JP2000277533A - Compound semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Compound semiconductor device and manufacture thereof

Info

Publication number
JP2000277533A
JP2000277533A JP11077605A JP7760599A JP2000277533A JP 2000277533 A JP2000277533 A JP 2000277533A JP 11077605 A JP11077605 A JP 11077605A JP 7760599 A JP7760599 A JP 7760599A JP 2000277533 A JP2000277533 A JP 2000277533A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
gate electrode
layer
compound semiconductor
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11077605A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeyoshi Fujii
栄美 藤井
Shigeharu Matsushita
重治 松下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP11077605A priority Critical patent/JP2000277533A/en
Publication of JP2000277533A publication Critical patent/JP2000277533A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compound semiconductor device of a structure wherein a reduction in resistance, such as a source resistance, and an enhancement in a gate breakdown voltage in breakdown voltage can be contrived in an easy process, and the manufacturing process of the device. SOLUTION: The manufacturing method of a compound semiconductor device has a step of forming an SiOx film 5 on a GaAs substrate 1, a step of forming an SiN film 8, which has a film thickness distribution of its film thickness being increased in order in the direction of separating from the contact part with a gate electrode on the film 5 and prevents As atoms from being diffused in the outside, and a step wherein a heat treatment is performed, silicon within the film 5 is diffused in the substrate 1 and high-concentration impurity layers 9a and 9d and doped layers 9a having a sheet resistance value that is continuously changed from the side of the gate electrode to the sides of the layers 9s and 9d are formed in the substrate 1.

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】この発明は、化合物半導体装
置及びその製造装置に関し、特に電界効果型トランジス
タのソース抵抗の低抵抗化とゲート耐圧の高耐圧化に有
効な電界効果型トランジスタの構造とその製造方法に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compound semiconductor device and an apparatus for manufacturing the same, and more particularly, to a structure of a field-effect transistor effective for lowering the source resistance and increasing the gate breakdown voltage of the field-effect transistor, and its structure. It relates to a manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】GaAsなどを用いたMES型電界効果
型トランジスタ(以下、MESFETという。)は、一
般にゲート長の精度を高め、かつ表面空乏層の影響を極
力抑えてソース抵抗などの低抵抗化、また、ゲート耐圧
の高耐圧化が求められている。
2. Description of the Related Art Generally, a MES type field effect transistor (hereinafter referred to as a MESFET) using GaAs or the like has a high gate length accuracy and a low resistance such as a source resistance by minimizing the influence of a surface depletion layer. Also, there is a demand for a higher gate breakdown voltage.

【0003】このため、従来のMESFETにおいて
は、ゲート電極接触部のチャネル層の片側または両側
に、チャネル層よリキャリア濃度が高く、しかもドレイ
ン領域、ソース領域を構成する高不純物濃度活性層のキ
ャリア濃度よりも低い、ゲート電極と非接触のドーピン
グ層を介在させることでソース抵抗などの低抵抗化、並
びにゲート耐圧の高耐圧化が図られている。
For this reason, in the conventional MESFET, the carrier concentration of the high impurity concentration active layer constituting the drain region and the source region is higher on one side or both sides of the channel layer at the gate electrode contact portion than on the channel layer. By interposing a doping layer that is lower than the concentration and that is not in contact with the gate electrode, the resistance such as the source resistance is reduced, and the gate breakdown voltage is increased.

【0004】図7は、従来のMESFETの製造方法を
工程別に示す断面図である。図7に基づいて、従来のM
ESFETの製造方法について説明する。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a conventional MESFET manufacturing method for each process. Based on FIG.
A method for manufacturing an ESFET will be described.

【0005】まず、GaAs基板51にスルーイオン注
入用の膜厚150ÅのSiN膜52をプラズマCVD法
などを用いて積層形成する(図7(a)参照)。
First, a 150-nm thick SiN film 52 for through ion implantation is formed on a GaAs substrate 51 by plasma CVD or the like (see FIG. 7A).

【0006】続いて、このSiN膜52上にフォトレジ
ストを塗布し、チャネル層を開口するようにパターニン
グした後、このフォトレジスト53をマスクとして、先
ずGaAs基板51の表面側からイオン注入法によリ、
Mgを所定深さにまで注入しp-型のバッファ層を形成
し、続いて同じくイオン注入法によリSiをその表面か
ら前記バッファ層より浅い一様な深さに注入してn型の
チャネル層54を形成する(図7(b)参照)。バッフ
ァ層の注入条件はドーパントとしてMgを用い、注入エ
ネルギーは170keV、注入量1×1012cm-2
し、またチャネル層54の注入条件はドーパントとして
Siを用い、注入エネルギーは100keV、注入量2
×1012cm-2とする。
Subsequently, a photoresist is applied on the SiN film 52 and patterned so as to open the channel layer. Then, using the photoresist 53 as a mask, first, an ion implantation method is performed from the surface side of the GaAs substrate 51. Li,
Mg is implanted to a predetermined depth to form a p -type buffer layer, and then Si is implanted from the surface to a uniform depth shallower than the buffer layer by the same ion implantation method. A channel layer 54 is formed (see FIG. 7B). The implantation conditions of the buffer layer are Mg as a dopant, the implantation energy is 170 keV and the implantation amount is 1 × 10 12 cm −2, and the implantation condition of the channel layer 54 is Si as the dopant, the implantation energy is 100 keV and the implantation amount is 2
× 10 12 cm -2 .

【0007】次に、前記フォトレジスト53及びSiN
膜52を除去した後、再びアニール処理に耐えうるよう
に、膜厚500ÅのSIN膜55をプラズマCVD法な
どを用いて堆積した後、ダミーゲート形成のためフォト
レジストをパターンニングする。この後、このフォトレ
ジスト56をマスクしてイオン注入法によリSiをGa
As基板51の表面から所定深さにまで注入し、n型の
イオン注入層であるドレイン、ソース領域(高不純物濃
度活性層)57d、57sを形成する(図7(c)参
照)。ドレイン領域57dとソース領域57sの間隔は
2.5μmである。これら高不純物濃度活性層の注入条
件は注入エネルギー90keV、注入量5×1013cm
-2である。
Next, the photoresist 53 and SiN
After removing the film 52, a 500-nm thick SIN film 55 is deposited by a plasma CVD method or the like so as to withstand the annealing process again, and then the photoresist is patterned for forming a dummy gate. Thereafter, the photoresist 56 is masked, and Si is removed by Ga ion implantation.
Implantation is performed to a predetermined depth from the surface of the As substrate 51 to form drain and source regions (high impurity concentration active layers) 57d and 57s, which are n-type ion implantation layers (see FIG. 7C). The distance between the drain region 57d and the source region 57s is 2.5 μm. The implantation conditions of these high impurity concentration active layers are implantation energy of 90 keV and implantation amount of 5 × 10 13 cm.
-2 .

【0008】続いて、ダミーゲートであるフォトレジス
ト56を酸素プラズマによりエッチングを施し、2.5
μmから1.5μmまで細線化した後、チャネル層より
キャリア濃度が高く、しかもドレイン領域57d及びソ
ース領域57sを構成する高不純物濃度層のキャリア濃
度よりも低いドーピンク層58、58を、Siを一様な
深さに注入することで形成する(図7(d)参照)。ド
ーピング層の注入条件は注入エネルギー70keV、注
入量2×1012cm-2とする。
Subsequently, the photoresist 56 serving as a dummy gate is etched by oxygen plasma to obtain
After thinning from μm to 1.5 μm, the doping layers 58, 58 having a carrier concentration higher than that of the channel layer and lower than the carrier concentration of the high impurity concentration layers constituting the drain region 57d and the source region 57s are formed by adding Si to one line. It is formed by injecting to a similar depth (see FIG. 7D). The implantation conditions for the doping layer are an implantation energy of 70 keV and an implantation amount of 2 × 10 12 cm −2 .

【0009】さらに、ダミーゲートであるフォトレジス
ト56を酸素プラズマにより、1・5μmから0.5μ
mまで細線化した後、フォトレジスト56及びSiN膜
55全面にECR−CVD法により、膜厚2500Å程
度のSiO2膜59を形成する(図7(e)参照)。
Further, the photoresist 56 serving as a dummy gate is subjected to oxygen plasma by 1.5 μm to 0.5 μm.
After thinning to a thickness of m, a SiO 2 film 59 having a thickness of about 2500 ° is formed on the entire surface of the photoresist 56 and the SiN film 55 by ECR-CVD (see FIG. 7E).

【0010】次に、ダミーゲートのフォトレジストを除
去してリフトオフし、SiN膜55を露出させて状態で
ランプアニール処理を施す。ランプアニールはN2雰囲
気下で850℃にて5秒程度行う。続いて、ドレイン領
域57d及びソース領域57sと対応する位置のSiN
膜55、SiO2膜59をエッチング除去し、ドレイン
領域57d及びソース領域57sの表面を露出させ、A
uGe/Ni/Auの多層金属膜からなるドレイン電極
60d及びソース電極60sを形成する。さらに、ゲー
ト領域のSiN膜55エッチング除去して、表面を露出
させ、Ti/Pd/Auの多層金属膜からなるゲート電
極61を形成する(図7(f)参照)。
Next, the photoresist of the dummy gate is removed, lift-off is performed, and lamp annealing is performed in a state where the SiN film 55 is exposed. Lamp annealing is performed at 850 ° C. for about 5 seconds in an N 2 atmosphere. Subsequently, SiN at a position corresponding to the drain region 57d and the source region 57s is formed.
The film 55 and the SiO 2 film 59 are removed by etching to expose the surfaces of the drain region 57d and the source region 57s.
A drain electrode 60d and a source electrode 60s made of a uGe / Ni / Au multilayer metal film are formed. Further, the SiN film 55 in the gate region is removed by etching to expose the surface, and a gate electrode 61 made of a multilayer metal film of Ti / Pd / Au is formed (see FIG. 7F).

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】ソース抵抗などの低抵
抗化及びゲート耐圧の高耐圧化を図るためには、ゲート
電極接触部のチャネル層の片側または両側に、チャネル
層よりキャリア濃度が高く、しかもドレイン領域、ソー
ス領域を構成する高不純物濃度層のキャリア濃度よりも
低い、ゲート電極と非接触のドーピンク層を介在させる
ことが有効である。また、そのドーピング層はゲート電
極側から高濃度層側に段階的にドーピング層のキャリア
濃度が高くなる分布を形成できれば、さらにソース抵抗
などの低抵抗化及びゲート耐圧の高耐圧化が図られる。
In order to reduce the source resistance and the like and to increase the gate breakdown voltage, the carrier concentration on one or both sides of the channel layer at the gate electrode contact portion is higher than that of the channel layer. In addition, it is effective to interpose a doping layer which is lower than the carrier concentration of the high impurity concentration layer constituting the drain region and the source region and is not in contact with the gate electrode. In addition, if the doping layer can form a distribution in which the carrier concentration of the doping layer increases stepwise from the gate electrode side to the high-concentration layer side, the resistance such as the source resistance and the gate withstand voltage can be further increased.

【0012】しかしながら、イオン注入技術においては
一様にドーピングが施されるため、段階的にキャリア濃
度が変化するドーピング層を形成するためには、イオン
注入技術とドライエッチング技術を繰り返して行う必要
があり、プロセス工程及びドライエッチング工程が複雑
になると共にバラツキが発生する。
However, since the doping is uniformly performed in the ion implantation technique, it is necessary to repeat the ion implantation technique and the dry etching technique in order to form a doping layer in which the carrier concentration changes stepwise. In addition, the process step and the dry etching step become complicated, and variations occur.

【0013】この発明は、容易なプロセスで歩留よく、
ゲート電極と高濃度層との間にゲート電極側から高濃度
層側にキャリア濃度が高くなるドーピング層を形成で
き、ソース抵抗などの低抵抗化及びゲート耐圧の高耐圧
化が図れる化合物半導体装置及びその製造方法を提供す
ることを目的とする。
According to the present invention, the yield is improved by an easy process.
A compound semiconductor device capable of forming a doping layer having a high carrier concentration from the gate electrode side to the high-concentration layer side between the gate electrode and the high-concentration layer, thereby achieving a reduction in source resistance and the like and an increase in gate withstand voltage; and It is an object of the present invention to provide a manufacturing method thereof.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】この発明の化合物半導体
装置は、III−V族化合物半導体からなる動作層上に設け
られたゲート電極と、前記動作層内に設けられた高濃度
不純物層と、を備え、前記ゲート電極端と前記高濃度不
純物層との間をゲート電極側から高濃度不純物層側にシ
ート抵抗値が連続して変化するドーピング層が設けられ
ていることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a compound semiconductor device comprising: a gate electrode provided on an operation layer made of a group III-V compound semiconductor; a high-concentration impurity layer provided in the operation layer; And a doping layer whose sheet resistance continuously changes from the gate electrode side to the high-concentration impurity layer side between the gate electrode end and the high-concentration impurity layer is provided.

【0015】また、この発明の化合物半導体装置の製造
方法は、III−V族化合物半導体基板上にノンドープのS
iの拡散を行われるシリコン酸化膜(SiOx膜)を形
成する工程と、前記SiOx膜上にゲート電極接触部か
ら離間する方向で膜厚が順次増加する膜厚分布を有して
V族原子の外部拡散を防止する膜を形成する工程と、熱
処理を行い前記化合物半導体基板に前記SiOx膜内の
シリコンを拡散させ前記基板内に高濃度不純物層及びゲ
ート電極側から高濃度不純物層側にシート抵抗値が連続
して変化するドーピング層を形成する工程と、を有する
ことを特徴とする。
Further, the method of manufacturing a compound semiconductor device according to the present invention is characterized in that a non-doped S
forming a silicon oxide film (SiOx film) in which i is diffused; Forming a film for preventing external diffusion, and performing heat treatment to diffuse silicon in the SiOx film into the compound semiconductor substrate, and to form a high-concentration impurity layer in the substrate and a sheet resistance from the gate electrode side to the high-concentration impurity layer side. Forming a doping layer whose value changes continuously.

