JPH06349852A - Mos型電界効果トランジスタ - Google Patents

Mos型電界効果トランジスタ

Info

Publication number
JPH06349852A
JPH06349852A JP13630393A JP13630393A JPH06349852A JP H06349852 A JPH06349852 A JP H06349852A JP 13630393 A JP13630393 A JP 13630393A JP 13630393 A JP13630393 A JP 13630393A JP H06349852 A JPH06349852 A JP H06349852A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
drain
layer
region
source
impurity concentration
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
JP13630393A
Other languages
English (en)
Inventor
Takumi Fujimoto
卓巳 藤本
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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 Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP13630393A priority Critical patent/JPH06349852A/ja
Publication of JPH06349852A publication Critical patent/JPH06349852A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】LDD構造のMOSFETにおいて、ドレイン
静電気の入ったときに、ドレインの低不純物濃度領域に
電流が流れて接合破壊が生ずるのを防止して静電破壊耐
量を向上させる。 【構成】ドレイン電極の接触する高不純物濃度のドレイ
ン領域に接するベース層領域を高不純物濃度にしてその
間の耐圧を下げ、静電気がドレインに入ったときにソー
スへは流れず、ベース層へ流れるようにして静電気破壊
耐量を高める。あるいは、ドレイン領域をソース領域の
外側にして半導体素体の外周に露出するベース層領域と
対向する周辺長を、ドレイン・ソース対向周辺長より長
くし、静電気による電流がその方へ多く流れるようにし
て静電気破壊耐量を高める。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、LDD (Lightly dope
d dvain)構造をもつMOS型電界効果トランジスタ (以
下MOSFETと記す) に関する。
【0002】
【従来の技術】MOSFETでは、近年、素子の微細化
に伴い、ドレイン領域近傍でのチャネル領域における強
電界のためのホットキャリアの発生に伴う素子の劣化が
問題となっている。この問題を解決するため、ドレイン
領域に近接して低不純物濃度領域を設けて電界を緩和す
るLDD構造が提案されている。
【0003】図2(a) 〜(c) は、そのようなLDD構造
をもつMOSFETの製造工程を示し、n形シリコン基
板1の一面側にpウエル2を形成したのち、薄いゲート
酸化膜3と厚い選択酸化膜4で表面を覆い、ゲート酸化
膜3の上に多結晶シリコンからなるゲート5を形成す
る。そして、このゲート5と選択酸化膜4をマスクとし
て低不純物濃度のn領域6を形成する〔図2(a) 〕。次
に表面上にSiO2 膜を堆積したのち、反応性イオンエッ
チング (RIE) によりゲート5の側面にスペーサ7を
残し、このあと、このSiO2 スペーサ7と選択酸化膜4
をマスクとして、ドレイン電極あるいはソース電極の接
触する高不純物濃度のn++ソース・ドレイン領域81、82
を形成する〔図2(b) 〕。このあと、層間絶縁膜9によ
り被覆し、コンタクトホールを明けてAl電極配線10を接
触させる〔図2(c) 〕。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のLDD構造のMOSFETでは、静電気に対する耐
量が大幅に低下する問題がある。耐量低下の原因は、ド
レインの一部を形成しているn領域6に静電気による電
流が流れると、低不純物濃度であるため熱暴走がおこり
やすく、n++領域81をドレインとして用いる場合、図に
Aで示す個所の接合が破壊され易いためである。
【0005】これに対して、LDD構造を有するMOS
FETの静電破壊耐量を高めるために、半導体集積回路
の出力素子のみLDD構造を用いないシングルドレイン
構造を用いる方法、面積を大きくする方法あるいは出力
保護ダイオードを作り込む等の方法があるが、素子の占
有面積の増加となり、半導体装置の高集積度化には反す
る結果となる。
【0006】本発明の目的は、LDD構造の低不純物濃
度ドレイン領域に静電気により電流が流れるために起こ
る接合破壊を占有面積を増加させないで防止した静電破
壊耐量の高いMOSFETを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、第一導電形のベース層の表面層にゲー
ト電極直下のチャネル領域をはさんで電極の接触する高
不純物濃度の第一領域とケース電極の直下に延びる低不
純物濃度の第二領域とからなるLDD構造のソース・ド
レイン層が設けられるMOSFETにおいて、一方のソ
ース・ドレイン層の第一領域とベース層との間に形成さ
れる平面型接合の耐圧がドレイン・ソース間耐圧より低
く、このソース・ドレイン層がドレインとして使用され
るものとする。そして、ベース層のドレインとして使用
されるソース・ドレイン層の第一領域との平面型接合に
近接する層部分が、ベース層の他の部分より不純物濃度
の高いことが有効であり、ドレインとして使用されるソ
ース・ドレイン層とベース層との間の耐圧が、ベース層
のそのソース・ドレイン層の第一領域との接合に近接し
た層部分の不純物濃度により調整されたことが有効であ
る。さらに本発明は、第一導電形のベース層の表面層に
ゲート電極直下のチャネル領域をはさんで設けられる帯
