JPS62205666A - ショットキゲート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】 く８業上の利用分野〉 このブを明はショットキゲート電界効果トランジスタ、
Ｊ３よびその製造方法に関し、心゛らに詳細にいえば、
ＩＣ１ＬＳＩを偶成Ｊ゛る□市水Ｔとしてのショットキ
ゲート電界効果トランジスタ、特にＧａＡＳを累月とづ
る高速動作可能なショットキゲート電界効果トランジス
タ１．ＢＪ、ぴその￥Ｊ造方法に関する。

〈従来技術〉 ショットキゲ−１・電界効果トランジスタ（以下、ＭＥ
ＳｒＥＴと略称する）は、第３図に示づように、半絶縁
性半導体褪板（２１）の上に動作層となるべき第１の注
入層（２２）を形成し、第１の注入層（２２）の上にシ
ョッ］・キゲート電極（２３）を形成しているとともに
ショットキゲート電（ル（２３）を挟んでソース電極（
２４）、おＪ、びドレイン電＆（２５）を形成し、さら
に上記ショットキゲート電４１　（２３）を中心として
第２の注入層（２６）を形成した構成が一般的に採用さ
れている。

以上の構成のＨＥＳＦＥＴにおいては、ショツｌ−ｉゲ
ート電極（２３）と第２の注入層（２６）との距離りが
短ければ、短い程、この領域にＪ３ける電気抵抗値が小
さくなり、電流値が増加す゛るので、侵れた特性を有す
るＨＥＳＦＥＴとなることが知られている。

このＪｒ実に早いて、従来から自己整合技術を用いて上
記距離［〕をできるだけ短くした１ｎｓＦＥ’ｌを１枝
造ダることが杓なわれている。

上記１（ＥＳｒ［Ｔの製造方法を説明１Ｊると、第４図
Ａに示すように、第１の注入層（２２）を形成した゛１
′絶縁性半導体基板（２１）士に、側壁層（２７）を有
するショットキゲート電＋！ｌｉ　（２３）を形成した
状態で、上記ショットキゲート電極（２３）、および側
壁層（２７）をマスクとしてイΔン注入を１１なうこと
により第２の注入層（２６）を形成づる。

次いで、同図８に示−ｙＪように、オーミック金属（２
８）を蒸着し、さらにレジスト（２９）を塗布した後、
通常数百ｅｖに加速されたイオンビームを上方から照＋
１１’Ｊ　すること（イオンミリング）によってレジス
ト（２９）をエツチングする。そして、そのエツチング
動作を継続すれば、レジス１１２９）が薄くなり、ショ
ットキグー１〜電極（２３）の土面のＡ−ミック金にバ
（２８）が露出覆る。その後し上記エツチング動作を継
続づることにより、上記露出したオーミック金属（２８
）を完全に除去することがでさる（同図Ｃ参照）。但し
、上記イオンミリングにＪ：るエツチング速度はオーミ
ック金ｆ１（２８）の方がレジスト（２９）よりも〒い
ため、オーミック金ｆｌ（２８）の除去が完了した時点
では、かなりの厚みのレジスト（２９）が残留している
ことになる。

そして、最後に、上記残留していたレジスト（２９）を
除去することにより、同図りに示ずように、ＨＥＳＦＥ
Ｔを得ることができ、この場合における」ニ記距離りは
、側壁層（２７）の厚みと等しくなるので、電気抵抗値
の減少、電流値の増加という優れた特性を有づるものと
なる。

〈発明が解決しようとづる問題点〉 上記のようにして１！′／られたＨ［５ｌＥＴにＪ＞い
ては、ソース電極（２４）、おにびドレイン電極（２５
）のショットキゲート電（〜（２３）側端部が、上記側
壁層（２７）にＫ）ってはい」二つだ状態となるのであ
るから、ショッ］・４ゲート電極（２３）と、ソース電
極（２４）、ドレイン電極（２５）との間における静電
容Ｆｔ１が増加し、）１［ｓｒＥ’ｌの高周波特性を劣
化さけることになるという問題がある。

また、上記のＨ１’Ｓｌ’Ｅｒの製造方法においては、
シヨットギグー１〜電極（２３）と、ソース電極（２４
）、ドレイン電４ｆｉ　（２５）とをか離Ｊ−るために
レジスト（２９）の塗布を行なう二［程、およびエツヂ
バックブる工程が必要であり、製）Δプロセスが複雑化
するという問題があるのみならず、上記の如く高周波特
性が劣るＭ［５ｆＦＴｔ、か製造することができないと
いう問題がある。

