JPS58124278A - Schottky gate field effect transistor and manufacture thereof - Google Patents

Schottky gate field effect transistor and manufacture thereof

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JPS58124278A
JPS58124278A JP778282A JP778282A JPS58124278A JP S58124278 A JPS58124278 A JP S58124278A JP 778282 A JP778282 A JP 778282A JP 778282 A JP778282 A JP 778282A JP S58124278 A JPS58124278 A JP S58124278A
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layer
forming
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active layer
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Toshiki Ehata
敏樹 江畑
Kenichi Kikuchi
健一 菊地
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    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/80Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier

Abstract

PURPOSE:To obtain the field effect transistor characterized by excellent high frequency characteristics, high gate inverse withstand voltage, and an excellent yield rate, by providing a constitution wherein a gate electrode and an operating layer directly beneath the electrode are formed at the same position and said operating layer is held between resistance operating layers. CONSTITUTION:A first layer 27 and a second layer 28 for masking are formed on the surface of an semi-insulating substrate 21. Then, a resist pattern 28' is formed. With this as a mask, a Ti pattern of 27' is formed. With this as a mask, ion implantation is performed, and a high impurity layer, which imparts a specified pnch off voltage, i.e. an N<+> region 22', is formed. Then the resist pattern 28' is removed. With only the Ti pattern 27' as a mask, a second ion plantation with a specified dose amount is performed, and the operating layer 22'' is formed. Then an insulating film 26' is formed, the Ti mask 27' is removed, and an insulating film mask 26, whose polarity is inverted with respect to the mask 27', is obtained. With this as a mask, the operating layer 22'' with a specified amount of a dose amount is formed directly below the gate. The implanted element is activated by the annealing. Then, the source electrode, the drain electrode, and th gate electrode are formed at the specified positions on the N<+> layer 22' and the operating layer 22''', respectively.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はマイクロ波特性が良好でしかも製造が容易なシ
ョットキゲート電界効果トランジスタに関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a Schottky gate field effect transistor that has good microwave characteristics and is easy to manufacture.

本発明は、材料については何ら制限されるものではなく
、81などの単元素半導体あるいは化合物半導体など広
く一般の半導体材料に適用できるものであるが、以下半
導体材料として動作速度の大きい利点をもつ化合物半導
体のうちQaAs  を例3− にとって説明を行う。
The present invention is not limited in any way to materials, and can be applied to a wide range of general semiconductor materials such as single-element semiconductors such as 81 or compound semiconductors. Among semiconductors, QaAs will be explained in Example 3.

従来のショットキゲート電界効果トランジスタの一般的
な構造は、第1図の断面図に例示するように、QaAs
などの半絶縁性半導体基板11の表面にエピタキシャル
成長やイオン注入によって一様な厚さのn型動作層12
を形成したのち、この動作層の表面に金属を蒸着させる
方法等によりソース電極13.1−レイン電極14.及
びショノトギゲート電極15を形成したものである。こ
のような従来構造のショットキゲート電界効果トランジ
スタにおいては、ゲート書ソース間抵抗が太きいために
、トランジスタのマイクロ波特性、特に雑音特性の良好
なものが得にくいこと知られている。
The general structure of a conventional Schottky gate field effect transistor is QaAs, as illustrated in the cross-sectional view of FIG.
An n-type active layer 12 of uniform thickness is formed on the surface of a semi-insulating semiconductor substrate 11 by epitaxial growth or ion implantation.
After forming the active layer, the source electrode 13.1 and the rain electrode 14. A gate electrode 15 is formed thereon. It is known that in a Schottky gate field effect transistor having such a conventional structure, it is difficult to obtain good microwave characteristics, particularly good noise characteristics, because the gate-to-source resistance is large.

また高速スイッチング動作においても劣る。マイクロ波
特性を改良するにはゲート・ソース間抵抗を下げること
が必要であり、この目的を達成するため、第2図に例示
するように、ピンチオフ電圧を支配するゲート直下の動
作層12′の厚みを所望値に保ったまま、ソース電極近
傍の動作層12″の厚みを大きくする構造が提案されて
いる。この構4− 造は、まずソース電極13及びドレイン電極14直下の
厚みに相当する一様な厚み動作層を形成したのち、ゲー
ト電極15の直下となるべき箇所12’のみをエンチン
グ等により薄くしたのち、各電極13.14及び15を
形成している。
It is also inferior in high-speed switching operation. In order to improve the microwave characteristics, it is necessary to lower the gate-source resistance, and to achieve this purpose, as illustrated in FIG. A structure has been proposed in which the thickness of the active layer 12'' near the source electrode is increased while keeping the thickness at a desired value. After forming an operating layer with a uniform thickness, only the portion 12' that should be directly under the gate electrode 15 is thinned by etching or the like, and then the electrodes 13, 14 and 15 are formed.

しかしながらこのような構造では、動作層表面が平坦で
ないから電極形成のための微細なホトリングラフィ等が
困難であるばかりですく、動作層1のエツチング制御に
極めて厳しい精度が要求されるために歩留りが低くなっ
てしまう欠点がある。
However, in such a structure, the surface of the active layer is not flat, making it difficult to perform fine photolithography for electrode formation, and the etching control of the active layer 1 is required to be extremely precise, resulting in poor yield. It has the disadvantage that it becomes low.

また、MESFETの高周波特性を向上させるためには
、ゲート長を極力小さくする必要があり、そのために素
子製作上極めて微細な精密加工が要求される。しかし、
第2図のような構造のものの従来の製造方法においては
、ゲート電極15のパターンを、レジストに形成する際
に、そのゲートパターンの極く近傍にソース電極13お
よびドレイン電極14による段差が、動作領域12の段
差に加えて存在するため、平坦面におけるときよりもフ
ォトレジストパターンの解像度が低下し、1μm5− 程度の短いゲートパターンを確実に形成することが困難
であった。特にQ aA s等の化合物半導体では、ゲ
ート電極15を形成する前にソース電極13およびドレ
イン電極14・の合金処理を行なって、その接触抵抗の
低下を図ることが一般に行なわれているが、接触抵抗を
充分小さくしようとして充分な高温で、しかも長時間の
合金処理を行なうとソース、ドレイン電極金属の凝集が
おこり、著しく大きな段差が生じ易く、このこともゲー
ト用フォトレジストパターンの解像度を悪化させる原因
になっている。
Furthermore, in order to improve the high frequency characteristics of MESFETs, it is necessary to reduce the gate length as much as possible, which requires extremely fine precision machining in device fabrication. but,
In the conventional manufacturing method for the structure shown in FIG. 2, when forming the pattern of the gate electrode 15 in a resist, a step formed by the source electrode 13 and the drain electrode 14 is formed in the very vicinity of the gate pattern to prevent operation. Because of the presence in addition to the step difference in the region 12, the resolution of the photoresist pattern was lower than that on a flat surface, making it difficult to reliably form a short gate pattern of about 1 μm 5 -. In particular, in compound semiconductors such as QaAs, it is common practice to perform alloy treatment on the source electrode 13 and drain electrode 14 before forming the gate electrode 15 in order to reduce the contact resistance. When alloying is performed at a sufficiently high temperature and for a long time in order to reduce the resistance sufficiently, the source and drain electrode metals tend to aggregate, resulting in extremely large steps, which also deteriorates the resolution of the gate photoresist pattern. It is the cause.

また、ゲート電極5は既に形成されているソース電極1
3とドレイン14・の中間に±0.2μm以下の位置精
度で形成する必要がある。さらにソース電極3とゲート
電極15の間隔は、MBSFETの電気的特性にあって
、ソース・ゲート間の寄生抵抗、寄生容量に直接影響す
るので、両電極間の距離はできる限り小さく、かつ高精
度に制御する必要があり、上述の位置精度はこの電極間
距離の点でも必要となる。しかしこの様な微細パターン
を高精6− 度で形成することは、従来の技術では極めて困難であり
、従って製造歩留りが著しく低いという問題点があった
Further, the gate electrode 5 is the source electrode 1 which has already been formed.
3 and the drain 14 with a positional accuracy of ±0.2 μm or less. Furthermore, the distance between the source electrode 3 and the gate electrode 15 is in the electrical characteristics of the MBSFET and directly affects the parasitic resistance and capacitance between the source and gate, so the distance between the two electrodes should be as small as possible and highly accurate. The above-mentioned positional accuracy is also required in terms of the distance between the electrodes. However, it is extremely difficult to form such a fine pattern with a high precision of 6 degrees using conventional techniques, resulting in a problem that the manufacturing yield is extremely low.

ソース抵抗を低減する他の一つの有力な手段はソース電
極13の下部に高不純物濃度n1を形成することである
が、この方法が充分に有効であるためには、n+層とゲ
ート電極との間隔は十分に近接している必要がある。し
かしながら従来のりソグラフイ技術では、n+層とゲ−
1・電極とを1μm 以下に近接することは困難であっ
た。
Another effective means of reducing the source resistance is to form a high impurity concentration n1 under the source electrode 13, but in order for this method to be sufficiently effective, it is necessary to The spacing must be sufficiently close. However, in conventional lathography technology, the n+ layer and the
1. It was difficult to place the electrodes close to each other within 1 μm.

このため以上に詳述したようにより高い周波数で使用可
能な、あるいはより大きな利得を得るため、ソース抵抗
の効果的な低減法の開発が望まれていた。
Therefore, as detailed above, it has been desired to develop a method for effectively reducing the source resistance in order to be able to use the device at a higher frequency or to obtain a larger gain.

本発明は上述した従来の問題点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、マイクロ波特性及び歩
留りが良好なショットキゲート電界効果トランジスタを
提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to provide a Schottky gate field effect transistor with good microwave characteristics and good yield.

以下本発明の詳細を実施例によって説明する。The details of the present invention will be explained below with reference to Examples.

第3図は本発明の一実施例のショットキゲート電界効果
トランジスタの断面図であり、21はQaAsなとの半
絶縁性半導体基板、22はn型動作層、23はソース電
極、24・はドレイン電極、25はショットキゲート電
極である。本発明の電界効果トランジスタは第3図に例
示するように、動作層表面が平坦でかつソース・ドレイ
ン間の動作層22″の単位面積当りのキャリア、すなわ
ちシートキャリア数をゲート直下の動作層221Hのそ
れよりも大きくした構造で、ゲート電極25はピンチオ
フ電圧を決定する動作層22+11 の部分に正確に位
置し、25は絶縁膜26を介しているため動作層22″
  とは直接には重なりを有しない。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a Schottky gate field effect transistor according to an embodiment of the present invention, in which 21 is a semi-insulating semiconductor substrate such as QaAs, 22 is an n-type active layer, 23 is a source electrode, and 24 is a drain. The electrode 25 is a Schottky gate electrode. As illustrated in FIG. 3, the field effect transistor of the present invention has a flat surface of the active layer, and the number of carriers per unit area of the active layer 22'' between the source and drain, that is, the number of sheet carriers, is The structure is larger than that of the gate electrode 25, and the gate electrode 25 is precisely located in the active layer 22+11 which determines the pinch-off voltage.
There is no direct overlap with .

またn+層22′がゲート電極をはさんで両側に0.5
μm程度の近傍に形成せられているためソース抵抗が低
減し、良好な高周波特性を有するのが特徴である。
In addition, the n+ layer 22' is 0.5 mm on both sides of the gate electrode.
Since it is formed in the vicinity of about .mu.m, the source resistance is reduced and it is characterized by good high frequency characteristics.

第41図は、第3図の電界効果トランジスタの製造方法
の一例を示す断面図である。
FIG. 41 is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing the field effect transistor shown in FIG. 3.

まず第4図(A)に示すように、G a A sの半絶
縁性基板21の表面にマスク用の第1層27.第2層2
8を形成する。
First, as shown in FIG. 4(A), a first layer 27 for a mask is formed on the surface of a GaAs semi-insulating substrate 21. 2nd layer 2
form 8.

例えば第1層として厚さ0.6μmのTi  を真空蒸
着法で形成し、その上部に厚さ1μm のフォトレジス
トを第2層として塗布する。
For example, a 0.6 .mu.m thick Ti layer is formed by vacuum evaporation as a first layer, and a 1 .mu.m thick photoresist layer is applied thereon as a second layer.

通常のフォトリソグラフィにより4・図(B)のように
レジストパターン28′を形成し、これをマスクとして
Ti 層をエツチングし27′のTi  パターンを形
成する。この時、Tl  パターンはサイドエツチング
を制御することによりレジストパターン28′より所定
の量後退させておく。この2層構造のパターンをマスク
としてイオン注入を行ない高濃度不純物層すなわちn+
領域22′ を形成する。次いでレジストパターン28
′のみを0□ プラズマ等で除去し、4図(qに示すよ
うにTi  パターン27′のみをマスクとして第2回
目のイオン注入を行ない動作層22″を形成する。この
条件としてはゲート直下の動作層22+11よりも単位
面積当りのキャリアが充分大きくなるように充分大きな
ドーズ量で、かつ、深い位置に導伝層が形成できるよう
に大きな加速電圧がイオン注入を行う。これはゲーー〇
− トソース間抵抗を小さくするためであり、かつゲートに
印加される電圧によって絶縁破壊が生じないようにする
ためであり、またゲートキャパシタンスが過大とならな
いようにするためである。このような注入条件の一例と
して、注入エネルギを200Ke■、注入量をI X 
1013ドーズ/crn2  の値に選択しうる。
A resist pattern 28' is formed by ordinary photolithography as shown in Figure 4 (B), and using this as a mask, the Ti layer is etched to form a Ti pattern 27'. At this time, the Tl pattern is set back by a predetermined amount from the resist pattern 28' by controlling side etching. Using this two-layer structure pattern as a mask, ion implantation is performed to form a highly concentrated impurity layer, i.e., n+
A region 22' is formed. Next, resist pattern 28
' is removed by 0□ plasma or the like, and a second ion implantation is performed using only the Ti pattern 27' as a mask as shown in Figure 4 (q) to form the active layer 22''. Ion implantation is performed at a sufficiently large dose so that the number of carriers per unit area is sufficiently larger than that of the active layer 22+11, and at a high acceleration voltage so that a conductive layer can be formed at a deep position.This is a gate source. This is to reduce the resistance between the two electrodes, to prevent dielectric breakdown from occurring due to the voltage applied to the gate, and to prevent the gate capacitance from becoming excessive.An example of such implantation conditions , the implantation energy is 200Ke, the implantation amount is I
A value of 1013 doses/crn2 may be selected.

次いで4図(ハ)に示すように試料全面に絶縁膜26′
を形成する。例えば厚さ0.4μmの5I02等の無機
化合物膜と任意の方法で形成する。次いでT1  マス
ク27′を除去すると41図(5)に示すようにマスク
27′ と正逆反転した絶縁膜マスク26を得る。
Next, as shown in Figure 4 (c), an insulating film 26' is applied to the entire surface of the sample.
form. For example, it is formed with an inorganic compound film such as 5I02 having a thickness of 0.4 μm by any method. Next, when the T1 mask 27' is removed, an insulating film mask 26 which is reversely reversed from the mask 27' is obtained as shown in FIG. 41 (5).

これをマスクとしてゲート直下にあたる動作層22 D
Iを形成する。例えば電界効果トランジスタの閾値電圧
0. l V を実現するために、イオン注入の条件と
して、−例として注入エネルギ50 KeV、注入量1
.5X10”ドーズ/crn2  <ただし活性率を1
00% とする。)が選択される。イオン注入のドーズ
量の値から明らかなように、01層22′  と動作層
22/II  との間の動作層22″ 内のキャリア総
−1〇− 数はゲート電極25の直下の動作層2211′ 内のキ
ャリア総数に比べて約7倍大きく、そのためゲートソー
ス間抵抗は動作層221N が一様に形成される場合に
比べて少なくとも7分の1に低下する。
Using this as a mask, the active layer 22D directly below the gate
Form I. For example, the threshold voltage of a field effect transistor is 0. In order to realize l V , the ion implantation conditions are - for example, an implantation energy of 50 KeV and an implantation dose of 1
.. 5X10”dose/crn2 <However, the activation rate is 1
00%. ) is selected. As is clear from the value of the ion implantation dose, the total number of carriers in the active layer 22'' between the 01 layer 22' and the active layer 22/II is -10-. ' is approximately 7 times larger than the total number of carriers in the active layer 221N, so that the gate-source resistance is reduced to at least one-seventh compared to the case where the active layer 221N is uniformly formed.

