JPS61128555A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

Info

Publication number
JPS61128555A
JPS61128555A JP59251006A JP25100684A JPS61128555A JP S61128555 A JPS61128555 A JP S61128555A JP 59251006 A JP59251006 A JP 59251006A JP 25100684 A JP25100684 A JP 25100684A JP S61128555 A JPS61128555 A JP S61128555A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
island
substrate
transistor
diffusion layer
semiconductor device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP59251006A
Other languages
English (en)
Inventor
Junichi Moriya
純一 守谷
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP59251006A priority Critical patent/JPS61128555A/ja
Publication of JPS61128555A publication Critical patent/JPS61128555A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D84/00Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
    • H10D84/80Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers characterised by the integration of at least one component covered by groups H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integration of IGFETs
    • H10D84/82Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers characterised by the integration of at least one component covered by groups H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integration of IGFETs of only field-effect components
    • H10D84/83Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers characterised by the integration of at least one component covered by groups H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integration of IGFETs of only field-effect components of only insulated-gate FETs [IGFET]
    • H10D84/85Complementary IGFETs, e.g. CMOS
    • H10D84/854Complementary IGFETs, e.g. CMOS comprising arrangements for preventing bipolar actions between the different IGFET regions, e.g. arrangements for latchup prevention

Landscapes

  • Element Separation (AREA)
  • 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、絶縁ゲート型電界効果トランジスタから構
成された半導体装置に係り、特に新規な構造を有し、か
つ、高集積化に適した相補型電界効果トランジスタ(以
下CMOSと略称する)を備えた半導体装置に関するも
のである。
〔従来の技術〕
一般に、CMO8から構成された集積回路(以下CMO
8ICと略称する)は高速動作が可能であるとともに、
消費電力が少ないとい5激れた特*V有する反面、同一
半導体基板上に形成された動作形態の相異なる絶縁ゲー
ト型電界効果トランジスタ(以下MO8Trと略称する
)を絶縁分離する必要があり、このため、島状の絶縁分
離用領域(以下アイランドとい5)を半導体基板上忙新
たに設けなければならない。そのために0MO8ICで
は、前記アイランド内に形成されたMO8Tr と半導
体基板く形成されたMO8Trとの間で、電気的相互作
用が生じ易い構造になっているため、Nえは外部からの
高電圧の雑音などに誘発され、高電圧電極から低電圧電
極に大きな電流が流れ、回路機能を不能にする現象かし
ばしば兄生じ、時には回復不可能な陣害を与える場合が
生じる。この現象は、一般KCMO8ICのラッチ7ツ
ブ現象と呼ばれており、このラッチアップ現象を防止す
るための株々の対策がなされている。
例えば1つの方法としては、前記アイランド内に形成さ
れたMO8Tr と半導体基板上に形成されたMO8T
rの距離が20〜50μm程度に保つように配置するこ
とKよってランチアップ現象を防止している。また、他
の方法としては、前記両MO8Tr間の中間に、半導体
基板と同じ導電型を有する高濃度領域を形成するととも
に、 Ia前記高濃度領域を電源に接続することにより
ラッチアップ現象を防止している。
いずれにしろ、上記従来の方法ではMO8Trが形成さ
れない広い領域ヶ必要とするため、素子の集積密度が悪
くなるという欠点を有している。
特に、近年CMO8ICKは高速化、低消費電力化、さ
らに高集積密度化という機能が強く要求されているため
、前記したラッチ7ツブ現象の防止方法では致命的な欠
点を有している。以下図面によってさらに詳し〈従来例
を説明する。
従来の0MO8は第3図に示すような構造を有している
。すなわち、1はNff1シリコン結晶基板(以下単に
基板という)で、トランジスタQ+Y形成するためのP
+領域等が形成される。4はn1記基板1に形成された
アイランドで、このアイランド4の中にトランジスタQ
−を形成するためのN十領域等が形成される。R+−R
mは抵抗体である。
第3図の構造の0MO8の等価回路は、第4図に示すよ
うに表示できることが知られている。この等価回路から
明らかなように、外部からの雑音によりトランジスタQ
1に電流が流れた場合、抵抗体Rs、Rtのある値に対
しトランジスタQ。
も動作する場合が生ずる。さらに、トランジスタQ、が
動作することKよりトランジスタQ1の電流はさらに増
幅されることになる。この結果、トランジスタQ!の電
流もさらに増幅されるというサイクルの機構によってV
DD電極からvsS電極に極めて短時間の間に過大の電
流が流れることになる。この現象がラッチアップである
が、これは抵抗体R1,R,およびトランジスタQ、、
Q、の電流増幅率hy+c+ +  hygt Y:小
さくするほど起こりにくくなる。
