JPS58111373A - D-mos semiconductor device and method of producing same - Google Patents

D-mos semiconductor device and method of producing same

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JPS58111373A
JPS58111373A JP22362982A JP22362982A JPS58111373A JP S58111373 A JPS58111373 A JP S58111373A JP 22362982 A JP22362982 A JP 22362982A JP 22362982 A JP22362982 A JP 22362982A JP S58111373 A JPS58111373 A JP S58111373A
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JP
Japan
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region
type
doped
layer
type region
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Application number
JP22362982A
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Japanese (ja)
Inventor
ト−マス・ジエイ・エンギボウス
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Texas Instruments Inc
Original Assignee
Texas Instruments Inc
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Publication date
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  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〈発明の分野〉 本発明はD−MO8半導体装置に関し、さらに詳しくは
、本発明は、櫛形ソースさバックゲートを持つD−MO
8半導体装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a D-MO8 semiconductor device, and more particularly, the present invention relates to a D-MO8 semiconductor device having a comb-shaped source back gate.
8 relating to semiconductor devices.

く先行技術の説明〉 D−MO8半導体装置は、半導体材料内部に構成された
横方向の素子である。一般に、D−MO8装置を構成す
る工程においてN型表面層がP型基板上に工ぎタキシャ
ル成長される。さらに高レベルにドープされたP型領域
が選択的に形成され、エピタキシャル層の厚みを通して
伸びていて、構成要素間をPN接合により絶縁分離する
。次に低レベルでドープされたP型領域(D−ウェル)
が個々のD−MO8素子が作られるエピタキシャル成長
層の絶縁分離された部分に選択的に形成され、D−MO
Bのバックデートを構成する。各々の素子に対し、低レ
ベルにドープされた、P型領域(D−ウェル)内の少く
とも一部に中程度にドープされたP型領竣が形成され、
D−MO8パックr−トートを構成する。
Description of the Prior Art D-MO8 semiconductor devices are lateral elements constructed within a semiconductor material. Generally, in the process of constructing a D-MO8 device, an N-type surface layer is taxially grown on a P-type substrate. Additionally, highly doped P-type regions are selectively formed and extend through the thickness of the epitaxial layer to provide isolation between the components by PN junctions. Next, a low level doped P-type region (D-well)
is selectively formed in an insulated and isolated part of the epitaxial growth layer where individual D-MO8 elements are made, and the D-MO8
Configure the backdate of B. for each device, a moderately doped P-type region is formed in at least a portion of the lightly doped P-type region (D-well);
Configure the D-MO8 pack r-tote.

さらに、高レベルlこドープされたN型領域が選択的に
形成される。1つのN型領域は、低レベルにドープされ
たP型領域内のその端部付近に形成されD−MOBのソ
ースを形成する。このことによってソースと拡散の行わ
れていないN型エピタキシャル層の間に位置してD−M
OBのチャンネル領域が形成される。もう1つのN型領
域が形成され、D−MOBのドレインとなる。この第2
のN型領域は、低レベルにドープされたP型領域から離
れて位置し、D−MO8チャンネルと近接する低レベル
にr−ゾされたP型領域の端部に沿って位置している。
Additionally, highly l-doped N-type regions are selectively formed. One N-type region is formed near its end within a lightly doped P-type region to form the source of the D-MOB. This allows D-M to be located between the source and the undiffused N-type epitaxial layer.
A channel region of the OB is formed. Another N-type region is formed and becomes the drain of the D-MOB. This second
The N-type region is located away from the lightly doped P-type region and along the edge of the low-level r-doped P-type region adjacent to the D-MO8 channel.

D−MO8チャンネル領域をおおってテート酸化物層が
形成され、さらに選択的に酸化物をとり除きそこに電極
の為の透孔が形成され、さらに金属化工根基こよって電
極や必要な相互接続が形成される。このような相互接続
の形成によってバックゲートはD−MO8装置のソース
に接続される。
A tate oxide layer is formed over the D-MO8 channel region, the oxide is selectively removed to form through holes for the electrodes, and the metallization process is performed to form the electrodes and any necessary interconnections. It is formed. Forming such an interconnect connects the back gate to the source of the D-MO8 device.

以下番こ示す二重番こ拡散の行われたMOB(D−MO
B)装置は本質的に寄生、NPN トランジスタを有し
ている。寄生NPN )ランゾスタはD−uog装置の
作動電圧性能に影響を与える。NPN トランジスタは
、D−MO8装置のBVD8Bアバランシェ降伏電圧(
典型的には200ポルト以上)よりかなり低いこれに関
連するVCBEO降伏電圧(典型的には60ざルトであ
る。)を有している。NPN トランジスタのコレクタ
・エミッタをわたる実際の逆バイアス電圧がBVCBO
アバランシェ降伏電圧より大きくなる場合、破壊による
欠陥が生まれる。故にD−MO8装置は、BYCEO降
伏電圧より高い電圧で操作するときはできない。しかし
信頼性を損うことな(BVCEO降伏電圧より高い電圧
でD−MO8装置を操作することは、望ましいことであ
る。故に寄生NPN トランジスタをとり除くか又はそ
のBVCEO降伏電圧を上げることが望まれている。
MOB (D-MO) with double number diffusion shown below.
B) The device is parasitic in nature and has an NPN transistor. Parasitic NPN) lanzosters affect the operating voltage performance of the D-uog device. The NPN transistor has a BVD8B avalanche breakdown voltage (
It has an associated VCBEO breakdown voltage (typically 60 volts) significantly lower than VCBEO (typically 200 volts or more). The actual reverse bias voltage across the collector-emitter of an NPN transistor is BVCBO.
When the avalanche breakdown voltage is exceeded, defects are created due to destruction. Therefore, the D-MO8 device cannot be operated at voltages higher than the BYCEO breakdown voltage. However, it is desirable to operate the D-MO8 device at voltages higher than the BVCEO breakdown voltage without compromising reliability (it is therefore desirable to eliminate the parasitic NPN transistor or increase its BVCEO breakdown voltage). There is.

