JPS60254668A - 接合型電界効果型半導体装置の製法 - Google Patents

接合型電界効果型半導体装置の製法

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JPS60254668A
JPS60254668A JP10996284A JP10996284A JPS60254668A JP S60254668 A JPS60254668 A JP S60254668A JP 10996284 A JP10996284 A JP 10996284A JP 10996284 A JP10996284 A JP 10996284A JP S60254668 A JPS60254668 A JP S60254668A
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JP
Japan
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layer
field effect
layers
insulating layer
type
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Pending
Application number
JP10996284A
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English (en)
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Takayuki Gomi
五味 孝行
Norikazu Ouchi
大内 紀和
Minoru Nakamura
稔 中村
Akio Kashiwanuma
栢沼 昭夫
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/80Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier
    • H01L29/808Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier with a PN junction gate, e.g. PN homojunction gate

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、接合型電界効果型半導体装置の製法に関する
背景技術とその問題点 接合型電界効果トランジスタ(J−PET )は入力イ
ンピーダンスが高く、低雑音である等の特徴を有してい
るために、例えば高性能ヘット・アンプとして広く用い
られている。接合型電界効果トランジスタの性能は、一
般にGm/C15s (Gm :相互コンダクタンス、
 C15s :入力容量)で表わされるが、Cissは
増幅回路系の容量との関係により決定される為、接合型
電界効果トランジスタの性能を良くするにはCissを
一定として、Gmを高くする必要がある。従って横方向
の寸法すなわちゲート長及びピッチ長(ソース端からド
レイン端までの長さ)を短縮してGmを商くし、寸法短
縮により減少した容量分だけゲート幅を長くし、Gm/
C15sを増加させるのが、接合型電界効果トランジス
タの性能を良くするための1つの方法となっている。そ
の他に接合型電界効果トランジスタの性能を表わすもの
として、入力換算雑音電圧en、ピンチオフ領域でのイ
オン化電流、耐圧等があり、これらも重要である。従っ
て接合型電界効果トランジスタの高性能化を追求する場
合、これらの特性を損なわない様に注意する必要がある
。この他、Cissを小さくする方法として、基板ゲー
トの不純物濃度を下げる方法があるが、その事により空
乏層幅が広くなるために、efiのl/f成分が増加し
てしまう。それにつれ、イオン化電流も増加してしまう
。従って、これらの値は、おのずから最適値というもの
が存在する。このような理由で横方向の寸法は現有する
りソグラフィの限界近くを用い微細加工を行っている。
従って、この様なきびしい条件下で、如何に安定にデバ
イスを作るか、また同じ寸法でより高性能なデバイスを
作るための工夫が重要となってくる。
発明の目的 本発明は、上述の点に鑑み、特にゲート長をリソグラフ
ィの限界以下となして、より高性能化を図った接合型電
界効果型半導体装置の製法を提供するものである。
発明の概要 本発明は、半導体基体上に所定の間隔を置いて凸部を形
成し、この凸部を含む基体上の全面に絶縁層を形成し、
異方性エツチングによって凸部の側壁部に絶縁層を残し
て他部絶縁層を除去し、側壁部に形成された絶縁層間の
基体に所定の不純物を導入して接合型電界効果型半導体
装置を製造する。
この製法によれば、リソグラフィの限界以)のゲート長
が得られ、より高性能の接合型電界効果型半導体装置が
得られる。
実施例 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明の一実施例である。本例においては、先
ず第1図Aに不すように第1導電形例えばP形のシリコ
ン半導体基板(1)上に例えばエピタキシャル気相成長
法によって第2導電形即ちN形のシリコン半導体層(2
)を形成してなる半導体基体(3)を用意し、この基体
(3)の−主面上に多結晶シリコン層(4)をCVD 
(化学気相成長)法にて被着形成する。そして、この多
結晶シリコン層(4)にN形不純物例えばリンをイオン
注入して多結晶シリコン層(4)を為不純物濃度層とす
る。この多結晶シリコン層(4)は爾後ソース、ドレイ
ンのコンタクト用領域若しくはソース電極及びドレイン
電極の一部として使用されるものである。
次に第1図Bに不ずように多結晶シリコン層(4)の表
面にS i02層(5)をCVD法にて被着形成する。
次に第1図Cに示すようにリソグラフィ技術でレジスト
層(図示せず)を形成し、これをマスクに例えば反応性
イオンエツチング等によって、S i02層(5)及び
多結晶シリコン層(4)を所定パターンに選択エツチン
グする。即ち開口部(7C)及び(7G)とこの開口部
(7G)を挾む1対の凸部即ち独立した多結晶シリコン
層(4S)及び(4D)を形成する。この場合、凸部及
び開口部の幅はりソグラフィの限界寸法とすることがで
きる。このN+形の多結晶シリコン1m(4S)及び(
4D)が夫々ソース及びドレインのコンタクト用領域、
若しくは電極の一部となるものである。
次に、第1図りに示すように全面に絶縁層例えばS i
02層(6)をCVD法にて被着形成する。
次に、第1図Eに示すように例えば反応性イオンエツチ
ング等の異方性エツチング手段により5t02層(6)
を全面エツチングする。この全面エツチングにより開口
部(7C) 、(7G)の側壁部にのみ図示の如き形状
(即ち基板側で幅広となる形状)の絶縁層(6)が残り
、他部のS i 02 W4 (61は除去される。
次に、第1図Fに示すように側壁絶縁層(6)間の開口
部(7G)及び(7C)を通してP形不純物例えばボロ
ン(B)をイオン注入してN形半導体層(2)にP形の
ゲート領域(8)及びチャンネルストップ領域(9)を
形成する。
次に、第1図Gに不ずように全面に5iCh層QlをC
VD法にて被着形成する。その後アニール処理してイオ
ン注入層の活性化等を行う。
次に、N+形の多結晶シリコン層(4S)及び(4D)
上の5t(hl柵(101に窓孔を形成し、^l蒸着し
て後バターニングして^lのソース電極(1iS )及
びドレイン電極(110)を形成して目的の接合型電界
効果トランジスタ(12)を得る。
この製法によれば、独立の多結晶シリコン層(4S)及
び(4D)、開口部(7C)及び(7G)の谷幅がリソ
グラフィの限界で形成され、さらにその開口部(7C)
及び(7G)の側壁部にのみ絶縁層(6)が形成される
ことによっ”ζ、ゲートのイオン注入時の実質的な開口
部(7G)の幅が狭くなる。従ってこの狭い開口部(7
G)からのイオン注入によって形成されるゲート領域(
8)のゲート長しはりソグラフィの限界以下となる。同
時に凸部の多結晶シリコン層(4S)及び(4D)が夫
々ソース及びドレインのコンタクト用領域若しくはソー
ス電極及びドレイン電極の一部となることによって、実
質的なピンチ長!もより縮小される。従ってより高性能
の接合型電界効果トランジスタが得られる。また、製造
工程も簡略化される。
第2図は本発明の他の実施例である。本例では、第2図
Aに示すようにP形半導体基板+11及びN形半導体層
(2)からなる半導体基体(3)上に第1の絶縁層例え
ば5i02層(21)を形成し、リソグラフィ技術を用
いて所定パターンのレジスト層(図示せず)を形成し、
これをマスクにS i02層(21)を選択エツチング
し、ソース、ゲート及びドレインに対応する部分に開口
部(22S ) 、(22G )および(220)を形
成する。この場合、開口部(22S ) 、(22G 
) 。
(22D)及びその間の凸部を構成する5i02層(2
1)の幅はりソグラフィの限界寸法とすることができる
次に第2図Bにボずように全面に第2の絶縁層例えばS
 i02層(23)をCVD法にて被着形成する。
次に第2図Cに不すように反応性イオンエツチング等の
異方性エツチングによりS i02 F1a (23)
を全面エツチングする。このとき第1の8102層(2
1)の開口部(22S ) 、(22G )及び(22
D )の側壁部のみに第2のS 102N (23)が
残り、その開口部(22S) 、(22G)及び(22
D)の幅がさらに狭くなる。
この後、第2図り及びEに不ずように開口部(22S 
)及び(22D)を覆うようにレジスト層(24)を被
着し、開口部(22G)を通じてP形不純物例えばボロ
ン(B)をイオン注入してゲート領域(8)を形成し、
引き続いて、開口部(22G)をレジスト層(24)で
被覆し、開口部(22S )及び(22D)を通じてN
形不純物例えばリン(P)をイオン注入してソース及び
ドレイン即ち電極取出し用の高不純物濃度領域(255
)及び(25D)を形成する。
次に第2図F及びGに不すようにレジスト層(24)を
除去し、各開口部(22S ) 、(22G )及び(
22D)に臨むSi基体表面に厚さ300人程度の薄い
S 102111!(26)を被着して後、全面に5i
aN+膜(27)及びフィールド酸化層となる5t02
層(28)をCVD法にて被着形成する。そしてアニー
ル処理してイオン注入層の活性化等を行う。しかる後レ
ジスト層(24)をマスクに開口部(22S)及び(2
20)に対応する部分の5t02層(28) 、5ia
N+111!(27)を順次に選択エツチングし、更に
軽いエツチングで薄い5i02膜を除去し、ソース及び
ドレインの電極取出し用の開口部(22S) 、(22
D)をあける。
然る後、多結晶シリコン膜(29)の被着及びAI蒸着
を行い、バターニングしてソース電極(11S)及びド
レイン電極(110)を形成して第2図Hに示す目的の
接合型電界効果トランジスタ(32)を得る。
この製法によれば、第1の絶縁層(21)のゲート開口
部(22G)はりソグラフィの限界寸法で得られ、さら
にその開口部(22G )の側壁部に第2の絶縁層(2
3)が形成されることによっ°ζ、ゲートのイオン注入
時の実質的な開口部(22G)の幅はさらに小さくなり
、これを通じてゲート領域(8)が形成される。従って
、上剥と同様にリソグラフィの限界以下の短かいゲート
長が得られ、より烏性能な接合型電界効果トランジスタ
が得られる。
また、第1の絶縁層(21)においてソース、ドレイン
及びゲートの開口部(22S ) 、(22D )及び
(22G)が一括して同時形成されるため、ソース・ゲ
ート間の距離及びゲート・ドレイン間の距離がバラツキ
なく正確に得られ、ソース・ゲート間耐圧、ゲート・ド
レイン間耐圧も向上する。また信頼性も向」二する。さ
らに、側壁部のS i02層(23)ニよりフィールド
酸化層となル5i02Jtit (21)の段差にテー
パが付すので、さらにフィールド酸化層の層厚を厚くし
てもAIのソース及びドレイン電極(313) 、(3
10)の段切れを防ぐことができ、入力容量C3ssを
小さくできる。
発明の効果 本発明によれば、半導体基体上に所定間隔を置いて1対
の凸部を形成し、全面に絶縁層を形成して後、異方性エ
ツチングによって凸部の側壁部のみに絶縁層が残るよう
にしている。従って凸部をリソグラフィ技術の限界寸法
で作れば、両凸部の側壁部に形成された絶縁層間の開口
部幅はりソグラフィの限界以下の寸法となる。そして、
この開口部を通して不純物を導入しゲート領域を形成す
るので、リソグラフィの限界以トの短かいゲート長が得
られ、より高性能の接合型電界効果型半導体装置が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
第1図A−Hは本発明による接合型電界効果型半導体装
置の製法の一実施例を示す工程順の断面図、第2図A−
Hは本発明の他の実施例を不ず工程順の断面図である。 (3)は半導体基体、(4)は多結晶シリコン層、(5
)は5i02層、(7C) (7G> (22S ) 
(22G > (22D )は開口部、+6) <23
)は5i02層、(8)はゲート領域、である。 第1

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体基体上に所定の間隔を置いて凸部を形成する工程
    、上記凸部を含む上記基体上の全面に絶縁層を形成する
    工程、異方性エツチングによって上記凸部の側壁部に上
    記絶縁層を残して他部絶縁層を除去する工程及び上記側
    壁部に形成された絶縁層間の上記半導体基体に所定の不
    純物を導入する工程を有する接合型電界効果型半導体装
    置の製法。
JP10996284A 1984-05-30 1984-05-30 接合型電界効果型半導体装置の製法 Pending JPS60254668A (ja)

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ID=14523556

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01194366A (ja) * 1988-01-28 1989-08-04 Nec Corp 接合型電界効果トランジスタの製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01194366A (ja) * 1988-01-28 1989-08-04 Nec Corp 接合型電界効果トランジスタの製造方法

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