Интегральная схема

 

Изобретение относится к интегральным схемам на КМОП-транэнсторах, Целью изобрете шя является повышение степени интеграции и надез ности функдаопирования в условиях внешних .воздействий интегральной схемы, выполненной в полупроводинковом слое и со-: держащей матрицу ри п-камяльныХ МОП-транаисторов путем устранения утечек исток - сток п-канальных транзисторов и защелкивания в условиях внешних воздействий,. В интегральной : схеме цель в ,условиях вмешних всздействий достигается разделением областей ри п-типа на две удлиненные области охранными областями ри птипа, размещением затворов поперек удлиненных областей ри п-типа, их перекрытием первой и второй охранных областей ри п-типа и размещением общей 1Ш1НЫ и шины питания-над вторыми охранными областями пи р-типа с контактом с Н ггм, 3 ип.

союз СОвктсник социллистичксник

РЯСПж ЛИК

„,SU„„1589957 (51) q fl 01 L 27/10

ГООУДАРстЯенный нОмит т

fl0 ИЗОБРетЕнийм и ОтнРЦтийм

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСЛНИ ИЗОЬГ тКНИя: "" :,,1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (46) 23. 04. 92. Бюл. Н - 15 (21} 4497009/?5 (22) 24. 10, 88 (72} Е. В. Коннову A. Ве Силин, А. И. Белоус и A. М. Сахаров (53) 621.382(088.8) (56) Патент США 9 4651190, клг Б О1 1 27/10, 1987 °

Авторское свиде тельство. СССР

И 1268025, кл. H 01 Ь 27/10, 1984. (54) ИНТЕГРАЛЫ1АЯ СХЕМА (57) Изобретение относится к интегральным схемам на КМОЛ-транзисторах.

Целью изобретения является повышение степени интеграиии и надежности функционирования в условиях внешних .воздействий интегральной схемы, выпол1 ,!

ИЙЬбретение относится.к полупроводHHKoBoH"ýëåêòpoíèêå, а конкретно - к полупроводниковым интегральным схемам на основе комплементарных МОП-.тран- = зисторов.

Целью изобретения является повышение степени интеграции и надежности работы в условиях внешних воздействий интегральной схемы путем уменьшения площади, занимаемой шинаья питания и общими шинами, охранными сбластями, и ослабления зависимости изменения пороговых напряжений транзисторов при воздействии внешних факторов.. . На фиг. 1 изображена структурная" схема кристалла интегральной схемы; на фиг. 2 - топологическая схема матрицы и- и р-канальных .".ранэисторов; на фиг. 3 — поперечный разрез активной структуры интегральной схемы.

I 2 ненной в полупроводниковом слое и со-. держащей матрицу р и и-канальнь1х

МОЛ-транзисторов путем устранения . утечек исток - сток и-канальных транзисторов и эащелкивачия в условиях внешних воздействий.. В интегральной . схеме цель в .условиях внешних воздействий достигается разделением областей р- и и-типа на две удлиненные области охранными областями р- и п-. типа, размещением затворов поперек удлиненных областей р- и п-типа, их перекрытием первой и второй охранных областей р- и и-типа и размещением общей шины и шины питания над вторы- ми охранными областями и- и р-типа с контактом с ним. 3 нл, г

Интегральная схема (фиг. 1) содержит матрицу 1 р- и и-канальных МОЛ- к транзисторов, содержащих изолирующие Ql

-транзисторы, и размещенных в ряц па- Сф раллельных столбцов 2, ячейки вводавывода 3, периферийные контактные площадки 4, шины питания 5 и общие (д шины 6, размещенные под столбцами 2 транзисторов. Интегральная схема (фиг, 3) выполнена в полупроводнико вой подложке и-типа проводимости. В интегральной схеме (фиг. 2) МОЛ-транзисторы формируются в удлиненных областях 7 и 8 р- и и-типа проводимости, Фь разделенных изолирующим диэлектриком eaux

9, чередующихся в направлении ряда и окруженных высоколегированными первьгми охранными областлми 10 и 11 р+- и и -типа проводимости соответственно.