従来のD−MO8装置構造でパーク?−ト及びソースが
櫛型構造にしてバックデートの抵抗値を下げ且つ寄生N
PN l−ランジスタをとり除いた配置パターンを示し
たものはなかった。
Park with the conventional D-MO8 device structure? - The gate and source have a comb-shaped structure to lower the resistance value of backdate and reduce the parasitic N.
None showed an arrangement pattern in which the PN l-transistor was removed.

〈発明の要約ト 本発明は、バックゲート電極とD−MO8チャンネル領
域の間の抵抗値が顕著に低くなったD−MO8装置を有
している。N型材料エピタキシャル成長層は、P型基板
をおおって成長させられる。N型層内に低レベルにドー
プされたP型領域が形成される。ざらlこ、中程度lこ
ドープされたP!!!!領域が低レベルにドープされた
P型領域内に形成される。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has a D-MO8 device with significantly lower resistance between the back gate electrode and the D-MO8 channel region. An epitaxial growth layer of N-type material is grown over the P-type substrate. A lightly doped P-type region is formed within the N-type layer. Zara lko, medium lko doped P! ! ! ! A region is formed within a lightly doped P-type region.

中程度にドープされたP型領域は、D−MOS装置のパ
ックr−)電極を形成する。次に高レベルにドープされ
たN型の2領域が形成される。低レベルにドープされた
P型領域及び中程度にドープされたP型領域の選択され
た部分にその第1の領域が形成される。拡散の後、高レ
ベルにドープされたN型領域は、低レベルにドープされ
たP型領域の端部付近に近接しその断面に沿って伸びて
形成される。これは、D−MOS装置のMOSチャンネ
ルとなる。第2のN型領域は、D−MOSチャンネルを
有する低レベルにP−ゾされたP型領域から離れた位置
においてその断面に沿って伸びるようにN型層内に形成
される。第2のN型領域はD−MOS装置のD−MOS
のドレイン電極となり第1のN型領域はD−MOSのソ
ースを形成する。形成過程において低レベルでドープさ
れたP型領域内のN型領域は、中程度にドープされた領
域S′櫛形状に組み合わされて構成される。金属化工程
の間に、中程度にドープされたP型領域内に伸びるつき
出た指状のソースは、金属化層によってそれらの間の中
程度にドープされたP型領域に接続される。故に、パッ
クゲートとソースの両方に対する単一の電極が形成され
る。これによってD−MOS装置のソース及びバックP
−トの為に要する表面領域をかなり低減することができ
る。更に、D−MOSチャンネルの能動部分とパックデ
ート電極の間には物理的な距離が減少する。ソースであ
るに型領域の部分の間を伸びるように中程度にr−ゾさ
れたP型領域を設けることでD−MOS装置のゲートに
近接する能動パックデート領域とパックデート電極の距
離をかなり接近させることによりこれを実現できる。
The moderately doped P-type region forms the packed r-) electrode of the D-MOS device. Two highly doped N-type regions are then formed. The first region is formed in selected portions of the lightly doped P-type region and the moderately doped P-type region. After diffusion, the highly doped N-type region is formed adjacent to and extending along the cross-section of the lightly doped P-type region. This becomes the MOS channel of the D-MOS device. A second N-type region is formed in the N-type layer extending along its cross-section at a location away from the low-level P-type region containing the D-MOS channel. The second N type region is the D-MOS of the D-MOS device.
The first N-type region forms the source of the D-MOS. During the formation process, the N-type regions within the lightly doped P-type regions are combined into a comb shape of the moderately doped regions S'. During the metallization process, the protruding source fingers extending into the moderately doped P-type regions are connected to the moderately doped P-type regions therebetween by a metallization layer. Thus, a single electrode is formed for both the packed gate and the source. This allows the source and back P of the D-MOS device to
- The surface area required for printing can be significantly reduced. Additionally, the physical distance between the active portion of the D-MOS channel and the packed date electrode is reduced. Providing a moderately r-doped P-type region extending between portions of the source type region significantly reduces the distance between the active packed date region and the packed date electrode near the gate of the D-MOS device. This can be achieved by bringing them closer together.

D−MOSのソースとなるN型領域とパック?−トとな
る中程度にP−ゾされたP型領域と櫛状に組合せるとD
−MOSチャンネルの能動領域とパックデート電極の間
の抵抗値はかなり低減される。更にこのような構成によ
って寄生NPN )ランゾスタがとり除かれ、D−Mo
d装置は、そのBVI)DBアバランシュ降伏電圧まで
操作可能になる。故にD−MOS装置の信頼性が高くな
る。
N-type region and pack that become the source of D-MOS? When combined in a comb-like manner with a moderately P-type region that
- The resistance between the active area of the MOS channel and the packed date electrode is significantly reduced. Furthermore, such a configuration eliminates the parasitic NPN) Lanzoster and makes the D-Mo
d device becomes operational up to its BVI)DB avalanche breakdown voltage. Therefore, the reliability of the D-MOS device is increased.

