JPH1187240A - 半導体装置とその製造方法 - Google Patents
半導体装置とその製造方法Info
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Abstract
ランジスタが接続された複合型バイポーラトランジスタ
装置による半導体装置において、接合型電界効果トラン
ジスタJ−FETにおける大面積化を来すことなく、良
好で安定したそのバイポーラトランジスタの特性を確保
することができるようにする。 【解決手段】 バイポーラトランジスタTRと接合型電
界効果トランジスタJ−FETとを有し、バイポーラト
ランジスタのコレクタと接合型電界効果トランジスタの
ソースとが接続されてなる半導体装置において、接合型
電界効果トランジスタのゲート領域14と、ゲートコン
タクト導電層17Gと、ドレイン領域に対するドレイン
コンタクト導電層18Dとが、同一導電材料もしくは互
いに異なる導電材料によるそれぞれ異なる層として形成
された導電層よりなり、ゲートコンタクト導電層のドレ
イン側の縁部17G1 の配置面がドレインコンタクト導
電層のゲート側の縁部18D1 の配置面より下方に位置
して形成された構成とする。
Description
バイポーラトランジスタと接合型電界効果トランジスタ
とよりなる複合型バイポーラトランジスタ装置とその製
造方法に関わる。
スタTRに高耐圧の接合型電界効果トランジスタJ−F
ETをカスコード接続することにより、複合構造の高耐
圧バイポーラトランジスタが構成されることは、例え
ば、特開昭53−67368号公報に開示されている。
タTRのコレクタ端子Cに高電圧が印加された場合、接
合型電界効果トランジスタJ−FETのゲート接合から
空乏層が広がり、ピンチオフが生じ、これによってバイ
ポーラトランジスタTRのコレクタ領域への高電圧の印
加が遮断される。すなわち、バイポーラトランジスタT
Rのコレクタ−エミッタ間電圧Vceとしては、接合型電
界効果トランジスタJ−FETのピンチオフ電圧Vp 以
下の電圧のみが印加されることになり、結果的に低耐圧
バイポーラトランジスタにおいて、高耐圧化をはかるこ
とができるようになされている。
ポーラトランジスタTRにおける最大取扱電流が接合型
電界効果トランジスタJ−FETの飽和電流Idss 以下
に制限されてしまう。このために、接合型電界効果トラ
ンジスタJ−FETの飽和電流Idss を高めようとする
と、そのゲート幅(チャネル幅)を大きくする必要が生
じ、接合型電界効果トランジスタJ−FETの占有面積
が大きくなるという不都合が生じる。
ジスタの飽和電流Idss 以下の大電流が取り扱えるよう
にした複合型の高耐圧バイポーラトランジスタが、例え
ば特開昭54−89581号公報で提案されている。
ンジスタTRのコレクタと接合型電界効果トランジスタ
J−FETのソースを接続すると共に、バイポーラトラ
ンジスタTRのベースとJ−FETのゲートGとを接続
するものである。この場合においても、コレクタ端子C
に高電圧が掛かった場合に、接合型電界効果トランジス
タJ−FETをピンチオフして、バイポーラトランジス
タTRにJ−FETのピンチオフ電圧Vp 以下の電圧の
みが印加されるようにして、結果的に低耐圧バイポーラ
トランジスタにおいて、高耐圧化をはかるものである
が、この場合、バイポーラトランジスタTRの飽和状態
時に、J−FETのゲートが順方向にバイアスされるよ
うになされて、J−FETの飽和電流Idss 以上の大電
流を取り扱うことを可能としたものである。
ジスタのTRにおいて、低耐圧トランジスタで高耐圧化
をはかるには、接合型電界効果トランジスタJ−FET
におけるピンチオフ電圧Vp の低減化が必要となる。ま
た、これらの構成による場合、バイポーラトランジスタ
TRのコレクタに、直列に接合型電界効果トランジスタ
J−FETのソース・ドレイン間接続されることから、
高速応答性、高周波数特性を得る上では、J−FETの
オン抵抗ができるだけ低く選定されることが要求され
る。
抗の低減化、J−FETの飽和電流Idss の向上をはか
るには、チャネル部の不純物濃度を高めることが必要に
なり、このようにチャネル部の濃度を高めると、ピンチ
オフ電圧Vp が高められてしまうものであり、ピンチオ
フ電圧Vp の低減化と、オン抵抗の低減化およびIdss
