JPS60257180A - 接合型電界効果型半導体装置の製造方法 - Google Patents
接合型電界効果型半導体装置の製造方法Info
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- JPS60257180A JPS60257180A JP59112426A JP11242684A JPS60257180A JP S60257180 A JPS60257180 A JP S60257180A JP 59112426 A JP59112426 A JP 59112426A JP 11242684 A JP11242684 A JP 11242684A JP S60257180 A JPS60257180 A JP S60257180A
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
- H10D62/10—Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
- H10D62/17—Semiconductor regions connected to electrodes not carrying current to be rectified, amplified or switched, e.g. channel regions
- H10D62/351—Substrate regions of field-effect devices
- H10D62/357—Substrate regions of field-effect devices of FETs
Landscapes
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
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。
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造方法に関
する。
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(FET)は、入力インピ
ーダンスが1111<、低雑音である等の特徴ヲモって
いるため、高性能へソドアンプとして広く用いられてい
る。接合型FETの性能は、一般にGm /C45s
(Gm :相互コンダクタンス、C15s:入力容量)
で表わされるが、C15sは増幅回路系の容量との関係
により決定されるため、接合型FETの性能を良くする
にはC15sを一定にしてGmを高くする必要がある。
ーダンスが1111<、低雑音である等の特徴ヲモって
いるため、高性能へソドアンプとして広く用いられてい
る。接合型FETの性能は、一般にGm /C45s
(Gm :相互コンダクタンス、C15s:入力容量)
で表わされるが、C15sは増幅回路系の容量との関係
により決定されるため、接合型FETの性能を良くする
にはC15sを一定にしてGmを高くする必要がある。
従って横方向の寸法、即らゲート長及びピッチ長を短縮
し“ζGII+を高くし、寸法短縮により減少した容量
分だけゲート幅を長くしてGm/C15sを増加させる
のが接合型FETの性能を向上させるための1つの方法
となっている。その他に、接合型FETの性能に関係す
る要素として入力換算雑音電圧On、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。
し“ζGII+を高くし、寸法短縮により減少した容量
分だけゲート幅を長くしてGm/C15sを増加させる
のが接合型FETの性能を向上させるための1つの方法
となっている。その他に、接合型FETの性能に関係す
る要素として入力換算雑音電圧On、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FETの性能を向」二させる際、同時に
これらの特(11を1月なわないように注意する必要が
ある。
これらの特(11を1月なわないように注意する必要が
ある。
一方、現在第5図に承ずように、第1導電形半導体基板
例えばP上型St基板+11上に同導電形の高抵抗半導
体層即ちP−形St層(2)を形成し、さらにエピタキ
シャル気相成長法又はイオン注入法にて第2導電形即ち
N形のチャンネル層(3)を形成し、その後イオン注入
によってP十形ゲート領域(9)、N+十形−ス及びド
レイン領域(17)及び(I8)を形成して成る接合型
FBTが提案されている。
例えばP上型St基板+11上に同導電形の高抵抗半導
体層即ちP−形St層(2)を形成し、さらにエピタキ
シャル気相成長法又はイオン注入法にて第2導電形即ち
N形のチャンネル層(3)を形成し、その後イオン注入
によってP十形ゲート領域(9)、N+十形−ス及びド
レイン領域(17)及び(I8)を形成して成る接合型
FBTが提案されている。
この接合型FETではP−形S1層(2)によってN形
チャンネル層(3)とP十形Si基板(1)間の寄生容
量を低減し、その分性能指数Gm/C15sの増加を図
っている。しかし乍ら、このP−形31層(3)が挿入
されることにより、相互コンダクタンスGmが減少する
こと、3極管特性がみられる様になること、出力抵抗が
減少すること、入力換算雑音電圧onが大きくなること
等の欠点を有するものであった。
チャンネル層(3)とP十形Si基板(1)間の寄生容
量を低減し、その分性能指数Gm/C15sの増加を図
っている。しかし乍ら、このP−形31層(3)が挿入
されることにより、相互コンダクタンスGmが減少する
こと、3極管特性がみられる様になること、出力抵抗が
減少すること、入力換算雑音電圧onが大きくなること
等の欠点を有するものであった。
発明の目的
本発明は、上述の点に鑑みて、特性の向」二を図ること
ができる接合型電界効果型半導体装置の製造方法を提供
するものである。
ができる接合型電界効果型半導体装置の製造方法を提供
するものである。