Область 7 р-типа разделена на первую 3

3 1589957 4

И вторую удлиненные области 12 и 13 рек первой н второй областей 2-1 и 22

Вь2веден22ой на пла22ариую поверхность п-тина, перекрь2вают с одного конца интегральной схемы второй охра2222ой первую охранную область 11 и+-типа, а областью 14 р+-типа проводимости, С другого - вторую охранную, область размещенной вдоль удлиненной .области 23 п -типа проводимости и отделены

5 ф

7 р-типа цроводимо TH и смыкающейся от ннх изолирующим диэлектриком 9.в верхней и нижней ее части с первой . . Ме22ду электродами затворов 24 сфор- охранной .областью 10 р>-типа проводи- мированы области 25 р+-типа проводимости. Электродь2 затворов 15 и каняль 1 мости9 образующие истоки и cto1(р ных ИОП-транзисторов, отделенные .от . канальных ИОП-транзисторов, отделен:первой и второй областей 12 и 13 р- .ные от первой и второй охранных об-. типа тонким подзатворным диэлектри- пастей 11 и .23 и+-типа проводимости. ком.16,1равномерно размещены в дна ня расстояние, превь2шающее величину столбца 22оперек первой и второй Удпи- 15 бокового ухода охранных областей 11, ненных областей 12 и 13 р-типа прово- 23 ;. -типа и областей 25 истоков и димости и перекр22ваит с одйого конца стоков р-канальных ИОП-транзисторон, первую охранную область p+-tl.rta про- Области 25 истоков и стоков и вторая водимости, а с другого - вторую охран- охранная область 23 покрыты пассивину о область 14 р+--типа проводимости. рующим диэлектриком 18, на котором

Между электродами затворов 15 сформи- вдоль удлиненной области 8 и-типа проа ровацы области 17 22-типа проводимости, водимости размещена металлизированияя образующие истоки и стоки 22-ÊàêàËüíÛx Шнна ПИтания 269 ПОКрЫваЮЩая втоРУю

ИОП-транзисторов. Области 17 отделены охранную область 23 и края электродов от первой и второй областей "to и I4, 2g затворов 24, под которой в пассивиру-.

p+-типа проводимости изолирующим ди- ющем диэлектрике 18 няд электродами электриком 9 на расстояние, превышаю- затворов 4 изолирующих.р-канальных щее величину бокового ухода охранных ИОП-транзисторов и второй бхранной

I областей 10 и 14 р2-тнпя, и областей областью 23 сформированы контактные

17 истоков и стоков,, а изолируюший окна 27, электрод затвора 15 по меньдиэлектрик .9 перекрыт электродом зат- шей мере одного и-канального МОП-тран- вора 15 на величину рассовмещения зис.тора соединен с электродом затвоэлектродов затворов 15 и изолирующего, ра 24 оц22ого р-канального ИОп-трандиэлектрика 9. Вторая охранная область зисторя, его исток соединен с общей.

14 и »-типа вместе с электродами зят- шиной 19, сток соединен со стоком .воров 15 и и-областей 17 истоков н р-канального ИОП-транзистора, исток

35 стоков покрыта пяссивирующим днэлект- которого соединен с шиной питания 26.: риком 18, на котором вдоль удлиненной . Разделение вторыми охранными облаобласти 7 р-типа размещена общяя шина . стями 14 и 23 р+- и и+-типов позволя

19 покрь222яющая вторую охранную об- ет использовать по одной шине литания

9 ..40 пасть 14 р-типа и края электродов зат- .26 и общей шине 19 для каждой пары воров 15 Под шиной 19 в пассивирую- ИОП-транзисторов, размещенных в облащем диэлектрике 18 сформиро12янь2 кон- стях 12 и 21, и теМ самым уменьшить тактные окна 20 к второй области 14 нх количество в 2 раза, при этом шины р-типа электродом затворов 15 изоли- > размещены под вторыми охранными обла45 рующих ИОП-транзисторов, стями и не требуют для их размещения

Область п-типа проводнмо:ти разде- дополнительной площади, что позволяеФ лена на первую и вторую удлиненные уменьшить площадь кристалла интегряльобласти 21 и 22 выведе2ьной ня планар- ной схемы. Размещение затворов ИОПную поверхность интегральной схемы транзисторов поперек, удлиненных обла второй охранной областью 23 и --типа стей 1.2, 2»2 перекрытие электродами