の向上は相容れないものである。また、ピンチオフ電圧
Vp を高めることなくIdss を高め、オン抵抗の低減化
をはかるには、ゲート幅を大にすることが考えられる
が、この場合には、J−FETの占有面積が増大し、装
置の高密度化、小面積化を阻害する。
うな、バイポーラトランジスタに接合型電界効果トラン
ジスタが接続された複合型バイポーラトランジスタ装置
による半導体装置において、接合型電界効果トランジス
タJ−FETにおける大面積化を来すことなく、良好で
安定したそのバイポーラトランジスタの特性を確保する
ことができるようにした半導体装置とその製造方法を提
供するものである。
ランジスタと接合型電界効果トランジスタとを有し、バ
イポーラトランジスタのコレクタと接合型電界効果トラ
ンジスタのソースとが接続されてなる半導体装置におい
て、接合型電界効果トランジスタのゲート領域に対して
オーミックコンタクトされるゲートコンタクト導電層
と、ドレイン領域に対してコンタクトされるドレインコ
ンタクト導電層とが、同一導電材料もしくは互いに異な
る導電材料によるそれぞれ異なる層として形成された導
電層よりなり、ゲートコンタクト導電層のドレイン側の
縁部の配置面が、ドレインコンタクト導電層のゲート側
の縁部の配置面より下方に位置して形成された構成とす
る。
と接合型電界効果トランジスタとを有し、バイポーラト
ランジスタのコレクタと接合型電界効果トランジスタの
ソースとが接続されてなる半導体装置の製造方法におい
て、接合型電界効果トランジスタにおけるゲートコンタ
クト導電層の形成工程と、ゲートコンタクト導電層上に
層間絶縁層を形成する工程と、その後に接合型電界効果
トランジスタのドレインコンタクト導電層を形成するド
レインコンタクト導電層の形成工程とを行って、ゲート
コンタクト導電層のドレイン側の縁部の配置面が、ドレ
インコンタクト導電層のゲート側の縁部の配置面より上
方に位置するように形成して目的とする半導体装置を得
る。
縁部の配置面とは、コンタクト導電層が、多層構造によ
る場合、例えば半導体層によるコンタクト導電層と金属
層によるコンタクト導電層との積層構造等による場合、
下層の導電層の縁部の配置面を指称するものとする。
果トランジスタにおけるゲートコンタクト導電層のドレ
イン側の縁部の配置面と、ドレインコンタクト導電層の
ゲート側の縁部の配置面が異なる面とされたことから、
両導電層の面積を必要充分に保持した状態で、充分近接
してあるいは互いに重なるように配置することができる
こと、またこれによりゲート部とドレイン電極コンタク
ト部とを充分近接して配置できることから、高密度化と
共に、オン抵抗の低減化、Idss の向上がはかられる。
また、ゲートコンタクト導電層のドレイン側の縁部の配
置面を、ドレインコンタクト導電層のゲート側の縁部の
配置面とは異なるとし、かつその下方の配置面とするこ
とから、このゲートコンタクト導電層を、ドレイン領域
上に絶縁層を介して張り出すように延在させることがで
き、これによって、この張出し部においていわばMIS
−FET構造が構成されることから、これによる電界効
果によって、ピンチオフ電圧Vp の低減化が図られる。
したがって、このピンチオフ電圧Vp を低減化するため
に、チャネル部における不純物濃度を、特段に低めるこ
とを回避できることから、オン抵抗が高められるとか、
Idss が低下する不都合が回避され、ピンチオフ電圧V
p を低くでき、しかもオン抵抗の低減、Idss の向上が
はかられ、安定して優れた特性を有するバイポーラトラ
ンジスタを製造することができる。
明方法によれば、工程数の増加を来すことがないことか
ら生産性の低下、コスト高を来すことがないものであ
る。
の実施の形態を説明する。本発明においては、共通の半
導体基板に、図8または図9で説明したように、一導電
型のバイポーラトランジスタTRのコレクタ、例えばn
pn型のn型のコレクタと、一導電型の接合型電界効果
トランジスタJ−FETのソース、例えばn型のソース
とが接続された構成とする。そして、図8に示すよう
に、バイポーラトランジスタTRのエミッタと接合型電
界効果トランジスタJ−FETのゲートとが接続した構
成とするか、図9に示すように、バイポーラトランジス
タTRのベースと接合型電界効果トランジスタJ−FE
