JPH03214666A - 電荷転送デバイスを含む半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
電荷転送デバイスを含む半導体装置およびその製造方法Info
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- JPH03214666A JPH03214666A JP2009577A JP957790A JPH03214666A JP H03214666 A JPH03214666 A JP H03214666A JP 2009577 A JP2009577 A JP 2009577A JP 957790 A JP957790 A JP 957790A JP H03214666 A JPH03214666 A JP H03214666A
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-
- 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
- H01L27/10—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 repetitive configuration
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-
- H—ELECTRICITY
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- 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
- H01L27/0623—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 bipolar transistors
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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】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
この発明は、特に電荷転送デバイスと、バイボーラ1・
ランジスタと、MOSFETとを同一チツプ上に集積形
成した電荷転送デバイスを含む半導体装置およびその製
造方法に関する。
ランジスタと、MOSFETとを同一チツプ上に集積形
成した電荷転送デバイスを含む半導体装置およびその製
造方法に関する。
(従来の技術)
従来、電荷転送デバイス(CTD)のひとつであるCC
Dは、nチャネル型MOSFETと共に1チップ上に形
成されている。
Dは、nチャネル型MOSFETと共に1チップ上に形
成されている。
このような、CCDと共に形成されているnチャネル型
MOSFETは、CCDディレイラインとCCD駆動回
路、サンプルホールド回路、出力回路、クロツクドライ
バー回路等を構成している。
MOSFETは、CCDディレイラインとCCD駆動回
路、サンプルホールド回路、出力回路、クロツクドライ
バー回路等を構成している。
また、その電源電圧は、12■、あるいは9■仕様であ
った。最近では、低消費電力化に伴い、MOSFETの
CMOS化、また、同時に、別チ6 ップ上に形成されているバイポーラICと電源電圧を揃
えるために、電源電圧の5V化が行われている。
った。最近では、低消費電力化に伴い、MOSFETの
CMOS化、また、同時に、別チ6 ップ上に形成されているバイポーラICと電源電圧を揃
えるために、電源電圧の5V化が行われている。
しかしながら、電源電圧が5■仕様と低くなってくると
、従来の12V,9V仕様に比較し、MOSFETで構
成されているサンプルホールド回路や、出力回路等のオ
ペアンプの出力の直線性が悪くなる。オペアンプの出力
の直線性が悪くなると、ダイソートテスト時において、
特性不良により、歩留りが落ちてしまう。
、従来の12V,9V仕様に比較し、MOSFETで構
成されているサンプルホールド回路や、出力回路等のオ
ペアンプの出力の直線性が悪くなる。オペアンプの出力
の直線性が悪くなると、ダイソートテスト時において、
特性不良により、歩留りが落ちてしまう。
また、CODを用いたCCDディレイラインにおいては
、周知の如く、信号を遅らせる機能のみであり、この信
号を処理する回路は、ほとんどが別チップ上に形成され
ているバイポーラICとなっている。
、周知の如く、信号を遅らせる機能のみであり、この信
号を処理する回路は、ほとんどが別チップ上に形成され
ているバイポーラICとなっている。
ここで、CCDと、バイポーラトランジスタとを同一チ
ップ上に形成し、例えばMOSFETにより形成されて
いるサンプルホールド回路や、出力回路等のオペアンプ
を、動作の速いバイポーラトランジスタに置換えれば、
出力特性の直線性が悪かった点を改善でき、歩留りの向
上、および高性能化が可能となる。
ップ上に形成し、例えばMOSFETにより形成されて
いるサンプルホールド回路や、出力回路等のオペアンプ
を、動作の速いバイポーラトランジスタに置換えれば、
出力特性の直線性が悪かった点を改善でき、歩留りの向
上、および高性能化が可能となる。
さらに、CCDの信号を処理するバイポーラICをも同
一チップ上に形成すれば、スペースメリット、製造コス
トダウン、機能拡大、およびシステムの簡略化を達成す
ることができる。
一チップ上に形成すれば、スペースメリット、製造コス
トダウン、機能拡大、およびシステムの簡略化を達成す
ることができる。
ところが、CODが存在していることにより、このCC
Dの電荷転送における転送クロックの漏れ等が原因で、
CCDと、バイポーラ1・ランジスタとを同一チップ上
に存在させることが困難となっていた。
Dの電荷転送における転送クロックの漏れ等が原因で、
CCDと、バイポーラ1・ランジスタとを同一チップ上
に存在させることが困難となっていた。
これは、バイポーラ1・ランジスタが、転送クロックの
漏れの影響を著しく受け、その特性に悪影響を及し、製
品としての信頼性が不充分となってしまうためである。
漏れの影響を著しく受け、その特性に悪影響を及し、製
品としての信頼性が不充分となってしまうためである。
(発明が解決しようとする課題)
この発明は、上記のような点に鑑み為されたもので、電
荷転送デバイスと、バイポーラトランジスタとを同一チ
ップ上に、製品としての信頼性を低下させることなく共
存させた電荷転送デバイスを含む半導体装置およびその
製造方法を提供することを目的とする。
荷転送デバイスと、バイポーラトランジスタとを同一チ
ップ上に、製品としての信頼性を低下させることなく共
存させた電荷転送デバイスを含む半導体装置およびその
製造方法を提供することを目的とする。
[発明の構成コ
(課題を解決するための手段)
この発明の第1の電荷転送デバイスを含む半導体装置は
、 (イ) 半導体基板と、 前記半導体基板内に、これと互いに絶縁されて形成され
た少なくとも3つの第1、第2、第3の能動素子形成領
域と、 前記第1の能動素子形成領域内に形成された電荷転送デ
バイスと、 前記第2の能動素子形成領域内に形成されたFETと、 前記第3の能動素子形成領域内に形成されたバイポーラ
トランジスタと、 を具備することを特徴とする。
、 (イ) 半導体基板と、 前記半導体基板内に、これと互いに絶縁されて形成され
た少なくとも3つの第1、第2、第3の能動素子形成領
域と、 前記第1の能動素子形成領域内に形成された電荷転送デ
バイスと、 前記第2の能動素子形成領域内に形成されたFETと、 前記第3の能動素子形成領域内に形成されたバイポーラ
トランジスタと、 を具備することを特徴とする。
また、この発明の第2の電荷転送デバイスを含む半導体
装置は、 (口) 半導体基板と、 9 前記半導体基板内に、これと互いに絶縁されて形成され
た少なくとも4つの第1、第2、第3、第4の能動素子
