JPH06132541A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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JPH06132541A
JPH06132541A JP27985792A JP27985792A JPH06132541A JP H06132541 A JPH06132541 A JP H06132541A JP 27985792 A JP27985792 A JP 27985792A JP 27985792 A JP27985792 A JP 27985792A JP H06132541 A JPH06132541 A JP H06132541A
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JP
Japan
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diffusion layer
type
semiconductor region
conductivity type
transistor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP27985792A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Ryu
靖 笠
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a semiconductor device and a manufacture of the device, in which the number of processes can be decreased so that it is possible to reduce a manufacturing cost to obtain a low-cost semiconductor device. CONSTITUTION:A second semiconductor region 2 of second conductive type is formed in a first semiconductor region 1 of undoped or first conductive type, and a first diffused source layer 9 of second conductive type and a first diffused drain layer 10 of DSA structure for forming a transistor are formed in the first semiconductor region 1. Further, a second diffused source layer 11 of a first conductive type and a second diffused drain layer 12 of DSA structure for constituting the transistor are formed in the second semiconductor region 2, and a bipolar transistor is formed from the second semiconductor region 2 and the second diffused drain layer 12 of DSA structure.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置及びその製
造方法に係り、詳しくは、例えばEPROM、フラッシ
ュメモリ等のCMOS型不揮発性半導体記憶装置内のバ
イポーラトランジスタに適用することができ、特に、工
程数を減らして製造コストを低減することができる半導
体装置及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the same, and more particularly, it can be applied to a bipolar transistor in a CMOS type nonvolatile semiconductor memory device such as an EPROM or a flash memory. The present invention relates to a semiconductor device capable of reducing the manufacturing cost by reducing the number of steps and a manufacturing method thereof.

【0002】近年、CMOSデバイスの低電力性とバイ
ポーラデバイスの負荷駆動能力の両者の利点を有するB
i−CMOS技術の開発が始まり、注目を引き始めてい
る。
In recent years, B has the advantages of both low power consumption of CMOS devices and load driving capability of bipolar devices.
The development of i-CMOS technology has begun and is beginning to draw attention.

【0003】[0003]

【従来の技術】図6,7は従来の半導体装置の製造方法
を説明する図であり。図示例はBi−CMOS集積回路
の製造方法に適用する場合である。図6,7において、
31は例えばp- 型でSi等の基板であり、32は基板31が
熱酸化され形成されたSiO2等のシリコン酸化膜であ
り、33はシリコン酸化膜32がエッチングされ形成された
開口部であり、34は開口部33を介して基板31に形成され
た例えばn+ 型の埋め込み領域である。次いで、35は埋
め込み領域34上に形成されたエピタキシャル層であり、
36,37はエピタキシャル層35内に各々形成されたnウェ
ル、pウェルであり、38はエピタキシャル層35が選択酸
化され形成されたSiO2 等のフィールド酸化膜であ
り、39はnウェル36内に形成されたn+ 型埋め込み領域
34の取り出し電極となるn+ 型領域である。次いで、40
はフィールド酸化膜38間のエピタキシャル層35が酸化さ
れ形成されたSiO2 等のゲート酸化膜であり、41はゲ
ート酸化膜40上の所定領域に形成されたポリSi等のゲ
ート電極であり、42はPMOS領域のnウェル36内に形
成されたp+ 型ソース/ドレイン拡散層であり、43はN
PNバイポーラ領域のnウェル36内に形成された外部ベ
ース拡散層であり、44はNMOS領域のpウェル37内に
形成されたn+ 型ソース/ドレイン拡散層である。そし
て45,46はNPNバイポーラ領域のnウェル36内に各々
形成されたn+ 型エミッタ拡散層、活性べース拡散層で
あり、47はPSG等の層間絶縁膜であり、48は層間絶縁
膜47がエッチングされて形成されたコンタクトホールで
あり、49はこのコンタクトホール48を介してn+ 型領域
39、エミッタ拡散層45、外部ベース拡散層43及びソース
/ドレイン拡散層42,44等と各々コンタクトするように
形成されたAl等の配線層である。
2. Description of the Related Art FIGS. 6 and 7 are views for explaining a conventional method of manufacturing a semiconductor device. The illustrated example is applied to a method for manufacturing a Bi-CMOS integrated circuit. 6 and 7,
Reference numeral 31 is, for example, a p type substrate such as Si, 32 is a silicon oxide film such as SiO 2 formed by thermally oxidizing the substrate 31, and 33 is an opening formed by etching the silicon oxide film 32. Numeral 34 is, for example, an n + type buried region formed in the substrate 31 through the opening 33. Next, 35 is an epitaxial layer formed on the buried region 34,
36 and 37 are n wells and p wells formed in the epitaxial layer 35, 38 is a field oxide film such as SiO 2 formed by selective oxidation of the epitaxial layer 35, and 39 is in the n well 36. Formed n + type buried region
It is an n + -type region that serves as an extraction electrode of 34. Then 40
Is a gate oxide film such as SiO 2 formed by oxidizing the epitaxial layer 35 between the field oxide films 38, 41 is a gate electrode such as poly Si formed in a predetermined region on the gate oxide film 40, 42 Is a p + type source / drain diffusion layer formed in the n well 36 in the PMOS region, and 43 is N
An external base diffusion layer formed in the n well 36 in the PN bipolar region, and 44 an n + type source / drain diffusion layer formed in the p well 37 in the NMOS region. 45 and 46 are n + type emitter diffusion layers and active base diffusion layers respectively formed in the n well 36 of the NPN bipolar region, 47 is an interlayer insulating film such as PSG, and 48 is an interlayer insulating film. 47 is a contact hole formed by etching, and 49 is an n + type region through this contact hole 48.
39, an emitter diffusion layer 45, an external base diffusion layer 43, source / drain diffusion layers 42, 44, and the like, which are wiring layers made of Al or the like.