Tのゲートとが接続した構成とする。この構成におい
て、そのJ−FETのゲート領域に対するゲートコンタ
クト導電層と、ドレイン領域に対するドレインコンタク
ト導電層とが、同一導電材料もしくは互いに異なる導電
材料による異なる層として形成された導電層により構成
する。そして、ゲートコンタクト導電層のドレイン側の
縁部が、ドレイン領域上に絶縁層を介して形成され、そ
の配置面が、ドレインコンタクト導電層のゲート側の縁
部の配置面より下方に位置する構成とする。
部は、上記接合型電界効果トランジスタのドレイン領域
上に絶縁層を介して張り出すように延在させる。
ンタクト導電層とは、同一導電層によるパターン化によ
って構成することができる。
タクト導電層の上記ドレイン側の縁部の端縁と、ドレイ
ンコンタクト導電層のゲート側の縁部の端縁との上記半
導体基板面に沿う方向の距離は、他の分離された同一導
電層のパターン化によって形成された導電層間の距離よ
り小に選定された構成とすることができる。
は、上述した本発明装置を製造するに、そのJ−FET
のゲート領域に対するゲートコンタクト導電層をドレイ
ン領域上に絶縁層を介して形成し、このゲートコンタク
ト導電層の形成の後に、ゲートコンタクト導電層上の層
間絶縁層を形成し、その後にドレイン領域に対するコン
タクト導電層の形成を行って、目的とする上述の本発明
半導体装置を得る。
一例によって本発明による半導体装置の一例を得る場合
を説明する。この例では、同一半導体基板上に、npn
型のバイポーラトランジスタTRと、nチャネル接合型
電界効果トランジスタJ−FETとが少なくとも形成さ
れ、バイポーラトランジスタTRのn型のコレクタと、
nチャネル接合型電界効果トランジスタJ−FETのn
型のソースとが接続された構成による半導体装置を構成
した場合であり、図示しないが、接合型電界効果トラン
ジスタのゲートと、バイポーラトランジスタTRのエミ
ッタもしくはベースとが、電気的に接続された構成とし
て、図8もしくは図9の回路構成を有する半導体装置を
構成した場合である。
例えばp型の単結晶Si基体よりなる半導体基体2を用
意し、その一主面1a上に、半導体層3、例えばn型の
抵抗率が0.3〜5.0Ω・cm、厚さが0.5〜2.
5μm程度のSi半導体層をエピタキシャル成長して半
導体基板1を構成する。この半導体層3のエピタキシャ
ル成長に先立って半導体基体2の主面1aに、最終的に
トランジスタTRを形成する部分に、イオン注入法、拡
散法等によってn型の不純物を高濃度に選択的に導入し
て高不純物濃度のコレクタ埋込み領域4を形成し、その
後、半導体層3のエピタキシャル成長を行う。このと
き、半導体層3のエピタキシャル成長に際しての加熱に
よって半導体基体2に導入された不純物が半導体層3に
一部拡散して、コレクタ埋込み領域4が半導体基体2か
ら半導体層3に差し渡って形成される。
部、すなわちこの例では、バイポーラトランジスタTR
と接合型電界効果トランジスタJ−FETの形成部間
と、他の回路素子の形成部間に、周知の LOCOS(Local
Oxidation of Silicon)によって素子分離絶縁層を例え
ば格子状に形成する。
部に例えばコレクタ埋込み領域2に達する深さにコレク
タ電極取り出し領域6を、接合型電界効果トランジスタ
J−FETの形成部の相対向する両外側部にそれぞれソ
ース高濃度領域7とドレイン高濃度領域8とをそれぞれ
n型不純物を高濃度に導入して形成する。これら領域
6、7および8の形成は、例えばP(りん)イオンを5
0〜100keVで1×1015/cm2 〜1×1016/cm
2 のドーズ量でイオン注入することによって形成でき
る。そして、半導体基板1の表面を、例えばフォトレジ
ストの塗布およびエッチバックによって平坦化し、素子
分離絶縁層5下にp型のチャネルストップ領域CSを、
イオン注入によって形成する。半導体基板1の平坦化面
には、例えば厚さ50〜200nmのSiO2 をCVD
(Chemical Vapor Deposition) 法等によって成膜して絶
縁層9を形成する。
縁層9に、例えばフォトリソグラフィによるパターンエ
ッチングによって、バイポーラトランジスタTRの形成
部における最終的にベース領域を形成する部分上と、接
合型電界効果トランジスタJ−FETのゲート領域を形