形成領域と、 前記第1の能動素子形成領域内に形成された電荷転送デ
バイスと、 前記第2の能動素子形成鎮域内に形成された第1導電型
のFETと、 前記第3の能動素子形成領域内に形成された第2導電型
のFETと、 前記第4の能動素子形成領域内に形成されたバイポーラ
1・ランジスタと、 を具備することを特徴とする。
装置は、 (口) 半導体基板と、 9 前記半導体基板内に、これと互いに絶縁されて形成され
た少なくとも4つの第1、第2、第3、第4の能動素子
形成領域と、 前記第1の能動素子形成領域内に形成された電荷転送デ
バイスと、 前記第2の能動素子形成鎮域内に形成された第1導電型
のFETと、 前記第3の能動素子形成領域内に形成された第2導電型
のFETと、 前記第4の能動素子形成領域内に形成されたバイポーラ
1・ランジスタと、 を具備することを特徴とする。
さらに(イ)、あるいは(口)項記載の電荷転送デバイ
スを含む半導体装置において、(ハ) 前記半導体基板
と、各能動素子形成領域とを互いに絶縁するための手段
は、pn接合分離であることを特徴とする。
スを含む半導体装置において、(ハ) 前記半導体基板
と、各能動素子形成領域とを互いに絶縁するための手段
は、pn接合分離であることを特徴とする。
(二) 前記半導体基板と、各能動素子形成領域とを互
いに絶縁するための手段は、誘電体分離であることを特
徴とする。
いに絶縁するための手段は、誘電体分離であることを特
徴とする。
10
さらに(イ) あるいは(口) あるいは(ハ)、ある
いは(二)項記載の電荷転送デバイスを含む半導体装置
において、 (ホ) 前記各能動素子形成領域は、異なった電位が、
各々印加されていることを特徴とする。
いは(二)項記載の電荷転送デバイスを含む半導体装置
において、 (ホ) 前記各能動素子形成領域は、異なった電位が、
各々印加されていることを特徴とする。
また、その第1の製造方法は、
第1導電型の半導体基板内に、少なくとも3つの第2導
電型の第1、第2、第3の埋込層を形成する工程と、 第1導電型の半導体基板内に、第1ないし第3の埋込層
周囲をそれぞれ囲む、少なくとも1つの第1導電型の第
4の埋込層を形成する工程と、第1導電型の半導体基板
上に、第2導電型のエピタキシャル層を形成する工程と
、 前記エピタキシャル層内に、前記第4の埋込層に達する
第1導電型の第1のウェル領域、並びに前記第1の埋込
層に達する第1導電型の第2ウェル領域、並びに前記第
2の埋込層の一部領域に達する第]導電型の第3ウェル
領域を、それぞれ形成する工程と、 11 前記第2のウェル領域内には、電荷転送デバイスを、 前記第3のウェル領域内には、第1導電型のFETを、 前記第2の埋込層」二のエピタキシャル層内には、第2
導電型のFETを、 前記第3の埋込層上のエピタキシャル層内には、バイポ
ーラトランジスタを、それぞれ形成する工程と、 を具備することを特徴とする。
電型の第1、第2、第3の埋込層を形成する工程と、 第1導電型の半導体基板内に、第1ないし第3の埋込層
周囲をそれぞれ囲む、少なくとも1つの第1導電型の第
4の埋込層を形成する工程と、第1導電型の半導体基板
上に、第2導電型のエピタキシャル層を形成する工程と
、 前記エピタキシャル層内に、前記第4の埋込層に達する
第1導電型の第1のウェル領域、並びに前記第1の埋込
層に達する第1導電型の第2ウェル領域、並びに前記第
2の埋込層の一部領域に達する第]導電型の第3ウェル
領域を、それぞれ形成する工程と、 11 前記第2のウェル領域内には、電荷転送デバイスを、 前記第3のウェル領域内には、第1導電型のFETを、 前記第2の埋込層」二のエピタキシャル層内には、第2
導電型のFETを、 前記第3の埋込層上のエピタキシャル層内には、バイポ
ーラトランジスタを、それぞれ形成する工程と、 を具備することを特徴とする。
また、その第2の製造方法は、
電荷転送デバイスを含む半導体装置の製造方法であって
、 第1導電型の半導体基板内に、少なくとも3つの第2導
電型の第1、第2、第3の埋込層を形成する工程と、 第1導電型の半導体基板内に、第1ないし第3の埋込層
周囲をそれぞれ囲む、少なくとも1つの第1,導電型の
第4の埋込層を形成する工程と、第1導電型の半導体基
板上に、第1導′弓型の工1 2 ビタキシャル層を形成する工程と、 前記エピタキシャル層内に、第2の埋込層の一部領域に
達する第2導電型の第1のウェル領域、並びに第3の埋
込層に達する第2導電型の第2のウェル領域を、それぞ
れ形成する工程と、前記エピタキシャル層内に、第1の
埋込層外周縁に達する第2導電型の第1の拡散層、並び
に第2の埋込層外周縁に達する第2導電型の第2の拡散
層、並びに第3の埋込層の一部領域に達する第2導電型
の第3の拡散層、並びに第4の埋込層に達する第1導電
型の第3のウェル領域を、それぞれ形成する工程と、 前記第1の埋込層上、かつ第1の拡散層で囲まれたエピ
タキシャル層内には、電荷転送デバイスを、 前記第2の埋込層上のエピタキシャル層内には、第2導
電型のFETを、 前記第1のウェル領域内には、第1導電型のFETを、 前記第2のウェル領域には、パイポーラトラン13 ジスタを、それぞれえ形成する工程と、を具備すること
を特徴とする。
、 第1導電型の半導体基板内に、少なくとも3つの第2導
電型の第1、第2、第3の埋込層を形成する工程と、 第1導電型の半導体基板内に、第1ないし第3の埋込層
周囲をそれぞれ囲む、少なくとも1つの第1,導電型の
第4の埋込層を形成する工程と、第1導電型の半導体基
板上に、第1導′弓型の工1 2 ビタキシャル層を形成する工程と、 前記エピタキシャル層内に、第2の埋込層の一部領域に
達する第2導電型の第1のウェル領域、並びに第3の埋
込層に達する第2導電型の第2のウェル領域を、それぞ
れ形成する工程と、前記エピタキシャル層内に、第1の
埋込層外周縁に達する第2導電型の第1の拡散層、並び
に第2の埋込層外周縁に達する第2導電型の第2の拡散
層、並びに第3の埋込層の一部領域に達する第2導電型
の第3の拡散層、並びに第4の埋込層に達する第1導電
型の第3のウェル領域を、それぞれ形成する工程と、 前記第1の埋込層上、かつ第1の拡散層で囲まれたエピ
タキシャル層内には、電荷転送デバイスを、 前記第2の埋込層上のエピタキシャル層内には、第2導
電型のFETを、 前記第1のウェル領域内には、第1導電型のFETを、 前記第2のウェル領域には、パイポーラトラン13 ジスタを、それぞれえ形成する工程と、を具備すること
を特徴とする。
(作用)
上記のような電荷転送デバイスを含む半導体装置にあっ
ては、 半導体基板内に、これと互いに絶縁されて形成された第
1−ないし第3の能動素子形成領域内に、それぞれ電荷
転送デバイスと、FETと、バイホラトランジスタとを
形成するから、これらの素子相互間で、素子から発生さ
れるノイズ、特に電荷転送デバイスから発生されるノイ
ズによる相互の干渉が低減される。
ては、 半導体基板内に、これと互いに絶縁されて形成された第
1−ないし第3の能動素子形成領域内に、それぞれ電荷
転送デバイスと、FETと、バイホラトランジスタとを
形成するから、これらの素子相互間で、素子から発生さ
れるノイズ、特に電荷転送デバイスから発生されるノイ
ズによる相互の干渉が低減される。
よって、電荷転送デバイスと、これから発生するノイズ
の影響を顕著に受けるパイボードランジスタとが同一チ
ップ上に共存可能となる。
の影響を顕著に受けるパイボードランジスタとが同一チ
ップ上に共存可能となる。
また、上記能動素子形成領域を4つ形成すれば、もちろ
んFETを相補型とすることができる。
んFETを相補型とすることができる。
また、半導体基板と、能動素子形成領域とを、互いに絶
縁するための手段に、pn接合分離、あるいは誘電体分
離を用いれば、より集積度の高い14 電荷転送デバイスを含む半導体装置となる。
縁するための手段に、pn接合分離、あるいは誘電体分
離を用いれば、より集積度の高い14 電荷転送デバイスを含む半導体装置となる。
さらに、各能動素子形成領域が各々半導体基板から絶縁
