JPS6184052A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS6184052A
JPS6184052A JP59205906A JP20590684A JPS6184052A JP S6184052 A JPS6184052 A JP S6184052A JP 59205906 A JP59205906 A JP 59205906A JP 20590684 A JP20590684 A JP 20590684A JP S6184052 A JPS6184052 A JP S6184052A
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JP
Japan
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insulating film
thickness
film
gate insulating
transistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP59205906A
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English (en)
Inventor
Takashi Ito
隆 伊藤
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Publication of JPS6184052A publication Critical patent/JPS6184052A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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]
    • H10D84/8314Integrated 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] the IGFETs characterised by having gate insulating layers with different properties

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】 (座業上の利用分野) 本発明は半導体装置に関し、特にNチャネル・シリコン
ゲート型〜108トランジスタを含む半導体装置に関す
る。
(従来の技術) 従来、Nチャンネル−シリコンゲート型MOSトランジ
スタを含む半導体集積回路(以下NMO8・LSIと記
す)は、素子寸法の値組化に伴なうS積密度の向上が著
しく、メモリ、マイクロコンビエータを初めとした論理
LS■に応用されて、その高機能化、高速化に寄与して
きた。
しかしながら、このNMOS −L、19 Iの高集積
化は、−万でその信頼性上解決すべきさまざまな問題を
生み出している。そのひとつが外部からの静電気による
MOSトランジスタのゲート絶縁膜のぞ縁破壊の問題で
ある。これは、MOSトランジスタを構成するゲー)&
化膜が非常に薄い絶縁膜であるために、入力インピーダ
ンスが高く、外部からの高電圧がそのままこの絶縁膜に
加わって起きるものである。
この間頌に対しては従来から次のような対策がとられて
きた。即ち、NMOS−LSIの人力電極パッドとそれ
に直接結合する入力ゲートとの間に保護回路を設け、外
部からの静電気が入力ゲートに達する直前でその放電を
流を減衰させ、シリコン基板側にバイパスさせる方法で
ある。この保護回路として最も広く用いられているのが
、N型拡散層の抵抗と基板側に接地したゲート電極を有
するMO8構造のダイオード、あるいはトランジスタを
組合せたものである。
第3図(a)、 fb)は従来の半導体装置の保護回路
の例の回路図である。
第3図fa)、(b)において、lは電極パッド、2は
N型拡散抵抗、3はゲートコントロールダイオード、4
は保護用トランジスタ、5は入力トランジスタである。
上記二つの例の回路において、N型拡散抵抗は静電気の
放IE電流を制限し、ダイオード3またはトランジスタ
4はそれらのシリコンゲート絶縁膜の下のPN接合が低
い電圧で降伏することによって放電電流を基板側に逃が
す役目をする。そして、これらの保護回路は、NMO8
@LSIの本来のプロセスに従って、拡散層とMOSダ
イオードまたはトランジスタを作ることができるため、
付加的なプロセスを一切必要としないという利点ももり
ていた。
(発明が解決しようとする問題点) ところが、N〜10S−L’8Iの高集積化が進むにつ
れて、ゲート絶縁膜の厚さは次第に薄くなる傾向罠あり
、保護回路を構成するMOSダイオード及びトランジス
タの保護能力もこれに伴なって低下することが避けられ
なくなってきた。これは、PN接合の降服時に強い電界
がゲート絶縁膜にも加わるが、薄い絶縁膜はどその絶縁
耐力を上進る電界が加わりやすいためである。このため
、NMO8@LSIの高集積化にはこの保護回路の回路
形式や平面パターンの改良を必要とするのが常であった
0 第4図fa)〜(d)は従来のMO8半導体装置の製造
工程の一部を説明するための断面図である0まず、第4
図(a)に示すように、P型シリコン基板11に薄い絶
縁膜12を設け、その上にシリコン窒化膜13を選択的
に形成する0この7リコ/窒化膜13をマスクにして選
択酸化して分朧用の厚い絶縁膜14を形成する。
次に、第4図(b)に示すように、シリコン窒化膜13
、薄い絶縁膜12を除去する。
次に、第4図(C)に示すように、全面酸化してケート
絶縁膜15を形成する。
次に、第4図(d)に示すように、ポリシリコンでゲー
ト電極16.16’を形成し、これをマスク−してイオ
ン注入あるいは拡11!LKよりソース・ドレイン領域
18.18’、19.19’を形成することにより、二
つのトランジスタを製造する。
ここで、A、Bで示される2つのトランジスタ領域につ
いて1便宜上、Aの領域をNMO,5−LSIの周辺の
電極パッドに直接結合するトランジスタ。
またはその近傍のトランジスタで外部からの静電気によ
るストレスを受けやすい領域とし、Bの領域を静電気の
影響をほとんど受けない内部のトランジスタ領域とする
と、従来の裏道プロセスによれば、Aの領域とBの領域
のトランジスタのゲート散化膜は同時に形成されるため
、高集積化に伴っ℃ゲー)11化膜を4くすると、への
領域に存在する保護回路を始めとする入力及び出力トラ
ンジスタの静電気に対する絶縁耐力が低下してしまうと
いう問題を生ずる。
本発明の目的は、上記欠点を除去し、靜を耐力を維持し
、かつ高集積化、i!6速度化を計ることのできるNチ
ャンネル・7リコンケ一ト型MOSトランジスタを含む
半導体装置を提供することにある0 (間組点を解決するための手段) 本発明の半導体装置は、半導体基板にMOSトランジス
タを含んで構成される内部回路と周辺部回路を有する半
