JP2004006875A - Manufacturing method of semiconductor integrated circuit - Google Patents

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JP2004006875A JP2003139923A JP2003139923A JP2004006875A JP 2004006875 A JP2004006875 A JP 2004006875A JP 2003139923 A JP2003139923 A JP 2003139923A JP 2003139923 A JP2003139923 A JP 2003139923A JP 2004006875 A JP2004006875 A JP 2004006875A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a simple manufacturing method of a high-performance J-FET element by forming the N-channel type J-FET element in a P-well region, and by so forming the respective regions of an NPN transistor as to use the P-well region in common with the J-FET element. <P>SOLUTION: A P-type well region 26 is formed in an N-type epitaxial layer 25. In the region 26, a gate contact region 29 of a J-FET element is formed concurrently with the formation of a base region 28 of an NPN transistor. Further, source/drain regions 31, 32 of the J-FET element are formed concurrently with the formation of an emitter region 30. Then, a mask layer 41 having an opening 40 is so formed on the region surrounded by the gate contact region 29 as to form an N-type channel region 33 and a top gate region 34 through the opening 40. Further, a P+ buried layer 23 is formed below the well region 26. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路装置に関するもので、特にBIP−ICの中に接合型電解効果トランジスタ(以下J−FETと呼ぶ)を形成した半導体集積回路装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
J−FETは、BIP型素子に比較して入力インピーダンスが高く、MOS型FET素子に比較して静電破壊耐量も高いことから、コンデンサマイクロホン用途などに用いられている。この他にも小信号増幅用として低周波雑音が少ない事、高周波特性が良い事等の特性を有している。そして、ディスクリート型だけでなくBIP−ICに集積化されたJ−FETが開発されている。
【0003】
例えば特開昭58−197885号公報がその一例であり、図5に示す。まずP型の半導体基板1には、N型のエピタキシャル層2が積層され、この間には、N+型の埋込層3が形成されている。この埋込層3を囲むようにP+型の分離領域4がエピタキシャル層2表面から半導体基板1に貫通して形成され、島領域5を形成している。
【0004】
また島領域5の表面には、N+型のトップゲート領域6が形成され、このトップゲート領域6の下層には、P型のチャネル領域7が形成されている。前記チャネル領域の両端には、P型のソース領域8、P型のドレイン領域9が形成され、外側には高濃度のゲートコンタクト領域10が形成されている。
【0005】
更に、絶縁膜を介して、ソース電極、ドレイン電極およびゲート電極がけいせいされて、Pチャネル型のJ−FETとして構成される。
【0006】
ゲート領域にPN接合が形成されているためここを逆バイアスし、空乏層の大小によりドレイン電流の制御を行っている(例えば特許文献1参照。)。
【0007】
【特許文献1】
特開昭53−149773号公報(第2−3頁、第2−3図)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、Pチャネル型J−FETは、キャリア(ホール)のモビリティの問題から、SN比が悪い問題があった。そのため、集積回路内に、SN比の良いNチャネル型のJ−FETを集積化することが望まれた。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述の課題に鑑みて成され、第1に、島領域に形成され、ボトムゲート領域となる一導電型のウェル領域内にNチャネル型J−FETを形成することで解決するものである。
【0010】
またウェル領域の形成で、Nチャネル型J−FETが形成でき、しかもBIP−ICの中に作り込むことができる。
【0011】
更には、ウェル領域と前記ウェル領域の下層に設けられた前記逆導電型の埋込層との間に一導電型の埋込層を設けることで、逆バイアスにより発生する空乏層の形成部分を、ウェル領域と島領域との間から、逆導電型の埋込層と一導電型の埋込層との間に下降させることができ、空乏層のパンチスルーを発生しにくくしている。
【0012】