されているから、それぞれの上記領域に対して、異なっ
た電位を印加できる。
されているから、それぞれの上記領域に対して、異なっ
た電位を印加できる。
また、上記第1、第2の製造方法にあっては、前記能動
素子領域が、半導体基板からそれぞれpn分離されて形
成できる。
素子領域が、半導体基板からそれぞれpn分離されて形
成できる。
(実施例)
以下、図面を参照してこの発明の実施例に係わる電荷転
送デバイスを含む半導体装置およびその製造方法につい
て説明する。
送デバイスを含む半導体装置およびその製造方法につい
て説明する。
ます、第1図(a)ないし(d)を参照して、この発明
の第1の実施例に係わる電荷転送デバイスを含む半導体
装置を、その製造方法とともに説明する。
の第1の実施例に係わる電荷転送デバイスを含む半導体
装置を、その製造方法とともに説明する。
第1図(a)ないし(d)は、第1の実施例に係わる装
置を製造工程順に示した断面図である。
置を製造工程順に示した断面図である。
まず、第1図(a)に示すように、比抵抗25Ω・Cm
のp型シリコン基板1を用意する。次いで、このp型シ
リコン基板1を、温度約100015 ゜Cで熱酸化することにより、p型基板1表面に、厚さ
1μm程度の酸化膜(図示せず)を形成する。次いで、
CCD形成予定領域、npn型バイポーラトランジスタ
形成予定領域、並びにMOSFET形成予定領域上に存
在する上記酸化膜を選択的に除去し、p型基板1が露出
した開孔部(図示せず)を形成する。次いで、この開孔
部から、例えばアンチモンを選択的にp型基板1内に拡
散させて、シート抵抗20Ω/口のn゛型埋込層2(2
、〜23)を形成する。次いで、ホ!・レジスト(図示
せず)を塗布し、これに対して写真蝕刻法により、p型
ウェル領域形成予定領域に対応した開孔部を形成する。
のp型シリコン基板1を用意する。次いで、このp型シ
リコン基板1を、温度約100015 ゜Cで熱酸化することにより、p型基板1表面に、厚さ
1μm程度の酸化膜(図示せず)を形成する。次いで、
CCD形成予定領域、npn型バイポーラトランジスタ
形成予定領域、並びにMOSFET形成予定領域上に存
在する上記酸化膜を選択的に除去し、p型基板1が露出
した開孔部(図示せず)を形成する。次いで、この開孔
部から、例えばアンチモンを選択的にp型基板1内に拡
散させて、シート抵抗20Ω/口のn゛型埋込層2(2
、〜23)を形成する。次いで、ホ!・レジスト(図示
せず)を塗布し、これに対して写真蝕刻法により、p型
ウェル領域形成予定領域に対応した開孔部を形成する。
次いで、この間孔部から、例えばボロンをイオン注入し
、p4型埋込層3 (3,,32)を形成する。次いで
、上記ホトレジストを剥離した後、引き続き上記酸化膜
を剥離し、p型基板1上に、リンを含んだ比抵抗5Ω・
cm程度のn型エピタキシャル層4を、例えばCVD法
により、約5μm成長させる。
、p4型埋込層3 (3,,32)を形成する。次いで
、上記ホトレジストを剥離した後、引き続き上記酸化膜
を剥離し、p型基板1上に、リンを含んだ比抵抗5Ω・
cm程度のn型エピタキシャル層4を、例えばCVD法
により、約5μm成長させる。
次いで、第1図(b)に示すように、n型エピ16
タキシャル層4表面に、温度約1000℃で熱酸化する
ことにより、その表面に、厚さ500人程度の酸化膜(
図示せず)を形成する。次いで、ホトレジスト(図示せ
ず)を塗布し、このホトレジス1・に対して写真蝕刻法
により、npn型バイポーラトランジスタのコレクタ取
り出し領域形成予定領域に対応した開孔部(図示せず)
を形成する。
ことにより、その表面に、厚さ500人程度の酸化膜(
図示せず)を形成する。次いで、ホトレジスト(図示せ
ず)を塗布し、このホトレジス1・に対して写真蝕刻法
により、npn型バイポーラトランジスタのコレクタ取
り出し領域形成予定領域に対応した開孔部(図示せず)
を形成する。
次いで、この開孔部から、例えばリンを選択的にn型エ
ピタキシャル層4内にイオン注入する。次いで、上記ホ
トレジストを剥離した後、再度ホトレジスト(図示せず
)を塗布し、このホトレジストに対して、今度はp型ウ
ェル領域形成予定領域に対応した開孔部を形成する。次
いで、この開孔部から、例えばボロンを選択的にn型エ
ピタキシャル層4内にイオン注入する。次いで、上記ホ
トレジストを剥離した後、例えばCVD法により、アン
ドープのCVD酸化膜(図示せず)を、3000人程度
堆積形成する。次いで、温度1190℃程度でキャップ
アニールを行ない、n+型埋込層23に達するn+型コ
レクタ取り出1 7 し領域5、並びにp+型埋込層3に達ずるp型ウェル領
域6(61〜63)を形成する。この時、p型ウェル領
域62にあっては、n+型埋込層2,に達するように形
成する。
ピタキシャル層4内にイオン注入する。次いで、上記ホ
トレジストを剥離した後、再度ホトレジスト(図示せず
)を塗布し、このホトレジストに対して、今度はp型ウ
ェル領域形成予定領域に対応した開孔部を形成する。次
いで、この開孔部から、例えばボロンを選択的にn型エ
ピタキシャル層4内にイオン注入する。次いで、上記ホ
トレジストを剥離した後、例えばCVD法により、アン
ドープのCVD酸化膜(図示せず)を、3000人程度
堆積形成する。次いで、温度1190℃程度でキャップ
アニールを行ない、n+型埋込層23に達するn+型コ
レクタ取り出1 7 し領域5、並びにp+型埋込層3に達ずるp型ウェル領
域6(61〜63)を形成する。この時、p型ウェル領
域62にあっては、n+型埋込層2,に達するように形
成する。
次いで、第1図(c)に示すように、」二記酸化膜を剥
離した後、例えば公知のLOCOS法により、厚さ90
00人程度のフィールド酸化膜7を形成する。
離した後、例えば公知のLOCOS法により、厚さ90
00人程度のフィールド酸化膜7を形成する。
また、フィールド酸化膜7形成に先立って、これの形成
予定領域に対し、選択的に反転防止用の所定不純物、例
えばボロンおよびリンのイオン注入をそれぞれ行ない、
フィールド酸化膜7直下に図示するような反転防止層8
を形成l74てもよい。
予定領域に対し、選択的に反転防止用の所定不純物、例
えばボロンおよびリンのイオン注入をそれぞれ行ない、
フィールド酸化膜7直下に図示するような反転防止層8
を形成l74てもよい。
次いで、温度950℃で熱酸化を行ない、フィールド酸
化膜7によって分離された素子領域表面上に、厚さ70
0人程度の第1のゲート酸化膜9を形成する。次いで、
ホトレジスト(図示せず)をマスクにして、例えばリン
をCCD部にイオン注入する。同様に、ホトレジスト(
図示せず)をマスクにして、例えばボロンをCMOS部
にイオ18 ン注入する。次いで、例えばCVD法により、第1層ポ
リシリコン層を、厚さ4000人程度堆積形成する。次
いで、第1層ポリシリコン層を、温度950℃で塩化ホ
スホリル(POC 13 )を不純物ソースとしたリン
拡散を行ない、導体化(n+型,化)する。次いで、写
真蝕刻法で得たレジストマスク(図示せず)と、RIE
法とにより、第1層ポリシリコン層を、所定のゲート電
極1o(101〜10,)パターンにパターニングする
。
化膜7によって分離された素子領域表面上に、厚さ70
0人程度の第1のゲート酸化膜9を形成する。次いで、
ホトレジスト(図示せず)をマスクにして、例えばリン
をCCD部にイオン注入する。同様に、ホトレジスト(
図示せず)をマスクにして、例えばボロンをCMOS部
にイオ18 ン注入する。次いで、例えばCVD法により、第1層ポ
リシリコン層を、厚さ4000人程度堆積形成する。次
いで、第1層ポリシリコン層を、温度950℃で塩化ホ
スホリル(POC 13 )を不純物ソースとしたリン
拡散を行ない、導体化(n+型,化)する。次いで、写
真蝕刻法で得たレジストマスク(図示せず)と、RIE
法とにより、第1層ポリシリコン層を、所定のゲート電
極1o(101〜10,)パターンにパターニングする
。
図中に示すゲート電極10パターンでは、ゲト電極1.
