.06PJであることから、1/30以下
になつている。ラテラル・バイポーラトランジス
タの電流輸送率が比較的大きくできること、ゲー
ト抵抗を増加させずにゲート容量を小さくできる
こと、ソースよりドレインの面積の大きい倒立型
構造においても、静電誘導トランジスタはソース
からのキヤリア流を集束する効果を備えていて変
換コンダクタンスが大きいことなどが、こうした
良好な性能の原因である。従来の静電誘導トラン
ジスタ集積回路の速度限界を与えていたのは、イ
ンバータの動作する静電誘導トランジスタのゲー
トからチヤンネルに注入された過剰少数キヤリア
の蓄積効果と静電誘導トランジスタのゲートから
見込んだ全静電容量である。
The emitter of a lateral bipolar transistor in which p + regions 1 and 2 act as injectors,
is a collector. The p + region 2 is also the gate of the inverted static induction transistor. 3 is the source of the static induction transistor, which is the n + substrate. n +
Regions 5 and 5' are the drains of the static induction transistors. With the standard process of 4 masks and 2 diffusions as shown in Figure 1b, the minimum delay time is 0.002PJ in the low current region and the power consumption is 100μW.
4nsec is obtained. A multi-output IIL with many collectors of driver bipolar transistors (hereinafter referred to as BJTs) configured using such a standard process hardly performs logical operations.
Multi-output IIL is realized through more complex structures and processes. The minimum delay time of an integrated circuit of static induction transistors by standard process is modified IIL
VIL (Vertical Injection Logic), which is also a representative of
and SSL (Self-Aligned Super Injection Logic)
, and the power delay product is VIL.
Since it is 0.07PJ and 0.06PJ for SSL, it is less than 1/30. The current transport rate of the lateral bipolar transistor can be relatively high, the gate capacitance can be reduced without increasing the gate resistance, and even in an inverted structure where the drain area is larger than the source, the static induction transistor has the following advantages: This good performance is due to the fact that it has a focusing effect and a large conversion conductance. The speed limit of conventional static induction transistor integrated circuits was due to the accumulation effect of excess minority carriers injected into the channel from the gate of the static induction transistor operated by the inverter, and the calculation expected from the gate of the static induction transistor. Total capacitance.

静電誘導トランジスタは本来電圧制御型デバイ
スである。しかし、SITLにおいては、駆動用
SITを導通させる際に、ゲートを順方向に振り込
むため、必然的にゲートから少数キヤリアがチヤ
ンネルに注入される。導通状態のSITの抵抗を減
少させ、ドレイン電流を大きくして動作速度を速
くする効果を、注入されたキヤリアは持つてい
る。しかし、あまり多量に注入されれば、過剰少
数キヤリアの蓄積効果が顕著になつて速度は低下
する。また、順方向ゲートバイアス動作する第1
図の例では、ゲートからの容量を小さくすること
がとくに重要である。
Static induction transistors are essentially voltage-controlled devices. However, in SITL, for driving
When SIT is made conductive, the gate is transferred in the forward direction, so minority carriers are inevitably injected from the gate into the channel. The injected carrier has the effect of reducing the resistance of the conducting SIT, increasing the drain current and increasing the operating speed. However, if too large a quantity is injected, the accumulation effect of excess minority carriers becomes significant and the speed decreases. In addition, the first gate operates with a forward gate bias.
In the illustrated example, it is particularly important to reduce the capacitance from the gate.

ゲートの静電容量を減少させて、しかも変換コ
ンダクタンスをそれほど小さくしないですむ構造
として、分割ゲート型構造が本願発明者により示
されている(たとえば特許第1302727号(特公昭
60−20910号)「静電誘導トランジスタ及び半導体
集積回路」、特許第1236163号(特公昭59−12017
号)「半導体集積回路」、特許第1247054号(特公
昭59−21176号)「静電誘導トランジスタ半導体集
積回路」、特許第1231827号(特公昭59−8068号)
「半導体集積回路」)。
The present inventor has proposed a split gate structure as a structure that reduces the capacitance of the gate without reducing the conversion conductance so much (for example, Japanese Patent No. 1302727 (Japanese Patent Publication No. 1302727)).
60-20910) "Static induction transistor and semiconductor integrated circuit", Patent No. 1236163 (Special Publication No. 1982-12017)
No.) "Semiconductor integrated circuit", Patent No. 1247054 (Special Publication No. 59-21176) "Static induction transistor semiconductor integrated circuit", Patent No. 1231827 (Special Publication No. 59-8068)
"Semiconductor integrated circuit").