更には、NPNトランジスタのベース拡散によってJ−FETのゲート導出領域を形成し、エミッタ拡散によってソース・ドレイン領域を形成するプロセスとすることにより、簡略化した製造プロセスを確立している。
【0013】
更には、チャネル領域とトップゲート領域の形成を、同一マスクを通して行うことによって、更なる工程の簡素化を図ることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【0015】
第1工程:図1(A)参照
P型の半導体基板20を用意する。表面を熱酸化して酸化膜を形成し、ホトエッチング手法によって酸化膜に開口部分を形成する。該開口部分に露出する半導体基板20表面に、アンチモン(Sb)を拡散してN+型の埋め込み層21、22を形成する。続いて、酸化膜を形成し直し、再度ホトエッチング手法によって酸化膜に開口部分を形成し、基板20表面にボロン(B)をイオン注入してP+型の埋込層23および分離領域24を形成する。
【0016】
第2工程:図1(B)参照
続いて、前記イオン注入用の酸化膜マスクを取り除いた後、N型のエピタキシャル層25を気相成長法によって形成する。膜厚は5〜12μmとし、比抵抗ρ=5〜20Ω・cmとする。
【0017】
エピタキシャル層を形成した後、エピタキシャル層25の表面にSi酸化膜を形成し、ホトエッチング手法によって該Si酸化膜に開口部を形成する。この開口部を通してボロン(B、BF2)をイオン注入してP型のウェル領域26を形成する。そして、全体に1100℃、1〜3時間程度の熱処理を与えることにより、下側の分離領域24をエピタキシャル層25の上方に拡散させる。
【0018】
第3工程:図2(A)参照
続いて、この熱処理によりエピタキシャル層25表面に成長したSi酸化膜の上にイオン注入用のレジストマスクを形成し、上側の分離領域27に対応する部分の開口部を介してP型の不純物、ここではボロンをイオン注入する。そして前記レジストマスクを除去した後、上側と下側の分離領域24、27が結合するまで、そしてP型埋め込み層23とP型ウェル領域26とが結合するまで、同じく1100℃、1〜3時間程度の熱拡散する。分離領域24、27によって、エピタキシャル層25が接合型FET(J−FET)を形成すべき第1の領域と、NPNトランジスタを形成すべき第2の領域とに接合分離される。
【0019】
第4工程:図2(B)参照
先の熱処理によってエピタキシャル層25表面に成長したSiO2膜を除去した後、再度500Å程度のSiO2膜を付け直す。SiO2膜上にホトレジスト膜によりイオン注入用マスクを付け、NPNトランジスタのベース領域28とゲートコンタクト領域29に対応する部分を開口し、ここにベースの不純物であるボロンをイオン注入する。そしてレジストマスク除去の後、1100℃、1〜2時間の熱処理によりベース拡散を行う。ベース領域28とゲートコンタクト領域29はP型ウェル領域26よりは浅い拡散領域とし、ゲートコンタクト領域29はP型ウェル領域26とN型エピタキシャル層25とのPN接合の上部を覆うようにして配置されている。即ち、ゲートコンタクト領域29はウェル領域26の周辺部分を環状に取り囲んでいる。そして、再度イオン注入用マスクを付け直し、形成予定のエミッタ領域30、ソース領域31、ドレイン領域32およびコンタクト領域35に対応する部分を開口し、ここにN型の不純物であるヒ素またはリンをイオン注入する。
【0020】
第5工程:図3(A)参照
更に、レジストマスクを付け直して、チャネル領域33に対応する部分のSi酸化膜上に開口部40を具備するマスク層41を形成する。開口部40の端は、ゲートコンタクト領域29の上部に位置して、ウェル領域26の表面及び環状に形成されたゲートコンタクト領域29の内周端近傍の表面を露出する。そして、マスク層41の開口部を通してチャネル領域33を形成するN型の不純物であるヒ素またはリンを1×1012〜1013atoms/cmでイオン注入する。
【0021】
第6工程:図3(B)参照
マスク層41をそのままに、開口部40を通してトップゲート領域34を形成するP型の不純物であるB又はBFを1×1013〜1014atoms/cmでイオン注入する。
【0022】
その後前記イオン注入用マスクを取り除き、1000℃、30〜1時間のエミッタ拡散を行ってエミッタ領域30、ソース領域31、ドレイン領域32を熱拡散すると共に、N型の不純物およびP型の不純物を同時に熱拡散してチャネル領域33とトップゲート領域34を形成する。尚、エミッタ拡散の後に不純物のイオン注入と熱処理を行ってチャネル領域33とトップゲート領域34を同時に形成してもよい。
【0023】
第7工程:図4(A)参照
最後に、エピタキシャル層表面のSiO2膜にコンタクト孔を開口し、ドレイン電極、ソース電極、ゲート電極、VCC印加用電極、エミッタ電極、ベース電極およびコレクタ電極を形成する。
【0024】
これらの工程によって製造された半導体集積回路は、分離領域24、27で分離された第1と第2の領域に、各々NPNトランジスタとJ−FET素子が形成される。J−FET素子は、ウェル領域26をボトムゲートとして構成された素子であり、ゲートコンタクト領域29はウェル領域26まで達してボトムゲートとトップゲートにゲート電位を与え、ソース・ドレイン領域31、32はチャネル領域33を貫通する深さで形成されている。
【0025】
