JPS63281470A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS63281470A JPS63281470A JP11461387A JP11461387A JPS63281470A JP S63281470 A JPS63281470 A JP S63281470A JP 11461387 A JP11461387 A JP 11461387A JP 11461387 A JP11461387 A JP 11461387A JP S63281470 A JPS63281470 A JP S63281470A
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- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
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Classifications
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- 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
- H01L29/02—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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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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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〕
本発明は化合物半導体装置に係シ、特にトランジスタの
種々の特性を劣化させず、かつ低い寄生抵抗を持つ半導
体装置に関する。
種々の特性を劣化させず、かつ低い寄生抵抗を持つ半導
体装置に関する。
従来の電界効果トランジスタは、第2図、第3図に記載
のように、ゲート耐圧、短チヤネル効果。
のように、ゲート耐圧、短チヤネル効果。
寄生抵抗等のトランジスタの緒特性のうちいずれか1つ
あるいは2つに着目して高い性能を得ており、上記のす
べてが高性能ではなかった。すなわち第2図のトランジ
スタでは、低抵抗層9がゲート電極3′から十分能れて
いるため、高いゲート耐圧が得られ、しかもゲート長を
短かくした時に生ずる短チヤネル効果も小さい。ところ
がこの構造では、ゲート電極3′とソース電極4の間の
かなυ大きな部分を抵抗率の高い能動層5の一部が占め
ているため、ゲートソース間の寄生抵抗が大きく高い性
能が得られない。これはトランジスタのしきい電圧が正
のエンハンスメント型トランジスタにおいては、さらに
顕著である。一方、第3図は高耐熱ゲート3を用いた。
あるいは2つに着目して高い性能を得ており、上記のす
べてが高性能ではなかった。すなわち第2図のトランジ
スタでは、低抵抗層9がゲート電極3′から十分能れて
いるため、高いゲート耐圧が得られ、しかもゲート長を
短かくした時に生ずる短チヤネル効果も小さい。ところ
がこの構造では、ゲート電極3′とソース電極4の間の
かなυ大きな部分を抵抗率の高い能動層5の一部が占め
ているため、ゲートソース間の寄生抵抗が大きく高い性
能が得られない。これはトランジスタのしきい電圧が正
のエンハンスメント型トランジスタにおいては、さらに
顕著である。一方、第3図は高耐熱ゲート3を用いた。
セルフアライメント型電界効果トランジスタである。こ
の場合、ゲートソース間のほとんどの部分が低抵抗層で
、寄生抵抗は小さく、高性能のトランジスタが得られる
が、ゲート電極3に低抵抗層10が近接しているため、
ゲート耐圧が低いという欠点がおる。また低抵抗層間の
距離が近いため、電界が大きく、ゲート長を短かくした
時に短チヤネル効果が大きくなる。したがって、従来の
構造では、上記3つの条件全すべて満足することは困難
である。
の場合、ゲートソース間のほとんどの部分が低抵抗層で
、寄生抵抗は小さく、高性能のトランジスタが得られる
が、ゲート電極3に低抵抗層10が近接しているため、
ゲート耐圧が低いという欠点がおる。また低抵抗層間の
距離が近いため、電界が大きく、ゲート長を短かくした
時に短チヤネル効果が大きくなる。したがって、従来の
構造では、上記3つの条件全すべて満足することは困難
である。
本発明の目的は、ゲート電極3とソース電極4との間の
低抵抗層の抵抗率を、ゲート電極からの距離に応じて適
当な値に選ぶことによって、上記3つの条件をすべて満
足する高性能の電界効果トランジスタを得ることにある
。
低抵抗層の抵抗率を、ゲート電極からの距離に応じて適
当な値に選ぶことによって、上記3つの条件をすべて満
足する高性能の電界効果トランジスタを得ることにある
。
上記目的は、第1図に示すような素子構造とすることに
よって達成される。トランジスタのゲート電極3に近接
する第1の低抵抗層6は、このトランジスタが必要とす
るゲート耐圧が得られ、かつ短チヤネル効果が十分率さ
いような抵抗率に選ぶ。この値は必要とされる耐圧によ
って異なるが。
よって達成される。トランジスタのゲート電極3に近接
する第1の低抵抗層6は、このトランジスタが必要とす
るゲート耐圧が得られ、かつ短チヤネル効果が十分率さ
いような抵抗率に選ぶ。この値は必要とされる耐圧によ
って異なるが。
通常は200〜IKΩ/Uである。また、第1図に示し
たように第2の低抵抗層7は直接ゲート電極6には接し
ていないため、ゲート耐圧を劣化させずに81の低抵抗
層6よシも低い抵抗率とすることができる。但し、短チ
ャンネル効果は、さらにゲートから離れた位置にまでそ
の影響が及ぶため、短チヤネル効果は十分率さいような
抵抗率を選び、かつゲート耐圧には影響を及ぼさないよ
うにゲート電極3からは離して設ける。通常この長さは
0.05〜0.5μmであり、抵抗率は100〜700
Ω/Uである。
たように第2の低抵抗層7は直接ゲート電極6には接し
ていないため、ゲート耐圧を劣化させずに81の低抵抗
層6よシも低い抵抗率とすることができる。但し、短チ
ャンネル効果は、さらにゲートから離れた位置にまでそ
の影響が及ぶため、短チヤネル効果は十分率さいような
抵抗率を選び、かつゲート耐圧には影響を及ぼさないよ
うにゲート電極3からは離して設ける。通常この長さは
0.05〜0.5μmであり、抵抗率は100〜700
Ω/Uである。
上記2つの低抵抗層6,7のみを用いた構造の電界効果
トランジスタは従来考案されているが。
トランジスタは従来考案されているが。
(例えば特開昭60−95972号)上記2つの低抵抗
層のみでは、耐圧を劣化させない程度に近接させること
ができず、かつ短チヤネル効果が十分率さいような低抵
抗層7では、ノース2.ゲート30間の直列抵抗を十分
に小さくしてトランジスタの性能を十分に高めることが
できない。
層のみでは、耐圧を劣化させない程度に近接させること
ができず、かつ短チヤネル効果が十分率さいような低抵
抗層7では、ノース2.ゲート30間の直列抵抗を十分
に小さくしてトランジスタの性能を十分に高めることが
できない。
そこで第2の低抵抗Jm 7よシさらにゲート電極から
離してしかも7よシさらに低抵抗の第3の低抵抗層8を
導入する。この低抵抗層は十分高い性能を得るために十
分低い抵抗率を持ち、しかも短チヤネル効果への影響が
ないようにゲート電極3から十分に離して設ける。通常
この長さは、0.3〜1.0μm、抵抗は10〜300
Ω/Uである。
離してしかも7よシさらに低抵抗の第3の低抵抗層8を
導入する。この低抵抗層は十分高い性能を得るために十
分低い抵抗率を持ち、しかも短チヤネル効果への影響が
ないようにゲート電極3から十分に離して設ける。通常
この長さは、0.3〜1.0μm、抵抗は10〜300
Ω/Uである。
本発明に係る第1図の如き構造の電界効果トランジスタ
では、ソース、ゲート電極間の低抵抗層が6.7.8の
3層から成っているため、それぞれの抵抗率およびゲー
ト電極3からの距離に対する自由度が大キく、ゲート耐
圧、短チヤネル効果。
では、ソース、ゲート電極間の低抵抗層が6.7.8の
3層から成っているため、それぞれの抵抗率およびゲー
ト電極3からの距離に対する自由度が大キく、ゲート耐
圧、短チヤネル効果。
トランジスタの直列抵抗のすべてに対して最適な値をそ
れぞれ設定することができ、より高性能の電界効果トラ
ンジスタケ得ることができる。
れぞれ設定することができ、より高性能の電界効果トラ
ンジスタケ得ることができる。
(実施例1)
以下1本発明の一実施例を第1図により説明する。第1
図の構造を実現するためのプロセスとして以下の例’に
6けることができる。
図の構造を実現するためのプロセスとして以下の例’に
6けることができる。
まず半絶縁性GaAS基板にSiイオンをエネルギー3
0KeVで4 X 10” cm−2のドーズ量で打ち
込む。さらに5i02f:保護膜として800Cで20
分間のアニールを行ない、活性化することで活性層5を
形成する。次に耐熱性のショットキゲート、wsi=、
ゲート金属3として形成する。
0KeVで4 X 10” cm−2のドーズ量で打ち
込む。さらに5i02f:保護膜として800Cで20
分間のアニールを行ない、活性化することで活性層5を
形成する。次に耐熱性のショットキゲート、wsi=、
ゲート金属3として形成する。
このゲート金属3をマスクとしてイオン打込みを行なう
ことで、第1のn”層6を形成する。さらに5iO2i
厚さ2000人被着し1反応性イオンエツチング(RI
E)でゲート付近を除いて絶縁膜を除去することで、ゲ
ートの側面に側壁を残す。
ことで、第1のn”層6を形成する。さらに5iO2i
厚さ2000人被着し1反応性イオンエツチング(RI
E)でゲート付近を除いて絶縁膜を除去することで、ゲ
ートの側面に側壁を残す。
この側壁およびゲート電極をマスクとして再びSiイオ
ンを打ち込むことで、ゲート電極3から0.3μm離し
て第2のn+層7を形成する。次いでさらに同様の方法
で再び側壁を形成して、この側壁およびゲート金属をマ
スクとして同様にイオン打込みを行うことでゲート電極
3がら0.6μm離して第3のn+層8を形成する。つ
づいて810□を保護膜として用いて、5oocで20
分間アニールしてイオン打込み層を活性化する。以下、
通常の方法によりソースドレイン電極2,4を形成する
ことで電界効果トランジスタを完成する。この時、第1
〜第3のn+層6〜8のイオン打込みエネルギ、ドーズ
量、あるいは側壁の厚さを最適な値に設定することによ
シトランジスタのゲート耐圧、短チヤネル効果、寄生直
列抵抗のすべてが最適な値となる高性能の電界効果トラ
ンジスjlを得ることができる。
ンを打ち込むことで、ゲート電極3から0.3μm離し
て第2のn+層7を形成する。次いでさらに同様の方法
で再び側壁を形成して、この側壁およびゲート金属をマ
スクとして同様にイオン打込みを行うことでゲート電極
3がら0.6μm離して第3のn+層8を形成する。つ
づいて810□を保護膜として用いて、5oocで20
分間アニールしてイオン打込み層を活性化する。以下、
通常の方法によりソースドレイン電極2,4を形成する
ことで電界効果トランジスタを完成する。この時、第1
〜第3のn+層6〜8のイオン打込みエネルギ、ドーズ
量、あるいは側壁の厚さを最適な値に設定することによ
シトランジスタのゲート耐圧、短チヤネル効果、寄生直
列抵抗のすべてが最適な値となる高性能の電界効果トラ
ンジスjlを得ることができる。
なお、この時打込みイオンとしてSiの代わシにS、S
e等、絶縁膜として5j3N4,5iON等。
e等、絶縁膜として5j3N4,5iON等。
またゲート金属材料としてWN、WAt等を用いること
もできる。
もできる。
(実施例2)
第1図の構造を実現するプロセスのもう1つの例として
以下のものがあげられる。
以下のものがあげられる。
まず、実施例1と同様にイオン打込みによシ活性層5を
形成した後、アニールする前に後にゲート電極が形成さ
れる位置から1μm離して、ホトリソグラフィ技術によ
り、ホトレジストマスクを形成する。これをマスクとし
て同様にイオン打込みを行なうことにより、第3のn9
層8を形成する。この後実施例1と同様にアニールして
活性化し、耐熱電極ゲートヲ形成する。次に第1.第2
のn1層6.7の形成は実施例1と同様絶縁膜の側壁を
用いて形成する。これを再びアニールによシ活性化し、
ソース・ドレイン電極2,4を形成することによシ第1
図の構造のトランジスタを完成する。
形成した後、アニールする前に後にゲート電極が形成さ
れる位置から1μm離して、ホトリソグラフィ技術によ
り、ホトレジストマスクを形成する。これをマスクとし
て同様にイオン打込みを行なうことにより、第3のn9
層8を形成する。この後実施例1と同様にアニールして
活性化し、耐熱電極ゲートヲ形成する。次に第1.第2
のn1層6.7の形成は実施例1と同様絶縁膜の側壁を
用いて形成する。これを再びアニールによシ活性化し、
ソース・ドレイン電極2,4を形成することによシ第1
図の構造のトランジスタを完成する。
(実施例3)
本発明のもう1つの例としてn層5〜8の下にp型層1
1を埋め込んだトランジスタの例を第4図にあげる。こ
のように本発明の構造とp埋込みトランジスタを組み合
わせることによシ、さらに短チヤネル効果を低減でき、
さらに高性能の電界効果トランジスタを得ることができ
る。
1を埋め込んだトランジスタの例を第4図にあげる。こ
のように本発明の構造とp埋込みトランジスタを組み合
わせることによシ、さらに短チヤネル効果を低減でき、
さらに高性能の電界効果トランジスタを得ることができ
る。
本発明によれば、互いに相反する関係にある電界効果ト
ランジスタのゲート耐圧、短チヤネル効果、寄生抵抗の
3つの要素を、3つのn1層6〜8で独立に最適化でき
るため、すべての要求を満足する高性能の電界効果トラ
ンジスタを実現することができる。
ランジスタのゲート耐圧、短チヤネル効果、寄生抵抗の
3つの要素を、3つのn1層6〜8で独立に最適化でき
るため、すべての要求を満足する高性能の電界効果トラ
ンジスタを実現することができる。
第1図は本発明の一実施例の電界効果トランジスタの断
面図、第2図、第3図は従来の電界効果トランジスタの
断面図をそれぞれ示す。また第4図は本発明のもう1つ
の、実施例としてp埋込みトランジスタと組み合わせた
例の断面図を示す。 1°゛°半絶縁性基板、2・・・ソース電極、3・・・
ゲート電極、4・・・ドレイン電極、5・・・n型活性
層、6・・・第1のn”層、7・・・第2のn1層、8
・・・第3のn1層、9.10・・・従来構造のn+層
、11・・・p型埋茅1図 茅2図 茅3図 第4−測
面図、第2図、第3図は従来の電界効果トランジスタの
断面図をそれぞれ示す。また第4図は本発明のもう1つ
の、実施例としてp埋込みトランジスタと組み合わせた
例の断面図を示す。 1°゛°半絶縁性基板、2・・・ソース電極、3・・・
ゲート電極、4・・・ドレイン電極、5・・・n型活性
層、6・・・第1のn”層、7・・・第2のn1層、8
・・・第3のn1層、9.10・・・従来構造のn+層
、11・・・p型埋茅1図 茅2図 茅3図 第4−測
Claims (1)
- 1、ゲート電極によりそこを流れる電流が制御される能
動層と、能動層に接続される低抵抗層より成る化合物半
導体装置において、前記低抵抗層がそれぞれ抵抗率の異
なる3つの部分よりなり、そのうち前記能動層に隣接す
る第1の部分が最も高い抵抗率を持ち、その第1の部分
と隣接し能動層と反対側にある第2の部分が、第1の部
分より低い抵抗率を持ち、さらに第2の部分と隣接し第
1の部分と反対側にある第3の部分が、第2の部分より
低い抵抗率を持つことを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62114613A JP2594942B2 (ja) | 1987-05-13 | 1987-05-13 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62114613A JP2594942B2 (ja) | 1987-05-13 | 1987-05-13 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63281470A true JPS63281470A (ja) | 1988-11-17 |
JP2594942B2 JP2594942B2 (ja) | 1997-03-26 |
Family
ID=14642238
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62114613A Expired - Lifetime JP2594942B2 (ja) | 1987-05-13 | 1987-05-13 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2594942B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0581305A2 (en) * | 1992-07-30 | 1994-02-02 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Field-effect transistor and method for fabricating the same |
US5672890A (en) * | 1994-09-14 | 1997-09-30 | Sumitomo Electric Industries | Field effect transistor with lightly doped drain regions |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6156464A (ja) * | 1984-08-28 | 1986-03-22 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
JPS6195570A (ja) * | 1984-10-16 | 1986-05-14 | Nec Corp | 接合ゲ−ト型電界効果トランジスタ |
JPS61152079A (ja) * | 1984-12-26 | 1986-07-10 | Hitachi Ltd | シヨツトキゲ−ト型fetの製造方法 |
JPS61229369A (ja) * | 1985-04-04 | 1986-10-13 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPS6254966A (ja) * | 1985-09-04 | 1987-03-10 | Hitachi Ltd | ショットキーゲート電界効果トランジスタの製造方法 |
-
1987
- 1987-05-13 JP JP62114613A patent/JP2594942B2/ja not_active Expired - Lifetime
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---|---|---|---|---|
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EP0581305A3 (en) * | 1992-07-30 | 1995-01-11 | Sumitomo Electric Industries | Field effect transistor and its manufacturing process. |
US5672890A (en) * | 1994-09-14 | 1997-09-30 | Sumitomo Electric Industries | Field effect transistor with lightly doped drain regions |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2594942B2 (ja) | 1997-03-26 |
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