JPH10144913A - Field-effect transistor, semiconductor integrated circuit device and method for manufacturing field-effect transistor - Google Patents

Field-effect transistor, semiconductor integrated circuit device and method for manufacturing field-effect transistor

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JPH10144913A
JPH10144913A JP8298772A JP29877296A JPH10144913A JP H10144913 A JPH10144913 A JP H10144913A JP 8298772 A JP8298772 A JP 8298772A JP 29877296 A JP29877296 A JP 29877296A JP H10144913 A JPH10144913 A JP H10144913A
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recess
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    • H01L29/41758Source or drain electrodes for field effect devices for lateral devices with structured layout for source or drain region, i.e. the source or drain region having cellular, interdigitated or ring structure or being curved or angular

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce gate width dependence of a threshold of hererojunction type field-effect transistors. SOLUTION: A unit element region 30 formed on a substrate 11 is a laminated region comprising a semiconductor layer and an active layer hetero-connected to this semiconductor layer, and is divided in a gate length direction by a recessed groove 31. A gate electrode 20 is formed along a bottom part of a recess part, extending in a gate width direction in an upper part of the unit element region 30 for each unit element region 30, and a source electrode 21 is formed along one side part of the recess part, and a drain electrode 22 is formed along the other side part of the recess part. The gate electrodes 20 are connected to each other via a one-layer gate electrode connection wiring 23, and the source electrodes 21 are connected to each other via a two-layer source electrode connection wiring 24, and the drain electrodes 22 are connected to each other via a two-layer drain electrode connection wiring 25.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ヘテロ接合を有す
る電界効果トランジスタ(=FET)及びその製造方法
に関し、特に、フィンガー状のゲート電極(いわゆるゲ
ートフィンガー)を有するヘテロ接合型の電界効果トラ
ンジスタに関する。
The present invention relates to a field effect transistor (= FET) having a heterojunction and a method of manufacturing the same, and more particularly to a heterojunction field effect transistor having a finger-like gate electrode (so-called gate finger). .

【0002】[0002]

【従来の技術】結晶成長技術の進展により、異種半導体
間の接合(ヘテロ接合)を有する半導体デバイスの製造
が容易になった結果、様々なヘテロ接合型半導体デバイ
スが考案されてきている。これは、ヘテロ接合の導入に
より半導体デバイスの設計自由度が飛躍的に向上し、半
導体デバイスの優れた特性を実現しやすくなったためで
ある。とりわけ、ガリウム砒素(GaAs)系のヘテロ
接合型デバイスは、近年急速に需要が伸びている高周波
通信機器用デバイスとして、特に広く研究され実用化さ
れている。
2. Description of the Related Art A variety of heterojunction semiconductor devices have been devised as a result of the development of semiconductor devices having a junction (heterojunction) between heterogeneous semiconductors due to the progress of crystal growth technology. This is because the introduction of the heterojunction dramatically improves the degree of freedom in designing a semiconductor device and makes it easier to realize excellent characteristics of the semiconductor device. In particular, gallium arsenide (GaAs) -based heterojunction devices have been particularly widely researched and put to practical use as devices for high-frequency communication equipment whose demand has been rapidly growing in recent years.

【0003】以下、従来のヘテロ接合型電界効果トラン
ジスタを図面を参照しながら説明する。
A conventional heterojunction field effect transistor will be described below with reference to the drawings.

【0004】図12は従来のインジウムガリウム砒素
(InGaAs)歪み層ダブルヘテロ接合を用いた高周
波用パワーFETを示し、図12(a)は平面図であ
り、図12(b)は部分断面図である。本高周波用パワ
ーFETは、1つの素子領域に複数のゲートフィンガー
を有することによりゲート幅を大きくしているため、高
い出力特性を確保している。図12(a)において、1
00は基板上に形成された素子領域としてのFET動作
領域、110はFET動作領域100のリセス部に形成
され、高出力を得るために複数のフィンガー状に設けら
れたゲート電極、111はリセス部の一方の側部に沿っ
て形成されているソース電極、112はリセス部の他方
の側部に沿って形成されているドレイン電極、113は
ゲート電極110同士を接続する1層目のゲート電極接
続配線、114はソース電極111同士を接続する2層
目のソース電極接続配線、115はドレイン電極112
同士を接続する2層目のドレイン電極接続配線である。
FIG. 12 shows a high-frequency power FET using a conventional indium gallium arsenide (InGaAs) strained layer double heterojunction. FIG. 12 (a) is a plan view and FIG. 12 (b) is a partial sectional view. is there. Since the high-frequency power FET has a large gate width by providing a plurality of gate fingers in one element region, high output characteristics are secured. In FIG. 12A, 1
Reference numeral 00 denotes an FET operation region as an element region formed on the substrate; 110, a gate electrode formed in a recessed portion of the FET operation region 100 to be provided with a plurality of fingers to obtain high output; 111, a recessed portion. , A source electrode 112 formed along one side of the recess, a drain electrode 112 formed along the other side of the recess, and a first-layer gate electrode connection 113 connecting the gate electrodes 110 to each other. A wiring 114 is a second-layer source electrode connection wiring connecting the source electrodes 111 to each other, and 115 is a drain electrode 112
This is a second-layer drain electrode connection wiring connecting the two.

【0005】図12(b)に示すように、GaAsより
なる基板101上には、絶縁性アルミニウムガリウム砒
素(i−AlGaAs)よりなるバッファ層102、S
iがドナーとしてドープされた第1のn型アルミニウム
ガリウム砒素(n−AlGaAs)層103、第1の絶
縁性アルミニウムガリウム砒素(i−AlGaAs)層
104、絶縁性インジウムガリウム砒素(i−InGa
As)層105、第2の絶縁性アルミニウムガリウム砒
素(i−AlGaAs)層106、Siがドナーとして
ドープされた第2のn型アルミニウムガリウム砒素(n
−AlGaAs)層107及びSiがドナーとしてドー
プされたn型ガリウム砒素(n−GaAs)層108が
順次成長して形成されている。
As shown in FIG. 1B, a buffer layer 102 made of insulating aluminum gallium arsenide (i-AlGaAs) is formed on a substrate 101 made of GaAs.
a first n-type aluminum gallium arsenide (n-AlGaAs) layer 103 doped with i as a donor, a first insulating aluminum gallium arsenide (i-AlGaAs) layer 104, an insulating indium gallium arsenide (i-InGa)
As) layer 105, a second insulating aluminum gallium arsenide (i-AlGaAs) layer 106, and a second n-type aluminum gallium arsenide (n
-AlGaAs) layer 107 and an n-type gallium arsenide (n-GaAs) layer 108 doped with Si as a donor are sequentially grown and formed.

【0006】ヘテロ接合は第1の絶縁性アルミニウムガ
リウム砒素層104と絶縁性インジウムガリウム砒素層
105との界面、及び絶縁性インジウムガリウム砒素層
105と第2の絶縁性アルミニウムガリウム砒素層10
6との界面の両界面に形成されている。
The hetero junction is formed at the interface between the first insulating aluminum gallium arsenide layer 104 and the insulating indium gallium arsenide layer 105, and between the insulating indium gallium arsenide layer 105 and the second insulating aluminum gallium arsenide layer 10.
6 are formed at both interfaces.

【0007】n型ガリウム砒素層108の上面には、オ
ーミック電極としてソース電極111とドレイン電極1
12が形成されており、さらに、n型ガリウム砒素層1
08の上面の複数のゲート電極形成領域には第2のn型
アルミニウムガリウム砒素107の上部に達するリセス
部109がそれぞれ形成され、該リセス部109の底部
にはゲート電極110がそれぞれ形成されている。
On the upper surface of the n-type gallium arsenide layer 108, a source electrode 111 and a drain electrode 1 are formed as ohmic electrodes.
12 are formed, and the n-type gallium arsenide layer 1
In the plurality of gate electrode forming regions on the top surface of the semiconductor chip 08, recesses 109 reaching the upper portion of the second n-type aluminum gallium arsenide 107 are formed, and gate electrodes 110 are formed at the bottoms of the recesses 109, respectively. .

【0008】ここで、第1及び第2の絶縁性アルミニウ
ムガリウム砒素層104,106は通常厚さが2nm〜
5nmの薄膜により形成されており、FET動作領域1
00内の電子は第1のn型アルミニウムガリウム砒素層
103から第1の絶縁性アルミニウムガリウム砒素層1
04を通って絶縁性インジウムガリウム砒素層105に
供給されると共に、第2のn型アルミニウムガリウム砒
素層107から第2の絶縁性アルミニウムガリウム砒素
層106を通って絶縁性インジウムガリウム砒素層10
5に供給される。本高周波用パワーFETは、この供給
される電子の量がゲート電極112に印加される電圧に
よって制御されることによりFETとして動作してい
る。
In this case, the first and second insulating aluminum gallium arsenide layers 104 and 106 usually have a thickness of 2 nm or more.
The FET operating region 1 is formed by a thin film of 5 nm.
Electrons within the first 00 are transferred from the first n-type aluminum gallium arsenide layer 103 to the first insulating aluminum gallium arsenide layer 1.
04 to the insulating indium gallium arsenide layer 105, and from the second n-type aluminum gallium arsenide layer 107 to the insulating indium gallium arsenide layer 10 through the second insulating aluminum gallium arsenide layer 106.
5 is supplied. The high-frequency power FET operates as an FET by controlling the amount of supplied electrons by the voltage applied to the gate electrode 112.

【0009】図13は従来のダブルヘテロ接合型高周波
用パワーFETの製造方法の各工程を示し、(a)、
(c)及び(e)は工程順断面図であり、(b)、
(d)及び(f)は工程順平面図である。図13(a)
及び(b)に示すように、まず、例えばMBE(Molecu
lar Beam Epitaxy)法を用いて、GaAsよりなる基板
101上に、絶縁性アルミニウムガリウム砒素よりなる
バッファ層102、Siがドープされた第1のn型アル
ミニウムガリウム砒素層103、第1の絶縁性アルミニ
ウムガリウム砒素層104、絶縁性インジウムガリウム
砒素層105、第2の絶縁性アルミニウムガリウム砒素
層106、Siがドープされた第2のn型アルミニウム
ガリウム砒素層107、及びSiがドープされたn型ガ
リウム砒素層108を順次成長させる。
FIG. 13 shows the steps of a conventional method for manufacturing a double hetero-junction type high frequency power FET.
(C) and (e) are step-by-step sectional views, and (b),
(D) and (f) are step-by-step plan views. FIG. 13 (a)
And (b), first, for example, MBE (Molecu
a buffer layer 102 made of insulating aluminum gallium arsenide, a first n-type aluminum gallium arsenide layer 103 doped with Si, a first insulating aluminum Gallium arsenide layer 104, insulating indium gallium arsenide layer 105, second insulating aluminum gallium arsenide layer 106, second n-type aluminum gallium arsenide layer 107 doped with Si, and n-type gallium arsenide doped with Si Layer 108 is grown sequentially.

【0010】次に、n型ガリウム砒素層108の上に全
面にわたってレジスト膜を塗布し、フォトリソグラフィ
ーによりレジストパターン121を形成する。その後、
基板101の所定領域に対してバッファ層102に達す
るエッチングを行ない素子分離を行なって、FET動作
領域100を形成する。
Next, a resist film is applied over the entire surface of the n-type gallium arsenide layer 108, and a resist pattern 121 is formed by photolithography. afterwards,
A predetermined region of the substrate 101 is etched to reach the buffer layer 102 to perform element isolation, thereby forming an FET operation region 100.

【0011】次に、図13(c)及び(d)に示すよう
に、レジストパターン121を除去した後、n型ガリウ
ム砒素層108の所定領域にオーミック電極を形成し、
ソース電極111,111,…又はドレイン電極11
2,112,…とする。
Next, as shown in FIGS. 13C and 13D, after removing the resist pattern 121, an ohmic electrode is formed in a predetermined region of the n-type gallium arsenide layer 108.
Source electrode 111, 111,... Or drain electrode 11
2, 112,...

【0012】次に、図13(e)及び(f)に示すよう
に、n型ガリウム砒素層108のゲート電極形成領域に
対して選択的に、例えばリン酸(H3PO4)及び過酸化
水素(H22)を含む混合溶液を用いてウェットエッチ
ングを行なって所望のしきい値Vthを得られる深さのリ
セス部109を形成し、該リセス部109の底部に沿っ
てゲート電極110,110,…を形成する。
Next, as shown in FIGS. 13E and 13F, for example, phosphoric acid (H 3 PO 4 ) and peroxide are selectively applied to the gate electrode forming region of the n-type gallium arsenide layer 108. A wet etching is performed using a mixed solution containing hydrogen (H 2 O 2 ) to form a recess 109 having a depth that can obtain a desired threshold value Vth, and a gate electrode 110 is formed along the bottom of the recess 109. , 110,...

【0013】次に、図14の平面図に示すように、ゲー
ト電極110同士をゲート電極接続配線113により、
ソース電極111同士をソース電極接続配線114によ
り、ドレイン電極112同士をドレイン電極接続配線1
15によりそれぞれ接続することにより、複数のゲート
フィンガーによるゲート幅が大きな高周波用パワーFE
Tが完成する。
Next, as shown in the plan view of FIG. 14, the gate electrodes 110 are connected to each other by the gate electrode connection wiring 113.
The source electrodes 111 are connected by the source electrode connection wiring 114, and the drain electrodes 112 are connected by the drain electrode connection wiring 1.
15, the high frequency power FE having a large gate width by a plurality of gate fingers.
T is completed.

【0014】図12(b)に示すように、FET動作領
域を流れる電子は、ノンドープの絶縁性インジウムガリ
ウム砒素層105のヘテロ接合界面近傍に2次元電子ガ
ス120を形成し、該電子の供給元であるn型アルミニ
ウムガリウム砒素層103,107から離れた層を走行
するため、ドナー不純物散乱の影響を受けないので、高
い移動度を実現できる。その結果、ヘテロ接合型FET
はヘテロ接合を用いないGaAs MESFETと比較
して高周波領域でも高い利得を示すため、MESFET
では困難であった10GHz以上の高周波用デバイスと
して使用できるだけでなく、例えば、より低周波の1G
Hz〜3GHz帯の携帯電話機用パワーFETに応用し
た場合は、MESFETよりも電力変換効率を向上させ
ることができるので、従来のパワーFETの場合よりも
長時間の動作が可能になる。
As shown in FIG. 12B, the electrons flowing through the FET operation region form a two-dimensional electron gas 120 near the heterojunction interface of the non-doped insulating indium gallium arsenide layer 105, and the source of the electrons is Since it travels in a layer away from the n-type aluminum gallium arsenide layers 103 and 107, which are not affected by donor impurity scattering, high mobility can be realized. As a result, heterojunction FET
Shows higher gain even in the high frequency region compared to GaAs MESFETs that do not use a heterojunction.
Not only can it be used as a high-frequency device of 10 GHz or higher, which has been difficult in
When applied to a power FET for a mobile phone in the Hz to 3 GHz band, the power conversion efficiency can be improved as compared with the MESFET, so that the operation can be performed for a longer time than the conventional power FET.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】高周波用デバイスにヘ
テロ接合型FETを用いる場合は、所望の高周波特性に
応じて、例えば出力の大小に応じて、ゲート幅Wg を変
更する必要がある。また複数のヘテロ接合型FETを同
一のチップに作製して高周波用集積回路(MMIC: M
icrowave Monolithic IC)を構成する場合は、ゲート幅
Wg が異なるFETを集積するのが一般的である。
When a heterojunction FET is used for a high-frequency device, it is necessary to change the gate width Wg according to the desired high-frequency characteristics, for example, according to the magnitude of the output. Also, a plurality of heterojunction FETs are manufactured on the same chip, and a high frequency integrated circuit (MMIC: MMIC:
When constructing an icrowave monolithic IC), it is common to integrate FETs having different gate widths Wg.

【0016】しかしながら、前記従来のヘテロ接合型パ
ワーFETの製造方法は、図12に示すように、該FE
Tのしきい値Vthがゲート幅Wg に依存し大きく変動す
る現象がある。例えば、ゲート幅Wg が200μmから
1000μmまで変化させた場合には、しきい値電圧が
ほぼ0.5V上昇してしまう。従って、同一基板上に同
一のしきい値Vthを有し、且つ、ゲート幅Wg が異なる
FETを作製することが困難であるという問題を有して
いる。
However, the conventional method of manufacturing a hetero-junction power FET uses the FE as shown in FIG.
There is a phenomenon that the threshold value Vth of T greatly varies depending on the gate width Wg. For example, when the gate width Wg is changed from 200 μm to 1000 μm, the threshold voltage increases by about 0.5V. Therefore, there is a problem that it is difficult to fabricate FETs having the same threshold value Vth and different gate widths Wg on the same substrate.

