JPH08186130A - 半導体装置,及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置,及びその製造方法

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JPH08186130A
JPH08186130A JP7148731A JP14873195A JPH08186130A JP H08186130 A JPH08186130 A JP H08186130A JP 7148731 A JP7148731 A JP 7148731A JP 14873195 A JP14873195 A JP 14873195A JP H08186130 A JPH08186130 A JP H08186130A
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electrode
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体上にドレイン電極,ソース電極,及び
ゲート電極が設置されている半導体装置において、上記
ゲート電極からのリーク電流を防止し、かつ上記ゲート
電極下のチャネルの狭窄を緩和できるものを得ることを
目的とする。 【構成】 GaAs半導体基板が、ゲート電極4c下及
びサイドウォール51下に形成され、そのうえに上記ゲ
ート電極4cが設置されたn型GaAs領域3cと、フ
ォトレジスト6c下に、上記n型GaAs領域3cと隣
接して形成されたドレイン,及びソース側のn’型Ga
As領域31cと、その上にドレイン電極8が形成され
たドレイン側のn+ 型GaAs領域7cと、ソース電極
9を設置しているソース側のn+ 型GaAs領域7cと
を有することを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は半導体装置,及びその
製造方法に係り、特に高融点金属電極を用いたSAG
(Self Aligned Gate )構造を有する高耐圧性の電界効
果トランジスタ,スイッチ素子,及びそれらを集積化し
た半導体装置,及びそれらの製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図19は、従来の半導体装置を示す断面
図であり、この半導体装置は、ゲート電極をソース側に
オフセットしたSAG構造を有する電界効果トランジス
タ(以下、FETと称す)である。
【0003】図において、1jはGaAs半導体基板、
100はGaAs半導体基板1jに形成されたi型Ga
As層、2jはGaAs半導体基板1jに形成されたp
型GaAs層、図中の斜線部に示す74は、GaAs半
導体基板1jに形成されたn型GaAs層である。この
n型GaAs層74は、n型GaAs領域3jと高濃度
n型(n+ 型)GaAs領域7jとよりなるものであ
る。ここで、n型GaAs領域3jのドナー濃度は、約
2×1017cm-3であり、n+ 型GaAs領域7jのド
ナー濃度は、約1×1018cm-3である。
【0004】また、4はn型GaAs領域3j上に形成
されたWSiなどの高融点金属からなるゲート電極であ
り、そのゲート長は、通常0.5μm〜1.0μmであ
る。また、8はドレイン側のn+ 型GaAs領域7j上
に設置されているドレイン電極、9はソース側のn+
GaAs領域7j上に設置されているソース電極であ
り、ドレイン電極8とソース電極9とは、500オング
ストロームのAuGe層の上に、200オングストロー
ムのNi層を設け、さらに、Ni層上に、2500オン
グストロームのAu層を設けて構成されている。
【0005】次に図20(a) 〜(e) に示す工程断面図に
従い、従来の半導体装置の製造方法について説明する。
まず、GaAs半導体基板に、Mg等を、加速電圧15
0keV,ドーズ量3E12/cm2 なる条件でイオン
注入し、上記のGaAs半導体基板の上層部をp型Ga
Asに変化させて、p型GaAs層を形成する。次い
で、上記のp型GaAs層上に、ドナー原子としてのS
iを、例えば70keV,7E12/cm2 なる条件で
イオン注入を行ない、上記のp型GaAs層の上層部を
n型GaAsに変化させて、n型GaAs層を形成す
る。このように、Mg注入とSi注入とを連続的に行っ
た後、この半導体基板にアニール処理を行ない、上記の
n型GaAs層を活性化する。このような各処理によ
り、図20(a) に示すように、GaAs層100上に、
p型GaAs層20j、n型GaAs層31jが形成さ
れる。そののち、n型GaAs層31j上の全面に、W
Si等からなる高融点金属薄膜をスパッタ法等で、例え
ば4000オングストローム積層する。次いで、ゲート
電極形成用のレジストパターニングを施し、そのレジス
トをマスクとした異方性エッチングを、RIE,又はE
CRなどの方法で行なうことにより、図20(a) に示
す、ゲート電極4を形成する。
【0006】ゲート電極4の形成後、図20(b) に示す
ように、n型GaAs層31j、及びゲート電極4を覆
うように、SiO等の絶縁膜5を形成する。なお、絶縁
膜5の形成は、例えば、プラズマCVDなどにより行な
い、その厚膜tを0.4μmとする。
【0007】絶縁膜5の形成後、図20(c) に示すよう
に、絶縁膜5に対してECRエッチングなどによる異方
性エッチングを行なうことにより、ゲート電極4の側壁
に選択的に絶縁膜5の一部を残し、サイドウォール51
を形成する。なお、絶縁膜5のエッチングの際には、n
型GaAs層31jと絶縁膜5との間のエッチング選択
比を大きくとることができず、n型GaAs層31jの
表面の一部分が、絶縁膜5とともに削られてしまう。こ
れにより、掘り込み部80を有するn型GaAs層30
jが形成される。ところで、掘り込み部80の深さは、
一般に、500オングストローム程度となる。また、こ
のサイドウォールの幅Lswは、図20(b) の絶縁膜5の
膜厚tとの間に、 Lsw≒2/3・t なる関係を持っている。このサイドウォール51の幅L
swは、トランジスタ特性に影響を与えるものであり、膜
厚tを制御することによりサイドウォール幅Lswの制御
を行い、トランジスタの特性を調整することが可能とな
る。本例では、厚膜tが0.4μmであるので、Lsw
は、0.27μm前後になる。
【0008】サイドウォール51の形成後、図20(d)
に示すように、フォトレジスト6を、後に形成するドレ
イン電極8側にオフセットを持たせて形成する。なお、
本従来例のレジスト6は、ゲート電極4端部から1μm
のオフセットを持たせている。そののち、ゲート電極4
とサイドウォール51、及びフォトレジスト6をマスク
として、半導体基板にSiを100keV,3E13/
cm2 なる条件でイオン注入する。これにより、n型G
aAs領域3j,及びn+ 型GaAs領域70jが形成
され、図20(d) に示すように、p型GaAs層20j
が変化してできたp型GaAs層2j上に、n型GaA
s領域3jとn+ 型GaAs領域70jとよりなるn型
GaAs層32jが形成される。
【0009】そののち、サイドウォール51及びフォト
レジスト6を除去して、n+ 型GaAs領域70jをア
ニール処理によって活性化し、図20(e) に示す、n+
型GaAs領域7jを形成する。この結果、GaAs層
100上に、p型GaAs層2j,及びn型GaAs領
域3jとn+ 型GaAs領域7jとよりなるn型GaA
s層74を有するGaAs半導体基板1jが形成され
る。そののち、図20(e) に示すように、ドレイン電極
8とソース電極9とを蒸着,リフトオフ法などにより形
成して、FETが完成する。
【0010】このような構造のSAGFETは、主に高
出力用として用いられている。高出力用FETに要求さ
れるDC特性としてドレイン耐圧とゲートドレイン電極
間耐圧(Vgdo )があるが、その向上を図るため、サイ
ドウォール51,及びレジスト6により、ゲート電極よ
り所定距離離した各部分に高濃度層を形成し、また、ゲ
ート電極4を、ドレイン電極とソース電極との間の,ド
レイン電極側よりソース電極側により近い位置に配置し
たオフセット構造をとり、ゲート電極4とドレイン電極
8の電極間隔を離すことにより、ドレイン耐圧及びゲー
トドレイン間耐圧(Vgdo )の高耐圧化を実現してい
る。
【0011】次に従来のFETの動作について、ゲート
電極4付近の拡大断面を示す図21を用いて説明する。
ゲート電極4に負の電圧が印加されると、ゲート電極4
の下のn型GaAs領域3jに、この電圧に従った深さ
のゲート空乏層が広がる。例えば、ゲート電極4に、負
の電圧90aが印加された場合、図21の一点鎖線90
に示すようなゲート空乏層が形成される。このように、
空乏層が広がることによって、ゲート電極4下方のチャ
ネルの厚みは薄くなり、この印加電圧の大きさに従っ
て、ソース電極9側へと流れていくドレイン電流ID を
制御することができる。
【0012】なお、図21中の一点鎖線91は、負の電
圧90aよりも0Vに近い負の電圧91aを、ゲート電
極4に印加した場合に形成されるゲート空乏層を示すも
のであり、一点鎖線92は、負の電圧91aよりも0V
に近い負の電圧92aを、ゲート電極4に印加した場合
に形成されるゲート空乏層を示すものである。また、一
点鎖線93は、GaAs半導体基板1jの表面に形成さ
れる空乏層を示すものである。
【0013】次に、図23に従来の高耐圧の半導体スイ
ッチ素子の断面構造図を示す。図において、100はG
aAs等からなる半導体層,30rは半導体層100上
に分子線エピタキシー法(MBE)等やイオン注入法で
形成されたn型半導体層,3rはn型半導体層30rを
掘り込んで形成されたリセス領域,40はリセス領域3
r内に形成されたゲート電極,8はドレイン電極,9は
ソース電極である。
【0014】このようなスイッチ素子は、主に高出力用
として用いられている。高出力用スイッチ素子は、送信
受信切り換え等のスイッチング動作を行う場合に、送信
出力を充分offできる能力が必要となる。そして、特
に高出力の信号を扱う場合に、FET特性でいうところ
のゲート−ソース間耐圧(Vgso ),ゲート−ドレイン
間耐圧(Vgdo )が充分高いことが要求される。
【0015】一般に、高耐圧スイッチ素子は、図23に
示すようにリセス構造とすることにより、高いゲートソ
ース間耐圧(Vgso ),及びゲートドレイン間耐圧(V
gdo)を実現している。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置は、
以上のようにして構成,及び製造されているので、サイ
ドウォール51を形成するときに、図20(c) に示した
ように、n型GaAs層31jの表面を掘り込んでしま
う。
【0017】このため、FETの相互コンダクタンス
(gm )において、次のような問題が生じてしまう。す
なわち、ゲート電極4にかかる電圧が、負の電圧91a
よりも0Vに近くなると、ゲート電極下の,図21の一
点鎖線92に示すゲート空乏層により狭められたチャネ
ルの厚みより、掘り込み部80下の,表面空乏層により
狭められたチャネルの厚みの方が薄くなってしまう。こ
のため、従来例のFETは、ゲート電極4に印加する電
圧値を、負の電圧91aよりも0Vに近い値にすると、
掘り込み部80下の表面空乏層によってチャネル狭窄を
受けることとなる。
【0018】この結果、図22(a) に示すように、従来
例のFETの相互コンダクタンスは、ゲート電圧を負の
電圧91aから0V方向にしていくと、著しく低下して
しまい、0V付近では良好な値が得られなくなる。すな
わち、従来例のFETは、図22(b) に示すように、ゲ
ート電圧をマイナス側から等間隔で0Vに近づけていっ
ても、ドレイン電流ID は等間隔で増加しないという問
題があった。
【0019】また、さらなる高耐圧化が要求される場
合、ゲート電極に印加する電圧が大きくなると、ゲート
電極から近傍の高濃度層にもれるリーク電流が発生しや
すくなるという問題があった。
【0020】また、図23に示したような従来のリセス
構造を用いたスイッチ素子は、n型半導体層30rを掘
り込む深さ,及び横方向の広がり、即ちリセス領域3r
の形状により耐圧の制御をし、高耐圧を実現している
が、リセス形成時のウエハ面内各素子のバラツキ,及び
ウエハのロット毎のバラツキが大きく、歩留が低いとい
う問題があった。更に、このような高耐圧のスイッチ素
子をプレーナ型で製造することが難しいので、このよう
なスイッチ素子,及び上記FET素子を含む素子を集積
化した高耐圧の一体化MMICを作製しようとする場
合、デバイスの基本的な構造が、プレーナ型とリセス型
とで異なることにより、製造が困難であり、歩留向上が
図れないという問題があった。
【0021】本発明は上記のような問題を解消するため
になされたもので、ゲート電圧が0V付近でも、高い値
の相互コンダクタンスを得られる高耐圧のプレーナ型半
導体装置,及びその製造方法を得ることを目的としてい
る。即ち、本発明は、サイドウォール形成時に、GaA
s半導体基板の堀り込み部が形成されても、その堀り込
みによるチャネル狭窄を緩和することのできる半導体装
置,及びその製造方法を得ることを目的としている。
【0022】また、本発明は、中間濃度層をイオン注入
するためのマスクを形成する際に、GaAs半導体基板
がエッチングされない半導体装置,及びその製造方法を
得ることを目的としている。
【0023】また、本発明は、耐圧の向上を図ることの
できる半導体装置,及びその製造方法を得ることを目的
としている。
【0024】また、本発明は、リセス型に代えてプレー
ナ型のスイッチ素子により高耐圧のスイッチを構成する
こと、さらに、これらの半導体装置を一体化したMMI
Cを構成することにより、ウエハプロセスを容易にし、
歩留りを向上することのできる半導体装置,及びその製
造方法を得ることを目的としている。
【0025】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる半導体
装置(請求項1)は、半導体基板上にドレイン電極,ソ
ース電極,及びゲート電極を有する半導体装置におい
て、上記半導体基板のある半導体層が、ドナーあるいは
アクセプタのいずれかの不純物を第1の濃度にて含有
し、その上面のほぼ中央部分に第1の所定長さの上記ゲ
ート電極が被着されるべき部分を有する第1の濃度領域
と、上記第1の濃度領域中の不純物と同じ導電型を示す
不純物を上記第1の濃度以上の第2の濃度にて含有し、
上記第1の濃度領域のドレイン側端にて該第1の濃度領
域に隣接して形成された、ドレイン側方向に向けて第2
の所定長さを有する第2の濃度領域と、上記第1の濃度
領域中の不純物と同じ導電型を示す不純物を上記第2の
濃度以上の第3の濃度にて含有し,上記第2の濃度領域
のドレイン側端にて該第2の濃度領域に隣接して形成さ
れたドレイン側の第3の濃度領域と、上記第1の濃度領
域中の不純物と同じ導電型を示す不純物を上記第3の濃
度にて含有し,上記第1の濃度領域のソース側端にて該
第1の濃度領域に隣接して形成されたソース側の第3の
濃度領域とよりなるものであり、上記第1の濃度領域上
のゲート電極が被着されるべき部分にゲート電極が,上
記ドレイン側の第3の濃度領域上に上記ドレイン電極
が、上記ソース側の第3の濃度領域上に上記ソース電極
がそれぞれ形成されているものである。
【0026】この発明にかかる半導体装置(請求項2)
は、半導体基板上にドレイン電極,ソース電極,及びゲ
ート電極を有する半導体装置において、上記半導体基板
のある半導体層が、ドナーあるいはアクセプタのいずれ
かの不純物を第1の濃度にて含有し、その上面のほぼ中
央部分に第1の所定長さの上記ゲート電極が被着される
べき部分を有する第1の濃度領域と、上記第1の濃度領
域中の不純物と同じ導電型を示す不純物を上記第1の濃
度以上の第2の濃度にて含有し、上記第1の濃度領域の
ドレイン側端にて該第1の濃度領域に隣接して形成され
た、ドレイン側方向に向けて第2の所定長さを有するド
レイン側の第2の濃度領域と、上記第1の濃度領域中の
不純物と同じ導電型を示す不純物を上記第2の濃度以上
の第3の濃度にて含有し,上記ドレイン側の第2の濃度
領域のドレイン側端にて該ドレイン側の第2の濃度領域
に隣接して形成されたドレイン側の第3の濃度領域と、
上記第1の濃度領域中の不純物と同じ導電型を示す不純
物を上記第2の濃度にて含有し、上記第1の濃度領域の
ソース側端にて該第1の濃度領域に隣接して形成され
た、ソース側方向に向けて第3の所定長さを有するソー
ス側の第2の濃度領域と、上記と同じ導電型を示す不純
物を上記第3の濃度にて含有し,上記ソース側の第2の
濃度領域のソース側端にて該ソース側の第2の濃度領域
に隣接して形成されたソース側の第3の濃度領域とより
なるものであり、上記第1の濃度領域上のゲート電極が
被着されるべき部分にゲート電極が,上記ドレイン側の
第3の濃度領域上に上記ドレイン電極が、上記ソース側
の第3の濃度領域上に上記ソース電極がそれぞれ形成さ
れているものである。
【0027】この発明にかかる半導体装置(請求項3)
は、上記半導体装置(請求項2)において、上記ゲート
電極は、そのソース側,及びドレイン側の側部に、それ
ぞれソース側,及びドレイン側に突出した,該半導体層
と接触しない第1,及び第2の突起部を有するものであ
り、上記第1の濃度領域のソース側端の上方に第1の突
起部のソース側端があり、上記第1の濃度領域のドレイ
ン側端の上方に第2の突起部のドレイン側端があるもの
である。
【0028】この発明にかかる半導体装置(請求項4)
は、上記半導体装置(請求項1ないし3)において、上
記第1,第2,及び第3の濃度領域の下に位置する半導
体層が、上記第1,第2,及び第3の濃度領域に含まれ
る上記不純物とは異なる導電型を示すドナーあるいはア
クセプタのいずれかの不純物を含む半導体層であるもの
である。
【0029】この発明にかかる半導体装置(請求項5)
は、上記半導体装置(請求項3)において、上記第1,
第2,及び第3の濃度領域の下に位置する半導体層が、
真性半導体層であり、上記第1の濃度領域上の,上記ゲ
ート電極の上記第1,第2の突起部下に位置する部分
に、真性半導体領域が設けられているものである。
【0030】この発明にかかる半導体装置(請求項6)
は、上記半導体装置(請求項2)において、上記ゲート
電極は、上記ドレイン電極と上記ソース電極との間の,
上記ドレイン電極側より上記ソース電極側により近い位
置にオフセットして配置され、上記ドレイン側の第2の
濃度領域の上記第2の所定長さが、上記ソース側の第2
の濃度領域の上記第3の所定長さよりも長いものであ
る。
【0031】この発明にかかる半導体装置(請求項7)
は、上記半導体装置(請求項2)において、上記ゲート
電極は、上記ドレイン電極と上記ソース電極との間の,
上記ドレイン電極と上記ソース電極との中間位置に配置
され、上記ドレイン側の第2の濃度領域の上記第2の所
定長さと、上記ソース側の第2の濃度領域の上記第3の
所定長さとが等しいものである。
【0032】この発明にかかる半導体装置(請求項8)
は、上記半導体装置(請求項2)において、上記ゲート
電極が、上記ドレイン電極と上記ソース電極との間の,
上記ドレイン電極側より上記ソース電極側により近い位
置にオフセットして配置された単数または複数の単位半
導体装置と、上記ゲート電極が、上記ドレイン電極と上
記ソース電極との間の,上記ドレイン電極と上記ソース
電極との中間位置に配置された単数または複数の単位半
導体装置とを集積してなるものである。
【0033】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項9)は、半導体基板上にゲート電極,ソース電
極,及びドレイン電極を有する半導体装置を製造する方
法において、上記半導体基板の表面に形成したある導電
型の半導体層上に、上記ゲート電極を形成する第1の工
程と、上記ゲート電極,及び上記半導体層の表面上に絶
縁膜を形成し、該絶縁膜の不要部分をエッチング除去し
て、上記ゲート電極側面にサイドウォールを形成する第
2の工程と、上記ゲート電極及び上記サイドウォールを
第1のマスクにして、上記半導体基板に上記半導体層中
の不純物と同じ導電型を示す不純物を注入する第3の工
程と、上記半導体基板上の,上記第1のマスク上のある
位置から、上記ゲート電極のドレイン側端からドレイン
側に第1の所定距離の位置までの領域に、レジストを形
成する第4の工程と、該レジスト,及び上記第1のマス
クを第2のマスクにして、上記半導体層に上記半導体層
中の不純物と同じ導電型を示す不純物を注入する第5の
工程と、上記半導体基板上の,上記第2のマスクよりソ
ース側の位置に上記ソース電極を、上記第2のマスクよ
りドレイン側の位置に上記ドレイン電極を形成する第6
の工程とを含むものである。
【0034】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項10)は、半導体基板上にゲート電極,ソース
電極,及びドレイン電極を有する半導体装置を製造する
方法において、上記半導体基板の表面に形成したある導
電型の半導体層上に第1種の金属膜を形成し、該第1種
の金属膜上に第2種の金属膜を形成したのち、該第2種
の金属膜を、その上記ゲート電極となる所要の領域が残
るよう除去し、上記ゲート電極の一部を形成する第1の
工程と、上記ゲート電極の一部,及び上記第1種の金属
膜上に絶縁膜を形成し、該絶縁膜の不要部分をエッチン
グ除去して、上記ゲート電極の一部の側面にサイドウォ
ールを形成する第2の工程と、上記ゲート電極の一部,
及び上記サイドウォールを第1のマスクにして、かつ上
記第1種の金属膜をスルー膜にして、上記半導体基板に
上記半導体層中の不純物と同じ導電を示す不純物を注入
する第3の工程と、上記半導体基板上の,上記第1のマ
スク上のある位置から、上記ゲート電極の一部のドレイ
ン側端からドレイン側に第1の所定距離の位置までの領
域に、レジストを形成する第4の工程と、該レジスト,
及び上記第1のマスクを第2のマスクにして、かつ上記
第1種の金属膜をスルー膜にして、上記半導体基板に上
記半導体層中の不純物と同じ導電型を示す不純物を注入
する第5の工程と、上記レジスト,及び上記サイドウォ
ールを除去したのち、上記第1種の金属膜を、その第1
種の金属膜のゲート電極となる所要の領域が残るよう除
去し、ゲート電極の他の部分を形成する第6の工程と、
上記半導体基板上の,上記第2のマスクよりソース側の
位置に上記ソース電極を、上記第2のマスクよりドレイ
ン側の位置に上記ドレイン電極を形成する第7の工程と
を含むものである。
【0035】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項11)は、上記半導体装置(請求項9または1
0)において、上記第4の工程は、上記半導体基板上
の,上記ゲート電極が形成されるべき領域のドレイン側
端からドレイン側に第1の所定距離の位置から、上記ゲ
ート電極が形成されるべき領域のソース側端からソース
側に第2の所定距離の位置までの領域にレジストを形成
する工程であるものである。
【0036】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項12)は、半導体基板上にゲート電極,ソース
電極,及びドレイン電極を有する半導体装置を製造する
方法において、上記半導体基板の表面に形成したある導
電型の半導体層上に上記ゲート電極を形成する第1の工
程と、上記ゲート電極,及び上記半導体層の表面上に絶
縁膜を形成し、該絶縁膜上の,上記ゲート電極のドレイ
ン側端からドレイン側に第1の所定距離の位置から、上
記ゲート電極のソース側端からソース側に第2の所定距
離の位置までの領域にレジストを形成したのち、上記絶
縁膜を,該絶縁膜の上記レジストの下に位置する部分が
残るようエッチング除去する第2の工程と、上記ゲート
電極,上記絶縁膜,及び上記レジストをマスクにして、
上記半導体基板に上記半導体層中の不純物と同じ導電型
を示す不純物を注入する第3の工程と、上記レジストを
除去したのち、上記ゲート電極,及び上記絶縁膜の上記
ゲート電極側面部分に形成された部分をマスクにして、
かつ上記絶縁膜の上記半導体層表面に形成された部分を
スルー膜にして、上記半導体基板に上記半導体層中の不
純物と同じ導電型を示す不純物を注入する第4の工程
と、上記半導体基板上の,上記絶縁膜よりソース側の位
置に上記ソース電極を、上記絶縁膜よりドレイン側の位
置に上記ドレイン電極を形成する第5の工程とを含むも
のである。
【0037】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項13)は、半導体基板上にゲート電極,ソース
電極,及びドレイン電極を有する半導体装置を製造する
方法において、上記半導体基板の表面に形成したある導
電型の半導体層上の,上記ゲート電極が被着される領域
以外の領域に絶縁膜を形成する第1の工程と、上記ゲー
ト電極が被着される領域上,及び該ゲート電極被着領域
のドレイン側及びソース側にそれぞれ隣接する上記絶縁
膜の各端部上に、電極部材を被着して、ソース側,及び
ドレイン側の側部に突起部を有するゲート電極を形成す
る第2の工程と、上記ゲート電極を第1のマスクにし
て、かつ上記絶縁膜をスルー膜にして、上記半導体基板
に上記半導体層中の不純物と同じ導電型を示す不純物を
注入する第3の工程と、上記半導体基板上の,上記ゲー
ト電極被着領域のドレイン側端からドレイン側に第1の
所定距離の位置から、上記ゲート電極被着領域のソース
側端からソース側に第2の所定距離の位置までの領域に
レジストを形成する第4の工程と、該レジスト,及び上
記ゲート電極を第2のマスクにして、かつ上記絶縁膜を
スルー膜にして、上記半導体基板に上記半導体層中の不
純物と同じ導電型を示す不純物を注入する第5の工程
と、上記半導体基板上の,上記第2のマスクよりソース
側の位置に上記ソース電極を、上記第2のマスクよりド
レイン側の位置に上記ドレイン電極を、形成する第6の
工程とを含むものである。
【0038】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項14)は、半導体基板上にゲート電極,ソース
電極,及びドレイン電極を有する半導体装置を製造する
方法において、上記半導体基板の表面に形成したある導
電型の半導体層上の,上記ゲート電極が被着される領域
以外の領域に第1の絶縁膜を形成する第1の工程と、上
記ゲート電極が被着される領域上,及び該ゲート電極被
着領域のドレイン側及びソース側にそれぞれ隣接する上
記第1の絶縁膜の各端部上に、電極部材を被着して、ソ
ース側,及びドレイン側の側部に突起部を有するゲート
電極を形成する第2の工程と、上記ゲート電極を第1の
マスクにして、かつ上記第1の絶縁膜をスルー膜にし
て、上記半導体基板に上記半導体層中の不純物と同じ導
電型を示す不純物を注入する第3の工程と、上記ゲート
電極,及び上記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成
し、該第2の絶縁膜の不要部分をエッチング除去して、
上記ゲート電極側面にサイドウォールを形成する第4の
工程と、上記半導体基板上の,上記ゲート電極もしくは
上記サイドウォール上のある位置から、上記ゲート電極
被着領域のドレイン側端からドレイン側に第1の所定距
離の位置までの領域にレジストを形成する第5の工程
と、該レジスト,上記サイドウォール及び上記ゲート電
極を第2のマスクにして、かつ上記第1の絶縁膜をスル
ー膜にして上記半導体基板に上記半導体層中の不純物と
同じ導電型を示す不純物を注入する第6の工程と、上記
半導体基板上の,上記第2のマスクよりソース側の位置
に上記ソース電極を、上記第2のマスクよりドレイン側
の位置に上記ドレイン電極を形成する第7の工程とを含
むものである。
【0039】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項15)は、半導体基板上にゲート電極,ソース
電極,及びドレイン電極を有する半導体装置を製造する
方法において、上記半導体基板の表面に形成したある導
電型の半導体層上の,上記ゲート電極が被着される領域
のドレイン側端からドレイン側に第1の所定距離の位置
までの領域,及び該ゲート電極被着領域のソース側端か
らソース側に第2の所定距離の位置までの領域にそれぞ
れドレイン側,及びソース側の絶縁膜を形成する第1の
工程と、上記ゲート電極被着領域上,及び該ゲート電極
被着領域のドレイン側及びソース側にそれぞれ隣接す
る,上記ドレイン側,及びソース側の絶縁膜の各端部上
に電極部材を被着して、ソース側,及びドレイン側の側
部に突起部を有するゲート電極を形成する第2の工程
と、上記ゲート電極をマスクにして、かつ上記ドレイン
側,及びソース側の絶縁膜をスルー膜にして、上記半導
体基板に上記半導体層中の不純物と同じ導電型を示す不
純物を注入する第3の工程と、上記半導体基板上の,上
記マスクよりソース側の位置に上記ソース電極を、上記
マスクよりドレイン側の位置に上記ドレイン電極を形成
する第4の工程とを含むものである。
【0040】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項16)は、半導体基板上にゲート電極,ソース
電極,及びドレイン電極を有する半導体装置を製造する
方法において、真性半導体層である第1の半導体層上
に,ある導電型の第2の半導体層,及び真性半導体層で
ある第3の半導体層を順次有する上記半導体基板を形成
する第1の工程と、上記第3の半導体層上に絶縁膜を形
成する第2の工程と、上記第2の半導体層の上記ゲート
電極が被着される領域上の,上記絶縁膜,及び上記第3
の半導体層を除去し、上記上記第2の半導体層の上記ゲ
ート電極被着領域を露出させる第3の工程と、上記ゲー
ト電極被着領域上,及び該ゲート電極被着領域のドレイ
ン側及びソース側にそれぞれ隣接する上記絶縁膜の各端
部上に、電極部材を被着して、ソース側,及びドレイン
側の側部に突起部を有するゲート電極を形成する第4の
工程と、上記ゲート電極を第1のマスクにして、かつ上
記絶縁膜をスルー膜にして、上記第2,第3の半導体層
に上記第2の半導体層中の不純物と同じ導電型を示す不
純物を注入する第5の工程と、上記半導体基板上の,上
記ゲート電極被着領域のドレイン側端からドレイン側に
第1の所定距離の位置から、上記ゲート電極被着領域の
ソース側端からソース側に第2の所定距離の位置までの
領域にレジストを形成する第6の工程と、該レジスト,
及び上記ゲート電極を第2のマスクにして、かつ上記絶
縁膜をスルー膜にして、上記第2,第3の半導体層に上
記第2の半導体層中の不純物と同じ導電型を示す不純物
を注入する第7の工程と、上記半導体基板上の,上記第
2のマスクよりソース側の位置に上記ソース電極を、上
記第2のマスクよりドレイン側の位置に上記ドレイン電
極を形成する第8の工程とを含むものである。
【0041】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項17)は、半導体基板上にゲート電極,ソース
電極,及びドレイン電極を有する半導体装置を製造する
方法において、真性半導体層である第1の半導体層上
に,ある導電型の第2の半導体層,及び真性半導体層で
ある第3の半導体層を順次有する上記半導体基板を形成
する第1の工程と、上記第3の半導体層上に第1の絶縁
膜を形成する第2の工程と、上記第2の半導体層の上記
ゲート電極が被着される領域上の,上記第1の絶縁膜,
及び上記第3の半導体層を除去し、上記上記第2の半導
体層の上記ゲート電極被着領域を露出させる第3の工程
と、上記ゲート電極被着領域上,及び該ゲート電極被着
領域のドレイン側及びソース側にそれぞれ隣接する上記
第1の絶縁膜の各端部上に、電極部材を被着して、ソー
ス側,及びドレイン側の側部に突起部を有するゲート電
極を形成する第4の工程と、上記ゲート電極を第1のマ
スクにして、かつ上記第1の絶縁膜をスルー膜にして、
上記第2,第3の半導体層に上記第2の半導体層中の不
純物と同じ導電型を示す不純物を注入する第5の工程
と、上記ゲート電極,及び上記第1の絶縁膜上に第2の
絶縁膜を形成し、該第2の絶縁膜の不要部分をエッチン
グ除去して、上記ゲート電極側面にサイドウォールを形
成する第6の工程と、上記半導体基板上の,上記ゲート
電極もしくは上記サイドウォール上のある位置から、上
記ゲート電極被着領域のドレイン側端からドレイン側に
第1の所定距離の位置までの領域にレジストを形成する
第7の工程と、該レジスト,上記サイドウォール,及び
上記ゲート電極を第2のマスクにして、かつ上記第1の
絶縁膜をスルー膜にして、上記第2,第3の半導体層に
上記第2の半導体層中の不純物と同じ導電型を示す不純
物を注入する第8の工程と、上記半導体基板上の,上記
第2のマスクよりソース側の位置に上記ソース電極を、
上記第2のマスクよりドレイン側の位置に上記ドレイン
電極を形成する第9の工程とを含むものである。
【0042】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項18)は、上記半導体装置(請求項11,1
2,13,15,または16)において、上記ゲート電
極を、上記ドレイン電極と上記ソース電極との間の,上
記ドレイン電極側より上記ソース電極側により近い位置
にオフセットして配置し、上記第1の所定距離の長さ
を、上記第2の所定距離の長さよりも長いものとするも
のである。
【0043】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項19)は、上記半導体装置(請求項11,1
2,13,15,または16)において、上記ゲート電
極を、上記ドレイン電極と上記ソース電極との間の,上
記ドレイン電極と上記ソース電極との中間位置に配置
し、上記第1の所定距離の長さと、上記第2の所定距離
の長さとが等しいものとするものである。
【0044】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項20)は、上記半導体装置(請求項11,1
2,13,15,または16)において、上記ゲート電
極を、上記ドレイン電極と上記ソース電極との間の,上
記ドレイン電極側より上記ソース電極側により近い位置
にオフセットして配置した単数又は複数の単位半導体装
置を形成する工程と、上記ゲート電極を、上記ドレイン
電極と上記ソース電極との間の,上記ドレイン電極と上
記ソース電極との中間位置に配置した単数または複数の
単位半導体装置を形成する工程とを含むものである。
【0045】
【作用】この発明にかかる半導体装置(請求項1)にお
いては、半導体基板上にドレイン電極,ソース電極,及
びゲート電極を有する半導体装置において、上記半導体
基板のある半導体層が、ドナーあるいはアクセプタのい
ずれかの不純物を第1の濃度にて含有し、その上面のほ
ぼ中央部分に第1の所定長さの上記ゲート電極が被着さ
れるべき部分を有する第1の濃度領域と、上記第1の濃
度領域中の不純物と同じ導電型を示す不純物を上記第1
の濃度以上の第2の濃度にて含有し、上記第1の濃度領
域のドレイン側端にて該第1の濃度領域に隣接して形成
された、ドレイン側方向に向けて第2の所定長さを有す
る第2の濃度領域と、上記第1の濃度領域中の不純物と
同じ導電型を示す不純物を上記第2の濃度以上の第3の
濃度にて含有し,上記第2の濃度領域のドレイン側端に
て該第2の濃度領域に隣接して形成されたドレイン側の
第3の濃度領域と、上記第1の濃度領域中の不純物と同
じ導電型を示す不純物を上記第3の濃度にて含有し,上
記第1の濃度領域のソース側端にて該第1の濃度領域に
隣接して形成されたソース側の第3の濃度領域とよりな
るものであり、上記第1の濃度領域上のゲート電極が被
着されるべき部分にゲート電極が,上記ドレイン側の第
3の濃度領域上に上記ドレイン電極が、上記ソース側の
第3の濃度領域上に上記ソース電極がそれぞれ形成され
ているから、上記サイドウォールを形成する際に、上記
第2の濃度領域が掘り込まれた場合でも、この掘り込み
部の表面空乏層の深さは浅くなり、上記表面空乏層によ
るチャネルの狭窄が緩和される。また、ゲート電圧及び
ドレイン電圧により、上記第1の濃度領域のドレイン側
に電界が集中しても、上記第1の濃度領域のドレイン側
に上記第2の濃度領域があることから、上記第3の濃度
領域での電界集中が緩和される。
【0046】この発明にかかる半導体装置(請求項2)
においては、半導体基板上にドレイン電極,ソース電
極,及びゲート電極を有する半導体装置において、上記
半導体基板のある半導体層が、ドナーあるいはアクセプ
タのいずれかの不純物を第1の濃度にて含有し、その上
面のほぼ中央部分に第1の所定長さの上記ゲート電極が
被着されるべき部分を有する第1の濃度領域と、上記第
1の濃度領域中の不純物と同じ導電型を示す不純物を上
記第1の濃度以上の第2の濃度にて含有し、上記第1の
濃度領域のドレイン側端にて該第1の濃度領域に隣接し
て形成された、ドレイン側方向に向けて第2の所定長さ
を有するドレイン側の第2の濃度領域と、上記第1の濃
度領域中の不純物と同じ導電型を示す不純物を上記第2
の濃度以上の第3の濃度にて含有し,上記ドレイン側の
第2の濃度領域のドレイン側端にて該ドレイン側の第2
の濃度領域に隣接して形成されたドレイン側の第3の濃
度領域と、上記第1の濃度領域中の不純物と同じ導電型
を示す不純物を上記第2の濃度にて含有し、上記第1の
濃度領域のソース側端にて該第1の濃度領域に隣接して
形成された、ソース側方向に向けて第3の所定長さを有
するソース側の第2の濃度領域と、上記と同じ導電型を
示す不純物を上記第3の濃度にて含有し,上記ソース側
の第2の濃度領域のソース側端にて該ソース側の第2の
濃度領域に隣接して形成されたソース側の第3の濃度領
域とよりなるものであり、上記第1の濃度領域上のゲー
ト電極が被着されるべき部分にゲート電極が,上記ドレ
イン側の第3の濃度領域上に上記ドレイン電極が、上記
ソース側の第3の濃度領域上に上記ソース電極がそれぞ
れ形成されているから、上記サイドウォールを形成する
際に、上記第2の濃度領域が掘り込まれた場合でも、こ
の掘り込み部の表面空乏層の深さは浅くなり、上記表面
空乏層によるチャネルの狭窄が緩和される。さらに上記
第1の濃度領域のソース側にも上記第2の濃度領域があ
ることにより、ゲート−ソース間耐圧が向上し、動作時
のリーク電流を抑えることができる。
【0047】この発明にかかる半導体装置(請求項3)
においては、上記半導体装置(請求項2)において、上
記ゲート電極は、そのソース側,及びドレイン側の側部
に、それぞれソース側,及びドレイン側に突出した,該
半導体層と接触しない第1,及び第2の突起部を有する
ものであり、上記第1の濃度領域のソース側端の上方に
第1の突起部のソース側端があり、上記第1の濃度領域
のドレイン側端の上方に第2の突起部のドレイン側端が
あるから、堀り込みを形成せずに、上記第1の濃度領
域,及び第2の濃度領域を形成することができ、表面空
乏層,及び堀り込みによるチャネルの狭窄が緩和され
る。また、上記第3の濃度領域での電界集中を緩和で
き、動作時のリーク電流を抑えることができる。
【0048】この発明にかかる半導体装置(請求項4)
においては、上記半導体装置(請求項1ないし3)にお
いて、上記第1,第2,及び第3の濃度領域の下に位置
する半導体層が、上記第1,第2,及び第3の濃度領域
に含まれる上記不純物とは異なる導電型を示すドナーあ
るいはアクセプタのいずれかの不純物を含む半導体層で
あるから、チャネルの深さ方向のキャリア濃度分布曲線
の勾配を急峻なものとすることができ、ウエハ面内の各
半導体素子の均一性を向上することができる。
【0049】この発明にかかる半導体装置(請求項5)
においては、上記半導体装置(請求項3)において、上
記第1,第2,及び第3の濃度領域の下に位置する半導
体層が、真性半導体層であり、上記第1の濃度領域上
の,上記ゲート電極の上記第1,第2の突起部下に位置
する部分に、真性半導体領域が設けられているから、上
記請求請3の効果に加え、上記第1の濃度領域の,上記
真性半導体層下の領域に、表面空乏層が発生しなくなり
チャネルの狭窄がさらに緩和される。また、上記第3の
濃度領域での電界集中を緩和でき、動作時のリーク電流
を抑えることができる。
【0050】この発明にかかる半導体装置(請求項6)
においては、上記半導体装置(請求項2)において、上
記ゲート電極は、上記ドレイン電極と上記ソース電極と
の間の,上記ドレイン電極側より上記ソース電極側によ
り近い位置にオフセットして配置され、上記ドレイン側
の第2の濃度領域の上記第2の所定長さが、上記ソース
側の第2の濃度領域の上記第3の所定長さよりも長いか
ら、ゲート電圧,及びドレイン電圧により、上記第1の
濃度領域のドレイン側に電界が集中しても、ドレイン側
の上記第3の濃度領域での電界集中がより緩和される。
【0051】この発明にかかる半導体装置(請求項7)
においては、上記半導体装置(請求項2)において、上
記ゲート電極は、上記ドレイン電極と上記ソース電極と
の間の,上記ドレイン電極と上記ソース電極との中間位
置に配置され、上記ドレイン側の第2の濃度領域の上記
第2の所定長さと、上記ソース側の第2の濃度領域の上
記第3の所定長さとが等しいから、高耐圧のプレーナ型
スイッチ素子として用いることができる。
【0052】この発明にかかる半導体装置(請求項8)
においては、上記半導体装置(請求項2)において、上
記ゲート電極が、上記ドレイン電極と上記ソース電極と
の間の,上記ドレイン電極側より上記ソース電極側によ
り近い位置にオフセットして配置された単数または複数
の単位半導体装置と、上記ゲート電極が、上記ドレイン
電極と上記ソース電極との間の,上記ドレイン電極と上
記ソース電極との中間位置に配置された単数または複数
の単位半導体装置とを集積してなるから、プレーナ型の
高耐圧集積回路装置を形成することができる。
【0053】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項9)においては、半導体基板上にゲート電極,
ソース電極,及びドレイン電極を有する半導体装置を製
造する方法において、上記半導体基板の表面に形成した
ある導電型の半導体層上に、上記ゲート電極を形成する
第1の工程と、上記ゲート電極,及び上記半導体層の表
面上に絶縁膜を形成し、該絶縁膜の不要部分をエッチン
グ除去して、上記ゲート電極側面にサイドウォールを形
成する第2の工程と、上記ゲート電極及び上記サイドウ
ォールを第1のマスクにして、上記半導体基板に上記半
導体層中の不純物と同じ導電型を示す不純物を注入する
第3の工程と、上記半導体基板上の,上記第1のマスク
上のある位置から、上記ゲート電極のドレイン側端から
ドレイン側に第1の所定距離の位置までの領域に、レジ
ストを形成する第4の工程と、該レジスト,及び上記第
1のマスクを第2のマスクにして、上記半導体層に上記
半導体層中の不純物と同じ導電型を示す不純物を注入す
る第5の工程と、上記半導体基板上の,上記第2のマス
クよりソース側の位置に上記ソース電極を、上記第2の
マスクよりドレイン側の位置に上記ドレイン電極を形成
する第6の工程とを含むから、上記半導体層の上記第1
のマスク下の領域を、所要の濃度にて上記不純物を含有
するようにでき、上記半導体層の上記第2のマスク下
の,上記第1のマスク下以外の領域を、上記所要の濃度
以上の濃度にて上記不純物を含有するようにでき、上記
半導体層の上記第2のマスク下の領域以外を、上記の各
濃度以上の濃度にて、上記不純物を含有するようにでき
る。
【0054】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項10)においては、半導体基板上にゲート電
極,ソース電極,及びドレイン電極を有する半導体装置
を製造する方法において、上記半導体基板の表面に形成
したある導電型の半導体層上に第1種の金属膜を形成
し、該第1種の金属膜上に第2種の金属膜を形成したの
ち、該第2種の金属膜を、その上記ゲート電極となる所
要の領域が残るよう除去し、上記ゲート電極の一部を形
成する第1の工程と、上記ゲート電極の一部,及び上記
第1種の金属膜上に絶縁膜を形成し、該絶縁膜の不要部
分をエッチング除去して、上記ゲート電極の一部の側面
にサイドウォールを形成する第2の工程と、上記ゲート
電極の一部,及び上記サイドウォールを第1のマスクに
して、かつ上記第1種の金属膜をスルー膜にして、上記
半導体基板に上記半導体層中の不純物と同じ導電を示す
不純物を注入する第3の工程と、上記半導体基板上の,
上記第1のマスク上のある位置から、上記ゲート電極の
一部のドレイン側端からドレイン側に第1の所定距離の
位置までの領域に、レジストを形成する第4の工程と、
該レジスト,及び上記第1のマスクを第2のマスクにし
て、かつ上記第1種の金属膜をスルー膜にして、上記半
導体基板に上記半導体層中の不純物と同じ導電型を示す
不純物を注入する第5の工程と、上記レジスト,及び上
記サイドウォールを除去したのち、上記第1種の金属膜
を、その第1種の金属膜のゲート電極となる所要の領域
が残るよう除去し、ゲート電極の他の部分を形成する第
6の工程と、上記半導体基板上の,上記第2のマスクよ
りソース側の位置に上記ソース電極を、上記第2のマス
クよりドレイン側の位置に上記ドレイン電極を形成する
第7の工程とを含むから、上記第1のマスクを構成する
サイドウォールを形成しても、上記半導体基板が掘り込
まれなくなる。また、上記半導体層の上記第1のマスク
下の領域を、所要の濃度にて上記不純物を含有するよう
にでき、上記半導体層の上記レジスト下の,上記第1の
マスク下以外の領域を、上記所要の濃度以上の濃度にて
上記不純物を含有するようにでき、上記半導体層の上記
第2のマスク下以外の領域を、上記の各濃度以上の濃度
にて上記不純物を含有するようにできる。
【0055】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項11)においては、上記半導体装置の製造方法
(請求項9または10)において、上記第4の工程は、
上記半導体基板上の,上記ゲート電極が形成されるべき
領域のドレイン側端からドレイン側に第1の所定距離の
位置から、上記ゲート電極が形成されるべき領域のソー
ス側端からソース側に第2の所定距離の位置までの領域
にレジストを形成する工程であるから、上記半導体層の
上記第1のマスク下の領域を、所要の濃度にて上記不純
物を含有するようにでき、上記半導体層の上記第2のマ
スクにより、上記ゲート電極のソース側にも上記所要の
濃度以上の濃度にて上記不純物を含有する領域を設ける
ことができ、上記半導体層の,上記第2のマスク下以外
の領域を、上記の各濃度以上の濃度にて、上記不純物を
含有するようにできる。
【0056】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項12)においては、半導体基板上にゲート電
極,ソース電極,及びドレイン電極を有する半導体装置
を製造する方法において、上記半導体基板の表面に形成
したある導電型の半導体層上に上記ゲート電極を形成す
る第1の工程と、上記ゲート電極,及び上記半導体層の
表面上に絶縁膜を形成し、該絶縁膜上の,上記ゲート電
極のドレイン側端からドレイン側に第1の所定距離の位
置から、上記ゲート電極のソース側端からソース側に第
2の所定距離の位置までの領域にレジストを形成したの
ち、上記絶縁膜を,該絶縁膜の上記レジストの下に位置
する部分が残るようエッチング除去する第2の工程と、
上記ゲート電極,上記絶縁膜,及び上記レジストをマス
クにして、上記半導体基板に上記半導体層中の不純物と
同じ導電型を示す不純物を注入する第3の工程と、上記
レジストを除去したのち、上記ゲート電極,及び上記絶
縁膜の上記ゲート電極側面部分に形成された部分をマス
クにして、かつ上記絶縁膜の上記半導体層表面に形成さ
れた部分をスルー膜にして、上記半導体基板に上記半導
体層中の不純物と同じ導電型を示す不純物を注入する第
4の工程と、上記半導体基板上の,上記絶縁膜よりソー
ス側の位置に上記ソース電極を、上記絶縁膜よりドレイ
ン側の位置に上記ドレイン電極を形成する第5の工程と
を含むから、半導体基板に堀り込みを有さず、上記ゲー
ト電極,及び該ゲート電極側面部分に形成された絶縁膜
をマスクとすることにより、上記半導体層の該マスク下
の領域を、所要の濃度にて上記不純物を含有するように
でき、上記絶縁膜を半透過膜とすることにより、上記半
導体層の該絶縁膜下の,上記マスク下以外の領域を、上
記所要の濃度以上の濃度にて上記不純物を含有するよう
にでき、上記半導体層の該絶縁膜下以外の領域を、上記
の各濃度以上の濃度にて上記不純物を含有するようにで
きる。
【0057】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項13)においては、半導体基板上にゲート電
極,ソース電極,及びドレイン電極を有する半導体装置
を製造する方法において、上記半導体基板の表面に形成
したある導電型の半導体層上の,上記ゲート電極が被着
される領域以外の領域に絶縁膜を形成する第1の工程
と、上記ゲート電極が被着される領域上,及び該ゲート
電極被着領域のドレイン側及びソース側にそれぞれ隣接
する上記絶縁膜の各端部上に、電極部材を被着して、ソ
ース側,及びドレイン側の側部に突起部を有するゲート
電極を形成する第2の工程と、上記ゲート電極を第1の
マスクにして、かつ上記絶縁膜をスルー膜にして、上記
半導体基板に上記半導体層中の不純物と同じ導電型を示
す不純物を注入する第3の工程と、上記半導体基板上
の,上記ゲート電極被着領域のドレイン側端からドレイ
ン側に第1の所定距離の位置から、上記ゲート電極被着
領域のソース側端からソース側に第2の所定距離の位置
までの領域にレジストを形成する第4の工程と、該レジ
スト,及び上記ゲート電極を第2のマスクにして、かつ
上記絶縁膜をスルー膜にして、上記半導体基板に上記半
導体層中の不純物と同じ導電型を示す不純物を注入する
第5の工程と、上記半導体基板上の,上記第2のマスク
よりソース側の位置に上記ソース電極を、上記第2のマ
スクよりドレイン側の位置に上記ドレイン電極を、形成
する第6の工程とを含むから、上記半導体基板を堀り込
まずに、上記半導体層の上記ゲート電極下の領域を、所
要の濃度にて上記不純物を含有するようにでき、上記半
導体層の上記第2のマスク下の,上記ゲート電極下以外
の領域を、上記所要の濃度以上の濃度にて上記不純物を
含有するようにでき、上記半導体層の上記第2のマスク
下以外の領域を、上記の各濃度以上の濃度にて、上記不
純物を含有するようにできる。
【0058】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項14)においては、半導体基板上にゲート電
極,ソース電極,及びドレイン電極を有する半導体装置
を製造する方法において、上記半導体基板の表面に形成
したある導電型の半導体層上の,上記ゲート電極が被着
される領域以外の領域に第1の絶縁膜を形成する第1の
工程と、上記ゲート電極が被着される領域上,及び該ゲ
ート電極被着領域のドレイン側及びソース側にそれぞれ
隣接する上記第1の絶縁膜の各端部上に、電極部材を被
着して、ソース側,及びドレイン側の側部に突起部を有
するゲート電極を形成する第2の工程と、上記ゲート電
極を第1のマスクにして、かつ上記第1の絶縁膜をスル
ー膜にして、上記半導体基板に上記半導体層中の不純物
と同じ導電型を示す不純物を注入する第3の工程と、上
記ゲート電極,及び上記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜
を形成し、該第2の絶縁膜の不要部分をエッチング除去
して、上記ゲート電極側面にサイドウォールを形成する
第4の工程と、上記半導体基板上の,上記ゲート電極も
しくは上記サイドウォール上のある位置から、上記ゲー
ト電極被着領域のドレイン側端からドレイン側に第1の
所定距離の位置までの領域にレジストを形成する第5の
工程と、該レジスト,上記サイドウォール及び上記ゲー
ト電極を第2のマスクにして、かつ上記第1の絶縁膜を
スルー膜にして上記半導体基板に上記半導体層中の不純
物と同じ導電型を示す不純物を注入する第6の工程と、
上記半導体基板上の,上記第2のマスクよりソース側の
位置に上記ソース電極を、上記第2のマスクよりドレイ
ン側の位置に上記ドレイン電極を形成する第7の工程と
を含むから、上記ゲート電極に上記サイドウォールを形
成しても、上記半導体基板表面を掘り込むことがなくな
る。また、上記半導体層の上記ゲート電極下の領域を、
所要の濃度にて上記不純物を含有するようにでき、上記
半導体層の上記第2のマスク下の,上記ゲート電極下以
外の領域を、上記所要の濃度以上の濃度にて上記不純物
を含有するようにでき、上記半導体層の上記第2のマス
ク下以外の領域を、上記の各濃度以上の濃度にて、上記
不純物を含有するようにできる。
【0059】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項15)においては、半導体基板上にゲート電
極,ソース電極,及びドレイン電極を有する半導体装置
を製造する方法において、上記半導体基板の表面に形成
したある導電型の半導体層上の,上記ゲート電極が被着
される領域のドレイン側端からドレイン側に第1の所定
距離の位置までの領域,及び該ゲート電極被着領域のソ
ース側端からソース側に第2の所定距離の位置までの領
域にそれぞれドレイン側,及びソース側の絶縁膜を形成
する第1の工程と、上記ゲート電極被着領域上,及び該
ゲート電極被着領域のドレイン側及びソース側にそれぞ
れ隣接する,上記ドレイン側,及びソース側の絶縁膜の
各端部上に電極部材を被着して、ソース側,及びドレイ
ン側の側部に突起部を有するゲート電極を形成する第2
の工程と、上記ゲート電極をマスクにして、かつ上記ド
レイン側,及びソース側の絶縁膜をスルー膜にして、上
記半導体基板に上記半導体層中の不純物と同じ導電型を
示す不純物を注入する第3の工程と、上記半導体基板上
の,上記マスクよりソース側の位置に上記ソース電極
を、上記マスクよりドレイン側の位置に上記ドレイン電
極を形成する第4の工程とを含むから、上記半導体基板
を堀り込まずに、上記半導体層の上記ゲート電極下の領
域を、所要の濃度にて上記不純物を含有するようにで
き、上記半導体層の上記絶縁膜下の領域の,上記ゲート
電極下以外の領域を、上記所要の濃度以上の濃度にて上
記不純物を含有するようにでき、上記半導体層の上記ゲ
ート電極,及び絶縁膜下以外の領域を、上記の各濃度以
上の濃度にて上記不純物を含有するようにできる。ま
た、イオン注入の工程を簡略化できる。
【0060】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項16)においては、半導体基板上にゲート電
極,ソース電極,及びドレイン電極を有する半導体装置
を製造する方法において、真性半導体層である第1の半
導体層上に,ある導電型の第2の半導体層,及び真性半
導体層である第3の半導体層を順次有する上記半導体基
板を形成する第1の工程と、上記第3の半導体層上に絶
縁膜を形成する第2の工程と、上記第2の半導体層の上
記ゲート電極が被着される領域上の,上記絶縁膜,及び
上記第3の半導体層を除去し、上記上記第2の半導体層
の上記ゲート電極被着領域を露出させる第3の工程と、
上記ゲート電極被着領域上,及び該ゲート電極被着領域
のドレイン側及びソース側にそれぞれ隣接する上記絶縁
膜の各端部上に、電極部材を被着して、ソース側,及び
ドレイン側の側部に突起部を有するゲート電極を形成す
る第4の工程と、上記ゲート電極を第1のマスクにし
て、かつ上記絶縁膜をスルー膜にして、上記第2,第3
の半導体層に上記第2の半導体層中の不純物と同じ導電
型を示す不純物を注入する第5の工程と、上記半導体基
板上の,上記ゲート電極被着領域のドレイン側端からド
レイン側に第1の所定距離の位置から、上記ゲート電極
被着領域のソース側端からソース側に第2の所定距離の
位置までの領域にレジストを形成する第6の工程と、該
レジスト,及び上記ゲート電極を第2のマスクにして、
かつ上記絶縁膜をスルー膜にして、上記第2,第3の半
導体層に上記第2の半導体層中の不純物と同じ導電型を
示す不純物を注入する第7の工程と、上記半導体基板上
の,上記第2のマスクよりソース側の位置に上記ソース
電極を、上記第2のマスクよりドレイン側の位置に上記
ドレイン電極を形成する第8の工程とを含むから、上記
第3の半導体層の上記ゲート電極下の領域を真性半導体
のまま状態に保つことができ、上記第2の半導体層の上
記ゲート電極下の領域を、所要の濃度にて上記不純物を
含有するようにでき、上記第3,第2の半導体層の上記
第2のマスク下の,上記ゲート電極下以外の領域を、上
記所要の濃度以上の濃度にて上記不純物を含有するよう
にでき、上記第3,第2の層の,上記第2のマスク下以
外の領域を、上記の各濃度以上の濃度にて、上記不純物
を含有するようにできる。また、サイドウォールを形成
しないので、半導体基板が堀り込まれることがない。
【0061】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項17)においては、半導体基板上にゲート電
極,ソース電極,及びドレイン電極を有する半導体装置
を製造する方法において、真性半導体層である第1の半
導体層上に,ある導電型の第2の半導体層,及び真性半
導体層である第3の半導体層を順次有する上記半導体基
板を形成する第1の工程と、上記第3の半導体層上に第
1の絶縁膜を形成する第2の工程と、上記第2の半導体
層の上記ゲート電極が被着される領域上の,上記第1の
絶縁膜,及び上記第3の半導体層を除去し、上記上記第
2の半導体層の上記ゲート電極被着領域を露出させる第
3の工程と、上記ゲート電極被着領域上,及び該ゲート
電極被着領域のドレイン側及びソース側にそれぞれ隣接
する上記第1の絶縁膜の各端部上に、電極部材を被着し
て、ソース側,及びドレイン側の側部に突起部を有する
ゲート電極を形成する第4の工程と、上記ゲート電極を
第1のマスクにして、かつ上記第1の絶縁膜をスルー膜
にして、上記第2,第3の半導体層に上記第2の半導体
層中の不純物と同じ導電型を示す不純物を注入する第5
の工程と、上記ゲート電極,及び上記第1の絶縁膜上に
第2の絶縁膜を形成し、該第2の絶縁膜の不要部分をエ
ッチング除去して、上記ゲート電極側面にサイドウォー
ルを形成する第6の工程と、上記半導体基板上の,上記
ゲート電極もしくは上記サイドウォール上のある位置か
ら、上記ゲート電極被着領域のドレイン側端からドレイ
ン側に第1の所定距離の位置までの領域にレジストを形
成する第7の工程と、該レジスト,上記サイドウォー
ル,及び上記ゲート電極を第2のマスクにして、かつ上
記第1の絶縁膜をスルー膜にして、上記第2,第3の半
導体層に上記第2の半導体層中の不純物と同じ導電型を
示す不純物を注入する第8の工程と、上記半導体基板上
の,上記第2のマスクよりソース側の位置に上記ソース
電極を、上記第2のマスクよりドレイン側の位置に上記
ドレイン電極を形成する第9の工程とを含むから、上記
ゲート電極に上記サイドウォールを形成しても、上記半
導体基板が掘り込まれなくなる。また、上記第3の半導
体層の上記ゲート電極下の領域を真性半導体の状態のま
まに保つことができ、上記第2の半導体層の上記ゲート
電極下の領域を、所要の濃度にて上記不純物を含有する
ようにでき、上記第3,第2の半導体層の上記第2のマ
スク下の,上記ゲート電極下以外の領域を、上記所要の
濃度以上の濃度にて上記不純物を含有するようにでき、
上記第3,第2の層の,上記第2のマスク下以外の領域
を、上記の各濃度以上の濃度にて、上記不純物を含有す
るようにできる。
【0062】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項18)においては、上記半導体装置の製造方法
において、上記ゲート電極を、上記ドレイン電極と上記
ソース電極との間の,上記ドレイン電極側より上記ソー
ス電極側により近い位置にオフセットして配置し、上記
第1の所定距離の長さを、上記第2の所定距離の長さよ
りも長いものとするから、ゲート−ドレイン間距離が、
ゲート−ソース間距離より長いものとすることにより、
ゲート電極のドレイン側での電界の集中を緩和すること
ができる。
【0063】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項19)においては、上記半導体装置の製造方法
において、上記ゲート電極を、上記ドレイン電極と上記
ソース電極との間の,上記ドレイン電極と上記ソース電
極との中間位置に配置し、上記第1の所定距離の長さ
と、上記第2の所定距離の長さとが等しいものとするか
ら、ゲート−ドレイン間距離と、ゲート−ソース間距離
とが等しいものとすることにより、高耐圧のプレーナ型
スイッチ素子として用いることができる。
【0064】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項20)においては、上記半導体装置の製造方法
において、上記ゲート電極を、上記ドレイン電極と上記
ソース電極との間の,上記ドレイン電極側より上記ソー
ス電極側により近い位置にオフセットして配置した単数
又は複数の単位半導体装置を形成する工程と、上記ゲー
ト電極を、上記ドレイン電極と上記ソース電極との間
の,上記ドレイン電極と上記ソース電極との中間位置に
配置した単数または複数の単位半導体装置を形成する工
程とを含むから、プレーナ型の高耐圧集積回路装置を製
造することができる。
【0065】
【実施例】
実施例1.以下、本発明の実施例1を図について説明す
る。図1は本発明の実施例1による半導体装置を示す断
面図であり、図1において、図19と同一符号のもの
は、同一または相当する部分を示し、1aはGaAs半
導体基板、100はGaAs半導体基板1aに形成され
たi型GaAs層、2aはGaAs半導体基板1aに形
成されたp型GaAs層、図中の斜線部を示す75は、
GaAs半導体基板1aに形成されたn型GaAs層で
あり、このn型GaAs層75は、n型GaAs領域3
aと、中間濃度n型(n’型)GaAs領域31aと、
高濃度n型(n+ 型)GaAs領域7aとよりなる。こ
こで、n型GaAs領域3aのドナー濃度は約2×10
17cm-3であり、n’型GaAs領域31aのドナー濃度
は約6×1017cm-3であり、n+ 型GaAs領域7aの
ドナー濃度は約1×1018cm-3である。
【0066】本実施例の半導体装置のn型GaAs層7
5は、その上面のほぼ中央部分に第1の所定長さのゲー
ト電極被着領域を有するn型GaAs領域3aと、この
n型GaAs領域3aのドレイン側端にてこれに隣接し
て形成されたn’型GaAs領域31aと、このn’型
GaAs領域31aのドレイン端にてn’型GaAs領
域31aに隣接して形成されたドレイン側のn型GaA
s領域7aと、n型GaAs領域3aのソース側端にて
n型GaAs領域3aに隣接して形成されたソース側の
n型GaAs領域7aとよりなり、8はドレイン側のn
+ 型GaAs領域7a上に形成されたドレイン電極、9
はソース側のn+ 型GaAs領域7a上に形成されたソ
ース電極、4はn型GaAs領域3a上に配設されてい
るWSiなどの高融点金属からなるゲート電極であり、
このゲート電極4のゲート長は、仕様に応じて使い分け
られるが、一般に0.5μm〜1.0μmである。ま
た、80はGaAs半導体基板1aに形成された掘り込
み部である。
【0067】また、図1に示す半導体装置は、上記ゲー
ト電極4を、ドレイン電極8とソース電極9との間の,
ドレイン電極側よりソース電極側により近い位置にオフ
セットして配置したオフセットゲート構成のSAGFE
Tを示し、ゲート電極のドレイン側に所定長さのn’型
GaAs領域31aが形成されている。また、p型Ga
As層2aをn型GaAs層75の下に形成したBPL
DD(Buried p-layer Lightly Doped Drain)構造とし
ているのは、p型層をn型チャネル層の下に形成するこ
とにより、深さ方向に急峻に変化するキャリア濃度の分
布をもつチャネル層を得ることができ、これによりスイ
ッチング特性,及び素子の均一性を向上することができ
るためである。
【0068】次に、図2(a) 〜(f) に示す工程断面図に
従い、実施例1における半導体装置の製造方法について
説明する。まず、図2(a) 〜(c) に示すように、従来例
の図20(a) 〜(c) と同様の方法で、GaAs半導体基
板上に、ゲート電極4及びサイドウォール51を形成す
る。
【0069】そして、図2(d) に示すように、ゲート電
極4及びサイドウォール51をマスクにして、GaAs
半導体基板に、Siを80keV,ドーズ量5E12/
cm2 なる条件でイオン注入することにより、n型Ga
As領域3a,及びn’型GaAs領域310aが形成
され、p型GaAs層20jが変化したp型GaAs層
20a上に、n型GaAs領域3aとn’型GaAs領
域310aとよりなるn型GaAs層32aを形成する
ことができる。
【0070】そののち、図2(e) に示すように、上記ゲ
ート電極4から、該ゲート電極4のドレイン側端からド
レイン側に所定距離までの領域に、フォトレジスト6
を、従来例のようにオフセットを持たせて形成する。こ
のフォトレジスト6を形成後、ゲート電極4,サイドウ
ォール51,及びフォトレジスト6をマスクにして、S
iをGaAs半導体基板に、100keV,3E13/
cm2 なる条件でイオン注入する。これにより、p型G
aAs層20aが変化したp型GaAs層2a上に、n
型GaAs領域3aと、n’型GaAs領域31aと、
+ 型GaAs領域70aとよりなるn型GaAs層3
3aを形成することができる。
【0071】そして、フォトレジスト6,及びサイドウ
ォール51を除去したのち、n’型GaAs領域31a
及びn+ 型GaAs領域70aを、アニール処理によっ
て活性化する。これにより、n型GaAs領域3aと、
n’型GaAs領域31aと、n+ 型GaAs領域7a
とよりなるn型GaAs層75が形成される。つまり、
図2(f) に示すように、i型GaAs層100上に、p
型GaAs層2a,n型GaAs層75を有する半導体
基板1aが形成される。
【0072】このGaAs半導体基板1aの形成後、図
2(f) に示すように、ソース側,及びドレイン側の各n
+ 型半導体領域7a上の所定の位置にAuGe/Ni/
Au等からなりオーム性を有するソース電極9,及びド
レイン電極8を、蒸着,リフトオフ法などによりそれぞ
れ形成し、FETを完成する。
【0073】次に実施例1のFETの動作,及び作用に
ついて、ゲート電極4付近の拡大断面を示す図3を用い
て説明する。図3において、図1,及び図21と同一符
号は、同一または相当する部分を示している。
【0074】ゲート電極4に負の電圧が印加されると、
従来例と同様に、ゲート電極4の下のn型GaAs領域
3aに、この電圧に従った深さのゲート空乏層が広が
る。例えば、ゲート電極4に、負の電圧90aが印加さ
れた場合、図3の一点鎖線90に示すようなゲート空乏
層が形成される。このように、空乏層が広がることによ
って、ゲート電極4下方のチャネルの厚みは薄くなり、
この印加電圧の大きさに従って、ソース電極9側へと流
れていくドレイン電流ID を制御することができる。な
お、図3中の一点鎖線91は、負の電圧90aよりも0
Vに近い負の電圧91aを、ゲート電極4に印加した場
合に形成されるゲート空乏層を示すものであり、一点鎖
線92は、負の電圧91aよりも0Vに近い負の電圧9
2aを、ゲート電極4に印加した場合に形成されるゲー
ト空乏層を示すものである。また、一点鎖線93は、G
aAs半導体基板1aの表面に形成される空乏層を示す
ものである。
【0075】このn型GaAs領域3aで形成される表
面空乏層,及びゲート空乏層の深さは、従来例のFET
のn型GaAs領域3jと同じ深さになるが、堀り込み
80の下部に発生する表面空乏層の深さは、n’型Ga
As領域31aのドナー濃度が従来例のFETのn型G
aAs領域3jより大きいことにより、n’型GaAs
領域31aの方が、従来例のn型GaAs領域3jの表
面空乏層よりも浅くなる(図の一点鎖線93)。
【0076】この結果、従来例のFETでは、ゲート電
極4に印加する電圧が、負の電圧91aより0Vに近く
なると、ゲート空乏層下方のチャネルの厚みより、n型
GaAs領域3jの表面空乏層下方のチャネルの厚みの
方が薄くなり、n型GaAs領域3jの表面空乏層によ
るチャネル狭窄の影響を受けていたが、本実施例1のF
ETでは、図の負の電圧91aよりも0Vに近い電圧9
2aまで、n’型GaAs領域31aの表面空乏層によ
るチャネル狭窄の影響を受けない。
【0077】このように、チャネル狭窄を緩和すること
ができるので、図4(a) に示すように、上記ゲート電圧
が0Vの場合でも良好な相互コンダクタンス値(gm )
が得られる効果がある。換言すると、従来のFETの場
合、図22(b) に示すように、ゲート電圧をマイナス側
から等間隔で0Vに近づけていっても、0Vに近づくに
つれて、ドレイン電流ID は等間隔で上昇しなくなる
が、本実施例では、図4(b) に示すように、ゲート電圧
をマイナス側から等間隔で0Vに近づけていくと、0V
付近でも、ドレイン電流ID はほぼ等間隔に上昇してい
る。
【0078】また、ゲート電極4を、ドレイン電極8と
ソース電極9との間の,ドレイン電極8側よりソース電
極9側により近い位置にオフセットして配置し、かつ、
n型GaAs領域3aとドレイン側のn+ 型GaAs領
域7aとの間に、n’型GaAs領域31aを設けたの
で、ドレイン電極8周辺の電界集中を防止でき、これに
より、高耐圧、高出力用半導体に要求されるFET特性
を満たすことができる。
【0079】このようなn’型GaAs領域31aのド
ナー濃度,膜厚,及び幅などは、要求されるFETの特
性に応じて適切な濃度及びサイズを用いることができる
が、例えば、n型GaAs領域3aの幅を1μm、その
n型GaAs領域3aのドナー濃度を2×1017cm-3
n’型GaAs領域31aのドナー濃度を約6×1017
cm-3とし、そのn’型GaAs領域31aの膜厚を0.
2μm、その幅を0.7μmとした場合には、ゲート−
ドレイン間耐圧を、−15V以上とすることが可能とな
り、高出力用半導体に要求される特性を十分に満たすこ
とにができる。
【0080】上述のように本実施例1では、上記製造工
程により、n型GaAs領域3aとn’型GaAs領域
31aとn+ 型GaAs領域7aとよりなるn型GaA
s層75を形成したので、上記のように、GaAs半導
体基板1aの掘り込み部80が形成された部分の表面空
乏層の深さを、十分に浅くでき、これにより、本発明の
FETは、従来例のFETよりも0Vに近い印加電圧値
まで、チャネル狭窄が発生しなくなる効果がある。この
結果、図4(a) に示すように、実施例1のFETでは、
ゲート電極4にかかる負のゲート電圧が、従来例のFE
Tよりも、0Vに近い値まで良好な相互コンダクタンス
値(gm )が得られる効果がある。即ち、図4(b) に示
すように、ゲート電圧をマイナス側から等間隔で0Vに
近づけていくと、0V近傍でもドレイン電流は、ほぼ等
間隔で増加していく効果がある。
【0081】また、ゲート電極4を、ドレイン電極8と
ソース電極9との間の,ドレイン電極8側よりソース電
極9側により近い位置にオフセットして配置し、かつ、
n型GaAs領域3aとドレイン側のn+ 型GaAs領
域7aとの間に、n’型GaAs領域31aを設けたの
で、ドレイン電極8周辺の電界集中を防止でき、これに
より、高耐圧、高出力用半導体に要求されるFET特性
を満たすことができる。
【0082】実施例2.以下、本発明の実施例2を図に
ついて説明する。図5は本発明の実施例2による半導体
装置を示す断面図であり、図5において、図19と同一
符号のものは、同一または相当する部分を示し、1bは
GaAs半導体基板、100はGaAs半導体基板1b
に形成されたi型GaAs層、2bはGaAs半導体基
板1bに形成されたp型GaAs層、図中の斜線部を示
す76は、GaAs半導体基板1bに形成されたn型G
aAs層であり、このn型GaAs層76は、n型Ga
As領域3bと、n’型GaAs領域31bと、n+
GaAs領域7bとよりなる。ここで、n型GaAs領
域3b,n’型GaAs領域31b,及びn+ 型GaA
s領域7bのドナー濃度は、実施例1のn型GaAs領
域3a,n’型GaAs領域31a,及びn+ 型GaA
s領域7aのドナー濃度とそれぞれ同じ濃度である。
【0083】本実施例の半導体装置のn型GaAs層7
6は、その上面のほぼ中央部分に第1の所定長さのゲー
ト電極被着領域を有するn型GaAs領域3bと、この
n型GaAs領域3bのドレイン側端にてこれに隣接し
て形成されたn’型GaAs領域31bと、このn’型
GaAs領域31bのドレイン端にてn’型GaAs領
域31bに隣接して形成されたドレイン側のn型GaA
s領域7bと、n型GaAs領域3bのソース側端にて
n型GaAs領域3bに隣接して形成されたソース側の
n型GaAs領域7bとよりなり、8はドレイン側のn
+ 型GaAs領域7b上に形成されたドレイン電極、9
はソース側のn+ 型GaAs領域7b上に形成されたソ
ース電極、4bはゲート電極であり、このゲート電極4
bは、正常なショットキー接合によりn型GaAs領域
3b上に配設されているWSi層41bと、WSi層4
1b上に積層されたW層42bと、W層42b上に積層
されたWSi層43bと、WSi層43b上に積層され
たW層44bとで構成されている。なお、WSi層41
bの膜厚は、1000オングストローム以上であり、W
層42bの膜厚は、1000オングストロームであり、
WSi層43b及びW層44bの膜厚は、2000オン
グストロームである。あるいは、WSi層43bの膜厚
を1000オングストロームとし、W層44bの膜厚を
3000オングストロームとしてもよい。また、このゲ
ート電極4bのゲート長は、仕様に応じて使い分けられ
るが、一般に0.5μm〜1.0μmである。
【0084】また、図5に示す半導体装置は、上記ゲー
ト電極4bを、ドレイン電極8とソース電極9との間
の,ドレイン電極側よりソース電極側により近い位置に
オフセットして配置したオフセットゲート構成のSAG
FETを示し、ゲート電極のドレイン側に所定長さの
n’型GaAs領域31bが形成されている。また、p
型層2bをn型層の下に形成したBPLDD構造として
いるのは、前述の実施例1の場合と同様であり、このp
型層を設けず、通常のLDD構造とすることもできる。
【0085】次に、図6(a) 〜(f) に示す工程断面図に
従い、実施例2における半導体装置の製造方法について
説明する。まず、従来例,及び実施例1と同様の方法
で、図2(a) に示す、i型GaAs層100,p型Ga
As層20j,n型GaAs層31jを順次形成したの
ち、図6(a) に示すように、GaAs半導体基板表面の
n型GaAs層31j上に、WSi膜410b,W膜4
20b,WSi膜430b,W膜440bを、この順序
でスパッタ等により形成する。
【0086】そののち、ゲート電極4bの一部を形成す
るためのパターニングを行ない、該パターンに従って、
RIEにより、最上のW膜440b,及び上から2番目
のWSi膜430bの、ゲート電極を形成すべき所要の
領域が残るよう除去し、これにより、図6(b) に示す、
W膜44b及びWSi膜43bが形成される。なお、R
IEによる加工を行なうのは、この方法を使用すると、
上から3番目のW膜420bをエッチングの終点検出に
用いることが容易であるからである。
【0087】W膜44b及びWSi膜43bの形成後、
図6(c) に示すサイドウォール51を、実施例1の場合
と同様の方法で形成する。そののち、W膜44b,WS
i膜43b,及びサイドウォール51をマスクにして、
かつ、W膜420b及びWSi膜410bをスルー膜と
して、GaAs半導体基板にSiをイオン注入すること
により、n’型GaAs領域310b,及びn型GaA
s領域3bが形成される。これにより、図6(c) に示
す、p型GaAs層20jが変化したp型GaAs層2
0b上に、n’型GaAs領域310bとn型GaAs
領域3bとよりなるn型GaAs層32bを形成するこ
とができる。
【0088】そののち、図6(d) に示すように、W膜4
4b及びWSi膜43b上の位置から、W膜44b及び
WSi膜43bのドレイン側端からドレイン側に所定距
離の位置までの領域に、フォトレジスト6を、実施例1
のようにオフセットを持たせて形成する。このフォトレ
ジスト6を形成後、W膜44b及びWSi膜43b,サ
イドウォール51,及びフォトレジスト6をマスクにし
て、かつ、W膜420b及びWSi膜410bをスルー
膜として、Siのイオン注入を行う。これにより、p型
GaAs層20bが変化したp型GaAs層2b上に、
n型GaAs領域3bと、n’型GaAs領域310b
と、n+ 型GaAs領域70bとよりなるn型GaAs
層33bを形成することができる。
【0089】これらの各層の形成後、フォトレジスト6
及びサイドウォール51を除去し、さらに、W膜44b
及びWSi膜43bをマスクにして、W膜420bとW
Si膜410bとに、異方性エッチングを行なう。これ
により、図6(e) に示す、W膜42bとWSi膜41b
が形成され、ゲート電極4bが完成する。
【0090】ゲート電極4bの完成後、GaAs半導体
基板をアニール処理によって活性化することにより、n
型GaAs領域3b,n’型GaAs領域31b,及び
+型GaAs領域7bよりなるn型GaAs層76が
形成される。つまり、図6(f) に示す、i型GaAs層
100上に、p型GaAs層2b,n型GaAs層76
を有する半導体基板1bが形成される。
【0091】そののち、図6(f) に示すように、それぞ
れのn+ 型GaAs領域7b上に、ドレイン電極8とソ
ース電極9とを形成して、FETを完成する。
【0092】次に、本実施例2のFETの動作,及び作
用について説明する。ゲート電極4bに負の電圧が印加
されると、実施例1と同様に、ゲート電極4bの下のn
型GaAs領域3bに、この電圧に従った深さのゲート
空乏層が広がる。このように、空乏層が広がることによ
って、ゲート電極4下方のチャネルの厚みは薄くなり、
この印加電圧の大きさに従って、ソース電極9側へと流
れていくドレイン電流ID を制御することができる。本
実施例2では、その製造工程において、W膜420b上
にサイドウォール51を形成するので、このサイドウォ
ール51を形成するためのエッチング時にn’型GaA
s領域310bがエッチングされることがなく、従来
例,及び実施例1のFETの堀り込み80(図19,図
1)が形成されない。これにより、堀り込み80による
チャネル狭窄を防ぐことができ、0V付近まで良好な相
互コンダクタンスを得ることができる。
【0093】また、ゲート電極4を、ドレイン電極8と
ソース電極9との間の,ドレイン電極8側よりソース電
極9側により近い位置にオフセットして配置し、かつ、
n型GaAs領域3bとドレイン側のn+ 型GaAs領
域7bとの間に、n’型GaAs領域31bを設けたの
で、ドレイン電極8周辺の電界集中を防止でき、これに
より、高耐圧、高出力用半導体に要求されるFET特性
を満たすことができる。また、ゲート電極4bを、WS
iとWとの積層構造としたので、ゲート電極の低抵抗化
を図れる効果がある。
【0094】上述のように本実施例2では、W膜420
b上にサイドウォール51を形成し、W膜44b,WS
i膜43b,及びサイドウォール51をマスクとして、
かつ、W膜420bとWSi膜410bとをスルー膜と
して、GaAs半導体基板にSiのイオン注入を行な
い、その後、レジスト6,W膜44b,WSi膜43
b,及びサイドウォール51をマスクにして、かつ、W
膜420bとWSi膜410bとをスルー膜として、さ
らにSiのイオン注入を行ったのち、W膜420b及
び、WSi膜410bの所望部分以外をエッチングして
ゲート電極4bを形成するので、サイドウォール51の
形成時に半導体基板に堀り込み80が形成されず、これ
により、従来例,及び実施例1の効果に加え、チャネル
の狭窄をさらに緩和できる高出力用FETを製造するこ
とができる効果がある。また、ゲート電極4bを、WS
iとWとの積層構造としたので、ゲート電極の低抵抗化
を図れる効果がある。
【0095】実施例3.以下、本発明の実施例3を図に
ついて説明する。図7は本発明の実施例1による半導体
装置を示す断面図であり、図7において、図1と同一符
号のものは、同一または相当する部分を示し、1cはG
aAs半導体基板、100はGaAs半導体基板1aに
形成されたi型GaAs層、2cはGaAs半導体基板
1cに形成されたp型GaAs層、図中の斜線部を示す
77は、GaAs半導体基板1cに形成されたn型Ga
As層であり、このn型GaAs層77は、n型GaA
s領域3cと、n’型GaAs領域31cと、n+型G
aAs領域7cとよりなり、80はGaAs半導体基板
1cに形成された掘り込み部である。ここで、n型Ga
As領域3c,n’型GaAs領域31c,及びn+
GaAs領域7cのドナー濃度は、それぞれ実施例1の
n型GaAs領域3a,n’型GaAs領域31a,及
びn+ 型GaAs領域7aのドナー濃度と同様であり、
ゲート幅は実施例1と同様である。
【0096】本実施例の半導体装置のn型GaAs層7
7は、その上面のほぼ中央部分に第1の所定長さのゲー
ト電極被着領域を有するn型GaAs領域3cと、この
n型GaAs領域3cのドレイン側端にてこれに隣接し
て形成されたドレイン側のn’型GaAs領域31c
と、このn’型GaAs領域31cのドレイン端にて
n’型GaAs領域31cに隣接して形成されたドレイ
ン側のn型GaAs領域7cと、n型GaAs領域3c
のソース側端にてn型GaAs領域3cに隣接して形成
されたソース側のn’型GaAs領域31cと、この
n’型GaAs領域31cのソース側端にてn’型Ga
As領域31cに隣接して形成されたドレイン側のn型
GaAs領域7cとよりなり、8はドレイン側のn+
GaAs領域7c上に形成されたドレイン電極、9はソ
ース側のn+ 型GaAs領域7c上に形成されたソース
電極、41cは、ゲート電極を形成するWSi層、42
cはゲート電極を形成するW層であり、このWSi層4
1c,及びW層42cよりゲート電極4cが形成されて
いる。
【0097】また、図7に示す半導体装置は、上記ゲー
ト電極4cを、ドレイン電極8とソース電極9との間
の,ドレイン電極側よりソース電極側により近い位置に
オフセットして配置したオフセットゲート構成のSAG
FETを示し、ドレイン側のn’型GaAs領域31c
の長さが、ソース側のn’型GaAs領域31cの長さ
よりも長いものとした。また、p型層2cをn型層の下
に形成したBPLDD構造としているのは、前述の実施
例1の場合と同様であり、このp型層を設けず、通常の
LDD構造とすることもできる。
【0098】次に、図8(a) 〜(f) に示す工程断面図に
従い、実施例3における半導体装置の製造方法について
説明する。図において、図2または図7と同一符号は、
同一または相当する部分を示しており、6cは、上記半
導体基板表面の,上記ゲート電極を形成すべき所要の領
域のドレイン側端部から所定距離,及びソース側端部か
ら所定距離までの上記各サイドウォール近傍に形成した
レジストである。本実施例では、ゲート電極のドレイン
側端部からレジスト6cのドレイン側端部までの長さ
が、ゲート電極のソース側端部からレジスト6cのソー
ス側端部までの長さよりも長いものを用いた例について
説明する。
【0099】まず、従来例,及び上記実施例と同様の方
法により、図2(a) に示す、i型GaAs層100,p
型GaAs層20j,n型GaAs層31jを形成した
のち、図8(a) に示すように、n型半導体層31j上
に、例えば下層にWSi,上層にWを各々2000オン
グストローム積層した後、写真製版技術とドライエッチ
ング技術を用いて高融点金属からなるゲート電極4cを
形成する。ここで、ゲート電極をWSi層41cとW層
42cとの積層構造としているのはゲート抵抗を低減す
るためであるが、総膜厚、膜厚比は選択自由である。ま
た使用金属もWSi,Wに限定されるものではなく、例
えばPt,Au,Ti,Mo,Al,WSiN等の組み
合わせを自由に選択できる。
【0100】次に、図8(b) に示すように、SiO等の
絶縁膜5を例えばプラズマCVD法等で4000オング
ストローム積層した後、図8(c) に示すように、ECR
エッチング等のドライエッチング技術によりゲート電極
4cの側壁にのみ選択的にサイドウォール51を形成す
る。ドライエッチングの条件にもよるが、サイドウォー
ル5の幅(LSW)は最初に積層したSiO膜5の膜厚の
50〜70%程度に形成される。
【0101】その後、図8(d) に示すように、ゲート電
極4c及びサイドウォール51をマスクとして、例えば
Siイオンを加速電圧80KeV,ドーズ量5E12/
cm2なる条件でイオン注入することにより、n’型Ga
As領域310c,及びn型GaAs領域3cが形成さ
れる。これにより、p型GaAs層20jが変化したp
型GaAs層20c上に、n’型GaAs領域310c
とn型GaAs領域3cとよりなるn型GaAs層32
cを形成することができる。
【0102】そののち、図8(e) に示すように、例え
ば、GaAs半導体基板上の,ゲート電極4cのドレイ
ン側端からドレイン側に1μmの位置から、ゲート電極
4cのソース側端からソース側に0.5μmの位置まで
の領域にレジスト6cを形成した後、レジスト6c及び
ゲート電極4c,及びサイドウォール51をマスクとし
て、例えばSiイオンを加速電圧100KeV,ドーズ
量3E13/cm2 なる条件でイオン注入行う。これによ
り、p型GaAs層20cが変化したp型GaAs層2
c上に、n型GaAs領域3cと、n’型GaAs領域
31cと、n+ 型GaAs領域70cとよりなるn型G
aAs層33cを形成することができる。
【0103】そして、フォトレジスト6c及びサイドウ
ォール51を除去したのち、n’型GaAs領域31c
及びn+ 型GaAs領域70cを、アニール処理によっ
て活性化する。これにより、n型GaAs領域3cと、
n’型GaAs領域31cと、n+ 型GaAs領域7c
とよりなるn型GaAs層77が形成される。つまり、
図8(f) に示す、i型GaAs層100上に、p型Ga
As層2c,n型GaAs層77を有する半導体基板1
aが形成される。
【0104】このGaAs半導体基板1cの形成後、図
8(f) に示すように、ドレイン電極8とソース電極9と
を、蒸着,リフトオフ法などによりそれぞれn+ 型Ga
As領域7c上に形成し、FETを完成する。
【0105】次に実施例3のFETの動作,及び作用に
ついて説明する。実施例3によるFETの動作,及び作
用は実施例1と同様に、堀り込み80の下部に発生する
表面空乏層の深さは、n’型GaAs領域31aのドナ
ー濃度が従来例のFETのn型GaAs領域3jより大
きいことにより、n’型GaAs領域31aの方が、従
来例のn型GaAs領域3jの表面空乏層よりも浅くな
りる。これにより、チャネル狭窄を緩和することができ
るので、ゲート電圧が0Vの場合でも良好な相互コンダ
クタンス値(gm )が得られる効果がある。
【0106】さらに本実施例3では、ゲート電極のソー
ス側にもn’型GaAs領域31aを設け、ゲート電極
4を、ドレイン電極8とソース電極9との間の,ドレイ
ン電極8側よりソース電極9側により近い位置にオフセ
ットして配置し、かつ、ドレイン側のn’型GaAs領
域3cの長さが、ソース側のn’型GaAs領域3cの
長さよりも長いものとしたので、ドレイン電極8周辺の
電界集中を防止でき、これにより、高耐圧、高出力用半
導体に要求されるFET特性を満たすことができる。
【0107】さらに本実施例3では、n型GaAs領域
3cとドレイン,及びソース側のn+ 型GaAs領域7
cとの間にも、n’型GaAs領域31cを設けたの
で、ゲート電極に、高濃度のn+ 型GaAs領域が近接
して存在せず、ゲート電極にさらに大きな負の電圧を印
加した場合に発生するリーク電流を抑制することがで
き、ゲートソース電極間耐圧(Vgso )の高耐圧化が可
能となる。
【0108】例えば、ゲートソース電極間隔は0.8μ
m,ゲートドレイン電極間隔2.5μmの場合、従来例
でVgso =−6Vのものが、ソース電極側にn′型半導
体領域31cを0.5μm設けると、Vgso =−10V
まで向上することを確認している。
【0109】また、ゲート電極をWとWSiとの二層構
造とすることにより、WSiのみにより形成されたゲー
ト電極に比べ、そのゲート抵抗を約1/6にすることが
でき、高周波での動作をより改善することができる。
【0110】上述のように、本実施例3では、GaAs
半導体基板上の,ゲート電極4cのドレイン側端からド
レイン側に第1の所定距離の位置から、ゲート電極4c
のソース側端から第2の所定距離の位置までの領域にレ
ジスト6cを形成し、これをマスクにn+ 型GaAs領
域形成のためのイオン注入を行うので、ゲート電極4c
のソース側にもn′型半導体領域31cを形成でき、上
記実施例1の効果に加え、ゲート−ソース間耐圧を向上
し、リーク電流の少ない半導体装置を得ることができる
効果がある。
【0111】実施例4.本実施例4では、上記実施例3
の半導体装置の製造方法において、堀り込み80が形成
されない製造方法の例を図9(a) 〜(e) に示す製造工程
図に従い説明する。図9において、図8と同一符号は同
一または相当する部分を示しており、51dは絶縁膜、
6dは上記絶縁膜51d上に設けられたフォトレジスト
である。
【0112】まず、従来例,及び上記実施例と同様の方
法により、図2(a) に示す、i型GaAs層100,p
型GaAs層20j,n型GaAs層31jを形成した
のち、n型GaAs層31j上に例えば下層にWSi,
上層にWを各々2000オングストローム積層した後、
写真製版技術とドライエッチング技術を用い高融点金属
からなるゲート電極4cを図9(b) に示すように形成す
る。WSiとWの積層構造としているのは実施例3と同
様の理由からである。
【0113】図9(c) において、プラズマCVD法等で
SiO等の絶縁膜をサイドウォールの仕上がり寸法に相
当する膜厚,例えば2500オングストローム積層した
後、例えば、ゲート電極4cのドレイン側端からドレイ
ン側に1μmの位置から、ゲート電極4cのソース側端
からソース側に0.5μmの位置までの領域にレジスト
6dを形成する。その後、レジスト6dをマスクにEC
Rエッチング等のドライエッチング技術により絶縁膜5
1dを形成する。
【0114】図9(d) において、レジスト6d,絶縁膜
51d,及びゲート電極4cをマスクとして、例えばS
iイオンを加速電圧100KeV,ドーズ量3E13/
cm2 なる条件でイオン注入し、p型GaAs層20j
が変化したp型GaAs層20d上に、n型GaAs領
域3dと、n+ 型GaAs領域71dとよりなるn型G
aAs層33d形成される。
【0115】レジスト6dを除去したのち、ゲート電極
4c,及びゲート電極4c側面部分の絶縁膜51dをマ
スクにして、かつ、半導体基板表面に形成された上記絶
縁膜51dをスルー膜にして、再度Siイオンを加速電
圧80KeV,ドーズ量5E12/cm2 なる条件でイ
オン注入し、p型GaAs層20dが変化したp型Ga
As層2d上に、n型GaAs領域3dと、n’型Ga
As領域31dと、n+ 型GaAs領域70dとよりな
るn型GaAs層33dが形成される。
【0116】この後n′型GaAs領域31dとn+
GaAs領域71dの活性化処理を同時に行いn型Ga
As層77dを形成する。この活性化処理は、それぞれ
別に行っても良い。
【0117】最後に、絶縁膜51dを除去し、図9(e)
に示すように、各n+ 型半導体領域7d,上の所定の位
置にAuGe/Ni/Au等からなりオーム性を有する
ソース電極8及びドレイン電極8が形成され、堀り込み
部80がないBPLDD構造のSAGFETを完成す
る。
【0118】このように、本実施例では、実施例3で形
成したサイドウォール51の代わりに絶縁膜51dを形
成し、これをマスク,及びスルー膜としてイオン注入を
行うようにしたので、実施例3のサイドウォール51を
形成する場合とは異なるエッチング方法を用いて絶縁膜
51dを形成することにより、各絶縁膜51dとGaA
s層77dとの間のエッチング選択比を十分な大きさと
することができ、絶縁膜51dを除去する際に、n型G
aAs層77dがエッチングされることが無く、堀り込
み部は形成されない。もし、n型GaAs層77dの表
面がエッチングされたとしても、その掘り込みの深さは
従来例,及び実施例1,3と比較して無視できる程度で
ある。
【0119】変形例1.またこの製造方法の変形例とし
て、図9(c) に示すレジスト6dにより絶縁膜51dを
加工したのち、レジスト6dを除去し、図9の(d) の状
態としてから、ゲート電極4c,及びゲート電極4c側
面部分の絶縁膜51dをマスクにして、かつ、半導体基
板表面に形成された上記絶縁膜51dを半透過膜にし
て、イオン注入を行うこともできる。
【0120】この方法によると、イオン注入の注入条件
を調整することにより、1回のイオン注入で、n型Ga
As領域,n’型GaAs領域31d,及びn+ 型Ga
As領域71dを形成することができ、第1の製造方法
のイオン注入の工程を1回省略することができる。
【0121】上述のように、本実施例4では、上記実施
例3と同様にソース側にもn’GaAs層を形成したの
で、表面空乏層の深さを浅くすることができ、上記実施
例3と同様の効果を得ることができとともに、さらに、
この半導体装置の製造方法では、絶縁膜を形成したの
ち、上記絶縁膜の,上のゲート電極のドレイン側端から
ドレイン側に第1の所定距離の位置から、ゲート電極の
ソース側端からソース側に第2の所定距離の位置までの
領域を残して除去し、これをマスク,及びスルー膜にし
て,あるいは半透過膜としてイオン注入を行うので、実
施例3の効果に加え、さらに、堀り込み部が形成され
ず、これにより、チャネルの狭窄をさらに緩和できる高
出力用FETを製造することができる効果がある。
【0122】実施例5.以下、本発明の実施例5を図に
ついて説明する。図10は、本発明の実施例5による半
導体装置を示す断面図であり、図10において、図1で
示したものと同一符号は、同一または相当する部分を示
し、1eはGaAs半導体基板、100はGaAs半導
体基板1aに形成されたi型GaAs層、2eはGaA
s半導体基板1cに形成されたp型GaAs層、図中の
斜線部を示す78は、GaAs半導体基板1cに形成さ
れたn型GaAs層であり、このn型GaAs層78
は、n型GaAs領域3eと、n’型GaAs領域31
eと、n+ 型GaAs領域7eとよりなり、n型GaA
s領域3e,n’型GaAs領域31e,及びn+ 型G
aAs領域7eのドナー濃度は、それぞれ実施例1のn
型GaAs領域3a,n’型GaAs領域31a,及び
+型GaAs領域7aのドナー濃度と同様である。
【0123】また、4eはn型GaAs領域3e上に配
設されているWSiなどの高融点金属からなるゲート電
極であり、4e−1,4e−2は、それぞれゲート電極
のドレイン側,及びソース側の側部にドレイン側,及び
ソース側に突出して設けられた突起部である。なお、こ
のゲート電極4eとn型GaAs領域3eとの接合面の
幅は、0.5μm〜1.0μmであり、突起部4e−
1,4e−2のオーバーラップ量uは、0.20μm〜
0.25μmである。そして、n型GaAs領域3e
は、突起部4e−1,4e−2下を含むゲート電極4e
下に配置されており、n型GaAs領域3eのソース側
端の上方に突起部4e−1のソース側端があり、n型G
aAs領域3eのドレイン側端の上方に突起部4e−2
のドレイン側端があるものである。
【0124】また、本実施例の半導体装置は、上記ゲー
ト電極4eを、ドレイン電極8とソース電極9との間
の,ドレイン電極側よりソース電極側により近い位置に
オフセットして配置したオフセットゲート構成のSAG
FETを示し、ドレイン側のn’型GaAs領域31e
の長さ(x1 )が、ソース側のn’型GaAs領域31
eの長さ(x2 )よりも長いものとした。また、p型層
2eをn型層の下に形成したBPLDD構造としている
のは、前述の実施例1の場合と同様であり、このp型層
を設けず、通常のLDD構造とすることもできる。
【0125】次に図11(a) 〜(e) に示す工程断面図に
従い、実施例5における半導体装置の第1の製造方法に
ついて説明する。まず、従来例と同様の方法で、図19
(a) に示すGaAs半導体基板を形成し、このGaAs
半導体基板上に絶縁膜を形成する。そののち、図11
(a) に示すように、上記絶縁膜のゲート電極4eが形成
される領域を除去して、ドレイン側及びソース側の絶縁
膜10を形成する。この結果、n型GaAs層31jの
ゲート電極4eが形成される所要の領域が露出される。
【0126】絶縁膜10の形成後、n型GaAs層31
jの上記所要の領域上,及び、該所要の領域に隣接する
ドレイン側及びソース側の上記絶縁膜10の各端部上
に、電極部材を被着して、図11(b) に示す、突起部4
e−1,4e−2を有するゲート電極4eを形成する。
【0127】ゲート電極4eの形成後、図11(c) に示
すように、ゲート電極4eをマスクにして、かつ、絶縁
膜10をスルー膜として、上記半導体基板にSiのイオ
ン注入を行なう。これにより、p型GaAs層20jが
変化したp型GaAs層20e上に、n’型GaAs領
域310eとn型GaAs領域3eとよりなるn型Ga
As層32eを形成することができる。
【0128】そののち、図11(d) に示すように、絶縁
膜10上の,ゲート電極4eのドレイン側端からドレイ
ン側に所定距離の位置から、ゲート電極のソース側端か
らソース側に所定距離の位置までの領域にフォトレジス
ト6e形成し、さらに、ゲート電極4e及びフォトレジ
スト6eをマスクとして、かつ、各絶縁膜10をスルー
膜として、GaAs半導体基板にSiのイオン注入を行
なう。これにより、p型GaAs層20eが変化したp
型GaAs層2e上に、n型GaAs領域3e,n’型
GaAs領域311e,及びn+ 型GaAs領域70e
よりなるn型GaAs層33eを形成することができ
る。
【0129】上記イオン注入後、フォトレジスト6eを
除去して、n’型GaAs領域311e及びn+ 型Ga
As領域70eを、アニール処理によって活性化し、図
11(e) に示す、n型GaAs領域3eと、n’型Ga
As領域31eと、n+ 型GaAs領域7eとよりなる
n型GaAs層78が形成される。つまり、図11(f)
に示す、i型GaAs層100上に、p型GaAs層2
e,n型GaAs層78を有する半導体基板1eが形成
される。
【0130】各絶縁膜10を除去したのち、図11(e)
に示す、ドレイン電極8とソース電極9とを、蒸着,リ
フトオフ法などによりn+ 型GaAs層7e上に形成し
て、FETを完成する。
【0131】変形例1.なお、上記製造方法では、Ga
As層32bの形成後にフォトレジスト6eを形成した
が、フォトレジスト6eの代わりに、図11(d) に破線
で示す、サイドウォール51e及びフォトレジスト60
eを用いて、実施例5のFETを形成してもよい。な
お、この場合、絶縁膜10と、後に形成するサイドウォ
ール51eとは、異種の材料からなるものとする。
【0132】まず、上記と同様の工程で、図11(c) に
示すように、GaAs層32eを形成した後、実施例1
の場合と同様の方法で、サイドウォール51eを形成す
る。本実施例の場合は、GaAs半導体基板の表面が、
各絶縁膜10に被われていることにより、従来例及び実
施例1の場合と異なり、サイドウォール51eを形成し
ても、GaAs半導体基板のn型GaAs層31jはエ
ッチングされない。その後、ドレイン側にオフセットし
たフォトレジスト60eを図11(d) のように形成す
る。
【0133】サイドウォール51eの形成後、図11
(d) に示すように、ゲート電極4e,サイドウォール5
1e,及びフォトレジスト60eをマスクにして、か
つ、各絶縁膜10をスルー膜にして、GaAs半導体基
板にSiのイオン注入を行なう。これにより、n型Ga
As領域3e,n’型GaAs領域311e,及びn+
型GaAs領域70eよりなるn型GaAs層33eが
形成される。
【0134】n型GaAs層33eの形成後、サイドウ
ォール51e及びフォトレジスト60eを除去して、
n’型GaAs領域311eとn+ 型GaAs領域70
eとを、アニール処理によって活性化し、図11(e) に
示す、GaAs半導体基板1eを形成する。そののち、
図11(e) に示す、ドレイン電極8とソース電極9と
を、それぞれのn+ 型GaAs層7e上に形成して、F
ETを完成する。
【0135】変形例2.またその他の製造方法として、
上記第1の製造方法の絶縁膜10に代えて、絶縁膜11
により本実施例5のFETを形成する方法を図12(a)
〜(c) に示す工程断面図に従って説明する。
【0136】まず、従来例と同様の方法で、図12(a)
に示すGaAs半導体基板を形成したのち、絶縁膜を形
成し、該絶縁膜の,GaAs半導体基板のゲート電極を
設置する所要の領域のドレイン側端からドレイン側に第
1の所定距離の位置までの領域,及びゲート電極のソー
ス側端からソース側に第2の所定距離の位置までの領域
を残してエッチングし、図12(a) に示す絶縁膜11を
形成する。なお、絶縁膜11は、上述の絶縁膜10と同
じ材料からなり、その膜厚も、絶縁膜10と同じであ
る。
【0137】絶縁膜11のそれぞれを形成後、上記所要
の領域上,及び該所要の領域に隣接するドレイン側及び
ソース側の絶縁膜11上の所望部分に、電極部材を被着
して、図12(b) に示す、ゲート電極4eを形成する。
【0138】ゲート電極4eの形成後、図12(c) に示
すように、ゲート電極4eをマスクにして、かつ絶縁膜
11をスルー膜にして、Siのイオン注入を行ない、そ
ののち、GaAs半導体基板をアニール処理によって活
性化することにより、これにより、n型GaAs領域3
e,n’型GaAs領域31e,及びn+ 型GaAs領
域7eよりなるn型GaAs層78が形成される。つま
り、図12(c) に示す、i型GaAs層100上に、p
型GaAs層2e,n型GaAs層78を有する半導体
基板1eが形成される。
【0139】GaAs半導体基板1eの形成後、各絶縁
膜11をGaAs半導体基板1e上から除去し、ドレイ
ン電極8とソース電極9とを形成して、FETを完成す
る。
【0140】このように、本実施例5における半導体装
置の製造方法では、絶縁膜10,11を設け、サイドウ
ォール51を形成する従来例,及び実施例1,3の場合
とは異なるエッチング方法を用いてこれを除去すること
により、各絶縁膜10,及び11とGaAs層78との
間のエッチング選択比を十分な大きさとすることがで
き、各絶縁膜10,及び11を除去する際に、n型Ga
As層78がエッチングされることが無く、堀り込み部
は形成されない。もし、GaAs層78の表面がエッチ
ングされたとしても、その掘り込みの深さは従来例,及
び実施例1,3と比較して無視できる程度である。
【0141】また、変形例1のようにサイドウォール5
1eを形成する場合でも、サイドウォール51eが各絶
縁膜10上に形成されているので、従来例及び実施例
1,3の場合と異なり、エッチングにより、n型GaA
s層78が堀り込まれることは無い。また、変形例2の
ように、ゲート電極を設置する所要の領域を挟むドレイ
ン側及びソース側の,それぞれ上記ゲート電極のドレイ
ン側端部から所定距離,及びソース側端部から所定距離
までの領域に絶縁膜11を形成し、このゲート電極を設
置する所要の領域,及び,絶縁膜11の該ゲート電極を
設置する所要の領域に隣接する所望の領域にゲート電極
4eを形成し、そののち、ゲート電極4eをマスクに、
かつ、絶縁膜11をスルー膜にしてイオン注入を行うこ
とにより、イオン注入工程を1つ省略することができ
る。
【0142】次に実施例2のFETの動作,作用につい
て、ゲート電極4e付近の拡大断面を示す図13を用い
て説明する。ゲート電極4に負の電圧が印加されると、
従来例と同様に、ゲート電極4の下のn型GaAs領域
3aに、この電圧に従った深さのゲート空乏層が広が
る。このように、空乏層が広がることによって、ゲート
電極4下方のチャネルの厚みは薄くなり、この印加電圧
の大きさに従って、ソース電極9側へと流れていくドレ
イン電流ID を制御することができる。なお、図13中
の符号で、図21中の符号と同一のものは、従来例で説
明した通りであり、wは、従来例の図21に示す、堀り
込み部80がある場合のFETの表面空乏層の最も深い
部分の位置であり、vは、実施例1の図3に示す、堀り
込み部80にn’型層を設けた場合のFETの表面空乏
層の最も深い部分の位置である。
【0143】本実施例5では、上記製造方法によりFE
Tに堀り込み部80が形成されないので、従来例,及び
実施例1,3のような堀り込み80によるチャネル狭窄
をなくすことができ、0V付近まで良好な相互コンダク
タンスを得ることができる。
【0144】上述のように本実施例5では、上記製造工
程により、突起部4e−1,4e−2を有するゲート電
極4eを形成したのち、このゲート電極4eをマスクと
してSiをイオン注入して、突起部4e−1,4e−2
下を含むゲート電極4e下に、n型GaAs領域3eを
形成するので、サイドウオールを用いずにn型GaAs
領域3eを形成することができ、上記実施例3の効果に
加え、さらに堀り込みが形成されない半導体装置を得る
ことができる効果がある。
【0145】これにより、実施例5のFETでは、n’
型GaAs層31eに発生する表面空乏層下方のチャネ
ルの厚みを、図13に示すように、実施例1,3のFE
Tの場合(v)よりも厚くできる。この結果、実施例5
のFETは、実施例1,3のFETよりも、チャネル狭
窄を緩和することができ、より0Vに近い負の電圧をゲ
ート電極4eに印加しても、良好な相互コンダクタンス
が得られる効果がある。すなわち、実施例5のFETで
は、ゲート電極4bにかかる負のゲート電圧を0Vに近
づけていったとき、実施例1,3の場合以上に、相互コ
ンダクタンス(gm )の低下を抑制でき、ゲート電圧が
0Vの場合においても、より高い値を得られる効果があ
る。
【0146】また、変形例1のように、マスクとしてサ
イドウォールを形成する場合でも、GaAs半導体基板
上に各絶縁膜10を形成したのちに、これらの絶縁膜1
0上にサイドウォール51eを形成するので、従来例の
製造方法と異なり、GaAs半導体基板の表面を掘り込
まずに、FETを作製できる効果がある。
【0147】さらに、変形例2では、各絶縁膜11を形
成したのち、ゲート電極4eを形成し、そののち、ゲー
ト電極4eをマスクとして、かつ、各絶縁膜11をスル
ー膜として、イオン注入を行なうので、先の第1の製造
方法のイオン注入工程を簡略化できる効果がある。
【0148】実施例6.以下、本発明の実施例6を図に
ついて説明する。図14は本発明の実施例6による半導
体装置を示す断面図であり、図において、1fはGaA
s半導体基板、101fはGaAs半導体基板1fに形
成されたi型GaAs層、図中の斜線部を示す79は、
GaAs半導体基板1fに形成されたn型GaAs層で
あり、このn型GaAs層79は、n型GaAs領域2
1fと、n’型GaAs領域23fと、n+ 型GaAs
領域24fとよりなる。
【0149】また、4fはn型GaAs領域21f上に
配設されているWSiなどの高融点金属からなるゲート
電極であり、4f−1,4f−2は、それぞれゲート電
極のドレイン側,及びソース側の側部にドレイン側,及
びソース側に突出して設けられた突起部である。なお、
このゲート電極4fとn型GaAs領域21fとの接合
面の幅は、0.5μm〜1.0μmであり、突起部4f
−1,4f−2のオーバーラップ量uは、0.20μm
〜0.25μmである。22fは突起部4f−1,4f
−2の下のn型GaAs領域21f上に形成されたi型
GaAs領域である。ここで、n型GaAs領域21
f,n’型GaAs領域23f,及びn+型GaAs領
域24fのドナー濃度は、それぞれ実施例1のn型Ga
As領域3a,n’型GaAs領域31a,及びn+
GaAs領域7aのドナー濃度と同様である。
【0150】そして、n型GaAs領域21fは、突起
部4f−1,4f−2下を含むゲート電極4f下に配置
されており、このn型GaAs領域21f上の,突起部
4f−1,4f−2の下に位置する部分にi型GaAs
領域22fが設けられている。また、上記ゲート電極4
fを、ドレイン電極8とソース電極9との間の,ドレイ
ン電極側よりソース電極側により近い位置にオフセット
して配置したオフセットゲート構成のSAGFETを示
し、ドレイン側のn’型GaAs領域23fの長さ(x
1 )が、ソース側のn’型GaAs領域23fの長さ
(x2 )よりも長いものとしている。
【0151】次に図15(a) 〜(e) に示す工程断面図に
従い、実施例3における半導体装置の製造方法について
説明する。まず、MBE法などの結晶成長法により、i
型GaAs半導体基板103上に、n型GaAs膜21
0fとi型GaAs膜とを形成し、そののち、i型Ga
As膜上に絶縁膜を積層する。該絶縁膜の積層後、図1
5(a) に示すように、該絶縁膜のゲート電極4fを形成
する領域を除去して絶縁膜12を形成する。そののち、
絶縁膜12をマスクにして、上記i型GaAs膜にエッ
チングを行ない、上記i型GaAs膜のゲート電極4b
を形成する領域を除去して、ドレイン側及びソース側に
i型GaAs膜220fを形成する。これにより、n型
GaAs膜210fのゲート電極4bが形成される所要
の領域を露出させる。
【0152】そののち、n型GaAs層210fの上記
所要の領域上,及び、該所要の領域に隣接するドレイン
側及びソース側の上記絶縁膜12の各端部上にに、電極
部材を被着して、図15(b) に示す、突起部4f−1,
4f−2を有するゲート電極4fを形成する。
【0153】ゲート電極4fの形成後、図15(c) に示
すように、ゲート電極4fをマスクにして、かつ、絶縁
膜12をスルー膜にして、GaAs半導体基板にSiの
イオン注入を行なうことにより、n’型GaAs領域2
30a,及びn型GaAs領域3aが形成される。これ
により、i型GaAs層103が変化したi型GaAs
層102上に、n型GaAs領域21f及びn’型Ga
As領域230fよりなるn型GaAs層32fを形成
され、n型GaAs領域21f上のゲート電極の突起部
4f−1,4f−2の下方にi型GaAs領域22fを
形成することができる。
【0154】n型GaAs層32fの形成後、図15
(d) に示す、フォトレジスト6fを形成し、そののち、
GaAs半導体基板101fにSiのイオン注入を行な
う。これにより、i型GaAs層102が変化したi型
GaAs層101f上に、n型GaAs領域21f,
n’型GaAs領域231f,及びn+ 型GaAs領域
240fよりなるn型GaAs層33f,及びi型Ga
As領域22fが形成される。
【0155】n型GaAs層33f,及びi型GaAs
層101fの形成後、フォトレジスト60及び絶縁膜1
2を除去して、さらに、n’型GaAs領域23f及び
+型GaAs領域240fを、アニール処理によって
活性化する。これにより、図15(e) に示す、n型Ga
As層79が形成される。
【0156】n型GaAs層79の形成後、図15(e)
に示すように、ドレイン側のn+ 型GaAs領域24f
上にドレイン電極8を形成し、ソース側のn+ 型GaA
s領域24f上にソース電極9を形成して、FETを完
成する。
【0157】変形例1.なお、上記製造方法では、Ga
As層32fの形成後にフォトレジスト6fを形成した
が、フォトレジスト6fの代わりに、図15(d) に破線
で示す、サイドウォール51f及びフォトレジスト60
fを用いて、実施例5のFETを形成してもよい。な
お、この場合、絶縁膜12と、後に形成するサイドウォ
ール51fとは、異種の材料からなるものとする。
【0158】まず、上記と同様の工程で、図15(c) に
示すように、GaAs層32eを形成した後、実施例1
の場合と同様の方法で、サイドウォール51fを形成す
る。本実施例の場合は、GaAs半導体基板の表面が、
各絶縁膜12に被われていることにより、従来例及び実
施例1の場合と異なり、サイドウォール51fを形成し
ても、GaAs半導体基板のn型GaAs層31jはエ
ッチングされない。その後、ドレイン側にオフセットし
たフォトレジスト60fを図15(d) のように形成す
る。
【0159】サイドウォール51fの形成後、図15
(d) に示すように、ゲート電極4f,サイドウォール5
1f,及びフォトレジスト60fをマスクにして、か
つ、各絶縁膜12をスルー膜にして、GaAs半導体基
板にSiのイオン注入を行なう。これにより、i型Ga
As層102が変化したi型GaAs層101f上に、
n型GaAs領域21f,n’型GaAs領域231
f,及びn+ 型GaAs領域240fよりなるn型Ga
As層33f,及びi型GaAs領域22fが形成され
る。GaAs層33fの形成後、上記同様の工程により
FETを完成する。
【0160】次に実施例3のFETの動作について、ゲ
ート電極4b付近の拡大断面を示す図16を用いて説明
する。なお、図16中の符号で、図13中の符号と同一
のものは、実施例5で説明した通りである。図16に示
すように、実施例6のFETでは、先の実施例5の場合
と同様、ゲート電極4fに負の電圧が印加されると、こ
の負の電圧に応じたゲート空乏層が、n型GaAs領域
21fに発生し、これにより、ドレイン電流が制御され
る。また、実施例6のFETでは、その表面空乏層の底
部の高さが、実施例5のFETのものより高くなりチャ
ネルの厚みがさらに厚くなる。チャネル狭窄を緩和する
ことができる。
【0161】上述のように、本実施例6では、i型Ga
As層103上に、n型GaAs膜210f,i型Ga
As膜,及び絶縁膜を順次形成し、そののち、上記絶縁
膜,及びi型GaAs膜の一部分を除去して、n型Ga
As膜210fの,ゲート電極4bが形成される所要の
領域を露出させ、さらに、この所要の領域上,及び、上
記絶縁膜の該所要の領域に隣接する各端部上に、電極部
材を被着して、ゲート電極4fを形成し、そののち、こ
のゲート電極4fをマスクとして、かつ、上記絶縁膜を
スルー膜として、GaAs半導体基板にSiをイオン注
入するので、突起部4f−1,4f−2下を含むゲート
電極4f下のGaAs層のSiの濃度を、もとの状態に
保つこと、すなわち、n型GaAs領域21f,及びn
型GaAs領域21f上の,突起部4f−1,4f−2
下方にi型GaAs領域22fを形成することができ
る。この結果、図16に示すように、n型GaAs領域
21fのうちのi型GaAs領域22f下の部分には、
表面空乏層が発生せず、仮に、表面空乏層が発生したと
しても、その深さは、ゲート空乏層に影響を与えない程
度になる効果がある。さらに、n型GaAs領域21f
とゲート電極4fとの接合面の高さを、n’型GaAs
領域23f,及びn+ 型GaAs領域24fの表面の高
さ以下とすることができるので、n’型GaAs領域2
3f,及びn+型GaAs領域24fの表面空乏層の底
部を、上記接合面よりも高くでき、これにより、実施例
6のFETでは、上記表面空乏層によるn’型GaAs
領域31fのチャネル狭窄をさらに緩和し、実施例4,
5の場合以上に、0Vに近い値を印加した場合でも、そ
の相互コンダクタンス(gm )は、より高い値を得られ
る効果がある。
【0162】また、ゲート電極4を、ドレイン電極8と
ソース電極9との間の,ドレイン電極8側よりソース電
極9側により近い位置にオフセットして配置し、かつ、
上記実施例と同様に、ドレイン側のn’型GaAs領域
23fの長さが、ソース側のn’型GaAs領域23f
の長さよりも長いものとしたので、ドレイン電極8周辺
の電界集中を防止でき、これにより、高耐圧、高出力用
半導体に要求されるFET特性を満たすことができる。
【0163】さらに、実施例6の変形例1による製造方
法では、サイドウォール51fを用いる場合、サイドウ
ォール51fは、絶縁膜12上に形成されるので、Ga
As半導体基板を掘り込まないでサイドウォール51f
を形成できる効果があり、これにより、n’型GaAs
領域23fに発生する表面空乏層の底部は、上記の掘り
込みの無い分、浅くなり、チャネル狭窄を緩和できる効
果がある。
【0164】実施例7.以下、本発明の実施例7を図に
ついて説明する。図において、実施例3に示した図7と
同一符号は同一または相当する部分を示している。図1
7の半導体装置は、ゲート電極を、ドレイン電極とソー
ス電極との間の,ドレイン電極とソース電極との中間位
置に配置し、n型GaAs層77の,ゲート電極のドレ
イン側,及びソース側にそれぞれ同じ等しい長さに設け
られたn’GaAs領域31cを有する半導体スイッチ
素子を示している。
【0165】次に、図18(a) 〜(e) に図17のスイッ
チ素子の製造方法を図について説明する。図18におい
て、図8,9と同一符号は同一または相当する部分を示
しており、6gは、ゲート電極4cからソース電極9側
とドレイン電極8側に等距離張り出してパターニングさ
れたレジストである。
【0166】実施例3のと同様の工程で図8(c) に示す
イオン注入を行い、n型GaAs領域3c,及びn’型
GaAs領域310cを得る。
【0167】そののち、図18(a) に示すように、ゲー
ト電極4cからソース電極9側とドレイン電極8側に等
しい長さで張り出してパターニングされたレジスト6g
を形成し、このレジスト6g,ゲート電極4c,及びサ
イドウォール51をマスクにSiのイオン注入を行い、
n型GaAs領域3cと、n’型GaAs領域31c
と、n+ 型GaAs領域70cとよりなるn型GaAs
層を得る。以降の工程は実施例3の図8で示したのと同
様であり、これにより本実施例の半導体装置を完成す
る。
【0168】変形例1.この製造方法の変形例として、
実施例4として図9に示したのと同様の工程により、図
9(c) に示すイオン注入を行うが、この際のレジスト6
dの形状を、図18(b) に示すレジスト6gのようにし
て形成し、即ち、ゲート電極4cからソース電極9側と
ドレイン電極8側に等距離に張り出してパターニングさ
れたレジスト6gを形成して、イオン注入を行うことに
より、ドレイン側,及びソース側のそれぞれのn’型G
aAs領域31cの長さが等しい半導体装置を得ること
ができ、以降実施例4と同様の工程を行うことにより半
導体装置を完成する。
【0169】また、上記実施例5,及び6についても、
半導体装置を製造する際のレジスト6e,6f,及び絶
縁膜11のサイズをゲート電極のドレイン側,及びソー
ス側で同じ長さとすることにより、本実施例のようにド
レイン側,及びソース側で同じ長さのn’型GaAs領
域3e,n’型GaAs領域3fを有する半導体装置を
得ることができ、スイッチ素子として用いることができ
る。
【0170】以下に、本実施例7の作用について説明す
る。本発明の実施例は、実施例3で説明したのと同様
に、n’型GaAs領域31cを設けることにより、堀
り込み部80の表面空乏層によるチャネル狭窄の影響を
緩和することができる。さらにゲート電極をドレイン電
極とソース電極の中間位置とし、それぞれ等しい長さを
有するn’型GaAs領域31cを設けたので、ゲート
電極に、高濃度のn+ 型GaAs領域が近接して存在せ
ず、ゲート電極にさらに大きな負の電圧を印加した場合
に発生するリーク電流を抑制することができ、ゲートド
レイン間耐圧(Vgdo )、ゲートソース間耐圧(Vgso
)を等しくかつ高耐圧に得ることができる。これによ
り、高出力送信受信用のスイッチング動作が可能とな
り、プレーナ型の高耐圧スイッチ素子として用いること
ができる。このように本実施例では、リセス型に較べ均
一性に優れたプレーナ型の高耐圧スイッチ素子を歩留り
良く製造できる効果がある。
【0171】実施例8.図1〜図18では単一FET,
及びスイッチ素子について説明したが、本実施例は、用
途に応じてFETが並列に配置された半導体装置,マイ
クロ波モノリシック集積回路(MMIC)として多段F
ET構成にした半導体装置,及びスイッチ素子を含む半
導体装置等にも展開することができる。
【0172】上記実施例で示した単一のFET,及びス
イッチ素子のほか、通常BPLDD或いはLDD構造S
AGFETで構成した低雑音増幅用回路、ロジック回路
等の複数の構成要素を集積化し、一体化したMMIC
を、通常のウエハプロセスにより製造する。
【0173】以下に、本実施例の作用について説明す
る。通常高耐圧が要求される半導体装置は、その用途に
より、その基本構造が異なるものである。例えば、高耐
圧が要求されるスイッチ素子は、従来例の図23で示し
たように、高耐圧を得るためにリセス構造を用いてお
り、高耐圧のFETは、上記実施例1ないし6で述べた
のSAGFETのようなプレーナ構造を用いている。こ
のように基本構造の異なる半導体素子をを同一ウエハ上
で集積化することは非常に困難であった。しかし、本実
施例7のプレーナ型の高耐圧スイッチ素子を用いること
により、プレーナ型として、同一の工程により集積回路
を製造することができる。
【0174】また、プレーナ型とすることで、ウエハ上
での均一性を向上することができ、歩留りを向上するこ
とができる。
【0175】このように本実施例では、上記実施例に示
した、プレーナ型の高耐圧SAGFETとプレーナ型の
高耐圧スイッチ素子とを用いることにより、SAGFE
Tの形成工程と全く同じフローでスイッチ素子を形成す
ることができ、MMIC等の集積化した回路をプレーナ
工程で製造することができる。これにより、均一性に優
れた集積回路装置を、高歩留りで製造することができる
効果がある。
【0176】なお、上述の各実施例では、半導体基板
に、GaAs系の半導体基板を用いているが、ガラス
系,及びシリコン系の半導体基板を用いることもでき、
この場合も、上記の各実施例と同様の効果が得られる。
【0177】
【発明の効果】この発明にかかる半導体装置(請求項
1)によれば、半導体基板上にドレイン電極,ソース電
極,及びゲート電極を有する半導体装置において、上記
半導体基板のある半導体層が、ドナーあるいはアクセプ
タのいずれかの不純物を第1の濃度にて含有し、その上
面のほぼ中央部分に第1の所定長さの上記ゲート電極が
被着されるべき部分を有する第1の濃度領域と、上記第
1の濃度領域中の不純物と同じ導電型を示す不純物を上
記第1の濃度以上の第2の濃度にて含有し、上記第1の
濃度領域のドレイン側端にて該第1の濃度領域に隣接し
て形成された、ドレイン側方向に向けて第2の所定長さ
を有する第2の濃度領域と、上記第1の濃度領域中の不
純物と同じ導電型を示す不純物を上記第2の濃度以上の
第3の濃度にて含有し,上記第2の濃度領域のドレイン
側端にて該第2の濃度領域に隣接して形成されたドレイ
ン側の第3の濃度領域と、上記第1の濃度領域中の不純
物と同じ導電型を示す不純物を上記第3の濃度にて含有
し,上記第1の濃度領域のソース側端にて該第1の濃度
領域に隣接して形成されたソース側の第3の濃度領域と
よりなるものであり、上記第1の濃度領域上のゲート電
極が被着されるべき部分にゲート電極が,上記ドレイン
側の第3の濃度領域上に上記ドレイン電極が、上記ソー
ス側の第3の濃度領域上に上記ソース電極がそれぞれ形
成されているので、サイドウォールの形成により、上記
第2の濃度領域が掘り込まれた場合でも、この堀り込み
部の表面空乏層の深さを浅くでき、これにより、上記表
面空乏層によるチャネルの狭窄を緩和できる。この結
果、上記ゲート電極に印加される負の電圧値を、さらに
0Vに近づけても、良好な相互コンダクタンス値が得ら
れる効果がある。さらに、ゲート電圧,及びドレイン電
圧により、上記第1の濃度領域のドレイン側に電界が集
中しても、上記第1の濃度領域のドレイン側に上記第2
の濃度領域があるので、上記第3の濃度領域への電界の
集中を緩和でき、十分なゲート−ドレイン間耐圧を得ら
れる効果がある。
【0178】この発明にかかる半導体装置(請求項2)
によれば、半導体基板上にドレイン電極,ソース電極,
及びゲート電極を有する半導体装置において、上記半導
体基板のある半導体層が、ドナーあるいはアクセプタの
いずれかの不純物を第1の濃度にて含有し、その上面の
ほぼ中央部分に第1の所定長さの上記ゲート電極が被着
されるべき部分を有する第1の濃度領域と、上記第1の
濃度領域中の不純物と同じ導電型を示す不純物を上記第
1の濃度以上の第2の濃度にて含有し、上記第1の濃度
領域のドレイン側端にて該第1の濃度領域に隣接して形
成された、ドレイン側方向に向けて第2の所定長さを有
するドレイン側の第2の濃度領域と、上記第1の濃度領
域中の不純物と同じ導電型を示す不純物を上記第2の濃
度以上の第3の濃度にて含有し,上記ドレイン側の第2
の濃度領域のドレイン側端にて該ドレイン側の第2の濃
度領域に隣接して形成されたドレイン側の第3の濃度領
域と、上記第1の濃度領域中の不純物と同じ導電型を示
す不純物を上記第2の濃度にて含有し、上記第1の濃度
領域のソース側端にて該第1の濃度領域に隣接して形成
された、ソース側方向に向けて第3の所定長さを有する
ソース側の第2の濃度領域と、上記と同じ導電型を示す
不純物を上記第3の濃度にて含有し,上記ソース側の第
2の濃度領域のソース側端にて該ソース側の第2の濃度
領域に隣接して形成されたソース側の第3の濃度領域と
よりなるものであり、上記第1の濃度領域上のゲート電
極が被着されるべき部分にゲート電極が,上記ドレイン
側の第3の濃度領域上に上記ドレイン電極が、上記ソー
ス側の第3の濃度領域上に上記ソース電極がそれぞれ形
成されているので、サイドウォールの形成により、上記
第2の濃度領域が掘り込まれた場合でも、この堀り込み
部の表面空乏層の深さを浅くでき、これにより、上記表
面空乏層によるチャネルの狭窄を緩和できる。この結
果、上記ゲート電極に印加される負の電圧値を、さらに
0Vに近づけても、良好な相互コンダクタンス値が得ら
れる効果がある。さらに、ゲート電圧,及びドレイン電
圧により、上記第1の濃度領域のドレイン側に電界が集
中しても、上記第1の濃度領域のドレイン側に上記第2
の濃度領域があるので、上記第3の濃度領域への電界の
集中を緩和でき、十分なゲート−ドレイン間耐圧を得ら
れる効果がある。さらに上記第1の濃度領域のソース側
にも上記第2の濃度領域があることにより、ゲート−ソ
ース間耐圧が向上し、動作時のリーク電流を低減するこ
とができる効果がある。
【0179】この発明にかかる半導体装置(請求項3)
によれば、上記半導体装置(請求項2)において、上記
ゲート電極は、そのソース側,及びドレイン側の側部
に、それぞれソース側,及びドレイン側に突出した,該
半導体層と接触しない第1,及び第2の突起部を有する
ものであり、上記第1の濃度領域のソース側端の上方に
第1の突起部のソース側端があり、上記第1の濃度領域
のドレイン側端の上方に第2の突起部のドレイン側端が
あるので、上記ゲート電極をマスクとして上記不純物を
注入することにより、半導体基板に堀り込みを形成せず
に、上記第1の濃度領域の不純物濃度を、上記第2の濃
度以下の上記第1の濃度とすることができる。また、上
記第2の濃度領域を設けることにより、該領域の表面空
乏層の深さを浅くでき、表面空乏層,及び堀り込みによ
るチャネルの狭窄が緩和され、また、上記第3の濃度領
域での電界集中を緩和でき、動作時のリーク電流を抑え
ることができる。
【0180】この発明にかかる半導体装置(請求項4)
によれば、上記半導体装置(請求項1ないし3)におい
て、上記第1,第2,及び第3の濃度領域の下に位置す
る半導体層が、上記第1,第2,及び第3の濃度領域に
含まれる上記不純物とは異なる導電型を示すドナーある
いはアクセプタのいずれかの不純物を含む半導体層であ
るので、チャネルの深さ方向のキャリア濃度分布曲線の
勾配が急峻な半導体装置を得ることができ、ウエハ面内
の各半導体素子の均一性を向上することができる効果が
ある。
【0181】この発明にかかる半導体装置(請求項5)
によれば、上記半導体装置(請求項3)において、上記
第1,第2,及び第3の濃度領域の下に位置する半導体
層が、真性半導体層であり、上記第1の濃度領域上の,
上記ゲート電極の上記第1,第2の突起部下に位置する
部分に、真性半導体領域が設けられているので、上記ゲ
ート電極をマスクとすることにより、上記ゲート電極,
及びその突起部下の第1の濃度領域,及び真性半導体領
域を形成することができ、これにより、上記第1の濃度
領域の,上記真性半導体領域下の部分に、表面空乏層が
発生しなくなり、チャネルの狭窄をさらに防止できる効
果がある。また、上記第2の濃度領域を設けることによ
り、該領域の表面空乏層の深さを浅くでき、表面空乏
層,及び堀り込みによるチャネルの狭窄が緩和され、こ
の結果、上記ゲート電極に印加される負の電圧値を、さ
らに0Vに近づけても、良好な相互コンダクタンス値が
得られる効果がある。また、上記第3の濃度領域での電
界集中を緩和でき、動作時のリーク電流を抑えることが
できる。
【0182】この発明にかかる半導体装置(請求項6)
によれば、上記半導体装置(請求項2)において、上記
ゲート電極は、上記ドレイン電極と上記ソース電極との
間の,上記ドレイン電極側より上記ソース電極側により
近い位置にオフセットして配置され、上記ドレイン側の
第2の濃度領域の上記第2の所定長さが、上記ソース側
の第2の濃度領域の上記第3の所定長さよりも長いの
で、ゲート電圧,及びドレイン電圧により、上記第1の
濃度領域のドレイン側に電界が集中しても、ドレイン側
の上記第3の濃度領域での電界の集中をより緩和できる
効果がある。
【0183】この発明にかかる半導体装置(請求項7)
によれば、上記半導体装置(請求項2)において、上記
ゲート電極は、上記ドレイン電極と上記ソース電極との
間の,上記ドレイン電極と上記ソース電極との中間位置
に配置され、上記ドレイン側の第2の濃度領域の上記第
2の所定長さと、上記ソース側の第2の濃度領域の上記
第3の所定長さとが等しいので、高耐圧のプレーナ型ス
イッチ素子として用いることができる。
【0184】この発明にかかる半導体装置(請求項8)
によれば、上記半導体装置(請求項2)において、上記
ゲート電極が、上記ドレイン電極と上記ソース電極との
間の,上記ドレイン電極側より上記ソース電極側により
近い位置にオフセットして配置された単数または複数の
単位半導体装置と、上記ゲート電極が、上記ドレイン電
極と上記ソース電極との間の,上記ドレイン電極と上記
ソース電極との中間位置に配置された単数または複数の
単位半導体装置とを集積してなるので、プレーナ型の高
耐圧集積回路を形成できる効果がある。
【0185】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項9)によれば、半導体基板上にゲート電極,ソ
ース電極,及びドレイン電極を有する半導体装置を製造
する方法において、上記半導体基板の表面に形成したあ
る導電型の半導体層上に、上記ゲート電極を形成する第
1の工程と、上記ゲート電極,及び上記半導体層の表面
上に絶縁膜を形成し、該絶縁膜の不要部分をエッチング
除去して、上記ゲート電極側面にサイドウォールを形成
する第2の工程と、上記ゲート電極及び上記サイドウォ
ールを第1のマスクにして、上記半導体基板に上記半導
体層中の不純物と同じ導電型を示す不純物を注入する第
3の工程と、上記半導体基板上の,上記第1のマスク上
のある位置から、上記ゲート電極のドレイン側端からド
レイン側に第1の所定距離の位置までの領域に、レジス
トを形成する第4の工程と、該レジスト,及び上記第1
のマスクを第2のマスクにして、上記半導体層に上記半
導体層中の不純物と同じ導電型を示す不純物を注入する
第5の工程と、上記半導体基板上の,上記第2のマスク
よりソース側の位置に上記ソース電極を、上記第2のマ
スクよりドレイン側の位置に上記ドレイン電極を形成す
る第6の工程とを含むので、上記半導体層の上記第1の
マスク下の領域を、所要の濃度にて上記不純物を含有す
るようにでき、上記半導体層の上記第2のマスク下の,
上記第1のマスク下以外の領域を、上記所要の濃度以上
の濃度にて上記不純物を含有するようにでき、上記半導
体層の上記第2のマスク下の領域以外を、上記の各濃度
以上の濃度にて、上記不純物を含有するようにできる。
また、上記サイドウォールを形成する際に、上記半導体
基板の表面の,上記サイドウォール下の以外の部分を掘
り込んでも、この掘り込んだ部分の上記不純物濃度を、
上記第1のマスク下の上記不純物濃度以上とすることに
より上記レジスト下の領域に発生する表面空乏層の深さ
を浅くでき、表面空乏層によるチャネルの狭窄を緩和で
きる効果がある。この結果、上記ゲート電極に印加され
る負の電圧値を、さらに0Vに近づけても、良好な相互
コンダクタンス値が得られる効果がある。また、上記中
間濃度領域を設けたことにより、高濃度領域への電界の
集中を緩和できる効果がある。
【0186】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項10)によれば、半導体基板上にゲート電極,
ソース電極,及びドレイン電極を有する半導体装置を製
造する方法において、上記半導体基板の表面に形成した
ある導電型の半導体層上に第1種の金属膜を形成し、該
第1種の金属膜上に第2種の金属膜を形成したのち、該
第2種の金属膜を、その上記ゲート電極となる所要の領
域が残るよう除去し、上記ゲート電極の一部を形成する
第1の工程と、上記ゲート電極の一部,及び上記第1種
の金属膜上に絶縁膜を形成し、該絶縁膜の不要部分をエ
ッチング除去して、上記ゲート電極の一部の側面にサイ
ドウォールを形成する第2の工程と、上記ゲート電極の
一部,及び上記サイドウォールを第1のマスクにして、
かつ上記第1種の金属膜をスルー膜にして、上記半導体
基板に上記半導体層中の不純物と同じ導電を示す不純物
を注入する第3の工程と、上記半導体基板上の,上記第
1のマスク上のある位置から、上記ゲート電極の一部の
ドレイン側端からドレイン側に第1の所定距離の位置ま
での領域に、レジストを形成する第4の工程と、該レジ
スト,及び上記第1のマスクを第2のマスクにして、か
つ上記第1種の金属膜をスルー膜にして、上記半導体基
板に上記半導体層中の不純物と同じ導電型を示す不純物
を注入する第5の工程と、上記レジスト,及び上記サイ
ドウォールを除去したのち、上記第1種の金属膜を、そ
の第1種の金属膜のゲート電極となる所要の領域が残る
よう除去し、ゲート電極の他の部分を形成する第6の工
程と、上記半導体基板上の,上記第2のマスクよりソー
ス側の位置に上記ソース電極を、上記第2のマスクより
ドレイン側の位置に上記ドレイン電極を形成する第7の
工程とを含むので、上記半導体層の上記第1のマスク下
の領域を、所要の濃度にて上記不純物を含有するように
でき、上記半導体層の上記レジスト下の,上記第1のマ
スク下以外の領域を、上記所要の濃度以上の濃度にて上
記不純物を含有するようにでき、上記半導体層の上記第
2のマスク下以外の領域を、上記の各濃度以上の濃度に
て上記不純物を含有するようにできる。また、上記第1
のマスクを構成する上記サイドウォールを形成しても、
上記半導体基板が掘り込まれなくなる。この結果、本製
造方法により得られた半導体装置では、堀り込み部,及
び上記表面空乏層によるチャネルの狭窄をさらに緩和で
きる効果がある。また、上記中間濃度領域を設けたこと
により、高濃度領域への電界の集中を緩和できる効果が
ある。
【0187】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項11)によれば、上記半導体装置の製造方法
(請求項9または10)において、上記第4の工程は、
上記半導体基板上の,上記ゲート電極が形成されるべき
領域のドレイン側端からドレイン側に第1の所定距離の
位置から、上記ゲート電極が形成されるべき領域のソー
ス側端からソース側に第2の所定距離の位置までの領域
にレジストを形成する工程であるので、上記半導体層の
上記第1のマスク下の領域を、所要の濃度にて上記不純
物を含有するようにでき、上記半導体層の上記第2のマ
スクにより、上記ゲート電極のソース側にも上記所要の
濃度以上の濃度にて上記不純物を含有する領域を設ける
ことができ、上記半導体層の,上記第2のマスク下以外
の領域を、上記の各濃度以上の濃度にて、上記不純物を
含有するようにできる。また、上記サイドウォールを形
成する際に、上記半導体基板の表面の,上記サイドウォ
ール下の以外の部分を掘り込んでも、表面空乏層の深さ
を浅くでき、これにより、上記表面空乏層によるチャネ
ルの狭窄を緩和できる効果がある。また、ゲート電圧,
及びドレイン電圧により、上記第1の濃度領域のドレイ
ン側に電界が集中しても、上記第2の濃度領域があるの
で、上記第3の濃度領域への電界の集中を緩和でき、さ
らに、上記第1の濃度領域のソース側にも上記第2の濃
度領域があることにより、十分なゲート−ドレイン間耐
圧,及びゲート−ソース間耐圧が得られ、動作時のリー
ク電流を低減できる効果がある。
【0188】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項12)によれば、半導体基板上にゲート電極,
ソース電極,及びドレイン電極を有する半導体装置を製
造する方法において、上記半導体基板の表面に形成した
ある導電型の半導体層上に上記ゲート電極を形成する第
1の工程と、上記ゲート電極,及び上記半導体層の表面
上に絶縁膜を形成し、該絶縁膜上の,上記ゲート電極の
ドレイン側端からドレイン側に第1の所定距離の位置か
ら、上記ゲート電極のソース側端からソース側に第2の
所定距離の位置までの領域にレジストを形成したのち、
上記絶縁膜を,該絶縁膜の上記レジストの下に位置する
部分が残るようエッチング除去する第2の工程と、上記
ゲート電極,上記絶縁膜,及び上記レジストをマスクに
して、上記半導体基板に上記半導体層中の不純物と同じ
導電型を示す不純物を注入する第3の工程と、上記レジ
ストを除去したのち、上記ゲート電極,及び上記絶縁膜
の上記ゲート電極側面部分に形成された部分をマスクに
して、かつ上記絶縁膜の上記半導体層表面に形成された
部分をスルー膜にして、上記半導体基板に上記半導体層
中の不純物と同じ導電型を示す不純物を注入する第4の
工程と、上記半導体基板上の,上記絶縁膜よりソース側
の位置に上記ソース電極を、上記絶縁膜よりドレイン側
の位置に上記ドレイン電極を形成する第5の工程とを含
むので、半導体基板に堀り込みを有さず、上記ゲート電
極,及び該ゲート電極側面部分に形成された絶縁膜をマ
スクとすることにより、上記半導体層の該マスク下の領
域を、所要の濃度にて上記不純物を含有するようにで
き、上記絶縁膜を半透過膜とすることにより、上記半導
体層の該絶縁膜下の,上記マスク下以外の領域を、上記
所要の濃度以上の濃度にて上記不純物を含有するように
でき、上記半導体層の該絶縁膜下以外の領域を、上記の
各濃度以上の濃度にて上記不純物を含有するようにでき
る。この結果、本製造方法により得られた上記半導体装
置では、堀り込みを形成しないので、堀り込み部,及び
表面空乏層によるチャネルの狭窄をさらに緩和すること
ができる効果がある。また、ゲート電圧,及びドレイン
電圧により、上記第1の濃度領域のドレイン側に電界が
集中しても、上記第2の濃度領域があるので、上記第3
の濃度領域への電界の集中を緩和でき、さらに、上記第
1の濃度領域のソース側にも上記第2の濃度領域がある
ことにより、十分なゲート−ドレイン間耐圧,及びゲー
ト−ソース間耐圧が得られ、動作時のリーク電流を低減
できる効果がある。
【0189】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項13)によれば、半導体基板上にゲート電極,
ソース電極,及びドレイン電極を有する半導体装置を製
造する方法において、上記半導体基板の表面に形成した
ある導電型の半導体層上の,上記ゲート電極が被着され
る領域以外の領域に絶縁膜を形成する第1の工程と、上
記ゲート電極が被着される領域上,及び該ゲート電極被
着領域のドレイン側及びソース側にそれぞれ隣接する上
記絶縁膜の各端部上に、電極部材を被着して、ソース
側,及びドレイン側の側部に突起部を有するゲート電極
を形成する第2の工程と、上記ゲート電極を第1のマス
クにして、かつ上記絶縁膜をスルー膜にして、上記半導
体基板に上記半導体層中の不純物と同じ導電型を示す不
純物を注入する第3の工程と、上記半導体基板上の,上
記ゲート電極被着領域のドレイン側端からドレイン側に
第1の所定距離の位置から、上記ゲート電極被着領域の
ソース側端からソース側に第2の所定距離の位置までの
領域にレジストを形成する第4の工程と、該レジスト,
及び上記ゲート電極を第2のマスクにして、かつ上記絶
縁膜をスルー膜にして、上記半導体基板に上記半導体層
中の不純物と同じ導電型を示す不純物を注入する第5の
工程と、上記半導体基板上の,上記第2のマスクよりソ
ース側の位置に上記ソース電極を、上記第2のマスクよ
りドレイン側の位置に上記ドレイン電極を、形成する第
6の工程とを含むので、上記半導体層の上記ゲート電極
下の領域を、所要の濃度にて上記不純物を含有するよう
にでき、上記半導体層の上記第2のマスク下の,上記ゲ
ート電極下以外の領域を、上記所要の濃度以上の濃度に
て上記不純物を含有するようにでき、上記半導体層の上
記第2のマスク下以外の領域を、上記の各濃度以上の濃
度にて、上記不純物を含有するようにできる。この結
果、本製造方法により得られた上記半導体装置では、堀
り込みを形成しないので、堀り込み部,及び表面空乏層
によるチャネルの狭窄をさらに緩和することができる効
果がある。また、ゲート電圧,及びドレイン電圧によ
り、上記第1の濃度領域のドレイン側に電界が集中して
も、上記第2の濃度領域があるので、上記第3の濃度領
域への電界の集中を緩和でき、さらに、上記第1の濃度
領域のソース側にも上記第2の濃度領域があることによ
り、十分なゲート−ドレイン間耐圧,及びゲート−ソー
ス間耐圧が得られ、動作時のリーク電流を低減できる効
果がある。
【0190】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項14)によれば、半導体基板上にゲート電極,
ソース電極,及びドレイン電極を有する半導体装置を製
造する方法において、上記半導体基板の表面に形成した
ある導電型の半導体層上の,上記ゲート電極が被着され
る領域以外の領域に第1の絶縁膜を形成する第1の工程
と、上記ゲート電極が被着される領域上,及び該ゲート
電極被着領域のドレイン側及びソース側にそれぞれ隣接
する上記第1の絶縁膜の各端部上に、電極部材を被着し
て、ソース側,及びドレイン側の側部に突起部を有する
ゲート電極を形成する第2の工程と、上記ゲート電極を
第1のマスクにして、かつ上記第1の絶縁膜をスルー膜
にして、上記半導体基板に上記半導体層中の不純物と同
じ導電型を示す不純物を注入する第3の工程と、上記ゲ
ート電極,及び上記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形
成し、該第2の絶縁膜の不要部分をエッチング除去し
て、上記ゲート電極側面にサイドウォールを形成する第
4の工程と、上記半導体基板上の,上記ゲート電極もし
くは上記サイドウォール上のある位置から、上記ゲート
電極被着領域のドレイン側端からドレイン側に第1の所
定距離の位置までの領域にレジストを形成する第5の工
程と、該レジスト,上記サイドウォール及び上記ゲート
電極を第2のマスクにして、かつ上記第1の絶縁膜をス
ルー膜にして上記半導体基板に上記半導体層中の不純物
と同じ導電型を示す不純物を注入する第6の工程と、上
記半導体基板上の,上記第2のマスクよりソース側の位
置に上記ソース電極を、上記第2のマスクよりドレイン
側の位置に上記ドレイン電極を形成する第7の工程とを
含むので、上記半導体層の上記ゲート電極下の領域を、
所要の濃度にて上記不純物を含有するようにでき、上記
半導体層の上記第2のマスク下の,上記ゲート電極下以
外の領域を、上記所要の濃度以上の濃度にて上記不純物
を含有するようにでき、上記半導体層の上記第2のマス
ク下以外の領域を、上記の各濃度以上の濃度にて、上記
不純物を含有するようにできる。また、上記ゲート電極
に上記サイドウォールを形成しても、上記半導体基板の
表面を掘り込むことがなくなり、堀り込み部,及び表面
空乏層によるチャネルの狭窄をさらに緩和することがで
きる効果がある。また、ゲート電圧,及びドレイン電圧
により、上記第1の濃度領域のドレイン側に電界が集中
しても、上記第2の濃度領域があるので、上記第3の濃
度領域への電界の集中を緩和でき、さらに、上記第1の
濃度領域のソース側にも上記第2の濃度領域があること
により、十分なゲート−ドレイン間耐圧,及びゲート−
ソース間耐圧が得られ、動作時のリーク電流を低減でき
る効果がある。
【0191】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項15)によれば、半導体基板上にゲート電極,
ソース電極,及びドレイン電極を有する半導体装置を製
造する方法において、上記半導体基板の表面に形成した
ある導電型の半導体層上の,上記ゲート電極が被着され
る領域のドレイン側端からドレイン側に第1の所定距離
の位置までの領域,及び該ゲート電極被着領域のソース
側端からソース側に第2の所定距離の位置までの領域に
それぞれドレイン側,及びソース側の絶縁膜を形成する
第1の工程と、上記ゲート電極被着領域上,及び該ゲー
ト電極被着領域のドレイン側及びソース側にそれぞれ隣
接する,上記ドレイン側,及びソース側の絶縁膜の各端
部上に電極部材を被着して、ソース側,及びドレイン側
の側部に突起部を有するゲート電極を形成する第2の工
程と、上記ゲート電極をマスクにして、かつ上記ドレイ
ン側,及びソース側の絶縁膜をスルー膜にして、上記半
導体基板に上記半導体層中の不純物と同じ導電型を示す
不純物を注入する第3の工程と、上記半導体基板上の,
上記マスクよりソース側の位置に上記ソース電極を、上
記マスクよりドレイン側の位置に上記ドレイン電極を形
成する第4の工程とを含むので、上記半導体層の上記ゲ
ート電極下の領域を、所要の濃度にて上記不純物を含有
するようにでき、上記半導体層の上記絶縁膜下の領域
の,上記ゲート電極下以外の領域を、上記所要の濃度以
上の濃度にて上記不純物を含有するようにでき、上記半
導体層の上記ゲート電極,及び絶縁膜下以外の領域を、
上記の各濃度以上の濃度にて上記不純物を含有するよう
にできる。この結果、本製造方法により得られた上記半
導体装置では、堀り込みを形成しないので、堀り込み
部,及び表面空乏層によるチャネルの狭窄をさらに緩和
することができる効果がある。また、ゲート電圧,及び
ドレイン電圧により、上記第1の濃度領域のドレイン側
に電界が集中しても、上記第2の濃度領域があるので、
上記第3の濃度領域への電界の集中を緩和でき、さら
に、上記第1の濃度領域のソース側にも上記第2の濃度
領域があることにより、十分なゲート−ドレイン間耐
圧,及びゲート−ソース間耐圧が得られ、動作時のリー
ク電流を低減できる効果がある。また、イオン注入の工
程を簡略化することができる。
【0192】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項16)によれば、半導体基板上にゲート電極,
ソース電極,及びドレイン電極を有する半導体装置を製
造する方法において、真性半導体層である第1の半導体
層上に,ある導電型の第2の半導体層,及び真性半導体
層である第3の半導体層を順次有する上記半導体基板を
形成する第1の工程と、上記第3の半導体層上に絶縁膜
を形成する第2の工程と、上記第2の半導体層の上記ゲ
ート電極が被着される領域上の,上記絶縁膜,及び上記
第3の半導体層を除去し、上記上記第2の半導体層の上
記ゲート電極被着領域を露出させる第3の工程と、上記
ゲート電極被着領域上,及び該ゲート電極被着領域のド
レイン側及びソース側にそれぞれ隣接する上記絶縁膜の
各端部上に、電極部材を被着して、ソース側,及びドレ
イン側の側部に突起部を有するゲート電極を形成する第
4の工程と、上記ゲート電極を第1のマスクにして、か
つ上記絶縁膜をスルー膜にして、上記第2,第3の半導
体層に上記第2の半導体層中の不純物と同じ導電型を示
す不純物を注入する第5の工程と、上記半導体基板上
の,上記ゲート電極被着領域のドレイン側端からドレイ
ン側に第1の所定距離の位置から、上記ゲート電極被着
領域のソース側端からソース側に第2の所定距離の位置
までの領域にレジストを形成する第6の工程と、該レジ
スト,及び上記ゲート電極を第2のマスクにして、かつ
上記絶縁膜をスルー膜にして、上記第2,第3の半導体
層に上記第2の半導体層中の不純物と同じ導電型を示す
不純物を注入する第7の工程と、上記半導体基板上の,
上記第2のマスクよりソース側の位置に上記ソース電極
を、上記第2のマスクよりドレイン側の位置に上記ドレ
イン電極を形成する第8の工程とを含むので、上記第3
の半導体層の上記ゲート電極下の領域を真性半導体のま
ま状態に保つことができ、上記第2の半導体層の上記ゲ
ート電極下の領域を、所要の濃度にて上記不純物を含有
するようにでき、上記第3,第2の半導体層の上記第2
のマスク下の,上記ゲート電極下以外の領域を、上記所
要の濃度以上の濃度にて上記不純物を含有するようにで
き、上記第3,第2の層の,上記第2のマスク下以外の
領域を、上記の各濃度以上の濃度にて、上記不純物を含
有するようにできる。この結果、本製造方法により得ら
れた上記半導体装置では、上述のように、上記不純物を
注入しても、上記第1,第3の層のうちの上記ゲート電
極下の領域を、真性半導体の状態に保つことにより、こ
の領域に表面空乏層が発生することを防止でき、サイド
ウォールを形成しないので、半導体基板が堀り込まれる
ことがなく、さらに、上記半導体基板の表面の,上記ゲ
ート電極下以外の領域を、上記ゲート電極と第2の半導
体層との接合面よりも高い位置に形成できることによ
り、堀り込み部,及び表面空乏層によるチャネルの狭窄
をさらに緩和することができる効果がある。また、ゲー
ト電圧,及びドレイン電圧により、上記第1の濃度領域
のドレイン側に電界が集中しても、上記第2の濃度領域
があるので、上記第3の濃度領域への電界の集中を緩和
でき、さらに、上記第1の濃度領域のソース側にも上記
第2の濃度領域があることにより、十分なゲート−ドレ
イン間耐圧,及びゲート−ソース間耐圧が得られ、動作
時のリーク電流を低減できる効果がある。
【0193】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項17)によれば、半導体基板上にゲート電極,
ソース電極,及びドレイン電極を有する半導体装置を製
造する方法において、真性半導体層である第1の半導体
層上に,ある導電型の第2の半導体層,及び真性半導体
層である第3の半導体層を順次有する上記半導体基板を
形成する第1の工程と、上記第3の半導体層上に第1の
絶縁膜を形成する第2の工程と、上記第2の半導体層の
上記ゲート電極が被着される領域上の,上記第1の絶縁
膜,及び上記第3の半導体層を除去し、上記上記第2の
半導体層の上記ゲート電極被着領域を露出させる第3の
工程と、上記ゲート電極被着領域上,及び該ゲート電極
被着領域のドレイン側及びソース側にそれぞれ隣接する
上記第1の絶縁膜の各端部上に、電極部材を被着して、
ソース側,及びドレイン側の側部に突起部を有するゲー
ト電極を形成する第4の工程と、上記ゲート電極を第1
のマスクにして、かつ上記第1の絶縁膜をスルー膜にし
て、上記第2,第3の半導体層に上記第2の半導体層中
の不純物と同じ導電型を示す不純物を注入する第5の工
程と、上記ゲート電極,及び上記第1の絶縁膜上に第2
の絶縁膜を形成し、該第2の絶縁膜の不要部分をエッチ
ング除去して、上記ゲート電極側面にサイドウォールを
形成する第6の工程と、上記半導体基板上の,上記ゲー
ト電極もしくは上記サイドウォール上のある位置から、
上記ゲート電極被着領域のドレイン側端からドレイン側
に第1の所定距離の位置までの領域にレジストを形成す
る第7の工程と、該レジスト,上記サイドウォール,及
び上記ゲート電極を第2のマスクにして、かつ上記第1
の絶縁膜をスルー膜にして、上記第2,第3の半導体層
に上記第2の半導体層中の不純物と同じ導電型を示す不
純物を注入する第8の工程と、上記半導体基板上の,上
記第2のマスクよりソース側の位置に上記ソース電極
を、上記第2のマスクよりドレイン側の位置に上記ドレ
イン電極を形成する第9の工程とを含むので、上記ゲー
ト電極に上記サイドウォールを形成しても、上記半導体
基板が掘り込まれなくなる。また、上記第3の半導体層
の上記ゲート電極下の領域を真性半導体の状態のままに
保つことができ、上記第2の半導体層の上記ゲート電極
下の領域を、所要の濃度にて上記不純物を含有するよう
にでき、上記第3,第2の半導体層の上記第2のマスク
下の,上記ゲート電極下以外の領域を、上記所要の濃度
以上の濃度にて上記不純物を含有するようにでき、上記
第3,第2の層の,上記第2のマスク下以外の領域を、
上記の各濃度以上の濃度にて、上記不純物を含有するよ
うにできる。この結果、本製造方法により得られた上記
半導体装置では、上述のように、上記不純物を注入して
も、上記第1,第3の層のうちの上記ゲート電極下の領
域を、真性半導体の状態に保つことにより、この領域に
表面空乏層が発生することを防止でき、サイドウォール
を形成しても、半導体基板が堀り込まれることがなく、
さらに、上記半導体基板の表面の,上記ゲート電極下以
外の領域を、上記ゲート電極と第2の半導体層との接合
面よりも高い位置に形成できることにより、堀り込み
部,及び表面空乏層によるチャネルの狭窄をさらに緩和
することができる効果がある。また、ゲート電圧,及び
ドレイン電圧により、上記第1の濃度領域のドレイン側
に電界が集中しても、上記第2の濃度領域があるので、
上記第3の濃度領域への電界の集中を緩和でき、さら
に、上記第1の濃度領域のソース側にも上記第2の濃度
領域があることにより、十分なゲート−ドレイン間耐
圧,及びゲート−ソース間耐圧が得られ、動作時のリー
ク電流を低減できる効果がある。
【0194】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項18)によれば、上記半導体装置の製造方法に
おいて、上記ゲート電極を、上記ドレイン電極と上記ソ
ース電極との間の,上記ドレイン電極側より上記ソース
電極側により近い位置にオフセットして配置し、上記第
1の所定距離の長さを、上記第2の所定距離の長さより
も長いものとするので、上記半導体層の上記ドレイン電
極付近での電界の集中を緩和できる高耐圧の半導体装置
を製造できる効果がある。
【0195】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項19)によれば、上記半導体装置の製造方法に
おいて、上記ゲート電極を、上記ドレイン電極と上記ソ
ース電極との間の,上記ドレイン電極と上記ソース電極
との中間位置に配置し、上記第1の所定距離の長さと、
上記第2の所定距離の長さとが等しいものとするので、
高耐圧のプレーナ型スイッチ素子を製造できる効果があ
る。
【0196】この発明にかかる半導体装置の製造方法
(請求項20)によれば、上記半導体装置の製造方法に
おいて、上記ゲート電極を、上記ドレイン電極と上記ソ
ース電極との間の,上記ドレイン電極側より上記ソース
電極側により近い位置にオフセットして配置した単数又
は複数の単位半導体装置を形成する工程と、上記ゲート
電極を、上記ドレイン電極と上記ソース電極との間の,
上記ドレイン電極と上記ソース電極との中間位置に配置
した単数または複数の単位半導体装置を形成する工程と
を含むので、上記効果を備えた、プレーナ型の高耐圧集
積回路装置を製造できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1による半導体装置を示す断
面図である。
【図2】 本発明の実施例1による半導体装置の製造工
程を示す断面図((a) 〜(f) )である。
【図3】 本発明の実施例1による半導体装置の動作を
説明するための断面図である。
【図4】 本発明の実施例1による半導体装置の相互イ
ンダクタンスを示す図((a) ),及びドレイン電流を示
す図((b) )である。
【図5】 本発明の実施例2による半導体装置を示す断
面図である。
【図6】 本発明の実施例2による半導体装置の製造工
