JPH06232168A - Field effect transistor and its manufacture - Google Patents

Field effect transistor and its manufacture

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JPH06232168A
JPH06232168A JP1638193A JP1638193A JPH06232168A JP H06232168 A JPH06232168 A JP H06232168A JP 1638193 A JP1638193 A JP 1638193A JP 1638193 A JP1638193 A JP 1638193A JP H06232168 A JPH06232168 A JP H06232168A
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JP
Japan
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electrode
source
gate
contact layer
drain
Prior art date
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Pending
Application number
JP1638193A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Nakajima
成 中島
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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Priority to JP1638193A priority Critical patent/JPH06232168A/en
Publication of JPH06232168A publication Critical patent/JPH06232168A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide the structure and the manufacturing method wherein an FET capable of very high speed operation is manufactured in a self-alignment manner. CONSTITUTION:An active layer 2 composed of GaAs containing impurities is formed on a GaAs semiconductor substrate 1. A contact layer 3 which contains high concentration impurities or consists of semiconductor material of low energy gap is formed on the active layer 2. An insulating film 4 is formed on the contact layer 3. By using the same mask composed of resist 5, the insulatig film 4 is selectively eliminated, and each of the electrode regions of gate-source-drain is opened. The contact layer 3 of a gate electrode region is eliminated, and a part of the active layer 2 is exposed. After that, electrode metal is formed on the whole surface on the insulating film 4. The electrode metal is selectively eliminated, and electrically isolated so as to form each of the electrodes of gate-source-drain.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は微細なゲート長を有する
電界効果トランジスタ(FET)およびその製造方法に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a field effect transistor (FET) having a fine gate length and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】FETのゲート長が0.5μm以下程度
に極めて短くなると、実際にFETで観測される真性相
互コンダクタンスgmoは高くなるが、ソース抵抗Rsは
ほとんど変わらない。このため、実効的な相互コンダク
タンスgmsat´(=gmo/(1+Rs・gmo))は低く
なる。従って、ゲート長が極めて短くなるとFETの性
能劣化は顕著になる。表面準位が多くてソース抵抗Rs
が大きいGaAs材料を用いて短ゲート長のFETを形
成した場合には、特に、FETの性能が劣化する。この
性能劣化を防ぐため、ソース領域およびドレイン領域の
高濃度層(n+ 領域)をゲート電極に対して自己整合的
に形成する方法が用いられている。例えば、ゲート電極
の側壁にSiO2 膜を形成し、これらゲート電極および
SiO2 膜をマスクとして半導体基板に不純物をイオン
注入することにより、n+ 領域が自己整合的に形成され
る。このようなFETの製造方法は例えば次の文献の8
2〜85頁に開示されており、ゲート電極・ソース領域
間の距離が短縮され、ソース抵抗Rsが低減される。
2. Description of the Related Art When the gate length of an FET becomes extremely short to about 0.5 μm or less, the intrinsic transconductance g mo actually observed in the FET increases, but the source resistance Rs hardly changes. Therefore, the effective transconductance g msat ′ (= g mo / (1 + Rs · g mo )) becomes low. Therefore, when the gate length becomes extremely short, the performance deterioration of the FET becomes remarkable. Source resistance Rs due to many surface states
When a FET having a short gate length is formed by using a GaAs material having a large value, the performance of the FET is deteriorated. In order to prevent this performance deterioration, a method of forming the high concentration layers (n + regions) of the source region and the drain region in a self-aligned manner with the gate electrode is used. For example, an n + region is formed in a self-aligned manner by forming a SiO 2 film on the side wall of the gate electrode and ion-implanting impurities into the semiconductor substrate using the gate electrode and the SiO 2 film as a mask. A method of manufacturing such an FET is described in, for example, 8 of the following document.
It is disclosed on pages 2-85, the distance between the gate electrode and the source region is shortened, and the source resistance Rs is reduced.

【0003】1985 IEEE IEDM 「A HIGH TRANSCONDUCTA
NCE GaAs MESFET WITH REDUCED SHORT CHANNEL EFFECT
CHARACTERISTICS 」 また、さらにソース抵抗Rsを低減するため、オーミッ
ク電極をゲート電極に対して自己整合的に形成する方法
も考案されており、次の文献の542 〜544 ページに開示
されている。
1985 IEEE IEDM “A HIGH TRANSCONDUCTA
NCE GaAs MESFET WITH REDUCED SHORT CHANNEL EFFECT
Further, in order to further reduce the source resistance Rs, a method of forming an ohmic electrode in a self-aligned manner with a gate electrode has been devised, and is disclosed on pages 542 to 544 of the following document.

