JPH0456331A - Semiconductor device - Google Patents
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- JPH0456331A JPH0456331A JP16890190A JP16890190A JPH0456331A JP H0456331 A JPH0456331 A JP H0456331A JP 16890190 A JP16890190 A JP 16890190A JP 16890190 A JP16890190 A JP 16890190A JP H0456331 A JPH0456331 A JP H0456331A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
半導体装置、特に論理回路を構成する論理素子に関し、
素子1個あたりの占有面積を従来に比べて縮小できる論
理素子構造を提供することを目的とし、−導電型の半導
体基板の第1の主面上に選択的に形成された素子分離絶
縁膜と、該第1の主面上に形成されたゲート電極と、該
ゲート電極に隣接し該第1の主面の該半導体基板内に形
成された反対導電型の第1のソース・ドレイン領域と、
該半導体基板の該第1の主面に対向する第2の主面に形
成された反対導電型の第2のソース・ドレイン領域と、
該第1のソース・ドレイン領域と電気的に接続する負荷
抵抗層と、該負荷抵抗層と電気的に接続する第1の電極
・配線層と、該第1のソース・ドレイン領域と電気的に
接続する第2の電極・配線層とから構成され、該第1の
電極・配線層に第1の電源電圧を接続し、該第2のソー
ス・ドレイン領域に第2の電源電圧を接続した状態で、
該ゲート電極に入力信号を入れ、該第2の電極配線層か
ら出力信号を取り出すように構成する。[Detailed Description of the Invention] [Summary] Regarding semiconductor devices, particularly logic elements constituting logic circuits,
The purpose of the present invention is to provide a logic element structure that can reduce the area occupied by each element compared to the conventional one, and includes: - an element isolation insulating film selectively formed on the first main surface of a conductive type semiconductor substrate; , a gate electrode formed on the first main surface, and a first source/drain region of opposite conductivity type formed in the semiconductor substrate on the first main surface adjacent to the gate electrode;
a second source/drain region of an opposite conductivity type formed on a second main surface opposite to the first main surface of the semiconductor substrate;
a load resistance layer electrically connected to the first source/drain region; a first electrode/wiring layer electrically connected to the load resistance layer; and a first electrode/wiring layer electrically connected to the first source/drain region. A state in which a first power supply voltage is connected to the first electrode/wiring layer, and a second power supply voltage is connected to the second source/drain region. in,
The structure is such that an input signal is input to the gate electrode and an output signal is taken out from the second electrode wiring layer.
本発明は半導体装置、特に論理回路を構成する論理素子
に関する。The present invention relates to a semiconductor device, and particularly to a logic element forming a logic circuit.
近年のICの高集積化の要求に伴い、半導体素子の微細
化が求められている。そのため半導体集積回路、特に論
理回路を構成する論理素子も素子1個あたりの面積を縮
小する必要がある。With the recent demand for higher integration of ICs, miniaturization of semiconductor elements is required. Therefore, it is necessary to reduce the area per element of semiconductor integrated circuits, especially the logic elements constituting logic circuits.
従来の論理回路に用いられていた論理素子でMOS(M
etal 0xide Sem1conducto
r)構造を有するトランジスタの模式図を第7図(a)
に示す。図中、1はソース、2はドレイン、3はゲート
である。このように、従来のMOS)ランジスタは3端
子構造をなしており、ソース1からドレイン2へ流れる
キャリアをゲート3及び基板の電位を用いて制御する。MOS (M
etal Oxide Sem1conducto
Figure 7(a) shows a schematic diagram of a transistor having the structure r).
Shown below. In the figure, 1 is a source, 2 is a drain, and 3 is a gate. In this way, the conventional MOS transistor has a three-terminal structure, and carriers flowing from the source 1 to the drain 2 are controlled using the potentials of the gate 3 and the substrate.
第7図(b)は第7図(a)の等価回路である。第7図
(a)で示したものと同一のものは同一の番号で示しで
ある。FIG. 7(b) is an equivalent circuit of FIG. 7(a). Components that are the same as those shown in FIG. 7(a) are designated by the same numbers.
現在用いられているMO3型ICは上に示したMOS!