発明の概要
本発明は、第1導電形半導体基根上に第1導電形の+I
i抵抗半導体層を形成する工程と、+tlI抵抗半導体
層に第2導電形半導体層を形成する工程と、第2導電形
半導体層」−の開口部を自する絶縁層をマスクとしてソ
ース、ドレイン、ゲート領域に不純物を導入する工程と
、少くともゲート領域形成のための開口部を含む領域に
イオン注入を行って第1#電形の高抵抗半導体層に第1
導電形の低抵抗領域を形成する工程を有することを特徴
とする接合型電界効果型半導体装置の製造方法である。
i抵抗半導体層を形成する工程と、+tlI抵抗半導体
層に第2導電形半導体層を形成する工程と、第2導電形
半導体層」−の開口部を自する絶縁層をマスクとしてソ
ース、ドレイン、ゲート領域に不純物を導入する工程と
、少くともゲート領域形成のための開口部を含む領域に
イオン注入を行って第1#電形の高抵抗半導体層に第1
導電形の低抵抗領域を形成する工程を有することを特徴
とする接合型電界効果型半導体装置の製造方法である。
上記製造方法により、接合型電界効果型半導体装置の特
性の向上を図るごとができる。
性の向上を図るごとができる。
実施例
第1図は本発明の1実施例を不ず。
本例においては、先ず第1図Aに不ずように、第1導電
形半導体基扱例えばP十形S1基板(11上に第1導電
形の高抵抗半導体層即ちP−形Si層(2)をエピタキ
シャル成長法により堆積し°ζ形成した後、このP−形
Si層(2)−ヒに第2導電形半導体層即ちN形Si+
! (チャンネルIり +31をエピタキシャル成長法
又はイオ・ン注入法により形成する。
形半導体基扱例えばP十形S1基板(11上に第1導電
形の高抵抗半導体層即ちP−形Si層(2)をエピタキ
シャル成長法により堆積し°ζ形成した後、このP−形
Si層(2)−ヒに第2導電形半導体層即ちN形Si+
! (チャンネルIり +31をエピタキシャル成長法
又はイオ・ン注入法により形成する。
次に、第1図Bに示すように、N形S4層(3月二に絶
縁層となる8102層(4)を形成した後、ソース領域
、ゲート領域、ドレイン領域を形成すべき部分に開口部
(5) ((5S) 、(5c) 、(5D) )を設
ける。
縁層となる8102層(4)を形成した後、ソース領域
、ゲート領域、ドレイン領域を形成すべき部分に開口部
(5) ((5S) 、(5c) 、(5D) )を設
ける。
次に、第1図Cに示すよ・うに、ゲート領域を形成すべ
き開口部(5G)内のN形S4層(3)上に多結晶Si
層(6)を例えばCVDで被着する。
き開口部(5G)内のN形S4層(3)上に多結晶Si
層(6)を例えばCVDで被着する。
次に、第1図りに示すように、ホトレジスト(7)をマ
スクにしてゲートの開口部(5G)よりB+(又はBF
2”等)をイオン注入してN形S4層(3)にP十形の
ゲート領域(9)を形成する。このときイオン注入は多
結晶Sj!+61を通じて行われるので、多結晶S4層
(6)の厚み分だけN形Si層(3)内でのゲート領域
(9)は浅く形成される。そして、この不純物の導入さ
れた多結晶シリコン層(6)によってゲート直列抵抗R
gも低減される。なお、この際、S1+。
スクにしてゲートの開口部(5G)よりB+(又はBF
2”等)をイオン注入してN形S4層(3)にP十形の
ゲート領域(9)を形成する。このときイオン注入は多
結晶Sj!+61を通じて行われるので、多結晶S4層
(6)の厚み分だけN形Si層(3)内でのゲート領域
(9)は浅く形成される。そして、この不純物の導入さ
れた多結晶シリコン層(6)によってゲート直列抵抗R
gも低減される。なお、この際、S1+。
N”、F十等もイオン注入することにより、より低温度
で活性化することが可能になる。
で活性化することが可能になる。
次に、第1図Eに示すように、ホトレジスト(7)をマ
スクにしてソース及びドレインの開口部(5S)及び(
5D)からN形S ilm (31にリンP十をイオン
注入し、ソース領域(17)とドレイン領域(18)を
形成する。
スクにしてソース及びドレインの開口部(5S)及び(
5D)からN形S ilm (31にリンP十をイオン
注入し、ソース領域(17)とドレイン領域(18)を
形成する。
次に、第1図Fに不ずように、ホトレジスト(7)をマ
スクにし°ζゲート領域(9)形成のための開口部(5
)を含む領域、即ち多結晶Sij#(61の」−からB
+をイオン注入してP−形31層(2)に第1導電形の
低抵抗領域となるP十形SI領域(8)を形成する。
スクにし°ζゲート領域(9)形成のための開口部(5
)を含む領域、即ち多結晶Sij#(61の」−からB
+をイオン注入してP−形31層(2)に第1導電形の
低抵抗領域となるP十形SI領域(8)を形成する。
次に、第1図Gに示すように、ドレイン領域(1B)
、ゲート領域(9)、ソース領域(17)上に被着した
5i02膜θ〔を介して5iaN4膜(11)を例えば
CVDで形成する。コ(7) S 102股aotは、
318N4を81層に直接被着した場合のストレス等の
影響を回避するためのものである。
、ゲート領域(9)、ソース領域(17)上に被着した
5i02膜θ〔を介して5iaN4膜(11)を例えば
CVDで形成する。コ(7) S 102股aotは、
318N4を81層に直接被着した場合のストレス等の
影響を回避するためのものである。
次に、第1図11に示すように、5iOz層(12)を
CVDで形成した後、アニールにより注入されたイオン
の活性化を行う。この後、電極が形成されるべき部分を
除いてホトレジスト(7)を被着し、このホトレジスト
(7)をマスクとして溶液エツチングによりS iCh
層(12)の5i02を除去する(第1図I)。
CVDで形成した後、アニールにより注入されたイオン
の活性化を行う。この後、電極が形成されるべき部分を
除いてホトレジスト(7)を被着し、このホトレジスト
(7)をマスクとして溶液エツチングによりS iCh
層(12)の5i02を除去する(第1図I)。
次に、第1図41ニ示すように、5iaN 4 If!
(+1)をエツチング除去した後、S i02[lI
i[10)も薄くエツチングして除去する。この後、多
結晶Si膜(13)を介して八1のソース電極(14)
とドレイン電極(15)を形成し”ζ本発明の接合型F
F、T(16)を得る。
(+1)をエツチング除去した後、S i02[lI
i[10)も薄くエツチングして除去する。この後、多
結晶Si膜(13)を介して八1のソース電極(14)
とドレイン電極(15)を形成し”ζ本発明の接合型F
F、T(16)を得る。
この実施例の製法によれば、P−形5ilij(21を
P+形Si基板+11とN形SI層(3)の間に形成し
たことにより、チャンネルとなるN形SIN+31とP
十形51基板+1+間の寄生容量を減らし、その骨性能
fFi数G11I/C15sを増加させることができる
。同時に第1図Fの工程でゲート領域(9)直下のP−
形St層(2)にP+十形Si領域8)を形成すること
により、P−形S 1jiil121を形成したことに
より生ずる相互コンダクタンスGmの減少、3極管特性
がみられることによる出力抵抗の減少、入力換算雑音電
圧enの増大等の欠点を解消できる。このP十形Si領
域(8)形成の際のイオン注入の加速電圧は、400k
eV程度で済む。
P+形Si基板+11とN形SI層(3)の間に形成し
たことにより、チャンネルとなるN形SIN+31とP
十形51基板+1+間の寄生容量を減らし、その骨性能
fFi数G11I/C15sを増加させることができる
。同時に第1図Fの工程でゲート領域(9)直下のP−
形St層(2)にP+十形Si領域8)を形成すること
により、P−形S 1jiil121を形成したことに
より生ずる相互コンダクタンスGmの減少、3極管特性
がみられることによる出力抵抗の減少、入力換算雑音電
圧enの増大等の欠点を解消できる。このP十形Si領
域(8)形成の際のイオン注入の加速電圧は、400k
eV程度で済む。
これは、N形Si層(3)上に多結晶Si層(6)を形
成してゲート領域(9)の厚さを薄くしたことにより、
多結晶Si層(5)を形成しない場合と比べてN形Si
層(3)の厚さを減らずことができるごとによる。なお
、現在の接合型FETではチャンネルの厚さとして二〇
、5μmとっているが、このチャンネルの晶さは濃度と
共に接合型FETの飽和ドレイン電流I Dssを決定
しており、この値は接合型FETの要求性能により決ま
るため変えることばできない。
成してゲート領域(9)の厚さを薄くしたことにより、
多結晶Si層(5)を形成しない場合と比べてN形Si
層(3)の厚さを減らずことができるごとによる。なお
、現在の接合型FETではチャンネルの厚さとして二〇
、5μmとっているが、このチャンネルの晶さは濃度と
共に接合型FETの飽和ドレイン電流I Dssを決定
しており、この値は接合型FETの要求性能により決ま
るため変えることばできない。
また、イオン注入法を利用することにより、P+十形S
i領域8)の形成が容易になる。
i領域8)の形成が容易になる。
第2図に示す実施例は、多結晶5iltf#を形成しな
いで、ゲート領域(9)をN形Si層(3)に形成した
場合を示す。この実施例の場合は、P−形Si層(2)
にP+形S1領域(8)を形成する際、N形Si層(3
)の厚さが上記実施例のN形Si層(3)より厚いため
、イオン注入の加速電圧として500〜600keシ程
度が必要である。
いで、ゲート領域(9)をN形Si層(3)に形成した
場合を示す。この実施例の場合は、P−形Si層(2)
にP+形S1領域(8)を形成する際、N形Si層(3
)の厚さが上記実施例のN形Si層(3)より厚いため
、イオン注入の加速電圧として500〜600keシ程
度が必要である。
上記実施例においては、P+十形Si領域8)をゲート
領域(9)の下方に位置するP−形Si層(2)に形成
したことによりP形Si層への空乏層の広がりが減る分
enは減少する。しかし、第6図にボずようにP−形S
i層(2)の空乏層(20)はドレイン側にも広がる。
領域(9)の下方に位置するP−形Si層(2)に形成
したことによりP形Si層への空乏層の広がりが減る分
enは減少する。しかし、第6図にボずようにP−形S
i層(2)の空乏層(20)はドレイン側にも広がる。
さらにこれの改善として、第3図に示すようにドレイン
領域(18)のト方に位置するP−形Si層(2)にも
P十形Si領域(8)を形成して本発明に係る接合型F
ETを構成しζも良い。これにより、P−形St層(2
)のドレイン側にも拡がっている空乏層を減少させるこ
とができ、その分人力換算雑音電圧enを低減させるこ
とができる。また、ゲート領域(9)とドレイン領域(
18)の下方における夫々のP十形SI領域(8)は第
4図にネオように連続するように形成してもよい。
領域(18)のト方に位置するP−形Si層(2)にも
P十形Si領域(8)を形成して本発明に係る接合型F
ETを構成しζも良い。これにより、P−形St層(2
)のドレイン側にも拡がっている空乏層を減少させるこ
とができ、その分人力換算雑音電圧enを低減させるこ
とができる。また、ゲート領域(9)とドレイン領域(
18)の下方における夫々のP十形SI領域(8)は第
4図にネオように連続するように形成してもよい。
発明の効果
本発明によれば、性能指数Gm/C15sが高く、また
入力換算雑音電圧enの低い接合型FETを製造するこ
とができる。
入力換算雑音電圧enの低い接合型FETを製造するこ
とができる。
第1図A−Jは本発明の接合型FETの製造方法を示す
工程図、第2図、第3図、第4図及び第6図は本発明の
他の実施例を示す断面図、第5図は従来の接合型FET
の断面図である。 (11はP十形S1基板、(2)はP−形St層、(3
)はN形Si層、(5)は開口部、(8)はP十形Si
領域、(9)はゲート@域、(16)は接合型1? R
”r’、(17) ハ’/ −ス領域、(18)はドレ
イン611域である。 0 第1図 第1図 P+ 戸 第2図 第3図 第5図 4 lり 9’lB4 第4図
工程図、第2図、第3図、第4図及び第6図は本発明の
他の実施例を示す断面図、第5図は従来の接合型FET
の断面図である。 (11はP十形S1基板、(2)はP−形St層、(3
)はN形Si層、(5)は開口部、(8)はP十形Si
領域、(9)はゲート@域、(16)は接合型1? R
”r’、(17) ハ’/ −ス領域、(18)はドレ
イン611域である。 0 第1図 第1図 P+ 戸 第2図 第3図 第5図 4 lり 9’lB4 第4図
Claims (1)
- 第1導電形半導体基板」−に第1導電形の西抵抗半導体
層を形成する工程と、該高抵抗半導体層に第2導電形半
導体1−を形成する工軛と、該第2導電形半導体層上の
開口部を有する絶縁層をマスクとしてソース、ドレイン
、ゲート領域に不純物を導入する工程と、少くとも上記
ゲート領域形成のための開口部を含む領域にイオン注入
を行って上記第1導電形の高抵抗半導体層に第1導電形
の低抵抗領域を形成する工程を有することを特徴とする
接合型電界効果型半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59112426A JPS60257180A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | 接合型電界効果型半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59112426A JPS60257180A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | 接合型電界効果型半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60257180A true JPS60257180A (ja) | 1985-12-18 |
Family
ID=14586340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59112426A Pending JPS60257180A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | 接合型電界効果型半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60257180A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63194363A (ja) * | 1987-02-06 | 1988-08-11 | Matsushita Electric Works Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS63316483A (ja) * | 1987-06-19 | 1988-12-23 | Sony Corp | 接合型電界効果トランジスタ |
| EP2426706A4 (en) * | 2009-05-01 | 2014-03-05 | Sumitomo Electric Industries | FIELD EFFECT TRANSISTOR WITH CROSS-CONNECTION |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49108981A (ja) * | 1973-02-20 | 1974-10-16 | ||
| JPS51132780A (en) * | 1975-05-14 | 1976-11-18 | Nec Corp | Junction-type field effect transistor |
| JPS5244577A (en) * | 1975-10-06 | 1977-04-07 | Sony Corp | Junction type field effect transistor |
-
1984
- 1984-06-01 JP JP59112426A patent/JPS60257180A/ja active Pending
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