JPH0638470B2 - Semiconductor integrated circuit device and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device and manufacturing method thereof

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JPH0638470B2
JPH0638470B2 JP58040920A JP4092083A JPH0638470B2 JP H0638470 B2 JPH0638470 B2 JP H0638470B2 JP 58040920 A JP58040920 A JP 58040920A JP 4092083 A JP4092083 A JP 4092083A JP H0638470 B2 JPH0638470 B2 JP H0638470B2
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潤一 西澤
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財団法人半導体研究振興会
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D84/00Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers

Landscapes

  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、静電誘導トランジスタ(SIT)を少なくと
も一部に含む半導体集積回路装置の改良に係る半導体集
積回路装置及びその製造方法に関する。
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device and a method for manufacturing the same, which is related to an improvement of a semiconductor integrated circuit device including at least a part of a static induction transistor (SIT).

SITを含む集積回路は、高速度動作、低消費エネルギ
ー、低雑音さらに高集積密度を有することで、一躍脚光
を浴びている。
Integrated circuits including SITs are in the spotlight because they have high speed operation, low energy consumption, low noise and high integration density.

第1図に、従来のSITを含むIL型論理集積回路の
一構造例を示す。(a)は断面図、(b)は平面図であ
り、第1図(b)のA−A′線に沿った断面が第1図
(a)である。横柄pnp バイポーラ・トランジスタ(B
PT)Tと倒立型nチャンネルSIT Tとが混成
されてIIL型構造を形成している。入力信号は、SI
T Tのゲート端子4に入れられ、それに応じてpnp
BPT Tのエミッタ(インジェクタ)p領域15
から正孔がSIT Tのゲートp領域14に注入さ
れ、前段の負荷トランジスタとして動作する。入力信号
電圧に応じてSIT Tチャンネルn領域(または
真性領域)13内に形成される電位障壁の谷の高さまた
は幅、または両方を変化させてソース端子2、ソースn
領域12とドレイン出力端子1、ドレインn領域1
1間の抵抗を変化させて論理動作をするものである。1
ゲートあたりの消費電力と遅延時間の積p×τはこのS
IT Tの全容量、特にゲート容量に影響されるので
領域の13の不純物密度は低い方が望ましく、例え
ば1×1013cm-3のとき厚みを約10μとすることによ
って、ゲート面積1000μでp×τは約0.01p
J/ゲートを得ることができる。しかしながら、この時
SITのゲートp領域14には順方向電圧を加えるの
で少ないながら正孔がn領域13に注入され、キャリ
ア蓄積効果を生じて速度を遅くする。これは、不純物密
度が低い程、少数キャリアの寿命が長いので顕著とな
る。また、SIT Tのゲートp領域14によって
囲まれたn領域13の幅Wcは、オフ状態のとき、チ
ャンネルはすべて空乏層化して電位障壁を形成し、オン
状態のときには、チャンネルに電荷中性近似領域を形成
させて動作することが多いので、n領域13の不純物密
度が低いと、Wcの値を大きくする必要がある。すなわ
ち、Wcの値はこの場合、ゲート4が0バイアスで拡が
る空乏層の厚みの2倍以下にすることが多いので、n
領域13の不純物密度の平方根の逆数にほぼ比例して大
きくなる。勿論この値は、このIL型に限らず、他の
集積回路、半導体装置においてもオフ状態のときのゲー
ト電圧、ドレイン電圧に応じて選ばれるが、不純物密度
が低い程幅広く選ばれる。また、第1図に示したI
型の場合、インジェクタ用BPT Tのベースn
域13で形成されるわけで、通常ベース幅Wは良好な
飽和特性をもつようにパンチスルーしないように幅広く
選ばれ、やはりn領域13の不純物密度が低い程幅広
く選ばれる。さらに、第1図(b)に示したように、I
L型においては、例えばSITのドレイン端子1が隣
りのSITのゲート端子4Bに接続されているとき、最
初のSITがオフの時、次段のSITはオンとなるの
で、2つのSITのゲートp領域14、14Bの間に
は論理振幅に近い電位差を生じ、各SITの間隔Wiが
狭いと各ゲートが横型pnp BPTとして働いて、オンの
SITのゲートp領域からオフのSITのゲートp
領域に正孔が注入して、オフのSITのゲート電位が上
昇してしまう。それ故、各SITのゲート同志の間隔W
iは、インジェクタBPTのベース幅Wよりも広くと
ってあることが多い。勿論、各ゲート間をn領域で囲
むいわゆる分離層を形成することもできるが、工程数が
多くなり、必要以上に容量を増加させてしまう。以上の
ように、n領域の不純物密度を低くすることにより、
SITの高速度性、低消費電力性は向上するが、集積密
度が低下してしまう。これは、第1図に例として示した
L型SITLに限らず、他のSITを組み込んだ集
積回路、例えばECL型、NTL型、TTL型、EFL
型、DCTL型や記憶装置、アナログ集積回路、またゲ
ート構造についていえば、接合型に限らず、ショットキ
ー型、絶縁ゲート型、さらにnチャンネルだけでなくp
チャンネルにおいても同様である。
FIG. 1 shows a structural example of a conventional I 2 L type logic integrated circuit including SIT. 1A is a sectional view, FIG. 1B is a plan view, and FIG. 1B is a sectional view taken along the line AA 'in FIG. 1B. Arrogant pnp bipolar transistor (B
PT) T 1 and inverted n-channel SIT T 2 are mixed to form an IIL type structure. Input signal is SI
It is put into the gate terminal 4 of T T 2 and accordingly pnp
BPT T 2 emitter (injector) p + region 15
Holes are injected into the gate p + region 14 of the SIT T 2 to operate as a load transistor in the previous stage. The height and / or the width of the valley of the potential barrier formed in the SIT T 2 channel n region (or the intrinsic region) 13 is changed according to the input signal voltage to change the source terminal 2 and the source n.
+ Region 12, drain output terminal 1, drain n + region 1
The resistance between 1 is changed to perform a logical operation. 1
The product of power consumption per gate and delay time p × τ is S
Total volume of IT T 2, in particular because they are affecting the gate capacitance n - by approximately 10μ thick impurity density regions of the 13 lower is desirable, for example, when the 1 × 10 13 cm -3, the gate area When 1000μ 2 , p × τ is about 0.01p
J / gate can be obtained. However, at this time, since a forward voltage is applied to the gate p + region 14 of the SIT, holes are injected into the n region 13 although the amount is small, causing a carrier accumulation effect and slowing the speed. This is remarkable because the life of minority carriers is longer as the impurity density is lower. Further, the width Wc of the n region 13 surrounded by the gate p + region 14 of the SIT T 2 is such that when in the off state, the channel is entirely depleted to form a potential barrier, and when in the on state, no charge is applied to the channel. Since it often operates by forming a neutral approximate region, it is necessary to increase the value of Wc when the impurity density of the n region 13 is low. That is, in this case, the value of Wc is often less than or equal to twice the thickness of the depletion layer in which the gate 4 spreads at 0 bias, so that n
It increases in proportion to the reciprocal of the square root of the impurity density in the region 13. Of course, this value is not limited to this I 2 L type, but is selected according to the gate voltage and the drain voltage in the off state in other integrated circuits and semiconductor devices as well, but is widely selected as the impurity density is lower. In addition, I 2 L shown in FIG.
In the case of the mold, since it is formed by the base n region 13 of the BPT T 1 for injector, the base width W b is usually widely selected so as not to punch through so as to have a good saturation characteristic, and also the n region 13 is formed. The lower the impurity density of, the wider the selection. Further, as shown in FIG. 1 (b), I
In the 2 L type, for example, when the drain terminal 1 of the SIT is connected to the gate terminal 4B of the adjacent SIT, the SIT of the next stage is turned on when the first SIT is turned off. A potential difference close to the logical amplitude is generated between the p + regions 14 and 14B, and when the spacing Wi between the SITs is narrow, each gate acts as a lateral pnp BPT, and the gate of the on SIT is the gate of the off SIT from the p + region. p +
Holes are injected into the region and the gate potential of the off SIT increases. Therefore, the distance W between the gates of each SIT
In many cases, i is wider than the base width W b of the injector BPT. Of course, it is possible to form a so-called separation layer in which each gate is surrounded by an n + region, but the number of steps increases and the capacity increases more than necessary. As described above, by lowering the impurity density of the n region,
The high speed and low power consumption of SIT are improved, but the integration density is reduced. This is not limited to the I 2 L type SITL shown as an example in FIG. 1, but an integrated circuit incorporating another SIT, such as an ECL type, an NTL type, a TTL type, or an EFL.
Type, DCTL type, memory device, analog integrated circuit, and gate structure are not limited to junction type, Schottky type, insulated gate type, and not only n channel but also p type.
The same applies to channels.