状のソース・ドレイン層が、少なくともソース・ドレイ
ン電極の接触する高不純物濃度の領域と、ゲート電極の
直下に延びる低不純物濃度の領域とからなるLDD構造
のソース・ドレイン層であり、半導体基体の外周部に方
形の内周辺をもってベース層の高不純物濃度をもつ表面
層が露出するMOSFETにおいて、ベース層の高不純
物濃度表面層の内周の三辺と外周の三辺で対向するソー
ス・ドレイン層がドレイン領域として使用され、そのド
レイン領域の外周の各辺と対向するベース層の高不純物
濃度表面層の内周の各辺との距離が実質的に等しいもの
とする。
【0008】
【作用】MOSFETのドレイン・ソース間の耐圧よ
り、ドレイン電極の接触するドレイン層とチャネル領域
の設けられるベース層との間の接合の耐圧をベース層表
面層の不純物濃度を高くすることによって低くすること
により、静電気がドレインに入った場合、その接合を電
流経路とし、LDD構造のドレイン層のゲート電極直下
に延びた低不純物濃度拡散領域に静電気による電流を流
れにくくして、低不純物濃度拡散領域の接合破壊を防止
するものである。さらに、電流経路が1点に集中しない
ように、耐圧を決める場所が平面型接合であり、接合に
流せる電流容量を大きくするものである。
【0009】また、ドレインとソースの間の一辺だけで
対向する周辺長より、ドレインとベース層の露出表面層
とを三辺等距離で対向させて対向周辺長を長くすること
により、電流経路をドレイン・ベース層間にとりやすく
なり、低不純物濃度拡散領域の接合破壊を防止する。こ
のようにして低不純物濃度領域接合に電流が集中しにく
くすることにより、静電気によって素子内に電流が注入
する場合、その接合に流せる電流容量が増加する。
【0010】
【実施例】以下、図2を含めて共通の部分には同一の符
号が付されている図を引用して本発明の実施例について
説明する。図1に示した本発明の一実施例のMOSFE
Tは次のようにして作製した。まず、n形シリコン基板
1の表面からの拡散により表面不純物濃度2×1016c
m-3、拡散深さ6μmのpウエル2を形成したあと、表
面不純物濃度2×1017cm-3、拡散深さ0.5μmのpウエ
ルより高不純物濃度のp+ 拡散領域21を形成する。次い
で250 Åの薄いゲート酸化膜3と厚い選択酸化膜4で表
面を覆う〔図1(a) 〕。次に、ゲート酸化膜3の上に多
結晶シリコン層を積層し、その多結晶シリコン層をパタ
ーニングしてゲート5とし、そのゲート5と選択酸化膜
4をマスクとして2×1013 atoms・cm-2程度のドーズ量
でAsイオンを注入し、LDD構造用の低不純物濃度のn
領域6を形成する〔図1(b) 〕。さらに、表面上にSiO
2 膜を0.8μmの厚さに堆積し、RIEによりエッチン
グしてゲート5の側面に形成したスペーサ7をマスクと
して高ドーズ量でAs+ を注入し、高不純物濃度のn++
域81、82を形成する〔図1(c) 〕。p+ 領域21と平面型
接合をつくるn++領域81がドレイン領域であり、他方の
++領域82がソース領域である。このあと、層間絶縁膜
9により被覆し、コンタクトホールをあけてAl電極配線
10を接触させることによりMOSFETを完成する〔図
1(d) 〕。
【0011】作製されたMOSFETの素子特性は、ド
レイン・ソース間耐圧が20Vとなり、n++ドレイン領域
81とベース層のp+ 領域21との平面型の接合耐圧は10V
となる。これにより、ドレインに正の静電気が入った場
合、電流はn領域6へ流れず、耐圧の低いn++領域21と
p領域82とで形成された平面型接合を通って流れ、n領
域6の静電気による破壊から防止できる。この結果、20
0PF /0Ω試験法で、従来150 Vであった耐量を500 V
に上げることができた。
【0012】この実施例では、nチャネルMOSFET
を示したが、pチャネルMOSFETにおいても同様の
効果を得ることができた。本発明はまた、素子の配置を
規定することにより、さらに静電破壊耐量を上げること
ができる。図3に本発明の素子配置を示す。pウエル2
と接続するためにpウエル2の外周部の表面層に設けら
れるp++拡散領域22がMOSFETの周囲を囲ってあ
り、コンタクト11が設けられている。これはCMOS素
子で重要なラッチアップ防止のための拡散領域も兼用す
る。ゲート5は2本配置してある。p ++領域22の内側に
近接して設けられたn++領域81がドレイン領域として、
またゲート5の中間にあるn++領域82がソース領域とし
て外部回路と接続され、p++領域22とn++領域81との間
の距離、aおよびbは等しい。この構造を用いることに
より、三方でp++領域22に近接しているドレイン領域81
の対向している周辺長が、ドレイン領域81とソース領域
82との対向している一辺だけの周辺長より長いため、ド
レインからソースへ流れる電流は多くならずに、ドレイ
ンからpウエルへ流れる電流が支配的となり、静電気に
対して弱い接合である低不純物濃度拡散領域6の保護が
できる。この実施例のMOSFETは、図4に示すソー
ス領域82が外側にある従来構造のMOSFETよりも20
0 V耐量を向上することが可能となった。
【0013】
【発明の効果】本発明によれば、LDD構造のドレイン
層とチャネルの形成されるベース層との間の耐圧をドレ
イン・ソース間耐圧より低くすることにより、あるいは
ドレイン層と半導体基体外周のベース層露出領域との対
向周辺長をドレイン・ソース対向周辺長より長くするこ
とにより、低不純物濃度領域に静電気により流れる電流
を抑制し、低不純物濃度領域の接合破壊を防止する。こ
れにより、LDD構造と高い静電破壊耐量とを両立させ
ることができるMOSFETを得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のMOSFETの製造工程を
(a) から(d) への順に示す断面図
【図2】従来のLDD型MOSFETの製造工程を(a)
から(c) への順に示す断面図
【図3】別の本発明の一実施例のMOSFET半導体素
体の平面図
【図4】従来のMOSFET半導体素体の平面図
【符号の説明】
1 n形シリコン基板 2 pウエル 21 pウエル高不純物濃度領域 3 ゲート酸化膜 5 ゲート 6 ソース・ドレインn形低不純物濃度領域 7 スペーサ 81 n+ ドレイン領域 82 n+ ソース領域 9 層間絶縁膜 10 電極配線