【0004】次に、その半導体装置の製造方法について
説明する。ここではBi−CMOS集積回路の製造工程
のうち、バイポーラの工程に注目して説明する。まず、
図6(a),(b)に示すように、p型Si基板31を熱
酸化して約1μmのシリコン酸化膜32を堆積し、n+
埋め込み領域を形成する部分のみ選択的にシリコン酸化
膜32を除去して開口部33を形成し、Sbを熱拡散により
開口部33を介して基板31内にドーピングして、基板31内
にn+ 型埋め込み領域34を形成する。次に、図6(c)
に示すように、シリコン酸化膜32を除去し、全面にSi
のエピタキシャル成長を行ってエピタキシャル層35を形
成する。この時、エピタキシャル層35はn型にドーピン
グすればこれをコレクタに、p型にドーピングすれば以
下のnウェルをコレクタに用いることができる。次い
で、エピタキシャル層35内にnウェル36及びpウェル37
の形成を行う。
Next, a method of manufacturing the semiconductor device will be described. Here, of the manufacturing process of the Bi-CMOS integrated circuit, the bipolar process will be focused and described. First,
As shown in FIGS. 6A and 6B, the p-type Si substrate 31 is thermally oxidized to deposit a silicon oxide film 32 having a thickness of about 1 μm, and only the portion where the n + -type buried region is formed is selectively oxidized with silicon. The film 32 is removed to form an opening 33, and Sb is doped into the substrate 31 through the opening 33 by thermal diffusion to form an n + -type buried region 34 in the substrate 31. Next, FIG. 6 (c)
, The silicon oxide film 32 is removed, and
Epitaxial growth is performed to form an epitaxial layer 35. At this time, if the epitaxial layer 35 is n-type doped, it can be used as a collector, and if it is p-type doped, the following n-well can be used as a collector. Then, in the epitaxial layer 35, an n well 36 and ap well 37 are formed.
Formation.

【0005】次に、図7(d)に示すように、エピタキ
シャル層35を選択酸化してフィールド酸化膜38を形成
し、nウェル36内にn+ 型埋め込み領域34の取出し電極
となるn+ 型領域39を形成した後、フィールド酸化膜38
間のエピタキシャル層35を酸化してゲート酸化膜40を形
成する。次いで、図7(e)に示すように、MOSトラ
ンジスタのしきい値合せ込みのチャネルイオン注入を行
い、ゲート酸化膜40上の所定領域にゲート電極41を形成
した後、イオン注入等によりp+ 型ソース/ドレイン拡
散層42を形成すると同時にp+ 型外部ベース拡散層43を
形成し、イオン注入等によりn+ 型ソース/ドレイン拡
散層44を形成すると同時にn+ 型エミッタ拡散層45を形
成し、別途にイオン注入等によりNPNバイポーラトラ
ンジスタ領域のnウェル36内にp型活性ベース拡散層46
を形成する。
Next, as shown in FIG. 7 (d), the epitaxial layer 35 is selectively oxidized to form a field oxide film 38, and n + which becomes an extraction electrode of the n + type buried region 34 in the n well 36 is formed. After forming the mold region 39, the field oxide 38
The epitaxial layer 35 in between is oxidized to form a gate oxide film 40. Then, as shown in FIG. 7E, channel ion implantation for adjusting the threshold of the MOS transistor is performed to form a gate electrode 41 in a predetermined region on the gate oxide film 40, and then p + + is performed by ion implantation or the like. Forming the p + -type external base diffusion layer 43 at the same time as forming the n-type source / drain diffusion layer 42 and forming the n + -type source / drain diffusion layer 44 by ion implantation or the like, and simultaneously forming the n + -type emitter diffusion layer 45. , A p-type active base diffusion layer 46 is separately formed in the n-well 36 in the NPN bipolar transistor region by ion implantation or the like.
To form.

【0006】そして、全面にPSG等の層間絶縁膜47を
形成し、層間絶縁膜47をエッチングしてコンタクトホー
ル48を形成し、このコンタクトホール48を介してn+
領域39、エミッタ拡散層45、外部ベース拡散層43及びソ
ース/ドレイン拡散層42,44等とコンタクトするように
Al等の配線層49を形成することにより、図7(f)に
示すような半導体装置を得ることができる。
Then, an interlayer insulating film 47 such as PSG is formed on the entire surface, the interlayer insulating film 47 is etched to form a contact hole 48, and an n + type region 39 and an emitter diffusion layer 45 are formed through the contact hole 48. By forming the wiring layer 49 of Al or the like so as to contact the external base diffusion layer 43 and the source / drain diffusion layers 42, 44, etc., a semiconductor device as shown in FIG. 7F can be obtained.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の半導体
装置の製造方法では、NPNバイポーラトランジスタ領
域のnウェル36内に外部ベース拡散層43、エミッタ拡散
層45及び活性ベース拡散層46を形成する他、n+ 型領域
39を形成しなければならないうえ、PMOSのp + 型ソ
ース/ドレイン拡散層42とNMOSのn+ 型ソース/ド
レイン拡散層44とを別々の工程で形成しなければならな
い等、工程数が非常に多く製造コストの点で問題を残し
ていた。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
In the method of manufacturing the device, the NPN bipolar transistor region is used.
External base diffusion layer 43 and emitter diffusion in n-well 36 in the region
In addition to forming the layer 45 and the active base diffusion layer 46, n+Mold area
39 must be formed, and the p +Type
Source / drain diffusion layer 42 and NMOS n+Type sauce / do
The rain diffusion layer 44 and the rain diffusion layer 44 must be formed in separate steps.
The number of processes is very large, leaving a problem in terms of manufacturing cost.
Was there.

【0008】そして、フラッシュメモリにおいて高速書
き込みを行う際には、メモリセルトランジスタのドレイ
ン部をDSA構造にする方法が知られているが、DSA
構造はドレイン部に異なる導電型の不純物を2回イオン
注入しなければならない等、このような場合は更に工程
数が多くなるため、上記の問題が顕著になっていた。そ
こで本発明は、工程数を減らして製造コストを低減する
ことができ、安価な半導体素子を得ることができる半導
体装置及びその製造方法を提供することを目的としてい
る。
When performing high speed writing in a flash memory, a method is known in which the drain portion of the memory cell transistor has a DSA structure.
In the case of such a structure, an impurity of different conductivity type must be ion-implanted into the drain portion twice. In such a case, the number of steps is further increased, so that the above-mentioned problem becomes remarkable. Therefore, it is an object of the present invention to provide a semiconductor device and a manufacturing method thereof, which can reduce the manufacturing cost by reducing the number of steps and can obtain an inexpensive semiconductor element.

【0009】[0009]

【課題を解決しようとする手段】本発明による半導体装
置は上記目的達成のため、ノンドープ又は第1導電型の
第1の半導体領域内に第2導電型の第2の半導体領域が
形成され、該第1の半導体領域内にトランジスタを構成
する第2導電型の第1のソース拡散層とDSA構造の第
1のドレイン拡散層が形成され、該第2の半導体領域内
にトランジスタを構成する第1導電型の第2のソース拡
散層とDSA構造の第2のドレイン拡散層が形成され、
該第2の半導体領域と該DSA構造の第2のドレイン拡
散層からバイポーラトランジスタが形成されてなるもの
である。
In order to achieve the above object, a semiconductor device according to the present invention has a second semiconductor region of a second conductivity type formed in a first semiconductor region of an undoped or first conductivity type. A first source diffusion layer of a second conductivity type forming a transistor and a first drain diffusion layer of a DSA structure are formed in the first semiconductor region, and a first transistor forming a transistor is formed in the second semiconductor region. A conductive type second source diffusion layer and a DSA structure second drain diffusion layer are formed,
A bipolar transistor is formed from the second semiconductor region and the second drain diffusion layer having the DSA structure.

【0010】本発明による半導体装置の製造方法は上記
目的達成のためノンドープ又は第1導電型の第1の半導
体領域内に第2導電型の第2の半導体領域を形成する工
程と、次いで、同一のマスクパターンを用いて該第1,
第2の半導体領域内にDSA構造を構成する第1導電型
の第1の拡散層を形成する工程と、次いで、同一のマス
クパターンを用いて該第1の半導体領域内に第2導電型
のソース拡散層を形成するとともに、該第1の半導体領
域の該第1の拡散層内に第2導電型の第2の拡散層を形
成してDSA構造の第1のドレイン拡散層を形成し、更
に該第2の半導体領域の該第1の拡散層内に第2導電型
の第2の拡散層を形成してDSA構造の第2のドレイン
拡散層を形成する工程とを含むものである。
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is the same as the step of forming a second semiconductor region of a second conductivity type in a first semiconductor region of an undoped or first conductivity type in order to achieve the above object. Using the mask pattern of
A step of forming a first diffusion layer of a first conductivity type forming a DSA structure in the second semiconductor region, and then using the same mask pattern, a second diffusion layer of the second conductivity type in the first semiconductor region. Forming a source diffusion layer, forming a second diffusion layer of the second conductivity type in the first diffusion layer of the first semiconductor region to form a first drain diffusion layer of a DSA structure, And a step of forming a second diffusion layer of the second conductivity type in the first diffusion layer of the second semiconductor region to form a second drain diffusion layer having a DSA structure.

【0011】本発明においては、前記第2の半導体領域
の第1導電型のソース拡散層は、前記第1導電型の第1
の拡散層の形成前に形成するか、又は同時に形成する
か、若しくは前記DSA構造形成後に形成する場合であ
ってもよい。本発明による半導体装置は、上記目的達成
のため、エミッタ又はコレクタとなる第2導電型の半導
体領域内にベースとなる第1導電型の第1の拡散層が形
成され、該第1の拡散層内にコレクタ又はエミッタとな
る第2導電型の第2の拡散層が形成され、該第1の拡散
層を隣接するようにベースとなる第1導電型の第3の拡
散層が形成されてなるものである。
In the present invention, the first conductivity type source diffusion layer of the second semiconductor region is the first conductivity type first diffusion layer.
The diffusion layer may be formed before the formation of the diffusion layer, simultaneously with the formation of the diffusion layer, or after the formation of the DSA structure. In order to achieve the above object, a semiconductor device according to the present invention has a first conductivity type first diffusion layer serving as a base formed in a second conductivity type semiconductor region serving as an emitter or a collector. A second diffusion layer of a second conductivity type serving as a collector or an emitter is formed therein, and a third diffusion layer of a first conductivity type serving as a base is formed so as to be adjacent to the first diffusion layer. It is a thing.

【0012】[0012]

【作用】本発明では、後述する実施例の図1,2に示す
如く、nチャネルメモリセルトランジスタのDSA構造
のドレイン拡散層10とpチャネルMOSトランジスタの
DSA構造のドレイン拡散層12を同一のレジストパター
ン21,22を用いて同時に形成している。しかも、NPN
型バイポーラトランジスタはpチャネルMOSトランジ
スタのDSA構造のドレイン拡散層12ともなっているn
+ 型拡散層12b及びp+ 型拡散層12aと、nウェル2及
びn+ 型拡散層13とから構成しており、pチャネルMO
Sトランジスタを形成する際、NPN型バイポーラトラ
ンジスタも同時に形成している。このため、従来のpチ
ャネルトランジスタとnチャネルトランジスタのソース
/ドレインを別々に形成している場合や、複雑な構造の
バイポーラトランジスタの場合よりも工程数を極端に低
減することができ、製造コストを著しく減らすることが
できる。
In the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2 of the embodiment described later, the drain diffusion layer 10 of the DSA structure of the n-channel memory cell transistor and the drain diffusion layer 12 of the DSA structure of the p-channel MOS transistor are formed by the same resist. Patterns 21 and 22 are used to form simultaneously. Moreover, NPN
N-type bipolar transistor also serves as the drain diffusion layer 12 of the DSA structure of the p-channel MOS transistor.
The p-type MO layer is composed of a + type diffusion layer 12b and ap + type diffusion layer 12a, an n well 2 and an n + type diffusion layer 13.
When forming the S transistor, an NPN bipolar transistor is also formed at the same time. Therefore, the number of steps can be extremely reduced as compared with the case where the source / drain of the conventional p-channel transistor and the n-channel transistor are separately formed, and the case where the bipolar transistor has a complicated structure, and the manufacturing cost can be reduced. It can be significantly reduced.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
1は本発明の実施例1に則した半導体装置の構造を示す
断面図であり、DSA構造を有するBi−CMOSのフ
ラッシュメモリに適用する場合である。図1において、
1は例えばp- 型でSi等の基板であり、2はp- 型基
板1内に形成された例えばn- 型のnウェルであり、3
は素子分離領域となるSiO2 等のフィールド酸化膜で
あり、4はSiO2 等のゲート酸化膜である。次いで、
5〜7は各々ポリSi等のゲート電極、ポリSi等のフ
ローティングゲート、ポリSi等のコントロールゲート
であり、8はSiO2 等の層間膜である。次いで、9は
- 型基板1内に形成されたn+ 型のソース拡散層であ
り、10はp- 型基板1内に形成されたDSA構造のドレ
イン拡散層であり、このDSA構造のドレイン拡散層10
はp+ 型拡散層10aとこのp+ 型拡散層10a内に形成さ
れたn+ 型拡散層10bとからなっている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, which is applied to a Bi-CMOS flash memory having a DSA structure. In FIG.
Reference numeral 1 denotes, for example, a p -type substrate such as Si, 2 denotes, for example, an n -type n well formed in the p -type substrate 1, and 3
Is a field oxide film such as SiO 2 which becomes an element isolation region, and 4 is a gate oxide film such as SiO 2 . Then
Reference numerals 5 to 7 are a gate electrode made of poly-Si or the like, a floating gate made of poly-Si or the like, a control gate made of poly-Si or the like, and 8 is an interlayer film such as SiO 2 . Then, 9 p - is a source diffusion layer of the n + -type formed on the mold substrate 1, 10 p - a drain diffusion layer of the formed on the mold substrate 1 DSA structure, the drain of the DSA structure Diffusion layer 10
Consists the n + -type diffusion layer 10b formed on the p + -type diffusion layer 10a Toko of p + -type diffusion layer 10a.

【0014】次いで、11はn- 型nウェル2内に形成さ
れたp+ 型のソース拡散層であり、12はn- 型nウェル
2内に形成されたDSA構造のドレイン拡散層であり、
このDSA構造のドレイン拡散層12はp+ 型拡散層12a
とこのp+ 型拡散層12a内に形成されたn+ 型拡散層12
bとからなっている。次いで、13はn- 型のnウェル2
内に形成されたn+ 型拡散層であり、このn+ 型拡散層
13とn- 型nウェル2はコレクタ拡散層を兼ねており、
+ 型拡散層12aはベース拡散層を兼ねており、n+
拡散層12bはエミッタ拡散層を兼ねており、これらから
NPN型バイポーラトランジスタが構成されている。そ
して、14はPSG等の層間絶縁膜であり、15は各拡散層
9〜13が露出されたコンタクトホールであり、16はこの
コンタクトホール15を介して各拡散層9〜13とコンタク
トするように形成されたAl等の配線層である。なお、
Aはnチャネルメモリセルトランジスタ領域を示してお
り、13はpチャネルMOSトランジスタとNPNバイポ
ーラトランジスタ領域を示している。
[0014] Then, 11 the n - is a source diffusion layer of the p + -type formed in the mold n-well 2, 12 the n - a drain diffusion layer of the formed in the mold n-well 2 DSA structure,
The drain diffusion layer 12 of this DSA structure is ap + type diffusion layer 12a.
And the n + type diffusion layer 12 formed in the p + type diffusion layer 12a
It consists of b and. Next, 13 is an n - type n well 2
An n + -type diffusion layer formed inside the n + -type diffusion layer
13 and the n type n well 2 also serve as a collector diffusion layer,
The p + type diffusion layer 12a also serves as a base diffusion layer, and the n + type diffusion layer 12b also serves as an emitter diffusion layer, which form an NPN bipolar transistor. Further, 14 is an interlayer insulating film such as PSG, 15 is a contact hole in which each of the diffusion layers 9 to 13 is exposed, and 16 is in contact with each of the diffusion layers 9 to 13 through the contact hole 15. It is a wiring layer formed of Al or the like. In addition,
A indicates an n-channel memory cell transistor region, and 13 indicates a p-channel MOS transistor and NPN bipolar transistor region.

【0015】次に、図2は本発明の実施例1に則した半
導体装置の製造方法を説明する図である。図2におい
て、図1と同一符号は同一又は相当部分を示し、21はp
+ 型拡散層10a及びp+ 型拡散層12aを形成するための
開口部21aを有するレジストパターンであり、22はn+
型拡散層10b、ソース拡散層9、n+ 型拡散層12b及び
+ 型拡散層13を形成するための開口部22aを有するレ
ジストパターンであり、23はp+ 型ソース拡散層11を形
成するための開口部23aを有するレジストパターンであ
る。
Next, FIG. 2 is a diagram for explaining a method of manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. 2, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same or corresponding portions, and 21 is p.
The resist pattern 22 has an opening 21a for forming the + type diffusion layer 10a and the p + type diffusion layer 12a, and 22 is n +.
The resist pattern has an opening 22a for forming the type diffusion layer 10b, the source diffusion layer 9, the n + type diffusion layer 12b, and the n + type diffusion layer 13, and 23 forms the p + type source diffusion layer 11. This is a resist pattern having an opening 23a for the purpose.

【0016】次に、その半導体装置の製造方法について
説明する。ここでは、本発明の特徴である各拡散層9〜
13の形成方法について具体的に説明する。まず、図2
(a)に示すように、イオン注入等によりp- 型Si基
板1内にn - 型のnウェル2を形成し、LOCOS法等
によりSi基板1を選択酸化して素子分離領域となるの
フィールド酸化膜3を形成した後、Si基板1を熱酸化
して、ゲート酸化膜4を形成する。次いで、CVD法と
RIE等によりゲート酸化膜4上にポリSiからなるゲ
ート電極5及びフローティングゲート6を形成し、フロ
ーティングゲート6上にポリSiコントロールゲート7
及びSiO2 層間膜8を形成する。
Next, the method of manufacturing the semiconductor device
explain. Here, each of the diffusion layers 9 to 9 which is a feature of the present invention
A method of forming 13 will be specifically described. First, FIG.
As shown in (a), p-Type Si group
N in board 1 -Type n-well 2 is formed, LOCOS method, etc.
Selectively oxidizes the Si substrate 1 to form an element isolation region.
After forming the field oxide film 3, the Si substrate 1 is thermally oxidized.
Then, the gate oxide film 4 is formed. Then, the CVD method
A gate made of poly-Si is formed on the gate oxide film 4 by RIE or the like.
The gate electrode 5 and the floating gate 6 are formed and
Poly-Si control gate 7 on the gate 6
And SiO2The interlayer film 8 is formed.

【0017】次に、図2(b)に示すように、全面にレ
ジストを塗布し、露光・現像によりメモリセルトランジ
スタ部とpチャネルMOSトランジスタ部のドレイン部
が開口するようにレジストをパターニングして開口部21
aを有するレジストパターン21を形成した後、このレジ
ストパターン21を用い、ボロン(B)等の不純物による
イオン注入等により開口部21a内の基板1内に不純物を
導入してp+ 型拡散層10aを形成すると同時に、p+
拡散層12aを形成する。
Next, as shown in FIG. 2B, a resist is applied on the entire surface, and the resist is patterned by exposure and development so that the drain portions of the memory cell transistor portion and the p-channel MOS transistor portion are opened. Opening 21
After the resist pattern 21 having a is formed, the resist pattern 21 is used to introduce impurities into the substrate 1 in the opening 21a by ion implantation with impurities such as boron (B) to form the p + -type diffusion layer 10a. Simultaneously with the formation of p., The p + type diffusion layer 12a is formed.

【0018】次に、図2(c)に示すように、レジスト
パターン21を除去した後、全面に再度レジストを塗布
し、露光・現像によりメモリセルトランジスタのソース
/ドレイン部とpチャネルMOSトランジスタ部のドレ
イン部とコレクタ部が開口するようにレジストをパター
ニングして開口部22aを有するレジストパターン22を形
成した後、このレジストパターン22を用い、ヒ素(A
s)等の不純物によるイオン注入等により開口部22a内
の基板1内に不純物を導入して、n+ 型のソース拡散層
9を形成すると同時に、p+ 型拡散層10a内にn+ 型拡
散層10bを形成してDSA構造のドレイン拡散層10を形
成し、これと同時にp+ 型拡散層12a内にn + 型拡散層
12bを形成してDSA構造のドレイン拡散層12を形成
し、更に、これと同時にnウェル2内にコレクタ引き出
し用のn+ 型拡散層13を形成する。
Next, as shown in FIG. 2C, the resist
After removing the pattern 21, apply resist again on the entire surface
The source of the memory cell transistor is exposed and developed.
/ Drain section and p-channel MOS transistor section drain
Pattern the resist so that the in and collector parts are open.
To form a resist pattern 22 having an opening 22a.
After forming the resist pattern 22, arsenic (A
In the opening 22a by ion implantation with impurities such as
By introducing impurities into the substrate 1 of+Type source diffusion layer
At the same time that 9 is formed, p+N in the mold diffusion layer 10a+Mold expansion
Form the diffusion layer 10b to form the drain diffusion layer 10 of the DSA structure.
And at the same time p+N in the mold diffusion layer 12a +Type diffusion layer
12b is formed to form a drain diffusion layer 12 having a DSA structure
At the same time, the collector is pulled out into the n-well 2.
Service n+The mold diffusion layer 13 is formed.

【0019】次に、図2(d)に示すように、レジスト
パターン22を除去した後、全面に再度レジストを塗布
し、露光・現像によりpチャネルトランジスタ部のソー
ス部が開口するようにレジストをパターニングして開口
部23aを有するレジストパターン23を形成した後、この
レジストパターン23を用い、ボロン(B)等の不純物に
よるイオン注入等により開口部23a内の基板1内に不純
物を導入して、p+ 型のソース拡散層11を形成する。
Next, as shown in FIG. 2D, after removing the resist pattern 22, the resist is applied again on the entire surface, and the resist is exposed and developed so that the source portion of the p-channel transistor portion is opened. After patterning to form the resist pattern 23 having the opening 23a, the resist pattern 23 is used to introduce impurities into the substrate 1 in the opening 23a by ion implantation with impurities such as boron (B), A p + type source diffusion layer 11 is formed.

【0020】そして、レジストパターン23を除去し、各
拡散層9〜13が露出されるコンタクトホール15を有する
PSG層間絶縁膜14を形成した後、このコンタクトホー
ル15を介して各拡散層9〜13とコンタクトするようにA
l配線層16を形成することにより、図1に示すような半
導体装置を得ることができる。なお、各拡散層9〜13形
成のためのイオン注入後の熱処理工程は次工程に適宜行
えばよいのは言うまでもない。
Then, the resist pattern 23 is removed to form a PSG interlayer insulating film 14 having a contact hole 15 exposing the diffusion layers 9 to 13, and then the diffusion layers 9 to 13 are formed through the contact hole 15. A to contact
By forming the 1 wiring layer 16, a semiconductor device as shown in FIG. 1 can be obtained. Needless to say, the heat treatment step after ion implantation for forming the diffusion layers 9 to 13 may be appropriately performed in the next step.

【0021】このように、本実施例では、nチャネルメ
モリセルトランジスタのDSA構造のドレイン拡散層10
とpチャネルMOSトランジスタのDSA構造のドレイ
ン拡散層12を同一のレジストパターン21,22を用いて同
時に形成している。しかも、NPN型バイポーラトラン
ジスタはpチャネルMOSトランジスタのDSA構造の
ドレイン拡散層12ともなっているn+ 型拡散層12b及び
+ 型拡散層12aと、nウェル2及びn+ 型拡散層13と
から構成しており、pチャネルMOSトランジスタを形
成する際、NPN型バイポーラトランジスタも同時に形
成している。このため、従来のpチャネルトランジスタ
とnチャネルトランジスタのソース/ドレインを別々に
形成している場合や、複雑な構造のバイポーラトランジ
スタの場合よりも工程数を極端に低減することができ
る。従って、製造コストを著しく低減することがでるの
で、安価な半導体素子を得ることができる。
As described above, in this embodiment, the drain diffusion layer 10 of the DSA structure of the n-channel memory cell transistor is used.
And the drain diffusion layer 12 of the DSA structure of the p-channel MOS transistor are simultaneously formed by using the same resist patterns 21 and 22. Moreover, the NPN type bipolar transistor is composed of the n + type diffusion layer 12b and the p + type diffusion layer 12a which also serve as the drain diffusion layer 12 of the DSA structure of the p channel MOS transistor, and the n well 2 and the n + type diffusion layer 13. Therefore, when forming a p-channel MOS transistor, an NPN bipolar transistor is also formed at the same time. Therefore, the number of steps can be extremely reduced as compared with the case where the source / drain of the conventional p-channel transistor and the n-channel transistor are formed separately, and the case of the bipolar transistor having a complicated structure. Therefore, the manufacturing cost can be significantly reduced, and an inexpensive semiconductor element can be obtained.

【0022】ところで、フラッシュメモリのデコーダで
使用する際は、フラッシュメモリは書き込み時に高電圧
が必要で調圧を必要とする。この時、電源より高電圧を
印加すると、従来のCMOSでは、ソース/ドレイン拡
散層と基板との間は順方向にバイアスされて動作が不安
定になるので、従来では、図3(a)のM部に示す如
く、逆流防止用のトランジスタが必要であった。これに
対し、本発明では、図3(b)、(c)から判るよう
に、出力に容量分があり、バイポーラトランジスタがO
Nするとそれを充電し、電流駆動能力が高く急速に充電
することができる。そして、この状態で容量の他端電位
を上げると出力もそれに伴い電位上昇し、この時、バイ
ポーラトランジスタはエミッタ・ベース間が逆バイアス
となり、電流を流れないようにすることできるので、逆
流防止用トランジスタは設けないで済ませることができ
る。従って、昇圧回路を容易に形成することができる。
By the way, when the flash memory is used in a decoder, the flash memory requires a high voltage and a pressure adjustment when writing. At this time, when a high voltage is applied from the power source, in the conventional CMOS, the source / drain diffusion layer is biased in the forward direction between the substrate and the operation becomes unstable. Therefore, in the conventional case, as shown in FIG. As shown in the section M, a backflow preventing transistor was required. On the other hand, in the present invention, as can be seen from FIGS. 3B and 3C, the output has a capacitance and the bipolar transistor is
When it is N, it is charged, and it has a high current drive capability and can be charged rapidly. When the potential at the other end of the capacitor is raised in this state, the output also rises accordingly. At this time, the bipolar transistor is reverse-biased between the emitter and base, and it is possible to prevent current from flowing. It is possible to omit the transistor. Therefore, the booster circuit can be easily formed.

【0023】なお、上記実施例1では、図4に示すよう
にNPNバイポーラトタンジスタはPチャネルMOSト
ランジスタのDSA構造のドレイン拡散層12ともなって
いるn+ 型拡散層12b及びp+ 型拡散層12aと、nウェ
ル2及びn+ 型拡散層13とから構成し、PチャネルMO
Sトランジスタを形成する際に同時に形成する場合につ
いて説明したが、本発明においては、図5の実施例2に
示す如く、NPN型バイポーラトランジスタをコレクタ
となるnウェル2内にベースとなるp+ 型拡散層12bを
形成し、このp+ 型拡散層12b内にエミッタとなるエミ
ッタ電極引き出し用n+ 型拡散層12bを形成し、p+
拡散層12bと隣接するようにベース電極引き出し用p型
拡散層25を形成し、更にnウェル2内にコレクタ電極引
き出し用n+ 型拡散層13を形成して構成してもよい。こ
の形成方法は、実施例1でのゲート電極5を設けないで
p型拡散層25を実施例1のソース拡散層11と対応させれ
ば全て実施例1と同様である。
In the first embodiment, as shown in FIG. 4, the NPN bipolar transistor is the n + type diffusion layer 12b and the p + type diffusion layer 12a which also serve as the drain diffusion layer 12 of the DSA structure of the P channel MOS transistor. And an n well 2 and an n + type diffusion layer 13, and a P channel MO
Although the case where the S transistor is formed at the same time as the formation of the S transistor has been described, in the present invention, as shown in the second embodiment of FIG. 5, an NPN bipolar transistor is formed in the n well 2 serving as the collector and the p + type serving as the base is formed. the diffusion layer 12b is formed, the p + -type diffusion layer 12b emitter electrode lead-out n + -type diffusion layer 12b serving as the emitter in the form, the base electrode lead for p-type so as to be adjacent to the p + -type diffusion layer 12b The diffusion layer 25 may be formed, and then the n + -type diffusion layer 13 for drawing out the collector electrode may be formed in the n well 2. This forming method is the same as that of the first embodiment if the p-type diffusion layer 25 is made to correspond to the source diffusion layer 11 of the first embodiment without providing the gate electrode 5 in the first embodiment.

【0024】上記実施例では、ソース拡散層11の形成を
DSA構造形成後に行う場合について説明したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、p+ 型拡散層10
a,12aを形成する際と同時に形成してもよいし、p+
型拡散層10a,12a形成前に形成してもよい。
In the above embodiment, the source diffusion layer 11 is formed after the DSA structure is formed. However, the present invention is not limited to this, and the p + type diffusion layer 10 is not limited to this.
a and 12a may be formed at the same time when they are formed, or p +
It may be formed before forming the mold diffusion layers 10a and 12a.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明によれば、工程数を減らして製造
コストを低減することができ、安価な半導体素子を得る
ことができるという効果がある。
According to the present invention, the number of steps can be reduced, the manufacturing cost can be reduced, and an inexpensive semiconductor element can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例1に則した半導体装置の構造を
示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a structure of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例1に則した半導体装置の製造方
法を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の半導体素子をフラッシュメモリのデコ
ーダに使用した場合の効果を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an effect when the semiconductor device of the present invention is used in a decoder of a flash memory.

【図4】本発明の実施例1に則したpチャネルトランジ
スタ部とNPNバイポーラトランジスタ部の構造を示す
断面図及びその等価回路図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a structure of a p-channel transistor portion and an NPN bipolar transistor portion according to the first embodiment of the present invention and an equivalent circuit diagram thereof.

【図5】本発明の実施例2に則したバイポーラトランジ
スタの構造を示す断面図及びその等価回路図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a structure of a bipolar transistor according to a second embodiment of the present invention and its equivalent circuit diagram.

【図6】従来例の半導体装置の製造方法を説明する図で
ある。
FIG. 6 is a diagram illustrating a method of manufacturing a conventional semiconductor device.

【図7】従来例の半導体装置の製造方法を説明する図で
ある。
FIG. 7 is a diagram illustrating a method for manufacturing a conventional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 nウェル 3 フィールド酸化膜 4 ゲート酸化膜 5 ゲート電極 6 フローティングゲート 7 コントロールゲート 8 層間膜 9 ソース拡散層 10 ドレイン拡散層 10a p+ 型拡散層 10b n+ 型拡散層 11 ソース拡散層 12 ドレイン拡散層 12a p+ 型拡散層 12b n+ 型拡散層 13 n+ 型拡散層 14 層間拡散層 15 コンタクトホール 16 配線層 21 レジストパターン 21a 開口部 22 レジストパターン 22a 開口部 23 レジストパターン 23a 開口部 25 p型拡散層1 substrate 2 n-well 3 field oxide film 4 gate oxide film 5 gate electrode 6 floating gate 7 control gate 8 interlayer film 9 source diffusion layer 10 drain diffusion layer 10a p + type diffusion layer 10b n + type diffusion layer 11 source diffusion layer 12 Drain diffusion layer 12a p + type diffusion layer 12b n + type diffusion layer 13 n + type diffusion layer 14 Interlayer diffusion layer 15 Contact hole 16 Wiring layer 21 Resist pattern 21a Opening 22 Resist pattern 22a Opening 23 Resist pattern 23a Opening 25 p-type diffusion layer

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ノンドープ又は第1導電型の第1の半導
体領域(1)内に第2導電型の第2の半導体領域(2)
が形成され、該第1の半導体領域(1)内にトランジス
タを構成する第2導電型の第1のソース拡散層(9)と
DSA構造の第1のドレイン拡散層(10)が形成され、
該第2の半導体領域(2)内にトランジスタを構成する
第1導電型の第2のソース拡散層(11)とDSA構造の
第2のドレイン拡散層(12)が形成され、該第2の半導
体領域(2)と該DSA構造の第2のドレイン拡散層
(12)からバイポーラトランジスタが形成されてなるこ
とを特徴とする半導体装置。
1. A second semiconductor region (2) of second conductivity type in a first semiconductor region (1) of undoped or first conductivity type.
And a first source diffusion layer (9) of a second conductivity type and a first drain diffusion layer (10) of a DSA structure which form a transistor are formed in the first semiconductor region (1),
A second source diffusion layer (11) of the first conductivity type and a second drain diffusion layer (12) of the DSA structure that form a transistor are formed in the second semiconductor region (2), and the second drain diffusion layer (12) of the DSA structure is formed. A semiconductor device comprising a bipolar transistor formed from a semiconductor region (2) and a second drain diffusion layer (12) having the DSA structure.
【請求項2】 ノンドープ又は第1導電型の第1の半導
体領域(1)内に第2導電型の第2の半導体領域(2)
を形成する工程と、 次いで、同一のマスクパターン(21)を用いて該第1,
第2の半導体領域(1,2)内にDSA構造を構成する
第1導電型の第1の拡散層(10a,12a)を形成する工
程と、 次いで、同一のマスクパターン(22)を用いて該第1の
半導体領域(1)内に第2導電型のソース拡散層(9)
を形成するとともに、該第1の半導体領域(1)の該第
1の拡散層(10a)内に第2導電型の第2の拡散層(10
b)を形成してDSA構造の第1のドレイン拡散層(1
0)を形成し、更に該第2の半導体領域(2)の該第1
の拡散層(12a)内に第2導電型の第2の拡散層(12
b)を形成してDSA構造の第2のドレイン拡散層(1
2)を形成する工程とを含むことを特徴とする半導体装
置の製造方法。
2. A second semiconductor region (2) of the second conductivity type in a first semiconductor region (1) of the undoped or first conductivity type.
And the step of forming the first and second masks using the same mask pattern (21).
A step of forming a first diffusion layer (10a, 12a) of the first conductivity type forming a DSA structure in the second semiconductor region (1, 2), and then using the same mask pattern (22) A second conductivity type source diffusion layer (9) in the first semiconductor region (1).
And forming a second diffusion layer (10) of the second conductivity type in the first diffusion layer (10a) of the first semiconductor region (1).
b) to form a first drain diffusion layer (1
0) is formed, and further the first semiconductor region of the second semiconductor region (2) is formed.
Of the second conductivity type second diffusion layer (12a)
b) to form a second drain diffusion layer (1
And a step of forming 2).
【請求項3】 前記第2の半導体領域(2)の第1導電
型のソース拡散層(11)は、前記第1導電型の第1の拡
散層(10a,12a)の形成前に形成するか、又は同時に
形成するか、若しくは前記DSA構造形成後に形成する
ことを特徴とする請求項2記載の半導体装置の製造方
法。
3. The first conductivity type source diffusion layer (11) of the second semiconductor region (2) is formed before the formation of the first conductivity type first diffusion layer (10a, 12a). 3. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein the semiconductor device is formed at the same time, or is formed after the DSA structure is formed.
【請求項4】 エミッタ又はコレクタとなる第1導電型
の半導体領域(2)内にベースとなる第2導電型の第1
の拡散層(12a)が形成され、該第1の拡散層(12a)
内にコレクタ又はエミッタとなる第1導電型の第2の拡
散層(12b)が形成され、該第1の拡散層(12a)と隣
接するようにベースとなる第2導電型の第3の拡散層
(25)が形成されてなることを特徴とする半導体装置。
4. A first conductive type semiconductor region (2) serving as an emitter or collector and a second conductive type first region serving as a base.
Diffusion layer (12a) is formed, and the first diffusion layer (12a) is formed.
A second diffusion layer (12b) of the first conductivity type serving as a collector or an emitter is formed in the third diffusion layer of the second conductivity type serving as a base so as to be adjacent to the first diffusion layer (12a). A semiconductor device comprising a layer (25) formed.
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