JP3164080B2 - Field effect transistor and method of manufacturing the same - Google Patents

Field effect transistor and method of manufacturing the same

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JP3164080B2
JP3164080B2 JP29124398A JP29124398A JP3164080B2 JP 3164080 B2 JP3164080 B2 JP 3164080B2 JP 29124398 A JP29124398 A JP 29124398A JP 29124398 A JP29124398 A JP 29124398A JP 3164080 B2 JP3164080 B2 JP 3164080B2
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recess
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gate
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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】本発明は電界効果トランジス
タ及びその製造方法に関し、特にリセス(reces
s)工程によりキャップ層をエッチング除去したリセス
部分に設けられたゲート電極を含む電界効果トランジス
タ及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a field effect transistor and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a recess.
The present invention relates to a field-effect transistor including a gate electrode provided in a recess where a cap layer is removed by etching in step s) and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】電界効果トランジスタにおいて、高出力
化を考慮した場合には、ゲート・ドレイン間耐圧や最高
発振周波数の向上が実用上必要となってくる。ここで、
ゲート・ドレイン間耐圧の決定要因の一つとして、ゲー
ト・ドレイン間の電界分布が考えられる。この時、リセ
ス/保護膜界面の状態は実際にはトラップやプロセス欠
陥に起因する界面準位が存在しているため、ゲート・ド
レイン間距離を長くした方が電界は緩和される。
2. Description of the Related Art In a field-effect transistor, when a high output is considered, it is practically necessary to improve the gate-drain breakdown voltage and the maximum oscillation frequency. here,
One of the determinants of the gate-drain breakdown voltage is the electric field distribution between the gate and the drain. At this time, since the state of the interface between the recess and the protective film actually has an interface state caused by traps and process defects, the electric field is relaxed by increasing the distance between the gate and the drain.

【0003】また、最高発振周波数を高くするために
は、ゲート抵抗Rgやゲート・ドレイン間の容量Cgd
をできるだけ小さくすることが有用な手段である。ゲー
ト抵抗Rgは特にゲート長が短くなってきた場合に、ゲ
ート上層部分を大きくするなどして低抵抗化が工夫され
ている。
In order to increase the maximum oscillation frequency, the gate resistance Rg and the capacitance Cgd between the gate and the drain are required.
Is a useful measure to minimize The gate resistance Rg is devised to reduce the resistance by increasing the size of the upper layer of the gate, particularly when the gate length is becoming shorter.

【0004】さらに、デバイス構造の設計上考慮すべき
他の要因として、ソース・ドレイン電極間距離の短縮化
があり、デバイス特性に関する外因的抵抗成分の低減が
期待される。これらの課題を克服して高性能化を目指す
方法として微細ゲート及び非対称リセス構造の組合わせ
が考えられる。しかし、微細ゲートの形成は、ゲート長
が0.3μm以下になるとステッパ等の光学露光法では
困難であり、電子線露光等を用いるなどの方法がとられ
ていた。
Further, as another factor to be considered in designing the device structure, there is a reduction in the distance between the source and drain electrodes, and a reduction in an extrinsic resistance component relating to device characteristics is expected. As a method for overcoming these problems and aiming at high performance, a combination of a fine gate and an asymmetric recess structure can be considered. However, it is difficult to form a fine gate by an optical exposure method such as a stepper when the gate length is 0.3 μm or less, and a method using electron beam exposure or the like has been adopted.

【0005】図5には従来の微細ゲート形成法の一例が
示されている。同図において、GaAs基板51上に成
長したウェハにおいて、ゲート電極を装着するショット
キーコンタクト層52上に成長された不純物ドープGa
Asコンタクト抵抗低減用キャップ層53上に、電子ビ
ーム用フォトレジスト膜54を形成し、ゲート下層部分
を電子ビーム露光により開口55を形成する(図5
(a))。さらに、その上に光学露光用フォトレジスト
膜56を成膜し、ステッパ等の光学露光法によりゲート
上層部分に開口57を設ける(図5(b))。
FIG. 5 shows an example of a conventional fine gate forming method. In the same figure, in a wafer grown on a GaAs substrate 51, an impurity-doped Ga grown on a Schottky contact layer 52 on which a gate electrode is mounted is shown.
An electron beam photoresist film 54 is formed on the As contact resistance reducing cap layer 53, and an opening 55 is formed in the gate lower layer portion by electron beam exposure (FIG. 5).
(A)). Further, a photoresist film 56 for optical exposure is formed thereon, and an opening 57 is provided in the gate upper layer portion by an optical exposure method such as a stepper (FIG. 5B).

【0006】次に、レジストの開口55及び57の部分
を通して、不純物ドープGaAsコンタクト抵抗低減用
キャップ層53をエッチングしてリセス58を形成する
(図5(c))。そして、レジスト開口部分55及び5
7の部分を通してゲート金属59を蒸着する(図5
(d))。最後に、有機系の薬品を用いてリフトオフ処
理することによりT型のゲート電極60を形成する(図
5(e))。
Next, the impurity doped GaAs contact resistance reducing cap layer 53 is etched through the openings 55 and 57 of the resist to form a recess 58 (FIG. 5C). Then, the resist opening portions 55 and 5
7, a gate metal 59 is deposited (FIG. 5).
(D)). Finally, a lift-off process is performed using an organic chemical to form a T-type gate electrode 60 (FIG. 5E).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、リセス内で
ゲート電極のオフセットをかける場合、ゲート・ドレイ
ン間を長く、ゲート・ソース間の距離を短くすることに
より、耐圧向上やゲート・ドレイン間の容量Cgdの低
減が期待できる。ところが、セルフアラインにより、リ
セス内でゲートのオフセットをかけようとすると、開口
のオフセット部分だけ先に形成する等の工夫が必要とな
る。したがって、従来技術においては、リセス内オフセ
ットをかけるために工程を1つ以上増やす必要があっ
た。
When the gate electrode is offset in the recess, the gate-drain length is increased and the gate-source distance is shortened to improve the breakdown voltage and the gate-drain capacitance. A reduction in Cgd can be expected. However, if an attempt is made to offset the gate in the recess by self-alignment, it is necessary to take measures such as forming the offset portion of the opening first. Therefore, in the prior art, it was necessary to increase one or more steps in order to apply an offset in the recess.

【0008】また、ゲート電極をソ−ス電極側に寄せる
と、ゲート金属がキャップ層に接触すると、接触部分ま
でゲート長が伸びたような状態や、電流リークの増加
等、デバイス性能低減の原因となる。ゲート電極の金属
がキャップ層のソース電極側部分に接触しないようにす
るためには、ゲートパタンの露光精度の限界から制約を
受ける可能性が高い。さらにT型形状を有するリフトオ
フゲート電極ではゲート上層部分がキャップ層に接触し
ないようにゲート下層部分の高さと上層部分の庇幅を考
慮する必要があるという欠点があった。一方、ゲート長
を短くしていく場合には、下層部分の縦横比が大きくな
るとゲート金属が埋込まれにくくなるという欠点があっ
た。
Further, when the gate electrode is moved to the source electrode side, when the gate metal comes into contact with the cap layer, the device performance is reduced, such as a state in which the gate length is extended to the contact portion or an increase in current leakage. Becomes In order to prevent the metal of the gate electrode from coming into contact with the portion of the cap layer on the source electrode side, there is a high possibility of being restricted by the limit of the exposure accuracy of the gate pattern. Further, the lift-off gate electrode having a T-shape has a drawback in that it is necessary to consider the height of the gate lower layer portion and the eave width of the upper layer portion so that the gate upper layer portion does not contact the cap layer. On the other hand, when the gate length is reduced, there is a disadvantage that the gate metal becomes difficult to be buried when the aspect ratio of the lower layer becomes large.

【0009】本発明は上述した従来技術の欠点を解決す
るためになされたものであり、その目的は電流リーク等
を引起こすことなくソース・ドレイン間距離の中でゲー
ト・ドレイン間の容量を最小限に押さえてデバイス特性
の向上を実現し、ゲート長の微細化にも適した電界効果
トランジスタ及びその製造方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and has as its object to minimize the gate-drain capacitance within the source-drain distance without causing current leakage or the like. It is an object of the present invention to provide a field effect transistor which realizes improvement of device characteristics by minimizing the limit and is suitable for miniaturization of a gate length, and a method of manufacturing the same.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明による電界効果ト
ランジスタは、コンタクト層上に配された所定ドーピン
グ濃度を有するキャップ層と、リセス工程により前記キ
ャップ層をエッチング除去したリセス部分に設けられた
ゲート電極と、前記リセス部分を挟んで前記キャップ層
に設けられたソース電極及びドレイン電極とを含む電界
効果トランジスタであって、前記ソース電極側の前記キ
ャップ層の前記リセス部分側端部にのみ高抵抗部が形成
され、前記ゲート電極は前記高抵抗部を介して前記ソー
ス電極と接するように形成されていることを特徴とす
る。前記ゲート電極は、前記高抵抗部の上に形成された
凸部を有することを特徴とする。前記高抵抗部の代わり
に高純度半導体部を形成しても良い。
A field effect transistor according to the present invention comprises a cap layer having a predetermined doping concentration provided on a contact layer, and a gate provided in a recess portion in which the cap layer is removed by etching in a recess step. An electrode, a field effect transistor including a source electrode and a drain electrode provided in the cap layer with the recess portion interposed therebetween, wherein a high resistance is provided only at an end of the cap layer on the source electrode side on the recess portion side. And the gate electrode is formed so as to be in contact with the source electrode via the high resistance portion. The gate electrode has a convex portion formed on the high resistance portion. A high-purity semiconductor section may be formed instead of the high-resistance section.

【0011】本発明による電界効果トランジスタの製造
方法は、コンタクト層上に配された所定ドーピング濃度
を有するキャップ層を備え、かつリセス工程により該キ
ャップ層をエッチング除去した部分にゲート電極が装着
されるリセス構造を有する電界効果トランジスタの製造
方法であって、前記キャップ層中のリセス予定部分のソ
ース電極側の一部にイオンを注入する工程と、前記キャ
ップ層上に第1のフォトレジスト膜を形成する工程と、
前記イオンを注入したイオン注入部分の一部にかかる窓
を前記第1のフォトレジスト膜に開設する工程と、前記
第1のフォトレジスト膜に開設された窓を通してリセス
エッチングする工程と、このリセスエッチング後に前記
第1のフォトレジストを除去する工程と、この除去後に
第2のフォトレジスト膜を形成する工程と、ソース電極
側のリセスエッチング端から所望のゲート長が得られる
ような窓を前記第2のフォトレジスト膜に開設する工程
と、この開設された窓内部及び前記第2のフォトレジス
ト膜表面に金属を蒸着する工程と、この蒸着された金属
のうちゲート電極部分を残してリフトオフにより該金属
を除去する工程とを含むことを特徴とする。
According to a method of manufacturing a field effect transistor according to the present invention, a cap layer having a predetermined doping concentration is provided on a contact layer , and a gate electrode is attached to a portion where the cap layer is removed by etching in a recess step. A method of manufacturing a field-effect transistor having a recess structure, comprising: implanting ions into a part of a portion to be recessed in the cap layer on a source electrode side; and forming a first photoresist film on the cap layer. The process of
A step of opening a window on a part of the ion-implanted portion into which the ions have been implanted in the first photoresist film, a step of recess etching through a window opened in the first photoresist film, and a step of etching the recess Removing the first photoresist later, forming a second photoresist film after the removal, and forming a window so that a desired gate length can be obtained from the recess etching end on the source electrode side. A step of depositing a metal on the inside of the opened window and the surface of the second photoresist film, and a step of lifting off the metal by lift-off while leaving a gate electrode portion of the deposited metal. And removing the.

【0012】本発明による他の電界効果トランジスタの
製造方法は、コンタクト層上に配された所定ドーピング
濃度を有するキャップ層を備え、かつリセス工程により
該キャップ層をエッチング除去した部分にゲート電極が
装着されるリセス構造を有する電界効果トランジスタの
製造方法であって、前記キャップ層中のリセス予定部分
のソース電極側の一部にイオンを注入する工程と、前記
キャップ層上に第1のフォトレジスト膜を形成する工程
と、前記イオンを注入したイオン注入部分の一部にかか
る窓を前記第1のフォトレジスト膜に開設する工程と、
前記第1のフォトレジスト膜に開設された窓を通してリ
セスエッチングする工程と、このリセスエッチング後に
前記第1のフォトレジストを除去する工程と、この除去
後に第2のフォトレジスト膜を形成する工程と、ソース
電極側のリセスエッチング端から所望のゲート長が得ら
れるような窓を前記第2のフォトレジスト膜に開設する
工程と、この開設された窓内部及び前記第2のフォトレ
ジスト膜表面に金属をドレイン電極側から斜方蒸着する
工程と、この斜方蒸着された金属のうちゲート電極部分
を残してリフトオフにより該金属を除去する工程とを含
むことを特徴とする。
Another method of manufacturing a field effect transistor according to the present invention comprises a cap layer having a predetermined doping concentration provided on a contact layer , and a gate electrode is mounted on a portion where the cap layer is etched away by a recess step. A method of manufacturing a field-effect transistor having a recess structure, wherein ions are implanted into a portion of the portion to be recessed in the cap layer on the side of the source electrode, and a first photoresist film is formed on the cap layer. Forming a window on a part of the ion-implanted portion into which the ions have been implanted, in the first photoresist film;
A step of recess etching through a window formed in the first photoresist film, a step of removing the first photoresist after the recess etching, and a step of forming a second photoresist film after the removal; Forming a window in the second photoresist film so that a desired gate length can be obtained from the recess etching end on the source electrode side, and applying a metal to the inside of the opened window and the surface of the second photoresist film. It is characterized by including a step of obliquely vapor-depositing from the drain electrode side and a step of removing the metal by lift-off while leaving the gate electrode portion of the obliquely vapor-deposited metal.

【0013】また、本発明による電界効果トランジスタ
の製造方法は、コンタクト層上に配されたキャップ層を
備え、かつリセス工程により該キャップ層をエッチング
除去した部分にゲート電極が装着されるリセス構造を有
する電界効果トランジスタの製造方法であって、前記キ
ャップ層中のリセス予定部分以外の部分にイオンを注入
する工程と、該キャップ層上に第1のフォトレジスト膜
を形成する工程と、前記イオンを注入していないアンド
ープ部分の一部にかかる窓を前記第1のフォトレジスト
膜に開設する工程と、前記第1のフォトレジスト膜に開
設された窓を通してリセスエッチングする工程と、この
リセスエッチング後に前記第1のフォトレジストを除去
する工程と、この除去後に第2のフォトレジスト膜を形
成する工程と、ソース電極側のリセスエッチング端から
所望のゲート長が得られるような窓を前記第2のフォト
レジスト膜に開設する工程と、この開設された窓内部及
び前記第2のフォトレジスト膜表面に金属を蒸着する工
程と、この蒸着された金属のうちゲート電極部分を残し
てリフトオフにより該金属を除去する工程とを含むこと
を特徴とする。
Further, the method of manufacturing a field effect transistor according to the present invention has a recess structure in which a cap layer provided on a contact layer is provided, and a gate electrode is attached to a portion where the cap layer is etched away by a recess step. A method of manufacturing a field-effect transistor, comprising: implanting ions into a portion of the cap layer other than a portion to be recessed; forming a first photoresist film on the cap layer; Forming a window in the first photoresist film over a part of the undoped portion not implanted, recess etching through the window formed in the first photoresist film, and after the recess etching, Removing the first photoresist, forming a second photoresist film after the removal, and Forming a window in the second photoresist film so as to obtain a desired gate length from the recess etching end on the side of the electrode, and applying a metal to the inside of the opened window and the surface of the second photoresist film. The method includes a step of depositing and a step of removing the metal by lift-off while leaving a gate electrode portion of the deposited metal.

【0014】本発明による他の電界効果トランジスタの
製造方法は、コンタクト層上に配されたキャップ層を備
え、かつリセス工程により該キャップ層をエッチング除
去した部分にゲート電極が装着されるリセス構造を有す
る電界効果トランジスタの製造方法であって、前記キャ
ップ層中のリセス予定部分以外の部分にイオンを注入す
る工程と、該キャップ層上に第1のフォトレジスト膜を
形成する工程と、前記イオンを注入していないアンドー
プ部分の一部にかかる窓を前記第1のフォトレジスト膜
に開設する工程と、前記第1のフォトレジスト膜に開設
された窓を通してリセスエッチングする工程と、このリ
セスエッチング後に前記第1のフォトレジストを除去す
る工程と、この除去後に第2のフォトレジスト膜を形成
する工程と、ソース電極側のリセスエッチング端から所
望のゲート長が得られるような窓を前記第2のフォトレ
ジスト膜に開設する工程と、この開設された窓内部及び
前記第2のフォトレジスト膜表面に金属をドレイン電極
側から斜方蒸着する工程と、この斜方蒸着された金属の
うちゲート電極部分を残してリフトオフにより該金属を
除去する工程とを含むことを特徴とする。
Another method for manufacturing a field effect transistor according to the present invention is directed to a recess structure in which a cap layer provided on a contact layer is provided and a gate electrode is attached to a portion where the cap layer is etched away by a recess step. A method of manufacturing a field-effect transistor, comprising: implanting ions into a portion of the cap layer other than a portion to be recessed; forming a first photoresist film on the cap layer; Forming a window in the first photoresist film over a part of the undoped portion not implanted, recess etching through the window formed in the first photoresist film, and after the recess etching, Removing the first photoresist, forming a second photoresist film after the removal, Forming a window in the second photoresist film so that a desired gate length can be obtained from the recessed etching end on the electrode side; and draining a metal inside the opened window and on the surface of the second photoresist film. It is characterized by including a step of obliquely vapor-depositing from the electrode side and a step of removing the metal by lift-off while leaving the gate electrode portion of the metal obliquely vapor-deposited.

【0015】要するに本発明の電界効果トランジスタ
は、リセス工程によりエッチングされるキャップ層のソ
ース側の部分に高抵抗部分又は高純度半導体部分が存在
し、このソース側キャップ層の高抵抗部分又は高純度半
導体部分を残してリセス構造が形成され、そのキャップ
層の高抵抗部分又は高純度半導体部分に接触したオフセ
ットゲート電極を有することを特徴とするものである。
In short, the field-effect transistor of the present invention has a high-resistance portion or a high-purity semiconductor portion in the source-side portion of the cap layer etched by the recess step, and the high-resistance portion or the high-purity portion of the source-side cap layer. The semiconductor device is characterized in that a recess structure is formed leaving a semiconductor portion, and an offset gate electrode in contact with a high-resistance portion or a high-purity semiconductor portion of the cap layer.

【0016】また本発明の製造方法は、リセス構造型電
界効果トランジスタにおけるゲート形成方法であり、ソ
ース側のキャップ層にイオン注入を施し、このイオン注
入部分又は高純度半導体部分の一部が残るようにリセス
エッチングを行い、一旦レジストを除去してから、再度
ソース側のリセス端から所望のゲート長寸法が得られる
ように光学露光を行い、ゲート金属を蒸着・リフトオフ
するのである。こうすることにより、ゲート上層部がキ
ャップ層イオン注入部分上に配され、微細なゲート長を
有するゲート電極を制御良く簡便に形成することができ
るのである。
The manufacturing method according to the present invention is a method for forming a gate in a recessed structure type field effect transistor, in which an ion implantation is performed on a source side cap layer so that a part of the ion implanted portion or a high-purity semiconductor portion remains. Then, the resist is once removed, the resist is once removed, and then optical exposure is performed again so as to obtain a desired gate length dimension from the source side recess end, and the gate metal is deposited and lifted off. By doing so, the gate upper layer portion is arranged on the ion implantation portion of the cap layer, and a gate electrode having a fine gate length can be easily formed with good control.

【0017】ソース電極側キャップ層のリセス側面部分
に、高抵抗部分又は高純度半導体部分を有し、その高抵
抗部分又は高純度半導体部分に接触したオフセットゲー
ト電極を有することにより、電流リーク等を引起こすこ
となくソース・ドレイン間距離の中でゲート・ドレイン
間の容量を最小限に押さえてデバイス特性の向上を実現
できるのである。さらに、ゲート上層部分がキャップ層
上に配されるので、下層部分の高さが低くなることによ
りゲート長の微細化にも適したゲート構造を実現できる
のである。
A high-resistance portion or a high-purity semiconductor portion is provided on the recess side surface portion of the source-electrode-side cap layer, and an offset gate electrode in contact with the high-resistance portion or the high-purity semiconductor portion is provided to prevent current leakage and the like. The device characteristics can be improved by minimizing the capacitance between the gate and the drain within the distance between the source and the drain without causing any problem. Further, since the gate upper layer is disposed on the cap layer, the height of the lower layer is reduced, so that a gate structure suitable for miniaturization of the gate length can be realized.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の一形態につ
いて図面を参照して説明する。なお、以下の説明におい
て参照する各図においては、他の図と同等部分には同一
符号が付されている。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to in the following description, the same parts as those in the other drawings are denoted by the same reference numerals.

【0019】図1は本発明による電界効果トランジスタ
の製造方法の第1の実施形態を示す素子構造の断面図で
ある。ここでは一例としてGaAs系の電界効果トラン
ジスタ(以下、FET(Field Effect T
ransistor)と略す)についての製造方法を説
明するが、この材料系や構造のFETに限るものではな
い。この製造方法により、一回のPR工程と光学露光で
微細な低抵抗ゲートを形成でき、高歩留まり、高スルー
プット、高性能化が同時に実現できるのである。
FIG. 1 is a sectional view of an element structure showing a first embodiment of a method for manufacturing a field effect transistor according to the present invention. Here, as an example, a GaAs-based field effect transistor (hereinafter referred to as a FET (Field Effect T)
(hereinafter abbreviated as "transistor") will be described, but the present invention is not limited to the FET having this material system and structure. By this manufacturing method, a fine low-resistance gate can be formed by one PR process and optical exposure, and high yield, high throughput, and high performance can be realized at the same time.

【0020】図1(a)〜(e)においては、FETの
製造方法が工程順に示されている。まず、図1(a)に
示されているように、半絶縁性GaAs基板11上で、
ゲート電極が装着するショットキーコンタクト層12上
に、不純物ドープGaAsコンタクト抵抗低減用キャッ
プ層13を配し、さらにキャップ層13上に、イオン注
入用マスクとして、例えばレジスト膜14を塗布する。
キャップ層の不純物濃度は、例えば5×1017cm-3以上
であるものとする。
FIGS. 1A to 1E show a method of manufacturing an FET in the order of steps. First, as shown in FIG. 1A, on a semi-insulating GaAs substrate 11,
An impurity-doped GaAs contact resistance reducing cap layer 13 is provided on the Schottky contact layer 12 on which the gate electrode is mounted, and a resist film 14, for example, is applied on the cap layer 13 as an ion implantation mask.
The impurity concentration of the cap layer is, for example, 5 × 10 17 cm −3 or more.

【0021】ゲートのソース側にイオン注入部分が位置
するように、光学露光を用いてレジスト膜14に開口を
設け、酸素O+ 等のイオンを注入する。このイオン注入
部分15は、高抵抗を有することになる。なお、図中の
S側はソース側、D側はドレイン側であることを夫々示
し、ソース電極,ドレイン電極が形成されるものとす
る。
An opening is formed in the resist film 14 by optical exposure so that an ion-implanted portion is located on the source side of the gate, and ions such as oxygen O + are implanted. This ion implanted portion 15 has a high resistance. In the drawing, the S side indicates the source side and the D side indicates the drain side, and it is assumed that a source electrode and a drain electrode are formed.

【0022】次に、イオン注入用マスクとして用いたフ
ォトレジスト膜14を除去して、新たにフォトレジスト
膜16を塗布する。図1(b)に示されているように、
イオン注入部分がゲートのソース側に位置するように、
かつ、ゲートのソース側には非注入部分が残らぬよう
に、ゲート開口用窓をフォトレジスト膜16に開口す
る。そして、その開口を通して、図1(c)に示されて
いるように、不純物ドープされたGaAsコンタクト抵
抗低減用キャップ層13をエッチングしてリセス17を
形成する。
Next, the photoresist film 14 used as the ion implantation mask is removed, and a new photoresist film 16 is applied. As shown in FIG.
So that the ion implanted part is located on the source side of the gate,
In addition, a gate opening window is opened in the photoresist film 16 so that a non-implanted portion does not remain on the source side of the gate. Then, the impurity-doped GaAs contact resistance reducing cap layer 13 is etched through the opening to form a recess 17 as shown in FIG.

【0023】次に、ゲート形成用にフォトレジスト膜1
8を再度塗布し、ソース側リセス端から所望のゲート長
寸法及びソース側庇幅が得られるように光学露光により
フォトレジスト膜18を開口し、そのレジストマスク開
口部分を通してゲート金属19を蒸着する。この蒸着し
た状態が図1(d)に示されている。
Next, a photoresist film 1 is formed for forming a gate.
8 is applied again, a photoresist film 18 is opened by optical exposure so that a desired gate length and a source side eave width can be obtained from the source side recess edge, and a gate metal 19 is deposited through the opening of the resist mask. This deposited state is shown in FIG.

【0024】最後に有機系の薬品を用いてリフトオフ処
理することにより、図1(e)に示されているような、
上層部がソース側に延びたような形の微細ゲート電極2
0が形成される。つまり、このゲート電極20はソース
側のキャップ層13のイオン注入部分15に載っている
凸部(傘形状の部分)を有しているのである。
Finally, by performing a lift-off treatment using an organic chemical, as shown in FIG.
A fine gate electrode 2 whose upper part extends to the source side
0 is formed. That is, the gate electrode 20 has a convex portion (umbrella-shaped portion) placed on the ion-implanted portion 15 of the source-side cap layer 13.

【0025】この結果、イオン注入部分15を介してキ
ャップ層13のソース側と接する完全なオフセットゲー
トが形成できる。これにより、ゲートとドレインとが隔
離されてゲート・ドレイン間の距離が大きくなり、ゲー
ト・ドレイン間の容量Cgdの低減が実現する。
As a result, a complete offset gate in contact with the source side of the cap layer 13 via the ion implantation portion 15 can be formed. As a result, the gate and the drain are separated from each other, the distance between the gate and the drain is increased, and the capacitance Cgd between the gate and the drain is reduced.

【0026】さらに、イオン注入部分15を介してキャ
ップ層13のソース側と接するようにゲート電極を形成
するとゲート抵抗Rgが大きくなるおそれがあるが、ゲ
ート上層部をソース側に延ばすことにより、ゲート抵抗
Rgの低減も実現できる。
Further, if the gate electrode is formed so as to be in contact with the source side of the cap layer 13 via the ion-implanted portion 15, the gate resistance Rg may be increased. Reduction of the resistance Rg can also be realized.

【0027】なおここでは、一例としてMESFET
(Metal Semiconductor FET)
の場合をあげたが、これに限るものではなく、キャップ
層にイオン注入等の方法により高抵抗部分が形成できる
材料であれば本発明を適用できる。
Here, as an example, MESFET
(Metal Semiconductor FET)
However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to any material that can form a high resistance portion in the cap layer by a method such as ion implantation.

【0028】図2は本発明による電界効果トランジスタ
の製造方法の第2の実施形態を示す素子構造の断面図で
ある。ここでは一例としてGaAs系のFETについて
の実施例を説明するが、この材料系や構造のFETに限
るものではない。この実施例により、一回のPR工程と
光学露光で微細な低抵抗ゲートを形成することができ、
高歩留まり、高スループット、高性能化が同時に実現で
きるのである。
FIG. 2 is a sectional view of an element structure showing a second embodiment of the method for manufacturing a field effect transistor according to the present invention. Here, an example of a GaAs-based FET will be described as an example, but the present invention is not limited to an FET having this material or structure. According to this embodiment, a fine low-resistance gate can be formed by one PR process and optical exposure,
High yield, high throughput, and high performance can be realized at the same time.

【0029】図2(a)〜(e)においても、FETの
製造方法が工程順に示されている。上述した第1の実施
形態の場合と同様に、図2(a)〜(c)に示されてい
るように、不純物ドープGaAsコンタクト抵抗低減用
キャップ層13をエッチングしてリセス17を形成す
る。
FIGS. 2A to 2E also show a method of manufacturing an FET in the order of steps. As in the case of the first embodiment described above, the recess 17 is formed by etching the impurity-doped GaAs contact resistance reducing cap layer 13 as shown in FIGS.

【0030】次に、ゲート形成用フォトレジスト膜21
を塗布し、ドレイン側のキャップ層は覆われるように光
学露光により開口を行い、さらにこのレジストマスク開
口部分を通して、ドレイン側からソース側に向って斜め
方向からの斜方蒸着によりゲート金属22を蒸着する。
この蒸着した状態が図2(d)に示されている。ここ
で、レジスト開口寸法が同じであっても、斜方蒸着の角
度により、ある程度ゲート長を制御できる。
Next, a gate forming photoresist film 21 is formed.
An opening is formed by optical exposure so that the cap layer on the drain side is covered, and a gate metal 22 is deposited by oblique evaporation from an oblique direction from the drain side to the source side through the opening of the resist mask. I do.
This deposited state is shown in FIG. Here, even if the resist opening size is the same, the gate length can be controlled to some extent by the angle of oblique deposition.

【0031】最後に有機系の薬品を用いてリフトオフ処
理することにより、図2(e)に示されているような、
上層部がソース側に延びたような形の微細ゲート電極2
3が形成される。つまり、このゲート電極はソース側の
キャップ層13のイオン注入部分15に載っている凸部
を有しているのである。
Finally, by performing a lift-off process using an organic chemical, as shown in FIG.
A fine gate electrode 2 whose upper part extends to the source side
3 is formed. In other words, the gate electrode has a projection placed on the ion-implanted portion 15 of the cap layer 13 on the source side.

【0032】この結果、イオン注入部分15を介してキ
ャップ層13のソース側と接する完全なオフセットゲー
トが形成できる。これにより、ゲートとドレインとが隔
離されてゲート・ドレイン間の距離が大きくなり、容量
Cgdの低減が実現する。
As a result, a complete offset gate in contact with the source side of the cap layer 13 via the ion implantation portion 15 can be formed. As a result, the gate and the drain are separated from each other, the distance between the gate and the drain is increased, and the capacitance Cgd is reduced.

【0033】さらに、イオン注入部分15を介してキャ
ップ層13のソース側と接するようにゲート電極を形成
するとゲート抵抗Rgが大きくなるおそれがあるが、ゲ
ート上層部をソース側に延ばすことにより、ゲート抵抗
Rgの低減も実現できる。
Further, if the gate electrode is formed so as to be in contact with the source side of the cap layer 13 through the ion-implanted portion 15, the gate resistance Rg may increase. However, by extending the gate upper layer portion to the source side, the gate resistance is increased. Reduction of the resistance Rg can also be realized.

【0034】また、ゲート形成用レジスト開口の寸法を
一定にしても、蒸着の際の角度を変化させることによ
り、自由にゲート長を制御することもできる。
Even if the size of the gate forming resist opening is constant, the gate length can be freely controlled by changing the angle at the time of vapor deposition.

【0035】なおここでは、一例としてMESFETの
場合をあげたが、これに限るものではなく、キャップ層
にイオン注入等の方法により高抵抗部分が形成できる材
料であれば本発明を適用できる。
Here, the case of a MESFET has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to any material that can form a high resistance portion in the cap layer by a method such as ion implantation.

【0036】図3は本発明による電界効果トランジスタ
の製造方法の第3の実施形態を示す素子構造の断面図で
ある。ここでは一例としてGaAs系のFETについて
の実施例を説明するが、この材料系や構造のFETに限
るものではない。この実施例により、一回のPR工程と
光学露光で微細な低抵抗ゲートを形成することができ、
高歩留まり、高スループット、高性能化が同時に実現で
きるのである。
FIG. 3 is a sectional view of an element structure showing a third embodiment of the method for manufacturing a field effect transistor according to the present invention. Here, an example of a GaAs-based FET will be described as an example, but the present invention is not limited to an FET having this material or structure. According to this embodiment, a fine low-resistance gate can be formed by one PR process and optical exposure,
High yield, high throughput, and high performance can be realized at the same time.

【0037】図3(a)〜(e)においても、FETの
製造方法が工程順に示されている。まず、図3(a)に
示されているように、半絶縁性GaAs基板31上で、
ゲート電極が装着するショットキーコンタクト層32上
に、高純度GaAsコンタクトキャップ層33を配し、
さらにキャップ層33上に、イオン注入用マスクとして
例えばフォトレジスト膜34を塗布する。ゲートのソー
ス側に高純度部分が位置するように、光学露光を用いて
フォトレジスト膜34に開口を設け、シリコンSi+
のイオンを注入する。このイオン注入部分35以外のア
ンドープ部分33aは、高純度半導体部分となる。
FIGS. 3A to 3E also show a method of manufacturing the FET in the order of steps. First, as shown in FIG. 3A, on a semi-insulating GaAs substrate 31,
A high-purity GaAs contact cap layer 33 is disposed on the Schottky contact layer 32 on which the gate electrode is mounted,
Further, on the cap layer 33, for example, a photoresist film 34 is applied as an ion implantation mask. An opening is provided in the photoresist film 34 using optical exposure so that a high-purity portion is located on the source side of the gate, and ions such as silicon Si + are implanted. The undoped portion 33a other than the ion implanted portion 35 becomes a high-purity semiconductor portion.

【0038】次に、イオン注入用マスクとして用いたフ
ォトレジスト膜34を除去して、新たにフォトレジスト
膜36を塗布する。図3(b)に示されているように、
高純度半導体部分がゲートのソース側に位置するよう
に、かつ、ゲートのソース側にはイオン注入部分がかか
らぬように、ゲート開口用窓をレジスト膜36に開口す
る。そして、その開口を通して、図3(c)に示されて
いるように、不純物ドープされたGaAsキャップ層3
3をエッチングしてリセス37を形成する。
Next, the photoresist film 34 used as the ion implantation mask is removed, and a new photoresist film 36 is applied. As shown in FIG.
A gate opening window is opened in the resist film so that the high-purity semiconductor portion is located on the source side of the gate and the ion-implanted portion does not cover the source side of the gate. Then, through the opening, as shown in FIG. 3C, the impurity-doped GaAs cap layer 3 is formed.
3 is etched to form a recess 37.

【0039】次に、ゲート形成用にフォトレジスト膜3
8を再度塗布し、ソース側リセス端から所望のゲート長
寸法及びソース側庇幅が得られるように光学露光により
フォトレジスト膜38を開口し、そのレジストマスク開
口部分を通してゲート金属39を蒸着する。この蒸着し
た状態が図3(d)に示されている。
Next, a photoresist film 3 is formed for forming a gate.
8 is applied again, a photoresist film 38 is opened by optical exposure so that a desired gate length and a source side eave width can be obtained from the source side recess end, and a gate metal 39 is deposited through the resist mask opening. This deposited state is shown in FIG.

【0040】最後に有機系の薬品を用いてリフトオフ処
理することにより、図3(e)に示されているような、
上層部がソース側に延びたような形の微細ゲート電極4
0が形成される。つまり、このゲート電極40はソース
側のキャップ層のアンドープ部分33aに載っている凸
部を有しているのである。
Finally, by performing a lift-off treatment using an organic chemical, as shown in FIG.
A fine gate electrode 4 whose upper part extends to the source side
0 is formed. In other words, the gate electrode 40 has a projection on the undoped portion 33a of the source-side cap layer.

【0041】この結果、高純度半導体部分であるアンド
ープ部分33aを介してキャップ層のソース側と接する
完全なオフセットゲートが形成できる。これにより、ゲ
ートとドレインとが隔離されてゲート・ドレイン間の距
離が大きくなり、ゲート・ドレイン間の容量Cgdの低
減が実現する。
As a result, a complete offset gate in contact with the source side of the cap layer via the undoped portion 33a, which is a high-purity semiconductor portion, can be formed. As a result, the gate and the drain are separated from each other, the distance between the gate and the drain is increased, and the capacitance Cgd between the gate and the drain is reduced.

【0042】さらに、キャップ層のソース側と接するよ
うにゲート電極を形成するとゲート抵抗Rgが大きくな
るおそれがあるが、ゲート上層部をソース側に延ばすこ
とにより、ゲート抵抗Rgの低減も実現できる。
Further, if the gate electrode is formed so as to be in contact with the source side of the cap layer, the gate resistance Rg may be increased. However, the gate resistance Rg can be reduced by extending the gate upper layer to the source side.

【0043】なおここでは、一例としてMESFETの
場合をあげたが、これに限るものではなく、キャップ層
に高純度部分を残しつつ、イオン注入等の方法により高
抵抗部分が形成できる材料であれば本発明を適用でき
る。
Here, the case of MESFET has been described as an example, but the present invention is not limited to this. Any material that can form a high resistance portion by a method such as ion implantation while leaving a high purity portion in the cap layer is used. The present invention can be applied.

【0044】図4は本発明による電界効果トランジスタ
の製造方法の第4の実施形態を示す素子構造の断面図で
ある。ここでは一例としてGaAs系のFETについて
の実施例を説明するが、この材料系や構造のFETに限
るものではない。この実施例により、一回のPR工程と
光学露光で微細な低抵抗ゲートを形成することができ、
高歩留まり、高スループット、高性能化が同時に実現で
きるのである。
FIG. 4 is a sectional view of an element structure showing a fourth embodiment of the method for manufacturing a field effect transistor according to the present invention. Here, an example of a GaAs-based FET will be described as an example, but the present invention is not limited to an FET having this material or structure. According to this embodiment, a fine low-resistance gate can be formed by one PR process and optical exposure,
High yield, high throughput, and high performance can be realized at the same time.

【0045】図4(a)〜(e)においても、FETの
製造方法が工程順に示されている。上述した第3の実施
形態の場合と同様に、図4(a)〜(c)に示されてい
るように、キャップ層33をエッチングしてリセス37
を形成する。
FIGS. 4A to 4E also show a method of manufacturing an FET in the order of steps. As in the case of the third embodiment described above, as shown in FIGS. 4A to 4C, the cap layer 33 is etched and the recess 37 is formed.
To form

【0046】次に、ゲート形成用フォトレジスト膜41
にドレイン側のキャップ層は覆われるように光学露光に
より開口を行い、さらにこのレジストマスク開口部分を
通して、ドレイン側からソース側に向って斜め方向から
の斜方蒸着によりゲート金属42を蒸着する。この蒸着
した状態が図4(d)に示されている。ここで、レジス
ト開口寸法が同じであっても、斜方蒸着の角度により、
ある程度ゲート長を制御できる。
Next, a gate-forming photoresist film 41 is formed.
An opening is formed by optical exposure so that the cap layer on the drain side is covered, and a gate metal 42 is deposited by oblique evaporation from an oblique direction from the drain side to the source side through the opening of the resist mask. This deposited state is shown in FIG. Here, even if the resist opening size is the same, depending on the angle of oblique deposition,
The gate length can be controlled to some extent.

【0047】最後に有機系の薬品を用いてリフトオフ処
理することにより、図4(e)に示されているような、
上層部がソース側に延びたような形の微細ゲート電極4
3が形成される。つまり、このゲート電極43はソース
側のキャップ層のアンドープ部分33aに載っている凸
部を有しているのである。
Finally, by performing a lift-off process using an organic chemical, as shown in FIG.
A fine gate electrode 4 whose upper part extends to the source side
3 is formed. In other words, the gate electrode 43 has a projection on the undoped portion 33a of the source-side cap layer.

【0048】この結果、高純度半導体部分であるアンド
ープ部分33aを介してキャップ層のソース側と接する
完全なオフセットゲートが形成できる。これにより、ゲ
ートとドレインとが隔離されてゲート・ドレイン間の距
離が大きくなり、ゲート・ドレイン間の容量Cgdの低
減が実現する。
As a result, a complete offset gate in contact with the source side of the cap layer through the undoped portion 33a, which is a high-purity semiconductor portion, can be formed. As a result, the gate and the drain are separated from each other, the distance between the gate and the drain is increased, and the capacitance Cgd between the gate and the drain is reduced.

【0049】さらに、キャップ層のソース側と接するよ
うにゲート電極を形成するとゲート抵抗Rgが大きくな
るおそれがあるが、ゲート上層部をソース側に延ばすこ
とにより、ゲート抵抗Rgの低減も実現できる。
Further, if the gate electrode is formed so as to be in contact with the source side of the cap layer, the gate resistance Rg may increase. However, the gate resistance Rg can be reduced by extending the gate upper layer to the source side.

【0050】また、ゲート形成用レジスト開口の寸法を
一定にしても、蒸着の際の角度を変化させることによ
り、自由にゲート長を制御することもできる。
Even if the size of the gate forming resist opening is fixed, the gate length can be freely controlled by changing the angle at the time of vapor deposition.

【0051】なおここでは、一例としてMESFETの
場合をあげたが、これに限るものではなく、キャップ層
に高純度部分を残しつつ、イオン注入等の方法により高
抵抗部分が形成できる材料であれば本発明を適用でき
る。
Here, the case of a MESFET has been described as an example. However, the material is not limited to this. Any material that can form a high-resistance portion by a method such as ion implantation while leaving a high-purity portion in the cap layer is used. The present invention can be applied.

【0052】以上説明したように、本発明によれば、ソ
ース側のリセス側壁部分が高抵抗又は高純度の半導体に
より形成されているため、ゲート金属が接触してもデバ
イス性能低減の原因になることが無い。そのため、ソー
ス側リセス側壁へのゲート金属の接触を気にすることな
く、ゲート電極をリセス内でソース側に近づけることが
できる。同時に、ソース側がリセス側壁で律則されてい
るため、光学露光や斜方蒸着により、微細ゲートを形成
でき、スループットの向上も期待できる。さらに、微細
ゲート茎部を短くすることができ、ゲート抵抗に影響を
及ぼすゲート金属の埋込み性の向上も期待できる。
As described above, according to the present invention, since the recess side wall portion on the source side is formed of a high-resistance or high-purity semiconductor, even if the gate metal comes into contact, the device performance is reduced. There is nothing. Therefore, the gate electrode can be brought closer to the source side in the recess without worrying about contact of the gate metal with the source-side recess side wall. At the same time, since the source side is regulated by the recess side wall, a fine gate can be formed by optical exposure or oblique evaporation, and improvement in throughput can be expected. Further, the fine gate stem can be shortened, and improvement in the embedding property of the gate metal which affects the gate resistance can be expected.

【0053】請求項の記載に関連して本発明は更に次の
態様をとりうる。
In connection with the description of the claims, the present invention can further take the following aspects.

【0054】(1)所定ドーピング濃度を有するキャッ
プ層と、かつリセス工程により前記キャップ層をエッチ
ング除去したリセス部分に設けられたゲート電極と、前
記リセス部分を挟んで前記キャップ層に設けられたソー
ス電極及びドレイン電極とを含む電界効果トランジスタ
であって、前記キャップ層の前記リセス部分側端部には
高抵抗部が形成され、前記ゲート電極は前記高抵抗部を
介して前記ソース電極と接しかつ前記ドレイン電極と隔
離するように形成されていることを特徴とする電界効果
トランジスタ。
(1) A cap layer having a predetermined doping concentration, a gate electrode provided in a recess portion where the cap layer has been removed by etching in a recess step, and a source provided in the cap layer with the recess portion interposed therebetween. A field-effect transistor including an electrode and a drain electrode, wherein a high-resistance portion is formed at an end of the cap layer on the side of the recess portion, and the gate electrode is in contact with the source electrode via the high-resistance portion; A field-effect transistor formed so as to be isolated from the drain electrode.

【0055】(2)前記ゲート電極は、前記高抵抗部の
上に形成された凸部を有することを特徴とする(1)記
載の電界効果トランジスタ。
(2) The field effect transistor according to (1), wherein the gate electrode has a convex portion formed on the high resistance portion.

【0056】(3)前記高抵抗部の代わりに高純度半導
体部が形成されてなることを特徴とする(1)又は
(2)記載の電界効果トランジスタ。
(3) The field-effect transistor according to (1) or (2), wherein a high-purity semiconductor portion is formed instead of the high-resistance portion.

【0057】(4)前記キャップ層は、不純物濃度が5
×1017cm-3以上であることを特徴とする請求項1記載
の電界効果トランジスタ。
(4) The cap layer has an impurity concentration of 5
Field effect transistor of claim 1, wherein the at × 10 17 cm -3 or more.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ソース電
極側キャップ層のリセス側面部分に、高抵抗又は高純度
部分を有し、その高抵抗部分又は高純度部分に接触した
オフセットゲート電極を有することにより、電流リーク
等を引起こすことなくソース・ドレイン間距離の中でゲ
ート・ドレイン間の容量を最小限に押さえてデバイス特
性の向上を実現できるという効果がある。さらに、ゲー
ト上層部分がキャップ層上に配されるので、下層部分の
高さが低くなることによりゲート長の微細化にも適した
ゲート構造を実現できるという効果がある。
As described above, according to the present invention, the offset gate electrode having a high-resistance or high-purity portion on the side surface of the recess of the source electrode-side cap layer and contacting the high-resistance or high-purity portion is provided. By having such an effect, there is an effect that the capacitance between the gate and the drain can be minimized within the distance between the source and the drain without causing a current leak or the like, and the device characteristics can be improved. Furthermore, since the gate upper layer portion is disposed on the cap layer, the height of the lower layer portion is reduced, so that a gate structure suitable for miniaturizing the gate length can be realized.

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

【図1】本発明による電界効果トランジスタの製造方法
の第1の実施形態を示す素子構造の断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of an element structure showing a first embodiment of a method for manufacturing a field effect transistor according to the present invention.

【図2】本発明による電界効果トランジスタの製造方法
の第2の実施形態を示す素子構造の断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of an element structure showing a second embodiment of a method for manufacturing a field effect transistor according to the present invention.

【図3】本発明による電界効果トランジスタの製造方法
の第3の実施形態を示す素子構造の断面図である。
FIG. 3 is a sectional view of an element structure showing a third embodiment of a method for manufacturing a field effect transistor according to the present invention.

【図4】本発明による電界効果トランジスタの製造方法
の第4の実施形態を示す素子構造の断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of an element structure showing a fourth embodiment of a method for manufacturing a field effect transistor according to the present invention.

【図5】従来のFETの製造方法を示す素子構造の断面
図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of an element structure showing a conventional FET manufacturing method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,31,51 半絶縁性GaAs基板 12,32,52 ショットキーコンタクト層 13,33,53 キャップ層 14,16,18,21,34 36,38,41,54,56 フォトレジスト膜 15,35 イオン注入部分 17,37,58 リセス 19,22,39,42,59 ゲート金属 20,23,40,43,60 ゲート電極 55,57 開口 11, 31, 51 Semi-insulating GaAs substrate 12, 32, 52 Schottky contact layer 13, 33, 53 Cap layer 14, 16, 18, 21, 34, 36, 38, 41, 54, 56 Photoresist film 15, 35 Ion implanted portion 17, 37, 58 Recess 19, 22, 39, 42, 59 Gate metal 20, 23, 40, 43, 60 Gate electrode 55, 57 Opening

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−57979(JP,A) 特開 昭63−174374(JP,A) 特開 昭60−133761(JP,A) 特開 平4−167533(JP,A) 特開 昭57−196582(JP,A) 特開 平6−37118(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/338 H01L 29/417 H01L 29/78 H01L 29/812 Continuation of the front page (56) References JP-A-60-57979 (JP, A) JP-A-63-174374 (JP, A) JP-A-60-133761 (JP, A) JP-A-4-167533 (JP) , A) JP-A-57-196582 (JP, A) JP-A-6-37118 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/338 H01L 29/417 H01L 29/78 H01L 29/812

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 コンタクト層上に配された所定ドーピン
グ濃度を有するキャップ層と、リセス工程により前記キ
ャップ層をエッチング除去したリセス部分に設けられた
ゲート電極と、前記リセス部分を挟んで前記キャップ層
に設けられたソース電極及びドレイン電極とを含む電界
効果トランジスタであって、前記ソース電極側の前記キ
ャップ層の前記リセス部分側端部にのみ高抵抗部が形成
され、前記ゲート電極は前記高抵抗部を介して前記ソー
ス電極と接するように形成されていることを特徴とする
電界効果トランジスタ。
A cap layer having a predetermined doping concentration disposed on a contact layer; a gate electrode provided in a recess portion where the cap layer is removed by etching in a recess step; and the cap layer sandwiching the recess portion. A high-resistance portion is formed only at an end of the cap layer on the source electrode side on the side of the recess, and the gate electrode is provided with the high-resistance portion. A field-effect transistor formed so as to be in contact with the source electrode via a portion.
【請求項2】 前記ゲート電極は、前記高抵抗部の上に
形成された凸部を有することを特徴とする請求項1記載
の電界効果トランジスタ。
2. The field effect transistor according to claim 1, wherein said gate electrode has a convex portion formed on said high resistance portion.
【請求項3】 前記高抵抗部の代わりに高純度半導体部
が形成されてなることを特徴とする請求項1又は2記載
の電界効果トランジスタ。
3. The field-effect transistor according to claim 1, wherein a high-purity semiconductor portion is formed instead of the high-resistance portion.
【請求項4】 コンタクト層上に配された所定ドーピン
グ濃度を有するキャップ層を備え、かつリセス工程によ
り該キャップ層をエッチング除去した部分にゲート電極
が装着されるリセス構造を有する電界効果トランジスタ
の製造方法であって、前記キャップ層中のリセス予定部
分のソース電極側の一部にイオンを注入する工程と、前
記キャップ層上に第1のフォトレジスト膜を形成する工
程と、前記イオンを注入したイオン注入部分の一部にか
かる窓を前記第1のフォトレジスト膜に開設する工程
と、前記第1のフォトレジスト膜に開設された窓を通し
てリセスエッチングする工程と、このリセスエッチング
後に前記第1のフォトレジストを除去する工程と、この
除去後に第2のフォトレジスト膜を形成する工程と、ソ
ース電極側のリセスエッチング端から所望のゲート長が
得られるような窓を前記第2のフォトレジスト膜に開設
する工程と、この開設された窓内部及び前記第2のフォ
トレジスト膜表面に金属を蒸着する工程と、この蒸着さ
れた金属のうちゲート電極部分を残してリフトオフによ
り該金属を除去する工程とを含むことを特徴とする電界
効果トランジスタの製造方法。
4. A field effect transistor having a recess structure in which a cap layer having a predetermined doping concentration is provided on a contact layer , and a gate electrode is attached to a portion where the cap layer is removed by etching in a recess step. A method of implanting ions into a part of the portion to be recessed in the cap layer on the source electrode side, a step of forming a first photoresist film on the cap layer, and implanting the ions. A step of opening a window on a part of the ion-implanted portion in the first photoresist film, a step of recess etching through a window opened in the first photoresist film, and the first etching after the recess etching. Removing the photoresist, forming a second photoresist film after the removal, and forming a recess on the source electrode side. Forming a window in the second photoresist film such that a desired gate length can be obtained from the chin end; and depositing a metal on the inside of the opened window and on the surface of the second photoresist film. Removing the metal by lift-off while leaving the gate electrode portion of the deposited metal.
【請求項5】 コンタクト層上に配された所定ドーピン
グ濃度を有するキャップ層を備え、かつリセス工程によ
り該キャップ層をエッチング除去した部分にゲート電極
が装着されるリセス構造を有する電界効果トランジスタ
の製造方法であって、前記キャップ層中のリセス予定部
分のソース電極側の一部にイオンを注入する工程と、前
記キャップ層上に第1のフォトレジスト膜を形成する工
程と、前記イオンを注入したイオン注入部分の一部にか
かる窓を前記第1のフォトレジスト膜に開設する工程
と、前記第1のフォトレジスト膜に開設された窓を通し
てリセスエッチングする工程と、このリセスエッチング
後に前記第1のフォトレジストを除去する工程と、この
除去後に第2のフォトレジスト膜を形成する工程と、ソ
ース電極側のリセスエッチング端から所望のゲート長が
得られるような窓を前記第2のフォトレジスト膜に開設
する工程と、この開設された窓内部及び前記第2のフォ
トレジスト膜表面に金属をドレイン電極側から斜方蒸着
する工程と、この斜方蒸着された金属のうちゲート電極
部分を残してリフトオフにより該金属を除去する工程と
を含むことを特徴とする電界効果トランジスタの製造方
法。
5. A field effect transistor having a recess structure in which a cap layer having a predetermined doping concentration is provided on a contact layer , and a gate electrode is attached to a portion where the cap layer is removed by etching in a recess step. A method of implanting ions into a part of the portion to be recessed in the cap layer on the source electrode side, a step of forming a first photoresist film on the cap layer, and implanting the ions. A step of opening a window on a part of the ion-implanted portion in the first photoresist film, a step of recess etching through a window opened in the first photoresist film, and the first etching after the recess etching. Removing the photoresist, forming a second photoresist film after the removal, and forming a recess on the source electrode side. Forming a window in the second photoresist film so that a desired gate length can be obtained from the edge of the tip, and obliquely applying a metal from the drain electrode side inside the opened window and on the surface of the second photoresist film. 1. A method for manufacturing a field-effect transistor, comprising: a step of vapor-depositing; and a step of removing the metal by lift-off while leaving a gate electrode portion of the obliquely-deposited metal.
【請求項6】 コンタクト層上に配されたキャップ層を
備え、かつリセス工程により該キャップ層をエッチング
除去した部分にゲート電極が装着されるリセス構造を有
する電界効果トランジスタの製造方法であって、前記キ
ャップ層中のリセス予定部分以外の部分にイオンを注入
する工程と、該キャップ層上に第1のフォトレジスト膜
を形成する工程と、前記イオンを注入していないアンド
ープ部分の一部にかかる窓を前記第1のフォトレジスト
膜に開設する工程と、前記第1のフォトレジスト膜に開
設された窓を通してリセスエッチングする工程と、この
リセスエッチング後に前記第1のフォトレジストを除去
する工程と、この除去後に第2のフォトレジスト膜を形
成する工程と、ソース電極側のリセスエッチング端から
所望のゲート長が得られるような窓を前記第2のフォト
レジスト膜に開設する工程と、この開設された窓内部及
び前記第2のフォトレジスト膜表面に金属を蒸着する工
程と、この蒸着された金属のうちゲート電極部分を残し
てリフトオフにより該金属を除去する工程とを含むこと
を特徴とする電界効果トランジスタの製造方法。
6. A method for manufacturing a field-effect transistor having a recess structure in which a cap layer provided on a contact layer is provided, and a gate electrode is mounted on a portion where the cap layer is removed by etching in a recess step. A step of implanting ions into a portion of the cap layer other than the portion to be recessed, a step of forming a first photoresist film on the cap layer, and a portion of an undoped portion where the ions are not implanted. Forming a window in the first photoresist film, performing a recess etching through the window formed in the first photoresist film, and removing the first photoresist after the recess etching; Forming a second photoresist film after the removal, and obtaining a desired gate length from the recess etching end on the source electrode side. Forming a window in the second photoresist film, forming a metal in the opened window and on the surface of the second photoresist film, and forming a gate electrode of the deposited metal. Removing the metal by lift-off while leaving a portion of the field-effect transistor.
【請求項7】 コンタクト層上に配されたキャップ層を
備え、かつリセス工程により該キャップ層をエッチング
除去した部分にゲート電極が装着されるリセス構造を有
する電界効果トランジスタの製造方法であって、前記キ
ャップ層中のリセス予定部分以外の部分にイオンを注入
する工程と、該キャップ層上に第1のフォトレジスト膜
を形成する工程と、前記イオンを注入していないアンド
ープ部分の一部にかかる窓を前記第1のフォトレジスト
膜に開設する工程と、前記第1のフォトレジスト膜に開
設された窓を通してリセスエッチングする工程と、この
リセスエッチング後に前記第1のフォトレジストを除去
する工程と、この除去後に第2のフォトレジスト膜を形
成する工程と、ソース電極側のリセスエッチング端から
所望のゲート長が得られるような窓を前記第2のフォト
レジスト膜に開設する工程と、この開設された窓内部及
び前記第2のフォトレジスト膜表面に金属をドレイン電
極側から斜方蒸着する工程と、この斜方蒸着された金属
のうちゲート電極部分を残してリフトオフにより該金属
を除去する工程とを含むことを特徴とする電界効果トラ
ンジスタの製造方法。
7. A method for manufacturing a field-effect transistor having a recess structure in which a cap layer provided on a contact layer is provided, and a gate electrode is attached to a portion where the cap layer is etched away by a recess step, A step of implanting ions into a portion of the cap layer other than the portion to be recessed, a step of forming a first photoresist film on the cap layer, and a portion of an undoped portion where the ions are not implanted. Forming a window in the first photoresist film, performing a recess etching through the window formed in the first photoresist film, and removing the first photoresist after the recess etching; Forming a second photoresist film after the removal, and obtaining a desired gate length from the recess etching end on the source electrode side. Forming a window in the second photoresist film, forming a window obliquely from the drain electrode side inside the opened window and on the surface of the second photoresist film; Removing the metal by lift-off while leaving the gate electrode portion of the deposited metal.
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