上記で示した種々の処理工程は、適当な手順であればい
ずれを使っても実行できる。例えば、低レベルにドープ
されたpg領領域形成する以前に中程度にドープされた
P型領域を形成することもできる。種々のN型又はPW
領領域形成には、一般的には拡散が用いられる。
The various processing steps described above may be performed using any suitable procedure. For example, a moderately doped P-type region can be formed before forming a lightly doped pg region. Various N type or PW
Diffusion is generally used to form the regions.

本発明の利点は、かなり高い降伏電圧を持つD−MOS
装置を得ることである。
An advantage of the present invention is that D-MOS with fairly high breakdown voltage
is to get the equipment.

本発明の第2の利点はソース及びパックゲートの両方に
対し単一の金属電極を持つD−MOS装置を得ることで
ある。
A second advantage of the present invention is that it provides a D-MOS device with a single metal electrode for both the source and the packed gate.

本発明の他の利点は、極めて小さな表面面積を利用する
D−MOS装置を得ることである。
Another advantage of the present invention is that it provides a D-MOS device that utilizes a very small surface area.

本発明の他の利点は、ソースとパックデートが櫛形構造
で形成されるD−MOS装置を得ることである0 本発明の他の利点は、寄生NPN )ランジスタがとり
除かれたD−MOS装置を得ることである。
Another advantage of the invention is to obtain a D-MOS device in which the source and the pack date are formed in a comb-shaped structure.Another advantage of the invention is to obtain a D-MOS device in which the parasitic NPN It is to obtain.

本発明の他の利点は、さらに信頼性を向上させたD−M
OS装置を得ることである。
Another advantage of the present invention is that the D-M further improves reliability.
The goal is to obtain an OS device.

また、本発明の他の利点は、能動D−MO8チャンネル
領域とパックr−トの間の物理的な距離を短縮すること
である。
Another advantage of the present invention is that it reduces the physical distance between the active D-MO8 channel area and the pack r-t.

さらに本発明の利点は、D−MOSソースの拡散によっ
て起るD−MOSチャンネル内でのピンチ効果の発生を
防ぐことである。
A further advantage of the present invention is that it prevents the occurrence of pinch effects within the D-MOS channel caused by diffusion of the D-MOS source.

〈実施例の説明〉 以下、図を参照し、実施例に関連して本発明の詳細な説
明する。
<Description of Examples> Hereinafter, the present invention will be described in detail in connection with Examples with reference to the drawings.

図面を参照すると、特lこ、第1図(従来のD−MOS
)において、シリコンの単結晶P型基板20は、10か
ら20オームセンチメートル好ましくは約15オームセ
ンチメートルの抵抗率を有している。次にエピタキシャ
ル層22が基板29上に成長させられてドープが行われ
て5オ一ムセンチメートルから8オ一ムセンチメートル
、好まり、 < ハロ、5オ一ムセンチメートルの抵抗
率を持つN型の導電性が与えられる。低レベルにドープ
されたP型領域24はNfi層22の内部に形成されて
いるのが図示されている。中程度にシープされたP型領
域26は、低レベルにドープされたP型領域24の中に
拡散によって形成される。領域2 @ ii 、 D−
MO8装置28のD−MO8パックダート電極番こなる
。薄い金属層がパック?−)電極3oの接続の為に使用
される。高レベルにドープされたN型領域3°2も、D
−MO8自己整合技術を用いて低レベルにドープされた
P型領域24の中番こ拡散形成される。領域82の表面
上の薄い金属層は、D−MO8装置28のソース電極3
4を形成する。領域32は、低レベルにドープされたP
型領域24とN型領域22の間の境界区域に非常に近接
して設けられる。この境界区域は、D−MO8チャンネ
ルaf!とじて知られている。酸化物層38は、デート
電極40とD−MO8チャンネル36の間に必要な絶縁
を提供している。
Referring to the drawings, in particular, Figure 1 (conventional D-MOS
), the silicon single crystal P-type substrate 20 has a resistivity of 10 to 20 ohm centimeters, preferably about 15 ohm centimeters. An epitaxial layer 22 is then grown on the substrate 29 and doped to have a resistivity of 5 ohm centimeters to 8 ohm centimeters, preferably <halo, 5 ohm centimeters. N-type conductivity is provided. A lightly doped P-type region 24 is shown formed within the Nfi layer 22. A moderately seeded P-type region 26 is formed by diffusion into the lightly doped P-type region 24. Area 2 @ ii, D-
This is the D-MO8 pack dirt electrode number of the MO8 device 28. Packed with a thin metal layer? -) Used for connecting the electrode 3o. The highly doped N-type region 3°2 is also
- Diffusion is performed in the middle of a lightly doped P-type region 24 using MO8 self-aligned techniques. A thin metal layer on the surface of the region 82 forms the source electrode 3 of the D-MO8 device 28.
form 4. Region 32 is lightly doped with P.
It is located in close proximity to the boundary area between type region 24 and N-type region 22. This border area is the D-MO8 channel af! It is also known as binding. Oxide layer 38 provides the necessary insulation between date electrode 40 and D-MO8 channel 36.