この問題は、第1図に示した倒立型に限らずソース電極
2がゲート電極4と同一表面に形成されるいわゆる正立
型(第2図参照)においても同様であり、Wは、n
領域13の不純物密度が低い程広く選ばれる。第2図で
は、ドレイン電極1は、ゲート電極4と同一表面に形成
してあり、基板104はp領域となっている例を示し
ている。n埋め込み領域111は、ドレイン抵抗を減
少するために設けた例である。
This problem is not limited to the inverted type shown in FIG. 1 but also in the so-called upright type (see FIG. 2) in which the source electrode 2 is formed on the same surface as the gate electrode 4, and W c is n.
The lower the impurity density of the region 13, the wider the selection. FIG. 2 shows an example in which the drain electrode 1 is formed on the same surface as the gate electrode 4 and the substrate 104 is a p region. The n + buried region 111 is an example provided to reduce the drain resistance.

本発明は叙上の欠点を改善した集積回路を提供するもの
で、従来の低容量性を大きく損じないで、高集積密度を
有することを可能にするものである。本発明の要旨は、
ゲートが形成される低不純物密度に階段状もしくはなだ
らかな不純物密度分布をもたせ、ゲートが形成される主
表面側の不純物密度を比較的高くして、ゲート間隔を狭
くするとともに、ゲートの下には不純物密度のより低い
層もしくは真性半導体層を形成して、ゲート周辺の容量
を低下するものである。また、製造にあたり、多量エピ
タキシャル方を導入することにより、製作を容易ならし
めるものである。
The present invention provides an integrated circuit with the above drawbacks improved, and it is possible to have a high integration density without significantly impairing the conventional low capacitance. The gist of the present invention is
The low impurity density in which the gate is formed has a stepwise or gentle impurity density distribution, the impurity density on the main surface side where the gate is formed is made relatively high, and the gate interval is narrowed. By forming a layer having a lower impurity density or an intrinsic semiconductor layer, the capacitance around the gate is reduced. Further, in manufacturing, a large amount of epitaxial type is introduced to facilitate manufacturing.

以下に図面を用いて本発明を詳述する。The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第3図は、本発明をSITに適用した構造例を示すもの
で、半導体装置、特に集積回路中の一部に含まれている
状態を示している。(a)及び(b)は、平面ゲート構
造を有するSITの例であり、1、2、4はそれぞれド
レイン電極、ソース電極、ゲート電極各端子であり、そ
れぞれn型高不純物密度領域11、12及びp型高不純
物密度領域14に接している。チャンネルが形成される
n型低不純物密度領域は、主表面側に配置された相対的
に不純物密度の高いn型層13と、その下に相対的に不
純物密度の低いn型層または真性半導体層113とから
成っている。図では、表面を保護するための酸化膜や窒
化膜等の絶縁膜は省略されている。(a)及び(b)
は、ステップ・カット型構造を有するSIT本発明を適
用した例であり、チャンネルの形成されるn型低不純物
密度領域は、より不純物密度の高い領域13と相対的に
不純物密度の低い領域113とに分かれている。(a)
は凹部底面にゲートp領域14が形成された正立型の
例であり、(b)は凹部側壁にゲートp領域14が形
成されゲート電極4が凹部底面と絶縁物20を介して絶
縁されている倒立型の例である。これらの例も正立型、
倒立型を問わず各主電極1及び2を逆にすることができ
る。(b)の場合凹部底面はn領域12まで達してい
ても構わない。また、n層13とn(またはi)層
113との境界は、ゲートp領域と接していてもよ
い。要は主動作領域の少なく共一部で、電位障壁がn
領域13の内部に形成されることが本発明の目的とな
る。
FIG. 3 shows an example of a structure in which the present invention is applied to SIT, and shows a state of being included in a part of a semiconductor device, particularly an integrated circuit. (A) and (b) are examples of SIT which has a planar gate structure, 1 and 2, 4 are a drain electrode, a source electrode, and a gate electrode terminal, respectively, and n-type high impurity density regions 11 and 12, respectively. And is in contact with the p-type high impurity density region 14. The n-type low impurity density region in which the channel is formed includes an n-type layer 13 having a relatively high impurity density disposed on the main surface side and an n-type layer or an intrinsic semiconductor layer having a relatively low impurity density below the n-type layer 13. It consists of 113 and. In the figure, an insulating film such as an oxide film or a nitride film for protecting the surface is omitted. (A) and (b)
Is an example to which the SIT present invention having a step-cut structure is applied. The n-type low impurity density region in which a channel is formed is a region 13 having a higher impurity density and a region 113 having a relatively low impurity density. It is divided into (A)
Is an example of a upright of the gate p + region 14 is formed in the recess bottom surface, (b) a gate electrode 4 formed gate p + region 14 in the recess side walls through the bottom surface of the recess and the insulator 20 insulating It is an example of the inverted type. These examples are also upright,
The main electrodes 1 and 2 can be reversed regardless of the inverted type. In the case of (b), the bottom surface of the recess may reach the n + region 12. The boundary between the n layer 13 and the n (or i) layer 113 may be in contact with the gate p + region. The point is that the potential barrier is n
It is an object of the present invention to be formed inside the region 13.

