JPS61220476A - Schottky gate type field effect transistor and manufacture thereof - Google Patents

Schottky gate type field effect transistor and manufacture thereof

Info

Publication number
JPS61220476A
JPS61220476A JP6233885A JP6233885A JPS61220476A JP S61220476 A JPS61220476 A JP S61220476A JP 6233885 A JP6233885 A JP 6233885A JP 6233885 A JP6233885 A JP 6233885A JP S61220476 A JPS61220476 A JP S61220476A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
gaas
resistance
schottky gate
resistance gaas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6233885A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fumio Hasegawa
文夫 長谷川
Jiro Yoshida
二朗 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP6233885A priority Critical patent/JPS61220476A/en
Publication of JPS61220476A publication Critical patent/JPS61220476A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/10Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
    • H01L29/1025Channel region of field-effect devices
    • H01L29/1029Channel region of field-effect devices of field-effect transistors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/10Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
    • H01L29/107Substrate region of field-effect devices
    • H01L29/1075Substrate region of field-effect devices of field-effect transistors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make mutual conductance high, by laminating a low resistance GaAs layer and a high resistance GaAs layer on a high resistance AlGaAs layer in this sequence, and forming a Schottky gate electrode on the surface. CONSTITUTION:On a semi-insulating GaAs substrate 11, a high resistance AlGaAs layer 12, a low resistance GaAs operating channel layer 13 and a high resistance GaAs surface layer 14 are sequentially grown as crystals and laminated. A Schottky gate electrode 15 comprising a high heat resisting metal is formed on the layer 14. In this constitution, high concentration electrons in the layer 13 can be confined in the layer by utilizing the heterojunction of GaAs/AlGaAs. A high Schottky barrier can be maintained by inserting the layer 14 beneath the electrode 15. Thus the high performance Schottky gate type FET having excellent gate characteristics and high mutual conductance can be implemented.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、GaAsを用いたショットキーゲート型電界
効果トランジスタ及びその製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a Schottky gate field effect transistor using GaAs and a method for manufacturing the same.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

GaAs等の化合物半導体中では、3iに比べて電子が
高い移動度と飽和速度をもって走行することができる。
In compound semiconductors such as GaAs, electrons can travel with higher mobility and saturation speed than in 3i.

このため、GaAsを用いたショットキーゲート型電界
効果トランジスタ(MESFET)は、3iを用いたM
ESFET或いはMOSFETに比べて高周波特性に優
れ、マイクロ波素子や高速論理素子の分野で重要な地位
を築きつつある。また最近、分子線エピタキシー(MB
E)法や有機金属気相成ffi (MOCVD)法等の
結晶成長技術の進歩に伴い、ヘテロ接合を応用した新し
いMESFETが開発されている。
For this reason, Schottky gate field effect transistors (MESFETs) using GaAs are
They have superior high frequency characteristics compared to ESFETs or MOSFETs, and are gaining an important position in the fields of microwave devices and high-speed logic devices. Recently, molecular beam epitaxy (MB)
With advances in crystal growth techniques such as the E) method and metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) method, new MESFETs that apply heterojunctions are being developed.

この新しい素子では、不純物をドープした電子親和力の
小さい半導体と、実質的に不純物を含まない電子親和力
の大きい半導体で構成されるヘテロ接合界面に生じる2
次元的な電子の蓄積層を導電チャネルとして利用する。
In this new device, two-dimensional ions occur at the heterojunction interface consisting of an impurity-doped semiconductor with low electron affinity and a substantially impurity-free semiconductor with high electron affinity.
A dimensional electron storage layer is used as a conductive channel.

このような MESFETは、高電子移動度トランジスタ(HEMT
) 、変調ドープFET (MODFET)、選択ドー
プFET (SDFET> 、2次元電子ガスFET 
(TEGFET)などの名称で呼ばれている。以下これ
らの新しいMESFETをHEMTの名称で代表させる
ことにするが、これらは通常のMESFETに比べてよ
り優れた高周波特性が得られるものとして期待されてい
る。
Such MESFETs are called high electron mobility transistors (HEMTs).
), modulation doped FET (MODFET), selectively doped FET (SDFET>, two-dimensional electron gas FET
(TEGFET). Hereinafter, these new MESFETs will be represented by the name HEMT, and these are expected to provide better high frequency characteristics than ordinary MESFETs.

一方、本発明者等の検討によれば、通常のMESFET
は従来の素子構造では必ずしも化合物半導体の持つ特性
を充分に利用しておらず、このため素子特性が制限され
ていた。このことを、以下に詳細に説明する。
On the other hand, according to the studies of the present inventors, ordinary MESFET
Conventional device structures do not necessarily take full advantage of the characteristics of compound semiconductors, which limits device characteristics. This will be explained in detail below.

第3図は従来のGaAs−MESFETの基本構成を示
す、21は半絶縁性GaAs基板であり、この上にn型
GaAs動作チャネル層22が形成され、この動作チャ
ネル層22表面にショットキーゲート電極23が形成さ
れている。24.25はソース、ドレインのオーミック
電極である。このようなMESFETにおいて、ゲート
長が短くなった場合、ゲート端における電子の走行速度
が飽和することにより電流の飽和が生じる。このような
MESFETの素子特性を示す重要なパラメータである
相互フンダクタンス(Ql )は、次式%式% ここで、2はゲート幅、Vsは電子の飽和速度、εは半
導体の誘電率、W(Va)は第3図に示すようにゲート
電圧Vaが印加されている時のゲート電極下の空乏層幅
である。論理素子として重要なノーマリオフ型MESF
ETを考えた場合、動作チャネル層の厚みd1不純物濃
度Noは次式で決められる。
FIG. 3 shows the basic structure of a conventional GaAs-MESFET. Reference numeral 21 denotes a semi-insulating GaAs substrate, on which an n-type GaAs operating channel layer 22 is formed, and a Schottky gate electrode is formed on the surface of this operating channel layer 22. 23 is formed. 24 and 25 are source and drain ohmic electrodes. In such a MESFET, when the gate length becomes short, the traveling speed of electrons at the gate end becomes saturated, causing current saturation. The mutual fundance (Ql), which is an important parameter indicating the device characteristics of such a MESFET, is expressed by the following formula (%) where 2 is the gate width, Vs is the saturation velocity of electrons, ε is the dielectric constant of the semiconductor, and W (Va) is the width of the depletion layer under the gate electrode when the gate voltage Va is applied as shown in FIG. Normally-off MESF is important as a logic element
Considering ET, the thickness d1 and impurity concentration No of the operational channel layer are determined by the following equation.

(q/2ε)ND−dt−φB  ・・・(2)但し、
φBはゲート電極のショットキー障壁の高さ、qは電子
電荷の絶対値である。ノーマリオフ型MESFETでV
a−077)場合(7)Ql ハ、(1)式のWに(2
)式のdを代入することで得られる。
(q/2ε)ND-dt-φB...(2) However,
φB is the height of the Schottky barrier of the gate electrode, and q is the absolute value of the electron charge. V with normally-off MESFET
a-077) In case (7) Ql C, W in equation (1) is (2
) can be obtained by substituting d in the equation.

即ち、 gm−z−vs/Ziτフ2$a  ・・(3)(3)
式から明らかなように、glはNDの1X2乗に比例す
る。
That is, gm-z-vs/Ziτfu2$a...(3)(3)
As is clear from the equation, gl is proportional to ND raised to the 1×2 power.

第5図は、■8としてI X 10’ a/sea 、
及び2 X 10’ aA/secを仮定した場合のg
−とNoの関係を示している。実線が理論値であり、黒
丸で示しているのは実験的に報告されている結果である
。実験結果はVs −2X 10’ a/secを仮定
した場合によく一致している。
Figure 5 shows I X 10' a/sea as ■8,
and g assuming 2 x 10' aA/sec
It shows the relationship between - and No. The solid line is the theoretical value, and the black circle is the experimentally reported result. The experimental results are in good agreement assuming Vs -2X 10' a/sec.

第鷺図はHEMTの基本構成を示すもので、31は実質
的に不純物を含まない高抵抗GaAs層、32は不純物
がドープされたn型 AβGaAs層、33はショットキーゲート電極であり
、34.35はソース、ドレインのオーミック電極であ
る。36.37はソース、ドレインの低抵抗層である。
Fig. 3 shows the basic structure of the HEMT, in which 31 is a high-resistance GaAs layer that does not substantially contain impurities, 32 is an n-type AβGaAs layer doped with impurities, 33 is a Schottky gate electrode, 34. 35 are source and drain ohmic electrodes. 36 and 37 are low resistance layers of the source and drain.

このようなHEMTについては、Qlは近似的に次式で
与えられる。
For such a HEMT, Ql is approximately given by the following equation.

gi −z −VB −ε/d      ・・・(4
)ここで、dは第3図に示したようにn型AnGaAs
層32の厚みである。ノーマリオフ型のHEMTを考え
、gsとAlGaAs層32の不純層温2の関係を通常
のMESFETと同様に求めると、第5図に破線で示し
たようになる。
gi -z -VB -ε/d...(4
) Here, d is n-type AnGaAs as shown in FIG.
This is the thickness of layer 32. Considering a normally-off HEMT, if the relationship between gs and the impurity layer temperature 2 of the AlGaAs layer 32 is determined in the same way as in a normal MESFET, it will be as shown by the broken line in FIG.

第も図には、実験で得られているHEMTのQ■を照角
及び白角印で示しである。HEMTの場合、Vs = 
I X 10’ a/secを仮定した通常のMESF
ETの直線上或いはそれより小さいQlしか得られてい
ない。この理由としては、寄生抵抗の効果、電流の基板
側への回り込み等が考えられる。
In the second figure, the Q■ of HEMT obtained in experiments is shown by the glancing angle and white square marks. For HEMT, Vs =
Normal MESF assuming I x 10' a/sec
Only Ql that is on the straight line of ET or smaller than it has been obtained. Possible reasons for this include the effect of parasitic resistance, the current flowing around to the substrate side, and the like.

第5図から明らかなことは、通常の MESFETのQlは、動作チャネル層の不純物濃度を
高くすることにより現状よりはるかに高くすることがで
き、特にAfiGaAs層を高不純物濃度層としたHE
MTに期待される以上の値に達する、ということである
。モしてQlが高いことは、後述するように高周波特性
にとっても重要なことであり、従ってHEMTの特性を
凌ぐMESFETが得られる可能性があることを示して
いる。
It is clear from FIG. 5 that the Ql of a normal MESFET can be made much higher than the current level by increasing the impurity concentration of the operating channel layer.
This means that it reaches a value higher than expected for MT. Furthermore, a high Ql is also important for high frequency characteristics, as will be described later, and therefore indicates that it is possible to obtain a MESFET with characteristics superior to those of a HEMT.

しかしながら通常のMESFETで、従来の素子構造の
まま動作チャネル層の不純物濃度を高くしようとすると
、二つの問題が生じる。一つは、素子のしきい値電圧を
適当な値に設定するため動作チャネル層を充分に薄クシ
た場合、動作チャネル層内の電子が拡散により基板側に
しみ出すことである。これにより、実効的に動作チャネ
ル層のキャリア濃度が低下してこれがQ−を十分大きい
値にする上で障害になる。もう一つは、動作チャネル層
の不純物濃度を高くすると、この上に形成されるショッ
トキーゲート電極の耐圧が低くなり、ゲート電極のリー
ク電流が増大することである。
However, in a normal MESFET, if an attempt is made to increase the impurity concentration of the operating channel layer while maintaining the conventional device structure, two problems arise. One problem is that when the active channel layer is made sufficiently thin in order to set the threshold voltage of the device to an appropriate value, electrons within the active channel layer seep out to the substrate side by diffusion. This effectively lowers the carrier concentration in the active channel layer, which becomes an obstacle to increasing Q- to a sufficiently large value. Another problem is that when the impurity concentration of the active channel layer is increased, the breakdown voltage of the Schottky gate electrode formed thereon is lowered, and the leakage current of the gate electrode is increased.

即ち、高不純物濃度のGaAs層にショットキーゲート
電極を形成すると、ショットキー効果によってその障壁
の高さが減少することが知られている。この効果によれ
ば、障壁の高さの減少Δφは、Δφ−−T7Iτ   
 ・・・(5)で与えられる。ここでEはショットキー
電界であり、MESFETにおけるEの最大値は不純物
濃度Noに比例して増加する。この障壁の高さの低下は
、ゲートのリーク電流を増加させるとともに、論理素子
においては論理振幅を低下させることになる。
That is, it is known that when a Schottky gate electrode is formed in a GaAs layer with a high impurity concentration, the height of the barrier decreases due to the Schottky effect. According to this effect, the decrease in barrier height Δφ is Δφ−−T7Iτ
... is given by (5). Here, E is a Schottky electric field, and the maximum value of E in the MESFET increases in proportion to the impurity concentration No. This reduction in the height of the barrier increases the gate leakage current and reduces the logic amplitude in the logic element.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記した問題を解決して、従来のMESFET
に比べて遥かに優れた性能を示す新しいGaAs−ME
SFETの構造及びその製造方法を提供することを目的
とする。
The present invention solves the above-mentioned problems and makes the conventional MESFET
A new GaAs-ME exhibiting much superior performance compared to
The present invention aims to provide a structure of an SFET and a method for manufacturing the same.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明にかかるG a A s −M E S F E
 T G;t、不純物を高濃度にドープした低抵抗Ga
As動作チャネル層を、高抵抗のAffiGaAs層を
バッファ層としてこの上に積層した構造とすることが一
つの特徴である。このような構造として、GaAs/A
nGaAsへテロ接合に伴う伝導帯上の障壁を利用して
低抵抗GaAs動作チャネル層中の電子をその中に閉じ
込める。もう一つの特徴は、低抵抗GaAs動作チャネ
ル層上に高抵抗GaA3表面層を介してショットキーゲ
ート電極を形成して、ショットキー障壁の高さの低下を
防止していることである。後述するように低抵抗GaA
s動作チャネル層はキャリア濃度lX10” /lx、
31X上とし、高抵抗GaAs表面層はキャリア濃度1
 X 10” /ax3以下とすることが好ましい。
G a As - M E S F E according to the present invention
T G; t, low resistance Ga heavily doped with impurities
One feature is that the As-operated channel layer has a structure in which a high-resistance AffiGaAs layer is laminated thereon as a buffer layer. As such a structure, GaAs/A
The barrier on the conduction band associated with the nGaAs heterojunction is used to confine electrons in the low resistance GaAs active channel layer. Another feature is that a Schottky gate electrode is formed on a low-resistance GaAs operating channel layer via a high-resistance GaA3 surface layer to prevent a reduction in the height of the Schottky barrier. As described later, low resistance GaA
s operating channel layer has carrier concentration lx10''/lx,
31X, and the high resistance GaAs surface layer has a carrier concentration of 1.
It is preferable that X 10''/ax3 or less.

本発明のMESFETは、ゲート電極部以外の部分に低
抵抗GaAsコンタクト層を設けることにより、その特
性を一層向上させることができる。
The characteristics of the MESFET of the present invention can be further improved by providing a low resistance GaAs contact layer in a portion other than the gate electrode portion.

よく知られているように、n型GaAs層表面には表面
単位に起因する空乏層が形成される。この空乏層はソー
ス、ゲート間の寄生抵抗を大きくし、素子特性を損ねる
。ゲート電極部以外の部分に低抵抗GaAsコンタクト
層を設けることにより、この寄生抵抗効果を除くことが
できる。
As is well known, a depletion layer is formed on the surface of the n-type GaAs layer due to the surface unit. This depletion layer increases parasitic resistance between the source and gate, impairing device characteristics. This parasitic resistance effect can be eliminated by providing a low resistance GaAs contact layer in a portion other than the gate electrode portion.

本発明によるMESFETの製造方法は、半絶縁性Ga
As基板に高抵抗AaGaAs層、低抵抗GaAs動作
チャネル層、高抵抗GaAs表面層を順次結晶成長させ
、高抵抗GaAs表面層上に高耐熱性金属によるショッ
トキーゲート電極を形成した後、ゲート電極部以外の部
分に低抵抗GaAsコンタクト層を選択成長させるよう
にしたことを特徴とする。この場合結晶成長工程では、
AffiGaAs層とGaAs層のへテロ接合界面を急
峻にすること、低抵抗GaAs動作チャネル層及び高抵
抗GaAs表面層の厚さと不純物濃度を精密に制御する
ことが必要である。このような要求を満たす方法として
、MBE法またはMOCVD法が有効である。
The method for manufacturing MESFET according to the present invention is based on semi-insulating Ga
After crystal-growing a high-resistance AaGaAs layer, a low-resistance GaAs operating channel layer, and a high-resistance GaAs surface layer in sequence on an As substrate, and forming a Schottky gate electrode made of a highly heat-resistant metal on the high-resistance GaAs surface layer, a gate electrode portion is formed. It is characterized in that a low resistance GaAs contact layer is selectively grown in other parts. In this case, in the crystal growth process,
It is necessary to make the heterojunction interface between the AffiGaAs layer and the GaAs layer steep, and to precisely control the thickness and impurity concentration of the low resistance GaAs operating channel layer and the high resistance GaAs surface layer. The MBE method or the MOCVD method is effective as a method that satisfies such requirements.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、G a A S / A 42 G 
a A S へテロ接合を利用して低抵抗GaAs動作
チャネル層の高濃度の電子をその中に閉じ込めることが
でき、またゲート電極下に高抵抗GaAs表面層を挿入
することにより高いショットキー障壁を維持することが
できるため、良好なゲート特性を保持した高いgmをも
つ高性能のMESFETを実現することができる。
According to the invention, G a A S / A 42 G
The high concentration of electrons in the low-resistance GaAs operating channel layer can be confined within the a A S heterojunction, and a high Schottky barrier can be created by inserting a high-resistance GaAs surface layer under the gate electrode. Therefore, it is possible to realize a high-performance MESFET with high gm while maintaining good gate characteristics.

本発明によるMESFETは、特に論理素子に利用した
場合に利点を発揮する。素子の高速動作特性を示す一つ
の指標である遮断周波数fTは、fr−g1/2πCg
s       ・・・(6)で与えられるが、Qlと
じて(1)式を用い、ゲート入力容量CgSが、 C0)−εしg/W          ・・・(7)
であることを考えると、 ft=ZVs/27(Lg     −(8)となる。
The MESFET according to the invention exhibits advantages particularly when used in logic elements. The cutoff frequency fT, which is one indicator of the high-speed operation characteristics of an element, is fr-g1/2πCg
s ... is given by (6), but using equation (1) with Ql, the gate input capacitance CgS is C0) - ε g/W ... (7)
Considering that, ft=ZVs/27(Lg-(8)).

但しLgはゲート長である。(8)式から、遮断周波数
fTはZ/LOの因子を除くと、素子構造に依存しない
ことになる。しかし実際の素子では寄生容量が存在する
結果、fTは(8)式より低下する。この場合、CgS
が大きくてもQlが大きい方がfTの低下は低く抑えら
れる。
However, Lg is the gate length. From equation (8), the cutoff frequency fT does not depend on the element structure unless the factor of Z/LO is removed. However, as a result of the presence of parasitic capacitance in an actual device, fT is lower than in equation (8). In this case, CgS
Even if Ql is large, the decrease in fT can be suppressed to a low level if Ql is large.

論理回路では寄生容量が大きいため高giを持つ素子が
要望される。この観点から、本発明の素子は論理素子に
適したノーマリオフ型として構成することにより、特に
その利点が充分に生かされることになる。
Since parasitic capacitance is large in logic circuits, elements with high gi are required. From this point of view, the advantages of the device of the present invention can be particularly fully utilized by configuring the device as a normally-off type suitable for a logic device.

以上のように本発明のMESFETは、1−IEMTの
性能を凌ぐ高性能化が期待され、各種論理素子やマイク
ロ波用素子として有望である。
As described above, the MESFET of the present invention is expected to have higher performance than the 1-IEMT, and is promising as various logic elements and microwave elements.

また本発明の方法によれば、MOCVD法またはMBE
法を利用して、制御性よく高性能の〜IESFETが実
現できる。特に本発明のMESFETは、低抵抗GaA
s動作チャネル層の表面に高抵抗GaAs表面層を設け
るが、この表面層にショットキーゲート電極を形成した
後にゲート電極部以外の部分に低抵抗GaAsコンタク
ト層を選択成長させる、という工程をとることにより、
寄生抵抗効果の小さいMESFETを得ることができる
Furthermore, according to the method of the present invention, MOCVD or MBE
Using this method, a high-performance ~IESFET with good controllability can be realized. In particular, the MESFET of the present invention uses low resistance GaA
A high-resistance GaAs surface layer is provided on the surface of the s-operation channel layer, but after a Schottky gate electrode is formed on this surface layer, a low-resistance GaAs contact layer is selectively grown in the area other than the gate electrode. According to
A MESFET with small parasitic resistance effects can be obtained.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下本発明の詳細な説明する。 The present invention will be explained in detail below.

第1図は一実施例のMESFET構造を示している。こ
れを製造プロセスに従って説明すると、先ず半絶縁性G
aAs基板11上にバッファ層としての高抵抗AflG
aAs層12、次いで低抵抗GaAs動作チャネル層1
3、高抵抗GaAs表面層14を順次MB2法またはM
OCVD法により積層形成する。結晶成長法としてこれ
らの方法を用いるのは、AffGaAslll 2とG
aAs動作チ動作チャネル層間3へテロ接合を急峻にす
るため、およびGaAs動作チ動作チャネル層間3A3
表面層14の厚みを厳伽に制御するためである。高抵抗
、12GaAs層12の不純物濃度(キャリア濃度)N
Ds、厚さJ2s及びチャネル1113の不純物濃度(
キャリア濃度)No^、厚さ2cは以下の式を満たすよ
うに設計する。
FIG. 1 shows the MESFET structure of one embodiment. To explain this according to the manufacturing process, first, semi-insulating G
High resistance AflG as a buffer layer on the aAs substrate 11
aAs layer 12, then low resistance GaAs working channel layer 1
3. The high-resistance GaAs surface layer 14 is sequentially formed using the MB2 method or M
Lamination is formed by OCVD method. These methods are used as crystal growth methods for AffGaAsll 2 and G
In order to make the aAs operation channel interlayer interlayer 3 steep, and the GaAs operation channel interlayer 3A3
This is to strictly control the thickness of the surface layer 14. High resistance, impurity concentration (carrier concentration) of 12GaAs layer 12 N
Ds, thickness J2s, and impurity concentration of channel 1113 (
Carrier concentration) No^ and thickness 2c are designed to satisfy the following formula.

ここでVTRは素子のしきい値電圧、Ecはショットキ
ーゲートの特性が劣化しない範囲の最大表面電界である
。ゲート電圧が零のときのQlは、で与えられる。Ec
の値は5X10’ V//II程度と考えられるので、
この値を用い、VTH−OV、No5−0の場合のJ2
gの最小値、j2aを最小値に設定した時のkO及びQ
−を計算すると、下表のようになる。
Here, VTR is the threshold voltage of the element, and Ec is the maximum surface electric field within a range where the characteristics of the Schottky gate do not deteriorate. Ql when the gate voltage is zero is given by: Ec
The value of is considered to be about 5X10' V//II, so
Using this value, VTH-OV, J2 in case of No5-0
kO and Q when the minimum value of g, j2a is set to the minimum value
Calculating - results in the following table.

Nonが1X101日/C屑3未満では表面高抵抗層が
なくてもショットキー界面電界はEcに達(ロ) しない。従って本発明の構造がその効果を真に発揮する
のは、NDsが1X101”/cm3以上の場合である
。表面高抵抗層の濃度Nosはこの層が表面電界を弱め
るためのものであることを考えると、No^より充分小
さいことが望ましい。
If Non is less than 1×101 days/3 carbon chips, the Schottky interface electric field will not reach Ec (b) even if there is no surface high resistance layer. Therefore, the structure of the present invention truly exhibits its effect when NDs is 1X101"/cm3 or more. The concentration Nos of the surface high resistance layer indicates that this layer is for weakening the surface electric field. Considering this, it is desirable that it is sufficiently smaller than No^.

しかし実際には(9)〜(11)式を用いて見積もると
、No11は1X10”/ag+3以下であれば、素子
特性を大きく損ねることはないことが確認できる。
However, when actually estimated using equations (9) to (11), it can be confirmed that if No. 11 is 1×10''/ag+3 or less, the device characteristics will not be significantly impaired.

βBの値を先の表より大きくすることは可能である。こ
の場合、ゲート特性のマージンは増加するが、Qlが低
下すると共にソース・ゲート間、ゲート・ドレイン間の
寄生抵抗を増加させる虞れがある。ソース、ドレイン電
極下の表面高抵抗層には低抵抗GaAs層から電子がし
み出すことを考慮にいれると、λBの値としては、30
0人程度以下であればその抵抗値は充分小さく押Xられ
る。また、ノーマリオン型素子に対しては、表面電界が
高くなるため、表面高抵抗層、の厚さは先の表に示した
に8より太き(する必要がある。この場合には寄生抵抗
の増加による特性低下と、動作チャネル層の不純物濃度
を高めることによる特性向上のトレードオフを考慮し、
約500人程度までのβBを設定するばあいもあり得る
It is possible to make the value of βB larger than in the previous table. In this case, although the margin of gate characteristics increases, Ql decreases and parasitic resistance between the source and the gate and between the gate and the drain may increase. Taking into account that electrons leak from the low resistance GaAs layer into the surface high resistance layer under the source and drain electrodes, the value of λB is 30
If the number of people is about 0 or less, the resistance value will be sufficiently small. In addition, for normally-on type elements, since the surface electric field becomes high, the thickness of the surface high resistance layer needs to be thicker than 8 as shown in the table above.In this case, the parasitic resistance Considering the trade-off between characteristic deterioration due to an increase in impurity concentration and characteristic improvement due to an increase in the impurity concentration of the operating channel layer,
It is also possible to set βB for up to about 500 people.

次に、タングステンまたはタングスタン・シリサイドな
どの高耐熱性金属を用いたショットキーゲート電極15
を高抵抗GaAs表面層14上に選択的に形成する。次
いで、MBE法またはMOCVD法により低抵抗GaA
sコンタクト層16を形成する。この場合ゲート電極1
5上には単結晶は成長せず、高抵抗GaAs多結晶層1
7が形成され、低抵抗GaAsコンタクト116はゲー
ト電極15の領域以外の部分に選択的に成長する。ゲー
ト電極15上のGaAs多結晶層17は充分高抵抗にな
ることが知られており、ソース。
Next, a Schottky gate electrode 15 made of a highly heat-resistant metal such as tungsten or tungsten silicide.
is selectively formed on the high resistance GaAs surface layer 14. Next, low resistance GaA is formed by MBE method or MOCVD method.
An s-contact layer 16 is formed. In this case gate electrode 1
No single crystal grows on the high resistance GaAs polycrystalline layer 1.
7 is formed, and a low resistance GaAs contact 116 is selectively grown in a portion other than the gate electrode 15 area. It is known that the GaAs polycrystalline layer 17 on the gate electrode 15 has a sufficiently high resistance, and can be used as a source.

ドレイン間の分離は確実に行なわれる。最後に、AuG
e系金属によりGaAsコンタクト層16上にソース電
極18及びドレイン電極19を形成し、オーミック接触
を良好にするための熱処理を施すことにより、素子は完
成する。
Isolation between drains is ensured. Finally, AuG
The device is completed by forming a source electrode 18 and a drain electrode 19 on the GaAs contact layer 16 using an e-based metal, and performing heat treatment to improve ohmic contact.

以上の製造工程で、MBE法とMOCVD法を使い分け
ることは有効である。即ち、 AffiGaAs層12、GaAs動作チ動作チャネル
層上3GaAs表面層14は組成、膜厚の制御ガ容易な
MBE法により形成し、GaAsコンタクト層16は選
択成長が比較的容易なMOCVD法により形成すること
が好ましい。
In the above manufacturing process, it is effective to use MBE method and MOCVD method properly. That is, the AffiGaAs layer 12 and the GaAs surface layer 14 on the GaAs active channel layer are formed by the MBE method, which allows easy control of composition and film thickness, and the GaAs contact layer 16 is formed by the MOCVD method, which allows selective growth to be relatively easy. It is preferable.

この実施例によるMESFETは、低抵抗GaAs動作
チャネル1I113内の高濃度キャリアである電子がA
IGaAs/GaAsヘテ0口接合により有効に動作チ
ャネル1113内に閉じ込められる。この電子閉じ込め
の効果を第2図を用いて説明する。
In the MESFET according to this embodiment, electrons, which are high concentration carriers in the low resistance GaAs operating channel 1I113, are
The IGaAs/GaAs heterojunction effectively confines it within the working channel 1113. The effect of this electron confinement will be explained using FIG. 2.

第2図においては、G a A s動作チャネル層が、
2X 10” /cm3にドープされ、−500人から
0人に間に形成されているとしている。図のAは、この
動作チャネル層が1X10”/cm’にドーピングされ
た高抵抗のp型A2゜−3Ga0ff AS層上に形成
されている場合であり、上記実施例に対応する。B、C
,D、Eは、同様の動作チャネル層がp型GaAs層上
に形成されている場合で、それぞれp型GaAs層の濃
度が lX10” ’ /as3,1X10” /ax3゜1
X10111/cm3.1X10” ’ /cm” (
7)場合である。このように、GaAs動作チャネル層
をAlGaAs層上に形成した場合には電子が極めて有
効に動作チャネル層中に閉じ込められるのに対し、Ga
As層上に形成した場合には動作チャネル層中の電子分
布に“だれ”を生じ、電子がp型GaAs層にもしみ出
している。本発明の構造では、先に示したようにGaA
s動作チャネル層の厚さが実用的な許容範囲として数十
人〜300人となるため、p型GaAs層の不純物濃度
を適切に設計して電子のしみ出しを抑制して、例えば第
3図の曲IICを選んでも、動作チャネル層中の電子濃
度の減少が素子特性に顕著に影響し、gmの低下を引き
起こす。即ち本発明に従って高抵抗AJ2GaAs層を
バッファ層として、この上に低抵抗GaAs動作層を形
成することにより始めて高いglを持ったMESFET
が得られることになる。
In FIG. 2, the G a As operating channel layer is
It is assumed that the active channel layer is doped to 2X 10"/cm3 and formed between -500 and 0. In A of the figure, this operational channel layer is doped to 1X 10"/cm' and is formed as a high-resistance p-type A2.゜-3Ga0ff This is the case where it is formed on the AS layer, and corresponds to the above embodiment. B, C
, D, and E are cases in which a similar operating channel layer is formed on a p-type GaAs layer, and the concentrations of the p-type GaAs layer are lX10''/as3 and 1X10''/ax3゜1, respectively.
X10111/cm3.1X10"'/cm" (
7) It is a case. In this way, when a GaAs active channel layer is formed on an AlGaAs layer, electrons are extremely effectively confined in the active channel layer, whereas GaAs
When formed on an As layer, a "sag" occurs in the electron distribution in the active channel layer, and electrons seep into the p-type GaAs layer. In the structure of the present invention, as shown above, GaA
Since the thickness of the s-operation channel layer is within a practical allowable range of several tens to 300 layers, the impurity concentration of the p-type GaAs layer is appropriately designed to suppress electron seepage, for example, as shown in Fig. 3. Even if track IIC is selected, the decrease in the electron concentration in the operating channel layer significantly affects the device characteristics and causes a decrease in gm. That is, according to the present invention, a MESFET with a high gl can be obtained by using a high resistance AJ2GaAs layer as a buffer layer and forming a low resistance GaAs operating layer thereon.
will be obtained.

また上記実施例によれば、動作チャネル層を低抵抗にし
ているにもかかわらず、その上に薄い高抵抗GaAs表
面層を介してゲート電極を形成しているため、十分なシ
ョットキー障壁特性が維持される。しかもこの場合、ソ
ース、ドレイン領域には低抵抗GaAsコンタクト層を
設けることにより、寄生抵抗の増大を効果的に抑制する
ことができている。
Furthermore, according to the above embodiment, although the operating channel layer has a low resistance, the gate electrode is formed on it through a thin high resistance GaAs surface layer, so that sufficient Schottky barrier properties are obtained. maintained. Furthermore, in this case, by providing a low resistance GaAs contact layer in the source and drain regions, an increase in parasitic resistance can be effectively suppressed.

また上記実施例の方法によれば、ゲート電極15に自己
整合された形で低抵抗GaAsコンタクト層16が形成
され、これによりソース・ゲート間及びドレイン・ゲー
ト間の寄生抵抗を充分に小さいものとすることができる
。しかもこの場合、ゲート電11115上の多結晶Ga
As層17は充分高抵抗であり、これをそのまま残した
としてもソース、ドレイン間のリーク電流の増大を防止
することができる。
Further, according to the method of the above embodiment, the low resistance GaAs contact layer 16 is formed in a self-aligned manner with the gate electrode 15, thereby making it possible to sufficiently reduce the parasitic resistance between the source and the gate and between the drain and the gate. can do. Moreover, in this case, the polycrystalline Ga on the gate electrode 11115
The As layer 17 has a sufficiently high resistance, and even if it is left as is, an increase in leakage current between the source and drain can be prevented.

なお本発明は上記実施例に限られるものではない。例え
ば実施例では、 ノーマリオフ型MESFETを中心に説明したが、本発
明の構造はノーマリオン型にも同様に適用することがで
きる。その場合、GaAs動作チャネル層の不純物濃度
と厚さを最適設計することにより、所望のしきい値とg
eを得ることができる。
Note that the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the embodiments, description has been given mainly of a normally-off type MESFET, but the structure of the present invention can be similarly applied to a normally-on type MESFET. In that case, by optimally designing the impurity concentration and thickness of the GaAs active channel layer, the desired threshold and g
e can be obtained.

またバッファ層であるAaGaAs層の部分をGaAs
とAffiASの超格子構造とすることも可能である。
In addition, the portion of the AaGaAs layer that is the buffer layer is made of GaAs.
It is also possible to have a superlattice structure of and AffiAS.

この場合にも超格子構造のバッファ層が動作チャネル層
の電子をそのなかに閉じ込める働きをする。また超格子
構造のバッファ層を用いれば、その上に成長させるGa
As層の膜質を向上させ、素子の信頼性を高めるという
効果も期待できる。
In this case as well, the superlattice structure buffer layer functions to confine the electrons of the active channel layer therein. Furthermore, if a buffer layer with a superlattice structure is used, Ga
The effect of improving the film quality of the As layer and increasing the reliability of the device can also be expected.

また本発明の構造を得るには、ゲート電極形成前に低抵
抗GaAsコンタクト層を全面に成長させ、これをエツ
チング工程によりゲート電極形成部のみ除去してリセス
構造を形成し、この部分にゲート電極を形成する、とい
う方法を利用することも可能である。
Furthermore, in order to obtain the structure of the present invention, before forming the gate electrode, a low resistance GaAs contact layer is grown on the entire surface, and only the gate electrode formation area is removed by an etching process to form a recess structure, and the gate electrode is formed in this area. It is also possible to use a method of forming.

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

第1図は本発明の一実施例のMESFET構造を示す図
、第2図はAj&GaAs層による電子の閉じ込め効果
を説明するための図、 第3図は従来のMESFETの基本構造を示す図、第4
図はHEMTの基本構造を示す図、第5図はMESFE
TとりEMTの特性を理論値及び実験値により比較して
示す図である。 11・・・半絶縁性GaAs基板、 12・・・高抵抗/!IF!GaAs層(バッファ層)
、13・・・低抵抗GaAs動作チャネル層、14・・
・高抵抗GaAs表面層、15・・・ショットキーゲー
ト電極、16・・・低抵抗GaAsコンタクト層、17
・・・GaAs多結晶層、18・・・ソース電極、19
・・・ドレイン電極。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第2図 診 flifllL  (A”) 1、事件の表示    ′       −一 昭和60年3月27日提出の特許願 2、発明の名称 ショットキーゲート型電界効果トランジスタ及びその製
造方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 長谷用 文 夫 (ばか1名) 4、代理人 東京都港区虎ノ門1丁目26番5号 第17森ビル/i 〒105 11話03 (502)3181 (大代表
)(ぞ:(5847)  弁理士  鈴  江  武 
 彦駐7゜補正の内容 (1) 明細書第9頁第5行〜第6行の「不純物濃度N
oに比例して」を 「素子のしきい値電圧を一定にした場合、不純物濃度N
oの1/2乗に比例して」と訂正する。 (2) 同第14頁第10行の 「高抵抗/1GaAs層12」を 「高抵抗GaAs表面層14」と訂正する。
FIG. 1 is a diagram showing a MESFET structure according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining the electron confinement effect by the Aj & GaAs layer, and FIG. 3 is a diagram showing the basic structure of a conventional MESFET. 4
The figure shows the basic structure of HEMT, and Figure 5 shows MESFE.
FIG. 3 is a diagram showing a comparison of the characteristics of T-type EMT using theoretical values and experimental values. 11...Semi-insulating GaAs substrate, 12...High resistance/! IF! GaAs layer (buffer layer)
, 13...Low resistance GaAs operating channel layer, 14...
- High resistance GaAs surface layer, 15... Schottky gate electrode, 16... Low resistance GaAs contact layer, 17
...GaAs polycrystalline layer, 18...source electrode, 19
...Drain electrode. Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue Figure 1 Figure 2 Diagnosis flifllL (A'') 1. Indication of the case ' - 1. Patent application 2 filed on March 27, 1985, Title of invention: Schottky gate field effect Transistor and its manufacturing method 3. Relationship with the person making the amendment Patent applicant Fumio Hase (one idiot) 4. Agent 17 Mori Building/i, 1-26-5 Toranomon, Minato-ku, Tokyo 105 Episode 11 03 (502) 3181 (Major Representative) (Zo: (5847) Patent Attorney Takeshi Suzue
Contents of Hikotan 7° correction (1) “Impurity concentration N” in page 9, lines 5 to 6 of the specification
"proportional to o" is changed to "If the threshold voltage of the element is kept constant, the impurity concentration N
Proportional to o to the 1/2 power.'' (2) "High resistance/1 GaAs layer 12" on page 14, line 10 is corrected to "high resistance GaAs surface layer 14."

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)高抵抗AlGaAs層上に低抵抗 GaAs動作チャネル層、高抵抗GaAs表面層がこの
順に積層され、前記高抵抗GaAs表面層にショットキ
ーゲート電極が形成されていることを特徴とするショッ
トキーゲート型電界効果トランジスタ。
(1) A Schottky characterized in that a low resistance GaAs operating channel layer and a high resistance GaAs surface layer are laminated in this order on a high resistance AlGaAs layer, and a Schottky gate electrode is formed on the high resistance GaAs surface layer. Gated field effect transistor.
(2)前記低抵抗GaAs動作チャネル層はキャリア濃
度1×10^1^8/cm^3以上であり、前記高抵抗
GaAs表面層はキャリア濃度 1×10^1^7/cm^3以下である特許請求の範囲
第1項記載のショットキーゲート型電界効果トランジス
タ。
(2) The low resistance GaAs operating channel layer has a carrier concentration of 1×10^1^8/cm^3 or more, and the high resistance GaAs surface layer has a carrier concentration of 1×10^1^7/cm^3 or less. A Schottky gate field effect transistor according to claim 1.
(3)前記ショットキーゲート電極は高耐熱性金属であ
る特許請求の範囲第1項記載のショットキーゲート型電
界効果トランジスタ。
(3) The Schottky gate field effect transistor according to claim 1, wherein the Schottky gate electrode is made of a highly heat-resistant metal.
(4)前記ショットキーゲート電極部以外の前記高抵抗
GaAs表面層上に低抵抗GaAsコンタクト層を有す
る特許請求の範囲第1項記載のショットキーゲート型電
界効果トランジスタ。
(4) The Schottky gate field effect transistor according to claim 1, further comprising a low resistance GaAs contact layer on the high resistance GaAs surface layer other than the Schottky gate electrode portion.
(5)前記低抵抗GaAs動作チャネル層は、ゲート電
圧が印加されていない状態で完全空乏化するようにその
キャリア濃度と厚みが設定されている特許請求の範囲第
1項記載のショットキーゲート型電界効果トランジスタ
(5) The Schottky gate type according to claim 1, wherein the carrier concentration and thickness of the low resistance GaAs operating channel layer are set so that it is completely depleted when no gate voltage is applied. Field effect transistor.
(6)半絶縁性GaAs基板に高抵抗 AlGaAs層、低抵抗GaAs動作チャネル層及び高
抵抗GaAs表面層をこの順に結晶成長させる工程と、
前記高抵抗GaAs表面層上に高耐熱性金属からなるシ
ョットキーゲート電極を形成する工程と、前記ショット
キーゲート電極部以外の高抵抗GaAs表面層上に低抵
抗GaAsコンタクト層を選択的に成長させる工程とを
備えたことを特徴とするショットキーゲート型電界効果
トランジスタの製造方法。
(6) crystal-growing a high-resistance AlGaAs layer, a low-resistance GaAs operating channel layer, and a high-resistance GaAs surface layer in this order on a semi-insulating GaAs substrate;
forming a Schottky gate electrode made of a highly heat-resistant metal on the high-resistance GaAs surface layer; and selectively growing a low-resistance GaAs contact layer on the high-resistance GaAs surface layer other than the Schottky gate electrode portion. A method for manufacturing a Schottky gate field effect transistor, comprising the steps of:
(7)前記高抵抗AlGaAs層、低抵抗 GaAs動作チャネル層及び高抵抗GaAs表面層は分
子線エピタキシー法により成長させ、前記低抵抗GaA
sコンタクト層は有機金属気相成長法により成長させる
特許請求の範囲第6項記載のショットキーゲート型電界
効果トランジスタの製造方法。
(7) The high-resistance AlGaAs layer, the low-resistance GaAs operating channel layer, and the high-resistance GaAs surface layer are grown by molecular beam epitaxy, and the low-resistance GaAs
7. The method of manufacturing a Schottky gate field effect transistor according to claim 6, wherein the s-contact layer is grown by metal organic vapor phase epitaxy.
JP6233885A 1985-03-27 1985-03-27 Schottky gate type field effect transistor and manufacture thereof Pending JPS61220476A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6233885A JPS61220476A (en) 1985-03-27 1985-03-27 Schottky gate type field effect transistor and manufacture thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6233885A JPS61220476A (en) 1985-03-27 1985-03-27 Schottky gate type field effect transistor and manufacture thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61220476A true JPS61220476A (en) 1986-09-30

Family

ID=13197239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6233885A Pending JPS61220476A (en) 1985-03-27 1985-03-27 Schottky gate type field effect transistor and manufacture thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61220476A (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55132074A (en) * 1979-04-02 1980-10-14 Max Planck Gesellschaft Hetero semiconductor and method of using same
JPS5857752A (en) * 1981-09-30 1983-04-06 Nec Corp Preparation of semiconductor device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55132074A (en) * 1979-04-02 1980-10-14 Max Planck Gesellschaft Hetero semiconductor and method of using same
JPS5857752A (en) * 1981-09-30 1983-04-06 Nec Corp Preparation of semiconductor device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4592938B2 (en) Semiconductor device
JP2003297852A (en) Semiconductor device and manufacturing method therefor
JPH0783107B2 (en) Field effect transistor
US6605831B1 (en) Field-effect semiconductor device
JP3156620B2 (en) Field effect transistor and method of manufacturing the same
JP2804041B2 (en) Field-effect transistor
US20220199814A1 (en) Planar High-Electron-Mobility Transistor
JPS61220476A (en) Schottky gate type field effect transistor and manufacture thereof
US6570194B2 (en) Compound semiconductor field effect transistor with improved ohmic contact layer structure and method of forming the same
JPH09321061A (en) Field effect transistor and manufacture thereof
CN109712888A (en) GaNHEMT device and its manufacturing method
JPH0797638B2 (en) Field effect transistor
JP2949518B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP3653652B2 (en) Semiconductor device
JP2504782B2 (en) Method for manufacturing field effect transistor
JP2894801B2 (en) Semiconductor transistor and method of manufacturing the same
JPH01120871A (en) Semiconductor device
JPH0763094B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPH01257372A (en) Insulated gate field effect transistor
JPH06232178A (en) High electron mobility transistor and its integrated circuit
Adachi et al. A new gate structure vertical-GaAs FET
JPH01199475A (en) Heterojunction field-effect transistor
JPH01173760A (en) Heterojunction field-effect transistor
JPH09102509A (en) Field effect type transistor and its manufacturing method
JPH0472635A (en) Field-effect transistor and manufacture thereof