JPS62136079A - 電界効果トランジスタの製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電界効果トランジスタ、特に縦型ＧａＡｓ　Ｆ
　ＨＴ　（ヒ化ガリウム電界効果トランジスタ）の製造
方法に関する。

従来の技術 ＧａＡｓ　Ｆ　Ｅ　Ｔは高周波デバイスとして、マイク
ロ波増幅や、高速論理演算に広く用いられている。

ＧａＡｓＦＥＴの高周波特性を良好とするには、可能な
かぎりゲート長を短かくする必要がある。しかし、最小
ゲート長は、リソグラフィー技術で決まり、大幅なゲー
ト長短縮は期待出来ない。これに対し、チャネルを基板
に垂直に持つ縦型ＦＥＴでは、ゲート長が膜厚制御で決
まり、著しくゲート長を短縮出来るため、縦型ＦＥＴの
開発が勢力的に進められている。

以下図面を参照しながら従来の縦型のチャネルを有する
半導体装置の一例について説明する。まず、第２図（ａ
）に示すように、半絶縁性のｅａＡｓ基板１の上に、エ
ピタキシャル層２を成長させ、バターニングしたフォト
レジストを用いて第２図（ｂ）に示すようにＦＥＴとな
る部分をメサ状に残してエツチングする。さらにこの上
にＡｕＧｅなどのオ−ミソク材料を蒸着し、パターニン
グしたフォトレジストにより、オーミック電極３を作る
。次に第２図（Ｃ）に示すように、電極３をマスクとし
て反応性イオンエツチング等でチャネル部４を形成する
。次に湿式エツチングによりチャネル部４を十分サイド
エツチングし、電極３に対し十分アンダーカットされる
ようにする。

次に第２図（ｄ）に示すように、ＡＣなどのショットキ
ー接合となる金属を電極３をマスクとして、２方向から
斜め蒸着し、ゲート電極５を形成する。

最後にエピタキシャル層２の上にオーミック電極６を設
ける。オーミック電極３と６が、それぞれソース電極、
ドレイン電極となる。

発明が解決しようとする問題点 良好な高周波特性を得るためには、ゲート長を短かくし
なければならないが、このためにはゲート金属の斜め蒸
着の角度を法線に対し浅くする必要がある。従って電極
３のチャネル４に対するオーバーハング量と、チャネル
４の高さとの比を十分小さくしなければならない。この
結果、エツチングする萌のエピタキシャル層２の厚みは
、十分厚いことが必要となる。従ってこの厚いエピタキ
シャル層を量産性に富むイオン注入法で代替することは
出来ない。さらに隣接ＦＥＴの電気的分離には、エピタ
キシャル層をメサ状にエツチングしなければならず、段
差が多くない大規模な集積回路には適さなかった。

本発明は上記問題点に鑑み、量産性および経済性の高い
イオン注入法でチャネル部を形成し、さらにメサエッチ
による段差構造のない大規模集積回路に適した縦型ＦＥ
Ｔの電界効果トランジスタの製造方法を提供するもので
ある。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の電界効果トランジ
スタの製造方法は、イオン注入で選択的に作った活性層
の上に、Ｔ字型断面を有するオーミック電極を形成し、
このオーミック電極ヲマスクとして、基板のエツチング
を行ない縦型チャネるものである。

作用 本発明は上記した構成により、Ｔ字型断面を有するオー
ミック電極の頭部オーバーハング量と、電極の高さとの
比を十分小さくとることにより、ゲート金属の斜め蒸着
の角度を法線近くにすることが出来る。この結果、従来
のようにエピタキシャル層を深くエツチングしてチャネ
ルを形成する必要がなくなり、イオン注入による活性層
をチャネルに使用することができる。またイオン注入を
選択的におこなうことにより、素子の分離が可能となり
、平坦化構造を実現できる。

実施例 以下本発明の一実施例の電界効果トランジスタの製造方
法について、図面を参照しながら説明する。第１図（？
Ｌ）に示すように、半絶縁性基板１に選択的にイオンを
注入し活性層７を形成し、その上に５ｉ０２膜８を成長
させる。次に第１図（ｂ）に示すように、パターニング
したフォトレジスト９をマスクとしてＳｉＯ□膜８をエ
ツチングする。さらに第１図（Ｃ）に示すように、フォ
トレジスト９を除去後、人ｕＧｅ等のオーミック型金属
を蒸着し、オーミック型金属膜１０を形成し、次にオー
ミック型金属膜１０をフォトレジストをマスクとして選
択エツチングし、さらに５ｉｎ２膜８を除去し、第１図
（ｄ）に示すようなＴ字型のオーミック電極３を形成す
る。この後、オーミック電極３をマスクとして、ＧａＡ
ｓ基板１および活性層７を浅くエツチングし、第１図（
１５）に示すようなチャネル部４を形成する。さらに第
１図（ｆ）に示すように、Ａｅ等のショットキー障壁型
金属をＴ字型のオーミック電極３のオーバーハングを用
いて、２方向より斜め蒸着し、ゲート電極６を形成する
。さらに活性層γ上にオーミック電極６を形成する。オ
ーミック電極３．６がそれぞれソース電極、ドレイン電
極に対応する。

以上のように本実施例によれば、通常の低雑音ＧａＡｓ
　Ｆ　ＥＴのゲート電極によく用いられるＴ字金属の斜
め蒸着角度を法線近くに保つことが出来る。従って、イ
オン注入で作成した活性層をチャネルとして用いること
が出来る。さらに半絶縁性の基板にイオンを選択的に注
入して活性層を作ることにより、素子と素子との電気的
分離のだめのメサエッチが不要となり、構造が平坦化さ
れ、大規模集積回路に適した縦型のＦＩＴを実現するこ
とが出来る。

発明の効果 以上のように本発明は、丁字器の断面構造を有するオー
ミック電極をチャネル上部に設けることにより、チャネ
ルを低くしてもショットキー障壁型金属の斜め蒸着角度
を法線近くに保つことが出来、ゲート長の短い縦型ＦＥ
Ｔを製作出来る。したがって、チャネルとして量産性に
富むイオン注入による活性層を用いることが出来る。ま
た、活性層を選択イオン注入して作ることにより、素子
間の電気的分離が行なえるので、メサエッチが不要とな
り、大規模集積回路に適した平坦構造が実現出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図（？Ｌ）〜（ｆ）は本発明の一実施例を示す工程
断面図、第２図（ａ）〜（（１）は従来の製造工程を示
す断面図である。 １・・・・・半絶縁性基板、３，６・・・・・・オーミ
ック電極、６・・・・・・ゲート電極、７・・・・・・
活性層、８・・・・・・ＳｉＯ□膜、９・・・・・・フ
ォトレジスト、１ｏ・・・・・・オーミック型金属膜。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に活性層を形成し、この活性層の上にソー
   ス電極となるＴ字型の断面を有する第１の電極を形成し
   、前記第１の電極をマスクとして前記活性層の表面をエ
   ッチングし、次いで前記第１の電極をマスクとして、金
   属の斜め蒸着により、前記第１の電極の下部の前記活性
   層の側面にゲート電極となる第２、第３の電極を活性層
   に対し対向させて設け、さらにドレイン電極となる第４
   の電極を活性層上に形成したことを特徴とする電界効果
   トランジスタの製造方法。
2. （２）活性層をイオン注入で形成したことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の電解効果トランジスタの製
   造方法。