JPH1168053A - Semiconductor device and fabrication thereof - Google Patents

Semiconductor device and fabrication thereof

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JPH1168053A
JPH1168053A JP9228182A JP22818297A JPH1168053A JP H1168053 A JPH1168053 A JP H1168053A JP 9228182 A JP9228182 A JP 9228182A JP 22818297 A JP22818297 A JP 22818297A JP H1168053 A JPH1168053 A JP H1168053A
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JP
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type
well
conductivity type
semiconductor layer
region
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JP9228182A
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Japanese (ja)
Inventor
Tei Narui
禎 成井
Masahiro Shoda
昌宏 正田
Keiichi Akagawa
圭一 赤川
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Nikon Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent generation of punch through or latch up by forming an MOS transistor of second conductivity type channel in a first conductivity type well at a part of a second conductivity type semiconductor layer formed on a first conductivity type semiconductor substrate and an MOS transistor of first conductivity type channel on the outside of the well. SOLUTION: A second conductivity type semiconductor layer 2 is formed on a first conductivity type semiconductor substrate 1 and a first conductivity type well 3 is formed in a partial region of semiconductor layer 2. A drain 4D and a source 4S comprising a second conductivity type diffusion region are formed in the well 3 and an MOS transistor 4 of second conductivity type channel is constituted of the drain 4D, the source 4S, and a gate 4G formed between them. A drain 5D and a source 5S comprising a first conductivity type diffusion region are formed in the semiconductor layer 2 other than the well 3 and an MOS transistor 5 of first conductivity type channel is constituted of the drain 5D, the source 5S, and a gate 5G formed between them.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、CMOS構造を有
する半導体装置およびその製造方法に関する。また特に
は、パンチスルーやラッチアップを起こしにくい半導体
装置およびその製造方法に関する。
The present invention relates to a semiconductor device having a CMOS structure and a method for manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a semiconductor device that hardly causes punch-through and latch-up, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体装置のCMOS構造とし
て、図8に示すようなものが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a CMOS structure of a semiconductor device, a structure as shown in FIG. 8 has been known.

【0003】このCMOS構造では、n型半導体基板7
1の一部領域に、p型ウェル72が形成される。このp
型ウェル72内には、ソース73S,ドレイン73Dお
よびゲート73GからなるNMOSトランジスタ73が
形成される。また、p型ウェル72の一部には、NMO
Sトランジスタ73に基板電位を与えるためのp+領域
73Kが形成される。
In this CMOS structure, an n-type semiconductor substrate 7
A p-type well 72 is formed in one partial region. This p
In the mold well 72, an NMOS transistor 73 including a source 73S, a drain 73D, and a gate 73G is formed. In addition, a part of the p-type well 72 has an NMO
Ap + region 73K for applying a substrate potential to S transistor 73 is formed.

【0004】一方、n型半導体基板71のp型ウェル7
2外には、ソース74S,ドレイン74Dおよびゲート
74GからなるPMOSトランジスタ74が形成され
る。また、PMOSトランジスタ74の近傍には、PM
OSトランジスタ74に基板電位を与えるためのn+領
域74Kが形成される。
On the other hand, a p-type well 7 of an n-type semiconductor substrate 71
Outside the area 2, a PMOS transistor 74 including a source 74S, a drain 74D, and a gate 74G is formed. In the vicinity of the PMOS transistor 74, PM
An n + region 74K for applying a substrate potential to OS transistor 74 is formed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
CMOS構造では、回路の駆動電圧を大きくするに従っ
て、パンチスルー現象が発生する。
In such a CMOS structure, a punch-through phenomenon occurs as the driving voltage of the circuit increases.

【0006】図9は、この種のパンチスルー現象を説明
する図である。図9において、n型半導体基板71に
は、+15V程度の電圧が印加される。また、p型ウェ
ル72には、p+領域73Kを介して−15V程度の電
圧が印加される。このような大きな駆動電圧により、n
型半導体基板71とp型ウェル72との境界面には、幅
厚の空乏層80が発生する。
FIG. 9 is a diagram for explaining this kind of punch-through phenomenon. In FIG. 9, a voltage of about +15 V is applied to the n-type semiconductor substrate 71. A voltage of about −15 V is applied to the p-type well 72 via the p + region 73K. With such a large driving voltage, n
A thick depletion layer 80 is generated at the boundary between the semiconductor substrate 71 and the p-type well 72.

【0007】この状態で、ドレイン73Dに電圧が印加
されると、ドレイン73Dの直下の空乏層が成長し、空
乏層80に接する。このとき、空乏層の接合箇所を介し
て、パンチスルー電流Ipが急激に流れる。この種のパ
ンチスルー現象を防ぐためには、次の2つの対策
(1),(2)が考えられる。
In this state, when a voltage is applied to the drain 73D, a depletion layer immediately below the drain 73D grows and comes into contact with the depletion layer 80. At this time, the punch-through current Ip rapidly flows through the junction of the depletion layer. In order to prevent this kind of punch-through phenomenon, the following two measures (1) and (2) can be considered.

【0008】(1)p型ウェル72の不純物濃度を濃く
して、p型ウェル72内に生じる空乏層の幅を薄くす
る。 (2)p型ウェル72の拡散深さXjを深くして、空乏
層同士の間隔を十分にとる。
(1) The impurity concentration of the p-type well 72 is increased, and the width of the depletion layer generated in the p-type well 72 is reduced. (2) The diffusion depth Xj of the p-type well 72 is increased, and a sufficient space is provided between the depletion layers.

【0009】しかしながら、(1)の対策のように、p
型ウェル72の不純物濃度を濃くした場合には、p型ウ
ェル72内におけるPN接合の耐圧が低くなるという弊
害が生じる。特に、駆動電圧を大きく設計する場合に
は、「PN接合の耐圧」と「パンチスルー防止」の両条
件が相反するため、(1)の対策では適当な設計値が見
あたらないというケースもあった。さらに、(1)の対
策では、p型ウェル72の不純物濃度を濃くするに従っ
て、NMOSトランジスタ73のゲート容量が増大す
る。そのため、(1)の対策では、NMOSトランジス
タ73の動作速度が顕著に低下するという弊害もあっ
た。
However, as in the measure (1), p
When the impurity concentration of the mold well 72 is increased, there is an adverse effect that the breakdown voltage of the PN junction in the p-type well 72 decreases. In particular, when the drive voltage is designed to be large, both conditions of "withstand voltage of PN junction" and "prevention of punch-through" are contradictory. Therefore, in some cases, an appropriate design value cannot be found in the measure (1). . Further, in the measure (1), the gate capacitance of the NMOS transistor 73 increases as the impurity concentration of the p-type well 72 increases. Therefore, the countermeasure (1) has a disadvantage that the operation speed of the NMOS transistor 73 is significantly reduced.