【0017】現在のところ、この原因は明らかになって
はいない。GaAs系のウェットエッチング液として、
前記のような過酸化水素を酸化剤に含む溶液を使用する
ことが一般的であるが、この溶液による半導体のエッチ
ングメカニズムは酸化還元反応で説明できることが分か
っている(P.H.L.Notten et al. * Etching of III-VSe
miconductors * Elsevier Science Publishing、また
は、G. Franz et al. *Wet Chemical Etching Behavior
of Ga(Al)As and In(Ga)P(As) Layers * Jpn.J. Appl.
Phys. 30[11A], 2693,1991参照)。
At present, the cause has not been clarified. As a GaAs-based wet etching solution,
It is common to use a solution containing hydrogen peroxide as an oxidizing agent as described above, but it has been found that the etching mechanism of a semiconductor by this solution can be explained by a redox reaction (PHL Notten et al. * Etching of III-VSe
miconductors * Elsevier Science Publishing or G. Franz et al. * Wet Chemical Etching Behavior
of Ga (Al) As and In (Ga) P (As) Layers * Jpn.J. Appl.
Phys. 30 [11A], 2693, 1991).

【0018】この酸化還元反応には、半導体の伝導帯若
しくは価電子帯と溶液との間の電子又は正孔の受け渡し
過程を含んでいる。この受け渡し過程は半導体のエネル
ギーバンドの曲がり具合に依存するため、エッチング速
度がヘテロ接合型FETの層構造(各層の厚さと電子又
は正孔濃度)に大きく依存する。その結果、図15に示
すように、特にヘテロ接合型FETにおいて、しきい値
Vthのゲート幅Wg 依存性が顕著になると考えられる。
ゲート幅Wg が大きくなると共にゲートフィンガー数も
増加することから、何らかの理由でゲートフィンガー数
が増えるとこの電子又は正孔の受け渡し過程が活性化さ
れることにより、エッチングが進行し、ゲート幅Wg が
大きくなるほどしきい値Vthの絶対値が小さく、すなわ
ち浅くなると考えられる。
This oxidation-reduction reaction includes a process of transferring electrons or holes between the solution and the conduction band or valence band of the semiconductor. Since this transfer process depends on the degree of bending of the energy band of the semiconductor, the etching rate greatly depends on the layer structure (thickness of each layer and electron or hole concentration) of the heterojunction FET. As a result, as shown in FIG. 15, the dependence of the threshold value Vth on the gate width Wg is considered to be remarkable, particularly in a heterojunction FET.
Since the number of gate fingers increases as the gate width Wg increases, if the number of gate fingers increases for some reason, this electron or hole transfer process is activated, etching proceeds, and the gate width Wg decreases. It is considered that the larger the value, the smaller the absolute value of the threshold value Vth, that is, the smaller the absolute value.

【0019】この現象は、特にMMICの設計の際に大
きな問題となる。しきい値Vthがゲート幅Wg に依存せ
ずに一定であれば、直流特性と高周波特性とはゲート幅
Wgにほぼ依存するため、ただ1種類のしきい値Vthの
FETの直流又は高周波特性に基づいてMMICを設計
することができるが、ゲート幅Wg によってしきい値V
thが変動すると複数のしきい値Vthを有するFETの直
流又は高周波特性を把握して設計する必要が生じる。そ
の結果、設計が煩雑になるだけでなく、設計誤差が大き
くなったり、設計自由度が制限されたりするようになる
からである。
This phenomenon poses a serious problem particularly when designing an MMIC. If the threshold value Vth is constant without depending on the gate width Wg, the DC characteristics and the high-frequency characteristics are almost dependent on the gate width Wg. The MMIC can be designed based on the threshold V
When th varies, it becomes necessary to design by grasping the DC or high-frequency characteristics of the FET having a plurality of thresholds Vth. As a result, not only is the design complicated, but also the design error increases and the degree of freedom in design is limited.

【0020】例えば、以下に示すような設計上の制限が
生じる。
For example, there are design restrictions as described below.

【0021】(1)一般にMMICの設計においては、
電流効率を上げるために、FETは同じ電流密度(=動
作電流/ゲート幅)になるようにゲートバイアスを設定
するが、しきい値Vthがゲート幅Wg によって変動する
と同じ電流密度を実現するのに異なるゲート幅Wg ごと
に異なるゲートバイアスを与えなければならなくなり、
ゲートバイアス回路も新たに設計する必要がある。
(1) In general, in MMIC design,
To increase the current efficiency, the FET sets the gate bias so as to have the same current density (= operating current / gate width). However, when the threshold value Vth varies with the gate width Wg, the same current density is required. Different gate bias must be applied for each different gate width Wg,
The gate bias circuit also needs to be newly designed.

【0022】(2)しきい値Vthが異なるFETにおい
ては、ゲート・ドレイン間耐圧Bvgdが異なるのが一般
的であるため、しきい値Vthが異なりゲート幅Wg が異
なるFETをパワーFETとして使用する場合は、パワ
ーFETの出力はゲート・ドレイン間耐圧Bvgd による
制限のために、必ずしもゲート幅に比例して大きくなら
ず、あらかじめ個別に最大出力を測定しておかねばなら
ない。
(2) Since FETs having different thresholds Vth generally have different gate-drain breakdown voltages Bvgd, FETs having different thresholds Vth and different gate widths Wg are used as power FETs. In this case, the output of the power FET does not always increase in proportion to the gate width because of the limitation by the gate-drain breakdown voltage Bvgd, and the maximum output must be measured individually in advance.

【0023】異なるゲート幅Wg で、且つ、同一のしき
い値Vthを有するFETを実現するためには、異なるゲ
ート幅Wg ごとに異なるリセスエッチングを行なってし
きい値Vthを調整すればよいことになるが、製造工程が
増えるだけでなく、しきい値Vthのばらつきを大きくす
る要因となるため、抜本的な改善策とはいえない。
In order to realize FETs having different gate widths Wg and having the same threshold value Vth, it is necessary to adjust the threshold value Vth by performing different recess etchings for different gate widths Wg. However, this is not a drastic improvement because it not only increases the number of manufacturing steps but also increases the variation of the threshold value Vth.

【0024】前記の問題に鑑み、本発明は、ヘテロ接合
型電界効果トランジスタのしきい値のゲート幅依存性を
低減できるようにすることを目的とする。
In view of the above problems, an object of the present invention is to reduce the gate width dependence of the threshold of a heterojunction field effect transistor.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明は、ヘテロ接合型電界効果トランジスタの素
子領域を複数に分割し、分割された素子領域を該素子領
域ごとに単位電界効果トランジスタとし、該単位電界効
果トランジスタ同士をそれぞれ配線で接続するものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention divides a device region of a hetero-junction field effect transistor into a plurality of regions, and divides the divided device regions into unit field effect units for each of the device regions. The unit field effect transistors are connected to each other by wiring.

【0026】具体的に請求項1の発明が講じた解決手段
は、ヘテロ接合型の電界効果トランジスタを対象とし、
基板の上に形成されているバッファ層と、前記バッファ
層の上に形成されており、半導体層と該半導体層とヘテ
ロ接合する能動層とよりなる積層領域と、前記積層領域
にゲート幅方向に延びるように形成されており、前記積
層領域をゲート長方向に互いに隣り合う第1の素子領域
と第2の素子領域とに分離する凹状溝と、前記第1の素
子領域の上部に形成されたゲート幅方向に延びる第1の
リセス部と、前記第1の素子領域の上に前記第1のリセ
ス部の一方の側部に沿って延びるように形成されている
第1のソース電極と、前記第1の素子領域の上に前記第
1のリセス部の他方の側部に沿って延びるように形成さ
れている第1のドレイン電極と、前記第1のリセス部の
底部に前記第1のリセス部に沿って延びるように形成さ
れている第1のゲート電極と、前記第2の素子領域の上
部に形成されたゲート幅方向に延びる第2のリセス部
と、前記第2の素子領域の上に前記第2のリセス部の一
方の側部に沿って延びるように形成されている第2のソ
ース電極と、前記第2の素子領域の上に前記第1のリセ
ス部の他方の側部に沿って延びるように形成されている
第2のドレイン電極と、前記第2のリセス部の底部に前
記第2のリセス部に沿って延びるように形成されている
第2のゲート電極と、前記第1のソース電極と前記第2
のソース電極とを互いに接続するソース電極接続配線
と、前記第1のドレイン電極と前記第2のドレイン電極
とを互いに接続するドレイン電極接続配線と、前記第1
のゲート電極と前記第2のゲート電極とを互いに接続す
るゲート電極接続配線とを備えている構成とするもので
ある。
[0026] A solution specifically taken by the invention of claim 1 is directed to a heterojunction type field effect transistor,
A buffer layer formed on the substrate, a stacked region formed on the buffer layer and including a semiconductor layer and an active layer heterojunction with the semiconductor layer; A recessed groove formed so as to extend, separating the stacked region into a first element region and a second element region adjacent to each other in a gate length direction; and a groove formed above the first element region. A first recess portion extending in a gate width direction; a first source electrode formed on the first element region so as to extend along one side of the first recess portion; A first drain electrode formed on the first element region so as to extend along the other side of the first recess, and a first recess formed at a bottom of the first recess; A first gate formed to extend along the portion A second electrode, a second recess formed in an upper portion of the second element region and extending in a gate width direction, and a second recess formed on the second element region along one side of the second recess. A second source electrode formed so as to extend, and a second drain electrode formed so as to extend along the other side of the first recess portion over the second element region. A second gate electrode formed at the bottom of the second recess so as to extend along the second recess, the first source electrode and the second gate electrode;
A source electrode connection line connecting the source electrodes to each other, a drain electrode connection line connecting the first drain electrode and the second drain electrode to each other,
And a gate electrode connection wiring for connecting the second gate electrode to each other.

【0027】請求項1の構成により、基板の上に形成さ
れ、ヘテロ接合を有し且つ素子領域である積層領域が、
凹状溝により第1の素子領域と第2の素子領域とにゲー
ト長方向に互いに隣り合って分離されるため、単体のF
ETがゲート幅の小さい複数の単位素子領域に分割され
る。該単位素子領域ごとにソース電極、ドレイン電極及
びゲート電極が形成され、ソース電極はそれぞれソース
電極接続配線により接続され、ドレイン電極はそれぞれ
ドレイン電極接続配線により接続され、ゲート電極はそ
れぞれゲート電極接続配線により接続されているため、
単体のFETが複数の単位FETから構成されることに
なる。これにより、ゲート幅が大きなFETであって
も、しきい値が該単位FETのしきい値によって決ま
る。
According to the structure of the first aspect, the stacked region which is formed on the substrate, has a hetero junction, and is an element region,
Since the first element region and the second element region are separated from each other in the gate length direction by the concave grooves, a single F region is formed.
The ET is divided into a plurality of unit element regions having a small gate width. A source electrode, a drain electrode, and a gate electrode are formed for each unit element region, the source electrodes are respectively connected by source electrode connection wirings, the drain electrodes are respectively connected by drain electrode connection wirings, and the gate electrodes are respectively gate electrode connection wirings. Connected by
A single FET is composed of a plurality of unit FETs. Thus, even if the FET has a large gate width, the threshold value is determined by the threshold value of the unit FET.

【0028】請求項2の発明が講じた解決手段は、ヘテ
ロ接合型の電界効果トランジスタを対象とし、基板の上
に形成されているバッファ層と、前記バッファ層の上に
形成されており、半導体層と該半導体層とヘテロ接合す
る能動層とよりなる積層領域と、前記積層領域にゲート
長方向に延びるように形成されており、前記積層領域を
ゲート幅方向に隣り合う第1の素子領域と第2の素子領
域とに分離する凹状溝と、前記第1の素子領域の上部と
第2の素子領域の上部とにまたがるように形成されたゲ
ート幅方向に延びるリセス部と、前記第1の素子領域の
上に前記リセス部の一方の側部に沿って延びるように形
成されている第1のソース電極と、前記第1の素子領域
の上に前記リセス部の他方の側部に沿って延びるように
形成されている第1のドレイン電極と、前記第2の素子
領域の上に前記リセス部の一方の側部に沿って延びるよ
うに形成されている第2のソース電極と、前記第2の素
子領域の上に前記リセス部の他方の側部に沿って延びる
ように形成されている第2のドレイン電極と、前記リセ
ス部の底部に前記リセス部に沿って延びるように形成さ
れているゲート電極と、前記第1のソース電極と前記第
2のソース電極とを互いに接続するソース電極接続配線
と、前記第1のドレイン電極と前記第2のドレイン電極
とを互いに接続するドレイン電極接続配線とを備えてい
る構成とするものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a solution for a heterojunction field-effect transistor, comprising: a buffer layer formed on a substrate; and a semiconductor layer formed on the buffer layer. A stacked region including a layer and an active layer that is heterojunction with the semiconductor layer; and a first element region formed in the stacked region so as to extend in a gate length direction and adjacent to the stacked region in a gate width direction. A concave groove separated from the second element region, a recess portion extending in the gate width direction formed to extend over the first element region and the second element region, and A first source electrode formed on the element region so as to extend along one side of the recess; and a first source electrode formed on the first element region along the other side of the recess. The first is formed to extend A drain electrode, a second source electrode formed on the second element region so as to extend along one side of the recess, and the recess on the second element region. A second drain electrode formed to extend along the other side of the portion; a gate electrode formed at the bottom of the recess to extend along the recess; A source electrode connection line connecting the source electrode and the second source electrode to each other, and a drain electrode connection line connecting the first drain electrode and the second drain electrode to each other are provided. Things.

【0029】請求項2の構成により、基板の上に形成さ
れ、ヘテロ接合を有し且つ素子領域である積層領域が、
凹状溝により第1の素子領域と第2の素子領域とにゲー
ト幅方向に互いに隣り合って分離されるため、単体のF
ETがゲート幅の小さい複数の単位素子領域に分割され
る。該単位素子領域ごとにソース電極、ドレイン電極及
びゲート電極が形成され、ソース電極はそれぞれソース
電極接続配線により接続され、ドレイン電極はそれぞれ
ドレイン電極接続配線により接続されているため、単体
のFETが複数の単位FETから構成されることにな
る。これにより、ゲート幅が大きなFETであっても、
しきい値が該単位FETのしきい値によって決まる。
According to the second aspect of the present invention, the stacked region which is formed on the substrate, has a hetero junction, and is an element region,
Since the first element region and the second element region are separated from each other in the gate width direction by the concave grooves, a single F region is formed.
The ET is divided into a plurality of unit element regions having a small gate width. A source electrode, a drain electrode, and a gate electrode are formed for each of the unit element regions. The source electrodes are connected by source electrode connection wirings, and the drain electrodes are connected by drain electrode connection wirings. Of unit FETs. As a result, even if the FET has a large gate width,
The threshold value is determined by the threshold value of the unit FET.

【0030】また、第1の素子領域と第2の素子領域と
はゲート幅方向に分離されているため、ゲート長方向に
単位素子領域が拡大することがない。
Since the first element region and the second element region are separated in the gate width direction, the unit element region does not expand in the gate length direction.

【0031】請求項3の発明が講じた解決手段は、ヘテ
ロ接合型の電界効果トランジスタを対象とし、基板の上
に形成されているバッファ層と、前記バッファ層の上に
形成され、半導体層と該半導体層とヘテロ接合する能動
層とよりなる積層領域と、前記積層領域にそれぞれ形成
されたゲート幅方向に延びる第1の凹状溝及びゲート長
方向に延びる第2の凹状溝と、前記積層領域が前記第1
の凹状溝と前記第2の凹状溝とにより分離されることに
よってそれぞれ形成された、第1の素子領域と、前記第
1の素子領域と前記第1の凹状溝を挟んで隣り合う第2
の素子領域と、前記第1の素子領域と前記第2の凹状溝
を挟んで隣り合う第3の素子領域と、前記第2の素子領
域と前記第2の凹状溝を挟んで隣り合う第4の素子領域
と、前記第1の素子領域の上部と前記第3の素子領域の
上部とにまたがるように形成されたゲート幅方向に延び
る第1のリセス部と、前記第1の素子領域の上に前記第
1のリセス部の一方の側部に沿って延びるように形成さ
れている第1のソース電極と、前記第1の素子領域の上
に前記第1のリセス部の他方の側部に沿って延びるよう
に形成されている第1のドレイン電極と、前記第3の素
子領域の上に前記第1のリセス部の一方の側部に沿って
延びるように形成されている第3のソース電極と、前記
第3の素子領域の上に前記第1のリセス部の他方の側部
に沿って延びるように形成されている第3のドレイン電
極と、前記第1のリセス部の底部に前記第1のリセス部
に沿って延びるように形成されている第1のゲート電極
と、前記第2の素子領域の上部と前記第4の素子領域の
上部とにまたがるように形成されたゲート幅方向に延び
る第2のリセス部と、前記第2の素子領域の上に前記第
2のリセス部の一方の側部に沿って延びるように形成さ
れている第2のソース電極と、前記第2の素子領域の上
に前記第2のリセス部の他方の側部に沿って延びるよう
に形成されている第2のドレイン電極と、前記第4の素
子領域の上に前記第2のリセス部の一方の側部に沿って
延びるように形成されている第4のソース電極と、前記
第4の素子領域の上に前記第2のリセス部の他方の側部
に沿って延びるように形成されている第4のドレイン電
極と、前記第2のリセス部の底部に前記第2のリセス部
に沿って延びるように形成されている第2のゲート電極
と、前記第1、第2、第3及び第4のソース電極を互い
に接続するソース電極接続配線と、前記第1、第2、第
3及び第4のドレイン電極を互いに接続するドレイン電
極接続配線と、前記第1のゲート電極と前記第2のゲー
ト電極とを互いに接続するゲート電極接続配線とを備え
ている構成とするものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a solution for a heterojunction type field effect transistor, comprising: a buffer layer formed on a substrate; and a semiconductor layer formed on the buffer layer. A stacked region including an active layer that is heterojunction with the semiconductor layer; a first recessed groove formed in the stacked region and extending in a gate width direction; and a second recessed groove extending in a gate length direction. Is the first
A first element region formed by being separated by the concave groove and the second concave groove, and a second element region adjacent to the first element region with the first concave groove interposed therebetween.
Element region, a third element region adjacent to the first element region with the second concave groove interposed therebetween, and a fourth element region adjacent to the second element region with the second concave groove interposed therebetween. An element region, a first recess portion extending in the gate width direction formed over the upper portion of the first element region and the upper portion of the third element region, and an upper portion of the first element region. A first source electrode formed so as to extend along one side of the first recess portion, and a first source electrode formed on the first element region on the other side portion of the first recess portion. A first drain electrode formed so as to extend along the third element region, and a third source formed so as to extend along one side of the first recessed portion over the third element region. An electrode and extending along the other side of the first recess over the third element region. A third drain electrode formed at the bottom of the first recess portion, a first gate electrode formed at the bottom of the first recess portion so as to extend along the first recess portion, and the second element region. A second recess portion extending in the gate width direction formed so as to extend over an upper portion of the fourth device region and an upper portion of the fourth device region; and one side of the second recess portion over the second device region. A second source electrode formed to extend along the portion, and a second source electrode formed to extend along the other side of the second recess portion above the second element region. A drain electrode, a fourth source electrode formed on the fourth element region so as to extend along one side of the second recess, and a fourth electrode formed on the fourth element region. And formed so as to extend along the other side of the second recess. A fourth drain electrode, a second gate electrode formed at the bottom of the second recess so as to extend along the second recess, and the first, second, third and third gate electrodes. 4, a source electrode connecting wire connecting the four source electrodes to each other, a drain electrode connecting wire connecting the first, second, third, and fourth drain electrodes to each other; the first gate electrode and the second And a gate electrode connection wiring for connecting the gate electrode to each other.

【0032】請求項3の構成により、基板の上に形成さ
れ、ヘテロ接合を有し且つ素子領域である積層領域が、
第1の凹状溝と第2の凹状溝とにより第1の素子領域と
第2の素子領域と第3の素子領域と第4の素子領域とに
ゲート長方向又はゲート幅方向に隣り合って分離される
ため、単体のFETがゲート幅の小さい複数の単位素子
領域に分割される。該単位素子領域ごとにソース電極、
ドレイン電極及びゲート電極が形成され、ソース電極は
それぞれソース電極接続配線により接続され、ドレイン
電極はそれぞれドレイン電極接続配線により接続され、
ゲート電極はそれぞれゲート電極接続配線により接続さ
れているため、単体のFETが複数の単位FETから構
成されることになる。これにより、ゲート幅が大きなF
ETであっても、しきい値が該単位FETのしきい値に
よって決まる。
According to the third aspect of the present invention, the stacked region which is formed on the substrate, has a hetero junction, and is an element region,
The first and second concave grooves separate the first element region, the second element region, the third element region, and the fourth element region adjacent to each other in the gate length direction or the gate width direction. Therefore, a single FET is divided into a plurality of unit element regions having a small gate width. A source electrode for each unit element region,
A drain electrode and a gate electrode are formed, the source electrode is respectively connected by a source electrode connection wiring, and the drain electrode is respectively connected by a drain electrode connection wiring;
Since the gate electrodes are connected by the gate electrode connection wiring, a single FET is composed of a plurality of unit FETs. Thereby, the gate width F is large.
Even in the case of ET, the threshold value is determined by the threshold value of the unit FET.

【0033】また、単位素子領域はゲート幅方向にも分
離されるため、ゲート長方向に単位素子領域が拡大する
ことがない。
Since the unit element region is also separated in the gate width direction, the unit element region does not expand in the gate length direction.

【0034】請求項4の発明が講じた解決手段は、半導
体集積回路装置を、基板上の第1の領域に形成された請
求項1〜3のいずれか1項に記載の第1の電界効果トラ
ンジスタと、前記基板上の第2の領域に形成された請求
項1〜3のいずれか1項に記載の第2の電界効果トラン
ジスタとを備え、前記第1の電界効果トランジスタの出
力と前記第2の電界効果トランジスタの入力とが互いに
接続されている構成とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a first field effect device according to any one of the first to third aspects, wherein the semiconductor integrated circuit device is formed in a first region on a substrate. 4. A transistor, comprising: a second field-effect transistor according to claim 1 formed in a second region on the substrate; and an output of the first field-effect transistor and the second field-effect transistor. And the inputs of the two field-effect transistors are connected to each other.

【0035】請求項4の構成により、基板上の第1の領
域に一のゲート幅を有する第1のFETを集積し、基板
上の第1の領域に他のゲート幅を有する第2のFETを
集積した場合であっても、単位素子領域に分割されてな
る単位FETのゲート幅は各FETに共通になるため、
第1及び第2のFETの各しきい値はゲート幅によらず
一定の値となる。
According to the structure of the fourth aspect, the first FET having one gate width is integrated in the first region on the substrate, and the second FET having another gate width in the first region on the substrate. However, since the gate width of the unit FET divided into unit element regions is common to each FET,
Each threshold value of the first and second FETs becomes a constant value regardless of the gate width.

【0036】請求項5の発明が講じた解決手段は、ヘテ
ロ接合型の電界効果トランジスタの製造方法を対象と
し、基板の上にバッファ層を形成するバッファ層形成工
程と、前記バッファ層の上に半導体層と該半導体層とヘ
テロ接合する能動層とよりなる積層領域を形成する積層
領域形成工程と、前記積層領域に対して選択的にエッチ
ングを行なって、前記積層領域をゲート長方向に互いに
隣り合う第1の素子領域と第2の素子領域とに分離する
凹状溝を形成する素子分離工程と、前記第1の素子領域
の上にゲート幅方向に延びる第1のソース電極を形成す
ると共に、前記第2の素子領域の上にゲート幅方向に延
びる第2のソース電極を形成するソース電極形成工程
と、前記第1の素子領域の上にゲート幅方向に延びる第
1のドレイン電極を形成すると共に、前記第2の素子領
域の上にゲート幅方向に延びる第2のドレイン電極を形
成するドレイン電極形成工程と、前記第1の素子領域の
上部に対して選択的にエッチングを行なってゲート幅方
向に延びる第1のリセス部を形成すると共に、前記第2
の素子領域の上部に対して選択的にエッチングを行なっ
てゲート幅方向に延びる第2のリセス部を形成するリセ
ス部形成工程と、前記第1のリセス部の底部に前記第1
のリセス部に沿って延びるように第1のゲート電極を形
成すると共に、前記第2のリセス部の底部に前記第2の
リセス部に沿って延びるように第2のゲート電極を形成
するゲート電極形成工程と、前記第1のソース電極と前
記第2のソース電極とを互いに接続するソース電極接続
配線を形成するソース電極接続配線形成工程と、前記第
1のドレイン電極と前記第2のドレイン電極とを互いに
接続するドレイン電極接続配線を形成するドレイン電極
接続配線形成工程と、前記第1のゲート電極と前記第2
のゲート電極とを互いに接続するゲート電極接続配線を
形成するゲート電極接続配線形成工程とを備えている構
成とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a hetero-junction field effect transistor, comprising the steps of: forming a buffer layer on a substrate; A stacked region forming step of forming a stacked region including a semiconductor layer and an active layer that is heterojunction with the semiconductor layer; and selectively etching the stacked region so that the stacked regions are adjacent to each other in a gate length direction. An element isolation step of forming a concave groove for separating a first element region and a second element region that match each other, and forming a first source electrode extending in a gate width direction on the first element region; A source electrode forming step of forming a second source electrode extending in the gate width direction on the second element region; and forming a first drain electrode extending in the gate width direction on the first element region. Forming a second drain electrode extending in the gate width direction on the second element region; and selectively etching the upper part of the first element region to form a gate. Forming a first recess portion extending in the width direction,
Forming a second recess extending in the gate width direction by selectively etching the upper part of the element region; and forming the first recess on the bottom of the first recess.
Forming a first gate electrode so as to extend along the recessed portion, and forming a second gate electrode at the bottom of the second recessed portion so as to extend along the second recessed portion. A forming step, a source electrode connecting wiring forming step of forming a source electrode connecting wiring for connecting the first source electrode and the second source electrode to each other, and the first drain electrode and the second drain electrode Forming a drain electrode connection wiring for connecting the first gate electrode and the second gate electrode to each other.
And a gate electrode connection wiring forming step of forming a gate electrode connection wiring connecting the gate electrodes to each other.

【0037】請求項5の構成により、基板の上に形成
し、ヘテロ接合を有し且つ素子領域である積層領域を、
凹状溝により第1の素子領域と第2の素子領域とにゲー
ト長方向に互いに隣り合って分離するため、単体のFE
Tがゲート幅の小さい複数の単位素子領域に分割され
る。該単位素子領域ごとにソース電極、ドレイン電極及
びゲート電極を形成した後、ソース電極をそれぞれソー
ス電極接続配線で接続し、ドレイン電極をそれぞれドレ
イン電極接続配線で接続し、ゲート電極をそれぞれゲー
ト電極接続配線で接続するため、単体のFETが複数の
単位FETから構成されることになる。これにより、ゲ
ート幅が大きなFETであっても、しきい値が該単位F
ETのしきい値によって決まる。
According to the fifth aspect of the present invention, the stacked region which is formed on the substrate, has a hetero junction, and is an element region,
Since the first element region and the second element region are separated from each other in the gate length direction by the concave groove, a single FE
T is divided into a plurality of unit element regions having a small gate width. After forming a source electrode, a drain electrode, and a gate electrode for each of the unit element regions, the source electrodes are respectively connected by source electrode connection wires, the drain electrodes are respectively connected by drain electrode connection wires, and the gate electrodes are respectively connected by gate electrode connections. Since connection is made by wiring, a single FET is composed of a plurality of unit FETs. As a result, even if the gate width of the FET is large, the threshold value of the unit F
Determined by the ET threshold.

【0038】請求項6の発明が講じた解決手段は、ヘテ
ロ接合型の電界効果トランジスタの製造方法を対象と
し、基板の上にバッファ層を形成するバッファ層形成工
程と、前記バッファ層の上に半導体層と該半導体層とヘ
テロ接合する能動層とよりなる積層領域を形成する積層
領域形成工程と、前記積層領域に対して選択的にエッチ
ングを行なって、前記積層領域をゲート幅方向に隣り合
う第1の素子領域と第2の素子領域とに分離する凹状溝
を形成する素子分離工程と、前記第1の素子領域の上に
ゲート幅方向に延びる第1のソース電極を形成すると共
に、前記第2の素子領域の上にゲート幅方向に延びる第
2のソース電極を形成するソース電極形成工程と、前記
第1の素子領域の上にゲート幅方向に延びる第1のドレ
イン電極を形成すると共に、前記第2の素子領域の上に
ゲート幅方向に延びる第2のドレイン電極を形成するド
レイン電極形成工程と、前記第1の素子領域の上部及び
前記第2の素子領域の上部に対して選択的にエッチング
を行なって、前記第1の素子領域及び第2の素子領域に
またがり且つゲート幅方向に延びるリセス部を形成する
リセス部形成工程と、前記リセス部の底部に前記リセス
部に沿って延びるようにゲート電極を形成するゲート電
極形成工程と、前記第1のソース電極と前記第2のソー
ス電極とを互いに接続するソース電極接続配線を形成す
るソース電極接続配線形成工程と、前記第1のドレイン
電極と前記第2のドレイン電極とを互いに接続するドレ
イン電極接続配線を形成するドレイン電極接続配線形成
工程とを備えている構成とするものである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a hetero-junction field effect transistor, comprising the steps of: forming a buffer layer on a substrate; A stacked region forming step of forming a stacked region including a semiconductor layer and an active layer that is heterojunction with the semiconductor layer; and selectively etching the stacked region to adjoin the stacked region in the gate width direction. An element isolation step of forming a concave groove separating the first element region and the second element region, and forming a first source electrode extending in a gate width direction on the first element region; Forming a second source electrode extending in the gate width direction on the second element region; and forming a first drain electrode extending in the gate width direction on the first element region. A drain electrode forming step of forming a second drain electrode extending in a gate width direction on the second element region; and forming a second electrode on the first element region and an upper portion of the second element region. Selectively etching to form a recess extending over the first element region and the second element region and extending in the gate width direction; and forming a recess along the recess at the bottom of the recess. A gate electrode forming step of forming a gate electrode so as to extend; a source electrode connecting wiring forming step of forming a source electrode connecting wiring connecting the first source electrode and the second source electrode to each other; A drain electrode connection wiring forming step of forming a drain electrode connection wiring connecting the first drain electrode and the second drain electrode to each other. That.

【0039】請求項6の構成により、基板の上に形成
し、ヘテロ接合を有し且つ素子領域である積層領域を、
凹状溝により第1の素子領域と第2の素子領域とにゲー
ト幅方向に互いに隣り合って分離するため、単体のFE
Tがゲート幅の小さい複数の単位素子領域に分割され
る。該単位素子領域ごとにソース電極、ドレイン電極及
びゲート電極を形成し、ソース電極をそれぞれソース電
極接続配線で接続し、ドレイン電極をそれぞれドレイン
電極接続配線で接続するため、単体のFETが複数の単
位FETから構成されることになる。これにより、ゲー
ト幅が大きなFETであっても、しきい値が該単位FE
Tのしきい値によって決まる。
According to the structure of claim 6, the laminated region which is formed on the substrate, has a hetero junction, and is an element region,
Since the first element region and the second element region are separated from each other in the gate width direction by the concave grooves, a single FE
T is divided into a plurality of unit element regions having a small gate width. A source electrode, a drain electrode, and a gate electrode are formed for each of the unit element regions, the source electrodes are connected by source electrode connection wirings, and the drain electrodes are connected by drain electrode connection wirings. It will be composed of FETs. As a result, even if the gate width of the FET is large, the threshold value is set to the unit FE.
It is determined by the threshold value of T.

【0040】また、第1の素子領域と第2の素子領域と
をゲート幅方向に分離するため、ゲート長方向に単位素
子領域が拡大することがない。
Further, since the first element region and the second element region are separated in the gate width direction, the unit element region does not expand in the gate length direction.

【0041】請求項7の発明が講じた解決手段は、ヘテ
ロ接合型の電界効果トランジスタの製造方法を対象と
し、基板の上にバッファ層を形成するバッファ層形成工
程と、前記バッファ層の上に半導体層と該半導体層とヘ
テロ接合する能動層とよりなる積層領域を形成する積層
領域形成工程と、前記積層領域に対して選択的にエッチ
ングを行なって、ゲート幅方向に延びる第1の凹状溝及
びゲート長方向に延びる第2の凹状溝を形成することに
より、前記積層領域を、第1の素子領域と、前記第1の
素子領域と前記第1の凹状溝を挟んで隣り合う第2の素
子領域と、前記第1の素子領域と前記第2の凹状溝を挟
んで隣り合う第3の素子領域と、前記第2の素子領域と
前記第2の凹状溝を挟んで隣り合う第4の素子領域とに
分離する素子分離工程と、前記第1の素子領域の上にゲ
ート幅方向に延びる第1のソース電極を形成し、前記第
3の素子領域の上にゲート幅方向に延びる第3のソース
電極を形成し、前記第2の素子領域の上にゲート幅方向
に延びる第2のソース電極を形成し、前記第4の素子領
域の上にゲート幅方向に延びる第4のソース電極を形成
するソース電極形成工程と、前記第1の素子領域の上に
ゲート幅方向に延びる第1のドレイン電極を形成し、前
記第3の素子領域の上にゲート幅方向に延びる第3のド
レイン電極を形成し、前記第2の素子領域の上にゲート
幅方向に延びる第2のドレイン電極を形成し、前記第4
の素子領域の上にゲート幅方向に延びる第4のドレイン
電極を選択的に形成するドレイン電極形成工程と、前記
第1の素子領域の上部及び前記第3の素子領域の上部に
対して選択的にエッチングを行なってゲート幅方向に延
びる第1のリセス部を形成すると共に、前記第2の素子
領域の上部及び前記第4の素子領域の上部に対して選択
的にエッチングを行なってゲート幅方向に延びる第2の
リセス部を形成するリセス部形成工程と、前記第1のリ
セス部の底部に前記第1のリセス部に沿って延びるよう
に第1のゲート電極を形成すると共に、前記第2のリセ
ス部の底部に前記第2のリセス部に沿って延びるように
第2のゲート電極を形成するゲート電極形成工程と、前
記第1、第2、第3及び第4のソース電極を互いに接続
するソース電極接続配線を形成するソース電極接続配線
形成工程と、前記第1、第2、第3及び第4のドレイン
電極を互いに接続するドレイン電極接続配線を形成する
ドレイン電極接続配線形成工程と、前記第1のゲート電
極と前記第2のゲート電極とを互いに接続するゲート電
極接続配線を形成するゲート電極接続配線形成工程と備
えている構成とするものである。
A solution taken by the invention of claim 7 is directed to a method of manufacturing a heterojunction field-effect transistor, comprising: a buffer layer forming step of forming a buffer layer on a substrate; A stacked region forming step of forming a stacked region including a semiconductor layer and an active layer that is heterojunction with the semiconductor layer; and a first concave groove extending in a gate width direction by selectively etching the stacked region. And forming a second concave groove extending in the gate length direction, thereby forming the stacked region into a first element region and a second element adjacent to the first element region with the first concave groove interposed therebetween. An element region, a third element region adjacent to the first element region with the second concave groove interposed therebetween, and a fourth element region adjacent to the second element region with the second concave groove interposed therebetween. Element separation work to separate into element area Forming a first source electrode extending in the gate width direction on the first element region; forming a third source electrode extending in the gate width direction on the third element region; Forming a second source electrode extending in the gate width direction on the second element region, and forming a fourth source electrode extending in the gate width direction on the fourth element region; Forming a first drain electrode extending in the gate width direction on the first element region; forming a third drain electrode extending in the gate width direction on the third element region; Forming a second drain electrode extending in the gate width direction on the region;
Forming a fourth drain electrode extending in the gate width direction selectively on the element region of the first and second regions, and selectively forming an upper portion of the first element region and an upper portion of the third element region. To form a first recess extending in the gate width direction, and to selectively etch the upper part of the second element region and the upper part of the fourth element region to form a first recess part extending in the gate width direction. Forming a second recess portion extending to the first recess portion; forming a first gate electrode at the bottom of the first recess portion so as to extend along the first recess portion; Forming a second gate electrode at the bottom of the recess so as to extend along the second recess, and connecting the first, second, third and fourth source electrodes to each other Source electrode connection A source electrode connection wiring forming step of forming a wiring, a drain electrode connection wiring forming step of forming a drain electrode connection wiring connecting the first, second, third, and fourth drain electrodes to each other; A gate electrode connection wiring forming step for forming a gate electrode connection wiring for connecting the gate electrode and the second gate electrode to each other is provided.

【0042】請求項7の構成により、基板の上に形成
し、ヘテロ接合を有し且つ素子領域である積層領域を、
第1の凹状溝と第2の凹状溝とにより第1の素子領域と
第2の素子領域と第3の素子領域と第4の素子領域とに
ゲート長方向又はゲート幅方向にそれぞれ分離するた
め、単体のFETがゲート幅の小さい複数の単位素子領
域に分割される。該単位素子領域ごとにソース電極、ド
レイン電極及びゲート電極を形成し、ソース電極をそれ
ぞれソース電極接続配線で接続し、ドレイン電極をそれ
ぞれドレイン電極接続配線で接続し、ゲート電極をそれ
ぞれゲート電極接続配線で接続するため、単体のFET
が複数の単位FETから構成されることになる。これに
より、ゲート幅が大きなFETであっても、しきい値が
該単位FETのしきい値によって決まる。
According to the seventh aspect of the present invention, the laminated region which is formed on the substrate, has a hetero junction, and is an element region,
To separate the first element region, the second element region, the third element region, and the fourth element region in the gate length direction or the gate width direction by the first concave groove and the second concave groove, respectively. , A single FET is divided into a plurality of unit element regions having a small gate width. A source electrode, a drain electrode, and a gate electrode are formed for each unit element region, the source electrodes are connected by source electrode connection wiring, the drain electrodes are connected by drain electrode connection wiring, and the gate electrodes are each connected by gate electrode connection wiring. A single FET to connect with
Is composed of a plurality of unit FETs. Thus, even if the FET has a large gate width, the threshold value is determined by the threshold value of the unit FET.

【0043】また、単位素子領域をゲート幅方向にも分
離するため、ゲート長方向に単位素子領域が拡大するこ
とがない。
Since the unit element region is also separated in the gate width direction, the unit element region does not expand in the gate length direction.

【0044】[0044]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(第1の実施形態)本発明の第1の実施形態を図面を参
照しながら説明する。
(First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0045】図1は本発明の第1の実施形態に係る電界
効果トランジスタの平面図である。図1に示すように、
素子領域としての単位素子領域30は、基板11上に形
成され、半導体層と該半導体層とヘテロ接合する能動層
とよりなる積層領域であって、凹状溝31によりゲート
長方向に分割されている。ゲート電極20は単位素子領
域30の上部におけるゲート幅方向に延びるリセス部の
底部に沿って形成され、ソース電極21はリセス部の一
方の側部に沿って形成され、ドレイン電極22はリセス
部の他方の側部に沿って形成されている。1層目のゲー
ト電極接続配線23は基板11の上に単位素子領域30
にまたがって形成され、ゲート電極20同士を互いに接
続し、2層目のソース電極接続配線24は基板11の上
に単位素子領域30にまたがって形成され、ソース電極
21同士を互いに接続し、2層目のドレイン電極接続配
線25は基板11の上に単位素子領域30にまたがって
形成され、ドレイン電極22同士を互いに接続してい
る。なお、以下に説明する各実施形態においては、図面
を簡略化するため、各電極と各電極の接続配線とのコン
タクトホール、層間絶縁膜及び表面保護膜を省略してい
る。
FIG. 1 is a plan view of a field-effect transistor according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG.
The unit element region 30 as an element region is formed on the substrate 11 and is a laminated region including a semiconductor layer and an active layer heterojunction with the semiconductor layer, and is divided in the gate length direction by the concave groove 31. . The gate electrode 20 is formed along the bottom of the recess extending in the gate width direction above the unit element region 30, the source electrode 21 is formed along one side of the recess, and the drain electrode 22 is formed along the side of the recess. It is formed along the other side. The first-layer gate electrode connection wiring 23 is formed on the substrate 11 in the unit element region 30.
The second-layer source electrode connection wiring 24 is formed over the unit element region 30 on the substrate 11 and connects the source electrodes 21 to each other. The drain electrode connection wiring 25 of the layer is formed over the unit element region 30 on the substrate 11 and connects the drain electrodes 22 to each other. In each embodiment described below, a contact hole between each electrode and a connection wiring of each electrode, an interlayer insulating film, and a surface protection film are omitted to simplify the drawings.

【0046】以下、本発明の第1の実施形態に係る電界
効果トランジスタの製造方法を図面を参照しながら説明
する。
Hereinafter, a method for manufacturing the field effect transistor according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0047】図2(a)〜(f)及び図3は本発明の第
1の実施形態に係るダブルヘテロ接合型電界効果トラン
ジスタの製造方法の各工程を示し、(a)、(c)及び
(e)は工程順断面図であり、(b)、(d)及び
(f)は工程順平面図である。図2(a)及び(b)に
示すように、まず、例えばMBE(Molecular Beam Epi
taxy)法を用いて、GaAsよりなる基板11上に、絶
縁性アルミニウムガリウム砒素よりなるバッファ層12
を成長させる。次に、ダブルヘテロ接合となる積層領域
13としての、Siがドープされた第1のn型アルミニ
ウムガリウム砒素層13a、第1の絶縁性アルミニウム
ガリウム砒素層13b、絶縁性インジウムガリウム砒素
層13c、第2の絶縁性アルミニウムガリウム砒素層1
3d、Siがドープされた第2のn型アルミニウムガリ
ウム砒素層13e、及びSiがドープされたn型ガリウ
ム砒素層18を順次成長させる。
FIGS. 2 (a) to 2 (f) and FIG. 3 show respective steps of a method for manufacturing a double hetero junction type field effect transistor according to the first embodiment of the present invention, wherein (a), (c) and (E) is a process order sectional view, and (b), (d) and (f) are process order plan views. As shown in FIGS. 2A and 2B, first, for example, MBE (Molecular Beam Epi
A buffer layer 12 made of insulating aluminum gallium arsenide is formed on a substrate 11 made of GaAs by using a taxy method.
Grow. Next, the first n-type aluminum gallium arsenide layer 13a doped with Si, the first insulating aluminum gallium arsenide layer 13b, the insulating indium gallium arsenide layer 13c, 2 insulating aluminum gallium arsenide layer 1
3d, a second n-type aluminum gallium arsenide layer 13e doped with Si and an n-type gallium arsenide layer 18 doped with Si are sequentially grown.

【0048】ここで、積層領域13において、単位素子
領域30内の電子は第1のn型アルミニウムガリウム砒
素層13aから第1の絶縁性アルミニウムガリウム砒素
層13bを通って絶縁性インジウムガリウム砒素層13
cに供給されると共に、第2のn型アルミニウムガリウ
ム砒素層13eから第2の絶縁性アルミニウムガリウム
砒素層13dを通って絶縁性インジウムガリウム砒素層
13cに供給される。
Here, in the stacked region 13, electrons in the unit element region 30 pass from the first n-type aluminum gallium arsenide layer 13a to the first insulated aluminum gallium arsenide layer 13b and pass through the insulating indium gallium arsenide layer 13b.
c, and is supplied from the second n-type aluminum gallium arsenide layer 13e to the insulating indium gallium arsenide layer 13c through the second insulating aluminum gallium arsenide layer 13d.

【0049】次に、n型ガリウム砒素層18の上に全面
にわたってレジスト膜を塗布し、フォトリソグラフィー
を用いて、ゲート幅方向に3つの開口部を有するレジス
トパターン29を形成する。その後、基板11の所定領
域に対してバッファ層12又は基板11に達するエッチ
ングを行なってゲート幅方向に延びる3つの凹状溝3
1,31,31を形成することにより、積層領域13を
ゲート長方向に分離する4つの単位素子領域30,3
0,…を形成する。
Next, a resist film is applied over the entire surface of the n-type gallium arsenide layer 18, and a resist pattern 29 having three openings in the gate width direction is formed by photolithography. Thereafter, a predetermined region of the substrate 11 is etched so as to reach the buffer layer 12 or the substrate 11 so that three concave grooves 3 extending in the gate width direction are formed.
By forming 1, 31, 31, four unit element regions 30, 3, separating the stacked region 13 in the gate length direction.
0, ... are formed.

【0050】次に、図2(c)及び(d)に示すよう
に、レジストパターン29を除去した後、各単位素子領
域30におけるn型ガリウム砒素層18の上にゲート幅
方向に延びるオーミック電極であるソース電極21及び
ドレイン電極22をそれぞれ形成する。
Next, as shown in FIGS. 2C and 2D, after removing the resist pattern 29, an ohmic electrode extending in the gate width direction on the n-type gallium arsenide layer 18 in each unit element region 30. Are formed, respectively.

【0051】次に、図2(e)及び(f)に示すよう
に、各単位素子領域30におけるn型ガリウム砒素層1
8のゲート電極形成領域に対して選択的に、例えばリン
酸(H3PO4)及び過酸化水素(H22)を含む混合溶
液を用いてウェットエッチングを行なって所望のしきい
値Vthを得られる深さのリセス部19を形成し、該リセ
ス部19の底部に沿ってゲート電極20を形成し、単位
素子領域30ごとに単位FETを作製する。
Next, as shown in FIGS. 2E and 2F, the n-type gallium arsenide layer 1 in each unit element region 30 is formed.
8 is selectively etched by using a mixed solution containing, for example, phosphoric acid (H 3 PO 4 ) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) to form a desired threshold voltage Vth. Is formed, a gate electrode 20 is formed along the bottom of the recess 19, and a unit FET is manufactured for each unit element region 30.

【0052】次に、図3の平面図に示すように、単位F
ETのゲート電極20同士を1層目のゲート電極接続配
線23により、単位FETのソース電極21同士を2層
目のソース電極接続配線24により、単位FETのドレ
イン電極22同士を2層目のドレイン電極接続配線25
によりそれぞれ接続することにより、複数のゲートフィ
ンガーによるゲート幅が大きな単体のFETが実現され
る。
Next, as shown in the plan view of FIG.
The ET gate electrodes 20 are connected to each other by the first-layer gate electrode connection wiring 23, the unit FET source electrodes 21 are connected to the second-layer source electrode connection wiring 24, and the unit FET drain electrodes 22 are connected to the second-layer drain. Electrode connection wiring 25
, A single FET having a large gate width by a plurality of gate fingers is realized.

【0053】なお、図3において、単位FETはゲート
幅の小さい1本のゲート電極20(=ゲートフィンガ
ー)を有しているが、複数のゲートフィンガーを有する
単位FETとしてもよく、製造方法は前述の単位FET
当たり1ゲート電極の製造方法と同様である。
In FIG. 3, the unit FET has one gate electrode 20 (= gate finger) having a small gate width, but may be a unit FET having a plurality of gate fingers. Unit FET
This is the same as the method of manufacturing one gate electrode.

【0054】また、積層領域13を4つの単位素子領域
30に分割したが、これに限るものではなく、所望の電
気特性が得られる分割数であればその数を問わない。
Further, although the laminated region 13 is divided into four unit element regions 30, the number is not limited to this, and the number is not limited as long as a desired number of electric characteristics can be obtained.

【0055】このように、本実施形態のFETはゲート
幅が小さい4つの単位FETから構成されているため、
FETのしきい値Vthはこれら単位FETのしきい値V
thと一致することになる。その結果、図4に示すよう
に、しきい値Vthのゲート幅Wg 依存性を低減すること
ができる。
As described above, since the FET of this embodiment is composed of four unit FETs having a small gate width,
The threshold value Vth of the FET is the threshold value V of these unit FETs.
will be consistent with th. As a result, as shown in FIG. 4, the dependence of the threshold value Vth on the gate width Wg can be reduced.

【0056】また、ゲートリセスであるリセス部19を
リセスエッチングする際に、リン酸及び過酸化水素を含
む混合溶液を用いてウェットエッチングを行なったが、
溶液はこれに限らない。また、ドライエッチングであっ
てもよい。
In the recess etching of the recess 19, which is a gate recess, wet etching is performed using a mixed solution containing phosphoric acid and hydrogen peroxide.
The solution is not limited to this. Further, dry etching may be used.

【0057】また、基板11にガリウム砒素を用いた
が、シリコン(Si)よりなる基板上に絶縁性ガリウム
砒素をエピタキシャル成長した基板を用いてもよい。こ
のようにすると、同一基板上にシリコン系デバイス(例
えば、MOSFET、バイポーラトランジスタなど)又
はシリコン系ヘテロ接合型デバイス(例えば、SiGe
バイポーラトランジスタなど)を製造することが可能と
なるため、MMIC等の設計の自由度がさらに増すこと
になる。
Although gallium arsenide is used for the substrate 11, a substrate obtained by epitaxially growing insulating gallium arsenide on a substrate made of silicon (Si) may be used. By doing so, a silicon-based device (eg, MOSFET, bipolar transistor, etc.) or a silicon-based heterojunction type device (eg, SiGe
This makes it possible to manufacture a bipolar transistor or the like), which further increases the degree of freedom in designing an MMIC or the like.

【0058】(第2の実施形態)以下、本発明の第2の
実施形態を図面を参照しながら説明する。
(Second Embodiment) Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0059】図5は本発明の第2の実施形態に係る電界
効果トランジスタの平面図である。図5に示すように、
素子領域としての単位素子領域30は、基板11上に形
成され、半導体層と該半導体層とヘテロ接合する能動層
とよりなる積層領域であって、凹状溝31によりゲート
幅方向に分割されている。ゲート電極20はゲート幅方
向に隣接する2つの単位素子領域30の上部にまたがっ
てゲート幅方向に延びるリセス部の底部に沿って形成さ
れ、ソース電極21はリセス部の一方の側部に沿って形
成され、ドレイン電極22はリセス部の他方の側部に沿
って形成されている。1層目のゲート電極接続配線23
は基板11の上に単位素子領域30にまたがって形成さ
れ、ゲート電極20同士を互いに接続し、2層目のソー
ス電極接続配線24は基板11の上に単位素子領域30
にまたがって形成され、ソース電極21同士を互いに接
続し、2層目のドレイン電極接続配線25は基板11の
上に単位素子領域30にまたがって形成され、ドレイン
電極22同士を互いに接続している。
FIG. 5 is a plan view of a field effect transistor according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG.
The unit element region 30 as an element region is formed on the substrate 11, is a laminated region including a semiconductor layer and an active layer hetero-junctioned with the semiconductor layer, and is divided in the gate width direction by the concave groove 31. . The gate electrode 20 is formed along the bottom of a recess extending in the gate width direction over two unit element regions 30 adjacent in the gate width direction, and the source electrode 21 is formed along one side of the recess. The drain electrode 22 is formed along the other side of the recess. First-layer gate electrode connection wiring 23
Are formed over the unit element region 30 on the substrate 11, the gate electrodes 20 are connected to each other, and the source electrode connection wiring 24 of the second layer is formed on the unit element region 30.
And the source electrodes 21 are connected to each other. The second-layer drain electrode connection wiring 25 is formed over the unit element region 30 on the substrate 11 and connects the drain electrodes 22 to each other. .