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第一導電形のベース層の表面層にゲート電
    極直下のチャネル領域をはさんで電極の接触する高不純
    物濃度の第一領域とケース電極の直下に延びる低不純物
    濃度領域の第二領域とからなるLDD構造のソース・ド
    レイン層が設けられるものにおいて、一方のソース・ド
    レイン層の第一領域とベース層との間に形成される平面
    型接合の耐圧がドレイン・ソース間耐圧より低く、この
    ソース・ドレイン層がドレインとして使用されることを
    特徴とするMOS型電界効果トランジスタ。
  2. 【請求項2】ベース層のドレインとして使用されるソー
    ス・ドレイン層の第一領域との平面型接合に近接する層
    部分が、ベース層の他の部分より不純物濃度が高い請求
    項1記載のMOS型電界効果トランジスタ。
  3. 【請求項3】ドレインとして使用されるソース・ドレイ
    ン層とベース層との間の耐圧が、ベース層のそのソース
    ・ドレイン層の第一領域との接合に近接した層部分の不
    純物濃度により調整された請求項2記載のMOS型電界
    効果トランジスタ。
  4. 【請求項4】第一導電形のベース層の表面層にゲート電
    極直下のチャネル領域をはさんで設けられる帯状のソー
    ス・ドレイン層が、少なくともソース・ドレイン電極の
    接触する高不純物濃度の領域と、ゲート電極の直下に延
    びる低不純物濃度の領域とからなるLDD構造のソース
    ・ドレイン層であり、半導体基体の外周部に方形の内周
    辺をもってベース層の高不純物濃度をもつ表面層が露出
    するものにおいて、ベース層の高不純物濃度表面層の内
    周の三辺と外周の三辺で対向するソース・ドレイン層が
    ドレイン領域として使用され、そのドレイン領域の外周
    の各辺と対向するベース層の高不純物濃度表面層の内周
    の各辺との距離が実質的に等しいことを特徴とするMO
    S型電界効果トランジスタ。
JP13630393A 1993-06-08 1993-06-08 Mos型電界効果トランジスタ Pending JPH06349852A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13630393A JPH06349852A (ja) 1993-06-08 1993-06-08 Mos型電界効果トランジスタ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13630393A JPH06349852A (ja) 1993-06-08 1993-06-08 Mos型電界効果トランジスタ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06349852A true JPH06349852A (ja) 1994-12-22