0 1がCCDの第1ゲート電極に、ゲト電極102
がpチャネル型MOSFETのゲト電極に、ゲート電極
10,がnチャネル型MOSFETのゲート電極に、そ
れぞれ対応する。
0 1がCCDの第1ゲート電極に、ゲト電極102
がpチャネル型MOSFETのゲト電極に、ゲート電極
10,がnチャネル型MOSFETのゲート電極に、そ
れぞれ対応する。
次いで、第1のゲート酸化膜9を、ゲート電極10パタ
ーンをマスクにして剥離する。次いで、第1のゲート酸
化膜9が剥離され、素子領域表面が露出した箇所に、温
度950℃で熱酸化を行ない、厚さ700人程度の第2
のゲート酸化膜11を形成する。次いで、ホトレジスト
(図示せず)1 9 をマスクに、CCD部の一部領域に、例えばボロンをイ
オン注入する。次いで、ホトレジスト(図示せず)を塗
布し、これに対して写真蝕刻法により、npn型バイポ
ーラトランジスタのp一型内部ベース領域形成予定領域
に対応した開孔部を形成する。次いで、この間孔部から
、例えばボロンをイオン注入する。次いで、上記ホトレ
ジスI・を剥離した後、温度900℃でアニールし、p
−型内部ベース領域12を形成する。
ーンをマスクにして剥離する。次いで、第1のゲート酸
化膜9が剥離され、素子領域表面が露出した箇所に、温
度950℃で熱酸化を行ない、厚さ700人程度の第2
のゲート酸化膜11を形成する。次いで、ホトレジスト
(図示せず)1 9 をマスクに、CCD部の一部領域に、例えばボロンをイ
オン注入する。次いで、ホトレジスト(図示せず)を塗
布し、これに対して写真蝕刻法により、npn型バイポ
ーラトランジスタのp一型内部ベース領域形成予定領域
に対応した開孔部を形成する。次いで、この間孔部から
、例えばボロンをイオン注入する。次いで、上記ホトレ
ジスI・を剥離した後、温度900℃でアニールし、p
−型内部ベース領域12を形成する。
次いで、第1図(d)に示すように、例えばCVD法に
より、第2層ポリシリコン層を、厚さ4000人程度堆
積形成する。次いで、第2層ポリシリコン層を、温度9
509Cで塩化ホスホリル(POC 13 )を不純物
ソースとしたリン拡散を行ない、導体化(n+型化)す
る。次いで、写真蝕刻法で得たレジストマスク(図示せ
ず)と、RIE法とにより、第2層ポリシリコン層を、
所定のCCDの第2ゲート電極13パターンにパタニン
グする。次いで、ホトレジスト(図示せず)を塗布し、
これに対して写真蝕刻法により、20 npn型バイポーラトランジスタのn+型エミッタ領域
形成予定領域、nチャネル型MOSFETおよびCCD
のn+型ソース/ドレイン領域形成予定領域等に対応し
た開孔部を形成する。次いで、この開孔部から、例えば
ヒ素をイオン注入する。
より、第2層ポリシリコン層を、厚さ4000人程度堆
積形成する。次いで、第2層ポリシリコン層を、温度9
509Cで塩化ホスホリル(POC 13 )を不純物
ソースとしたリン拡散を行ない、導体化(n+型化)す
る。次いで、写真蝕刻法で得たレジストマスク(図示せ
ず)と、RIE法とにより、第2層ポリシリコン層を、
所定のCCDの第2ゲート電極13パターンにパタニン
グする。次いで、ホトレジスト(図示せず)を塗布し、
これに対して写真蝕刻法により、20 npn型バイポーラトランジスタのn+型エミッタ領域
形成予定領域、nチャネル型MOSFETおよびCCD
のn+型ソース/ドレイン領域形成予定領域等に対応し
た開孔部を形成する。次いで、この開孔部から、例えば
ヒ素をイオン注入する。
次いで、上記ホトレジストを剥離した後、温度900℃
で熱酸化を行なう。次いで、再度、ホトレジスト(図示
せず)を塗布し、これに対して写真蝕刻法により、今度
はnpn型バイポーラトランジスタのp+型外部ベース
領域形成予定領域、pチャネル型MOSFETのp”型
ソース/ドレイン領域形成予定領域等に対応した開孔部
を形成する。次いで、この開孔部から、例えばボロンを
イオン注入する。次いで、上記ホトレジストを剥離した
後、例えばCVD法により、アンドープのCVD酸化膜
(図示せず)、およびBPSG膜からなる層間絶縁膜1
6を連続的に堆積形成する。
で熱酸化を行なう。次いで、再度、ホトレジスト(図示
せず)を塗布し、これに対して写真蝕刻法により、今度
はnpn型バイポーラトランジスタのp+型外部ベース
領域形成予定領域、pチャネル型MOSFETのp”型
ソース/ドレイン領域形成予定領域等に対応した開孔部
を形成する。次いで、この開孔部から、例えばボロンを
イオン注入する。次いで、上記ホトレジストを剥離した
後、例えばCVD法により、アンドープのCVD酸化膜
(図示せず)、およびBPSG膜からなる層間絶縁膜1
6を連続的に堆積形成する。
次いで、温度950℃程度で、上記BPSG膜のメルト
、並びにリンゲッタを行なう。この時、先にイオン注入
された、ヒ素およびボロンが活性21 ?され、それぞれn+型拡散層14 (14+〜14,
)、p+型拡散層15(151〜154)が形成される
。
、並びにリンゲッタを行なう。この時、先にイオン注入
された、ヒ素およびボロンが活性21 ?され、それぞれn+型拡散層14 (14+〜14,
)、p+型拡散層15(151〜154)が形成される
。
ここで、図中に示すこれら拡散層14、15は、装置内
で以下の役目を持つ拡散層になる。
で以下の役目を持つ拡散層になる。
14, 、14■は、CCDのn4型ソース/ドレイン
領域。
領域。
143、144は、nチャネル型MOSFETのn+型
ソース/ドレイン領域。
ソース/ドレイン領域。
14,は、npn型バイポーラトランジスタのn+型エ
ミッタ領域。
ミッタ領域。
15,は、p領域の反転防止層。
15■、153は、pチャネル型MOSFETのp+型
ソース/ドレイン領域。
ソース/ドレイン領域。
154は、npn型バイポーラトランジスタのp+型外
部ベース領域。
部ベース領域。
次いで、ホトレジスl− (図示せず)を塗布し、これ
に対して写真蝕刻法により、装置所定のコンタクト領域
形成予定領域に対応した開孔部、すなわちコンタクト孔
を開孔形成する。次いで、例え22 ばスバッタ法により、アルミニウムーシリコン(1%)
膜を8000人程度蒸着形成する。次いで、写真蝕刻法
で得たレジストマスク(図示せず)と、RIE法とによ
り、アルミニウムーシリコン(1%)膜を所定の配線1
7 (17+〜178)パターンにパターニングする。
に対して写真蝕刻法により、装置所定のコンタクト領域
形成予定領域に対応した開孔部、すなわちコンタクト孔
を開孔形成する。次いで、例え22 ばスバッタ法により、アルミニウムーシリコン(1%)
膜を8000人程度蒸着形成する。次いで、写真蝕刻法
で得たレジストマスク(図示せず)と、RIE法とによ
り、アルミニウムーシリコン(1%)膜を所定の配線1
7 (17+〜178)パターンにパターニングする。
最後に、温度4 5 0 ’Cホーミング処理を行ない
、所望の特性を実現させることにより、第1の実施例に
係わる電荷転送デバイスを含む半導体装置が製造される
。
、所望の特性を実現させることにより、第1の実施例に
係わる電荷転送デバイスを含む半導体装置が製造される
。
このような、第1の実施例に係わる装置であると、CC
D形成領域(図中ではp型ウェル領域62)の周囲がn
型エピタキシャル層4と、n+型埋込層21で囲まれ、
p型基板1と、pn接合分離が為されている。
D形成領域(図中ではp型ウェル領域62)の周囲がn
型エピタキシャル層4と、n+型埋込層21で囲まれ、
p型基板1と、pn接合分離が為されている。
また、nチャネル型MOSFET形成領域(図中ではp
型ウェル領域6,)の周囲も、n型エピタキシャル層4
と、n+型埋込層22で囲まれ、p型基板1と、pn接
合分離が為されている。
型ウェル領域6,)の周囲も、n型エピタキシャル層4
と、n+型埋込層22で囲まれ、p型基板1と、pn接
合分離が為されている。
もちろん、pチャネル型MO S F E T,並びに
23 npn型バイポーラトランジスタは、n型領域(図中で
はn型エピタキシャル層4)に形成されれるので、おの
ずとp型基板1と、pn接合分離が為される。
23 npn型バイポーラトランジスタは、n型領域(図中で
はn型エピタキシャル層4)に形成されれるので、おの
ずとp型基板1と、pn接合分離が為される。
したがって、CCD,すなわち電荷転送デバイスと、バ
イポーラトランジスタとを同一チップ上に、製品として
の信頼性を低下させることなく共存させることができる
。
イポーラトランジスタとを同一チップ上に、製品として
の信頼性を低下させることなく共存させることができる
。
また、副次的効果であるが、p型基板1上に、n型エピ
タキシャル層4を成長させるので、npn型バイポーラ
トランジスタでは、n型エピタキシャル層4の膜厚を種
々変えることにより、種々の耐圧系を選ぶこともできる
。
タキシャル層4を成長させるので、npn型バイポーラ
トランジスタでは、n型エピタキシャル層4の膜厚を種
々変えることにより、種々の耐圧系を選ぶこともできる
。
次に、第2図(a)ないし第2図(C)゛を参照して、
この発明の第2の実施例に係わる電荷転送デバイスを含
む半導体装置を、その製造方法とともに説明する。
この発明の第2の実施例に係わる電荷転送デバイスを含
む半導体装置を、その製造方法とともに説明する。
第2図(a)ないし(C)は、第2の実施例に係わる装
置を製造工程順に示した断面図である。
置を製造工程順に示した断面図である。
第2図(a)ないし(c)において、第1図(a)24
ないし(d)と同一の部分については同一の参照符号を
付し、重複する説明は避ける。
付し、重複する説明は避ける。
まず、第2図(a)に示すように、比抵抗25Ω・Cm
のp型シリコン基板1を用意する。次いで、このp型シ
リコン基板1を、温度約1000℃で熱酸化することに
より、p型基板1表面に、厚さ1μm程度の酸化膜(図
示せず)を形成する。次いで、CCD形成予定領域、n
pn型バイポーラトランジスタ形成予定領域、並びにM
OSFET形成予定領域上に存在する上記酸化膜を選択
的に除去し、p型基板1が露出した開孔部(図示せず)
を形成する。次いで、この開孔部から、例えばアンチモ
ンを選択的にp型基板1内に拡散させて、シート抵抗2
0Ω/口のn+型埋込層2(2、〜23)を形成する。
のp型シリコン基板1を用意する。次いで、このp型シ
リコン基板1を、温度約1000℃で熱酸化することに
より、p型基板1表面に、厚さ1μm程度の酸化膜(図
示せず)を形成する。次いで、CCD形成予定領域、n
pn型バイポーラトランジスタ形成予定領域、並びにM
OSFET形成予定領域上に存在する上記酸化膜を選択
的に除去し、p型基板1が露出した開孔部(図示せず)
を形成する。次いで、この開孔部から、例えばアンチモ
ンを選択的にp型基板1内に拡散させて、シート抵抗2
0Ω/口のn+型埋込層2(2、〜23)を形成する。
次いで、ホトレジスト(図示せず)を塗布し、これに対
して写真蝕刻法により、p型ウェル領域形成予定領域に
対応した開孔部を形成する。次いで、この開孔部から、
例えばボロンをイオン注入し、p+型埋込層3(31.
32)を形成する。次いで、上記ホ2 5 トレジストを剥離した後、引き続き上記酸化膜を剥離し
、p型基板1上に、例えばボロンを含んだ比抵抗20Ω
・Cm程度のp型エピタキシャル層20を、例えばCV
D法により、約5μm成長させる。
して写真蝕刻法により、p型ウェル領域形成予定領域に
対応した開孔部を形成する。次いで、この開孔部から、
例えばボロンをイオン注入し、p+型埋込層3(31.
32)を形成する。次いで、上記ホ2 5 トレジストを剥離した後、引き続き上記酸化膜を剥離し
、p型基板1上に、例えばボロンを含んだ比抵抗20Ω
・Cm程度のp型エピタキシャル層20を、例えばCV
D法により、約5μm成長させる。
次いで、第2図(b)に示すように、p型エピタキシャ
ル層20表面に、温度約1000℃で熱酸化することに
より、その表面に、厚さ500人程度の酸化膜(図示せ
ず)を形成する。次いで、ホトレジス1・(図示せず)
を塗布し、このホ1・レジストに対して写真蝕刻法によ
り、npn型バイポーラトランジスタのコレクタ取り出
し領域形成予定領域、並びに分離予定領域に対応した開
孔部(図示せず)を形成する。次いで、この間孔部から
、例えばリンを選択的にp型エピタキシャル層20内に
イオン注入する。次いで、上記ホトレジストを剥離した
後、再度ホトレジスト(図示せず)を塗布し、このホト
レジストに対して、今度はn型ウェル領域形成予定領域
に対応した開孔部を形成する。次いで、この間孔部から
、例えばリンを26 ?択的にp型エピタキシャル層20内にイオン注入する
。次いで、上記ホトレジストを剥離l2た後、例えばC
VD法により、アンドープのCVI)酸化膜(図示せず
)を、3000人程度堆積形成する。
ル層20表面に、温度約1000℃で熱酸化することに
より、その表面に、厚さ500人程度の酸化膜(図示せ
ず)を形成する。次いで、ホトレジス1・(図示せず)
を塗布し、このホ1・レジストに対して写真蝕刻法によ
り、npn型バイポーラトランジスタのコレクタ取り出
し領域形成予定領域、並びに分離予定領域に対応した開
孔部(図示せず)を形成する。次いで、この間孔部から
、例えばリンを選択的にp型エピタキシャル層20内に
イオン注入する。次いで、上記ホトレジストを剥離した
後、再度ホトレジスト(図示せず)を塗布し、このホト
レジストに対して、今度はn型ウェル領域形成予定領域
に対応した開孔部を形成する。次いで、この間孔部から
、例えばリンを26 ?択的にp型エピタキシャル層20内にイオン注入する
。次いで、上記ホトレジストを剥離l2た後、例えばC
VD法により、アンドープのCVI)酸化膜(図示せず
)を、3000人程度堆積形成する。
次いで、温度1190°C程度でキャップアニールを行
ない、n+型埋込層21および2■に、それぞれ達する
n+型分離領域51および52、並びにn+型埋込層2
3に達するn+型コレクタ取り出し領域53を形成する
。
ない、n+型埋込層21および2■に、それぞれ達する
n+型分離領域51および52、並びにn+型埋込層2
3に達するn+型コレクタ取り出し領域53を形成する
。
次いで、第2図(c)に示すように、例えば第1図(C
)および(d)と同様な工程によって、CCDSnチャ
ネル型およびpチャネル型MOSFETSnpn型バイ
ポーラトランジスタを、それぞれ形成する。
)および(d)と同様な工程によって、CCDSnチャ
ネル型およびpチャネル型MOSFETSnpn型バイ
ポーラトランジスタを、それぞれ形成する。
このような第2の実施例装置でも、第1の実施例装置同
様、COD形成領域(図中ではp型エピタキシャル層2
0)の周囲がn゛型分離領域5■、並びにこれに接続さ
れて形成されているn+型埋込層21によって囲まれ、
特に上記CCD形成領域と、p型基板1との間でpn接
合分離が為され2 7 ?。
様、COD形成領域(図中ではp型エピタキシャル層2
0)の周囲がn゛型分離領域5■、並びにこれに接続さ
れて形成されているn+型埋込層21によって囲まれ、
特に上記CCD形成領域と、p型基板1との間でpn接
合分離が為され2 7 ?。
また、nチャネル型MOSFET形成領域(図中ではp
型エピタキシャル層20)の周囲もn+型分離領域52
、並びにこれに接続されているn+型埋込層2■によっ
て囲まれている。よって、特に上記nチャネル型MOS
FET形成領域と、p型基板1との間でpn接合分離が
為される。
型エピタキシャル層20)の周囲もn+型分離領域52
、並びにこれに接続されているn+型埋込層2■によっ
て囲まれている。よって、特に上記nチャネル型MOS
FET形成領域と、p型基板1との間でpn接合分離が
為される。
もちろん、pチャネル型MOSFET形成領域(図中で
はn+型ウェル領域21+ ) 、並びにnpn型バイ
ポーラ1・ランジスタ形成領域(図中ではn+型ウェル
領域2]2)は、共にn型領域であるので、おのずとp
型基板1とはpn接合分離が為される。
はn+型ウェル領域21+ ) 、並びにnpn型バイ
ポーラ1・ランジスタ形成領域(図中ではn+型ウェル
領域2]2)は、共にn型領域であるので、おのずとp
型基板1とはpn接合分離が為される。
したがって、第1の実施例同様、CCDと、バイポーラ
1・ランジスタとを同一チップ上に、製品としての信頼
性を低下させることなく共存させることができる。
1・ランジスタとを同一チップ上に、製品としての信頼
性を低下させることなく共存させることができる。
次に、第3図および第4図を参照して、本発明装置によ
る、より具体的な効果について説明する。
る、より具体的な効果について説明する。
第3図は、第1図(b)の断面図を斜視図にし28
?もの、第4図は、第2図(b)を斜視図にしたもので
ある(共にn型コレクタ取り出し領域5、および53は
省略している)。第3図および第4図において、それぞ
れ第1図(b)、第2図(b)と同一の部分については
、同一の参照符号を付す。
ある(共にn型コレクタ取り出し領域5、および53は
省略している)。第3図および第4図において、それぞ