成する部分上とにそれぞれ不純物導入窓9w1 および9
w2 を穿設する。その後、先ず、不純物導入窓9w1 お
よび9w2 を通じて半導体層3の表面に接して全面的に
第1の多結晶半導体層10例えばSi多結晶半導体層を
80〜250nmの厚さにCVD法等によって形成す
る。この半導体層10は、その成膜に際して高濃度にp
型の不純物を含有する層として形成するか、あるいは半
導体層の成膜の後に、例えばボロンB+ またはBF2 +
をイオン注入して高濃度にp型の不純物を含有する層と
する。
リソグラフィによるパターンエッチングして、それぞれ
最終的に得るバイポーラトランジスタにおけるベースコ
ンタクト導電層の輪郭形状に対応するパターンと、接合
型電界効果トランジスタJ−FETのゲートコンタクト
導電層の輪郭形状に対応するパターンにパターン化す
る。そして、これら不純物が含有された第1の多結晶半
導体層10を覆って全面的に例えばSiO2 をCVD法
によって200〜500nm程度の厚さに成膜した層間
絶縁層19を全面的に形成する。このとき、必要に応じ
て、熱処理を行って多結晶半導体層10のSiの結晶粒
の成長を促進してその低抵抗化と均一化をはかることが
できる。
び第1の多結晶半導体層10の、バイポーラトランジス
タの真性ベース領域の形成部上に、不純物の導入窓11
を、フォトリソグラフィによるパターンエッチング等に
よって形成し、この窓11を通じて、p型の不純物を導
入して真性ベース領域12を形成する。この不純物導入
による真性ベース12の形成は、例えばBF2 + を5k
eV〜200keVで5.0×1011〜5.0×1014
/cm2 のドーズ量でイオン注入するか、またはB+ を5
keV〜100keVで5.0×1011〜5.0×10
14/cm2 ドーズ量のイオン注入条件程度で行うことがで
きる。また、この不純物の導入は、気相拡散によって行
うこともできる。また、必要に応じて、SIC(Selecti
ve Implanted Collector) (図示せず)を形成するため
に、例えばn型の不純物イオン例えばP+ を、50ke
V〜400keVで、5.0×1011/cm2 〜1.0×
1013/cm2 のドーズ量でイオン注入することによって
形成することができる。
1の内側面にサイドウオール29を形成する。このサイ
ドウオール29の形成は、周知の方法、例えばCVD法
等によってSiO2 を400nm〜1μm程度の厚さに
堆積し、RIE(反応性イオンエッチング)による垂直
方向に高いエッチング性を示す異方性エッチングを全面
的に行うことによって形成することができる。そして、
このサイドウオール29が形成された窓11内を含んで
全面的にn型不純物を含む例えば多結晶Siによる第2
の多結晶半導体層13を形成する。この半導体層13
は、その成膜に際してn型不純物例えばAs、P(り
ん)を含有する半導体層とし成膜することもできるし、
多結晶半導体層13の成膜の後に、これにn型の不純物
例えばAs、P(りん)等をイオン注入することによっ
て不純物含有の多結晶半導体層とすることもできる。そ
の後、例えばフォトリソグラフィによるパターンエッチ
ングを行って第2の多結晶半導体層13をエミッタコン
タクト導電層のパターンにパターン化する。次に、例え
ば全面的にCVD法によってSiO2 膜(図示せず)を
100nm〜500nmの厚さに堆積し、700℃〜1
200℃程度の熱処理を5秒〜2時間行って、第1の多
結晶半導体層10から、半導体層3にそれぞれp型の不
純物の拡散を行って、バイポーラトランジスタTRの形
成部においては、先に形成した真性ベース領域12iの
周囲に高い不純物濃度のp型のグラフトベース領域12
gを形成して、これらによってベース領域12を形成す
ると共に、接合型電界効果トランジスタJ−FETの形
成部においては、ゲート領域14を形成する。また、こ
れと同時に第2の多結晶半導体層13からn型の不純物
を拡散して、高不純物濃度のエミッタ領域15を形成す
る。
に例えばn型の半導体層3の一部をコレクタ領域16と
し、これの上にp型のベース領域12が形成され、更に
これの上にn型のエミッタ領域15が形成されたバイポ
ーラトランジスタTRが形成され、ゲート領域14によ
るゲート接合J1 が、p型の半導体基体2とn型の半導
体層3とのp−n接合を言わば下部ゲート接合J2 とし
て、両者間にチャネル部16が形成され、このチャネル
部の両側をソース領域およびドレイン領域としてこれら
にそれぞれソース高濃度領域7とドレイン高濃度領域8
とが形成された接合型電界効果トランジスタJ−FET
が、同一半導体基板1上に構成される。
に形成された各絶縁層9,19等に対して、コレクタ電
極取り出し領域6上、ソース高濃度領域7上、ドレイン
高濃度領域8上、ゲートコンタクト導電層17G上、更
に上述した全面的に絶縁層の形成がなされた場合には、
エミッタコンタクト導電層17E上に、それぞれコンタ
クト窓を穿設し、これら窓内を含んで全面的にそれぞれ
の領域にオーミックにコンタクトする良導電性を有する
導電層を形成する。この導電層は、例えばバリア金属層
としてのTi層およびTiON層を介してAl等の金属
導電層を、それぞれ蒸着、スパッタリング等によって全
面的に被着したTi/TiON/Al構造とすることに
よって形成し得る。そして、この金属導電層に対してフ
ォトリソグラフィによるパターンエッチングを行って、
この例では、コレクタ電極取り出し領域6上とソース高
濃度領域7上とに差し渡って両者を電気的に接続するコ
ンタクト導電層18CSを形成すると同時に、ドレイン高
濃度領域8上にドレインコンタクト導電層18Dを形成
し、ゲートコンタクト導電層17Gおよびエミッタコン
タクト導電層17E上にそれぞれ良導電性のゲートおよ
びエミッタの各上層コンタクト導電層18Gおよび18
Eを形成する。
バイポーラトランジスタTRと接合型電界効果トランジ
スタJ−FETとが形成され、バイポーラトランジスタ
TRのベース領域12のグラフトベース領域12i上
と、接合型電界効果トランジスタJ−FETのゲート領
域14上とに同一の導電層、すなわち第1の多結晶半導
体層10により構成されたベースコンタクト導電層17
Bとゲートコンタクト導電層17Gが、それぞれ、いわ
ばセルフアラインによってコンタクトされ、エミッタ領
域15には、第2の多結晶半導体層11によるエミッタ
コンタクト導電層17Eが、セルフアラインによってコ
ンタクトされた構成の半導体装置が構成される。
上層コンタクト導電層18Eと、ゲートの上層コンタク
ト導電層18Gとを連続したパターンに形成するなどの
方法によって互いに電気的に接続することによって図8
で説明した回路構成による半導体装置とする。あるい
は、上述の構成において、図示しないが、例えば接合型
電界効果トランジスタJ−FETのゲート領域14と、
バイポーラトランジスタTRのベース領域12例えばグ
ラフトベース領域12gとを同時に連続したパターンに
形成することによって、図9で説明した回路構成を有す
る半導体装置とする。すなわち、nチャネル型の接合型
電界効果トランジスタJ−FETのゲートと、npn型
のバイポーラトランジスタTRのエミッタもしくはベー
スとが接続され、J−FETのソースとTRのコレクタ
とが接続されてトランジスタが高耐圧化された半導体装
置が構成される。
は、そのゲートコンタクト導電層17Gと、ドレインコ
ンタクト導電層18Dとをそれぞれ異なる工程で形成し
た導電層、すなわち互いに異なる層として形成したこと
により、ゲートコンタクト導電層17Gのドレイン側の
縁部17G1 の配置面と、ドレインコンタクト導電層1
8Dのゲート側の縁部18D1 の配置面とを、厚さ方向
に異なる配置面とするものであり、このようにすること
によって、ゲートコンタクト導電層17Gと、ドレイン
コンタクト導電層18Dとは、層間絶縁層19を介して
積層ないしは近接させる。すなわち、これら縁部17G
1 および18D1 の、基板1の板面方向の間隔は、他の
同一導電層によって形成されるコンタクト導電層相互間
の板面方向の距離より小に選定される。
ては、ゲートコンタクト導電層17Gと、ドレインコン
タクト導電層18Dとを、異なる層に形成したことによ
り、ゲートコンタクト導電層17Gをドレインコンタク
ト導電層18Dのゲート側の縁部18D1 の配置面より
下方に、つまりゲートコンタクト導電層17Gをゲート
領域14からドレイン側に、絶縁層9を介して延在さ
せ、此処にMIS(この例ではMOS)構造部を構成す
るものである。
述したように、例えば図8もしくは図9で示す回路構成
とされていることから、冒頭に述べたように、バイポー
