JPH02235369A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH02235369A
JPH02235369A JP1055001A JP5500189A JPH02235369A JP H02235369 A JPH02235369 A JP H02235369A JP 1055001 A JP1055001 A JP 1055001A JP 5500189 A JP5500189 A JP 5500189A JP H02235369 A JPH02235369 A JP H02235369A
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JP
Japan
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type region
under
conductivity type
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Pending
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JP1055001A
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Inventor
Yoshihiro Takemae
義博 竹前
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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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〕 半導体装置、より詳しくは、CMOSICに関し、静電
気耐圧の低下を防止したCMOSICを提供することを
目的とし、 Nウェル型CMOS I Cにおいて、NチャンネルM
OSFETのN゛型領域と外部に接続される信号配線層
との接触域の直下を含めて該N゛型領域の下にN一型領
域を延在させたことを特徴とする半導体装置に構成する
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体装置、より詳しくは、CMOSIC(
相補形MOS集積回路)に関する。本発明は、特に、C
MOSICでの外部に接続される出力トランジスタ(M
OSFET )の改善に関する。
〔従来の技術〕
CMロSICの基本的なCMOSインバータ回路を第5
A図に示し、該回路に対応するNウェル型CMOSIC
の場合での断面図を第5B図に示す。
このCMOSインパータではP型シリコン基板1を用い
てNチャンネルMOSFETおよびN一型ウェル2にP
チャンネルIOSFETが第5B図に示すように作られ
ている。NチャンネルMOSFETはN+型領域3およ
び4、ポリシリコンゲート電極5、絶縁層6およびアル
ミニウム電極配線層7および8からなり、Pチャンネル
MOSFETはN一型ウェル2内のP゛型領域1lおよ
びl2、ポリシリコンゲート電極l3、絶縁層6および
アルミニウム電極配線8および15からなる。これらM
OSFBTを分離するために、フィールド酸化膜16お
よびその下にP型チャネルストツパ領域l7が形成され
ている。そして、アルミニウム電極配線(信号配線層)
8が出力端子に接続されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
第5B図に示すようなCl.lOSICで高電圧の静電
気がアルミニウム電極配線8を通して出力トランジスタ
、特にN−MOSFETに印加されると、アルミニウム
層8の接触しているN゛型領域4のアルミニウム層8と
のコンタクト部の直下にてPN接合が破壊され(ブレー
クダウンし)、コンタクト部からPN接合面へ向かって
電流Aが流れる。このときに、局地的に流れる電流のエ
ネルギーがアルミニウム層8とのコンタクト部からPN
接合面までのN゛領域4で消費される。最近の半導体装
置では高集化と微細化のために、N゛領域(不純物拡散
層)4の厚さ(深さ)dは浅くなっており、この短い距
離で多くのエネルギーが消費され、単位長さ当りのエネ
ルギーは大きい。さらに、このエネルギー消費での発熱
によってコンタクト部からアルミニウムなどのシリコン
