JPS63211760A - 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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- JPS63211760A JPS63211760A JP62044252A JP4425287A JPS63211760A JP S63211760 A JPS63211760 A JP S63211760A JP 62044252 A JP62044252 A JP 62044252A JP 4425287 A JP4425287 A JP 4425287A JP S63211760 A JPS63211760 A JP S63211760A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
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- H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body
- H01L27/06—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration
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-
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- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/86—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
- H01L29/861—Diodes
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は半導体装置、特に電流の方向が制限された電界
効果型トランジスタに関するものである。
効果型トランジスタに関するものである。
「従来技術」
電界効果型トランジスタ、特にダイオードを接続するこ
とにより電流の方向が制限された電界効果型トランジス
タの従来の構造の一例を第4図に示す。
とにより電流の方向が制限された電界効果型トランジス
タの従来の構造の一例を第4図に示す。
半導体基板1のN″″型エピタキシャル層2°に形成さ
れたP型のチャネル領域3、およびこのチャネル領域の
チャネルが形成される部分を挟むように形成されたN1
型ソース領域4およびN型1ドレイン領域5、前述のチ
ャネルが形成される部分の上方に絶縁膜を介して形成さ
れたゲート電極6により電界効果型トランジスタが構成
されている。
れたP型のチャネル領域3、およびこのチャネル領域の
チャネルが形成される部分を挟むように形成されたN1
型ソース領域4およびN型1ドレイン領域5、前述のチ
ャネルが形成される部分の上方に絶縁膜を介して形成さ
れたゲート電極6により電界効果型トランジスタが構成
されている。
またP型素子分離層7を介してN−エピタキシャル層に
は、v型カソード領域8およびP+型アノード領域9か
ら成るダイオードが形成され、このカソード領域8と前
述のN+型ドレイン領域5はアルミニウム配線10によ
り電気的に接続されている。
は、v型カソード領域8およびP+型アノード領域9か
ら成るダイオードが形成され、このカソード領域8と前
述のN+型ドレイン領域5はアルミニウム配線10によ
り電気的に接続されている。
このような装置によれば順方向に電流を流す場合、電流
は、ビ型アノード領域9からN“型カソード領域8配線
10を通して電界効果型トランジスタのドレイン領域5
へと流れる。
は、ビ型アノード領域9からN“型カソード領域8配線
10を通して電界効果型トランジスタのドレイン領域5
へと流れる。
[発明が解決しようとする問題点]
従来の装置によると、電界効果型トランジスタダイオー
ド共に同一の基板内に形成しているために、順方向に電
流を流した場合、前述の如く流れる他に、オン、オフの
スイッチングのタイミングや電源のサージ電圧等により
、P+型アノード領域9からN−型エピタキシャル領域
、P型素子分離領域7、を通してN+型ドレイン領域5
へ流れることがある。 これは、寄生のPNPNサイリ
スタがオンした状態であり、このような現象はラッチア
ップと呼ばれている。
ド共に同一の基板内に形成しているために、順方向に電
流を流した場合、前述の如く流れる他に、オン、オフの
スイッチングのタイミングや電源のサージ電圧等により
、P+型アノード領域9からN−型エピタキシャル領域
、P型素子分離領域7、を通してN+型ドレイン領域5
へ流れることがある。 これは、寄生のPNPNサイリ
スタがオンした状態であり、このような現象はラッチア
ップと呼ばれている。
ICの回路内ではこれをオフすることは困難であり、こ
のラッチアップが発生した場合、熱が発生し素子やチッ
プが破壊されることがあった。
のラッチアップが発生した場合、熱が発生し素子やチッ
プが破壊されることがあった。
[問題点を解決するための手段および作用]本発明は、
電界効果型トランジスタに接続されるダイオードを基板
上方に絶縁膜を介して形成するものであり、寄生のPN
PNサイリスタは形成されず、ラッチアップの発生が防
止できる。
電界効果型トランジスタに接続されるダイオードを基板
上方に絶縁膜を介して形成するものであり、寄生のPN
PNサイリスタは形成されず、ラッチアップの発生が防
止できる。
また、このダイオードは電界効果型トランジスタの形成
時に同時に形成できるため製造工程が増えることはない
。
時に同時に形成できるため製造工程が増えることはない
。
[実施例]
本発明の一実施例を図を用いて説明する。
第1図a −fに本発明をD−MOSとダイオードが接
続された回路に適用した場合の実施例装置の製造工程を
示す。
続された回路に適用した場合の実施例装置の製造工程を
示す。
第1工程 半導体基板1のy型エピタキシャル領域内に
素子分離層7を形成し、このエピタキシャル層上面に膜
厚7000AのSiO2絶縁膜11をスチーム酸化によ
り形成する。 (第1図a)第2工程 D−MOS
トランジスタAのソース・ゲート形成予定領域およびド
レイン形成予定領域の絶縁膜を除去し、再度酸化により
膜厚1000AのS i OX 絶縁膜12を形成する
。 続いて、これらの絶縁膜11.12の上面にCVD
法により多結晶シリコン膜13を形成する。 (第1
図b)第3工程 多結晶シリコン膜13をパターンニン
グし、D−MOSトランジスタのゲート6およびダイオ
ードB形成予定領域のみ残す。 (第1図C)第4工
程 写真蝕刻法によりD−MOSトランジスタのソース
形成予定領域およびダイオードのアノード側のみボロン
のイオン注入を行なう。 続いて熱拡散を行なう。 こ
れによりソース側の拡散領域はゲート6の下まで広がり
P型チャネル領域3が形成される。 そしてダイオード
のP+型アノード8が形成される。 尚この熱拡散時に
、多結晶シリコンの結晶粒子が成長し大きくなるため、
単結晶に形成した状態に近くなる。 このためダイオー
ドのPN接合の逆バイアス時のリーク電流は小さく押え
ることができる。(第1図d)第5工程 写真蝕刻法に
より、ソース形成予定領域およびドレイン形成予定領域
上の絶縁膜12を除去し、ここへイオン注入すると共に
ゲート6形成予定領域とダイオードのカソード側にイオ
ン注入し、熱拡散することにより、NF型ソース4、N
+型ドレイン5、ゲート6およびダイオードのN1型カ
ソード9が形成される。 (第1図e)第6エ程 絶
縁膜IL 12および多結晶シリコン膜13ノ上面1;
:CVD法1.:ヨリIli厚7 o 00X(7)S
lO□絶縁膜14を形成し熱処理を起った後、写真蝕
刻法により各領域の電極用コンタクト開口を形成する。
素子分離層7を形成し、このエピタキシャル層上面に膜
厚7000AのSiO2絶縁膜11をスチーム酸化によ
り形成する。 (第1図a)第2工程 D−MOS
トランジスタAのソース・ゲート形成予定領域およびド
レイン形成予定領域の絶縁膜を除去し、再度酸化により
膜厚1000AのS i OX 絶縁膜12を形成する
。 続いて、これらの絶縁膜11.12の上面にCVD
法により多結晶シリコン膜13を形成する。 (第1
図b)第3工程 多結晶シリコン膜13をパターンニン
グし、D−MOSトランジスタのゲート6およびダイオ
ードB形成予定領域のみ残す。 (第1図C)第4工
程 写真蝕刻法によりD−MOSトランジスタのソース
形成予定領域およびダイオードのアノード側のみボロン
のイオン注入を行なう。 続いて熱拡散を行なう。 こ
れによりソース側の拡散領域はゲート6の下まで広がり
P型チャネル領域3が形成される。 そしてダイオード
のP+型アノード8が形成される。 尚この熱拡散時に
、多結晶シリコンの結晶粒子が成長し大きくなるため、
単結晶に形成した状態に近くなる。 このためダイオー
ドのPN接合の逆バイアス時のリーク電流は小さく押え
ることができる。(第1図d)第5工程 写真蝕刻法に
より、ソース形成予定領域およびドレイン形成予定領域
上の絶縁膜12を除去し、ここへイオン注入すると共に
ゲート6形成予定領域とダイオードのカソード側にイオ
ン注入し、熱拡散することにより、NF型ソース4、N
+型ドレイン5、ゲート6およびダイオードのN1型カ
ソード9が形成される。 (第1図e)第6エ程 絶
縁膜IL 12および多結晶シリコン膜13ノ上面1;
:CVD法1.:ヨリIli厚7 o 00X(7)S
lO□絶縁膜14を形成し熱処理を起った後、写真蝕
刻法により各領域の電極用コンタクト開口を形成する。
そして、これらの上面からアルミニウムを2A程度で
蒸着しパターンニングを行なうことにより、各電極配線
10を形成する。 この際、D−MOSのドレイン領域
5とダイオードのカソード9とが接続される。 (第
1図f)続いて、図示しないがトップパッシベーション
膜(シランコート)が形成される。
蒸着しパターンニングを行なうことにより、各電極配線
10を形成する。 この際、D−MOSのドレイン領域
5とダイオードのカソード9とが接続される。 (第
1図f)続いて、図示しないがトップパッシベーション
膜(シランコート)が形成される。
以上のようにして製造される本実施例装置の基礎回路は
、第2図aに示すようなものであり、これは、例えば同
図すに示すように、前述のダイオードのアノード8を更
に第2のMOSトランジスタのソース4□に接続し、か
つドレイン5をこの第2のトランジスタのゲートに接続
した構成のプッシュプル(双方向)出力回路等に応用で
きるものである。
、第2図aに示すようなものであり、これは、例えば同
図すに示すように、前述のダイオードのアノード8を更
に第2のMOSトランジスタのソース4□に接続し、か
つドレイン5をこの第2のトランジスタのゲートに接続
した構成のプッシュプル(双方向)出力回路等に応用で
きるものである。
その素子の構造を第3図aに示す。
また、埋め込みエピタキシャル法により基板1内に、N
r層15およびN−エピタキシャル層2からなる島領域
を形成し、MOSトランジスタが2つのチャネルおよび
2つのソースを有する装置の場合の構造例を第3図すに
示す。
r層15およびN−エピタキシャル層2からなる島領域
を形成し、MOSトランジスタが2つのチャネルおよび
2つのソースを有する装置の場合の構造例を第3図すに
示す。
上記の様なプッシュプル回路にて使用電源を200v以
上とする場合など、従来のごとく基板内にダイオードを
形成するものではラッチアップにより使用は困難であっ
たが、本実施例装置によるとラッチアップは起こらず使
用が可能である。
上とする場合など、従来のごとく基板内にダイオードを
形成するものではラッチアップにより使用は困難であっ
たが、本実施例装置によるとラッチアップは起こらず使
用が可能である。
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、MOS
トランジスタのソースまたはドレインと接続されるダイ
オードが絶縁膜を介して基板上に形成されたものであれ
ばよい。
トランジスタのソースまたはドレインと接続されるダイ
オードが絶縁膜を介して基板上に形成されたものであれ
ばよい。
[効果]
本発明によると、
1) 電界効果型トランジスタに接続されるダイオード
を基板上方に絶縁膜を介して形成するため、基板に寄生
のPNPNサイリスタは形成されず、ラッチアップの発
生が防止できる。
を基板上方に絶縁膜を介して形成するため、基板に寄生
のPNPNサイリスタは形成されず、ラッチアップの発
生が防止できる。
2) ダイオードは電界効果型トランジスタの形成時に
同時に形成できるため製造工程を増やすことなく、しか
も容易に形成できる。
同時に形成できるため製造工程を増やすことなく、しか
も容易に形成できる。
3) 電界効果型トランジスタとダイオード間の素子分
離が不要となるため装置の面積が小さくできる。 加え
て製造コストが軽減される。
離が不要となるため装置の面積が小さくできる。 加え
て製造コストが軽減される。
という効果がある。
程を示す断面図、第2図a、bは本実施例を適用する回
路図、第3図aSbは他の実施例装置の断面図、第4図
は従来装置の断面図である。
路図、第3図aSbは他の実施例装置の断面図、第4図
は従来装置の断面図である。
A・・・D−MOS トランジスタ(電界効果型トラン
ジスタ) B・・・PN接合型ダイオ−ト ド・・半導体基板 4・・・ソース領域 5・・・ドレ
イン領域 6・・・ゲート電極 8・・・アノード(ダ
イオードの1つの電極) 9・・・カソード(ダイオ
ードの1つの電極) 11.12・・・絶縁膜 13・
・・多結晶シリコン膜
ジスタ) B・・・PN接合型ダイオ−ト ド・・半導体基板 4・・・ソース領域 5・・・ドレ
イン領域 6・・・ゲート電極 8・・・アノード(ダ
イオードの1つの電極) 9・・・カソード(ダイオ
ードの1つの電極) 11.12・・・絶縁膜 13・
・・多結晶シリコン膜
Claims (6)
- (1)半導体基板に形成された電界効果型トランジスタ
素子と、前記半導体基板上面に形成された絶縁膜と、こ
の絶縁膜上面に形成されたPN接合型ダイオードとを有
し、前記トランジスタ素子のソースまたはドレインの電
極と前記ダイオードの1つの電極とが電気的に接続され
ていることを特徴とする半導体装置。 - (2)前記トランジスタ素子のゲートと前記ダイオード
とは同一の材料にて形成されていることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の半導体装置。 - (3)前記同一の材料は単結晶シリコンまたは多結晶シ
リコンであることを特徴とする特許請求の範囲第2項記
載の半導体装置。 - (4)半導体基板の一主面上に絶縁膜を形成する工程と
、この絶縁膜上に単結晶または多結晶の膜を形成する工
程と、この単結晶または多結晶の膜をパターンニングし
、ゲートおよびPN接合ダイオード形成予定領域を形成
する工程と、このゲートおよびPN接合ダイオード形成
予定領域に不純物を導入しゲートおよびPN接合ダイオ
ードを形成する工程と、前記基板に不純物を導入しドレ
イン領域、ソース領域、およびチャネル領域を形成する
工程と、このドレイン領域またはソース領域と前記ダイ
オードのPまたはN領域とを電気的に接続する工程とを
有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - (5)第1の不純物により前記ダイオードのPまたはN
領域と、前記チャネル領域とを同時に形成し、第2の不
純物により前記ダイオードのNまたはP領域と、前記ソ
ース領域およびドレイン領域とを同時に形成することを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体装置の製
造方法。 - (6)第1の不純物を前記基板内にイオン注入し熱拡散
することにより前記チャネル領域を形成することを特徴
とする特許請求の範囲第5項記載の半導体装置の製造方
法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62044252A JPH0766965B2 (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | 半導体装置とその製造方法 |
KR1019880001991A KR910003275B1 (ko) | 1987-02-27 | 1988-02-26 | 반도체장치와 그 제조방법 |
DE3856171T DE3856171T2 (de) | 1987-02-27 | 1988-02-26 | Halbleiteranordnung mit einem Feldeffekttransistor |
EP88102898A EP0281032B1 (en) | 1987-02-27 | 1988-02-26 | Semiconductor device comprising a field effect transistor |
US07/547,361 US5008724A (en) | 1987-02-27 | 1990-07-03 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62044252A JPH0766965B2 (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | 半導体装置とその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63211760A true JPS63211760A (ja) | 1988-09-02 |
JPH0766965B2 JPH0766965B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=12686337
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62044252A Expired - Fee Related JPH0766965B2 (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | 半導体装置とその製造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5008724A (ja) |
EP (1) | EP0281032B1 (ja) |
JP (1) | JPH0766965B2 (ja) |
KR (1) | KR910003275B1 (ja) |
DE (1) | DE3856171T2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3375659B2 (ja) * | 1991-03-28 | 2003-02-10 | テキサス インスツルメンツ インコーポレイテツド | 静電放電保護回路の形成方法 |
US6750091B1 (en) * | 1996-03-01 | 2004-06-15 | Micron Technology | Diode formation method |
US8158964B2 (en) | 2009-07-13 | 2012-04-17 | Seagate Technology Llc | Schottky diode switch and memory units containing the same |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5376677A (en) * | 1976-12-17 | 1978-07-07 | Nec Corp | Semiconductor device |
JPS58142578A (ja) * | 1982-02-19 | 1983-08-24 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
JPS61190972A (ja) * | 1985-02-20 | 1986-08-25 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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