JPH02143537A - Manufacture of field effect transistor - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電界効果トランジスタの製造方法に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a method for manufacturing a field effect transistor.
従来の電界効果トランジスタの製造方法を第3図によっ
て説明する。A conventional method for manufacturing a field effect transistor will be explained with reference to FIG.
まず、第3図(a>に示すように、半絶縁性GaAs基
板1上にn型の能動層2及びn+型の高濃度層3をエピ
タキシャル成長後、第3図(b)に示すように高濃度R
3及び能動層2をエツチングして凹みをつくり、露出し
た能動層2上にショットキゲート4を形成する。その後
、高濃度層3にオーミック電極5を形成し、電界効果ト
ランジスタを作製していた。First, as shown in FIG. 3(a), an n-type active layer 2 and an n+-type high concentration layer 3 are epitaxially grown on a semi-insulating GaAs substrate 1, and then a high concentration layer 3 is grown as shown in FIG. 3(b). Concentration R
3 and the active layer 2 to form a recess, and a Schottky gate 4 is formed on the exposed active layer 2. Thereafter, an ohmic electrode 5 was formed on the high concentration layer 3, and a field effect transistor was manufactured.
上述した従来の電界効果トランジスタの製造方法は、エ
ツチングにより露出した能動層上にショットキーゲート
を形成するので、エツチング寸法にばらつきが生じ、し
きい電圧等の素子特性の均一性が悪いという欠点がある
。The above-mentioned conventional field-effect transistor manufacturing method has the disadvantage that a Schottky gate is formed on the active layer exposed by etching, resulting in variations in etching dimensions and poor uniformity in device characteristics such as threshold voltage. be.
本発明の目的は、再現性のよい電界効果トランジスタの
製造方法を提供することにある。An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a field effect transistor with good reproducibility.
本発明の電界効果トランジスタの製造方法は、半絶縁性
化合物半導体基板上にダミーゲートを形成し、前記ダミ
ーゲートを少なくともマスクの一部としてイオン注入を
行ない前記ダミーゲートの両側にコンタクト層を形成し
た後前記ダミーゲートの両側に第1の側壁膜を形成する
工程と、第1の絶縁膜の堆積、レジストによる平坦化エ
ッチバックを行ない前記ダミーゲート及び第1の側壁膜
を露出させたのち選択的にエツチング除去する工程と、
前記第1の絶縁膜をマスクとして前記半絶縁性化合物半
導体基板をエツチングした後、イオン注入及び活性化処
理により能動層を形成した後筒2の絶縁膜を堆積し、さ
らに前記能動層上部にできる溝の側面に第2の側壁膜を
形成する工程と、前記第2の側壁膜をマスクとして前記
能動層上の前記第2の絶縁膜を選択的にエツチングして
前記能動層の表面を露出させた後にショットキーゲート
を形成する工程と、前記コンタクト層にオーミック電極
を形成する工程とを含むというものである。A method for manufacturing a field effect transistor according to the present invention includes forming a dummy gate on a semi-insulating compound semiconductor substrate, performing ion implantation using the dummy gate as at least a part of a mask, and forming contact layers on both sides of the dummy gate. After that, a step of forming a first sidewall film on both sides of the dummy gate, a step of depositing a first insulating film, and a planarization etch-back using a resist are performed to expose the dummy gate and the first sidewall film. a step of etching away the
After etching the semi-insulating compound semiconductor substrate using the first insulating film as a mask, an insulating film of the rear cylinder 2 with an active layer formed by ion implantation and activation treatment is deposited, and further an insulating film is formed on the top of the active layer. forming a second sidewall film on the side surface of the trench; and selectively etching the second insulating film on the active layer using the second sidewall film as a mask to expose the surface of the active layer. After that, the method includes a step of forming a Schottky gate, and a step of forming an ohmic electrode on the contact layer.
次に、本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.
第1図(a)〜(e)は本発明の第1の実施例を説明す
るための工程順に配置した半導体チップの縦断面図であ
る。FIGS. 1A to 1E are vertical cross-sectional views of semiconductor chips arranged in the order of steps for explaining a first embodiment of the present invention.
まず、第1図<a)に示すように、まず半絶縁性G a
A s基板101上に酸化シリコン膜でダミーゲート
106を形成した後、所定パターンのホトレジスト膜及
びダミーゲート106をマスクとしてシリコンイオンの
注入を行いn+型のコンタクト層103を形成し、その
後酸化シリコン膜を堆積し、異方性エツチングを行なっ
てダミーゲー1〜106の両側に第1の側壁膜107を
形成する。First, as shown in FIG.
After forming a dummy gate 106 with a silicon oxide film on the A s substrate 101, silicon ions are implanted using a predetermined pattern of photoresist film and the dummy gate 106 as a mask to form an n+ type contact layer 103, and then a silicon oxide film is formed. is deposited and anisotropically etched to form a first sidewall film 107 on both sides of the dummy games 1-106.
次に、第1図(b)に示すように窒化シリコン膜108
を堆積後レジストによる平坦化を行い、エッチバックに
よりダミーゲート106及び第1の側壁膜106を露出
させた後、ダミーゲート106及び第1の側壁膜107
のみを選択的にエツチングし、次いで窒化シリコン膜1
08をマスクとして、半絶縁性GaAs基板101を5
0nm〜1100nエツチングし、さらに窒化シリコン
膜108をマスクとしてシリコンイオンを注入したのち
活性化を行なって能動層102を形成する。Next, as shown in FIG. 1(b), the silicon nitride film 108
After depositing, planarization is performed using a resist, and after exposing the dummy gate 106 and the first sidewall film 106 by etching back, the dummy gate 106 and the first sidewall film 107 are removed.
Then, the silicon nitride film 1 is selectively etched.
08 as a mask, semi-insulating GaAs substrate 101 is
Etching is performed to a thickness of 0 nm to 1100 nm, silicon ions are implanted using the silicon nitride film 108 as a mask, and then activated to form an active layer 102.
次に、第1図(C)に示すように、50nm〜1100
nの薄い酸化シリコン109を堆積後、窒化シリコン膜
で第2の側壁膜109を形成する。次に、第1図(d>
に示すように、酸化シリコン膜7をウェットエツチング
して、能動層102を露出させた後、ショットキーゲー
ト104を形成する。最後に第1図(e)のように、オ
ーミック電極105を形成する。Next, as shown in FIG. 1(C), 50 nm to 1100 nm
After depositing n thin silicon oxide 109, a second sidewall film 109 is formed of a silicon nitride film. Next, in Figure 1 (d>
As shown in FIG. 3, after wet etching the silicon oxide film 7 to expose the active layer 102, a Schottky gate 104 is formed. Finally, as shown in FIG. 1(e), an ohmic electrode 105 is formed.
ダミーゲートの形成以外、マスク合せ工程を用いず、ゲ
ート部の幾何学的寸法は、酸化シリコン膜、窒化シリコ
ン膜の厚さできまるので、高精度に加工できる。又、能
動層の不純物濃度はイオン注入で決定されるので制御性
がよい。従って、電気的特性の均一な電界効果トランジ
スタを再現性よく製造できる。Except for the formation of the dummy gate, no mask alignment process is used, and the geometric dimensions of the gate portion are determined by the thicknesses of the silicon oxide film and the silicon nitride film, so it can be processed with high precision. Furthermore, since the impurity concentration of the active layer is determined by ion implantation, controllability is good. Therefore, field effect transistors with uniform electrical characteristics can be manufactured with good reproducibility.
第2図(a)、(b)は、本発明の第2の実施例を説明
するための工程順に配置した半導体チップの縦断面図で
ある。FIGS. 2(a) and 2(b) are longitudinal sectional views of semiconductor chips arranged in the order of steps for explaining a second embodiment of the present invention.
まず、第2図(a)に示すように、半絶縁性GaAs基
板201上にダミーゲート206を形成する。ダミーゲ
ート206をマスクとして、シリコンイオンを注入して
第1のコンタクト層203aを形成する。さらにダミー
ゲート206の側壁に第1の側壁膜207を形成し、シ
リコンイオンを注入して第1のコンタクト層203aよ
り高精度な第2のコンタクト!203bを形成する。First, as shown in FIG. 2(a), a dummy gate 206 is formed on a semi-insulating GaAs substrate 201. Using the dummy gate 206 as a mask, silicon ions are implanted to form a first contact layer 203a. Furthermore, a first sidewall film 207 is formed on the sidewall of the dummy gate 206, and silicon ions are implanted to form a second contact with higher precision than the first contact layer 203a! 203b is formed.
その後、第1の実施例と同様に、窒化シリコン膜208
の堆積、レジストによる平坦化、エッチバック、ダミー
ゲート206及び第1の側壁膜207の選択エツチング
、半絶縁性GaAs基板201のエツチング、シリコン
イオン注入及び活性化による能動層202の形成、酸化
シリコン膜209の堆積、第2の側壁膜210の形成し
、ショットキーゲート204の形成を行ない、第2図(
b)のようにオーミック電極205を形成する。After that, similarly to the first embodiment, the silicon nitride film 208
Deposition, planarization with resist, etch back, selective etching of dummy gate 206 and first sidewall film 207, etching of semi-insulating GaAs substrate 201, formation of active layer 202 by silicon ion implantation and activation, silicon oxide film 209, the second sidewall film 210 is formed, and the Schottky gate 204 is formed.
An ohmic electrode 205 is formed as in b).
この実施例では、第1のコンタクトMl 203 aを
、能動層202と第2のコンタクト層203bの中間的
な濃度にすることにより、LDD構造を実現できるので
電界効果トランジスタの特性を向上できる利点がある。In this embodiment, an LDD structure can be realized by setting the first contact Ml 203a to an intermediate concentration between the active layer 202 and the second contact layer 203b, which has the advantage of improving the characteristics of the field effect transistor. be.
以上説明したように本発明は、ダミーゲートの形成、絶
縁層成長、異方性エツチング及びイオン注入技術を組合
せて、能動層及びショットキー障壁を自己整合的に形成
できるので、幾何学的方法及び不純物濃度を再現性よく
高精度に制御でき、しきい電圧等の電気的特性の均一な
電界効果トランジスタを製造できる効果がある。As explained above, the present invention combines dummy gate formation, insulating layer growth, anisotropic etching, and ion implantation techniques to form the active layer and Schottky barrier in a self-aligned manner. The impurity concentration can be controlled with high precision with good reproducibility, and field effect transistors with uniform electrical characteristics such as threshold voltage can be manufactured.
第1図(a)〜(e)、第2図(a)、(b)及び第3
図(a)〜(C)はそれぞれ本発明の第1の実施例、第
2の実施例及び従来例を説明するための工程順に配置し
た半導体チップの縦断面図である。
1.101,201・・・半絶縁性G a A s基板
、2.102.202・・・能動層、3,103・・・
コンタクト層、203a・・・第1のコンタクト層、2
03b・・・第2のコンタクト層、4,104,204
・・・ショットキーゲート、5,105,205・・・
オーミック電極、106,206・・・ダミーゲート、
107,207・・・第1の側壁膜、108゜208・
・・窒化シリコン膜、109,209・・・酸化シリコ
ン膜、110,210・・・第2の側壁膜。
舊Z凹
筋Figure 1 (a) to (e), Figure 2 (a), (b) and Figure 3
Figures (a) to (C) are longitudinal cross-sectional views of semiconductor chips arranged in the order of steps for explaining a first embodiment, a second embodiment, and a conventional example of the present invention, respectively. 1.101,201...Semi-insulating GaAs substrate, 2.102.202...Active layer, 3,103...
Contact layer, 203a...first contact layer, 2
03b... second contact layer, 4, 104, 204
...Schottky Gate, 5,105,205...
Ohmic electrode, 106, 206... dummy gate,
107,207...first side wall membrane, 108°208.
...Silicon nitride film, 109,209...Silicon oxide film, 110,210...Second sidewall film.舊Z concavity
Claims (1)
前記ダミーゲートを少なくともマスクの一部としてイオ
ン注入を行ない前記ダミーゲートの両側にコンタクト層
を形成した後前記ダミーゲートの両側に第1の側壁膜を
形成する工程と、第1の絶縁膜の堆積、レジストによる
平坦化エッチバックを行ない前記ダミーゲート及び第1
の側壁膜を露出させたのち選択的にエッチング除去する
工程と、前記第1の絶縁膜をマスクとして前記半絶縁性
化合物半導体基板をエッチングした後、イオン注入及び
活性化処理により能動層を形成した後第2の絶縁膜を堆
積し、さらに前記能動層上部にできる溝の側面に第2の
側壁膜を形成する工程と、前記第2の側壁膜をマスクと
して前記能動層上の前記第2の絶縁膜を選択的にエッチ
ングして前記能動層の表面を露出させた後にショットキ
ーゲートを形成する工程と、前記コンタクト層にオーミ
ック電極を形成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。A dummy gate is formed on a semi-insulating compound semiconductor substrate,
forming a first sidewall film on both sides of the dummy gate after performing ion implantation using the dummy gate as at least a part of a mask to form a contact layer on both sides of the dummy gate; and depositing a first insulating film. , the dummy gate and the first
After exposing and selectively etching away the sidewall film of the semiconductor substrate, etching the semi-insulating compound semiconductor substrate using the first insulating film as a mask, forming an active layer by ion implantation and activation treatment. After that, a second insulating film is deposited, and a second sidewall film is formed on the side surface of the groove formed on the top of the active layer. A field effect transistor comprising: forming a Schottky gate after selectively etching an insulating film to expose the surface of the active layer; and forming an ohmic electrode on the contact layer. Production method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29854288A JPH02143537A (en) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | Manufacture of field effect transistor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29854288A JPH02143537A (en) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | Manufacture of field effect transistor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02143537A true JPH02143537A (en) | 1990-06-01 |
Family
ID=17861076
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29854288A Pending JPH02143537A (en) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | Manufacture of field effect transistor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02143537A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9593465B2 (en) | 2010-11-17 | 2017-03-14 | Liebherr-Hydraulikbagger Gmbh | Heat exchanger for energy recovery cylinder |
CN108461543A (en) * | 2018-05-29 | 2018-08-28 | 苏州闻颂智能科技有限公司 | A kind of GaN HEMT devices and preparation method thereof |
-
1988
- 1988-11-25 JP JP29854288A patent/JPH02143537A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9593465B2 (en) | 2010-11-17 | 2017-03-14 | Liebherr-Hydraulikbagger Gmbh | Heat exchanger for energy recovery cylinder |
CN108461543A (en) * | 2018-05-29 | 2018-08-28 | 苏州闻颂智能科技有限公司 | A kind of GaN HEMT devices and preparation method thereof |
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