一方、動作層22″  は深い位置に形成せられており
、表面のキャリア濃度は充分に小さいために、ドーズ量
を大きくしたことによる。ゲートの逆耐圧の低下および
ゲートキュバシタンスの増加は極めてわずかな量にとど
まる。
On the other hand, the active layer 22'' is formed at a deep position and the carrier concentration at the surface is sufficiently low, so the increase in the dose is due to the decrease in the reverse breakdown voltage of the gate and the increase in the gate cuvacitance. stays in a small amount.

次いで、アニールにより注入元素の活性化を行ない、n
+層2り′上及び動作層221Hの所定位置にソース電
極23、ドレイン電極24・及びゲート電極25もそれ
ぞれを形成することにより第3図(ト)の構造のトラン
ジスタが出来上る。ここで互に接して形成された動作層
22″と22 LHとはイオン注入の際の横方向の散乱
によって互いに連続した動作層となる。
Next, the implanted element is activated by annealing, and n
By forming a source electrode 23, a drain electrode 24, and a gate electrode 25 at predetermined positions on the positive layer 2' and the active layer 221H, a transistor having the structure shown in FIG. 3(G) is completed. The operating layers 22'' and 22LH formed in contact with each other become continuous operating layers due to lateral scattering during ion implantation.

次に他の実施例について説明する。4・図四)において
絶縁膜パターン26を形成し3回目の動作層22′+1
 を形成した後4・図σDに示すように、動作層2 p
tJJI  よりも大きいゲート電極25を形成する。
Next, other embodiments will be described. 4. In Figure 4), the insulating film pattern 26 is formed and the third active layer 22'+1 is formed.
4. After forming the active layer 2p, as shown in Figure σD,
A gate electrode 25 larger than tJJI is formed.

このゲート電極をマスクとしてClIF5ガスプラズマ
により絶縁膜をエツチングし4・図(I)の構造とする
。この後4・図(J)に示すようにオーミック電極を形
成して第8図σ3)の構造のトランジスタが出来上がる
。この構造においては、ゲート電極25が動作層22/
/I よりも大きくでき位置合わせが多少ずれてもゲー
ト電極25が必ず2zlH上に形成できる効果があり、
さらに同電極をマスクとして絶縁膜のエツチング、ソー
ス・ドレイン電極の形成が可能なため、高精度の位置合
わせか、セルファラインにより行われ、かつ各電極間の
近接化ができるという効果をもっている。
Using this gate electrode as a mask, the insulating film is etched by ClIF5 gas plasma to form the structure shown in 4. Figure (I). Thereafter, as shown in FIG. 4 (J), an ohmic electrode is formed to complete a transistor having the structure shown in FIG. 8 σ3). In this structure, the gate electrode 25 is connected to the active layer 22/
/I, which has the effect of ensuring that the gate electrode 25 is formed on 2zlH even if the alignment is slightly deviated.
Furthermore, since the insulating film can be etched and source/drain electrodes can be formed using the same electrode as a mask, highly accurate positioning or self-alignment can be used, and each electrode can be brought close to each other.

本発明においては、2層構造のマスク、およびそれの正
逆反転したパターンをマスクとして3種の不純物層を選
択的に形成することが、本質的要素である。これを満た
す限りにおいてマスクに用いる材料27,28.26は
何ら実施例に限定されるものでなく、27は28に対し
て選択的にエツチングでき、かつ2日は27 に対して
選択的に除去できること、ならびに27は26に対して
選択的に除去できることという必要条件を満たすもので
あれば任意の組合せが可能である。例えば27として2
8と異なるフォトレジスト、ポリイミド等の樹脂膜を用
いる場合は、26 としてはS i 3N 。
In the present invention, the essential element is to selectively form three types of impurity layers using a two-layer structure mask and a pattern obtained by reversing the mask. As long as this is satisfied, the materials 27, 28, and 26 used for the mask are not limited to the examples, and 27 can be selectively etched with respect to 28, and 27 can be selectively removed with respect to 27. Any combination is possible as long as it satisfies the requirements that 27 can be selectively removed with respect to 26. For example, 27 as 2
When using a resin film such as photoresist or polyimide different from 8, 26 is S i 3N.

S + 02 、A〜03.ZrO,等の無機化合物、
さらにはAβ。
S+02, A~03. Inorganic compounds such as ZrO,
Furthermore, Aβ.

T i 、MO、W等の金属膜を形成し、これを例えば
陽極酸化法等によって絶縁化した膜が可能である。
It is possible to form a metal film such as T i , MO, W, etc. and insulate it by, for example, an anodic oxidation method.

また27として26と共に上記無機化合物膜を適用し2
6を選択することも可能である。
In addition, as 27, the above inorganic compound film is applied along with 26.
It is also possible to select 6.

また結晶は、GaAsに限定されるものでなく、本発明
はショットキゲート型電界効果トランジスタを形成しう
る材料全てに適用できるものである。
Further, the crystal is not limited to GaAs, and the present invention can be applied to all materials that can form a Schottky gate field effect transistor.

以上の説明で明らかなように、本発明は同一のパターン
を基に独立した3種の不純物層及びゲート、ソース、ド
レイン各電極を形成するため、それらの相互位置関係が
高精度になり、とくにゲート電極と直下の動作層とが、
同一位置に形成されることが特徴であり、かつ上記動作
層が低抵抗な動作層にはさまれた構造であることが特徴
である。
As is clear from the above explanation, in the present invention, three independent impurity layers and gate, source, and drain electrodes are formed based on the same pattern, so their mutual positional relationship is highly accurate, and especially The gate electrode and the operating layer directly below are
It is characterized in that it is formed at the same position, and that it has a structure in which the above-mentioned active layer is sandwiched between low-resistance active layers.

13− このことから高周波特性が良く、ゲート逆耐圧が高く、
かつ歩留りの良好なショットキゲート電界効果l・ラン
ジスタを従来より簡便な工程で実現することができる。
13- From this, it has good high frequency characteristics, high gate reverse breakdown voltage,
In addition, a Schottky gate field effect transistor with good yield can be realized through a simpler process than in the past.

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

第1図、第2図は従来例の断面図、第3図(A)、β)
は本発明の一実施例の断面図、第4・図(ト)〜g)は
第3図の電界効果トランジスタの製造方法の一例を示す
断面図である。 21・・・半絶縁性半導体基板、22・・・動作層、2
2′・・・動作層の第1の部分、22″  ・・・動作
層の第2の部分、z2+++  ・・・動作層の第3の
部分、23・・・ソース電極、24・・・ドレイン電極
、25・・・ゲート電極、26.26’・・・絶縁膜お
よびそのパターン、27.27’ ・・・マスク用パタ
ーン(下層)28.28’ ・・・マスク用パターン(
上層、例えばフォトレジスト) −1,4,− 〜 −代  − 一351− ハ              へ く             の
Figures 1 and 2 are cross-sectional views of the conventional example, Figure 3 (A), β)
4 is a cross-sectional view of one embodiment of the present invention, and FIGS. 21... Semi-insulating semiconductor substrate, 22... Operating layer, 2
2'...First part of the active layer, 22''...Second part of the active layer, z2+++...Third part of the active layer, 23...Source electrode, 24...Drain Electrode, 25...Gate electrode, 26.26'...Insulating film and its pattern, 27.27'...Mask pattern (lower layer) 28.28'...Mask pattern (
upper layer, e.g. photoresist) -1,4,- to -1351-

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)半絶縁性半導体基板、該半導体基板の表面に形成
された動作層ならびに該動作層」二に形成されたソース
電極、ジョツキ電極、及びトレイン電極を備えたショッ
トキゲート電界効果トランジスタにおいて、前記動作層
が所定のピンチオフ電圧を与えるような深さ方向の不純
物濃度分布を有して前記ゲート電極下に形成されている
第1の部分と該第1の部分に接して、その両側に形成さ
れた第2の部分とから構成されており、該第2の動作層
′の表面近くにおける不純物濃度は前記第1の動作層の
表面近くの不純物濃度よりも小さく、かつ該第2の動作
層の単位面積当りの不純物数は第1の動作層の単位面積
当りの不純物数よりも大きくドーピングが該第2の部分
の一部に形成された高い不純−物濃度を有する゛第3の
部分とから構成されて=1− おり、ゲート電極が第1の部分と同位置に開口部をもつ
絶縁膜整弁して第1の部分と同等以上の電極長さで形成
されショットキ接′合が第1の部分直上の該絶縁膜開口
部にのみ形成されていることを特徴とするショットキゲ
ート電界効果トランジスタ。
(1) A Schottky gate field effect transistor comprising a semi-insulating semiconductor substrate, an active layer formed on the surface of the semiconductor substrate, and a source electrode, a jockey electrode, and a train electrode formed on the active layer; an active layer having an impurity concentration distribution in the depth direction that provides a predetermined pinch-off voltage, and a first portion formed under the gate electrode; and a first portion formed on both sides of the first portion in contact with the first portion. The impurity concentration near the surface of the second active layer' is lower than the impurity concentration near the surface of the first active layer, and The number of impurities per unit area is larger than the number of impurities per unit area of the first active layer, and the doping is formed in a part of the second part and has a high impurity concentration. The gate electrode is formed with an insulating film having an opening at the same position as the first part and has an electrode length equal to or longer than the first part, and the Schottky junction is formed at the first part. A Schottky gate field effect transistor, characterized in that the Schottky gate field effect transistor is formed only in the insulating film opening directly above the part.
(2)半絶縁性基板の表面上に形成した下層のマスクが
、上層のマスクより小さい2層構造のマスクを形成する
工程と、これをマスクとして高濃度不純物層を形成する
工程と、上層マスクを除去する工程と、下層マスクのみ
を用いて、深い動作層又は拡散層を形成する工程と下層
マスクと正逆反転した絶縁膜パターンを形成する工程と
、該絶縁膜パターンをマスクとして浅い動作層又は拡散
層を形成する工程と、しかる後にソース電極、ドレイン
電極を形成する工程と最後にゲート電極を形成する工程
とからなるこ゛とを特徴とするショットキゲート電界効
果トランジスタの製造方法。
(2) A step of forming a two-layer mask in which the lower layer mask is smaller than the upper layer mask formed on the surface of the semi-insulating substrate, a step of forming a high concentration impurity layer using this as a mask, and an upper layer mask. a step of forming a deep active layer or a diffusion layer using only the lower layer mask, a step of forming an insulating film pattern that is the reverse of the lower layer mask, and a step of forming a shallow active layer using the insulating film pattern as a mask. Alternatively, a method for manufacturing a Schottky gate field effect transistor, comprising a step of forming a diffusion layer, then a step of forming a source electrode and a drain electrode, and finally a step of forming a gate electrode.
(3)半絶縁性基板の表面上に形成した下層のマスクが
上層のマスクより小さい2層構造のマスクを2− 形成する工程と、これもマスクとして高濃度不純物層を
形成する工程と、上層マスクを除去する工程と、下層マ
スクのみを用いて深い動作層又は拡散層を形成する工程
と、下層マスクと正逆反転した絶縁膜を形成する工程と
、該絶縁膜をマスクとして浅い動作層又は拡散層を形成
する工程と、しかる後にゲート電極を形成する工程と、
ゲート電極をマスクとして該絶縁膜をエツチングする工
程と最後にソース電極、ドレイン電極を形成する工程と
からなることを特徴とするショットキゲート電界効果ト
ランジスタの製造方法。
(3) A step of forming a two-layered mask on the surface of a semi-insulating substrate in which the lower layer mask is smaller than the upper layer mask, a step of forming a high concentration impurity layer also as a mask, and a step of forming the upper layer mask. A step of removing the mask, a step of forming a deep active layer or a diffusion layer using only the lower layer mask, a step of forming an insulating film that is the reverse of the lower layer mask, and a step of forming a shallow active layer or a diffusion layer using the insulating film as a mask. a step of forming a diffusion layer, and a step of subsequently forming a gate electrode;
1. A method of manufacturing a Schottky gate field effect transistor, comprising the steps of etching the insulating film using the gate electrode as a mask, and finally forming a source electrode and a drain electrode.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS58123779A (en) * 1982-01-19 1983-07-23 Sumitomo Electric Ind Ltd Schottky gate field-effect transistor and its manufacture

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