JPH0240965A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPH0240965A
JPH0240965A JP19162288A JP19162288A JPH0240965A JP H0240965 A JPH0240965 A JP H0240965A JP 19162288 A JP19162288 A JP 19162288A JP 19162288 A JP19162288 A JP 19162288A JP H0240965 A JPH0240965 A JP H0240965A
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JP
Japan
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gate
region
regions
polycrystalline silicon
silicon layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP19162288A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Samejima
鮫島 博之
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Publication of JPH0240965A publication Critical patent/JPH0240965A/en
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Abstract

PURPOSE:To facilitate the control of a gate region by a method wherein, when two gate-regions of a dual gate junction type field effect transistor are formed, windows are formed by one time lithography working, and impurity is implanted in one of the gate regions, through a polycrystalline silicon layer. CONSTITUTION:A window is formed by etching an oxide film 6 on the surface of a substrate 1, and a source region 4 and a drain region 5 are formed by introducing N<+> type impurity; by lithography art, openings are formed simultaneously in a film 6 of the parts corresponding with a first and a second gate regions 8 and 9; a polycrystalline silicon layer 7 is formed on the whole surface: this layer 7 is etched and left on the opening part corresponding with a second gate region 9 and on the film 6, so as to be larger than the opening part by several mum; the regions 8 and 9 are simultaneously formed by boron ion implantation or the like. Thereby, the region 9 is formed to a depth shallower than the region 8; relative position gap between the regions 8 and 9 can be eliminated; the control of gate region is facilitated.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に高周波増幅
に適したソース−ドレイン間に2つのゲートを有する構
造のデュアルゲート接合型電界効果トランジスタ(J−
FET)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 semiconductor device, and in particular to a dual-gate junction field effect transistor having a structure having two gates between a source and a drain suitable for high frequency amplification. J-
FET) manufacturing method.

(従来の技術〕 一般にデュアルゲートJ−FETは第4図に示す等価回
路で表され、第1ゲート、第2ゲートを有するゲートを
有する2つの、1− F E Tの一方のJ−FETの
ゲート(第2ゲート)を他方のJ−FETのソースに接
続した構成となっている。
(Prior Art) In general, a dual gate J-FET is represented by the equivalent circuit shown in FIG. The gate (second gate) is connected to the source of the other J-FET.

この種のデュアルゲートJ−FETの従来の製造方法を
第3図(a)乃至第3図(e)に示す。
A conventional manufacturing method of this type of dual gate J-FET is shown in FIGS. 3(a) to 3(e).

先ず、第3図(a)のように、p型半導体基板lの主面
にn型半導体層2をエピタキシャル成長させ、ここに後
述するソース及び第2ゲートw4域を裏面に接続するた
めのp゛拡散層3を形成する。
First, as shown in FIG. 3A, an n-type semiconductor layer 2 is epitaxially grown on the main surface of a p-type semiconductor substrate l, and a p A diffusion layer 3 is formed.

そして、半導体基板表面の酸化膜6を選択エツチングし
て窓をあけ、ここからn型不純物を導入してn゛型半導
体領域からなるソース領域4及びドレイン領域5を形成
する。
Then, the oxide film 6 on the surface of the semiconductor substrate is selectively etched to form a window, and an n-type impurity is introduced from the window to form a source region 4 and a drain region 5 made of n'-type semiconductor regions.

次に、第3図(b)のように、酸化膜を再成長させ、更
に再度窓あけして、p゛型半導体領域からなる第1ゲー
ト領域8を形成し、拡散層の深さをコントロールする。
Next, as shown in FIG. 3(b), the oxide film is regrown and a window is opened again to form a first gate region 8 made of a p-type semiconductor region, and the depth of the diffusion layer is controlled. do.

その後、同様の工程により、第3図(c)のようにp゛
型半導体領域からなる第2ゲート領域9を形成し、特性
コントロールのため更に拡散層の深さのコントロールを
行う。このとき、同時に前記p°層3とのコンタクトを
とるためのp°半導体領域10を形成する。
Thereafter, a second gate region 9 made of a p-type semiconductor region is formed by the same process as shown in FIG. 3(c), and the depth of the diffusion layer is further controlled to control the characteristics. At this time, a p° semiconductor region 10 for making contact with the p° layer 3 is formed at the same time.

なお、通常のデュアルゲー)J−FETでは、減電圧特
性を良(するために、このように第1ゲート領域8の拡
散層の深さを第2ゲート領域9の拡散層の深さよりも約
0.2〜0.8μm深くコントロールしている。
Note that in a normal dual-gate J-FET, in order to have good voltage reduction characteristics, the depth of the diffusion layer in the first gate region 8 is set to be approximately greater than the depth of the diffusion layer in the second gate region 9. It is controlled to a depth of 0.2 to 0.8 μm.

その後、第3図(d)のように、前記各領域上の酸化膜
6をエツチング除去し、その上で第3図(e)のように
アルミニウム電極11を形成し、各領域とのコンタクト
をとり、図示のように結線することで、第4図のデュア
ルゲートJ−FETが製造される。
Thereafter, as shown in FIG. 3(d), the oxide film 6 on each region is removed by etching, and then, as shown in FIG. 3(e), an aluminum electrode 11 is formed to make contact with each region. The dual gate J-FET shown in FIG. 4 is manufactured by connecting the wires as shown in the figure.

〔発明が解決しようとする課題〕 上述した従来のデュアルゲートJ−FETの製造方法は
、第1ゲート領域8と第2ゲート領域9の拡散層の深さ
を別々にコントロールしているため、コントロールのた
めの工数が非常にかかるという問題がある。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional method for manufacturing a dual-gate J-FET described above, the depths of the diffusion layers of the first gate region 8 and the second gate region 9 are controlled separately, so that it is difficult to control the depth of the diffusion layer. There is a problem in that it takes a lot of man-hours.

また、第1ゲート領域8と第2ゲート領域9の形成に際
しては、酸化膜6をリソグラフィ技術を用いて別々に開
口するが、デュアルゲートJ−FETの各部の寸法は第
1ゲートのゲート長が0.8〜1.5μm、第2ゲート
のゲート長が2〜6μmと微細な上、それぞれの間隔が
8〜15μmぐらいで設計され、特性上各部の間隔のズ
レに対する余裕がltIm前後しかなく、2回のりソグ
ラフィ作業間での相対的な位置決めが非常に難しいとい
う問題がある。
Furthermore, when forming the first gate region 8 and the second gate region 9, the oxide film 6 is opened separately using lithography technology, but the dimensions of each part of the dual gate J-FET are determined by the gate length of the first gate. The gate length of the second gate is 0.8 to 1.5 μm, and the gate length of the second gate is 2 to 6 μm, which is designed to have a spacing of about 8 to 15 μm. The problem is that relative positioning between two lithographic operations is very difficult.

本発明は第1ゲート領域と第2ゲート領域の製造を容易
なものにした半導体装置の製造方法を提供することを目
的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device that facilitates the manufacture of a first gate region and a second gate region.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明の半導体装置の製造方法は、第1及び第2のゲー
ト領域に相当する箇所の絶縁膜に夫々同時に窓を開設す
る工程と、浅い側のゲート領域の窓を覆うように多結晶
シリコン層を形成する工程と、前記各窓を通して同時に
不゛純物を注入して第1及び第2のゲート領域を形成し
、かつその深さをコントロールする工程とを含んでいる
The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention includes the steps of simultaneously opening windows in the insulating film at locations corresponding to the first and second gate regions, and forming a polycrystalline silicon layer to cover the windows in the gate region on the shallow side. and simultaneously implanting impurities through each of the windows to form first and second gate regions and controlling the depth thereof.

〔作用〕[Effect]

上述した製造方法では、第1及び第2のゲート領域を形
成する際の窓あけを1回のりソグラフィ作業で実行でき
、両領域間での相対位置ずれを無くして微細ゲートを実
現する。また、一方のゲート領域は多結晶シリコン層を
通して不純物を注入するために、自動的に一方のゲート
領域を他方に比較して浅く形成でき、ゲート領域のコン
トロールを容易にする。
In the above-described manufacturing method, the opening when forming the first and second gate regions can be performed in one lithography operation, and a fine gate can be realized by eliminating relative positional deviation between the two regions. Furthermore, since impurities are implanted into one gate region through the polycrystalline silicon layer, one gate region can be automatically formed shallower than the other, making it easier to control the gate region.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明を図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.

第1図(a)乃至第1図(e)は本発明のデュアルゲー
トJ−FETの製造方法の第1実施例を工程順に示す縦
断面図である。
FIGS. 1(a) to 1(e) are longitudinal sectional views showing a first embodiment of the method for manufacturing a dual gate J-FET according to the present invention in order of steps.

先ず、第1図(a)のように、P型半導体基板1の主面
にn型半導体層2をエピタキシャル成長させ、ここに後
述するソース及び第2ゲート領域を裏面に接続するため
のp゛拡散層3を形成する。
First, as shown in FIG. 1(a), an n-type semiconductor layer 2 is epitaxially grown on the main surface of a P-type semiconductor substrate 1, and a p-diffusion layer is applied thereto to connect the source and second gate regions to the back surface, which will be described later. Form layer 3.

そして、半導体基板表面の酸化膜6を選択エツチングし
て窓をあけ、ここからn型不純物を導入してn°型半導
体領域からなるソース領域4及びドレイン領域5を形成
する。その後、第1ゲート領域及び第2ゲート領域に相
当する箇所の酸化膜6をリソグラフィ技術によって同時
に開口する。
Then, the oxide film 6 on the surface of the semiconductor substrate is selectively etched to form a window, and an n-type impurity is introduced from the window to form a source region 4 and a drain region 5 comprising n°-type semiconductor regions. Thereafter, the oxide film 6 at locations corresponding to the first gate region and the second gate region are simultaneously opened using lithography technology.

次いで、第1図(b)のように、全面に2000〜80
00人の膜厚の多結晶シリコン層7を形成し、かつこの
多結晶シリコン層7を第2ゲート領域に対応する酸化膜
6の開口部の上に、開口部より数μm大きく残すように
エツチングする。このとき、多結晶シリコン層7の一部
は前記p゛拡散層3のコンタクト部分にも残しておく。
Next, as shown in Figure 1(b), 2000 to 80
A polycrystalline silicon layer 7 with a thickness of 0.00 mm is formed, and this polycrystalline silicon layer 7 is etched over the opening of the oxide film 6 corresponding to the second gate region so as to remain several μm larger than the opening. do. At this time, a portion of the polycrystalline silicon layer 7 is also left in the contact area of the p diffusion layer 3.

しかる上で、第1図(C)のように、ボロンイオン注入
、又はBCf3拡散によりp゛型半導体領域からなる第
1ゲート領域8及び第2ゲート領域9を同時に形成し、
夫々のゲート6N域の拡散層の深さのコントロールを行
う。このとき、多結晶シリコン層7の膜厚の分だけ第2
ゲート領域9は第1ゲート領域8よりも浅く形成される
ことになる。なお、このときP1拡散層3にも、第2ゲ
ート領域9と同じ深さにp゛型半導体領域10が形成さ
れる。
Then, as shown in FIG. 1C, a first gate region 8 and a second gate region 9 made of p-type semiconductor regions are simultaneously formed by boron ion implantation or BCf3 diffusion,
The depth of the diffusion layer in each gate 6N region is controlled. At this time, the second
Gate region 9 is formed shallower than first gate region 8 . Incidentally, at this time, a p' type semiconductor region 10 is also formed in the P1 diffusion layer 3 at the same depth as the second gate region 9.

したがって、多結晶シリコン層7の膜厚やイオン注入エ
ネルギ等を適宜コントロールすることにより、各ゲート
6i域8.9の深さを任意に設定することが可能となる
Therefore, by appropriately controlling the film thickness of polycrystalline silicon layer 7, ion implantation energy, etc., it is possible to arbitrarily set the depth of each gate 6i region 8.9.

しかる上で、第1図(d)のように、酸化膜6の必要箇
所にコンタクト窓をあけ、続いて第1図(e)のように
全面にアルミニウム膜を形成し、かつこれを選択エツチ
ングすることによりアルミニウム電極11を形成する。
Then, as shown in FIG. 1(d), contact windows are opened in the required locations of the oxide film 6, and then an aluminum film is formed on the entire surface as shown in FIG. 1(e), and this is selectively etched. By doing so, an aluminum electrode 11 is formed.

その上で、図示のように結線することにより、デュアル
J−FETが完成される。
Then, by connecting as shown in the figure, a dual J-FET is completed.

したがって、この製造方法では、第1ゲート領域8と第
2ゲートSN域9の形成に際しては、両ゲート領域に相
当する酸化膜6の開口を1回のりソゲラフイエ程で行う
ため、第1.第2ゲート領域間での相対的な位置ずれを
殆ど解消することができ、微細なゲート寸法を実現でき
る。また、第1゜第2ゲート領域の拡散層の深さは、多
結晶シリコン層7により第2ゲート領域9側を浅くでき
るので、両ゲート領域の拡散深さを同時にコントロール
でき、コントロール作業を容易なものにできる。
Therefore, in this manufacturing method, when forming the first gate region 8 and the second gate SN region 9, openings in the oxide film 6 corresponding to both gate regions are performed in one step, so the first. Relative positional deviation between the second gate regions can be almost eliminated, and fine gate dimensions can be realized. In addition, the depth of the diffusion layer of the first and second gate regions can be made shallower on the second gate region 9 side by the polycrystalline silicon layer 7, so the diffusion depth of both gate regions can be controlled simultaneously, making the control work easier. It can be made into something.

第2図(a)及び第2図(b)は本発明の第2実施例の
主要工程を示す縦断面図である。なお、第1図(a)乃
至第1図(c)に示した工程、即ち第1ゲートM域8及
び第2ゲート領域9を同時に形成するまでの工程は第1
実施例と全く同じであり、その図示は省略している。
FIGS. 2(a) and 2(b) are longitudinal cross-sectional views showing the main steps of a second embodiment of the present invention. Note that the steps shown in FIG. 1(a) to FIG. 1(c), that is, the steps up to simultaneously forming the first gate M region 8 and the second gate region 9, are the first step.
This is exactly the same as the embodiment, and illustration thereof is omitted.

この実施例では、第1及び第2ゲート領域8゜9を形成
した後、第2図(a)のように、第2ゲート領域9やP
゛半導体領域10上に残されている多結晶シリコン層7
を除去している。
In this embodiment, after forming the first and second gate regions 8°9, as shown in FIG.
゛Polycrystalline silicon layer 7 left on semiconductor region 10
is being removed.

その後に、酸化膜6にコンタクト部を開口し、かつアル
ミニウム電極11を形成することにより、第2図(b)
に示すデュアルJ−FETが製造できる。
After that, a contact portion is opened in the oxide film 6 and an aluminum electrode 11 is formed, as shown in FIG. 2(b).
A dual J-FET shown in can be manufactured.

この実施例では多結晶シリコン層7上にアルミニウム電
極11を形成していないため、多結晶シリコン層の段差
部で生じ易いアルミニウム配−線の断線を回避できると
いう利点がある。
In this embodiment, since the aluminum electrode 11 is not formed on the polycrystalline silicon layer 7, there is an advantage that disconnection of the aluminum wiring, which tends to occur at the stepped portion of the polycrystalline silicon layer, can be avoided.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明は、第1ゲート領域と第2ゲ
ート領域の形成に際しては、両ゲート領域に相当する絶
縁膜の開口を1回のりソゲラフイエ程で行うため、第1
.第2ゲー)?J域間での相対的な位置ずれを殆ど解消
することができ、微細なゲート寸法を実現できる。また
、第1.第2ゲート領域の拡散層の深さは、多結晶シリ
コン層により一方のゲートSN域を他方のゲート領域に
比較して浅くできるので、両ゲート領域の拡散深さを同
時にコン−トロールでき、コントロール作業ヲ容易なも
のにできる効果がある。
As explained above, in the present invention, when forming the first gate region and the second gate region, openings in the insulating film corresponding to both gate regions are performed in a single process.
.. 2nd game)? Relative positional deviation between the J regions can be almost eliminated, and fine gate dimensions can be realized. Also, 1st. Since the depth of the diffusion layer in the second gate region can be made shallower in one gate SN region than the other gate region by the polycrystalline silicon layer, the diffusion depth in both gate regions can be controlled simultaneously. It has the effect of making work easier.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(a)乃至第1図(e)は本発明の製造方法の第
1実施例を工程順に示す縦断面図、第2図(a)及び第
2図(b)は本発明の第2実施例の主要部の工程を示す
縦断面図、第3図(a)乃至第3図(e)は従来のデュ
アルゲー)J−FETの製造方法を工程順に示す縦断面
図、第4図はデュアルゲートJ−FETの等価回路図で
ある。 1・・・p型半導体基板、2・・・n型半導体領域(エ
ピタキシャル層)、3・・・p゛拡散層、4・・・n゛
半導体領域(ソース領域)、5・・・n゛半導体領域(
ドレイン領域)、6・・・酸化膜、7・・・多結晶シリ
コン層、8・・・p゛半導体領域(第1ゲート領域)、
9・・・p゛半導体領域(第2ゲート領域)、10・・
・p゛半導体領域(コンタクト領域)、11・・・アル
ミニウム電極。
1(a) to 1(e) are longitudinal sectional views showing the first embodiment of the manufacturing method of the present invention in the order of steps, and FIG. 2(a) and FIG. FIG. 3(a) to FIG. 3(e) are vertical sectional views showing the manufacturing method of the conventional dual-gate J-FET in the order of steps; FIG. 4; is an equivalent circuit diagram of a dual gate J-FET. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...p-type semiconductor substrate, 2...n-type semiconductor region (epitaxial layer), 3...p゛diffusion layer, 4...n゛semiconductor region (source region), 5...n゛Semiconductor area (
drain region), 6... oxide film, 7... polycrystalline silicon layer, 8... p' semiconductor region (first gate region),
9...p semiconductor region (second gate region), 10...
・p゛Semiconductor region (contact region), 11...aluminum electrode.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、ソース領域とドレイン領域の間に、異なる深さに構
成した第1及び第2のゲート領域を有するデュアルゲー
ト接合型電界効果トランジスタの製造方法において、前
記第1及び第2のゲート領域に相当する箇所の絶縁膜に
夫々同時に窓を開設する工程と、浅い側のゲート領域の
窓を覆うように多結晶シリコン層を形成する工程と、前
記各窓を通して同時に不純物を注入して第1及び第2の
ゲート領域を形成し、かつその深さをコントロールする
工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
1. In a method for manufacturing a dual-gate junction field effect transistor having first and second gate regions configured at different depths between a source region and a drain region, the method corresponds to the first and second gate regions. a step of forming a polycrystalline silicon layer to cover the windows in the gate region on the shallow side; and a step of simultaneously injecting impurities through each of the windows to form the first and first windows. 1. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a second gate region and controlling the depth thereof.
JP19162288A 1988-07-30 1988-07-30 Manufacture of semiconductor device Pending JPH0240965A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0327534A (en) * 1989-06-23 1991-02-05 Nec Corp Junction-type field effect transistor

Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0327534A (en) * 1989-06-23 1991-02-05 Nec Corp Junction-type field effect transistor

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