JPH04133439A - 電界効果トランジスタの製造方法 - Google Patents

電界効果トランジスタの製造方法

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JPH04133439A
JPH04133439A JP25809590A JP25809590A JPH04133439A JP H04133439 A JPH04133439 A JP H04133439A JP 25809590 A JP25809590 A JP 25809590A JP 25809590 A JP25809590 A JP 25809590A JP H04133439 A JPH04133439 A JP H04133439A
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JP
Japan
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electrode
substrate
electron beam
source
alignment mark
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JP25809590A
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English (en)
Inventor
Toshio Mizuki
敏雄 水木
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
この発明は電界効果トランジスタの製造方法に関し、よ
り詳しくは化合物半導体をチャネルとする電界効果トラ
ンジスタの製造方法に関する。
【従来の技術】
化合物半導体例えばGaAsをチャネルとする電界効果
トランジスタは、概略第2図に示すような構成となって
いる。半絶縁性GaAs基板1の表面にGaAsチャネ
ル層2からなるメサ状の能動領域3が設けられ、この能
動領域3の両側にソース電極4.ドレイン電極5が互い
に対向して設けられている。上記ソース電極4とドレイ
ン電極5との間のチャネル層表面2aにリセス溝10が
設けられ、このリセス溝10の底部にゲート電極6が設
けられている。 従来、この種の電界効果トランジスタは次のようにして
作製されている。 まず、第3図(a)に示すように、半絶縁性GaAs基
板上に、GaAsチャネル層2が堆積される。このチャ
ネル層2の表面から基板1の表面に至るまで選択的にエ
ツチングがなされて、メサ状の能動領域3と電子線描画
用のアライメントマークI2が形成される。次に、同図
(b)に示すように、能動領域3の両側のメサ斜面に、
リフトオフ法によりてAuGe/Ni/Auの3層(層
厚2000人)からなるモニタ電極7.8が形成される
。続いて、電子線レジスト9が全面に塗布される。ここ
で、モニタ電極7.8の端部7 a、 8 a間の距離
り、が狭すぎる(例えば2μm)場合、電子線レジスト
9が均一に塗布されず、また再現性も悪くなる。したが
って、距離L+は20μm程度に設定される。次に、上
記電子線描画用のアライメントマーク12を基準として
、能動領域3のソース電極7.ドルイン電極8の端部7
a、8層間に電子線描画が行なわれる。そして、同図(
C)に示すように、ウェットエツチング法またはドライ
エツチング法によってリセス溝10が形成される。リセ
ス溝IOの深さは、モニタ電極7.8間に通電してチャ
ネル層2の抵抗を所定値にするように設定される。続い
て、このリセス溝IOの底部にゲート電極6が形成され
る。このように、電子線描画によってゲート電極6を形
成してゲート長りを0.5μm未満としている。これに
より、遮断周波数fr(fr= V / 2πLと表わ
される。ただし、■はキャリアの飽和速度である。)を
高めるようにしている。 最後に、同図(d)に示すように、光りソグラフィ法に
より、モニタ電極7.8上にそれぞれ電極層15.16
が設けられる。モニタ電極7と電極層15とでソース電
極4が、モニタ電極8と電極層I6とでドレイン電極5
がそれぞれ構成される。
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の製造方法では、電子線露光法によ
ってゲート電極6を形成した後、光りソグラフィ法によ
ってソース電極4.ドレイン電極5(電極層15.16
)を形成している。このため、ゲート電極6は正確な位
置に形成されるけれども、ソース電極4.ドレイン電極
5は光りソグラフィの精度(少なくとも±0.13μm
程度)だけ位置ずれすることになる。このため、ゲート
電極6とソース電極4.ドレイン電極5との相対的な位
置ずれが起って、ゲート・ソース間降伏電圧など素子特
性に悪影響が生じ、特性の均一性が損なわれるという問
題がある。 そこで、この発明の目的は、ゲート電極とソース電極、
ドレイン電極との相対的な位置ずれを抑制できる電界効
果トランジスタの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明の電界効果トラン
ジスタの製造方法は、半導体基板表面に、チャネルとな
るべき半導体層を堆積する工程と、上記半導体層表面か
ら上記基板表面に至るまで選択的にエツチングして、上
記基板表面に上記半導体層からなるメサ状の能動領域を
形成する工程と、上記エツチングした基板表面で電子線
描画用アライメントマークを設けるべき箇所に基板保護
用の下地膜を形成する工程と、上記能動領域のうちソー
ス電極、ドレイン電極を設けるべき箇所と上記基板保護
用の下地膜を設けた箇所とを除いて、上記基板上にレジ
スト層を形成する工程と、上記レジスト層と上記基板保
護用の下地膜とをマスクとしてエツチングして、上記能
動領域表面にソース電極、ドレイン電極を埋め込むため
の一対の溝を形成する工程と、上記溝の深さと同じ厚み
の電極層を上記基板上に蒸着し、続いて上記レジスト層
を剥離して、上記溝内に表面が上記能動領域表面と同一
平面をなすソース電極、ドレイン電極をそれぞれ形成し
、同時にこのソース電極、ドレイン電極と同一のマスク
を用いて上記基板保護用の下地膜上に上記電極層からな
る電子線描画用のアライメントマークを形成する工程と
、上記電子線描画用アライメントマークを基準として電
子線描画を行って、上記ソース電極、ドレイン電極間の
上記能動領域表面にリセス溝を形成し、このリセス溝上
にゲート電極を形成する工程とを有することを特徴とし
ている。
【作用】
まず、能動領域にソース電極、ドレイン電極を形成し、
このソース電極、ドレイン電極と同一のマスクを用いて
電子線描画用のアライメントマークを形成する。同一の
マスクを用いるので、光りソグラフィ法による場合であ
っても上記ソース電極、ドレイン電極と上記電子線露光
用のアライメントマークとの相対的な位置ずれは起こら
ない。 次に、上記電子線描画用のアライメントマークを基準と
して電子線露光法により、ゲート電極を形成する。電子
線露光法によっているので、上記電子線描画用のアライ
メントマークに対して上記ゲート電極は正確な位置に形
成される。すなわち、上記ソース電極、ドルイン電極と
ゲート電極とは、いずれも上記電子線露光用のアライメ
ントマークに対して正確に位置に形成される。したがっ
て、従来に比して上記ソース電極、ドルイン電極と上記
ゲート電極との相対的な位置ずれが抑制される。 したがって、素子特性に対する悪影響が生じなくなり、
特性の均一性が向上する。
【実施例】
以下、この発明の電界効果トランジスタの製造方法を実
施例により詳細に説明する。 第1図(a)乃至(e)は一実施例の電界効果トランジ
スタの作製過程を示している。 ■まず、第1図(a)に示すように、半絶縁性GaAs
基板20上にGaAsチャネル層21全21する。この
GaAsチャネル層21全21から基板20の表面に至
るまで選択的にエツチングして、基板20表面にGaA
sチャネル層21全21る能動領域22を形成する。 ■次に、同図(b)に示すように、エツチングした基板
20表面で電子線描画用アライメントマークを設けるべ
き箇所24に基板保護用のSiNx膜25を形成する。 ■そして、能動領域22の表面でソース電極ドレイン電
極を設けるべき箇所(能動領域22の両側のメサ斜面と
基板20表面の一部とを含む領域)23.33と基板保
護用の下地膜25を設けた箇所24とを除いて、基板2
0上にレジスト層26を形成する。 ■次に、レジスト層26と基板保護用の下地膜25とを
マスクとしてエツチングを行って、基板20表面にソー
ス電極、ドレイン電極を埋め込むための一対の溝34.
35を形成する。 ■次に、同図(c)に示すように、この溝34,35の
深さと同じ厚みの電極層を基板20上に蒸着し、続いて
上記レジスト層を剥離して、リフトオフ法により上記溝
34.35内に表面が能動領域表面21aと同一平面を
なすソース電極27.ドレイン電極28を形成する。同
時に、このソース電極27 ドレイン電極28と同一の
マスクを用いて、光りソグラフィ法により上記基板保護
用のSiNx膜25上に上記電極層からなる電子線描画
用のアライメントマーク29を形成する。同一のマスク
を用いているので、光りソグラフイ法を用いていてもソ
ース電極27.ドレイン電極28とこのアライメントマ
ーク29との相対的な位置ずれは起こらない。なお、次
の工程で電子線描画を行う際に、このアライメントマー
ク29の端部29aの段差がSiNx膜25の端部25
aの段差と区別できるように、このアライメントマーク
29の寸法はSiNx膜25の寸法よりも小さく設定し
ておく。 0次に、基板20上に電子線レジスト30を塗布する。 ソース電極27.ドルイン電極28の表面は能動領域表
面21aと同一平面となっているので、たとえソース電
極27.ドレイン電極28の端部27g、28a間の距
離が2μm程度と狭くても、この能動領域表面21aに
電子線レジスト30を均一に塗布することができる。 ■次に、同図(e)に示すように、電子線描画用のアラ
イメントマーク29を基準として電子線描画を行って、
ソース電極27.ドレイン電極28の端部27a、2g
a間の能動領域表面21aにリセス溝32を形成する。 さらにこのりセス溝32上にゲート電極31を形成する
。ここで、電子線露光法を用いているので、アライメン
トマーク29に対してゲート電極31を正確な位置に形
成することができる。 このように、ソース電極27.ドレイン電極28とゲー
ト電極31とを、いずれもこのアライメントマーク29
に対して正確な位置に形成することができる。したがっ
て、従来に比して、ソース電極27.ドレイン電極28
とゲート電極31との相対的な位置ずれを抑制すること
ができる。これにより、ゲート・ソース間降伏電圧など
素子特性へ位置ずれによる悪影響が生じるのを防止でき
、素子特性の均一性を高めることができる。
【発明の効果】
以上より明らかなように、この発明の電界効果トランジ
スタの製造方法は、ソース電極、ドレイン電極と同一の
マスクを用いて電子線描画用アライメントマークを形成
し、さらにこの電子線描画用アライメントマークを基準
としてゲート電極を形成しているので、上記ソース電極
、ドレイン電極と上記ゲート電極との相対的な位置ずれ
を従来に比して抑制することができる。したがって、素
子特性へ悪影響が生じるのを防止でき、素子特性の均一
性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)乃至(e)はこの発明の一実施例の電界効
果トランジスタの製造方法を説明する工程図、第2図は
作製すべき電界効果トランジスタの構造を示す概略断面
図、第3図(a)乃至(d)は従来の電界効果トランジ
スタの製造方法を示す工程図である。 20・・・半絶縁性GaAs基板、 2I・・・GaAsチャネル層、 22・・・能動領域、 25・・・SiN膜、26・・
・レジスト、  27・・・ソース電極、28・・・ド
レイン電極、 29・・・電子sIM画用アライメントマーク、30・
・・電子線レジスト、 3!・・・ゲート電極、32・
・・リセス溝、 34.35・・・溝。 第1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体基板表面に、チャネルとなるべき半導体層
    を堆積する工程と、 上記半導体層表面から上記基板表面に至るまで選択的に
    エッチングして、上記基板表面に上記半導体層からなる
    メサ状の能動領域を形成する工程と、 上記エッチングした基板表面で電子線描画用アライメン
    トマークを設けるべき箇所に基板保護用の下地膜を形成
    する工程と、 上記能動領域のうちソース電極、ドレイン電極を設ける
    べき箇所と上記基板保護用の下地膜を設けた箇所とを除
    いて、上記基板上にレジスト層を形成する工程と、 上記レジスト層と上記基板保護用の下地膜とをマスクと
    してエッチングして、上記能動領域表面にソース電極、
    ドレイン電極を埋め込むための一対の溝を形成する工程
    と、 上記溝の深さと同じ厚みの電極層を上記基板上に蒸着し
    、続いて上記レジスト層を剥離して、上記溝内に表面が
    上記能動領域表面と同一平面をなすソース電極、ドレイ
    ン電極をそれぞれ形成し、同時にこのソース電極、ドレ
    イン電極と同一のマスクを用いて上記基板保護用の下地
    膜上に上記電極層からなる電子線描画用のアライメント
    マークを形成する工程と、 上記電子線描画用アライメントマークを基準として電子
    線描画を行って、上記ソース電極、ドレイン電極間の上
    記能動領域表面にリセス溝を形成し、このリセス溝上に
    ゲート電極を形成する工程とを有することを特徴とする
    電界効果トランジスタの製造方法。
JP25809590A 1990-09-26 1990-09-26 電界効果トランジスタの製造方法 Pending JPH04133439A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009533874A (ja) * 2006-04-13 2009-09-17 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド 二層パッシベーションを有するトランジスタ及び方法
JP2014082357A (ja) * 2012-10-17 2014-05-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置

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