50 .и смыкающейся в верх22ей и нижней ее затворов 15 ИОП-транзисторов первых части с первой охранной областью 1 1 охран22ЫХ Областей 10,.11 и вторь2х,., и+-типа проводимости, Электроды зат-, охранных областей 14, 23, под которы;. воров 24 р-канальных NOII-транзисторов, ми размещены шины .питания 26 и общие отделенные 9т первой и второй облас- шины 19, позволяют одновременно обес» тей 21 и 22 и-тина проводимости тон- пе 22ть изоляцию ИОН-транзИсторов эаким подэатворным диэлектриком 16 рав= крь2ть2м29 изолируйщими транзисторами номерно размещены в два столбца попе- . подключением их электродов. затворов

r соответственно к общей шине питания

26 простым вскрытием контактных окон

20, 27 в диэлектрике 18 под электродами затворов 15, При этом охранные ф области р -, и -типов между каждым из МОП-трапзисторов, занимающие большую площадь, отсутствуют, что позволяет увеличить количество МОИ-транзисторов, размещаемых на кристалле интегральной схемы. Одновременно выход электродов затворов 15 и-канальных МОП-транзисторов на р+-охранные области 10, 1ч, на которых расположены области тонкого подэатворного диэлектрика 16 позволяет улучшить устойчивость к внешним воздействиям эа счет устранения канала утечек между электродами сток-исток п-канальных транзисторов и уменьшения зависимости величины порогового напряжения от уровня внешних воздействий.

Таким образом, применение изобретения позволяет повысить степень ин теграции интегральной схемы при одновременном улучшении устойчивости к внешним воздействиям.

Интегральная схема, включающая матрицу р- и п-канальных МОП-транзи сторов, размещенных рядами параллельных столбцов, диэлектрические изолирующие области и изолированные области n- и р-типа проводимости, охранные области n — и р+-типа проводимости шины питания и общую шину, расположенные над столбцами транзисторов ° изолирующие ИОП-транзисторы, о т Ж и.ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения степени интеграции и надежности работы в условиях внешних воздействий, изолированные области выполнены чередующимися в направлении ряда, при этом изолированные области р типа проводимости разделены на.первую и вторую удлиненную области выведенной на планарную поверхность дополйительной второй р+-охранной об ластью, смыкающейся с первой охранной обляг- гью р"-типа пров»»«incти, лектроды затворов и-кяняльних ИОП-транзи- сторов рявíoNåðno размещенfo в дflë столбца поперек упомянутых первой и

5 второй удлин"нных областей р-типа н перекрывают с одного конца первую охранную область р+-типа, я с gpyrnroвторую охранную область р4-типа, межд . электродами затворов сформированы области п -типа, образующие их истоки и стоки, отделенные от охранных р"областей изолирующим диэлектриком с толщиной превышающей величину бокового ухода охранных р"-областей и областей истоков и стоков 11+-типа, при этом изолирующий диэлектрик перекрыт злектродом затвора ня величину рассовмещения электродов затвора и изоли20 рующего диэлектрика, вторая охранная р+-область, электроды затворов, истоков и стоков и-канальных МОП-транзисторов покрыты пассМвирующим диэлектриком, на котором вдоль областей р-, 25 типа расположена общая шина, соединен-, ная с второй охранной р+-областью н с затворами изолирующих и-канальных

МОП-транзисторов, изолированные облаФ î р и y л а и э о б р е т„ е н и я сти и-типа разделены на первую и втощ0 рую удлиненные области выведенной на плянярную поверхность второй охран ной областью и -типа, смыкающейся с первой охранной областью п -типа, электроды затворов р-канальных НОП

35"

„транзисторов равномерно размещены в два столбца поперек упомянутых удлиненных областей и-типа и перекрывают первую и вторую охранные области п - типа, между электродами затворов сфор- ,1б мированы области р+-типа, образующие истоки р.-канальных ИОП-транзисторов, отделенные от охранных областей изо.лирующим диэлектриком ня расстояние, превышающее величину бокового ухоДа

45 охранных областей n+-типа и областей стоков и истоков, шина питания расположена .над второй охранной n +-областью, перекрывает края электродов затворов и соединена с второй охран-

5п ной и -областью и затворами изолирующих р-канальных МОП-транзисторов.

1589951

Ща.2

Составитель В, Кремлев

Техред Л.Серд окова Корректор Я. Ревская

Редактор Н. Коляда

Заказ,23. 2 Тираж . Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С С

ГКНТ С -СР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4(5 аюааею

Пройэводственно-издательский комбинат Патент ., г. Ужгород, ун. Г р

У н Гага нна lOI