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JPS6252473B2 - - Google Patents
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JPS6252473B2 - - Google Patents

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JPS6252473B2
JPS6252473B2 JP53124903A JP12490378A JPS6252473B2 JP S6252473 B2 JPS6252473 B2 JP S6252473B2 JP 53124903 A JP53124903 A JP 53124903A JP 12490378 A JP12490378 A JP 12490378A JP S6252473 B2 JPS6252473 B2 JP S6252473B2
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JP
Japan
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depletion layer
potential
layer
region
substrate
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Application number
JP53124903A
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Japanese (ja)
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JPS5552266A (en
Inventor
Shinji Morozumi
Tatsuji Asakawa
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Publication of JPS6252473B2 publication Critical patent/JPS6252473B2/ja
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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]
    • H10D84/85Complementary IGFETs, e.g. CMOS
    • H10D84/857Complementary IGFETs, e.g. CMOS comprising an N-type well but not a P-type well

Landscapes

  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は低電力かつ高集積化が可能な論理デバ
イスを集積した半導体集積回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a semiconductor integrated circuit that integrates logic devices that can achieve low power consumption and high integration.

従来低電力論理デバイスとしては相補型、すな
わちPチヤンネルMOSトランジスタと、Nチヤ
ンネルMOSトランジスタを電源VDD―GNDの間
に縦属接続したCMOS構造のICが一般的であ
る。このCMOSICは低電力の性能を利用して時
計、電卓、メモリー等に広く利用されている。第
1図はこのCMOSインバータを示している。1は
Pチヤンネルトランジスタ、2はNチヤンネルト
ランジスタを示す。又第2図はこのCMOSの構造
を示す。N-基板3内にP-ウエル4を作る。その
後Nチヤンネル側のソース・ドレインとなるN+
拡散層5,6又はP側のP+拡散層7,8を作
り、ゲート膜9,10ゲート電極11,12を形
成する。又ゲート入力VGとドレイン出力VDは第
1図と対応する。この構造からわかるようにゲー
ト一段を構成するのにゲート電極が2つにドレイ
ン拡散層が2つ必要とする。従つて集積度が低い
ということと、寄生容量が大きいのでスピードが
遅いという2つの大きな欠点を有する。従つて例
えばCMOSメモリーをとりあげてみると、そのス
タンバイパワーはμwのオーダでありバツテリー
バツクアツプをしてメモリーを不揮発として、不
揮性RAMとして用いることが可能となる。この
データの不揮発化は、機器の小型化を図るため従
来のコアメモリーに置きかわるための大きな要素
である。又一方ではメモリーの大容量化、及び高
速化ができないと、コンピユータを中心とするメ
インフレームメモリーには応用は不可能である。
従つてスタンバイパワーが極少で又動作電力が低
いこのCMOSメモリーは、先に述べた如く集積度
が悪く大容量化ができず又、スピードも遅く、結
局は応用範囲が狭くなつている。
Conventional low-power logic devices are generally complementary ICs, that is, CMOS-structured ICs in which a P-channel MOS transistor and an N-channel MOS transistor are connected in series between a power supply VDD and GND. This CMOSIC is widely used in watches, calculators, memory, etc. due to its low power performance. Figure 1 shows this CMOS inverter. 1 indicates a P-channel transistor, and 2 indicates an N-channel transistor. Also, FIG. 2 shows the structure of this CMOS. Create a P - well 4 in the N - substrate 3. After that, N + becomes the source and drain on the N channel side.
Diffusion layers 5 and 6 or P + diffusion layers 7 and 8 on the P side are formed, and gate films 9 and 10 and gate electrodes 11 and 12 are formed. Furthermore, the gate input VG and drain output VD correspond to those shown in FIG. As can be seen from this structure, two gate electrodes and two drain diffusion layers are required to form one gate stage. Therefore, it has two major drawbacks: low integration and low speed due to large parasitic capacitance. Therefore, for example, if we take a CMOS memory, its standby power is on the order of μW, and by backing up the battery, the memory can be made non-volatile and used as a non-volatile RAM. Making this data non-volatile is a major factor in replacing conventional core memory in order to make devices more compact. On the other hand, unless the memory capacity and speed can be increased, it will not be possible to apply it to mainframe memory, which is mainly used in computers.
Therefore, this CMOS memory, which has extremely low standby power and low operating power, has a low degree of integration and cannot be increased in capacity as described above, and is also slow in speed, resulting in a narrow range of applications.

従つて本発明の目的はCMOSICの如く低電力
でかつ、CMOSにない高集積度化と高スピードの
論理デバイスを提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a logic device that uses low power like CMOSIC and has higher integration and higher speed than CMOS.

第3図は本発明の一具体例としての構造を示す
ものである。N+基板21にP--エピ層22を形成
する。その後通常のPチヤンネルトランジスタ用
のN-部24(これはインタフエイス部等に用い
るが、必要なければ除去してもよい)とP-部2
3の拡散層を形成する。P+拡散25によりアー
ス電位GNDに、Nチヤンネルの基板となるP-
はバイアスされる。又N+拡散33により基板全
体は+電位であるVDDにバイアスされる。Nチ
ヤンネル側のソース・ドレインとなるN+拡散2
9,30及びPチヤンネル側のP+拡散層31,
32とゲート酸化膜35,36、ゲート電極3
8,39は通常のMOSトランジスタを形成す
る。さて本発明のデバイスは通常のソース・ドレ
インをなすN+拡散層28,29,30,33と
同時に形成するN+拡散層26とこれより深く別
に形成したN+拡散層27により構成される。ゲ
ート膜34とゲート電極37はその下に通常のN
チヤンネルの導電層をコントロールする。又深い
N+拡散層27と基板21はP--エピ層22を介し
このNチヤンネルトランジスタの負荷部分として
動作する。
FIG. 3 shows a structure as a specific example of the present invention. A P -- epi layer 22 is formed on an N + substrate 21 . After that, the N - part 24 for the normal P channel transistor (this is used as an interface part, etc., but it can be removed if unnecessary) and the P - part 2
3. Form a diffusion layer. The P - portion, which becomes the N-channel substrate, is biased to the ground potential GND by the P + diffusion 25. Further, the entire substrate is biased to VDD which is a positive potential due to the N + diffusion 33. N + diffusion 2 that becomes the source and drain on the N channel side
9, 30 and P + diffusion layer 31 on the P channel side,
32, gate oxide films 35 and 36, and gate electrode 3
8 and 39 form normal MOS transistors. The device of the present invention is composed of an N + diffusion layer 26 formed at the same time as the N + diffusion layers 28, 29, 30, and 33 forming normal sources and drains, and an N + diffusion layer 27 formed deeper and separately. The gate film 34 and the gate electrode 37 are covered with normal N.
Control the conductive layer of the channel. Also deep
The N + diffusion layer 27 and the substrate 21 operate as a load portion of this N channel transistor via the P -- epi layer 22.