第2図は分割ゲート構造の例である。 FIG. 2 is an example of a split gate structure.

第2図aは平面図で半導体基板上の拡散領域を
示している。第2図b,cは第2図aの図中A−
A′線に沿つた断面構造であり、第2図bは基板
もしくは埋め込み領域11をソース領域にした倒
立型SITであり、第2図cは基板もしくは埋め込
み領域11をドレインにした正立型SITである。
第2図はnチヤンネルSITの例である。第2図b
の図中、n+領域11がソース、n-領域12がチ
ヤンネル、n+領域13がドレイン、p+領域14
が駆動ゲート、p+領域15が固定電位ゲート、
13′がドレイン電極、14′が駆動用ゲート電
極、15′が固定電位用ゲート電極、16が
Sio2,Si3N4,Al2O3等もしくはこれらを組み合せ
た絶縁層である。第2図cではn+領域11がド
レイン、n+領域13がソース、13′がソース電
極になつている以外は第2図bと同じである。
FIG. 2a shows a diffusion region on a semiconductor substrate in a plan view. Figures 2b and c are A- in Figure 2a.
The cross-sectional structure taken along line A' is shown in Fig. 2b, an inverted SIT with the substrate or buried region 11 as the source region, and Fig. 2c shows an upright SIT with the substrate or buried region 11 as the drain. It is.
FIG. 2 is an example of n-channel SIT. Figure 2b
In the figure, n + region 11 is the source, n - region 12 is the channel, n + region 13 is the drain, and p + region 14
is a driving gate, p + region 15 is a fixed potential gate,
13' is a drain electrode, 14' is a drive gate electrode, 15' is a fixed potential gate electrode, and 16 is a gate electrode for fixed potential.
It is an insulating layer made of Sio 2 , Si 3 N 4 , Al 2 O 3 or a combination of these. 2c is the same as FIG. 2b except that n + region 11 is the drain, n + region 13 is the source, and 13' is the source electrode.

第2図の静電誘導トランジスタの特徴はチヤン
ネルを囲むゲート領域が二つに分割されており、
一方が信号を入力する駆動ゲートであり、他方が
浮遊ゲートもしくは一定電位を与えるべくなされ
たゲートになつていることである。第2図の構造
では、入力信号に従つてドレイン電流を制御する
駆動用ゲートの容量は、チヤンネルを囲むゲート
全体の容量の少くとも半分以下であり、駆動用ゲ
ートとソース間の容量Cgs及びドレイン間の容量
Cgdが小さくなることは、そのまま静電誘導トラ
ンジスタの周波数特性を改善し、ゲートを所定の
電位にまで変化させるに要する時間を短縮し、高
速度動作を行なわせる。また固定電位ゲートは、
浮遊ゲートにしてもよいし、また必要に応じて所
要の電位を与えればよい。こうした、固定電位ゲ
ートを有する静電誘導トランジスタは、このゲー
トに与える電位により、駆動用ゲートに入る信号
及びドレイン電圧が同じでも、ドレイン電流の値
を広範囲に変化させることができる。たとえば、
固定電位ゲートに逆ゲートバイアスを与えればド
レイン電流は小さくなるし、順方向ゲートバイア
スを与えておけばドレイン電流は大きくなる。も
ちろん、浮遊ゲートとしてゲート、チヤンネル間
の拡散電圧で決まる空乏層をチヤンネルに延ばし
た状態で使うこともできる。また、固定電位ゲー
トを電極により、ソースと直結したり、あるいは
適当なバイアスを与えておけば、チヤンネルに注
入された少数キヤリアを吸い出すので、過剰少数
キヤリアの蓄積効果をなくす。
The characteristic of the static induction transistor shown in Figure 2 is that the gate region surrounding the channel is divided into two.
One is a drive gate that inputs a signal, and the other is a floating gate or a gate designed to provide a constant potential. In the structure shown in Figure 2, the capacitance of the driving gate that controls the drain current according to the input signal is at least half the capacitance of the entire gate surrounding the channel, and the capacitance Cgs between the driving gate and the source and the drain capacity between
A reduction in Cgd directly improves the frequency characteristics of the electrostatic induction transistor, shortens the time required to change the gate potential to a predetermined potential, and enables high-speed operation. Also, the fixed potential gate is
A floating gate may be used, or a required potential may be applied as necessary. Such a static induction transistor having a fixed potential gate can vary the value of the drain current over a wide range even if the signal input to the driving gate and the drain voltage are the same, depending on the potential applied to the gate. for example,
If a reverse gate bias is applied to a fixed potential gate, the drain current will become smaller, and if a forward gate bias is applied, the drain current will become larger. Of course, it can also be used as a floating gate with a depletion layer determined by the diffusion voltage between the gate and the channel extending into the channel. Furthermore, if the fixed potential gate is directly connected to the source through an electrode or an appropriate bias is applied, the minority carriers injected into the channel can be sucked out, thereby eliminating the accumulation effect of excessive minority carriers.

