JPH0519312B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0519312B2
JPH0519312B2 JP59064675A JP6467584A JPH0519312B2 JP H0519312 B2 JPH0519312 B2 JP H0519312B2 JP 59064675 A JP59064675 A JP 59064675A JP 6467584 A JP6467584 A JP 6467584A JP H0519312 B2 JPH0519312 B2 JP H0519312B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sit
forming
region
pmos
gate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP59064675A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS60207368A (ja
Inventor
Junichi Nishizawa
Sohee Suzuki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHINGIJUTSU JIGYODAN
Original Assignee
SHINGIJUTSU JIGYODAN
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHINGIJUTSU JIGYODAN filed Critical SHINGIJUTSU JIGYODAN
Priority to JP59064675A priority Critical patent/JPS60207368A/ja
Publication of JPS60207368A publication Critical patent/JPS60207368A/ja
Publication of JPH0519312B2 publication Critical patent/JPH0519312B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
    • H10D84/01—Manufacture or treatment
    • H10D84/0123—Integrating together multiple components covered by H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integrating multiple IGBTs
    • H10D84/0126—Integrating together multiple components covered by H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integrating multiple IGBTs the components including insulated gates, e.g. IGFETs
    • H10D84/0165—Integrating together multiple components covered by H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integrating multiple IGBTs the components including insulated gates, e.g. IGFETs the components including complementary IGFETs, e.g. CMOS devices
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
    • H10D84/01—Manufacture or treatment
    • H10D84/02—Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies
    • H10D84/03—Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies using Group IV technology, e.g. silicon technology or silicon-carbide [SiC] technology
    • H10D84/038—Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies using Group IV technology, e.g. silicon technology or silicon-carbide [SiC] technology using silicon technology, e.g. SiGe

Landscapes

  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
発明の分野 本発明は半導体集積回路に製法に係り、特に絶
縁ゲート(MOS)型の静電誘導トランジスタ
(SIT)によるCMOS−SIT型の集積回路に関す
るものである。 本発明者によるSITは、ゲート・ソース間の時
定数が小さくかつチヤンネルの抵抗が小さいこと
により、高速のスイツチングが行なえるという従
来のバイポーラトランジスタ及び電界効果トラン
ジスタにはない非常に優れた特徴を有している。
SITは、ひとつの素子を小さく作ることにより高
密度、高速、低消費電力の集積回路を製作するこ
とができる。接合ゲート型のSITの集積回路の一
形式としての、I2L型のものは、従来のバイポー
ラトランジスタによるI2L型のものよりも、消費
電力が約ひとけた小さく、1n秒以下の集積回路
が実用化されている。 いうまでもないことであるが、SITを絶縁ゲー
ト型としたMOS−SITは、接合ゲート型SITよ
りも、高速、低消費電力となる。CMOS集積回
路は従来より低消費電力で動作することは公知で
あるが、電源電力1V以下で高速動作するものは
なかつた。 発明の目的 本発明の目的は従来型のCMOS集積回路より
も高速、低消費電力で動作するCMOS−SITの集
積回路の製造方法を提供することにあり、特に電
源電圧1V以下で動作する集積回路の製造方法を
提供することにある。 MOS−SITを用いたCMOS集積回路は、高
速・低エネルギーの集積回路を提供できる。
CMOSインパータとは、電子がソースからドレ
インに向つて流れるnMOS−SITと、これとは逆
に正孔(正の電荷を有したキヤリア)がソースか
らドレインに向つて流れ込むpMOS−SITを直列
につないだもので、第1図に示すように両者のゲ
ートに同じ入力信号を入れ、また両者のドレイン
から同時に出力を取り出すものである。たとえ
ば、ゲートに負の電圧をかけた時、nMOS−SIT
は電流が流れにくくなり、pMOS−SITには大き
な電流が流れる。SIT−CMOSはFET−CMOS
に比べてチヤンネルが短いから、電流が流れる
(pMOS)側の抵抗は低く、流れない(nMOS)
側ではほとんど流れないため低電圧で動作し、ま
た立ち上がりが指数関数型の電流電圧特性を利用
するので、動作電流が非常に小さいところで回路
構成可能であり、このため消費電力は極めて小さ
くでき、しかもゲート充放電の時定数がFET−
CMOSのそれより小さいから高速動作可能であ
る。 従つて、本発明の構成は下記に示す通りであ
る。即ち、本発明は指数関数型の電流電圧特性を
有するnMOS−SITとpMOS−SITとから成る相
補型MOS−SIT集積回路の製造方法であつて、
以下の a 第1導電型の高不純物密度の基板上に前記第
1導電型の不純物密度1010〜1013cm-3の高抵抗
エピタキシヤル層を数μm設ける工程、 b 該エピタキシヤル層の一部に前記第1導電型
とは逆の第2導電型の高抵抗層ウエルを設ける
工程、 c ゲート領域に予定されている2つの部分に
300Å〜500Åの厚さのゲート酸化膜を形成する
工程、 d 前記工程によりつくられたnMOS−SIT領域
とpMOS−SIT領域を交互にフオトレジスト膜
によりマスクし、マスクしていない領域にイオ
ン注入を行なう工程、 e 全面にゲート電極となるべきドープトポリシ
リコンをCVDにより形成し、マスクにより
pMOS−SIT、nMOS−SITのゲート長2μm以
下のMOSゲートを形成する工程、 f pMOS−SIT領域及びnMOS−SIT領域に、
前記MOSゲートを中心として対称にイオン注
入により夫々ドレイン、ソース領域を形成する
工程、 g 前記ドレイン、ソース領域を開口する工程、
を少なく共具える電源電圧1V以下で動作する
相補型MOS−SIT集積回路の製造方法、及び 指数関数型の電流電圧特性を有するnMOS−
SITとpMOS−SITとから成る相補型MOS−SIT
集積回路の製造方法であつて、以下の a 第1導電型の高不純物密度の基板上に前記第
1導電型の不純物密度1010〜1013cm-3の高抵抗
エピタキシヤル層を数μm設ける工程、 b 該エピタキシヤル層の一部に前記第1導電型
とは逆の第2導電型の高抵抗層ウエルを設ける
工程、 c ゲート領域に予定されている2つの部分に
300Å〜500Åの厚さのゲート酸化膜を形成する
工程、 d 前記工程によりつくられたnMOS−SIT領域
とpMOS−SIT領域を交互にフオトレジスト膜
によりマスクし、マスクしていない領域にイオ
ン注入を行なう工程、 e 全面にゲート電極となるべきドープトポリシ
リコンをCVDにより形成し、マスクにより
pMOS−SIT、nMOS−SITのゲート長2μm以
下のMOSゲートを形成する工程、 f pMOS−SIT領域に、前記MOSゲートを中
心として対称にイオン注入により夫々ドレイ
ン、ソース領域を形成すると同時に前記高抵抗
層ウエルにp+層を形成する工程、 g nMOS−SIT領域に、前記MOSゲートを中
心として対称にイオン注入により夫々、ドレイ
ン、ソース領域を形成すると同時に、pMOS−
SIT領域にn+層を形成する工程、 h 前記ドレイン、ソース領域を開口する工程、 i 全面にAl電極を形成し、前記nMOS−SIT及
びpMOS−SITのソースと前記p+層、n+層を短
絡する工程、 を少なく共具える電源電圧1V以下で動作する相
補型MOS−SIT集積回路の製造方法としての構
成を有するものである。 発明の概要 以下、図面を参照して本発明の製造法を各工程
に従つて詳細に述べる。 第2図a乃至l工程は本発明の一実施例であ
る。 (a) 1はSiのSbドープの約1×1018cm-3の基板で
2は1上に気相エピタキシヤル成長によつて形
成した数μmの低不純物密度のn-層である。 (b) 領域3は2に形成したp-ウエル層である。 (c) 4は例えばボロンの拡散法ないしはイオン注
入法により形成した、nMOS−SITチヤンネル
ストツパーであり、10は4を形成する際のマ
スクで例えばSiO2膜である。 (d) (c)の工程と同様にリンの拡散法ないしは、イ
オン注入法により形成したpMOS−SITチヤン
ネルストツパーである。 (e) ゲート酸化膜12に引き続き、LOCOS法に
より、ゲート酸化膜よりも厚い、SiO2膜11
を形成する。 (f) nMOS−SIT領域を、フオトレジスト膜15
でマスクし、pMOS−SITのチヤンネル領域に
例えばボロンによりイオン注入20とし、チヤ
ンネルの不純物密度の最適化を図る。 (g) (f)と同様に、pMOS−SIT領域をフオトレジ
スト膜16でマスクし、nMOS−SITのチヤン
ネル領域に例えばリン又は砒素によりイオン注
入30をし、チヤンネルの不純物密度の最適化
を図る。 (h) 全面に、ゲート電極となるべき、ドープトポ
リシリコン18をCVD法により形成し、マス
クによりpMOS−SIT、nMOS−SITのMOSゲ
ートを形成する。 (i) pMOS−SIT領域のドレイン、ソース領域の
為に、Alマスク40により、pMOS−SIT領域
へ、例えばボロンによるイオン注入を行ない、
p+領域14,15を形成する。 (j) (i)工程と同様にして、nMOS−SIT領域へ、
例えばリン又は砒素によるイオン注入を行な
い、n+領域16,17を形成する。 (k) イオン注入用のAlマスクを除去した後に、
低温でPSG膜をCVD法に形成し、マスク法に
より、nMOS−SIT及びpMOS−SITのドレイ
ン、ソース領域を開口する。 (l) 上記の開口領域及びn+基板へ、Al層22を