−ランジスタを組み合わせて作られている。The MO3 type IC currently used is the MOS! shown above.
-Made by combining transistors.
例として、最も簡単な論理素子であるNOT (インバ
ータ)回路を第8図に示す。第8図(a)は負荷抵抗型
インバータとよばれている。■8..は入力電圧、■。As an example, a NOT (inverter) circuit, which is the simplest logic element, is shown in FIG. FIG. 8(a) is called a load resistance type inverter. ■8. .. is the input voltage, ■.
、tは出力電圧、VDDは電源電圧、Rは負荷抵抗を表
している。V ifiにHigh (以後、Hと記す)
、例えば5■が印加されると■。u’LはOV (=L
ow、以後りと記す)になり、■よ、、にL(=OV)
が印加されるとV。uLは5■になる。, t represents the output voltage, VDD represents the power supply voltage, and R represents the load resistance. High on Vifi (hereinafter referred to as H)
, for example, when 5■ is applied, ■. u'L is OV (=L
ow, hereafter written as ri) becomes ■yo,, L (=OV)
When V is applied. uL becomes 5■.
次にこの断面図を第8図(b)に示す。(a)図と比較
してもわかるとおり、ソース領域1はグラウンド(GN
D)におちており、一方ドレイン領域2はポリシリコン
からなる負荷抵抗層9と接続している。負荷抵抗層9は
(a)図ではRで表され、第1の電極・配線層12から
の電源電圧■。。Next, this cross-sectional view is shown in FIG. 8(b). (a) As you can see from the figure, source region 1 is ground (GN)
D), and the drain region 2 is connected to a load resistance layer 9 made of polysilicon. The load resistance layer 9 is represented by R in FIG. .
を受けている。また、製造工程の途中、ドレイン領域2
上で第1の眉間絶縁膜8に選択的に窓開けがなされ(図
示せず)その窓を介してドレイン領域2と接続された第
2の電極・配線層(図示せず)によって出力電圧■。、
を検出する。このような構成をとることによりゲート電
極3からの入力電圧Vi、、に対して反転したV ou
tを出力していた。従来は、このようなN07回路を作
動させて論理回路の論理素子を構成していた。Is receiving. Also, during the manufacturing process, the drain region 2
A window is selectively opened in the first glabellar insulating film 8 (not shown), and a second electrode/wiring layer (not shown) connected to the drain region 2 through the window allows the output voltage ■ . ,
Detect. By adopting such a configuration, V ou which is inverted with respect to the input voltage Vi from the gate electrode 3
It was outputting t. Conventionally, such a N07 circuit was operated to constitute a logic element of a logic circuit.
しかし、従来のMOS)ランジスタは平面型であり、す
なわち、ソース、ゲート、ドレインが横に並んでいるた
め素子1個あたりの占有面積が大きいので、このような
構造をもつ素子を論理回路を構成する論理素子に用いて
も素子面積の縮小化に限界があった。However, conventional MOS (MOS) transistors are planar, meaning that the source, gate, and drain are arranged horizontally, so each element occupies a large area. Even when used in logic elements, there was a limit to the reduction of the element area.
本発明は以上の点を鑑み、素子1個あたりの占有面積を
従来に比べて縮小できる論理素子構造を提供することを
目的とする。In view of the above points, it is an object of the present invention to provide a logic element structure in which the area occupied by each element can be reduced compared to the conventional one.
本発明はゲート制御型接合トランジスタを論理回路を構
成する論理素子に用いて半導体装置を製作する。すなわ
ち、−導電型の半導体基板の第1の主面上に選択的に形
成された素子分離絶縁膜と、該第1の主面上に形成され
たゲート電極と、該ゲート電極に隣接し該第1の主面の
該半導体基板内に形成された反対導電型の第1のソース
・ドレイン領域と、該半導体基板の該第1の主面に対向
する第2の主面に形成された反対導電型の第2のソース
・ドレイン領域と、該第1のソース・ドレイン領域と電
気的に接続する負荷抵抗層と、該負荷抵抗層と電気的に
接続する第1の電極・配線層と、該第1のソース・ドレ
イン領域と電気的に接続する第2の電極・配線層とから
構成され、該第1の電極・配線層に第1の電源電圧を接
続し、該第2のソース・ドレイン領域に第2の電源電圧
を接続した状態で、該ゲート電極に入力信号を入れ、該
第2の電極配線層から出力信号を取り出すように構成す
る。The present invention manufactures a semiconductor device using a gate-controlled junction transistor as a logic element constituting a logic circuit. That is, an element isolation insulating film selectively formed on a first main surface of a - conductivity type semiconductor substrate, a gate electrode formed on the first main surface, and a gate electrode adjacent to the gate electrode. A first source/drain region of opposite conductivity type formed in the semiconductor substrate on a first main surface, and an opposite conductivity type first source/drain region formed on a second main surface opposite to the first main surface of the semiconductor substrate. a conductive type second source/drain region, a load resistance layer electrically connected to the first source/drain region, and a first electrode/wiring layer electrically connected to the load resistance layer; a second electrode/wiring layer electrically connected to the first source/drain region; a first power supply voltage is connected to the first electrode/wiring layer; The configuration is such that, with the second power supply voltage connected to the drain region, an input signal is input to the gate electrode, and an output signal is taken out from the second electrode wiring layer.
子に用いれば論理素子1個あたりの占有面積は縮小化さ
れる。If used as a child, the area occupied by each logic element can be reduced.
(作用〕
本発明のゲート制御型接合トランジスタ構造では1方の
ソース・ドレイン領域を半導体基板裏面に設けられた各
素子共通の不純物拡散層によって構成し、もう1方のソ
ース・ドレイン領域を素子領域に形成している。第3図
は本発明に用いるゲート制御型接合トランジスタの模式
図である。図を見てもわかるとおりゲート制御型接合ト
ランジスタは半導体基板裏面に設けられた各素子共通の
ソース領域1と基板表面に設けられたドレイン領域2と
ゲート電極3によって構成される。従って、従来素子領
域上に2つのソース・ドレイン領域とそれを挟むように
形成されたゲート電極からなるトランジスタ構造に比べ
て、素子1個あたりの占有面積は約半分になる。すなわ
ち、トランスファ・トランジスタの面積が約半分になる
。このようなトランジスタ構造を論理回路を構成する論
理素〔実施例]
本発明のゲート制御型接合トランジスタを用いたNOT
(インバータ)回路の製造方法の一実施例を第1図に
示す。(Function) In the gate-controlled junction transistor structure of the present invention, one source/drain region is constituted by an impurity diffusion layer common to each element provided on the back surface of the semiconductor substrate, and the other source/drain region is constituted by an element region. Figure 3 is a schematic diagram of a gate-controlled junction transistor used in the present invention.As can be seen from the figure, the gate-controlled junction transistor has a common source for each element provided on the back surface of the semiconductor substrate. It is composed of a region 1, a drain region 2 provided on the surface of the substrate, and a gate electrode 3. Therefore, in the conventional transistor structure, which consists of two source/drain regions on the element region and a gate electrode formed to sandwich them. In comparison, the area occupied by each element is about half.In other words, the area of the transfer transistor is about half.The gate of the present invention uses such a transistor structure as a logic element constituting a logic circuit. NOT using controlled junction transistor
An example of a method for manufacturing an (inverter) circuit is shown in FIG.
第1図(a)参照。See Figure 1(a).
まず、あらかじめ半導体基板、例えばシリコン(Si)
基板4の裏面に不純物を導入して各素子共通のソース領
域1を形成しておく。次に、シリコン基板4の表面にL
OGO3(LOCa l 0xidation o
f 5ilicon)法を用いてフィールド絶縁膜5
を形成する。First, a semiconductor substrate, such as silicon (Si), is prepared in advance.
Impurities are introduced into the back surface of the substrate 4 to form a source region 1 common to each element. Next, L is placed on the surface of the silicon substrate 4.
OGO3(LOCal Oxidation o
The field insulating film 5 is
form.
第1図(b)参照。See Figure 1(b).
次に、素子領域の表出しているSi基板4上に通常の方
法を用いて熱酸化膜6を200人程変形成する。Next, about 200 thermal oxide films 6 are formed on the exposed Si substrate 4 in the element region using a conventional method.
第1図(C)参照。See Figure 1(C).
続いて、入力電極となるべきポリシリコンからなるゲー
ト電極3を通常の方法を用いて厚さ例えば2000人程
度所定の位置に形成する。このようにフィールド絶縁膜
5にかかるようにゲート電極3を形成すればその分素子
領域を広く使える。Subsequently, a gate electrode 3 made of polysilicon to serve as an input electrode is formed at a predetermined position to a thickness of, for example, about 2000 using a conventional method. By forming the gate electrode 3 so as to cover the field insulating film 5 in this manner, the device area can be made wider.
別の見方をすればその分素子領域を縮小できる。From another perspective, the element area can be reduced accordingly.
第1図(d)参照。See Figure 1(d).
ゲート電極3をマスクにして不純物イオン10をイオン
注入してドレイン領域2を形成する。ここでは、例えば
ヒ素イオン(As”)を加速電圧70keV、DO3E
量4E15で打ち込む。Drain region 2 is formed by implanting impurity ions 10 using gate electrode 3 as a mask. Here, for example, arsenic ions (As") are accelerated at a voltage of 70 keV and DO3E.
Type in the amount 4E15.
第1図(e)参照。See Figure 1(e).
そして、この表面に例えばPSGからなる第1の層間絶
縁膜8を厚さ例えば0.5μm程度形成した後、図に示
すようにドレイン領域2上にコンタクト孔ができるよう
に第1の層間絶縁膜8をRIE(Reactive
Ion Etching)法等を用いてエツチング除
去する。続いて、熱酸化膜6もエツチング除去しドレイ
ン領域2を表出させる。After forming a first interlayer insulating film 8 made of PSG, for example, to a thickness of about 0.5 μm on this surface, the first interlayer insulating film 8 is formed so that a contact hole is formed above the drain region 2, as shown in the figure. 8 to RIE (Reactive
It is removed by etching using a method such as ion etching. Subsequently, the thermal oxide film 6 is also removed by etching to expose the drain region 2.
第1図(f)参照。See Figure 1(f).
次にドレイン領域2上のコンタクト孔を覆うようにポリ
シリコンからなる負荷抵抗層9を通常の方法で形成する
。そして、この負荷抵抗層9にリンイオン(P゛)やヒ
素イオン(As”)等の不純物イオン10をイオン注入
する。この際、イオン注入条件は負荷抵抗をどの程度に
設定するかによって異なるので所望の条件を選べばよい
。Next, a load resistance layer 9 made of polysilicon is formed by a conventional method so as to cover the contact hole on the drain region 2. Then, impurity ions 10 such as phosphorus ions (P') and arsenic ions (As") are implanted into this load resistance layer 9. At this time, the ion implantation conditions vary depending on how much the load resistance is set. All you have to do is choose the conditions.
第1図(g)参照。See Figure 1(g).
次に、この表面に例えばPSGからなる第2の眉間絶縁
膜11を厚さ例えば0.5μm程度形成する。その後、
図に示すように負荷抵抗層9上にコンタクト孔ができる
ように、第2の眉間絶縁膜11をRIE法等を用いてエ
ツチング除去し、負荷抵抗層9を表出させる。ここでは
例えばコンタクト孔の径は約0.5μmとする。Next, a second glabellar insulating film 11 made of, for example, PSG is formed on this surface to a thickness of, for example, about 0.5 μm. after that,
As shown in the figure, the second glabellar insulating film 11 is etched away using RIE or the like so that a contact hole is formed on the load resistance layer 9, and the load resistance layer 9 is exposed. Here, for example, the diameter of the contact hole is approximately 0.5 μm.
第1図(h)参照。See Figure 1(h).
最後に、例えばアルミニウム(A I )からなる第1
の電極・配線層12を厚さ例えば1.0μm程度、図に
示すように形成し負荷抵抗層9と第1の電極・配線層1
2の電気的接続をとる。ここで第1の電極・配線層12
は、アルミニウムの代わりにポリシリコンを2000人
程度形成してもよい。そして、この第1の電極・配線層
に対して不純物イオン10をイオン注入して第1の電極
・配線層12の抵抗を下げる。ここでは例えば、リンイ
オン(P’″)を加速電圧20keV、DO3E量IE
12で行う。イオン注入後、熱処理を施し第1の電極・
配線112内に不純物を拡散させる。Finally, a first
The electrode/wiring layer 12 is formed to have a thickness of, for example, about 1.0 μm, as shown in the figure, and then the load resistance layer 9 and the first electrode/wiring layer 1 are formed.
Make the electrical connection of 2. Here, the first electrode/wiring layer 12
Alternatively, about 2000 polysilicon may be formed instead of aluminum. Then, impurity ions 10 are implanted into this first electrode/wiring layer to lower the resistance of the first electrode/wiring layer 12. Here, for example, phosphorus ions (P''') are accelerated at a voltage of 20 keV and a DO3E amount IE
Do it at 12. After ion implantation, heat treatment is performed to form the first electrode.
Impurities are diffused into the wiring 112.
ここでは、例えば、900°Cで10分間アニールする
。そして、この第1の電極・配線層12の上に保護膜等
(図示せず)を形成して本発明のゲート制御型接合トラ
ンジスタが完成する。Here, for example, annealing is performed at 900° C. for 10 minutes. Then, a protective film or the like (not shown) is formed on the first electrode/wiring layer 12 to complete the gate-controlled junction transistor of the present invention.
第2図は本発明のゲート制御型接合トランジスタを用い
たN07回路の断面図と平面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view and a plan view of an N07 circuit using the gate-controlled junction transistor of the present invention.
第2図(b)の断面図は第1図(h)とまったく同じも
のであり、本実施例の論理素子の完成した状態を示して
いる。第2図(a)はこの平面図であり、A−Aの2点
鎖線の断面図が(b)図である。(a)図中のXは(b
)図と比べてもわがるとおり、ドレイン領域2と負荷抵
抗層9とのコンタクト部、図中Yは第1の電極・配線層
12と負荷抵抗N9とのコンタクト部である。そして、
図中Zは、製造工程途中、ドレイン領域2上の第1の眉
間絶縁膜8に選択的に窓開けがなされ、その窓を介して
第2の電極・配線層7とドレイン領域2とのコンタクト
部を表している。The sectional view of FIG. 2(b) is exactly the same as FIG. 1(h), and shows the completed state of the logic element of this embodiment. FIG. 2(a) is a plan view of this, and FIG. 2(b) is a cross-sectional view taken along the dashed-two dotted line A-A. (a) X in the figure is (b
) As can be seen from the figure, the contact portion between the drain region 2 and the load resistor layer 9, and Y in the figure is the contact portion between the first electrode/wiring layer 12 and the load resistor N9. and,
In the figure, Z indicates that a window is selectively opened in the first glabella insulating film 8 on the drain region 2 during the manufacturing process, and a contact between the second electrode/wiring layer 7 and the drain region 2 is made through the window. represents the department.
次に以上説明してきたゲート制御型接合トランジスタを
第4図を参照しつつ、論理素子としてのトランジスタの
動作を説明する。第4図は本発明のゲート制御型接合ト
ランジスタを用いたN0T(インバータ)回路の模式図
及び回路図である。Next, the operation of the gate-controlled junction transistor described above as a logic element will be explained with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic diagram and a circuit diagram of an NOT (inverter) circuit using the gate-controlled junction transistor of the present invention.
第1の電源電圧v0は第2図(b)の第1の電極・配線
層12から供給される。また、入力電圧■、アは第2図
(b)のゲート電極3から印加される。The first power supply voltage v0 is supplied from the first electrode/wiring layer 12 shown in FIG. 2(b). Further, input voltages (1) and (A) are applied from the gate electrode 3 shown in FIG. 2(b).
Rは第2図(b)中の負荷抵抗層9に相当する。R corresponds to the load resistance layer 9 in FIG. 2(b).
但し、Rの部分は抵抗でなくとも負荷になれば代替可能
である。そして、基板裏面が各素子共通のソース領域と
なり第2の電源電圧■。に接続している。また■。ut
は、製造工程の途中で第2図(b)の第1の眉間絶縁膜
8に選択的に窓開けがなされて(図示せず)該窓を介し
てドレイン領域2と接続するように形成された第2の電
極・配線層(図示せず)から取り出される。ここでVD
D及びVlllは、さまざまに設定できる。例えば、v
Ilmを接地し、VDDに所望の正電圧をかける等すれ
ばよい。このような構成をとることにより、ゲート電極
に■、イが印加されると反転した■。、が第2の電極・
配線層7から取り出される。例えば、PチャンネルMO
Sトランジスタの場合、入力電極すなわちゲート電極3
に負の電圧をかければトランジスタはONになりゲート
電極3に0もしくは正の電圧をかければトランジスタは
OFFになる。However, the R part does not have to be a resistor, but can be replaced as long as it becomes a load. Then, the back surface of the substrate becomes a common source region for each element and a second power supply voltage (2) is applied. is connected to. Also ■. ut
is formed by selectively opening a window (not shown) in the first glabella insulating film 8 of FIG. 2(b) during the manufacturing process and connecting it to the drain region 2 through the window. It is taken out from the second electrode/wiring layer (not shown). VD here
D and Vllll can be set in various ways. For example, v
What is necessary is to ground Ilm and apply a desired positive voltage to VDD. With this configuration, when ■ and A are applied to the gate electrode, ■ is inverted. , is the second electrode
It is taken out from the wiring layer 7. For example, P channel MO
In the case of an S transistor, the input electrode or gate electrode 3
When a negative voltage is applied to the gate electrode 3, the transistor is turned on, and when a zero or positive voltage is applied to the gate electrode 3, the transistor is turned off.
また、NチャンネルMOSトランジスタの場合、入力電
極すなわちゲート電極に正の電圧をかければトランジス
タはONL、ゲート電極に0もしくは負をかければトラ
ンジスタはOFFになる。このようにすれば、V in
がL (=Low、OV)のときV OutがH(=H
igh)となり、vl、、がHのときV outがしと
なる。このようにしてゲート制御型接合トランジスタを
論理回路(この場合ならN07回路)に適用できる。Further, in the case of an N-channel MOS transistor, if a positive voltage is applied to the input electrode, that is, the gate electrode, the transistor is turned ON, and if 0 or negative voltage is applied to the gate electrode, the transistor is turned OFF. If you do this, V in
is L (=Low, OV), V Out is H (=H
(high), and when vl, , is H, V out becomes low. In this way, the gate-controlled junction transistor can be applied to a logic circuit (in this case, the N07 circuit).
次に本素子の動作特性を説明する。例えば、N型半導体
基板において、第1の電源電圧VDDに5■をかけ、第
2の電源電圧V!l!lを接地し、入力電極すなわちゲ
ート電極3には負の電圧を印加した場合の電流電圧特性
を第5図に示す。ここでは入力電圧をゲート電圧■。と
表し、絶対値をとっている。ゲート電極3に印加する電
圧vGを絶対値で大きくするとドレイン領域2に流れる
電流I。Next, the operating characteristics of this device will be explained. For example, in an N-type semiconductor substrate, the first power supply voltage VDD is multiplied by 5■, and the second power supply voltage V! l! FIG. 5 shows current-voltage characteristics when the input electrode 3 is grounded and a negative voltage is applied to the input electrode, that is, the gate electrode 3. Here, the input voltage is the gate voltage ■. It is expressed as the absolute value. When the voltage vG applied to the gate electrode 3 is increased in absolute value, a current I flows through the drain region 2.
が大きくなる。この時、流れる電流IDはドレイン領域
と半導体基板間の界面におけるバンド間のトンネル効果
により流れる電流である。この電流値の大きさはゲート
電圧■、及び基板の濃度に依存する。ドレイン電流を大
きくしたければ基板の濃度を高くしてやればよい。ここ
で、ゲート電圧■。を絶対値で大きくしすぎると第5図
に示すように接合破壊を起こすので、この接合破壊が起
こらない範囲内でゲート電圧vGを制御する必要がある
。becomes larger. At this time, the current ID flowing is a current flowing due to the tunnel effect between bands at the interface between the drain region and the semiconductor substrate. The magnitude of this current value depends on the gate voltage (2) and the concentration of the substrate. If you want to increase the drain current, you can increase the concentration of the substrate. Here, the gate voltage ■. If it is made too large in absolute value, junction breakdown will occur as shown in FIG. 5, so it is necessary to control the gate voltage vG within a range in which this junction breakdown does not occur.
尚、以上説明したN07回路をさまざまに組み合わせて
他の論理回路、例えばOR回路、AND回路、NOR回
路、NANDAND回路用することも可能である。例え
ば、上で述べたN07回路を2つ用いて構成された2人
力NOR回路を第6図に示す。第6図(a)は2人力の
NOR回路を表しており、第6図(b)は(a)に対応
する断面図を示している。第1のゲート電極7゛から第
1の入力電圧■、71が印加され、第2のゲート電極7
”から第2の入力電圧■8.2が印加される。Note that the N07 circuit described above can be used in various combinations for other logic circuits, such as an OR circuit, an AND circuit, a NOR circuit, and a NANDAND circuit. For example, FIG. 6 shows a two-man NOR circuit constructed using two N07 circuits described above. FIG. 6(a) shows a two-man powered NOR circuit, and FIG. 6(b) shows a sectional view corresponding to FIG. 6(a). A first input voltage 71 is applied from the first gate electrode 7', and the second input voltage 71 is applied to the second gate electrode 7'.
”, the second input voltage 8.2 is applied.
そして、第1の電極・配線層12から共通負荷抵抗層9
へ第1の電源電圧■。が供給される。また、共通ソース
領域1からは第2の電源電圧vIl!lが供給されてい
る。共通負荷抵抗層9は共通ドレイン領域2と接続して
いる。また、製造工程中、第1の眉間絶縁膜8に選択的
に窓開けがなされて(図示せず)その窓を介して第2の
電極・配線層(図示せず)がドレイン領域2と接続して
いて、この第2の電極・配線層から出力電圧■。。、を
検出する。このような構成をとれば、第1の入力電圧■
8..lと第2の入力電圧V、ゎ2からなる2人力のN
OR回路が完成する。もちろん、出力電圧■。。Then, from the first electrode/wiring layer 12 to the common load resistance layer 9
to the first power supply voltage■. is supplied. Further, from the common source region 1, a second power supply voltage vIl! l is supplied. The common load resistance layer 9 is connected to the common drain region 2 . Also, during the manufacturing process, a window is selectively opened in the first glabellar insulating film 8 (not shown), and a second electrode/wiring layer (not shown) is connected to the drain region 2 through the window. The output voltage ■ from this second electrode/wiring layer. . , to detect. If such a configuration is adopted, the first input voltage ■
8. .. Two-man power N consisting of l and second input voltage V, ゎ2
The OR circuit is completed. Of course, the output voltage ■. .
にさらにN07回路を付は加えればOR回路ができる。If we further add the N07 circuit to this, we can create an OR circuit.
このようにしてN07回路を組み合わせることによって
他の論理回路の論理素子を縮小化することができる。By combining the N07 circuit in this way, the logic elements of other logic circuits can be reduced in size.
以上説明したように、本発明によれば素子1個あたりの
占有面積を縮小できるのでICの高集積化に寄与すると
ころが大きい。As described above, according to the present invention, the area occupied by each element can be reduced, which greatly contributes to higher integration of ICs.
第1図は本発明の一実施例を説明するための要部工程断
面図、第2図は本発明のゲート制御型接合トランジスタ
を用いたN07回路の断面図と平面図、第3図は本発明
のゲート制御型接合トランジスタの模式図、第4図はゲ
ート制御型接合トランジスタを用いたN07回路の模式
図及び回路図、第5図は本発明の論理素子の電流電圧特
性を示すグラフ、第6図は、本発明のゲート制御型接合
トランジスタを用いたNOR回路の回路図及び断面図、
第7図は従来のMO3構造を有するトランジスタを説明
するための模式図及び等価回路図、第8図は従来のMO
Sトランジスタを用いたN07回路の回路図及び断面図
である。
図中、
ソース領域
ドレイン領域
ゲート電極
シリコン基板
フィールド絶縁膜
熱酸化膜
第2の電極・配線層
第1のゲート電極
第2のゲート電極
第1の眉間絶縁膜
負荷抵抗層
不純物イオン
第2の眉間絶縁膜
12:第1の電極・配線層
13 :GND線
”:1’: +、l、ヲ
==:′
づ、’7”4−
ゲート制岬型凄合トランジズフの模式図第3図
本r明のゲート舟屏Ill型橙合トランジスタタ用いた
NOR口元の回踏図及びどn面図
第6図
in
Vo 。
BB
第4図
本崇明の論理系子の電流電土竹・圧奮示すフつフコゲー
ト
第7図
第
り(愛の1)FIG. 1 is a cross-sectional view of the main steps for explaining one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view and a plan view of an N07 circuit using the gate-controlled junction transistor of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a schematic diagram of the gate-controlled junction transistor of the invention; FIG. 4 is a schematic diagram and circuit diagram of the N07 circuit using the gate-controlled junction transistor; FIG. 5 is a graph showing the current-voltage characteristics of the logic element of the invention; 6 is a circuit diagram and a cross-sectional view of a NOR circuit using the gate-controlled junction transistor of the present invention,
Fig. 7 is a schematic diagram and equivalent circuit diagram for explaining a transistor having a conventional MO3 structure, and Fig. 8 is a conventional MO3 structure transistor.
FIG. 2 is a circuit diagram and a cross-sectional view of an N07 circuit using an S transistor. In the figure: Source region Drain region Gate electrode Silicon substrate Field insulating film Thermal oxide film Second electrode/wiring layer First gate electrode Second gate electrode First glabellar insulating film Load resistance layer Impurity ions Second glabellar insulation Membrane 12: First electrode/wiring layer 13: GND line ": 1': +, l, wo==:' zu, '7" 4- Schematic diagram of gated cape-type goggle transistor Figure 3 Book r Figure 6 in Vo, a circuit diagram of the mouth of a NOR using a gate boat folding type Ill type orange-combined transistor and a n-side view. BB Figure 4 Takaaki Moto's logic system's electric current, earth, bamboo, and exciting Futsufuko gate Figure 7 No. 1 (Love 1)
Claims (1)
された素子分離絶縁膜と、該第1の主面上に形成された
ゲート電極と、該ゲート電極に隣接し該第1の主面の該
半導体基板内に形成された反対導電型の第1のソース・
ドレイン領域と、該半導体基板の該第1の主面に対向す
る第2の主面に形成された反対導電型の第2のソース・
ドレイン領域と、該第1のソース・ドレイン領域と電気
的に接続する負荷抵抗層と、該負荷抵抗層と電気的に接
続する第1の電極・配線層と、該第1のソース・ドレイ
ン領域と電気的に接続する第2の電極・配線層とから構
成され、該第1の電極・配線層に第1の電源電圧を接続
し、該第2のソース・ドレイン領域に第2の電源電圧を
接続した状態で、該ゲート電極に入力信号を入れ、該第
2の電極配線層から出力信号を取り出すことを特徴とす
る半導体装置。an element isolation insulating film selectively formed on a first main surface of a semiconductor substrate of one conductivity type; a gate electrode formed on the first main surface; A first source of opposite conductivity type formed in the semiconductor substrate on the main surface of
a drain region, and a second source region of opposite conductivity type formed on a second main surface opposite to the first main surface of the semiconductor substrate.
a drain region, a load resistance layer electrically connected to the first source/drain region, a first electrode/wiring layer electrically connected to the load resistance layer, and the first source/drain region. A first power supply voltage is connected to the first electrode and wiring layer, and a second power supply voltage is connected to the second source/drain region. A semiconductor device characterized in that an input signal is input to the gate electrode and an output signal is taken out from the second electrode wiring layer while the gate electrode is connected to the gate electrode.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16890190A JPH0456331A (en) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16890190A JPH0456331A (en) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | Semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0456331A true JPH0456331A (en) | 1992-02-24 |
Family
ID=15876664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16890190A Pending JPH0456331A (en) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | Semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0456331A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005150190A (en) * | 2003-11-12 | 2005-06-09 | Mitsubishi Electric Corp | Field effect transistor |
-
1990
- 1990-06-26 JP JP16890190A patent/JPH0456331A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005150190A (en) * | 2003-11-12 | 2005-06-09 | Mitsubishi Electric Corp | Field effect transistor |
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