Family

ID=15172043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13630393A Pending JPH06349852A (ja) 1993-06-08 1993-06-08 Mos型電界効果トランジスタ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06349852A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002134743A (ja) * 2000-10-24 2002-05-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置およびその製造方法
JP2004031804A (ja) * 2002-06-27 2004-01-29 Sanyo Electric Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
US6693330B2 (en) 2000-08-11 2004-02-17 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor device and method of manufacturing the same
KR100596765B1 (ko) * 1999-06-28 2006-07-04 주식회사 하이닉스반도체 정전방전 보호용 모스 트랜지스터의 제조 방법
JP2007005825A (ja) * 2006-09-04 2007-01-11 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JP2008205200A (ja) * 2007-02-20 2008-09-04 Fujitsu Ltd 静電放電保護装置、半導体装置及び静電放電保護装置の製造方法
CN108352325A (zh) * 2015-11-12 2018-07-31 索尼半导体解决方案公司 场效应晶体管和半导体器件

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100596765B1 (ko) * 1999-06-28 2006-07-04 주식회사 하이닉스반도체 정전방전 보호용 모스 트랜지스터의 제조 방법
US6693330B2 (en) 2000-08-11 2004-02-17 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2002134743A (ja) * 2000-10-24 2002-05-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置およびその製造方法
JP2004031804A (ja) * 2002-06-27 2004-01-29 Sanyo Electric Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
JP4677166B2 (ja) * 2002-06-27 2011-04-27 三洋電機株式会社 半導体装置及びその製造方法
JP2007005825A (ja) * 2006-09-04 2007-01-11 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JP2008205200A (ja) * 2007-02-20 2008-09-04 Fujitsu Ltd 静電放電保護装置、半導体装置及び静電放電保護装置の製造方法
US8354723B2 (en) 2007-02-20 2013-01-15 Fujitsu Semiconductor Limited Electro-static discharge protection device, semiconductor device, and method for manufacturing electro-static discharge protection device
US8722522B2 (en) 2007-02-20 2014-05-13 Fujitsu Semiconductor Limited Electro-static discharge protection device, semiconductor device, and method for manufacturing electro-static discharge protection device
CN108352325A (zh) * 2015-11-12 2018-07-31 索尼半导体解决方案公司 场效应晶体管和半导体器件

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100712461B1 (ko) 반도체장치및그제조방법
JP3158738B2 (ja) 高耐圧mis電界効果トランジスタおよび半導体集積回路
JPH0982814A (ja) 半導体集積回路装置及びその製造方法
KR100194661B1 (ko) 전력용 트랜지스터
JPH09115999A (ja) 半導体集積回路装置
US4893164A (en) Complementary semiconductor device having high switching speed and latchup-free capability
JPH08130308A (ja) 半導体装置
JP3317345B2 (ja) 半導体装置
JPH06349852A (ja) Mos型電界効果トランジスタ
JPH0770717B2 (ja) 半導体装置
JP2658842B2 (ja) 半導体装置
JP2926969B2 (ja) Mis型電界効果トランジスタを有する半導体装置
JPH07335894A (ja) 半導体装置
JPS63244874A (ja) 入力保護回路
US5804857A (en) Semiconductor device with element window defined by closed loop conductor
JPH02110976A (ja) 絶縁ゲート型半導体装置
JPS61274366A (ja) 高耐圧半導体装置
JP3592734B2 (ja) Mos型電界効果トランジスタおよびその製造方法
KR0175402B1 (ko) 전력반도체 소자 및 그 제조방법
JPH0837299A (ja) 半導体集積回路の保護回路
JP3237269B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2826024B2 (ja) Mos型トランジスタの製造方法
JPH0997844A (ja) 半導体集積回路装置
JPS6237822B2 (ja)
JPH0462875A (ja) 半導体装置