JPH0484440A - 接合型電界効果トランジスタの製造方法 - Google Patents

接合型電界効果トランジスタの製造方法

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JPH0484440A
JPH0484440A JP20058690A JP20058690A JPH0484440A JP H0484440 A JPH0484440 A JP H0484440A JP 20058690 A JP20058690 A JP 20058690A JP 20058690 A JP20058690 A JP 20058690A JP H0484440 A JPH0484440 A JP H0484440A
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JP
Japan
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epitaxial layer
layer
forming
type
conductivity type
Prior art date
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JP20058690A
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Yuichi Soma
相馬 友一
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Victor Company of Japan Ltd
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Victor Company of Japan Ltd
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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) 本発明は、接合型電界効果トランジスタ(FET)の製
造方法に関するものである。
(従来の技術) 従来の接合型電界効果トランジスタの製造方法を第3図
により説明する。
第3図(A)に示すように、半絶縁性GaAs基板1上
にバッファ層2を介して活性層となるn型GaAsエピ
タキシャル層3とソース、ドレインとなるn+型嵩高濃
度GaAsエピタキシャル層4をエピタキシャル成長さ
せて形成する。このn+型嵩高濃度GaAsエピタキシ
ャル層4、ソース・ドレイン抵抗を小さく LPET特
性を改善するために設けられている。
次に、n+型高濃度G a A sエピタキシャル層4
とn型GaAsエピタキシャル層3との一部をフォトエ
ツチングにより除去して、ゲート形成部5を形成する。
ここで、n+型嵩高濃度GaAsエピタキシャル層4除
去するのは、後述するゲート拡散部8にn1型高濃度G
aAsエピタキシャル層4が接触するとFETの耐圧が
低下するためであり、後述するP型形成用不純物拡散前
にn゛型高濃度GaAsエピタキシャル層4を除去する
ものである。
さらに、同図(B)に示すように、n+型嵩高濃度Ga
Asエピタキシャル層4びゲート形成部5の上部全面に
拡散マスク層6として窒化シリコン膜をプラズマCVD
 (、化学気相成長)法により形成した後、フォトエツ
チングによりゲート形成部5上の拡散マスク層6の一部
を窓あけして窓部7を形成し、この窓部7を通してn型
GaAsエピタキシャル層3内にp型形成用不純物(Z
n。
Mg等)を拡散して、ゲート拡散部8を形成する。
そして、同図(C)に示すように、n++高濃度GaA
sエピタキシャル層4上の拡散マスク層6を除去して、
n“型高濃度GaAsエピタキシャル層4上及びゲート
拡散部8上にそれぞれソースを極9、ドレイン電極10
及びゲート電極11を形成することにより、接合型電界
効果トランジスタを製造していた。
(発明が解決しようとする課題) 従来の接合型電界効果トランジスタの製造方法では、n
+型嵩高濃度GaAsエピタキシャル層ゲートとなる部
分をエツチング除去後、不純物拡散を行なって、ゲート
領域であるゲート拡散部を形成している。
ところが、n+型嵩高濃度GaAsエピタキシャル層エ
ツチングする際のエツチング量を正確にコントロールす
るのが難しく、特に、ウェハ面内に均一性良くエツチン
グ量をコントロールすることは非常に困難であった。
そして、各FETごとにエツチング量が興なるため、不
純物拡散により、ゲート拡散部の下に形成されるチャネ
ル層の厚さが変動し、ピンチオフ電圧および飽和電流の
バラツキが大きくなり、均一な性能をもつ接合型電界効
果トランジスタを得ることができなかった。
そこで本発明は、n+型嵩高濃度GaAs層エツチング
する前に不純物拡散を行うことにより、チャネル層の厚
さが常に一定となる接合型電界効果トランジスタの製造
方法を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するための手段として、半絶縁性基板に
第1導電型の第1のエピタキシャル層を形成する工程と
、この第1のエピタキシャル層上に前記第1導電型で高
不純物濃度の第2のエピタキシャル層を形成する工程と
、この第2のエピタキシャル層上に拡散マスク層を形成
する工程と、この拡散マスク層に窓部を形成する工程と
、この窓部より前記第2のエピタキシャル層を通して第
1のエピタキシャル層に不純物を拡散し、第2導電型領
域を形成する工程と、ソース、ドレインとなる部分を残
して前記拡散マスク層を除去する工程と、前記拡散マス
ク層をマスクとして前記第2のエピタキシャル層を除去
する工程と、前記拡散マスク層を全面除去する工程と、
前記第2のエピタキシャル層上と前記第2導電型領域上
とにオーミック電極を形成する工程とからなることを特
徴とする接合型電界効果トランジスタの製造方法と、半
絶縁性基板に第1導電型の第1のエピタキシャル層を形
成する工程と、この第1のエピタキシャル層上に前記第
1導電型で高不純物濃度の第2のエピタキシャル層を形
成する工程と、この第2のエピタキシャル層上に拡散マ
スク層を形成する工程と、この拡散マスク層に窓部を形
成する工程と、この窓部より前記第2のエピタキシャル
層を通して第1のエピタキシャル層に不純物を拡散し、
第2導電型領域を形成する工程と、前記拡散マスク層を
全面除去し、前記第2のエピタキシャル層上にソース及
びドレイン電極を形成する工程と、このソース及びトレ
イン電極をマスクとして前記第2のエピタキシャル層を
除去する工程と、前記第2導電型領域上にゲート電極を
形成する工程とからなることを特徴とする接合型電界効
果トランジスタの製造方法とを提供しようとするもであ
る。
(実施例) 本発明の接合型電界効果トランジスタの製造方法の一実
施例を第1図を用いて説明する。
まず、第1図(A)に示すように、半絶縁性GaAs基
板1上にバッファ層2を介して活性層となるn型GaA
sエピタキシャル層3とソースドレインとなるn+型嵩
高濃度GaAsエピタキシャル層4をエピタキシャル成
長させて形成する。
そして、このn1型高濃度GaAsエピタキシャル層4
上に拡散マスク層6として窒化シリコン膜をプラズマC
VD法等により形成する。
次に、同図(B)に示すように、拡散マスク層6の一部
にフォトエツチング法により窓あけして窓部7を形成し
、この窓部7からZn、Mg等のP型形成用不純物をn
+型嵩高濃度GaAsエピタキシャル層4通してn型G
aAsエピタキシャル層3に拡散して、ゲート拡散部8
を形成する。
このとき、n+型嵩高濃度GaAsエピタキシャル層4
エツチングする前にp型形成用不純物を拡散しているの
で、ゲート拡散部8の下に形成されるチャネル層の厚さ
は常に一定となる。なお、不純物の拡散は、エツチング
とは異なって、その拡散量の制御は容易にできる。
また、ゲート拡散部8の形成は、拡散法の代わりに、イ
オン注入法で行っても良い。
そして、同図(C)に示すように、フォトエツチング法
によりゲート拡散部8上の拡散マスク層6をソース、ト
レインとなる部分を残して少し広めに除去し、続いて、
この残った拡散マスク層6をマスクとして、n+型嵩高
濃度GaAsエピタキシャル層4除去する。ここでは、
ゲート拡散部8にn1型高濃度GaAsエピタキシャル
層4が接触しているとFETの耐圧が低下するので、ゲ
ート拡散部8とn+型高濃度G a A sエピタキシ
ャル層4との間隔を開けるため、n+型嵩高濃度GaA
sエピタキシャル層4マスクとなる拡散マスク層6を少
し広めに除去している。
さらに、同図(D)に示すように、残った拡散マスク層
6を全面エツチング除去し、続いて、絶縁保護膜12と
しての窒化シリコン膜等を再形成し、その後、この絶縁
保護膜12の電極コンタクト部分をフォトエツチング法
により窓あけした後、そこにソース電極9、ドレイン電
極1o及びゲート電極11を形成することにより、接合
型電界効果トランジスタを製造することができる。
なお、ソース電極9及びドレイン零f!10を形成する
際に、これらの電極9,1oがn型GaAsエピタキシ
ャル層3に接触して、耐圧低下を引起こさないように、
n+型嵩高濃度GaAsエピタキシャル層4上アライメ
ント余裕分(同図(D)中aで示す部分)を設ける必要
がある。
そして、本実施例では、チャネル層の厚さが一定となっ
ているので、チャネル飽和$流やピンチオフ電圧のバラ
ツキが小さくなって、周波数特性や雑音特性の制御性を
良くすることができる。
次に、本発明の他の実施例を第2図を用いて説明する。
第2図(A)、(B)に示す製造工程は、第1図(A)
、(B)に示す工程と全く同様である。
即ち、第2図(A)に示すように、半絶縁性GaAs基
板1上にバッファ層2を介して活性層となるn型GaA
sエピタキシャル層3とソース。
トレインとなるn+型嵩高濃度GaAsエピタキシャル
層4をエピタキシャル成長させて形成する。
そして、このn+型嵩高濃度GaAsエピタキシャル層
4上拡散マスク層6として窒化シリコン族を形成する。
次に、同図(B)に示すように、拡散マスク層6の一部
にフォトエツチング法により窓あけして窓部7を形成し
、この窓部7からZn、Mg等のP型形成用不純物をn
+型嵩高濃度GaAsエピタキシャル層4通してn型G
aAsエピタキシャル層3に拡散して、ゲート拡散部8
を形成する。
このときもやはり、n+型嵩高濃度GaAsエピタキシ
ャル層4エツチングする前にp型形成用不純物を拡散し
ているので、ゲート拡散部8の下に形成されるチャネル
層の厚さは常に一定となる。
そして、ゲート拡散部8を形成後、同図(C)に示すよ
うに、拡散マスク層6を全面除去し、n+型高濃度G 
a A sエピタキシャル層4上のソース、ドレインと
なる部分にソース電極9とドレイン電極10とをそれぞ
れ形成する。
その後、このソースt&9とドレイン電極10とをマス
クにして、n+型嵩高濃度GaAsエピタキシャル層4
エツチング除去する。なお、本方法においては、ソース
電極9とドレイン電極10がn型GaAsエピタキシャ
ル層3に接触することはないので、n+型嵩高濃度Ga
Asエピタキシャル層4上アライメント余裕分をとる必
要はない。また、ソース電1#!9とドレイン電[!1
0とをマスクにしているので、前述の実施例に比べて工
程数が減少する。
最後に、同図(D)に示すように、ゲート拡散部8上に
ゲート電極11を形成することにより、接合型電界効果
トランジスタを製造することができる。
この実施例においては、前述の実施例と同様に、チャネ
ル飽和電流やピンチオフ電圧のバラツキが小さくなって
、周波数特性や雑音特性の制御性を良くすることができ
る。
そして、さらに、アライメント余裕分だけ電極面積を広
くとることができるので、ソース抵抗及びトレイン抵抗
を小さくできると共に、ソース抵抗及びドレイン抵抗を
小さくしない場合には、それぞれの電極を小さくするこ
とができ、接合型電界効果トランジスタの微細化が可能
となる。また、ソース及びドレイン抵抗を小さくした場
合には、高速化、低雑音化も可能となる。
以上の各実施例では、GaAsを半導体材料として用い
たが、本発明はGaP、Gal nAs等FETに用い
られるG a A s以外の化合物半導体材料にも適用
することができる。
また、以上の各実施例とは、極性が逆である組合わせ、
即ち、エピタキシャル層はP型及びp+型、ゲート領域
はn型の組合せでもよいのは勿論である。
(発明の効果) 本発明の接合型電界効果トランジスタの製造方法は、半
絶縁性基板に第1導電型の第1のエピタキシャル層を形
成し、この第1のエピタキシャル層上に前記第1導電型
で高不純物濃度の第2のエピタキシャル層を形成した後
、この第2のエピタキシャル層をエツチングする前に不
純物拡散を行って第2導電型領域を形成するようにした
ので、チャネル層の厚さが一定となり、チャネル飽和電
流やピンチオフ電圧のバラツキが小さくなって、周波数
特性や雑音特性の制御性を良くすることができる。
そして、ソース及びドレイン電極をマスクとして第2の
エピタキシャル層を除去する方法においては、アライメ
ント余裕分だけ電極面積を広くとることができ、ソース
抵抗及びトレイン抵抗を小さくできると共に、ソース抵
抗及びドレイン抵抗を小さくしない場合には、それぞれ
のt[iを小さくすることができ、接合型電界効果トラ
ンジスタの微細化が可能となるという効果がある。
さらに、ソース及びドレイン抵抗を小さくした場合には
、高速化、低雑音化も可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の接合型電界トランジスタの製造方法の
一実施例を示す説明図、第2図は本発明の他の実施例を
示す説明図、第3図は従来例を示す説明図である。 1・・・半絶縁性GaAs基板、2・・・バッファ層、
3・・・n型GaAsエピタキシャル層(第1のエピタ
キシャル層)、 4・・・n1型高濃度GaAsエピタキシャル層(第2
のエピタキシャル層)、 5・・・ゲート形成部、6・・・拡散マスク層、7・・
・窓部、8・・・ゲート拡散部(第2導電型領域)、9
・・・ソース電極、10・・・ドレインを極、11・・
・ゲート電極、12・・・絶縁i護膜。 特許出願人 日本ビクター株式会社 第 図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半絶縁性基板に第1導電型の第1のエピタキシャ
    ル層を形成する工程と、 この第1のエピタキシャル層上に前記第1導電型で高不
    純物濃度の第2のエピタキシャル層を形成する工程と、 この第2のエピタキシャル層上に拡散マスク層を形成す
    る工程と、 この拡散マスク層に窓部を形成する工程と、この窓部よ
    り前記第2のエピタキシャル層を通して第1のエピタキ
    シャル層に不純物を拡散し、第2導電型領域を形成する
    工程と、 ソース、ドレインとなる部分を残して前記拡散マスク層
    を除去する工程と、 前記拡散マスク層をマスクとして前記第2のエピタキシ
    ャル層を除去する工程と、 前記拡散マスク層を全面除去する工程と、 前記第2のエピタキシャル層上と前記第2導電型領域上
    とにオーミック電極を形成する工程とからなることを特
    徴とする接合型電界効果トランジスタの製造方法。
  2. (2)半絶縁性基板に第1導電型の第1のエピタキシャ
    ル層を形成する工程と、 この第1のエピタキシャル層上に前記第1導電型で高不
    純物濃度の第2のエピタキシャル層を形成する工程と、 この第2のエピタキシャル層上に拡散マスク層を形成す
    る工程と、 この拡散マスク層に窓部を形成する工程と、この窓部よ
    り前記第2のエピタキシャル層を通して第1のエピタキ
    シャル層に不純物を拡散し、第2導電型領域を形成する
    工程と、 前記拡散マスク層を全面除去し、前記第2のエピタキシ
    ャル層上にソース及びドレイン電極を形成する工程と、 このソース及びドレイン電極をマスクとして前記第2の
    エピタキシャル層を除去する工程と、前記第2導電型領
    域上にゲート電極を形成する工程とからなることを特徴
    とする接合型電界効果トランジスタの製造方法。
JP20058690A 1990-07-27 1990-07-27 接合型電界効果トランジスタの製造方法 Pending JPH0484440A (ja)

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