図4(B)にJ−FET素子の平面図を示した。ゲートコンタクト領域29は、環状の形状を有し、トップゲート領域34、チャネル領域33およびウェル領域26の周辺部分に重畳し且つウェル領域26、チャネル領域33及びトップゲート領域34よりは高不純物濃度に設計されている。これにより、各領域のPN接合がエピタキシャル層25表面に露出することを回避している。環状のゲートコンタクト領域29で囲まれた部分に、ソース領域31とドレイン領域32とが、帯状の形状で形成される。そして、ゲートコンタクト領域29を介して印加される電圧に応じて、ウェル領域26とチャネル領域33とのPN接合に形成される空乏層及びトップゲート領域34とチャネル領域33とのPN接合に形成される空乏層を制御し、もってソース領域31とドレイン領域32との間に流れるチャネル電流を制御する。また、ウェル領域26周囲のエピタキシャル層25には、N+型のコンタクト領域35により、ゲート電極に印加される電圧以上の電圧(例えば、電源電圧Vcc)を印加するか、ゲートコンタクト領域29と短絡してゲートと同電位を印加するか、接地電位(GND)を印加するか、もしくは何の電位も印加しないフローティング状態とする。ゲート電位はソース電位よりも低い電位が与えられるような回路設計がなされる。ゲート信号として例えば振幅が1V以上程度の大振幅信号が印加される場合は、VCC電位を与えて、ウェル領域26、エピタキシャル層25および分離領域24、27から成る寄生PNPトランジスタの動作を防止するのが良い。反対にゲート信号として例えば振幅がプラスマイナス0.01〜0.5V程度の微弱振幅信号が印加される場合は、エピタキシャル層25とウェル領域26との間に大電位差の逆バイアスを与えるとPN接合の暗電流によって前記微弱信号が認識できなくなる可能性がある。この場合には、エピタキシャル層25を何の電位も印加しないフローティング状態とする等の手法が好ましい。
【0026】
本発明の第1の特徴は、ウェル領域26にある。P型のウェル領域26の形成により、この領域にN型のチャネル領域33の形成が可能となり、BIP−ICの中にNチャネル型J−FETを形成できる。従って、従来ディスクリート型でしか製品化されていなかったSN比の高いNチャネル型J−FETを、1チップ集積化でき、これを使用したセット等の組立易さが向上し、コストメリットも増す。
【0027】
また第2の特徴は、P+型の埋込層23にある。例えばコンタクト領域35によってエピタキシャル層25をVCCバイアスし、ボトム/トップゲートにはVCCより低い電位を印加して逆バイアスを与えることになるが、該逆バイアスによる空乏層がエピタキシャル層25とウェル領域26との間に広がる。仮にP+型の埋込層23が省略されると、ウェル領域26の残り膜厚が少ないので、前記空乏層がチャネル領域33に到達してパンチスルーしやすくなる。本発明では、P+埋込層23を設けたことによって、空乏層がP+埋込層23とN+型の埋込層21とのPN接合に発生し、チャネル領域33からは遠くなり、パンチスルーしにくくなるので、チャネル領域33とボトムゲート(ウェル領域)26間の耐電圧特性を向上させることができる。
【0028】
加えて、NPNトランジスタのベース領域28の形成と同時的にゲートコンタクト領域29を形成することによって、製造工程の共用化を測ることが可能である。
【0029】
そして、ゲートコンタクト領域29を、ウェル領域26、チャネル領域33、およびトップゲート領域34が形成するPN接合の端部に重畳させることによって、エピタキシャル層25表面(Si酸化膜との界面)にこれらのPN接合を露出させることが無く、該Si酸化膜との接触に起因するリーク電流の発生を防止できる。また、トップゲート領域34によって、低不純物濃度のチャネル領域33を酸化膜界面から離間させることも、リーク低減(低雑音)の効果を生じている。
【0030】
更に、エミッタ領域30の形成と同時的にソース・ドレイン領域31、32をも形成する事によって、更なる製造工程の簡素化をも図ることができる。
【0031】
更に、共通のマスク層41でチャネル領域33とトップゲート領域34を形成することによって、更なる製造工程の簡素化をも図ることができる。
【0032】
【発明の効果】
本発明によれば、ボトムゲートとなる一導電型のウェル領域内にNチャネル型J−FETを形成することにより、SN比の優れたNチャネル型のJ−FETを、BIP−ICの中に作り込むことができる利点を有する。
【0033】
更には、ウェル領域の下層に一導電型の埋込層を設けることで、逆バイアスにより発生する空乏層の形成部分をチャネル領域33から遠方に遠ざけることができ、空乏層のパンチスルーが発生しにくく、チャネルとボトムゲート間の耐電圧特性を向上させることができる。
【0034】
更に、NPNトランジスタの各領域の形成によってゲートコンタクト領域29とソース・ドレイン領域31、32を形成することにより、製造工程の簡素化を図ることができる利点を有するものである。
【0035】
更に、共通のマスク層41を利用してチャネル領域33とトップゲート領域34を形成することにより、製造工程の簡素化を更に押し進めることができる利点を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を説明する為の断面図である。
【図2】本発明を説明する為の断面図である。
【図3】本発明を説明する為の断面図である。
【図4】本発明を説明する為の(A)断面図(B)平面図である。
【図5】従来の半導体集積回路装置を説明する断面図である。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and more particularly to a semiconductor integrated circuit device having a junction field effect transistor (hereinafter, referred to as a J-FET) formed in a BIP-IC.
[0002]
[Prior art]
J-FETs are used for condenser microphones and the like because they have higher input impedance than BIP type devices and higher electrostatic breakdown strength than MOS type FET devices. In addition, it has characteristics such as low low frequency noise and good high frequency characteristics for small signal amplification. In addition to the discrete type, a J-FET integrated on a BIP-IC has been developed.