【0016】さらに、この発明は、前記基板に接する側
の幅より最上部の幅が広いダミーゲートパターンを形成
し、このダミーゲートパターンをマスクとしてリフトオ
フにより前記SiOx膜上にゲート電極接触部から離間
する方向で膜厚が順次増加する膜厚分布を有してV族原
子の外部拡散を防止する膜を形成するように構成するこ
とができる。
Further, according to the present invention, a dummy gate pattern having an uppermost width wider than a width in contact with the substrate is formed, and the dummy gate pattern is used as a mask to separate from the gate electrode contact portion on the SiOx film by lift-off. In this case, it is possible to form a film having a film thickness distribution in which the film thickness is gradually increased in the direction in which the diffusion of the group V atoms is prevented.

【0017】また、この発明の化合物半導体装置の製造
方法は、III−V族化合物半導体基板上にノンドープのS
iの拡散を行われるシリコン酸化膜(SiOx膜)を形
成する工程と、前記化合物半導体基板上にT字型ゲート
電極を形成する工程と、このゲート電極をマスクとして
リフトオフ法により前記SiOx膜上にゲート電極の前
記基板との接触部から離間する方向で膜厚が順次増加す
る膜厚分布を有してV族原子の外部拡散を防止する膜を
形成する工程と、熱処理を行い前記化合物半導体基板に
前記SiOx膜内のシリコンを拡散させ前記基板内に高
濃度不純物層及びゲート電極側から高濃度不純物層側に
シート抵抗値が連続して変化するドーピング層を形成す
る工程と、を有することを特徴とする。
Further, the method of manufacturing a compound semiconductor device according to the present invention is characterized in that a non-doped S
forming a silicon oxide film (SiOx film) in which i is diffused, forming a T-shaped gate electrode on the compound semiconductor substrate, and using the gate electrode as a mask on the SiOx film by a lift-off method. Forming a film having a film thickness distribution in which a film thickness is gradually increased in a direction away from a contact portion of the gate electrode with the substrate to prevent external diffusion of group V atoms; Diffusing silicon in the SiOx film to form a high-concentration impurity layer and a doping layer in which a sheet resistance value continuously changes from the gate electrode side to the high-concentration impurity layer side in the substrate. Features.

【0018】特開平6−326132号公報に開示され
ているように、GaAs基板上にSiOx膜(x<2)
とSiN膜を積層して、熱処理を施すとGaAs基板中
にSi原子が拡散し、導電層を形成させることができ
る。SiOx膜上にAsの外部拡散を防止するSiN膜
を積層しない場合にはSi拡散が発生せず、SiN膜の
膜厚に応じてドーピング量(Si拡散)が変化する。図
4に、SiOx膜上に積層するSiN膜の膜厚とGaA
s基板に拡散された導電層のシート抵抗値の関係を示
す。図4に示すように、上層のSiN膜に膜厚分布を設
け、熱処理を施すことで、シート抵抗値が変化する、す
なわち、ドーピング層のキャリア濃度に分布を設けるこ
とができる。ゲート電極端部から高濃度層までSiN膜
の膜厚を徐々に増加させ、熱処理を施すことで、ゲート
電極端部と高濃度層の間をゲート電極側から高濃度層側
に連続的にドーピング層のキャリア濃度が高くなる分布
を形成することができる。なお、ドーピング層のキャリ
ア濃度が変化することは、GaAs基板に拡散でSiを
ドーピングする場合には、ドーピング深さが変化するこ
とになる。
As disclosed in JP-A-6-326132, a SiOx film (x <2) on a GaAs substrate
When a heat treatment is performed by stacking a SiN film and a SiN film, Si atoms diffuse into the GaAs substrate, and a conductive layer can be formed. When an SiN film for preventing As from being externally diffused is not laminated on the SiOx film, Si diffusion does not occur, and the doping amount (Si diffusion) changes according to the thickness of the SiN film. FIG. 4 shows the thickness of the SiN film laminated on the SiOx film and GaAs.
4 shows a relationship between sheet resistance values of a conductive layer diffused in an s substrate. As shown in FIG. 4, by providing a film thickness distribution on the upper SiN film and performing a heat treatment, the sheet resistance changes, that is, a distribution can be provided in the carrier concentration of the doping layer. By gradually increasing the thickness of the SiN film from the end of the gate electrode to the high-concentration layer and performing a heat treatment, the area between the end of the gate electrode and the high-concentration layer is continuously doped from the gate electrode side to the high-concentration layer side. A distribution in which the carrier concentration of the layer is increased can be formed. The change in the carrier concentration of the doping layer changes the doping depth when doping the GaAs substrate with Si by diffusion.

【0019】上記のように、この発明は、容易なプロセ
スで歩留まりよく、ゲート電極端部と高濃度層の間にゲ
ート電極側から高濃度層側に連続的にドーピンク層のキ
ャリア濃度が変化するドーピング層を形成でき、ソース
抵抗などの低抵抗化及びゲート耐圧の高耐圧化が図れる
電界効果型トランジスタなどの化合物半導体装置を提供
することができ、素子特性の向上が図れる。
As described above, according to the present invention, the carrier concentration of the doping layer changes continuously from the gate electrode side to the high concentration layer between the end of the gate electrode and the high concentration layer, with a high yield by an easy process. It is possible to provide a compound semiconductor device such as a field-effect transistor in which a doping layer can be formed, a source resistance and the like can be reduced, and a gate withstand voltage can be increased, and element characteristics can be improved.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
き図面を参照して説明する。図1は、この発明の第1の
実施の形態にかかる化合物半導体装置をその製造工程別
に示す断面図である。この第1の実施の形態は、化合物
半導体の代表例として、GaAs基板を用い、ダミーゲ
ート反転パターンを利用したセルフアラインプロセスの
工程により製造される電界効果型トランジスタに適用し
たものである。図1ないし図3に従いこの発明の第1の
実施の形態につき説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing the compound semiconductor device according to the first embodiment of the present invention for each manufacturing process. In the first embodiment, a GaAs substrate is used as a typical example of a compound semiconductor, and is applied to a field-effect transistor manufactured by a self-alignment process using a dummy gate inversion pattern. A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0021】まず、GaAs基板1にスルーイオン注入
用の膜厚150ÅのSiN膜2をプラズマCVD法を用
いて積層形成する(図1(a)参照)。このSiN膜2
は、次の成膜条件、SiH4:15sccm、NH3:2
00sccm、N2:100sccm、RFパワー:2
50W、成膜温度:300℃で形成される。
First, a 150-nm thick SiN film 2 for through ion implantation is formed on a GaAs substrate 1 by plasma CVD (see FIG. 1A). This SiN film 2
Are the following film forming conditions: SiH 4 : 15 sccm, NH 3 : 2
00 sccm, N 2 : 100 sccm, RF power: 2
The film is formed at 50 W and a film forming temperature of 300 ° C.

【0022】続いて、このSiN膜2上にフォトレジス
トを塗布し、チャネル部分を開口するように露光、現像
してパターニングした後、このフォトレジスト3をマス
クとして、まずGaAs基板1の表面側からイオン注入
法によリ、Mgを所定深さにまで注入し、p-型のバッ
ファ層を形成する。続いて、同じくイオン注入法によリ
Siをその表面から前記バッファ層より浅い一様な深さ
に注入してn型の動作層となるチャネル層4を形成する
(図1(b)参照)。なお、バッファ層の注入条件は、
ドーパントとしてMgを用い、注入エネルギーは170
keV、注入量1×1012cm-2で行い、また、チャネ
ル層4の注入条件はドーパントとしてSiを用い、注入
エネルギーは100keV、注入量2×1012cm-2で行
う。
Subsequently, a photoresist is coated on the SiN film 2, exposed and developed so as to open a channel portion, and patterned, and then, using the photoresist 3 as a mask, firstly from the surface side of the GaAs substrate 1. Mg is implanted to a predetermined depth by an ion implantation method to form a p - type buffer layer. Successively, Si is implanted from the surface thereof to a uniform depth shallower than the buffer layer by the same ion implantation method to form a channel layer 4 serving as an n-type operation layer (see FIG. 1B). . The injection conditions for the buffer layer are as follows:
Mg is used as a dopant, and the implantation energy is 170
The implantation is performed at a keV and an implantation amount of 1 × 10 12 cm −2. The implantation conditions of the channel layer 4 are Si using a dopant, the implantation energy is 100 keV, and the implantation amount is 2 × 10 12 cm −2 .

【0023】次に、フォトレジスト3及びSiN膜2を
除去した後、プラズマCVD法により、膜厚150Åの
SiOx膜5及び膜厚50ÅのSiN膜6を堆積する。
このSiOx膜5においては、x<2とし、次の成膜条
件、SiH4:10sccm、N2O:20sccm、R
Fパワー:150W、成膜温度:300℃で形成され
る。また、SiN膜6は、次の成膜条件、SiH4:1
5sccm、NH3:200sccm、N2:100sc
cm、RFパワー:250W、成膜温度:300℃で形
成される。そして、このSiN膜6上にPGMEA系フ
ォトレジストを1.5μmの厚みで塗布した後、ダミー
ゲートパターンを形成するように、露光、現像する。こ
のフォトレジストのパターニングによりテーパを有する
ダミーゲートパターン7が形成される(図1(c)参
照)。
Next, after the photoresist 3 and the SiN film 2 are removed, an SiOx film 5 having a thickness of 150 ° and a SiN film 6 having a thickness of 50 ° are deposited by a plasma CVD method.
In this SiOx film 5, x <2, and the following film forming conditions: SiH 4 : 10 sccm, N 2 O: 20 sccm, R
The film is formed at an F power of 150 W and a film forming temperature of 300 ° C. The SiN film 6 is formed under the following film forming conditions: SiH 4 : 1
5sccm, NH 3: 200sccm, N 2: 100sc
cm, RF power: 250 W, film forming temperature: 300 ° C. Then, a PGMEA-based photoresist is applied on the SiN film 6 with a thickness of 1.5 μm, and then exposed and developed so as to form a dummy gate pattern. A dummy gate pattern 7 having a taper is formed by patterning the photoresist (see FIG. 1C).

【0024】このダミーゲートパターン7は、図2に示
すように、ゲート長が0.4μmになるようにパターニ
ングすると、GaAs基板1に対して、60°の角度で
テーパ形状になり、レジストの最上部では、ゲート端部
aから0.87μmの幅で突出したように形成される。
As shown in FIG. 2, when the dummy gate pattern 7 is patterned so that the gate length becomes 0.4 μm, the dummy gate pattern 7 becomes tapered at an angle of 60 ° with respect to the GaAs substrate 1, and the resist At the top, the gate edge
It is formed to protrude from a at a width of 0.87 μm.

【0025】その後、ECR−CVD法により基板全面
に膜厚500Å程度のSiN膜8を形成する。その際、
レジストパターン7がテーパを有するためゲート電極付
近ではSiN膜8が堆積されず、SiN膜8の膜厚分布
がゲート電極から遠ざかるにつれ厚くなって自己整合的
に形成される(図1(d)参照)。
Thereafter, an SiN film 8 having a thickness of about 500 ° is formed on the entire surface of the substrate by ECR-CVD. that time,
Since the resist pattern 7 has a taper, the SiN film 8 is not deposited in the vicinity of the gate electrode, and the thickness distribution of the SiN film 8 becomes thicker as the distance from the gate electrode increases, and is formed in a self-aligned manner (see FIG. 1D). ).

【0026】このSiN膜8は、次の成膜条件、SiH
4:10〜20sccm、N2:25sccm、マイクロ
波パワー:300〜600W、マグネット電流:16
A、成膜温度:室温、で形成できる。この実施の形態で
は、SiH4:10sccm、N2:25sccm、マイ
クロ波パワー:300W、マグネット電流:16A、成
膜温度:室温、で形成した。
This SiN film 8 is formed under the following film forming conditions: SiH
4 : 10 to 20 sccm, N2: 25 sccm, microwave power: 300 to 600 W, magnet current: 16
A, Film formation temperature: room temperature. In this embodiment, SiH 4 : 10 sccm, N 2 : 25 sccm, microwave power: 300 W, magnet current: 16 A, film formation temperature: room temperature.

【0027】このSiN膜8はAsの外部拡散を抑制す
るために推積するものであり、同様な効果を有するもの
であればSiN膜以外のものでも良く、例えば、AlN
膜、WSi膜、WSiN膜等を用いることができる。
The SiN film 8 is deposited to suppress the external diffusion of As, and any other material than the SiN film may be used as long as it has the same effect.
A film, a WSi film, a WSiN film, or the like can be used.

【0028】次に、レジスト上のSiN膜をリフトオフ
法により除去し、N2雰囲気下で880℃にて5秒程度
ランプアニール(RTA)処理を施す。この熱処理によ
り、GaAs基板1中にSiOx膜5からSiが拡散さ
れる。前述したように、SiN膜8の膜厚に応じてSi
の拡散量(ドーピング深さ)が変化する。ドレイン領域
9d、ソース領域9sに位置する部分のSiN膜8はA
sの外部拡散の抑制が十分になされる膜厚を有してお
り、高濃度の拡散層が形成される。そして、SiN膜8
の膜厚が徐々に薄くなってゆくと、この膜厚分布によリ
ドーピンク層の深さが浅くなるドーピング層9aが形成
できる(図1(e)参照)。この結果、ゲート電極端部
と高濃度の拡散層からなるドレイン領域9d、ソース領
域9sの間にゲート電極側から両領域側にそれぞれ連続
的にドーピンク層のキャリア濃度が高くなって行くドー
ピング層9aが形成される。
Next, the SiN film on the resist is removed by a lift-off method, and a lamp annealing (RTA) process is performed at 880 ° C. for about 5 seconds in an N 2 atmosphere. By this heat treatment, Si is diffused from the SiOx film 5 into the GaAs substrate 1. As described above, depending on the thickness of the SiN film 8,
Changes the doping depth (doping depth). The portions of the SiN film 8 located at the drain region 9d and the source region 9s are A
It has a thickness enough to suppress the external diffusion of s, and a high concentration diffusion layer is formed. Then, the SiN film 8
As the film thickness of the layer gradually decreases, a doping layer 9a in which the depth of the red pink layer becomes shallower due to this film thickness distribution can be formed (see FIG. 1E). As a result, the doping layer 9a in which the carrier concentration of the doping layer continuously increases from the gate electrode side to both sides between the gate electrode end and the drain region 9d and the source region 9s formed of a high concentration diffusion layer. Is formed.

【0029】続いて、ドレイン領域9d及びソース領域
9sの各々対応する位置にあるSiN膜8、SiN膜
6、SiOx膜5を工ッチング除去し、ドレイン領域9
d、ソース領域9sの表面を露出させ、AuGe/Ni
/Auの多層金属膜からなるドレイン電極10d、ソー
ス電極10sを形成する。さらに、ゲート領域のSiN
膜6及びSiOx膜5をエッチング除去して、表面を露
出させ、Ti/Pd/Auの多層金属膜からなるゲート
電極11を形成する(図1(f)参照)。
Subsequently, the SiN film 8, SiN film 6, and SiOx film 5 located at positions corresponding to the drain region 9d and the source region 9s, respectively, are etched and removed.
d, Exposing the surface of the source region 9s, AuGe / Ni
A drain electrode 10d and a source electrode 10s made of a multilayer metal film of / Au are formed. Further, the SiN in the gate region
The film 6 and the SiOx film 5 are removed by etching to expose the surface, and a gate electrode 11 composed of a multilayer metal film of Ti / Pd / Au is formed (see FIG. 1F).

【0030】上記した方法により、ゲート電極端部と高
濃度層の間にゲート電極側から高濃度層側に連続的にド
ーピンク層のキャリア濃度が変化するドーピング層を有
する電解効果型トランジスタが形成できる。この結果、
ソース抵抗などの低抵抗化及びゲート耐圧の高耐圧化が
図れ、素子特性の向上が図れる。
According to the above-described method, a field effect transistor having a doping layer in which the carrier concentration of the doping layer continuously changes from the gate electrode side to the high concentration layer between the end of the gate electrode and the high concentration layer can be formed. . As a result,
The resistance of the source and the like can be reduced and the gate withstand voltage can be increased, and the element characteristics can be improved.

【0031】上述した実施例においては、SiOx上に
形成するSiN膜にゲート端部から徐々に膜厚を増やし
て設けるために、ダミーゲートパターン7として、PG
MEA系の単層レジストを用いて、テーパ状に形成して
いるが、図3に示すように、PMMA/PMGI系の2
つのレジストを用い、下層にPMGI系レジスト7aを
1.3μmの厚みで塗布し、その上にPMMA系レジス
ト7bを0.5μm塗布した2層レジストで構成し、
0.4μmのゲート長のダミーゲートパターンをパター
ニングすると、1層目は0.4μm、2層目は2μmの
幅に露光、現像されることになり、それぞれゲート電極
の両端側に0.8μmの傘部分が形成されることにな
る。このダミーゲートパターン7を用いて上記と同様に
基板全面に上にSiN膜8を形成すると、膜厚分布を有
するSiN膜8が形成される。
In the above-described embodiment, the dummy gate pattern 7 is formed as a dummy gate pattern 7 in order to provide the SiN film formed on SiOx with the film thickness being gradually increased from the end of the gate.
Although it is formed in a tapered shape by using an MEA-based single-layer resist, as shown in FIG.
Using two resists, a lower layer is coated with a PMGI-based resist 7a with a thickness of 1.3 μm, and a PMMA-based resist 7b is coated thereon with a thickness of 0.5 μm.
When a dummy gate pattern having a gate length of 0.4 μm is patterned, the first layer is exposed and developed to a width of 0.4 μm, and the second layer is developed and developed to a width of 2 μm. An umbrella portion will be formed. When an SiN film 8 is formed on the entire surface of the substrate using the dummy gate pattern 7 in the same manner as described above, an SiN film 8 having a film thickness distribution is formed.

【0032】図5及び図6は、この発明の第2の実施の
形態にかかる化合物半導体装置をその製造工程別に示す
断面図である。この第2の実施の形態は、化合物半導体
の代表例として、GaAs基板を用いたダミーゲート反
転パターンを利用したセルフアラインプロセスの工程に
より製造される電界効果型トランジスタに適用したもの
である。図5及び図6に従いこの発明の第2の実施の形
態につき説明する。
FIGS. 5 and 6 are sectional views showing a compound semiconductor device according to a second embodiment of the present invention for each manufacturing process. In the second embodiment, as a typical example of a compound semiconductor, the present invention is applied to a field-effect transistor manufactured by a self-alignment process using a dummy gate inversion pattern using a GaAs substrate. A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0033】まず、GaAs基板1にスルーイオン注入
用の膜厚150ÅのSiN膜2をプラズマCVD法を用
いて積層形成する(図5(a)参照)。このSiN膜2
は、次の成膜条件、SiH4:15sccm、NH3:2
00sccm、N2:100sccm、RFパワー:2
50W、成膜温度:300℃で形成される。
First, a 150-nm thick SiN film 2 for through ion implantation is formed on a GaAs substrate 1 by plasma CVD (see FIG. 5A). This SiN film 2
Are the following film forming conditions: SiH 4 : 15 sccm, NH 3 : 2
00 sccm, N 2 : 100 sccm, RF power: 2
The film is formed at 50 W and a film forming temperature of 300 ° C.

【0034】続いて、このSiN膜2上にフォトレジス
トを塗布し、チャネル部分を開口するように露光、現像
してパターニングした後、このフォトレジスト3をマス
クとして、まずGaAs基板1の表面側からイオン注入
法によリ、Mgを所定深さにまで注入し、p-型のバッ
ファ層を形成する。続いて、同じくイオン注入法によリ
Siをその表面から前記バッファ層より浅い一様な深さ
に注入してn型の動作層となるチャネル層4を形成する
(図5(b)参照)。なお、バッファ層の注入条件は、
ドーパントとしてMgを用い、注入エネルギーは170
keV、注入量1×1012cm-2で行い、また、チャネ
ル層4の注入条件はドーパントとしてSiを用い、注入
エネルギーは100keV、注入量2×1012cm-2で行
う。
Subsequently, a photoresist is coated on the SiN film 2, exposed and developed so as to open a channel portion, and patterned, and then, using the photoresist 3 as a mask, firstly from the surface side of the GaAs substrate 1. Mg is implanted to a predetermined depth by an ion implantation method to form a p -type buffer layer. Successively, Si is implanted from the surface to a uniform depth shallower than the buffer layer by the same ion implantation method to form the channel layer 4 serving as an n-type operation layer (see FIG. 5B). . The injection conditions for the buffer layer are as follows:
Mg is used as a dopant, and the implantation energy is 170
The implantation is performed at a keV and an implantation amount of 1 × 10 12 cm −2. The implantation conditions of the channel layer 4 are Si using a dopant, the implantation energy is 100 keV, and the implantation amount is 2 × 10 12 cm −2 .

【0035】次に、フォトレジストパターン3を除去
し、続いて、基板全面にフォトレジストを塗布し、露
光、現像してパターンニングして幅1.5μmのダミー
ゲートを形成後、酸素プラズマによリ1.5μmから
0.5μmまで細線化する。その後、レジスト及びSi
N膜全面にECR−CVD法により厚さ2500Å程度
のSiO2膜を形成し、続いてリフトオフ法によリダミ
ーゲートを反転したパターンのSiO2膜15を形成す
る(図5(c)参照)。
Next, the photoresist pattern 3 is removed. Subsequently, a photoresist is applied to the entire surface of the substrate, exposed, developed, and patterned to form a dummy gate having a width of 1.5 μm. The thickness is reduced from 1.5 μm to 0.5 μm. After that, resist and Si
An SiO 2 film having a thickness of about 2500 ° is formed on the entire surface of the N film by the ECR-CVD method, and then a SiO 2 film 15 having a pattern obtained by inverting the dummy gate is formed by a lift-off method (see FIG. 5C).

【0036】次に、前記SiO2膜15で形成されたゲ
ート部分のSiN膜2をRIE法により除去した後、ス
バッタリング法により、厚さ1500/4500/50
0ÅのWSiN/Au/WSiNからなる多層金属膜1
6を全面に堆積する(図5(d)参照)。
Next, after removing the SiN film 2 at the gate portion formed by the SiO 2 film 15 by RIE, the thickness is 1500/4500/50 by sputtering.
Multilayer metal film 1 composed of 0 ° WSiN / Au / WSiN
6 is deposited on the entire surface (see FIG. 5D).

【0037】その後、パターンニング技術及びRIE
法、イオンミリング法を用いて、ゲート電極以外の前記
WSiN/Au/WSiNからなる多層金属膜16をエ
ッチング除去し、T字型のゲート電極17を形成する
(図5(e)参照)。
After that, patterning technology and RIE
The multi-layered metal film 16 made of WSiN / Au / WSiN other than the gate electrode is removed by etching using a method and an ion milling method to form a T-shaped gate electrode 17 (see FIG. 5E).

【0038】さらに、前記ダミーゲートパターンを反転
したSiO2膜15及びSiN膜2をBHF処理により
除去した後、プラズマCVD法により、膜厚150/5
0ÅのSiOx/SiN膜18を形成する(図5(f)
参照)。このSiOx膜においては、前述した第1の実
施の形態と同じく、x<2とし、次の成膜条件、SiH
4:10sccm、N2O:20sccm、RFパワー:
150W、成膜温度:300℃で形成される。また、S
iN膜は、次の成膜条件、SiH4:15sccm、N
3:200sccm、N2:100sccm、RFパワ
ー:250W、成膜温度:300℃で形成される。
Further, after removing the SiO 2 film 15 and the SiN film 2 in which the dummy gate pattern is inverted by a BHF process, the film thickness is 150/5 by a plasma CVD method.
A 0 ° SiOx / SiN film 18 is formed (FIG. 5F).
reference). In this SiOx film, as in the above-described first embodiment, x <2, and the following film forming conditions, SiH
4 : 10 sccm, N 2 O: 20 sccm, RF power:
The film is formed at 150 W and a film forming temperature of 300 ° C. Also, S
The iN film was formed under the following film forming conditions: SiH 4 : 15 sccm, N
H 3 : 200 sccm, N 2 : 100 sccm, RF power: 250 W, film formation temperature: 300 ° C.

【0039】続いて、ECR−CVD法により厚さ10
00Å程度(第1の実施の形態と同様に500Åでもよ
い)のSiN膜を形成する。その際、T字型ゲート電極
17の足部分にはSiN膜19が堆積されず、SiN膜
19の膜厚分布が自己整合的に形成される。すなわち、
T字型ゲート電極17の足付近ではSiN膜19が堆積
されず、SiN膜19の膜厚分布がゲート電極17の足
付近から遠ざかるにつれ厚くなって自己整合的に形成さ
れる(図6(a)参照)。
Subsequently, a thickness of 10 mm was formed by ECR-CVD.
A SiN film of about 00 ° (may be 500 ° as in the first embodiment) is formed. At this time, the SiN film 19 is not deposited on the foot portion of the T-shaped gate electrode 17, and the thickness distribution of the SiN film 19 is formed in a self-aligned manner. That is,
The SiN film 19 is not deposited in the vicinity of the foot of the T-shaped gate electrode 17, and the thickness distribution of the SiN film 19 becomes thicker as the distance from the vicinity of the foot of the gate electrode 17 increases. )reference).

【0040】このSiN膜19は、次の成膜条件、Si
4:10〜20sccm、N2:25sccm、マイク
ロ波パワー:300〜600W、マグネット電流:16
A、成膜温度:室温、で形成できる。この実施の形態で
は、SiH4:10sccm、N2:25sccm、マイ
クロ波パワー:300W、マグネット電流:16A、成
膜温度:室温、で形成した。
The SiN film 19 is formed under the following film forming conditions:
H 4: 10~20sccm, N 2: 25sccm, microwave power: 300~600W, magnet current: 16
A, Film formation temperature: room temperature. In this embodiment, SiH 4 : 10 sccm, N 2 : 25 sccm, microwave power: 300 W, magnet current: 16 A, film formation temperature: room temperature.

【0041】このSiN膜19は、前述した第1の実施
の形態と同様に、Asの外部拡散を抑制するために推積
するものであり、同様な効果を有するものであればSi
N膜以外のものでも良く、例えば、AlN膜、WSi
膜、WSiN膜等を用いることができる。
The SiN film 19 is deposited in order to suppress the external diffusion of As, as in the first embodiment described above.
Other than N film, for example, AlN film, WSi
A film, a WSiN film, or the like can be used.

【0042】次に、N2雰囲気下で880℃にて5秒程
度ランプアニール(RTA)処理を施す。この熱処理に
より、GaAs基板1中にSiOx膜18からSiが拡
散される。前述したように、SiN膜19の膜厚に応じ
てSiの拡散量(ドーピング深さ)が変化する。ドレイ
ン領域9d、ソース領域9sに位置する部分のSiN膜
8はAsの外部拡散の抑制が十分になされる膜厚を有し
ており、高濃度の拡散層が形成される。そして、SiN
膜19の膜厚が徐々に薄くなってゆくと、この膜厚分布
によリドーピンク層の深さが浅くなるドーピング層9a
が形成できる(図6(b)参照)。この結果、ゲート電
極端部と高濃度の拡散層からなるドレイン領域9d、ソ
ース領域9sの間にゲート電極側から両領域側にそれぞ
れ連続的にドーピンク層のキャリア濃度が高くなって行
くドーピング層9aが形成される。
Next, a lamp annealing (RTA) treatment is performed at 880 ° C. for about 5 seconds in an N 2 atmosphere. By this heat treatment, Si is diffused from the SiOx film 18 into the GaAs substrate 1. As described above, the diffusion amount (doping depth) of Si changes according to the thickness of the SiN film 19. The portion of the SiN film 8 located at the drain region 9d and the source region 9s has a thickness enough to suppress the external diffusion of As, and a high concentration diffusion layer is formed. And SiN
As the film thickness of the film 19 gradually decreases, the doping layer 9a in which the depth of the lido pink layer becomes shallower due to this film thickness distribution.
Can be formed (see FIG. 6B). As a result, the doping layer 9a in which the carrier concentration of the doping layer continuously increases from the gate electrode side to both sides between the gate electrode end and the drain region 9d and the source region 9s formed of a high concentration diffusion layer. Is formed.

【0043】続いて、ドレイン領域9d及びソース領域
9sの各々対応する位置にあるSiN膜19、SiOx
膜/SiN膜18を工ッチング除去し、ドレイン領域9
d、ソース領域9sの表面を露出させ、AuGe/Ni
/Auの多層金属膜からなるドレイン電極10d、ソー
ス電極10sを形成する(図6(c)参照)。
Subsequently, the SiN film 19 and the SiOx film at the positions corresponding to the drain region 9d and the source region 9s, respectively.
The film / SiN film 18 is etched and removed, and the drain region 9 is removed.
d, Exposing the surface of the source region 9s, AuGe / Ni
A drain electrode 10d and a source electrode 10s made of a multilayer metal film of / Au are formed (see FIG. 6C).

【0044】上記した方法により、ゲート電極端部と高
濃度層の間にゲート電極側から高濃度層側に連続的にド
ーピンク層のキャリア濃度が変化するドーピング層を有
する電解効果型トランジスタが形成できる。この結果、
ソース抵抗などの低抵抗化及びゲート耐圧の高耐圧化が
図れ、素子特性の向上が図れる。
According to the above-described method, a field effect transistor having a doping layer in which the carrier concentration of the doping layer continuously changes from the gate electrode side to the high concentration layer between the end of the gate electrode and the high concentration layer can be formed. . As a result,
The resistance of the source and the like can be reduced and the gate withstand voltage can be increased, and the element characteristics can be improved.

【0045】上記実施の形態においては、Asの外部拡
散を抑制するために形成するSiN膜をECR−CVD
法により形成したが、プラズマCVD法でもガス圧の条
件等を制御することで、膜厚に分布を有するSiN膜を
堆積させることができる。
In the above embodiment, the SiN film formed to suppress the external diffusion of As is formed by ECR-CVD.
Although formed by the method, the SiN film having a distribution in the film thickness can be deposited by controlling the conditions of the gas pressure and the like also in the plasma CVD method.

【0046】また、上記した実施の形態においては、II
I-V族化合物半導体として、GaAs基板を用いたが、
この発明は、InP系、AlAs系、AlGaAs系、
InAlAs系の化合物半導体並びにこのようなIII-V
族化合物半導体の複数の層からなるへテロ接合基板を用
いた装置にも同様に適用できる。
In the above-described embodiment, II
A GaAs substrate was used as the group IV compound semiconductor,
The present invention relates to InP, AlAs, AlGaAs,
InAlAs-based compound semiconductors and such III-V
The present invention can be similarly applied to an apparatus using a heterojunction substrate including a plurality of layers of a group III compound semiconductor.

【0047】前記実施の形態では、イオン注入によって
動作層を形成した基板について説明したが、エビタキシ
ャル技術によって作製した基板でも良い。また、この発
明は、MESFET以外に、HEMTやTMTなどの装
置にも適用できる。
In the above embodiment, the substrate on which the operation layer is formed by ion implantation has been described. However, a substrate manufactured by an evitaxial technique may be used. Further, the present invention can be applied to devices such as HEMTs and TMTs in addition to MESFETs.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように、この発明は、容易
なプロセスで歩留まり、ゲート電極と高濃度層の間にゲ
ート電極側が低濃度で高濃度層側に連続的の濃度分布が
高くなるドーピング層を形成でき、ソース抵抗などの低
抵抗化及びゲート耐圧の高耐圧化が図れ、素子特性の向
上がはかれる。
As described above, according to the present invention, the yield is increased by an easy process, and the doping in which the gate electrode side has a low concentration and the continuous concentration distribution continuously increases toward the high concentration layer between the gate electrode and the high concentration layer. A layer can be formed, the source resistance and the like can be reduced, the gate breakdown voltage can be increased, and the element characteristics can be improved.

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

【図1】この発明の第1の実施の形態にかかる化合物半
導体装置をその製造工程別に示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a compound semiconductor device according to a first embodiment of the present invention for each manufacturing process.

【図2】この発明の第1の実施の形態に用いられるダミ
ーゲートパターンを示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a dummy gate pattern used in the first embodiment of the present invention.

【図3】この発明の第1の実施の形態に用いられるダミ
ーゲートパターンを示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a dummy gate pattern used in the first embodiment of the present invention.

【図4】SiOx膜上に積層するSiN膜の膜厚とGa
As基板に拡散された導電層のシート抵抗値の関係を示
す特性図である。
FIG. 4 shows the thickness of a SiN film laminated on a SiOx film and Ga
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between sheet resistance values of a conductive layer diffused into an As substrate.

【図5】この発明の第2の実施の形態にかかる化合物半
導体装置をその製造工程別に示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a compound semiconductor device according to a second embodiment of the present invention for each manufacturing process.

【図6】この発明の第2の実施の形態にかかる化合物半
導体装置をその製造工程別に示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a compound semiconductor device according to a second embodiment of the present invention for each manufacturing step.

【図7】従来のMESFETの製造方法を工程別に示す
断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a conventional MESFET manufacturing method for each process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 GaAs基板 4 チャネル層 5 SiOx膜 6 SiN膜 7 ダミーゲートパターン 8 SiN膜 9s ソース領域 9d ドレイン領域 9a ドープ層 10s ソース電極 10d ドレイン電極 11 ゲート電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 GaAs substrate 4 Channel layer 5 SiOx film 6 SiN film 7 Dummy gate pattern 8 SiN film 9s Source region 9d Drain region 9a Doped layer 10s Source electrode 10d Drain electrode 11 Gate electrode

フロントページの続き Fターム(参考) 5F102 FA01 FA03 GB01 GC01 GD01 GJ04 GJ05 GJ06 GK05 GL05 GS04 GT03 GV07 GV08 HA04 HC00 HC07 HC19 HC21 Continued on the front page F-term (reference) 5F102 FA01 FA03 GB01 GC01 GD01 GJ04 GJ05 GJ06 GK05 GL05 GS04 GT03 GV07 GV08 HA04 HC00 HC07 HC19 HC21

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 III−V族化合物半導体からなる動作層上
に設けられたゲート電極と、前記動作層内に設けられた
高濃度不純物層と、を備え、前記ゲート電極端と前記高
濃度不純物層との間をゲート電極側から高濃度不純物層
側にシート抵抗値が連続して変化するドーピング層が設
けられていることを特徴とする化合物半導体装置。
A gate electrode provided on an operation layer made of a group III-V compound semiconductor; and a high-concentration impurity layer provided in the operation layer. A compound semiconductor device, comprising: a doping layer having a sheet resistance value continuously changing from a gate electrode side to a high-concentration impurity layer side between the layer and the layer.
【請求項2】 III−V族化合物半導体基板上にノンドー
プのSiの拡散を行われるシリコン酸化膜(SiOx
膜)を形成する工程と、前記SiOx膜上にゲート電極
接触部から離間する方向で膜厚が順次増加する膜厚分布
を有してV族原子の外部拡散を防止する膜を形成する工
程と、熱処理を行い前記化合物半導体基板に前記SiO
x膜内のシリコンを拡散させ前記基板内に高濃度不純物
層及びゲート電極側から高濃度不純物層側にシート抵抗
値が連続して変化するドーピング層を形成する工程と、
を有することを特徴とする化合物半導体装置の製造方
法。
2. A silicon oxide film (SiOx) in which non-doped Si is diffused on a III-V compound semiconductor substrate.
Forming a film on the SiOx film having a film thickness distribution in which the film thickness gradually increases in a direction away from the gate electrode contact portion to prevent external diffusion of group V atoms. Heat-treating the compound semiconductor substrate with the SiO 2
forming a doping layer in which a sheet resistance value changes continuously from the high-concentration impurity layer and the gate electrode side to the high-concentration impurity layer side in the substrate by diffusing silicon in the x film;
A method for manufacturing a compound semiconductor device, comprising:
【請求項3】 前記基板に接する側の幅より最上部の幅
が広いダミーゲートパターンを形成し、このダミーゲー
トパターンをマスクとしてリフトオフにより前記SiO
x膜上にゲート電極接触部から離間する方向で膜厚が順
次増加する膜厚分布を有してV族原子の外部拡散を防止
する膜を形成することを特徴とする請求項2に記載の化
合物半導体装置の製造方法。
3. A dummy gate pattern having an uppermost width wider than a width in contact with the substrate is formed, and the SiO2 is lifted off using the dummy gate pattern as a mask.
3. The film according to claim 2, wherein a film is formed on the x film, the film having a film thickness distribution in which the film thickness is gradually increased in a direction away from the gate electrode contact portion to prevent external diffusion of group V atoms. A method for manufacturing a compound semiconductor device.
【請求項4】 III−V族化合物半導体基板上にノンドー
プのSiの拡散を行われるシリコン酸化膜(SiOx
膜)を形成する工程と、前記化合物半導体基板上にT字
型ゲート電極を形成する工程と、このゲート電極をマス
クとしてリフトオフ法により前記SiOx膜上にゲート
電極の前記基板との接触部から離間する方向で膜厚が順
次増加する膜厚分布を有してV族原子の外部拡散を防止
する膜を形成する工程と、熱処理を行い前記化合物半導
体基板に前記SiOx膜内のシリコンを拡散させ前記基
板内に高濃度不純物層及びゲート電極側から高濃度不純
物層側にシート抵抗値が連続して変化するドーピング層
を形成する工程と、を有することを特徴とする化合物半
導体装置の製造方法。
4. A silicon oxide film (SiOx) in which non-doped Si is diffused on a III-V compound semiconductor substrate.
Forming a T-shaped gate electrode on the compound semiconductor substrate, and separating the gate electrode from the contact portion of the gate electrode on the SiOx film by lift-off using the gate electrode as a mask. Forming a film having a film thickness distribution in which the film thickness sequentially increases in a direction to prevent external diffusion of group V atoms, and performing heat treatment to diffuse silicon in the SiOx film into the compound semiconductor substrate. Forming a high-concentration impurity layer and a doping layer having a sheet resistance continuously changing from the gate electrode side to the high-concentration impurity layer side in the substrate.
JP11077605A 1999-03-23 1999-03-23 Compound semiconductor device and manufacture thereof Pending JP2000277533A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11077605A JP2000277533A (en) 1999-03-23 1999-03-23 Compound semiconductor device and manufacture thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11077605A JP2000277533A (en) 1999-03-23 1999-03-23 Compound semiconductor device and manufacture thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000277533A true JP2000277533A (en) 2000-10-06

Family

ID=13638572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11077605A Pending JP2000277533A (en) 1999-03-23 1999-03-23 Compound semiconductor device and manufacture thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000277533A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008219054A (en) * 2008-06-16 2008-09-18 Fujitsu Ltd Compound semiconductor device
KR101452064B1 (en) * 2012-05-09 2014-10-16 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 Ⅲ-ⅴ compound semiconductor device having dopant layer and method of making the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008219054A (en) * 2008-06-16 2008-09-18 Fujitsu Ltd Compound semiconductor device
KR101452064B1 (en) * 2012-05-09 2014-10-16 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 Ⅲ-ⅴ compound semiconductor device having dopant layer and method of making the same
US9685514B2 (en) 2012-05-09 2017-06-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. III-V compound semiconductor device having dopant layer and method of making the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR920002090B1 (en) Method of manufacturing field effect transistor
KR100190757B1 (en) Method of forming mosfet
US20030235974A1 (en) Advanced RF enhancement-mode FETs with improved gate properties
JPH02148738A (en) Manufacture of field effect transistor
US6329230B1 (en) High-speed compound semiconductor device having an improved gate structure
US8338241B2 (en) Method of manufacturing high frequency device structure
JPH10209434A (en) Heterojunction field effect transistor, and its manufacturing method
JPS6344770A (en) Field effect transistor and manufacture of the same
US6548838B1 (en) Field-effect transistor, bipolar transistor, and methods of fabricating the same
JPH0883810A (en) Field effect transistor and its manufacturing method
JP2000277533A (en) Compound semiconductor device and manufacture thereof
JP2007200984A (en) Field effect transistor, method for manufacturing the same, semiconductor device, and method for manufacturing the same device
JP3097637B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP3356817B2 (en) Method for manufacturing field effect transistor
KR100523065B1 (en) Method of fabricating compound semiconductor device using γ-gate electrode with stacked metal films
JPH0521789A (en) Field effect type transistor and its manufacture
JPH0523497B2 (en)
JP2000195871A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JPH05283439A (en) Semiconductor device
JP2002100640A (en) Field effect compound semiconductor device
JP3710613B2 (en) Semiconductor device
JPH0439773B2 (en)
JPS61294872A (en) Manufacture of field effect type transistor
JPH0797634B2 (en) Field effect transistor and manufacturing method thereof
JPH06260510A (en) Field effect transistor and its manufacturing method