JPH0722528A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

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JPH0722528A
JPH0722528A JP16684093A JP16684093A JPH0722528A JP H0722528 A JPH0722528 A JP H0722528A JP 16684093 A JP16684093 A JP 16684093A JP 16684093 A JP16684093 A JP 16684093A JP H0722528 A JPH0722528 A JP H0722528A
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JP
Japan
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type
region
oxide film
mos transistor
semiconductor device
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Application number
JP16684093A
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English (en)
Inventor
Toshihiko Mano
敏彦 真野
Tetsuo Tateishi
哲夫 立石
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Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Publication date
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 同一基板上にアナログ的な動作をさせるバイ
ポーラ系のトランジスタとロジック回路とを形成した半
導体装置の面積を縮小し、さらにその半導体装置の製造
工程数を少なくする。 【構成】 p- 型半導体基板1上に、nSIT2、D型
pMOSトランジスタ5、およびE型pMOSトランジ
スタ6を形成する。この半導体装置の製造工程において
は、nSIT2のp+ 型ゲート領域15AとMOSトラ
ンジスタ5,6のp+ 型ソース領域15D,15Eおよ
びp+ 型ドレイン領域15D’,15E’を同時に形成
し、nSIT2のソースポリシリコン電極18AとMO
Sトランジスタ5,6のゲート電極18D,18Eを同
時に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、バイポーラ系トランジ
スタとMOSトランジスタとを同一基板上に形成した半
導体装置およびその製造方法に係わる。
【0002】
【従来の技術】エレクトロニクス産業を支える半導体技
術の発展はめざましく、あらゆる分野に利用されてい
る。そして、大電力化、高速化などの用途に応じて、さ
まざまな開発が行われている。また、各種電子機器の小
型化の要望を満たすために、半導体装置の集積化も進め
られている。
【0003】図8に、比較的大きな電力を扱い、かつ高
速スイッチングが可能なバイポーラ系静電誘導トランジ
スタと、その静電誘導トランジスタの駆動制御などを行
うロジック回路とを同一基板上に形成した半導体装置を
示す。
【0004】同図は、p- 型半導体基板1の表面部に、
バイポーラ系n型静電誘導トランジスタ2(以下、単に
nSIT2と呼ぶ)と、キャパシタ3と、ロジック回路
として2つのラテラル型pnpトランジスタ4が形成さ
れている半導体装置の断面を示している。
【0005】各素子間、すなわち、nSIT2、キャパ
シタ3、pnpトランジスタ4どうしの間は、それぞれ
+ 型分離拡散領域11A,11B,11Cによって電
気的に分離されている。
【0006】nSIT2は、p- 型半導体基板1の表面
部に形成されているn- 型エピタキシャル層13Aの底
部にn+ 型埋込み層12Aを有する。そして、n- 型エ
ピタキシャル層13Aの表面部には、p- 型チャネル層
14、そのp- 型チャネル層14を取り囲むようにして
+ 型ゲート領域15、p- 型チャネル層14の表面部
に選択的にn+ 型ソース領域16、およびn- 型エピタ
キシャル層13Aの表面部でp+ 型ゲート領域15から
所定間隔を隔てた位置にn+ 型ドレイン領域17が形成
されている。
【0007】さらに、n+ 型ソース領域16に接続して
ソースポリシリコン電極18、n+型ドレイン領域17
に接続してドレインポリシリコン電極19が形成されて
いる。また、ソースポリシリコン電極18、ドレインポ
リシリコン電極19、およびp+ 型ゲート領域15に接
続して、それぞれ、ソース電極20、ドレイン電極2
1、およびゲート電極22が形成されている。なお、各
電極どうしの間は、フィールド酸化膜23および層間絶
縁膜24によって絶縁されている。
【0008】キャパシタ3は、p- 型半導体基板1の表
面部に形成されているn- 型エピタキシャル層13Bの
底部にn+ 型埋込み層12Bを有する。そして、n-
エピタキシャル層13Bの表面部には、p+ 型半導体領
域31が形成されている。また、p+ 型半導体領域31
表面の端部近傍に接続して電極32が形成され、p+