ラトランジスタTRの高耐圧が図られるとともに、接合
型電界効果トランジスタJ−FETにおけるゲートコン
タクト導電層17Gのドレイン側の縁部17G1 の配置
面と、ドレインコンタクト導電層18Dのゲート側の縁
部18D1 の配置面が異なる面とされたことから、両導
電層の面積を必要充分に保持した状態で、充分近接して
あるいは互いに重なるように配置することができるこ
と、またこれによりゲート部とドレイン電極コンタクト
部とを充分近接して配置できることから、高密度化と共
に、オン抵抗の低減化、Idss の向上がはかられる。
レイン側の縁部17G1 を、ドレイン側に張り出してM
ISないしはMOS構造としたことにより、ゲートに逆
バイアス印加時に形成される空乏層が、ゲート領域14
の接合J1 と、MIS−FETないしはMOS−FET
効果との両方の作用により形成されるので、J−FET
のピンチオフ電圧Vp の、より低電圧化、およびリーク
電流の低減を実現することができる。
導電層17Gのドレイン側の縁部1とドレインコンタク
ト導電層18Dとが異なる層として形成したことによ
り、両者の縁部の板面方向の距離を、同一層で形成した
場合のフォトリソグラフィおよびエッチングで制限され
る最小距離(間隔)より近づけることができることか
ら、いわばゲート電極およびドレイン電極としてのゲー
ト上層コンタクト導電層18Gおよびドレインコンタク
ト導電層18Dとを、上述した例におけるように、同一
導電層の例えばTi/TiON/Al構造の金属層によ
って形成した場合にも、上述のMISないしはMOS構
造部を充分ドレイン側に張り出す(延在)させることが
できて、上述のMOSないしはMIS−FET効果を高
めることができる。
を低減化が図られるために、チャネル部における不純物
濃度を、特段に低めることを回避できることから、オン
抵抗が高められるとか、Idss が低下する不都合が回避
され、ピンチオフ電圧Vp を低くでき、しかもオン抵抗
の低減、Idss の向上がはかられ、安定して優れた特性
を有するバイポーラトランジスタを製造することができ
る。
第1および第2の多結晶半導体層10および13を用
い、これらからの半導体基板への不純物導入によってグ
ラフトベース領域およびエミッタ領域の形成を行い、か
つこれら半導体層をこれらグラフトベース領域およびエ
ミッタ領域からの電極取出しコンタクト導電層とするこ
とによって、コンタクト導電層と各領域とを自己整合
(セルフアライメント)することができるようにした2
層多結晶層型のバイポーラトランジスタの製造方法をと
るものであるが、本発明によれば、通常のバイポーラ集
積回路における、この種の2層多結晶層型のバイポーラ
トランジスタの製造方法に比して何ら工程数を増加する
ことがなく、簡易な方法で、接合型電界効果トランジス
タJ−FETとバイポーラトランジスタTRとが形成さ
れた半導体装置を構成することができる。
スタTRのコレクタ電極取出し領域6と、接合型電界効
果トランジスタJ−FETのソース高濃度領域7とを、
それぞれ形成した場合であるが、図5〜図7に例示する
ように、両領域6および7を共通の領域67として形成
することができる。図5〜図7において、図1〜図4と
対応する部分には同一符号を付して、図1〜図4で説明
した構造および製造方法の重複説明を省略するが、図5
にその概略断面図を示す例では、図4におけるエミッタ
上層コンタクト導電層18Eと、ゲート上層コンタクト
導電層18Gとが連結されたパターンによる共通のコン
タクト導電層18EGによって連結された構成とすること
によって、図8で説明した回路構成を有する構成とした
場合である。またこの場合、ベースコンタクト導電層1
7Bの一部上の絶縁層19にコンタクト窓を穿設してこ
のコンタクト窓を通じてベース端子導出に供するベース
の上層コンタクト導電層18Bを形成した場合である。
そして、この場合、各コンタクト導電層18B、18EG
は、ドレインコンタクト導電層の形成と同時に、すなわ
ち上述したように、例えばTi/TiON/Al構造の
金属層から、パターンエッチングによって同時に形成す
ることができる。
と同様に、例えば例えばTi/TiON/Al構造によ
るドレインコンタクト導電層18Dの形成と同時に、そ
れぞれ第1の多結晶半導体層10によって構成されたベ
ースコンタクト導電層17Bとゲートコンタクト導電層