導体装置において、入力及び出力電極パッドに直接連な
るMOSトランジスタ並びに前記周辺部回路のht O
S トランジスタのゲート絶縁膜の厚さを前記内部回路
のMOSトランジスタのゲート絶縁膜よシも厚く形成し
たことによp構成される。
(実施例) 次に、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
第1図(a)〜(e)は本発明の第1の実施例の裂造工
程を説明するための断面図である。
まず、第1図(a)に示すように、従来の方法(43囚
(a)で説明した方法)によって、P型シリコン基板1
1に厚い絶縁膜14上形成した後、それに使用したシリ
コン、窒化膜と薄い絶縁膜を除去する。
この状、櫟は、第3図(b)に示し友のと同じである。
便宜上、露出しているトランジスタ領域をA、 Bで区
別して示す。
次に、第1図fb)に示すように1熱酸化して絶縁膜2
1,22を形成する。領域A及びBK将米形成される絶
縁膜の厚さをそれぞれtAefBとすると、絶縁膜21
.22の厚さは、△1=1人−tB  に相当する膜厚
差が得られるように設定する(絶縁膜21.22の厚さ
を△tとするのではない)0次に、第1図(C)に示す
ように、領域Bのば化膜22のみ″f選択味去する。
次に、第1図+dlに示すように、熱酸化して領域Bに
絶縁膜23を形成する。このとき、領域Aの万も酸化し
て禮化膜は厚くなり、絶縁膜21’となる。4に化膜2
1′の厚さをtA、絶縁膜23の厚さをtBとするとき
、前述の嘆厚さ△t=tA−tB が実現されるのであ
る。
次に1第1図(e) K示すよう罠、従来と同様の方法
によってゲート電極16.16’、ンース・ドレイン領
域18.18’、19.19’を形成する0 領域Aを周辺部、領域Bを内部と考えると、周辺部回路
のトランジスタと内部回路のトランジスタのゲート絶縁
膜の厚さを異ならしめることができ、靜v#を力を維持
し、かつ高集槍仕、高速度化を計ることのでさる半導体
装置が得られる。
第2図(a)〜(d)#′i本発明の第2の実施例の製
造工程を説明するための断面図である。
まず、第2図(atに示すように、第1図(a)の場合
と同様にして厚い絶縁膜14を基板11の表面に形成す
る。
次に、第2図(b)に示すように、熱酸化して絶縁膜2
1’ 、23’を形成する。このとき、絶縁膜22’ 
、23’の厚さは前述のtAと同じ厚さく形成しておく
次に、第2図(C)K示すように、ホトエ、テング法を
用いて、鯛駿Bの酸化123′を辱さが前述のty、の
ノ【lさになろまでエツチングして薄くする。
つまp、△を分だけ除去する。このようにしても紀1図
id)に示し1ζものと同じ絶縁膜の厚さになる0 次に、第2図(d)に示すよって、従来の方法を用いて
フートLTh16.16’ 、 ンース・ドレイン領域
18.18’、19.19’を形成する。このようにし
ても第1の実施例と公く同じものが形成できろ。
(1明のりJ木) 以上と明したようシて、本発明((よれば、周辺部回路
のトランジスタと内部回路のトラ〉・ジスタのゲート杷
碌l漢厚を異ならしめ、静電耐力を維持し、かつ高年を
化と筒速化とを計った半導体装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図(Ω)〜(elは本発明の第1のブー流側の製造
工程を説明するための断面図、第2図(a)〜(d)は
本発明の第2の実施例の製造工程を説明するだめの断面
図、第3図(at、 (b)は従来の半導体装置の保護
回路の例の回路図、第4図(a)〜(d)は従来のMO
8半導体装置の製造工程の一部を説明するための断面図
である。 ■・・・・・・電極パッド、2・・・・・・N型拡散抵
抗、3・・・・・・ゲートコントロールダイオード、4
・・・・・保所用トランジスタ、5・・・・・・久方ト
ランジスタ、11・・・・・・P型シリコンが析、12
・・・・・・絶縁膜、13  ・・・シリコン窒化膜、
14・川・絶縁膜、15・・・・ゲート絶縁膜、16.
  + 6’−=−ゲート絶縁膜、18゜18’ 、 
 19. 19’ 四−ンース−トレインIrp15.
21.21/、22.23.23’・・・山酸化嘆。 牟l 面 算2 ズ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  半導体基板にMOSトランジスタを含んで構成される
    内部回路と周辺部回路を有する半導体装置において、入
    力及び出力電極パッドに直接連なるMOSトランジスタ
    並びに前記周辺部回路のMOSトランジスタのゲート絶
    縁膜の厚さを前記内部回路のMOSトランジスタのゲー
    ト絶縁膜よりも厚く形成したことを特徴とする半導体装
    置。
JP59205906A 1984-10-01 1984-10-01 半導体装置 Pending JPS6184052A (ja)

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JP59205906A JPS6184052A (ja) 1984-10-01 1984-10-01 半導体装置

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JP59205906A JPS6184052A (ja) 1984-10-01 1984-10-01 半導体装置

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JP59205906A Pending JPS6184052A (ja) 1984-10-01 1984-10-01 半導体装置

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JP (1) JPS6184052A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63236354A (ja) * 1987-03-25 1988-10-03 Toshiba Corp 半導体装置
JPH0221653A (ja) * 1988-07-08 1990-01-24 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
JPH0271559A (ja) * 1988-09-06 1990-03-12 Toshiba Corp スタティック型メモリ

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63236354A (ja) * 1987-03-25 1988-10-03 Toshiba Corp 半導体装置
JPH0221653A (ja) * 1988-07-08 1990-01-24 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
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