真空蒸着することにより、電極を形成する。 以上の工程により、CMOS−SIT集積回路が形
成される。ここで用いるn-層の不純物密度はお
およそ1010〜1013cm-3、nMOS−SIT及びpMOS
−SITのソース及びドレイン領域の不純物密度は
1017〜1022cm-3とすれば良い。マスク形成及び、
SiO2膜、Si3N4膜等のエツチングは、化学エツチ
ング法又はプラズマエツチングにより行なうこと
ができる。CVD膜のPSG等の膜は、低温プロセ
スによることが望ましく、常圧化のPSG,CVD
法、又はプラズマCVD法により達成できる。 第2図に示した、CMOS−SITは、nMOS−
SIT,pMOS−SITにおいて、寄生のpn pnサイ
リスタによるラツチアツプが発生する可能性があ
る。 第3図は、上記の寄生サイリスタによるラツチ
アツプを防止するための別の実施例の工程を示
す。 第2図aよりhまでの工程は同様であり、第3
図では省略されている。第3図aは第2図i工程
において、pMOS−SITのソース、ドレインの形
成と同時に、p-ウエルへp+層60を形成する。 第3図bは、第2図j工程においてnMOS−
SITのソース、ドレインの形成と同時に、pMOS
−SIT領域へn+層70を形成する。 第3図cは、Alによる電極形成を示したもの
である。 p-ウエル中に形成したnMOS−SITのソース1
7と、p-ウエル3に形成したp+層60とをAl2
2により、短絡し、p-ウエルと同電位にするこ
とにより、ラツチアツプを防止することができ
る。これはpMOS−SITにおいても同様である。 前述の実施例による本発明のCMOS型SIT集積
回路のインバータを9段接続したリングオシレー
タを試作したところ、1fJ以下のスイツチングが
得られた。 動作電圧として1V以下、最小スイツチング速
度として、数百pSが容易に得ることが可能とな
つた。 第4図はその特性(スイツチング遅延時間−消
費電力特性)を示す。ゲート絶縁膜としてのSi酸
化膜の厚さは300Åもしくは500Åで、ゲート長L
は2μmおよび1μmゲート幅W10μmおよび20μmの
ものを試作し、最高スイツチ速度0.2ナノ秒とい
う値を得ている。電源の不要な腕時計なども可能
となる。前述したようにSIT−CMOSは低電圧で
動作し、電源電圧0.1ボルトまたは0.2ボルトでの
動作が確認出来、これはまたSITの低雑音性を示
すものであり、動作範囲も非常に広い。 第4図における特性曲線1〜5は、下記の表の
サンプル番号に対応し、ゲート長、ゲート幅寸法
を併記して示す。
【表】 発明の効果 以上述べたように、CMOS型SITは、本発明に
より容易に製造することが可能となり、従来の
CMOS型集積回路よりも優れた低消費電力、高
速度の集積回路の製造方法を提供することができ
る。 さらに本発明によれば、電源電圧1V以下で動
作するCMOSが出来、低雑音であるので、特に
大規模集積回路が容易に実現でき、工業的価値が
極めて高い製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明によるCMOS回路構成を示
す。第2図a〜lは、本発明の一実施例の製造工
程を示す。第3図a,b,cは、本発明の他の実
施例の製造法を説明する工程図を示す。第4図は
本発明の実施例の特性を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 指数関数型の電流電圧特性を有するnMOS−
    SITとpMOS−SITとから成る相補型MOS−SIT
    集積回路の製造方法であつて、以下の a 第1導電型の高不純物密度の基板上に前記第
    1導電型の不純物密度1010〜1013cm-3の高抵抗
    エピタキシヤル層を数μm設ける工程、 b 該エピタキシヤル層の一部に前記第1導電型
    とは逆の第2導電型の高抵抗層ウエルを設ける
    工程、 c ゲート領域に予定されている2つの部分に
    300Å〜500Åの厚さのゲート酸化膜を形成する
    工程、 d 前記工程によりつくられたnMOS−SIT領域
    とpMOS−SIT領域を交互にフオトレジスト膜
    によりマスクし、マスクしていない領域にイオ
    ン注入を行なう工程、 e 全面にゲート電極となるべきドープトポリシ
    リコンをCVDにより形成し、マスクにより
    pMOS−SIT、nMOS−SITのゲート長2μm以
    下のMOSゲートを形成する工程、 f pMOS−SIT領域及びnMOS−SIT領域に、
    前記MOSゲートを中心として対称にイオン注
    入により夫々ドレイン、ソース領域を形成する
    工程、 g 前記ドレイン、ソース領域を開口する工程、
    を少なく共具える電源電圧1V以下で動作する
    相補型MOS−SIT集積回路の製造方法。 2 指数関数型の電流電圧特性を有するnMOS−
    SITとpMOS−SITとから成る相補型MOS−SIT
    集積回路の製造方法であつて、以下の a 第1導電型の高不純物密度の基板上に前記第
    1導電型の不純物密度1010〜1013cm-3の高抵抗
    エピタキシヤル層を数μm設ける工程、 b 該エピタキシヤル層の一部に前記第1導電型
    とは逆の第2導電型の高抵抗層ウエルを設ける
    工程、 c ゲート領域に予定されている2つの部分に
    300Å〜500Åの厚さのゲート酸化膜を形成する
    工程、 d 前記工程によりつくられたnMOS−SIT領域
    とpMOS−SIT領域を交互にフオトレジスト膜
    によりマスクし、マスクしていない領域にイオ
    ン注入を行なう工程、 e 全面にゲート電極となるべきドープトポリシ
    リコンをCVDにより形成し、マスクにより
    pMOS−SIT、nMOS−SITのゲート長2μm以
    下のMOSゲートを形成する工程、 f pMOS−SIT領域に、前記MOSゲートを中
    心として対称にイオン注入により夫々ドレイ
    ン、ソース領域を形成すると同時に前記高抵抗
    層ウエルにp+層を形成する工程、 g nMOS−SIT領域に、前記MOSゲートを中
    心として対称にイオン注入により夫々、ドレイ
    ン、ソース領域を形成すると同時に、pMOS−
    SIT領域にn+層を形成する工程、 h 前記ドレイン、ソース領域を開口する工程、 i 全面にAl電極を形成し、前記nMOS−SIT及
    びpMOS−SITのソースと前記p+層、n+層を短
    絡する工程、 を少なく共具える電源電圧1V以下で動作する相
    補型MOS−SIT集積回路の製造方法。
JP59064675A 1984-03-31 1984-03-31 相補型mos集積回路の製造方法 Granted JPS60207368A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59064675A JPS60207368A (ja) 1984-03-31 1984-03-31 相補型mos集積回路の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59064675A JPS60207368A (ja) 1984-03-31 1984-03-31 相補型mos集積回路の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60207368A JPS60207368A (ja) 1985-10-18
JPH0519312B2 true JPH0519312B2 (ja) 1993-03-16

