JPH07111977B2 - Field effect transistor and method of manufacturing the same - Google Patents

Field effect transistor and method of manufacturing the same

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JPH07111977B2
JPH07111977B2 JP61022707A JP2270786A JPH07111977B2 JP H07111977 B2 JPH07111977 B2 JP H07111977B2 JP 61022707 A JP61022707 A JP 61022707A JP 2270786 A JP2270786 A JP 2270786A JP H07111977 B2 JPH07111977 B2 JP H07111977B2
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gate electrode
source
layer
gate
conductivity type
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実 野田
輝之 紫村
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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に関し、特に耐熱性ゲ
ート材料を用いたセルフアラインゲートMESFETにおけ
る、ゲートとソース・ドレイン間の高耐圧化,ゲート・
ソース間容量の低減化,及び短ゲード長時に生ずるしき
い値電圧の短チャネル効果の抑止に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a field effect transistor, and particularly to a self-aligned gate MESFET using a heat-resistant gate material, which has a high breakdown voltage between a gate and a source / drain,
It relates to reduction of the capacitance between sources and suppression of the short channel effect of the threshold voltage that occurs when the gate length is short.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第2図(a)〜(f),第3図(a)〜(d)及び第4
図(a)〜(e)はそれぞれ耐熱性ゲート材料を用いた
従来の各種のセルフアラインゲートMESFETの作成プロセ
ス・フローを示す。
2 (a) to (f), 3 (a) to (d) and 4th.
Figures (a) to (e) show the process flow of making various conventional self-aligned gate MESFETs using heat resistant gate materials.

第2図において、1はn型半絶縁性半導体基板,2はパタ
ーニング用のフォトレジスト,3はn型の動作層,4は該動
作層3上に形成された耐熱性ゲート電極,5は該ゲート電
極4の両側に形成されたn+層(以下、n+ソース・ドレイ
ン領域ともいう。),6は該n+層5上に形成されたソー
ス,ドレインオーミック電極である。
In FIG. 2, 1 is an n-type semi-insulating semiconductor substrate, 2 is a photoresist for patterning, 3 is an n-type operation layer, 4 is a heat-resistant gate electrode formed on the operation layer 3, and 5 is the heat-resistant gate electrode. N + layers (hereinafter also referred to as n + source / drain regions) 6 formed on both sides of the gate electrode 4 are source and drain ohmic electrodes formed on the n + layer 5.

次に第2図(a)〜(f)を用いて製造方法を説明す
る。n型半絶縁性半導体基板1の主面にn型動作層3を
形成し(第2図(a))、その後耐熱性高融点材料4を
全面に成膜し(第2図(b))、該高融点材料をフォト
レジスト2を用いて選択的にエッチングし、ゲート電極
4を形成する(第2図(c))。次にゲート電極両側の
基板にn+不純物を注入し(第2図(d))、更に熱処理
を行ってn+ソース・ドレイン領域5を形成する(第2図
(e))。その後前記n+注入領域5上にソース・ドレイ
ン電極6を形成する(第2図(f))。
Next, the manufacturing method will be described with reference to FIGS. An n-type operating layer 3 is formed on the main surface of the n-type semi-insulating semiconductor substrate 1 (Fig. 2 (a)), and then a heat resistant refractory material 4 is formed on the entire surface (Fig. 2 (b)). The high melting point material is selectively etched using the photoresist 2 to form the gate electrode 4 (FIG. 2 (c)). Next, n + impurities are implanted into the substrate on both sides of the gate electrode (FIG. 2 (d)), and further heat treatment is performed to form n + source / drain regions 5 (FIG. 2 (e)). After that, the source / drain electrodes 6 are formed on the n + implantation region 5 (FIG. 2 (f)).

