JP6270607B2 - 半導体装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置および半導体装置の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6270607B2 JP6270607B2 JP2014086893A JP2014086893A JP6270607B2 JP 6270607 B2 JP6270607 B2 JP 6270607B2 JP 2014086893 A JP2014086893 A JP 2014086893A JP 2014086893 A JP2014086893 A JP 2014086893A JP 6270607 B2 JP6270607 B2 JP 6270607B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- semiconductor region
- semiconductor
- type semiconductor
- insulating film
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 639
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 62
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 44
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 22
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 17
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 79
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 55
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 45
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 21
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 16
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 12
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 11
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 11
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 11
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 10
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 8
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 7
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 6
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 6
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 5
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 5
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 5
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 2
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 229910008045 Si-Si Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006411 Si—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/0203—Particular design considerations for integrated circuits
- H01L27/0248—Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection
- H01L27/0251—Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection for MOS devices
- H01L27/0255—Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection for MOS devices using diodes as protective elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
- H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
- H01L21/82—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
- H01L21/84—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being other than a semiconductor body, e.g. being an insulating body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
- H01L27/06—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration
- H01L27/0611—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration integrated circuits having a two-dimensional layout of components without a common active region
- H01L27/0617—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration integrated circuits having a two-dimensional layout of components without a common active region comprising components of the field-effect type
- H01L27/0629—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration integrated circuits having a two-dimensional layout of components without a common active region comprising components of the field-effect type in combination with diodes, or resistors, or capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
- H01L27/1203—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body the substrate comprising an insulating body on a semiconductor body, e.g. SOI
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
- H01L29/0603—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions
- H01L29/0642—Isolation within the component, i.e. internal isolation
- H01L29/0649—Dielectric regions, e.g. SiO2 regions, air gaps
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
- H01L29/66083—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by variation of the electric current supplied or the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched, e.g. two-terminal devices
- H01L29/6609—Diodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/78606—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/78651—Silicon transistors
- H01L29/78654—Monocrystalline silicon transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/86—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
- H01L29/861—Diodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
Description
本実施の形態の半導体装置は、nチャネル型のMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)を有する。MOSFETは、MISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor、電界効果トランジスタ)と呼ばれることもある。
図1は、本実施の形態の半導体装置(nチャネル型のMOS)の構成を示す平面図であり、図2は、断面図である。図2のうち、(A)は、図1のA−A部に対応し、(B)は、図1のB−B部に対応し、(C)は、図1のC−C部に対応する。
次いで、図面を参照しながら本実施の形態の半導体装置の製造工程を説明するとともに、本実施の形態の半導体装置の構成をより明確にする。図6〜図14は、本実施の形態の半導体装置の製造工程を示す断面図または平面図である。なお、断面図のうち、(A)は、平面図のA−A部に対応し、(B)は、平面図のB−B部に対応し、(C)は、平面図のC−C部に対応する。
実施の形態1においては、n型半導体領域NR上のゲート絶縁膜GIを除去し、n型半導体領域NRとゲート電極GEとを接続したが、n型半導体領域NRとゲート電極GEとの間を薄い絶縁膜(トンネル絶縁膜)を介して接続してもよい。
図15は、本実施の形態の半導体装置(nMOS)の構成を示す断面図である。なお、本実施の形態の半導体装置においては、n型半導体領域NR上の開口部OA内に薄い絶縁膜(トンネル絶縁膜)ILが配置されている構成以外は実施の形態1と同様である。実施の形態1と同様の構成部には、同じ符号を付けその詳細な説明を省略する。
次いで、図面を参照しながら本実施の形態の半導体装置の製造工程を説明するとともに、本実施の形態の半導体装置の構成をより明確にする。図18および図19は、本実施の形態の半導体装置の製造工程を示す断面図である。なお、実施の形態1と同様の工程については、その詳細な説明を省略する。
実施の形態1においては、n型半導体領域NR上のゲート絶縁膜GIを除去したが、n型半導体領域NR上のゲート絶縁膜GIを除去せず、n型半導体領域NRとゲート電極GEとの間のゲート絶縁膜に欠陥部を形成してもよい。
図20は、本実施の形態の半導体装置(nMOS)の構成を示す断面図である。なお、本実施の形態の半導体装置においては、n型半導体領域NR上のゲート絶縁膜GI中に欠陥DFが形成されていが、その他の構成部は実施の形態1と同様であるため、実施の形態1と同じ符号を付けその詳細な説明を省略する。
次いで、図面を参照しながら本実施の形態の半導体装置の製造工程を説明するとともに、本実施の形態の半導体装置の構成をより明確にする。図22〜図24は、本実施の形態の半導体装置の製造工程を示す断面図である。なお、実施の形態1と同様の工程については、その詳細な説明を省略する。
実施の形態1においては、n+型半導体領域NP、p型半導体領域PRおよびp+型半導体領域PPによるPN接合を有するダイオードを用いたが、PNP接合を有するダイオードを用いてもよい。この場合、ゲート電極に対し負バイアス(負のチャージ)が印加される場合においても、ゲート電流が流れることなくダイオードによる保護機能を発揮することができる。
図25は、本実施の形態の半導体装置(nMOS)の構成を示す断面図であり、図26は、平面図である。図25のうち、(A)は、図26のA−A部に対応し、(B)は、図26のB−B部に対応し、(C)は、図26のC−C部に対応する。なお、実施の形態1と同様の構成部には、同じ符号を付けその詳細な説明を省略する。