(c)は、埋め込みゲート構造を有するSITの例であ
り、ゲートp領域14はn層13の内部に形成され
ている。以上、本発明を接合型nチャンネルSITに適
用した例をいくつか示したが、pチャンネルも同様に適
用でき、また本発明者により提案された他のSITの構
造すべてに適用できるものである。また、第2の主電源
のとり出し方は、裏面だけでなく第2図の構造や主表面
側からのエッチによって主表面側からも行える。相対的
に高い不純物密度を有する低不純物密度領域13は、1
17cm-3以下の不純物密度を有し、厚みは目的により適
宜選ばれる。より低密度の低不純物密度領域113の不
純物密度は1015cm-3以下が望ましい。チャンネル幅W
、ゲートp領域14の厚み及びn領域13、n
(またはi)領域113の不純物密度、厚みは目的に応
じ適宜選ばれるが、例えばゲート4に電圧のかからない
状態(0バイアスまたはオープン)をオフ状態として用
いるノーマリ・オフ型SITでは、ゲート接合の拡散電
位でチャンネルに電位障壁が形成される如く、いいかえ
れば空乏層がチャンネル領域を閉じている如く、n
3の不純物密度とチャンネル幅Wを選ぶことが望まし
く、またn(またはi)層113もすべて空乏層化し
ていることが少数キャリア蓄積効果を少なくする上でも
容量低下の点からもさらに望ましい。ノーマリ・オン型
では逆に、ゲート電圧が0Vのときチャンネルに電荷中
性近似領域が形成されていることが望ましいことが多
く、各領域の不純物密度、寸法が選ばれる。本発明によ
れば、n層13の存在により、チャンネル幅Wを狭
くでき、集積回路化したときに集積密度を向上すること
ができる。例えば第1図に示したIL型では従来のn
層を1〜3×1013cm-3のときに1000gate/mm2
であったのに対し、1×1014cm-3にすることにより2
倍以上にすることが可能である。さらに、ノーマリ・オ
フ型SITにおいては、ゲートp領域14とチャンネ
ルn領域13の拡散電位がより高くなるので少数キャ
リアのチャンネルへの注入をさらに少なくでき高速度化
に有利となる。
(C) is an example of an SIT having a buried gate structure, in which the gate p + region 14 is formed inside the n layer 13. Although some examples of applying the present invention to the junction type n-channel SIT have been shown above, the present invention can be applied to the p-channel as well, and can be applied to all other SIT structures proposed by the present inventor. Further, the second main power supply can be taken out not only from the back surface but also from the main surface side by the structure of FIG. 2 and etching from the main surface side. The low impurity density region 13 having a relatively high impurity density is 1
It has an impurity density of 0 17 cm -3 or less, and its thickness is appropriately selected depending on the purpose. The impurity density of the low density low impurity density region 113 is preferably 10 15 cm -3 or less. Channel width W
c , thickness of gate p + region 14 and n region 13, n
(Or i) The impurity density and thickness of the region 113 are appropriately selected according to the purpose. For example, in a normally-off type SIT using a state where no voltage is applied to the gate 4 (0 bias or open) as an off state, diffusion of the gate junction is performed. As the potential barrier forms a potential barrier in the channel, in other words, the depletion layer closes the channel region, n - 1
It is desirable to select an impurity density of 3 and a channel width W c, and it is further desirable that the n (or i) layer 113 is entirely depleted in order to reduce the effect of accumulating minority carriers and to reduce the capacity. . On the contrary, in the normally-on type, it is often desirable that a charge neutral approximation region is formed in the channel when the gate voltage is 0 V, and the impurity density and size of each region are selected. According to the present invention, due to the presence of the n layer 13, the channel width W c can be narrowed and the integration density can be improved when integrated into a circuit. For example, in the I 2 L type shown in FIG.
- 1000Gate layer at 1~3 × 10 13 cm -3 / mm 2
However , it was 2 by changing to 1 × 10 14 cm -3.
It is possible to double or more. Further, in the normally-off type SIT, since the diffusion potentials of the gate p + region 14 and the channel n region 13 become higher, the injection of minority carriers into the channel can be further reduced, which is advantageous for high speed operation.

第4図は、本発明による他の具体例であり、SITの1
単位の断面図を示す。(a)、(b)は、ショットキー
ゲート4を有するSITに本発明を適用した例であり、
相対的に不純物密度の高いn層13と低いn(また
はi)層113とからチャンネル領域が形成される。
(a)は、p型基板104に埋め込みn層111を設
けて他方の主電極1をゲート電極4と同主表面に設けて
いる。(b)は、ステップ・カット型の例であり、ゲー
ト電極4は凹部側でショットキー接合を形成している。
(c)は、絶縁ゲート型構造を有するSITに本発明を
適用した例であり、チャンネル領域は相対的に高不純物
密度層13と低不純物密度(または真性半導体)層11
3から成り、p型、n型の両方を用いることができる。
絶縁ゲート構造は、凹部側壁でゲート電極4、絶縁膜2
0、半導体13、113から成っている。ゲート電極4
が主電極1、2に接するn領域11及び12まで達し
ていてもよい。勿論、導電型を逆にもできるし、他のシ
ョットキー、MIS型SITにも適用できる。
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention.
A sectional view of a unit is shown. (A) and (b) are examples in which the present invention is applied to an SIT having a Schottky gate 4,
A channel region is formed from the n layer 13 having a relatively high impurity density and the n (or i) layer 113 having a relatively low impurity density.
In (a), the embedded n + layer 111 is provided in the p-type substrate 104, and the other main electrode 1 is provided on the same main surface as the gate electrode 4. (B) is an example of a step cut type, in which the gate electrode 4 forms a Schottky junction on the concave side.
(C) is an example in which the present invention is applied to an SIT having an insulated gate type structure, and the channel region has a relatively high impurity density layer 13 and a low impurity density (or intrinsic semiconductor) layer 11.
3, both p-type and n-type can be used.
The insulated gate structure has a gate electrode 4 and an insulating film 2 on the sidewall of the recess.
0, semiconductors 13, 113. Gate electrode 4
May reach the n + regions 11 and 12 in contact with the main electrodes 1 and 2. Of course, the conductivity type can be reversed, and the invention can be applied to other Schottky and MIS type SIT.

以下に本発明の構造を実現する製造例について述べる。
第5図は、第3図(a)に示したSIT構造を実現する
製造プロセス例で、(a)では、nSi基板11にS
iエピタキシャル成長によってn(またはi)層11
3を成長し、連続して不純物密度の相対的に高いn
13を成長する。
A manufacturing example for realizing the structure of the present invention will be described below.
FIG. 5 is an example of a manufacturing process for realizing the SIT structure shown in FIG. 3A, and in FIG. 5A, S is formed on the n + Si substrate 11.
n (or i) layer 11 by i epitaxial growth
3 is grown, and the n layer 13 having a relatively high impurity density is continuously grown.

第5図には、第3図(c)の構造を実現する工程の一部
をしめす。不純物密度の異なる2つのn層113、1
3を連続エピタキシャル成長し、p型不純物を選択拡散
する(a)、次に再びn層13′をエピタキシャル成
長し、p型領域をn領域内に埋め込む(b)。その
後、熱酸化によって酸化膜を形成する。次にフォトリン
グラフィで所要の大きさ、位置に酸化膜に窓をあけ、n
型不純物(P、Sb、Asなど)を拡散し、電極取り出
し用の窓を酸化膜にあけ、金属(例えばAl)を蒸着
し、所要の配線をすべく不要の部分の金属をエッチして
完成する。勿論不純物添加は、イオン注入、選択成長に
よっても可能である。
FIG. 5 shows a part of the process for realizing the structure of FIG. 3 (c). Two n layers 113, 1 having different impurity densities
3 is continuously epitaxially grown to selectively diffuse p-type impurities (a), and then the n layer 13 ′ is epitaxially grown again to fill the p − type region in the n region (b). After that, an oxide film is formed by thermal oxidation. Next, a window is opened in the oxide film at the required size and position by photolinography, and n
Type impurities (P, Sb, As, etc.) are diffused, windows for electrode extraction are opened in the oxide film, metal (for example, Al) is vapor-deposited, and unnecessary portions of the metal are etched to achieve the required wiring and completed. To do. Of course, the impurity addition can also be performed by ion implantation or selective growth.

以上のように、本発明による半導体装置は多重エピタキ
シャル成長を導入することにより容易に製造できる。勿
論、製造例は上記にとどまるものではなく、選択成長
法、イオン注入、分子線蒸着等の導入も可能である。ま
た、半導体材料はSiに限るものではなく、Ge、Ga
As等III−V族化合物半導体及びその混晶を用いるこ
とが可能である。さらに、本発明によるSITのドレイ
ン電極をショットキー接合にして、高速論理動作ができ
る。
As described above, the semiconductor device according to the present invention can be easily manufactured by introducing multiple epitaxial growth. Of course, the manufacturing example is not limited to the above, and the selective growth method, ion implantation, molecular beam deposition, etc. can be introduced. Further, the semiconductor material is not limited to Si, but may be Ge or Ga.
It is possible to use III-V group compound semiconductors such as As and mixed crystals thereof. Further, the drain electrode of the SIT according to the present invention can be formed into a Schottky junction to enable high speed logic operation.

また、縦型構造だけでなく、横型にも本発明を適用でき
るのは勿論である。
Further, it goes without saying that the present invention can be applied not only to the vertical structure but also to the horizontal structure.

本発明によるSITはIL型、ECL型、NTL型、
EFL型、DCTL型、TTL型、RTL型等の論理回
路に用いることができ、さらにRAM、ROM等の記憶
回路にも用いることができる。
The SIT according to the present invention is I 2 L type, ECL type, NTL type,
It can be used for logic circuits of EFL type, DCTL type, TTL type, RTL type and the like, and can also be used for storage circuits such as RAM and ROM.

本発明によれば不純物密度の低い第1のチャンネル領域
と第1のチャンネルよりも高不純物密度の第2のチャン
ネル領域とで主電流領域が形成され、ゲート領域は第2
のチャンネル領域の内部もしくは第2のチャンネル領域
をはさむようにして形成されているので、ゲート低容量
性を大きく損じることなく、ゲート間隔Wを小さくで
きるため、高集積化が容易である。本発明によれば、ゲ
ート領域と第2のチャンネル領域との間の拡散電位がよ
り高くなるので、少数キャリアの第2のチャンネル領域
への注入を小さくできるため高速動作・低消費電力動作
が容易である。
According to the present invention, the main current region is formed by the first channel region having a low impurity density and the second channel region having a higher impurity density than the first channel, and the gate region is the second channel region.
Since it is formed so as to sandwich the inside of the channel region or the second channel region, the gate interval W c can be made small without significantly impairing the gate low capacitance, so that high integration is easy. According to the present invention, since the diffusion potential between the gate region and the second channel region becomes higher, the injection of minority carriers into the second channel region can be reduced, so that high speed operation and low power consumption operation are easy. Is.

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

第1図(a)及び(b)は従来のIL型SITLの構
造例で(a)は(b)のA−A′に沿った断面図、第2
図は従来の正立型SITの一構造例、第3図(a)乃至
(c)は本発明によるSITの一単位を示す構造断面
図、第4図(a)乃至(c)は本発明によるSITの他
の構造例、第5図(a)乃至(b)は本発明による半導
体集積回路装置の一部の製造工程例を説明するための図
である。
FIGS. 1A and 1B are structural examples of a conventional I 2 L type SITL, and FIG. 1A is a sectional view taken along line AA ′ of FIG.
FIG. 3 is a structural example of a conventional upright SIT, FIGS. 3A to 3C are structural cross-sectional views showing one unit of the SIT according to the present invention, and FIGS. 4A to 4C are the present invention. 5A and 5B are diagrams for explaining an example of a manufacturing process of a part of the semiconductor integrated circuit device according to the present invention.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1導電形高不純物密度の第1の主電極領
域(11、12)と、前記第1の主電極領域の上部に形
成された第1導電形低不純物密度の第1のチャンネル領
域(113)と、前記第1のチャンネル領域の上部に形
成された第1導電形で前記第1のチャンネル領域よりも
高不純物密度の第2のチャンネル領域(13)と、前記
第2のチャンネル領域の内部に形成された第2導電形高
不純物密度のゲート領域(14)と、前記第2のチャン
ネル領域の上部の一部に形成された第1導電形高不純物
密度の第2の主電極領域(12、11)とから構成され
る静電誘導トランジスタを含むことを特徴とする半導体
集積回路装置。
1. A first main electrode region (11, 12) having a first conductivity type high impurity density, and a first main conductivity type low impurity density first electrode formed on the first main electrode region. A channel region (113), a second channel region (13) formed on the first channel region and having a first conductivity type and a higher impurity density than the first channel region, and the second channel region (13). A second conductivity type high impurity density gate region (14) formed inside the channel region, and a first conductivity type high impurity density second main region formed in a part of an upper portion of the second channel region. A semiconductor integrated circuit device comprising a static induction transistor composed of an electrode region (12, 11).
【請求項2】第1導電形高不純物密度の第1の主電極領
域(11、12)と、前記第1の主電極領域の上部に形
成された第1導電形低不純物密度の第1のチャンネル領
域(113)と、前記第1のチャンネル領域の上部に形
成された第1導電形で前記第1のチャンネル領域よりも
高不純物密度の第2のチャンネル領域(13)と、前記
第2のチャンネル領域の一部に形成された少なく共1対
の凹部と、前記凹部の底面の一部及び側壁の一部に形成
された第2導電形高不純物密度のゲート領域(14)
と、前記少なく共1対の凹部の間の前記第2のチャンネ
ル領域の上部に形成された第1導電形高不純物密度の第
2の主電極領域(12、11)とから構成される静電誘
導トランジスタを含むことを特徴とする半導体集積回路
装置。
2. A first main electrode region (11, 12) having a first conductivity type and a high impurity density, and a first main conductivity type low impurity density formed on the first main electrode region. A channel region (113), a second channel region (13) formed on the first channel region and having a first conductivity type and a higher impurity density than the first channel region, and the second channel region (13). At least a pair of recesses formed in a part of the channel region, and a second conductivity type high impurity density gate region (14) formed in a part of the bottom surface and a part of the side wall of the recesses.
And a second main electrode region (12, 11) of the first conductivity type and high impurity density formed on the second channel region between the at least one pair of recesses. A semiconductor integrated circuit device comprising an inductive transistor.
【請求項3】第1導電形高不純物密度の第1の主電極領
域(11、12)と、前記第1の主電極領域の上部に形
成された第1導電形低不純物密度の第1のチャンネル領
域(113)と、前記第1のチャンネル領域の上部に形
成された第1導電形で前記第1のチャンネル領域よりも
高不純物密度の第2のチャンネル領域(13)と、前記
第2のチャンネル領域の表面の一部から前記第1のチャ
ンネル領域まで達するように形成された少なく共1対の
凹部と、前記凹部の側壁部の前記第2のチャンネル領域
の一部に形成された第2導電形高不純物密度のゲート領
域(14)と、前記少なく共1対の凹部の間の前記第2
のチャンネル領域の上部に形成された第1導電形高不純
物密度の第2の主電極領域(12、11)とから構成さ
れる静電誘導トランジスタを含むことを特徴とする半導
体集積回路装置。
3. A first main electrode region (11, 12) having a first conductivity type high impurity density, and a first main conductivity type low impurity density first electrode formed on the first main electrode region. A channel region (113), a second channel region (13) formed on the first channel region and having a first conductivity type and a higher impurity density than the first channel region, and the second channel region (13). At least one pair of recesses formed so as to reach the first channel region from a part of the surface of the channel region, and a second recess formed in a part of the second channel region on the side wall of the recess. A second region between the conductivity type high impurity density gate region (14) and the at least one pair of recesses;
And a second main electrode region (12, 11) having a first conductivity type and a high impurity density formed on the channel region of the semiconductor integrated circuit device.
【請求項4】第1導電形高不純物密度の第1の主電極領
域(11、12)と、前記第1の主電極領域の上部に形
成された第1導電形低不純物密度の第1のチャンネル領
域(113)と、前記第1のチャンネル領域の上部に形
成された第1導電形で前記第1のチャンネル領域よりも
高不純物密度の第2のチャンネル領域(13)と、前記
第2のチャンネル領域の表面の一部から前記第1のチャ
ンネル領域まで達するように形成された少なく共1対の
凹部と、前記凹部の側壁部の前記第2のチャンネル領域
の一部に接するように形成されたショットキーゲート電
極(4)と、前記少なく共1対の凹部の間の前記第2の
チャンネル領域の上部に形成された第1導電形高不純物
密度の第2の主電極領域(12、11)とから構成され
る静電誘導トランジスタを含むことを特徴とする半導体
集積回路装置。