上述のようなプロセスは最初に考えられたもので、単純
ではあるが、このプロセスではゲート電極4とn+層5は
分離されておらず前述のゲートとソース・ドレイン間の
高耐圧化,ゲート容量増大,短チャネル効果抑止の点で
不利である。
The above-mentioned process was first considered and is simple, but in this process, the gate electrode 4 and the n + layer 5 are not separated, and the high breakdown voltage between the gate and the source / drain, the gate It is disadvantageous in terms of capacity increase and suppression of short channel effect.

また第3図に示すものは第2図に示すゲート電極を異な
る材料の2層から構成するようにしたプロセスを示し、
このプロセスでは、ゲード加工時にサイドエッチング速
度が上側の第2層4bより下側の第1層4aの方が大きくな
るようなエッチング条件で加工を行い、T字型ゲートを
形成する。このゲート形状では、n+注入に際し最下層ゲ
ート(第1層)4aとn+層との自己分離がはかれるため、
前記の3点(高耐圧化,容量低減,短チャネル効果抑
止)において有利である。
Further, FIG. 3 shows a process in which the gate electrode shown in FIG. 2 is composed of two layers of different materials,
In this process, the T-shaped gate is formed by performing processing under such etching conditions that the side etching rate is higher in the lower first layer 4a than in the upper second layer 4b during gated processing. In this gate shape, the bottom layer gate (first layer) 4a and the n + layer are self-separated at the time of n + implantation,
It is advantageous in the above three points (higher breakdown voltage, lower capacity, and suppression of short channel effect).

また、第4図に示すプロセスは、ゲート電極形成後その
上に絶縁膜7を形成し、その後のエッチング条件を最適
化することによりゲート両端にのみ前記絶縁膜7を残
し、この状態でn+注入を行いゲートn+層の自己分離をは
かるようにしたものである。このプロセスでも前記3点
の改善に有効なものが得られる。
Further, the process shown in Fig. 4, after the gate electrode forming an insulating film 7 is formed thereon, leaving the insulating film 7 only in the gate ends by optimizing the subsequent etching conditions, n in this state + Implantation is performed so that the gate n + layer is self-isolated. Even in this process, what is effective in improving the above three points can be obtained.

このように耐熱性ゲートを用いたセルフアラインMESFET
プロセスでは、n+層をゲート電極をマスクとして自己整
合的に形成するために、n+層とゲート電極とをきわめて
近接して形成することができる。そのため、第5図に示
す従来のリフトオフ・プロセスによるMESFETに比し、n
層3の表面露出部分が少ないので表面空乏層の影響を受
けず、ソース抵抗が小さくなる。但し、n+層とゲート電
極が近接することにより、ゲート容量が前記従来のリフ
トオフ・プロセスによるMESFETのゲート電極4cに比べ大
きくなり、また短チャネル効果も増大するので、前記T
字型ゲート構造やゲート側壁に絶縁膜を形成した構造で
適度にn+層とゲート電極と分離してソース抵抗が小さい
ままゲート容量の増大,あるいは短チャネル効果の増大
を抑えている。
Thus, self-aligned MESFET using heat resistant gate
In the process, since the n + layer is formed in a self-aligned manner by using the gate electrode as a mask, the n + layer and the gate electrode can be formed very close to each other. Therefore, in comparison with the conventional lift-off process MESFET shown in FIG.
Since the surface exposed portion of the layer 3 is small, it is not affected by the surface depletion layer and the source resistance is reduced. However, since the n + layer and the gate electrode are close to each other, the gate capacitance becomes larger than that of the gate electrode 4c of the MESFET by the conventional lift-off process, and the short channel effect also increases.
The V-shaped gate structure and the structure in which an insulating film is formed on the side wall of the gate appropriately separates the n + layer and the gate electrode to suppress the increase of the gate capacitance or the short channel effect while keeping the source resistance small.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

従来の耐熱性ゲートを用いたセルフアラインゲートMESF
ET作製プロセスでは、前述のゲートとn+層の分離はn+
域をゲートから空間的に離すという観点にのみ基づいて
おり、前記作製プロセス中のアニールに伴うn+層の拡散
等のために、再現性がありかつ十分な前記ゲートとn+
の分離がえられないという問題点があった。
Self-aligned gate MESF using conventional heat resistant gate
In the ET fabrication process, the aforementioned separation of the gate and n + layer is based only on the viewpoint of spatially separating the n + region from the gate, due to diffusion of the n + layer accompanying annealing during the fabrication process, etc. However, there is a problem that the gate and the n + layer cannot be sufficiently separated with reproducibility.

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、ゲート耐圧の劣化及びゲート・ソース間容量
の増大を抑えつつ、ソース抵抗の低減を図り、しかも短
チャネル効果,特にソース,ドレイン領域間でのリーク
電流を抑制することができる電界効果トランジスタ及び
その製造方法を得ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and aims to reduce the source resistance while suppressing the deterioration of the gate breakdown voltage and the increase of the capacitance between the gate and the source, and moreover, the short channel effect, especially the source, An object of the present invention is to obtain a field effect transistor capable of suppressing a leak current between drain regions and a manufacturing method thereof.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明に係る電界効果トランジスタは、n型ソース,
ドレイン領域をゲート電極に近接させて配置し、ゲート
電極とn型ソース,ドレイン領域との間に、これらを分
離するp型半導体層を備えたものである。
The field effect transistor according to the present invention is an n-type source,
The drain region is arranged close to the gate electrode, and a p-type semiconductor layer is provided between the gate electrode and the n-type source / drain region to separate them.

また、この発明に係る電界効果トランジスタの製造方法
は、n型能動層上に耐熱性ゲート電極を形成した後、該
ゲート電極をマスクとしてイオン注入を行って、ゲート
電極に隣接してp型半導体層を形成し、その後、全面に
形成した絶縁性薄膜上からイオン注入を行ってゲート電
極から絶縁性薄膜の膜厚だけ離してn型ソース,ドレイ
ン領域を形成するものである。
Further, in the method for manufacturing a field effect transistor according to the present invention, after forming a heat resistant gate electrode on the n-type active layer, ion implantation is performed using the gate electrode as a mask so that the p-type semiconductor is adjacent to the gate electrode. After forming a layer, ion implantation is performed from the insulating thin film formed on the entire surface to form n-type source / drain regions separated from the gate electrode by the thickness of the insulating thin film.

〔作用〕[Action]

この発明においては、ソース,ドレイン領域をゲート電
極に近接させて配置したから、ソース抵抗の低減を図る
ことができる。
In the present invention, since the source and drain regions are arranged close to the gate electrode, the source resistance can be reduced.

しかもゲート電極とn型ソース,ドレイン領域との間に
これらを分離するp型半導体層を備えたので、n+層(ソ
ース,ドレイン領域)のアニール工程における該n+層の
ゲート電極端部への拡散等、他の何らかの原因によるn+
層のゲート端への移動が上記p型半導体層により抑えら
れることとなり、n+層とゲート電極とが直接接触するの
が回避される。これによりソース,ドレイン領域とゲー
ト電極との距離の短縮によるゲート耐圧劣化及びゲート
・ソース間容量の増大を抑えることができる。
Moreover, since the p-type semiconductor layer is provided between the gate electrode and the n-type source / drain region to separate them, the n + layer (source / drain region) is annealed to the gate electrode end of the n + layer. N + due to some other cause, such as
The movement of the layer to the gate end is suppressed by the p-type semiconductor layer, and direct contact between the n + layer and the gate electrode is avoided. As a result, it is possible to suppress deterioration of the gate breakdown voltage and increase of the gate-source capacitance due to the reduction of the distance between the source / drain region and the gate electrode.

また上記p型半導体層がn型ソース,ドレイン領域の相
対向する側面のほぼ全面を被っているため、短チャネル
効果,特にソース,ドレイン領域間でのリーク電流をほ
とんど遮断することができる。
Further, since the p-type semiconductor layer covers substantially the entire side surfaces of the n-type source / drain regions facing each other, a short channel effect, particularly a leak current between the source / drain regions can be almost shut off.

また、この発明においては、ソース,ドレイン領域形成
のためのイオン注入をゲート電極の形成後全面に形成し
た絶縁性薄膜の上から行っているため、イオン注入は、
イオン注入される領域の表面が上記絶縁性薄膜より被わ
れた状態で行われることとなり、ソース,ドレイン領域
表面でのイオン注入によるダメージを低減することがで
きる。
Further, in the present invention, since the ion implantation for forming the source and drain regions is performed from above the insulating thin film formed on the entire surface after forming the gate electrode, the ion implantation is
Since the surface of the region to be ion-implanted is covered with the insulating thin film, damage to the surface of the source / drain region due to ion-implantation can be reduced.

しかも、上記イオン注入の際、ソース,ドレイン領域を
ゲート電極から所定距離だけ離れた位置に自己整合的に
位置決めするマスクとして、ゲート電極の形成後全面に
形成した絶縁性薄膜を用いているため、該絶縁性薄膜を
さらにエッチバックして形成されるサイドウォールを上
記マスクとして用いるものに比べて、ソース,ドレイン
領域形成工程の簡略化を図ることができる。
Moreover, since the source / drain regions are self-aligned at a predetermined distance from the gate electrode during the ion implantation, the insulating thin film formed on the entire surface after the gate electrode is formed is used. The source / drain region forming process can be simplified as compared with the case where a sidewall formed by further etching back the insulating thin film is used as the mask.

これにより、ソース,ドレイン領域がゲート電極に近接
して配置され、しかも上記ゲート電極とn型ソース,ド
レイン領域とがp型半導体層により分離された構造の電
界効果トランジスタを、ソース,ドレイン領域表面にイ
オン注入によるダメージを与えることなく簡単に形成す
ることができる。
As a result, a field effect transistor having a structure in which the source and drain regions are arranged close to the gate electrode and the gate electrode and the n-type source and drain regions are separated by the p-type semiconductor layer It can be easily formed without damaging ion implantation.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図(a)〜(d)は本発明の一実施例による電界効果ト
ランジスタの構造を示すとともに、その製造方法,つま
りゲート電極とn+ソース・ドレイン層の間にp層を形成
することを特徴とする耐熱性ゲート・セルフアラインME
SFETの作製プロセスを示し、図において、1〜5は第2
図に示すものと同一のもので、8はゲート電極4とn+
ース・ドレイン領域5とを分離するp半導体層である。
また、7は上記p半導体層8の形成後、全面に形成され
た絶縁性薄膜、2aは該絶縁性薄膜7上にパターニングさ
れたフォトレジストで、上記ソース・ドレイン領域5の
形成の際、上記絶縁性薄膜7とともにイオン注入用マス
クとなるものである。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First
FIGS. 3A to 3D show the structure of a field effect transistor according to an embodiment of the present invention, and a manufacturing method thereof, that is, a p layer is formed between a gate electrode and n + source / drain layers. Heat resistant gate self-aligned ME
The manufacturing process of SFET is shown. In the figure, 1 to 5 are second
8 is a p semiconductor layer which is the same as that shown in the figure and which separates the gate electrode 4 from the n + source / drain regions 5.
Further, 7 is an insulating thin film formed on the entire surface after the formation of the p semiconductor layer 8, and 2a is a photoresist patterned on the insulating thin film 7, and when the source / drain regions 5 are formed, It serves as a mask for ion implantation together with the insulating thin film 7.

次に製造方法について説明する。Next, the manufacturing method will be described.

半絶縁性半導体基板1上にゲート電極を加工する(第1,
第2の工程)ところまでは第2図(a)〜(c)に示し
た従来プロセスと同様である。その後、第1図(a)に
示すように前記ゲート電極4をマスクとしてp型の不純
物を注入し、ゲート電極側端に隣接させてp層8を形成
する(第3の工程)。そして第1図(b)に示すように
基板1表面に絶縁性薄膜7を形成し(第4の工程)、第
1図(c)に示すようにフォトレジスト2aを形成した
後、n+イオン注入を行い(第5の工程)、その後熱処理
を行なってn+ソース,ドレイン領域5を形成する(第6
の工程)。この時、n+層5は絶縁体薄膜7の厚み分だけ
ゲート端から離れて形成され、なおかつゲート電極4直
下の基板領域とn+層5の間にはp層がはさまれた構造と
なっている。その後第1図(d)に示すように前記n+
入領域5上にある絶縁性薄膜7を除去し(第7の工
程)、最後に、第2図(f)に示すように前記n+注入領
域5上にソース・ドレインオーミック電極6を形成する
(第8の工程)。
A gate electrode is processed on the semi-insulating semiconductor substrate 1 (first, first
(Second step) Up to this point, it is the same as the conventional process shown in FIGS. Thereafter, as shown in FIG. 1A, p-type impurities are implanted using the gate electrode 4 as a mask to form a p-layer 8 adjacent to the end on the gate electrode side (third step). Then, as shown in FIG. 1 (b) to form an insulating film 7 on the substrate 1 surface (fourth step), after forming a photoresist 2a as shown in FIG. 1 (c), n + ions Implantation is performed (fifth step), and then heat treatment is performed to form n + source / drain regions 5 (sixth step).
Process). At this time, the n + layer 5 is formed so as to be separated from the gate end by the thickness of the insulator thin film 7, and the p layer is sandwiched between the substrate region immediately below the gate electrode 4 and the n + layer 5. Has become. Thereafter Figure 1 the insulating thin film 7 located on the n + implanted region 5 as shown in (d) removing (seventh step), Finally, the as shown in FIG. 2 (f) n + A source / drain ohmic electrode 6 is formed on the implantation region 5 (eighth step).

次に作用効果について説明する。Next, the function and effect will be described.

第3図,第4図に示したゲート電極6とn+層5との分離
をはかるための従来の耐熱性ゲート・セルフアラインME
SFET作製プロセスにおいては、空間的にゲート電極6と
n+層5とを分離することのみが主眼であり、分離した後
のn+層のゲート端への拡散等によるゲートとn+層の再接
触については考慮されえてなかった。
Conventional heat-resistant gate self-alignment ME for separating the gate electrode 6 and the n + layer 5 shown in FIGS. 3 and 4
In the SFET manufacturing process, the gate electrode 6 is spatially
The main purpose is only to separate the n + layer 5, and re-contact between the gate and the n + layer due to diffusion of the n + layer to the gate end after separation has not been considered.

しかし本実施例においては、ゲート電極6とn+層5間に
p層8が形成されており、前記n+層5のゲート端への拡
散等が生じても前記p層8でn+層5のキャリア(電子)
は再結合されて、ゲート端までの拡散は生じにくくな
る。しかも、この現象のために第3図,第4図に示した
従来プロセスに比し、ゲートとn+層5間の分離距離をよ
り小さくすることができ、従って前述のn層3の表面露
出部分に形成される表面空乏層によるソース抵抗の増加
分も押えることができる。
However, in the present embodiment, the p layer 8 is formed between the gate electrode 6 and the n + layer 5, and even if diffusion of the n + layer 5 to the gate end occurs, the p layer 8 does not form the n + layer. 5 carriers (electrons)
Are recombined, and diffusion to the gate edge hardly occurs. Moreover, due to this phenomenon, the separation distance between the gate and the n + layer 5 can be made smaller than that in the conventional process shown in FIGS. The increase in the source resistance due to the surface depletion layer formed in the part can be suppressed.

このように本実施例の構造の電界効果トランジスタで
は、ソース・ドレイン領域5をゲート電極4に近接して
配置しているため、ソース抵抗の低減を図ることができ
る。
As described above, in the field effect transistor having the structure of this embodiment, the source / drain region 5 is arranged close to the gate electrode 4, so that the source resistance can be reduced.

またゲート電極4とn+ソース,ドレイン領域5との間に
これらを分離するp型半導体層8を有しているため、ソ
ース,ドレイン領域5とゲート電極4との距離の短縮に
よるゲート耐圧の劣化及びゲート・ソース間容量の増大
を押えることができ、また上記p型半導体層8がn+ソー
ス,ドレイン領域5の相対向する側面のほぼ全面に被っ
ているため、短チャネル効果,特にソース,ドレイン領
域間でのリーク電流をほとんど遮断することができる。
Further, since the p-type semiconductor layer 8 for separating the gate electrode 4 from the n + source / drain region 5 is provided, the gate breakdown voltage is reduced by shortening the distance between the source / drain region 5 and the gate electrode 4. Deterioration and increase in gate-source capacitance can be suppressed, and since the p-type semiconductor layer 8 covers almost all side surfaces of the n + source and drain regions 5 facing each other, a short channel effect, especially source The leakage current between the drain regions can be almost shut off.

また上記実施例の製造方法では、ソース,ドレイン領域
形成のためのイオン注入をゲート電極4の形成後全面に
形成した絶縁性薄膜7の上から行っているため、イオン
注入は、イオンが注入される領域の表面が上記絶縁性薄
膜7により被われた状態で行われることとなり、ソー
ス,ドレイン領域表面でのイオン注入によるダメージを
低減することができる。
Further, in the manufacturing method of the above-described embodiment, the ion implantation for forming the source / drain regions is performed from above the insulating thin film 7 formed on the entire surface after the gate electrode 4 is formed. Since the surface of the region to be covered is covered with the insulating thin film 7, damage to the surface of the source / drain region due to ion implantation can be reduced.

しかも、上記イオン注入の際、ソース,ドレイン領域5
をゲート電極4から所定距離離れた位置に自己整合的に
位置決めするマスクとして、ゲート電極4の形成後全面
に形成した絶縁性薄膜7を用いているため、該絶縁性薄
膜7をさらにエッチバックして形成されるサイドウォー
ルを上記マスクとして用いるものに比べて、ソース,ド
レイン形成工程の簡略化を図ることができる。
Moreover, during the ion implantation, the source / drain regions 5
Since the insulating thin film 7 formed on the entire surface after the gate electrode 4 is formed is used as a mask for self-aligning at a position away from the gate electrode 4 by a predetermined distance, the insulating thin film 7 is further etched back. The source / drain formation process can be simplified as compared with the case where the sidewalls formed as described above are used as the mask.

これにより、ソース,ドレイン領域5がゲート電極4に
近接して配置され、しかも上記ゲート電極4とソース,
ドレイン領域5とがp型半導体層8により分離された構
造の電界効果トランジスタを、ソース,ドレイン領域表
面にイオン注入によるダメージを与えることなく簡単に
形成することができる。
As a result, the source / drain regions 5 are arranged close to the gate electrode 4, and the gate electrode 4 and the source,
A field effect transistor having a structure in which the drain region 5 is separated by the p-type semiconductor layer 8 can be easily formed without damaging the surfaces of the source and drain regions by ion implantation.

なお、上記実施例では、半絶縁性半導体基板上にn型動
作層及びn型ソース,ドレイン領域を形成し、ソース,
ドレイン領域とゲート電極との間をp型半導体層により
分離したものを示したが、上記動作層及びソース,ドレ
イン領域としてp型層を形成し、ソース,ドレイン領域
とゲート電極とをn型半導体層により分離するようにし
てもよい。
In the above embodiment, the n-type operating layer and the n-type source and drain regions are formed on the semi-insulating semiconductor substrate, and the source,
Although the drain region and the gate electrode are separated by a p-type semiconductor layer, a p-type layer is formed as the operating layer and the source / drain region, and the source / drain region and the gate electrode are n-type semiconductor. You may make it isolate | separate by a layer.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように、この発明に係る電界効果トランジスタに
よれば、ソース,ドレイン領域をゲート電極に近接させ
て配置したので、ソース抵抗の低減を図ることができ
る。しかもゲート電極とソース,ドレイン領域との間に
これらを分離するp型半導体層を備えたので、ソース,
ドレイン領域とゲート電極との距離の短縮によるゲート
耐圧の劣化及びゲート・ソース間容量の増大を抑えるこ
とができる。また上記p型半導体層がn型ソース,ドレ
イン領域の相対向する側面のほぼ全面を被っているた
め、短チャネル効果,特にソース,ドレイン領域間での
リーク電流をほとんど遮断することができる。
As described above, according to the field effect transistor of the present invention, the source and drain regions are arranged close to the gate electrode, so that the source resistance can be reduced. Moreover, since the p-type semiconductor layer for separating the gate electrode and the source / drain region is provided, the source,
It is possible to suppress the deterioration of the gate breakdown voltage and the increase of the gate-source capacitance due to the reduction of the distance between the drain region and the gate electrode. Further, since the p-type semiconductor layer covers substantially the entire side surfaces of the n-type source / drain regions facing each other, a short channel effect, particularly a leak current between the source / drain regions can be almost shut off.

この発明に係る電界効果トランジスタの製造方法によれ
ば、ソース,ドレイ領域形成のためのイオン注入を、ゲ
ート電極の形成後全面に形成した絶縁性薄膜の上から行
っているので、イオン注入は、イオンが注入される領域
の表面が上記絶縁性薄膜により被われた状態で行われる
こととなり、ソース,ドレイン領域表面でのイオン注入
によるダメージを低減することができる。
According to the method for manufacturing a field effect transistor of the present invention, the ion implantation for forming the source and drain regions is performed from above the insulating thin film formed over the entire surface after the gate electrode is formed. Since the surface of the region where the ions are implanted is covered with the insulating thin film, the damage due to the ion implantation on the surface of the source / drain region can be reduced.

しかも、上記イオン注入の際、ソース,ドレイン領域を
ゲート電極から所定距離だけ離れた位置に自己整合的に
位置決めするマスクとして、ゲート電極の形成後全面に
形成した絶縁性薄膜を用いているため、該絶縁性薄膜を
さらにエッチバックして形成されるサイドウォールを上
記マスクとして用いるものに比べて、ソース,ドレイン
領域形成工程の簡略化を図ることができる。
Moreover, since the source / drain regions are self-aligned at a predetermined distance from the gate electrode during the ion implantation, the insulating thin film formed on the entire surface after the gate electrode is formed is used. The source / drain region forming process can be simplified as compared with the case where a sidewall formed by further etching back the insulating thin film is used as the mask.

この結果、ソース,ドレイン領域がゲート電極に近接し
て配置され、しかも上記ゲート電極下側の基板領域とソ
ース,ドレイン領域とがp型半導体層により分離された
構造の電界効果トランジスタを、ソース,ドレイン領域
表面にイオン注入によるダメージを与えることなく簡単
に形成することができるという効果がある。
As a result, a field effect transistor having a structure in which the source and drain regions are arranged close to the gate electrode, and the substrate region under the gate electrode and the source and drain regions are separated by the p-type semiconductor layer There is an effect that it can be easily formed without damaging the surface of the drain region due to ion implantation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明の一実施例による耐熱性セルフアライ
ンゲートMESFETの構造及び作製プロセスを示す図、第2
図は従来の耐熱性セルフアラインゲートMESFETの構造及
び作製プロセスを示す図、第3図,第4図はそれぞれ従
来の他の耐熱性セルフアラインゲートMESFETの構造及び
作製プロセスを示す図、第5図は従来のリフトオフプロ
セスによるMESFETの構造を示す断面図である。 図において、1は半絶縁性半導体基板,2,2aはフォトレ
ジスト,3はn型の動作層,4は耐熱性ゲート電極,5はn+
(ソース・ドレイン領域),6はソース,ドレインオーミ
ック電極,7は絶縁性薄膜,8はp半導体層である。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
FIG. 1 is a diagram showing a structure and a manufacturing process of a heat resistant self-aligned gate MESFET according to an embodiment of the present invention.
The figure shows the structure and fabrication process of a conventional heat-resistant self-aligned gate MESFET, and FIGS. 3 and 4 show the structure and fabrication process of another conventional heat-resistant self-aligned gate MESFET, respectively. FIG. 3 is a sectional view showing a structure of MESFET by a conventional lift-off process. In the figure, 1 is a semi-insulating semiconductor substrate, 2 and 2a are photoresists, 3 is an n-type operating layer, 4 is a heat resistant gate electrode, 5 is an n + layer (source / drain region), 6 is a source / drain Ohmic electrode, 7 is an insulating thin film, and 8 is a p semiconductor layer. The same reference numerals in the drawings indicate the same or corresponding parts.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1導電型半絶縁性半導体基板の表面に形
成された第1導電型能動層と、該能動層上に形成された
耐熱性ゲート電極と、上記半導体基板の、ゲート電極両
側部分に形成された第1導電型ソース,ドレイン領域と
を備えた電界効果トランジスタにおいて、 上記ソース,ドレイン領域を上記ゲート電極に近接させ
て配置し、 上記ゲート電極直下の領域とソース,ドレイン領域との
間に形成され、これらを分離する第2導電型半導体層を
備えたことを特徴とする電界効果トランジスタ。
1. A first conductivity type active layer formed on the surface of a first conductivity type semi-insulating semiconductor substrate, a heat resistant gate electrode formed on the active layer, and both sides of the gate electrode of the semiconductor substrate. In a field effect transistor having a first conductivity type source / drain region formed in a part thereof, the source / drain region is disposed close to the gate electrode, and the region immediately below the gate electrode and the source / drain region are provided. A field effect transistor characterized by comprising a second conductive type semiconductor layer formed between the two and separating them.
【請求項2】第1導電型半絶縁性半導体基板の主面に第
1導電型能動層を形成する工程と、 上記能動層上に耐熱性高融点材料からなるゲート電極を
形成する工程と、 該ゲート電極をマスクとして第2導電型イオンを注入し
て、上記ゲート電極に隣接させて第2導電型半導体層を
形成する工程と、 上記半導体基板上全面に絶縁性薄膜を形成する工程と、 該絶縁性薄膜の上から第1導電型イオンを注入して、上
記ゲート電極から上記絶縁性薄膜の膜厚分だけ離して、
上記第2導電型半導体層とほぼ同じ深さの第1導電型ソ
ース,ドレイン領域を形成する工程と、 その後熱処理を行い、上記絶縁性薄膜を除去した後、上
記ソース,ドレイン領域上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。
2. A step of forming a first conductivity type active layer on a main surface of a first conductivity type semi-insulating semiconductor substrate, and a step of forming a gate electrode made of a heat resistant refractory material on the active layer. Implanting second conductivity type ions using the gate electrode as a mask to form a second conductivity type semiconductor layer adjacent to the gate electrode, and forming an insulating thin film over the entire surface of the semiconductor substrate, Ions of the first conductivity type are implanted from above the insulating thin film and separated from the gate electrode by the thickness of the insulating thin film,
A step of forming first-conductivity-type source / drain regions having substantially the same depth as the second-conductivity-type semiconductor layer, followed by heat treatment to remove the insulating thin film, and then an ohmic electrode on the source / drain regions. A method of manufacturing a field effect transistor, comprising:
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