もう1つの高レベルにドープされたN型領域42が領域
24から離れた位、置であって、特にチャンネル36か
ら離れた位置の層22内番こ拡散によって形成される。
Another highly doped N-type region 42 is formed by diffusion within layer 22 at a location remote from region 24 and specifically remote from channel 36.

領域42は、D−MO8装置゛28のドレインを形成し
、金属電極44を有している=デート電極40に適当な
電圧が存在する時、D−MO8装置はチャンネル86及
び層22の領域間の部分を通して領域32と領域42の
間を導通させる〇大多数の応用例においては、基板20
上の集積回路の種々の金属層においていくつかの点で接
続が行われることによってパックデート電極30がソー
ス電極34に接続される。
Region 42 forms the drain of the D-MO8 device 28 and has a metal electrode 44 = when a suitable voltage is present on the date electrode 40, the D-MO8 device is connected between the channel 86 and the region of layer 22. In most applications, conduction is established between regions 32 and 42 through portions of substrate 20.
Pack date electrode 30 is connected to source electrode 34 by connections being made at several points in various metal layers of the overlying integrated circuit.

第1図のD−MO8装置28が第2図において概略的に
示されている。D−MO8装置28は、ソース48、ド
レイン46、デー)50及びバックゲート52を有°し
ている。D−MO8装置28は、本質的に領域24をペ
ースにし領域32をエミッターにし、領域42をコレク
タにする寄生NPN トランジスタ54を有している。
The D-MO8 device 28 of FIG. 1 is shown schematically in FIG. D-MO8 device 28 has a source 48, a drain 46, a drain 50, and a back gate 52. D-MO8 device 28 essentially has a parasitic NPN transistor 54 with region 24 as the pace, region 32 as the emitter, and region 42 as the collector.

ドレインとソース間における電圧ポテンシャルは、寄生
NPN )ランゾスタ54のVEBCOによって制限さ
れる。トランジスタ54のVEBCOを超過する電圧が
加えられれば、D−MO8装置28には壊滅的な損傷が
発生してしまう。
The voltage potential between the drain and source is limited by the VEBCO of the parasitic NPN) Lanzoster 54. If a voltage exceeding the VEBCO of transistor 54 is applied, catastrophic damage to D-MO8 device 28 will occur.

第8図で示すように、領域82及び26のパターン図で
は、両方とも長方形であって領域26は、領域32より
大部幅が狭くわずかに長い形状であることが図示されて
いる。これらの領域は、それぞれ長い方の一辺に沿って
それに非常に近接して設けられる@電極!4は領域82
の端番こ沿って領域26と近接する位置に形成される◇
パツクデー)30は狭い領域であるので、領域26の上
の中央に配置される。
As shown in FIG. 8, the pattern diagram of regions 82 and 26 shows that both are rectangular, with region 26 having a substantially narrower and slightly longer shape than region 32. These regions are each provided along one long side and in close proximity to the @electrode! 4 is area 82

Since the pack day 30 is a narrow area, it is placed centrally above the area 26.

本発明に従ったD−MO8装置60を製造する工程は第
3図から第7図に関連して説明される。
The process of manufacturing a D-MO8 device 60 according to the present invention will be described in connection with FIGS. 3-7.

D−MO8装置60の為のD−MOSのドレイン及びデ
ート電極は、(第1図の) D−MO8装置28に対し
て形成したこれらの電極と同様に形成される。第1図の
基板20と同様の基板61を用意し、第1図の層22と
同様のエピタキシャル成長層62を形成することができ
るOrレイン42と同様のドレイン(図示せず)が層6
2の中に形成される。
The D-MOS drain and date electrodes for D-MO8 device 60 are formed similar to those electrodes formed for D-MO8 device 28 (of FIG. 1). A substrate 61 similar to the substrate 20 of FIG. 1 is prepared, and a drain (not shown) similar to the drain 42 is formed on the layer 6 so that an epitaxially grown layer 62 similar to the layer 22 of FIG. 1 can be formed.
Formed in 2.

D−M08装置8(1)コ17)他の特徴は、D−MO
8装置28の特徴と同様であるので、本発明の本質的な
特徴以外は全て第3−7図では省略されている。
D-M08 device 8(1) 17) Other features are D-MO
8 device 28, all features other than the essential features of the present invention are omitted in FIGS. 3-7.

第3図において、N型領域62は標準的な酸化技術によ
って成長させられた酸化物層64を有している。層62
の表面68を露出させるパターン形成が行われて酸化物
層64には開口66がエッチされ形成される。層62内
に低レベルにドープされたP型領域70が拡散によって
形成される。
In FIG. 3, N-type region 62 has an oxide layer 64 grown by standard oxidation techniques. layer 62
An opening 66 is etched into the oxide layer 64 and patterned to expose a surface 68 of the oxide layer 64 . A lightly doped P-type region 70 is formed in layer 62 by diffusion.

第4図で示す通り、酸化工程を用いて酸化物層が再び成
長させられる。開口66をあけた領域内の表面68は、
ここで酸化物層によっておおわれる。
As shown in FIG. 4, the oxide layer is grown again using an oxidation process. The surface 68 within the region of the opening 66 is
It is now covered by an oxide layer.

第5図では、酸化物層64は再びパターン形成され、開
口12が低レベルにドープされたP型領域70内の表面
68の一部分に形成される。次に開ロア2を通して中程
度にドープされたP層領域74が領域70内に拡散によ
って形成される。一般に開ロア2は開口66よりかなり
小さなサイズで形成される。
In FIG. 5, oxide layer 64 is again patterned and opening 12 is formed in a portion of surface 68 within lightly doped P-type region 70. In FIG. A moderately doped P layer region 74 is then formed in region 70 by diffusion through open lower 2 . Generally, the open lower portion 2 is formed with a size considerably smaller than the opening 66.

酸化工程が再度行われ、開ロア2内の宵出されていた部
分も含んで表面68上に酸化物層が成長させられる。第
7図で示すように、もう一度パターン形成が行われて、
エッチが行われて表面68に開口アロが形成される。低
レベルにドープされたP型領域70内に拡散が行われ、
高レベルにドープされたN型領域78が形成される。酸
化物層64の壁面80の位置は第3図に示す酸化物層6
4の壁面82と同じ位置である為標準的なり−MO8自
己整合技術が利用されることに留意してもらいたい。第
7図かられかるように中程度にドープされたP型領域7
4の一部がN型領域78の下に残っていることが図示さ
れている。点線85及び86は中程度にドープされたP
型領域1斗が以前占めていた領域の位置を示している。
The oxidation step is carried out again and an oxide layer is grown on the surface 68, including the portions of the open lower 2 that were exposed overnight. As shown in FIG. 7, pattern formation is performed once again.
An etch is performed to form an open aperture in surface 68. Diffusion is performed into a lightly doped P-type region 70;
A highly doped N-type region 78 is formed. The position of the wall surface 80 of the oxide layer 64 is as shown in FIG.
Note that standard MO8 self-alignment techniques are utilized since this is the same location as wall 82 of 4. Moderately doped P-type region 7 as shown in FIG.
It is shown that a portion of 4 remains under N-type region 78. Dotted lines 85 and 86 indicate moderately doped P
It shows the position of the area previously occupied by the type area 1to.

第9図で示すように、P型領域14の所定部分のみがN
型領域78によっておおわれる。領域78は、基本的に
は長方形であって本体の長い方の一辺から外側に向かっ
て領域74の上を通ってその向う側まで伸びる枝又は指
8g−98を有している。上方から観察すると、領域1
4は領域78より大部幅が狭くて長辺方向にはわずかに
長い基本的には長方形の形状を持つ。領域74は、お互
いに最も離れた枝88及び93を超えて伸びている。枝
go−asは、領域74を完全に通ってわずかiこ超え
た位置まで伸びている。領域78の表面及び枝88−9
3まで達している領域74の一部分に金属電極96が形
成される。領域74の形は長方形であって電極96は領
域74の長い方の辺と平行に中央に形成される。
As shown in FIG. 9, only a predetermined portion of the P-type region 14 is
It is covered by a mold region 78 . Region 78 is essentially rectangular and has branches or fingers 8g-98 extending outwardly from one long side of the body, over and beyond region 74. When observed from above, area 1
4 has a basically rectangular shape that is narrower in most parts than region 78 and slightly longer in the long side direction. Region 74 extends beyond the branches 88 and 93 that are farthest from each other. Branch go-as extends completely through region 74 to a point just i beyond. Surface of region 78 and branches 88-9
A metal electrode 96 is formed in a portion of the region 74 reaching up to 3. The shape of the region 74 is a rectangle, and the electrode 96 is formed in the center parallel to the longer side of the region 74.

D−MO8チャンネル98(第7図)は、N型領域18
及び変化していない層62の部分とP型領域70との境
界の間に広がっている。領域74は、D−MOS 装置
60のバックゲートを含んでいて、領域78は、D−M
O8装置60のソースを含んでいる。
The D-MO8 channel 98 (FIG. 7) is connected to the N-type region 18.
and extends between the portion of unaltered layer 62 and the boundary of P-type region 70 . Region 74 contains the back gate of D-MOS device 60, and region 78 contains the back gate of D-MOS device 60.
Contains the source of the O8 device 60.

故に電極96はバックゲートとソースの両方を同時Iこ
接続可能である。第1図と第7図を比較すればわかるよ
うに、中程度にP−プされたP型領斌74とチャンネル
98の距離は、(第1図の)領域26とチャンネル36
の距離より近くなっている。バックデート電極とチャン
ネルの間の物理的な距離を短くすることによって(第2
図で示すトランジスタ64のような)寄生NPN トラ
ンジスタをとり除くことができる。チャンネル98上の
デート領域をおおってゲート酸化物層及び金属層が形成
される。金属化工程及びパターン形成工程は標準的な技
術を用いて行われる。
Therefore, electrode 96 can connect both the back gate and the source at the same time. As can be seen by comparing FIG. 1 and FIG.
is closer than the distance of By reducing the physical distance between the backdating electrode and the channel (second
Parasitic NPN transistors (such as transistor 64 shown in the figure) can be eliminated. A gate oxide layer and a metal layer are formed over the date region over channel 98. Metallization and patterning steps are performed using standard techniques.

開口アロ及び72を形成するマスクの形状はそれぞれ第
10図及び第11図に示されている。第10図は領域1
8を形成する為のパターンを示し、マスク100は領域
74を形成する為のパターンである。第8図、第9図、
第10図及び第11図で示すよ・うなパターン以外の幾
可学的形状も本発明に使用することができる0例えば、
点線103及び104の間の領域には、酸化物層が設け
られその部分の上は酸化物層を残すようにし、点線10
3と104の間で示される領域に相当する層62の表面
の部分には、領域74を作る拡散が行われないようにす
る。点線106と107.108と109.112と1
13.115と116の間においても同じようにする。
The shapes of the masks forming the openings Aro and 72 are shown in FIGS. 10 and 11, respectively. Figure 10 shows area 1
A mask 100 is a pattern for forming a region 74. Figure 8, Figure 9,
Geometric shapes other than patterns such as those shown in FIGS. 10 and 11 can also be used in the present invention. For example,
An oxide layer is provided in the area between dotted lines 103 and 104, leaving the oxide layer above the area, and the dotted line 10
The portion of the surface of layer 62 corresponding to the region indicated between 3 and 104 is prevented from undergoing diffusion to create region 74 . Dotted lines 106, 107, 108, 109, 112 and 1
13. Do the same between 115 and 116.

このような処理工程を行った結果、中に領域フOをはさ
んでお互いが分離されている複数の中程度にドープされ
た領域が形成される。しかしながら、第7図及び第9図
で示す特別な配列が有効であることがわかっている。
The result of these processing steps is the formation of a plurality of moderately doped regions separated from each other by region holes therein. However, the special arrangements shown in FIGS. 7 and 9 have been found to be effective.

以上のようにしてバック?−ト及びソースを櫛型構造に
することによってバック/l”−トの抵抗値を下げ、先
天的に形成される寄生トランジスタをとり除くことがで
きる。故にかなり高い操作電圧を使用するこきができる
ようになった為、装置の信頼性を向上させることができ
る。更に本発明ではバック?−トとソースの両方の接続
の為に単一の電極が形成されるので表面領域利用の経済
性においても非常に有利な特徴を有している。故に当初
の目的を達成し、今後のLSI回路の製造に適したD−
MO8半導体装置を提供することができる。
Back as above? By creating a comb-shaped structure for the gate and source, it is possible to lower the resistance value of the back/l'' gate and eliminate the naturally formed parasitic transistor.Therefore, it is possible to use a considerably high operating voltage. This improves the reliability of the device.Furthermore, since the present invention forms a single electrode for both back-to-back and source connections, the economy of surface area is improved. It has very advantageous characteristics.Therefore, it has achieved its original purpose and is suitable for manufacturing LSI circuits in the future.
An MO8 semiconductor device can be provided.

本発明はここに添付された図面に関連し特足な実施例を
説明しているが、この他のここで示されるまたここから
推測される例から離れた改変も本発明の主旨内に含まれ
るものと信じる。
Although the present invention has been described in particular embodiments with reference to the accompanying drawings, other modifications departing from the examples shown and inferred herein are also within the spirit of the invention. I believe it will happen.

4、簡単な図面の説明 第1図は、り−MO8装置の拡大断面図である。4. Simple drawing explanation FIG. 1 is an enlarged sectional view of the Ri-MO8 device.

第2図は、寄生NPN )ランジスタを持つD−MO8
装置の概略図である。
Figure 2 shows a D-MO8 with a parasitic NPN) transistor.
FIG. 2 is a schematic diagram of the device.

第6図から第7図までは、本発明に従ったD−MO8装
置の製i癒過程を示す拡大断面図である。
6 to 7 are enlarged cross-sectional views showing the fabrication and healing process of the D-MO8 device according to the present invention.

第8図はD−Mol’装置のソース及びバックf−)を
示す配置図である。
FIG. 8 is a layout diagram showing the source and back f-) of the D-Mol' device.

第9図は本発明lこより作られるD−MO8装置のソー
ス及びパックP−)の配置図である。
FIG. 9 is a layout diagram of the source and pack P-) of the D-MO8 device made according to the present invention.

第10図は、本発明で使用するマスクパターンの一部を
示す上面図である。
FIG. 10 is a top view showing a part of the mask pattern used in the present invention.