【0004】IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS,VOL.EDL-
6.NO.10,OCTOBER 1985 「A New Self-Aligned GaAs FET
With A Mo/WSix T-Gate 」 同文献に示されるFETの製造方法おいては、Mo/W
SixからなるT字状ゲートをマスクにn+ 不純物が半
絶縁性GaAs半導体基板に注入され、n+ 領域が自己
整合的に形成される。さらに、このT字ゲートをマスク
にオーミック金属が自己整合的に形成される。このFE
Tの製造方法によれば、n+ 領域のみならずオーミック
電極もゲート電極に近付いて形成されるため、ソース抵
抗Rsはより低減され、実効的な相互コンダクタンスg
msat´は高くなる。
IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS, VOL.EDL-
6.NO.10, OCTOBER 1985 `` A New Self-Aligned GaAs FET
With A Mo / WSix T-Gate ”In the method of manufacturing the FET shown in the same document, Mo / W
Using the T-shaped gate made of Six as a mask, n + impurities are implanted into the semi-insulating GaAs semiconductor substrate to form the n + region in a self-aligned manner. Further, ohmic metal is formed in a self-aligned manner using this T-shaped gate as a mask. This FE
According to the manufacturing method of T, not only the n + region but also the ohmic electrode is formed close to the gate electrode, so that the source resistance Rs is further reduced and the effective transconductance g is reduced.
msat 'becomes high.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】オーミック電極が自己
整合的に形成される上記従来のFET製造方法において
は、ゲート電極が形成された後、このゲート電極をマス
クにソース電極およびドレイン電極が形成される。オー
ミック電極材料にはAuGe/Ni系合金が使用され、
400℃近くの高温度での合金化処理が必要になる。従
って、オーミック電極が形成される前に形成されるゲー
ト電極材料には、この合金化処理に耐えられる耐熱性が
必要とされる。しかし、耐熱性の高い材料を用いてゲー
ト電極を形成すると、一般的にゲート抵抗は高くなる。
また、AuGe/Ni系合金をゲート電極材料に用いた
FETは、高温度の環境下で用いるとゲート電極の抵抗
分が増加する。このため、オーミック電極をゲート電極
に対して自己整合的に形成する上記従来のFET製造方
法は最適なものとは言えない。
In the above-mentioned conventional FET manufacturing method in which the ohmic electrode is formed in a self-aligned manner, after the gate electrode is formed, the source electrode and the drain electrode are formed using this gate electrode as a mask. It AuGe / Ni alloy is used for ohmic electrode material,
An alloying treatment at a high temperature near 400 ° C is required. Therefore, the gate electrode material formed before the ohmic electrode is formed is required to have heat resistance that can withstand this alloying treatment. However, when the gate electrode is formed using a material having high heat resistance, the gate resistance is generally high.
Further, in the FET using the AuGe / Ni alloy as the gate electrode material, the resistance component of the gate electrode increases when used in a high temperature environment. Therefore, the conventional FET manufacturing method described above in which the ohmic electrode is formed in self-alignment with the gate electrode is not optimal.

【0006】また、ソース・ドレイン領域がゲート電極
に対して自己整合的に形成される従来のFET製造方法
においては、ゲート電極をマスクにして基板にイオン注
入が行われ、低抵抗なソース・ドレイン領域が形成され
ている。従って、ゲート長が短くなると、ソース・ドレ
イン領域を形成する各イオン注入層はチャネル層の下部
で相互に近付き、リーク電流が流れ易くなる。このた
め、ゲート長が短くなるとFETのしきい値電圧は負側
にシフトし、短チャネル効果が現れてFET特性の向上
は阻まれる。
Further, in the conventional FET manufacturing method in which the source / drain regions are formed in a self-aligned manner with respect to the gate electrode, ion implantation is performed on the substrate using the gate electrode as a mask, and the low resistance source / drain is formed. A region is formed. Therefore, when the gate length is shortened, the ion-implanted layers forming the source / drain regions come close to each other under the channel layer, and a leak current easily flows. Therefore, when the gate length is shortened, the threshold voltage of the FET shifts to the negative side, a short channel effect appears, and improvement of the FET characteristics is hindered.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解消するためになされたもので、半導体基板に活性層
を形成する工程と、高濃度に不純物を含む半導体材料ま
たはエネルギギャップの低い半導体材料からなるコンタ
クト層を活性層上に形成する工程と、このコンタクト層
上に絶縁膜を形成する工程と、この絶縁膜を同一マスク
を用いて選択的に除去してゲート・ソース・ドレインの
各電極領域を開口させる工程と、ゲート電極領域のコン
タクト層を除去して活性層を露出させる工程と、絶縁膜
上に電極金属を形成する工程と、絶縁膜上の電極金属を
選択的に除去して電極金属をゲート・ソース・ドレイン
の各電極に電気的に分離する工程とを備え、FETを製
造するものである。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and includes a step of forming an active layer on a semiconductor substrate, a semiconductor material containing impurities at a high concentration or a low energy gap. A step of forming a contact layer made of a semiconductor material on the active layer, a step of forming an insulating film on this contact layer, and a step of selectively removing this insulating film using the same mask to remove the gate, source and drain. Opening each electrode region, removing the contact layer in the gate electrode region to expose the active layer, forming an electrode metal on the insulating film, and selectively removing the electrode metal on the insulating film And a step of electrically separating the electrode metal into respective electrodes of the gate, the source and the drain to manufacture the FET.

【0008】また、半導体基板に形成された活性層と、
この活性層上に形成された高濃度に不純物を含む半導体
材料またはエネルギギャップの低い半導体材料からなる
コンタクト層と、このコンタクト層上に形成されたゲー
ト・ソース・ドレインの各電極領域が開口した絶縁膜
と、ゲート電極領域のコンタクト層が除去されて露出し
た活性層に接触したゲート電極と、ソースおよびドレイ
ンの各電極領域に露出したコンタクト層に接触して形成
されたゲート電極と同じ電極材料からなるソース電極お
よびドレイン電極とを備えてFETが構成されているも
のである。
An active layer formed on the semiconductor substrate,
A contact layer formed on the active layer, which is made of a semiconductor material containing a high concentration of impurities or a semiconductor material having a low energy gap, and insulation in which the gate, source, and drain electrode regions formed on the contact layer are opened. From the same electrode material as the film, the gate electrode in contact with the active layer exposed by removing the contact layer in the gate electrode region, and the gate electrode formed in contact with the contact layer exposed in each of the source and drain electrode regions The FET is configured by including the source electrode and the drain electrode.

【0009】[0009]

【作用】ソース・ドレイン・ゲートの各電極パターンは
同一マスクを用いてコンタクト層上の絶縁膜に同時に形
成され、これら各電極はこの絶縁膜に対して自己整合的
に形成される。従って、各電極間距離は絶縁膜をパター
ニングする際の露光解像度の限界で定まる長さにまで短
縮される。
The electrode patterns of the source, drain and gate are simultaneously formed on the insulating film on the contact layer using the same mask, and these electrodes are formed in self-alignment with the insulating film. Therefore, the distance between the electrodes is reduced to a length determined by the limit of exposure resolution when patterning the insulating film.

【0010】また、ソース・ドレインの各電極は、合金
化処理を行うことなく、高濃度に不純物を含むまたはエ
ネルギギャップの低いコンタクト層とオーミック接触す
る。従って、ゲート電極材料の選択の幅は広がり、耐熱
性の低い電極材料も選択の対象となる。
Further, the source and drain electrodes make ohmic contact with the contact layer containing a high concentration of impurities or having a low energy gap without alloying treatment. Therefore, the selection range of the gate electrode material is widened, and the electrode material having low heat resistance is also selected.

【0011】また、ソース・ドレインの各領域はコンタ
クト層が選択的に除去されることにより形成され、従来
のようにイオン注入を行う必要はない。従って、ソース
・ドレインの各領域が従来のようにチャネル層の下部で
相互に近付くことはない。
Further, the source / drain regions are formed by selectively removing the contact layer, and it is not necessary to perform ion implantation as in the conventional case. Therefore, the source / drain regions do not approach each other below the channel layer as in the conventional case.

【0012】[0012]

【実施例】図1から図3は本発明の一実施例によるME
SFETの製造方法を示す工程断面図である。
1 to 3 show an ME according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a process cross-sectional view showing the method of manufacturing the SFET.

【0013】まず、半絶縁性GaAs半導体基板1上
に、分子線エピタキシー法などの結晶成長法を用いてG
aAs層が結晶成長され、活性層2が形成される。この
活性層2はSiやSe等のn型不純物を5×1017/c
3 の濃度に含み、1000オングストロームの厚さに
形成される。次に、この活性層2上にコンタクト層3が
500オングストロームの厚さに形成される(図1
(a)参照)。このコンタクト層3はAs等の不純物を
1020/cm3 程度に高濃度に含んだGeによって形成
される。また、Inx Ga1-x Asといったエネルギギ
ャップの低い材料によってコンタクト層3を形成しても
よい。また、このInx Ga1-x As半導体材料にSi
等の不純物を含ませて形成してもよい。
First, G is grown on the semi-insulating GaAs semiconductor substrate 1 by a crystal growth method such as a molecular beam epitaxy method.
The aAs layer is crystal-grown to form the active layer 2. This active layer 2 contains n type impurities such as Si and Se at 5 × 10 17 / c.
It is formed in a thickness of 1000 angstrom including the concentration of m 3 . Next, a contact layer 3 having a thickness of 500 angstrom is formed on the active layer 2 (see FIG. 1).
(See (a)). The contact layer 3 is formed of Ge containing impurities such as As in a high concentration of about 10 20 / cm 3 . In addition, the contact layer 3 may be formed of a material having a low energy gap, such as In x Ga 1-x As. In addition, the In x Ga 1-x As semiconductor material contains Si
It may be formed by including impurities such as.

【0014】次に、SiO2 やSiN等からなる絶縁膜
4がPCVD法によりコンタクト層3上のウエハ全面に
形成される(同図(b)参照)。この絶縁膜4の厚さは
5000オングストロームに設定されている。
Next, an insulating film 4 made of SiO 2 , SiN or the like is formed on the entire surface of the wafer on the contact layer 3 by the PCVD method (see FIG. 2B). The thickness of this insulating film 4 is set to 5000 angstroms.

【0015】次に、この絶縁膜4上にレジスト5が塗布
される。このレジスト5はリソグラフィ技術によって露
光・現像処理され、ゲート・ソース・ドレインの各電極
領域が開口した形状にパターニングされる(同図(c)
参照)。現在の光学露光技術では、ゲート電極開口部の
長さaは0.35μmにまで短縮でき、また、ソース電
極開口部とゲート電極開口部との間の距離、つまり、ソ
ース・ゲートの各電極間距離b、並びにドレイン電極開
口部とゲート電極開口部との間の距離、つまり、ドレイ
ン・ゲートの各電極間距離cも0.35μmにまで短縮
できる。
Next, a resist 5 is applied on the insulating film 4. The resist 5 is exposed / developed by a lithographic technique, and patterned into a shape in which each electrode region of the gate / source / drain is opened (FIG. 7C).
reference). In the current optical exposure technology, the length a of the gate electrode opening can be shortened to 0.35 μm, and the distance between the source electrode opening and the gate electrode opening, that is, between the source and gate electrodes The distance b and the distance between the drain electrode opening and the gate electrode opening, that is, the distance c between the drain and gate electrodes can be shortened to 0.35 μm.

【0016】次に、パターニングされたこのレジスト5
をマスクに絶縁膜4がエッチングされる。このエッチン
グにより、ゲート・ソース・ドレインの各電極形成領域
にある絶縁膜4が選択的に除去され、コンタクト層3が
一部露出する(同図(d)参照)。この結果、ゲート・
ソース・ドレインの各電極パターンがこの1枚の絶縁膜
4に形成される。
Next, this patterned resist 5 is used.
The insulating film 4 is etched using the mask as a mask. By this etching, the insulating film 4 in each electrode forming region of the gate, source and drain is selectively removed, and the contact layer 3 is partially exposed (see FIG. 3D). As a result, the gate
Each source / drain electrode pattern is formed on this one insulating film 4.

【0017】次に、パターニングされたこの絶縁膜4上
にレジスト6が塗布され、ゲート電極開口部を形成する
絶縁膜4に一部オーバーラップするレジストパターンが
形成される。続いて、このパターニングされたレジスト
6をマスクとしてエッチングが行われ、レジストパター
ンに開口するコンタクト層3が選択的に除去され、ゲー
ト電極領域の活性層2が露出される。この際、後工程で
形成されるゲート金属とコンタクト層3とが電気的に接
触しないよう、コンタクト層3に僅かにサイドエッチが
入れられる(図2(e)参照)。
Next, a resist 6 is applied on the patterned insulating film 4 to form a resist pattern which partially overlaps the insulating film 4 forming the gate electrode opening. Then, etching is performed by using the patterned resist 6 as a mask to selectively remove the contact layer 3 opening in the resist pattern to expose the active layer 2 in the gate electrode region. At this time, the contact layer 3 is slightly side-etched so that the gate metal formed in a later step and the contact layer 3 do not come into electrical contact with each other (see FIG. 2E).

【0018】次に、絶縁膜4上のレジスト6が除去され
(同図(f)参照)、パターニングされた絶縁膜4上の
ウエハ全面に電極金属7が蒸着される(同図(g)参
照)。この電極金属7は、Ti/Pt/Au金属が30
0/400/3000オングストロームの厚さに形成さ
れて構成される。
Next, the resist 6 on the insulating film 4 is removed (see (f) in the same figure), and the electrode metal 7 is vapor-deposited on the entire surface of the wafer on the patterned insulating film 4 (see (g) in the same figure). ). The electrode metal 7 is composed of Ti / Pt / Au metal 30
It is formed to have a thickness of 0/400/3000 angstroms.

【0019】次に、ウエハ全面にレジスト8が塗布され
て基板表面が平坦化され、引き続いてウエハ全面がエッ
チバックされる(同図(h)参照)。このエッチバック
は点線で図示される絶縁膜4の表面まで行われる。
Next, a resist 8 is applied to the entire surface of the wafer to flatten the surface of the substrate, and subsequently the entire surface of the wafer is etched back (see FIG. 6 (h)). This etch back is performed up to the surface of the insulating film 4 shown by the dotted line.

【0020】次に、各絶縁膜4上に露出した電極金属7
がイオンミリングによって選択的に除去され、電極金属
7はソース・ドレイン・ゲートの各電極に電気的に分離
される。この結果、活性層2にショットキ接触したゲー
ト電極7aが形成され、また、コンタクト層3にオーミ
ック接触したソース電極7bおよびドレイン電極7cが
形成されてMESFETが完成する(図3参照)。
Next, the electrode metal 7 exposed on each insulating film 4
Are selectively removed by ion milling, and the electrode metal 7 is electrically separated into source, drain and gate electrodes. As a result, the gate electrode 7a that is in Schottky contact with the active layer 2 is formed, and the source electrode 7b and the drain electrode 7c that are in ohmic contact are formed in the contact layer 3 to complete the MESFET (see FIG. 3).

【0021】このように本実施例によれば、ソース・ド
レイン・ゲートの各電極パターンは、レジスト5からな
る同一のマスクを用いて一枚の絶縁膜4に同時に形成さ
れる。そして、ゲート電極7a,ソース電極7bおよび
ドレイン電極7cはこの絶縁膜4に対して自己整合的に
形成される。従って、各電極間距離c,d(図1(c)
参照)は、絶縁膜4をパターニングするためのレジスト
5を形成する際の露光解像度の限界で定まる長さ、例え
ば、0.35μmにまで短縮される。このため、ゲート
・ソース間の距離は極めて短く形成され、ソース抵抗R
sが著しく低減されて実効的な相互コンダクタンスg
msat´は高くなる。
As described above, according to this embodiment, the source, drain and gate electrode patterns are simultaneously formed on one insulating film 4 by using the same mask made of the resist 5. The gate electrode 7a, the source electrode 7b and the drain electrode 7c are formed in self-alignment with the insulating film 4. Therefore, the distance between electrodes c and d (Fig. 1 (c)
(See) is shortened to a length determined by the limit of exposure resolution when forming the resist 5 for patterning the insulating film 4, for example, 0.35 μm. Therefore, the distance between the gate and the source is extremely short, and the source resistance R
s is significantly reduced and effective transconductance g
msat 'becomes high.

【0022】また、ソース電極7bおよびドレイン電極
7cは、合金化処理を行うことなく、高濃度に不純物を
含んだGeまたはエネルギギャップの低いInx Ga
1-x Asからなるコンタクト層3とオーミック接触す
る。このように合金化が不要になるのは、コンタクト層
3の不純物濃度が高いとオーミック電極とコンタクト層
3との間に形成される障壁の幅が薄くなり、キャリアが
トンネル効果によってこの障壁を通過するためである。
また、コンタクト層3のエネルギギャップが低いとオー
ミック電極とコンタクト層3との間に形成される障壁の
高さが低くなり、キャリアが容易にこの障壁を乗り越え
るためである。合金化が不要になる結果、ゲート電極材
料の選択の幅は広がり、耐熱性の低い電極材料も選択の
対象となる。このため、オーミック電極とゲート電極と
の各電極材料に共通のものを用いることができ、本実施
例のように各電極は絶縁膜4に対して自己整合的に同時
に形成される。すなわち、各電極は簡単にかつ高精度に
形成される。
Further, the source electrode 7b and the drain electrode 7c are not subjected to alloying treatment, and Ge containing a high concentration of impurities or In x Ga having a low energy gap is used.
It makes ohmic contact with the contact layer 3 made of 1-x As. As described above, the alloying is not necessary because the width of the barrier formed between the ohmic electrode and the contact layer 3 becomes thin when the impurity concentration of the contact layer 3 is high, and carriers pass through this barrier due to the tunnel effect. This is because
Further, when the energy gap of the contact layer 3 is low, the height of the barrier formed between the ohmic electrode and the contact layer 3 becomes low, and the carriers easily get over this barrier. As a result of eliminating the need for alloying, the selection range of the gate electrode material is widened, and the electrode material having low heat resistance is also selected. Therefore, the same material can be used for the ohmic electrode and the gate electrode, and each electrode is simultaneously formed in self-alignment with the insulating film 4 as in the present embodiment. That is, each electrode is easily and accurately formed.

【0023】また、ソース領域およびドレイン領域はコ
ンタクト層3が選択的に除去されることにより形成さ
れ、イオン注入を従来のように行う必要はない。従っ
て、ソース・ドレインの各高濃度領域が従来のようにチ
ャネル層の下部で相互に近付くことはない。このため、
ソースおよびドレイン領域間でリーク電流が生じ難くな
って短チャネル効果は抑制され、短ゲート長のFETに
おいても特性が向上する。
Further, the source region and the drain region are formed by selectively removing the contact layer 3, and it is not necessary to perform ion implantation as in the conventional case. Therefore, the high-concentration regions of the source and drain do not come close to each other under the channel layer as in the conventional case. For this reason,
A leak current is less likely to occur between the source and drain regions, the short channel effect is suppressed, and the characteristics are improved even in an FET having a short gate length.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ソ
ース・ドレイン・ゲートの各電極パターンは同一マスク
を用いて同時に形成される。従って、各電極間距離は露
光解像度の限界で定まる長さにまで短縮される。このた
め、ソース抵抗が著しく低減されて実効的な相互コンダ
クタンスは高くなり、超高速動作に適したFETが提供
される。
As described above, according to the present invention, the source, drain and gate electrode patterns are simultaneously formed by using the same mask. Therefore, the distance between the electrodes is reduced to a length determined by the limit of exposure resolution. Therefore, the source resistance is remarkably reduced, the effective transconductance is increased, and an FET suitable for ultrahigh-speed operation is provided.

【0025】また、ソース・ドレインの各電極は、合金
化処理を行うことなくコンタクト層とオーミック接触す
る。従って、ゲート電極材料の選択の幅は広がり、耐熱
性の低い電極材料も選択の対象となる。このため、ソー
ス・ドレイン・ゲートの各電極に同一材料が使用でき、
各電極は一枚の絶縁膜パターンに対して自己整合的に同
時に形成される。すなわち、各電極は簡易かつ高精度に
形成される。
The source / drain electrodes make ohmic contact with the contact layer without alloying. Therefore, the selection range of the gate electrode material is widened, and the electrode material having low heat resistance is also selected. Therefore, the same material can be used for the source, drain, and gate electrodes,
Each electrode is simultaneously formed in a self-aligned manner with respect to one insulating film pattern. That is, each electrode is easily and accurately formed.

【0026】また、ソース・ドレインの各領域はコンタ
クト層が選択的に除去されることにより形成されるた
め、ソース・ドレインの各領域が従来のようにチャネル
層の下部で相互に近付くことはない。このため、短チャ
ネル効果が抑制され、短ゲート長のFET特性は向上す
る。
Since the source / drain regions are formed by selectively removing the contact layer, the source / drain regions do not approach each other below the channel layer as in the conventional case. . Therefore, the short channel effect is suppressed and the FET characteristics with a short gate length are improved.

【0027】このように本発明によれば、高性能で微細
なFETが提供されるため、超高速IC、マイクロ波・
ミリ波帯に用いられるデバイスの基本素子に適用すると
特に効果的である。
As described above, according to the present invention, since a high-performance and fine FET is provided, an ultrahigh-speed IC, a microwave
It is particularly effective when applied to the basic element of a device used in the millimeter wave band.

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

【図1】本発明の一実施例による製造方法の前半を示す
工程断面図である。
FIG. 1 is a process sectional view showing a first half of a manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例による製造方法の中半を示す
工程断面図である。
FIG. 2 is a process cross-sectional view showing the middle half of the manufacturing method according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例による製造方法の後半を示す
工程断面図である。
FIG. 3 is a process sectional view showing a latter half of the manufacturing method according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…半絶縁性GaAs半導体基板、2…活性層、3…コ
ンタクト層、4…絶縁膜、5,6,8…レジスト、7…
電極金属、7a…ゲート電極、7b…ソース電極、7c
…ドレイン電極。
1 ... Semi-insulating GaAs semiconductor substrate, 2 ... Active layer, 3 ... Contact layer, 4 ... Insulating film, 5, 6, 8 ... Resist, 7 ...
Electrode metal, 7a ... Gate electrode, 7b ... Source electrode, 7c
… Drain electrode.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板に活性層を形成する工程と、
高濃度に不純物を含む半導体材料またはエネルギギャッ
プの低い半導体材料からなるコンタクト層を前記活性層
上に形成する工程と、このコンタクト層上に絶縁膜を形
成する工程と、この絶縁膜を同一マスクを用いて選択的
に除去してゲート・ソース・ドレインの各電極領域を開
口させる工程と、ゲート電極領域の前記コンタクト層を
除去して前記活性層を露出させる工程と、前記絶縁膜上
に電極金属を形成する工程と、絶縁膜上の前記電極金属
を選択的に除去して前記電極金属をゲート・ソース・ド
レインの各電極に電気的に分離する工程とを備えた電界
効果トランジスタの製造方法。
1. A step of forming an active layer on a semiconductor substrate,
A step of forming a contact layer made of a semiconductor material containing a high concentration of impurities or a semiconductor material having a low energy gap on the active layer, a step of forming an insulating film on the contact layer, and a step of forming the insulating film on the same mask are used. And selectively removing the gate electrode, the source electrode, and the drain to open the electrode regions, the contact layer in the gate electrode region to expose the active layer, and the electrode metal on the insulating film. And a step of selectively removing the electrode metal on the insulating film to electrically separate the electrode metal into gate, source and drain electrodes.
【請求項2】 半導体基板に形成された活性層と、この
活性層上に形成された高濃度に不純物を含む半導体材料
またはエネルギギャップの低い半導体材料からなるコン
タクト層と、このコンタクト層上に形成されたゲート・
ソース・ドレインの各電極領域が開口した絶縁膜と、ゲ
ート電極領域の前記コンタクト層が除去されて露出した
前記活性層に接触したゲート電極と、ソースおよびドレ
インの各電極領域に露出した前記コンタクト層に接触し
て形成された前記ゲート電極と同じ電極材料からなるソ
ース電極およびドレイン電極とを備えた電界効果トラン
ジスタ。
2. An active layer formed on a semiconductor substrate, a contact layer formed on the active layer, the contact layer being made of a semiconductor material containing a high concentration of impurities or a semiconductor material having a small energy gap, and formed on the contact layer. Gate
An insulating film in which each electrode region of the source / drain is opened, a gate electrode in contact with the active layer exposed by removing the contact layer in the gate electrode region, and the contact layer exposed in each electrode region of the source and drain Field effect transistor having a source electrode and a drain electrode made of the same electrode material as the gate electrode formed in contact with.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07312373A (en) * 1994-05-18 1995-11-28 Nec Corp Field-effect transistor and its manufacturing method
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