JP2003318296A - Semiconductor device and its fabricating method - Google Patents
Semiconductor device and its fabricating methodInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電界効果型トラン
ジスタおよびバイポーラトランジスタを有する半導体装
置およびその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device having a field effect transistor and a bipolar transistor and a method for manufacturing the same.
【0002】[0002]
【背景技術】SOI構造のMOS電界効果トランジスタ
は、通常のMOS電界効果トランジスタに比べ、低消費
電力で、かつ高速で駆動させ 図20は、SOI構造の
MOS電界効果トランジスタの一例の模式図である。シ
リコン基板2000上には、シリコン酸化膜からなる埋
め込み酸化膜1100が形成されている。埋め込み酸化
膜1100上には、ソース領域1200とドレイン領域
1300とが形成されている。埋め込み酸化膜1100
上であって、かつソース領域1200とドレイン領域1
300との間には、ボディ領域1400が形成されてい
る。ボディ領域1400上には、ゲート絶縁膜を介して
ゲート電極1500が形成されている。2. Description of the Related Art A MOS field effect transistor having an SOI structure is driven at lower power consumption and a higher speed than an ordinary MOS field effect transistor. FIG. . A buried oxide film 1100 made of a silicon oxide film is formed on the silicon substrate 2000. A source region 1200 and a drain region 1300 are formed on the buried oxide film 1100. Buried oxide film 1100
Above the source region 1200 and the drain region 1
A body region 1400 is formed between the two and 300. A gate electrode 1500 is formed on the body region 1400 via a gate insulating film.
【0003】ところで、このMOS電界効果トランジス
タのボディ領域1400は、フローティングの状態にあ
る。このため、インパクトイオン化現象により発生した
キャリアは、ボディ領域1400に蓄積されることにな
る。ボディ領域1400においてキャリアが蓄積される
と、ボディ領域1400の電位が変化する。いわゆる基
板浮遊効果とよばれる現象が生じる。基板浮遊効果が生
じることにより、MOS電界効果型トランジスタにおい
て、キンク現象や、ヒストリ効果が生じる。The body region 1400 of this MOS field effect transistor is in a floating state. Therefore, the carriers generated by the impact ionization phenomenon are accumulated in the body region 1400. When carriers are accumulated in body region 1400, the potential of body region 1400 changes. A phenomenon called the so-called substrate floating effect occurs. The substrate floating effect causes a kink phenomenon and a history effect in the MOS field effect transistor.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、基板
浮遊効果が抑えられた半導体装置およびその製造方法を
提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor device in which the floating body effect is suppressed and a method for manufacturing the same.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】(半導体装置)
(a)本発明の第1の半導体装置は、絶縁層と、前記絶
縁層上に形成された半導体層と、前記半導体層内に形成
された素子分離領域と、前記素子分離領域によって画定
された素子形成領域と、を含み前記素子形成領域の少な
くとも一つには、バイポーラトランジスタと電界効果型
トランジスタとをともに含み、さらに、少なくともソー
ス領域とドレイン領域との間において形成されたボディ
領域とを有し、前記ボディ領域と、前記ソース領域と
は、電気的に接続され、前記ボディ領域と、ベース領域
とは、電気的に接続され、前記ドレイン領域と、コレク
タ領域とは、電気的に接続され、前記ソース領域と、エ
ミッタ領域とは、構造的に分離して形成されている。(Semiconductor Device) (a) A first semiconductor device of the present invention comprises an insulating layer, a semiconductor layer formed on the insulating layer, and a semiconductor layer formed in the semiconductor layer. An element isolation region and an element formation region defined by the element isolation region are included, and at least one of the element formation regions includes both a bipolar transistor and a field effect transistor, and at least a source region and a drain. A body region formed between the drain region and the source region, the body region and the source region are electrically connected, the body region and the base region are electrically connected, and the drain The region and the collector region are electrically connected to each other, and the source region and the emitter region are structurally separated from each other.
【0006】(b)本発明の第2の半導体装置は、絶縁
層と、前記絶縁層上に形成された半導体層と、前記半導
体層内に形成された素子分離領域と、前記素子分離領域
によって画定された素子形成領域と、を含み前記素子形
成領域の少なくとも一つには、バイポーラトランジスタ
と電界効果型トランジスタとをともに含み、前記バイポ
ーラトランジスタは、第1導電型のエミッタ領域と、第
2導電型のベース領域と、第1導電型のコレクタ領域と
を含み、前記電界効果型トランジスタは、ゲート電極層
と、第1導電型のソース領域と、第1導電型のドレイン
領域とを含み、さらに、少なくとも前記ソース領域と前
記ドレイン領域との間において形成された、第1の第2
導電型ボディ領域とを有し、前記第1の第2導電型ボデ
ィ領域と、前記ソース領域とは、電気的に接続され、前
記第1の第2導電型ボディ領域と、前記ベース領域と
は、電気的に接続され、前記ドレイン領域と、前記コレ
クタ領域とは、電気的に接続され、前記ソース領域と、
前記エミッタ領域とは、構造的に分離して形成されてい
る。(B) A second semiconductor device of the present invention comprises an insulating layer, a semiconductor layer formed on the insulating layer, an element isolation region formed in the semiconductor layer, and the element isolation region. A defined element formation region, and at least one of the element formation regions includes both a bipolar transistor and a field effect transistor, wherein the bipolar transistor includes a first conductivity type emitter region and a second conductivity type emitter region. Type base region and a first conductivity type collector region, the field effect transistor includes a gate electrode layer, a first conductivity type source region, and a first conductivity type drain region, and A first second formed at least between the source region and the drain region
A first conductivity type body region and the source region are electrically connected, and the first second conductivity type body region and the base region are electrically connected to each other. Electrically connected, the drain region and the collector region are electrically connected, and the source region,
It is structurally separated from the emitter region.
【0007】本発明の半導体装置の半導体装置によれ
ば、基板浮遊効果が発生するのを抑えることができる。
すなわち、しきい値電圧が変化したり、キンクやヒスト
リ効果が発生するのを抑えることができる。According to the semiconductor device of the semiconductor device of the present invention, the occurrence of the substrate floating effect can be suppressed.
That is, it is possible to prevent the threshold voltage from changing and the occurrence of kinks and history effects.
【0008】本発明の第1の半導体装置は、次の態様
(1)および(2)のうち、いずれかの態様をとること
ができる。The first semiconductor device of the present invention can take any one of the following aspects (1) and (2).
【0009】(1)さらに、前記ゲート電極層の側部に
連続し、前記素子分離領域に達する第1の電極層を有
し、前記ゲート電極層は、前記素子形成領域を跨ぐよう
にして形成され、前記電界効果型トランジスタ形成領域
における前記ゲート電極層と、前記第1の電極層と、前
記素子分離領域とで囲まれた第1の領域において、前記
ソース領域が形成され、前記ゲート電極層と、前記素子
分離領域とで囲まれた第2の領域において、前記ドレイ
ン領域および前記コレクタ領域が形成され、前記バイポ
ーラトランジスタ形成領域における前記ゲート電極層
と、前記第1の電極層と、前記素子分離領域とで囲まれ
た第3の領域において、前記エミッタ領域が形成され、
前記第1の第2導電型ボディ領域は、少なくとも、前記
電界効果型トランジスタ形成領域における前記ゲート電
極層の下方、および前記第1の電極層の一部の下方にお
いて形成されている態様。(1) Further, there is a first electrode layer continuous to a side portion of the gate electrode layer and reaching the element isolation region, and the gate electrode layer is formed so as to straddle the element formation region. The source region is formed in a first region surrounded by the gate electrode layer, the first electrode layer, and the element isolation region in the field effect transistor formation region, and the gate electrode layer is formed. The drain region and the collector region are formed in a second region surrounded by the element isolation region, the gate electrode layer in the bipolar transistor formation region, the first electrode layer, and the device In a third region surrounded by the isolation region, the emitter region is formed,
A mode in which the first second conductivity type body region is formed at least below the gate electrode layer in the field effect transistor formation region and below a part of the first electrode layer.
【0010】(2)さらに、第1の層と第2の層とを有
し、前記第1の層は、一方の端部が前記ゲート電極層ま
たは前記第2の層に連続し、他方の端部が前記素子分離
領域に達し、前記第2の層は、一方の端部が前記ゲート
電極層または前記第1の層に連続し、他方の端部が前記
素子分離領域に達し、前記ゲート電極層と前記第1の層
と前記素子分離領域とで囲まれる第1の領域において、
前記ソース領域が形成され、前記ゲート電極層と前記第
2の層と前記素子分離領域とで囲まれる第2の領域にお
いて、前記ドレイン領域および前記コレクタ領域が形成
され、前記第1の層と前記第2の層と前記素子分離領域
とで囲まれる第3の領域において、前記エミッタ領域が
形成され、前記第1の層の一部の下、および、前記第2
の層の一部の下の半導体層において、前記ベース領域が
形成され、前記第1の第2導電型ボディ領域は、少なく
とも、前記ゲート電極層の下方および前記第1の層の一
部の下方において形成されている態様。(2) Further, it has a first layer and a second layer, and one end of the first layer is continuous with the gate electrode layer or the second layer and the other end The end reaches the element isolation region, the second layer has one end continuous with the gate electrode layer or the first layer, and the other end reaches the element isolation region, the gate In a first region surrounded by the electrode layer, the first layer, and the element isolation region,
The source region is formed, the drain region and the collector region are formed in a second region surrounded by the gate electrode layer, the second layer, and the element isolation region, and the first layer and the collector region are formed. In a third region surrounded by a second layer and the element isolation region, the emitter region is formed, under a part of the first layer, and the second region.
The base region is formed in the semiconductor layer below a part of the first layer, and the first second conductivity type body region is at least below the gate electrode layer and below a part of the first layer. The aspect formed in.
【0011】また、本発明の半導体装置は、次の態様
(3)〜(8)のうち、少なくともいずれかの態様をと
ることができる。Further, the semiconductor device of the present invention can take at least one of the following modes (3) to (8).
【0012】(3)さらに、第1導電型ボディ領域を有
し、前記第1導電型ボディ領域は、前記ベース領域と前
記コレクタ領域との間の半導体層において形成されてい
る態様。(3) A mode having a first conductivity type body region, wherein the first conductivity type body region is formed in a semiconductor layer between the base region and the collector region.
【0013】(4)さらに、第2導電型の不純物拡散層
が形成され、前記第2導電型の不純物拡散層は、前記第
1の領域における半導体層であって、前記ソース領域と
前記第1の第2導電型ボディ領域との間の半導体層にお
いて形成され、前記ソース領域と、前記第1の第2導電
型ボディ領域とは、前記第2導電型の不純物拡散層を介
して、電気的に接続されている態様。(4) Further, a second conductivity type impurity diffusion layer is formed, and the second conductivity type impurity diffusion layer is a semiconductor layer in the first region, and the source region and the first region. Of the second conductive type body region, the source region and the first second conductive type body region are electrically connected to each other via the second conductive type impurity diffusion layer. Connected to.
【0014】(5)前記第2導電型の不純物拡散層と前
記ソース領域とを電気的に接続させるためのコンタクト
層が形成され、前記コンタクト層は、前記第2導電型の
不純物拡散層と前記ソース領域とを跨ぐようにして形成
された態様。(5) A contact layer for electrically connecting the second conductivity type impurity diffusion layer and the source region is formed, and the contact layer is the second conductivity type impurity diffusion layer and the contact layer. A mode in which it is formed so as to straddle the source region.
【0015】(6)前記コレクタ領域と前記エミッタ領
域との間の半導体層であって、前記素子分離領域の近傍
の半導体層に、第2の第2導電型ボディ領域が形成され
ている態様。(6) A mode in which a second second conductivity type body region is formed in the semiconductor layer between the collector region and the emitter region, in the semiconductor layer in the vicinity of the element isolation region.
【0016】(7)前記第1導電型は、n型であり、前
記第2導電型は、p型である態様、または、前記第1導
電型は、p型であり、前記第2導電型は、n型である態
様。(7) A mode in which the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is p-type, or the first conductivity type is p-type and the second conductivity type is Is an n-type.
【0017】(8)前記半導体層は、シリコン層である
態様。(8) The semiconductor layer is a silicon layer.
【0018】(c)本発明の第3の半導体装置は、絶縁
層と、前記絶縁層上に形成された半導体層と、前記半導
体層内に形成された素子分離領域と、前記素子分離領域
によって画定された素子形成領域と、を含み前記素子形
成領域の少なくとも一つには、バイポーラトランジスタ
と電界効果型トランジスタとをともに含み、前記半導体
層の上に、ゲート電極層が形成され、前記ゲート電極層
は、前記素子形成領域を跨ぐようにして形成され、前記
半導体層の上に、第1の電極層が形成され、前記第1の
電極層は、一方の端部が前記ゲート電極層の側部に連続
し、他方の端部が前記素子分離領域に達し、前記電界効
果型トランジスタの形成領域における前記ゲート電極層
と、前記第1の電極層と、前記素子分離領域とで囲まれ
る第1の領域の少なくとも一部において、第1の第1導
電型不純物拡散層が形成され、前記ゲート電極層と、前
記素子分離領域と、で囲まれる第2の領域において、第
2の第1導電型不純物拡散層が形成され、前記バイポー
ラトランジスタの形成領域における前記ゲート電極層
と、前記第1の電極層と、前記素子分離領域とで画定さ
れる第3の領域において、第3の第1導電型不純物拡散
層が形成され、前記電界効果型トランジスタの形成領域
における前記ゲート電極層および前記第1の電極層の下
方において、第1の第2導電型ボディ領域が形成され、
前記バイポーラトランジスタの形成領域における前記ゲ
ート電極層および前記第1の電極層の下方であって、前
記第3の第1導電型不純物拡散層の周囲に沿って、第1
の第2導電型不純物拡散層が設けられ、前記第1の第2
導電型ボディ領域と、前記第1の第1導電型不純物拡散
層とは、電気的に接続され、前記第1の第2導電型ボデ
ィ領域と、前記第1の第2導電型不純物拡散層とは、電
気的に接続されている。(C) A third semiconductor device of the present invention comprises an insulating layer, a semiconductor layer formed on the insulating layer, an element isolation region formed in the semiconductor layer, and the element isolation region. A defined element formation region, at least one of the element formation regions includes both a bipolar transistor and a field effect transistor, and a gate electrode layer is formed on the semiconductor layer. A layer is formed so as to extend over the element formation region, a first electrode layer is formed on the semiconductor layer, and one end of the first electrode layer is closer to the gate electrode layer side. A first end which is continuous with the gate electrode layer, the first electrode layer, and the element isolation region in the field effect transistor formation region. Small area A first first-conductivity-type impurity diffusion layer is formed at least in part, and a second first-conductivity-type impurity diffusion layer is formed in a second region surrounded by the gate electrode layer and the element isolation region. A layer is formed, and a third first-conductivity-type impurity diffusion layer is formed in a third region defined by the gate electrode layer, the first electrode layer, and the element isolation region in the formation region of the bipolar transistor. A layer is formed, and a first second conductivity type body region is formed below the gate electrode layer and the first electrode layer in a formation region of the field effect transistor,
A first electrode is provided below the gate electrode layer and the first electrode layer in the formation region of the bipolar transistor and along the periphery of the third first-conductivity-type impurity diffusion layer.
Second conductivity type impurity diffusion layer is provided, and the first second type impurity diffusion layer is provided.
The conductivity type body region and the first first conductivity type impurity diffusion layer are electrically connected to each other, and the first second conductivity type body region and the first second conductivity type impurity diffusion layer are connected to each other. Are electrically connected.
【0019】(半導体装置の製造方法)
(a)本発明の第1の半導体装置の製造方法は、絶縁層
と、前記絶縁層上に形成された半導体層と、を含む半導
体装置の製造方法であって、前記半導体層において素子
分離領域を形成し、素子形成領域を画定する工程
(A)、同一の素子形成領域内に、電界効果型トランジ
スタとバイポーラトランジスタとを形成する工程(B)
を含み、前記工程(B)は、(B−1)少なくとも、ゲ
ート電極層の一部の形成予定領域および第1の電極層の
形成予定領域における半導体層において、第1の第2導
電型ボディ領域を形成する工程、(B−2)前記半導体
層の上に、前記ゲート電極層および前記第1の電極層を
形成する工程であって、前記第1の電極層は、前記ゲー
ト電極層の側部に連続し、前記素子分離領域に達し、
(B−3)前記バイポーラトランジスタの形成領域にお
けるゲート電極層と、前記第1の電極層と、素子分離領
域とで囲まれる第3の領域の半導体層において、第2導
電型の不純物拡散層を形成する工程、(B−4)熱処理
をすることにより、前記第2導電型の不純物拡散層を熱
拡散して、前記第ゲート電極層の下、および前記第1の
電極層の下の半導体層において、前記バイポーラトラン
ジスタのベース領域を形成し、該ベース領域と前記第1
の第2導電型ボディ領域とを電気的に接続する工程、
(B−5)前記電界効果型トランジスタにおける前記ゲ
ート電極層と、前記第1の電極層と前記素子分離領域と
で囲まれた第1の領域の少なくとも一部に、前記電界効
果型トランジスタの、第1導電型のソース領域を形成す
る工程、(B−6)前記ゲート電極層と前記素子分離領
域とで囲まれた第2の領域の一部に、前記電界効果型ト
ランジスタの、第1導電型のドレイン領域を形成する工
程、(B−7)前記第2の領域の一部に、前記バイポー
ラトランジスタの、第1導電型のコレクタ領域を形成す
る工程、および(B−8)前記第3の領域において、前
記バイポーラトランジスタの、第1導電型のエミッタ領
域を形成する工程、および(B−9)前記第1の第2導
電型ボディ領域と前記ソース領域とを電気的に接続する
工程を含む。(Method for Manufacturing Semiconductor Device) (a) A first method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device including an insulating layer and a semiconductor layer formed on the insulating layer. And a step (A) of forming an element isolation region in the semiconductor layer to define the element formation region, and a step (B) of forming a field effect transistor and a bipolar transistor in the same element formation region.
In the semiconductor layer in at least a part of the gate electrode layer to be formed region and the first electrode layer to be formed region, the step (B) includes (B-1) at least the first second conductivity type body. A step of forming a region, and (B-2) a step of forming the gate electrode layer and the first electrode layer on the semiconductor layer, wherein the first electrode layer is the gate electrode layer. Continuing on the side, reaching the element isolation region,
(B-3) In the semiconductor layer in the third region surrounded by the gate electrode layer in the formation region of the bipolar transistor, the first electrode layer, and the element isolation region, an impurity diffusion layer of the second conductivity type is formed. The step of forming, (B-4) heat treatment is performed to thermally diffuse the impurity diffusion layer of the second conductivity type to form a semiconductor layer below the first gate electrode layer and below the first electrode layer. And forming a base region of the bipolar transistor, the base region and the first region
Electrically connecting the second conductivity type body region of
(B-5) At least a part of the first region surrounded by the gate electrode layer, the first electrode layer, and the element isolation region in the field effect transistor, the field effect transistor having: Forming a source region of the first conductivity type, (B-6) first conductivity of the field effect transistor in a part of a second region surrounded by the gate electrode layer and the element isolation region. Type drain region, (B-7) forming a first conductivity type collector region of the bipolar transistor in a part of the second region, and (B-8) the third region. Forming a first conductivity type emitter region of the bipolar transistor, and (B-9) electrically connecting the first second conductivity type body region and the source region. Including.
【0020】(b)本発明の第2の半導体装置の製造方
法は、絶縁層と、前記絶縁層上に形成された半導体層
と、を含む半導体装置の製造方法であって、前記半導体
層において素子分離領域を形成し、素子形成領域を画定
する工程(C)、同一の素子形成領域内に、電界効果型
トランジスタとバイポーラトランジスタとを形成する工
程(D)を含み、前記工程(D)は、(D−1)少なく
とも、ゲート電極層の形成予定領域および第1の層の形
成予定領域における半導体層において、第1の第2導電
型ボディ領域を形成する工程、(D−2)前記半導体層
の上に、ゲート電極層を形成する工程、(D−3)前記
半導体層の上に、第1の層を形成する工程であって、前
記第1の層は、一方の端部が前記ゲート電極層または第
2の層に連続し、他方の端部が素子分離領域に達し、
(D−4)前記半導体層の上に、第2の層を形成する工
程であって、前記第2の層は、一方の端部が前記ゲート
電極層または第1の層に連続し、他方の端部が素子分離
領域に達し、(D−5)前記第1の層と、前記第2の層
と、前記素子分離領域とで囲まれた第3の領域の半導体
層において、第2導電型の不純物拡散層を形成する工
程、(D−6)熱処理をすることにより、前記第2導電
型の不純物拡散層を熱拡散して、前記第1の層の下、お
よび前記第2の層の下の半導体層において、前記バイポ
ーラトランジスタのベース領域を形成し、該ベース領域
と前記第1の第2導電型ボディ領域とを短絡させる工
程、(D−7)前記ゲート電極層と前記第1の層と前記
素子分離領域とで囲まれた第1の領域の少なくとも一部
に、前記電界効果型トランジスタの、第1導電型のソー
ス領域を形成する工程、(D−8)前記ゲート電極層と
前記第2の層と前記素子分離領域とで囲まれた第2の領
域の一部に、前記電界効果型トランジスタの、第1導電
型のドレイン領域を形成する工程、(D−9)前記ゲー
ト電極層と前記第2の層と前記素子分離領域とで囲まれ
た第2の領域の一部に、前記バイポーラトランジスタ
の、第1導電型のコレクタ領域を形成する工程、および
(D−10)前記第1の層と前記第2の層と前記素子分
離領域とで囲まれた第3の領域において、前記バイポー
ラトランジスタの、第1導電型のエミッタ領域を形成す
る工程、および(D−11)前記第1の第2導電型ボデ
ィ領域と前記ソース領域を電気的に接続する工程を含
む。(B) A second method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a method of manufacturing a semiconductor device including an insulating layer and a semiconductor layer formed on the insulating layer. The method includes a step (C) of forming an element isolation region and defining the element formation region, and a step (D) of forming a field effect transistor and a bipolar transistor in the same element formation region. , (D-1) a step of forming a first second conductivity type body region in at least the semiconductor layer in the region where the gate electrode layer is to be formed and the region where the first layer is to be formed, (D-2) the semiconductor A step of forming a gate electrode layer on the layer, (D-3) a step of forming a first layer on the semiconductor layer, wherein one end of the first layer is the Continue to the gate electrode layer or the second layer, etc. End of the reaches the isolation region,
(D-4) a step of forming a second layer on the semiconductor layer, wherein one end of the second layer is continuous with the gate electrode layer or the first layer, and the other Reach an element isolation region, and (D-5) in the semiconductor layer of the third region surrounded by the first layer, the second layer, and the element isolation region, the second conductivity Forming an impurity diffusion layer of the second type, and performing heat treatment (D-6) to thermally diffuse the impurity diffusion layer of the second conductivity type so as to be under the first layer and the second layer. Forming a base region of the bipolar transistor in the lower semiconductor layer and short-circuiting the base region and the first second conductivity type body region; (D-7) the gate electrode layer and the first region. Of the field effect type transistor in at least a part of the first region surrounded by the first layer and the element isolation region. Forming a source region of the first conductivity type in the transistor, (D-8) forming a part of a second region surrounded by the gate electrode layer, the second layer and the element isolation region, A step of forming a first conductivity type drain region of the field effect transistor, (D-9) a part of a second region surrounded by the gate electrode layer, the second layer and the element isolation region Forming a collector region of the first conductivity type in the bipolar transistor, and (D-10) a third region surrounded by the first layer, the second layer and the element isolation region. In the step of forming a first conductivity type emitter region of the bipolar transistor, and (D-11) electrically connecting the first second conductivity type body region and the source region.
【0021】本発明の第2の半導体装置の製造方法は、
さらに、前記素子形成領域における前記第2の層の下の
半導体層であって、前記素子分離領域の近傍の半導体層
に、第2の第2導電型ボディ領域を形成する工程を含む
ことができる。A second semiconductor device manufacturing method of the present invention is
Further, the method may include a step of forming a second second conductivity type body region in a semiconductor layer below the second layer in the element formation region, the semiconductor layer being in the vicinity of the element isolation region. .
【0022】本発明の第1および第2の半導体装置の製
造方法は、次の態様をとることができる。The first and second semiconductor device manufacturing methods of the present invention can have the following aspects.
【0023】(1)前記第1導電型は、n型であり、前
記第2導電型は、p型である態様、または、前記第1導
電型は、p型であり、前記第2導電型は、n型である態
様。(1) A mode in which the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is p-type, or the first conductivity type is p-type and the second conductivity type is Is an n-type.
【0024】(2)前記半導体層は、シリコン層である
態様。(2) A mode in which the semiconductor layer is a silicon layer.
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、図面を参照しながら説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0026】[半導体装置]
(デバイスの構造)以下、実施の形態に係る半導体装置
を説明する。図1は、本実施の形態の半導体装置を模式
的に示す平面図である。図2は、ゲート電極層が形成さ
れている層およびその層より下における半導体装置の平
面を模式的に示す平面図である。図3は、半導体層が形
成されている層における半導体装置の平面を模式的に示
す平面図である。具体的には、不純物拡散層およびボデ
ィ領域の構成を示す。図3において、右下がりの細い斜
線領域はn型の領域を示し、左下がりの細い斜線領域は
p型の領域を示す。図4は、図1におけるA−A線に沿
った断面を模式的に示す断面図である。図4は、具体的
には電界効果型トランジスタの断面を模式的に示す断面
図である。図5は、図1におけるB−B線に沿った断面
を模式的に示す断面図である。図6は、図1におけるC
−C線に沿った断面を模式的に示す断面図である。図6
は、具体的にはバイポーラトランジスタの断面を模式的
に示す断面図である。図7は、本実施の形態の等価回路
を示す。図1〜図3において、太い斜線領域は、素子分
離領域を示す。[Semiconductor Device] (Structure of Device) The semiconductor device according to the embodiment will be described below. FIG. 1 is a plan view schematically showing the semiconductor device of this embodiment. FIG. 2 is a plan view schematically showing a layer in which the gate electrode layer is formed and a plane of the semiconductor device below the layer. FIG. 3 is a plan view schematically showing the plane of the semiconductor device in the layer in which the semiconductor layer is formed. Specifically, the configurations of the impurity diffusion layer and the body region are shown. In FIG. 3, the downward slanting slanted line region indicates an n-type region, and the downward slanting slanted line region indicates a p-type region. FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a cross section taken along the line AA in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a field effect transistor. FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a cross section taken along the line BB in FIG. FIG. 6 shows C in FIG.
It is sectional drawing which shows the cross section along the -C line typically. Figure 6
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing specifically the cross section of a bipolar transistor. FIG. 7 shows an equivalent circuit of this embodiment. 1 to 3, the thick diagonally shaded area indicates the element isolation area.
【0027】半導体装置1000は、図1および図4〜
図6に示すように、SOI基板10を有する。SOI基
板10は、絶縁層10bの上に、半導体層10aが形成
されてなる。半導体層10aにおいては、電界効果型ト
ランジスタ(MOSトランジスタ)100とバイポーラ
トランジスタ200とが形成されている。The semiconductor device 1000 is shown in FIGS.
As shown in FIG. 6, it has an SOI substrate 10. The SOI substrate 10 has a semiconductor layer 10a formed on an insulating layer 10b. A field effect transistor (MOS transistor) 100 and a bipolar transistor 200 are formed in the semiconductor layer 10a.
【0028】半導体層10aの所定の領域において、素
子分離領域14が形成されている。素子分離領域14に
よって、素子形成領域16が画定されている。電界効果
型トランジスタ100およびバイポーラトランジスタ2
00は、同一の素子形成領域16内において形成されて
いる。電界効果型トランジスタ100はn型であり、バ
イポーラトランジスタ200はnpn型である。Element isolation regions 14 are formed in predetermined regions of the semiconductor layer 10a. The element formation region 16 is defined by the element isolation region 14. Field-effect transistor 100 and bipolar transistor 2
00 are formed in the same element formation region 16. The field effect transistor 100 is n-type and the bipolar transistor 200 is npn-type.
【0029】電界効果型トランジスタ100は、図4に
示すように、ゲート電極層110と、n型ソース領域1
20と、n型ドレイン領域130とを有する。バイポー
ラトランジスタ200は、図6に示すように、n型エミ
ッタ領域210と、p型ベース領域220と、n型ボデ
ィ領域52aと、n型コレクタ領域230とを有する。
以下、具体的に、電界効果型トランジスタ100および
バイポーラトランジスタ200の構成を説明する。The field effect transistor 100 has a gate electrode layer 110 and an n-type source region 1 as shown in FIG.
20 and an n-type drain region 130. As shown in FIG. 6, the bipolar transistor 200 has an n-type emitter region 210, a p-type base region 220, an n-type body region 52a, and an n-type collector region 230.
Hereinafter, the configurations of the field effect transistor 100 and the bipolar transistor 200 will be specifically described.
【0030】まず、図2を参照して、ゲート電極層11
0が形成された層を説明する。ゲート電極層110は、
ゲート絶縁層(図2において図示せず)140を介し
て、素子形成領域16を跨ぐように形成されている。具
体的には、ゲート電極層110は、素子分離領域14か
ら素子形成領域16を経由し、再び素子分離領域14に
まで延在している。ゲート電極層110の側部には、第
1の電極層60が形成されている。第1の電極層60
は、ゲート電極層110と接続されている。第1の電極
層60は、素子形成領域16の所定領域の上に形成さ
れ、素子分離領域14まで延在している。第1の電極層
60とゲート電極層110とは、一体的に形成されてい
る。First, referring to FIG. 2, gate electrode layer 11
The layer in which 0 is formed will be described. The gate electrode layer 110 is
It is formed so as to straddle the element formation region 16 with a gate insulating layer (not shown in FIG. 2) 140 interposed therebetween. Specifically, the gate electrode layer 110 extends from the element isolation region 14 through the element formation region 16 to the element isolation region 14 again. A first electrode layer 60 is formed on a side portion of the gate electrode layer 110. First electrode layer 60
Are connected to the gate electrode layer 110. The first electrode layer 60 is formed on a predetermined region of the element formation region 16 and extends to the element isolation region 14. The first electrode layer 60 and the gate electrode layer 110 are integrally formed.
【0031】次に、図2および図3を参照して、半導体
層10aが形成されている層を説明する。ゲート電極層
110と、第1の電極層60と、素子分離領域14とで
囲まれた領域のうち、電界効果型トランジスタ100が
形成された側の領域を第1の領域A10とし、バイポー
ラトランジスタ200が形成された側の領域を第3の領
域A30とする。第1の領域A10の一部の半導体層1
0aには、n型ソース領域120が形成されている。n
型ソース領域120は、n型不純物拡散層からなる。Next, the layer in which the semiconductor layer 10a is formed will be described with reference to FIGS. Of the region surrounded by the gate electrode layer 110, the first electrode layer 60, and the element isolation region 14, the region on the side where the field effect transistor 100 is formed is the first region A10, and the bipolar transistor 200 is used. The region on the side where is formed is referred to as a third region A30. Part of the semiconductor layer 1 in the first region A10
An n-type source region 120 is formed at 0a. n
The type source region 120 is composed of an n-type impurity diffusion layer.
【0032】ゲート電極層110と素子分離領域14と
で囲まれる領域を、第2の領域A20とする。第2の領
域A20の一部の半導体層10aにおいて、n型ドレイ
ン領域130が形成されている。また、第2の領域A2
0の一部において、n型コレクタ領域230が形成され
ている。n型ドレイン領域130とn型コレクタ領域2
30とは、相互に電気的に接続されて構成されている。
具体的には、n型ドレイン領域130およびn型コレク
タ領域230は、それぞれn型不純物拡散層から構成さ
れ、これらのn型不純物拡散層は、相互に連続して一体
的に形成されている。A region surrounded by the gate electrode layer 110 and the element isolation region 14 is referred to as a second region A20. An n-type drain region 130 is formed in a part of the semiconductor layer 10a of the second region A20. In addition, the second area A2
In a part of 0, the n-type collector region 230 is formed. n-type drain region 130 and n-type collector region 2
30 is configured to be electrically connected to each other.