【0060】以下、本発明の第2の実施形態に係る電界
効果トランジスタの製造方法を図面を参照しながら説明
する。
Hereinafter, a method for manufacturing a field effect transistor according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0061】図6(a)〜(d)は本発明の第2の実施
形態に係る電界効果トランジスタの製造方法を示す工程
順平面図である。ここで、基板上のヘテロ接合となる積
層領域を含む各層は第1の実施形態と同様の構成に製造
されているとする。
FIGS. 6A to 6D are step-by-step plan views showing a method for manufacturing a field-effect transistor according to the second embodiment of the present invention. Here, it is assumed that each layer including a stacked region serving as a heterojunction on the substrate is manufactured in the same configuration as in the first embodiment.

【0062】図6(a)に示すように、n型ガリウム砒
素層の上に全面にわたってレジスト膜を塗布し、フォト
リソグラフィーを用いて、ゲート長方向に開口部を有す
るレジストパターン29を形成する。その後、基板の所
定領域に対してバッファ層又は基板に達するエッチング
を行なってゲート長方向に延びる凹状溝31を形成する
ことにより、積層領域をゲート幅方向に分離する2つの
単位素子領域30,30を形成する。
As shown in FIG. 6A, a resist film is applied over the entire surface of the n-type gallium arsenide layer, and a resist pattern 29 having an opening in the gate length direction is formed by photolithography. Thereafter, a predetermined region of the substrate is etched to reach the buffer layer or the substrate to form a concave groove 31 extending in the gate length direction, thereby forming two unit element regions 30 and 30 for separating the stacked region in the gate width direction. To form

【0063】次に、図6(b)に示すように、レジスト
パターン29を除去した後、各単位素子領域30におけ
るn型ガリウム砒素層の上にゲート幅方向に延びるオー
ミック電極であるソース電極21及びドレイン電極22
をそれぞれ形成する。
Next, as shown in FIG. 6B, after removing the resist pattern 29, the source electrode 21 which is an ohmic electrode extending in the gate width direction on the n-type gallium arsenide layer in each unit element region 30. And drain electrode 22
Are formed respectively.

【0064】次に、図6(c)に示すように、各単位素
子領域30におけるn型ガリウム砒素層のゲート電極形
成領域に対して選択的に、例えばリン酸(H3PO4)及
び過酸化水素(H22)を含む混合溶液を用いてウェッ
トエッチングを行なって所望のしきい値Vthを得られる
深さのリセス部19を形成し、該リセス部19の底部に
沿って2つの単位素子領域30にまたがるゲート電極2
0を形成し、2つの単位素子領域30からなる単位FE
Tを作製する。
Next, as shown in FIG. 6C, for example, phosphoric acid (H 3 PO 4 ) and excess phosphorous are selectively applied to the gate electrode formation region of the n-type gallium arsenide layer in each unit element region 30. A wet etching is performed by using a mixed solution containing hydrogen oxide (H 2 O 2 ) to form a recess 19 having a depth capable of obtaining a desired threshold value Vth, and two recesses 19 are formed along the bottom of the recess 19. Gate electrode 2 extending over unit element region 30
0, and a unit FE composed of two unit element regions 30
Make T.

【0065】次に、図6(d)に示すように、単位FE
Tのゲート電極20を1層目のゲート電極接続配線23
により、単位素子領域30のソース電極21同士を2層
目のソース電極接続配線24により、単位素子領域30
のドレイン電極22同士を2層目のドレイン電極接続配
線25によりそれぞれ接続することにより、1つのゲー
トフィンガーによるゲート幅が大きな単体のFETが実
現される。
Next, as shown in FIG.
The T gate electrode 20 is connected to the first-layer gate electrode connection wiring 23.
Thereby, the source electrodes 21 of the unit element region 30 are connected to each other by the source electrode connection wiring 24 of the second layer.
Are connected to each other by the second-layer drain electrode connection wiring 25, a single FET having a large gate width by one gate finger is realized.

【0066】なお、本実施形態においては、2つの単位
素子領域30をまとめて単位FETとしたが、2つ以上
の単位素子領域をまとめて単位FETを構成してもよ
い。
In this embodiment, two unit element regions 30 are collectively used as a unit FET, but two or more unit element regions may be collectively formed as a unit FET.

【0067】また、図5に示すように、単位FETはゲ
ート幅の短い1本のゲート電極20(=ゲートフィンガ
ー)を有しているが、複数のゲートフィンガーを有する
単位FETとしてもよく、製造方法は前述の単位FET
当たり1ゲート電極の製造方法と同様である。
As shown in FIG. 5, the unit FET has one gate electrode 20 (= gate finger) having a short gate width, but may be a unit FET having a plurality of gate fingers. The method is the unit FET described above.
This is the same as the method of manufacturing one gate electrode.

【0068】このように、本実施形態によると、完成し
たFETはゲート幅が小さい2つのの単位FETから構
成されているので、FETのしきい値Vthはこれら単位
FETのしきい値Vthと一致することになる。その結
果、図4に示すように、しきい値Vthのゲート幅Wg 依
存性を低減することができる。
As described above, according to the present embodiment, the completed FET is composed of two unit FETs each having a small gate width. Therefore, the threshold value Vth of the FET matches the threshold value Vth of these unit FETs. Will do. As a result, as shown in FIG. 4, the dependence of the threshold value Vth on the gate width Wg can be reduced.

【0069】さらに、積層領域をゲート幅方向に分割し
ているので、第1の実施形態の積層領域をゲート幅方向
に分割するFETと組み合わせれば、エリアペナルティ
ーが生じにくい。
Further, since the stacked region is divided in the gate width direction, an area penalty is less likely to occur when the stacked region is combined with the FET of the first embodiment which divides the stacked region in the gate width direction.

【0070】また、ゲートリセスであるリセス部19を
リセスエッチングする際に、リン酸及び過酸化水素を含
む混合溶液を用いてウェットエッチングを行なったが、
溶液はこれに限らない。また、ドライエッチングであっ
てもよい。
In the recess etching of the recess 19 as a gate recess, wet etching was performed using a mixed solution containing phosphoric acid and hydrogen peroxide.
The solution is not limited to this. Further, dry etching may be used.

【0071】また、本実施形態においても、基板にガリ
ウム砒素を用いたが、Siよりなる基板上に絶縁性ガリ
ウム砒素をエピタキシャル成長した基板を用いてもよ
い。このようにすると、同一基板上にシリコン系デバイ
ス又はシリコン系ヘテロ接合型デバイスを製造すること
が可能になるため、さらに設計の自由度が増すことにな
る。
Although gallium arsenide is used for the substrate in this embodiment, a substrate obtained by epitaxially growing insulating gallium arsenide on a substrate made of Si may be used. This makes it possible to manufacture a silicon-based device or a silicon-based heterojunction device on the same substrate, which further increases the degree of freedom in design.

【0072】(第3の実施形態)以下、本発明の第3の
実施形態を図面を参照しながら説明する。
(Third Embodiment) Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0073】図7は本発明の第3の実施形態に係る電界
効果トランジスタの平面図である。図7に示すように、
8つの単位素子領域のうち、例えば30A,30B,3
0C及び30Dについて説明すると、素子領域としての
第1の単位素子領域30Aは、基板11上に形成され、
半導体層と該半導体層とヘテロ接合する能動層とよりな
る積層領域であって、第1の凹状溝31Aによりゲート
長方向に分割されると共に第2の凹状溝31Bによりゲ
ート幅方向に分割されている。
FIG. 7 is a plan view of a field-effect transistor according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG.
Of the eight unit element regions, for example, 30A, 30B, 3
Explaining about 0C and 30D, a first unit element region 30A as an element region is formed on the substrate 11,
A stacked region including a semiconductor layer and an active layer that is heterojunction with the semiconductor layer. The stacked region is divided in a gate length direction by a first concave groove 31A and is divided in a gate width direction by a second concave groove 31B. I have.

【0074】素子領域としての第2の単位素子領域30
Bは、基板11上に形成され、第1の単位素子領域30
Aと同一構成の積層領域であって、第1の凹状溝31A
によりゲート長方向に分割されると共に第2の凹状溝3
1Bによりゲート幅方向に分割され且つ第1の凹状溝3
1Aを挟んで第1の単位素子領域30Aと対向してい
る。
Second unit element region 30 as element region
B is formed on the substrate 11 and the first unit element region 30
A is a laminated region having the same configuration as that of the first groove 31A.
And the second concave groove 3
1B and the first concave groove 3 divided in the gate width direction.
It faces the first unit element region 30A with 1A interposed therebetween.

【0075】素子領域としての第3の単位素子領域30
Cは、基板11上に形成され、第1の単位素子領域30
Aと同一構成の積層領域であって、第1の凹状溝31A
によりゲート長方向に分割されると共に第2の凹状溝3
1Bによりゲート幅方向に分割され且つ第2の凹状溝3
1Bを挟んで第1の単位素子領域30Aと対向してい
る。
Third unit element region 30 as element region
C is formed on the substrate 11 and the first unit element region 30
A is a laminated region having the same configuration as that of the first groove 31A.
And the second concave groove 3
1B and the second concave groove 3 divided in the gate width direction.
It faces the first unit element region 30A with 1B interposed therebetween.

【0076】素子領域としての第4の単位素子領域30
Dは、基板11上に形成され、第1の単位素子領域30
Aと同一構成の積層領域であって、第1の凹状溝31A
によりゲート長方向に分割されると共に第2の凹状溝3
1Bによりゲート幅方向に分割され且つ第2の凹状溝3
1Bを挟んで第2の単位素子領域30Bと対向してい
る。
Fourth unit element region 30 as element region
D is formed on the substrate 11, and the first unit element region 30
A is a laminated region having the same configuration as that of the first groove 31A.
And the second concave groove 3
1B and the second concave groove 3 divided in the gate width direction.
It faces the second unit element region 30B with 1B interposed therebetween.

【0077】第1のゲート電極20Aは第1の単位素子
領域30A及び第3の単位素子領域30Cの上部にまた
がりゲート幅方向に延びる第1のリセス部の底部に沿っ
て形成され、第2のゲート電極20Bは第2の単位素子
領域30B及び第4の単位素子領域30Dの上部にまた
がりゲート幅方向に延びる第2のリセス部の底部に沿っ
て形成されている。
The first gate electrode 20A is formed over the first unit element region 30A and the third unit element region 30C, and is formed along the bottom of the first recessed portion extending in the gate width direction. The gate electrode 20B is formed over the second unit element region 30B and the fourth unit element region 30D, and is formed along the bottom of the second recess portion extending in the gate width direction.

【0078】第1のソース電極21Aは第1の単位素子
領域30Aにおける第1のリセス部の一方の側部に沿っ
て形成され、第2のソース電極21Bは第2の単位素子
領域30Bにおける第2のリセス部の一方の側部に沿っ
て形成され、第3のソース電極21Cは第3の単位素子
領域30Cにおける第1のリセス部の一方の側部に沿っ
て形成され、第4のソース電極21Dは第4の単位素子
領域30Dにおける第2のリセス部の一方の側部に沿っ
て形成されている。
The first source electrode 21A is formed along one side of the first recess in the first unit element region 30A, and the second source electrode 21B is formed along the first side in the second unit element region 30B. The third source electrode 21C is formed along one side of the first recess in the third unit element region 30C, and is formed along one side of the first recess in the third unit element region 30C. The electrode 21D is formed along one side of the second recess in the fourth unit element region 30D.

【0079】第1のドレイン電極22Aは第1の単位素
子領域30Aにおける第1のリセス部の他方の側部に沿
って形成され、第2のドレイン電極22Bは第2の単位
素子領域30Bにおける第2のリセス部の他方の側部に
沿って形成され、第3のドレイン電極22Cは第3の単
位素子領域30Cにおける第1のリセス部の他方の側部
に沿って形成され、第4のドレイン電極22Dは第4の
単位素子領域30Dにおける第2のリセス部の他方の側
部に沿って形成されている。
The first drain electrode 22A is formed along the other side of the first recess in the first unit element region 30A, and the second drain electrode 22B is formed in the second unit element region 30B. The third drain electrode 22C is formed along the other side of the first recess in the third unit element region 30C, and the fourth drain electrode 22C is formed along the other side of the second recess. The electrode 22D is formed along the other side of the second recess in the fourth unit element region 30D.

【0080】1層目のゲート電極接続配線23は基板1
1の上に単位素子領域30にまたがって形成され、各ゲ
ート電極同士を互いに接続し、2層目のソース電極接続
配線24は基板11の上に単位素子領域30にまたがっ
て形成され、各ソース電極同士を互いに接続し、2層目
のドレイン電極接続配線25は基板11の上に単位素子
領域30にまたがって形成され、各ドレイン電極同士を
互いに接続している。
The first-layer gate electrode connection wiring 23 is
1 is formed over the unit element region 30, the gate electrodes are connected to each other, and the second-layer source electrode connection wiring 24 is formed over the substrate 11 over the unit element region 30, The electrodes are connected to each other, and the second-layer drain electrode connection wiring 25 is formed over the unit element region 30 on the substrate 11 and connects the drain electrodes to each other.

【0081】以下、本発明の第3の実施形態に係る電界
効果トランジスタの製造方法を図面を参照しながら説明
する。
Hereinafter, a method for manufacturing a field effect transistor according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0082】図8(a)〜(c)及び図9は本発明の第
2の実施形態に係る電界効果トランジスタの製造方法を
示す工程順平面図である。ここで、基板上のヘテロ接合
となる積層領域を含む各層は第1の実施形態と同様の構
成に製造されているとする。
FIGS. 8A to 8C and FIG. 9 are step-by-step plan views showing a method for manufacturing a field-effect transistor according to the second embodiment of the present invention. Here, it is assumed that each layer including a stacked region serving as a heterojunction on the substrate is manufactured in the same configuration as in the first embodiment.

【0083】図8(a)に示すように、n型ガリウム砒
素層の上に全面にわたってレジスト膜を塗布し、フォト
リソグラフィーを用いて、ゲート幅方向に3つの開口部
及びゲート長方向に1つの開口部を有するレジストパタ
ーン29を形成する。その後、基板の所定領域に対して
バッファ層又は基板に達するエッチングを行なってゲー
ト幅方向に延びる第1の凹状溝31A,31A,31A
を形成すると共に、ゲート長方向に延びる第2の凹状溝
31Bを形成する。これにより、積層領域を、8つの単
位素子領域に分割する。4つの単位素子領域のみ、例え
ば30A,30B,30C及び30Dに着目すると、第
1の単位素子領域30Aと、該第1の単位素子領域30
Aと第1の凹状溝31Aを挟んで隣り合う第2の単位素
子領域30Bと、第1の単位素子領域30Aと第2の凹
状溝31Bを挟んで隣り合う第3の単位素子領域30C
と、第2の単位素子領域30Bと第2の凹状溝31Bを
挟んで隣り合う第4の単位素子領域30Dとに分離す
る。
As shown in FIG. 8A, a resist film is applied over the entire surface of the n-type gallium arsenide layer, and three openings are formed in the gate width direction and one is formed in the gate length direction by photolithography. A resist pattern 29 having an opening is formed. Thereafter, a predetermined region of the substrate is etched to reach the buffer layer or the substrate, and the first concave grooves 31A, 31A, 31A extending in the gate width direction.
And a second concave groove 31B extending in the gate length direction is formed. As a result, the stacked region is divided into eight unit element regions. Focusing on only four unit element regions, for example, 30A, 30B, 30C and 30D, the first unit element region 30A and the first unit element region 30
A, a second unit element region 30B adjacent to the first concave groove 31A with the first concave groove 31A interposed therebetween, and a third unit element region 30C adjacent to the first unit element region 30A with the second concave groove 31B interposed therebetween.
And the second unit element region 30B and the fourth unit element region 30D adjacent to the second unit element region 30B with the second concave groove 31B interposed therebetween.

【0084】次に、図8(b)に示すように、レジスト
パターン29を除去した後、第1の単位素子領域30A
におけるn型ガリウム砒素層の上にゲート幅方向に延び
る第1のソース電極21A及び第1のドレイン電極22
Aを形成し、第2の単位素子領域30Bにおけるn型ガ
リウム砒素層の上にゲート幅方向に延びる第2のソース
電極21B及び第2のドレイン電極22Bを形成し、第
3の単位素子領域30Cにおけるn型ガリウム砒素層の
上にゲート幅方向に延びる第3のソース電極21C及び
第3のドレイン電極22Cを形成し、第4の単位素子領
域30Dにおけるn型ガリウム砒素層の上にゲート幅方
向に延びる第4のソース電極21D及び第4のドレイン
電極22Dを形成する。第1から第4の単位素子領域と
同様に第5から第8の単位素子領域に対してもそれぞれ
ソース電極及びドレイン電極を形成する。
Next, as shown in FIG. 8B, after removing the resist pattern 29, the first unit element region 30A is removed.
A first source electrode 21A and a first drain electrode 22 extending in the gate width direction on the n-type gallium arsenide layer
A, a second source electrode 21B and a second drain electrode 22B extending in the gate width direction are formed on the n-type gallium arsenide layer in the second unit element region 30B, and the third unit element region 30C A third source electrode 21C and a third drain electrode 22C extending in the gate width direction are formed on the n-type gallium arsenide layer in the first embodiment, and the gate electrode in the gate width direction is formed on the n-type gallium arsenide layer in the fourth unit element region 30D. A fourth source electrode 21D and a fourth drain electrode 22D extending to the side are formed. Similarly to the first to fourth unit element regions, a source electrode and a drain electrode are formed for the fifth to eighth unit element regions, respectively.