第4図はこの部分を拡大したものであり、記号
は第3図と共通である。斜線部43はP--エピ層
22にN+基板21から広がつている空乏層であ
る。もしNチヤンネルトランジスタのゲート電極
37に正の電位がかかつているとゲート直下に反
転層45ができてONしており、ドレインのN+
散層26の電位VDNはソースとなるN+拡散層2
8のGNDと同電位となる。この時N+拡散層は基
板となるP--層、P-層と同電位のため空乏層42
はそう広がらず拡散電位に依存した分のみにな
る。但しP--層は特に低濃度のため少し空乏層は
P-層中より広がり易くなつている。この空乏層
の広がり長Dは、 (1) D=√2(DDN)・B と表わされる。ここでεsiはシリコンの誘電率V
Dは拡散電位、VDNはN+とP-層、P--層との電
位、gは電荷、NBはP-層、P--層の濃度であ
る。もしNチヤンネルのゲートがGNDとなり、
チヤンネルがOFFすると深いN+拡散層は空乏層
42と43の間のわずかなリークによりN+基板
21側に引つ張られてVDD電位に近づく。そうす
ると(1)式に従いVDが増加すると、空乏層長さD
は増加し、44の破線で示すように空乏層43と
接触してドレインは正帰還により強力にVDD側に
引かれる。この空乏層のドレイン電位による伸縮
が、このNチヤンネルトランジスタの負荷として
作用する。P--エピ層22は非常に低濃度である
ので、わずかなドレイン電位VDNの変化で(1)式で
もわかるように空乏層広がりは大きく変化する。
これがP--層を用いている理由であるが、もし拡
散深さと濃度のコントロールが十分であれば通常
のCMOSICの如くN-基板中にP-ウエルを拡散す
る第2図の構造に、深いドレイン拡散層だけ設け
れば同じ原理は適応可能である。又通常のN+
散層のみでも微少なリークを無視すれば、第2図
の構造でPチヤンネルトランジスタを除いたもの
でも同様である。この時P-ウエルの拡散層は浅
くする必要がある。
FIG. 4 is an enlarged view of this part, and the symbols are the same as in FIG. 3. The shaded area 43 is a depletion layer extending from the N + substrate 21 to the P epi layer 22 . If a positive potential is applied to the gate electrode 37 of the N-channel transistor, an inversion layer 45 is formed directly under the gate and it is turned on, and the potential VDN of the drain N + diffusion layer 26 is the source of the N + diffusion layer 2.
It has the same potential as GND of 8. At this time, the N + diffusion layer is at the same potential as the P -- layer and the P - layer that serve as the substrate, so the depletion layer 42
does not spread that much and only depends on the diffusion potential. However, since the P -- layer has a particularly low concentration, the depletion layer is slightly
It spreads more easily than in the P - layer. The spread length D of this depletion layer is expressed as (1) D = √2( D + DN )・B. Here, εsi is the dielectric constant V of silicon
D is the diffusion potential, V DN is the potential between N + and the P - layer and the P -- layer, g is the electric charge, and N B is the concentration of the P - layer and the P -- layer. If the N channel gate becomes GND,
When the channel is turned off, the deep N + diffusion layer is pulled toward the N + substrate 21 side due to slight leakage between the depletion layers 42 and 43 and approaches the V DD potential. Then, according to equation (1), when V D increases, the depletion layer length D
increases, and as shown by the broken line 44, the drain contacts the depletion layer 43 and is strongly pulled toward V DD by positive feedback. The expansion and contraction of this depletion layer due to the drain potential acts as a load for this N-channel transistor. Since the P -- epilayer 22 has a very low concentration, a slight change in the drain potential V DN causes a large change in the spread of the depletion layer, as can be seen from equation (1).
This is the reason why a P -- layer is used. If the diffusion depth and concentration can be sufficiently controlled, the structure shown in Figure 2, in which a P - well is diffused into an N - substrate like a normal CMOSIC, can be used as a deep layer. The same principle can be applied if only the drain diffusion layer is provided. Moreover, if the slight leakage is ignored even if only a normal N + diffusion layer is used, the structure shown in FIG. 2 without the P channel transistor is also the same. At this time, the diffusion layer of the P - well needs to be shallow.

第5図はこの第4図の負荷電流特性を示してい
る。もしドレイン電位VDNが基板と同電位の時は
空乏層がつながつているが、当然電流値は0であ
る。又VDNが基板のGNDと同電位の時空乏層は
離れており、電流IDNは非常に小さい。VDNが少
しづつ上昇すると、空乏層が近づいてきてこの間
をキヤリアが拡散していくようになり、VDNに対
し指数関数的に電流が上昇する。こうして図のよ
うな負性抵抗特性となる。aは基板濃度が高く、
cへ行くほど低くなる。又ドレインN+層と基板
N+層の間隔でもこの特性は変化する。第4図に
示すインバータの特性は安定させるためにはVDN
が0の時のIDNはチヤンネルリークよりわずかに
多く存在させる方がよい。又動作電流がそう極端
に低い所まで要求しなければaの特性のようにV
DNが0の時に空乏層を多少接触させておくと負荷
電流はかなり大きくとれスピードを早くするのに
有効である。
FIG. 5 shows the load current characteristics of FIG. 4. If the drain potential V DN is the same potential as the substrate, the depletion layer is connected, but the current value is naturally zero. Also, the time depletion layer where VDN is at the same potential as the substrate's GND is far away, and the current IDN is very small. As V DN increases little by little, the depletion layer approaches and carriers begin to diffuse through it, causing the current to rise exponentially with respect to V DN . In this way, a negative resistance characteristic as shown in the figure is obtained. a has a high substrate concentration,
It gets lower as you go to c. Also drain N + layer and substrate
This property also changes depending on the spacing of the N + layers. The characteristics of the inverter shown in Figure 4 require V DN to be stabilized.
When is 0, it is better to have slightly more IDNs than channel leaks. Also, if the operating current is not required to be extremely low, V
When DN is 0, if the depletion layer is kept in some contact, the load current can be quite large, which is effective in increasing the speed.