[0003]
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-197885 is an example thereof, and is shown in FIG. First, an N-type epitaxial layer 2 is laminated on a P-type semiconductor substrate 1, and an N + -type buried layer 3 is formed therebetween. A P + type isolation region 4 is formed to penetrate the semiconductor substrate 1 from the surface of the epitaxial layer 2 so as to surround the buried layer 3, thereby forming an island region 5.
[0004]
An N + type top gate region 6 is formed on the surface of the island region 5, and a P type channel region 7 is formed below the top gate region 6. A P-type source region 8 and a P-type drain region 9 are formed at both ends of the channel region, and a high-concentration gate contact region 10 is formed outside.
[0005]
Further, a source electrode, a drain electrode, and a gate electrode are laid through an insulating film to form a P-channel J-FET.
[0006]
Since a PN junction is formed in the gate region, the PN junction is reverse-biased, and the drain current is controlled according to the size of the depletion layer (for example, see Patent Document 1).
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-53-149773 (page 2-3, FIG. 2-3)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the P-channel J-FET has a problem that the SN ratio is poor due to the problem of carrier (hole) mobility. Therefore, it has been desired to integrate an N-channel J-FET having a good SN ratio in an integrated circuit.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and is firstly solved by forming an N-channel J-FET in a well region of one conductivity type which is formed in an island region and serves as a bottom gate region. is there.
[0010]
Further, by forming the well region, an N-channel type J-FET can be formed, and furthermore, it can be built in a BIP-IC.
[0011]
Further, by providing a buried layer of one conductivity type between the well region and the buried layer of the opposite conductivity type provided below the well region, a portion where a depletion layer is generated due to a reverse bias is formed. In addition, it can be lowered from between the well region and the island region to between the buried layer of the opposite conductivity type and the buried layer of one conductivity type, so that punch-through of the depletion layer hardly occurs.
[0012]
Further, a simplified manufacturing process is established by forming the gate lead-out region of the J-FET by the base diffusion of the NPN transistor and forming the source / drain region by the emitter diffusion.
[0013]
Furthermore, by forming the channel region and the top gate region through the same mask, the process can be further simplified.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[0015]
First step: A P-type semiconductor substrate 20 is prepared as shown in FIG. An oxide film is formed by thermally oxidizing the surface, and an opening is formed in the oxide film by a photoetching technique. Antimony (Sb) is diffused on the surface of the semiconductor substrate 20 exposed at the opening to form N + type buried layers 21 and 22. Subsequently, the oxide film is formed again, an opening is formed in the oxide film again by a photoetching method, and boron (B) is ion-implanted into the surface of the substrate 20 to form a P + type buried layer 23 and an isolation region 24. I do.
[0016]
Second step: Refer to FIG. 1B. Subsequently, after removing the oxide film mask for ion implantation, an N-type epitaxial layer 25 is formed by a vapor growth method. The film thickness is 5 to 12 μm, and the specific resistance ρ is 5 to 20 Ω · cm.
[0017]
After forming the epitaxial layer, a Si oxide film is formed on the surface of the epitaxial layer 25, and an opening is formed in the Si oxide film by a photo-etching technique. Boron (B, BF2) is ion-implanted through this opening to form a P-type well region 26. Then, the lower isolation region 24 is diffused above the epitaxial layer 25 by applying a heat treatment at 1100 ° C. for about 1 to 3 hours.
[0018]
Third step: Refer to FIG. 2A. Subsequently, a resist mask for ion implantation is formed on the Si oxide film grown on the surface of the epitaxial layer 25 by this heat treatment, and an opening corresponding to the upper isolation region 27 is formed. P-type impurities, here, boron are ion-implanted through the portion. Then, after removing the resist mask, 1100 ° C. for 1 to 3 hours until the upper and lower isolation regions 24 and 27 are combined and the P-type buried layer 23 and the P-type well region 26 are combined. Diffuse heat diffusion. By the isolation regions 24 and 27, the epitaxial layer 25 is junction-isolated into a first region where a junction FET (J-FET) is to be formed and a second region where an NPN transistor is to be formed.
[0019]
Fourth step: After removing the SiO2 film grown on the surface of the epitaxial layer 25 by the heat treatment shown in FIG. 2B, a SiO2 film having a thickness of about 500 ° is formed again. A mask for ion implantation is provided on the SiO2 film with a photoresist film, a portion corresponding to the base region 28 and the gate contact region 29 of the NPN transistor is opened, and boron as a base impurity is ion-implanted therein. After removing the resist mask, base diffusion is performed by heat treatment at 1100 ° C. for 1 to 2 hours. The base region 28 and the gate contact region 29 are diffusion regions shallower than the P-type well region 26, and the gate contact region 29 is arranged so as to cover the upper part of the PN junction between the P-type well region 26 and the N-type epitaxial layer 25. ing. That is, the gate contact region 29 annularly surrounds the peripheral portion of the well region 26. Then, the ion implantation mask is reattached, and portions corresponding to the emitter region 30, the source region 31, the drain region 32, and the contact region 35 to be formed are opened, and arsenic or phosphorus, which is an N-type impurity, is ionized here. inject.
[0020]
Fifth Step: See FIG. 3 (A) Further, a mask layer 41 having an opening 40 is formed on the portion of the Si oxide film corresponding to the channel region 33 by re-attaching the resist mask. The end of the opening 40 is located above the gate contact region 29 and exposes the surface of the well region 26 and the surface near the inner peripheral end of the annularly formed gate contact region 29. Then, arsenic or phosphorus, which is an N-type impurity forming the channel region 33, is ion-implanted through the opening of the mask layer 41 at 1 × 10 12 to 10 13 atoms / cm 3 .
[0021]
Sixth step: B or BF 2 , which is a P-type impurity for forming the top gate region 34 through the opening 40, is kept at 1 × 10 13 to 10 14 atoms / cm 3 while leaving the mask layer 41 of FIG. 3B as it is. Ion implantation.
[0022]
Thereafter, the mask for ion implantation is removed, and the emitter is diffused at 1000 ° C. for 30 to 1 hour to thermally diffuse the emitter region 30, the source region 31, and the drain region 32, and simultaneously remove N-type impurities and P-type impurities. The channel region 33 and the top gate region 34 are formed by thermal diffusion. The channel region 33 and the top gate region 34 may be simultaneously formed by performing ion implantation of impurities and heat treatment after the emitter diffusion.
[0023]
Seventh step: Refer to FIG. 4 (A) Finally, a contact hole is opened in the SiO2 film on the surface of the epitaxial layer, and a drain electrode, a source electrode, a gate electrode, a VCC application electrode, an emitter electrode, a base electrode and a collector electrode are formed. I do.
[0024]
In the semiconductor integrated circuit manufactured by these steps, an NPN transistor and a J-FET element are formed in the first and second regions separated by the separation regions 24 and 27, respectively. The J-FET element is an element configured by using the well region 26 as a bottom gate. The gate contact region 29 reaches the well region 26 to apply a gate potential to the bottom gate and the top gate. The source / drain regions 31 and 32 are It is formed to a depth penetrating the channel region 33.
[0025]
FIG. 4B shows a plan view of the J-FET device. The gate contact region 29 has an annular shape, overlaps the top gate region 34, the channel region 33, and the peripheral portion of the well region 26, and has a higher impurity concentration than the well region 26, the channel region 33, and the top gate region 34. Designed. This prevents the PN junction in each region from being exposed on the surface of the epitaxial layer 25. A source region 31 and a drain region 32 are formed in a band shape in a portion surrounded by the annular gate contact region 29. A depletion layer formed at the PN junction between the well region 26 and the channel region 33 and a PN junction between the top gate region 34 and the channel region 33 are formed in accordance with the voltage applied through the gate contact region 29. And a channel current flowing between the source region 31 and the drain region 32. Further, a voltage (for example, power supply voltage Vcc) higher than the voltage applied to the gate electrode is applied to the epitaxial layer 25 around the well region 26 by the N + type contact region 35 or the gate layer is short-circuited with the gate contact region 29. The same potential as the gate, the ground potential (GND), or a floating state in which no potential is applied. The circuit is designed such that the gate potential is lower than the source potential. When a large amplitude signal having an amplitude of, for example, about 1 V or more is applied as a gate signal, a VCC potential is applied to prevent the operation of the parasitic PNP transistor including the well region 26, the epitaxial layer 25, and the isolation regions 24 and 27. Is good. Conversely, when a weak amplitude signal of, for example, about ± 0.01 V to 0.5 V is applied as a gate signal, a large potential difference between the epitaxial layer 25 and the well region 26 causes a PN junction when a reverse bias is applied. There is a possibility that the weak signal cannot be recognized due to the dark current. In this case, it is preferable to set the epitaxial layer 25 in a floating state in which no potential is applied.
[0026]
The first feature of the present invention resides in the well region 26. By forming the P-type well region 26, an N-type channel region 33 can be formed in this region, and an N-channel J-FET can be formed in the BIP-IC. Therefore, an N-channel type J-FET having a high SN ratio, which has conventionally been commercialized only as a discrete type, can be integrated into one chip, the ease of assembling a set or the like using the same is improved, and the cost merit increases.
[0027]
A second feature lies in the P + type buried layer 23. For example, the epitaxial layer 25 is VCC-biased by the contact region 35, and a reverse bias is applied to the bottom / top gate by applying a potential lower than VCC, but the depletion layer due to the reverse bias forms the epitaxial layer 25 and the well region 26. Spread between. If the P + type buried layer 23 is omitted, since the remaining film thickness of the well region 26 is small, the depletion layer reaches the channel region 33 and is likely to punch through. In the present invention, since the P + buried layer 23 is provided, a depletion layer is generated at the PN junction between the P + buried layer 23 and the N + type buried layer 21, which is farther from the channel region 33, and punches through. Since it becomes difficult, the withstand voltage characteristics between the channel region 33 and the bottom gate (well region) 26 can be improved.
[0028]
In addition, by forming the gate contact region 29 simultaneously with the formation of the base region 28 of the NPN transistor, it is possible to measure the sharing of the manufacturing process.
[0029]
Then, the gate contact region 29 is superimposed on the end of the PN junction formed by the well region 26, the channel region 33, and the top gate region 34, so that these are formed on the surface of the epitaxial layer 25 (the interface with the Si oxide film). Without exposing the PN junction, it is possible to prevent generation of a leak current due to contact with the Si oxide film. Separating the low impurity concentration channel region 33 from the oxide film interface by the top gate region 34 also has the effect of reducing leakage (low noise).
[0030]
Further, by simultaneously forming the source / drain regions 31 and 32 simultaneously with the formation of the emitter region 30, the manufacturing process can be further simplified.