第11図は、本発明で使用するマスクパターンの一部を
示す上面図である0 代理人 浅 村   晧 外4名
FIG. 11 is a top view showing a part of the mask pattern used in the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)(a)  基板上に単結晶N型表面層を工2タキ
シャル成長させる工程と; (b)  上記層の中に選択的に低レベルにドープされ
たP型領域を形成しD−MO8バックr−)を形成する
工程と; (C1上記低レベルにドープされたPW領域内に中程度
にドープされたP型領域を選択的に形成しD−MO8バ
ックデート電極を形成する1堝と:(d)  上記低レ
ベルにドープされたPm領域とは間をあけて所定の境界
領域に沿って選択的に第1の高レベルにドープされたN
型領域を形成してD−MOSのドレインを形成する工程
と:(e)  上記低レベルにドープされたP属領域内
に位置する第2のN型領域を選択的に形成し、上記中程
度にドープされたP属領域内までのび、上記低レベルに
ドープされたP型領域の上記所定の境界領域に非常に近
接して位置しD−MO8チャンネルを形成する複数の指
状部を持つD−MO8ソースを形成する工程とを 有するD−MO8半導体装置の製造方法。 (2)上記製造方法が更に上記複数の指状部の部分及び
上記指状部に近接する上記中程度にドープされたP型領
域をおおって選択的に金属電極を形成し上記D−MO8
ソースと上記D−MO8バックデートを相互接続する工
程を含む特許請求の範囲第1項の製造方法。 (3)  上記製造方法が更匿上記D−MOSソースを
おおって選択的にデート酸化物層を形成し上記デート酸
化物層をおおって選択的に金属層を形成する工程を含む
特許請求の範囲第1項の製造方法。 (4)上記工程(dl及び(e)が同時番こ行われる特
許請求の範囲第1項の製造方法。 (5)上記工程(clを工程(d)の前に行う特許請求
の範囲第1項の製造方法。 (6)上記工程(b)を工程(C)の前に行う特許請求
の範囲第1項の製造方法。 (力 上記工程(b)を工程(d)の前に行う特許請求
の範囲第1項の製造方法。 (8)上記工程(d)を工程(e)の前に行う特許請求
の範囲第1項の製造方法。 (9) (a)  絶縁分離された第1導電型のエピタ
キシャル層と; (b)  拡散により低レベルでドープされた第2導電
型の領域と; (c)  上記第2導電型領域からは離れるように上記
層の中に一所定の境界領域に沿って形成され、ドレイン
令形成する第1の拡散により高レベルでドープされた第
1導電型領域と; (d)  上記境界領域に非常に近接して位置するソー
スを形成し、D−MO8チャンネルを形成する上記第2
導電型領域内に拡散により高レベルにドープされた第2
第1導電型領域と; (el  上記境界領域からは離れていて上記第2の第
1導電型領斌の部分の間をその一辺に沿って伸びるパッ
クr−トを形成する上記低レベルでドープされた第2導
電型領域内の複数の中程度にドープされた第2導電型領
域と; (f)  上記複数の中程度にドープされた第2導電型
領域とその間に位置する上記第2の第1導電型領域の部
分とを接続する金属電極と; を有するD−MO8半導体装置。 <10  上記装置がさらに上記D−MO8チャンネル
の表面をおおう薄い酸化物層及び上記薄い酸化物層をお
おう金属r−トを有する特許請求の範囲第9項のD−M
O8半導体装置。 aυ 比較的薄い中程度にドープされたP型頭域が上記
第2のN型材料の上記部分の下を伸びていて上記複数の
中程度にドープされたP型頭域を特徴とする特許請求の
範囲第9項のD−MO8半導体装置。 α2(a)基板と; (1))  上記基板内のN型領域と;(e)  上記
N型領域の中を所定の深さまで伸びる第1の低レベルド
ープP型領域と; (、i)  上記第1の領域内の複数の中程度にドープ
されたP型頭域と; (el  上記第1の領域内を伸びていて横方向に於て
は、上記複数の中程度にドープされたP型頭域の間を伸
びる高レベルにドープされたN型領域と;(f)  上
記複数の中程度にドープされたP型頭域の各々さ、上記
高レベルにドープされたN型領域の部分の各々に接続さ
れる金層電極と;を有する半導体装置。 Q3  上記複数のP型頭域が所定の方向に向かって上
記基板の表面に沿って伸びる%詐請求の範囲第12項の
半導体装置。 α養 上記高レベルにドープされたn+領斌の上記部分
の下を上記所定の方向に向かって伸びる比較的薄いP型
頭域によって上記複数のP型頭域が接続されている特許
請求の範囲第16項の半導体装置。 霞(&)単結晶基板と; (b)  上記基板上のエピタキシャル成長単結晶N型
層と; (C)  上記層の表面から上記N型層の内部までのび
る低レベルにY−プされたP型頭域と;(d)  上記
層の表面から上記低レベルにドープされたP型頭域の内
部までのびるN型領域と;(e)  上記層の表面から
上記低レベルにドープされたP型頭域の内部までのび、
上記N型領域の部分によってお互いに分離されている複
数の中程度にドープされたP型頭域と; (f)  上記複数の中程度にドープされたP型頭域と
その間にはさまれる上記N型領域の部分を接続する上記
層の表面上の金属電極 とを有する半導体装置。 α119 (a)  基板上に単結晶N型表面層を二−
タキシャル成長させ: (b)  上記層の上に低レベルにドープされたP型頭
域を選択的に形成し: (C)  上記低レベルにドープされたP型領域内に選
択的に複数の中程度にドープされたP型頭域を形成して
D−MOSのバックデートを作り;(d)  上記低レ
ベルにドープされたN型領域から離れた上記層の中にそ
の所定の境界領域に沿って第1の高レベルにドープされ
たN型領域を選択的屹形成しD−MOBのドレインを作
り、上記境界領域化非常基こ近接する上記低レベルにド
ープされたP層領域内IこD−MO8ソースを構成する
第2の高レベルにドープされたN型領域を選択的に形成
し、上記複数の中程度にドープされたP型領域の間をの
びる複数の指状部と共にD−MO8チャンネルを作るD
−MO8半導体装置の製造方法。 αD 上記複数の指状部である部分き上記複数の中程度
にドープされたP型領域とに対する金属電極を選択的に
形成する工程を含む特許請求の範囲第16項の製造方法
。 α樽 上記D−MO8チャンネルの上にデート酸化物層
を選択的に形成し、上記酸化物層上に金属層を選択的に
形成する工程を含む特許請求の範囲第16項の製造方法
[Claims] (1) (a) step 2 of taxially growing a single crystal N-type surface layer on a substrate; (b) a selectively low-level doped P-type region in said layer; (C1 selectively forming a moderately doped P-type region within the lightly doped PW region to form a D-MO8 backdated electrode) (d) a first highly doped N region selectively along a predetermined boundary region spaced from the lightly doped Pm region;
forming a type region to form the drain of the D-MOS; (e) selectively forming a second N-type region located within the lightly doped P region; D having a plurality of fingers extending into the lightly doped P-type region and located in close proximity to the predetermined boundary region of the lightly doped P-type region to form a D-MO8 channel. - A method for manufacturing a D-MO8 semiconductor device, comprising: - forming an MO8 source. (2) the manufacturing method further comprises selectively forming a metal electrode over portions of the plurality of fingers and the moderately doped P-type region adjacent to the fingers;
The method of claim 1 including the step of interconnecting a source and said D-MO8 backdate. (3) Claims in which the manufacturing method includes the steps of selectively forming a date oxide layer over the D-MOS source and selectively forming a metal layer over the date oxide layer. Manufacturing method according to item 1. (4) The manufacturing method according to claim 1, wherein the above steps (dl and (e)) are performed simultaneously. (5) The manufacturing method according to claim 1, wherein the above steps (cl) are performed before step (d). (6) The manufacturing method according to claim 1, in which the step (b) is performed before the step (C). The manufacturing method according to claim 1. (8) The manufacturing method according to claim 1, in which the step (d) is performed before the step (e). (9) (a) The first insulated part an epitaxial layer of a conductivity type; (b) a region of a second conductivity type which is doped to a low level by diffusion; and (c) a predetermined boundary region in the layer spaced apart from the region of the second conductivity type. (d) forming a source located in close proximity to said boundary region and doping at a high level with a first diffusion forming a drain region; (d) forming a source located in close proximity to said boundary region; said second forming a channel;
