JPH04170033A - Field effect transistor - Google Patents

Field effect transistor

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JPH04170033A
JPH04170033A JP29537390A JP29537390A JPH04170033A JP H04170033 A JPH04170033 A JP H04170033A JP 29537390 A JP29537390 A JP 29537390A JP 29537390 A JP29537390 A JP 29537390A JP H04170033 A JPH04170033 A JP H04170033A
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JP
Japan
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gate electrode
gate
source
electrode
drain
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JP29537390A
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Japanese (ja)
Inventor
Norihiko Matsunaga
徳彦 松永
Toshiyuki Terada
俊幸 寺田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication of JPH04170033A publication Critical patent/JPH04170033A/en
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Abstract

PURPOSE:To avoid a break in an ohmic electrode due to a step for reducing a resistance between a gate and a source while increasing a drain reverse strength between the gate and a drain by developing a semiconductor layer selectively in the source and drain regions in nearly the same height with a gate electrode. CONSTITUTION:The n<+> GaAs 5-1, 5-2 is selectively developed in source and drain regions. At that time, the thickness of the n<+> GaAs should be smaller than that of an SiO2 film 4 so that the n<+> GaAs may not be brought into direct contact with a gate electrode 3. As a result, a step between the n<+> GaAs 5-1, 5-2 and SiO2 film 4 and a step between the SiO2 film 4 and gate electrode 3 are remarkably alleviated as compared with the thickness of the gate electrode 3. With the SiO2 film 4, a side wall, remained as it is, a resist pattern 6 having an opening which is extended onto the gate electrode 3 and an opening part which is independently formed on the drain region is formed, and AuGe allay 7 is deposited as metal for an ohmic electrode. Consequently, there is no break in the ohmic electrode due to a step and thus a resistance between the gate and source is reduced while a reverse strength between the gate and drain is increased.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、電界効果トランジスタに係り、とくにそのオ
ーミック電極の構造に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a field effect transistor, and particularly to the structure of its ohmic electrode.

(従来の技術) 電界効果トランジスタ(以下、FETという)は、電圧
制御形の素子であって、入力電流が殆ど流れないので入
力インピーダンスが高く、雑音も少ないのでICやLS
I等に多用されている。とりわけ化合物半導体であるG
aAsを基板としたショットキー接合ゲート型FET 
(以下、MESFETという)は、GaAsのもつ高い
電子移動度のためにシリコンを用いた集積回路では得ら
れない超高速動作を可能とするLSIなどの基本素子と
して注目されている。
(Prior art) Field-effect transistors (hereinafter referred to as FETs) are voltage-controlled devices, and because almost no input current flows, they have high input impedance and low noise, so they are used in ICs and LS.
It is frequently used in I, etc. Especially G, which is a compound semiconductor
Schottky junction gate type FET with aAs substrate
MESFETs (hereinafter referred to as MESFETs) are attracting attention as basic elements for LSIs and the like that enable ultra-high-speed operation that cannot be achieved with integrated circuits using silicon due to the high electron mobility of GaAs.

GaAsFETを使用して集積回路を実現する場合、第
5図に示すような、FETのゲートとソースを短絡して
定電流源として用いる場合が数多くある。このマスクパ
ターンレイアウトを示したものが第13図であり、FE
Tの動作層2からゲート電極3を延長して、動作層の外
側でソースとなるオーミック電極7−1と接続するため
の配線金属8とコンタクト9をとるのが一般に知られて
いる方法である。しかしこの接続部分は、FET動作に
とって本質的に不要である。またこの部分の幅は、動作
層の幅を縮小しても変えることはできず、結果としてF
ETの占有面積に占める割合が相対的に大きくなり、高
集積化を阻害する要因となっている。
When realizing an integrated circuit using a GaAs FET, there are many cases where the gate and source of the FET are short-circuited and used as a constant current source, as shown in FIG. FIG. 13 shows this mask pattern layout, and the FE
A generally known method is to extend the gate electrode 3 from the active layer 2 of the T and make a contact 9 with the wiring metal 8 for connection to the ohmic electrode 7-1 which becomes the source outside the active layer. . However, this connection is essentially unnecessary for FET operation. Moreover, the width of this part cannot be changed even if the width of the active layer is reduced, and as a result, F
The ratio of ET to the occupied area has become relatively large, which is a factor that hinders high integration.

GaAs基板を用いる場合オーミックコンタクトをとる
ための金属として主にAuGe系が用いられる。すなわ
ち、両者を400℃程度の高温で熱処理することにより
基板と合金化反応を生じさせてオーミックコンタクトを
とる。このために、段差部にオーミック金属が形成され
ていた場合には、合金化のための熱処理、あるいはその
後の配線工程での熱工程時に、オーミック金属が自己凝
縮し、段切れを生じてしまうことがある。そのために、
上記のような構造にしている。これはすなわち、ゲート
電極の加工形状が一般に垂直もしくはそれに近いものと
なっており、その側面部の段差が急峻であることに起因
している。一方でゲート電極の加工形状は、通常のセル
ファライン型FETプロセスにおいてはゲート電極その
ものをイオン注入時のマスクとして用いるため、FET
特性を精密に抑制するためには垂直であることが望まし
い、といった相反する要求がある。
When a GaAs substrate is used, AuGe-based metal is mainly used for making ohmic contact. That is, by heat-treating both at a high temperature of about 400° C., an alloying reaction with the substrate occurs to establish ohmic contact. For this reason, if ohmic metal is formed in the stepped portion, the ohmic metal may self-condense during the heat treatment for alloying or the subsequent wiring process, resulting in step breakage. There is. for that,
The structure is as shown above. This is because the processed shape of the gate electrode is generally vertical or nearly vertical, and the steps on the side surfaces thereof are steep. On the other hand, the processed shape of the gate electrode is different from that of the FET because in the normal self-line FET process, the gate electrode itself is used as a mask during ion implantation.
There are conflicting demands such as verticality being desirable in order to precisely suppress characteristics.

この問題を解決するために、ゲート金属の加工形状を部
分的にテーパ状とする方法が知られている。
In order to solve this problem, a method is known in which the processed shape of the gate metal is partially tapered.

しかしながらこの方法は、加工形状制御のため、ゲート
金属をテーパ形状にするための専用加工工程を追加する
必要があり、工程数の増大に伴う製造コストの上昇や、
歩留りの低下が大きな問題となる。また、ゲート電極の
片側をオーミック電極との接続に用い、もう一方のエツ
ジをFETの活性領域に接するように形成する場合には
、テーパ加工される部分が反対側のエツジに達しないよ
うに十分なマージンをとる必要があるため、現在−般的
に用いられている0、5〜0,8μm程度のゲート長の
FETには適用できず、ゲート長を広げる必要がある。
However, with this method, it is necessary to add a special processing process to make the gate metal into a tapered shape in order to control the processing shape, and the manufacturing cost increases due to the increase in the number of processes.
Decrease in yield becomes a major problem. In addition, when one side of the gate electrode is used for connection with an ohmic electrode and the other edge is formed so as to be in contact with the active region of the FET, make sure that the tapered part does not reach the opposite edge. Since it is necessary to take a long margin, it cannot be applied to FETs with a gate length of approximately 0.5 to 0.8 μm, which are currently commonly used, and the gate length must be increased.

同じ電流容量を持たせるためにはゲート幅をゲート長に
比例して大きくする必要があり、結果として微細化が困
難となる。
In order to have the same current capacity, the gate width must be increased in proportion to the gate length, and as a result, miniaturization becomes difficult.

一方、近年IC,LSIなど半導体装置の高集積化、高
性能化が進められているが、これに応じてその基本素子
であるGaAsMESFETの高性能化のためにゲート
長の短縮化が行われている。
On the other hand, in recent years, semiconductor devices such as ICs and LSIs have been becoming more highly integrated and have higher performance, and in response, the gate length has been shortened to improve the performance of GaAs MESFETs, which are the basic elements of these devices. There is.

しかし、このようにFETが高性能化すると、ゲート・
ソース間抵抗により生じるFET特性の劣化が顕在化し
てくる。
However, as the performance of FETs increases, the gate
Deterioration of FET characteristics caused by source-to-source resistance becomes apparent.

この劣化を防ぐためにオーミック電極をゲート電極に対
しセルファラインで形成する方法が考えられているが、
この方法では、ソース・ドレイン電極がゲート電極に対
して対称に形成されてしまうので、ゲート・ソース間抵
抗は低減されてもゲート・ドレイン間の逆方向耐圧も同
時に低下してしまう上に、短チャンネル効果も生じ易く
なる。
In order to prevent this deterioration, a method has been considered in which an ohmic electrode is formed with a self-line to the gate electrode.
In this method, the source/drain electrodes are formed symmetrically with respect to the gate electrode, so even though the resistance between the gate and source is reduced, the reverse breakdown voltage between the gate and drain is also reduced at the same time. Channel effects are also more likely to occur.

また、断面形状がT型のゲート電極を用いてオーミック
セルファラインを形成する方法も知られているが、これ
を用いた場合、T型電極のひさし状の部分の下はイオン
注入ができず、LDD構造のFETが形成できないよう
になる。
Additionally, a method of forming an ohmic self-alignment line using a gate electrode with a T-shaped cross section is also known, but when this method is used, ions cannot be implanted under the eave-shaped part of the T-shaped electrode. This makes it impossible to form an FET with an LDD structure.

(発明が解決しようとする課題) 上記したように、従来技術においては、FETのゲート
電極とオーミック電極を段切れなく直接接続するために
は多数の工程を追加する必要があり、コストや歩留りの
点で大きな問題となっていた。さらに、半導体装置の高
性能化に伴なう、素子の微細化によって従来のFETに
は、オーミックセルファラインでオーミック電極を形成
してもゲート・ドレイン間の逆方向耐圧の低下およびL
DD構造のFETが形成できない問題があった。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional technology, it is necessary to add a large number of steps in order to directly connect the gate electrode of the FET and the ohmic electrode without interruption, which reduces cost and yield. This was a big problem. Furthermore, due to the miniaturization of elements as the performance of semiconductor devices increases, even if an ohmic electrode is formed with an ohmic self-alignment line in a conventional FET, the reverse withstand voltage between the gate and drain decreases and the L
There was a problem that a DD structure FET could not be formed.

本発明は、上記事情によってなされたものであって、オ
ーミック電極が段切れの恐れなく形成され、また、ゲー
ト・ドレイン間の逆方向耐圧の低下を招くことなくゲー
ト・ソース間距離を従来より短くすることが可能な構造
を持つ電極を備えた電界効果トランジスタを提供するこ
とを目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the ohmic electrode can be formed without fear of breakage, and the distance between the gate and source can be made shorter than before without causing a decrease in the reverse withstand voltage between the gate and drain. It is an object of the present invention to provide a field effect transistor equipped with an electrode having a structure that allows for.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明は、半導体基板にゲート電極、ソース・ドレイン
領域、およびこのソース・ドレイン領域にオーミック電
極を形成した電界効果トランジスタに関するものであり
、前記オーミック電極の一方は動作層において前記ゲー
ト電極を部分的に覆うようにゲート電極上まで延在して
いることを第1の特徴としている。また、前記半導体基
板上に、ゲート電極と接触するかもしくはゲート電極と
の間に絶縁膜を介してソース・ドレイン領域となる半導
体層を形成し、この半導体層上にどちらか一方がゲート
電極と電気的に接触してなるオーミック電極を設けたこ
とを第2の特徴とし、さらに、前記ゲート電極を部分的
に覆うようにゲート電極まで延在しているソース領域に
おけるオーミック電極と前記ゲート電極との間には絶縁
膜が介在しており、両者が互いに電気的に絶縁している
ことを特徴としている。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The present invention relates to a field effect transistor in which a gate electrode, a source/drain region, and an ohmic electrode are formed in the source/drain region on a semiconductor substrate, and A first feature is that one of the ohmic electrodes extends above the gate electrode so as to partially cover the gate electrode in the active layer. Further, on the semiconductor substrate, a semiconductor layer which becomes a source/drain region is formed in contact with the gate electrode or with an insulating film interposed between the gate electrode, and one of the semiconductor layers is formed with the gate electrode. The second feature is that an ohmic electrode is provided in electrical contact with each other, and further, the ohmic electrode in the source region extending to the gate electrode so as to partially cover the gate electrode and the gate electrode are provided. An insulating film is interposed between them, and both are characterized in that they are electrically insulated from each other.

(作 用) 前記ソース・ドレイン領域となる半導体層の存在によっ
て、半導体層とゲート電極の表面高さがほぼ同じになる
。この上部にオーミック電極を形成するのでその表面は
平坦になる。その結果、合金化のための熱処理、あるい
はその後の配線工程での熱工程時に自己凝縮によって生
じる段切れが発生せず、高い歩留りで高信頼性の電界効
果トランジスタが得られる。
(Function) Due to the presence of the semiconductor layer serving as the source/drain region, the surface heights of the semiconductor layer and the gate electrode become approximately the same. Since an ohmic electrode is formed on top of this, its surface becomes flat. As a result, step breakage caused by self-condensation does not occur during the heat treatment for alloying or the subsequent heat treatment in the wiring process, and a highly reliable field effect transistor can be obtained with a high yield.

また、ソース領域のオーミック電極であるソース電極が
絶縁膜を介してゲート電極に重なるように形成されてい
るためゲート電極とソース電極間の距離は絶縁膜の側壁
長だけですみ、この距離が従来より短くなっただけゲー
ト・ソース間抵抗は低減される。ただし、このときドレ
イン領域のオーミック電極であるドレイン電極は、ゲー
ト電極から離して形成することができるため、その距離
に応じてゲート・ドレイン間の逆方向耐圧を向上させる
ことができる。そして、ゲート電極とドレイン電極が十
分能れているためにドレイン電圧によるゲート下のポテ
ンシャルへの影響が低減され、その結果短チャンネル効
果が抑制される。
In addition, since the source electrode, which is an ohmic electrode in the source region, is formed so as to overlap the gate electrode through the insulating film, the distance between the gate electrode and the source electrode is only the side wall length of the insulating film, and this distance is The gate-source resistance is reduced as the length becomes shorter. However, at this time, since the drain electrode, which is an ohmic electrode in the drain region, can be formed apart from the gate electrode, the reverse breakdown voltage between the gate and the drain can be improved depending on the distance. Furthermore, since the gate electrode and the drain electrode are sufficiently formed, the influence of the drain voltage on the potential under the gate is reduced, and as a result, the short channel effect is suppressed.

(実施例) 以下、本発明の一実施例を図を参照して説明する。(Example) Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

実施例1 第1図(a)〜(e)は、本発明によるMESFETの
製造方法の第1の実施例を示したものである。
Example 1 FIGS. 1(a) to 1(e) show a first example of the method for manufacturing a MESFET according to the present invention.

半絶縁性GaAs基板1表面に、Siイオンの注入によ
りn型の動作層2を形成し、その表面に硅化タングステ
ンWSixからなるゲート電極3を厚さ5000オング
ストローム(以下、Aと略記する)に形成する(第1図
(a))。
An n-type active layer 2 is formed on the surface of a semi-insulating GaAs substrate 1 by implanting Si ions, and a gate electrode 3 made of tungsten silicide WSix is formed on the surface to a thickness of 5000 angstroms (hereinafter abbreviated as A). (Figure 1(a)).

全面に絶縁膜5in2膜4を4500Aの厚さに堆積し
た後、ソース・ドレイン領域とFETの動作層を含む部
分に開口を有するレジストパターン(図示せず)を形成
し、RIEなどの異方性エツチング法で5in2膜をエ
ツチングすることによりゲート電極の側壁に5in2膜
4を残す。このとき、側壁に形成される5in2膜の幅
は、約3000Aとなる。なお、この際、5in2膜の
エツチングは、ゲート電極が完全に露出するまで行うこ
とが望ましく、本実施例においては5in2膜の最頂部
がゲート電極上面よりも約500A低くなるようにオー
バーエツチングを行う(第1図(b))引き続き、S 
r 02膜4およびゲート電極3をマスクとして、トリ
メチルガリウムTMGとアルシンAsH1を反応ガスと
するMOCVD法により、n’ GaAs5−1.5−
2をソース・ドレイン領域に選択的に成長させる。この
際n″GaAsの厚さとしては、n’ GaAsがゲー
ト電極3と直接接触しないように、ゲート電極3の側壁
に形成した5iO7膜4よりも薄い必要があるので、本
実施例においては401)OAとした。
After depositing an insulating film 5 in 2 film 4 to a thickness of 4500A over the entire surface, a resist pattern (not shown) having openings in the portion including the source/drain region and the FET operating layer is formed, and an anisotropic process such as RIE is performed. By etching the 5in2 film using an etching method, the 5in2 film 4 is left on the side wall of the gate electrode. At this time, the width of the 5in2 film formed on the sidewall is approximately 3000A. At this time, it is desirable to perform etching of the 5in2 film until the gate electrode is completely exposed, and in this example, over-etching is performed so that the top of the 5in2 film is approximately 500A lower than the upper surface of the gate electrode. (Figure 1(b)) Continue with S
Using the r02 film 4 and the gate electrode 3 as masks, n'GaAs5-1.5-
2 is selectively grown on the source/drain regions. At this time, the thickness of the n'' GaAs needs to be thinner than the 5iO7 film 4 formed on the side wall of the gate electrode 3 so that the n' GaAs does not come into direct contact with the gate electrode 3. ) OA.

この結果、n’ GaAs5−1.5−2と5tO7膜
4の間の段差は約500A、 S i O2膜4とゲー
ト電極3の間の段差も約500Aと、ゲート電極の厚さ
5[100Aに比較すると大幅に緩和される(第1図(
C))。
As a result, the step difference between the n' GaAs5-1.5-2 and the 5tO7 film 4 is about 500A, the step difference between the SiO2 film 4 and the gate electrode 3 is also about 500A, and the thickness of the gate electrode is 5 [100A]. (Fig. 1)
C)).

この後、側壁であるSt、2膜4を残したまま、ソース
領域のn″GaAs5−1上にゲート電極3上まで延長
された開口部と、ドレイン領域上に独立した開口部分を
有するレジストパターン6を形成し、オーミック電極用
金属としてAuG″e合金7を2(1(IQAの厚さに
堆積する。この際、前述したように、n″GaAsとゲ
ート電極間の段差が大幅に緩和されているため、オーミ
ック電極が段切れしたり、段差部で金属膜厚が薄くなっ
たりすることがなく、信頼性の高い接続が得られる(第
1図(d))。
After this, while leaving the sidewalls of the St2 film 4, a resist pattern is formed that has an opening extending to the gate electrode 3 on the n''GaAs 5-1 in the source region and an independent opening on the drain region. 6 is formed, and an AuG″e alloy 7 is deposited as an ohmic electrode metal to a thickness of 2(IQA).At this time, as mentioned above, the step between the n″GaAs and the gate electrode is significantly reduced. Therefore, a highly reliable connection can be obtained without the ohmic electrode being broken or the metal film becoming thinner at the stepped portion (FIG. 1(d)).

レジストを除去することで不要部分のオーミック用金属
をリフトオフし、400’Cで熱処理して合金化させる
ことによりAuGeとGaAs間のオーミックコンタク
トを取って、ソース電極7−1およびドレイン電極7−
2を形成し、本実施例によるGaAsMESFETが完
成する(第1図(e))。
By removing the resist, unnecessary parts of the ohmic metal are lifted off, and by heat treatment at 400'C and alloying, ohmic contact is made between AuGe and GaAs, and the source electrode 7-1 and drain electrode 7-
2 is formed, and the GaAs MESFET according to this example is completed (FIG. 1(e)).

実施例2 第2図(a)〜(c)は、本発明の第2の実施例のGa
AsMESFETの工程断面図である。
Example 2 FIGS. 2(a) to 2(c) show Ga of the second example of the present invention.
It is a process sectional view of AsMESFET.

半絶縁性GaAs基板1表面に、Siイオン注入により
n型の動作層2が形成され、その表面に硅化タングステ
ンW S 1 xからなるゲート電極3を厚さ50GO
Aに形成する。全面に絶縁膜5in24を45(1(I
Aの厚さに堆積した後、ソース・ドレイン領域とFET
の動作層を含む部分に開口を有するレジストパターン(
図示せず)を形成し、異方性エツチング法で5in2膜
をエツチングすることによりゲート電極3の側壁に5i
n2膜4を残すところまでは第1図に示す実施例1と同
じである(第1図(b)参照)。
An n-type active layer 2 is formed on the surface of a semi-insulating GaAs substrate 1 by Si ion implantation, and a gate electrode 3 made of tungsten silicide W S 1 x is formed on the surface to a thickness of 50 GO.
Form into A. 45 (1 (I)
After depositing to a thickness of A, the source/drain regions and FET
A resist pattern (
) and etching the 5in2 film using an anisotropic etching method to form a 5i film on the side wall of the gate electrode 3.
The structure is the same as Example 1 shown in FIG. 1 up to the point where the n2 film 4 is left (see FIG. 1(b)).

次に、ソース領域に開口を有し、ドレイン領域を覆った
レジストパターン6を形成し、これをマスクとしてソー
ス側のゲート側壁5in2膜4のみを選択的に除去する
(第2図(a))。
Next, a resist pattern 6 having an opening in the source region and covering the drain region is formed, and using this as a mask, only the gate sidewall 5in2 film 4 on the source side is selectively removed (FIG. 2(a)). .

引き続き、5in2膜4およびゲート電極3をマスクと
して、MOCVD法によりn″GaAs5−1.5−2
をソース・ドレイン領域に選択的に成長させる。n’ 
GaAs5−1.5−2の膜厚は、ドレイン側で5in
2膜4の側壁を乗り越えてゲート電極3と接触しないよ
うに5in2膜4の厚さよりも小さくする必要がある。
Subsequently, using the 5in2 film 4 and the gate electrode 3 as masks, an n''GaAs5-1.5-2 film was formed by MOCVD.
is selectively grown in the source and drain regions. n'
The film thickness of GaAs5-1.5-2 is 5 inches on the drain side.
It is necessary to make the thickness smaller than the thickness of the 5 inch 2 film 4 so that it does not cross over the side wall of the 2 film 4 and come into contact with the gate electrode 3.

本実施例においては、SiO2膜4の高さ4501]A
に対してn′″GaAs5−1.5−2の膜厚を400
1]Aとした。この結果、ソース領域ではn″GaAs
 5−1がゲート3に接し、ドレイン領域ではn’Ga
As5−2がゲート電極3とS 102膜4の側壁で分
離された形で形成される。また、ゲート電極3とn” 
GaAsの段差はl0HAとなり、ゲート電極3の膜厚
5000Aに対して115に緩和される(第2図(b)
)。
In this example, the height of the SiO2 film 4 is 4501]A
The film thickness of n′″GaAs5-1.5-2 is 400
1] It was set as A. As a result, n″GaAs in the source region
5-1 is in contact with the gate 3, and the drain region is n'Ga
As5-2 is formed so as to be separated from the gate electrode 3 by the sidewalls of the S102 film 4. In addition, the gate electrode 3 and n”
The step difference in GaAs is 10HA, which is relaxed to 115 for the film thickness of the gate electrode 3 of 5000A (Fig. 2(b)).
).

この後、ソース側はn″GaAs5−1とゲート電極3
の両者にまたがるように、ドレイン側はn”GaAs5
−2の上に、オーミック電極用金属として200OAの
厚さのAuGeを形成し、 4[1膜1℃で合金化する
ことにより、ソース電極7−1およびドレイン電極7−
2を形成して、MESFETを完成する(第2図(C)
)。
After this, the source side is made of n″GaAs5-1 and the gate electrode 3.
The drain side is made of n”GaAs5 so as to span both of the
-2, AuGe with a thickness of 200 OA is formed as an ohmic electrode metal, and alloyed at 1°C for 4[1 film] to form a source electrode 7-1 and a drain electrode 7-2.
2 to complete the MESFET (Figure 2 (C)
).

実施例3 第3図(a)〜(f)は、本発明の第3の実施例のGa
AsMESFETの工程断面図である。
Example 3 FIGS. 3(a) to 3(f) show Ga of the third example of the present invention.
It is a process sectional view of AsMESFET.

半絶縁性GaAs基板1表面にSiイオンの注入により
n型の動作層2が形成され、その表面に2000Aの厚
さの硅化タングステンWSix31および3000A厚
さの絶縁膜(SiN)3−2からなる積層構造を形成す
る(第3図(a))。
An n-type active layer 2 is formed on the surface of a semi-insulating GaAs substrate 1 by implanting Si ions, and a laminated layer consisting of a 2000A thick tungsten silicide WSix 31 and a 3000A thick insulating film (SiN) 3-2 is formed on the surface of the semi-insulating GaAs substrate 1. A structure is formed (FIG. 3(a)).

全面に絶縁膜(SiOz)4を4500Aの厚さに堆積
した後、ソース・ドレイン領域とFETの動作層を含む
部分に開口を有するレジストパターン(図示せず)を形
成し、RIEなどの異方性エツチング法で8102膜を
エツチングすることによりゲート電極3の側壁に5in
2膜4を残す(第3図(b))。
After depositing an insulating film (SiOz) 4 on the entire surface to a thickness of 4500 Å, a resist pattern (not shown) having openings in the portions including the source/drain regions and the FET operating layer is formed, and an anisotropic process such as RIE is performed. By etching the 8102 film using a chemical etching method, a 5-inch layer is etched on the side wall of the gate electrode 3.
2 films 4 are left (FIG. 3(b)).

次に、ソース領域に開口を有し、ドレイン領域を覆った
レジストパターン6を形成し、これをマスクとしてソー
ス側のゲート側壁である5in2膜4のみをフッ化アン
モニウム溶液により選択的に除去し、引き続きゲート電
極上のSiN膜3−2をCF 4と02の混合ガスを用
いたCDE (Chemical Dr7 Etchi
ng)のようなドライエツチング法で選択的に除去する
。この結果ゲート電極3−1のドレイン側にのみ5in
2膜の側壁を持つ構造が形成される(第3図(C))。
Next, a resist pattern 6 having an opening in the source region and covering the drain region is formed, and using this as a mask, only the 5in2 film 4, which is the gate sidewall on the source side, is selectively removed using an ammonium fluoride solution. Subsequently, the SiN film 3-2 on the gate electrode was subjected to CDE (Chemical Dr7 Etchi) using a mixed gas of CF4 and 02.
selectively removed by a dry etching method such as ng). As a result, there is a 5 inch gap only on the drain side of the gate electrode 3-1.
A structure having two membrane sidewalls is formed (FIG. 3(C)).

引き続き、5i02膜4およびゲート電極3−1をマス
クとして、MOCVD法によりn″GaAs5−1.5
−2をソース・ドレイン領域に選択的に成長させる。こ
の際、n″GaAs5−1゜5−2の膜厚は、側壁の高
さよりは薄く、またゲート電極の膜厚よりは厚く設定す
る。本実施例においては、ゲート電極3−1 2000
 A、側壁の高さ4500Aに対して、n″GaAsの
膜厚を30(IOAとした。この結果、ドレイン側は側
壁によりゲート電極とn″GaAsが分離され、ソース
側ではn’ GaAsがゲート電極上に乗り上げた形状
が得られる(第3図(d)、  (e))。
Subsequently, using the 5i02 film 4 and the gate electrode 3-1 as a mask, n''GaAs5-1.5 is deposited by MOCVD.
-2 is selectively grown in the source/drain regions. At this time, the film thickness of the n''GaAs5-1°5-2 is set to be thinner than the height of the side walls and thicker than the film thickness of the gate electrode.In this example, the thickness of the gate electrode 3-1 2000
A. For a sidewall height of 4500A, the film thickness of n''GaAs is set to 30 (IOA).As a result, on the drain side, the gate electrode and n''GaAs are separated by the sidewall, and on the source side, n'GaAs is separated from the gate electrode. A shape that rides on the electrode is obtained (FIGS. 3(d) and (e)).