[0031]
Further, by forming the channel region 33 and the top gate region 34 with the common mask layer 41, the manufacturing process can be further simplified.
[0032]
【The invention's effect】
According to the present invention, an N-channel J-FET having an excellent SN ratio is formed in a BIP-IC by forming an N-channel J-FET in a well region of one conductivity type serving as a bottom gate. It has the advantage that it can be built.
[0033]
Further, by providing a buried layer of one conductivity type below the well region, the formation portion of the depletion layer generated by the reverse bias can be made far from the channel region 33, and the punch-through of the depletion layer occurs. And the withstand voltage characteristics between the channel and the bottom gate can be improved.
[0034]
Further, by forming the gate contact region 29 and the source / drain regions 31 and 32 by forming each region of the NPN transistor, there is an advantage that the manufacturing process can be simplified.
[0035]
Further, by forming the channel region 33 and the top gate region 34 using the common mask layer 41, there is an advantage that the simplification of the manufacturing process can be further promoted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the present invention.
FIG. 4 is a sectional view (A) and a plan view (B) for explaining the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a conventional semiconductor integrated circuit device.

Claims (2)

一導電型の半導体基板の上に逆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の第1の領域に、一導電型のウェル領域を形成する工程と、
前記エピタキシャル層の第2の領域に、一導電型のベース領域を形成し、同時に前記ウェル領域の表面に前記ゲートコンタクト領域を形成する工程と、
前記ベース領域の表面に逆導電型のエミッタ領域を形成し、同時に前記ウェル領域の表面にソース・ドレイン領域を形成する工程と、
前記ウェル領域表面に、その端部が前記ゲートコンタクト領域に重畳する逆導電型のチャネル領域を形成する工程と、
前記ウェル領域表面に、その端部が前記ゲートコンタクト領域に重畳する一導電型のトップゲート領域を形成する工程と、を具備することを特徴とする半導体集積回路の製造方法。
Forming a reverse conductivity type epitaxial layer on a one conductivity type semiconductor substrate,
Forming a well region of one conductivity type in a first region of the epitaxial layer;
Forming a base region of one conductivity type in a second region of the epitaxial layer, and simultaneously forming the gate contact region on a surface of the well region;
Forming a reverse conductivity type emitter region on the surface of the base region, and simultaneously forming source / drain regions on the surface of the well region;
Forming, on the surface of the well region, a channel region of an opposite conductivity type whose end overlaps the gate contact region;
Forming a one-conductivity-type top gate region whose end overlaps the gate contact region on the surface of the well region.
一導電型の半導体基板の上に逆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の第1の領域に、一導電型のウェル領域を形成する工程と、
前記エピタキシャル層の第2の領域に、一導電型のベース領域を形成し、同時に前記ウェル領域の表面に前記ゲートコンタクト領域を形成する工程と、
前記ベース領域の表面に逆導電型のエミッタ領域を形成し、同時に前記ウェル領域の表面にソース・ドレイン領域を形成する工程と、
前記ウェル領域の表面に、その端が前記ゲートコンタクト領域の上部に位置するような開口部分を持つマスク層を形成する工程と、
前記マスク層をマスクとして逆導電型の不純物をイオン注入し、その端部が前記ゲートコンタクト領域に重畳するチャネル領域を形成する工程と、
前記マスク層をマスクとして一導電型の不純物をイオン注入し、その端部が前記ゲートコンタクト領域に重畳するトップゲート領域を形成する工程と、を具備することを特徴とする半導体集積回路の製造方法。
Forming a reverse conductivity type epitaxial layer on a one conductivity type semiconductor substrate,
Forming a well region of one conductivity type in a first region of the epitaxial layer;
Forming a base region of one conductivity type in a second region of the epitaxial layer, and simultaneously forming the gate contact region on a surface of the well region;
Forming a reverse conductivity type emitter region on the surface of the base region, and simultaneously forming source / drain regions on the surface of the well region;
Forming a mask layer having an opening on the surface of the well region such that an end thereof is located above the gate contact region;
Ion-implanting impurities of the opposite conductivity type using the mask layer as a mask, and forming a channel region whose end overlaps the gate contact region;
Ion-implanting one conductivity type impurity using the mask layer as a mask, and forming a top gate region whose end overlaps the gate contact region. .
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