4. A first main electrode region (11, 12) having a first conductivity type and a high impurity density, and a first main conductivity region and a low impurity density first main electrode region formed on the first main electrode region. A channel region (113), a second channel region (13) formed on the first channel region and having a first conductivity type and a higher impurity density than the first channel region, and the second channel region (13). At least a pair of recesses formed so as to reach the first channel region from a part of the surface of the channel region and a part of the second channel region of the side wall of the recess are formed. A Schottky gate electrode (4) and a second main electrode region (12, 11) of the first conductivity type and high impurity density formed on the second channel region between the at least one pair of recesses. ) And an electrostatic induction transformer The semiconductor integrated circuit device which comprises a register.
【請求項5】第1導電形高不純物密度の第1の主電極領
域(11、12)と、前記第1の主電極領域の上部に形
成された第1導電形低不純物密度の第1のチャンネル領
域(113)と、前記第1のチャンネル領域の上部に形
成された前記第1のチャンネル領域よりも高不純物密度
の第2のチャンネル領域(13)と、前記第2のチャン
ネル領域の表面の一部から前記第1のチャンネル領域ま
で達するように形成された少なく共1対の凹部と、前記
凹部の底面及び側面に形成されたゲート絶縁膜(20)
と、前記ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極(4)
と、前記少なく共1対の凹部の間の前記第2のチャンネ
ル領域の上部に形成された第1導電形高不純物密度の第
2の主電極領域(12、11)とから構成される静電誘
導トランジスタを含むことを特徴とする半導体集積回路
装置。
5. A first main electrode region (11, 12) of the first conductivity type having a high impurity density and a first main electrode region of the first conductivity type having a low impurity density formed on the first main electrode region. A channel region (113), a second channel region (13) formed on the first channel region and having a higher impurity density than the first channel region, and a surface of the second channel region. At least a pair of recesses formed so as to reach a part of the first channel region, and a gate insulating film (20) formed on the bottom and side surfaces of the recesses.
And a gate electrode (4) formed on the gate insulating film.
And a second main electrode region (12, 11) of the first conductivity type and high impurity density formed on the second channel region between the at least one pair of recesses. A semiconductor integrated circuit device comprising an inductive transistor.
【請求項6】半導体基板(104)と、前記半導体基板
の上部に形成された第1導電形高不純物密度の埋め込み
領域(111)と、前記埋め込み領域の上部に形成され
た第1導電形低不純物密度の第1のチャンネル領域(1
13)と、前記第1のチャンネル領域(113)の上部
に形成された第1導電形で前記第1のチャンネル領域よ
りも高不純物密度の第2のチャンネル領域(13)と、
前記第2のチャンネル領域の上部に形成された第1導電
形高不純物密度の第1の主電極領域(11)および少な
く共1対のショットキーゲート電極(4)と、前記少な
く共1対のショットキーゲート電極の間の前記第2のチ
ャンネル領域の上部に形成された第2の主電極領域(1
2)とから構成される静電誘導トランジスタを含み前記
半導体基板は前記第1の導電形とは反対導電形である第
2の導電形であることを特徴とする半導体集積回路装
置。
6. A semiconductor substrate (104), a first conductivity type high impurity density buried region (111) formed on the semiconductor substrate, and a first conductivity type low region formed on the buried region. Impurity density first channel region (1
13) and a second channel region (13) formed on the first channel region (113) and having a first conductivity type and a higher impurity density than the first channel region (13),
A first conductivity type high impurity density first main electrode region (11) formed on the second channel region and at least a pair of Schottky gate electrodes (4); A second main electrode region (1 formed above the second channel region between Schottky gate electrodes).
2) A semiconductor integrated circuit device including a static induction transistor composed of 1) and 2), wherein the semiconductor substrate is a second conductivity type which is a conductivity type opposite to the first conductivity type.
【請求項7】第1導電形高不純物密度の半導体基板(1
2)の上部に第1導電形低不純物密度の第1のエピタキ
シャル成長層(113)と、前記第1のエピタキシャル
成長層よりも高不純物密度の第2のエピタキシャル成長
層(13)とを連続的に多重エピタキシャル成長する第
1の工程と、前記第2のエピタキシャル成長層(13)
の上部に第2導電形高不純物密度の少なく共1対のゲー
ト領域(14)を選択拡散する第2の工程と、前記第2
のエピタキシャル成長層(13)の上部に、第1導電形
で、前記第2のエピタキシャル成長層とほぼ等しい不純
物密度の第3のエピタキシャル成長層(13′)を形成
する第3の工程とを少なく共含むことを特徴とする静電
誘導トランジスタを含む半導体集積回路装置の製造方
法。
7. A semiconductor substrate (1) of the first conductivity type having a high impurity density.
A second epitaxial growth layer (13) having a first conductivity type and a low impurity density and a second epitaxial growth layer (13) having a higher impurity density than the first epitaxial growth layer are continuously and epitaxially grown on top of the second conductivity type. And the second epitaxial growth layer (13)
A second step of selectively diffusing a pair of gate regions (14) of a second conductivity type with a low high impurity concentration on the upper surface of the second conductive type;
A third step of forming a third epitaxial growth layer (13 ') of the first conductivity type and having an impurity density substantially equal to that of the second epitaxial growth layer on the upper part of the epitaxial growth layer (13). A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device including a static induction transistor.
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