〈発明の目的〉 この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
高周波特性の向上をｔ）達成できるショットキゲート電
界効果トランジスタを提供すること、ｄ３よひ上記ショ
ットキゲート電界りＪ！！！ｌ−ランジスタを間中なプ
ロセスで￥Ｊ造ケることがで８・るショットキゲートへ
電界効果トランジスタの製造方法を提供することを目的
としている。

く問題点を解決づるための手段〉 上記の目的を達成づるための、第１の発明のショットキ
ゲート 性半導体基板上に、動イ１層、ソース電極、ドレイン電
極、および側壁ＩＣ１を有−りるショットキゲー１〜電
極を具ゴロし、上記側壁層により自己整合的に注入層、
ソース電極、およびドレイン電極が形成されてなるショ
ット・キゲート電界効果トランジスタにａｔいて、上記
ソース電極、Ｊ３よびドレイン電極が側壁層との接触部
までの全範囲にわたって平坦に形成されているものであ
る。

また、第２の光明のショットキゲート電界効果トランジ
スタの製造方法は、半絶縁性半導体基板上に、動作層、
ソース電極、ドレイン電極、および側壁層を有ザるショ
ットキゲート電極を具備し、上記側壁層により自己整合
的に注入層、ソース電極、およびドレイン電極が形成さ
れてなるショットキゲート電界効果トランジスタの製造
方法において、ソース電極用オーミック金属層、および
ドレイン電極用オーミック金属層を蒸着法、またはスパ
ッタリング法により形成し、次いで斜め方向のイＡンミ
リングによってショットキゲート電極の側壁層に付着し
たオーミック金属をエツチングして除去し、側壁層との
接触部までの全範囲にわたって平Ｊ口なソース電極、６
３よびドレイン電極を形成ザるｂのである。

く作用〉 以上の構成のショットキゲート電界効果トランジスタで
あれば、自己整合方式により注入層を形成づるので、シ
ョットキグー１〜電極と注入層との距離を小さくして、
この部分に唱プる電気抵抗値を小さくすることがでさる
とともに、ショットキゲート電極の側壁層と接する部分
までソース電極、ドレイン電極を平坦に形成して、ショ
ットキゲートさぼることができる。

また、以上のショットキゲート電界効果トランジスタの
製造方法であれば、蒸着法またはスパッタリング法によ
りオーミック金属層を形成した後、斜め方向のイオンミ
リングを行なうことによって上記ショットキゲート電界
効果トランジスタを冑ることができ、しがもレジスト塗
布工程、エッヂバックニ［程を省略することができる。

〈実施例〉 以上、実施例を示′！ｌ添付図面によってＭ−細に説明
Ｔる。

第１図はこの５ｕ明のショットキゲート電界効果トラン
ジスタの一実施例を小す縦断面図であり、半絶縁性半導
体基板（１）上に、第１の注入層（２）を形成し、第１
の注入層（２）の上に、Ｓｉ１４等からなる側壁層（４
）を有するショットキゲート電極（３）、およびソース
電極（５）、ドレイン電極（６）を形成し、さらに、上
記基板（１）に、ショットキゲート電極（３）、および
側壁Ｐｉ（４）をマスクとしてイΔン江入を行なうこと
により形成された第２の注入１台（７）を形成している
。

ぞして、十記ソース電４４１　（５１、およびドレイン
雷慟（６）は上記側壁層（４）ど接ザる位置まで全範囲
にわたって平Ｊ［１に形成きれている。

したがって、側壁層（４）を薄く形成してＪ３いて、自
己Ｌ！合的に第２の注入層（７）を形成挾ることにより
、ショットキゲート電（〜（３）と第２の注入層（７）
との距ｌｉｌｉｔ　Ｄを小さくし、この部分にＪ３ける
電気抵抗値を小さくして、電流値を大きくし、優れた特
性をブを揮さＵることができる．、 また、ソース電極（５）、ドレイン電極（６）のショク
１ーキゲート電極（３）に対向づる部分の面積を小さく
して、この部分における静電容量を小さくすることがで
きるので、高周波特性を良好にすることができる。

第２図はこのＪｆｆｌ明のショクｉ・キゲート電界効果
トランジスタの製造方法の一実施例を示１図である。

先づ、従来公知の方法により、半絶縁性半導体基板（１
）上に第１の注入層（２）を形成し、その上に、側壁層
（／ｌ）を有するショットキゲート電極（３）を形成し
、次いで、上記ショットキゲート電極（３）、Ｊ３よび
側壁層（４）をマスクとしてイΔン注入を行なうことに
より、ショットキゲート電Ａ　（３１との距離が側壁層
（４）の１”スみに等しくなるよう第２の）主人層（７
）を形成ヅる（第２図へ参照ン。

次いて、同図Ｂに示づように、全表面にオーミック接合
形成用の金ＢＩ　（８１をｆＡ着し、その後、へｒ等か
らなるイオン源を使用しで、側壁層（／Ｉ）に垂直な入
射エネルギが多い状態でイオンミリングを行ない、側壁
層（４）に付着したオーミック接合形成用の金属（８）
を除去するく同図Ｃ参照）。この場合にＪ３いて、上記
側壁層（４）に付着した金属（８）は、他の部分と比べ
て付着厚みが薄い上、イオンミリングが上記の状態で行
なわれるのであるから、ソース電＃Ａｆ５１、およびド
レイン電極（６）に相当する部分は殆どエツチングされ
ず、側ハエ層（４１に付着された部分のみが除去されて
、ショッｉ〜キゲート電４４ｉ＋３＋とソース電＃Ａ（
５１、ドレイン電極（６）との分離を達成できる。

そして、７ＣｆＦ１的に、ソース電極（５）、Ｊ＞よび
ドレイン電４？ｆＡ［６１に相当ツる部分は、上記側壁
層（４）に接覆る部分を含めて平ｊＦ］に形成されるこ
とになる（同図り参照）。

尚、この状態においてショットキゲート電極（３）の上
面にもオーミック接合形成用の金属（８）が残留するが
、特性上は全く問題がない。

以上の説明から明らかなように、レジスト塗イ１工程、
および−Ｌツヂバック工程が省略でさ、イオンミリング
の方向を斜めにづるのみで、優れた特性を有りるＨＥＳ
Ｉ「Ｔを１５Ｉることができる。

以上にＪ３いて（よ！１！型的なＨＥＳｒＥＴの４１４
漬を例にとり、ＴＡｌ　ｖ第２の注入層を用いて説明し
たが、別のＦＥ”Ｉｌｌメいては、第３、第４、・・・
の注入層を右１Ｊることｂある。しかしこの別のＦＥＴ
に刑しても本梵明を適用ツることは可能である。また、
動作層として説明の中にあるような第７のＨ：入Ｈのか
わりに］、ビタキシャル層を形成ヅることも可能であり
、かつ、本梵明の適用を妨げる乙のでない。

く発明の効果〉 以上のＪ、うに、第１の発明は、ショットキゲート電極
とソース電極、ドレイン電極どの間の静電容量を減少さ
せることにより、高周波特性を向上させることができる
という特有の効果を秦し、第２のブと明は、簡単なプロ
セスで、高ｇｌ波特性が優れたＭＦＳＦＥＴを’＋５Ｉ
ることかできるという特イｊの効果を秦する。

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半絶縁性半導体基板上に、動作層、ソース電極、ド
   レイン電極、および側壁層を有するショットキゲート電
   極を具備し、上記側壁層により自己整合的に注入層、ソ
   ース電極、およびドレイン電極が形成されてなるショッ
   トキゲート電界効果トランジスタにおいて、上記ソース
   電極、およびドレイン電極が側壁層との接触部までの全
   範囲にわたつて平坦に形成されていることを特徴とする
   シヨットキゲート電界効果トランジスタ。 ２、半絶縁性半導体基板上に、動作層、ソース電極、ド
   レイン電極、および側壁層を有するシヨットキゲート電
   極を具備し、上記側壁層により自己整合的に注入層、ソ
   ース電極、およびドレイン電極が形成されてなるシヨッ
   トキゲート電界効果トランジスタの製造方法において、 ソース電極用オーミック金属層およびドレイン電極用オ
   ーミック金属層を蒸着法、またはスパッタリング法によ
   り形成し、次いで斜め方向のイオンミリングによつてシ
   ョットキゲート電極の側壁層に付着したオーミック金属
   をエッチングして除去し、側壁層との接触部までの全範
   囲にわたつて平坦なソース電極、およびドレイン電極を
   形成することを特徴とするショットキゲート電界効果ト
   ランジスタの製造方法。