次いで、図面を参照しながら本実施の形態の半導体装置の製造工程を説明するとともに、本実施の形態の半導体装置の構成をより明確にする。図28〜図31は、本実施の形態の半導体装置の製造工程を示す断面図または平面図である。なお、実施の形態1と同様の工程については、その詳細な説明を省略する。
実施の形態1においては、nMOSを例に説明したが、pMOS(pチャネル型のMOSFET)に保護用のダイオードを適用してもよい。
図32は、本実施の形態の半導体装置(pMOS)の構成を示す断面図である。なお、実施の形態1とは、半導体領域の導電型が逆導電型となっている他は同じ構成であるため、構成の詳細な説明を省略する。
本実施の形態の半導体装置の製造方法は、実施の形態1の場合の各工程において形成する半導体領域の導電型を逆導電型とすること以外は同様の工程であるため、その説明を省略する。
実施の形態1においては、SOI基板を用いたが、いわゆるバルク基板を用いてもよい。
図34は、本実施の形態の半導体装置(nMOS)の構成を示す断面図である。なお、本実施の形態の半導体装置においては、SOI基板に変えてバルク基板を用いる他は実施の形態1と同様である。実施の形態1と同様の構成部には、同じ符号を付けその詳細な説明を省略する。
本実施の形態の半導体装置の製造方法は、実施の形態1の場合のSOI基板に替えてバルク基板を準備し、素子分離領域STIを形成した後(図8参照)、活性領域にp型ウエルPWを形成する。この後、実施の形態1と同様にして、nMOSおよびダイオードを形成すればよい。
実施の形態1のnMOSのソース領域sおよびドレイン領域dをLDD構造としてもよい。
図35は、本実施の形態の半導体装置(nMOS)の構成を示す断面図である。なお、本実施の形態の半導体装置においては、ゲート電極GEおよびダミーゲート電極DGの側壁にサイドウォール膜(側壁絶縁膜)SWが設けられ、サイドウォール膜SWの下方にn−型半導体領域(n−型拡散層)NMまたはp−型半導体領域(p−型拡散層)PMが形成されている他は、実施の形態1と同様である。
次いで、本実施の形態の半導体装置の製造工程を説明する。なお、実施の形態1等と同様の工程については、その詳細な説明を省略する。
実施の形態1のnMOS(図1)は、1本のゲート電極GEしか記載していないが複数のゲート電極GEを設けてもよい。
(a)半導体層の第1領域、第2領域および前記第2領域中の第3領域に、第1導電型または前記第1導電型と逆導電型である第2導電型の半導体領域を形成する工程であって、前記第3領域に、第1導電型の第1半導体領域を形成し、前記第1領域および前記第2領域中の前記第3領域を除く領域に、第2導電型の第2半導体領域を形成する工程、
(b)前記第1領域および第2領域上に、第1絶縁膜を形成する工程、
(c)前記第3領域上の前記第1絶縁膜中に欠陥を形成する工程、
(d)前記第1領域の第1絶縁膜上から前記第3領域上まで延在する第1電極を形成する工程、
(e)前記第1領域の前記第1電極の両側に前記第1導電型のソース、ドレイン領域を形成し、前記第2領域に、前記第1半導体領域と接続されるように前記第1導電型の第3半導体領域を形成し、前記第1電極の下方の前記第2半導体領域と接続されるように前記第2導電型の第4半導体領域を形成する工程、
を有する、半導体装置の製造方法。
(a)半導体層の第1領域、第2領域および前記第2領域中の第3領域に、第1導電型または前記第1導電型と逆導電型である第2導電型の半導体領域を形成する工程であって、前記第2領域中の前記第3領域を除く領域に、前記第1導電型の第1半導体領域を形成し、前記第1領域に、前記第2導電型の第2半導体領域を形成し、前記第3領域に、前記第2導電型の第3半導体領域を形成する工程、
(b)前記第1領域および第2領域上に、第1絶縁膜を形成する工程、
(c)前記第3領域上の前記第1絶縁膜を除去し開口部を形成する工程、
(d)前記第1領域の第1絶縁膜上から前記開口部上まで延在する第1電極を形成する工程、
(e)前記第1領域の前記第1電極の両側に前記第1導電型のソース、ドレイン領域を形成し、前記第2領域に、前記第3半導体領域と接続されるように前記第2導電型の第4半導体領域を形成し、前記第1電極の下方の前記第2半導体領域と接続されるように前記第2導電型の第5半導体領域を形成する工程、
を有する、半導体装置の製造方法。
付記2記載の半導体装置の製造方法において、
前記(d)工程は、前記第1領域の第1絶縁膜上から前記第3領域上まで延在する前記第1電極を形成し、前記第2領域の第1絶縁膜上に第2電極を形成する工程であり、
前記(e)工程は、前記第1領域の前記第1電極の両側に前記第2導電型のソース、ドレイン領域を形成し、前記第2領域の前記第2電極の一方の側に、前記第3半導体領域と接続されるように前記第2導電型の前記第4半導体領域を形成し、他方の側に前記第1電極の下方の前記第2半導体領域と接続されるように前記第2導電型の前記第5半導体領域を形成する工程である、半導体装置の製造方法。
2A 領域
BG バックゲート
BOX 絶縁層
d ドレイン領域
DF 欠陥
DG ダミーゲート電極
GE ゲート電極
GI ゲート絶縁膜
IL 絶縁膜
NM n−型半導体領域
NP n+型半導体領域
NR n型半導体領域
OA 開口部
PM p−型半導体領域
PP p+型半導体領域
PR p型半導体領域
PW p型ウエル
S 基板
s ソース領域
SR 半導体領域
STI 素子分離領域
SW サイドウォール膜
Claims (18)
- 半導体層の第1領域に形成されたMOSFETと、
前記半導体層の第2領域に形成されたダイオードと、
を有し、
前記MOSFETは、
前記半導体層上に第1絶縁膜を介して形成された第1電極と、
前記第1電極の両側の前記第1領域の前記半導体層中に形成された第1導電型のソース、ドレイン領域と、を有し、
前記ダイオードは、
前記第2領域の前記半導体層中に形成された前記第1導電型の第1半導体領域と、
前記第2領域の前記半導体層中に、前記第1半導体領域とPN接続されるように形成された前記第1導電型と逆導電型である第2導電型の第2半導体領域と、
前記第2領域の前記半導体層中に、前記第1半導体領域と接続されるように形成された前記第1導電型の第3半導体領域と、を有し、
前記第2半導体領域は、前記第1電極の下方の前記半導体層と接続されるように形成され、
前記第1電極は、前記第3半導体領域上まで延在し、前記第3半導体領域を介して前記第1半導体領域と接続されている、半導体装置。 - 請求項1記載の半導体装置において、
前記第1領域と前記第2領域とは、素子分離領域で囲まれた同じ活性領域内に配置されている、半導体装置。 - 請求項2記載の半導体装置において、
前記第1絶縁膜は、前記第3半導体領域上に開口部を有する、半導体装置。 - 請求項1記載の半導体装置において、
