JPS6245184A - 電界効果トランジスタおよびその製造方法 - Google Patents
電界効果トランジスタおよびその製造方法Info
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- JPS6245184A JPS6245184A JP18404585A JP18404585A JPS6245184A JP S6245184 A JPS6245184 A JP S6245184A JP 18404585 A JP18404585 A JP 18404585A JP 18404585 A JP18404585 A JP 18404585A JP S6245184 A JPS6245184 A JP S6245184A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor 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
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types 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
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/80—Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier
- H01L29/812—Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier with a Schottky gate
-
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- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor 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
- H01L29/08—Semiconductor 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 carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
- H01L29/0843—Source or drain regions of field-effect devices
- H01L29/0891—Source or drain regions of field-effect devices of field-effect transistors with Schottky gate
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、半導体集積回路を構成する電界効果トランジ
スタおよびその製造方法に関するものである。
スタおよびその製造方法に関するものである。
（従来の技術）
近年、砒化ガリウムをはじめとする化合物半導体を用い
た集積回路の発展には目ざましいものかあシ、中でもシ
ョットキー障壁型電界効果トランジスタを用いて構成し
た集積回路がよく知られている。特に耐熱形ダートを用
いて自己整合的に高濃度不純物理を形成することで電界
効果トランジスタの特性が飛躍的に向上している。
た集積回路の発展には目ざましいものかあシ、中でもシ
ョットキー障壁型電界効果トランジスタを用いて構成し
た集積回路がよく知られている。特に耐熱形ダートを用
いて自己整合的に高濃度不純物理を形成することで電界
効果トランジスタの特性が飛躍的に向上している。
第３図に基づいて、従来の電界効果トランジスタについ
て説明する。
て説明する。
同図は電界効果トランジスタの構造断面図であり、１は
電界効果トランジスタが形成される半絶縁性砒化ガリウ
ム基板、２はｎ型砒化ガリウム層で、電流の流れるチャ
ンネル膚となる。３はチャンネル層２とショットキー接
合を形成するダート電極、４はダート電極３と自己整合
的に作られた高濃度ｎ型砒化ガリウム層、５は高濃度砒
化ガリウム層４とオーミック接触をとり、ソースまたは
ドレイン電極となるオーミック電極である。
電界効果トランジスタが形成される半絶縁性砒化ガリウ
ム基板、２はｎ型砒化ガリウム層で、電流の流れるチャ
ンネル膚となる。３はチャンネル層２とショットキー接
合を形成するダート電極、４はダート電極３と自己整合
的に作られた高濃度ｎ型砒化ガリウム層、５は高濃度砒
化ガリウム層４とオーミック接触をとり、ソースまたは
ドレイン電極となるオーミック電極である。
以上のように構成された電界効果トランジスタでは高濃
度ｎ型砒化ガリウム層４がダート電極３に対して自己整
合的に形成されているため、ソース、またはドレイン電
極５とダート電極３との間の寄生抵抗が大幅に低減され
、相互コンダクタンスが高く、電流駆動能力が大きいと
いう特徴を有する。
度ｎ型砒化ガリウム層４がダート電極３に対して自己整
合的に形成されているため、ソース、またはドレイン電
極５とダート電極３との間の寄生抵抗が大幅に低減され
、相互コンダクタンスが高く、電流駆動能力が大きいと
いう特徴を有する。
（参考文献：横山他「新セルフアライメント法によるノ
ーマリツク型Ｇａ Ａｓ ＭＥＳＦＥＴ集積回路」、昭
和５６年度電子通信学会総会全国大会予稿集２−（発明
が解決しようとする問題点） 上記のような構成では、ダート電極と高濃度ｎ型砒化ガ
リウム層が接触しているため、ダート・ドレイン間の耐
圧が低く、したがってソース・ドレイン間耐圧も高くと
れない欠点を有しておシ、電源電圧の高い集積回路を構
成することができなかった。またダート電極の横方向エ
ツチング効果を用いて高濃度ｎ型砒化ガリウム層をｆ−
）電極より離して上記耐圧を向上させる技術もあるが、
ソース電極側の高濃度ｎ型砒化ガリウム層もダート電極
より離れてしまうため寄生抵抗が増大し、相互コンダク
タンスが低下する欠点を有する。
ーマリツク型Ｇａ Ａｓ ＭＥＳＦＥＴ集積回路」、昭
和５６年度電子通信学会総会全国大会予稿集２−（発明
が解決しようとする問題点） 上記のような構成では、ダート電極と高濃度ｎ型砒化ガ
リウム層が接触しているため、ダート・ドレイン間の耐
圧が低く、したがってソース・ドレイン間耐圧も高くと
れない欠点を有しておシ、電源電圧の高い集積回路を構
成することができなかった。またダート電極の横方向エ
ツチング効果を用いて高濃度ｎ型砒化ガリウム層をｆ−
）電極より離して上記耐圧を向上させる技術もあるが、
ソース電極側の高濃度ｎ型砒化ガリウム層もダート電極
より離れてしまうため寄生抵抗が増大し、相互コンダク
タンスが低下する欠点を有する。
本発明の目的は、従来の欠点を解消し、ソース側の寄、
生抵抗を増加させることなく、ダート・ドレイン耐圧を
高くすることのできる電界効果トランジスタおよびその
製造方法を提供することである。
生抵抗を増加させることなく、ダート・ドレイン耐圧を
高くすることのできる電界効果トランジスタおよびその
製造方法を提供することである。
（参考文献： Ｈ，Ｍ、 Ｌｅｖｙ ｅｔ ａｌ、ｒ
５ｅｌｆ ＡｌｉｇｎｅｄＳｕｂｍｉｃｒｏｎ Ｇａｔ
ｅ Ｄｉｇｉｔａｌ ＧａＡｓ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ
Ｃｉｒｃｕｉｔｓ Ｊ ＩＥＥＥ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
Ｄｅｖｉｃｅ Ｌｅｔｔｅｒｓ、ＶｏｌＥＤＬ −４、
ＰＰ１０２ 、１９８３ Ｊ（問題点を解決するための
手段） 本発明の電界効果トランジスタおよびその製造方法は、
半導体基板上に、この半導体基板とショットキー接触す
る導電膜が形成され、この導電膜により分けられた半導
体基板の片側の領域に、他方の領域よりも不純物濃度の
高い半導体表面層を有するものである。
５ｅｌｆ ＡｌｉｇｎｅｄＳｕｂｍｉｃｒｏｎ Ｇａｔ
ｅ Ｄｉｇｉｔａｌ ＧａＡｓ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ
Ｃｉｒｃｕｉｔｓ Ｊ ＩＥＥＥ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
Ｄｅｖｉｃｅ Ｌｅｔｔｅｒｓ、ＶｏｌＥＤＬ −４、
ＰＰ１０２ 、１９８３ Ｊ（問題点を解決するための
手段） 本発明の電界効果トランジスタおよびその製造方法は、
半導体基板上に、この半導体基板とショットキー接触す
る導電膜が形成され、この導電膜により分けられた半導
体基板の片側の領域に、他方の領域よりも不純物濃度の
高い半導体表面層を有するものである。
また、局所的に被膜の形成された半導体基板に、この半
導体基板とショットキー接触する導電膜を付着させる工
程と、異方性エツチングにより、前記被膜の側壁部以外
の、前記導電膜を除去する工程と、露出した半導体基板
表面に不純物を導入する工程とを備えたものである。
導体基板とショットキー接触する導電膜を付着させる工
程と、異方性エツチングにより、前記被膜の側壁部以外
の、前記導電膜を除去する工程と、露出した半導体基板
表面に不純物を導入する工程とを備えたものである。
（作用）
本発明の構成によりて、高濃度不純物層を設けた側をソ
ース、他側をドレインとして用いれば、ソース側寄生抵
抗は高濃度不純物層の存在により低くでき、ダート・ド
レイン間の耐圧はチャンネル層だけで高濃度不純物層が
ないので十分高くとることができる。
ース、他側をドレインとして用いれば、ソース側寄生抵
抗は高濃度不純物層の存在により低くでき、ダート・ド
レイン間の耐圧はチャンネル層だけで高濃度不純物層が
ないので十分高くとることができる。
（実施例）
本発明の一実施例を第１図および第２図に基づいて説明
する。同図において第３図に示した従来例と同じ部分に
関しては同一番号を付し、その説明を省略する。
する。同図において第３図に示した従来例と同じ部分に
関しては同一番号を付し、その説明を省略する。
第１図のように構成された電界効果トランジスタの製造
方法について説明する。
方法について説明する。
アンドーグ半絶縁性砒化ガリウム基板１にシリコンイオ
ンを加速エネルギー６０ ＫｅＶ テ４ Ｘ １０１２
原子／ｃｒ！Ｌ２イオン注入し、８００℃で４０分間熱
処理を施し、ｎ型砒化ガリウム層２を形成する。その上
に厚さ５０００Ｘの窒化シリコン膜６をプラズマＣＶＤ
法で堆積させ、フレオン系反応性イオンエツチングによ
り、第２図（ａ）に示すように断面が垂直になるように
加工する。次に、ダート電極となるタンタル・タングス
テン・シリサイド層３ａを高周波スパッタリング法で、
８２図（ｂ）に示すように、全面に厚さ５０００Ｘ蒸着
する。これをフレオン系反応性イオンエツチングで異方
性エツチングすると、第２図（ｃ）に示すように窒化シ
リコン膜６の側壁部にだけタンタル・タングステン・シ
リサイドが残シ、フォトマスク工程を経なくともサブミ
クロンｒ−）パターンが得られる。その後シリコンイオ
ンを加速エネルギー１５０ ＫｅＶで５Ｘ１０ ＩＩ
子／ｃｒＩＬ２イオン注入し、８００℃で１０分間の熱
処理によって第２図（ｄ）に示すようにｆｆ−）電極の
片側だけに高濃度ｎ型砒化ガリウム層４を形成する。
ンを加速エネルギー６０ ＫｅＶ テ４ Ｘ １０１２
原子／ｃｒ！Ｌ２イオン注入し、８００℃で４０分間熱
処理を施し、ｎ型砒化ガリウム層２を形成する。その上
に厚さ５０００Ｘの窒化シリコン膜６をプラズマＣＶＤ
法で堆積させ、フレオン系反応性イオンエツチングによ
り、第２図（ａ）に示すように断面が垂直になるように
加工する。次に、ダート電極となるタンタル・タングス
テン・シリサイド層３ａを高周波スパッタリング法で、
８２図（ｂ）に示すように、全面に厚さ５０００Ｘ蒸着
する。これをフレオン系反応性イオンエツチングで異方
性エツチングすると、第２図（ｃ）に示すように窒化シ
リコン膜６の側壁部にだけタンタル・タングステン・シ
リサイドが残シ、フォトマスク工程を経なくともサブミ
クロンｒ−）パターンが得られる。その後シリコンイオ
ンを加速エネルギー１５０ ＫｅＶで５Ｘ１０ ＩＩ
子／ｃｒＩＬ２イオン注入し、８００℃で１０分間の熱
処理によって第２図（ｄ）に示すようにｆｆ−）電極の
片側だけに高濃度ｎ型砒化ガリウム層４を形成する。
最後に窒化シリコン膜６を除去し、ダート電極３を残し
金ケ９ルマニウム合金でオーミック電極５を形成し、第
２図（、）に示すような砒化がリクム、ショットキー障
壁型電界効果トランジスタを完成する。
金ケ９ルマニウム合金でオーミック電極５を形成し、第
２図（、）に示すような砒化がリクム、ショットキー障
壁型電界効果トランジスタを完成する。
本実施例における電界効果トランジスタの相互コンダク
タンスは、ダート幅１朋当り２００ ｍｓと第３図に示
した従来例のものと同じであるが、ｒ−ト・ドレイン間
耐圧は、従来例の４■に対し、２０■と大きな向上がみ
られた。
タンスは、ダート幅１朋当り２００ ｍｓと第３図に示
した従来例のものと同じであるが、ｒ−ト・ドレイン間
耐圧は、従来例の４■に対し、２０■と大きな向上がみ
られた。
以上のように本実施例によれば、ケ゛−ト電極を境とし
て片側にだけダート電極と自己整合的に高濃度ｎ型砒化
ガリウム層を形成することにより、相互コンダクタンス
を低下させることなく、ドレイン耐圧を増大させること
ができる。
て片側にだけダート電極と自己整合的に高濃度ｎ型砒化
ガリウム層を形成することにより、相互コンダクタンス
を低下させることなく、ドレイン耐圧を増大させること
ができる。
（発明の効果）
本発明によれば、ショットキー障壁型電界効果トランジ
スタのダート電、極の片側の半導体基板表面にだけ、他
方領域よりも不純物濃度の高い半導体表面層を設けるこ
とにより、相互コンダクタンスが大きく、かつドレイン
耐圧も大きくとることができ、その実用的効果は犬なる
ものがある。
スタのダート電、極の片側の半導体基板表面にだけ、他
方領域よりも不純物濃度の高い半導体表面層を設けるこ
とにより、相互コンダクタンスが大きく、かつドレイン
耐圧も大きくとることができ、その実用的効果は犬なる
ものがある。
第１図は本発明の一実施例における電界効果トランジス
タの断面図、第２図は同電界効果トランジスタの製作工
程図、第３図は従来の電界効果トランジスタの断面図で
ある。 １・・・半絶縁性砒化ガリウム基板、２・・・ｎ型砒化
ガリウム層、３・・・ダート電極、４・・・高濃度ｎ型
砒化ガリウム層、５・・・オーミック電極、６・・・窒
化シリコン膜。 第１図 １ ・・・ キー宅鱗ヤ虹砒化グリウム差１反２・・・
ｎや系文化だ灼か奪 ３・・・す−）晃栃 ４・・・葡漆笈ｎ型試４ヒガ乃か身 ５・・・ かミック運演× 第２図 （ａ） （ｂ） （Ｃ） と （ｄ）
タの断面図、第２図は同電界効果トランジスタの製作工
程図、第３図は従来の電界効果トランジスタの断面図で
ある。 １・・・半絶縁性砒化ガリウム基板、２・・・ｎ型砒化
ガリウム層、３・・・ダート電極、４・・・高濃度ｎ型
砒化ガリウム層、５・・・オーミック電極、６・・・窒
化シリコン膜。 第１図 １ ・・・ キー宅鱗ヤ虹砒化グリウム差１反２・・・
ｎや系文化だ灼か奪 ３・・・す−）晃栃 ４・・・葡漆笈ｎ型試４ヒガ乃か身 ５・・・ かミック運演× 第２図 （ａ） （ｂ） （Ｃ） と （ｄ）
Claims (2)
- （１）半導体基板上に、該半導体基板とショットキー接
触する導電膜が形成され、該導電膜により分けられた半
導体基板の片側の領域に、他方の領域よりも不純物濃度
の高い半導体表面層を有することを特徴とする電界効果
トランジスタ。 - （２）局所的に被膜の形成された半導体基板に、該半導
体基板とショットキー接触をなす導電膜を付着させる工
程と、異方性エッチングにより、前記被膜の側壁部以外
の、前記導電膜を除去する工程と、露出した半導体基板
表面に不純物を導入する工程を備えたことを特徴とする
電界効果トランジスタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18404585A JPS6245184A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 電界効果トランジスタおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18404585A JPS6245184A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 電界効果トランジスタおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6245184A true JPS6245184A (ja) | 1987-02-27 |
Family
ID=16146397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18404585A Pending JPS6245184A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 電界効果トランジスタおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6245184A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0306039A2 (en) * | 1987-09-03 | 1989-03-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device |
| JPH01241181A (ja) * | 1988-03-23 | 1989-09-26 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPH02253632A (ja) * | 1989-03-27 | 1990-10-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電界効果型トランジスタの製造方法 |
| US5112766A (en) * | 1990-07-17 | 1992-05-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing field effect transistors |
| US5994728A (en) * | 1995-11-15 | 1999-11-30 | Matsushita Electronics Corporation | Field effect transistor and method for producing the same |
-
1985
- 1985-08-23 JP JP18404585A patent/JPS6245184A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0306039A2 (en) * | 1987-09-03 | 1989-03-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device |
| JPH01241181A (ja) * | 1988-03-23 | 1989-09-26 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPH02253632A (ja) * | 1989-03-27 | 1990-10-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電界効果型トランジスタの製造方法 |
| US5112766A (en) * | 1990-07-17 | 1992-05-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing field effect transistors |
| US5994728A (en) * | 1995-11-15 | 1999-11-30 | Matsushita Electronics Corporation | Field effect transistor and method for producing the same |
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