17Gとにオーミックコンタクトするコンタクト導電層
18CGを、上述したと同様に例えばドレインコンタクト
導電層18Dの形成と同時に形成して、バイポーラトラ
ンジスタTRのベースと接合型電界効果トランジスタJ
−FETのゲートとが接続された図9に示す回路構成に
よる半導体装置を構成した場合である。
明した第1の多結晶半導体層10によって構成するベー
スコンタクト導電層17Bとゲートコンタクト導電層1
7Gとを連続したパターンとして第1の多結晶半導体層
10による共通のコンタクト導電層17BGとして構成
し、図9に示す回路構成による半導体装置を構成した場
合である。
半導体装置およびその製造方法は、図1〜図4で説明し
たと同様に、図8あるいは図9の構成とされたことによ
ってバイポーラトランジスタTRの高耐圧化がはかられ
ると同時に、前述したと同様の理由から、ピンチオフ電
圧Vp を低減化が図られるために、チャネル部における
不純物濃度を低めることなく、したがって、オン抵抗の
向上、Idss の向上をはることができ、安定して優れた
特性を有するバイポーラトランジスタを、製造工程数を
増加することがなく、簡易な方法で、接合型電界効果ト
ランジスタJ−FETとバイポーラトランジスタTRと
を有する半導体装置として構成することができる。そし
て、これら図5〜図7に示す構造とするときは、バイポ
ーラトランジスタTRのコレクタと接合型電界効果トラ
ンジスタJ−FETのソースとが、高濃度領域67によ
っていわば直結された構造とされたことから、コレクタ
抵抗の低減、コレクタ飽和電圧の低下、および、より素
子面積の縮小を実現できる。また、高濃度領域67を有
することなくバイポーラトランジスタTRのコレクタ
と、接合型電界効果トランジスタJ−FETのソースと
が、高濃度埋込み領域4によって直結された構成として
素子面積の縮小化をはかることができる。
た例に限られるものではなく、例えばバイポーラトラン
ジスタTRとして、pnp型のトランジスタとし、接合
型電界効果トランジスタとしてpチャネルJ−FETと
するとか、また、半導体素子を共通に形成した半導体装
置等として構成することもできるなど、本発明は、上述
した例に限られるものではなく、種々の変形変更を行う
ことができることはいうまでもない。
発明製造方法によれば、バイポーラトランジスタと接合
型電界効果トランジスタとを有し、バイポーラトランジ
スタのコレクタと接合型電界効果トランジスタのソース
とが接続されて高耐圧化がはかられた半導体装置におい
て、接合型電界効果トランジスタにおけるゲートコンタ
クト導電層のドレイン側の縁部の配置面と、ドレインコ
ンタクト導電層のゲート側の縁部の配置面が異なる面と
されたことから、両導電層の面積を必要充分に保持した
状態で、充分近接してあるいは互いに重なるように配置
することができること、またこれによりゲート部とドレ
イン電極コンタクト部とを充分近接して配置できること
から、高密度化と共に、オン抵抗の低減化、Idss の向
上がはかられる。また、ゲートコンタクト導電層のドレ
イン側の縁部の配置面を、ドレインコンタクト導電層の
ゲート側の縁部の配置面とは異なるとし、かつその下方
の配置面とすることから、このゲートコンタクト導電層
を、ドレイン領域上に絶縁層を介して張り出すように延
在させることができ、これによって、この張出し部にお
いていわばMIS−FET構造が構成されることから、
これによる電界効果によって、ピンチオフ電圧Vp の低
減化が図られる。したがって、このピンチオフ電圧Vp
を低減化するために、チャネル部における不純物濃度
を、特段に低めることた回避されることから、オン抵抗
が高められるとか、Idss が低下する不都合が回避さ
れ、ピンチオフ電圧Vp を低くでき、しかもオン抵抗の
低減、Idss の向上がはかられ、安定して優れた特性を
有するバイポーラトランジスタを製造することができ
る。
明方法によれば、工程数の増加を来すことがないことか
ら生産性の低下、コスト高の招来を回避できる。
密度、高集積、高信頼性の半導体装置、ひいては高性
能、高密度、高集積、高信頼性の大集積回路を実現可能
とするものである。
程における概略断面図である。
程における概略断面図である。
断面図である。
断面図である。
図である。
図である。
図である。