【0010】一方、(2)の対策では、p型ウェル72
の拡散深さXjを深くする。このp型ウェル72は、低
濃度の拡散層であるため、拡散深さXjを十分深くする
ためには、高温かつ長時間のドライブインが必要とな
る。下表は、p型ウェル72のドライブイン条件とパン
チスルー耐圧との関係を示したものである。
On the other hand, in the measure (2), the p-type well 72
Is deepened. Since the p-type well 72 is a low-concentration diffusion layer, a high-temperature and long-time drive-in is required to sufficiently increase the diffusion depth Xj. The table below shows the relationship between the drive-in condition of the p-type well 72 and the punch-through breakdown voltage.

【0011】 ドライブイン条件 パンチスルー耐圧 (1150℃,1200分) 15V (1150℃,3000分) 30V この表からわかるように、十分なパンチスルー耐圧を確
保するためには、長時間にわたるドライブインが必要と
なる。このような理由から、(2)の対策では、CMO
S構造の生産性が低下するという問題点があった。
Drive-In Conditions Punch-through Withstand Voltage (1150 ° C., 1200 minutes) 15V (1150 ° C., 3000 minutes) 30V As can be seen from this table, a long drive-in requires a long punch-in withstand voltage. Required. For these reasons, the countermeasure (2) requires the CMO
There is a problem that productivity of the S structure is reduced.

【0012】また、上述したパンチスルー現象のほかに
も、従来のCMOS構造には、ラッチアップ現象という
不具合があった。図10は、このラッチアップ現象を説
明する図である。図10において、寄生PNPNサイリ
スタは、次の経路に沿って発生する。 (ソース74S)→(n型半導体基板71)→(p型ウ
ェル72)→(ソース73S) この寄生PNPNサイリスタの等価回路は、図10中に
示す2つのトランジスタQ1,Q2により表現される。
In addition to the punch-through phenomenon described above, the conventional CMOS structure has another problem called a latch-up phenomenon. FIG. 10 illustrates this latch-up phenomenon. In FIG. 10, the parasitic PNPN thyristor occurs along the following path. (Source 74S) → (N-type semiconductor substrate 71) → (P-type well 72) → (Source 73S) The equivalent circuit of this parasitic PNPN thyristor is expressed by two transistors Q1 and Q2 shown in FIG.

【0013】このトランジスタQ1,Q2が、ノイズ電
流などによって一旦オン状態に入ると、そのままオン状
態が継続する。その結果、ソース74Sからソース73
Sにかけて過電流が流れ続け、やがて素子破壊に至る。
このようなラッチアップ現象を防ぐためには、次の3つ
の対策(A)〜(C)が考えられる。
Once the transistors Q1 and Q2 enter the ON state due to noise current or the like, the ON state continues. As a result, the source 74S changes to the source 73.
Overcurrent continues to flow toward S, and eventually the element is destroyed.
In order to prevent such a latch-up phenomenon, the following three measures (A) to (C) can be considered.

【0014】(A)p型ウェル72の不純物濃度を濃く
して、ウェル抵抗Rwを下げる。すると、Q2のコレク
タ電流がp+領域73Kへより多く流れるため、Q1の
ベース電流がその分だけ低下する。その結果、Q1のオ
ン状態が阻止され、ラッチアップ現象が防止される。 (B)p型ウェル72の拡散深さXjを深くして、Q1
のベース幅を広げる。すると、Q1の電流増幅率βが下
がり、Q1およびQ2のオン状態が阻止され、ラッチア
ップ現象が防止される。 (C)n型半導体基板71の不純物濃度を濃くして、基
板抵抗Rsubを下げる。すると、Q1のコレクタ電流が
n+領域74Kからより多く供給されるため、Q2のベ
ース電流がその分だけ低下する。その結果、Q2のオン
状態が阻止され、ラッチアップ現象が防止される。
(A) The impurity resistance of the p-type well 72 is increased to lower the well resistance Rw. Then, the collector current of Q2 flows more to p + region 73K, so that the base current of Q1 decreases accordingly. As a result, the ON state of Q1 is prevented, and the latch-up phenomenon is prevented. (B) If the diffusion depth Xj of the p-type well 72 is increased, Q1
To increase the base width. Then, the current amplification factor β of Q1 decreases, the on-states of Q1 and Q2 are prevented, and the latch-up phenomenon is prevented. (C) The impurity concentration of the n-type semiconductor substrate 71 is increased to lower the substrate resistance Rsub. Then, since the collector current of Q1 is supplied more from n + region 74K, the base current of Q2 decreases accordingly. As a result, the ON state of Q2 is prevented, and the latch-up phenomenon is prevented.

【0015】しかしながら、(A),(B)の対策は、
上記(1),(2)と同じ内容のため、上記(1),
(2)と同様の問題点を生じる。一方、(C)の対策で
は、n型半導体基板71の不純物濃度を濃くするため、
図9に示す空乏層80が厚くなる。その結果、パンチス
ルー現象が発生しやすくなるという問題点があった。
However, the measures (A) and (B) are as follows.
Since the contents are the same as (1) and (2) above,
The same problem as (2) occurs. On the other hand, in the measure (C), since the impurity concentration of the n-type semiconductor substrate 71 is increased,
The depletion layer 80 shown in FIG. 9 becomes thick. As a result, there is a problem that the punch-through phenomenon is likely to occur.

【0016】そこで、請求項1に記載の発明では、パン
チスルーやラッチアップを起こしにくいCMOS構造を
有する半導体装置を提供することを目的とする。請求項
2に記載の発明では、請求項1に記載の半導体装置を確
実に製造する方法を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a semiconductor device having a CMOS structure in which punch-through and latch-up hardly occur. It is another object of the present invention to provide a method for reliably manufacturing the semiconductor device according to the first aspect.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の半導体
装置は、第1導電型の半導体基板と、半導体基板の上に
形成された第2導電型の半導体層と、半導体層の一部に
形成された第1導電型のウェルと、ウェル内に形成され
た第2導電型チャネルのMOSトランジスタと、半導体
層のウェル外に形成された第1導電型チャネルのMOS
トランジスタと、半導体層を厚さ方向に貫いて設けら
れ、かつ上記2種類のMOSトランジスタを分離する第
1導電型の分離領域とを有することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising a semiconductor substrate of a first conductivity type, a semiconductor layer of a second conductivity type formed on the semiconductor substrate, and a part of the semiconductor layer. , A second conductivity type MOS transistor formed in the well, and a first conductivity type MOS formed outside the well of the semiconductor layer.
It is characterized by having a transistor and a first conductivity type isolation region provided through the semiconductor layer in the thickness direction and separating the two types of MOS transistors.

