JPH07130766A - 化合物半導体装置 - Google Patents

化合物半導体装置

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JPH07130766A
JPH07130766A JP27235693A JP27235693A JPH07130766A JP H07130766 A JPH07130766 A JP H07130766A JP 27235693 A JP27235693 A JP 27235693A JP 27235693 A JP27235693 A JP 27235693A JP H07130766 A JPH07130766 A JP H07130766A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
compound semiconductor
gate electrode
region
low resistance
semiconductor device
Prior art date
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Pending
Application number
JP27235693A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaharu Kondo
雅陽 近藤
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.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ゲート電極と低抵抗領域(N+ 領域)との間
隔を容易に測定することを実現し、また、ウエファ単位
でマスク合わせの精度を確認することを実現し、総じて
安定して製造することができる化合物半導体装置を提供
する。 【構成】 半絶縁性の半導体基板1の表面層に一対の低
抵抗領域2を設けるとともにこれら低抵抗領域2を連絡
する活性領域3を設け、低抵抗領域2上にはそれぞれソ
ース電極6とドレイン電極7をオーミック接続して設
け、活性領域3上にはゲート電極4を設けた化合物半導
体装置において、低抵抗領域2とゲート電極4との間隔
D1、D2、D3、D4を定間隔に広げたモニタ用のパター
ンを複数個備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガリウム砒素(GaA
s)等の化合物半導体を用いた電界効果トランジスタ
(FET)の電気的特性をモニタリングする技術に関
し、特に高周波パワー電界効果トランジスタに用いて好
適な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、ガリウム砒素を用いたパワー電
界効果トランジスタは、半絶縁性のガリウム砒素基板の
表面層に一対のN+ 領域(低抵抗領域)を設けるととも
に、これらN+ 領域を連絡するN領域(活性領域)を設
け、N+ 領域上にはそれぞれソース電極とドレイン電極
をオーミック接触して設け、N領域上にはゲート電極を
設けた構造を有している。
【0003】このような電界効果トランジスタは、ゲー
ト電極に電圧を加え、N+ 領域(活性領域)内の空乏層
の広がりを制御することによってドレイン電流を制御し
ている。特に、高周波用のパワートランジスタにあって
は、ゲート耐圧は高周波特性と共に電気的特性を左右す
る重要な要素であり、このゲート耐圧を制御するための
重要な要素はゲート電極とN+ 領域との距離である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような電界効果トランジスタの構造は、何度もマスク合
わせをして形成するものであるため、ゲート電極とN+
領域との間隔にマスク合わせ誤差が生じてしまうことが
あった。また、N+ 領域はイオン注入で形成されるた
め、出来上がった製品を分解して走査型電子顕微鏡等を
用いて検査しても、ゲート電極とN+ 領域との間隔を調
べることはできなかった。
【0005】本発明は上記従来の事情に鑑みなされたも
ので、ゲート電極と低抵抗領域(N + 領域)との間隔を
容易に電気的に測定することを実現し、また、ウエファ
単位でマスク合わせの精度を確認することを実現し、総
じて安定した化合物半導体装置の製造を実現することを
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の化合物半導体装置は、化合物半導体基板の表面層に
一対の低抵抗領域を設けるとともにこれら低抵抗領域を
連絡する活性領域を設け、前記低抵抗領域上にはそれぞ
れソース電極とドレイン電極をオーミック接触して設
け、前記活性領域上にはゲート電極を設けた化合物半導
体装置において、前記低抵抗領域とゲート電極との間隔
を定間隔に広げたモニタ用のパターンを複数個備えたこ
とを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明の化合物半導体装置は、低抵抗領域とゲ
ート電極との間隔を定間隔に広げたモニタ用のパターン
を複数個設けてあるため、これらモニタ用パターンでゲ
ート耐圧の測定を行うことにより、ゲート電極と低抵抗
領域(N+ 領域)との間隔を測定することができ、ま
た、ウエファ単位でマスク合わせの精度を確認すること
ができる。
【0008】
【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。本実施例の化合物半導体装置は、図1及び図2に示
すように、ガリウム砒素からなる半絶縁性の基板1を備
えており、この基板1の表面層には、不純物をイオン注
入して、低抵抗領域(N+ 領域)2と活性領域(N領
域)3とが形成されている。
【0009】基板1のN領域3上にはゲート電極4が設
けられ、N+ 領域2上にはAuGe/Ni/Auからな
る金属電極5がオーミック接触されて設けられている。
金属電極5上には互い違いにソース電極6とドレイン電
極7となるAuメッキ層からなる電極が電気的に接続さ
れて設けられている。なお、図中の8はシリコン窒化
膜、9はポリイミド膜等の絶縁膜である。
【0010】ここで、通常の電界効果トランジスタ(す
なわち、モニタ用のもの以外)はゲート電極4とN+
域2との間隔が一定(例えば、0.2μm)に形成され
ているが、モニタ用のものはそれぞれの間隔D1、D2、
D3、D4が0.1μm、0.2μm、0.3μm、0.
4μmに一定間隔(0.1μm)づつ広げて形成してあ
る。
【0011】上記のようなモニタ用の電界効果トランジ
スタを備えた化合物半導体装置では、モニタ用のトラン
ジスタのゲート電極4に種々な電圧を印加して検査し、
その結果を検討することによって、通常の電界効果トラ
ンジスタのゲート電極4とN + 領域2との間隔を検査す
ることができる。
【0012】例えば、通常の電界効果トランジスタのゲ
ート電極に電圧を印加して、そのゲート耐圧がなくなる
ゲート電圧を調べる。そして、そのゲート電圧をモニタ
用の電界効果トランジスタのゲートに印加してゲート耐
圧がなくなるものを調れば、モニタ用のもののゲート電
極4とN+ 領域2との間隔が通常の電界効果トランジス
タのそれであるので、この間隔を容易に調べることがで
きる。また、例えば、モニタ用の電界効果トランジスタ
でゲート電極4とN+ 領域2との間隔を0.4μmに設
定したものが比較的低いゲート電圧で破壊されてしまう
場合には、製造工程中のマスク合わせに誤差が生じてし
まっていることが確認できる。
【0013】次に、上記構成の化合物半導体装置を製造
する方法の一例を説明する。まず、図3に示すように、
ガリウム砒素半導体基板1に不純物をイオン注入して基
板の表面層にN領域3を形成する。
【0014】次いで、図4に示すように、この基板1の
表面にシリコン窒化膜(SiN膜)10を堆積させ、シ
リコン窒化膜10上にフォトレジスト膜11を塗布し、
ソース及びドレイン領域、更には、マスク合わせ用の基
準マークに対応して、このフォトレジスト膜11に開口
パターンを形成する。そして、更に不純物をイオン注入
し、基板1の表面層にソース及びドレイン領域に対応し
てN+ 領域2を形成する。なお、マスク合わせ用の基準
マークはメサ形成用及びオーミック電極形成用、ゲート
電極形成用の2つが形成され、図中にはその1つしか示
していないが、上記開口もそれらに対応して2つ形成さ
れる。
【0015】次いで、図5に示すように、更にフォトレ
ジスト膜12を塗布し、このフォトレジスト膜12にマ
スク合わせ用の基準マークに対応した開口パターンを形
成する。ここで、このフォトレジスト膜12に形成され
る開口は上記フォトレジスト膜11に形成された開口を
露出させるものであればよく、従って両開口の大きさは
一致せずとも、フォトレジスト膜12の開口がフォトレ
ジスト膜11の開口より大きければよい。
【0016】次いで、図6に示すように、金属(Ti/
Au)13を蒸着させた後、図7に示すように、フォト
レジスト膜11及び12をリフトオフして基板1上に上
記した2つの基準マーク14を形成する。これら基準マ
ーク14は図13に示すように十字形のものであり、以
後のマスク合わせの際にそれぞれ基準として用いられ
る。
【0017】次いで、アニール処理を行ってイオン注入
した領域を活性化させた後、図8に示すように、基板1
上にフォトレジスト膜15を塗布し、メサ形成用の基準
マーク14を基準にして、フォトレジスト膜15に素子
間分離用のメサに対応した開口パターンを形成する。す
なわち、図13に示すように、フォトレジスト膜15に
開口パターンを転写するマスク16に基準マークと同じ
十字形のパターンを設け、このマスク16のパターンを
通して基準マーク14に位置合わせすることによって、
メサ形成位置を位置合わせする。そして、このフォトレ
ジストパターンによってシリコン窒化膜10をエッチン
グして開口させ、更に、基板1にメサ17をエッチング
して形成する。
【0018】次いで、要部を拡大した図9に示すよう
に、フォトレジスト膜15を除去した後、新たにフォト
レジスト膜18を塗布し、上記したメサ形成のときと同
様に、オーミック電極形成用の基準マーク14を基準に
して、フォトレジスト膜18にソース及びドレイン領域
に対応した開口パターンを形成する。そして、フォトレ
ジスト膜18のパターンによってシリコン窒化膜10に
開口を形成する。次いで、要部を拡大した図10に示す
ように、金属(AuGe/Ni/Au)19を蒸着さ
せ、ソース領域及びドレイン領域となるN+ 領域2上に
金属電極5をオーミック接触して形成する。
【0019】次いで、フォトレジスト膜18をリフトオ
フし、熱処理を施して金属電極5を合金化した後、要部
を拡大した図11に示すように、新たなフォトレジスト
膜20を塗布し、上記したメサ形成のときと同様に、ゲ
ート電極形成用の基準マーク14を基準にして、フォト
レジスト膜20にゲート電極に対応した開口パターンを
形成する。
【0020】次いで、要部を拡大した図12に示すよう
に、フォトレジスト膜20のパターンによってシリコン
窒化膜10をエッチングして開口を形成し、更に、エッ
チングして、基板1の両N+ 領域2の間、すなわちN領
域3(活性領域)にリセスを形成する。そして、金属
(チタン、プラチナ、金)21を蒸着させ、活性領域と
なるN領域3上にゲート電極4を形成する。
【0021】この後は、公知の方法によって、シリコン
窒化膜10、フォトレジスト膜20、金属膜21を除去
し、図1に示したように、シリコン窒化膜8及び絶縁膜
9を設けると共に、金属電極5にソース電極6或いはド
レイン電極7を接続して設け、化合物半導体装置を完成
する。
【0022】なお、上記実施例はガリウム砒素半導体を
例にとって説明したが、本発明はそれ以外の化合物半導
体にも適用することができる。また、ゲート電極とN+
領域との間隔をどのくらいづつ広げるかは上記実施例に
限定されるのもではなく、必要に応じて種々選択される
ものである。また、基準マークの形状は十字形以外に種
々選択することができる。また、ソース領域側からドレ
イン領域側、或いは、この逆と言ったように、ゲート電
極とN+ 領域との間隔を徐々に広げる方向を反転させた
パターンも形成しておくようにすれば、電界効果トラン
ジスタの種々な使用条件についても検査することができ
る。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、低
抵抗領域とゲート電極との間隔を定間隔に広げたモニタ
用のパターンを複数個備えるようにしたため、これらモ
ニタ用のパターンを用いて、ゲート電極と低抵抗領域
(N+ 領域)との間隔を容易に測定することができ、ま
た、ウエファ単位でマスク合わせの精度を確認すること
ができ、総じて化合物半導体装置を安定して製造するこ
とができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る化合物半導体装置の断
面図。
【図2】本発明の一実施例に係る化合物半導体装置の平
面図。
【図3】化合物半導体装置の製造工程を示す断面図。
【図4】化合物半導体装置の製造工程を示す断面図。
【図5】化合物半導体装置の製造工程を示す断面図。
【図6】化合物半導体装置の製造工程を示す断面図。
【図7】化合物半導体装置の製造工程を示す断面図。
【図8】化合物半導体装置の製造工程を示す断面図。
【図9】化合物半導体装置の製造工程を示す断面図。
【図10】化合物半導体装置の製造工程を示す断面図。
【図11】化合物半導体装置の製造工程を示す断面図。
【図12】化合物半導体装置の製造工程を示す断面図。
【図13】基準マークを示す平面図。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 化合物半導体基板の表面層に一対の低抵
    抗領域を設けるとともにこれら低抵抗領域を連絡する活
    性領域を設け、前記低抵抗領域上にはそれぞれソース電
    極とドレイン電極をオーミック接触して設け、前記活性
    領域上にはゲート電極を設けた化合物半導体装置におい
    て、前記低抵抗領域とゲート電極との間隔を定間隔に広
    げたモニタ用のパターンを複数個備えたことを特徴とす
    る化合物半導体装置。
JP27235693A 1993-10-29 1993-10-29 化合物半導体装置 Pending JPH07130766A (ja)

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JP27235693A JPH07130766A (ja) 1993-10-29 1993-10-29 化合物半導体装置

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JP27235693A JPH07130766A (ja) 1993-10-29 1993-10-29 化合物半導体装置

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