JPS60144963A - Mis型半導体集積回路 - Google Patents

Mis型半導体集積回路

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JPS60144963A
JPS60144963A JP59001604A JP160484A JPS60144963A JP S60144963 A JPS60144963 A JP S60144963A JP 59001604 A JP59001604 A JP 59001604A JP 160484 A JP160484 A JP 160484A JP S60144963 A JPS60144963 A JP S60144963A
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JP
Japan
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region
gate
integrated circuit
semiconductor integrated
oxide film
Prior art date
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Pending
Application number
JP59001604A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsumoto Soejima
副島 勝元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
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Publication of JPS60144963A publication Critical patent/JPS60144963A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D62/00Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
    • H10D62/10Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
    • H10D62/124Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of semiconductor bodies or of junctions between the regions
    • H10D62/126Top-view geometrical layouts of the regions or the junctions
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W42/00Arrangements for protection of devices
    • H10W42/20Arrangements for protection of devices protecting against electromagnetic or particle radiation, e.g. light, X-rays, gamma-rays or electrons

Landscapes

  • 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】 〔技術分野〕 本発明は、MIS型半導体集積回路に関する。
〔従来技術〕
従来、半導体基板の一生面に、絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタとしてMO8型電界効果トランジスタ(以下
、MOS)ランジスタというq)を配設してなるMO8
型集積回路においては、素子間分離法として最も一般的
な峰術として選択酸化法(Locos法)による絶縁分
離が用いられている。第1図はこの絶縁分離を説明する
ための従来のMO8型集積回路の要部を示す断面図であ
る。
第1図に示す如く、選択酸化法によシリコン基板1上に
厚いフィールド酸化膜2(〜1.θμm)を形成し、隣
υ合うソース領域4とドレイン領域5を分離している。
又必要であれば選択酸化直前に素子領域以外の領域(フ
ィールド領域)の直下にイオン注入法等によシ、シリコ
ン基板1と同極性の不純物を導入したチャネルストッパ
領域3を作シ、厚いフィールド酸化膜2を形成すること
によυ、このフィールド領域直下の酸化膜−シリコン基
板界面領域に電界効果によシチャネルが誘起・されるこ
とを防いでいた。
ところで、この構成によると、第2図に示すよつFC,
フィールド酸化膜2をMOS)ランジスタのゲート酸化
膜とし、その上にゲート電極6があると見なすと、とな
シ合う2つの通常のトランジスタのソース領域4とドレ
イン領域5を電気的に分離するためには、このフィール
ド酸化膜2によるソースS1 ドレインD1ゲートGと
するMOS)ランシスタ(以下、これを分離MO8)ラ
ンジスタという−のしきい値電圧VT2 (以下、V、
とbうQは、少なくとも集積回路の動作電源電圧よりも
大きくなければならない。従って、従来はこのvT2が
15〜20 となるようにフィールド酸化膜厚、および
フィールド酸化膜直下の不純物濃度を設定していた。
近年、このようなMO8型半導体集積回路を宇宙衛星に
搭載する試みが盛んであるが、その際問題となるのは、
このようなMO8型半導体集積回路の耐放射線性である
。そして、MO8型半導体集積回路の場合、特に問題と
なるのは、放射線被照射量に対するMOS)ランジスタ
のしきい値電圧vTの変動である。第3図は従来のNチ
ャネル型MO8)ランジスタの放射線照射量としきい値
電圧の変化ΔvT1第4図は同じくゲート酸化膜厚とし
きい値電圧の変化ΔvTの関係を示す。(ジェ、アール
アダアムス他、@アラディエションハーデエンドフィー
ルドオキサイドアイ、イー、イー。
イー、エヌエスー24.池6.1977.12.: J
 。
R,、Adams et al、 ” ARadiat
ion Harden−ed Field 0xide
” 1.E、E、I N5−24. Ah6゜Dec、
1977、) 第3図は、フィールド酸化膜厚6000人の場合を示す
もので、放射線照射によシ分離MO8)ランジスタのし
きい値電圧変化ΔVT2は、Nチャネル型で一15v〜
−20vにも達することがわかる。
通常の分離法では、vT2を初期値として15〜20v
に設定するので、放射線照射により、vT2は0〜5 
と低下し電気的分離が不可能となる。又第4図は、Nチ
ャネルMO8)ランジスタのしきい値電圧変化ΔVTN
とPチャネルMO8)ランジスタのしきい値電圧ΔVT
Pの両者について、ドーズ量5×104の放射線照射後
の結果を示すもので、フィールド酸化膜厚が大きくなる
と、放射線照射後のしきい値電圧変化ΔvTは大きく、
フィールド酸化膜厚が小さくなるとしきい値電圧変化Δ
vTも小さくなるという傾向が見てとれる。
このように従来技術によれば、放射線照射後、%1IC
Nチャネル側の分離領域のしきい値電圧が大幅に低下し
、回路動作時のリーク電流が非常に大きくなるという欠
点があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記欠点を除去することにより、放射
線照射によシ分離領域のしきい値電圧が大幅に低下する
ことを防ぎ、所望の回路動作が得られるところの耐放射
線のMIS型半導体集積回路を提供することにある。
〔発明の構成〕
本第1の発明のMIS型半導体集積回路は、半導体基板
の一生面上に複数の絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
を配設してなるMIS型半導体集積回路において、前記
絶縁ゲート型電界効果トランジスタのドレイン領域はゲ
ート領域で周囲を取シ囲まれ、該ゲート領域は前記MI
S型半導体集積回路の最低電位に接続されたソース領域
で周囲を取シ囲まれていることから構成される。
本第2の発明のMIS型半導体集積回路は、半導体基板
の一生面に複数の絶縁ゲート型電算効果トランジスタを
配設してなるMIS型半導体集積回路において、前記絶
縁ゲート型電界効果トランジスタのドレイン領域は第1
のゲート領域で周囲を取り囲まれ、該第1のゲート領域
は第1のソース領域で周囲を取シ囲まれ、該第1のソー
ス領域は前記MIS型半導体集積回路の最低電位に接続
されたゲート電極を有する第2のゲート領域で周囲を取
シ囲まれ、該第2のゲート領域は前記MIS型半導体集
積回路の最低電位に接続された第2のソース領域で周囲
が取シ囲まれていることから構成される。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第5図(alは本第1の発明の一実施例の要部を示す平
面パターン図、第5図1blはそのx −x’に沿う模
式的断面図である。
本実施例は、P型シリコン基板11の一主面に複数のM
OS)ランジスタを配設してなるMO8型半導体集積回
路において、前記MO8)ランジスタのN+拡散領域か
らなるドレイン領域15はそのゲート領域16で周囲を
取シ囲まれ、このゲート領域16は前記MO8型半導体
集積回路の最低電位である接地電位にアルミ配線等によ
シ接続されたN+拡散領域からなるソース領域14で周
囲を取り囲まれていることから構成される。
なお第5図(al 、 (blにおいて、12は酸化膜
厚として0.8〜1.2μmのフィールド酸化膜、17
は厚さ500人程鹿のゲート酸化膜、18はN+ポリシ
リコンからなるゲート電極、19はゲート電極端子、2
0はドレイン電極端子、P型シリコン基板11も接地電
位に接続されている。
本実施例によると、フィールド酸化膜12に接するN+
拡散層はすべてソース領域14であり、電位はP型シリ
コン基板11と同様に回路上の最低電位である接地電位
となっている。
第5図(alのトランジスタパターンを繰シ返し用いて
P型シリコン基板11上に集積回路を構成した場合でも
、フィールド酸化膜12に接するN+拡散層領域はすべ
て最低電位のソース領域14となる。
従って、このMO8型半導体集積回路に放射線照射を行
ないフィールド酸化膜12による分離MOSトランジス
タのしきい値電圧VT2が電源電圧以下となった場合で
も、フィールド酸化膜12に接するN+拡散層領域はす
べてP型シリコン基板と共に接地電位となっているので
、リーク電流は流れない。
又、第5図(blのゲート酸化膜17はその厚さが50
0人程鹿のあシ、フィールド酸化膜12に較べて充分小
さいため、放射線照射後のしきい値電圧変化ΔVTNは
、充分小さい。よって、このしきい値電圧変化ΔVTN
を見込んでMOS)ランジスタのしきい値電圧VTNを
2〜3vと高く設定しておけば、ドレイン領域15とソ
ース領域14間の不要なリーク電流は無視できる。
更に、この構成によると、最低電位に接続されたシリコ
ン基板とソース領域とで分離された形になり、分離用の
フィールド酸化膜は必ずしも必要で無くなるので、フィ
ールド酸化膜による分離MO8)ランジスタの放射線照
射によるしきい値電圧低下の問題が解消できる。
ところで、MOS)ランジスタのソース電位が最低電位
をとらずに、ある所定の電位をとる場合には、例えば第
5図(a)においてソース領域14が最低電位よシも高
くなるような場合は、放射線照射後フィールド酸化膜1
2の下に反転層が形成され不要なリーク電流が流れる可
能性がある。
本第2の発明はこの点に対処してなされたものである。
第6図(alは本第2の発明の一実施例の要部を示すパ
ターン平面図、同図(blはそのY−Y’に沿う模式的
断面図である。
本実施例は、P型シリコン基板11′の一主面に複数の
MO8型トランジスタを配設してなるMO8型半導体集
積回路において、前記MO8型トランジスタのN+拡散
領域からなるドレイン領域15′は第1のゲート領域1
6′で周囲を取り囲まれ、この第1のゲート領域ICは
N+拡散領域からなる第1のソース領域14′で周囲を
取シ囲まれ、この第1のソース領域14′は前記MO8
型半導体集積回路の最低電位である接地電位に接続され
たゲート電極24を有する第2のゲート領域22で周囲
を取シ囲まれ、この第2のゲート領域22は前記MO8
型集積回路の最低電位である接地電位に接続されたN+
領域からなる第2のソース領域25で周囲が取シ囲まれ
ていることから構成される。
なお、第6図(a) 、 (bl において、12′は
酸化膜厚として0.8〜1.2μmのフィールド酸化膜
、17’。
ある。
本実施例によると、第2のゲート領域22のゲート酸化
膜厚23は通常のMOSトランジスタのゲート酸化膜厚
と同じであるから、放射線照射によ電位でおる接地電位
につられているので、第1のソース領域14′と最低電
位につられた第2のソース領域25の間の不要なリーク
電流は無視できる。
又、フィールド酸化膜12′に接する第2のソース領域
25は最低電位となっているため放射線照射後のフィー
ルド酸化膜12の直下に形成されたチャネルを伝わるリ
ーク電流は流れない。
更に1この構成によると、上記の本第1の発明の場合と
同様に、素子分離用のフィールド酸化膜は必ずしも必要
でなく、最低電位に接続された第2のゲート電極と第2
のソース領域で実質的に分離される。そしてこの場合に
は、第5図(al 、 (b)に示した本第1の発明の
場合に比して、第1のソース領域の電位は所定の電位で
良いので、自由な回路構成をとることができる。
なお、以上の説明はトランジスタとしてNチャネル型M
OS)ランジスタを用いたけれどもPチャネル型MO8
)ランジスタについても同様でsb、更1cMO8)ラ
ンジスタに限定されることなく、本発明は絶縁ゲート型
電界効果トランジスタを用いたMIS型半導体集積回路
九対しても同様に適用できる。
〔発明の効果〕
以上、詳細に説明したように、本発明のMIS型半導体
集積回路は上記の構成を有しているので、放射線照射後
、素子分離用のフィールド酸化膜直下を流れるリーク電
流を防止することができるという効果を有している。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のMOS型集積回路の要部を示す断面図、
第2図は第1図において発生する分離MOSトランジス
タの説明図、第3図、第4図は従来のMOS)ランジス
タの耐放射線照射特性図、第5図(alは本第1の発明
の一実施例の要部を示す平面パターン図、第5図(bl
はそのx −x’に沿う模式的断面図、第6図18)は
本第2の発明の一実施例の要部を示す平面パターン図、
第6図(blはそのY −Y’lC沿う模式的断面図で
おる。 1・・・・・・シリコン基板、2・・・・・・フィール
ド酸化膜、3・・・・・・チャネルストッパ領域、4・
・・・・・ソース領域、Li2・・・・・・ソース領域
、14′・・・・・・第1のソース領域% 15.15
’・・・・・・ドレイン領域、16・・・・・・ゲート
領域、16′・・・・・・第1のゲート領域、17・・
・・・・ゲート酸化膜、1τ・・・・・・第1のゲート
酸化膜、18・・・・・・ゲート電極、18′・・・・
・・第1のゲート電極、19・・・・・・ゲート電極端
子、19′・・・・・・第1のゲート電極端子、20.
20’・・・・・・ドレイン電極端子、21・・・・・
・第1のソース電極端子、22・・・・・・第2のゲー
ト領域、23・・・・・・第2のゲート酸化膜、24・
・・・・・第2のゲート電極、25・・・・・・第2の
ソース領域、D・・・・・・ドレイン、G・・・・・・
ゲート、s・・・・・・ソース。 (Aノ (b) 茅左口

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体基板の一生面に複数の絶縁ゲート型電界効
    果トランジスタを配設してなるMIS型半導体集積回路
    において、前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのド
    レイン領域はゲート領域で周囲を取り囲まれ、該ゲート
    領域は前記MIS型半導体集積回路の最低電位に接続さ
    れたソース領域で周囲を取υ囲まれていることを特徴と
    するMIS型半導体集積回路。
  2. (2)半導体基板の一生面に複数の絶縁ゲート型電界効
    果トランジスタを配設してなるMIS型半導体集積回路
    において、前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのド
    レイン領域は第1のゲート領域で周囲を取り囲まれ、該
    第1のゲート領域は第1のソース領域で周囲を取シ囲ま
    れ、該第1のソース領域は前記MIS型半導体集積回路
    の最低電位に接続されたゲート電極を有する第2のゲー
    ト領域で周囲を取シ囲まれ、該第2のゲート領域は前記
    MIS型半導体集積回路の最低電位に接続された第2の
    ソース領域で周囲が取り囲まれていることを特徴とする
    MIS型半導体集積回路。
JP59001604A 1984-01-09 1984-01-09 Mis型半導体集積回路 Pending JPS60144963A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03290959A (ja) * 1989-12-22 1991-12-20 American Teleph & Telegr Co <Att> 電気的整合性の改善されたmosデバイス
GB2374200A (en) * 2000-12-21 2002-10-09 Europ Org For Nuclear Research Radiation tolerant MOS layout
JP2007073709A (ja) * 2005-09-06 2007-03-22 Nec Electronics Corp 半導体装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH03290959A (ja) * 1989-12-22 1991-12-20 American Teleph & Telegr Co <Att> 電気的整合性の改善されたmosデバイス
GB2374200A (en) * 2000-12-21 2002-10-09 Europ Org For Nuclear Research Radiation tolerant MOS layout
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