JPS6184052A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- 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
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating film
- thickness
- film
- gate insulating
- transistor
- 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
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/80—Integrated 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
- H10D84/82—Integrated 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
- H10D84/83—Integrated 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]
- H10D84/8314—Integrated 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
、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。
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。
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。
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。
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。
、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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
。
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。
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。
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。
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。
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
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)
- 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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59205906A JPS6184052A (ja) | 1984-10-01 | 1984-10-01 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59205906A JPS6184052A (ja) | 1984-10-01 | 1984-10-01 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6184052A true JPS6184052A (ja) | 1986-04-28 |
Family
ID=16514709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59205906A Pending JPS6184052A (ja) | 1984-10-01 | 1984-10-01 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6184052A (ja) |
Cited By (3)
| 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 |
-
1984
- 1984-10-01 JP JP59205906A patent/JPS6184052A/ja active Pending
Cited By (3)
| 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 |
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