Family

ID=13264981

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59064675A Granted JPS60207368A (ja) 1984-03-31 1984-03-31 相補型mos集積回路の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60207368A (ja)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA997869A (en) * 1973-04-12 1976-09-28 Intersil Floating body mosfet
JPS52117086A (en) * 1976-03-29 1977-10-01 Sharp Corp Semiconductor device for touch type switch
JPS52149481A (en) * 1976-06-08 1977-12-12 Toshiba Corp Semiconductor integrated circuit device and its production
JPS5856270B2 (ja) * 1977-01-11 1983-12-14 財団法人半導体研究振興会 絶縁ゲ−ト型静電誘導電界効果トランジスタ
JPS5399778A (en) * 1977-02-11 1978-08-31 Handotai Kenkyu Shinkokai Mos and mis electrostatic induction transistor
JPS54104290A (en) * 1978-02-02 1979-08-16 Nec Corp Complementary mos integrated circuit device

Also Published As

Publication number Publication date
JPS60207368A (ja) 1985-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3462301B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
US6861304B2 (en) Semiconductor integrated circuit device and method of manufacturing thereof
US6137146A (en) Bipolar transistor and method of forming BiCMOS circuitry
EP0158292B1 (en) Semiconductor device having a drive circuit element and an output transistor
JPH09162417A (ja) シリコン・オン・インシュレータ基板上のcmos集積回路およびシリコン・オン・インシュレータ基板上に集積回路を形成する方法
KR20000042673A (ko) 더블 게이트 구조를 갖는 에스·오·아이 트랜지스터 및 그의제조방법
KR890004797B1 (ko) 우물영역을 갖는 반도체기판상에 형성되는 mis형 반도체장치
JP2633873B2 (ja) 半導体BiCMOS装置の製造方法
KR920008422B1 (ko) 반도체 장치
JP3192857B2 (ja) 縦型mos半導体装置及びその製造方法
JPS6360549B2 (ja)
JP3526127B2 (ja) Mosトランジスタの製造方法
JPS6038856A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPS6025028B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2605757B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP3472283B2 (ja) 電界効果トランジスタ
JPH04115538A (ja) 半導体装置
JPH0786596A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPS6020571A (ja) 半導体装置
Zimmer Mos-technology
JPS62293767A (ja) 半導体集積回路
JPS60207368A (ja) 相補型mos集積回路の製造方法
JPH11330268A (ja) 半導体集積回路装置およびその製造方法
JP3347650B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPH11251467A (ja) 半導体装置及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees