JPH06252174A - 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

Info

Publication number
JPH06252174A
JPH06252174A JP3531793A JP3531793A JPH06252174A JP H06252174 A JPH06252174 A JP H06252174A JP 3531793 A JP3531793 A JP 3531793A JP 3531793 A JP3531793 A JP 3531793A JP H06252174 A JPH06252174 A JP H06252174A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gate electrode
region
resist layer
source
drain
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3531793A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenichiro Matsuzaki
賢一郎 松崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP3531793A priority Critical patent/JPH06252174A/ja
Publication of JPH06252174A publication Critical patent/JPH06252174A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ソース抵抗の低減と共にドレイン耐圧の向上
を図り、かつ通常の光学露光装置を用いて0.5μm以
下の短いゲート長を得ることができる電界効果トランジ
スタの製造方法を提供する。 【構成】 チャネル領域12を有するGaAs基板11
上にゲート電極13を形成し、ゲート電極13をマスク
としてイオン注入を行うことにより自己整合的にソース
領域およびドレイン領域となる第1および第2の高濃度
不純物領域15Aおよび16Aを形成し、少なくとも前
記ゲート電極13のソース領域となる第1の高濃度領域
15A側の一部と前記第1の高濃度不純物領域15Aと
を覆うレジスト層17aを形成し、必要に応じて等方向
エッチングによりレジスト層17aの前記ゲート電極1
3を覆う部分の長さを小さくした後、当該レジスト層1
7aで覆われていない部分のゲート電極13を除去す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、化合物半導体、特にG
aAsを用いた電界効果トランジスタ(Field Effect T
ransistor ;FET)の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、金属−半導体接触を応用した
MESFET(Metal-SemiconductorFET )として、半
絶縁性基板としてGaAs基板を用いたものが知られて
いる。このMESFETは、図2に示すような構造を有
している。すなわち、GaAs基板1のチャネル領域2
上にゲート電極3を設けるとともに、このゲート電極3
の両側のGaAs基板1内に高濃度不純物を含有する活
性層であるソース領域4およびドレイン領域5を形成
し、これらソース領域4およびドレイン領域5上にソー
ス電極6およびドレイン電極7を設けている。
【0003】かかるMESFETにおいては、一般的に
は、ソース抵抗の低減のために、ソース領域4およびド
レイン領域5をゲート電極3に対して自己整合的に形成
する、すなわち、GaAs基板1上に形成されたゲート
電極3をマスクとして用いてソース領域4およびドレイ
ン領域5を形成する方法が採用されている。
【0004】この方法によるMESFETの一製造例を
図3に示す。図3に示すように、まず、GaAs基板1
上にイオン注入技術によりn型活性層からなるチャネル
領域2を形成する(工程(a) )。次いで、メタライゼー
ションおよびエッチングによりゲート電極3を形成する
(工程(b) )。続いて、GaAs基板1上のチャネル領
域2以外の部分にSiO2 膜8を形成し、このSiO2
膜8およびゲート電極3をマスクとして用いて高濃度に
Si+ をGaAs基板1にイオン注入し(工程(c) )、
その後、GaAs基板1およびゲート電極3をSiO2
膜9で覆った状態でGaAs基板1をアニーリングし、
ソース領域4おびドレイン領域5を自己整合的に形成す
る(工程(d) )。最後に、ソース領域4およびドレイン
領域5上に、オーミックメタライゼーションによりソー
ス電極6およびドレイン電極7を、それぞれソース領域
4およびドレイン領域5上に形成する(工程(e) )。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
にソース領域4をゲート電極3に対して自己整合的に形
成した場合、ソース領域4だけでなくドレイン領域5も
ゲート電極3に近接して形成されてしまうので、ドレイ
ン耐圧が低いという問題がある。
【0006】また、通常の光学露光装置では、0.5μ
m以下の短いパターンの形成が難しいので、これより短
いゲート長の形成には、電子ビーム露光装置等の高価な
装置を用いなければならないという問題もある。
【0007】本発明の目的は、このような事情に鑑み、
ソース抵抗の低減と共にドレイン耐圧の向上を図り、か
つ通常の光学露光装置で0.5μm以下の短いゲート長
を得ることが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。
【0008】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明の電界効果トランジスタの製造方法は、チ
ャネル領域を有する基板上にゲート電極を形成する工程
と、前記ゲート電極をマスクとしてイオン注入を行うこ
とにより自己整合的にソース領域およびドレイン領域と
なる高濃度不純物領域を形成する工程と、少なくとも前
記ゲート電極の前記ソース領域側の一部と前記ソース領
域となる高濃度不純物領域あるいはソース領域とを覆う
レジスト層を形成する工程と、必要に応じて等方向エッ
チングにより前記レジスト層の前記ゲート電極を覆う部
分の長さを短くした後当該レジスト層で覆われていない
部分のゲート電極を除去する工程とを具備するようにし
たものである。
【0009】ここで、ソース領域およびドレイン領域と
なる高濃度不純物領域の活性化アニーリングは、イオン
注入の直後、あるいはゲート電極の一部を除去した後な
ど、どの時点で行ってもよい。
【0010】また、本発明の他の形態では、前記ゲート
電極の一部を除去した後、この除去した部分の前記チャ
ネル領域にイオン注入して前記高濃度不純物領域よりも
低い不純物濃度の中濃度不純物領域を形成する工程を具
備する。
【0011】
【作用】本発明の製造方法では、通常の光学露光装置に
よりゲート長を例えば0.5μm以下にすることができ
る。また、ソース領域がゲート電極に対して自己整合的
に形成され、ソース領域とゲート電極とが近接している
ので、ソース抵抗が低い。一方、ドレイン領域は、ゲー
ト電極が除去された分だけゲート電極から離れているの
で、ドレイン耐圧は高い。
【0012】
【実施例】以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。
【0013】図1は、本発明に係る電界効果トランジス
タの製造方法の一実施例の製造工程を示す。図1に示す
ように、まず、半絶縁性のGaAs基板11の表層部に
n型活性層からなるチャネル領域12をイオン注入ある
いはエピタキシャル成長により形成し(工程(a) )、こ
のチャネル領域12上に例えばWN,WAl,TiWS
i,WSi等の耐熱性金属からなるゲート電極13をメ
タライゼーションおよびエッチングにより形成する(工
程(b) )。このときのゲート長LGDは、使用する光露光
装置の重ね合わせ誤差を±t、目標とする所定のゲート
長LG とすると、LGD>LG +2tとするのが好まし
い。
【0014】次に、チャネル領域が形成された部分以外
のGaAs基板11表面にレジストからなるマスク層1
4を形成した後イオン注入し、ゲート電極13以外のチ
ャネル領域12にイオンを打ち込み、ソース領域および
ドレイン領域となる第1および第2のの高濃度不純物領
域(高濃度領域)15Aおよび16Aを形成する(工程
(c) )。
【0015】次いで、マスク層14を除去した後、ソー
ス領域となる第1の高濃度領域15Aの全体およびゲー
ト電極13の一部を覆うレジスト層17a並びにドレイ
ン領域となる第2の高濃度領域16Aのゲート電極側以
外の一部分を覆うレジスト層17bを形成する(工程
(d) 。このときのレジスト層17aのゲート電極13へ
の重なりLR は、LR =LG +tとなるように設定す
る。
【0016】次に、O2 プラズマエッチング等の等方性
エッチングによりLR =LG となるようにレジスト層1
7aの端面を後退させる(工程(e) )。すなわち、LR
=LG +tと設定することにより、レジスト層17aの
端面の位置が設定通りの位置になった場合にはtだけ後
退させればよい。第1の高濃度領域15A側にtだけず
れて設定された場合には、LR =LG となるので等方性
エッチングは必要なくなる。逆に第2の高濃度領域16
A側にtだけずれて設定された場合には、2tだけエッ
チングにより後退させる必要がある。
【0017】次に、反応性イオンエッチング(RIE)
等によりゲート電極13をゲート長LG となるようにエ
ッチングする(工程(f) )。続いて、このエッチング工
程によりゲート電極13が除去された部分および第2の
高濃度領域16Aにイオン注入を行い、不純物濃度がチ
ャネル領域12よりも高く、高濃度領域15Aおよび1
6Bよりも低い中濃度領域18Aを形成する(工程(g)
)。
【0018】なお、この中濃度領域18Aの深さはチャ
ネル領域12よりも浅くする必要がある。ここで、中濃
度領域18Aはゲート電極13をドレイン領域となる第
1の高濃度領域16Aから離したことによる抵抗の増加
を抑えてFETの特性の劣化を抑えるためのものであ
る。したがって、かかる抵抗の増加抑制効果を期待せ
ず、工程(f) によりゲート耐圧を向上させるだけで十分
な場合には、工程(g) は不要である。
【0019】次に、レジスト層17aおよび17bを除
去し(工程(h) )、続いて、ウェハ全体にSiO2 など
の絶縁膜19を形成した後、高濃度領域15Aおよび1
6A並びに中濃度領域18Aの活性化アニールを行い、
ソース領域15、ドレイン領域16および中濃度活性層
18を形成する(工程(i) )。
【0020】最後に、絶縁膜19のうち、ソース領域1
5およびドレイン領域16に対応する部分の一部を除去
した後、その除去された部分にソース電極20およびド
レイン電極21を形成し、MESFETを形成する(工
程(j) )。
【0021】以上説明した製造方法では、ゲート電極1
3に重なるレジスト層17aの重なり量を、等方性エッ
チングにより精密に調整した後、ゲート電極13をエッ
チングするので、通常の光学露光装置を用いても、ゲー
ト長を例えば0.5μm以下と小さくすることができ
る。
【0022】しかも、かかる方法では、ソース領域15
はゲート電極13に近接させたまま、ドレイン領域16
のみをゲート電極13から離すことができるので、ソー
ス抵抗を低減させたまま、ドレイン耐圧の向上を図るこ
とができる。さらに、本実施例のように中濃度活性層1
8を形成することにより、ゲート電極13をドレイン領
域16から離したことによる抵抗増加を抑え、以てFE
Tの特性を向上させることができる。
【0023】上述した実施例では、工程(g) によりゲー
ト電極13を除去したチャネル領域に中濃度領域18A
を形成したが、上述したように、ドレイン耐圧の向上の
みを目的とする場合には工程(g) を省いてもよい。
【0024】あるいはまた、上述した実施例では、高濃
度領域15Aおよび16Aの活性化アニールを最後に行
っているが、かかる活性化アニールを(AsH3 +H
2 ;アシメン+水素)雰囲気下で行ってもよい。
【0025】なお、本発明で等方性エッチングとは、ド
ライエッチングあるいはウェットエッチングの如何を問
わず、レジスト層のゲート電極への重なり量を調節でき
るものであればよい。
【0026】さらにまた、基板やゲート電極等の材質も
上述したものに限定されず、従来から公知のものを使用
できることは言うまでもない。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ゲート
電極の一部にレジスト層を重ねてこのレジスト層の重な
りを等方向エッチングで調節した後、ゲート長を短くす
るようにゲート電極の一部をエッチングで除去するよう
にしたので、通常の光学露光装置を用いてもゲート長を
0.5μm以下とすることができる。しかも、本発明に
よれば、ソース領域はゲート電極に近接させたまま、ド
レイン領域のみをゲート電極から離すことができるの
で、ソース抵抗を低減させた状態でドレイン耐圧の向上
を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電界効果トランジスタの製造方法の一
実施例を示す工程図である。
【図2】従来技術に係るMESFETの一例を示す模式
図である。
【図3】従来技術に係るMESFETの製造方法の一例
を説明する工程図である。
【符号の説明】
11 GaAs基板 12 チャネル領域 13 ゲート電極 14 マスク層 15A 第1の高濃度領域 15 ソース領域 16A 第2の高濃度領域 16 ゲート領域 17a,17b レジスト層 18A 中濃度領域 18 中濃度活性層 19 絶縁膜 20 ソース電極 21 ドレイン電極

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 チャネル領域を有する基板上にゲート電
    極を形成する工程と、前記ゲート電極をマスクとしてイ
    オン注入を行うことにより自己整合的にソース領域およ
    びドレイン領域となる高濃度不純物領域を形成する工程
    と、 少なくとも前記ゲート電極の前記ソース領域側の一部と
    前記ソース領域となる高濃度不純物領域あるいはソース
    領域とを覆うレジスト層を形成する工程と、 必要に応じて等方向エッチングにより前記レジスト層の
    前記ゲート電極を覆う部分の長さを短くした後当該レジ
    スト層で覆われていない部分のゲート電極を除去する工
    程とを具備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。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の電界効果トランジスタの
    製造方法において、前記ゲート電極の一部を除去した
    後、この除去した部分の前記チャネル領域にイオン注入
    して前記高濃度不純物領域よりも低い不純物濃度の中濃
    度不純物領域を形成する工程を具備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。
JP3531793A 1993-02-24 1993-02-24 電界効果トランジスタの製造方法 Pending JPH06252174A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3531793A JPH06252174A (ja) 1993-02-24 1993-02-24 電界効果トランジスタの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3531793A JPH06252174A (ja) 1993-02-24 1993-02-24 電界効果トランジスタの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06252174A true JPH06252174A (ja) 1994-09-09

Family

ID=12438436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3531793A Pending JPH06252174A (ja) 1993-02-24 1993-02-24 電界効果トランジスタの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06252174A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2826924B2 (ja) Mosfetの製造方法
US4992387A (en) Method for fabrication of self-aligned asymmetric field effect transistors
US7491591B2 (en) Thin film transistor having LDD structure
US5100820A (en) MOSFET fabrication process with lightly-doped drain using local oxidation step to pattern gate electrode
KR19980029024A (ko) 모스펫 및 그 제조방법
JPH10178172A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPH11354541A (ja) 半導体装置およびその製造方法
US5001077A (en) Method of producing an asymmetrically doped LDD MESFET
JPS6344770A (ja) 電界効果型トランジスタの製造方法
JP2746482B2 (ja) 電界効果型トランジスタ及びその製造方法
GB2230899A (en) Method of producing a gate
US6656810B1 (en) Semiconductor device capable of reducing dispersion in electrical characteristics and operating at high speed and method for fabricating the same
KR100218299B1 (ko) 트랜지스터 제조방법
JPH07302805A (ja) エレベーテッド・ゲート(elevated gate)電界効果トランジスタ構造およびその製造方法
US7217625B2 (en) Method of fabricating a semiconductor device having a shallow source/drain region
JPH06252174A (ja) 電界効果トランジスタの製造方法
KR0186090B1 (ko) 박막트랜지스터 제조방법
JPH08153878A (ja) 薄膜トランジスタ及びその製造方法
JP3139208B2 (ja) 電界効果トランジスタの製造方法
US7378322B2 (en) Semiconductor device having non-uniformly thick gate oxide layer for improving refresh characteristics
JP3374534B2 (ja) 薄膜トランジスタの製造方法
JP3158591B2 (ja) 化合物半導体mesfetにおけるldd構造の形成方法
KR100215915B1 (ko) 반도체소자의 oed제어방법
KR100587379B1 (ko) 반도체 소자의 제조방법
JP3373676B2 (ja) 電界効果トランジスタ素子の製造方法