JPH0347577B2 - - Google Patents

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JPH0347577B2
JPH0347577B2 JP60181182A JP18118285A JPH0347577B2 JP H0347577 B2 JPH0347577 B2 JP H0347577B2 JP 60181182 A JP60181182 A JP 60181182A JP 18118285 A JP18118285 A JP 18118285A JP H0347577 B2 JPH0347577 B2 JP H0347577B2
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Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 産業上の利用分野 本発明は電界効果トランジスタの製造方法に関
する。
Ｂ 従来技術及びその問題点 電界効果トランジスタ（FET）の性能を向上
させるための１つの方法は、その寸法を小さくす
る事である。特に、短かいチヤネル長のFETを
製造する時、従来のようにリソグラフイ法により
チヤネル領域を形成しようとすると、回折等のリ
ソグラフイ法特有の限界により、サブミクロン程
度のチヤネル長を持つデバイスを得る事は困難で
あつた。
従つて本発明の目的は、実質的なチヤネル長が
リソグラフイ技術によつて限界付けられないよう
な、新規なFETの製造方法を提供することであ
る。
Ｃ 問題点を解決するための手段 本発明により、下記の方法でFETが製造され
る。
実質的水平面と実質的垂直面とを有する絶縁物
領域を表面上に有するシリコン基体を用意する。
次に所望の不純物濃度を有する層を、実質的水平
面及び実質的垂直面に形成する。次に、反応性イ
オン食刻ステツプを用いて水平面から層を取り除
き、実質的垂直面には層を残す。この時シリコン
基体に至る開孔が形成される。ソース及びドレイ
ンの拡散領域を、開孔を通して熱拡散又はイオン
注入によりシリコン基体に形成する。これらのソ
ース及びドレイン領域は、狭い垂直な層に近接す
る開孔を通して作られる。それからソース及びド
レイン領域に隣接し、ソース及びドレイン領域と
反対の導電性の狭い拡散領域を形成するために、
狭い垂直な層からシリコン基体ヘドーパントが拡
散するように適当な温度に、基体を加熱する。従
つて、ソース及びドレイン領域がＮタイプの場
合、狭い垂直な層のＰタイプのドーパントと基体
の加熱により、ソース及びドレイン領域に隣接す
るＰタイプの拡散が行なわれる。Ｐタイプの拡散
領域は、二重拡散された集積回路装置の実効チヤ
ンネルである。FET装置は、ソース及びドレイ
ン領域の間にゲート電極を、ソース及びドレイン
領域には接点を形成することにより完成する。非
常に正確な精度で制御できる付着層の厚さが、実
効チヤンネルの拡散領域の大きさとなつているこ
とがわかる。
Ｄ 実施例 第１Ａ図乃至第１Ｅ図には、フラツトなドーピ
ング・プロフイルと短かいチヤンネルを有する二
重拡散された電界効果トランジスタ装置を形成す
る方法が示されている。第１Ａ図は、高密度の二
重拡散されたMOS電界効果集積回路を形成する
ために用いられる単結晶シリコン基体のある小さ
な、しかし非常に拡大された部分を示している。
＜100＞結晶方向及び１乃至20Ω・cm程度の抵抗
を有するP-単結晶シリコン基板２２が、準備さ
れる。単結晶シリコン基板２２の他の領域からあ
る領域を分離するために、分離手段２４が提供さ
れている。例えば、分離は部分的な誘電体分離か
又は完全な誘電体分離である。用いられる誘電体
物質は、二酸化シリコン、窒化シリコン、ガラス
等である。高密度集積回路の好ましい分離は、第
１Ａ図に示されているように部分的な誘電体分離
である。当分野には、このタイプの誘電体分離領
域を形成する方法は多くある。米国特許第
3966577号明細書に述べられているプロセスを用
いることが好ましい。上記明細書には、領域２４
の部分的な誘電体分離を形成するプロセスが詳し
く述べられている。
厚さ5000Å程度の二酸化シリコン層２６が、熱
酸化プロセス又は化学気相付着プロセスにより形
成される。この層２６は、約970℃の温度の酸素
又は酸素と水蒸気の雰囲気中で熱的に成長され
る。二酸化シリコンを成長させる第２の方法は、
大気圧又は低い圧力条件で、約450℃の温度の
SiH4、O2又は約800℃の温度のSiH2Cl2、N2Oの
ような化学気相付着プロセスの使用を含む。二酸
化シリコンの代わりに絶縁層又は絶縁化合物が形
成されても良い。
標準のフオト・リソグラフイ及び食刻の技術が
用いられ、第１の絶縁物層２６に開孔が作られ
る。代わりに反応性イオン食刻技術を用いても良
い。層２６の開孔は、二重拡散されるMOS電界
効果装置の所望のソース及びドレイン領域に形成
される。
第２の層２８が、実質的水平面３０及び実質的
垂直面３２に形成される。本実施例のこの層２８
は、前記方法により化学気相付着された二酸化シ
リコン又は多結晶シリコンで構成される。二酸化
シリコンの実施の厚さは、約500乃至20000Åであ
り、好ましくは4000Åであると良い。20000Åよ
り大きい厚さは、電荷移動の問題及び長い食刻時
間を生じる。約1000Å以下の厚さでは、シヨート
の問題を生じる。第１Ｂ図の構造体が層２８の物
質に対する適当な反応性イオン食刻雰囲気中に置
かれる。反応性イオン食刻プロセスにより、層２
８の水平部分が実質的に取り除かれ、第１Ｃ図に
示されているような狭い垂直な領域を提供する。
さて、領域３６を形成するために、Ｎ＋イオン
がソース及びドレイン開孔を通して拡散される。
このステツプは、Ｎドーパントとしてリン、ヒ素
又はアンチモン等を用いて、熱拡散又はイオン注
入の技術により行なわれる。イオン注入又は熱拡
散のドライブ・イン・ステツプの間に、Ｐ＋ドー
パントが層２８から基板２２へ拡散して非常に狭
いＰの実効チヤンネル領域３４が形成される。Ｎ
＋領域がＰ領域３４より深い方が好ましい。この
結果、第１Ｄ図に構造体が示されている。構造体
の好ましい物理的な大きさは、第１Ｄ図のＰ領域
３４がほぼ幅5000Åで深さ2000Åであり、Ｎ＋領
域３６はほぼ深さ3000Åである。
さて、最初に層２６，２８を取り除くことによ
りFET装置が完成する。二酸化シリコン層３７
が、好ましくは前記の化学気相付着プロセスのよ
うな低温プロセスによるか、又は熱酸化により成
長される。8000℃乃至900℃の乾燥酸素雰囲気中
では、リンのドーピングにより過度にドープされ
たＮ＋領域は、わずかにドープされたＮ領域又は
Ｐ領域に比べ実質的により厚く熱酸化されて成長
する。このプロセスの結果、第１Ｅ図に示されて
いるようにＰ領域よりもＮ＋領域の上の方が二酸
化シリコン層が厚くなる。これは、半自己整合
（semi−selfalignment）技術である。アルミニウ
ムのような適当な導体の全面付着と次の画成ステ
ップにより、ゲート電極３８及びソースとドレイ
ン接点３９と４０が形成される。
Ｅ 発明の効果 本発明を用いれば、リソグラフイ技術では達成
不可能な短かいチヤネル長のFET装置を容易に
製造することができる。
【図面の簡単な説明】
第１Ａ図乃至第１Ｅ図は、本発明の１実施例に
従つてFETを製造する工程を示す図である。 ２２……Si基板、２４……分離領域、２６……
絶縁物層、２８……ドーピングされた材料の層、
３４……Ｐ拡散領域（チヤネル領域）、３６……
Ｎ＋拡散領域（ソース及びドレイン）、３８……
ゲート電極、３９……ソース接点、４０……ドレ
イン接点。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ シリコン基体上に、実質的に水平な面及び実
    質的に垂直な面を有する領域を形成し、 上記水平面及び垂直面上に、所望のドーパント
    濃度を有する層を形成し、 上記垂直面上に上記ドーパント含有層を残し且
    つ上記シリコン基体上に開口を形成するように、
    反応性イオン・エツチングにより上記水平面上の
    層を実質的に除去し、 上記残つたドーパント含有層に隣接する上記開
    口を通じてソース領域及びドレイン領域を形成
    し、 上記基体を加熱して、上記ドーパントを上記基
    体中に拡散させ、上記ソース領域及びドレイン領
    域に隣接し且つそれらと反対の導電型の拡散領域
    を形成し、 上記拡散領域上を含めて上記ソース領域と上記
    ドレイン領域の間の上にゲート電極を形成する工
    程を含む 電界効果トランジスタの製造方法。
JP60181182A 1978-11-03 1985-08-20 電界効果トランジスタの製造方法 Granted JPS61159768A (ja)

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US05/957,599 US4209350A (en) 1978-11-03 1978-11-03 Method for forming diffusions having narrow dimensions utilizing reactive ion etching
US957599 1978-11-03

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JPS61159768A JPS61159768A (ja) 1986-07-19
JPH0347577B2 true JPH0347577B2 (ja) 1991-07-19

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JP13093979A Granted JPS5562725A (en) 1978-11-03 1979-10-12 Method of forming narrow diffused region on silicon substrate
JP60181182A Granted JPS61159768A (ja) 1978-11-03 1985-08-20 電界効果トランジスタの製造方法

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JP13093979A Granted JPS5562725A (en) 1978-11-03 1979-10-12 Method of forming narrow diffused region on silicon substrate

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