〔ζ明が解決しようとする問題点〕
しかるに従来構造の0MO8では、トランジスタQ、と
、トランジスタQ、の形成されたアイランド4との距離
を長(保ち、トランジスタQ2のコVクタ領域への電流
を少な(するとともに、基板1.アイランド4の不純物
濃度を高(し、抵抗体R+、R*、奄流増幅率hrz+
 e hygtの値を小さくするという方法がとられて
いるが、この方法ではICの能動領域を少な(シ、素子
の集積密度を下げるという欠点が生ずる。さらにまた、
電気特性的には基板1およびアイランド濃度を上げるこ
とにより、このアイランド4に形成されたMOSトラン
ジスタなどの接合容量を増加させることにより、ICの
動作速度を実質的に下げるという欠点も生じ、結果的に
は前記接合容量を大幅に低下させることになる等の欠点
を有する。
この発明は、上記の欠点を解消するとともに、高集積、
高速度、かつ、低消費電力の機能を十分に発揮すること
ができる半導体装Iit提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る半導体装置は、アイランド下にこのアイ
ランドと同種、または基板下にこの基板と同種の高濃度
不純物層を設もす、前記アイランドの周囲を絶縁層で囲
ったものである。
〔作用〕
この発明においては、基板に設けられたMOSトランジ
スタから流れる電流は絶縁層のためにアイランドを横切
って流れることはできず、アイランドの下方向、すなわ
ち基板側から流れるのみであり、各トランジスタの電流
増幅率は著しく小さくなる。したがって、極めてラッチ
アップ現象を起しに(い構造となる。
〔実施例〕
この発明を構成する基本的な構造は1例えは基板上にこ
の基板上に形成されるアイランドと同種の不純物よりな
る高濃度ツー−ティング拡散層を形成し、その上にエピ
タキシャル成長させ、i++記アイランドを形成した後
にシリコンを異方性エツチングによりフルーティング拡
散層の深さまで除去して@を形成し、この溝内ya’酸
化膜等の杷練膜で埋めてCMOS I Cを構成するこ
とからなっている。
上記方法を用いて作製すれば、チップ面積の拡大、基板
およびアイランド不純物の高濃度化を行わずに、極めて
ラッチアップに対して強いCMO8ICyIl−作るこ
とが可能になる。
第1図はこの発明の一実施例を示すCMOS ICの断
面図である。第1図において、N型シリコン結晶基板(
以下単に基板という)1表面に公知の拡散あるいはイオ
ン注入法で基板1と同種の高濃度不純物層であるP型の
フローティング拡散層2′%:形成する。その後、基板
1表面にエピタキシャル成長法でN型のエピタキシャル
層3を形成し。
7−−テイング拡散層2上KP型のアイランド4を形成
した後、アイランド4の周囲を幅が数μm程度の異方性
エツチングでシリコンを選択的に除去し、フルーティン
グ拡散層fII2まで到達する0!5を形成する。その
溝5’YCVD法を用いて、酸化膜、多結晶シリコン等
の絶縁層6で埋める。その結果、アイランド4の側面は
絶縁層6が埋込ま4た#15で囲まれ、下部は高濃度の
フローティング拡散層2でふたtされた状態となる。さ
らに、基板1に形成されたMOS)ランジスタQt と
アイランド4に形成されたMOSトランジスタQ2とは
絶縁層6で分離された状態となる。
そのために、トランジスタQ、 のコレクタ電流は、従
来構造では第3図のようにアイランド4を横切って流れ
るが、この発明の構造では絶縁層6が埋込まれた溝5が
あるためにアイランド4を横切って流れることはできず
、下部のフローティング拡散層2を通って流れるのみで
トランジスタQ1の電流増幅率hrg1は著しく減少す
る。また、フローティング拡散層2があるために抵抗体
R1が小さくなり、また、トランジスタQ!のベース濃
度が高くなるため、トランジスタQ2の電流増幅率hF
g2は小さくなる。従来の0MO8ICにおいて、アイ
ランド4下にフローティング拡散層2を形成して抵抗体
R意−)ランジスタQ2の電流増幅率11Fz*  Y
下げラッチ7ツプに強い構造乞得るよう圧したものはあ
るが、この発明では、フローティング拡散層2の効果と
横方向ン絶縁層6が埋込まれた溝5で完全に分離すると
いう効果との相乗効果を利用して、極めてラッチアップ
を起こしにくい構造の実現を可能にしている。
上記では、アイランド4下にこのアイランド4と同種の
不純物からなるフローティング拡散層2を設けた場合を
述べたが、基板1と同種の不純物からなる高濃度拡散層
を設けた場合も同様の効果が得られる。この場合の一例
を第2図に示す。
すなわち、第2図のよ5に、例えばN−/N+のエピタ
キシャル構造の基板71gr:用いるが、上述のフロー
ティング拡散層2の場合と同様の理由で。
抵抗体R+とトランジスタQ、の電流増幅率hFI11
が下がりラッチアップを起こしにくい構造になる。
なお、上記の基板1.アイランド4.フローティング拡
散層2.あるいはエピタキシャル成長による基板Tの導
電型は、それぞれ上記実施例の導電型と異なるものを用
いても同様の効果があるのはいうまでもない◎ 〔発明の効果〕 この発明は以上説明したとおり、アイランド下にこのア
イランドと同種、あるいは基板下にこの基板と同極の高
濃度不純物層を設げ、前記アイランドの周囲を絶縁層で
囲って基板に形成されたMOS)ランジスタと、アイラ
ンドに形成されたMOS)ランジスタとの間を前記絶縁
層で絶縁した構成としたので、外部からの雑音により電
流が流れても従来のようにアイランドを横切って流れる
ことがなくなり、電気的相互作用が生じにくい。
したがって、ラッチアップ現象奮起こしにくい0MO8
ICが構成できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示すCMOS ICの断
面図、第2図はこの発明の他の実施例を示す0MO8I
Cの断面図、第3図は従来の0MO8ICの断面図、第
4図は第3図の等価回路図である。 図において、1は基板、2はフローティング拡散層、3
はエピタキシャル層、4はアイランド、5は分離用の絶
縁層を形成するための溝、6は杷線層、7はN−/N”
 ffiエピタキシャル成長による基板である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大岩 増雄 (外2名) 第1図 第2図 第3図 ] 第4図 一手続補正書(自発)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  半導体基板に形成されたMOSトランジスタと前記半
    導体基板上のアイランドに形成されたMOSトランジス
    タとで構成された相補型半導体装置において、前記アイ
    ランド下にこのアイランドと同種、または前記半導体基
    板下にこの半導体基板と同種の高濃度不純物層を設け、
    前記アイランドの周囲を絶縁層で囲つたことを特徴とす
    る半導体装置。
JP59251006A 1984-11-27 1984-11-27 半導体装置 Pending JPS61128555A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59251006A JPS61128555A (ja) 1984-11-27 1984-11-27 半導体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59251006A JPS61128555A (ja) 1984-11-27 1984-11-27 半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61128555A true JPS61128555A (ja) 1986-06-16

Family

ID=17216238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59251006A Pending JPS61128555A (ja) 1984-11-27 1984-11-27 半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61128555A (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5378183A (en) * 1976-12-22 1978-07-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of semiconductor device
JPS5835966A (ja) * 1981-08-28 1983-03-02 Fujitsu Ltd 相補misトランジスタの製造方法
JPS58192346A (ja) * 1982-05-06 1983-11-09 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
JPS5919347A (ja) * 1982-07-23 1984-01-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体集積回路およびその製造方法
JPS59181048A (ja) * 1983-03-31 1984-10-15 Toshiba Corp 相補型半導体装置の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5378183A (en) * 1976-12-22 1978-07-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of semiconductor device
JPS5835966A (ja) * 1981-08-28 1983-03-02 Fujitsu Ltd 相補misトランジスタの製造方法
JPS58192346A (ja) * 1982-05-06 1983-11-09 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
JPS5919347A (ja) * 1982-07-23 1984-01-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体集積回路およびその製造方法
JPS59181048A (ja) * 1983-03-31 1984-10-15 Toshiba Corp 相補型半導体装置の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4616243A (en) Gate protection for a MOSFET
JPS6072243A (ja) 半導体集積回路装置
TWI243524B (en) A semiconductor device equipped with a protection circuit to protect the internal circuit
JPH04139758A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPS61265859A (ja) 相補型mos半導体装置
JPH0447463B2 (ja)
JP2712448B2 (ja) 半導体装置
JPS59200459A (ja) 相補型半導体装置及びその製造方法
JPH01189955A (ja) 半導体装置
JPS6050062B2 (ja) 半導体集積回路装置
JP2680846B2 (ja) 半導体記憶装置
JPH01273346A (ja) 半導体装置
JPS58223369A (ja) 電界効果トランジスタ
JPS63244876A (ja) 相補型mis半導体装置及びその製造方法
JPS58164258A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2834186B2 (ja) 半導体装置
JPS6047436A (ja) 半導体集積回路
JPH02194645A (ja) Cmos半導体装置
JPS61208863A (ja) Cmos半導体装置
JPS5885558A (ja) セミカスタム半導体装置
JPS6074468A (ja) 半導体装置
JPS63304661A (ja) 半導体集積回路
JPS6083361A (ja) 半導体装置
JPS6012756A (ja) 半導体集積回路装置
JPS5956757A (ja) 半導体装置