れ第1図(b)、第2図(b)と同一の部分については
、同一の参照符号を付す。
まず、第1、第2の実施例装置で共に共通である点とし
ては、CCDSnチャネルおよびpチャネル型MOSF
ET,npn型バイポーラトランジスタの各形成領域が
、それぞれp型基板1と、pn接合分離が為されている
点が挙げられる。
ては、CCDSnチャネルおよびpチャネル型MOSF
ET,npn型バイポーラトランジスタの各形成領域が
、それぞれp型基板1と、pn接合分離が為されている
点が挙げられる。
そして、さらに、これらの各形成領域が第1の実施例装
置ではp型ウェル領域61によって、第2の実施例装置
では、特にn″型分離領域51、5■によって、互いに
pn接合分離が為されている点が挙げられる。
置ではp型ウェル領域61によって、第2の実施例装置
では、特にn″型分離領域51、5■によって、互いに
pn接合分離が為されている点が挙げられる。
これらのことによる効果は以下のようなことである。
第1の実施例装置の場合、第3図に示すように、CCD
形成領域100は、p型ウェル領域62からなるp型領
域]002と、この周囲を囲むn型29 ?ピタキシャル層4からなるn型領域100■とから構
成され、それぞれの領域において、異なる電位をバイア
スできる。
形成領域100は、p型ウェル領域62からなるp型領
域]002と、この周囲を囲むn型29 ?ピタキシャル層4からなるn型領域100■とから構
成され、それぞれの領域において、異なる電位をバイア
スできる。
第3図中では、n型領域1001にVDDIが、また、
p型領域100。にV DD4が、それそれ印加されて
いる。特にp型領域1002のVDD4にあっては、p
型基板1と、pn接合分離されているので、p型基板1
の電位、図中ではV5,と互いに異ならせることが可能
である。
p型領域100。にV DD4が、それそれ印加されて
いる。特にp型領域1002のVDD4にあっては、p
型基板1と、pn接合分離されているので、p型基板1
の電位、図中ではV5,と互いに異ならせることが可能
である。
一方、nチャネルおよびpチャネル型MOSET形成領
域101(以下CMOS形成領域10]と称す)は、n
チャネル型MOSFETが形成されるp型ウェル領域6
3からなるp型領域101■と、pチャネル型MOSF
ETが形成されるn型エピタキシャル層4からなるn型
領域10],とから構成されている。
域101(以下CMOS形成領域10]と称す)は、n
チャネル型MOSFETが形成されるp型ウェル領域6
3からなるp型領域101■と、pチャネル型MOSF
ETが形成されるn型エピタキシャル層4からなるn型
領域10],とから構成されている。
これらの領域も、それぞれ異なる電位をバイ゜アスでき
る。
る。
第3図中では、n型領域101,にVDD2が、また、
p型領域102■にVDD5が、それぞれ印3 0 ?されている。特にp型領域101■のVDD5にあっ
ては、p型基板1と、pn接合分離されているので、p
型基板1の電位、図中ではV35と互いに異ならせるこ
とができる。
p型領域102■にVDD5が、それぞれ印3 0 ?されている。特にp型領域101■のVDD5にあっ
ては、p型基板1と、pn接合分離されているので、p
型基板1の電位、図中ではV35と互いに異ならせるこ
とができる。
さらに、CMOS形成領域101は、上述のCCD形成
領域100と、p型ウェル領域61で互いにpn接合分
離されているので、CCD形成領域に印加されるVDD
]およびV DD4と、上記VDD2およびVDD5と
は、それぞれ単独の電位を選択できる。
領域100と、p型ウェル領域61で互いにpn接合分
離されているので、CCD形成領域に印加されるVDD
]およびV DD4と、上記VDD2およびVDD5と
は、それぞれ単独の電位を選択できる。
さらに、npn型バイポーラトランジスタのコレクタ領
域102にあっても、これのコレクタを特定電位に釣る
場合に、上記Vool、Voo2、V oo4、VDD
5とは、さらに別の電位を選択することができる。
域102にあっても、これのコレクタを特定電位に釣る
場合に、上記Vool、Voo2、V oo4、VDD
5とは、さらに別の電位を選択することができる。
結果的に、第1の実施例装置は、CCD,CMOSSn
pnバイポーラトランジスタが同一チップに製品として
の信頼性を低下させることなく集積形成された半導体装
置であり、しかも例えば以下のような電位設定を可能と
する半導体装置31 ?なる。
pnバイポーラトランジスタが同一チップに製品として
の信頼性を低下させることなく集積形成された半導体装
置であり、しかも例えば以下のような電位設定を可能と
する半導体装置31 ?なる。
VDDIは、CCDのノイズを吸収できる電位。
vDD2ハ、pチャネル型MOSFETのバックゲート
バイアスの電位。
バイアスの電位。
VDD3は、npn型バイポーラトランジスタのコレク
タを特定電位に釣る場合の電位。
タを特定電位に釣る場合の電位。
VDI)4は、基板電位V5,とは異なった、CCDの
バックゲートバイアスの電位。
バックゲートバイアスの電位。
VDD5は、基板電位VSSとは異なったnチャネル[
MOSFETのバックゲートバイアスの電位。
MOSFETのバックゲートバイアスの電位。
以上の5種類の電位が設定可能である電荷転送デバイス
を含む半導体装置になる。また、基板電位vs5を数え
れば、6種類の電位が設定されることになる。
を含む半導体装置になる。また、基板電位vs5を数え
れば、6種類の電位が設定されることになる。
第2の実施例装置の場合、第4図に示すように、CCD
形成領域100は、p型エピタキシャル層20からなる
p型領域100■と、この周囲を囲むn型分離領域5.
からなるn型領域100lとから構成され、それぞれの
領域において、異なる電位をバイアスできる。図中では
、上記各領域に、32 ?DD4、VDD1それぞれが印加されている。
形成領域100は、p型エピタキシャル層20からなる
p型領域100■と、この周囲を囲むn型分離領域5.
からなるn型領域100lとから構成され、それぞれの
領域において、異なる電位をバイアスできる。図中では
、上記各領域に、32 ?DD4、VDD1それぞれが印加されている。
一方、CMOS形成領域101は、p型エピタキシャル
層20からなるp型領域1 0 コ− 2、並びにn型
ウェル領域21■からなるn型領域10]1とから構成
される。そして、第1の実施例同様、CMOS形成領域
101は、上述のCCD形成領域100と、p型ウェル
領域6■で互いにpn接合分離されている。図中では、
上記各領域に、vDD5、VDD2がそれぞれ印加され
ている。
層20からなるp型領域1 0 コ− 2、並びにn型
ウェル領域21■からなるn型領域10]1とから構成
される。そして、第1の実施例同様、CMOS形成領域
101は、上述のCCD形成領域100と、p型ウェル
領域6■で互いにpn接合分離されている。図中では、
上記各領域に、vDD5、VDD2がそれぞれ印加され
ている。
さらに、npn型バイボーラトランジスタのコレクタ領
域102は、n型ウェル領域21■は構成されている。
域102は、n型ウェル領域21■は構成されている。
図中では、この領域にVDD3が印加されている。
このような第2の実施例装置でも、第1の実施例装置同
様、例えば以下のような電位設定を可能とする半導体装
置となる。
様、例えば以下のような電位設定を可能とする半導体装
置となる。
VDDIは、CCDのノイズを吸収できる電位。
vDD2ハ、pチャネル型MOSFETのバックゲート
バイアスの電位。
バイアスの電位。
33
?DDBは、npn型バイポーラ1・ランジスタのコレ
クタを特定電位に釣る場合の電位。
クタを特定電位に釣る場合の電位。
V DD4は、基板電位VSSとは異なった、CCDの
バックゲートバイアスの電位。
バックゲートバイアスの電位。
Von5は、基板電位VSSとは異なったnチャネル型
MOSFETのバックゲートバイアスの電位。
MOSFETのバックゲートバイアスの電位。
以上の5種類の電位が設定可能である電荷転送デバイス
を含む半導体装置になる。また、基板電位vssを数え
れば、6種類の電位が設定されることになる。
を含む半導体装置になる。また、基板電位vssを数え
れば、6種類の電位が設定されることになる。
尚、第3図および第4図に示すように、第1および第2
の実施例には、CMOS形成領域101が形成されてい
る。このCMOS形成領域101は、n型の領域、すな
わち図中1011と、p型の領域、すなわぢ図中101
■との二つの領域から構成される。ここで、p型の領域
、あるいはn型領域の一方を形成しなければ、CMOS
型の半導体装置としないことも可能である。いずれにせ
よ、上述のように、各々の能動素子を形成する領域を、
任意な電位に設定できる装置となる。
の実施例には、CMOS形成領域101が形成されてい
る。このCMOS形成領域101は、n型の領域、すな
わち図中1011と、p型の領域、すなわぢ図中101
■との二つの領域から構成される。ここで、p型の領域
、あるいはn型領域の一方を形成しなければ、CMOS
型の半導体装置としないことも可能である。いずれにせ
よ、上述のように、各々の能動素子を形成する領域を、
任意な電位に設定できる装置となる。
34
さて、このような同一チップ上に、CCDと、nチャネ
ルおよびpチャネル型MOSFETと、バイポーラとラ
ンジスタとを集積形成し、かつこれらの各々の能動素子
を形成する領域を、それぞれ相異なる電位にバイアスす
る、という点を考えると、例えば誘電体分離構造を用い
た基板に集積形成しても同様な効果を得ることができる
。
ルおよびpチャネル型MOSFETと、バイポーラとラ
ンジスタとを集積形成し、かつこれらの各々の能動素子
を形成する領域を、それぞれ相異なる電位にバイアスす
る、という点を考えると、例えば誘電体分離構造を用い
た基板に集積形成しても同様な効果を得ることができる
。
次に、そのような例を第3の実施例とし、第5図および
第6図を参照して説明する。
第6図を参照して説明する。
第5図は、第3の実施例に係わる電荷転送デバイスを含
む半導体装置の断面図、第6図は、その能動素子形成領
域を、特に抽出して示した斜視図である。第5図および
第6図において、第1図と同一の部分については、同一
の参照符号を付し、重複する説明は避ける。
む半導体装置の断面図、第6図は、その能動素子形成領
域を、特に抽出して示した斜視図である。第5図および
第6図において、第1図と同一の部分については、同一
の参照符号を付し、重複する説明は避ける。
第5図に示すように、第3の実施例では、誘電体分離構
造を用い、CCDと、nチャネルおよびpチャネル型M
OSFETと、バイポーラトランジスタとを同一チップ
上に集積形成している。すなわち、基板25上には、例
えばn型エピタキシ35 ャル層4が形成され、これと、基板25の間に、誘電体
層26を形成することにより、基板25と、n型エピタ
キシャル層4とを互いに絶縁しているものである。そし
て、n型エピタキシャル層4にあっては、これの厚さ方
向に、かつ上記誘電体層26に達するように、さらに誘
電体を形成することで、各能動素子形成領域が互いに絶
縁される構成となっている。
造を用い、CCDと、nチャネルおよびpチャネル型M
OSFETと、バイポーラトランジスタとを同一チップ
上に集積形成している。すなわち、基板25上には、例
えばn型エピタキシ35 ャル層4が形成され、これと、基板25の間に、誘電体
層26を形成することにより、基板25と、n型エピタ
キシャル層4とを互いに絶縁しているものである。そし
て、n型エピタキシャル層4にあっては、これの厚さ方
向に、かつ上記誘電体層26に達するように、さらに誘
電体を形成することで、各能動素子形成領域が互いに絶
縁される構成となっている。
このようにしても、特にCODからのノイズにいる、n
pn型バイポーラトランジスタに対する干渉を防ぐこと
ができる。
pn型バイポーラトランジスタに対する干渉を防ぐこと
ができる。
また、この場合、第1、第2の実施例のようにCCDの
周囲にはn型領域はなく、これを特定電位にバイアスは
できない。しかしこの点については、誘電体層26の容
量を低下させる手法を講じることで、容量結合でCCD
のノイズが他の領域に対する漏れを抑制できる。
周囲にはn型領域はなく、これを特定電位にバイアスは
できない。しかしこの点については、誘電体層26の容
量を低下させる手法を講じることで、容量結合でCCD
のノイズが他の領域に対する漏れを抑制できる。
例えば、この容量低下の手法には、例えば誘電体層26
を、誘電体と、ポリシリコンとの積層膜にしたりする等
、種々の手法を使用してよい。こ36 のように誘電体層26の容量を低下させても、この発明
の主旨を逸脱する範囲ではない。
を、誘電体と、ポリシリコンとの積層膜にしたりする等
、種々の手法を使用してよい。こ36 のように誘電体層26の容量を低下させても、この発明
の主旨を逸脱する範囲ではない。
第3の実施例の各能動素子形成領域、並びに電位の印加
状態を第6図を参照し説明する。
状態を第6図を参照し説明する。
第6図に示すように、各能動素子形成領域としては、ま
ずCCDを形成するp型ウェル領域6からなるp型領域
100がある。さらに、n型エピタキシャル層4からな
るn型領域1011と、p型ウェル領域62からなるp
型領域101。とから構成されるCMOS形成領域10
1がある。
ずCCDを形成するp型ウェル領域6からなるp型領域
100がある。さらに、n型エピタキシャル層4からな
るn型領域1011と、p型ウェル領域62からなるp
型領域101。とから構成されるCMOS形成領域10
1がある。
並びにnpn型バイポーラトランジスタ形成されるn型
エピタキシャル層からなるn型領域102がある。これ
らの各能動素子形成領域は、それぞれ誘電体層26で互
いに絶縁され、かつ基板25とも絶縁された状態で形成
されている。
エピタキシャル層からなるn型領域102がある。これ
らの各能動素子形成領域は、それぞれ誘電体層26で互
いに絶縁され、かつ基板25とも絶縁された状態で形成
されている。
ところで、基板25は、導電体、絶縁体、いずれであっ
ても構わない。
ても構わない。
このような誘電体分離法を用いた第3の実施例装置でも
、上記p型領域100には、例えば■5,1を、上記n
型領域1011には、例えば37 ?DD6を、上記p型領域101■には、例えばV s
s2を、上記n型領域102には、例えばVDD7を、
とそれぞれ相異なった電位に、もちろん設定可能である
。
、上記p型領域100には、例えば■5,1を、上記n
型領域1011には、例えば37 ?DD6を、上記p型領域101■には、例えばV s
s2を、上記n型領域102には、例えばVDD7を、
とそれぞれ相異なった電位に、もちろん設定可能である
。
ところで、第3の実施例装置の構造を得る方法には、例
えばSolや、ウェーハ接着法を用いた、いわゆる積層
型Sol等種々ある。積層型Sol基板の製造方法とし
ては、例えば一枚のウエーノ\の表面を酸化して誘電体
層となる領域を形成しておき、そして、これにもう一枚
のウエーハを、例えば鏡面接着する方法等がある。
えばSolや、ウェーハ接着法を用いた、いわゆる積層
型Sol等種々ある。積層型Sol基板の製造方法とし
ては、例えば一枚のウエーノ\の表面を酸化して誘電体
層となる領域を形成しておき、そして、これにもう一枚
のウエーハを、例えば鏡面接着する方法等がある。
第1ないし第3の実施例装置以外の構造として、他にも
、例えばUグループ、あるいはトレンチ絶縁法等があり
、これらを用いて電荷転送デバイスを含む半導体装置を
形成しても第1ないし第3の実施例と同様な効果が得ら
れることはもちろんである。
、例えばUグループ、あるいはトレンチ絶縁法等があり
、これらを用いて電荷転送デバイスを含む半導体装置を
形成しても第1ないし第3の実施例と同様な効果が得ら
れることはもちろんである。
[発明の効果]
以上説明したように、この発明によれば、電荷転送デバ
イスと、バイポーラ!・ランジスタとを同38 ?チップ上に、製品としての信頼性を低下させることな
く共存させた電荷転送デバイスを含む半導体装置と、そ
の製造方法が提供される。
イスと、バイポーラ!・ランジスタとを同38 ?チップ上に、製品としての信頼性を低下させることな
く共存させた電荷転送デバイスを含む半導体装置と、そ
の製造方法が提供される。
第1図(a)ないし第1図(d)はこの発明の第1の実
施例に係わる電荷転送デバイスを含む半導体装置を製造
工程順に示した断面図、第2図(a)ないし第2図(c
)は第2の実施例に係わる電荷転送デバイスを含む半導
体装置を製造工程順に示した断面図、第3図は第1図(
b)の斜視図、第4図は第2図(b)の斜視図、第5図
は第1の実施例に係わる電荷転送デバイスを含む半導体
装置の断面図、第6図は第3の実施例装置の特に能動素
子形成領域を抽出して示した斜視図である。 1・・・p型シリコン基板、2 (2.〜23)・・・
n+型埋込層、3(31.3■)・・・n+型埋込層、
4・・・n型エピタキシャル層、5+ 、52・・・n
+型分離領域、6(6.〜63)・・・p型ウェル領域
、9.11・・・ゲート絶縁騰、101〜10339 ?2・・・p型内部ベース領域、13・・・ゲート電極
、14■〜144・・・n型ソース/ドレイン領域、1
45・・・n+型エミッタ領域、152,153・・p
+型ソース/ドレイン領域、154・・・p“型外部ベ
ース領域、20・・・p型エピタキシャル層、21 (
21+,21■)・・・n型ウェル領域、25・・・基
板、26・・・誘電体層。
施例に係わる電荷転送デバイスを含む半導体装置を製造
工程順に示した断面図、第2図(a)ないし第2図(c
)は第2の実施例に係わる電荷転送デバイスを含む半導
体装置を製造工程順に示した断面図、第3図は第1図(
b)の斜視図、第4図は第2図(b)の斜視図、第5図
は第1の実施例に係わる電荷転送デバイスを含む半導体
装置の断面図、第6図は第3の実施例装置の特に能動素
子形成領域を抽出して示した斜視図である。 1・・・p型シリコン基板、2 (2.〜23)・・・
n+型埋込層、3(31.3■)・・・n+型埋込層、
4・・・n型エピタキシャル層、5+ 、52・・・n
+型分離領域、6(6.〜63)・・・p型ウェル領域
、9.11・・・ゲート絶縁騰、101〜10339 ?2・・・p型内部ベース領域、13・・・ゲート電極
、14■〜144・・・n型ソース/ドレイン領域、1
45・・・n+型エミッタ領域、152,153・・p
+型ソース/ドレイン領域、154・・・p“型外部ベ
ース領域、20・・・p型エピタキシャル層、21 (
21+,21■)・・・n型ウェル領域、25・・・基
板、26・・・誘電体層。
Claims (7)
- (1)半導体基板と、 前記半導体基板内に、これと互いに電気的分離されて形
成された少なくとも3つの第1、第2、第3の能動素子
形成領域と、 前記第1の能動素子形成領域内に形成された電荷転送デ
バイスと、 前記第2の能動素子形成領域内に形成されたFETと、 前記第3の能動素子形成領域内に形成されたバイポーラ
トランジスタと、 を具備することを特徴とする電荷転送デバイスを含む半
導体装置。 - (2)半導体基板と、 前記半導体基板内に、これと互いに電気的分離されて形
成された少なくとも4つの第1、第2、第3、第4の能
動素子形成領域と、 前記第1の能動素子形成領域内に形成された電荷転送デ
バイスと、 前記第2の能動素子形成領域内に形成された第1導電型
のFETと、 前記第3の能動素子形成領域内に形成された第2導電型
のFETと、 前記第4の能動素子形成領域内に形成されたバイポーラ
トランジスタと、 を具備することを特徴とする電荷転送デバイスを含む半
導体装置。 - (3)前記半導体基板と、各能動素子形成領域とを互い
に絶縁するための手段は、pn接合分離であることを特
徴とする請求項(1)あるいは(2)記載の電荷転送デ
バイスを含む半導体装置。 - (4)前記半導体基板と、各能動素子形成領域とを互い
に絶縁するための手段は、誘電体分離であることを特徴
とする請求項(1)あるいは(2)記載の電荷転送デバ
イスを含む半導体装置。 - (5)前記各能動素子形成領域は、異なった電位が、各
々印加されていることを特徴とする請求項(1)あるい
は(2)あるいは(3)あるいは(4)記載の電荷転送
デバイスを含む半導体装置。 - (6)電荷転送デバイスを含む半導体装置の製造方法で
あつて、 第1導電型の半導体基板内に、少なくとも3つの第2導
電型の第1、第2、第3の埋込層を形成する工程と、 第1導電型の半導体基板内に、第1ないし第3の埋込層
周囲をそれぞれ囲む、少なくとも1つの第1導電型の第
4の埋込層を形成する工程と、第1導電型の半導体基板
上に、第2導電型のエピタキシャル層を形成する工程と
、 前記エピタキシャル層内に、前記第4の埋込層に達する
第1導電型の第1のウェル領域、並びに前記第1の埋込
層に達する第1導電型の第2ウェル領域、並びに前記第
2の埋込層の一部領域に達する第1導電型の第3ウェル
領域を、それぞれ形成する工程と、 前記第2のウェル領域内には、電荷転送デバイスを、 前記第3のウェル領域内には、第1導電型のFETを、 前記第2の埋込層上のエピタキシャル層内には、第2導
電型のFETを、 前記第3の埋込層上のエピタキシャル層内には、バイポ
ーラトランジスタを、それぞれ形成する工程と、 を具備することを特徴とする電荷転送デバイスの製造方
法。 - (7)電荷転送デバイスを含む半導体装置の製造方法で
あって、 第1導電型の半導体基板内に、少なくとも3つの第2導
電型の第1、第2、第3の埋込層を形成する工程と、 第1導電型の半導体基板内に、第1ないし第3の埋込層
周囲をそれぞれ囲む、少なくとも1つの第1導電型の第
4の埋込層を形成する工程と、第1導電型の半導体基板
上に、第1導電型のエピタキシャル層を形成する工程と
、 前記エピタキシャル層内に、第2の埋込層の一部領域に
達する第2導電型の第1のウェル領域、並びに第3の埋
込層に達する第2導電型の第2のウェル領域を、それぞ
れ形成する工程と、 前記エピタキシャル層内に、第1の埋込層外周縁に達す
る第2導電型の第1の拡散層、並びに第2の埋込層外周
縁に達する第2導電型の第2の拡散層、並びに第3の埋
込層の一部領域に達する第2導電型の第3の拡散層、並
びに第4の埋込層に達する第1導電型の第3のウェル領
域を、それぞれ形成する工程と、 前記第1の埋込層上、かつ第1の拡散層で囲まれたエピ
タキシャル層内には、電荷転送デバイスを、 前記第2の埋込層上のエピタキシャル層内には、第2導
電型のFETを、 前記第1のウェル領域内には、第1導電型のFETを、 前記第2のウェル領域には、バイポーラトランジスタを
、それぞれえ形成する工程と、 を具備することを特徴とする電荷転送デバイスの製造方
法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009577A JPH07109861B2 (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 電荷転送デバイスを含む半導体装置およびその製造方法 |
US07/641,921 US5220190A (en) | 1990-01-19 | 1991-01-16 | Device having a charge transfer device, MOSFETs, and bipolar transistors--al |
EP91100587A EP0443326B1 (en) | 1990-01-19 | 1991-01-18 | Device having a charge transfer device, MOSFETs, and bipolar transistors -- all formed in a single semiconductor substrate |
DE69129129T DE69129129T2 (de) | 1990-01-19 | 1991-01-18 | Anordnung mit einer Ladungsverschiebungsvorrichtung, MOS-Transistoren und bipolare Transistoren, die alle auf einem einzigen Halbleitersubstrat erzeugt werden |
KR91000879A KR960008861B1 (en) | 1990-01-19 | 1991-01-19 | Semiconductor device having a charge transfer device and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009577A JPH07109861B2 (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 電荷転送デバイスを含む半導体装置およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03214666A true JPH03214666A (ja) | 1991-09-19 |
JPH07109861B2 JPH07109861B2 (ja) | 1995-11-22 |
Family
ID=11724169
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009577A Expired - Fee Related JPH07109861B2 (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 電荷転送デバイスを含む半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5220190A (ja) |
EP (1) | EP0443326B1 (ja) |
JP (1) | JPH07109861B2 (ja) |
KR (1) | KR960008861B1 (ja) |
DE (1) | DE69129129T2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005093525A (ja) * | 2003-09-12 | 2005-04-07 | Canon Inc | 光電変換装置及びその製造方法 |
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