JPH01194366A - Manufacture of junction type field effect transistor - Google Patents
Manufacture of junction type field effect transistorInfo
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Abstract
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トランジスタの製造方法に関し
、特にチャネル長の短い接合型電界効果トランジスタの
製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for manufacturing a junction field effect transistor, and more particularly to a method for manufacturing a junction field effect transistor with a short channel length.
従来、接合型電界効果トランジスタのチャネル部の形成
は、次のように行なわれていた。Conventionally, the channel portion of a junction field effect transistor has been formed as follows.
まず第3図(a)に示すように、P型半導体基板1上に
N型エピタキシャル層2を2〜5μmの厚さに成長させ
たのち、その上に酸化膜4を成長させる。次にフォトリ
ソグラフィ技術を用いてこの酸化膜4にゲート領域形成
用の窓10をあけ、P型不純物を導入しゲート領域3A
を形成する。First, as shown in FIG. 3(a), an N-type epitaxial layer 2 is grown on a P-type semiconductor substrate 1 to a thickness of 2 to 5 μm, and then an oxide film 4 is grown thereon. Next, using photolithography technology, a window 10 for forming a gate region is opened in this oxide film 4, and a P-type impurity is introduced into the gate region 3A.
form.
次に第3図(b)に示すように、表面をさらに酸化した
のち、フォトリソグラフィ技術を用いて、ソース・ドレ
イン形成用の窓を所定の場所に形成し、N型不純物を導
入しソース・トレイン領域5A、5Bを形成する。Next, as shown in FIG. 3(b), after further oxidizing the surface, windows for forming sources and drains are formed at predetermined locations using photolithography, and N-type impurities are introduced to form sources and drains. Train regions 5A and 5B are formed.
次に第3図(C)に示すように、さらに表面を酸化した
のち、コンタクト窓を所定の場所に開口し、アルミを1
〜3μmの厚さに蒸着し、パターニングしてソース・ド
レイン電極6A、6Bを形成する。続いて基板の裏面に
、ゲート電極8を形成し接合型電界効果トランジスタを
完成させる。Next, as shown in Figure 3 (C), after further oxidizing the surface, a contact window is opened at a predetermined location, and aluminum is
It is deposited to a thickness of ~3 μm and patterned to form source/drain electrodes 6A and 6B. Subsequently, a gate electrode 8 is formed on the back surface of the substrate to complete a junction field effect transistor.
この時、チャネル長!はゲート領域3Aの底面部の幅と
なる。At this time, channel chief! is the width of the bottom portion of the gate region 3A.
上述した従来の接合型電界効果トランジスタの製造方法
では、チャネル長lはゲート領域を形成するためのゲー
ト領域形成用の窓10の幅、すなわち、フォトリソグラ
フィ技術により決定されるため、1μm以下のチャネル
長を有するトランジスタを形成するのは極めて困難であ
るという問題点があった。In the above-mentioned conventional method for manufacturing a junction field effect transistor, the channel length l is determined by the width of the window 10 for forming the gate region, that is, by the photolithography technique, so that the channel length l is determined by the photolithography technique. There is a problem in that it is extremely difficult to form a transistor with a long length.
本発明の目的は、チャネル長の短い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にある。An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a junction field effect transistor with a short channel length.
本発明の接合型電解効果トランジスタは、−導電型半導
体基板上に逆導電型エピタキシャル層と第1の絶縁膜と
を順次形成する工程と、前記第1の絶縁膜の所定部分に
ゲート領域形成用の窓を設けたのち全面に第2の絶縁膜
を形成する工程と、前記第2の絶縁膜上から一導電型不
純物を高エネルギーでイオン注入するか、または反応性
イオンエツチング法により前記第2の絶縁膜をエツチン
グし前記窓に第2の絶縁膜からなるサイドウオールを形
成したのち逆導電型不純物をイオン注入するかして前記
半導体基板にゲート領域を形成する工程とを含んで構成
される。The junction field effect transistor of the present invention includes a step of sequentially forming an opposite conductivity type epitaxial layer and a first insulating film on a -conductivity type semiconductor substrate, and a step of forming a gate region in a predetermined portion of the first insulating film. a step of forming a second insulating film on the entire surface after providing a window of forming a sidewall made of a second insulating film in the window, and then ion-implanting an opposite conductivity type impurity to form a gate region in the semiconductor substrate. .
次に本発明の実施例を図面を参照して説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明の第1の実施例を説明するための半導体
チップの断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor chip for explaining a first embodiment of the present invention.
まず第1図(a)に示すように、P型半導体基板1上に
N型エピタキシャル層2を2〜5μmの厚さに形成した
のち、熱酸化により、厚さ5000人の酸化膜4を形成
する。次でフォトリソグラフィ技術を用いて、所定の部
分にゲート領域形成用の窓10を1〜4μmの幅で開口
したのち、その上に第2の絶縁膜としてCVD法による
厚さ約2000人のS i 02膜4Aを形成する。First, as shown in FIG. 1(a), an N-type epitaxial layer 2 with a thickness of 2 to 5 μm is formed on a P-type semiconductor substrate 1, and then an oxide film 4 with a thickness of 5000 μm is formed by thermal oxidation. do. Next, using photolithography technology, a window 10 for forming a gate region is opened in a predetermined portion with a width of 1 to 4 μm, and then a second insulating film is formed on the window 10 with a thickness of approximately 2000 μm by CVD. i02 film 4A is formed.
次に第1図(b)に示すように、反応性イオンエツチン
グ法を用いて、5i02膜4Aをエツチングすることに
より、窓10の側面に5i02膜からなるサイドウオー
ル4Bを形成する。窓の幅1tを1.0)tm、5i0
2膜の厚さtを2000人とすれば、この時の窓の幅は
く1l−2t)となり、0.6μmとなる。すなわち、
1μm以下の幅を有するゲート領域形成用の窓を容易に
形成することができる。次でN型不純物をイオン注入し
、ゲート領域3を形成する。この時ゲート領域3の底面
の幅、すなわちチャネル長12もほぼ0.6μmとなる
。Next, as shown in FIG. 1(b), the 5i02 film 4A is etched using a reactive ion etching method to form a sidewall 4B made of the 5i02 film on the side surface of the window 10. Window width 1t is 1.0)tm, 5i0
If the thickness t of the two films is 2000, the width of the window at this time is 1l-2t), which is 0.6 μm. That is,
A window for forming a gate region having a width of 1 μm or less can be easily formed. Next, N-type impurity ions are implanted to form the gate region 3. At this time, the width of the bottom surface of the gate region 3, that is, the channel length 12, is also approximately 0.6 μm.
以下、第1図(c)に示すように、従来の技術によりソ
ース・ドレイン領域5A、5B、ソース・トレイン電i
6A、6B、ゲート電極8を形成することにより接合型
電界効果トランジスタが完成する。Hereinafter, as shown in FIG. 1(c), source/drain regions 5A, 5B, source/train voltage i
By forming 6A, 6B and the gate electrode 8, a junction field effect transistor is completed.
また、第1図(a)に示したように、ゲート領域形成用
の窓10を含む全面に厚さ2000人の5io24Aを
形成したのち、0.1〜10KeVの高エネルギーでN
型不純物をイオン注入することによっても第1図(C)
に示したように、チャネル長l!2はほぼ<!!l 2
t)となり、1μm以下のチャネル長を有する接合型電
界効果トランジスタを容易に形成できる。Further, as shown in FIG. 1(a), after forming 5io24A with a thickness of 2000 on the entire surface including the window 10 for forming the gate region, N
Figure 1 (C) can also be achieved by ion implantation of type impurities.
As shown in , the channel length l! 2 is almost <! ! l 2
t), and a junction field effect transistor having a channel length of 1 μm or less can be easily formed.
第2図は本発明の第2の実施例を説明するための半導体
チップの断面図であり、ゲート領域及びソース・ドレイ
ン領域をセルフ・アラインで形成する場合を示している
。FIG. 2 is a cross-sectional view of a semiconductor chip for explaining a second embodiment of the present invention, and shows a case where a gate region and source/drain regions are formed in a self-aligned manner.
まず第2図<a)に示すように、P型半導体基板1上の
N型エピタキシャル層2上に酸化膜4を約5000人の
厚さに成長させ、フォトリソグラフィ技術によりゲート
領域及びソース・ドレイン領域形成用の窓をあけ、その
後、薄い酸化膜を成長後、厚さ約2000人の窒化膜9
を成長させる。First, as shown in FIG. 2 <a), an oxide film 4 is grown to a thickness of approximately 5000 nm on the N-type epitaxial layer 2 on the P-type semiconductor substrate 1, and the gate region and source/drain regions are After opening a window for region formation and then growing a thin oxide film, a nitride film 9 with a thickness of approximately 2000 nm is grown.
grow.
次に第2図(b)に示すように、レジスト膜11をマス
クとしフォトリソグラフィ技術を用いてゲート領域を含
む部分のみを反応性イオンエツチングを行ない、ゲート
領域形成用の窓10にサイドウオール9Aを形成する、
次でこの窓からイオン注入を行ないゲート領域3を形成
する。Next, as shown in FIG. 2(b), using the resist film 11 as a mask and using photolithography, reactive ion etching is performed only on the portion including the gate region, and the sidewall 9A is formed in the window 10 for forming the gate region. form,
Next, ions are implanted through this window to form the gate region 3.
次に第2図(c)に示すように、レジストを除去して熱
酸化し、窒化膜9のない部分のみに酸化膜を形成する。Next, as shown in FIG. 2(c), the resist is removed and thermally oxidized to form an oxide film only on the portions where the nitride film 9 is not present.
その後窒化膜9を除去し、N型不純物をイオン注入法等
により導入してソース・ドレイン領域5A、、5Bを形
成したのち、ソース・トレイン電i6A、6Bを形成し
接合型電界効果トランジスタを完成させる。After that, the nitride film 9 is removed and N-type impurities are introduced by ion implantation or the like to form source/drain regions 5A, 5B, and then source/train electrodes i6A, 6B are formed to complete the junction field effect transistor. let
この第2の実施例においてもゲート領域形成用の窓の幅
は(e+ 2tt )となるためチャネル長e2も第
1の実施例の場合と同様に1μm以下にすることができ
る。゛
また、第2図(a)に示したように、窒化膜9を形成し
、ゲート領域形成用の窓10部以外をレジスト膜11で
覆ったのち、0.1〜10KeVの高エネルギーでN型
不純物をイオン注入しゲート領域3を形成しても、同様
にチャネル長e2の短い接合型電界効果トランジスタを
容易に製造することができる。In this second embodiment as well, the width of the window for forming the gate region is (e+2tt), so the channel length e2 can also be made 1 μm or less as in the first embodiment. 2(a), after forming a nitride film 9 and covering the area other than the window 10 for forming the gate region with a resist film 11, N is applied at high energy of 0.1 to 10 KeV. Even if the gate region 3 is formed by ion-implanting type impurities, a junction field effect transistor with a short channel length e2 can be similarly manufactured easily.
以上説明したように本発明は、逆導電型エピタキシャル
層上の第1の絶縁膜にゲート領域形成用の窓を設けたの
ち全面に第2の絶縁膜を設け、この第2の絶縁膜上から
一導電型不純物を高エネルギーでイオン注入するか、ま
たは反応性イオンエツチング法により第2の絶縁膜をエ
ツチングして窓の側面にサイドウオールを形成したのち
一導電型不純物をイオン注入するかして、ゲート領域を
形成することにより、ゲート領域の幅を狭くできるため
、チャネル長を短くできる効果がある。As explained above, the present invention provides a first insulating film on a reverse conductivity type epitaxial layer with a window for forming a gate region, then a second insulating film is provided on the entire surface, and a second insulating film is formed on the second insulating film. One conductivity type impurity is ion-implanted at high energy, or one conductivity type impurity is ion-implanted after etching the second insulating film by reactive ion etching to form a sidewall on the side surface of the window. By forming the gate region, the width of the gate region can be narrowed, which has the effect of shortening the channel length.
第1図(a)〜(c)及び第2図(a)〜(C)は本発
明の第1及び第2の実施例を説明するための半導体チッ
プの断面図、第3図(a)〜(c)は従来の接合型電界
効果トランジスタの製造方法を説明するための半導体チ
ップの断面図である。
1・・・P型半導体基板、2・・・N型エピタキシャル
層、3,3A・・・ゲート領域、4・・・酸化膜、4A
・・・SiO□膜、4B・・・サイドウオール、5A、
5B・・・ソース・トレイン領域、6A、6B・・・ソ
ース・ドレイン電極、8・・・ゲート電極、9・・・窒
化膜、9A・・・サイドウオール、10・・・窓。FIGS. 1(a) to (c) and 2(a) to (C) are cross-sectional views of semiconductor chips for explaining the first and second embodiments of the present invention, and FIG. 3(a) -(c) are cross-sectional views of a semiconductor chip for explaining a conventional method of manufacturing a junction field effect transistor. 1... P-type semiconductor substrate, 2... N-type epitaxial layer, 3, 3A... gate region, 4... oxide film, 4A
...SiO□ film, 4B...side wall, 5A,
5B... Source/train region, 6A, 6B... Source/drain electrode, 8... Gate electrode, 9... Nitride film, 9A... Sidewall, 10... Window.
Claims (1)
第1の絶縁膜とを順次形成する工程と、前記第1の絶縁
膜の所定部分にゲート領域形成用の窓を設けたのち全面
に第2の絶縁膜を形成する工程と、前記第2の絶縁膜上
から一導電型不純物を高エネルギーでイオン注入するか
、または反応性イオンエッチング法により前記第2の絶
縁膜をエッチングし前記窓に第2の絶縁膜からなるサイ
ドウォールを形成したのち逆導電型不純物をイオン注入
するかして前記半導体基板にゲート領域を形成する工程
とを含む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。A process of sequentially forming an opposite conductivity type epitaxial layer and a first insulating film on a semiconductor substrate of one conductivity type, and providing a window for forming a gate region in a predetermined portion of the first insulating film, and then forming a second insulating film over the entire surface. forming an insulating film on the window, and ion-implanting one conductivity type impurity from above the second insulating film with high energy, or etching the second insulating film by a reactive ion etching method to form a second insulating film in the window. 2. A method for manufacturing a junction field effect transistor, comprising the step of forming a sidewall made of an insulating film as described in step 2, and then ion-implanting an opposite conductivity type impurity to form a gate region in the semiconductor substrate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1941588A JPH01194366A (en) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | Manufacture of junction type field effect transistor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1941588A JPH01194366A (en) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | Manufacture of junction type field effect transistor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01194366A true JPH01194366A (en) | 1989-08-04 |
Family
ID=11998623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1941588A Pending JPH01194366A (en) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | Manufacture of junction type field effect transistor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01194366A (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5772384A (en) * | 1980-10-24 | 1982-05-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Manufacture of field-effect transistor |
| JPS60254668A (en) * | 1984-05-30 | 1985-12-16 | Sony Corp | Manufacture of junction type field effect semiconductor device |
-
1988
- 1988-01-28 JP JP1941588A patent/JPH01194366A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5772384A (en) * | 1980-10-24 | 1982-05-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Manufacture of field-effect transistor |
| JPS60254668A (en) * | 1984-05-30 | 1985-12-16 | Sony Corp | Manufacture of junction type field effect semiconductor device |
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