JPH031547A - 化合物半導体mis・fetおよびその製造方法 - Google Patents

化合物半導体mis・fetおよびその製造方法

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JPH031547A
JPH031547A JP13527789A JP13527789A JPH031547A JP H031547 A JPH031547 A JP H031547A JP 13527789 A JP13527789 A JP 13527789A JP 13527789 A JP13527789 A JP 13527789A JP H031547 A JPH031547 A JP H031547A
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fet
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gaas
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Takahide Ishikawa
石川 高英
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、化合物半導体Mis−FETおよびその製
造方法に関するものである。
〔従来の技術〕
第2図は例えばアイイーイーイー エレクトロニクス 
デバイス レターズ(IEEE ELfICTRON 
DEVICE LETTERS、 Vol、EDL−7
No、11)に示された従来のGaAsMIS −FE
Tを示す断面図であり、図において、1は半絶縁性Ga
As基板、2はGaAsバッファ層、3はn−GaAs
チャネル層、4はアンドープGaAffiAs層、5は
n” −GaAsコンタクト層、6はソース・ドレイン
オーミック電極、7はゲートショットキー電極である。
次に従来の化合物半導体MIS−FETの製造方法をG
aAsについて説明する。
第3図(a)は(1,aAsMIS−FET用のエビウ
ェハを例えばMBE装置で製作したものである。
図において、第2図と同一符号は同−又は相当部分であ
り、n−GaAs層3はFETのチャネルとなり、アン
ドープGaAj2As層4はゲート絶縁膜となる。
第3図(a)に示すようにエビウェハを形成した後、第
3図(b)に示すようにnゝ−GaAsコンタクト層5
上にリフトオフ法と熱処理によってソース・ドレインオ
ーミック電極6を形成する0次に第3図(C)に示すよ
うに、n”−GaAsコンタクト層5をレジストをマス
クとして選択エツチングしてリセス構造を形成し、Ga
AfAs層4の上面を出す、引き続いて上記レジストパ
ターンを用いてリフトオフ法によりゲートショットキー
電極7を形成する。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来のGaAsMI S −FETは以上のように構成
されており、ソース・ドレインオーミック電極6直下の
n“−GaAsコンタクト層5とチャネル層であるn−
GaAs層3の間に高抵抗GaAfAsが挟まれた構造
となっているので、FETソース抵抗Rs、  ドレイ
ン抵抗Rdが高く、著しく高周波特性を劣化させる原因
となっていた。
また第3図(C)のn” −GaAs層5の選択エツチ
ング工程において、G a A l! A s N 4
までもエツチングしてしまう等の異常がしばしば発生し
、素子のばらつきの原因となるという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためにてされ
たもので、MIS−FETのもつ高耐圧。
特性均一性を保持しながらFETソース抵抗Rsを低減
し、GaAAAsの異常エッチの発生を防ぐことのでき
る化合物半導体MIS−FETの製造方法を提供するこ
とを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係る化合物半導体MIS−FETはチャネル
層上に直接形成されたソース・ドレインオーミック電極
を備えたものである。
また、この発明に係る化合物半導体Mis−FETの製
造方法は、ソース・ドレインオーミック電極下方のアン
ドープ半導体層をエツチング除去し、開口部に露出した
n型GaAsチャネル層上にオーミック電極を形成する
ようにしたものである。
〔作用〕
この発明における化合物半導体MIS−FETは、チャ
ネル層上に直接形成されたソース・ドレインオーミック
電極を備えた構成としたから、アンドープ半導体層によ
る寄生抵抗分が低減され、高周波特性を改善できる。
また、この発明における化合物半導体MIS・FETの
製造方法は、寄生抵抗分となるソース・ドレインオーミ
ック電極下方のアンドープ半導体層をエツチング除去し
、同領域に露出したチャネル層上にオーミック電極を形
成するようにしたから、FETソース抵抗Rs、  ド
レイン抵抗Rdを低減することができるとともに、最表
面の高キャリア濃度層をリセスエッチする工程が不要と
なるため、素子特性のばらつきを大幅に低減できる。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第1図(a)〜(f)は本発明の一実施例による化合物
半導体Mis−FETの製造方法を示す断面工程図であ
り、図において、1は半絶縁性GaAs基板、2はGa
Asバッファ層、3はn−GaAsチャネル層、4はア
ンドープGaAAAs層、50はソース・ドレイン部を
開口部とするレジストパターン、60はオーミック金属
、70はゲート部を開口部とするレジストパターン、8
0はゲートショットキー電極である。
次に製造方法について説明する まず半絶縁性GaAs基板1上に、GaAsバッファ層
2.n−GaAs層3.アンドープGaA/!As層4
をエピタキシャル成長法、例えばMBE法、MOCVD
法、LPE法ナトノ方法テ連続積層する。このときn 
−G a A s N3は後にショットキーゲート電極
を形成した際、所望の■。、S(ゲート電圧が0の時に
FETを流れる電流値)。
gas  (相互コンダクタンス)、V、(ピンチオフ
ボルテージ)値が得られるような条件、例えばキャリア
濃度6 X 1017CI!+−”、厚ミ0.06 a
 mヲ採用する。次にウェハ上にレジストを塗布し、通
常のフォトリソグラフィの技術を用いてソース・ドレイ
ンオーミック電極形成予定領域を開口部とするレジスト
パターン50を第1図(a)に示すように形成する。そ
して第1図(ト))に示すようにレジスト50をマスク
としてソース抵抗Rs、  ドレイン抵抗Rd増大の原
因となるアンドープGaAj!As層4をエツチングし
、下層であるn−GaAsチャネル層3を露出させる。
このエツチングは必ずしもn−GaAsチャネル13表
面で止める必要はないが、選択エツチングによりエツチ
ングをn−GaAsチャネル13表面で止めるようにす
ればリーク特性のばらつきを防ぐことができる。GaA
ffiAs層をエツチングし、GaAs層をエツチング
しない選択エッチとして、ウェットエツチングではエッ
チャントとしてフッ酸の水溶液を用いるものが一般に知
られている。引き続き、オーミック金属60、例えばA
 u G e / N iを蒸着法で第1図(C)に示
すように全面に付着させ、リフトオフ法により第1図(
d)に示すように不要部金属を除去した後、適当な熱処
理、例えばH3雰囲気中380°C,5分を行なうこと
で良好なオーミック特性を得る。この後、ゲート形成予
定領域を開口部とするレジストパターン70を形成し、
第1図(e)に示すようにゲートショットキー金属、例
えばT i / A uを蒸着法で全面に付着形成する
。次いでリフトオフ法により不要部金属を取り除き、第
1図(f)に示すMIS−FETが得られる。
このように本実施例では、寄生抵抗分となるソース・ド
レインオーミック電極下方のアンドープ半導体層をエツ
チング除去し、同領域に露出したn型GaAsチャネル
層上にオーミック電極を形成するようにしたから、FE
Tソース抵抗Rs。
ドレイン抵抗Rdを低減することができるとともに、最
表面の高キャリア濃度層をリセスエッチする工程が不要
となるため、素子特性のばらつきを大幅に低減できる。
第4図は本発明の他の実施例を示す断面工程図であり、
図において第1図と同一符号は同−又は相当部分である
この実施例は、先にゲートショットキー電極を形成した
後にアンドープCaA/!As層のエツチングを行なう
ようにしたものである。以下、図に従って製造工程を説
明する。
まず第1図の実施例同様、半絶縁性GaAs基板1上に
、CyaAsバッファ層2. n−GaAs層3.アン
ドープGaAj!As層4をエピタキシャル成長法、例
えばMBE法、MOCVD法、LPE法などの方法で連
続積層した後、ウェハ上にレジストを塗布し、通常のフ
ォトリソグラフィの技術を用いてゲートショットキー電
極形成予定領域を開口部とするレジストパターンを形成
し、引き続きゲートショットキー金属、例えばTi/A
Uを蒸着法で全面に付着形成する0次いでリフトオフ法
により不要部金属を取り除き、第4図(a)に示すよう
にゲート電極80を形成する0次に再び表面上にレジス
トを塗布し、通常のフォトリソグラフィの技術を用いて
第4図℃)に示すようにソース・ドレインオーミック電
極形成予定領域を開口部とするレジストパターン50を
形成し、このレジスト50をマスクとして第4図(C)
に示すようにアンドープGaAj2As層4をエツチン
グし、下層であるn−GaAsチャネル層3を露出させ
る。
引き続き、オーミック金属60、例えばAuGe/Ni
を蒸着法で第4図(d)に示すように全面に付着させ、
リフトオフ法により不要部金属を除去することで、第1
図(f)と同様の構造のMIS−FETが得られる。
本実施例においても第1図の実施例と同様、寄生抵抗増
大の原因となるソース・ドレインオーミック電極直下の
アンドープGaAAAs層をエツチング除去して、該領
域に露出したチャネル層上にソース・ドレインオーミッ
ク電極を形成するようにしたから、寄生抵抗を低減でき
るとともに、リセスエッチの工程がないから素子特性の
ばらつきを防ぐことができる。
なお、上記2つの実施例ではMIS−FETのゲート部
アンドープ半導体層がGaAfAsであるものについて
述べたが、これはGaAs上にエピタキシャル成長可能
な材料であれば制限はなく、例えばGa I nAs等
であってもよい。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば化合物半導体MIS−
FETにおいて、チャネル層上に直接形成されたソース
・ドレインオーミック電極を備えた構成としたから、ア
ンドープ半導体層による寄生抵抗分が低減され、高周波
特性を改善できる効果がある。
またこの発明によれば化合物半導体Mis−FETの製
造方法において、ソース・ドレインオーミック電極下方
のアンドープ半導体層をエツチング除去し、同領域に露
出したn型GaAsチャネル層上にオーミック電極を形
成するようにしたので、ソース・ドレインオーミック電
極からチャネル領域に到る電流経路中に生じていたFE
Tソース抵抗Rs、  ドレイン抵抗Rdを大幅に低減
することができるとともに、最表面の高キャリア濃度層
をリセスエッチする工程が不要となるため、素子特性の
ばらつきを大幅に低減でき、これによりMIS−FET
の高周波特性を著しく改善することができる効果がある
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(f)はこの発明の一実施例による化合
物半導体Mis−FETの製造方法を示す断面工程図、
第2図は従来のMIS−FETを示す断面図、第3図(
a) 〜(C)は従来のMIS−FETの製造方法を示
す断面工程図、第4図(a)〜(d)は本発明の他の実
施例を示す断面工程図である。 1は半絶縁性CaAs基板、2はGaAsバッファ層、
3はn−GaAsチャネル層、4はアンドープGaAj
l!As層、50はソース・ドレイン部を開口部とする
レジストパターン、60はオーミック金属、70はゲー
ト部を開口部とするレジストパターン、80はゲートシ
ョットキー電極。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半絶縁性基板上にバッファ層を介して形成された
    チャネル層と、 該チャネル層の所定領域上に直接形成されたソース・ド
    レインオーミック電極と、 該ソース・ドレインオーミック電極間のチャネル層上に
    アンドープ層半導体層を介して形成されたゲートショッ
    トキー電極とを備えたことを特徴とする化合物半導体M
    IS・FET。
  2. (2)化合物半導体MIS・FETの製造方法において
    、 ソース・ドレインオーミックを形成する以前に該領域下
    方に存在するアンドープ半導体層を直下に存在するチャ
    ネル層が露出するまでエッチング除去し、該露出したチ
    ャネル層上にオーミック電極を形成することを特徴とす
    る化合物半導体MIS・FETの製造方法。
JP13527789A 1989-05-29 1989-05-29 化合物半導体mis・fetおよびその製造方法 Pending JPH031547A (ja)

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DE19904016848 DE4016848C2 (de) 1989-05-29 1990-05-25 Verbundhalbleiter MIS FET und Verfahren zu seiner Herstellung
FR9006639A FR2647597B1 (fr) 1989-05-29 1990-05-29 Transistor a effet de champ fet a semi-conducteurs a isolateur metallique mis a jonction et procede pour sa fabrication
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FR2647597A1 (fr) 1990-11-30
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