【0085】次に、図8(c)に示すように、第1の単
位素子領域30A及び第3の単位素子領域30Cにおけ
るn型ガリウム砒素層のゲート電極形成領域に対して選
択的に、例えばリン酸(H3PO4)及び過酸化水素(H
22)を含む混合溶液を用いてウェットエッチングを行
なって所望のしきい値Vthを得られる深さの第1のリセ
ス部19Aを形成し、該第1のリセス部19Aの底部に
沿って第1及び第3の2つの単位素子領域30A,30
Cにまたがる第1のゲート電極20Aを形成することに
より、第1及び第3の2つの単位素子領域30A,30
Cからなる単位FETを作製する。第2の単位素子領域
30B及び第4の単位素子領域30Dにおけるn型ガリ
ウム砒素層のゲート電極形成領域に対しても同様に、リ
ン酸(H3PO4)及び過酸化水素(H22)を含む混合
溶液を用いてウェットエッチングを行なって第2のリセ
ス部19Bを形成し、該第2のリセス部19Bの底部に
沿って第2及び第4の2つの単位素子領域30B,30
Dにまたがる第2のゲート電極20Bを形成することに
より、第2及び第4の2つの単位素子領域30B,30
Dからなる単位FETを作製する。同様に第5から第8
の単位素子領域に対してもそれぞれゲート電極をする。
これにより、第8の単位素子領域まで含めて、4つの単
位FETを作製する。
Next, as shown in FIG. 8C, for example, the n-type gallium arsenide layer gate electrode forming regions in the first unit element region 30A and the third unit element region 30C are selectively formed, for example. Phosphoric acid (H 3 PO 4 ) and hydrogen peroxide (H
By performing wet etching using a mixed solution containing 2 O 2 ), a first recess portion 19A having a depth capable of obtaining a desired threshold value Vth is formed, and the first recess portion 19A is formed along the bottom of the first recess portion 19A. First and third two unit element regions 30A, 30
By forming the first gate electrode 20A spanning C, the first and third two unit element regions 30A, 30A are formed.
A unit FET made of C is manufactured. Similarly, phosphoric acid (H 3 PO 4 ) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) are formed in the gate electrode formation regions of the n-type gallium arsenide layer in the second unit element region 30B and the fourth unit element region 30D. ) To form a second recess 19B, and the second and fourth unit element regions 30B, 30B along the bottom of the second recess 19B.
The second and fourth unit element regions 30B, 30B are formed by forming the second gate electrode 20B over D.
A unit FET made of D is manufactured. Similarly, the fifth to eighth
A gate electrode is also formed for each of the unit element regions.
As a result, four unit FETs including the eighth unit element region are manufactured.

【0086】次に、図9に示すように、単位FETの各
ゲート電極を1層目のゲート電極接続配線23により、
各ソース電極同士を2層目のソース電極接続配線24に
より、各ドレイン電極同士を2層目のドレイン電極接続
配線25によりそれぞれ接続することにより、4つのゲ
ートフィンガーによるゲート幅がさらに大きな単体のF
ETが実現される。
Next, as shown in FIG. 9, each gate electrode of the unit FET is connected to the first-layer gate electrode connection wiring 23.
Each source electrode is connected to each other by the second-layer source electrode connection wiring 24, and each drain electrode is connected to each other by the second-layer drain electrode connection wiring 25.
ET is realized.

【0087】なお、本実施形態においては、2つの単位
素子領域をまとめて単位FETとしたが、2つ以上の単
位素子領域をまとめて単位FETを構成してもよい。
In this embodiment, two unit element regions are collectively used as a unit FET, but two or more unit element regions may be collectively formed as a unit FET.

【0088】また、図7に示すように、単位FETはゲ
ート幅の短い1本のゲート電極(=ゲートフィンガー)
を有しているが、複数のゲートフィンガーを有する単位
FETとしてもよく、製造方法は前述の単位FET当た
り1ゲート電極の製造方法と同様である。
As shown in FIG. 7, the unit FET is a single gate electrode (= gate finger) having a short gate width.
However, a unit FET having a plurality of gate fingers may be used, and the manufacturing method is the same as the above-described method of manufacturing one gate electrode per unit FET.

【0089】また、積層領域を8つの単位素子領域に分
割したが、これに限るものではなく、所望の電気特性が
得られる分割数であればよい。
Further, although the laminated region is divided into eight unit element regions, the present invention is not limited to this, and the division number may be any number as long as desired electric characteristics can be obtained.

【0090】このように、本実施形態によると、完成し
たFETはゲート幅が小さい2つのの単位FETから構
成されているので、FETのしきい値Vthはこれら単位
FETのしきい値Vthと一致することになる。その結
果、図4に示すように、しきい値Vthのゲート幅Wg 依
存性を低減することができる。
As described above, according to the present embodiment, the completed FET is composed of two unit FETs each having a small gate width, so that the threshold Vth of the FET matches the threshold Vth of these unit FETs. Will do. As a result, as shown in FIG. 4, the dependence of the threshold value Vth on the gate width Wg can be reduced.

【0091】さらに、積層領域をゲート長方向及びゲー
ト幅方向に分割しているため、基板上の積層領域を効率
よく分割できるので、エリアペナルティーが生じにく
い。
Further, since the laminated region is divided in the gate length direction and the gate width direction, the laminated region on the substrate can be divided efficiently, so that an area penalty hardly occurs.

【0092】また、ゲートリセスである各リセス部19
A,19Bをリセスエッチングする際に、リン酸及び過
酸化水素を含む混合溶液を用いてウェットエッチングを
行なったが、溶液はこれに限らない。また、ドライエッ
チングであってもよい。
Each of the recess portions 19, which are gate recesses, are formed.
At the time of recess etching of A and 19B, wet etching was performed using a mixed solution containing phosphoric acid and hydrogen peroxide, but the solution is not limited to this. Further, dry etching may be used.

【0093】また、本実施形態においても、基板にガリ
ウム砒素を用いたが、Siよりなる基板上に絶縁性ガリ
ウム砒素をエピタキシャル成長した基板であってもよ
い。同一基板上にシリコン系デバイス又はシリコン系ヘ
テロ接合型デバイスを製造することが可能になり、さら
に設計の自由度が増すからである。
In this embodiment, gallium arsenide is used as the substrate. However, a substrate in which insulating gallium arsenide is epitaxially grown on a substrate made of Si may be used. This is because a silicon-based device or a silicon-based heterojunction device can be manufactured on the same substrate, and the degree of freedom in design is further increased.

【0094】(第4の実施形態)本発明の第4の実施形
態を図面を参照しながら説明する。
(Fourth Embodiment) A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0095】図10(a)は本発明の第4の実施形態に
係るマイクロ波用MMICパワーアンプを備えた半導体
集積回路装置の平面図である。図10(a)に示すよう
に、本マイクロ波用MMICパワーアンプは、GaAs
よりなる基板51の上に形成され、入力信号を所望の増
幅電圧の半ばにまで増幅し、中間増幅信号として出力す
る前段パワーFET52Aと、中間増幅信号を所望の増
幅電圧に増幅した増幅信号を出力する後段パワーFET
53Aとの2段アンプから構成されている。さらに、5
4は基板51の上に形成されている入力パッドであり、
55は入力パッド54からの入力信号を受け、該入力信
号のインピーダンスと前段パワーFET52Aの入力イ
ンピーダンスとの整合をとる第1のマッチング回路であ
り、56は前段パワーFET52Aの中間増幅信号を受
け、該中間増幅信号のインピーダンスと後段パワーFE
T53Aの入力インピーダンスとの整合をとる第2のマ
ッチング回路であり、57は後段パワーFET53Aの
増幅信号を受け、該増幅信号のインピーダンスと出力イ
ンピーダンスとの整合をとる第3のマッチング回路であ
り、58は出力インピーダンスの整合がとられた増幅信
号を出力する出力パッドである。
FIG. 10A is a plan view of a semiconductor integrated circuit device provided with a microwave MMIC power amplifier according to a fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10A, the microwave MMIC power amplifier is composed of GaAs.
A front-stage power FET 52A formed on a substrate 51 made of amplifying an input signal to half of a desired amplified voltage and outputting the amplified signal as an intermediate amplified signal, and outputting an amplified signal obtained by amplifying the intermediate amplified signal to a desired amplified voltage. Post-stage power FET
53A and a two-stage amplifier. In addition, 5
4 is an input pad formed on the substrate 51,
55 is a first matching circuit that receives an input signal from the input pad 54 and matches the impedance of the input signal with the input impedance of the preceding power FET 52A, and 56 receives an intermediate amplified signal of the preceding power FET 52A, Impedance of intermediate amplified signal and post-stage power FE
58 is a second matching circuit that matches the input impedance of the T53A, and 57 is a third matching circuit that receives the amplified signal of the subsequent power FET 53A and matches the impedance of the amplified signal with the output impedance. Is an output pad for outputting an amplified signal whose output impedance has been matched.

【0096】図10(b)は前段パワーFET52Aの
拡大平面図である。図10(b)に示すパワーFET
は、図1に示す第1の実施形態のFETと同様の構成で
あるため、同一の部材には同一の符号を付すことにより
説明を省略する。ただし、前段パワーFET52Aは高
出力が要求されないため、2つの単位素子領域30,3
0を有する構成として、ゲート幅を小さくしている。
FIG. 10B is an enlarged plan view of the pre-stage power FET 52A. Power FET shown in FIG.
Has the same configuration as that of the FET according to the first embodiment shown in FIG. 1, and therefore, the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. However, since the front-stage power FET 52A does not require high output, the two unit element regions 30, 3
As a configuration having 0, the gate width is reduced.

【0097】図10(c)は後段パワーFET53Aの
拡大平面図である。図10(c)に示すパワーFET
は、図1に示す第1の実施形態のFETと同様の構成で
あるため、同一の部材には同一の符号を付すことにより
説明を省略する。ただし、後段パワーFET53Aは高
出力が要求されるため、8つの単位素子領域30,…を
有する構成として、ゲート幅を大きくしている。これに
より、所望の周波数帯域で十分良好な特性が出せるMM
ICパワーアンプとなる。
FIG. 10C is an enlarged plan view of the rear power FET 53A. Power FET shown in FIG.
Has the same configuration as that of the FET according to the first embodiment shown in FIG. 1, and therefore, the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. However, since a high power is required for the subsequent power FET 53A, the gate width is increased in a configuration having eight unit element regions 30,. As a result, the MM that can provide sufficiently satisfactory characteristics in a desired frequency band can be obtained.
It becomes an IC power amplifier.

【0098】このように、前段パワーFET52Aと後
段パワーFET53Aとのゲート幅は異なるが、それぞ
れの単体のパワーFETを構成するのは同一のゲート幅
を有する単位素子領域30よりなる単位FETであるた
め、前段パワーFET52A及び後段パワーFET53
Aの各しきい値Vthはこの単位FETのしきい値Vthと
一致するので、両パワーFETは同一のしきい値Vthを
有することになる。
As described above, although the gate widths of the front-stage power FET 52A and the rear-stage power FET 53A are different, each single power FET is constituted by the unit FET including the unit element region 30 having the same gate width. , Front stage power FET 52A and rear stage power FET 53
Since each threshold Vth of A matches the threshold Vth of this unit FET, both power FETs have the same threshold Vth.

【0099】従って、該パワーFETの特性はほぼゲー
ト幅Wg に依存するようになるため、設計効率及び設計
確度を向上させることができる。
Therefore, since the characteristics of the power FET substantially depend on the gate width Wg, the design efficiency and the design accuracy can be improved.

【0100】(第5の実施形態)本発明の第5の実施形
態を図面を参照しながら説明する。
(Fifth Embodiment) A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0101】図11(a)は本発明の第5の実施形態に
係るマイクロ波用MMICパワーアンプを備えた半導体
集積回路装置の平面図である。図11(a)において、
本マイクロ波用MMICパワーアンプは、図10(a)
に示す第4の実施形態と同様の構成であるため、同一の
部材には同一の符号を付すことにより説明を省略する。
FIG. 11A is a plan view of a semiconductor integrated circuit device provided with a microwave MMIC power amplifier according to a fifth embodiment of the present invention. In FIG. 11A,
The MMIC power amplifier for microwaves is shown in FIG.
Since the configuration is the same as that of the fourth embodiment, the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

【0102】図11(b)は前段パワーFET52Bの
拡大平面図である。図10(b)に示すパワーFET
は、図7に示す第3の実施形態のFETと同様の構成で
あるため、同一の部材には同一の符号を付すことにより
説明を省略する。ただし、前段パワーFET52Bは高
出力が要求されないため、4つの単位素子領域30より
なる2つの単位FETを有する構成として、ゲート幅を
小さくしている。
FIG. 11B is an enlarged plan view of the front-stage power FET 52B. Power FET shown in FIG.
Has the same configuration as the FET of the third embodiment shown in FIG. 7, and therefore, the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. However, since high power is not required for the front-stage power FET 52B, the gate width is reduced in a configuration having two unit FETs each including the four unit element regions 30.

【0103】図11(c)は後段パワーFET53Bの
拡大平面図である。図11(c)に示すパワーFET
は、図7に示す第3の実施形態のFETと同様の構成で
あるため、同一の部材には同一の符号を付すことにより
説明を省略する。ただし、後段パワーFET53Bは高
出力が要求されるため、16個の単位素子領域30より
なる8つの単位FETを有する構成として、ゲート幅を
非常に大きくすることにより、所望の周波数帯域で十分
良好な特性が出せるMMICパワーアンプとしている。
FIG. 11C is an enlarged plan view of the rear power FET 53B. Power FET shown in FIG.
Has the same configuration as the FET of the third embodiment shown in FIG. 7, and therefore, the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. However, since the rear power FET 53B is required to have a high output, a configuration having eight unit FETs including 16 unit element regions 30 is used, and by setting the gate width to be very large, a sufficiently good performance can be obtained in a desired frequency band. It is an MMIC power amplifier that can exhibit characteristics.

【0104】このように、前段パワーFET52Bと後
段パワーFET53Bとのゲート幅は異なっているが、
それぞれの単体のパワーFETを構成するのは同一のゲ
ート幅を有する2つの単位素子領域30よりなる単位F
ETであるため、前段パワーFET52B及び後段パワ
ーFET53Bの各しきい値Vthはこの単位FETのし
きい値Vthと一致するので、両パワーFETは同一のし
きい値Vthを有することになる。
As described above, although the gate widths of the front power FET 52B and the rear power FET 53B are different,
Each single power FET is composed of a unit F composed of two unit element regions 30 having the same gate width.
Since it is ET, each threshold value Vth of the front-stage power FET 52B and the rear-stage power FET 53B matches the threshold value Vth of this unit FET, so that both power FETs have the same threshold value Vth.

【0105】従って、該パワーFETの特性はほぼゲー
ト幅Wg に依存するようになるため、設計効率及び設計
確度を向上させることができる。
Therefore, since the characteristics of the power FET substantially depend on the gate width Wg, the design efficiency and the design accuracy can be improved.

【0106】さらに、単位FETがゲート長方向にのみ
延びる構成でないため、パワーFETのレイアウトの自
由度が向上するため、ゲート幅Wg の大きく異なるFE
Tを同一チップに集積する場合に、チップサイズを小さ
くすることができる。
Further, since the unit FET is not configured to extend only in the gate length direction, the degree of freedom in the layout of the power FET is improved.
When T is integrated on the same chip, the chip size can be reduced.

【0107】なお、本実施形態においては、第3の実施
形態のFETを用いてMMICパワーアンプを構成した
が、これに限らず、チップ上のレイアウト又は所望の電
気特性を考慮して、第1の実施形態によるFETや第2
の実施形態によるFETを組み合わせることによって、
MMICパワーアンプを構成してもよい。
In the present embodiment, the MMIC power amplifier is configured using the FET of the third embodiment. However, the present invention is not limited to this. The FET according to the embodiment and the second
By combining the FETs according to the embodiments of the present invention,
An MMIC power amplifier may be configured.

【0108】[0108]

【発明の効果】請求項1の発明に係る電界効果トランジ
スタによると、しきい値電圧のゲート幅依存性が低減さ
れているため、ゲート幅が大きな電界効果トランジスタ
であっても、しきい値が単位FETのしきい値で決まる
ので、設計の煩雑さの解消、設計誤差の防止及び設計自
由度の向上を図ることができる。
According to the field effect transistor of the first aspect of the present invention, the gate width dependence of the threshold voltage is reduced. Since it is determined by the threshold value of the unit FET, it is possible to eliminate complexity of design, prevent design errors, and improve design flexibility.

【0109】請求項2の発明に係る電界効果トランジス
タによると、請求項1の発明に係る電界効果トランジス
タの効果が得られる上に、第1の素子領域と第2の素子
領域とはゲート幅方向に分離されているため、ゲート長
方向に単位素子領域が拡大することがない。その結果、
請求項1の発明に係る電界効果トランジスタと組み合わ
せれば、レイアウトの自由度が増す。
According to the field effect transistor of the second aspect of the invention, the effect of the field effect transistor of the first aspect of the present invention can be obtained, and the first element region and the second element region are located in the gate width direction. Therefore, the unit element region does not expand in the gate length direction. as a result,
When combined with the field effect transistor according to the first aspect of the present invention, the degree of freedom in layout is increased.

【0110】請求項3の発明に係る電界効果トランジス
タによると、請求項1又は2の発明に係る電界効果トラ
ンジスタの効果が得られる上に、素子領域がゲート幅方
向及びゲート長方向に分離されているため、該素子領域
を効率よく配置することができる。その結果、エリアペ
ナルティーが生じることなく、確実に大きなゲート幅を
有する単体の電界効果トランジスタを得ることができ
る。
According to the field-effect transistor according to the third aspect of the present invention, the effect of the field-effect transistor according to the first or second aspect can be obtained, and the element region is separated in the gate width direction and the gate length direction. Therefore, the element regions can be efficiently arranged. As a result, a single field effect transistor having a large gate width can be obtained without any area penalty.

【0111】請求項4の発明に係る半導体集積回路装置
によると、同一基板上の第1及び第2の電界効果トラン
ジスタの各しきい値はゲート幅によらず一定の値となる
ため、各電界効果トランジスタの特性はほぼゲート幅に
依存するため、設計効率及び設計確度を向上させること
ができる。
According to the semiconductor integrated circuit device of the fourth aspect, each threshold value of the first and second field effect transistors on the same substrate has a constant value irrespective of the gate width. Since the characteristics of the effect transistor substantially depend on the gate width, design efficiency and design accuracy can be improved.

【0112】また、請求項1から請求項3に記載された
うちの1つの電界効果トランジスタを第1の効果トラン
ジスタまたは第2の電界効果トランジスタに用いている
ため、レイアウトの自由度が向上するので、ゲート幅の
大きく異なるトランジスタを1つのチップに集積する場
合に、チップサイズを小さくすることできる。
Further, since one of the field effect transistors described in claims 1 to 3 is used for the first effect transistor or the second field effect transistor, the degree of freedom in layout is improved. When transistors having greatly different gate widths are integrated on one chip, the chip size can be reduced.

【0113】請求項5の発明に係る電界効果トランジス
タの製造方法によると、従来、ゲート幅が異なる電界効
果トランジスタごとにリセスエッチングを行なってしき
い値電圧を調整するか、又は同一チップ上には1種類の
ゲート幅を有する電界効果トランジスタのみを製造せざ
るを得なかったが、しきい値電圧のゲート幅依存性を低
減できるため、ゲート幅が大きな電界効果トランジスタ
であっても、しきい値が単位FETのしきい値で決まる
ので、設計の煩雑さの解消、設計誤差の防止及び設計自
由度の向上を図ることができる。
According to the method of manufacturing a field-effect transistor according to the fifth aspect of the present invention, the threshold voltage is adjusted by performing recess etching for each field-effect transistor having a different gate width, or on the same chip. Although only a field-effect transistor having one kind of gate width has to be manufactured, the dependency of the threshold voltage on the gate width can be reduced. Is determined by the threshold value of the unit FET, so that the complexity of design can be eliminated, design errors can be prevented, and the degree of freedom in design can be improved.

【0114】請求項6の発明に係る電界効果トランジス
タの製造方法によると、請求項5の発明に係る電界効果
トランジスタの製造方法の効果が得られる上に、第1の
素子領域と第2の素子領域とをゲート幅方向に分離して
いるため、ゲート長方向に単位素子領域が拡大すること
がない。その結果、請求項5の発明により得られる電界
効果トランジスタと組み合わせれば、レイアウトの自由
度が増すことになる。
According to the method of manufacturing a field-effect transistor according to the sixth aspect of the invention, the effect of the method of manufacturing a field-effect transistor according to the fifth aspect of the invention can be obtained, and the first element region and the second element can be obtained. Since the region is separated in the gate width direction, the unit element region does not expand in the gate length direction. As a result, when combined with the field effect transistor obtained by the invention of claim 5, the degree of freedom of layout is increased.

【0115】請求項7の発明に係る電界効果トランジス
タの製造方法によると、請求項5又は6の発明に係る電
界効果トランジスタの効果が得られる上に、素子領域を
ゲート幅方向及びゲート長方向に分離しているため、該
素子領域を効率よく配置することができる。その結果、
エリアペナルティーが生じることなく、確実に大きなゲ
ート幅を有する単体の電界効果トランジスタを得ること
ができる。
According to the method of manufacturing a field-effect transistor according to the seventh aspect of the present invention, the effect of the field-effect transistor according to the fifth or sixth aspect can be obtained, and the element region can be formed in the gate width direction and the gate length direction. Because of the separation, the element regions can be efficiently arranged. as a result,
A single field effect transistor having a large gate width can be reliably obtained without an area penalty.

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

【図1】本発明の第1の実施形態に係る電界効果トラン
ジスタの平面図である。
FIG. 1 is a plan view of a field-effect transistor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】(a)〜(f)は本発明の第1の実施形態に係
る電界効果トランジスタの製造方法の各工程を示し、
(a)、(c)及び(e)は工程順断面図であり、
(b)、(d)及び(f)は工程順平面図である。
FIGS. 2A to 2F show respective steps of a method for manufacturing a field-effect transistor according to the first embodiment of the present invention;
(A), (c) and (e) are sectional views in order of process,
(B), (d), and (f) are step-by-step plan views.

【図3】本発明の第1の実施形態に係る電界効果トラン
ジスタの製造方法の工程順平面図である。
FIG. 3 is a plan view in the order of steps of the method for manufacturing the field-effect transistor according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1、第2又は第3の実施形態に係る
電界効果トランジスタの製造方法によって得られたヘテ
ロ接合型FETにおけるしきい値のゲート幅依存性を示
す特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a gate width dependency of a threshold value in a heterojunction FET obtained by a method for manufacturing a field effect transistor according to the first, second, or third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施形態に係る電界効果トラン
ジスタの平面図である。
FIG. 5 is a plan view of a field-effect transistor according to a second embodiment of the present invention.

【図6】(a)〜(d)は本発明の第2の実施形態に係
る電界効果トランジスタの製造方法を示す工程順平面図
である。
FIGS. 6A to 6D are process plan views illustrating a method for manufacturing a field effect transistor according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施形態に係る電界効果トラン
ジスタの平面図である。
FIG. 7 is a plan view of a field-effect transistor according to a third embodiment of the present invention.

【図8】(a)〜(c)は本発明の第3の実施形態に係
る電界効果トランジスタの製造方法を示す工程順平面図
である。
FIGS. 8A to 8C are plan views illustrating a method of manufacturing a field-effect transistor according to a third embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第3の実施形態に係る電界効果トラン
ジスタの製造方法を示す工程順平面図である。
FIG. 9 is a plan view illustrating a method of manufacturing a field-effect transistor according to a third embodiment of the present invention.

【図10】(a)は本発明の第4の実施形態に係るマイ
クロ波用MMICパワーアンプを備えた半導体集積回路
装置の平面図である。(b)は前段パワー電界効果トラ
ンジスタの拡大平面図である。(c)は後段パワー電界
効果トランジスタの拡大平面図である。
FIG. 10A is a plan view of a semiconductor integrated circuit device including a microwave MMIC power amplifier according to a fourth embodiment of the present invention. (B) is an enlarged plan view of the power stage power field effect transistor of the preceding stage. (C) is an enlarged plan view of a post-stage power field effect transistor.

【図11】(a)は本発明の第5の実施形態に係るマイ
クロ波用MMICパワーアンプを備えた半導体集積回路
装置の平面図である。(b)は前段パワー電界効果トラ
ンジスタの拡大平面図である。(c)は後段パワー電界
効果トランジスタの拡大平面図である。
FIG. 11A is a plan view of a semiconductor integrated circuit device including a microwave MMIC power amplifier according to a fifth embodiment of the present invention. (B) is an enlarged plan view of the power stage power field effect transistor of the preceding stage. (C) is an enlarged plan view of a post-stage power field effect transistor.

【図12】従来のインジウムガリウム砒素歪み層ダブル
ヘテロ接合を用いた高周波用パワー電界効果トランジス
タを示し、(a)は平面図であり、(b)は部分断面図
である。
FIGS. 12A and 12B show a high-frequency power field effect transistor using a conventional indium gallium arsenide strained layer double heterojunction, wherein FIG. 12A is a plan view and FIG. 12B is a partial cross-sectional view.

【図13】(a)〜(f)は従来のインジウムガリウム
砒素歪み層ダブルヘテロ接合を用いた高周波用パワー電
界効果トランジスタの製造方法の各工程を示し、
(a)、(c)及び(e)は工程順断面図であり、
(b)、(d)及び(f)は工程順平面図である。
13 (a) to 13 (f) show steps of a conventional method for manufacturing a high-frequency power field effect transistor using an indium gallium arsenide strained layer double heterojunction,
(A), (c) and (e) are sectional views in order of process,
(B), (d), and (f) are step-by-step plan views.

【図14】従来のインジウムガリウム砒素歪み層ダブル
ヘテロ接合を用いた高周波用パワー電界効果トランジス
タの製造方法の工程順平面図である。
FIG. 14 is a plan view in order of steps of a conventional method for manufacturing a high-frequency power field effect transistor using an indium gallium arsenide strained layer double heterojunction.

【図15】従来の製造方法によって得られたヘテロ接合
型電界効果トランジスタにおけるしきい値のゲート幅依
存性を示す特性図である。
FIG. 15 is a characteristic diagram showing gate width dependence of a threshold value in a heterojunction field effect transistor obtained by a conventional manufacturing method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 基板 12 バッファ層 13 積層領域 13a 第1のn型アルミニウムガリウム砒素層 13b 第1の絶縁性アルミニウムガリウム砒素層 13c 絶縁性インジウムガリウム砒素層 13d 第2の絶縁性アルミニウムガリウム砒素層 13e 第2のn型アルミニウムガリウム砒素層 18 n型ガリウム砒素層 19 リセス部 19A 第1のリセス部 19B 第2のリセス部 20 ゲート電極 20A 第1のゲート電極 20B 第2のゲート電極 21 ソース電極 21A 第1のソース電極 21B 第2のソース電極 21C 第3のソース電極 21D 第4のソース電極 22 ドレイン電極 22A 第1のドレイン電極 22B 第2のドレイン電極 22C 第3のドレイン電極 22D 第4のドレイン電極 23 ゲート電極接続配線 24 ソース電極接続配線 25 ドレイン電極接続配線 29 レジストパターン 30 単位素子領域(素子領域) 30A 第1の単位素子領域(素子領域) 30B 第2の単位素子領域(素子領域) 30C 第3の単位素子領域(素子領域) 30D 第4の単位素子領域(素子領域) 31 凹状溝 31A 第1の凹状溝 31B 第2の凹状溝 51 基板 52A 前段パワーFET 53A 後段パワーFET 52B 前段パワーFET 53B 後段パワーFET 54 入力パッド 55 第1のマッチング回路 56 第2のマッチング回路 57 第3のマッチング回路 58 出力パッド Reference Signs List 11 substrate 12 buffer layer 13 stacked region 13a first n-type aluminum gallium arsenide layer 13b first insulating aluminum gallium arsenide layer 13c insulating indium gallium arsenide layer 13d second insulating aluminum gallium arsenide layer 13e second n Type aluminum gallium arsenide layer 18 n-type gallium arsenide layer 19 recess 19A first recess 19B second recess 20 gate electrode 20A first gate electrode 20B second gate electrode 21 source electrode 21A first source electrode 21B Second source electrode 21C Third source electrode 21D Fourth source electrode 22 Drain electrode 22A First drain electrode 22B Second drain electrode 22C Third drain electrode 22D Fourth drain electrode 23 Gate electrode connection wiring 24 Source electrode connection Reference Signs List 25 drain electrode connection wiring 29 resist pattern 30 unit element region (element region) 30A first unit element region (element region) 30B second unit element region (element region) 30C third unit element region (element region) 30D Fourth unit element region (element region) 31 concave groove 31A first concave groove 31B second concave groove 51 substrate 52A front power FET 53A rear power FET 52B front power FET 53B rear power FET 54 input pad 55 first Matching circuit 56 Second matching circuit 57 Third matching circuit 58 Output pad

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ヘテロ接合型の電界効果トランジスタで
あって、 基板の上に形成されているバッファ層と、 前記バッファ層の上に形成されており、半導体層と該半
導体層とヘテロ接合する能動層とよりなる積層領域と、 前記積層領域にゲート幅方向に延びるように形成されて
おり、前記積層領域をゲート長方向に互いに隣り合う第
1の素子領域と第2の素子領域とに分離する凹状溝と、 前記第1の素子領域の上部に形成されたゲート幅方向に
延びる第1のリセス部と、 前記第1の素子領域の上に前記第1のリセス部の一方の
側部に沿って延びるように形成されている第1のソース
電極と、 前記第1の素子領域の上に前記第1のリセス部の他方の
側部に沿って延びるように形成されている第1のドレイ
ン電極と、 前記第1のリセス部の底部に前記第1のリセス部に沿っ
て延びるように形成されている第1のゲート電極と、 前記第2の素子領域の上部に形成されたゲート幅方向に
延びる第2のリセス部と、 前記第2の素子領域の上に前記第2のリセス部の一方の
側部に沿って延びるように形成されている第2のソース
電極と、 前記第2の素子領域の上に前記第1のリセス部の他方の
側部に沿って延びるように形成されている第2のドレイ
ン電極と、 前記第2のリセス部の底部に前記第2のリセス部に沿っ
て延びるように形成されている第2のゲート電極と、 前記第1のソース電極と前記第2のソース電極とを互い
に接続するソース電極接続配線と、 前記第1のドレイン電極と前記第2のドレイン電極とを
互いに接続するドレイン電極接続配線と、 前記第1のゲート電極と前記第2のゲート電極とを互い
に接続するゲート電極接続配線とを備えていることを特
徴とする電界効果トランジスタ。
1. A hetero-junction field-effect transistor, comprising: a buffer layer formed on a substrate; and an active layer formed on the buffer layer and heterojunction with the semiconductor layer. A stacked region formed of a plurality of layers, and a first device region and a second device region that are formed in the stacked region so as to extend in a gate width direction and that are adjacent to each other in the gate length direction. A concave groove, a first recess formed in an upper part of the first element region and extending in a gate width direction, and one side of the first recess on the first element region. A first source electrode formed so as to extend, and a first drain electrode formed so as to extend along the other side of the first recess on the first element region. And the bottom of the first recessed part A first gate electrode formed to extend along the first recess portion; a second recess portion formed in an upper portion of the second element region and extending in a gate width direction; A second source electrode formed so as to extend along one side of the second recess portion on the device region of the first region, and a first recess portion of the first recess portion on the second device region. A second drain electrode formed so as to extend along the other side; and a second gate formed at the bottom of the second recess so as to extend along the second recess. An electrode; a source electrode connection line connecting the first source electrode and the second source electrode to each other; a drain electrode connection line connecting the first drain electrode and the second drain electrode to each other; The first gate electrode and the first Field effect transistor, characterized in that a gate electrode connection wiring that connects together the gate electrodes of the.
【請求項2】 ヘテロ接合型の電界効果トランジスタで
あって、 基板の上に形成されているバッファ層と、 前記バッファ層の上に形成されており、半導体層と該半
導体層とヘテロ接合する能動層とよりなる積層領域と、 前記積層領域にゲート長方向に延びるように形成されて
おり、前記積層領域をゲート幅方向に互いに隣り合う第
1の素子領域と第2の素子領域とに分離する凹状溝と、 前記第1の素子領域の上部と前記第2の素子領域の上部
とにまたがるように形成されたゲート幅方向に延びるリ
セス部と、 前記第1の素子領域の上に前記リセス部の一方の側部に
沿って延びるように形成されている第1のソース電極
と、 前記第1の素子領域の上に前記リセス部の他方の側部に
沿って延びるように形成されている第1のドレイン電極
と、 前記第2の素子領域の上に前記リセス部の一方の側部に
沿って延びるように形成されている第2のソース電極
と、 前記第2の素子領域の上に前記リセス部の他方の側部に
沿って延びるように形成されている第2のドレイン電極
と、 前記リセス部の底部に前記リセス部に沿って延びるよう
に形成されているゲート電極と、 前記第1のソース電極と前記第2のソース電極とを互い
に接続するソース電極接続配線と、 前記第1のドレイン電極と前記第2のドレイン電極とを
互いに接続するドレイン電極接続配線とを備えているこ
とを特徴とする電界効果トランジスタ。
2. A heterojunction field-effect transistor, comprising: a buffer layer formed on a substrate; and an active layer formed on the buffer layer and heterojunction with the semiconductor layer. A stacked region including a plurality of layers, and a first element region and a second element region that are formed in the stacked region so as to extend in a gate length direction and that are adjacent to each other in the gate width direction. A recessed groove, a recessed portion formed in a manner extending over the first element region and the upper portion of the second element region and extending in a gate width direction, and the recessed portion on the first element region A first source electrode formed to extend along one side of the first element, and a first source electrode formed to extend along the other side of the recess on the first element region. 1 drain electrode; A second source electrode formed on the second element region so as to extend along one side of the recess; and a second side of the recess on the second element region. A second drain electrode formed to extend along the portion; a gate electrode formed to extend along the recess at the bottom of the recess; a first source electrode and the first A field-effect transistor, comprising: a source electrode connection line connecting two source electrodes to each other; and a drain electrode connection line connecting the first drain electrode and the second drain electrode to each other. .
【請求項3】 ヘテロ接合型電界効果トランジスタであ
って、 基板の上に形成されているバッファ層と、 前記バッファ層の上に形成され、半導体層と該半導体層
とヘテロ接合する能動層とよりなる積層領域と、 前記積層領域にそれぞれ形成されたゲート幅方向に延び
る第1の凹状溝及びゲート長方向に延びる第2の凹状溝
と、 前記積層領域が前記第1の凹状溝と前記第2の凹状溝と
により分離されることによってそれぞれ形成された、第
1の素子領域と、前記第1の素子領域と前記第1の凹状
溝を挟んで隣り合う第2の素子領域と、前記第1の素子
領域と前記第2の凹状溝を挟んで隣り合う第3の素子領
域と、前記第2の素子領域と前記第2の凹状溝を挟んで
隣り合う第4の素子領域と、 前記第1の素子領域の上部と前記第3の素子領域の上部
とにまたがるように形成されたゲート幅方向に延びる第
1のリセス部と、 前記第1の素子領域の上に前記第1のリセス部の一方の
側部に沿って延びるように形成されている第1のソース
電極と、 前記第1の素子領域の上に前記第1のリセス部の他方の
側部に沿って延びるように形成されている第1のドレイ
ン電極と、 前記第3の素子領域の上に前記第1のリセス部の一方の
側部に沿って延びるように形成されている第3のソース
電極と、 前記第3の素子領域の上に前記第1のリセス部の他方の
側部に沿って延びるように形成されている第3のドレイ
ン電極と、 前記第1のリセス部の底部に前記第1のリセス部に沿っ
て延びるように形成されている第1のゲート電極と、 前記第2の素子領域の上部と前記第4の素子領域の上部
とにまたがるように形成されたゲート幅方向に延びる第
2のリセス部と、 前記第2の素子領域の上に前記第2のリセス部の一方の
側部に沿って延びるように形成されている第2のソース
電極と、 前記第2の素子領域の上に前記第2のリセス部の他方の
側部に沿って延びるように形成されている第2のドレイ
ン電極と、 前記第4の素子領域の上に前記第2のリセス部の一方の
側部に沿って延びるように形成されている第4のソース
電極と、 前記第4の素子領域の上に前記第2のリセス部の他方の
側部に沿って延びるように形成されている第4のドレイ
ン電極と、 前記第2のリセス部の底部に前記第2のリセス部に沿っ
て延びるように形成されている第2のゲート電極と、 前記第1、第2、第3及び第4のソース電極を互いに接
続するソース電極接続配線と、 前記第1、第2、第3及び第4のドレイン電極を互いに
接続するドレイン電極接続配線と、 前記第1のゲート電極と前記第2のゲート電極とを互い
に接続するゲート電極接続配線とを備えていることを特
徴とする電界効果トランジスタ。
3. A heterojunction field effect transistor, comprising: a buffer layer formed on a substrate; a semiconductor layer formed on the buffer layer; and an active layer heterojunction with the semiconductor layer. A first concave groove extending in the gate width direction and a second concave groove extending in the gate length direction respectively formed in the laminated region; and the first concave groove and the second concave groove forming the laminated region. A first element region formed by being separated by the first groove, a second element region adjacent to the first element region with the first groove interposed therebetween, and the first element region; A third element region adjacent to the first element region with the second concave groove interposed therebetween, a fourth element region adjacent to the second element region with the second concave groove interposed therebetween, and the first element region. Of the upper element region and the third element region A first recess portion extending in the gate width direction formed so as to extend over the first portion; and a first recess portion formed over the first element region so as to extend along one side of the first recess portion. A first source electrode, a first drain electrode formed on the first element region to extend along the other side of the first recess, and a third element. A third source electrode formed on the region so as to extend along one side of the first recess portion; and a third source electrode formed on the third element region and the other of the first recess portion. A third drain electrode formed so as to extend along the side portion; a first gate electrode formed at the bottom of the first recess portion so as to extend along the first recess portion; The upper part of the second element region and the upper part of the fourth element region. A second recess formed so as to extend in the gate width direction, and a second recess formed on the second element region so as to extend along one side of the second recess. A second drain electrode formed on the second device region so as to extend along the other side of the second recess portion; and a second drain electrode formed on the fourth device region. A fourth source electrode formed so as to extend along one side of the second recess, and a second source on the fourth element region on the other side of the second recess. A fourth drain electrode formed so as to extend along the second recess portion; a second gate electrode formed at the bottom of the second recess portion so as to extend along the second recess portion; Source electrode connection arrangement for connecting the first, second, third and fourth source electrodes to each other A drain electrode connection line connecting the first, second, third and fourth drain electrodes to each other; a gate electrode connection line connecting the first gate electrode and the second gate electrode to each other A field-effect transistor comprising:
【請求項4】 基板上の第1の領域に形成された請求項
1〜3のいずれか1項に記載の第1の電界効果トランジ
スタと、 前記基板上の第2の領域に形成された請求項1〜3のい
ずれか1項に記載の第2の電界効果トランジスタとを備
え、 前記第1の電界効果トランジスタの出力と前記第2の電
界効果トランジスタの入力とが互いに接続されているこ
とを特徴とする半導体集積回路装置。
4. The first field-effect transistor according to claim 1, wherein the first field-effect transistor is formed in a first region on the substrate, and the first field-effect transistor is formed in a second region on the substrate. 4. A second field-effect transistor according to any one of items 1 to 3, wherein an output of the first field-effect transistor and an input of the second field-effect transistor are connected to each other. A semiconductor integrated circuit device characterized by the above-mentioned.
【請求項5】 ヘテロ接合型の電界効果トランジスタの
製造方法であって、 基板の上にバッファ層を形成するバッファ層形成工程
と、 前記バッファ層の上に半導体層と該半導体層とヘテロ接
合する能動層とよりなる積層領域を形成する積層領域形
成工程と、 前記積層領域に対して選択的にエッチングを行なって、
前記積層領域をゲート長方向に互いに隣り合う第1の素
子領域と第2の素子領域とに分離する凹状溝を形成する
素子分離工程と、 前記第1の素子領域の上にゲート幅方向に延びる第1の
ソース電極を形成すると共に、前記第2の素子領域の上
にゲート幅方向に延びる第2のソース電極を形成するソ
ース電極形成工程と、 前記第1の素子領域の上にゲート幅方向に延びる第1の
ドレイン電極を形成すると共に、前記第2の素子領域の
上にゲート幅方向に延びる第2のドレイン電極を形成す
るドレイン電極形成工程と、 前記第1の素子領域の上部に対して選択的にエッチング
を行なってゲート幅方向に延びる第1のリセス部を形成
すると共に、前記第2の素子領域の上部に対して選択的
にエッチングを行なってゲート幅方向に延びる第2のリ
セス部を形成するリセス部形成工程と、 前記第1のリセス部の底部に前記第1のリセス部に沿っ
て延びるように第1のゲート電極を形成すると共に、前
記第2のリセス部の底部に前記第2のリセス部に沿って
延びるように第2のゲート電極を形成するゲート電極形
成工程と、 前記第1のソース電極と前記第2のソース電極とを互い
に接続するソース電極接続配線を形成するソース電極接
続配線形成工程と、 前記第1のドレイン電極と前記第2のドレイン電極とを
互いに接続するドレイン電極接続配線を形成するドレイ
ン電極接続配線形成工程と、 前記第1のゲート電極と前記第2のゲート電極とを互い
に接続するゲート電極接続配線を形成するゲート電極接
続配線形成工程とを備えていることを特徴とする電界効
果トランジスタの製造方法。
5. A method for manufacturing a heterojunction field effect transistor, comprising: a buffer layer forming step of forming a buffer layer on a substrate; and a semiconductor layer on the buffer layer and a heterojunction with the semiconductor layer. A stacked region forming step of forming a stacked region including an active layer, and selectively etching the stacked region,
An element isolation step of forming a concave groove separating the stacked region into a first element region and a second element region adjacent to each other in a gate length direction; and extending in a gate width direction on the first element region. Forming a first source electrode and forming a second source electrode extending in a gate width direction on the second element region; and forming a second source electrode on the first element region in a gate width direction. Forming a first drain electrode extending in the direction of the gate electrode and forming a second drain electrode extending in the gate width direction on the second element region; Selectively etching to form a first recess extending in the gate width direction, and selectively etching the upper portion of the second element region to form a second recess extending in the gate width direction. Forming a recess portion, forming a first gate electrode at the bottom of the first recess portion so as to extend along the first recess portion, and forming a first gate electrode at the bottom of the second recess portion. Forming a second gate electrode so as to extend along the second recess portion; and forming a source electrode connection line connecting the first source electrode and the second source electrode to each other. Forming a drain electrode connecting wire for connecting the first drain electrode and the second drain electrode to each other; forming a drain electrode connecting wire for connecting the first drain electrode and the second drain electrode to each other; Forming a gate electrode connection wiring for connecting the second gate electrode to each other.
【請求項6】 ヘテロ接合型の電界効果トランジスタの
製造方法であって、 基板の上にバッファ層を形成するバッファ層形成工程
と、 前記バッファ層の上に半導体層と該半導体層とヘテロ接
合する能動層とよりなる積層領域を形成する積層領域形
成工程と、 前記積層領域に対して選択的にエッチングを行なって、
前記積層領域をゲート幅方向に隣り合う第1の素子領域
と第2の素子領域とに分離する凹状溝を形成する素子分
離工程と、 前記第1の素子領域の上にゲート幅方向に延びる第1の
ソース電極を形成すると共に、前記第2の素子領域の上
にゲート幅方向に延びる第2のソース電極を形成するソ
ース電極形成工程と、 前記第1の素子領域の上にゲート幅方向に延びる第1の
ドレイン電極を形成すると共に、前記第2の素子領域の
上にゲート幅方向に延びる第2のドレイン電極を形成す
るドレイン電極形成工程と、 前記第1の素子領域の上部及び前記第2の素子領域の上
部に対して選択的にエッチングを行なって、前記第1の
素子領域及び第2の素子領域にまたがり且つゲート幅方
向に延びるリセス部を形成するリセス部形成工程と、 前記リセス部の底部に前記リセス部に沿って延びるよう
にゲート電極を形成するゲート電極形成工程と、 前記第1のソース電極と前記第2のソース電極とを互い
に接続するソース電極接続配線を形成するソース電極接
続配線形成工程と、 前記第1のドレイン電極と前記第2のドレイン電極とを
互いに接続するドレイン電極接続配線を形成するドレイ
ン電極接続配線形成工程とを備えていることを特徴とす
る電界効果トランジスタの製造方法。
6. A method for manufacturing a heterojunction field effect transistor, comprising: a buffer layer forming step of forming a buffer layer on a substrate; and a semiconductor layer on the buffer layer and a heterojunction with the semiconductor layer. A stacked region forming step of forming a stacked region including an active layer, and selectively etching the stacked region,
An element isolation step of forming a concave groove separating the stacked region into a first element region and a second element region adjacent to each other in a gate width direction; and a step extending in the gate width direction on the first element region. Forming one source electrode and forming a second source electrode extending in the gate width direction on the second element region; and forming a second source electrode on the first element region in the gate width direction. Forming a first drain electrode extending, and forming a second drain electrode extending in a gate width direction on the second element region; and forming an upper part of the first element region and the second Forming a recess extending over the first element region and the second element region and extending in the gate width direction by selectively etching the upper part of the second element region; Forming a gate electrode at the bottom of the portion so as to extend along the recess portion; and forming a source electrode connecting line connecting the first source electrode and the second source electrode to each other. An electric field effect comprising: an electrode connection wiring forming step; and a drain electrode connection wiring forming step of forming a drain electrode connection wiring connecting the first drain electrode and the second drain electrode to each other. A method for manufacturing a transistor.
【請求項7】 ヘテロ接合型の電界効果トランジスタの
製造方法であって、 基板の上にバッファ層を形成するバッファ層形成工程
と、 前記バッファ層の上に半導体層と該半導体層とヘテロ接
合する能動層とよりなる積層領域を形成する積層領域形
成工程と、 前記積層領域に対して選択的にエッチングを行なって、
ゲート幅方向に延びる第1の凹状溝及びゲート長方向に
延びる第2の凹状溝を形成することにより、前記積層領
域を、第1の素子領域と、前記第1の素子領域と前記第
1の凹状溝を挟んで隣り合う第2の素子領域と、前記第
1の素子領域と前記第2の凹状溝を挟んで隣り合う第3
の素子領域と、前記第2の素子領域と前記第2の凹状溝
を挟んで隣り合う第4の素子領域とに分離する素子分離
工程と、 前記第1の素子領域の上にゲート幅方向に延びる第1の
ソース電極を形成し、前記第3の素子領域の上にゲート
幅方向に延びる第3のソース電極を形成し、前記第2の
素子領域の上にゲート幅方向に延びる第2のソース電極
を形成し、前記第4の素子領域の上にゲート幅方向に延
びる第4のソース電極を形成するソース電極形成工程
と、 前記第1の素子領域の上にゲート幅方向に延びる第1の
ドレイン電極を形成し、前記第3の素子領域の上にゲー
ト幅方向に延びる第3のドレイン電極を形成し、前記第
2の素子領域の上にゲート幅方向に延びる第2のドレイ
ン電極を形成し、前記第4の素子領域の上にゲート幅方
向に延びる第4のドレイン電極を選択的に形成するドレ
イン電極形成工程と、 前記第1の素子領域の上部及び前記第3の素子領域の上
部に対して選択的にエッチングを行なってゲート幅方向
に延びる第1のリセス部を形成すると共に、前記第2の
素子領域の上部及び前記第4の素子領域の上部に対して
選択的にエッチングを行なってゲート幅方向に延びる第
2のリセス部を形成するリセス部形成工程と、 前記第1のリセス部の底部に前記第1のリセス部に沿っ
て延びるように第1のゲート電極を形成すると共に、前
記第2のリセス部の底部に前記第2のリセス部に沿って
延びるように第2のゲート電極を形成するゲート電極形
成工程と、 前記第1、第2、第3及び第4のソース電極を互いに接
続するソース電極接続配線を形成するソース電極接続配
線形成工程と、 前記第1、第2、第3及び第4のドレイン電極を互いに
接続するドレイン電極接続配線を形成するドレイン電極
接続配線形成工程と、 前記第1のゲート電極と前記第2のゲート電極とを互い
に接続するゲート電極接続配線を形成するゲート電極接
続配線形成工程とを備えていることを特徴とする電界効
果トランジスタの製造方法。
7. A method for manufacturing a heterojunction field effect transistor, comprising: a buffer layer forming step of forming a buffer layer on a substrate; and a semiconductor layer on the buffer layer and a heterojunction with the semiconductor layer. A stacked region forming step of forming a stacked region including an active layer, and selectively etching the stacked region,
By forming a first concave groove extending in the gate width direction and a second concave groove extending in the gate length direction, the stacked region is divided into a first element region, the first element region, and the first element region. A second element region adjacent to the concave groove, and a third element region adjacent to the first element region and the second concave groove.
An element region, and an element isolation step of separating the second element region and a fourth element region adjacent to each other with the second concave groove interposed therebetween, and a gate width direction on the first element region. A first source electrode extending is formed, a third source electrode extending in the gate width direction is formed on the third element region, and a second source electrode extending in the gate width direction is formed on the second element region. Forming a source electrode and forming a fourth source electrode extending in the gate width direction on the fourth element region; and forming a first electrode extending in the gate width direction on the first element region. Forming a third drain electrode extending in the gate width direction on the third element region, and forming a second drain electrode extending in the gate width direction on the second element region. Formed on the fourth element region in the gate width direction. Forming a fourth drain electrode selectively, and selectively etching the upper portion of the first element region and the upper portion of the third element region to extend in the gate width direction. A first recess is formed, and a second recess extending in the gate width direction is formed by selectively etching the upper part of the second element region and the upper part of the fourth element region. Forming a first gate electrode at the bottom of the first recess so as to extend along the first recess; and forming the second gate electrode at the bottom of the second recess. Forming a second gate electrode so as to extend along the recess, and forming a source electrode connecting line connecting the first, second, third, and fourth source electrodes to each other; Connection A wiring forming step; a drain electrode connecting wiring forming step of forming a drain electrode connecting wiring connecting the first, second, third, and fourth drain electrodes to each other; and the first gate electrode and the second Forming a gate electrode connection line for connecting the gate electrode to each other.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009111016A (en) * 2007-10-26 2009-05-21 Toshiba Corp Semiconductor device
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