半導体領域31の上面でフィールド酸化膜23よりも薄
いキャパシタ用酸化膜33の上部に電極34が形成され
ている。
【0009】pnpトランジスタ4は、p- 型半導体基
板1の表面部に形成されているn-型エピタキシャル層
13Cの底部にn+ 型埋込み層12Cを有する。また、
-型エピタキシャル層13Cの表面部には、p+ 型エ
ミッタ領域41、p+ 型エミッタ領域41を取り囲むよ
うにしてp+ 型エミッタ領域41から所定間隔を隔てて
+ 型コレクタ領域42、およびp+ 型コレクタ領域4
2の外側のやや離れた位置にn+ 型ベース領域43が形
成されている。そして、n+ 型ベース領域43に接続し
てベースポリシリコン電極44が形成されており、さら
に、p+ 型エミッタ領域41、p+ 型コレクタ領域4
2、およびベースポリシリコン電極44に接続して、そ
れぞれ、エミッタ電極45、コレクタ電極46、および
ベース電極47が形成されている。
【0010】このように、従来は、アナログ的な動作を
行うバイポーラ系静電誘導型等のトランジスタと、ディ
ジタル制御を行うロジック回路とを同一基板上に形成す
る場合、一般に、ロジック回路はバイポーラ系トランジ
スタで構成していた。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】ところで、同一基板上
に複数のバイポーラトランジスタを形成する場合、各バ
イポーラトランジスタの動作が、隣接するバイポーラト
ランジスタからの影響を受けないようにするためには、
各バイポーラトランジスタ間を逆バイアス状態のpn接
合によって分離することが一般的になっている。図8に
示す例おいては、pnpトランジスタ4,4間に形成さ
れているp+ 型分離拡散領域11Cの電位をn- 型エピ
タキシャル層13Cの電位よりも低く設定することによ
って、上記pnpトランジスタ4,4間の分離を行って
いる。
【0012】図8では、ロジック回路を構成するラテラ
ル型のバイポーラトランジスタとして、pnpトランジ
スタ4を2個のみを描いているが、実際は多数形成され
ている。したがって、それら多数のバイポーラトランジ
スタを分離するためには、多数のp+ 型分離拡散領域1
1Cを形成しなければならない。
【0013】ところが、このp+ 型分離拡散領域11C
は、n- 型エピタキシャル層13Cの表面からp- 型半
導体基板1に達するように深く拡散されるので、必然的
に横方向にも拡散されてしまう。このため、各バイポー
ラトランジスタ間を分離するために形成した領域の面積
が半導体装置全体に対して大きくなり、実際の素子を形
成できる面積が相対的に小さくなってしまうので、半導
体装置の面積効率が悪いという問題が生じていた。
【0014】本発明は上記問題を解決するものであり、
同一基板上にアナログ的な動作をさせるバイポーラ系の
トランジスタとロジック回路とを形成した半導体装置の
面積を縮小し、さらに少ない工程数でその半導体装置を
製造する方法を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
の半導体装置は、第1導電型の低不純物濃度半導体領域
とその第1導電型の低不純物濃度半導体領域を取り囲む
ようにして形成した第1導電型の高不純物濃度半導体領
域と上記第1導電型の低不純物濃度半導体領域内の表面
部に形成した第2導電型の半導体領域とその第2導電型
の半導体領域の表面に接続する第2導電型のポリシリコ
ン電極とを有するトランジスタと、MOSトランジスタ
とを同一半導体基板上に形成した構成を前提とする。
【0016】上記半導体基板上にMOSトランジスタと
共に形成する上記トランジスタは、たとえば静電誘導ト
ランジスタ(SIT)である。この場合、上記第1導電
型の低不純物濃度半導体領域、第1導電型の高不純物濃
度半導体領域、第2導電型の半導体領域、および第2導
電型のポリシリコン電極は、それぞれSITのチャネル
層、ゲート領域、ソース領域、およびソースポリシリコ
ン電極に対応する。
【0017】そして、上記第1導電型の高不純物濃度半
導体領域と上記MOSトランジスタのソース領域および
ドレイン領域とを同一工程で形成する。請求項2に記載
の半導体装置は、請求項1に記載の半導体装置を前提と
し、上記第2導電型の半導体領域と、上記MOSトラン
ジスタのチャネルストッパとを同一工程で形成する。
【0018】請求項3に記載の半導体装置は、請求項1
に記載の半導体装置を前提とし、上記MOSトランジス
タが複数形成され、その複数のMOSトランジスタがエ
ンハンスメント型MOSトランジスタおよびデプレッシ
ョン型MOSトランジスタの双方を含む。
【0019】請求項4に記載の半導体装置は、請求項3
に記載の半導体装置を前提とし、上記エンハンスメント
型MOSトランジスタのゲート酸化膜を、上記半導体基
板のフィールド酸化膜と同一工程で形成する。
【0020】請求項5に記載の半導体装置は、請求項3
に記載の半導体装置を前提とし、上記ポリシリコン電極
と、上記エンハンスメント型MOSトランジスタのゲー
ト電極とを同一工程で形成する。
【0021】請求項6に記載の半導体装置は、請求項3
に記載の半導体装置を前提とし、上記ポリシリコン電極
と、上記エンハンスメント型MOSトランジスタおよび
上記デプレッション型MOSトランジスタのゲート電極
とを同一工程で形成する。
【0022】本発明の請求項7に記載の半導体装置の製
造方法は、第1導電型の低不純物濃度半導体領域とその
第1導電型の低不純物濃度半導体領域を取り囲むように
して形成した第1導電型の高不純物濃度半導体領域と上
記第1導電型の低不純物濃度半導体領域内の表面部に形
成した第2導電型の半導体領域とその第2導電型の半導
体領域に接続する第2導電型のポリシリコン電極とを有
するトランジスタと、MOSトランジスタとを同一半導
体基板上に形成した半導体装置の製造方法を前提とす
る。また、請求項1に記載の半導体装置と同様に、上記
トランジスタは、たとえば静電誘導トランジスタ(SI
T)である。
【0023】そして、上記第1導電型の高不純物濃度半
導体領域と上記MOSトランジスタのソース領域および
ドレイン領域とを同時に形成する第1の工程を有する。
本発明の請求項8に記載の半導体装置の製造方法は、第
1導電型の低不純物濃度半導体領域とその第1導電型の
低不純物濃度半導体領域を取り囲むようにして形成した
第1導電型の高不純物濃度半導体領域と上記第1導電型
の低不純物濃度半導体領域内の表面部に形成した第2導
電型の半導体領域とその第2導電型の半導体領域に接続
する第2導電型のポリシリコン電極とを有するトランジ
スタと、エンハンスメント型MOSトランジスタと、デ
プレッション型MOSトランジスタとを同一半導体基板
上に形成した半導体装置の製造方法を前提とする。ま
た、請求項1に記載の半導体装置と同様に、上記トラン
ジスタは、たとえば静電誘導トランジスタ(SIT)で
ある。
【0024】そして、上記第1導電型の高不純物濃度半
導体領域と、上記エンハンスメント型MOSトランジス
タのソース領域およびドレイン領域と、上記デプレッシ
ョン型MOSトランジスタのソース領域およびドレイン
領域とを同時に形成する第2の工程を有する。
【0025】請求項9に記載の半導体装置の製造方法
は、請求項8に記載の半導体装置の製造方法を前提と
し、上記第2の工程の後に、上記半導体基板上にフィー
ルド酸化膜を形成する第3の工程と、そのフィールド酸
化膜を選択的に除去してそのフィールド酸化膜を除去し
た領域に上記デプレッション型MOSトランジスタのゲ
ート酸化膜を形成する第4の工程と、そのデプレッショ
ン型MOSトランジスタのゲート酸化膜を介してチャネ
ルドープを行う第5の工程を有する。
【0026】請求項10に記載の半導体装置の製造方法
は、請求項9に記載の半導体装置の製造方法を前提と
し、上記第5の工程の後に、上記第1導電型の低濃度半
導体領域上面の上記フィールド酸化膜を選択的に除去し
てそのフィールド酸化膜および上記ゲート酸化膜の上面
からポリシリコンを一様に堆積させる第6の工程と、そ
の堆積させたポリシリコンをエッチングして上記ポリシ
リコン電極と上記エンハンスメント型MOSトランジス
タおよび上記デプレッション型MOSトランジスタのゲ
ート電極を形成する第7の工程を有する。
【0027】請求項11に記載の半導体装置の製造方法
は、請求項8に記載の半導体装置の製造方法を前提と
し、上記第2の工程の後に、上記半導体基板上にフィー
ルド酸化膜を形成する第8の工程と、そのフィールド酸
化膜上に絶縁膜を形成する第9の工程と、上記フィール
ド酸化膜および絶縁膜を選択的に除去してそのフィール
ド酸化膜および絶縁膜を除去した領域に上記デプレッシ
ョン型MOSトランジスタのゲート酸化膜を形成する第
10の工程と、そのデプレッション型MOSトランジス
タのゲート酸化膜を介してチャネルドープを行う第11
の工程を有する。
【0028】請求項12に記載の半導体装置の製造方法
は、請求項11に記載の半導体装置の製造方法を前提と
し、上記第9の工程の前に、上記第1導電型の低濃度半
導体領域上面の上記フィールド酸化膜を選択的に除去し
てそのフィールド酸化膜上面からポリシリコンを一様に
堆積させる第12の工程と、その堆積させたポリシリコ
ンをエッチングして上記ポリシリコン電極と上記エンハ
ンスメント型MOSトランジスタのゲート電極を形成す
る第13に工程を有する。
【0029】
【作用】本発明の半導体装置においては、静電誘導トラ
ンジスタなどのアナログ的動作をさせるトランジスタ
(以下、便宜上SITとして説明する)と共に上記半導
体基板上に形成されるロジック回路部を、MOSトラン
ジスタで構成する。このとき、各MOSトランジスタど
うしを互いに電気的に分離するための領域が不要にな
り、ロジック回路部を小さな面積で形成することができ
る。したがって、半導体装置のチップ面積が縮小され
る。
【0030】また、その製造方法においては、SITの
ゲート領域とMOSトランジスタのソース領域およびド
レイン領域とを同時に形成し、SITのソースポリシリ
コン電極とMOSトランジスタのゲート電極とを同時に
形成するので、少ない工程数で上記半導体装置を製造で
きる。
【0031】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。なお、従来技術を示した図8中の符号と同じ
符号を付けた領域は、同じ領域を表す。
【0032】本実施例においては、p- 型半導体基板1
上に、n型静電誘導トランジスタ2(以下、nSIT2
という)と、キャパシタ3と、pnp型トランジスタ4
と、デプレッション型pチャネルMOSトランジスタ5
(以下、D型pMOSトランジスタ5という)と、エン
ハンスメント型pチャネルMOSトランジスタ6(以
下、E型pMOSトランジスタ6という)とを形成した
半導体装置について説明する。ここで、この半導体装置
のロジック回路は、D型pMOSトランジスタ5および
E型pMOSトランジスタ6によって構成される。
【0033】第1の実施例について、図1〜図4を用い
てその製造工程を説明する。なお、以下の説明において
は、この半導体装置の要部であるnSIT2と、D型p
MOSトランジスタ5およびE型pMOSトランジスタ
6の製造工程を中心に説明する。
【0034】まず、図1(a)に示すように、p- 型半
導体基板1の表面にn+ 型埋込み層12A,12B,1
2C,および12Fを形成するためのn型不純物を選択
的に導入する。そして、その上面に、5×1014〜1×
1015程度の不純物濃度で、n- 型エピタキシャル層を
成長させる。(このn- 型エピタキシャル層は、後述す
るp+ 型分離拡散領域11Aによって分離され、n-
エピタキシャル層13A,13B,13C,および13
Fを構成するものであり、ここでは、符号をつけない) この後、上記n- 型エピタキシャル層の表面に、一様に
シリコン酸化膜(不図示)を形成する。そして、そのシ
リコン酸化膜を選択的に除去し、さらに、そのシリコン
酸化膜をマスクとして、p型不純物を上記n- 型エピタ
キシャル層の表面に導入する。このp型不純物をp-
半導体基板1に達するようにドライブインさせてp+
分離拡散領域11Aを形成する。このp+ 型分離拡散領
域11Aによって、上記n- 型エピタキシャル層は、n
- 型エピタキシャル13A,13B,13C,および1
3Fに分離され、それぞれ、nSIT2、pnp型トラ
ンジスタ4、キャパシタ3、およびD型pMOSトラン
ジスタ5とE型pMOSトランジスタ6を形成する領域
となる。また、このとき同時に、p- 型半導体基板1の
表面に導入されたn型不純物も拡散されて、それぞれn
+ 型埋込み層12A,12B,12C,および12Fが
形成される。
【0035】この後、ふたたびシリコン酸化膜(不図
示)を一様に形成し、そのシリコン酸化膜を、n- 型エ
ピタキシャル層13Aの上部で選択的に除去する。そし
て、そのシリコン酸化膜をマスクとし、一般的な手法を
用いて、n- 型エピタキシャル層13A内の表面部にp
- 型チャネル層14を形成する。p- 型チャネル層14
は、2〜3μm程度の深さに形成する。
【0036】続いて、図1(b)に示すように、ふたた
びシリコン酸化膜(不図示)を一様に形成し、n- 型エ
ピタキシャル層13Aの上部でp- 型チャネル層14の
端部に重なるような位置、およびn- 型エピタキシャル
層13Fの上部の所定位置でそのフィールド酸化膜を選
択的に除去する。そして、そのフィールド酸化膜をマス
クとしてp型不純物を導入した後にそのp型不純物を拡
散させて、n- 型エピタキシャル層13Aの表面部にp
+ 型ゲート領域15Aを形成する。このp+ 型ゲート領
域15Aの形成深さは、p- 型チャネル層14の深さよ
りも深くなるように、2〜4μm程度で形成する。ま
た、p+ 型ゲート領域15Aはp- 型チャネル層14を
取り囲んでいる。一方、n- 型エピタキシャル層13F
の表面部においては、p+ 型ソース領域15D,15E
およびp+ 型ドレイン領域15D’,15E’が、p+
型ゲート領域15Aの形成と同時に形成される。(第1
または第2の工程) なお、上記工程においては、p- 型チャネル層14と、
+ 型ゲート領域15Aなどとを別工程で拡散させてい
るが、次のシリコン酸化膜23を形成する工程で同時に
ドライブインさせてもよい。
【0037】この後、各領域を形成したn- 型エピタキ
シャル層13A,13Fの表面に、一様にシリコン酸化
膜(フィールド酸化膜)23を形成する。(第3または
第8の工程) 次に、図2(a)に示すように、p+ 型ソース領域15
Dとp+ 型ドレイン領域15D’との間のn- 型エピタ
キシャル層13F上部およびその近傍のフィールド酸化
膜23を選択的に除去する。この後、フィールド酸化膜
23を除去した領域の表面にゲート酸化膜51を形成す
る。(第4の工程) 続いて、フィールド酸化膜23およびゲート酸化膜51
の上面からp型不純物をイオン打込み(チャネルドー
プ)する。このときのイオン打込みの加速エネルギー
は、ゲート酸化膜51を通過でき、かつフィールド酸化
膜23を通過できないような大きさであり、注入するp
型不純物量は、D型pMOSトランジスタ5の特性によ
って決定される。したがって、p+ 型ソース領域15D
とp+ 型ドレイン領域15D’との間のn- 型エピタキ
シャル層13F表面部に、pチャネル50が形成され
る。(第5の工程) このように、上記第5の工程では、ゲート酸化膜51と
フィールド酸化膜23との膜厚の差を利用して、所望の
領域のみにチャネルドープを行うことができるので、そ
のチャネルドープを行うためのマスクを用意する必要が
ない。また、後述するキャパシタ3においては、ゲート
酸化膜51と同じ膜厚のキャパシタ用酸化膜33を介し
て、p+ 型半導体領域31にp型不純物が到達するが、
同じ導電型(p型)であるので、電気的特性に影響を及
ぼさない。
【0038】次に、図2(b)に示すように、p- 型チ
ャネル層14の上部およびp+ 型ゲート領域15Aから
所定間隔を隔てたn- 型エピタキシャル層13Aの上部
でフィールド酸化膜23を選択的に除去する。また、p
+ 型ドレイン領域15D’とp+ 型ソース領域15Eの
間のn- 型エピタキシャル層13Fの上面においても、
フィールド酸化膜23を選択的に除去する。そして、フ
ィールド酸化膜23およびゲート酸化膜51の上面に、
ポリシリコン18’を一様に堆積させる。このポリシリ
コン18’の堆積法は、たとえばCVD法である。ここ
で、フィールド酸化膜23が選択的に除去されている領
域では、ポリシリコン18’が各半導体領域(p- 型チ
ャネル層14,n- 型エピタキシャル層13A,および
- 型エピタキシャル層13F)の表面の一部に直接接
続する。(第6の工程) 次に、図3に示すように、ポリシリコン18’をエッチ
ングによって選択的に除去し、p- 型チャネル層14に
接続しているソースポリシリコン電極18A、n- 型エ
ピタキシャル層13Aに接続しているドレインポリシリ
コン電極19、ゲート酸化膜51の表面のゲート電極1
8D、p+ 型ソース領域15Eとp+ 型ドレイン領域1
5E’の間の上部およびその近傍のフィールド酸化膜2
3上面のゲート電極18E、およびp+ 型ドレイン領域
15D’とp+ 型ソース領域15Eの間のn- 型エピタ
キシャル層13Fに接続しているチャネルストッパ用ポ
リシリコン電極18Fを形成する。(第7の工程) さらに、図3において、上記第7の工程の後に、n型不
純物を全面にイオン打込みする。このときのイオン打込
み加速エネルギーは、上記n型不純物が上記各ポリシリ
コン電極であるポリシリコン層(ソースポリシリコン電
極18Aなど)を通過することができ、かつ、そのポリ
シリコン層を通過した上記n型不純物がゲート酸化膜5
1を通過できない大きさである。また、その加速エネル
ギーでは上記n型不純物がフィールド酸化膜23を通過
できない。
【0039】このような加速エネルギーでn型不純物を
イオン打込みすると、ソースポリシリコン電極18Aお
よびドレインポリシリコン電極19を通過したn型不純
物が、それぞれ、p- 型チャネル層14の表面部および
- 型エピタキシャル層13Aの表面部に注入される。
また、チャネルストッパ用ポリシリコン電極18Fを通
過したn型不純物が、n- 型エピタキシャル層13F表
面部に注入される。ところが、ゲート電極18Dを通過
したn型不純物は、ゲート酸化膜51に遮られてn-
エピタキシャル層13F(またはpチャネル50)には
到達しない。さらに、その他に領域では、フィールド酸
化膜23が形成されているため、n型不純物が各半導体
領域に到達することはない。
【0040】そして、これら各領域の表面部に注入され
たn型不純物を熱拡散させることによって、p- 型チャ
ネル層14の表面部にn+ 型ソース領域16A、n-
エピタキシャル層13Aの表面部にn+ 型ドレイン領域
17、p+ 型ドレイン領域15D’とp+ 型ソース領域
15Eの間のn- 型エピタキシャル層13Fの表面部に
チャネルストッパ16Fが形成される。
【0041】p- 型チャネル層14の表面部のn+ 型ソ
ース領域16Aは、p- 型チャネル層14を取り囲むよ
うにして形成されているp+ 型ゲート領域15Aから、
1〜2μmを隔てて形成される。このことは、図2
(b)において、p- 型チャネル層14の上部のフィー
ルド酸化膜23を選択的に除去するためのマスク形状を
適当に設計することによって実現できる。
【0042】なお、上記イオン打込みによって、ソース
ポリシリコン電極18Aおよびドレインポリシリコン電
極19は、それぞれn+ 型ソース領域16Aおよびn+
型ドレイン領域17の表面に接続した状態となるが、そ
れら電極18A,19を構成するポリシリコンには多量
のn型不純物が注入されるので、それぞれ電極として適
当な抵抗値を有するようになる。
【0043】図3の工程の後に、図4に示すように、P
SGなどの層間絶縁膜24を一様に形成する。そして、
ソースポリシリコン電極18Aおよびドレインポリシリ
コン電極19の上部で層間絶縁膜24を選択的に除去す
る。また、p+ 型ゲート領域15A、p+ 型ソース領域
15D,15E、およびp+ 型ドレイン領域15D’,
15E’の上部で,層間絶縁膜24およびフィールド酸
化膜23を選択的に除去する。
【0044】この後、対応する各領域に接続して、それ
ぞれアルミニウムまたはアルミニウム・シリコン電極を
形成する。すなわち、ソースポリシリコン電極18Aに
接続してソース電極20を形成し、ドレインポリシリコ
ン電極19に接続してドレイン電極21を形成する。ま
た、p+ 型ゲート領域15Aの表面に接続してゲート電
極22を形成する。さらに、p+ 型ソース領域15Dお
よびp+ 型ドレイン領域15D’に接続して、それぞれ
D型pMOSトランジスタ5のソース電極52およびド
レイン電極53を形成し、p+ 型ソース領域15Eおよ
びp+ 型ドレイン領域15E’に接続して、それぞれE
型pMOSトランジスタ6のソース電極61およびドレ
イン電極62を形成する。なお、チャネルストッパ用ポ
リシリコン電極18Fは、n- 型エピタキシャル層13
Fの電位がフローティング状態とならないように、安定
した電位を有する領域に接続される。
【0045】次に、図1〜図3の製造工程図で説明を省
略した部分の説明をする。キャパシタ3のp+ 型半導体
領域31は、上記第1または第2の工程において、nS
IT2のp+ 型ゲート領域15Aと同時に形成する。ま
た、キャパシタ用酸化膜33は、上記第4の工程におい
て、D型pMOSトランジスタ5のゲート酸化膜51と
同時に形成する。さらに、そのキャパシタ用酸化膜33
上のポリシリコン電極35は、上記第7の工程におい
て、nSIT2のソースポリシリコン電極18Aと同時
に形成する。そして、ポリシリコン電極35に接続して
電極36を形成し、p+ 型半導体領域31の表面に接続
して電極32を形成する。
【0046】pnpトランジスタ4のp+ 型エミッタ領
域41およびp+ 型コレクタ領域42は、上記第1また
は第2の工程において、nSIT2のp+ 型ゲート領域
15Aと同時に形成する。また、n+ 型ベース領域43
は、nSIT2のn+ 型ソース領域16Aと同時に形成
する。さらに、ベースポリシリコン電極44は、上記第
7の工程において、nSIT2のソースポリシリコン電
極18Aと同時に形成する。そして、p+ 型エミッタ領
域41およびp+ 型コレクタ領域42の表面に接続し
て、それぞれエミッタ電極45、コレクタ電極46を形
成し、ベースポリシリコン電極44に接続してベース電
極47を形成する。
【0047】上述のようにして形成されたnSIT2
は、一例として示したn- 型エピタキシャル層13Aの
不純物濃度に対応して、p+ 型ゲート領域15Aの深さ
やp+型ゲート領域15Aとn+ 型ソース領域16Aと
の間の距離が設計される。そして、上記実施例に示した
構造で形成することによって、バイポーラ動作をしなが
ら、SITの特性が得られる。すなわち、p- 型チャネ
ル層14の不純物濃度を通常のバイポーラトランジスタ
のベース領域の不純物濃度よりも低く形成することによ
って増幅率が向上する。一般的には、このようにp-
チャネル層14の不純物濃度を低くすると、ソース・ド
レイン間でパンチスルーが起こりやすくなり、耐圧が低
下してしまう。しかしながら、上記構造のnSIT2で
は、p- 型チャネル層14を取り囲むようにして、かつ
そのp- 型チャネル層14よりも深く形成されている
(図4の断面図では、p- 型チャネル層14の左右に形
成されている)p+ 型ゲート領域15Aから広がる空乏
層が、p- 型チャネル層14の下部で互いに到達しあう
ことによって、上記耐圧を確保している。
【0048】本実施例に示した半導体装置においては、
上述したように、上記特性を有するnSIT2の形成
と、D型pMOSトランジスタ5およびE型pMOSト
ランジスタ6の形成とを可能な限り共通工程で行ってい
るので、少ない工程数での製造が可能になる。
【0049】また、D型pMOSトランジスタ5および
E型pMOSトランジスタ6が形成されているn- 型エ
ピタキシャル層13Fの下部に接続してn+ 型埋込み層
12Fを形成しているが、このn+ 型埋込み層12F
は、p- 型半導体基板1、n-型エピタキシャル層13
F、およびp+ 型ソース領域15D,15Eまたはp+
型ドレイン領域15D’,15E’からなる寄生pnp
トランジスタがオン状態となることを防いでいる。
【0050】次に、第2の実施例について、図5〜図7
を用いて説明する。この第2の実施例の半導体装置の製
造工程は、第1の実施例の製造工程と途中までは同一で
ある。すなわち、図1(a)(b)で説明した工程は、
この第2の実施例においても行われるので、ここでは図
1(b)の後の工程を説明する。
【0051】図1(b)の状態の後、図5(a)に示す
ように、p- 型チャネル層14の上部およびp+ 型ゲー
ト領域15Aから所定間隔を隔てたn- 型エピタキシャ
ル層13Aの上部でフィールド酸化膜23を選択的に除
去する。また、p+ 型ドレイン領域15D’とp+ 型ソ
ース領域15Eの間のn- 型エピタキシャル層13Fの
上面においても、フィールド酸化膜23を選択的に除去
する。そして、フィールド酸化膜23の上面に、ポリシ
リコン18’を一様に堆積させる。このポリシリコン1
8’の堆積法は、たとえばCVD法である。ここで、フ
ィールド酸化膜23が選択的に除去されている領域で
は、ポリシリコン18’が各半導体領域(p- 型チャネ
ル層14,n- 型エピタキシャル層13A,およびn-
型エピタキシャル層13F)の表面の一部に直接接続す
る。(第12の工程) 続いて、図5(b)に示すように、ポリシリコン18’
をエッチングによって選択的に除去する。このエッチン
グによって、p- 型チャネル層14に接続しているソー
スポリシリコン電極18A、n- 型エピタキシャル層1
3Aに接続しているドレインポリシリコン電極19、p
+ 型ソース領域15Eとp+ 型ドレイン領域15E’の
間の上部およびその近傍のフィールド酸化膜23上面の
ゲート電極18E、およびp+ 型ドレイン領域15D’
とp+ 型ソース領域15Eの間のn- 型エピタキシャル
層13Fに接続しているチャネルストッパ用ポリシリコ
ン電極18Fが形成される。(第13の工程) さらに、図5(b)において、上記第13の工程の後
に、n型不純物を全面にイオン打込みする。このときの
イオン打込み加速エネルギーは、上記n型不純物が上記
ポリシリコン電極を通過することができ、かつフィール
ド酸化膜23を通過することができない大きさである。
そして、この加速エネルギーでn型不純物をイオン打込
みすると、第1の実施例と同様に、n型不純物が、p-
型チャネル層14,n- 型エピタキシャル層13Aの各
表面部、およびn- 型エピタキシャル層13Fの表面部
に注入される。
【0052】そして、これら各領域の表面部に注入され
たn型不純物を熱拡散させることによって、p- 型チャ
ネル層14の表面部にn+ 型ソース領域16A、n-
エピタキシャル層13Aの表面部にn+ 型ドレイン領域
17、p+ 型ドレイン領域15D’とp+ 型ソース領域