Specifically, each of the n-type drain region 130 and the n-type collector region 230 is composed of an n-type impurity diffusion layer, and these n-type impurity diffusion layers are continuously formed integrally with each other.
【0033】第3の領域A30において、n型エミッタ
領域210が形成されている。n型エミッタ領域210
は、n型不純物拡散層から構成されている。n型エミッ
タ領域210は、n型ソース領域120と離間して形成
されている。すなわち、n型エミッタ領域210は、n
型ソース領域120と構造的に分離されている。An n-type emitter region 210 is formed in the third region A30. n-type emitter region 210
Is composed of an n-type impurity diffusion layer. The n-type emitter region 210 is formed apart from the n-type source region 120. That is, the n-type emitter region 210 is n
It is structurally separated from the mold source region 120.
【0034】素子形成領域16において、第3の領域A
30に隣接している、ゲート電極層110および第1の
電極層60の下方には、ベース領域220が形成されて
いる。ベース領域220は、p型不純物拡散層から構成
されている。ベース領域220は、n型エミッタ領域2
10の周囲に沿って形成されている。In the element forming region 16, the third region A
A base region 220 is formed below the gate electrode layer 110 and the first electrode layer 60 adjacent to 30. The base region 220 is composed of a p-type impurity diffusion layer. The base region 220 is the n-type emitter region 2
It is formed along the circumference of 10.
【0035】素子形成領域16において、ゲート電極層
110の下における半導体層10aと、第1の電極層6
0の一部の下の半導体層10aとにおいて、第1のp型
ボディ領域50aが形成されている。第1のp型ボディ
領域50aは、第1の電極層60の下において、p型ベ
ース領域220と接合されている。In the element formation region 16, the semiconductor layer 10a below the gate electrode layer 110 and the first electrode layer 6 are formed.
A first p-type body region 50a is formed in the semiconductor layer 10a below a part of 0. The first p-type body region 50a is joined to the p-type base region 220 below the first electrode layer 60.
【0036】素子形成領域16において、バイポーラト
ランジスタ200の形成領域におけるゲート電極層11
0の下の半導体層10aであって、素子分離領域14の
近傍における半導体層10aにおいて、第2のp型ボデ
ィ領域50bが形成されている。In the element formation region 16, the gate electrode layer 11 in the formation region of the bipolar transistor 200.
The second p-type body region 50b is formed in the semiconductor layer 10a under 0 and in the semiconductor layer 10a in the vicinity of the element isolation region 14.
【0037】第1の領域A10であって、n型ソース領
域120以外の領域において、p型不純物拡散層40が
形成されている。具体的には、p型不純物拡散層40
は、第1の電極層60の下方における第1のp型ボディ
領域50aと、n型ソース領域120との間において、
形成されている。In the first region A10 except the n-type source region 120, the p-type impurity diffusion layer 40 is formed. Specifically, the p-type impurity diffusion layer 40
Is between the first p-type body region 50 a below the first electrode layer 60 and the n-type source region 120,
Has been formed.
【0038】素子形成領域16における、バイポーラト
ランジスタ200の形成領域におけるゲート電極層11
0の一部の下の半導体層10aにおいて、n型ボディ領
域52aが形成されている。n型ボディ領域52aは、
p型ベース領域220とn型コレクタ領域230との間
において形成されている。The gate electrode layer 11 in the formation region of the bipolar transistor 200 in the element formation region 16
An n-type body region 52a is formed in the semiconductor layer 10a below a part of 0. The n-type body region 52a is
It is formed between the p-type base region 220 and the n-type collector region 230.
【0039】次に、半導体層10a上について、図1お
よび図4〜図6を参照して説明する。半導体層10aの
上には、層間絶縁層80が形成されている。層間絶縁層
80の所定の領域には、第1〜第4のスルーホール8
2,84,86,88が形成されている。第1のスルー
ホール82は、第1の領域A10において形成され、か
つ、n型ソース領域120とp型不純物拡散層40とを
跨ぐようにして形成されている。第2のスルーホール8
4は、第2の領域A20において形成されている。第3
のスルーホール86は、第3の領域A30において形成
されている。第4のスルーホール88は、ゲート電極層
110を取り出すために形成されている。Next, the semiconductor layer 10a will be described with reference to FIGS. 1 and 4 to 6. An interlayer insulating layer 80 is formed on the semiconductor layer 10a. The first to fourth through holes 8 are formed in predetermined regions of the interlayer insulating layer 80.
2, 84, 86 and 88 are formed. The first through hole 82 is formed in the first region A10 and is formed so as to straddle the n-type source region 120 and the p-type impurity diffusion layer 40. Second through hole 8
4 is formed in the second area A20. Third
Through hole 86 is formed in the third region A30. The fourth through hole 88 is formed to take out the gate electrode layer 110.
【0040】第1のスルーホール82内には、第1のコ
ンタクト層82aが形成されている。第1のコンタクト
層82aは、n型ソース領域120とp型不純物拡散層
40とを短絡させる機能を有する。これにより、第1の
p型ボディ領域50aとn型ソース領域120とは、p
型不純物拡散層40を介して電気的に接続される。第2
〜第4のスルーホール84,86,88内には、それぞ
れ第2〜4のコンタクト層84a,86a,88aが形
成されている。A first contact layer 82a is formed in the first through hole 82. The first contact layer 82a has a function of short-circuiting the n-type source region 120 and the p-type impurity diffusion layer 40. As a result, the first p-type body region 50a and the n-type source region 120 are p-type.
It is electrically connected via the type impurity diffusion layer 40. Second
~ Second to fourth contact layers 84a, 86a, 88a are formed in the fourth through holes 84, 86, 88, respectively.
【0041】層間絶縁層80の上において、第2のコン
タクト層84aと電気的に接続された第1の配線層90
が形成されている。また、層間絶縁層80の上におい
て、第3のコンタクト層86aと電気的に接続された第
2の配線層92が形成されている。第2の配線層92
は、たとえばグラウンドに接続される。また、層間絶縁
層80の上において、第4のコンタクト層86aと電気
的に接続された第3の配線層94が形成されている。On the inter-layer insulating layer 80, the first wiring layer 90 electrically connected to the second contact layer 84a.
Are formed. A second wiring layer 92 electrically connected to the third contact layer 86a is formed on the interlayer insulating layer 80. Second wiring layer 92
Is connected to ground, for example. Further, on the interlayer insulating layer 80, the third wiring layer 94 electrically connected to the fourth contact layer 86a is formed.
【0042】[半導体装置の製造方法]
(プロセス)以下、実施の形態に係る半導体装置の製造
方法を説明する。図8〜図13は、実施の形態に係る半
導体装置の製造工程を模式的に示す平面図である。図9
〜図13において、左下がりの細い斜線領域はp型領域
を示し、右下がりの細い斜線領域はn型領域を示す。[Manufacturing Method of Semiconductor Device] (Process) Hereinafter, a manufacturing method of the semiconductor device according to the embodiment will be described. 8 to 13 are plan views schematically showing the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment. Figure 9
13A to 13C, the thin sloping area on the lower left indicates the p-type area, and the thin sloping area on the lower right indicates the n-type area.
【0043】まず、図8に示すように、SOI基板10
における半導体層10aにおいて、素子分離領域14を
形成する。素子分離領域14が形成されることにより、
素子形成領域16が規定される。素子分離領域14の形
成方法としては、LOCOS法、トレンチ分離方法を挙
げることができる。First, as shown in FIG. 8, the SOI substrate 10
The element isolation region 14 is formed in the semiconductor layer 10a in FIG. By forming the element isolation region 14,
The element formation region 16 is defined. Examples of the method for forming the element isolation region 14 include a LOCOS method and a trench isolation method.
【0044】次に、図9に示すように、素子形成領域1
6における半導体層10a内に、第1のp型ボディ領域
50aおよびn型ボディ領域52aを形成する。第1の
p型ボディ領域50aは、少なくとも、電界効果型トラ
ンジスタ形成予定領域におけるゲート電極層110の形
成予定領域および第1の電極層60の形成予定領域60
Aにおいて形成される。素子分離領域14がLOCOS
法により形成される場合には、バイポーラトランジスタ
形成予定領域におけるゲート電極層110の形成予定領
域における半導体層10aであって、素子分離領域14
の近傍の半導体層10aにおいて、第2のp型ボディ領
域50bが形成されることが好ましい。Next, as shown in FIG. 9, the element forming region 1
In the semiconductor layer 10a in 6, the first p-type body region 50a and the n-type body region 52a are formed. The first p-type body region 50a is at least the region where the gate electrode layer 110 is to be formed and the region 60 where the first electrode layer 60 is to be formed in the field effect transistor formation region.
Formed at A. Element isolation region 14 is LOCOS
When it is formed by the method, it is the semiconductor layer 10a in the formation planned region of the gate electrode layer 110 in the bipolar transistor formation planned region and the element isolation region 14
A second p-type body region 50b is preferably formed in the semiconductor layer 10a in the vicinity of.
【0045】第1および第2のp型ボディ領域50a,
50bおよびn型ボディ領域52aは、たとえば次のよ
うにして形成することができる。リソグラフィ技術を利
用して、所定領域にp型の不純物をイオン注入すること
により第1および第2のp型ボディ領域50a,50b
を形成した後、リソグラフィ技術を利用して所定領域に
n型の不純物をイオン注入することによりn型ボディ領
域52aを形成する。また、この方法に他に、p型の不
純物を素子形成領域16全体にイオン注入した後、リソ
グラフィ技術を利用して、所定領域にn型の不純物をイ
オン注入してもよい。The first and second p-type body regions 50a,
50b and n type body region 52a can be formed as follows, for example. The first and second p-type body regions 50a and 50b are formed by ion-implanting p-type impurities into a predetermined region using a lithography technique.
Then, the n-type body region 52a is formed by ion-implanting an n-type impurity into a predetermined region using the lithography technique. In addition to this method, after p-type impurities are ion-implanted in the entire element formation region 16, n-type impurities may be ion-implanted in a predetermined region using a lithography technique.
【0046】次に、CVD法などにより、全面にポリシ
リコン層(図示せず)を堆積する。この後、リソグラフ
ィおよびエッチング技術により、ポリシリコン層をパタ
ーニングし、図10に示すように、ゲート電極層110
および第1の電極層60を形成する。Next, a polysilicon layer (not shown) is deposited on the entire surface by the CVD method or the like. Then, the polysilicon layer is patterned by lithography and etching techniques, and the gate electrode layer 110 is formed as shown in FIG.
And the first electrode layer 60 is formed.
【0047】次に、図11に示すように、リソグラフィ
技術を利用して、第3の領域A30内に、選択的にp型
の不純物をイオン注入し、p型不純物拡散層222を形
成する。Next, as shown in FIG. 11, a p-type impurity is selectively ion-implanted into the third region A30 by using the lithography technique to form a p-type impurity diffusion layer 222.
【0048】次に、図12に示すように、基板10を熱
処理することにより、p型不純物拡散層222を熱拡散
する。こうして、第1の電極層60の一部の下およびバ
イポーラトランジスタ形成予定領域におけるゲート電極
層110の一部の下において、p型ベース領域220が
形成される。具体的には、熱処理温度が1100℃の場
合には熱処理時間はたとえば10分であり、熱処理温度
が1050℃の場合には熱処理時間はたとえば30分で
ある。Next, as shown in FIG. 12, the substrate 10 is heat-treated to thermally diffuse the p-type impurity diffusion layer 222. Thus, the p-type base region 220 is formed under a part of the first electrode layer 60 and a part of the gate electrode layer 110 in the bipolar transistor formation planned region. Specifically, when the heat treatment temperature is 1100 ° C., the heat treatment time is, for example, 10 minutes, and when the heat treatment temperature is 1050 ° C., the heat treatment time is, for example, 30 minutes.
【0049】次に、図13に示すように、リソグラフィ
技術を利用して、素子形成領域16の所定領域内に、選
択的にn型の不純物をイオン注入する。こうして、第1
の領域A10において、n型ソース領域120が形成さ
れ、第2の領域A20においてn型ドレイン領域130
およびn型コレクタ領域230が形成され、第3の領域
A30においてn型エミッタ領域210が形成される。Next, as shown in FIG. 13, an n-type impurity is selectively ion-implanted into a predetermined region of the element formation region 16 by utilizing the lithography technique. Thus, the first
Region A10, an n-type source region 120 is formed, and in the second region A20, an n-type drain region 130 is formed.
And an n-type collector region 230 are formed, and an n-type emitter region 210 is formed in the third region A30.
【0050】次に、第1の領域A10内の所定領域に、
p型の不純物をイオン注入して、p型不純物拡散層40
を形成する。このp型の不純物のイオン注入工程は、半
導体装置1000がp型電界効果型トランジスタを有す
る場合には、そのp型のソース/ドレイン領域を形成す
る工程と同一の工程で行うことができる。Next, in a predetermined area in the first area A10,
P-type impurities are ion-implanted to form the p-type impurity diffusion layer 40.
To form. When the semiconductor device 1000 has a p-type field effect transistor, this p-type impurity ion implantation step can be performed in the same step as the step of forming the p-type source / drain regions.
【0051】次に、図1および図4〜図6に示すよう
に、基板10の上に、公知の方法により、酸化シリコン
からなる層間絶縁層80を形成する。次に、層間絶縁層
80内の所定領域において、第1〜第4のスルーホール
82,84,86,88を形成する。次に、第1〜第4
のスルーホール82,84,86,88内に、導電層が
充填され、第1〜第4のコンタクト層82a,84a,
86a,88aが形成される。次に、層間絶縁層80の
上に、所定のパターンを有する第1〜第3の配線層9
0,92,94を形成する。こうして、本実施の形態に
係る半導体装置1000が形成される。Next, as shown in FIGS. 1 and 4 to 6, an interlayer insulating layer 80 made of silicon oxide is formed on the substrate 10 by a known method. Next, first to fourth through holes 82, 84, 86, 88 are formed in predetermined regions in the interlayer insulating layer 80. Next, first to fourth
Through holes 82, 84, 86, 88 are filled with a conductive layer, and the first to fourth contact layers 82a, 84a,
86a and 88a are formed. Then, the first to third wiring layers 9 having a predetermined pattern are formed on the interlayer insulating layer 80.
0, 92, 94 are formed. Thus, the semiconductor device 1000 according to this embodiment is formed.
【0052】(作用効果)以下、実施の形態に係る半導
体装置の製造方法における作用効果を説明する。(Operation and Effect) The operation and effect of the method for manufacturing a semiconductor device according to the embodiment will be described below.
【0053】(1)本実施の形態においては、第3の領
域A30においてp型不純物拡散層222を形成し、そ
のp型不純物拡散層222を熱処理することにより、p
型不純物を熱拡散してp型ベース領域220を形成して
いる。これにより、第1の電極層60の下において、p
型ベース領域220と、第1のp型ボディ領域50aと
が電気的に接続される。したがって、本実施の形態の製
造方法によれば、p型ベース領域220を引き出すため
のコンタクト層を形成することなく、p型ベース領域2
20と、第1のp型ボディ領域50aとを電気的に接続
することができる。(1) In the present embodiment, the p-type impurity diffusion layer 222 is formed in the third region A30, and the p-type impurity diffusion layer 222 is heat-treated to form p-type impurity diffusion layer 222.
The p-type base region 220 is formed by thermally diffusing the type impurities. As a result, under the first electrode layer 60, p
The mold base region 220 and the first p-type body region 50a are electrically connected. Therefore, according to the manufacturing method of the present embodiment, the p-type base region 2 can be formed without forming a contact layer for drawing out the p-type base region 220.
20 and the first p-type body region 50a can be electrically connected.
【0054】また、本実施の形態においては、第1の電
極層60およびゲート電極層110をマスクとして、第
3の領域A30内にn型の不純物をイオン注入して、n
型エミッタ領域210を形成することができる。したが
って、本実施の形態によれば、p型ベース領域220に
対して、n型エミッタ領域210を自己整合的に形成す
ることができる。Further, in the present embodiment, n-type impurities are ion-implanted into the third region A30 by using the first electrode layer 60 and the gate electrode layer 110 as a mask, and n
A mold emitter region 210 can be formed. Therefore, according to the present embodiment, n-type emitter region 210 can be formed in self-alignment with p-type base region 220.
【0055】(2)素子分離領域14がLOCOS法に
より形成された場合には、バイポーラトランジスタ20
0におけるゲート電極層110の下の半導体層10aで
あって、素子分離領域14の近傍の半導体層10aにお
いて、第2のp型ボディ領域50bを形成することが好
ましい。この理由を次に述べる。(2) When the element isolation region 14 is formed by the LOCOS method, the bipolar transistor 20
It is preferable to form the second p-type body region 50b in the semiconductor layer 10a under the gate electrode layer 110 at 0 and in the semiconductor layer 10a near the element isolation region 14. The reason for this will be described below.
【0056】バイポーラトランジスタ200におけるゲ
ート電極層110の下の半導体層10aであって、素子
分離領域14の近傍の半導体層10aにおいて、n型の
ボディ領域を形成した場合には、次のような不具合が生
じる。p型ベース領域220は、第3の領域A30にお
けるp型不純物拡散層222を熱拡散させることにより
形成される。しかし、図15に示すように、素子分離領
域14と絶縁層10bとで構成する隅部まで、p型の不
純物が熱拡散し難いため、その隅部においてn型のボデ
ィ領域300が残存してしまう場合がある。n型のボデ
ィ領域300が残存すると、そのn型のボディ領域30
0を介して、n型エミッタ領域210とn型コレクタ領
域230とが短絡することとなる。When an n-type body region is formed in the semiconductor layer 10a under the gate electrode layer 110 in the bipolar transistor 200 and in the semiconductor layer 10a in the vicinity of the element isolation region 14, the following problem occurs. Occurs. The p-type base region 220 is formed by thermally diffusing the p-type impurity diffusion layer 222 in the third region A30. However, as shown in FIG. 15, p-type impurities are difficult to thermally diffuse to the corner formed by the element isolation region 14 and the insulating layer 10b, so that the n-type body region 300 remains at the corner. It may end up. When the n-type body region 300 remains, the n-type body region 30
The n-type emitter region 210 and the n-type collector region 230 are short-circuited via 0.
【0057】そこで、バイポーラトランジスタ100に
おけるゲート電極層110の下の半導体層10aであっ
て、素子分離領域14の近傍の半導体層10aにおい
て、第2のp型ボディ領域50aを形成することによ
り、確実に、n型エミッタ領域210とn型コレクタ領
域230とが短絡するのを防止することができる。Therefore, by forming the second p-type body region 50a in the semiconductor layer 10a under the gate electrode layer 110 in the bipolar transistor 100 and in the semiconductor layer 10a in the vicinity of the element isolation region 14, it is possible to ensure the reliability. In addition, it is possible to prevent the n-type emitter region 210 and the n-type collector region 230 from being short-circuited.
【0058】[実験例]以下、実験例について説明す
る。Experimental Example An experimental example will be described below.
【0059】(キンクについて)実施例に係る半導体装
置と、比較例に係る半導体装置とで、キンクに関してど
のような差が生じるか調べた。図16は、実施例に係る
ソース領域に対してドレイン領域に印加した電圧(VD
S)と、ドレイン電流(ID)との関係を示すグラフで
ある。図17は、比較例に係る、ソース領域に対してド
レイン領域に印加した電圧(VDS)と、ドレイン電流
(ID)との関係を示すグラフである。なお、VGは、
ゲート電圧を意味する。(Regarding Kink) It was examined what kind of difference occurs in kink between the semiconductor device according to the example and the semiconductor device according to the comparative example. FIG. 16 shows a voltage (VD) applied to the drain region with respect to the source region according to the embodiment.
It is a graph which shows the relationship between S) and drain current (ID). FIG. 17 is a graph showing the relationship between the voltage (VDS) applied to the drain region with respect to the source region and the drain current (ID) according to the comparative example. In addition, VG is
It means the gate voltage.
【0060】なお、実施例は、実施の形態で示した構成
とした。具体的には、実施例は、n型のMOSトランジ
スタおよびnpn型のバイポーラトランジスタからな
り、素子形成領域におけるゲート電極層の幅を0.8μ
mとし、MOSトランジスタ形成領域におけるゲート電
極層の長さを4μmとし、バイポーラトランジスタ形成
領域におけるゲート電極層の幅を0.8μmとし、バイ
ポーラトランジスタ形成領域におけるゲート電極層の長
さを4μmとした。比較例の構成は、単なるn型のMO
Sトランジスタとした。比較例において、ゲート幅を
0.8μmとし、ゲート長を8μmとした。実施例に係
るスイッチング素子と、比較例に係る電界効果型トラン
ジスタとは、同一のウエハ上に形成され、同一のプロセ
ス条件で形成された。The example has the configuration shown in the embodiment. Specifically, the embodiment is composed of an n-type MOS transistor and an npn-type bipolar transistor, and the width of the gate electrode layer in the element formation region is 0.8 μm.
m, the length of the gate electrode layer in the MOS transistor formation region was 4 μm, the width of the gate electrode layer in the bipolar transistor formation region was 0.8 μm, and the length of the gate electrode layer in the bipolar transistor formation region was 4 μm. The structure of the comparative example is a simple n-type MO.
It was an S transistor. In the comparative example, the gate width was 0.8 μm and the gate length was 8 μm. The switching element according to the example and the field effect transistor according to the comparative example were formed on the same wafer and formed under the same process conditions.