【0018】請求項2に記載の製造方法は、請求項1に
記載の半導体装置を製造する製造方法であって、第1導
電型の半導体基板上に第2導電型の半導体層をエピタキ
シャル法により形成する工程と、半導体層に第1導電型
の不純物を拡散し、「第1導電型のウェル」と「半導体
層を貫通する第1導電型の分離領域」とを形成する工程
と、ウェル内に第2導電型チャネルのMOSトランジス
タを形成する工程と、分離領域を介してウェルと分離さ
れた半導体層の領域に、第1導電型チャネルのMOSト
ランジスタを形成する工程とを有することを特徴とす
る。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device according to the first aspect, wherein a semiconductor layer of the second conductivity type is formed on a semiconductor substrate of the first conductivity type by an epitaxial method. Forming a first conductive type impurity in the semiconductor layer to form a “first conductive type well” and a “first conductive type isolation region penetrating the semiconductor layer”; Forming a MOS transistor of the second conductivity type channel, and forming a MOS transistor of the first conductivity type channel in a region of the semiconductor layer separated from the well via the isolation region. I do.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明にお
ける実施の形態を説明する。 (実施形態の構造)図1は、本実施形態の半導体装置に
おけるCMOS構造を示す断面図である。図1におい
て、第1導電型の半導体基板1の上には、第2導電型の
半導体層2が形成される。この半導体層2の一部領域に
は、第1導電型のウェル3が形成される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Structure of Embodiment) FIG. 1 is a sectional view showing a CMOS structure in a semiconductor device of this embodiment. In FIG. 1, a semiconductor layer 2 of a second conductivity type is formed on a semiconductor substrate 1 of a first conductivity type. A first conductivity type well 3 is formed in a partial region of the semiconductor layer 2.

【0020】ウェル3内には、第2導電型の拡散領域か
らなるドレイン4Dとソース4Sとが形成される。これ
らドレイン4Dとソース4Sとの中間には、絶縁膜2z
を介してゲート4Gが形成される。これらのドレイン4
D,ソース4Sおよびゲート4Gにより、第2導電型チ
ャネルのMOSトランジスタ4が構成される。また、ウ
ェル3内には、MOSトランジスタ4に基板電位を与え
るための拡散領域4Kも併せて形成される。
In the well 3, a drain 4D and a source 4S formed of a diffusion region of the second conductivity type are formed. An insulating film 2z is located between the drain 4D and the source 4S.
, A gate 4G is formed. These drains 4
D, source 4S and gate 4G form MOS transistor 4 of the second conductivity type channel. In the well 3, a diffusion region 4K for applying a substrate potential to the MOS transistor 4 is also formed.

【0021】一方、ウェル3以外の半導体層2には、第
1導電型の拡散領域からなるドレイン5Dとソース5S
とが形成される。これらドレイン5Dとソース5Sとの
中間には、絶縁膜2zを介してゲート5Gが形成され
る。これらのドレイン5D,ソース5Sおよびゲート5
Gにより、第1導電型チャネルのMOSトランジスタ5
が構成される。また、MOSトランジスタ5の近傍に
は、MOSトランジスタ5に基板電位を与えるための拡
散領域5Kも併せて形成される。
On the other hand, in the semiconductor layer 2 other than the well 3, a drain 5D and a source 5S formed of a diffusion region of the first conductivity type are provided.
Are formed. A gate 5G is formed between the drain 5D and the source 5S via the insulating film 2z. These drain 5D, source 5S and gate 5
G, MOS transistor 5 of the first conductivity type channel
Is configured. Further, near the MOS transistor 5, a diffusion region 5K for applying a substrate potential to the MOS transistor 5 is also formed.

【0022】このような2種類のMOSトランジスタ
4,5を隔てるように、第1導電型の分離領域6が形成
される。この分離領域6は、半導体層2を厚さ方向に貫
いて形成される。
A first conductivity type isolation region 6 is formed so as to separate these two types of MOS transistors 4 and 5. This isolation region 6 is formed penetrating the semiconductor layer 2 in the thickness direction.

【0023】次に、上記のCMOS構造の製造方法につ
いて説明する。 (実施形態の製造方法)図2a〜cは、本実施形態にお
けるCMOS構造の製造方法を概略説明する図である。
まず、エピタキシャル法その他の薄膜形成法を用いて、
半導体基板1の上に半導体層2を形成する(図2a)。
Next, a method of manufacturing the above CMOS structure will be described. (Manufacturing Method of Embodiment) FIGS. 2A to 2C are diagrams schematically illustrating a manufacturing method of a CMOS structure in this embodiment.
First, using the epitaxial method and other thin film forming methods,
A semiconductor layer 2 is formed on a semiconductor substrate 1 (FIG. 2A).

【0024】このような半導体層2に対して第1導電型
の不純物をイオン注入法に従い拡散させ、ウェル3と分
離領域6とを形成する(図2b)。特に、この分離領域
6については、半導体層2を貫いて半導体基板1に達す
るまで、第1導電型のイオンを深く拡散させる。
An impurity of the first conductivity type is diffused into the semiconductor layer 2 according to an ion implantation method to form a well 3 and an isolation region 6 (FIG. 2B). In particular, in the isolation region 6, ions of the first conductivity type are diffused deeply until they reach the semiconductor substrate 1 through the semiconductor layer 2.

【0025】続いて、公知のMOS形成技術を用いて、
ウェル3内に第2導電型チャネルのMOSトランジスタ
4を形成する。また、分離領域6を介してウェル3と分
離された半導体層2の領域にも、第1導電型チャネルの
MOSトランジスタ5を形成する(図2c)。このよう
な工程により、本実施形態のCMOS構造が形成され
る。
Subsequently, using a known MOS forming technique,
A MOS transistor 4 of the second conductivity type channel is formed in the well 3. The MOS transistor 5 of the first conductivity type channel is also formed in the region of the semiconductor layer 2 separated from the well 3 via the separation region 6 (FIG. 2C). Through these steps, the CMOS structure of the present embodiment is formed.

【0026】次に、本実施形態におけるパンチスルーの
防止効果について説明する。 (パンチスルーの防止効果)図3は、パンチスルーの防
止効果を説明する図である。本実施形態では、ウェル3
内にMOSトランジスタ4が形成される。このウェル3
は、半導体基板1と同じ導電型であり、かつほぼ同じ電
位が与えられる。そのため、ウェル3と半導体基板1と
の間に空乏層が生じることは一切ない。
Next, the effect of preventing punch-through in this embodiment will be described. (Effect of Preventing Punch Through) FIG. 3 is a diagram illustrating the effect of preventing punch through. In the present embodiment, the well 3
A MOS transistor 4 is formed therein. This well 3
Are of the same conductivity type as the semiconductor substrate 1 and are given substantially the same potential. Therefore, no depletion layer is generated between the well 3 and the semiconductor substrate 1.

【0027】また、ウェル3と接する半導体層2は、分
離領域6によって周囲の半導体層2と電気的に隔離され
ているため、フローティング状態にある。そのため、ウ
ェル3の電位が上下しても、ウェル3と半導体層2との
電位差はほとんど変化しない。したがって、ウェル3と
半導体層2との接合面に生じる空乏層は、さほど厚くな
らない。
The semiconductor layer 2 in contact with the well 3 is in a floating state because it is electrically isolated from the surrounding semiconductor layer 2 by the isolation region 6. Therefore, even if the potential of the well 3 rises and falls, the potential difference between the well 3 and the semiconductor layer 2 hardly changes. Therefore, the depletion layer formed at the junction between well 3 and semiconductor layer 2 does not become so thick.

【0028】以上の理由から、ウェル3の内部において
空乏層同士が接触するおそれは少ない。そのため、ウェ
ル3については、パンチスルー現象のための特別な対策
は不要となる。
For the above reasons, there is little possibility that the depletion layers will contact each other inside the well 3. Therefore, no special countermeasure against the punch-through phenomenon is required for the well 3.

【0029】一方、MOSトランジスタ5が形成される
半導体層2には、MOSトランジスタ5の基板電位が与
えられる。そのため、この半導体層2と半導体基板1と
の境界面には、大きな駆動電圧によって幅厚の空乏層2
aが発生する。一方、MOSトランジスタ5のドレイン
5D(またはソース5S)に電圧が印加されると、その
直下に空乏層2bが成長する。これら2つの空乏層2
a,2bが接触することによって、パンチスルー現象が
発生する。
On the other hand, the substrate potential of MOS transistor 5 is applied to semiconductor layer 2 on which MOS transistor 5 is formed. Therefore, a large driving voltage is applied to the boundary between the semiconductor layer 2 and the semiconductor substrate 1 so that the thick depletion layer 2
a occurs. On the other hand, when a voltage is applied to the drain 5D (or the source 5S) of the MOS transistor 5, the depletion layer 2b grows immediately below the drain 5D (or the source 5S). These two depletion layers 2
The contact between a and 2b causes a punch-through phenomenon.

【0030】しかしながら、この種のパンチスルー現象
は、半導体層2の膜厚を予め厚く設定して、2つの空乏
層2a,2bの間隔を広げておくことにより、防止する
ことができる。また、半導体層2は膜形成法により形成
されるので、この程度の厚膜化であれば、通常の膜厚設
定の範囲で容易に実現することができる。
However, this kind of punch-through phenomenon can be prevented by setting the thickness of the semiconductor layer 2 to be large in advance and widening the interval between the two depletion layers 2a and 2b. In addition, since the semiconductor layer 2 is formed by a film forming method, such a thick film can be easily realized within a normal range of the film thickness setting.

【0031】なお、半導体層2の膜厚を厚くするに従っ
て、分離領域6の拡散深さをその分だけ延ばす必要があ
る。しかしながら、分離領域6は高濃度層であり、上述
したp型ウェル72(図8)の拡散深さを延ばすような
場合に比べ、ドライブインに要する時間は格段に短い。
以上説明したように、本実施形態の半導体装置では、生
産性をさほど落とすことなく、パンチスルー現象を確実
に防止することが可能となる。
As the thickness of the semiconductor layer 2 is increased, the diffusion depth of the isolation region 6 needs to be increased by that amount. However, the isolation region 6 is a high concentration layer, and the time required for drive-in is much shorter than the case where the diffusion depth of the p-type well 72 (FIG. 8) is increased.
As described above, in the semiconductor device according to the present embodiment, it is possible to reliably prevent the punch-through phenomenon without significantly reducing the productivity.

【0032】次に、本実施形態におけるラッチアップの
防止効果について説明する。 (ラッチアップの防止効果)図4は、ラッチアップの防
止効果を説明する図である。なお、図4では、説明の都
合上、第1導電型をn型とし,第2導電型をp型とし
て、トランジスタの極性表示などを行っている。
Next, the effect of preventing latch-up in this embodiment will be described. (Latch-up Prevention Effect) FIG. 4 is a diagram for explaining the latch-up prevention effect. In FIG. 4, for the sake of explanation, the first conductivity type is set to n-type and the second conductivity type is set to p-type, and the polarity of the transistor is displayed.

【0033】図4に示すように、本実施形態の半導体装
置では、次の経路に沿って寄生PNPNサイリスタが発
生する。 (ソース4S)→(ウェル3,分離領域6,半導体基板
1)→(半導体層2)→(ソース5S) この寄生PNPNサイリスタの等価回路は、図4中に示
すトランジスタQ3,Q4によって表現される。
As shown in FIG. 4, in the semiconductor device of this embodiment, a parasitic PNPN thyristor is generated along the following path. (Source 4S) → (well 3, isolation region 6, semiconductor substrate 1) → (semiconductor layer 2) → (source 5S) The equivalent circuit of this parasitic PNPN thyristor is represented by transistors Q3 and Q4 shown in FIG. .

【0034】ここで、半導体基板1の基板抵抗Rsubを
下げるか、またはウェル3のウェル抵抗Rwを上げるこ
とにより、Q4のベース電流を小さく抑えることができ
る。このようにQ4のベース電流を小さく抑えることに
より、Q4のコレクタ電流(Q3のベース電流)が小さ
く抑えられる。すると、Q3のコレクタ電流が小さくな
り、Q4のベース電流が再び小さく抑えられる。これら
の一連の動作が繰り返されることにより、Q3およびQ
4からなる寄生PNPNサイリスタは、確実に導通しづ
らくなる。
Here, by lowering the substrate resistance Rsub of the semiconductor substrate 1 or increasing the well resistance Rw of the well 3, the base current of Q4 can be reduced. Thus, by suppressing the base current of Q4 small, the collector current of Q4 (base current of Q3) can be suppressed small. Then, the collector current of Q3 becomes small, and the base current of Q4 is suppressed to be small again. By repeating these series of operations, Q3 and Q3
The parasitic PNPN thyristor made of No. 4 does not easily conduct.

【0035】以上のような理由から、本実施形態の半導
体装置では、半導体基板1の基板抵抗Rsubを下げる
か、またはウェル3のウェル抵抗Rwを上げることによ
って、ラッチアップ現象を確実かつ容易に防止すること
が可能となる。特に、ウェル抵抗Rwを上げるためにウ
ェル3の不純物濃度を低くした場合には、副次的な効果
を得ることができる。
For the reasons described above, in the semiconductor device of the present embodiment, the latch-up phenomenon is reliably and easily prevented by lowering the substrate resistance Rsub of the semiconductor substrate 1 or increasing the well resistance Rw of the well 3. It is possible to do. In particular, when the impurity concentration of the well 3 is reduced to increase the well resistance Rw, a secondary effect can be obtained.

【0036】すなわち、ウェル3の不純物濃度を低くす
ることによって、ウェル3内のPN接合の耐圧を高くで
きる。また、ウェル3の不純物濃度を低くすることによ
って、MOSトランジスタ4のゲート容量が低下し、M
OSトランジスタ4の動作速度を高速化することができ
る。
That is, the breakdown voltage of the PN junction in the well 3 can be increased by lowering the impurity concentration of the well 3. Also, by lowering the impurity concentration of the well 3, the gate capacitance of the MOS transistor 4 is reduced, and M
The operating speed of the OS transistor 4 can be increased.

【0037】以上説明したように、本実施形態の半導体
装置は、パンチスルー現象とラッチアップ現象の両方を
防止する上で、特に好適な構造である。
As described above, the semiconductor device of the present embodiment has a particularly preferable structure for preventing both the punch-through phenomenon and the latch-up phenomenon.

【0038】[0038]

【実施例】本出願人は、特願平9−16399号におい
て、固体撮像装置の発明を出願している。この明細書中
には、発明の一実施形態として、CMOS駆動回路を搭
載した固体撮像装置が記されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present applicant has filed an application for a solid-state imaging device in Japanese Patent Application No. 9-16399. In this specification, a solid-state imaging device equipped with a CMOS drive circuit is described as an embodiment of the invention.

【0039】以下、この種の固体撮像装置に、本発明の
CMOS構造を搭載したケースについて説明を行う。図
5は、固体撮像装置の一部断面図である。図5におい
て、n型半導体基板11の上面には、p型半導体層12
が形成される。このp型半導体層12の内部は、n型半
導体基板11まで達するn型分離領域13で仕切られ、
複数の領域に区分される。
Hereinafter, a case in which the CMOS structure of the present invention is mounted on this type of solid-state imaging device will be described. FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the solid-state imaging device. In FIG. 5, a p-type semiconductor layer 12 is formed on an upper surface of an n-type semiconductor substrate 11.
Is formed. The inside of the p-type semiconductor layer 12 is partitioned by an n-type isolation region 13 reaching the n-type semiconductor substrate 11,
It is divided into a plurality of areas.

【0040】これらの各領域には、PMOSトランジス
タ20,NMOSトランジスタ21,イメージエリア3
0などが、それぞれに形成される。このPMOSトラン
ジスタ20を形成する領域には、p型半導体層12にn
型ウェル20wが形成される。このn型ウェル20wの
内側には、p+型拡散領域であるドレイン20Dおよび
ソース20Sが形成される。これらのドレイン20Dお
よびソース20Sの間のチャネル領域には不純物イオン
が注入され、PMOSトランジスタ20の閾値電圧Vth
が適宜に調整される。このチャネル領域の上には、酸化
Si膜15を介して、ポリシリコンからなるゲート20
Gが形成される。また、n型ウェル20wには、PMO
Sトランジスタ20に基板電位を与えるためのn+型拡
散領域20Kも併せて設けられる。
Each of these areas includes a PMOS transistor 20, an NMOS transistor 21, an image area 3
0 and the like are respectively formed. In the region where the PMOS transistor 20 is formed, the p-type semiconductor layer 12 has n
A mold well 20w is formed. Inside the n-type well 20w, a drain 20D and a source 20S, which are p + -type diffusion regions, are formed. Impurity ions are implanted into a channel region between the drain 20D and the source 20S, and the threshold voltage Vth of the PMOS transistor 20 is increased.
Is appropriately adjusted. A gate 20 made of polysilicon is formed on this channel region via an Si oxide film 15.
G is formed. Also, the PMO is provided in the n-type well 20w.
An n + type diffusion region 20K for applying a substrate potential to S transistor 20 is also provided.

【0041】また、NMOSトランジスタ21を形成す
る領域には、p型半導体層12の一部にn+型拡散領域
であるドレイン21Dおよびソース21Sが形成され
る。これらのドレイン21Dおよびソース21Sの間の
チャネル領域には不純物イオンが注入され、NMOSト
ランジスタ21の閾値電圧Vthが適宜に調整される。こ
のチャネル領域の上には、酸化Si膜15を介して、ポ
リシリコンからなるゲート21Gが形成される。また、
p型半導体層12には、NMOSトランジスタ21に基
板電位を与えるためのp+型拡散領域21Kも併せて設
けられる。
In a region where the NMOS transistor 21 is formed, a drain 21D and a source 21S, which are n + type diffusion regions, are formed in a part of the p-type semiconductor layer 12. Impurity ions are implanted into a channel region between the drain 21D and the source 21S, and the threshold voltage Vth of the NMOS transistor 21 is appropriately adjusted. On this channel region, a gate 21G made of polysilicon is formed via an Si oxide film 15. Also,
The p-type semiconductor layer 12 is also provided with ap + -type diffusion region 21K for applying a substrate potential to the NMOS transistor 21.

【0042】一方、イメージエリア30を形成する領域
には、p型半導体層12の一部に、埋め込みホトダイオ
ードを形成する。つまり、光電変換用p型層31および
光電変換型n型層32とが2層に形成される。この光電
変換型n型層32とp型半導体層12との接合面はホト
ダイオードを形成する。そのため、照射光により誘起し
た信号電荷は、フローティング状態にある光電変換型n
型層32に蓄積される。
On the other hand, a buried photodiode is formed in a part of the p-type semiconductor layer 12 in a region where the image area 30 is formed. That is, the photoelectric conversion p-type layer 31 and the photoelectric conversion type n-type layer 32 are formed in two layers. The junction between the photoelectric conversion type n-type layer 32 and the p-type semiconductor layer 12 forms a photodiode. Therefore, the signal charges induced by the irradiation light are converted into the photoelectric conversion type n in a floating state.
It is accumulated in the mold layer 32.

【0043】この光電変換型n型層32の隣には、長尺
状のn型CCD拡散層33が設けられる。この光電変換
型n型層32とn型CCD拡散層33との間のチャネル
領域34には不純物イオンが注入され、信号電荷読み出
し時の閾値電圧Vthが適宜に調整される。このようなn
型CCD拡散層33およびチャネル領域34の上には、
酸化Si膜15を介して、ポリシリコンからなるトラン
スファゲート35が形成される。
A long n-type CCD diffusion layer 33 is provided next to the photoelectric conversion type n-type layer 32. Impurity ions are implanted into the channel region 34 between the photoelectric conversion type n-type layer 32 and the n-type CCD diffusion layer 33, and the threshold voltage Vth at the time of reading out signal charges is appropriately adjusted. Such n
On the type CCD diffusion layer 33 and the channel region 34,
A transfer gate 35 made of polysilicon is formed via the silicon oxide film 15.

【0044】なお、請求項1に記載の発明と本実施例と
の対応関係については、半導体基板1はn型半導体基板
11に対応し、半導体層2はp型半導体層12に対応
し、ウェル3はn型ウェル20wに対応し、MOSトラ
ンジスタ4はPMOSトランジスタ20に対応し、MO
Sトランジスタ5はNMOSトランジスタ21に対応
し、分離領域6はn型分離領域13に対応する。
The semiconductor substrate 1 corresponds to the n-type semiconductor substrate 11, the semiconductor layer 2 corresponds to the p-type semiconductor layer 12, and the well corresponds to the embodiment of the present invention. 3 corresponds to the n-type well 20w, MOS transistor 4 corresponds to the PMOS transistor 20, and
S transistor 5 corresponds to NMOS transistor 21, and isolation region 6 corresponds to n-type isolation region 13.

【0045】次に、本実施例の製造方法について説明す
る。図6および図7は、実施例の製造方法を説明する図
である。なお、図中では、公知のフォトリソグラフィー
処理などの工程を省略している。まず、図6aに示すよ
うに、n型半導体基板11の上面に、エピタキシャル法
を用いて10μm程度のp型半導体層12を膜成長させ
る。このp型半導体層12の不純物濃度は、(2×10
15cm-3)に設定される。
Next, the manufacturing method of this embodiment will be described. 6 and 7 are diagrams illustrating the manufacturing method of the example. In the drawings, steps such as a known photolithography process are omitted. First, as shown in FIG. 6A, a p-type semiconductor layer 12 of about 10 μm is grown on the upper surface of an n-type semiconductor substrate 11 by using an epitaxial method. The impurity concentration of the p-type semiconductor layer 12 is (2 × 10
It is set to 15 cm -3 ).

【0046】このp型半導体層12の表面に、イオン注
入から表面を保護するための酸化Si膜15を形成す
る。次に、p型半導体層12の表面にフォトレジストを
選択的に付けた状態で、イオン注入を行い、n型分離領
域13およびn型ウェル20wの元となる不純物をp型
半導体層12にそれぞれ打ち込む。
On the surface of this p-type semiconductor layer 12, an Si oxide film 15 for protecting the surface from ion implantation is formed. Next, ions are implanted in a state where a photoresist is selectively applied to the surface of the p-type semiconductor layer 12, and impurities serving as sources of the n-type isolation region 13 and the n-type well 20 w are respectively added to the p-type semiconductor layer 12. Drive in.

【0047】このとき、必要であれば、その他のp型半
導体層12にもイオン注入を行い、p型半導体層12の
不純物濃度を調整してもよい。この状態で、アニール処
理を施すため、(1150℃,1200分)の条件でド
ライブインを行う。このようなドライブインの工程を経
て、図6bに示すように、n型分離領域13の拡散深さ
がn型半導体基板11まで達する。同時に、このドライ
ブインの工程において、n型ウェル20wも完成する。
At this time, if necessary, ions may be implanted into other p-type semiconductor layers 12 to adjust the impurity concentration of the p-type semiconductor layers 12. In this state, drive-in is performed under conditions of (1150 ° C., 1200 minutes) in order to perform an annealing process. Through such a drive-in process, the diffusion depth of the n-type isolation region 13 reaches the n-type semiconductor substrate 11, as shown in FIG. At the same time, in this drive-in step, the n-type well 20w is also completed.

【0048】次に、公知の選択酸化法を用いて、酸化S
i膜15を部分的に厚くして素子分離領域15aを形成
する。その後、n型イオンを注入してドライブインを行
い、図6cに示すように、n型CCD拡散層33を形成
する。さらに、PMOSトランジスタ20およびNMO
Sトランジスタ21およびイメージエリア30のチャネ
ル領域にイオン注入を行い、閾値電圧Vthをそれぞれ調
整する。
Next, using a known selective oxidation method, the oxidized S
The i-film 15 is partially thickened to form the element isolation region 15a. Thereafter, drive-in is performed by implanting n-type ions to form an n-type CCD diffusion layer 33, as shown in FIG. 6c. Further, the PMOS transistor 20 and the NMO
Ion implantation is performed on the S transistor 21 and the channel region of the image area 30 to adjust the threshold voltage Vth.

【0049】次に、図6dに示す活性領域40の酸化S
i膜15をエッチングにより一旦除去した後、酸化法を
用いて、新たにきれいな薄い酸化Si膜15を形成す
る。この新たな酸化Si膜15の上に、CVD法を用い
てゲート21G,ゲート20Gおよびトランスファゲー
ト35を形成する。その後、ドレイン20D,ソース2
0Sおよびp+型拡散領域21Kの元となる不純物を選
択的にイオン注入する。また、ドレイン21D,ソース
21Sおよびn+型拡散領域20Kの元となる不純物を
選択的にイオン注入する。
Next, the oxidation S of the active region 40 shown in FIG.
After the i-film 15 is once removed by etching, a new clean thin oxide silicon film 15 is formed by using an oxidation method. The gate 21G, the gate 20G, and the transfer gate 35 are formed on the new Si oxide film 15 by using the CVD method. Then, the drain 20D and the source 2
Ions of the OSS and the p + type diffusion region 21K are selectively ion-implanted. In addition, an impurity serving as a source of the drain 21D, the source 21S, and the n + type diffusion region 20K is selectively ion-implanted.

【0050】この時点で全体にアニール処理を施すこと
により、図7eに示すようなPMOSトランジスタ20
およびNMOSトランジスタ21が完成する。次に、イ
メージエリア30に対して、光電変換型n型層32の元
となる不純物をイオン注入してアニール処理を施し、光
電変換型n型層32を形成する。さらに、光電変換型n
型層32に対して、光電変換用p型層31の元となる不
純物をイオン注入してアニール処理を施し、光電変換用
p型層31を形成する。
At this point, an annealing process is performed on the whole, so that the PMOS transistor 20 shown in FIG.
And the NMOS transistor 21 is completed. Next, the image area 30 is annealed by ion-implanting an impurity that is a source of the photoelectric conversion type n-type layer 32 to form the photoelectric conversion type n-type layer 32. Further, the photoelectric conversion type n
The mold layer 32 is ion-implanted with an impurity serving as a source of the p-type layer 31 for photoelectric conversion, and annealed to form the p-type layer 31 for photoelectric conversion.

【0051】以上説明した工程により、図7fに示すよ
うな構造が得られる。なお、その後の工程については、
CVD法により層間絶縁膜を形成した後(平坦化工
程)、コンタクトホールやビアホールなどの穴あけを行
ってAL配線を行う(配線工程)。さらに、表面にパッ
シベーション膜を形成した後、ボンディングパッドの穴
あけを行って完成する。
By the steps described above, a structure as shown in FIG. 7F is obtained. In addition, about the subsequent process,
After an interlayer insulating film is formed by a CVD method (planarization step), a hole such as a contact hole or a via hole is formed to perform an AL wiring (wiring step). Further, after a passivation film is formed on the surface, holes are formed in the bonding pads to complete the process.

【0052】次の本実施例の効果について説明する。本
実施例では、p型半導体層12の不純物濃度を(2×1
15cm-3)にし、その膜厚を10μmとする。このよ
うな設定によって、パンチスルー耐圧30Vを容易に確
保することができた。このとき、n型分離領域13のド
ライブイン時間は、1200分である。したがって、従
来例(図8)におけるp型ウェル72のドライブイン時
間(3000分)に比べても、ドライブ時間を大幅に短
縮することが可能となる。
Next, the effect of the present embodiment will be described. In this embodiment, the impurity concentration of the p-type semiconductor layer 12 is set to (2 × 1
0 15 cm −3 ), and the film thickness is 10 μm. With such a setting, a punch-through withstand voltage of 30 V could be easily secured. At this time, the drive-in time of the n-type isolation region 13 is 1200 minutes. Therefore, the drive time can be significantly reduced as compared with the drive-in time (3000 minutes) of the p-type well 72 in the conventional example (FIG. 8).

【0053】その上さらに、本実施例では、n型半導体
基板11の不純物濃度を濃くすることにより、ラッチア
ップ現象が非常に起こりづらくなる。以上述べた効果に
より、駆動電圧の大きな半導体装置(例えば、固体撮像
装置)であっても、CMOS部分のパンチスルー現象や
ラッチアップ現象を確実かつ容易に防止することが可能
となる。
Furthermore, in the present embodiment, by increasing the impurity concentration of the n-type semiconductor substrate 11, the latch-up phenomenon is very unlikely to occur. With the effects described above, even in a semiconductor device having a large driving voltage (for example, a solid-state imaging device), it is possible to reliably and easily prevent a punch-through phenomenon and a latch-up phenomenon in a CMOS portion.

【0054】なお、上述した実施例では、第1導電型を
n型とし、第2導電型をp型としているが、これに限定
されるものではない。第1導電型をp型として、第2導
電型をn型としてもよい。
In the above-described embodiment, the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is p-type. However, the present invention is not limited to this. The first conductivity type may be p-type and the second conductivity type may be n-type.

【0055】また、上述した実施例では、n型分離領域
13とn型ウェル20wとが接触しているが、これに限
定されるものではない。n型ウェル20wに電位を独立
に与える構成であれば、n型分離領域13とn型ウェル
20wとが離れていてもよい。さらに、上述した実施例
では、n型分離領域13をイオン注入法により形成して
いるが、これに限定されるものではない。n型分離領域
13は高濃度の拡散層なので、例えば、拡散法などによ
り形成することもできる。
In the above-described embodiment, the n-type isolation region 13 and the n-type well 20w are in contact with each other, but the present invention is not limited to this. If the configuration is such that a potential is independently applied to the n-type well 20w, the n-type isolation region 13 and the n-type well 20w may be separated. Further, in the above-described embodiment, the n-type isolation region 13 is formed by the ion implantation method. However, the present invention is not limited to this. Since the n-type isolation region 13 is a high concentration diffusion layer, it can be formed by, for example, a diffusion method.

【0056】なお、上述した実施例では、片ウェルタイ
プのCMOS構造を形成しているが、本発明はこれに限
定されるものではない。例えば、NMOSトランジスタ
21を形成する領域に、前もってp型のイオンを注入す
ることにより、p型ウェルを形成してもよい。このよう
な構造では、ダブルウェルタイプのCMOS構造の作用
効果までも併せて得ることができる。
In the above embodiment, a one-well type CMOS structure is formed, but the present invention is not limited to this. For example, a p-type well may be formed by implanting p-type ions in advance into a region where the NMOS transistor 21 is to be formed. With such a structure, it is possible to obtain the effects of the double well type CMOS structure.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明では、半導体層を厚くすることにより、パンチスル
ー耐圧を確実に高めることができる。また、この程度の
厚膜化は、特別な加工技術を要することなく、膜形成時
の膜厚設定により容易に実現することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the punch-through breakdown voltage can be reliably increased by increasing the thickness of the semiconductor layer. In addition, such an increase in the film thickness can be easily realized by setting the film thickness at the time of film formation without requiring any special processing technique.

【0058】したがって、請求項1の半導体装置では、
生産性をさほど落とすことなく、パンチスルー耐圧を確
実かつ容易に高めることが可能となる。また、請求項1
の半導体装置では、半導体基板の基板抵抗を下げるか、
またはウェルのウェル抵抗を上げることによって、ラッ
チアップ現象を確実に防止することができる。
Therefore, in the semiconductor device of the first aspect,
It is possible to reliably and easily increase the punch-through withstand voltage without significantly reducing the productivity. Claim 1
In the semiconductor device, the substrate resistance of the semiconductor substrate is reduced or
Alternatively, the latch-up phenomenon can be reliably prevented by increasing the well resistance of the well.

【0059】特に、ウェル抵抗を上げるためにウェル内
の不純物濃度を低くした場合には、副次的な効果を得る
こともできる。すなわち、ウェルの不純物濃度を低くす
ることによって、ウェル内のPN接合の耐圧を高くする
ことができる。
In particular, when the impurity concentration in the well is reduced to increase the well resistance, a secondary effect can be obtained. That is, the breakdown voltage of the PN junction in the well can be increased by lowering the impurity concentration of the well.