前記第2領域の前記半導体層上に、第2絶縁膜を介して形成された第2電極と、
前記第2電極の下方に形成された第4半導体領域と、を有し、
前記第4半導体領域は、前記第1半導体領域と前記第2半導体領域との間に配置されている、半導体装置。 - 請求項4記載の半導体装置において、
前記第2電極は、フローティング状態または前記第1半導体領域や第2半導体領域と電気的に接続されている、半導体装置。 - 請求項4記載の半導体装置において、
前記第1電極および前記第2電極のそれぞれの側壁に、側壁絶縁膜を有する、半導体装置。 - 請求項1記載の半導体装置において、
前記半導体層は、基板上に絶縁層を介して配置されている、半導体装置。 - 請求項1記載の半導体装置において、
前記半導体層は、半導体基板である、半導体装置。 - 請求項3記載の半導体装置において、
前記開口部内であって、前記第3半導体領域上に、第3絶縁膜を有し、
前記第3絶縁膜の膜厚は、前記第1絶縁膜の膜厚より小さい、半導体装置。 - 請求項2記載の半導体装置において、
前記第1絶縁膜は、前記第1電極下に配置され、前記第1電極と前記第3半導体領域との間に位置する前記第1絶縁膜は、欠陥を有する、半導体装置。 - 半導体層の第1領域に形成されたMOSFETと、
前記半導体層の第2領域に形成されたダイオードと、
を有し、
前記MOSFETは、
前記半導体層上に第1絶縁膜を介して形成された第1電極と、
前記第1電極の両側の前記第1領域の前記半導体層中に形成された第1導電型のソース、ドレイン領域と、を有し、
前記ダイオードは、
前記第2領域の前記半導体層中に形成された前記第1導電型と逆導電型である第2導電型の第1半導体領域と、
前記第2領域の前記半導体層中に、前記第1半導体領域とPN接続されるように形成された前記第1導電型の第2半導体領域と、
前記第2領域の前記半導体層中に、前記第2半導体領域とPN接続されるように形成された前記第2導電型の第3半導体領域と、
を有し、
前記第3半導体領域は、前記第1電極の下方の前記半導体層と接続されるように形成され、
前記第1電極は、前記第1半導体領域上まで延在し、前記第1半導体領域と接続されている、半導体装置。 - 請求項11記載の半導体装置において、
前記第1領域と前記第2領域とは、素子分離領域で囲まれた同じ活性領域内に配置されている、半導体装置。 - 請求項12記載の半導体装置において、
前記第1絶縁膜は、開口部を有し、前記第1電極は、前記開口部を介して前記第1半導体領域と接続されている、半導体装置。 - 請求項11記載の半導体装置において、
前記第2半導体領域上に、第2絶縁膜を介して形成された第2電極を有する、半導体装置。 - 請求項14記載の半導体装置において、
前記第2電極は、フローティング状態または前記第1半導体領域や第2半導体領域と電気的に接続されている、半導体装置。 - (a)半導体層の第1領域、第2領域および前記第2領域中の第3領域に、第1導電型または前記第1導電型と逆導電型である第2導電型の半導体領域を形成する工程であって、前記第3領域に、前記第1導電型の第1半導体領域を形成し、前記第1領域および前記第2領域中の前記第3領域を除く領域に、前記第2導電型の第2半導体領域を形成する工程、
(b)前記第1領域および第2領域上に、第1絶縁膜を形成する工程、
(c)前記第3領域上の前記第1絶縁膜を除去し開口部を形成する工程、
(d)前記第1領域の第1絶縁膜上から前記開口部上まで延在する第1電極を形成する工程、
(e)前記第1領域の前記第1電極の両側に前記第1導電型のソース、ドレイン領域を形成し、前記第2領域に、前記第1半導体領域と接続されるように前記第1導電型の第3半導体領域を形成し、前記第1電極の下方の前記第2半導体領域と接続されるように前記第2導電型の第4半導体領域を形成する工程、
を有する、半導体装置の製造方法。 - 請求項16記載の半導体装置の製造方法において、
前記(d)工程は、前記第1領域の第1絶縁膜上から前記第3領域上まで延在する第1電極を形成し、前記第2領域の第1絶縁膜上に第2電極を形成する工程であり、
前記(e)工程は、前記第1領域の前記第1電極の両側に前記第1導電型のソース、ドレイン領域を形成し、前記第2領域の前記第2電極の一方の側に前記第1半導体領域と接続されるように前記第1導電型の前記第3半導体領域を形成し、他方の側に前記第1電極の下方の前記第2半導体領域と接続されるように前記第2導電型の前記第4半導体領域を形成する工程である、半導体装置の製造方法。 - 請求項16記載の半導体装置の製造方法において、
前記(c)工程の後、前記(d)工程の前に、
前記開口部内であって、前記第1半導体領域上に、前記第1絶縁膜の膜厚より小さい膜厚を有する第3絶縁膜を形成する工程を有する、半導体装置の製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014086893A JP6270607B2 (ja) | 2014-04-18 | 2014-04-18 | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
US14/686,843 US9337180B2 (en) | 2014-04-18 | 2015-04-15 | Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014086893A JP6270607B2 (ja) | 2014-04-18 | 2014-04-18 | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015207642A JP2015207642A (ja) | 2015-11-19 |
JP6270607B2 true JP6270607B2 (ja) | 2018-01-31 |
Family
ID=54322657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014086893A Expired - Fee Related JP6270607B2 (ja) | 2014-04-18 | 2014-04-18 | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9337180B2 (ja) |
JP (1) | JP6270607B2 (ja) |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2839375B2 (ja) * | 1991-01-14 | 1998-12-16 | 三菱電機株式会社 | 半導体集積回路装置 |
US6121661A (en) * | 1996-12-11 | 2000-09-19 | International Business Machines Corporation | Silicon-on-insulator structure for electrostatic discharge protection and improved heat dissipation |