第6図は本発明の他の応用例を示しているもの
でありドレイン空乏層を平面的にVDD側に接触さ
せるものである。N-基板61にP-ウエル62を
形成する。その後ソース・ドレイン、VDDバイア
スのためのN+拡散層63,64,65を作る。
その後ゲート膜59,66と電極60,67を形
成する。このインバータの入力は電極67であ
る。もしドレインのN+拡散層64がGND電位の
時空乏層は69の如く縮まつており、N+拡散層
63の空乏層68とは離れている。もしVDNがV
DD電位に近づくとドレインの空乏層は70の如く
なり、空乏層68と接触し第4図と同様の動作を
する。この時この空乏層の接触点上のゲートの電
極60はGNDとなり、ドレイン及びVDDバイア
スの空乏層を表面から下へ押しやり空乏層のコン
トロールを確実にさせる役割をしているが、第5
図の特性が実現できるならなくてよい。又第4図
の如く空乏層が接触する部分を極低濃度で形成す
ると動作が一属安定する。又当然のことながら以
上の例のNタイプをPタイプに、PタイプをNタ
イプの半導体層に書きかえても同様の動作をす
る。
FIG. 6 shows another example of application of the present invention, in which the drain depletion layer is brought into contact with the V DD side in a planar manner. A P - well 62 is formed in an N - substrate 61. After that, N + diffusion layers 63, 64, and 65 for source/drain and V DD bias are formed.
Thereafter, gate films 59 and 66 and electrodes 60 and 67 are formed. The input of this inverter is electrode 67. If the N + diffusion layer 64 of the drain is at the GND potential, the depletion layer is shrunk as shown in 69 and is separated from the depletion layer 68 of the N + diffusion layer 63 . If V DN is V
When approaching the DD potential, the drain depletion layer becomes like 70, contacts the depletion layer 68, and operates in the same manner as shown in FIG. At this time, the gate electrode 60 on the contact point of this depletion layer becomes GND, which plays the role of pushing the drain and V DD bias depletion layer downward from the surface and ensuring control of the depletion layer.
It is not necessary if the characteristics shown in the figure can be achieved. Furthermore, if the portion in contact with the depletion layer is formed with an extremely low concentration as shown in FIG. 4, the operation becomes more stable. Naturally, even if the N type in the above example is replaced with a P type, and the P type is replaced with an N type semiconductor layer, the same operation will occur.

第7図は本発明の論理デバイスを用いて構成す
るスタテイツクのランダムアクセスメモリー
(RAM)のセルを示している。トランジスタ7
3,74がNチヤンネルのアクテイブ素子であ
り、71,72は本発明による空乏層制御の負荷
を示している。71と73,72と74がインバ
ータを構成する。トランジスタ75,76はアド
レス線ADDRESSによりスイツチされるトランス
フアーゲートでありBIT,とのデータの入出
力を制御する。
FIG. 7 shows a static random access memory (RAM) cell constructed using the logic device of the present invention. transistor 7
3 and 74 are N-channel active elements, and 71 and 72 are loads for controlling the depletion layer according to the present invention. 71 and 73, 72 and 74 constitute an inverter. Transistors 75 and 76 are transfer gates switched by the address line ADDRESS, and control data input/output to/from BIT.

第8図は空乏層制御の負荷を用いて2トランジ
スタ/セルのスタテイツクメモリーを構成する図
を示す。従来スタテイツクは必ず6素子であつた
がその3分の1で同じ特性が得られる。第5図に
おいて同一電流値では(d)2つの安定電位が存在す
ることを利用する。ADDRESS線によりスイツチ
ングされるトランスフアーゲート81はわずかな
リークを基板(GND電位)との間にもつてい
る。もしこれが定電流であるとすればこれは静的
に、しかも非常に微少な電流で低電位か、高電位
かを記憶するメモリーのセルとなる。これは従来
にない画期的なスタテイツクメモリである。すな
わちかなりのセルが1チツプに収容でき従来のス
タテイツクメモリーの難点であつた高集積度を簡
単に実現するものである。トランジスタ82はゲ
ートとソースが同電位であるが、表面をわずかな
電流(サブスレツシヨルド電流)によりセルの内
容を維持する。又この電流は定電流である必要は
なく、パンチスルーやジヤンクシヨンのわずかな
リーク等、又ポリシリコン等の抵抗体を利用して
もよい。
FIG. 8 shows a diagram configuring a two transistor/cell static memory using a depletion layer controlled load. Conventional statics always had six elements, but the same characteristics can be obtained with one-third of them. The fact that there are two stable potentials (d) at the same current value in FIG. 5 is utilized. The transfer gate 81 switched by the ADDRESS line has a slight leakage between it and the substrate (GND potential). If this were a constant current, it would be a memory cell that statically, and with a very small current, stores whether it is a low potential or a high potential. This is an unprecedented static memory. In other words, a large number of cells can be accommodated on one chip, and the high degree of integration, which has been a problem with conventional static memories, can be easily achieved. Although the gate and source of transistor 82 are at the same potential, a small current (subthreshold current) flows through the surface to maintain the contents of the cell. Further, this current does not need to be a constant current, and a slight leak such as punch-through or juncture may be used, or a resistor such as polysilicon may be used.

第9図は第7図に示すメモリーセルをパターン
化した例である。ポリシリコン層102,94,
95は実線に囲まれた拡散領域91,92,93
との上でゲートを構成する。A配線104,1
05,106,107は×印96,97,10
0,101で拡散領域91,92,93と、又×
印98,99でポリシリコンとコンタクトされ
る。拡散領域91はGND電位のソース92,9
3はドレインである。このセルの面積は42μm×
28μm×60μmであり、NMOS960μm×40μm
に比し大幅に減少している。このパターンで第4
図に示す構造を用いてメモリーを試作した例を述
べるとP--層の濃度は約5×1014/cm2、P+層及び
P--層厚み11μm、N+深さ3μm、P-深さ4μm
でありイオン打込により形成される。この時セル
当りのスタンバイパワーは約1μwであり、又動
作スピードはアドレスアクセスは約150m secで
ある。これは従来のCMOSメモリーのパワーより
やや低く、スピードは3倍近く改善されている。
FIG. 9 is an example in which the memory cell shown in FIG. 7 is patterned. polysilicon layers 102, 94,
95 is a diffusion region 91, 92, 93 surrounded by solid lines.
Configure the gate on top of. A wiring 104,1
05, 106, 107 are x marks 96, 97, 10
0, 101 and diffusion regions 91, 92, 93, and ×
Contact is made to the polysilicon at marks 98 and 99. The diffusion region 91 is a source 92, 9 of GND potential.
3 is a drain. The area of this cell is 42μm×
28μm x 60μm, NMOS 960μm x 40μm
This is a significant decrease compared to the previous year. 4th with this pattern
To describe an example of a prototype memory fabricated using the structure shown in the figure, the concentration of the P -- layer is approximately 5 x 10 14 /cm 2 , the concentration of the P + layer and
P -- layer thickness 11μm, N + depth 3μm, P - depth 4μm
It is formed by ion implantation. At this time, the standby power per cell is approximately 1 μW, and the operating speed for address access is approximately 150 msec. This is slightly less power than traditional CMOS memory, but nearly three times faster.

第10図は第8図のセルをパターン化した例で
ある。ゲート線113とソース拡散層110は
GNDと同電位である。ドレイン111の真下に
空乏層制御のメモリー部が存在する。ゲート線1
14はトランスフアーゲートを制御する。115
でセルのデータを入出力するためにAl配線11
6でできたBITにコンタクトする。このセルサイ
ズはわずか12μm×21μmであり従来のCMOSセ
ルのわずか5%である。逆に言えば20倍のメモリ
ー容量を達成できる。このデバイスは先に述べた
第9図のパターンと同様に製造可能である。又蛇
足ながらこのセルをトランスフアーする際は、ゲ
ート線113を+側にバイアスしてセルのインピ
ーダンスを下げると読み出しアクセスのスピード
はずつと上昇する。
FIG. 10 is an example in which the cells of FIG. 8 are patterned. The gate line 113 and the source diffusion layer 110 are
It has the same potential as GND. A memory section with depletion layer control exists directly below the drain 111. gate line 1
14 controls the transfer gate. 115
Al wiring 11 to input and output cell data
Contact BIT made in 6. The cell size is only 12 μm x 21 μm, which is only 5% of a conventional CMOS cell. Conversely, it is possible to achieve 20 times more memory capacity. This device can be manufactured similarly to the pattern of FIG. 9 described above. Furthermore, when transferring this cell, the impedance of the cell is lowered by biasing the gate line 113 to the + side, and the read access speed gradually increases.