この後、ソース側はn’GaAs5−1とゲート電極3
−1の両者にまたがるように、ドレイン側はn″GaA
s5−2の上に、オーミック電極用金属として2000
Aの厚さのAuGeを形成し、400℃で合金化するこ
とによりソース電極7−1とドレイン電極7−2を形成
してMESFETを完成する(第3図(f))。
After this, the source side is made of n'GaAs5-1 and the gate electrode 3.
-1, the drain side is n″GaA
2000 as ohmic electrode metal on top of s5-2
AuGe having a thickness of A is formed and alloyed at 400° C. to form a source electrode 7-1 and a drain electrode 7-2 to complete the MESFET (FIG. 3(f)).

実施例4 本実施例においては、第4図に示すように、オーミック
電極をもセルファラインで形成する。ゲート電極のドレ
イン側に形成された側壁4は、そのゲート側の側面が切
り立った形状になっている。
Example 4 In this example, as shown in FIG. 4, ohmic electrodes are also formed using self-alignment lines. The side wall 4 formed on the drain side of the gate electrode has a steep side surface on the gate side.

このため、その上部から金属膜を蒸着した場合、段切れ
が生じる。このことを利用し、ゲート ソース、ドレイ
ンすべての領域に開口を有するフォトレジスト6を形成
し、オーミック電極としてAuGe合金を2000Aの
厚さに真空蒸着すると、ゲート電極とソース領域5−1
の間はソース電極7−1で接続され、ドレイン電極7−
2は、側壁の頂部で段切れして独立した形に形成される
。フォトレジストはその後除去する。
Therefore, when a metal film is deposited from above, a break occurs. Taking advantage of this, a photoresist 6 having openings in all regions of the gate source and drain is formed, and an AuGe alloy is vacuum evaporated to a thickness of 2000A as an ohmic electrode.
A source electrode 7-1 connects between the drain electrode 7-1 and a drain electrode 7-1.
2 is separated at the top of the side wall and formed into an independent shape. The photoresist is then removed.

実施例5 次に、第5の実施例を第6図および第7図(a)〜(c
)を参照して説明する。第6図は、本実施例のMESF
ETの断面図であり、第7図(a)〜(c)はその製造
工程断面図である。
Example 5 Next, the fifth example is shown in FIGS. 6 and 7 (a) to (c).
). Figure 6 shows the MESF of this example.
It is a sectional view of ET, and FIGS. 7(a) to 7(c) are sectional views of the manufacturing process.

半絶縁性のGaAs基板1には、n型の動作層2が形成
されている。この動作層2の両側には、中間濃度不純物
拡散層(以下、単に中間濃度層という。’) 14−1
.14−2が形成されており、さらにその両側には、高
濃度不純物拡散層(以下、単に高濃度層という。) 1
5.16が形成されている。
An n-type active layer 2 is formed on a semi-insulating GaAs substrate 1 . On both sides of this operating layer 2, intermediate concentration impurity diffusion layers (hereinafter simply referred to as intermediate concentration layers) 14-1
.. 14-2 is formed, and on both sides thereof, high concentration impurity diffusion layers (hereinafter simply referred to as high concentration layers) 1
5.16 is formed.

n型動作層2の表面には、例えば窒化タングステン(W
N、)からなるゲート電極3が形成されており、その上
はSiO□などからなる絶縁膜10で被覆されている。
For example, tungsten nitride (W
A gate electrode 3 made of N, ) is formed, and the top thereof is covered with an insulating film 10 made of SiO□ or the like.

また、その側壁は例えば5i02などからなる絶縁膜4
が形成されており、これら絶縁膜4.IOは、ゲート電
極を完全に被覆している。このGaAs基板1上におい
て、オーミック電極のうち、ソース電極7−1は、ゲー
ト電極3上から高濃度層15に至るまで、そしてドレイ
ン電極7−2はゲート電極3から離れてそれぞれ形成さ
れている。これらオーミック電極7−1. 7−2は、
いずれもAuGe/Auからなる積層体で形成されてい
る。
Further, the side wall is formed of an insulating film 4 made of, for example, 5i02.
are formed, and these insulating films 4. IO completely covers the gate electrode. On this GaAs substrate 1, among the ohmic electrodes, a source electrode 7-1 is formed from above the gate electrode 3 to the high concentration layer 15, and a drain electrode 7-2 is formed apart from the gate electrode 3. . These ohmic electrodes 7-1. 7-2 is
Both are made of a laminate made of AuGe/Au.

次に、このGaAs−MESFETの製造工程について
第7図(a)〜(C)を用いて説明する。
Next, the manufacturing process of this GaAs-MESFET will be explained using FIGS. 7(a) to (C).

GaAs基板1にレジストパターン(図示せず)を形成
し、例えばSiイオンを加速電圧25k e V。
A resist pattern (not shown) is formed on the GaAs substrate 1, and Si ions are accelerated at a voltage of 25 k e V, for example.

ドーズ量7×1012/alでイオン注入を行ってFE
Tのn型動作層2を形成する。このレジストパターンを
除去してからGaAs基板1全面に窒化タングステン(
WN)を3000A堆積し、次いで常圧CVD法などに
よりシリコン酸化膜(SiO□)を3000A程度堆積
する。その後、図示はしないが、ゲート形成用レジスト
パターンを形成してから、このレジストパターンをマス
クとしてドライエツチングを行い、ゲート電極3および
その上の絶縁膜10を形成する。次に、中間濃度層形成
用のレジストパターン(図示せず)を形成し、ゲート電
極3および絶縁膜10をマスクとして、例えばSiイオ
ンを加速電圧5[IK e V、  ドーズ量2XIO
13/a(でイオン注入を行って中間濃度層+4−1.
14−2を形成する(第7図(a))。
FE by performing ion implantation at a dose of 7×1012/al.
An n-type operating layer 2 of T is formed. After removing this resist pattern, the entire surface of the GaAs substrate 1 is covered with tungsten nitride (
WN) is deposited to a thickness of 3000A, and then a silicon oxide film (SiO□) is deposited to a thickness of approximately 3000A by atmospheric pressure CVD or the like. Thereafter, although not shown, a resist pattern for forming a gate is formed, and dry etching is performed using this resist pattern as a mask to form the gate electrode 3 and the insulating film 10 thereon. Next, a resist pattern (not shown) for forming an intermediate concentration layer is formed, and using the gate electrode 3 and the insulating film 10 as a mask, Si ions are accelerated at a voltage of 5 [IK e V, a dose of 2XIO].
13/a (by performing ion implantation to form an intermediate concentration layer +4-1.
14-2 is formed (FIG. 7(a)).

次に、プラズマCVD法を用いて5iO7膜を5000
A程度堆積後エッチバックして、ゲート電極の側壁とな
る絶縁膜4を形成する。次いで、高濃度層形成用レジス
トパターンを用い、側壁4が存在しているゲート電極3
および絶縁膜4をマスクとして、例えばSiイオンを加
速電圧81]K e V。
Next, using the plasma CVD method, a 5iO7 film with a density of 5000
After deposition to an extent of A, etching back is performed to form an insulating film 4 that will become the side walls of the gate electrode. Next, using a resist pattern for forming a high concentration layer, the gate electrode 3 where the sidewall 4 is present is formed.
Using the insulating film 4 as a mask, for example, Si ions are accelerated at a voltage of 81]K e V.

ドーズ量5X10”7cnfでイオン注入を行い、高濃
度層15. +6を形成する(第7図(b))。
Ion implantation is performed at a dose of 5×10”7cnf to form a high concentration layer 15.+6 (FIG. 7(b)).

次に、この基板1をアルシン雰囲気中で、800〜90
0℃、30分程度キャップレスアニールする。
Next, this substrate 1 was heated to 800 to 900% in an arsine atmosphere.
Capless annealing is performed at 0°C for about 30 minutes.

次いで、基板全面にホトレジスト6を形成し、ソース領
域側に関しては、開口部がゲート電極3および絶縁膜4
.IOを部分的に含むようにドレイン領域側では、ゲー
ト電極3から離れた箇所に開口部がくるようにレジスト
6をパターニングする。
Next, a photoresist 6 is formed on the entire surface of the substrate, and on the source region side, an opening is formed between the gate electrode 3 and the insulating film 4.
.. On the drain region side, the resist 6 is patterned so that the opening is located away from the gate electrode 3 so as to partially contain the IO.

その後、オーミック電極材料であるAuGe/AU層7
を5000A程度堆積してソース電極7−1およびドレ
イン電極7−2を形成する(第7図(C))。
After that, AuGe/AU layer 7 which is an ohmic electrode material
A source electrode 7-1 and a drain electrode 7-2 are formed by depositing about 5000 Å of the same (FIG. 7(C)).

その後、リフトオフによりレジスト6およびその上のA
 u G e / A u層7を除去してからソース・
ドレイン電極7−1.7−2に対して400°c1約1
0分間のアニールを行って、LDD構造のMESFET
を完成する(第6図)。
After that, the resist 6 and the A on it are removed by lift-off.
After removing the u G e / A u layer 7, the source
400°c1 about 1 for drain electrode 7-1.7-2
After 0 minutes of annealing, the LDD structure MESFET
Complete (Figure 6).

実施例6 前の実施例では、LDD構造のデバイスについて説明し
たが、この実施例では、通常の構造のデバイス(GaA
sMESFET)について本発明を説明する。
Example 6 In the previous example, a device with an LDD structure was described, but in this example, a device with a normal structure (GaA
The present invention will be described with respect to a sMESFET.

まず、第8図(a)に示すように、GaAs基板1に厚
さ3000Aの窒素タングステン(WN)からなるゲー
ト電極3、その上の厚さ約3000Aの常圧CV D 
S 102絶縁膜10およびゲート電極3下にn型のF
ET動作層2を形成するまでは、前の実施例5と同様で
ある。
First, as shown in FIG. 8(a), a gate electrode 3 made of tungsten nitrogen (WN) with a thickness of 3000 Å is placed on a GaAs substrate 1, and a normal pressure CVD with a thickness of about 3000 Å is placed on the gate electrode 3 made of tungsten nitrogen (WN).
S 102 N-type F under the insulating film 10 and gate electrode 3
The steps up to the formation of the ET operation layer 2 are the same as in the previous example 5.

次に、プラズマCVDにより5in2を5000A程堆
積後エツチバツクしてゲート電極の側壁となる絶縁膜4
を形成する。ついで、高濃度層形成用レジストパターン
を用い、側壁4が存在しているゲート電極および絶縁膜
4をマスクとして、例えば、Siイオンを加速電圧80
K e V、ドース量5X I Q + 3 / an
3でイオン注入を行い、高濃度層15゜16を形成する
(第8図(b))。
Next, an insulating film 4 of 5 in 2 is deposited at a thickness of about 5000 A by plasma CVD and then etched back to form the side walls of the gate electrode.
form. Next, using a resist pattern for forming a high concentration layer and using the gate electrode and insulating film 4 where the sidewalls 4 are present as a mask, Si ions are heated at an acceleration voltage of 80
K e V, dose amount 5X I Q + 3 / an
3, ion implantation is performed to form a high concentration layer 15.degree. 16 (FIG. 8(b)).

次に、このGaAs基板1をアルシン雰囲気中テ81)
11〜9110℃、30分程度アニールする。ついで、
GaAs基板全面にレジスト6を塗布し、ソース領域側
に関しては、開口部がゲート電極3および絶縁膜4.l
Oを部分的に含むように、ドレイン領域側では、ゲート
電極からある程度前れた箇所に開口部がくるようにレジ
スト6をバターニングする。その後、A u G e 
/ A u層7を5[1(IOA程堆積してソース電極
7−1およびドレイン電極7−乏を形成する(第8図(
C))。その後、リフトオフによりレジスト6除去し、
400℃、10分間アニールしてオーミック電極を形成
する。
Next, this GaAs substrate 1 is placed in an arsine atmosphere (81).
Anneal at 11-9110°C for about 30 minutes. Then,
A resist 6 is applied to the entire surface of the GaAs substrate, and on the source region side, an opening is formed to form a gate electrode 3 and an insulating film 4. l
On the drain region side, the resist 6 is patterned so that the opening is located at a certain distance from the gate electrode so as to partially contain O. After that, A u G e
/Au layer 7 is deposited to a thickness of 5 [1 (IOA) to form a source electrode 7-1 and a drain electrode 7-1 (Fig. 8).
C)). After that, the resist 6 is removed by lift-off,
An ohmic electrode is formed by annealing at 400° C. for 10 minutes.

実施例7 第9図は、本発明の第7の実施例を示すGaAs M 
E S F E Tの断面図である。
Embodiment 7 FIG. 9 shows a seventh embodiment of the present invention.
It is a sectional view of ESFET.

まず、GaAs基板1にn型FET動作層2を形成し、
ゲート電極3およびその上の5in2絶縁膜IOを形成
し、ゲート電極3の側壁となる絶縁膜4を形成するまで
は、前の実施例6と同じ条件で行う。引き続き、SiO
□絶縁膜4,10およびゲート電極3をマスクとして、
TMGとAsH3を反応ガスとするMO−CVD法によ
り、n″GaAs5−1.5−2をソース・ドレイン領
域に選択的に成長させる。このn″GaAsの厚さは、
およそ4000Aであるので、ゲート部分とソース・ド
レイン領域の段差は大幅に緩和される。このあと、ゲー
ト電極3を絶縁膜4.IOで完全に被覆した状態でソー
ス領域であるn’GaAs’5−1上に、ゲート電極3
上まで延長された開口部と、ドレイン領域上に独立した
開口を有するレジストパターンを形成し、オーミック電
極用金属としてAuGe含金を2000Aの厚さに堆積
する。そして、レジストを除去することで不要部分のオ
ーミック電極用金属をリフトオフし、400℃で熱処理
して合金化させることにより、AuGeとGaAs間の
オーミックコンタクトを得て、ソース電極7−1および
ドレイン電極7−2を形成し、GaAsMESFETを
完成する。ソース電極7−1がゲート電極3上にまで延
在しているのに対し、ドレイン電極7−2は、所要の間
隔まで十分ゲート電極と離すことができるのでゲート・
ソース間抵抗を低減できるのと同時にゲート・ドレイン
間の逆方向耐圧の向上、短チャンネ・ル効果の抑制が可
能になる。また、段差の緩和によって段切れも防止する
ことができる。
First, an n-type FET operating layer 2 is formed on a GaAs substrate 1,
The steps from forming the gate electrode 3 and the 5in2 insulating film IO thereon to forming the insulating film 4 serving as the sidewalls of the gate electrode 3 are carried out under the same conditions as in the previous Example 6. Continuing, SiO
□Using the insulating films 4, 10 and gate electrode 3 as a mask,
By the MO-CVD method using TMG and AsH3 as reaction gases, n''GaAs5-1.5-2 is selectively grown in the source and drain regions.The thickness of this n''GaAs is as follows.
Since it is approximately 4000A, the step difference between the gate portion and the source/drain region is greatly reduced. After that, the gate electrode 3 is covered with an insulating film 4. A gate electrode 3 is placed on the n'GaAs' 5-1 which is the source region in a state where it is completely covered with IO.
A resist pattern having an opening extending upward and an independent opening above the drain region is formed, and a metal containing AuGe is deposited to a thickness of 2000 Å as an ohmic electrode metal. Then, by removing the resist, unnecessary parts of the metal for the ohmic electrode are lifted off, and by heat-treating at 400°C to form an alloy, ohmic contact between AuGe and GaAs is obtained, and the source electrode 7-1 and drain electrode 7-2 to complete the GaAs MESFET. While the source electrode 7-1 extends above the gate electrode 3, the drain electrode 7-2 can be separated from the gate electrode by a sufficient distance to the required distance.
It is possible to reduce the source-to-source resistance, improve the reverse breakdown voltage between the gate and drain, and suppress the short channel effect. In addition, by reducing the level difference, it is possible to prevent level breakage.

第1O図〜第12図は、本発明の詳細な説明する特性図
である。第10図は、電流駆動能力に値(Id=K (
Vg−Vt h) 2)のゲート・ソース間距離(L 
s g)依存性を示している。ただし、ゲート・ドレイ
ン間距離(L d g)は1μmで一定である。この図
よりLsgが短くなるとに値が急激に向上することがわ
かる。これはLsgの短縮にともないゲート・ソース抵
抗が低減していることによるものである。
FIGS. 1O to 12 are characteristic diagrams for explaining the present invention in detail. Figure 10 shows the value (Id=K (
Vg-Vt h) 2) Gate-source distance (L
s g) Shows dependence. However, the gate-drain distance (L d g) is constant at 1 μm. It can be seen from this figure that the value increases rapidly as Lsg becomes shorter. This is because the gate-source resistance is reduced as Lsg is shortened.

第11図はゲート・ドレイン間におけるドレイン逆方向
耐圧をオーミックのセルファラインによる従来例と比較
したものである。この従来例においては4v程度である
のに対し、本発明のFETではIOVと2倍以上の耐圧
を達成していることがわかる。これはLdgが従来例で
は0.3μmであるのに対し、本発明のLdgが1μm
と距離を大きくとることができるためである。
FIG. 11 compares the drain reverse breakdown voltage between the gate and drain with that of a conventional example using an ohmic self-line. It can be seen that the FET of the present invention achieves a breakdown voltage that is more than twice the IOV, whereas in this conventional example, the voltage is about 4V. This is because Ldg is 0.3 μm in the conventional example, whereas Ldg in the present invention is 1 μm.
This is because the distance can be increased.

また第12図はしきい値電圧のゲート長依存性について
示す。オーミックのセルファラインによる従来例では0
.8μmから短チャンネル効果によるしきい値電圧の負
側へのシフトが生じているのに対し、本発明では0.6
μmまで短チャンネル効果が抑制されており、ゲート長
として25%短縮できることを示している。これは本発
明がLdgが1μmと従来例のLdgが0.3μmに対
し、距離が長くなることによりドレイン電圧のゲート電
極下のポテンシャルへの影響が弱まり、そのためドレイ
ン電圧によるポテンシャルの低下が抑えられ、短チャン
ネル効果が抑制されていることによる。
Further, FIG. 12 shows the dependence of the threshold voltage on the gate length. In the conventional example using ohmic self-line, it is 0.
.. The threshold voltage shifts to the negative side due to the short channel effect from 8 μm, whereas in the present invention, from 0.6 μm, the threshold voltage shifts to the negative side due to the short channel effect.
The short channel effect is suppressed down to μm, indicating that the gate length can be shortened by 25%. This is because the Ldg of the present invention is 1 μm, whereas the Ldg of the conventional example is 0.3 μm, and as the distance becomes longer, the influence of the drain voltage on the potential under the gate electrode is weakened, and therefore the decrease in potential due to the drain voltage is suppressed. , due to the suppression of short channel effects.

実施例では、GaAs基板を用いたが、これは−例であ
って、Si、Ge、InPなど他の半導体にも当然適用
することができる。また、ソース・ドレイン領域となる
半導体層はn型を用いたが、PチャンネルFETならp
型半導体層を用いることは勿論のことである。
Although a GaAs substrate was used in the embodiment, this is just an example, and the present invention can of course be applied to other semiconductors such as Si, Ge, and InP. Furthermore, although we used an n-type semiconductor layer as the source/drain region, in the case of a P-channel FET, a p-type semiconductor layer is used.
Of course, a type semiconductor layer can be used.

ゲート電極材料は、実施例では、硅化タングステン(W
Six)あるいは窒化タングステン(WNx)であった
が、これに限定されず、たとえばMoSix、TiSi
x、TaSix、WSiNなども適用可能である。また
、絶縁膜も、例えばSi、N4のような他の材料を用い
ることも可能である。本発明は、現在一般に用いられて
いる0、5〜0.8μm程度のゲート長のFETに十分
適用が可能である。
In the example, the gate electrode material is tungsten silicide (W
For example, MoSix, TiSi
x, TaSix, WSiN, etc. are also applicable. Further, it is also possible to use other materials for the insulating film, such as Si and N4. The present invention is fully applicable to FETs with a gate length of about 0.5 to 0.8 μm, which are currently commonly used.

[発明の効果] 以上述べてきたように、本発明は、オーミック電極をゲ
ート電極上にまで延在させたFETにおいて、ソース・
ドレイン領域に高濃度の半導体層を選択的にゲート電極
と路間−の高さに成長させることにより両者の段差を大
幅に緩和させ、その上に形成されるソース領域とゲート
領域を直接接続するオーミック電極の段切れを防止する
ことが可能になり、さらに、ゲート電極を絶縁膜で被覆
することにより、ドレイン電極をゲート電極から所要の
間隔だけ離すと同時にソース電極を十分ゲート電極に近
づけることができるので、ゲート・ソース間抵抗の低減
とゲート・ドレイン間のドレイン逆方向耐圧の向上が同
時に可能になる。
[Effects of the Invention] As described above, the present invention provides an FET in which an ohmic electrode extends above the gate electrode.
By selectively growing a highly doped semiconductor layer in the drain region to a height between the gate electrode and the path, the level difference between the two is greatly reduced, and the source region and gate region formed above are directly connected. It is now possible to prevent disconnection of the ohmic electrode, and by covering the gate electrode with an insulating film, it is possible to separate the drain electrode from the gate electrode by the required distance and at the same time bring the source electrode sufficiently close to the gate electrode. Therefore, it is possible to simultaneously reduce the gate-source resistance and improve the drain reverse breakdown voltage between the gate and drain.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(a)〜(e)は、本発明の実施例1のGaAs
MESFETの製造工程断面図、第2図(a)〜(c)
は、実施例2のGaAsMESFETの製造工程断面図
、第3図(a)〜(f)は、実施例3のG a A s
 M E S F E Tの製造工程断面図、第4図は
、実施例4のG a A s M E S F E T
の断面図、第5図は、FETを定電流源として使用する
場合の接続図、第6図は、実施例5のME5FETの断
面図、第7図(a) 〜(C)は、実施例5のMESF
ETの製造工程断面図、第8図(a)〜(c)は、実施
例6のMESFETの製造工程断面図、第9図は、実施
例7のME S F ETの断面図、第1O図〜第12
図は、本発明を説明する特性図で、第10図は、K値と
ゲート・ソース間距離との関係を示す図、第11図は、
ゲート・ドレイン間電流とゲート・ドレイン間逆方向電
圧との関係を示す図、第12図は、しきい値電圧とゲー
ト長との関係を示す図、第13図は、従来のFETのパ
ターンを示す平面図を示す。 1・・・GaAs基板、 2・・・n型FET動作層、 3.3−1・・・ゲート電極、 3−2. 4.10・・・絶縁膜、 5−1.5−2−−−n’ GaAs半導体層、6・・
・レジスト、 7・・・オーミック電極材料、 7−1・・・ソース電極、 7−2・・・ドレイン電極、 +4−1.14−2・・・中間濃度層、15、 16・
・・高濃度層。 (8733)代理人 弁理士 猪 股 祥 晃(ほか 
1名) (+2.ン Cb) ス 第 1 回 (d) 第 1 菌 (aノ Cb) 第 2rf!J (αン (b〕 (C) 第3I!T Cd) αす Cf) 茅3 面 $f b  回 C0−) 第 7 父 CC) 第7vilJ (a−) (b) 第 s’v (C) 第6 図 箒 qWJ ゲート・ソース闇正2# [P?rl]茅 IO回 ゲ:ト・ドレス〉贋R虫力向1ら壬〔■〕第 //  
T!H ゲート長らgflL〕 茅 !2 図
FIGS. 1(a) to (e) show GaAs of Example 1 of the present invention.
Cross-sectional diagram of MESFET manufacturing process, Figure 2 (a) to (c)
is a cross-sectional view of the manufacturing process of GaAs MESFET of Example 2, and FIGS. 3(a) to 3(f) are GaAs MESFET of Example 3.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the manufacturing process of M E S F E T of Example 4.
5 is a connection diagram when the FET is used as a constant current source, FIG. 6 is a sectional view of the ME5FET of Example 5, and FIGS. 7(a) to (C) are examples of the example. 5 MESF
8(a) to 8(c) are cross-sectional views of the manufacturing process of the MESFET of Example 6, and FIG. 9 is a cross-sectional view of the MESFET of Example 7. ~12th
10 is a diagram showing the relationship between the K value and the gate-source distance, and FIG. 11 is a characteristic diagram illustrating the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing the relationship between gate-drain current and gate-drain reverse voltage, FIG. 12 is a diagram showing the relationship between threshold voltage and gate length, and FIG. 13 is a diagram showing the pattern of a conventional FET. FIG. 1... GaAs substrate, 2... n-type FET operating layer, 3.3-1... gate electrode, 3-2. 4.10... Insulating film, 5-1.5-2---n' GaAs semiconductor layer, 6...
・Resist, 7... Ohmic electrode material, 7-1... Source electrode, 7-2... Drain electrode, +4-1.14-2... Intermediate concentration layer, 15, 16.
...High concentration layer. (8733) Agent: Yoshiaki Inomata, patent attorney (and others)
1 person) (+2.Cb) 1st round (d) 1st bacterium (a no Cb) 2nd rf! J (αn(b) (C) 3rd I!T Cd) αsuCf) 3rd side $f b times C0-) 7th father CC) 7th vilJ (a-) (b) s'v (C ) Figure 6 Broom qWJ Gate Source Dark Masaru 2# [P? rl] Kaya IO times: To dress> Fake R insect power direction 1 et al. [■] No. //
T! H Gate Chief et al gflL] Kaya! 2 Figure

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)半導体基板にゲート電極、ソース・ドレイン領域
、およびこのソース・ドレイン領域に形成したオーミッ
ク電極を具備した電界効果トランジスタにおいて、前記
オーミック電極の一方は動作層において前記ゲート電極
を部分的に覆うようにゲート電極上まで延在しているこ
とを特徴とする電界効果トランジスタ。
(1) In a field effect transistor including a gate electrode, a source/drain region, and an ohmic electrode formed on the source/drain region on a semiconductor substrate, one of the ohmic electrodes partially covers the gate electrode in the active layer. A field effect transistor is characterized in that it extends to above the gate electrode.
(2)前記半導体基板上に、ゲート電極と接触するかも
しくはゲート電極との間に絶縁膜が介在した半導体層と
、この半導体層上に形成したオーミック電極とを具備し
、この半導体層を前記ソース・ドレイン領域としたこと
を特徴とする請求項1に記載の電界効果トランジスタ。
(2) A semiconductor layer that is in contact with a gate electrode or has an insulating film interposed between the gate electrode and an ohmic electrode formed on the semiconductor layer is provided on the semiconductor substrate; The field effect transistor according to claim 1, characterized in that the field effect transistor is a source/drain region.
(3)ドレイン領域におけるオーミック電極は前記ゲー
ト電極から離間しており、前記ゲート電極を部分的に覆
うように延在しているソース領域におけるオーミック電
極と前記ゲート電極との間には絶縁膜が介在しており、
両者が互いに電気的に絶縁されていることを特徴とする
請求項1に記載の電界効果トランジスタ。
(3) The ohmic electrode in the drain region is spaced apart from the gate electrode, and an insulating film is provided between the ohmic electrode in the source region and the gate electrode that partially covers the gate electrode. It is intervening,
2. The field effect transistor according to claim 1, wherein both are electrically insulated from each other.
JP29537390A 1990-11-02 1990-11-02 Field effect transistor Pending JPH04170033A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009135226A (en) * 2007-11-29 2009-06-18 Nichia Corp Constant current diode and light-emitting device with the same

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