【0061】比較例においては、図17に示すように、
キンク(kink)が発生していることがわかる。しかし、
実施例においては、図16に示すように、キンクが発生
していないことがわかる。以上から、実施例によれば、
キンクの発生を防止することができることがわかる。In the comparative example, as shown in FIG.
It can be seen that a kink has occurred. But,
In the example, as shown in FIG. 16, it can be seen that no kink has occurred. From the above, according to the embodiment,
It can be seen that the occurrence of kinks can be prevented.
【0062】(ヒストリ効果について)実施例に係る半
導体装置と、比較例に係る半導体装置とで、ヒストリ効
果に関してどのような差が生じるか調べた。図18およ
び図19は、ゲート電圧(VG)と、ドレイン電流(I
D)との関係を示すグラフである。図18は、ソース領
域に対してドレイン領域に印加した電圧が1Vの場合に
おけるデータである。図19は、ソース領域に対してド
レイン領域に印加した電圧が0.1Vの場合におけるデ
ータである。図18および図19において、細線は実施
例を示し、太線は比較例を示す。(Regarding History Effect) It was examined what kind of difference occurs in the history effect between the semiconductor device according to the example and the semiconductor device according to the comparative example. 18 and 19 show the gate voltage (VG) and the drain current (I
It is a graph which shows the relationship with D). FIG. 18 shows data when the voltage applied to the drain region with respect to the source region is 1V. FIG. 19 shows data when the voltage applied to the drain region with respect to the source region is 0.1V. 18 and 19, the thin line indicates the example, and the thick line indicates the comparative example.
【0063】なお、図18および図19において、グラ
フA1は実施例のデータであり、グラフB1は比較例の
データである。また、実施例に係る半導体装置および比
較例に係る半導体装置の条件は、キンクの項で説明した
ものと同様である。18 and 19, the graph A1 is the data of the example, and the graph B1 is the data of the comparative example. The conditions of the semiconductor device according to the example and the semiconductor device according to the comparative example are the same as those described in the item of kink.
【0064】まず、図18の実験データについて検討す
る。比較例においては、ヒストリ効果が顕著に現れてい
る。一方、実施例においては、ゲート電圧が約0.25
V以下においてヒストリ効果がわずかにみられるもの
の、比較例に比べて格段にヒストリ効果が抑えられてい
ることがわかる。First, the experimental data shown in FIG. 18 will be examined. In the comparative example, the history effect remarkably appears. On the other hand, in the embodiment, the gate voltage is about 0.25.
It can be seen that the history effect is slightly suppressed below V, but the history effect is significantly suppressed as compared with the comparative example.
【0065】次に、図19の実験データについて検討す
る。比較例においては、ゲート電圧が約0.8V以下で
ヒストリ効果がみられる。一方、実施例においては、ゲ
ート電圧が0.15V以下でヒストリ効果がみられる。
つまり、実施例によれば、ヒストリ効果が発生しないゲ
ート電圧の範囲が、比較例に比べて広い。Next, the experimental data of FIG. 19 will be examined. In the comparative example, the history effect is observed when the gate voltage is about 0.8 V or less. On the other hand, in the embodiment, the history effect is observed when the gate voltage is 0.15 V or less.
That is, according to the example, the range of the gate voltage at which the history effect does not occur is wider than that of the comparative example.
【0066】[変形例]上記の実施の形態は、本発明の
範囲内で種々の変更が可能である。たとえば、次の変更
が可能である。[Modification] The above embodiment can be variously modified within the scope of the present invention. For example, the following changes are possible.
【0067】(1)上記の実施の形態においては、電界
効果型トランジスタはn型であり、バイポーラトランジ
スタはnpn型である。しかし、電界効果型トランジス
タをp型とし、バイポーラトランジスタをpnp型とし
てもよい。(1) In the above embodiments, the field effect transistor is n-type and the bipolar transistor is npn-type. However, the field effect transistor may be p-type and the bipolar transistor may be pnp-type.
【0068】(2)上記の実施の形態においては、ゲー
ト電極層110は、素子形成領域16を跨ぐようにして
設けられている。そして、ゲート電極層110の側部か
ら素子分離領域16に達する第1の電極層60が形成さ
れている。しかし、これに限定されず、図21に示すよ
うに、ゲート電極層110と第1の層70と第2の層7
2とで、第1の領域A10、第2の領域A20および第
3の領域A30を構成してもよい。第1の層70および
第2の層72の材質は、特に限定されず、たとえば絶縁
性の材質(酸化シリコン、窒化シリコン)を挙げること
ができる。(2) In the above embodiment, the gate electrode layer 110 is provided so as to straddle the element forming region 16. Then, the first electrode layer 60 reaching the element isolation region 16 from the side portion of the gate electrode layer 110 is formed. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 21, the gate electrode layer 110, the first layer 70, and the second layer 7 are formed.
The first area A10, the second area A20, and the third area A30 may be configured with 2. The material of the first layer 70 and the second layer 72 is not particularly limited, and examples thereof include insulating materials (silicon oxide, silicon nitride).
【0069】この変形例において、ゲート電極層11
0、第1の層70および第2の層72の接続関係は、た
とえば次の関係がある。a)第1の層70の端部がゲー
ト電極層110に連続し、第2の層72の端部もゲート
電極層110に連続している態様。b)第1の層70の
端部がゲート電極層110に連続し、第2の層72の端
部が第1の層70の端部に連続している態様。c)第2
の層72の端部がゲート電極層110に連続し、第1の
層70の端部が第2の層72に連続している態様。In this modification, the gate electrode layer 11
The connection relationship between 0, the first layer 70, and the second layer 72 has the following relationship, for example. a) A mode in which the end of the first layer 70 is continuous with the gate electrode layer 110 and the end of the second layer 72 is also continuous with the gate electrode layer 110. b) A mode in which the end of the first layer 70 is continuous with the gate electrode layer 110 and the end of the second layer 72 is continuous with the end of the first layer 70. c) Second
The layer 72 has an end portion continuous with the gate electrode layer 110, and the first layer 70 has an end portion continuous with the second layer 72.
【0070】本発明は、上記の実施の形態に限定され
ず、本発明の要旨を超えない範囲で種々の変更が可能で
ある。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
【図1】 半導体装置を模式的に示す平面図である。FIG. 1 is a plan view schematically showing a semiconductor device.
【図2】 ゲート電極が形成されている層およびその層
より下における半導体装置の平面を模式的に示す平面図
である。FIG. 2 is a plan view schematically showing a layer in which a gate electrode is formed and a plane of the semiconductor device below the layer.
【図3】 半導体層が形成されている層における半導体
装置の平面を模式的に示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing a plane of a semiconductor device in a layer in which a semiconductor layer is formed.
【図4】 図1におけるA−A線に沿った断面を模式的
に示す断面図である。4 is a cross-sectional view schematically showing a cross section taken along line AA in FIG.
【図5】 図1におけるB−B線に沿った断面を模式的
に示す断面図である。5 is a cross-sectional view schematically showing a cross section taken along the line BB in FIG.
【図6】 図1におけるC−C線に沿った断面を模式的
に示す断面図である。6 is a cross-sectional view schematically showing a cross section taken along the line CC of FIG.
【図7】 スイッチング素子の等価回路を示す。FIG. 7 shows an equivalent circuit of a switching element.
【図8】 実施の形態に係る半導体装置の製造工程を模
式的に示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment.
【図9】 実施の形態に係る半導体装置の製造工程を模
式的に示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment.
【図10】 実施の形態に係る半導体装置の製造工程を
模式的に示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment.
【図11】 実施の形態に係る半導体装置の製造工程を
模式的に示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment.
【図12】 実施の形態に係る半導体装置の製造工程を
模式的に示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment.
【図13】 実施の形態に係る半導体装置の製造工程を
模式的に示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment.
【図14】 BICMOSのインバータ回路の等価回路
を示す。FIG. 14 shows an equivalent circuit of a BICMOS inverter circuit.
【図15】 作用効果を説明するための断面模式図であ
る。FIG. 15 is a schematic cross-sectional view for explaining a function and effect.
【図16】 実施例に係るソース領域に対してドレイン
領域に印加した電圧(VDS)と、ドレイン電流(I
D)との関係を示すグラフである。FIG. 16 is a diagram showing the voltage (VDS) applied to the drain region with respect to the source region and the drain current (I
It is a graph which shows the relationship with D).
【図17】 比較例に係る、ソース領域に対してドレイ
ン領域に印加した電圧(VDS)と、ドレイン電流(I
D)との関係を示すグラフである。FIG. 17 shows a voltage (VDS) applied to the drain region with respect to the source region and a drain current (I
It is a graph which shows the relationship with D).
【図18】 ゲート電圧(VG)と、ドレイン電流(I
D)との関係を示すグラフである。ソース領域に対して
ドレイン領域に印加した電圧が1Vの場合におけるデー
タである。FIG. 18 shows a gate voltage (VG) and a drain current (I
It is a graph which shows the relationship with D). The data is obtained when the voltage applied to the drain region with respect to the source region is 1V.
【図19】 ゲート電圧(VG)と、ドレイン電流(I
D)との関係を示すグラフである。ソース領域に対して
ドレイン領域に印加した電圧が0.1Vの場合における
データである。FIG. 19 shows a gate voltage (VG) and a drain current (I
It is a graph which shows the relationship with D). The data is obtained when the voltage applied to the drain region with respect to the source region is 0.1V.
【図20】 従来例に係るSOI基板の上に形成された
MOSトランジスタを模式的に示す断面図である。FIG. 20 is a cross-sectional view schematically showing a MOS transistor formed on an SOI substrate according to a conventional example.
【図21】 ゲート電極層が形成されている層における
半導体装置の変形例を模式的に示す平面図である。FIG. 21 is a plan view schematically showing a modified example of the semiconductor device in the layer in which the gate electrode layer is formed.
10 SOI基板、 10a SOI層、 14 素子
分離領域、16 素子形成領域、 40 p型不純物拡
散層、50a 第1のp型ボディ領域、 50b 第2
のp型ボディ領域、52a n型ボディ領域、 60
第1の電極層、60a 第1の電極層の形成予定領域、
80 層間絶縁層、82 第1のスルーホール、 8
2a 第1のコンタクト層、84 第2のスルーホー
ル、 84a 第2のコンタクト層、86 第3のスル
ーホール、 86a 第3のコンタクト層、88 第4
のスルーホール、 88a 第4のコンタクト層、90
第1の配線層、 92 第2の配線層、 94 第3
の配線層、100 n型の電界効果型トランジスタ、
110 ゲート電極層、110a ゲート電極層の形成
予定領域、 120 n型ソース領域、130 n型ド
レイン領域、 140 ゲート絶縁層、200 npn
型のバイポーラトランジスタ、 210 n型エミッタ
領域、220 p型ベース領域、 222 p型不純物
拡散層、230 n型コレクタ領域、A10 第1の領
域、 A20 第2の領域、A30 第3の領域、 1
000 半導体装置10 SOI substrate, 10a SOI layer, 14 element isolation region, 16 element formation region, 40 p-type impurity diffusion layer, 50a first p-type body region, 50b second
P-type body region, 52a n-type body region, 60
First electrode layer, 60a first electrode layer formation planned region,
80 interlayer insulating layer, 82 first through hole, 8
2a 1st contact layer, 84 2nd through hole, 84a 2nd contact layer, 86 3rd through hole, 86a 3rd contact layer, 88 4th
Through-hole, 88a Fourth contact layer, 90
First wiring layer, 92 second wiring layer, 94 third
Wiring layer, 100 n-type field effect transistor,
110 gate electrode layer, 110a gate electrode layer formation planned region, 120 n-type source region, 130 n-type drain region, 140 gate insulating layer, 200 npn
-Type bipolar transistor, 210 n-type emitter region, 220 p-type base region, 222 p-type impurity diffusion layer, 230 n-type collector region, A10 first region, A20 second region, A30 third region, 1
000 Semiconductor device
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 29/73 Fターム(参考) 5F003 BB90 BC90 BJ08 BJ15 BN01 BP21 5F048 AA01 AA04 AA07 AA10 AB04 AC05 AC07 BA16 BB01 BB05 BC01 BC03 BE09 BF11 BF16 BF17 BG12 BG13 CA03 CA04 5F082 AA08 AA40 BA04 BA05 BA21 BA26 BA47 BA48 BC01 BC09 DA02 DA10 EA09 FA05 FA12 GA02 GA04 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01L 29/73 F term (reference) 5F003 BB90 BC90 BJ08 BJ15 BN01 BP21 5F048 AA01 AA04 AA07 AA10 AB04 AC05 AC07 BA16 BB01 BB05 BC01 BC03 BE09 BF11 BF16 BF17 BG12 BG13 CA03 CA04 5F082 AA08 AA40 BA04 BA05 BA21 BA26 BA47 BA48 BC01 BC09 DA02 DA10 EA09 FA05 FA12 GA02 GA04
Claims (18)
を含み前記素子形成領域の少なくとも一つには、バイポ
ーラトランジスタと電界効果型トランジスタとをともに
含み、 さらに、少なくともソース領域とドレイン領域との間に
おいて形成されたボディ領域とを有し、 前記ボディ領域と、前記ソース領域とは、電気的に接続
され、 前記ボディ領域と、ベース領域とは、電気的に接続さ
れ、 前記ドレイン領域と、コレクタ領域とは、電気的に接続
され、 前記ソース領域と、エミッタ領域とは、構造的に分離し
て形成されている、半導体装置。1. An insulating layer, a semiconductor layer formed on the insulating layer, an element isolation region formed in the semiconductor layer, an element formation region defined by the element isolation region,
At least one of the element formation regions includes both a bipolar transistor and a field effect transistor, and further has at least a body region formed between a source region and a drain region, the body region And the source region are electrically connected, the body region and the base region are electrically connected, the drain region and the collector region are electrically connected, and the source region and , A semiconductor device formed so as to be structurally separated from the emitter region.
を含み前記素子形成領域の少なくとも一つには、バイポ
ーラトランジスタと電界効果型トランジスタとをともに
含み、 前記バイポーラトランジスタは、第1導電型のエミッタ
領域と、第2導電型のベース領域と、第1導電型のコレ
クタ領域とを含み、 前記電界効果型トランジスタは、ゲート電極層と、第1
導電型のソース領域と、第1導電型のドレイン領域とを
含み、 さらに、少なくとも前記ソース領域と前記ドレイン領域
との間において形成された、第1の第2導電型ボディ領
域とを有し、 前記第1の第2導電型ボディ領域と、前記ソース領域と
は、電気的に接続され、 前記第1の第2導電型ボディ領域と、前記ベース領域と
は、電気的に接続され、 前記ドレイン領域と、前記コレクタ領域とは、電気的に
接続され、 前記ソース領域と、前記エミッタ領域とは、構造的に分
離して形成されている、半導体装置。2. An insulating layer, a semiconductor layer formed on the insulating layer, an element isolation region formed in the semiconductor layer, an element formation region defined by the element isolation region,
At least one of the element formation regions includes both a bipolar transistor and a field effect transistor, and the bipolar transistor includes a first conductivity type emitter region, a second conductivity type base region, and a first conductivity type base region. A field-effect transistor including a gate electrode layer;
A source region of a conductivity type and a drain region of a first conductivity type; and a first second conductivity type body region formed at least between the source region and the drain region, The first second conductivity type body region and the source region are electrically connected, the first second conductivity type body region and the base region are electrically connected, and the drain A semiconductor device, wherein the region and the collector region are electrically connected to each other, and the source region and the emitter region are structurally separated from each other.
離領域に達する第1の電極層を有し、 前記ゲート電極層は、前記素子形成領域を跨ぐようにし
て形成され、 前記電界効果型トランジスタ形成領域における前記ゲー
ト電極層と、前記第1の電極層と、前記素子分離領域と
で囲まれた第1の領域において、前記ソース領域が形成
され、 前記ゲート電極層と、前記素子分離領域とで囲まれた第
2の領域において、前記ドレイン領域および前記コレク
タ領域が形成され、 前記バイポーラトランジスタ形成領域における前記ゲー
ト電極層と、前記第1の電極層と、前記素子分離領域と
で囲まれた第3の領域において、前記エミッタ領域が形
成され、 前記第1の第2導電型ボディ領域は、少なくとも、前記
電界効果型トランジスタ形成領域における前記ゲート電
極層の下方、および前記第1の電極層の一部の下方にお
いて形成されている、半導体装置。3. The device according to claim 2, further comprising a first electrode layer continuous to a side portion of the gate electrode layer and reaching the element isolation region, the gate electrode layer straddling the element formation region. Formed in this manner, the source region is formed in a first region surrounded by the gate electrode layer in the field effect transistor formation region, the first electrode layer, and the element isolation region, The drain region and the collector region are formed in a second region surrounded by the gate electrode layer and the element isolation region, the gate electrode layer in the bipolar transistor formation region, and the first electrode layer And the emitter region is formed in a third region surrounded by the element isolation region, and the first second conductivity type body region is at least the electric field. A semiconductor device, which is formed below the gate electrode layer and below a part of the first electrode layer in an effect transistor formation region.
前記第2の層に連続し、他方の端部が前記素子分離領域
に達し、 前記第2の層は、一方の端部が前記ゲート電極層または
前記第1の層に連続し、他方の端部が前記素子分離領域
に達し、 前記ゲート電極層と前記第1の層と前記素子分離領域と
で囲まれる第1の領域において、前記ソース領域が形成
され、 前記ゲート電極層と前記第2の層と前記素子分離領域と
で囲まれる第2の領域において、前記ドレイン領域およ
び前記コレクタ領域が形成され、 前記第1の層と前記第2の層と前記素子分離領域とで囲
まれる第3の領域において、前記エミッタ領域が形成さ
れ、 前記第1の層の一部の下、および、前記第2の層の一部
の下の半導体層において、前記ベース領域が形成され、 前記第1の第2導電型ボディ領域は、少なくとも、前記
ゲート電極層の下方および前記第1の層の一部の下方に
おいて形成されている、半導体装置。4. The method according to claim 2, further comprising a first layer and a second layer, wherein one end of the first layer is continuous with the gate electrode layer or the second layer. The other end reaches the element isolation region, the second layer has one end continuous with the gate electrode layer or the first layer, and the other end has the element isolation region. The source region is formed in a first region surrounded by the gate electrode layer, the first layer, and the element isolation region, and the gate electrode layer, the second layer, and the element isolation region are formed. The drain region and the collector region are formed in a second region surrounded by, and the emitter region is formed in a third region surrounded by the first layer, the second layer, and the element isolation region. Formed under a portion of the first layer and the first layer The base region is formed in a semiconductor layer below a part of the first layer, and the first second conductivity type body region is at least below the gate electrode layer and below a part of the first layer. Forming a semiconductor device.
レクタ領域との間の半導体層において形成されている、
半導体装置。5. The semiconductor device according to claim 2, further comprising a body region of the first conductivity type, wherein the body region of the first conductivity type is a semiconductor layer between the base region and the collector region. Is formed,
Semiconductor device.
ける半導体層であって、前記ソース領域と前記第1の第
2導電型ボディ領域との間の半導体層において形成さ
れ、 前記ソース領域と、前記第1の第2導電型ボディ領域と
は、前記第2導電型の不純物拡散層を介して、電気的に
接続されている、半導体装置。6. The impurity diffusion layer of the second conductivity type is further formed, and the impurity diffusion layer of the second conductivity type is a semiconductor layer in the first region. Is formed in the semiconductor layer between the source region and the first second conductivity type body region, and the source region and the first second conductivity type body region are of the second conductivity type. A semiconductor device electrically connected via an impurity diffusion layer.
気的に接続させるためのコンタクト層が形成され、 前記コンタクト層は、前記第2導電型の不純物拡散層と
前記ソース領域とを跨ぐようにして形成された、半導体
装置。7. The contact layer according to claim 2, wherein a contact layer for electrically connecting the impurity diffusion layer of the second conductivity type and the source region is formed, and the contact layer is the first layer. A semiconductor device formed so as to straddle a two-conductivity-type impurity diffusion layer and the source region.
であって、前記素子分離領域の近傍の半導体層に、第2
の第2導電型ボディ領域が形成されている、半導体装
置。8. The semiconductor layer according to claim 2, wherein a semiconductor layer between the collector region and the emitter region, the semiconductor layer near the element isolation region, is provided with a second layer.
Of the second conductivity type body region is formed.
を含み前記素子形成領域の少なくとも一つには、バイポ
ーラトランジスタと電界効果型トランジスタとをともに
含み、 前記半導体層の上に、ゲート電極層が形成され、 前記ゲート電極層は、前記素子形成領域を跨ぐようにし
て形成され、 前記半導体層の上に、第1の電極層が形成され、 前記第1の電極層は、一方の端部が前記ゲート電極層の
側部に連続し、他方の端部が前記素子分離領域に達し、 前記電界効果型トランジスタの形成領域における前記ゲ
ート電極層と、前記第1の電極層と、前記素子分離領域
とで囲まれる第1の領域の少なくとも一部において、第
1の第1導電型不純物拡散層が形成され、 前記ゲート電極層と、前記素子分離領域と、で囲まれる
第2の領域において、第2の第1導電型不純物拡散層が
形成され、 前記バイポーラトランジスタの形成領域における前記ゲ
ート電極層と、前記第1の電極層と、前記素子分離領域
とで画定される第3の領域において、第3の第1導電型
不純物拡散層が形成され、 前記電界効果型トランジスタの形成領域における前記ゲ
ート電極層および前記第1の電極層の下方において、第
1の第2導電型ボディ領域が形成され、 前記バイポーラトランジスタの形成領域における前記ゲ
ート電極層および前記第1の電極層の下方であって、前
記第3の第1導電型不純物拡散層の周囲に沿って、第1
の第2導電型不純物拡散層が設けられ、 前記第1の第2導電型ボディ領域と、前記第1の第1導
電型不純物拡散層とは、電気的に接続され、 前記第1の第2導電型ボディ領域と、前記第1の第2導
電型不純物拡散層とは、電気的に接続されている、半導
体装置。12. An insulating layer, a semiconductor layer formed on the insulating layer, an element isolation region formed in the semiconductor layer, an element formation region defined by the element isolation region,
Including at least one of the element formation region includes a bipolar transistor and a field effect transistor, a gate electrode layer is formed on the semiconductor layer, the gate electrode layer, the element formation region A first electrode layer is formed so as to straddle the semiconductor layer, and one end of the first electrode layer is continuous with a side part of the gate electrode layer and the other end of the first electrode layer is continuous. Part reaches the element isolation region, at least a part of the first region surrounded by the gate electrode layer in the field effect transistor formation region, the first electrode layer, and the element isolation region, A first first-conductivity-type impurity diffusion layer is formed, and a second first-conductivity-type impurity diffusion layer is formed in a second region surrounded by the gate electrode layer and the element isolation region, by A third first-conductivity-type impurity diffusion layer is formed in a third region defined by the gate electrode layer, the first electrode layer, and the element isolation region in a polar transistor formation region, A first second conductivity type body region is formed below the gate electrode layer and the first electrode layer in the field effect transistor formation region, and the gate electrode layer and the first region in the bipolar transistor formation region are formed. A first electrode layer below the first electrode layer and along the periphery of the third first-conductivity-type impurity diffusion layer;
Second conductivity type impurity diffusion layer is provided, and the first second conductivity type body region and the first first conductivity type impurity diffusion layer are electrically connected, and the first second A semiconductor device, wherein the conductive type body region and the first second conductive type impurity diffusion layer are electrically connected.
置の製造方法であって、 前記半導体層において素子分離領域を形成し、素子形成
領域を画定する工程(A)、 同一の素子形成領域内に、電界効果型トランジスタとバ
イポーラトランジスタとを形成する工程(B)を含み、 前記工程(B)は、(B−1)少なくとも、ゲート電極
層の一部の形成予定領域および第1の電極層の形成予定
領域における半導体層において、第1の第2導電型ボデ
ィ領域を形成する工程、(B−2)前記半導体層の上
に、前記ゲート電極層および前記第1の電極層を形成す
る工程であって、 前記第1の電極層は、前記ゲート電極層の側部に連続
し、前記素子分離領域に達し、(B−3)前記バイポー
ラトランジスタの形成領域におけるゲート電極層と、前
記第1の電極層と、素子分離領域とで囲まれる第3の領
域の半導体層において、第2導電型の不純物拡散層を形
成する工程、(B−4)熱処理をすることにより、前記
第2導電型の不純物拡散層を熱拡散して、前記第ゲート
電極層の下、および前記第1の電極層の下の半導体層に
おいて、前記バイポーラトランジスタのベース領域を形
成し、該ベース領域と前記第1の第2導電型ボディ領域
とを電気的に接続する工程、(B−5)前記電界効果型
トランジスタにおける前記ゲート電極層と、前記第1の
電極層と前記素子分離領域とで囲まれた第1の領域の少
なくとも一部に、前記電界効果型トランジスタの、第1
導電型のソース領域を形成する工程、(B−6)前記ゲ
ート電極層と前記素子分離領域とで囲まれた第2の領域
の一部に、前記電界効果型トランジスタの、第1導電型
のドレイン領域を形成する工程、(B−7)前記第2の
領域の一部に、前記バイポーラトランジスタの、第1導
電型のコレクタ領域を形成する工程、および(B−8)
前記第3の領域において、前記バイポーラトランジスタ
の、第1導電型のエミッタ領域を形成する工程、および
(B−9)前記第1の第2導電型ボディ領域と前記ソー
ス領域とを電気的に接続する工程を含む、半導体装置の
製造方法。13. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: an insulating layer; and a semiconductor layer formed on the insulating layer, wherein an element isolation region is formed in the semiconductor layer, and an element forming region is defined. (A) includes a step (B) of forming a field effect transistor and a bipolar transistor in the same element formation region, and the step (B) includes (B-1) at least a part of the gate electrode layer. Forming a first second-conductivity-type body region in the semiconductor layer in the formation planned region and the first electrode layer formation planned region, (B-2) forming the gate electrode layer and the gate electrode layer on the semiconductor layer. Forming the first electrode layer, wherein the first electrode layer is continuous with a side portion of the gate electrode layer and reaches the element isolation region, (B-3) formation of the bipolar transistor In the area Forming a second conductivity type impurity diffusion layer in the semiconductor layer in the third region surrounded by the gate electrode layer, the first electrode layer, and the element isolation region, and (B-4) heat treatment. By doing so, the impurity diffusion layer of the second conductivity type is thermally diffused to form the base region of the bipolar transistor in the semiconductor layer below the first gate electrode layer and below the first electrode layer. Electrically connecting the base region and the first second conductivity type body region, (B-5) the gate electrode layer in the field effect transistor, the first electrode layer and the element. At least a part of the first region surrounded by the isolation region and the first region of the field effect transistor
A step of forming a conductive type source region, (B-6) a part of the second region surrounded by the gate electrode layer and the element isolation region, of the first conductive type of the field effect transistor. Forming a drain region, (B-7) forming a collector region of the first conductivity type of the bipolar transistor in a part of the second region, and (B-8)
Forming a first conductivity type emitter region of the bipolar transistor in the third region; and (B-9) electrically connecting the first second conductivity type body region and the source region. A method of manufacturing a semiconductor device, the method including:
置の製造方法であって、 前記半導体層において素子分離領域を形成し、素子形成
領域を画定する工程(C)、 同一の素子形成領域内に、電界効果型トランジスタとバ
イポーラトランジスタとを形成する工程(D)を含み、 前記工程(D)は、(D−1)少なくとも、ゲート電極
層の形成予定領域および第1の層の形成予定領域におけ
る半導体層において、第1の第2導電型ボディ領域を形
成する工程、(D−2)前記半導体層の上に、ゲート電
極層を形成する工程、(D−3)前記半導体層の上に、
第1の層を形成する工程であって、 前記第1の層は、一方の端部が前記ゲート電極層または
第2の層に連続し、他方の端部が素子分離領域に達し、
(D−4)前記半導体層の上に、第2の層を形成する工
程であって、 前記第2の層は、一方の端部が前記ゲート電極層または
第1の層に連続し、他方の端部が素子分離領域に達し、
(D−5)前記第1の層と、前記第2の層と、前記素子
分離領域とで囲まれた第3の領域の半導体層において、
第2導電型の不純物拡散層を形成する工程、(D−6)
熱処理をすることにより、前記第2導電型の不純物拡散
層を熱拡散して、前記第1の層の下、および前記第2の
層の下の半導体層において、前記バイポーラトランジス
タのベース領域を形成し、該ベース領域と前記第1の第
2導電型ボディ領域とを短絡させる工程、(D−7)前
記ゲート電極層と前記第1の層と前記素子分離領域とで
囲まれた第1の領域の少なくとも一部に、前記電界効果
型トランジスタの、第1導電型のソース領域を形成する
工程、(D−8)前記ゲート電極層と前記第2の層と前
記素子分離領域とで囲まれた第2の領域の一部に、前記
電界効果型トランジスタの、第1導電型のドレイン領域
を形成する工程、(D−9)前記ゲート電極層と前記第
2の層と前記素子分離領域とで囲まれた第2の領域の一
部に、前記バイポーラトランジスタの、第1導電型のコ
レクタ領域を形成する工程、および(D−10)前記第
1の層と前記第2の層と前記素子分離領域とで囲まれた
第3の領域において、前記バイポーラトランジスタの、
第1導電型のエミッタ領域を形成する工程、および(D
−11)前記第1の第2導電型ボディ領域と前記ソース
領域を電気的に接続する工程を含む、半導体装置の製造
方法。14. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: an insulating layer; and a semiconductor layer formed on the insulating layer, wherein an element isolation region is formed in the semiconductor layer, and an element forming region is defined. (C) includes a step (D) of forming a field effect transistor and a bipolar transistor in the same element formation region, and the step (D) includes (D-1) at least a gate electrode layer formation schedule Forming a first second conductivity type body region in the semiconductor layer in the region and the region where the first layer is to be formed; (D-2) forming a gate electrode layer on the semiconductor layer; D-3) On the semiconductor layer,
In the step of forming a first layer, one end of the first layer is continuous with the gate electrode layer or the second layer, and the other end reaches the element isolation region,
(D-4) a step of forming a second layer on the semiconductor layer, wherein one end of the second layer is continuous with the gate electrode layer or the first layer, and the other The end of the element reaches the element isolation region,
(D-5) In a semiconductor layer in a third region surrounded by the first layer, the second layer, and the element isolation region,
A step of forming a second conductivity type impurity diffusion layer, (D-6)
By performing heat treatment, the impurity diffusion layer of the second conductivity type is thermally diffused to form a base region of the bipolar transistor in the semiconductor layer below the first layer and below the second layer. A step of short-circuiting the base region and the first second conductivity type body region, (D-7) a first region surrounded by the gate electrode layer, the first layer and the element isolation region. Forming a first conductivity type source region of the field effect transistor in at least a part of the region, (D-8) surrounded by the gate electrode layer, the second layer, and the element isolation region. Forming a drain region of the first conductivity type of the field effect transistor in a part of the second region, (D-9) the gate electrode layer, the second layer, and the element isolation region. In the part of the second area surrounded by Forming a collector region of the first conductivity type of the transistor, and (D-10) in a third region surrounded by the first layer, the second layer and the element isolation region, Of bipolar transistor,
Forming a first conductivity type emitter region, and (D
-11) A method of manufacturing a semiconductor device, including a step of electrically connecting the first body region of the second conductivity type and the source region.
半導体層であって、前記素子分離領域の近傍の半導体層
に、第2の第2導電型ボディ領域を形成する工程を含
む、半導体装置の製造方法。15. The second conductivity type body according to claim 14, further comprising: a semiconductor layer below the second layer in the element formation region, the semiconductor layer near the element isolation region. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the step of forming a region.
て、 前記第1導電型は、n型であり、 前記第2導電型は、p型である、半導体装置の製造方
法。16. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 13, wherein the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is p-type.
て、 前記第1導電型は、p型であり、 前記第2導電型は、n型である、半導体装置の製造方
法。17. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 13, wherein the first conductivity type is p-type and the second conductivity type is n-type.
て、 前記半導体層は、シリコン層である、半導体装置の製造
方法。18. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 13, wherein the semiconductor layer is a silicon layer.
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