A second layer highly doped by diffusion into the conductivity type region.
a region of a first conductivity type; a plurality of moderately doped second conductivity type regions within said second conductivity type regions; (f) said plurality of moderately doped second conductivity type regions and said second conductivity type regions located therebetween; A D-MO8 semiconductor device comprising: a metal electrode connecting a portion of the first conductivity type region; D-M of claim 9 having a metal r-t
O8 semiconductor device. aυ A patent claim characterized by said plurality of moderately doped P-type heads with a relatively thin moderately doped P-type head extending below said portion of said second N-type material. A D-MO8 semiconductor device in the range No. 9. α2(a) a substrate; (1)) an N-type region in the substrate; (e) a first low-level doped P-type region extending to a predetermined depth within the N-type region; (,i) a plurality of moderately doped P-type heads within said first region; a highly doped N-type region extending between the type heads; (f) each of said plurality of moderately doped P-type heads, a portion of said highly doped N-type region; and a gold layer electrode connected to each of the semiconductor devices. Q3. The semiconductor device according to claim 12, wherein the plurality of P-type head regions extend along the surface of the substrate in a predetermined direction. α-N. The plurality of P-shaped regions are connected by a relatively thin P-shaped region extending in the predetermined direction below the portion of the highly doped n+ region. A semiconductor device according to Scope 16. A haze (&) single crystal substrate; (b) an epitaxially grown single crystal N-type layer on the substrate; (C) a low level extending from the surface of the layer to the interior of the N-type layer. (d) an N-type region extending from the surface of said layer to the interior of said lightly doped P-type head; (e) an N-type region extending from the surface of said layer to the interior of said lightly doped P-type head; Extends to the inside of the P-type head area doped to the level,
(f) a plurality of moderately doped P-type heads separated from each other by portions of said N-type regions; (f) said plurality of moderately doped P-type heads sandwiched therebetween; and a metal electrode on the surface of the layer connecting portions of the N-type region. α119 (a) Two single-crystal N-type surface layers on the substrate.
taxially growing: (b) selectively forming a lightly doped P-type region over the layer; (C) selectively forming a plurality of regions within the lightly doped P-type region; (d) forming a lightly doped P-type head region to backdate the D-MOS; (d) forming a heavily doped P-type head region in the layer away from the lightly doped N-type region along its predetermined boundary region; A first highly doped N-type region is selectively formed to form the drain of the D-MOB, and a first highly doped N-type region is selectively formed in the lower doped P-layer region adjacent to the interface region. - selectively forming a second highly doped N-type region constituting an MO8 source, with a plurality of fingers extending between said plurality of moderately doped P-type regions; Create a channelD
- A method for manufacturing an MO8 semiconductor device. 17. The method of claim 16, including the step of selectively forming metal electrodes for said plurality of fingers and said plurality of moderately doped P-type regions. 17. The method of claim 16, comprising the steps of selectively forming a date oxide layer on the D-MO8 channel and selectively forming a metal layer on the oxide layer.
JP22362982A 1981-12-21 1982-12-20 D-mos semiconductor device and method of producing same Pending JPS58111373A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5136601A (en) * 1984-11-19 1992-08-04 Hitachi, Ltd. Semiconductor laser

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5688363A (en) * 1979-12-20 1981-07-17 Nec Corp Field effect transistor

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