JP2000323582A (ja) * | 1999-05-14 | 2000-11-24 | Hitachi Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2001284579A (ja) * | 2000-03-28 | 2001-10-12 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
JP2002141476A (ja) * | 2000-11-07 | 2002-05-17 | Hitachi Ltd | BiCMOS半導体集積回路装置およびその製造方法 |
JP5160709B2 (ja) * | 2001-09-28 | 2013-03-13 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | Soi型mos電界効果トランジスタ及びその製造方法 |
JP2005340627A (ja) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Seiko Epson Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2006024601A (ja) * | 2004-07-06 | 2006-01-26 | Seiko Instruments Inc | 電界効果型mosトランジスタ |
JP2007165355A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Seiko Epson Corp | 半導体装置 |
-
2014
- 2014-04-18 JP JP2014086893A patent/JP6270607B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2015
- 2015-04-15 US US14/686,843 patent/US9337180B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015207642A (ja) | 2015-11-19 |
US20150303182A1 (en) | 2015-10-22 |
US9337180B2 (en) | 2016-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6275559B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
US9614076B2 (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
JP5703790B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
US20140374816A1 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
CN101740568A (zh) | 集成电路 | |
JP2005150331A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JP6355460B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JP2007019200A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
TWI782300B (zh) | 具有減少漏電流的肖特基阻障二極體及其形成方法 | |
US20130043544A1 (en) | Structure having three independent finfet transistors | |
US20050205938A1 (en) | Semiconductor device and method of manufacture the same | |
JP2011108773A (ja) | 半導体装置 | |
JP6270607B2 (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
JP5211132B2 (ja) | 半導体装置 | |
TWI768388B (zh) | 具有鰭件源極/汲極區及溝槽閘極結構之高壓電晶體 | |
JP6543392B2 (ja) | 半導体装置 | |
TWI730189B (zh) | 半導體裝置 | |
US8664063B2 (en) | Method of producing a semiconductor device and semiconductor device | |
JP6184057B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP2012054504A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
TWI810558B (zh) | 電晶體結構和用以形成反相器的電晶體 | |
WO2021112047A1 (ja) | 半導体装置 | |
US8405156B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP5286318B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP5641383B2 (ja) | 縦型バイポーラトランジスタ及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20161101 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170911 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170919 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171120 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171205 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171226 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6270607 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |