JPH0766965B2 - 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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- JPH0766965B2 JPH0766965B2 JP62044252A JP4425287A JPH0766965B2 JP H0766965 B2 JPH0766965 B2 JP H0766965B2 JP 62044252 A JP62044252 A JP 62044252A JP 4425287 A JP4425287 A JP 4425287A JP H0766965 B2 JPH0766965 B2 JP H0766965B2
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- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
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-
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- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Bipolar Transistors (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
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とその製造方法、特に電流の方向が
制限されたDMOS(Double diffusion Metal Oxide Semic
onductor)トランジスタを用いたプッシュプル出力回路
を有する半導体装置とその製造方法に関する。
制限されたDMOS(Double diffusion Metal Oxide Semic
onductor)トランジスタを用いたプッシュプル出力回路
を有する半導体装置とその製造方法に関する。
[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N+型ソース
領域4およびN型+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。
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N+型ソース
領域4およびN型+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、N+型カソード領域8およびP+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、N+型カソード領域8およびP+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、P+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、P+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。
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。
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。
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] 本発明の基本部分の製造工程の実施例を図を用いて説明
する。
する。
第1図a〜fに本発明の実施例によるDMOSトランジスタ
とダイオードが接続された基本部分の製造工程について
示す。
とダイオードが接続された基本部分の製造工程について
示す。
第1工程 半導体基板1のN-型エピタキシャル層2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7000Å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1000ÅのSiO2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、N+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N+型カソード9が形成される。(第1図e) 第6工程 絶縁膜11、12および多結晶シリコン膜13の上
面にCVD法により膜厚7000ÅのSiO2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2μ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。
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7000Å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1000ÅのSiO2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、N+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N+型カソード9が形成される。(第1図e) 第6工程 絶縁膜11、12および多結晶シリコン膜13の上
面にCVD法により膜厚7000ÅのSiO2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2μ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。
以上のようにして製造される基本部分の回路は、第2図
aに示すようなものであり、これは、例えば同図b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42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。
aに示すようなものであり、これは、例えば同図b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42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。
その素子の構造を実施例として第3図a、bに示す。
第3図aに示すように、基板1上に形成されたN-エピタ
キシャル層2内に形成された2つのDMOSトランジスタの
間にはP型素子分離層7が形成されている。それぞれの
DMOSトランジスタはP型チャネル領域3及びN+型ソース
4からなる二重拡散領域を有している。半導体基板表面
上にはSiO2絶縁膜11が形成され、P型素子分離層7上に
形成されたSiO2絶縁膜11表面上には、多結晶シリコン膜
8、9よりなるダイオードを有している。
キシャル層2内に形成された2つのDMOSトランジスタの
間にはP型素子分離層7が形成されている。それぞれの
DMOSトランジスタはP型チャネル領域3及びN+型ソース
4からなる二重拡散領域を有している。半導体基板表面
上にはSiO2絶縁膜11が形成され、P型素子分離層7上に
形成されたSiO2絶縁膜11表面上には、多結晶シリコン膜
8、9よりなるダイオードを有している。
また他の構造としては第3図bに示すように、埋め込み
エピタキシャル法により基板1内に、N+層15及び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つのソースを有し、2つ
のトランジスタの間の半導体基板上に形成されたSiO2絶
縁膜11表面上には、多結晶シリコン膜8、9よりなるダ
イオードを有している。
エピタキシャル法により基板1内に、N+層15及び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つのソースを有し、2つ
のトランジスタの間の半導体基板上に形成されたSiO2絶
縁膜11表面上には、多結晶シリコン膜8、9よりなるダ
イオードを有している。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
第1図a乃至fは本発明の一実施例の製造工程を示す断
面図、第2図a、bは本実施例を適用する回路図、第3
図a、b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接合型ダイオード 1……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
面図、第2図a、bは本実施例を適用する回路図、第3
図a、b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接合型ダイオード 1……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 (3)
- 【請求項1】半導体基板に拡散により形成された素子分
離層と、 前記素子分離層の両側の前記半導体基板に形成された2
つのDMOS(Double diffusion Metal Oxide Semiconduct
or)トランジスタと、 前記半導体基板表面上に形成された絶縁膜と、 前記素子分離層上の前記絶縁膜表面上に形成されたPN接
合型ダイオードとを有し、 一方の前記DMOSトランジスタのドレイン電極と前記PN接
合型ダイオードの一方の電極、他方の前記DMOSトランジ
スタのソース電極と前記PN接合型ダイオードの他方の電
極とがそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とす
る半導体装置。 - 【請求項2】請求項1記載の半導体装置において、 前記DMOSトランジスタのゲートと前記PN接合型ダイオー
ドとは単結晶シリコンまたは多結晶シリコンにより形成
されていることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項3】第一領域と第二領域とを有する半導体基板
の表面上に絶縁膜を形成する工程と、 前記半導体基板の第一領域と第二領域との境界の領域
に、拡散により素子分離層を形成する工程と、 前記絶縁膜表面上に単結晶または多結晶のシリコン膜を
形成する工程と、 前記シリコン膜をパターニングし、前記第一領域又は第
二領域の前記絶縁膜表面上にそれぞれゲート電極を形成
し、同時に前記素子分離層上の前記絶縁膜表面上にPN接
合ダイオード形成予定領域を形成する工程と、 前記第一領域及び第二領域のゲート領域及び前記PN接合
ダイオード形成予定領域の一方の領域に同時に不純物を
導入する工程と、 前記第一領域及び第二領域のソース領域、ドレイン領域
及び前記PN接合ダイオードの他方の領域に同時に不純物
を導入する工程と、 前記第一領域のソース領域と前記PN接合ダイオードの一
方の領域とを、前記第二領域のドレイン領域と前記PN接
合ダイオードの他方の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。
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 |
| EP88102898A EP0281032B1 (en) | 1987-02-27 | 1988-02-26 | Semiconductor device comprising a field effect transistor |
| DE3856171T DE3856171T2 (de) | 1987-02-27 | 1988-02-26 | Halbleiteranordnung mit einem Feldeffekttransistor |
| KR1019880001991A KR910003275B1 (ko) | 1987-02-27 | 1988-02-26 | 반도체장치와 그 제조방법 |
| 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 JPS63211760A (ja) | 1988-09-02 |
| JPH0766965B2 true 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 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6042630B2 (ja) * | 1976-12-17 | 1985-09-24 | 日本電気株式会社 | 半導体装置 |
| JPS57141962A (en) * | 1981-02-27 | 1982-09-02 | Hitachi Ltd | Semiconductor integrated circuit device |
| JPS58142578A (ja) * | 1982-02-19 | 1983-08-24 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
| JPS5996761A (ja) * | 1982-11-25 | 1984-06-04 | Mitsubishi Electric Corp | 多段構造半導体装置 |
| JPS61190972A (ja) * | 1985-02-20 | 1986-08-25 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置 |
-
1987
- 1987-02-27 JP JP62044252A patent/JPH0766965B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-02-26 EP EP88102898A patent/EP0281032B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-02-26 DE DE3856171T patent/DE3856171T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-02-26 KR KR1019880001991A patent/KR910003275B1/ko not_active Expired
-
1990
- 1990-07-03 US US07/547,361 patent/US5008724A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0281032B1 (en) | 1998-05-06 |
| DE3856171T2 (de) | 1998-10-08 |
| EP0281032A2 (en) | 1988-09-07 |
| KR880010508A (ko) | 1988-10-10 |
| DE3856171D1 (de) | 1998-06-10 |
| US5008724A (en) | 1991-04-16 |
| KR910003275B1 (ko) | 1991-05-25 |
| JPS63211760A (ja) | 1988-09-02 |
| EP0281032A3 (en) | 1990-02-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |