JPH10209175A - Junction field-effect transistor and its manufacture - Google Patents

Junction field-effect transistor and its manufacture

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JPH10209175A
JPH10209175A JP9009234A JP923497A JPH10209175A JP H10209175 A JPH10209175 A JP H10209175A JP 9009234 A JP9009234 A JP 9009234A JP 923497 A JP923497 A JP 923497A JP H10209175 A JPH10209175 A JP H10209175A
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JP
Japan
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region
oxide film
source
gate region
effect transistor
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JP9009234A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Suzuki
智 鈴木
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the resistance of a junction field-effect transistor against impact ionization. SOLUTION: On the surface of an Si substrate 6, protrusions, recesses and slants therebetween are formed by the LOCOS oxidation of silicon. A gate region 2 is formed at the protrusion, source region and drain region 4 are formed in the recess, and low-concn. source region 8 and low-concn. drain region 7 are formed at the slants, i.e., the boundaries between the gate region 2, source region 1 and drain region 4. The gate region 2, source region 1, and drain region 4 do not contact high-impurity concn. regions, and hence the electric field, e.g. at the boundary between the gate region 2 and drain region 4 is low to suppress the impact ionization.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、接合型電界効果ト
ランジスタ及びその製造方法に関し、特にイメージセン
サ等のようにインパクトイオン化に対して高い耐性が要
求される用途で使用される接合型電界効果トランジスタ
に好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a junction field effect transistor and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a junction field effect transistor used in applications requiring high resistance to impact ionization, such as an image sensor. It is suitable for.

【0002】[0002]

【従来の技術】接合型電界効果トランジスタは、MOS
トランジスタやバイポーラトランジスタと同様、イメー
ジセンサ等のように半導体素子を使用した種々の装置を
構成する際の重要な単体素子として従来より広く使用さ
れている。最近はそれらの半導体素子の高集積化が進
み、それに合わせて接合型電界効果トランジスタにおい
ても一層の微細化が要求され、ゲート長を更に短くする
ことが求められている。
2. Description of the Related Art A junction type field effect transistor is a MOS transistor.
Like a transistor and a bipolar transistor, it has been widely used as an important single element when configuring various devices using a semiconductor element such as an image sensor. Recently, these semiconductor elements have been highly integrated, and accordingly, further miniaturization of the junction field-effect transistor has been required, and further reduction in the gate length has been required.

【0003】図15及び図16を参照して従来の接合型
電界効果トランジスタの構成につき説明する。先ず、図
16は、半導体基板中に形成された従来の接合型電界効
果トランジスタの各拡散領域を説明するための平面図を
示し、図15は図16のBB線に沿った断面図を示す。
図16に示すように、半導体基板106上にそれぞれ第
2導電型(ここではn型)のソース領域101及びドレ
イン領域104に挟まれて第1導電型(ここではp型)
のゲート領域102が形成され、ゲート領域102の底
部には、第2導電型(即ち、ここではn型)のチャネル
領域105が形成され、更に図15に示すように、チャ
ネル領域105及びゲート領域102の底部に第1導電
型のバックゲート領域103が形成されている。なお、
実際にはソース領域101、ドレイン領域104、及び
ゲート領域102等の上には、それぞれの電極及び相間
絶縁膜等が形成されているが、図15及び図16ではこ
れらを省略している。
The structure of a conventional junction field effect transistor will be described with reference to FIGS. First, FIG. 16 is a plan view for explaining each diffusion region of a conventional junction field effect transistor formed in a semiconductor substrate, and FIG. 15 is a cross-sectional view along the line BB in FIG.
As shown in FIG. 16, the first conductivity type (here, p-type) is sandwiched between the source region 101 and the drain region 104 of the second conductivity type (here, n-type) on the semiconductor substrate 106, respectively.
A gate region 102 of the second conductivity type (that is, n-type here) is formed at the bottom of the gate region 102. Further, as shown in FIG. A back gate region 103 of the first conductivity type is formed at the bottom of 102. In addition,
Actually, respective electrodes, inter-phase insulating films, and the like are formed on the source region 101, the drain region 104, the gate region 102, and the like, but these are omitted in FIGS.

【0004】図15に示す従来の接合型電界効果トラン
ジスタでは、ゲート領域102及びバックゲート領域1
03に逆バイアスをかけてチャネル領域105を空乏化
させることにより、ソース領域101とドレイン領域1
04との間をチャネル領域105を介して流れる電流
(チャネル電流)を制御する。そして、或るゲートバイ
アス値にて完全にチャネル電流がカットオフ状態とな
る。ここで、ドレイン領域104の境界近傍のピンチオ
フ領域における電子のイオン化、即ちインパクトイオン
化(Impact Ionization )によるホットエレクトロンの
発生を抑制するため、ゲート領域102とドレイン領域
104との間の逆方向の電界耐圧を向上させる必要があ
る。即ち、ドレイン領域104の端部における電界を緩
和する必要がある。そのため、ソース領域101、ドレ
イン領域104を形成する方法として、例えば2種類の
n型の不純物を一方を深く、他方を浅く拡散してその拡
散領域の不純物分布を傾斜接合する二重拡散構造、或い
は高濃度の拡散領域に接して低濃度の拡散領域を形成す
ることにより不純物の濃度分布をなだらかにするLDD
(Lightly Doped Drain )構造等が採用されてきた。
In the conventional junction field effect transistor shown in FIG. 15, the gate region 102 and the back gate region 1
03 is depleted by applying a reverse bias to the source region 101 and the drain region 1.
A current (channel current) flowing through the channel region 105 between the current control circuit and the current control circuit 04 is controlled. Then, the channel current is completely cut off at a certain gate bias value. Here, in order to suppress ionization of electrons in the pinch-off region near the boundary of the drain region 104, that is, generation of hot electrons due to impact ionization, a reverse electric field strength between the gate region 102 and the drain region 104 is set. Need to be improved. That is, it is necessary to reduce the electric field at the end of the drain region 104. Therefore, as a method of forming the source region 101 and the drain region 104, for example, a double diffusion structure in which two types of n-type impurities are diffused one deeply and the other shallowly and the impurity distribution of the diffused region is graded, or LDD that forms a low-concentration diffusion region in contact with a high-concentration diffusion region to make the impurity concentration distribution gentle.
(Lightly Doped Drain) structure etc. have been adopted.

【0005】次に、図17〜図21を参照してそのよう
な従来の接合型電界効果トランジスタの製造工程の一例
につき説明する。先ず、図17に示すように、例えばシ
リコン基板よりなる半導体基板106中に第1導電型の
バックゲート領域103を形成する。即ち、通常のフォ
トリソグラフィ技術を用い、半導体基板106の表面を
バックゲート領域103を形成する領域を除いてレジス
ト膜110Aで覆い、バックゲート形成のためのp型の
不純物としてホウ素(B)を加速電圧60keV及び注
入量1×1012〜1×1013/cm2 の条件にてイオン
注入する。そして洗浄後、窒素(N2 )雰囲気中にて1
150℃で50分〜200分アニールする。なお、図1
7において半導体基板106の表面には酸化膜108が
形成されているが、この酸化膜108を形成しない場合
もある。
Next, an example of a manufacturing process of such a conventional junction field effect transistor will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 17, a first conductivity type back gate region 103 is formed in a semiconductor substrate 106 made of, for example, a silicon substrate. That is, using a normal photolithography technique, the surface of the semiconductor substrate 106 is covered with the resist film 110A except for a region where the back gate region 103 is formed, and boron (B) is accelerated as a p-type impurity for forming the back gate. Ion implantation is performed under the conditions of a voltage of 60 keV and an implantation amount of 1 × 10 12 to 1 × 10 13 / cm 2 . Then, after cleaning, in a nitrogen (N 2 ) atmosphere,
Anneal at 150 ° C. for 50 to 200 minutes. FIG.
In FIG. 7, an oxide film 108 is formed on the surface of the semiconductor substrate 106, but the oxide film 108 may not be formed in some cases.

【0006】次に、図18に示すように、通常のフォト
リソグラフィ技術を用いて半導体基板106の表面をソ
ース領域101及びドレイン領域104を形成する領域
を除いてレジスト膜110Bで覆い、ソース・ドレイン
領域を形成するためのn型の不純物としてヒ素(As)
を、加速電圧120keV及び注入量1×1015〜5×
1015/cm2 の条件にてイオン注入し、洗浄後窒素雰
囲気中にて950℃で30分程度アニールする。これに
より、バックゲート103中にソース領域101が形成
され、バックゲート103の周囲にドレイン領域104
が形成される。なお、ソース・ドレイン領域を二重拡散
法により形成する場合には、先ずn型の不純物であるリ
ン(P)を加速電圧100keV及び注入量1×1013
〜5×1014/cm2 の条件にてイオン注入し、洗浄後
窒素雰囲気中にて1000℃で30分程度アニールす
る。そして、再びフォトリソグラフィ技術を用いてレジ
スト膜を形成した後、ヒ素(As)を加速電圧120k
eV及び注入量1×1015〜5×1015/cm2 の条件
にてイオン注入し、洗浄後窒素雰囲気中にて950℃で
30分程度アニールすればよい。その際、ヒ素の注入領
域はリンの注入領域の内側となるように設定される。
[0008] Next, as shown in FIG. 18, the surface of the semiconductor substrate 106 is covered with a resist film 110 B except for a region where the source region 101 and the drain region 104 are formed by using a normal photolithography technique. Arsenic (As) as an n-type impurity for forming a region
With an acceleration voltage of 120 keV and an injection amount of 1 × 10 15 to 5 ×
Ion implantation is performed under the condition of 10 15 / cm 2 , and after the cleaning, annealing is performed at 950 ° C. for about 30 minutes in a nitrogen atmosphere. As a result, the source region 101 is formed in the back gate 103, and the drain region 104 is formed around the back gate 103.
Is formed. When the source / drain regions are formed by a double diffusion method, first, phosphorus (P), which is an n-type impurity, is accelerated at an acceleration voltage of 100 keV and an implantation amount of 1 × 10 13.
Ions are implanted under conditions of about 5 × 10 14 / cm 2 , and after cleaning, annealed at 1000 ° C. for about 30 minutes in a nitrogen atmosphere. Then, after forming a resist film again by using the photolithography technique, arsenic (As) is accelerated at an accelerating voltage of 120 k.
Ion implantation may be performed under conditions of eV and an implantation amount of 1 × 10 15 to 5 × 10 15 / cm 2 , and after cleaning, annealing may be performed at 950 ° C. for about 30 minutes in a nitrogen atmosphere. At this time, the arsenic implantation region is set to be inside the phosphorus implantation region.

【0007】次に、図19に示すように、通常のフォト
リソグラフィ技術を用いて、半導体基板106の表面を
チャネル領域105を形成する領域を除いてレジスト膜
110Cで覆い、チャネル形成のためのn型の不純物と
してリン(P)を加速電圧150keV〜1MeV及び
注入量1×1012〜9×1012/cm2 の条件にてイオ
ン注入し、洗浄後窒素雰囲気中にて950℃〜1100
℃で30分程度アニールする。この工程により、ソース
領域101とドレイン領域104との間にチャネル領域
105が形成される。
[0009] Next, as shown in FIG. 19, the surface of the semiconductor substrate 106 is covered with a resist film 110 C except for a region where the channel region 105 is to be formed, using a normal photolithography technique, and n for forming a channel is formed. Phosphorus (P) is implanted as a type impurity under the conditions of an acceleration voltage of 150 keV to 1 MeV and an implantation amount of 1 × 10 12 to 9 × 10 12 / cm 2 , and after washing, 950 ° C. to 1100 in a nitrogen atmosphere.
Anneal at about 30 minutes. By this step, a channel region 105 is formed between the source region 101 and the drain region 104.

【0008】その後、図20に示すように、通常のフォ
トリソグラフィ技術を用いて、半導体基板106の表面
を接合型電界効果トランジスタを形成する領域を除いて
レジスト膜110Dで覆い、ゲート領域形成のためのp
型の不純物として二フッ化ホウ素(BF2 )を加速電圧
100keV及び注入量1×1012〜2×1013/cm
2 の条件にてイオン注入し、洗浄後窒素雰囲気中にて9
50℃で30分程度アニールする。これにより、チャネ
ル領域105及びバックゲート領域103の上部に枠状
のゲート領域102が形成される。
Then, as shown in FIG. 20, the surface of the semiconductor substrate 106 is covered with a resist film 110D except for a region where a junction field effect transistor is to be formed, using a normal photolithography technique, so as to form a gate region. P
Boron difluoride (BF 2 ) as a mold impurity is accelerated at a voltage of 100 keV and a dose of 1 × 10 12 to 2 × 10 13 / cm.
Ion implantation under conditions 2 and after washing 9
Anneal at 50 ° C. for about 30 minutes. Thus, a frame-shaped gate region 102 is formed above the channel region 105 and the back gate region 103.

【0009】次に、図21に示すように、半導体基板1
06の表面に層間絶縁膜111を形成し、各拡散領域、
即ちゲート領域102、ソース領域101、及びドレイ
ン領域104のそれぞれに接続するコンタクトホールを
形成し、これらを通して電極112A〜112Cを形成
し、更に各電極間に配線を行う。この場合、層間絶縁膜
111は、半導体素子において、電極112A〜112
Cの下層に形成された別の配線と電極112A〜112
Cの配線との間の絶縁を保つために形成されている。
Next, as shown in FIG.
06, an interlayer insulating film 111 is formed on each of the diffusion regions,
That is, contact holes connected to the gate region 102, the source region 101, and the drain region 104 are formed, electrodes 112A to 112C are formed therethrough, and wiring is performed between the electrodes. In this case, the interlayer insulating film 111 is formed of the electrodes 112A to 112
C and another wiring and electrodes 112A to 112 formed below C
It is formed in order to keep insulation from the wiring of C.

【0010】なお、図17〜20においては、各工程毎
に注入した不純物を活性化するための熱処理を行ってい
るが、これらの熱処理は通常いくつかの工程にて共有化
される場合が多く、且つ各拡散領域の形成順序は、前後
することもある。例えば図19に示すチャネル領域10
5を形成した後、図18に示すソース領域101、ドレ
イン領域104を形成する場合もある。
Although heat treatments for activating the implanted impurities are performed in each step in FIGS. 17 to 20, these heat treatments are usually shared in some steps. In addition, the order of forming the respective diffusion regions may be changed. For example, the channel region 10 shown in FIG.
After forming 5, the source region 101 and the drain region 104 shown in FIG. 18 may be formed in some cases.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の接
合型電界効果トランジスタにおいては、インパクトイオ
ン化に対する耐性を高めるためにソース・ドレイン領域
を二重拡散構造としたり、又はドレイン領域をLDD構
造としていた。しかしながら、そのような構造を採用し
たとしても、ゲート長が1μm程度以下に短くなるにつ
れて、ドレイン領域の端部での電界が大きくなり、ソー
ス領域とドレイン領域との間の電位差が数Vでも、ドレ
イン領域の端部でのインパクトイオン化によりゲート電
流が生じてしまうという不都合があった。このようなゲ
ート電流は半導体素子にとってノイズの原因になる。更
に、ドレイン領域の端部での電界を強めるとゲート領域
とドレイン領域との間でアバランシェ降伏が生じて、半
導体素子が破壊されてしまう。
As described above, in the conventional junction field effect transistor, the source / drain region has a double diffusion structure or the drain region has an LDD structure in order to increase the resistance to impact ionization. Was. However, even if such a structure is adopted, as the gate length becomes shorter than about 1 μm, the electric field at the end of the drain region increases, and even if the potential difference between the source region and the drain region is several volts, There is a disadvantage that a gate current is generated due to impact ionization at the end of the drain region. Such a gate current causes noise for the semiconductor device. Further, when the electric field at the end of the drain region is increased, avalanche breakdown occurs between the gate region and the drain region, and the semiconductor element is destroyed.

【0012】本発明は斯かる点に鑑み、インパクトイオ
ン化に対する耐性の高い接合型電界効果トランジスタを
提供することを目的とする。更に、本発明はそのような
接合型電界効果トランジスタの製造方法を提供すること
をも目的とする。
In view of the above, an object of the present invention is to provide a junction field effect transistor having high resistance to impact ionization. Still another object of the present invention is to provide a method for manufacturing such a junction field effect transistor.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明による接合型電界
効果トランジスタは、第1導電型(p型又はn型)の表
面ゲート領域(2)と、この表面ゲート領域の両側に形
成された第2導電型(n型又はp型)のソース・ドレイ
ン領域(1,4)と、表面ゲート領域(2)下部に形成
された第2導電型のチャネル領域(5)と、ソース・ド
レイン領域(1,4)、及びチャネル領域(5)の下部
に形成された第1導電型のバックゲート領域(3)と、
を有する接合型電界効果ランジスタにおいて、表面ゲー
ト領域(2)とソース・ドレイン領域(1,4)との間
に厚さ方向の段差を設けると共に、表面ゲート領域
(2)とソース・ドレイン領域(1,4)との境界に接
する領域にこの境界から離れる方向に次第に厚くなるよ
うな傾斜部(7,8)を設けたものである。その表面ゲ
ート領域とは、半導体基板の表面付近に形成されたゲー
ト領域という程の意味である。
A junction field effect transistor according to the present invention has a surface gate region (2) of a first conductivity type (p-type or n-type) and a second gate formed on both sides of the surface gate region. A source / drain region (1, 4) of two conductivity type (n-type or p-type), a channel region (5) of second conductivity type formed below the surface gate region (2), and a source / drain region ( 1, 4) and a first conductivity type back gate region (3) formed below the channel region (5);
In the junction type field effect transistor having the structure, a step in the thickness direction is provided between the surface gate region (2) and the source / drain region (1, 4), and the surface gate region (2) and the source / drain region ( An inclined portion (7, 8) is provided in a region in contact with the boundary with (1, 4) so as to gradually become thicker in a direction away from the boundary. The surface gate region means a gate region formed near the surface of the semiconductor substrate.

【0014】斯かる本発明によれば、表面ゲート領域
(2)とソース・ドレイン領域(1,4)との境界部に
厚さ方向の段差が設けられ、且つその境界部の近傍に傾
斜部(7,8)が設けてある。表面ゲート領域及びソー
ス・ドレイン領域には通常互いに異なるタイプの不純物
が拡散されて逆バイアスの電圧が印加されるが、表面ゲ
ート領域、及びソース・ドレイン領域での不純物濃度は
下部にいく程低くなる傾向があるため、両者は不純物濃
度の高い領域では殆ど接触しないことになる。従って、
表面ゲート領域とソース・ドレイン領域との境界部にお
ける電界が小さくなり、インパクトイオン化に対する耐
性が向上する。
According to the present invention, a step in the thickness direction is provided at the boundary between the surface gate region (2) and the source / drain regions (1, 4), and the inclined portion is provided near the boundary. (7, 8) is provided. Normally, different types of impurities are diffused into the surface gate region and the source / drain regions, and a reverse bias voltage is applied. However, the impurity concentrations in the surface gate region and the source / drain regions become lower toward the bottom. Due to the tendency, the two hardly come into contact with each other in a region having a high impurity concentration. Therefore,
The electric field at the boundary between the surface gate region and the source / drain region is reduced, and the resistance to impact ionization is improved.

【0015】なお、その段差及び傾斜部は、表面ゲート
領域(2)とドレイン領域(4)との境界部のみに設け
てあるだけでも、インパクトイオン化に対する耐性が向
上する。また、その本発明において、表面ゲート領域
(2)とソース・ドレイン領域(1,4)との境界に接
する傾斜部(7,8)の内部に、その境界から離れる方
向に次第に濃度が薄くなるように不純物を拡散させた濃
度勾配部を設けることが望ましい。その濃度勾配部で
は、電位差が緩やかになるため、表面ゲート領域とソー
ス・ドレイン領域との境界部での電界の強度が更に小さ
くなる。
[0015] Even if the step and the inclined portion are provided only at the boundary between the surface gate region (2) and the drain region (4), the resistance to impact ionization is improved. Further, in the present invention, the concentration gradually decreases in the inclined portions (7, 8) in contact with the boundary between the surface gate region (2) and the source / drain regions (1, 4) in a direction away from the boundary. It is desirable to provide a concentration gradient portion in which impurities are diffused as described above. In the concentration gradient portion, since the potential difference becomes gentle, the intensity of the electric field at the boundary between the surface gate region and the source / drain region is further reduced.

【0016】また、本発明による接合型電界効果トラン
ジスタの製造方法は、所定の半導体基板(6)上に酸化
膜(10)を形成し、この酸化膜を更にLOCOS法で
部分的に酸化することによって、半導体基板(6)の表
面に凸部(6a)と凹部(6b)とを形成する第1工程
と、半導体基板(6)の表面のその凸部に表面ゲート領
域(2)を形成し、その凹部にソース・ドレイン領域
(1,4)を形成する第2工程と、を有するものであ
る。
Further, in the method of manufacturing a junction field effect transistor according to the present invention, an oxide film (10) is formed on a predetermined semiconductor substrate (6), and this oxide film is further partially oxidized by a LOCOS method. A first step of forming a projection (6a) and a depression (6b) on the surface of the semiconductor substrate (6), and forming a surface gate region (2) on the projection of the surface of the semiconductor substrate (6). And a second step of forming source / drain regions (1, 4) in the recesses.

【0017】本発明の製造方法において、LOCOS
(Local Oxidation Of Silicon)法とは、基板の表面に
部分的に耐酸化膜を形成した後、その基板の表面を酸化
することによって、その耐酸化膜が形成された領域以外
の領域に部分的に酸化膜を形成する酸化方法を言う。こ
のLOCOS法により半導体基板(6)の表面の酸化膜
(10)を部分的に更に酸化することによって、例えば
図4に示すように更に酸化された領域の底部が凹部(6
b)となり、酸化されなかった領域が凸部(6a)とし
て残される。また、凸部(6a)と凹部(6b)との間
は傾斜部(6c)となる。そこで、残された凸部に表面
ゲート領域(2)を形成し、その凹部にソース・ドレイ
ン領域(1,4)を形成することで、表面ゲート領域
(2)とソース・ドレイン領域(1,4)との境界に厚
さ方向の段差、及び傾斜部を容易に形成できる。
In the manufacturing method of the present invention, the LOCOS
The (Local Oxidation Of Silicon) method is to form an oxidation-resistant film partially on the surface of a substrate and then oxidize the surface of the substrate to partially cover the region other than the region where the oxidation-resistant film is formed. Oxidation method for forming an oxide film. By partially further oxidizing the oxide film (10) on the surface of the semiconductor substrate (6) by the LOCOS method, for example, as shown in FIG.
b), and the non-oxidized region is left as a projection (6a). An inclined portion (6c) is formed between the convex portion (6a) and the concave portion (6b). Therefore, the surface gate region (2) is formed in the remaining convex portion and the source / drain region (1, 4) is formed in the concave portion, so that the surface gate region (2) and the source / drain region (1, 2) are formed. A step in the thickness direction and an inclined portion can be easily formed at the boundary with 4).

【0018】この場合、その第1工程で、半導体基板
(6)上に酸化膜(10)を形成した後、部分的に耐酸
化膜(9)を形成し、この耐酸化膜が形成されている部
分以外の酸化膜(10)を厚くするようにLOCOS法
で酸化を行うことによって半導体基板(6)の表面に凸
部(6a)及び凹部(6b)を形成した後、凹部(6
b)上の酸化膜(10)のエッチングを行うことによっ
て酸化膜(10)を薄くし、その第2工程で凹部(6
b)にこの上の酸化膜(10)を通してイオン注入を行
うことによってソース・ドレイン領域(1,4)を形成
することが望ましい。
In this case, in the first step, after an oxide film (10) is formed on the semiconductor substrate (6), an oxidation resistant film (9) is formed partially, and the oxidation resistant film is formed. After the projections (6a) and the recesses (6b) are formed on the surface of the semiconductor substrate (6) by oxidizing by LOCOS so that the oxide film (10) other than the portions that are present is thickened, the recesses (6) are formed.
b) The oxide film (10) is thinned by etching the oxide film (10) thereabove, and the recess (6) is formed in the second step.
It is preferable that the source / drain regions (1, 4) are formed by performing ion implantation on the oxide film (10) on b).

【0019】そのようにLOCOS酸化を行うと、例え
ば図4に示すように耐酸化膜(9)の両端が厚い酸化膜
(10a)となるため、この厚い酸化膜(10a)をエ
ッチングによって薄くすると、例えば図6に示すよう
に、耐酸化膜(9)の端部(9a,9b)がめくれ上が
って鳥のくちばし状、即ちバーズビーク(Bird's bea
k)となる。この端部の変形はLOCOS酸化の程度が
増す程大きくなり、本発明ではこのバーズビークを活用
する。即ち、耐酸化膜(9)を含む領域を通してイオン
注入を行うと、そのバーズビーク状の端部(9a,9
b)では先端に行く程上から見た厚さが薄くなってイオ
ンビームの透過量が徐々に増加するため、その端部(9
a,9b)の底部である傾斜部(6c)に不純部の濃度
勾配部(7,8)が容易に形成される。
When the LOCOS oxidation is performed as described above, for example, as shown in FIG. 4, both ends of the oxidation resistant film (9) become a thick oxide film (10a). Therefore, when this thick oxide film (10a) is thinned by etching, For example, as shown in FIG. 6, the end portions (9a, 9b) of the oxidation-resistant film (9) are turned up to form a bird's beak, that is, a bird's beak.
k). The deformation of this end becomes greater as the degree of LOCOS oxidation increases, and the present invention utilizes this bird's beak. That is, when ions are implanted through the region including the oxidation resistant film (9), the bird's beak-like end portions (9a, 9a) are formed.
In the case of b), the thickness as viewed from above becomes thinner toward the tip, and the transmission amount of the ion beam gradually increases.
Concentration gradient portions (7, 8) of impurity portions are easily formed in the inclined portion (6c), which is the bottom portion of a, 9b).

【0020】また、その第1工程でのエッチングによっ
て、酸化膜(10)の残存膜厚を200Å〜1500Å
の範囲内に設定することが望ましい。LOCOS法で形
成される酸化膜の厚さは一例として8000Å程度であ
るため、この場合には形成された酸化膜を200Å程度
は残して4/5程度以上を除去するようにしてもよい。
その残存膜厚が1500Åより厚くなると、その酸化膜
を通して通常のイオン注入方式でソース・ドレイン領域
を形成するのが困難となる。また、その残存膜厚が20
0Åより薄くなると、半導体基板の表面の保護が不十分
となる。
Further, by the etching in the first step, the remaining film thickness of the oxide film (10) is reduced to 200Å1500Å.
It is desirable to set within the range. Since the thickness of the oxide film formed by the LOCOS method is, for example, about 8000 °, in this case, about 4/5 or more of the formed oxide film may be removed while leaving about 200 °.
If the remaining film thickness is more than 1500 °, it becomes difficult to form source / drain regions through the oxide film by a normal ion implantation method. In addition, the remaining film thickness is 20
When the thickness is less than 0 °, protection of the surface of the semiconductor substrate becomes insufficient.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
につき図1〜図14を参照して説明する。なお、以下の
実施の形態では第1導電型がp型、第2導電型がn型と
されているが、第1導電型をn型、第2導電型をp型と
入れ換えても同様に構成できることは言うまでもない。
図1及び図2は、本例の接合型電界効果トランジスタの
単体素子の構成を示すものであり、図2はその接合型電
界効果トランジスタの平面図であり、図1は図2のAA
線に沿う断面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the following embodiments, the first conductivity type is p-type and the second conductivity type is n-type. However, the same applies even if the first conductivity type is replaced with n-type and the second conductivity type is replaced with p-type. It goes without saying that it can be configured.
1 and 2 show the configuration of a single element of the junction field-effect transistor of the present embodiment. FIG. 2 is a plan view of the junction field-effect transistor, and FIG.
It is sectional drawing which follows a line.

【0022】図2において、シリコン基板6上に形成さ
れた第1導電型としてのp型の枠状のゲート領域2を挟
むようにして、内側及び外側にそれぞれ第2導電型とし
てのn型のソース領域1及びドレイン領域4が形成され
ている。図1に示すように、ゲート領域2は後述するL
OCOS(Local Oxidation Of Silicon)法での酸化に
よりシリコン基板6上に形成された断面が台形状の凸部
に形成されており、ソース領域1及びドレイン領域4は
共にその凸部に接する凹部に形成されている。即ち、ゲ
ート領域2とソース領域1及びドレイン領域4との境界
には厚さ方向の段差が形成され、且つその境界から離れ
るに従って次第に厚くなる傾斜部が形成されている。ま
た、ゲート領域2は、シリコン基板6の表面に形成され
た表面ゲート領域である。
In FIG. 2, an n-type source region as a second conductivity type is provided inside and outside a p-type frame-shaped gate region 2 as a first conductivity type formed on a silicon substrate 6 therebetween. 1 and a drain region 4 are formed. As shown in FIG. 1, a gate region 2 is formed of L
The cross section formed on the silicon substrate 6 by oxidation by the OCOS (Local Oxidation Of Silicon) method is formed in a trapezoidal convex portion, and the source region 1 and the drain region 4 are both formed in concave portions in contact with the convex portion. Have been. That is, a step in the thickness direction is formed at the boundary between the gate region 2 and the source region 1 and the drain region 4, and an inclined portion that becomes gradually thicker as the distance from the boundary increases. Gate region 2 is a surface gate region formed on the surface of silicon substrate 6.

【0023】そして、ゲート領域2の一部の底面に第2
導電型としてのn型のチャネル領域5が形成され、ゲー
ト領域2及びチャネル領域5の底部に、p型のバックゲ
ート領域3が形成されている。更に、枠状のドレイン領
域4の内側の境界に接する傾斜部には低濃度のn型の不
純物を拡散した低濃度ドレイン領域7が形成され、ソー
ス領域1の周囲の境界に接する傾斜部にも低濃度のn型
の不純物を拡散した低濃度ソース領域8が形成されてい
る。なお、ドレイン領域4の外側の境界に接する傾斜部
にも低濃度ドレイン領域7Aが形成されている。低濃度
ソース領域8及び低濃度ドレイン領域7でのn型の不純
物の濃度分布は、実際にはゲート領域2との境界から離
れる方向に次第に薄くなっている。また、ソース領域
1、ゲート領域2、及びドレイン領域4にはそれぞれ電
極15B,15A及び15Cが接続され、不図示である
が、各電極にはそれぞれ配線が行われ、且つシリコン基
板6の表面全体を覆うように酸化膜、及び層間絶縁膜が
形成されている。
The second bottom surface of a part of the gate region 2
An n-type channel region 5 as a conductivity type is formed, and a p-type back gate region 3 is formed at the bottom of the gate region 2 and the channel region 5. Further, a low-concentration drain region 7 in which a low-concentration n-type impurity is diffused is formed at an inclined portion in contact with the inner boundary of the frame-shaped drain region 4. A low concentration source region 8 in which a low concentration n-type impurity is diffused is formed. It should be noted that the low-concentration drain region 7A is also formed on the inclined portion that contacts the outer boundary of the drain region 4. Actually, the concentration distribution of the n-type impurity in the low-concentration source region 8 and the low-concentration drain region 7 becomes gradually thinner in a direction away from the boundary with the gate region 2. Further, electrodes 15B, 15A and 15C are connected to the source region 1, the gate region 2 and the drain region 4, respectively. Although not shown, wiring is performed for each electrode, and the entire surface of the silicon substrate 6 is formed. An oxide film and an interlayer insulating film are formed so as to cover.

【0024】図1に示すように、本例のゲート領域2は
シリコン基板6上の枠状の凸部に形成され、ソース領域
1及びドレイン領域4はその凸部に接する凹部に形成さ
れ、両者の境界に段差が形成されている。また、ゲート
領域2、及びソース領域1、ドレイン領域4は例えば上
部から不純物を注入して加熱等により拡散させて形成さ
れる拡散領域であるため、上部が濃く下部が薄い不純物
の濃度分布となる。従って、ゲート領域2とソース領域
1及びドレイン領域4とが、その不純物濃度の高いとこ
ろでは接しておらず、図15に示す従来の接合型電界効
果トランジスタと比較して、ゲート領域2とソース領域
1及びドレイン領域4との境界部における電界緩和効果
が大きくなる。その結果、インパクトイオン化によるゲ
ート電流の発生を抑制することができる。
As shown in FIG. 1, the gate region 2 of this embodiment is formed in a frame-shaped convex portion on the silicon substrate 6, and the source region 1 and the drain region 4 are formed in concave portions in contact with the convex portion. Is formed at the boundary of. Further, since the gate region 2, the source region 1, and the drain region 4 are diffusion regions formed by injecting impurities from the upper portion and diffusing them by heating or the like, the impurity concentration distribution is higher at the upper portion and lower at the lower portion. . Therefore, the gate region 2 and the source region 1 and the drain region 4 are not in contact with each other at a location where the impurity concentration is high, and the gate region 2 and the source region 1 are different from the conventional junction type field effect transistor shown in FIG. 1 and the effect of relaxing the electric field at the boundary with the drain region 4 is increased. As a result, generation of a gate current due to impact ionization can be suppressed.

【0025】また、ゲート領域2とソース領域1、ドレ
イン領域4との境界からゲート領域2の中央に向かう方
向に傾斜部が形成されているため、実質的にゲート領域
2とソース領域1、ドレイン領域4との接触面積が更に
小さくなって、その境界付近での電界がより小さくなっ
ている。更に、それらの傾斜部には低濃度ソース領域8
及び低濃度ドレイン領域7が形成され、ゲート領域2と
ソース領域1及びドレイン領域4との境界付近で不純物
濃度の勾配が緩やかになっているため、電界が更に小さ
くなって、インパクトイオン化に対する耐性が一層高ま
っている。
Further, since the inclined portion is formed in the direction from the boundary between the gate region 2 to the source region 1 and the drain region 4 toward the center of the gate region 2, the gate region 2, the source region 1 and the drain region are substantially formed. The contact area with the region 4 is further reduced, and the electric field near the boundary is smaller. Furthermore, the low concentration source region 8
And the low-concentration drain region 7 is formed, and since the gradient of the impurity concentration is gentle near the boundary between the gate region 2 and the source region 1 and the drain region 4, the electric field is further reduced, and the resistance to impact ionization is reduced. It is even higher.

【0026】なお、図1において、ソース領域1をシリ
コン基板6の表面の凹部に形成しなくとも、ゲート領域
2とドレイン領域4との境界部での電界緩和効果が大き
いことは明らかである。本例では後述のようにソース領
域1及びドレイン領域4を同一のマスクを用いて製造で
きるようにしているため、構造上でソース領域1も凹部
に形成されているものである。
In FIG. 1, it is apparent that the effect of alleviating the electric field at the boundary between the gate region 2 and the drain region 4 is large even if the source region 1 is not formed in the concave portion on the surface of the silicon substrate 6. In this example, as described later, the source region 1 and the drain region 4 can be manufactured using the same mask, so that the source region 1 is also formed in a recess in the structure.

【0027】次に、本例の接合型電界効果トランジスタ
の第1の製造方法につき図3〜図10を参照して説明す
る。図3〜図5は、LOCOS法によりシリコン基板6
上に凸部及び凹部(段差)を形成する工程を説明するた
めの断面図を示し、先ず図3に示すように、シリコン基
板6の表面の全面に保護膜としてのシリコン酸化膜10
を形成する。このように後述のLOCOS法による酸化
を行う際に、耐酸化マスクのストレス緩和を目的とした
下敷酸化膜は「PAD酸化膜」と呼ばれているため、そ
のシリコン酸化膜10を以下では、PAD酸化膜10と
呼ぶ。PAD酸化の条件は一例として、温度1000℃
程度でのドライ酸化を30〜100分程度行うものであ
り、PAD酸化膜10の膜厚は200〜800Å程度と
なる。
Next, a first manufacturing method of the junction field effect transistor of this embodiment will be described with reference to FIGS. 3 to 5 show a silicon substrate 6 by the LOCOS method.
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a step of forming a convex portion and a concave portion (step). First, as shown in FIG. 3, a silicon oxide film 10 as a protective film is formed on the entire surface of the silicon substrate 6.
To form As described above, when performing oxidation by the LOCOS method described below, the underlying oxide film for the purpose of alleviating the stress of the oxidation-resistant mask is called a “PAD oxide film”. Called oxide film 10. PAD oxidation conditions are, for example, a temperature of 1000 ° C.
The dry oxidation is performed for about 30 to 100 minutes, and the thickness of the PAD oxide film 10 is about 200 to 800 °.

【0028】その後、接合型電界効果トランジスタを構
成するソース領域、及びドレイン領域を除くシリコン基
板6の表面に、LOCOS法による酸化(以下、「LO
COS酸化」という)の際の耐酸化マスクとして、窒化
膜9を形成する。窒化膜9の膜厚は400〜1000Å
程度とする。引き続き図4に示すように、窒化膜9をマ
スクとしてLOCOS酸化を行う。LOCOS酸化の条
件としては、例えばパイロ酸化法(熱酸化装置を用いた
水蒸気酸化法)により温度1000℃程度で100〜2
00分程度酸化を行う。この結果、シリコン基板6上の
窒化膜9の間のPAD酸化膜10が更に酸化されて厚い
酸化膜(以下、「LOCOS酸化膜」という)10aと
なる。LOCOS酸化膜10a(PAD酸化膜10も含
む)の厚さは一例として8000Å程度である。このL
OCOS酸化によって、シリコン基板6の酸化されてい
ない部分の表面において、LOCOS酸化膜10aの底
部が凹部6bとなり、窒化膜9の底部が凸部6aとな
る。但し、凸部6a及び凹部6bの断面形状は台形状で
あるため、両者の境界部が傾斜部6cとなっている。即
ち、LOCOS酸化によってシリコン基板6の酸化され
ていない部分の表面に、傾斜を有する段差構造が形成さ
れたことになる。
Thereafter, the surface of the silicon substrate 6 excluding the source region and the drain region constituting the junction field effect transistor is oxidized by the LOCOS method (hereinafter referred to as "LO
A nitride film 9 is formed as an oxidation-resistant mask at the time of “COS oxidation”. The thickness of the nitride film 9 is 400 to 1000 Å
Degree. Subsequently, as shown in FIG. 4, LOCOS oxidation is performed using the nitride film 9 as a mask. The conditions for LOCOS oxidation include, for example, pyro oxidation (steam oxidation using a thermal oxidation device) at a temperature of about 1000 ° C. and 100 to 2 times.
Oxidation is performed for about 00 minutes. As a result, the PAD oxide film 10 between the nitride films 9 on the silicon substrate 6 is further oxidized to become a thick oxide film (hereinafter, referred to as "LOCOS oxide film") 10a. The thickness of the LOCOS oxide film 10a (including the PAD oxide film 10) is, for example, about 8000 °. This L
By the OCOS oxidation, the bottom of the LOCOS oxide film 10a becomes the concave portion 6b and the bottom of the nitride film 9 becomes the convex portion 6a on the surface of the unoxidized portion of the silicon substrate 6. However, since the cross-sectional shape of the convex portion 6a and the concave portion 6b is trapezoidal, the boundary between them is the inclined portion 6c. That is, a step structure having an inclination is formed on the surface of the unoxidized portion of the silicon substrate 6 by the LOCOS oxidation.

【0029】次に、ソース及びドレインが形成される領
域上の厚いLOCOS酸化膜10aを表面から一定の深
さまでエッチングにより除去する。エッチング方法はウ
ェットエッチングでもドライエッチングでも構わない
が、窒化膜9に対する選択性が高く窒化膜9はそのまま
残る方法が望ましい。このエッチングにより除去する膜
厚は、残存膜厚がソース領域及びドレイン領域に不純物
をイオン注入する際にそのイオンがシリコン基板6の内
部に十分な量で到達できる膜厚となるように設定され
る。一例として、LOCOS酸化膜10a(PAD酸化
膜10を含む)の残存膜厚は、イオンが十分に透過でき
る1500Å程度以下で、且つ酸化膜が確実に残存でき
るように200Å程度以上であることが望ましい。図4
でのLOCOS酸化膜10aの厚さを8000Å程度と
すると、残存膜厚が200Å程度以上となる条件で、そ
の膜厚の4/5程度以上を除去すればよいことになる。
但し、LOCOS酸化膜10aをPAD酸化膜10も含
めて全部除去するようにしてもよい。
Next, the thick LOCOS oxide film 10a on the region where the source and drain are to be formed is removed from the surface to a certain depth by etching. The etching method may be either wet etching or dry etching, but it is preferable that the etching method has high selectivity to the nitride film 9 and the nitride film 9 remains as it is. The film thickness to be removed by this etching is set so that the remaining film thickness can reach a sufficient amount inside the silicon substrate 6 when ions are implanted into the source region and the drain region. . As an example, the remaining film thickness of the LOCOS oxide film 10a (including the PAD oxide film 10) is desirably about 1500 ° or less at which ions can sufficiently penetrate, and about 200 ° or more so that the oxide film can reliably remain. . FIG.
Assuming that the thickness of the LOCOS oxide film 10a is about 8000 mm in this case, about 4/5 or more of the film thickness should be removed under the condition that the remaining film thickness is about 200 mm or more.
However, the entire LOCOS oxide film 10a including the PAD oxide film 10 may be removed.

【0030】図5は、LOCOS酸化膜の一部を除去し
た状態を示し、この図5において、PAD酸化膜10上
に残された窒化膜9の両端部9a,9bが鳥のくちば
し、即ちバーズビーク(Bird's beak )状にめくれ上が
っている。これは図4のLOCOS酸化膜10aによる
変形である。以上の工程により、シリコン基板6の酸化
されていない部分の表面に凸部6a、傾斜部6c、凹部
6bが形成され、凸部6a及び傾斜部6c上に窒化膜9
がマスクとして残されている。
FIG. 5 shows a state in which a part of the LOCOS oxide film has been removed. In FIG. 5, both ends 9a and 9b of the nitride film 9 left on the PAD oxide film 10 are bird's beaks, that is, bird's beaks. (Bird's beak). This is a modification due to the LOCOS oxide film 10a in FIG. Through the above steps, the projections 6a, the inclined portions 6c, and the concave portions 6b are formed on the surface of the non-oxidized portion of the silicon substrate 6, and the nitride film 9 is formed on the projected portions 6a and the inclined portions 6c.
Is left as a mask.

【0031】次に、図6に示すように、ソース領域及び
ドレイン領域形成のためのn型の不純物としてヒ素(A
s)を加速電圧約120keV及び注入量1×1015
5×1015/cm2 の条件にてイオン注入し、洗浄後窒
素雰囲気中にて約950℃の温度で約30分アニールす
る。これにより、シリコン基板6上の凹部6bの内部に
ソース領域1及びドレイン領域4が形成される。また、
LOCOS酸化時の耐酸化マスクとして用いた窒化膜9
をマスクとしてイオン注入する際に、窒化膜9のバーズ
ビーク状の端部9a,9bではシリコン基板6の表面に
垂直な方向に対する窒化膜の厚さが実質的に先端に向け
て徐々に変化するため、イオン注入によるイオンの透過
量が先端に向かって徐々に変化する。従って、それらの
端部9a,9bの底部の傾斜部6cにおいて、ソース領
域1に接する領域には低濃度ソース領域8が形成され、
ドレイン領域4に接する領域には低濃度ドレイン領域7
が形成される。これによって、ドレイン領域4の境界部
での不純物の濃度勾配が緩やかになって、従来例のよう
にドレイン領域を二重拡散構造にすることなくドレイン
領域の端部での電界緩和効果が得られる。
Next, as shown in FIG. 6, arsenic (A) is used as an n-type impurity for forming a source region and a drain region.
s) with an acceleration voltage of about 120 keV and an injection amount of 1 × 10 15 to
Ion implantation is performed under the condition of 5 × 10 15 / cm 2 , and after cleaning, annealing is performed in a nitrogen atmosphere at a temperature of about 950 ° C. for about 30 minutes. As a result, the source region 1 and the drain region 4 are formed inside the concave portion 6b on the silicon substrate 6. Also,
Nitride film 9 used as oxidation resistant mask during LOCOS oxidation
When ions are implanted using the mask as a mask, the thickness of the nitride film 9 in the bird's beak-like ends 9a and 9b in the direction perpendicular to the surface of the silicon substrate 6 gradually changes substantially toward the tip. In addition, the amount of ions transmitted by ion implantation gradually changes toward the tip. Therefore, in the inclined portion 6c at the bottom of the ends 9a and 9b, a low-concentration source region 8 is formed in a region in contact with the source region 1,
A low concentration drain region 7 is provided in a region in contact with the drain region 4.
Is formed. As a result, the impurity concentration gradient at the boundary between the drain regions 4 becomes gentle, and the effect of reducing the electric field at the end of the drain region can be obtained without having the drain region have a double diffusion structure as in the conventional example. .

【0032】次に、図7に示すように、ドレイン領域4
の内側に接するようにp型のバックゲート領域3を形成
する。そのためには、図6の窒化膜9を除去した後、通
常のフォトリソグラフィ技術を用い、シリコン基板6の
表面をバックゲート領域を形成する領域を除いてレジス
ト膜11で覆い、p型の不純物としてホウ素(B)を加
速電圧約60keV及び注入量1×1012〜1×1013
/cm2 の条件にてイオン注入し、洗浄後窒素雰囲気中
にて約1150℃で50〜200分アニールする。これ
により、ドレイン領域4より深い拡散領域を有するバッ
クゲート領域3が形成される。なお、本例ではシリコン
基板6の表面に、PAD酸化膜10を残存させている
が、図7の工程でPAD酸化膜10をすべて除去しても
構わない。
Next, as shown in FIG.
A p-type back gate region 3 is formed so as to be in contact with the inside of the substrate. For this purpose, after removing the nitride film 9 shown in FIG. 6, the surface of the silicon substrate 6 is covered with a resist film 11 except for a region where a back gate region is to be formed, using a normal photolithography technique. Boron (B) is implanted with an acceleration voltage of about 60 keV and an injection amount of 1 × 10 12 to 1 × 10 13.
After ion implantation under the condition of / cm 2 , annealing is performed in a nitrogen atmosphere at about 1150 ° C. for 50 to 200 minutes. As a result, the back gate region 3 having a diffusion region deeper than the drain region 4 is formed. In this example, the PAD oxide film 10 is left on the surface of the silicon substrate 6, but the PAD oxide film 10 may be entirely removed in the step of FIG.

【0033】次に、図8に示すように、ドレイン領域4
とソース領域1との間のバックゲート領域3の上部にn
型のチャネル領域5を形成する。そのため、先ず通常の
フォトリソグラフィ技術を用い、シリコン基板6の表面
をチャネル領域を形成する領域を除いてレジスト膜12
で覆い、p型の不純物としてリン(P)を加速電圧15
0keV〜1MeV及び注入量1×1012〜9×1012
/cm2 の条件にてイオン注入し、洗浄後窒素雰囲気中
にて950℃〜1100℃の温度で約30分程度アニー
ルする。これにより、ドレイン領域4及びソース領域1
を接続するチャネル領域5が形成される。
Next, as shown in FIG.
N above the back gate region 3 between the gate and the source region 1
A channel region 5 is formed. Therefore, first, the surface of the silicon substrate 6 is removed from the resist film 12 except for the region where the channel region is to be formed by using the ordinary photolithography technique.
And phosphorus (P) as a p-type impurity at an accelerating voltage of 15
0 keV to 1 MeV and injection amount 1 × 10 12 to 9 × 10 12
After ion implantation under the condition of / cm 2 , annealing is performed in a nitrogen atmosphere at a temperature of 950 ° C. to 1100 ° C. for about 30 minutes. Thereby, the drain region 4 and the source region 1
Is formed.

【0034】次に、図9に示すように、シリコン基板6
の表面の凸部の内部にゲート領域2を形成する。そのた
め、通常のフォトリソグラフィ技術を用いて、シリコン
基板6の表面を接合型電界効果トランジスタを形成する
領域を除いてレジスト膜13で覆い、ゲート領域形成の
ためのp型の不純物として二フッ化ほう素(BF2 )を
加速電圧約100keV及び注入量1×1012〜2×1
13/cm2 の条件にてイオン注入し、洗浄後窒素雰囲
気中にて約950℃の温度で約30分アニールする。こ
れにより、バックゲート領域3及びチャネル領域5の上
部に接すると共にソース領域1を囲むようにp型のゲー
ト領域2が形成される。
Next, as shown in FIG.
The gate region 2 is formed inside the convex portion on the surface of FIG. Therefore, the surface of the silicon substrate 6 is covered with a resist film 13 except for a region where a junction field effect transistor is to be formed using a normal photolithography technique, and difluoride is used as a p-type impurity for forming a gate region. Element (BF 2 ) with an acceleration voltage of about 100 keV and an injection amount of 1 × 10 12 to 2 × 1
Ion implantation is performed under the condition of 0 13 / cm 2 , and after cleaning, annealing is performed at about 950 ° C. for about 30 minutes in a nitrogen atmosphere. As a result, a p-type gate region 2 is formed so as to be in contact with the upper portions of the back gate region 3 and the channel region 5 and to surround the source region 1.

【0035】最後に、図10に示すように、シリコン基
板6の表面(ここではPAD酸化膜10に覆われてい
る)の上に層間絶縁膜14を形成する。この層間絶縁膜
14を形成した後、ゲート領域2、ソース領域1、及び
ドレイン領域4にそれぞれ接続されたコンタクトホール
を形成し、それらのコンタクトホールを通してそれぞれ
ゲート用の電極15A、ソース用の電極15B、及びド
レイン用の電極15Cを形成し、更にこれらの電極の配
線を行う。この場合、層間絶縁膜14は、電極15A〜
15Cの配線と、それらの配線の下に形成された他の配
線との絶縁膜として形成される。
Finally, as shown in FIG. 10, an interlayer insulating film 14 is formed on the surface of the silicon substrate 6 (here, covered with the PAD oxide film 10). After the interlayer insulating film 14 is formed, contact holes connected to the gate region 2, the source region 1, and the drain region 4 are formed, and the gate electrode 15A and the source electrode 15B are respectively formed through the contact holes. , And a drain electrode 15C are formed, and wiring of these electrodes is performed. In this case, the interlayer insulating film 14 includes the electrodes 15A to 15A.
It is formed as an insulating film between the wirings of 15C and other wirings formed under those wirings.

【0036】このようにして、本例の製造方法によれ
ば、図1に示す段差構造を有する接合型電界効果トラン
ジスタを容易に製造できる。本例の製造方法において
は、図6に示すドレイン領域4の形成時において、窒化
膜9をゲート領域側のマスクとして用いた一度のイオン
注入により、高濃度のドレイン領域4及びソース領域1
に接して低濃度の不純物が拡散された低濃度ドレイン領
域7及び低濃度ソース領域8が形成される。即ち、従来
のLDD(Lightly Doped Drain )構造では、高濃度の
拡散領域に接して低濃度の拡散領域を形成するための工
程を特別に設けていたのに対して、本例では特別の工程
を設けることなく同様な不純物濃度プロファイル形成で
きるので、製造工程を簡素化できる。
As described above, according to the manufacturing method of this embodiment, the junction field effect transistor having the step structure shown in FIG. 1 can be easily manufactured. In the manufacturing method of this example, when the drain region 4 shown in FIG. 6 is formed, high-concentration drain region 4 and source region 1 are formed by ion implantation once using nitride film 9 as a mask on the gate region side.
, A low-concentration drain region 7 and a low-concentration source region 8 in which low-concentration impurities are diffused are formed. That is, in the conventional LDD (Lightly Doped Drain) structure, a special process for forming a low-concentration diffusion region in contact with a high-concentration diffusion region is provided. Since a similar impurity concentration profile can be formed without providing, the manufacturing process can be simplified.

【0037】また、図9に示すように、本例では大まか
なマスクを用いてイオン注入を行うだけでゲート領域2
はシリコン基板6の凸部に形成される。即ち、ゲート領
域2は所謂セルフ・アライメント方式で形成することが
でき、フォトリソグラフィ工程におけるマスクの重ね合
わせ誤差の許容値(Alignment tolerance )考慮する必
要がなくなり、集積度の向上に寄与する。更に、LOC
OS法を用いた酸化プロセスはCMOSを製造するプロ
セスでも使用できるため、本例の接合型電界効果トラン
ジスタを製造工程を増加させることなく、CMOSと同
時に形成することができる。
Further, as shown in FIG. 9, in this embodiment, the gate region 2 is formed only by performing ion implantation using a rough mask.
Is formed on the convex portion of the silicon substrate 6. That is, the gate region 2 can be formed by a so-called self-alignment method, and there is no need to consider an allowable value (Alignment tolerance) of a mask overlay error in a photolithography process, which contributes to an improvement in integration. Furthermore, LOC
Since the oxidation process using the OS method can be used in a process for manufacturing CMOS, the junction field-effect transistor of this example can be formed simultaneously with CMOS without increasing the number of manufacturing steps.

【0038】なお、図7〜図9で示す工程においては、
各工程毎に注入した不純物活性化のための熱処理を行っ
ているが、いくつかの工程で熱処理を併用してもよい。
また、各拡散領域の形成順序は前後してもよい。例え
ば、図8に示すチャネル領域5を形成した後、図7に示
すバックゲート領域3を形成するようにしてもよい。ま
た、本例では図6に示すようにドレイン領域4及びソー
ス領域1を同時に形成しているため、ドレイン領域4及
びソース領域1用として共通のマスクを使用できる。し
かしながら、例えばソース領域1をゲート領域2と同じ
ようにシリコン基板6の表面の凸部に形成することも可
能であり、この場合にはソース領域1及びドレイン領域
4を形成するためのイオン注入工程前の、LOCOS酸
化膜の除去工程において、ソース領域1となるべき領域
の上部の窒化膜を除去する必要がある。また、ソース領
域1及びドレイン領域4が同一マスクで形成されないこ
とから、両者の製造工程間でのマスクのアライメント誤
差を所定の許容範囲内に収める必要がある。
In the steps shown in FIGS. 7 to 9,
Although the heat treatment for activating the implanted impurities is performed in each step, the heat treatment may be used in some steps.
Further, the order of forming the respective diffusion regions may be changed. For example, after the channel region 5 shown in FIG. 8 is formed, the back gate region 3 shown in FIG. 7 may be formed. In this example, since the drain region 4 and the source region 1 are simultaneously formed as shown in FIG. 6, a common mask can be used for the drain region 4 and the source region 1. However, for example, it is also possible to form the source region 1 on the convex portion of the surface of the silicon substrate 6 in the same manner as the gate region 2. In this case, an ion implantation step for forming the source region 1 and the drain region 4 is performed. In the previous step of removing the LOCOS oxide film, it is necessary to remove the nitride film on the region to be the source region 1. Further, since the source region 1 and the drain region 4 are not formed by the same mask, it is necessary to keep the alignment error of the mask between the two manufacturing steps within a predetermined allowable range.

【0039】次に、本例の接合型電界効果トランジスタ
の第2の製造方法につき図11〜図14を参照して説明
する。この第2の製造方法は、LOCOS酸化の前に、
一部の不純物拡散領域(以下の例ではバックゲート領
域)を形成する点で第1の製造方法とは異なるが、この
第2の製造方法により最終的に得られる接合型電界効果
トランジスタの構成は第1の製造方法により得られるも
のと同じであり、図11〜図14において、図1〜図1
0に対応する部分には同一符号を付しその詳細説明を省
略する。
Next, a second method of manufacturing the junction field effect transistor of this embodiment will be described with reference to FIGS. This second manufacturing method involves the following steps before the LOCOS oxidation:
Although the first manufacturing method is different from the first manufacturing method in that a part of the impurity diffusion region (the back gate region in the following example) is formed, the structure of the junction field effect transistor finally obtained by the second manufacturing method is as follows. 11 to 14 are the same as those obtained by the first manufacturing method.
Parts corresponding to 0 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0040】図11〜図14は、この第2の製造方法に
よる接合型電界効果トランジスタの製造工程を示す断面
図である。先ず、図11に示すようにシリコン基板6上
にp型のバックゲート領域3を形成する。このバックゲ
ート領域3を形成する方法は、図7に基づいて説明した
方法と同様である。即ち、通常のフォトリソグラフィ技
術を用い、シリコン基板6の表面をバックゲート領域を
形成する領域を除いてレジスト膜で覆い、p型の不純物
としてホウ素(B)を加速電圧約60keV及び注入量
1×1012〜1×1013/cm2 の条件にてイオン注入
し、洗浄後窒素雰囲気中にて1150℃で50〜200
分アニールすればよい。次に、バックゲート領域3が形
成されたシリコン基板6の表面全体に、一例として温度
1000℃のドライ酸化条件にて30〜100分程度の
処理時間で、200〜800Å程度の膜厚でPAD酸化
膜10を形成した後、ソース領域及びドレイン領域を除
いてLOCOS酸化の耐酸化マスクとして、400〜1
000Å程度の膜厚で窒化膜9を形成する。
FIGS. 11 to 14 are sectional views showing the steps of manufacturing the junction field effect transistor according to the second manufacturing method. First, a p-type back gate region 3 is formed on a silicon substrate 6 as shown in FIG. The method of forming the back gate region 3 is the same as the method described with reference to FIG. That is, using a normal photolithography technique, the surface of the silicon substrate 6 is covered with a resist film except for the region for forming the back gate region, and boron (B) is implanted as a p-type impurity at an acceleration voltage of about 60 keV and an implantation amount of 1 ×. Ion implantation is performed under the conditions of 10 12 to 1 × 10 13 / cm 2 , and after cleaning, 50 to 200 at 1150 ° C. in a nitrogen atmosphere.
Annealing may be performed for a minute. Next, the PAD oxidation is performed on the entire surface of the silicon substrate 6 on which the back gate region 3 is formed, for example, under a dry oxidation condition at a temperature of 1000 ° C. for a processing time of about 30 to 100 minutes and a film thickness of about 200 to 800 °. After the formation of the film 10, except for the source region and the drain region, 400 to 1
A nitride film 9 is formed to a thickness of about 000 °.

【0041】引き続き図12に示すように、LOCOS
酸化を行う。具体的にパイロ酸化法により温度約100
0℃で約100〜200分酸化を行って、シリコン基板
6上に部分的に厚いLOCOS酸化膜10a(膜厚は例
えば8000Å)を形成する。次に、ソース領域及びド
レイン領域が形成される予定の領域上のLOCOS酸化
膜10aを表面から一定の深さまでエッチングにより除
去する。このエッチングにより除去する膜厚は、第1の
製造方法と同様に残存膜厚が200〜1500Å程度と
なる範囲であるのが望ましい。但し、LOCOS酸化膜
10a(PAD酸化膜10を含む)の膜厚の4/5以上
を除去するようにしてもよく、更にLOCOS酸化膜1
0aをPAD酸化膜10を含めて全部取り去ってもよ
い。
Subsequently, as shown in FIG.
Perform oxidation. Specifically, the temperature is about 100 by the pyro-oxidation method.
Oxidation is performed at 0 ° C. for about 100 to 200 minutes to form a partially thick LOCOS oxide film 10 a (film thickness is, for example, 8000 °) on the silicon substrate 6. Next, the LOCOS oxide film 10a on the region where the source region and the drain region are to be formed is removed by etching to a certain depth from the surface. It is desirable that the film thickness removed by this etching be in the range where the remaining film thickness is about 200 to 1500 ° similarly to the first manufacturing method. However, 4/5 or more of the thickness of the LOCOS oxide film 10a (including the PAD oxide film 10) may be removed.
Oa including the PAD oxide film 10 may be entirely removed.

【0042】以上の工程により、図13に示すように、
シリコン基板6の酸化されていない部分の表面に凸部6
a、凹部6b、傾斜部6cが形成されて、段差構造が形
成されたことになる。次に、図14に示すように、窒化
膜9をマスクとしてソース領域及びドレイン領域形成の
ためのn型の不純物としてヒ素(As)を加速電圧約1
20keV及び注入量1×1015〜5×1015/cm2
の条件にてイオン注入し、洗浄後窒素雰囲気中にて約9
50℃の温度で約30分アニールする。これにより、シ
リコン基板6上の凹部にソース領域1及びドレイン領域
4が形成される。また、第1の製造方法と同様に、窒化
膜9の両端部9a,9bでのイオンビームの透過量の変
化によって、ソース領域1及びドレイン領域4のそれぞ
れの境界部に低濃度のヒ素が拡散された低濃度ソース領
域8及び低濃度ドレイン領域7が形成される。
By the above steps, as shown in FIG.
The protrusion 6 is formed on the surface of the non-oxidized portion of the silicon substrate 6.
a, the concave portion 6b, and the inclined portion 6c are formed, and a step structure is formed. Next, as shown in FIG. 14, arsenic (As) is used as an n-type impurity for forming a source region and a drain region with an acceleration voltage of about 1 using the nitride film 9 as a mask.
20 keV and injection amount of 1 × 10 15 to 5 × 10 15 / cm 2
Ion implantation under the conditions of
Anneal at a temperature of 50 ° C. for about 30 minutes. Thus, the source region 1 and the drain region 4 are formed in the concave portion on the silicon substrate 6. Further, similarly to the first manufacturing method, the low-concentration arsenic diffuses into the respective boundaries between the source region 1 and the drain region 4 due to the change in the amount of transmission of the ion beam at both ends 9a and 9b of the nitride film 9. The low-concentration source region 8 and the low-concentration drain region 7 thus formed are formed.

【0043】以下、第1の製造方法の図8〜図10に基
づいて説明した工程と同じ工程により、図10に示すよ
うに、チャネル領域5、ゲート領域2、及び電極15A
〜15Cを形成することにより、図1に示す接合型電界
効果トランジスタが形成される。なお、上述の実施の形
態では接合型電界効果トランジスタはシリコン基板上に
形成されているが、接合型電界効果トランジスタを形成
する基板はシリコン基板に限定されず、他の半導体基板
でもよい。また、耐酸化マスクとしては窒化膜9が使用
されているが、酸化に強い膜であれば他の膜でもよい。
更に、ゲート領域、ソース領域、ドレイン領域等の各拡
散領域の形成条件及び不純物の種類は上記に限定され
ず、例えばp型の不純物としては、ホウ素(B)以外に
例えばアルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、イン
ジウム(In)等も使用でき、n型の不純物としてはリ
ン(P)やヒ素(As)の他にアンチモン(Sb)等も
使用できる。
Hereinafter, as shown in FIG. 10, the channel region 5, the gate region 2 and the electrode 15A are formed by the same steps as those described with reference to FIGS.
By forming ~ 15C, the junction field effect transistor shown in FIG. 1 is formed. Although the junction field-effect transistor is formed on the silicon substrate in the above embodiment, the substrate on which the junction field-effect transistor is formed is not limited to the silicon substrate, but may be another semiconductor substrate. In addition, although the nitride film 9 is used as the oxidation-resistant mask, another film may be used as long as it is a film resistant to oxidation.
Furthermore, the conditions for forming the respective diffusion regions such as the gate region, the source region, and the drain region, and the types of impurities are not limited to those described above. For example, as the p-type impurity, besides boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga), indium (In) and the like can be used, and as the n-type impurity, antimony (Sb) and the like can be used in addition to phosphorus (P) and arsenic (As).

【0044】このように、本発明は上述の実施の形態に
限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構
成を取り得る。
As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can take various configurations without departing from the gist of the present invention.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明の接合型電界効果トランジスタに
よれば、ソース・ドレイン領域と表面ゲート領域との境
界部に厚さ方向の段差を設け、且つその境界部を傾斜部
とした構成を有するため、その表面ゲート領域とそのソ
ース・ドレイン領域とが不純物濃度の高い領域では殆ど
接することがない。従って、特に表面ゲート領域とドレ
イン領域との境界部での電界緩和効果が大きくなり、イ
ンパクトイオン化に対する耐性が向上する利点がある。
According to the junction field effect transistor of the present invention, a step in the thickness direction is provided at the boundary between the source / drain region and the surface gate region, and the boundary is formed as an inclined portion. Therefore, the surface gate region and the source / drain region hardly contact each other in a region having a high impurity concentration. Therefore, there is an advantage that the effect of alleviating the electric field particularly at the boundary between the surface gate region and the drain region is increased, and the resistance to impact ionization is improved.

【0046】また、表面ゲート領域とそのソース・ドレ
イン領域との間の境界に接するその傾斜部の内部に、そ
の境界から離れる方向に次第に濃度が薄くなるように不
純物を拡散させた濃度勾配部を設ける場合には、その表
面ゲート領域とそのソース・ドレイン領域との境界部に
おける不純物の濃度分布の勾配がなだらかになり、例え
ばドレイン領域の端部における電界の強度が更に小さく
なって、インパクトイオン化に対する耐性が向上する。
Further, a concentration gradient portion in which impurities are diffused such that the concentration gradually decreases in a direction away from the boundary is formed inside the inclined portion contacting the boundary between the surface gate region and the source / drain region. In this case, the gradient of the impurity concentration distribution at the boundary between the surface gate region and the source / drain region becomes gentle, for example, the intensity of the electric field at the end of the drain region becomes further smaller, and the impact ionization is prevented. Improves resistance.

【0047】また、本発明による接合型電界効果トラン
ジスタの製造方法によれば、LOCOS法の酸化により
半導体基板上に凹凸の段差構造、及び傾斜部が形成され
ると共に、形成されたその凸部に表面ゲート領域が形成
され、その凹部にそのソース・ドレイン領域が形成され
る。従って、容易に本発明の接合型電界効果トランジス
タを製造することができる。また、LOCOS酸化はC
MOSプロセスでも使用できるため、製造工程を増加さ
せることなく、本発明の接合型電界効果トランジスタを
CMOSと同時に形成できる利点もある。
Further, according to the method of manufacturing a junction field effect transistor of the present invention, a stepped structure and an inclined portion are formed on a semiconductor substrate by oxidation by the LOCOS method, and the formed convex portion is formed on the semiconductor substrate. A surface gate region is formed, and the source / drain regions are formed in the recess. Therefore, the junction field effect transistor of the present invention can be easily manufactured. LOCOS oxidation is C
Since it can be used in a MOS process, there is also an advantage that the junction field effect transistor of the present invention can be formed simultaneously with CMOS without increasing the number of manufacturing steps.

【0048】また、その製造方法の第1工程が、その半
導体基板上に酸化膜を形成した後、部分的に耐酸化膜を
形成し、この耐酸化膜が形成されている部分以外のその
酸化膜を厚くするようにLOCOS法で酸化を行うこと
によってその半導体基板の表面にその凸部及び凹部を形
成した後、この凹部上の酸化膜のエッチングを行うこと
によってその酸化膜を薄くし、第2工程が、その凹部に
この上の酸化膜を通してイオン注入を行うことによって
そのソース・ドレイン領域を形成する場合には、そのL
OCOS酸化の程度によりマスクとしてのその耐酸化膜
の端部の形状が変化し、そのソース・ドレイン領域を形
成するためのイオン注入により、同時にゲート領域とソ
ース・ドレイン領域との境界部にそのソース・ドレイン
領域と同じ不純物の低濃度の拡散領域が形成される。従
って、その耐酸化膜をマスクとして用いた一度のイオン
注入工程により、従来のLDD(Lightly doped drain
)構造と同様な不純物濃度プロファイルを形成できる
ため、製造工程を簡素化できる。更に、セルフ・アライ
メント方式でそのゲート領域を形成できるため、集積度
を向上させることができる利点がある。
In a first step of the manufacturing method, an oxide film is formed on the semiconductor substrate, and then an oxidation-resistant film is formed partially, and the oxidation-resistant film other than the portion where the oxidation-resistant film is formed is formed. After forming the protrusions and recesses on the surface of the semiconductor substrate by performing oxidation by the LOCOS method so as to make the film thicker, the oxide film on the recesses is etched to make the oxide film thinner. When the two steps are to form the source / drain regions by performing ion implantation through the oxide film on the recesses, the L
The shape of the end portion of the oxidation-resistant film as a mask changes depending on the degree of the OCOS oxidation, and the ion implantation for forming the source / drain regions simultaneously causes the source to be formed at the boundary between the gate region and the source / drain regions. A low concentration diffusion region of the same impurity as the drain region is formed. Therefore, the conventional LDD (Lightly doped drain) can be performed by a single ion implantation process using the oxidation resistant film as a mask.
3) Since the same impurity concentration profile as that of the structure can be formed, the manufacturing process can be simplified. Further, since the gate region can be formed by a self-alignment method, there is an advantage that the degree of integration can be improved.

【0049】また、その第1工程でのエッチングによっ
て、その酸化膜の残存膜厚を200Å〜1500Åの範
囲内にする場合には、半導体基板の表面を良好に保護し
た上で残存する酸化膜を通してイオン注入を容易に行う
ことができる。
When the remaining film thickness of the oxide film is set in the range of 200 ° to 1500 ° by the etching in the first step, the surface of the semiconductor substrate is protected well and the remaining oxide film is passed through. Ion implantation can be easily performed.

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

【図1】本発明の実施の形態の一例における接合型電界
効果トランジスタの概略構成を示す図2のAA線に沿う
断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2 showing a schematic configuration of a junction field-effect transistor according to an example of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態の一例における接合型電界
効果トランジスタの各拡散領域を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing each diffusion region of a junction field-effect transistor according to an example of an embodiment of the present invention.

【図3】図1の接合型電界効果トランジスタの第1の製
造方法におけるPAD酸化膜10及び窒化膜9の形成工
程を示す断面図である。
3 is a cross-sectional view showing a step of forming a PAD oxide film 10 and a nitride film 9 in a first method for manufacturing the junction field effect transistor of FIG.

【図4】その第1の製造方法におけるLOCOS酸化膜
10aの形成工程を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a step of forming a LOCOS oxide film 10a in the first manufacturing method.

【図5】図4の状態からLOCOS酸化膜10aの一部
を除去した状態を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state where a part of the LOCOS oxide film 10a has been removed from the state of FIG.

【図6】その第1の製造方法におけるソース領域1、ド
レイン領域4、及び低濃度ドレイン領域7等の形成工程
を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a step of forming a source region 1, a drain region 4, a low-concentration drain region 7, and the like in the first manufacturing method.

【図7】その第1の製造方法におけるバックゲート領域
3の形成工程を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a step of forming a back gate region 3 in the first manufacturing method.

【図8】その第1の製造方法におけるチャネル領域5の
形成工程を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a step of forming a channel region 5 in the first manufacturing method.

【図9】その第1の製造方法におけるゲート領域2の形
成工程を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a step of forming a gate region 2 in the first manufacturing method.

【図10】その第1の製造方法における層間絶縁膜14
及び電極等の形成工程を示す断面図である。
FIG. 10 shows an interlayer insulating film 14 in the first manufacturing method.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a step of forming an electrode and the like.

【図11】図1の接合型電界効果トランジスタの第2の
製造方法におけるバックゲート領域3、PAD酸化膜1
0、及び窒化膜9の形成工程を示す断面図である。
11 shows a back gate region 3 and a PAD oxide film 1 in a second method of manufacturing the junction field effect transistor shown in FIG. 1;
0 and a cross-sectional view showing a step of forming a nitride film 9.

【図12】その第2の製造方法におけるLOCOS酸化
膜10aの形成工程を示す断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a step of forming a LOCOS oxide film 10a in the second manufacturing method.

【図13】図12の状態からLOCOS酸化膜10aの
一部を除去した状態を示す断面図である。
13 is a cross-sectional view showing a state where a part of the LOCOS oxide film 10a has been removed from the state of FIG.

【図14】その第2の製造方法におけるドレイン領域
4、ソース領域1、及び低濃度ドレイン領域7等の形成
工程を示す断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a step of forming a drain region 4, a source region 1, a low-concentration drain region 7, and the like in the second manufacturing method.

【図15】従来の接合型電界効果トランジスタの一例を
示す図16のBB線に沿う断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 16 showing an example of a conventional junction field-effect transistor.

【図16】従来の接合型電界効果トランジスタの一例を
示す平面図である。
FIG. 16 is a plan view showing an example of a conventional junction field effect transistor.

【図17】図15の接合型電界効果トランジスタの従来
の製造方法におけるバックゲート領域の形成工程を示す
断面図である。
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a step of forming a back gate region in a conventional method for manufacturing the junction field effect transistor of FIG.

【図18】その従来の製造方法におけるソース領域及び
ドレイン領域の形成工程を示す断面図である。
FIG. 18 is a cross-sectional view showing a step of forming a source region and a drain region in the conventional manufacturing method.

【図19】その従来の製造方法におけるチャネル領域の
形成工程を示す断面図である。
FIG. 19 is a cross-sectional view showing a step of forming a channel region in the conventional manufacturing method.

【図20】その従来の製造方法におけるゲート領域の形
成工程を示す断面図である。
FIG. 20 is a cross-sectional view showing a step of forming a gate region in the conventional manufacturing method.

【図21】その従来の製造方法における層間絶縁膜及び
電極等の形成工程を示す断面図である。
FIG. 21 is a cross-sectional view showing a step of forming an interlayer insulating film, electrodes, and the like in the conventional manufacturing method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ソース領域 2 ゲート領域 3 バックゲート領域 4 ドレイン領域 5 チャネル領域 6 シリコン基板 7 低濃度ドレイン領域 8 低濃度ソース領域 9 窒化膜 10 PAD酸化膜(シリコン酸化膜) 10a LOCOS酸化膜 14 層間絶縁膜 15A,15B,15C 電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Source region 2 Gate region 3 Back gate region 4 Drain region 5 Channel region 6 Silicon substrate 7 Low concentration drain region 8 Low concentration source region 9 Nitride film 10 PAD oxide film (silicon oxide film) 10a LOCOS oxide film 14 Interlayer insulating film 15A , 15B, 15C electrode

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1導電型の表面ゲート領域と、該表面
ゲート領域の両側に形成された第2導電型のソース・ド
レイン領域と、前記表面ゲート領域下部に形成された第
2導電型のチャネル領域と、前記ソース・ドレイン領
域、及び前記チャネル領域の下部に形成された第1導電
型のバックゲート領域と、を有する接合型電界効果ラン
ジスタにおいて、 前記表面ゲート領域と前記ソース・ドレイン領域との間
に厚さ方向の段差を設けると共に、 前記表面ゲート領域と前記ソース・ドレイン領域との境
界に接する領域に該境界から離れる方向に次第に厚くな
るような傾斜部を設けたことを特徴とする接合型電界効
果トランジスタ。
1. A surface gate region of a first conductivity type, source / drain regions of a second conductivity type formed on both sides of the surface gate region, and a second conductivity type formed below the surface gate region. A junction field effect transistor having a channel region, the source / drain region, and a first conductivity type back gate region formed below the channel region; wherein the surface gate region, the source / drain region, A step in the thickness direction is provided between the surface gate region and the source / drain region, and an inclined portion is formed so as to gradually increase in thickness in a direction away from the boundary. Junction type field effect transistor.
【請求項2】 請求項1記載の接合型電界効果トランジ
スタであって、 前記表面ゲート領域と前記ソース・ドレイン領域との境
界に接する前記傾斜部の内部に、前記境界から離れる方
向に次第に濃度が薄くなるように不純物を拡散させた濃
度勾配部を設けたことを特徴とする接合型電界効果トラ
ンジスタ。
2. The junction field-effect transistor according to claim 1, wherein the concentration gradually increases in a direction away from the boundary inside the inclined portion contacting a boundary between the surface gate region and the source / drain region. A junction type field effect transistor comprising a concentration gradient portion in which impurities are diffused so as to be thin.
【請求項3】 請求項1記載の接合型電界効果トランジ
スタの製造方法であって、 所定の半導体基板上に酸化膜を形成し、該酸化膜を更に
LOCOS法で部分的に酸化することによって、前記半
導体基板の表面に凸部と凹部とを形成する第1工程と、 前記半導体基板の表面の前記凸部に前記表面ゲート領域
を形成し、前記凹部に前記ソース・ドレイン領域を形成
する第2工程と、を有することを特徴とする接合型電界
効果トランジスタの製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein an oxide film is formed on a predetermined semiconductor substrate, and the oxide film is partially oxidized by a LOCOS method. A first step of forming a convex portion and a concave portion on the surface of the semiconductor substrate; and a second step of forming the surface gate region in the convex portion on the surface of the semiconductor substrate and forming the source / drain region in the concave portion. And a method of manufacturing a junction field-effect transistor.
【請求項4】 請求項3記載の製造方法であって、 前記第1工程で、前記半導体基板上に前記酸化膜を形成
した後、部分的に耐酸化膜を形成し、該耐酸化膜が形成
されている部分以外の前記酸化膜を厚くするようにLO
COS法で酸化を行うことによって前記半導体基板の表
面に前記凸部及び凹部を形成した後、該凹部上の前記酸
化膜のエッチングを行うことによって前記酸化膜を薄く
し、 前記第2工程で、前記凹部にこの上の前記酸化膜を通し
てイオン注入を行うことによって前記ソース・ドレイン
領域を形成することを特徴とする接合型電界効果トラン
ジスタの製造方法。
4. The manufacturing method according to claim 3, wherein in the first step, after forming the oxide film on the semiconductor substrate, an oxidation-resistant film is partially formed, and the oxidation-resistant film is formed. In order to increase the thickness of the oxide film other than the portion where the
After forming the convex portions and the concave portions on the surface of the semiconductor substrate by performing oxidation by a COS method, the oxide film is thinned by etching the oxide film on the concave portions, and in the second step, Forming the source / drain regions by ion-implanting the recesses through the oxide film thereon.
【請求項5】 請求項4記載の製造方法であって、 前記第1工程でのエッチングによって、前記酸化膜の残
存膜厚を200Å〜1500Åの範囲内に設定すること
を特徴とする接合型電界効果トランジスタの製造方法。
5. The junction type electric field according to claim 4, wherein a residual film thickness of said oxide film is set in a range of 200 ° to 1500 ° by etching in said first step. Method for manufacturing effect transistor.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006261661A (en) * 2005-02-18 2006-09-28 Mitsubishi Materials Corp Temperature sensor and its manufacturing method
JP2015523723A (en) * 2012-06-12 2015-08-13 シーエスエムシー テクノロジーズ エフエイビー1 カンパニー リミテッド High voltage junction field effect transistor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006261661A (en) * 2005-02-18 2006-09-28 Mitsubishi Materials Corp Temperature sensor and its manufacturing method
JP2015523723A (en) * 2012-06-12 2015-08-13 シーエスエムシー テクノロジーズ エフエイビー1 カンパニー リミテッド High voltage junction field effect transistor

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