【0060】また、ウェルの不純物濃度を低くすること
によって、ウェル中のMOSトランジスタのゲート容量
が低下し、MOSトランジスタの動作速度を速くするこ
とができる。以上述べた理由から、請求項1の半導体装
置は、パンチスルー現象とラッチアップ現象の両方を防
止する上で、特に好適な構造である。
Further, by lowering the impurity concentration of the well, the gate capacitance of the MOS transistor in the well is reduced, and the operating speed of the MOS transistor can be increased. For the reasons described above, the semiconductor device of claim 1 has a particularly preferable structure for preventing both the punch-through phenomenon and the latch-up phenomenon.

【0061】請求項2に記載の発明では、半導体層をエ
ピタキシャル法により膜形成する。したがって、膜厚の
厚い半導体層を欠陥なく正確に形成することができる。
したがって、半導体層のたまたま薄い箇所でパンチスル
ー現象が生じるなどのおそれが少なくなり、半導体装置
の信頼性を一層高めることができる。
According to the second aspect of the present invention, the semiconductor layer is formed by an epitaxial method. Therefore, a thick semiconductor layer can be accurately formed without defects.
Therefore, the possibility that a punch-through phenomenon occurs in a thin portion of the semiconductor layer by chance is reduced, and the reliability of the semiconductor device can be further improved.

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

【図1】本実施形態の半導体装置におけるCMOS構造
を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a CMOS structure in a semiconductor device according to an embodiment.

【図2】本実施形態における半導体装置の製造方法を示
す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to the embodiment.

【図3】パンチスルーの防止効果を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an effect of preventing punch-through.

【図4】ラッチアップの防止効果を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an effect of preventing latch-up.

【図5】固体撮像装置の一部断面図である。FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the solid-state imaging device.

【図6】実施例の製造方法を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a manufacturing method according to an example.

【図7】実施例の製造方法を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a manufacturing method according to an example.

【図8】従来のCMOS構造を説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a conventional CMOS structure.

【図9】パンチスルー現象を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a punch-through phenomenon.

【図10】ラッチアップ現象を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a latch-up phenomenon.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 半導体層 2a 空乏層 2b 空乏層 2z 絶縁膜 3 ウェル 4 第2導電型チャネルのMOSトランジスタ 4D ドレイン 4G ゲート 4K 拡散領域 4S ソース 5 第1導電型チャネルのMOSトランジスタ 5D ドレイン 5G ゲート 5K 拡散領域 5S ソース 6 分離領域 11 n型半導体基板 12 p型半導体層 13 n型分離領域 15 酸化Si膜 15a 素子分離領域 20 PMOSトランジスタ 20D ドレイン 20G ゲート 20K n+型拡散領域 20S ソース 20w n型ウェル 21 NMOSトランジスタ 21D ドレイン 21G ゲート 21K p+型拡散領域 21S ソース 30 イメージエリア 31 光電変換用p型層 32 光電変換型n型層 33 n型CCD拡散層 34 チャネル領域 35 トランスファゲート 71 n型半導体基板 72 p型ウェル 73 NMOSトランジスタ 73D ドレイン 73G ゲート 73K p+領域 73S ソース 74 PMOSトランジスタ 74D ドレイン 74G ゲート 74K n+領域 74S ソース Reference Signs List 1 semiconductor substrate 2 semiconductor layer 2a depletion layer 2b depletion layer 2z insulating film 3 well 4 MOS transistor of second conductivity type channel 4D drain 4G gate 4K diffusion region 4S source 5 MOS transistor of first conductivity type channel 5D drain 5G gate 5K diffusion Region 5S source 6 isolation region 11 n-type semiconductor substrate 12 p-type semiconductor layer 13 n-type isolation region 15 oxide silicon film 15a element isolation region 20 PMOS transistor 20D drain 20G gate 20K n + type diffusion region 20S source 20w n-type well 21 NMOS transistor Reference Signs List 21D Drain 21G Gate 21K P + type diffusion region 21S Source 30 Image area 31 Photoelectric conversion p-type layer 32 Photoelectric conversion type n-type layer 33 n-type CCD diffusion layer 34 Channel region 35 Transfergage 71 n-type semiconductor substrate 72 p-type well 73 NMOS transistor 73D drain 73G gate 73K p + region 73S source 74 PMOS transistor 74D drain 74G gate 74K n + region 74S source

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1導電型の半導体基板と、 前記半導体基板の上に形成された第2導電型の半導体層
と、 前記半導体層の一部に形成された第1導電型のウェル
と、 前記ウェル内に形成された第2導電型チャネルのMOS
トランジスタと、 前記半導体層の前記ウェル外に形成された第1導電型チ
ャネルのMOSトランジスタと、 前記半導体層を厚さ方向に貫いて設けられ、かつ2種類
の前記MOSトランジスタを分離する第1導電型の分離
領域とを有することを特徴とする半導体装置。
A first conductivity type semiconductor substrate; a second conductivity type semiconductor layer formed on the semiconductor substrate; a first conductivity type well formed in a part of the semiconductor layer; MOS of second conductivity type channel formed in the well
A transistor; a MOS transistor of a first conductivity type channel formed outside the well of the semiconductor layer; and a first conductive layer provided through the semiconductor layer in a thickness direction and separating two types of the MOS transistors. A semiconductor device having a mold separation region.
【請求項2】 請求項1に記載の半導体装置を製造する
製造方法であって、 第1導電型の半導体基板の上に、第2導電型の半導体層
をエピタキシャル法により形成する工程と、 前記半導体層に第1導電型の不純物を拡散し、第1導電
型のウェルと、前記半導体層を貫通する第1導電型の分
離領域とを形成する工程と、 前記ウェル内に第2導電型チャネルのMOSトランジス
タを形成する工程と、 前記分離領域を介して前記ウェルと分離された前記半導
体層の領域に、第1導電型チャネルのMOSトランジス
タを形成する工程とを有することを特徴とする半導体装
置の製造方法。
2. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein a semiconductor layer of a second conductivity type is formed on a semiconductor substrate of the first conductivity type by an epitaxial method. Diffusing a first conductivity type impurity into the semiconductor layer to form a first conductivity type well and a first conductivity type isolation region penetrating the semiconductor layer; and a second conductivity type channel in the well. Forming a MOS transistor of a first conductivity type channel in a region of the semiconductor layer separated from the well via the separation region. Manufacturing method.
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