(Si)以外の不純物がN゛領域4内でその直下のPN
接合面まで浸入する。このように、PN接合が浅くなる
(シャロージャンクション化)に伴なって、静電気耐圧
(εSO)が低下してしまう。
本発明の目的は、上述した静電気耐圧の低下を防止した
CMOSICを提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
上述の目的が、N(一導電型)ウェル型CMOSICに
おいて、NチャンネルMOSFETのN+型(高濃度一
導電型)領域と外部に接続される信号配線層との接触域
の直下を含めて該N゛型領域の下にN型(低濃度一導電
型)領域を延在させたことを特徴とする半導体装置によ
って達成される。
また、P型、N型を逆にしたP(反対導電型)ウェル型
C’.10SI[l’においては、PチャンネルMOS
FETのP゛型(高濃度反対導電型)領域と外部に接続
される信号配線層との接触域の直下を含めて該P゛型領
域の下にP一型(低濃度反対導電型)領域を延在させる
ことになる。
さらに、Nウェル型CMOSICでのNウェル内に形成
されるPチャンネルMOSFETにおいてP゛型領域に
ついても同様に外部に接続される信号配線層との接触域
との直下を含めて該P゛型領域の下にP一型領域を延在
させることは好ましい。一方、P型、N型を逆にしたP
ウェル型CMOSICの場合にもPウェル内Nチャンネ
ルMOSFETのN+型領域の接触域直下にN一型領域
を延在さ廿ることは好ましい。
〔作 用〕
本発明では出力トランジスタのN−MOSFET (又
はP−MOSFET)にてN+型領域(P”型領域)で
のコンタクト部(接触域)の少なくとも直下にN型(P
一型》領域を付加形成することによって、接触面からP
N接合面までの距離を長くしてPN接合ブレークダウン
を起こりに<<シ、静電気耐圧を向上させる。
〔実施例〕
以下、添付図面を参照して本発明の実施態様例によって
本発明を詳しく説明する。
第1図は本発明に係る半導体装置であるNウェル型CM
OSICの概略断面図であり、従来のNウェルCMロS
FET(第5B図)とほぼ同じ構造であるが、N−MO
SFE!TにN一型領域21がN+型領域4の下に設け
られている。このN一型領域21はゲート電極5の直下
に達するほど延在しないがフィールド酸化膜l6下のチ
ャネルストッパ領域17に達してもよい。さらに、N一
型ウェル2内において、P゛領域11の下にP一型領域
22が設けられてもよい。このP一型領域22はゲート
電極l3の直下に達しないがチャネルストッパ領域l7
に達してもよい。
なお、第1図中での参照番号で第5B図と同じものは第
5B図のCMOSICでの同じ部分を示す。
この場合には、本発明にしたがって付加形成するN一型
領域21はその深さD(コンタクト部からPN接合面ま
での距離》がN゛型領域4よりも深く (長く)なって
いる。同様にP一型領域22もその深さがP1型領域l
1よりも深くなっている。したがって、コンタクト部(
接触域)直下での接合破壊(ジャンクションブレークダ
ウン)が従来よりも起こりにくくなって、静電気耐圧が
改善される。
第1図のNウェルCMロS tcは、例えば、次のよう
にして製造される(第2A図〜第2D図)。
まず、第2A図に示すように、P型シリコン(Si)基
板1にイオン注入でアクセプタ(不純物)を選択的に導
入し、その注入箇所を熱酸化してフィールド酸化膜l6
を形成しかつその下にP型チャネルストツパ領域17を
形成する。次に、レジストマスク層25を形成しておい
て、ドナー(不純物、リン)をイオン注入でシリコン基
板1内に導入してN−ウェル2と同時にN一型領域21
を形成する。
レジストマスク層25の除去後に、第2B図に示すよう
に、露出シリコン表面を熱酸化して薄いゲート酸化膜1
0を形成する。ゲート酸化膜10上にポリシリコンゲー
ト電極5および13を、CVD法によるポリシリコン層
形成および公知のリングラフィ技術による選択エッチン
グで形成する。そしてP−MOSFET側、すなわち、
N−ウェル2の上方およびN−ウェル周囲のフィールド
酸化膜l6上にレジストマスク層26を形成する。ドナ
ー(不純物、ヒ素)をイオン注入でシリコン基板1に導
入し、このときゲート電極5もマスクとして働き、ゲー
ト電極5の両側にN゛型領域3および4を形成する。
レジストマスク層26の除去後に、第2C図に示すよう
に、N−MOSFET側、すなわち、N′−型領域3.
4の上方、ゲート電極5およびフィールド酸化膜16上
に別のレジストマスク層27を形成する。アクセプタ(
不純物、ボロン)をイオン注入でシリコン基板1に導入
し、このときゲート電極13もマスクとして働き、ゲー
ト電極の両側にP+型領域11およびl2を形成する。
レジストマスク層27の除去後に、イオン注入後のアニ
ール熱処理を行ない、次に、第2D図に示すように、全
面に絶縁層(例えば、PSG膜)6をCVD法で形成す
る。次に、絶縁層6を選択エッチングして、コンタクト
窓を形成してN一型領域3,1よびP゛型領域11.1
2の一部を表出させる。そして、第1図に示すように、
アルミニウム電極配線7.8および15を形成して、C
MOSICが得られる。
N−ウェル2内にP一型領域22を形成するときには、
N−ウェル2の形成後に、適切なレジストマスク層(図
示せず)を形成してアクセブタ(不純物、ボロン)をイ
オン注入すればよい。
PウェルCλIOsIcの場合には、第3図に示すよう
に、N型シリコン基板31にPウェル32が形成され、
ここにNチャンネルMOSFETが形成されている。こ
のN−MOSFETはN+型領域33および34、ポリ
シリコンゲート電極35、絶縁層36およびアルミニウ
ム電極配線層37および38からなり、本発明にしたが
って、N一型領域39がN゛型領域33の下でゲート電
極35の直下に達しないがフィールド酸化膜40に達し
て延在している。PチャンネルMOSFETはP+型領
域42および43、ポリシリコンゲート電極44、絶縁
層36およびアルミニウム配線38および45からなり
、本発明にしたがって、P一型領域46がP゛型領域4
3の下でゲート電極44直下に達しないがフィールド酸
化膜40に達して延在している。フィールド酸化膜40
の下にN型チャネルストッパ領域47が形成されている
。そして、アルミニウム電極配線38が出力端子に接続
されている。
上述した実施例では、本発明にしたがって追加形成した
N一型領域はP型チャネルストッパ領域と接しており、
ジャンクションブレークダウンが起こるとすれば、コン
タクト部(接触域)の直下となってしまう。この直下位
置を避けるために、第4図に示すように、N一型領域5
1をP型チャネル領域l7とは接しないようにするのが
望ましい。一方、N゛型領域4はP型チャネルス} −
/バ領域17とぶつかっており、その接合面Fにてジャ
ンクションブレークダウンを起こすように設計する。す
なわち、コンタクト部から接合面Fまでの距離β1をN
一型領域51の深さDよりも短くする。また、ゲート酸
化膜10は薄い(数10mm厚さ)ので破壊される可能
性があり、そうなってはまずいのでコンタクト部からゲ
ート電極5の直下までの距離!2を1.よりも長する必
要がある。
〔発明の効果〕
本発明によれば、シャロージャンクション化で浅くなる
傾向のMOSFETの高濃度不純物ドープ領域(ソース
、ドレイン領域)の下に低濃度不純物ドープ領域を付加
することによってコンタクト部(アルミニウム電極配線
層の接触域)からのPN接合面までの深さ(距離)が深
く (長く)なり、静電気耐圧を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る半導体装置(PウェルCMOSI
C)の概略断面図であり、 第2A図〜第2D図は第1図の半導体装置を製造する工
程を説明する概略断面図であり、第3図は本発明に係る
半導体装置(NウェルCMOSIC)の概略断面図であ
り、 第4図は本発明に係る半導体装置の部分拡大図であり、 第5A図はC ?J o sインバータの回路図であり
、および 第5B図は第5A図の回路図に相当する従来のNウェル
型CMOSICの概略断面図である。 ■・・・P型シリコン基板、 2・・・Nウェル、   3,4・・・N゜型領域、5
・・・ゲート電極、 7,8.15・・・アルミニウム電極配線、l6・・・
フィールド酸化膜、 17・・・P型チャネルストッパ領域、21・・・N一
型領域、 22・・・P一型領域。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一導電型ウェル型CMOSICにおいて、一導電型
    チャンネルMOSFETの高濃度一導電型領域と外部に
    接続される信号配線層との接触域の直下を含めて該高濃
    度一導電型領域の下に低濃度一導電型領域を延在させた
    ことを特徴とする半導体装置。 2、一導電型ウェル内にて反対導電型チャンネルMOS
    FETの高濃度反対導電型領域と外部に接続される前記
    信号配線層との接触域との直下を含めて該高濃度反対導
    電型領域の下に低濃度反対導電型領域を延在させたこと
    を特徴とする請求項1記載の半導体装置。
JP1055001A 1989-03-09 1989-03-09 半導体装置 Pending JPH02235369A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005032945A (ja) * 2003-07-11 2005-02-03 Renesas Technology Corp 半導体装置及びその製造方法

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