15Eの間のn- 型エピタキシャル層13Fの表面部に
チャネルストッパ16Fを形成する。
【0053】この後、図6に示すように、フィールド酸
化膜23の上面および各ポリシリコンの電極の上面に、
PSGなどの層間絶縁膜24を一様に形成する。(第9
の工程) 続いて、p+ 型ソース領域15Dとp+ 型ドレイン領域
15D’との間のn-型エピタキシャル層13F上部お
よびその近傍のフィールド酸化膜23および層間絶縁膜
24を選択的に除去する。この後、フィールド酸化膜2
3および層間絶縁膜24を除去した領域の表面にゲート
酸化膜51を形成する。(第10の工程) そして、第1の実施例と同様に、ゲート酸化膜51を介
してp型不純物のイオン打込み(チャネルドープ)を行
い、p+ 型ソース領域15Dとp+ 型ドレイン領域15
D’との間のn- 型エピタキシャル層13F表面部に、
pチャネル50を形成する。(第11の工程) この後、図7に示すように、第1の実施例と同様にし
て、各電極を形成する。ただし、D型pMOSトランジ
スタ5のゲート電極は、第1の実施例と異なり、ゲート
酸化膜51上に直接アルミニウムまたはアルミニウム・
シリコンからなる電極54を形成している。
【0054】以上、上記第1および第2の実施例におい
ては、n型SITとpチャネルのMOSトランジスタを
同一半導体基板上に形成しているが、本発明はこれに限
ることはなく、同一半導体基板上にp型SITとnチャ
ネルのMOSトランジスタを形成する場合にも適用可能
である。
【0055】
【発明の効果】本発明によれば、同一半導体基板基板上
に静電誘導型等のトランジスタとロジック回路とを形成
する場合、ロジック回路を構成するトランジスタをMO
Sトランジスタで構成したので、チップ面積が縮小す
る。
【0056】また、上記静電誘導型等のトランジスタの
形成とMOSトランジスタの形成とを多くの工程におい
て共通化したので、製造工程数が減少する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の半導体装置の製造工程
図(その1)である。
【図2】本発明の第1の実施例の半導体装置の製造工程
図(その2)である。
【図3】本発明の第1の実施例の半導体装置の製造工程
図(その3)である。
【図4】本発明の第1の実施例の半導体装置の断面図で
ある。
【図5】本発明の第2の実施例の半導体装置の製造工程
図(その1)である。
【図6】本発明の第2の実施例の半導体装置の製造工程
図(その2)である。
【図7】本発明の第2の実施例の半導体装置の断面図で
ある。
【図8】従来の半導体装置の一例であり、静電誘導トラ
ンジスタとラテラル型pnpトランジスタとを同一半導
体基板上に形成した半導体装置の断面図である。
【符号の説明】
1 p- 型半導体基板 2 n型静電誘導トランジスタ(nSIT) 3 キャパシタ 4 pnpトランジスタ 5 デプレッション型pチャネルMOSトランジスタ
(D型pMOSトランジスタ 6 エンハンスメント型pチャネルMOSトランジスタ
(E型pMOSトランジスタ 11A p+ 型分離拡散領域 12A,F n+ 型埋込み層 13A,F n- 型エピタキシャル層 14 p- 型チャネル層 15A p+ 型ゲート領域 15D,E p+ 型ソース領域 15D’,E’p+ 型ドレイン領域 16A n+ 型ソース領域 16F n+ 型チャネルストッパ 18A ソースポリシリコン電極 18D,E ゲート電極 50 pチャネル 51 ゲート酸化膜 54 ゲート電極

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1導電型の低不純物濃度半導体領域と
    該第1導電型の低不純物濃度半導体領域を取り囲むよう
    にして形成した第1導電型の高不純物濃度半導体領域と
    前記第1導電型の低不純物濃度半導体領域内の表面部に
    形成した第2導電型の半導体領域と該第2導電型の半導
    体領域の表面に接続する第2導電型のポリシリコン電極
    とを有するトランジスタと、MOSトランジスタとを同
    一半導体基板上に形成した半導体装置において、 前記第1導電型の高不純物濃度半導体領域と、前記MO
    Sトランジスタのソース領域およびドレイン領域とを同
    一工程で形成することを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記第2導電型の半導体領域と、前記M
    OSトランジスタのチャネルストッパとを同一工程で形
    成することを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記MOSトランジスタが複数形成さ
    れ、該複数のMOSトランジスタがエンハンスメント型
    MOSトランジスタおよびデプレッション型MOSトラ
    ンジスタの双方を含むことを特徴とする請求項1記載の
    半導体装置。
  4. 【請求項4】 前記エンハンスメント型MOSトランジ
    スタのゲート酸化膜を前記半導体基板のフィールド酸化
    膜と同一工程で形成することを特徴とする請求項3記載
    の半導体装置。
  5. 【請求項5】 前記ポリシリコン電極と前記エンハンス
    メント型MOSトランジスタのゲート電極とを同一工程
    で形成することを特徴とする請求項3記載の半導体装
    置。
  6. 【請求項6】 前記ポリシリコン電極と前記エンハンス
    メント型MOSトランジスタおよび前記デプレッション
    型MOSトランジスタのゲート電極とを同一工程で形成
    することを特徴とする請求項3記載の半導体装置。
  7. 【請求項7】 第1導電型の低不純物濃度半導体領域と
    該第1導電型の低不純物濃度半導体領域を取り囲むよう
    にして形成した第1導電型の高不純物濃度半導体領域と
    前記第1導電型の低不純物濃度半導体領域内の表面部に
    形成した第2導電型の半導体領域と該第2導電型の半導
    体領域に接続する第2導電型のポリシリコン電極とを有
    するトランジスタと、MOSトランジスタとを同一半導
    体基板上に形成した半導体装置の製造方法において、 前記第1導電型の高不純物濃度半導体領域と前記MOS
    トランジスタのソース領域およびドレイン領域とを同時
    に形成する第1の工程を有することを特徴とする半導体
    装置の製造方法。
  8. 【請求項8】 第1導電型の低不純物濃度半導体領域と
    該第1導電型の低不純物濃度半導体領域を取り囲むよう
    にして形成した第1導電型の高不純物濃度半導体領域と
    前記第1導電型の低不純物濃度半導体領域内の表面部に
    形成した第2導電型の半導体領域と該第2導電型の半導
    体領域に接続する第2導電型のポリシリコン電極とを有
    するトランジスタと、エンハンスメント型MOSトラン
    ジスタと、デプレッション型MOSトランジスタとを同
    一半導体基板上に形成した半導体装置の製造方法におい
    て、 前記第1導電型の高不純物濃度半導体領域と、前記エン
    ハンスメント型MOSトランジスタのソース領域および
    ドレイン領域と、前記デプレッション型MOSトランジ
    スタのソース領域およびドレイン領域とを同時に形成す
    る第2の工程を有することを特徴とする半導体装置の製
    造方法。
  9. 【請求項9】 前記第2の工程の後に前記半導体基板上
    にフィールド酸化膜を形成する第3の工程と、 該フィールド酸化膜を選択的に除去し、そのフィールド
    酸化膜を除去した領域に前記デプレッション型MOSト
    ランジスタのゲート酸化膜を形成する第4の工程と、 前記デプレッション型MOSトランジスタのゲート酸化
    膜を介してチャネルドープを行う第5の工程を有するこ
    とを特徴とする請求項8記載の半導体装置の製造方法。
  10. 【請求項10】 前記第5の工程の後に、前記第1導電
    型の低濃度半導体領域上面の前記フィールド酸化膜を選
    択的に除去し、該フィールド酸化膜および前記ゲート酸
    化膜の上面からポリシリコンを一様に堆積させる第6の
    工程と、 該堆積させたポリシリコンをエッチングして、前記ポリ
    シリコン電極と前記エンハンスメント型MOSトランジ
    スタおよび前記デプレッション型MOSトランジスタの
    ゲート電極を形成する第7の工程を有することを特徴と
    する請求項9記載の半導体装置の製造方法。
  11. 【請求項11】 前記第2の工程の後に、前記半導体基
    板上にフィールド酸化膜を形成する第8の工程と、 該フィールド酸化膜上に絶縁膜を形成する第9の工程
    と、 前記フィールド酸化膜および前記絶縁膜を選択的に除去
    し、そのフィールド酸化膜および絶縁膜を選択的に除去
    した領域に前記デプレッション型MOSトランジスタの
    ゲート酸化膜を形成する第10の工程と、 前記デプレッション型MOSトランジスタのゲート酸化
    膜を介してチャネルドープを行う第11の工程を有する
    ことを特徴とする請求項8記載の半導体装置の製造方
    法。
  12. 【請求項12】 前記第9の工程の前に、前記第1導電
    型の低濃度半導体領域上面の前記フィールド酸化膜を選
    択的に除去し、該フィールド酸化膜の上面からポリシリ
    コンを一様に堆積させる第12の工程と、 該堆積させたポリシリコンをエッチングして、前記ポリ
    シリコン電極と前記エンハンスメント型MOSトランジ
    スタのゲート電極を形成する第13の工程を有すること
    を特徴とする請求項11記載の半導体装置の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7274282B2 (en) 2005-06-23 2007-09-25 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Transformer
US7345567B2 (en) 2004-12-02 2008-03-18 Fdk Corporation Inverter transformer

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7345567B2 (en) 2004-12-02 2008-03-18 Fdk Corporation Inverter transformer
US7274282B2 (en) 2005-06-23 2007-09-25 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Transformer

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