コレクタ埋込み領域、5 素子分離絶縁層、6 コレク
タ電極取り出し領域、7 ソース高濃度領域、8 ドレ
イン高濃度領域、9 絶縁層、10 第1の多結晶半導
体層、11 不純物導入領域、12 ベース領域、12
i 真性ベース領域、12g グラフトベース領域、1
3 第2の多結晶半導体層、14 ゲート領域、15
エミッタ領域、16 コレクタ領域、17E エミッタ
コンタクト導電層、17B ベースコンタクト導電層、
17G ゲートコンタクト導電層、17G1 縁部、1
7BG,17EG コンタクト導電層、18E エミッタ上
層コンタクト導電層、18D ドレインコンタクト導電
層、18D1 縁部、18CS,18EG コンタクト導電
層、18B ベース上層コンタクト導電層、67 高濃
度領域、J1 ,J2ゲート接合、CS チャネルストッ
プ領域
Claims (8)
- 【請求項1】 バイポーラトランジスタと接合型電界効
果トランジスタとを有し、上記バイポーラトランジスタ
のコレクタと上記接合型電界効果トランジスタのソース
とが接続されてなる半導体装置において、 上記接合型電界効果トランジスタのゲート領域に対して
コンタクトされるゲートコンタクト導電層と、ドレイン
領域に対してコンタクトされるドレインコンタクト導電
層とが、同一導電材料もしくは互いに異なる導電材料に
よるそれぞれ異なる層として形成された導電層よりな
り、 上記ゲートコンタクト導電層のドレイン側の縁部の配置
面が、上記ドレインコンタクト導電層の上記ゲート側の
縁部の配置面より下方に位置して形成されたことを特徴
とする半導体装置。 - 【請求項2】 上記バイポーラトランジスタのベースコ
ンタクト導電層と、上記接合型電界効果トランジスタの
上記ゲートコンタクト導電層とが、同層導電層によって
形成されたことを特徴とする請求項1に記載の半導体装
置。 - 【請求項3】 上記ゲートコンタクト導電層の上記ドレ
イン側の縁部の端縁と、上記ドレインコンタクト導電層
の上記ゲート側の縁部の端縁との上記半導体基板面に沿
う方向の距離が、他の分離された同一導電層のパターン
化によって形成された導電層間の距離より小に選定され
たことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 - 【請求項4】 上記バイポーラトランジスタのコレクタ
と、上記接合型電界効果トランジスタのソースとが共通
の半導体領域によって形成されたことを特徴とする請求
項1に記載の半導体装置。 - 【請求項5】 上記バイポーラトランジスタのベースコ
ンタクト導電層と、上記接合型電界効果トランジスタの
ゲートコンタクト導電層とが、同層導電層によって形成
されたことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 - 【請求項6】 バイポーラトランジスタと接合型電界効
果トランジスタとを有し、上記バイポーラトランジスタ
のコレクタと上記接合型電界効果トランジスタのソース
とが接続されてなる半導体装置の製造方法において、 上記接合型電界効果トランジスタにおけるゲートコンタ
クト導電層の形成工程と、 該ゲートコンタクト導電層上に層間絶縁層を形成する工
程と、 その後に接合型電界効果トランジスタのドレインコンタ
クト導電層を形成するドレインコンタクト導電層の形成
工程とを行って、上記ゲートコンタクト導電層の上記ド
レイン側の縁部の配置面が上記ドレインコンタクト導電
層のゲート側の縁部の配置面より上方に位置するように
形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項7】 上記バイポーラトランジスタのベースコ
ンタクト導電層と、上記接合型電界効果トランジスタの
上記ゲートコンタクト導電層とを、同層導電層によるパ
ターン化によって同時に形成することを特徴とする請求
項6に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項8】 上記接合型電界効果トランジスタのゲー
ト領域の形成を、該ゲート領域にコンタクトされるゲー
トコンタクト導電層からの不純物拡散によって行うこと
を特徴とする請求項6に記載の半導体装置の製造方法。
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