JPH02263443A - 電界効果トランジスタ - Google Patents
電界効果トランジスタInfo
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- JPH02263443A JPH02263443A JP8406489A JP8406489A JPH02263443A JP H02263443 A JPH02263443 A JP H02263443A JP 8406489 A JP8406489 A JP 8406489A JP 8406489 A JP8406489 A JP 8406489A JP H02263443 A JPH02263443 A JP H02263443A
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Landscapes
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、断面丁字形のゲート電極を有する電界効果ト
ランジスタに関するものである。
ランジスタに関するものである。
従来、電界効果トランジスタ電極は、下部寸法が上部寸
法より大きい台形あるいは三角形の形状であった。した
がって、ゲート電極寸法が小さくなるにつれて、電極の
抵抗が大きくなり、低雑音トランジスタとしての特性が
劣化するという問題があった。
法より大きい台形あるいは三角形の形状であった。した
がって、ゲート電極寸法が小さくなるにつれて、電極の
抵抗が大きくなり、低雑音トランジスタとしての特性が
劣化するという問題があった。
一方、近年ゲート電極の電極寸法が短（なっても、電極
抵抗が大きくならないように電極形状を丁字形とした、
特公昭６３−１１９５８２号公報「半導体装置の製造方
法」に記載のものが知られている。
抵抗が大きくならないように電極形状を丁字形とした、
特公昭６３−１１９５８２号公報「半導体装置の製造方
法」に記載のものが知られている。
前記公報記載の断面丁字形型、極の構成を第３図に示す
。すなわち、二酸化珪素（ＳｉＯｚ）の絶縁膜２などで
ゲート電極５の下部寸法を決め、さらに、この絶縁膜２
が、電極５の上部張り出し部を支えて、上部電極寸法が
大きくなっても強度的な問題が生じないように工夫が凝
らされている。なお図中、１はガリウム砒素基板、３は
ソース電極、４はドレイン電極である。
。すなわち、二酸化珪素（ＳｉＯｚ）の絶縁膜２などで
ゲート電極５の下部寸法を決め、さらに、この絶縁膜２
が、電極５の上部張り出し部を支えて、上部電極寸法が
大きくなっても強度的な問題が生じないように工夫が凝
らされている。なお図中、１はガリウム砒素基板、３は
ソース電極、４はドレイン電極である。
〔発明が解決しようとする課題］
以上述べた構造は、断面丁字形の電極を保持する方法と
して強度的な問題を改善しているものの、断面丁字形電
極の上部張り出しが二酸化珪素（ＳｉＯ□）等の絶縁膜
を介して半導体表面と接触しているため、ゲート電極５
とソース電極３との間に寄生容量を持ち、電界効果トラ
ンジスタの特性を劣化させるという欠点があった。
して強度的な問題を改善しているものの、断面丁字形電
極の上部張り出しが二酸化珪素（ＳｉＯ□）等の絶縁膜
を介して半導体表面と接触しているため、ゲート電極５
とソース電極３との間に寄生容量を持ち、電界効果トラ
ンジスタの特性を劣化させるという欠点があった。
本発明の目的は、このような従来の欠点を除去せしめて
、強度的な問題が生ぜず、特性を劣化させることがない
、断面丁字形電極を有する電界効果トランジスタを提供
することにある。
、強度的な問題が生ぜず、特性を劣化させることがない
、断面丁字形電極を有する電界効果トランジスタを提供
することにある。
本発明の電界効果トランジスタは、ゲート電極が形成さ
れる能動領域が分割されており、この能動領域上では、
ゲート長は短く、能動領域以外のところでは、このゲー
ト長が長いことを特徴とする。
れる能動領域が分割されており、この能動領域上では、
ゲート長は短く、能動領域以外のところでは、このゲー
ト長が長いことを特徴とする。
本発明においては、ゲート電極を、能動領域上では、下
部電極寸法が上部電極寸法より小さい断面丁字形電極と
することができる。
部電極寸法が上部電極寸法より小さい断面丁字形電極と
することができる。
〔作用］
本発明においては、断面丁字形のゲート電極の形成され
る能動領域を分割して能動領域外に形成されるゲート電
極の下部寸法を大きくすることによって、強度的に弱く
なることを防いでいる。
る能動領域を分割して能動領域外に形成されるゲート電
極の下部寸法を大きくすることによって、強度的に弱く
なることを防いでいる。
また、能動領域上にある断面丁字形ゲート電極の上部張
り出し部は、絶縁膜を介して半導体基板上に接していな
いので寄生容量の増加は極めて小さい。
り出し部は、絶縁膜を介して半導体基板上に接していな
いので寄生容量の増加は極めて小さい。
次に第１図および第２図を参照して本発明の一実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
本発明によって形成される、断面丁字形のゲート電極を
有するＧａＡｓＭＥＳＦＥＴは、第１図（ａ）と、その
Ｂ−Ｂ線に沿う断面図である第１図（ｂ）と、ｃ −ｃ
ｙＡに沿う断面図である第１図（ｃ）とに示される。
有するＧａＡｓＭＥＳＦＥＴは、第１図（ａ）と、その
Ｂ−Ｂ線に沿う断面図である第１図（ｂ）と、ｃ −ｃ
ｙＡに沿う断面図である第１図（ｃ）とに示される。
図中、１１は能動領域を構成するｎ形能動面、１２はゲ
ート電極、１３はソース電極、１４はドレイン電極であ
る。図示の例で、第１図（ｂ）でのゲート電極１２の形
状は能動領域上の電極形成を示し、第１図（Ｃ）でのゲ
ート電極１２の形状は能動領域外での電極形状を示す。
ート電極、１３はソース電極、１４はドレイン電極であ
る。図示の例で、第１図（ｂ）でのゲート電極１２の形
状は能動領域上の電極形成を示し、第１図（Ｃ）でのゲ
ート電極１２の形状は能動領域外での電極形状を示す。
このＭＥＳＦＥＴの構造を、その製造方法を説明しつつ
、さらに詳述する。第２図は、その製造工程を示す要部
断面図および平面図である。
、さらに詳述する。第２図は、その製造工程を示す要部
断面図および平面図である。
まず第２図（ａ）に示すように、ｎ型の能動層１１を有
するＧａＡｓ基板上にレジスト１５を塗布形成し、電界
効果トランジスタの能動領域のパターニングを行って、
ｎ型の能動層１１を露呈させ、次いで第２図（ｂ）に示
すように、露呈された能動層をエンチングにより取り除
いた後、レジスト１５を除去する。この際、第２図（Ｃ
）に示す上面図のように、１個の電界効果トランジスタ
を形成する能動領域１１は、いくつかの部分に分割され
ている。図示の例でば、例えば１０μｍ幅の能動領域と
この能動領域にはさまれた１μｍ幅の非能動領域で構成
されている。
するＧａＡｓ基板上にレジスト１５を塗布形成し、電界
効果トランジスタの能動領域のパターニングを行って、
ｎ型の能動層１１を露呈させ、次いで第２図（ｂ）に示
すように、露呈された能動層をエンチングにより取り除
いた後、レジスト１５を除去する。この際、第２図（Ｃ
）に示す上面図のように、１個の電界効果トランジスタ
を形成する能動領域１１は、いくつかの部分に分割され
ている。図示の例でば、例えば１０μｍ幅の能動領域と
この能動領域にはさまれた１μｍ幅の非能動領域で構成
されている。
次いで第２図（ｄ）に示すように、電界効果トランジス
タのソース電極１３及びドレイン電極１４となるオーミ
ック金属を蒸着後、アロイを行って電極を形成する。
タのソース電極１３及びドレイン電極１４となるオーミ
ック金属を蒸着後、アロイを行って電極を形成する。
次に第２図（ｅ）に示すように、低感度の第１のポジ型
レジスト（例えば、ＰＭＭＡ）１６を１０００人から３
０００人の厚さで塗布形成した後、このレジストを覆う
ように、このレジスト１６より高感度の第２のポジ型レ
ジスト（例えば、ＰＭＭＡ）１７を６０００人から１μ
ｍの厚さで塗布形成する。次いで、電子線１８により露
光し現像することによって、第２のポジ型レジストのみ
を開巳し、第１のレジスト１６を露呈する。露光条件と
しては、例えば、加速電圧２５ｋｅＬ露光量１．８ｎＣ
／ｃｍである。
レジスト（例えば、ＰＭＭＡ）１６を１０００人から３
０００人の厚さで塗布形成した後、このレジストを覆う
ように、このレジスト１６より高感度の第２のポジ型レ
ジスト（例えば、ＰＭＭＡ）１７を６０００人から１μ
ｍの厚さで塗布形成する。次いで、電子線１８により露
光し現像することによって、第２のポジ型レジストのみ
を開巳し、第１のレジスト１６を露呈する。露光条件と
しては、例えば、加速電圧２５ｋｅＬ露光量１．８ｎＣ
／ｃｍである。
次いで、第２図（ｆ）に示すように、電子線１９により
露呈した第１のポジ型レジスト１６を露光シ、現像する
ことにより、開口部が断面丁字形のレジストパターンを
形成する。このとき、能動領域上の露光量は、例えば、
加速電圧２５ｋｅＶで、１ ｎＣ／ｃｍ、非能動領域で
は、加速電圧２５ｋｅＶで、３ ｎＣ／ｃｍとすれば、
能動領域上での開口幅は短く、非能動領域での開口幅は
長くなる。
露呈した第１のポジ型レジスト１６を露光シ、現像する
ことにより、開口部が断面丁字形のレジストパターンを
形成する。このとき、能動領域上の露光量は、例えば、
加速電圧２５ｋｅＶで、１ ｎＣ／ｃｍ、非能動領域で
は、加速電圧２５ｋｅＶで、３ ｎＣ／ｃｍとすれば、
能動領域上での開口幅は短く、非能動領域での開口幅は
長くなる。
次いで、第２図（ｇ）に示すように、ゲート電極１２を
形成する金属２０、例えば、チタン（Ｔｉ）／アルミニ
ウム（Ａ／２）を蒸着した後、酸素（ｏ２）プラズマあ
るいは、有機洗浄によって、レジスト上の不要の蒸着金
属を除去する。こうすることによって、第１図に示すよ
うな構造のＭＥＳＦＥＴが形成される。
形成する金属２０、例えば、チタン（Ｔｉ）／アルミニ
ウム（Ａ／２）を蒸着した後、酸素（ｏ２）プラズマあ
るいは、有機洗浄によって、レジスト上の不要の蒸着金
属を除去する。こうすることによって、第１図に示すよ
うな構造のＭＥＳＦＥＴが形成される。
すなわち、本実施例のＭＥＳＦＥＴでは、ゲート電極１
２の形成される能動領域が分割されており、この能動領
域上では、ゲート電極の長さは短く、能動領域以外のと
ころでは、このゲート電極の長さが長く、またこのゲー
ト電極は、能動領域上では、下部電極寸法が、上部電極
寸法より小さい断面丁字形電極である。
２の形成される能動領域が分割されており、この能動領
域上では、ゲート電極の長さは短く、能動領域以外のと
ころでは、このゲート電極の長さが長く、またこのゲー
ト電極は、能動領域上では、下部電極寸法が、上部電極
寸法より小さい断面丁字形電極である。
以上の実施例はＭＥＳＦＥＴについて説明したが、ＨＥ
ＭＴなどの電界効果トランジスタすべてに適用できる。
ＭＴなどの電界効果トランジスタすべてに適用できる。
また、電子線露光用レジストとしてＰＭＭＡを例示した
が、電子線に対して感度をもち、相互に混じり合わない
レジストなら使用できる。さらに、ゲート電極の断面形
状も、丁字形に限られるものではない。
が、電子線に対して感度をもち、相互に混じり合わない
レジストなら使用できる。さらに、ゲート電極の断面形
状も、丁字形に限られるものではない。
以上説明したように、電界効果トランジスタの能動領域
を分割し、能動領域上のゲート電極の下部寸法を小さく
、非能動領域上のゲート電極の下部寸法を大きくするこ
とによって、ゲート電極の物理的強度を増し、さらにゲ
ート電極の張り出し部分が絶縁膜を介して基板と接して
いないので寄生容量の増加が抑えられ素子特性の改善が
はかれる。
を分割し、能動領域上のゲート電極の下部寸法を小さく
、非能動領域上のゲート電極の下部寸法を大きくするこ
とによって、ゲート電極の物理的強度を増し、さらにゲ
ート電極の張り出し部分が絶縁膜を介して基板と接して
いないので寄生容量の増加が抑えられ素子特性の改善が
はかれる。
第１図は本発明の一実施例であるＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ
を示す図、 第２図は第１図の電界効果トランジスタの製造工程を説
明するための図、 第３図は従来例を示す図である。 １・・・・・ガリウム砒素基板 ２・・・・・絶縁膜 ３．１３・・・ソース電極 ４．１４・・・ドレイン電極 ５．１５・・・ゲート電極 １１・・・・・ｎ型能動層 １５・・・・・レジスト １６・・・・・低感度ポジ型レジスト １７・・・・・高怒度ポジ型レジスト １８、１９・・・電子線 ２０・・・・・ゲート蒸着金属
を示す図、 第２図は第１図の電界効果トランジスタの製造工程を説
明するための図、 第３図は従来例を示す図である。 １・・・・・ガリウム砒素基板 ２・・・・・絶縁膜 ３．１３・・・ソース電極 ４．１４・・・ドレイン電極 ５．１５・・・ゲート電極 １１・・・・・ｎ型能動層 １５・・・・・レジスト １６・・・・・低感度ポジ型レジスト １７・・・・・高怒度ポジ型レジスト １８、１９・・・電子線 ２０・・・・・ゲート蒸着金属
Claims (2)
- （１）ゲート電極が形成される能動領域が分割されてお
り、この能動領域上では、ゲート長は短く、能動領域以
外のところでは、このゲート長が長いことを特徴とする
電界効果トランジスタ。 - （２）ゲート電極は、能動領域上では、下部電極寸法が
上部電極寸法より小さい断面Ｔ字形電極であることを特
徴とする請求項１記載の電界効果トランジスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8406489A JPH0812871B2 (ja) | 1989-04-04 | 1989-04-04 | 電界効果トランジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8406489A JPH0812871B2 (ja) | 1989-04-04 | 1989-04-04 | 電界効果トランジスタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02263443A true JPH02263443A (ja) | 1990-10-26 |
| JPH0812871B2 JPH0812871B2 (ja) | 1996-02-07 |
Family
ID=13820066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8406489A Expired - Lifetime JPH0812871B2 (ja) | 1989-04-04 | 1989-04-04 | 電界効果トランジスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0812871B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006303031A (ja) * | 2005-04-18 | 2006-11-02 | Sanken Electric Co Ltd | 半導体装置 |
-
1989
- 1989-04-04 JP JP8406489A patent/JPH0812871B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006303031A (ja) * | 2005-04-18 | 2006-11-02 | Sanken Electric Co Ltd | 半導体装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0812871B2 (ja) | 1996-02-07 |
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Legal Events
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