本発明は空乏層制御により負荷の役割を低電力
かつ高スピードで実現するものであり、以上に述
べた如く、CMOSの低電力動作を維持しながら集
積度は抜群に改善されている。又ドレイン出力、
ゲート入力ともCMOSに比し素子面積が半分以下
になつているため、基板濃度が低くなつているこ
とと合せてその寄生容量は3分の1に減少しスピ
ードアツプが画れる。従つて本発明による論理デ
バイスは従来のデバイスに比し動作電力の低さ、
高集積度、高スピードというあらゆる点でまさる
ものであり、特に先例の如くメモリーにおいて比
較すればわかる通り大容量化、高スピード化が実
現できる点で絶大な効果がある。
The present invention realizes the role of a load at low power and high speed by controlling the depletion layer, and as described above, the degree of integration is significantly improved while maintaining the low power operation of CMOS. Also drain output,
Since the device area for both gate input and CMOS is less than half that of CMOS, combined with the lower substrate concentration, the parasitic capacitance is reduced to one-third, resulting in a noticeable increase in speed. Therefore, the logic device according to the present invention requires lower operating power than conventional devices.
It is superior in all respects, such as high integration and high speed, and is particularly effective in achieving large capacity and high speed, as can be seen by comparing memory as before.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来のCMOSのインバータ、第2はそ
の構造を示す。第3図は本発明による論理デバイ
スの構造例を示す。第4図はその部分図、第5図
は本発明の負荷特性、第6図は本発明の他の例を
示す。第7図、第8図は本発明の素子を用いたメ
モリーのセルを示す。第9図、第10図は、第8
図、第9図のパターンを示す。 42,43,44,68,69,70…空乏
層、71,72,80…空乏層制御負荷。
Figure 1 shows a conventional CMOS inverter, and Figure 2 shows its structure. FIG. 3 shows an example of the structure of a logical device according to the present invention. FIG. 4 is a partial diagram thereof, FIG. 5 is a load characteristic of the present invention, and FIG. 6 is another example of the present invention. 7 and 8 show a memory cell using the element of the present invention. Figures 9 and 10 are the 8th
The pattern shown in FIG. 9 is shown. 42, 43, 44, 68, 69, 70... depletion layer, 71, 72, 80... depletion layer control load.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 第1導電型の基板と、該基板に形成される第
2導電型の第1の領域と、該第1の領域内に形成
されるMOSトランジスタとを備える半導体集積
回路において、前記MOSトランジスタはゲート
電極と、ドレイン領域と、第1の電位が印加され
るソース領域とを含み、前記基板と前記第1の領
域との接合領域近傍には第1の空乏層が形成さ
れ、前記ドレイン領域近傍には当該ドレイン領域
の電位が前記第1の電位から第2の電位に変化す
るに応じて広がる第2の空乏層が形成され、前記
基板と前記ドレイン領域との間の前記第1の領域
を前記第2の空乏層の広がりに応じて電流値の変
化する負荷抵抗とすることを特徴とする半導体集
積回路。 2 前記ドレイン領域近傍に形成される前記第2
の空乏層は当該ドレイン領域の電位変化に応じて
広がり、前記第1の空乏層と接触することを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の半導体集積回
路。
[Claims] 1. A semiconductor integrated circuit comprising a substrate of a first conductivity type, a first region of a second conductivity type formed on the substrate, and a MOS transistor formed in the first region. In the MOS transistor, the MOS transistor includes a gate electrode, a drain region, and a source region to which a first potential is applied, and a first depletion layer is formed near a junction region between the substrate and the first region. A second depletion layer is formed near the drain region and expands as the potential of the drain region changes from the first potential to the second potential, and a second depletion layer is formed in the vicinity of the drain region. A semiconductor integrated circuit characterized in that the first region is a load resistance whose current value changes according to the spread of the second depletion layer. 2 the second region formed near the drain region;
2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the depletion layer expands in response to changes in the potential of the drain region and comes into contact with the first depletion layer.
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