分割ゲート型SITは、駆動ゲートの静電容量が
小さく、少数キヤリアの蓄積効果をもたず、変換
コンダクタンスも大きいことから、きわめて高速
度動作に適している。しかし、間にソースやドレ
インを介在させずに対向する駆動ゲートと固定電
位ゲートの間にパンチングスルー電流が流れ易
く、不要なゲート電流となり、SITの電流利得を
低下させ易い欠点を有している。
Split-gate SITs are suitable for extremely high-speed operation because they have a small drive gate capacitance, no minority carrier accumulation effect, and a large conversion conductance. However, it has the disadvantage that punching-through current tends to flow between the driving gate and the fixed potential gate, which face each other without intervening the source or drain, resulting in unnecessary gate current and easily reducing the current gain of SIT. .

本発明の目的は、叙上の欠点を除去して電流利
得を高く保ち、かつ高速度動作する静電誘導トラ
ンジスタ及び高速度で動作する高密度半導体集積
回路を提供することである。
An object of the present invention is to provide a static induction transistor that eliminates the above-mentioned drawbacks, maintains a high current gain, and operates at high speed, and a high-density semiconductor integrated circuit that operates at high speed.

以下図面を用いて本発明を詳細に説明する。 The present invention will be explained in detail below using the drawings.

第3図は、駆動ゲートと固定電位ゲートが直接
対向する部分に分割用絶縁物を導入した、本発明
の分割ゲート型SITの構造例の平面図である。n
チヤンネルSITであれば、24,25はそれぞれ
駆動ゲートp+領域、固定電位ゲートp+領域であ
り、23−1,23−2,23−3,23−4は
それぞれn+ドレイン領域である。26は分離用
絶縁物領域である。フアンアウトすなわち出力端
子が4の場合の例である。第3図には平面図だけ
が示されているが、基板もしくは埋込みのn+
域がソースとして働くわけである。
FIG. 3 is a plan view of a structural example of the split gate type SIT of the present invention, in which a splitting insulator is introduced into the portion where the drive gate and the fixed potential gate directly oppose each other. n
In the case of channel SIT, 24 and 25 are a drive gate p + region and a fixed potential gate p + region, respectively, and 23-1, 23-2, 23-3, and 23-4 are n + drain regions, respectively. 26 is an isolation insulator region. This is an example of a fan-out, that is, a case where the number of output terminals is 4. Although only a top view is shown in FIG. 3, the substrate or buried n + region acts as a source.

チヤンネルを矩形状にした本発明の他の構造例
を第4図に示す。第4図aは平面図、第4図bは
AA′線に沿う断面図、第4図cはBB′線に沿う断
面図である。n+領域21は基板もしくは埋込み
領域であり、ソース領域、n-領域22はチヤン
ネルである。他の領域は第3図と同じである。ド
レイン領域を介在せずに、駆動ゲートと固定電位
ゲートが対向する部分に絶縁層26が設けられて
いる。SITがノーマリオフ型、すなわち駆動ゲー
ト電位がソースと同電位にあるときは、チヤンネ
ルがピンチオフしてチヤンネル中に高い電位障壁
が生じ、遮断状態にあるようになされた場合に
は、とくに駆動ゲートと固定電位ゲートの間に
は、パンチングスルー電流が流れ易いから、この
絶縁物による分離は不要なゲート電流を減少させ
てきわめて有効である。駆動ゲートがソースと同
電位に保たれている場合には、SITは遮断状態に
あり、駆動ゲートに順方向電圧(この例では正電
圧でたとえば+0.4〜+0.8V程度)が印加される
と、電位障壁が低下するかもしくは無くなつてチ
ヤンネルが開くと同時にゲートから注入されるホ
ールがチヤンネルを正電位にするからソースから
の電子の注入を促進して、導通状態に変える。第
4図dのように、n+領域27を設けて、固定電
位ゲートと電極により直結すると、固定電位ゲー
トは、ソース領域21と殆んど同電位になるか
ら、チヤンネルに注入されたホールを吸い出し、
ホールの蓄積を起こさせない。すなわち、きわめ
て高速度のスイツチングが行なわれる。
Another structural example of the present invention in which the channel is rectangular is shown in FIG. Figure 4a is a plan view, Figure 4b is a plan view.
FIG. 4c is a cross-sectional view taken along line AA', and FIG. 4c is a cross-sectional view taken along line BB'. The n + region 21 is a substrate or a buried region, the source region, and the n - region 22 is a channel. Other areas are the same as in FIG. An insulating layer 26 is provided in a portion where the drive gate and the fixed potential gate face each other without intervening the drain region. When the SIT is normally off, i.e. when the drive gate potential is at the same potential as the source, the channel is pinched off and a high potential barrier is created in the channel, causing a blocking state, especially when the drive gate and fixed Since punching-through current tends to flow between potential gates, isolation using an insulator is extremely effective in reducing unnecessary gate current. When the drive gate is kept at the same potential as the source, the SIT is in a cutoff state, and a forward voltage (in this example, a positive voltage, for example, about +0.4 to +0.8V) is applied to the drive gate. Then, when the potential barrier lowers or disappears and the channel opens, the holes injected from the gate make the channel a positive potential, promoting the injection of electrons from the source and turning it into a conductive state. As shown in FIG. 4d, if the n + region 27 is provided and directly connected to the fixed potential gate by an electrode, the fixed potential gate will have almost the same potential as the source region 21, so the holes injected into the channel will be Suction out,
Prevents hole accumulation. That is, very high speed switching is performed.

本発明をI2L型SITICに適用した例を第5図に
す。第5図は、基板をインジエクタトランジスタ
の一主電極に使つた構造例である。フアンアウト
4のI2L型SITICの基本回路を2つ連続して組合
せた例になつている。2つに限らないことはもち
ろんである。第5図aは平面図、第5図bは
DD′線に沿う断面図、第5図cはEE′線に沿う断
面図である。第3,4図と同様n+領域21,2
3、n-領域22、p+領域24,25はそれぞれ
SITのソース,ドレイン,チヤンネル,駆動ゲー
ト,固定電位ゲートである。固定電位ゲート25
は、この場合相隣りあうI2L型SITロジツク間の
分離の役割をも果している。第5図で領域30は
n+領域であり、固定電位ゲートと直結されて、
固定電位ゲートの電位を殆んどソースと同電位に
保ち、少数キヤリアを吸い出す役割を果してい
る。p+領域32、p領域33、p+領域24はイ
ンジエクタトランジスタとして動作するpチヤン
ネルFETのソース・チヤンネル・ドレインにな
つている。p+領域24は、SITの駆動ゲートであ
ると同時にインジエクタFETのドレインになつ
ている。n+領域21は、SITのソース領域である
と同時に、インジエクタFETのゲート領域でも
ある。基本回路部分の等価回路を、第5図dに示
す。Vss(+)は電源電圧で、Siを用いた例で
は、+0.4〜0.9V程度に選ばれる。Vss(+)は、
電極を介してp+領域32に加えられる。Vin,
Voutはそれぞれロジツクレベルの入力と出力を
示している。SITのソースとなるn+領域21は、
電極を介して接地されている。
FIG. 5 shows an example in which the present invention is applied to an I 2 L type SITIC. FIG. 5 shows an example of a structure in which the substrate is used as one main electrode of an injector transistor. This is an example in which two basic circuits of I 2 L type SITIC with fanout 4 are combined in succession. Of course, it is not limited to two. Figure 5a is a plan view, Figure 5b is a plan view.
FIG. 5c is a cross-sectional view taken along line DD', and FIG. 5c is a cross-sectional view taken along line EE'. Similar to Figures 3 and 4, n + regions 21 and 2
3, n - region 22, p + region 24, 25, respectively
These are the SIT source, drain, channel, drive gate, and fixed potential gate. Fixed potential gate 25
In this case, it also serves as a separation between adjacent I 2 L type SIT logics. In Figure 5, area 30 is
n + region, directly connected to the fixed potential gate,
It plays the role of keeping the potential of the fixed potential gate almost at the same potential as the source and sucking out minority carriers. The p + region 32, p region 33, and p + region 24 serve as the source, channel, and drain of a p channel FET that operates as an injector transistor. The p + region 24 serves as the drive gate of the SIT as well as the drain of the injector FET. The n + region 21 is the source region of the SIT and also the gate region of the injector FET. The equivalent circuit of the basic circuit portion is shown in FIG. 5d. Vss (+) is the power supply voltage, which is selected to be approximately +0.4 to 0.9V in an example using Si. Vss(+) is
It is applied to the p + region 32 via an electrode. Vin,
Vout indicates logic level input and output, respectively. The n + region 21, which is the source of SIT, is
Grounded via electrode.

絶縁物領域26が互いに対向する、駆動ゲート
24と固定電位ゲートのパンチングスルー電流を
抑える役割を果している。領域26は、SiO2
Si3N4,Al2O3等あるいはこれらの組合せ、もしく
はポリイミドなどよりなる樹脂系の絶縁物などで
ある。いずれにしても、母材となる結晶によく整
合して、微細加工が行なえる絶縁物であればなん
でもよい。第5図の、基板をインジエクタトラン
ジスタの一主電極とした、本発明の装置は、固定
電位ゲートが少数キヤリア蓄積を抑止すると同時
に各ユニツト間の分離領域の役割をも果すので、
集積度がきわめて高くなる。
The insulator region 26 serves to suppress punch-through current between the drive gate 24 and the fixed potential gate, which face each other. The region 26 is made of SiO 2 ,
Examples include Si 3 N 4 , Al 2 O 3 or a combination thereof, or a resin-based insulator made of polyimide or the like. In any case, any insulating material may be used as long as it matches well with the base material crystal and can be microfabricated. In the device of the present invention in which the substrate is used as one main electrode of the injector transistor shown in FIG. 5, the fixed potential gate suppresses minority carrier accumulation and at the same time serves as an isolation region between each unit.
The degree of integration becomes extremely high.

第5図は、I2L型SITロジツクの1例を示した
だけであり、本発明の互いに対向する駆動ゲー
ト、固定電位ゲート間を絶縁物で分離する構造
は、本願発明者による(たとえば特許第1302727
号(特公昭60−20910号)「静電誘導トランジスタ
及び半導体集積回路」、特許第1236163号(特公昭
59−12017号)「半導体集積回路」、特許第1247054
号(特公昭59−21176号)「静電誘導トランジスタ
半導体集積回路」)等のいずれの構造にも適用で
きることはいうまでもない。I2L型SITロジツク
は、ワイヤド論理が取れるから、基本回路を多数
作つてワイヤド論理を取れば所望の論理ゲートが
すべて構成できる。第3,4,5図で導電型をま
つたく反転したものでもよいことはもちろんであ
る。p+領域24,25がn-領域と同じ深さの例
が示されているが、もつと深くてももちろんかま
わない。インジエクタトランジスタが、P+領域
24の下全部に設けられた例を示したが、そうで
なくとももちろんよい。
FIG. 5 shows only one example of the I 2 L type SIT logic, and the structure of the present invention in which the mutually opposing drive gates and fixed potential gates are separated by an insulator is based on the invention of the present inventor (for example, the patent No. 1302727
No. (Special Publication No. 60-20910) "Static Induction Transistor and Semiconductor Integrated Circuit", Patent No. 1236163 (Special Publication No.
59-12017) "Semiconductor integrated circuit", Patent No. 1247054
Needless to say, the present invention can be applied to any structure such as ``Static Induction Transistor Semiconductor Integrated Circuit'' (Japanese Patent Publication No. 59-21176). Since the I 2 L type SIT logic allows wired logic, it is possible to construct all desired logic gates by creating a large number of basic circuits and using wired logic. Of course, the conductivity types shown in FIGS. 3, 4, and 5 may be reversed. An example is shown in which the p + regions 24 and 25 have the same depth as the n - region, but of course they may be deeper. Although an example has been shown in which the injector transistor is provided entirely below the P + region 24, it is of course possible that this is not the case.

本発明の分離絶縁物領域の製造は、所定の個所
をエツチングして切り込んだ後、酸化したりある
いは絶縁物をスパツタや蒸着もしくはCVDで付
着してもよい。もちろん、これらを複数用いるこ
ともできる。また、所定の個所を陽極化成法によ
り多孔質シリコンに変えてから酸化してもよい。
The isolation insulator region of the present invention may be manufactured by etching and cutting a predetermined location and then oxidizing it or depositing an insulator by sputtering, vapor deposition, or CVD. Of course, a plurality of these can also be used. Alternatively, predetermined portions may be changed to porous silicon by anodization and then oxidized.

本発明の分割ゲート型半導体装置(個別半導体
素子及び集積回路を総称して半導体装置と称
す。)は、駆動ゲートの静電容量が小さく、ゲー
トに不要な電流が流れず、変換コンダクタンスが
大きくて、かつ少数キヤリアの蓄積効果が殆んど
存在せず高速度動作が行なえ、固定電位ゲートが
同時に分離領域の役割を果たすため集積度が高く
でき、その工業的価値はきわめて高い。
The split-gate semiconductor device (individual semiconductor elements and integrated circuits are collectively referred to as a semiconductor device) of the present invention has a small driving gate capacitance, no unnecessary current flows through the gate, and a large conversion conductance. In addition, there is almost no minority carrier accumulation effect, allowing high-speed operation, and since the fixed potential gate simultaneously serves as an isolation region, a high degree of integration can be achieved, and its industrial value is extremely high.

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

第1図a乃至cは、I2L型SITロジツクの一構
造例、第2図a乃至cは、分割ゲートSITの一構
造例、第3図は、本発明の一実施例の分割ゲート
SITの一構造例、第4図a乃至dは本発明の一実
施例の分割ゲートSITの他の構造例、第5図a乃
至dは、本発明の一実施例の分割ゲートSITの更
に他の構造例及び等価回路図である。
FIGS. 1a to 1c show an example of a structure of an I 2 L type SIT logic, FIGS. 2a to 2c show an example of a structure of a split gate SIT, and FIG. 3 shows a split gate of an embodiment of the present invention
One structural example of the SIT, FIGS. 4a to d are other structural examples of the split gate SIT according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 5 a to d are still other structural examples of the split gate SIT according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a structural example and an equivalent circuit diagram.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ソース領域、ゲート領域、ドレイン領域を含
む縦型静電誘導トランジスタにおいて、前記ゲー
ト領域が複数の部分に分割されており、前記分割
されたゲート領域部分間に少なくとも部分的に絶
縁物領域が配置されて、前記部分間にパンチング
スルー電流が流れることを防止したことを特徴と
する分割ゲート型半導体装置。 2 前記特許請求の範囲第1項記載の分割ゲート
型縦型静電誘導トランジスタにおいて、前記絶縁
物領域の深さは前記分割されたゲート領域部分の
対向する部分の深さより大きいことを特徴とする
分割ゲート型半導体装置。 3 前記特許請求の範囲第1項又は第2項記載の
分割ゲート型縦型静電誘導トランジスタにおい
て、前記絶縁物領域は前記ソース、ゲート、ドレ
イン領域の少なくとも1つを形成する半導体材料
の酸化物を含むことを特徴とする分割ゲート型半
導体装置。 4 前記特許請求の範囲第1項乃至第3項のいず
れか一項に記載の分割ゲート型縦型静電誘導トラ
ンジスタにおいて、前記半導体装置は基板もしく
は埋込み領域を有し、前記絶縁物領域は表面から
前記基板もしくは埋込み領域まで延在しているこ
とを特徴とする半導体装置。
[Scope of Claims] 1. In a vertical static induction transistor including a source region, a gate region, and a drain region, the gate region is divided into a plurality of parts, and at least a portion of the gate region is divided between the divided gate region parts. 1. A split gate type semiconductor device, wherein an insulator region is disposed in the region to prevent punching-through current from flowing between the regions. 2. The split gate vertical static induction transistor according to claim 1, wherein the depth of the insulator region is greater than the depth of the opposing portions of the divided gate region portions. Split gate semiconductor device. 3. In the split-gate vertical static induction transistor according to claim 1 or 2, the insulator region is an oxide of a semiconductor material forming at least one of the source, gate, and drain regions. A split gate semiconductor device comprising: 4. In the split-gate vertical static induction transistor according to any one of claims 1 to 3, the semiconductor device has a substrate or a buried region, and the insulator region is a surface A semiconductor device, characterized in that the semiconductor device extends from the substrate to the substrate or the buried region.
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