程を示す断面図((a) 〜(f) )である。
【図7】 本発明の実施例3による半導体装置を示す断
面図である。
【図8】 本発明の実施例3による半導体装置の製造工
程を示す断面図((a) 〜(f) )である。
【図9】 本発明の実施例4による半導体装置の製造工
程を示す断面図((a) 〜(e) )である。
【図10】 本発明の実施例5による半導体装置を示す
断面図である。
【図11】 本発明の実施例5による半導体装置の製造
工程を示す断面図((a) 〜(e) )である。
【図12】 本発明の実施例5の変形例2による半導体
装置の製造工程を示す断面図((a) 〜(c) )である。
【図13】 本発明の実施例5による半導体装置の動作
を説明するための断面図である。
【図14】 本発明の実施例6による半導体装置を示す
断面図である。
【図15】 本発明の実施例6による半導体装置の製造
工程を示す断面図((a) 〜(e) )である。
【図16】 本発明の実施例6による半導体装置の動作
を説明するための断面図である。
【図17】 本発明の実施例7による半導体装置の断面
図である。
【図18】 本発明の実施例7による半導体装置の製造
工程の例を示す図((a),及び(b) )である。
【図19】 従来の半導体装置を示す断面図である。
【図20】 従来の半導体装置の製造工程を示す断面図
((a) 〜(e) )である。
【図21】 従来の半導体装置の動作を説明するための
断面図である。
【図22】 従来の半導体装置の相互インダクタンスを
示す図((a) ),及びドレイン電流を示す図((b) )で
ある。
【図23】 従来の高耐圧スイッチ素子を示す断面図で
ある。
【符号の説明】
1a〜1f GaAs半導体基板、2a〜2f p型G
aAs層、3a〜3f,21f n型GaAs領域、
4,4b,4c,4e,4f ゲート電極、4e−1,
4e−2,4f−1,4f−2 突起部、7a〜7f,
24c n+型GaAs領域、8 ドレイン電極、9
ソース電極、22c i型GaAs領域、23c,31
a,31b,31c,31d n’型GaAs領域、4
1,43 WSi層、42,44 W層、75,76,
77,78,79 n型GaAs層、80 掘り込み
部、100 GaAs層、101c i型GaAs層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 29/43 7376−4M H01L 29/80 B

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上にドレイン電極,ソース電
    極,及びゲート電極を有する半導体装置において、 上記半導体基板のある半導体層が、ドナーあるいはアク
    セプタのいずれかの不純物を第1の濃度にて含有し、そ
    の上面のほぼ中央部分に第1の所定長さの上記ゲート電
    極が被着されるべき部分を有する第1の濃度領域と、 上記第1の濃度領域中の不純物と同じ導電型を示す不純
    物を上記第1の濃度以上の第2の濃度にて含有し、上記
    第1の濃度領域のドレイン側端にて該第1の濃度領域に
    隣接して形成された、ドレイン側方向に向けて第2の所
    定長さを有する第2の濃度領域と、 上記第1の濃度領域中の不純物と同じ導電型を示す不純
    物を上記第2の濃度以上の第3の濃度にて含有し,上記
    第2の濃度領域のドレイン側端にて該第2の濃度領域に
    隣接して形成されたドレイン側の第3の濃度領域と、 上記第1の濃度領域中の不純物と同じ導電型を示す不純
    物を上記第3の濃度にて含有し,上記第1の濃度領域の
    ソース側端にて該第1の濃度領域に隣接して形成された
    ソース側の第3の濃度領域とよりなるものであり、 上記第1の濃度領域上のゲート電極が被着されるべき部
    分にゲート電極が,上記ドレイン側の第3の濃度領域上
    に上記ドレイン電極が、上記ソース側の第3の濃度領域
    上に上記ソース電極がそれぞれ形成されていることを特
    徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 半導体基板上にドレイン電極,ソース電
    極,及びゲート電極を有する半導体装置において、 上記半導体基板のある半導体層が、ドナーあるいはアク
    セプタのいずれかの不純物を第1の濃度にて含有し、そ
    の上面のほぼ中央部分に第1の所定長さの上記ゲート電
    極が被着されるべき部分を有する第1の濃度領域と、 上記第1の濃度領域中の不純物と同じ導電型を示す不純
    物を上記第1の濃度以上の第2の濃度にて含有し、上記
    第1の濃度領域のドレイン側端にて該第1の濃度領域に
    隣接して形成された、ドレイン側方向に向けて第2の所
    定長さを有するドレイン側の第2の濃度領域と、 上記第1の濃度領域中の不純物と同じ導電型を示す不純
    物を上記第2の濃度以上の第3の濃度にて含有し,上記
    ドレイン側の第2の濃度領域のドレイン側端にて該ドレ
    イン側の第2の濃度領域に隣接して形成されたドレイン
    側の第3の濃度領域と、 上記第1の濃度領域中の不純物と同じ導電型を示す不純
    物を上記第2の濃度にて含有し、上記第1の濃度領域の
    ソース側端にて該第1の濃度領域に隣接して形成され
    た、ソース側方向に向けて第3の所定長さを有するソー
    ス側の第2の濃度領域と、 上記と同じ導電型を示す不純物を上記第3の濃度にて含
    有し,上記ソース側の第2の濃度領域のソース側端にて
    該ソース側の第2の濃度領域に隣接して形成されたソー
    ス側の第3の濃度領域とよりなるものであり、 上記第1の濃度領域上のゲート電極が被着されるべき部
    分にゲート電極が,上記ドレイン側の第3の濃度領域上
    に上記ドレイン電極が、上記ソース側の第3の濃度領域
    上に上記ソース電極がそれぞれ形成されていることを特
    徴とする半導体装置。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の半導体装置において、 上記ゲート電極は、そのソース側,及びドレイン側の側
    部に、それぞれソース側,及びドレイン側に突出した,
    該半導体層と接触しない第1,及び第2の突起部を有す
    るものであり、 上記第1の濃度領域のソース側端の上方に第1の突起部
    のソース側端があり、上記第1の濃度領域のドレイン側
    端の上方に第2の突起部のドレイン側端があることを特
    徴とする半導体装置。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかに記載の半
    導体装置において、 上記第1,第2,及び第3の濃度領域の下に位置する半
    導体層が、上記第1,第2,及び第3の濃度領域に含ま
    れる上記不純物とは異なる導電型を示すドナーあるいは
    アクセプタのいずれかの不純物を含む半導体層であるこ
    とを特徴とする半導体装置。
  5. 【請求項5】 請求項3に記載の半導体装置において、 上記第1,第2,及び第3の濃度領域の下に位置する半
    導体層が、真性半導体層であり、 上記第1の濃度領域上の,上記ゲート電極の上記第1,
    第2の突起部下に位置する部分に、真性半導体領域が設
    けられていることを特徴とする半導体装置。
  6. 【請求項6】 請求項2に記載の半導体装置において、 上記ゲート電極は、上記ドレイン電極と上記ソース電極
    との間の,上記ドレイン電極側より上記ソース電極側に
    より近い位置にオフセットして配置され、 上記ドレイン側の第2の濃度領域の上記第2の所定長さ
    が、上記ソース側の第2の濃度領域の上記第3の所定長
    さよりも長いことを特徴とする半導体装置。
  7. 【請求項7】 請求項2に記載の半導体装置において、 上記ゲート電極は、上記ドレイン電極と上記ソース電極
    との間の,上記ドレイン電極と上記ソース電極との中間
    位置に配置され、 上記ドレイン側の第2の濃度領域の上記第2の所定長さ
    と、上記ソース側の第2の濃度領域の上記第3の所定長
    さとが等しいことを特徴とする半導体装置。
  8. 【請求項8】 請求項2に記載の半導体装置において、 上記ゲート電極が、上記ドレイン電極と上記ソース電極
    との間の,上記ドレイン電極側より上記ソース電極側に
    より近い位置にオフセットして配置された単数または複
    数の単位半導体装置と、 上記ゲート電極が、上記ドレイン電極と上記ソース電極
    との間の,上記ドレイン電極と上記ソース電極との中間
    位置に配置された単数または複数の単位半導体装置とを
    集積してなることを特徴とする半導体装置。
  9. 【請求項9】 半導体基板上にゲート電極,ソース電
    極,及びドレイン電極を有する半導体装置を製造する方
    法において、 上記半導体基板の表面に形成したある導電型の半導体層
    上に、上記ゲート電極を形成する第1の工程と、 上記ゲート電極,及び上記半導体層の表面上に絶縁膜を
    形成し、該絶縁膜の不要部分をエッチング除去して、上
    記ゲート電極側面にサイドウォールを形成する第2の工
    程と、 上記ゲート電極及び上記サイドウォールを第1のマスク
    にして、上記半導体基板に上記半導体層中の不純物と同
    じ導電型を示す不純物を注入する第3の工程と、 上記半導体基板上の,上記第1のマスク上のある位置か
    ら、上記ゲート電極のドレイン側端からドレイン側に第
    1の所定距離の位置までの領域に、レジストを形成する
    第4の工程と、 該レジスト,及び上記第1のマスクを第2のマスクにし
    て、上記半導体層に上記半導体層中の不純物と同じ導電
    型を示す不純物を注入する第5の工程と、 上記半導体基板上の,上記第2のマスクよりソース側の
    位置に上記ソース電極を、上記第2のマスクよりドレイ
    ン側の位置に上記ドレイン電極を形成する第6の工程と
    を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  10. 【請求項10】 半導体基板上にゲート電極,ソース電
    極,及びドレイン電極を有する半導体装置を製造する方
    法において、 上記半導体基板の表面に形成したある導電型の半導体層
    上に第1種の金属膜を形成し、該第1種の金属膜上に第
    2種の金属膜を形成したのち、該第2種の金属膜を、そ
    の上記ゲート電極となる所要の領域が残るよう除去し、
    上記ゲート電極の一部を形成する第1の工程と、 上記ゲート電極の一部,及び上記第1種の金属膜上に絶
    縁膜を形成し、該絶縁膜の不要部分をエッチング除去し
    て、上記ゲート電極の一部の側面にサイドウォールを形
    成する第2の工程と、 上記ゲート電極の一部,及び上記サイドウォールを第1
    のマスクにして、かつ上記第1種の金属膜をスルー膜に
    して、上記半導体基板に上記半導体層中の不純物と同じ
    導電を示す不純物を注入する第3の工程と、 上記半導体基板上の,上記第1のマスク上のある位置か
    ら、上記ゲート電極の一部のドレイン側端からドレイン
    側に第1の所定距離の位置までの領域に、レジストを形
    成する第4の工程と、 該レジスト,及び上記第1のマスクを第2のマスクにし
    て、かつ上記第1種の金属膜をスルー膜にして、上記半
    導体基板に上記半導体層中の不純物と同じ導電型を示す
    不純物を注入する第5の工程と、 上記レジスト,及び上記サイドウォールを除去したの
    ち、上記第1種の金属膜を、その第1種の金属膜のゲー
    ト電極となる所要の領域が残るよう除去し、ゲート電極
    の他の部分を形成する第6の工程と、 上記半導体基板上の,上記第2のマスクよりソース側の
    位置に上記ソース電極を、上記第2のマスクよりドレイ
    ン側の位置に上記ドレイン電極を形成する第7の工程と
    を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  11. 【請求項11】 請求項9または10に記載の半導体装
    置の製造方法において、 上記第4の工程は、上記半導体基板上の,上記ゲート電
    極が形成されるべき領域のドレイン側端からドレイン側
    に第1の所定距離の位置から、上記ゲート電極が形成さ
    れるべき領域のソース側端からソース側に第2の所定距
    離の位置までの領域にレジストを形成する工程であるこ
    とを特徴とする半導体装置の製造方法。
  12. 【請求項12】 半導体基板上にゲート電極,ソース電
    極,及びドレイン電極を有する半導体装置を製造する方
    法において、 上記半導体基板の表面に形成したある導電型の半導体層
    上に上記ゲート電極を形成する第1の工程と、 上記ゲート電極,及び上記半導体層の表面上に絶縁膜を
    形成し、該絶縁膜上の,上記ゲート電極のドレイン側端
    からドレイン側に第1の所定距離の位置から、上記ゲー
    ト電極のソース側端からソース側に第2の所定距離の位
    置までの領域にレジストを形成したのち、上記絶縁膜
    を,該絶縁膜の上記レジストの下に位置する部分が残る
    ようエッチング除去する第2の工程と、 上記ゲート電極,上記絶縁膜,及び上記レジストをマス
    クにして、上記半導体基板に上記半導体層中の不純物と
    同じ導電型を示す不純物を注入する第3の工程と、 上記レジストを除去したのち、上記ゲート電極,及び上
    記絶縁膜の上記ゲート電極側面部分に形成された部分を
    マスクにして、かつ上記絶縁膜の上記半導体層表面に形
    成された部分をスルー膜にして、上記半導体基板に上記
    半導体層中の不純物と同じ導電型を示す不純物を注入す
    る第4の工程と、 上記半導体基板上の,上記絶縁膜よりソース側の位置に
    上記ソース電極を、上記絶縁膜よりドレイン側の位置に
    上記ドレイン電極を形成する第5の工程とを含むことを
    特徴とする半導体装置の製造方法。
  13. 【請求項13】 半導体基板上にゲート電極,ソース電
    極,及びドレイン電極を有する半導体装置を製造する方
    法において、 上記半導体基板の表面に形成したある導電型の半導体層
    上の,上記ゲート電極が被着される領域以外の領域に絶
    縁膜を形成する第1の工程と、 上記ゲート電極が被着される領域上,及び該ゲート電極
    被着領域のドレイン側及びソース側にそれぞれ隣接する
    上記絶縁膜の各端部上に、電極部材を被着して、ソース
    側,及びドレイン側の側部に突起部を有するゲート電極
    を形成する第2の工程と、 上記ゲート電極を第1のマスクにして、かつ上記絶縁膜
    をスルー膜にして、上記半導体基板に上記半導体層中の
    不純物と同じ導電型を示す不純物を注入する第3の工程
    と、 上記半導体基板上の,上記ゲート電極被着領域のドレイ
    ン側端からドレイン側に第1の所定距離の位置から、上
    記ゲート電極被着領域のソース側端からソース側に第2
    の所定距離の位置までの領域にレジストを形成する第4
    の工程と、 該レジスト,及び上記ゲート電極を第2のマスクにし
    て、かつ上記絶縁膜をスルー膜にして、上記半導体基板
    に上記半導体層中の不純物と同じ導電型を示す不純物を
    注入する第5の工程と、 上記半導体基板上の,上記第2のマスクよりソース側の
    位置に上記ソース電極を、上記第2のマスクよりドレイ
    ン側の位置に上記ドレイン電極を、形成する第6の工程
    とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  14. 【請求項14】 半導体基板上にゲート電極,ソース電
    極,及びドレイン電極を有する半導体装置を製造する方
    法において、 上記半導体基板の表面に形成したある導電型の半導体層
    上の,上記ゲート電極が被着される領域以外の領域に第
    1の絶縁膜を形成する第1の工程と、 上記ゲート電極が被着される領域上,及び該ゲート電極
    被着領域のドレイン側及びソース側にそれぞれ隣接する
    上記第1の絶縁膜の各端部上に、電極部材を被着して、
    ソース側,及びドレイン側の側部に突起部を有するゲー
    ト電極を形成する第2の工程と、 上記ゲート電極を第1のマスクにして、かつ上記第1の
    絶縁膜をスルー膜にして、上記半導体基板に上記半導体
    層中の不純物と同じ導電型を示す不純物を注入する第3
    の工程と、 上記ゲート電極,及び上記第1の絶縁膜上に第2の絶縁
    膜を形成し、該第2の絶縁膜の不要部分をエッチング除
    去して、上記ゲート電極側面にサイドウォールを形成す
    る第4の工程と、 上記半導体基板上の,上記ゲート電極もしくは上記サイ
    ドウォール上のある位置から、上記ゲート電極被着領域
    のドレイン側端からドレイン側に第1の所定距離の位置
    までの領域にレジストを形成する第5の工程と、 該レジスト,上記サイドウォール及び上記ゲート電極を
    第2のマスクにして、かつ上記第1の絶縁膜をスルー膜
    にして上記半導体基板に上記半導体層中の不純物と同じ
    導電型を示す不純物を注入する第6の工程と、 上記半導体基板上の,上記第2のマスクよりソース側の
    位置に上記ソース電極を、上記第2のマスクよりドレイ
    ン側の位置に上記ドレイン電極を形成する第7の工程と
    を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  15. 【請求項15】 半導体基板上にゲート電極,ソース電
    極,及びドレイン電極を有する半導体装置を製造する方
    法において、 上記半導体基板の表面に形成したある導電型の半導体層
    上の,上記ゲート電極が被着される領域のドレイン側端
    からドレイン側に第1の所定距離の位置までの領域,及
    び該ゲート電極被着領域のソース側端からソース側に第
    2の所定距離の位置までの領域にそれぞれドレイン側,
    及びソース側の絶縁膜を形成する第1の工程と、 上記ゲート電極被着領域上,及び該ゲート電極被着領域
    のドレイン側及びソース側にそれぞれ隣接する,上記ド
    レイン側,及びソース側の絶縁膜の各端部上に電極部材
    を被着して、ソース側,及びドレイン側の側部に突起部
    を有するゲート電極を形成する第2の工程と、 上記ゲート電極をマスクにして、かつ上記ドレイン側,
    及びソース側の絶縁膜をスルー膜にして、上記半導体基
    板に上記半導体層中の不純物と同じ導電型を示す不純物
    を注入する第3の工程と、 上記半導体基板上の,上記マスクよりソース側の位置に
    上記ソース電極を、上記マスクよりドレイン側の位置に
    上記ドレイン電極を形成する第4の工程とを含むことを
    特徴とする半導体装置の製造方法。
  16. 【請求項16】 半導体基板上にゲート電極,ソース電
    極,及びドレイン電極を有する半導体装置を製造する方
    法において、 真性半導体層である第1の半導体層上に,ある導電型の
    第2の半導体層,及び真性半導体層である第3の半導体
    層を順次有する上記半導体基板を形成する第1の工程
    と、 上記第3の半導体層上に絶縁膜を形成する第2の工程
    と、 上記第2の半導体層の上記ゲート電極が被着される領域
    上の,上記絶縁膜,及び上記第3の半導体層を除去し、
    上記上記第2の半導体層の上記ゲート電極被着領域を露
    出させる第3の工程と、 上記ゲート電極被着領域上,及び該ゲート電極被着領域
    のドレイン側及びソース側にそれぞれ隣接する上記絶縁
    膜の各端部上に、電極部材を被着して、ソース側,及び
    ドレイン側の側部に突起部を有するゲート電極を形成す
    る第4の工程と、 上記ゲート電極を第1のマスクにして、かつ上記絶縁膜
    をスルー膜にして、上記第2,第3の半導体層に上記第
    2の半導体層中の不純物と同じ導電型を示す不純物を注
    入する第5の工程と、 上記半導体基板上の,上記ゲート電極被着領域のドレイ
    ン側端からドレイン側に第1の所定距離の位置から、上
    記ゲート電極被着領域のソース側端からソース側に第2
    の所定距離の位置までの領域にレジストを形成する第6
    の工程と、 該レジスト,及び上記ゲート電極を第2のマスクにし
    て、かつ上記絶縁膜をスルー膜にして、上記第2,第3
    の半導体層に上記第2の半導体層中の不純物と同じ導電
    型を示す不純物を注入する第7の工程と、 上記半導体基板上の,上記第2のマスクよりソース側の
    位置に上記ソース電極を、上記第2のマスクよりドレイ
    ン側の位置に上記ドレイン電極を形成する第8の工程と
    を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  17. 【請求項17】 半導体基板上にゲート電極,ソース電
    極,及びドレイン電極を有する半導体装置を製造する方
    法において、 真性半導体層である第1の半導体層上に,ある導電型の
    第2の半導体層,及び真性半導体層である第3の半導体
    層を順次有する上記半導体基板を形成する第1の工程
    と、 上記第3の半導体層上に第1の絶縁膜を形成する第2の
    工程と、 上記第2の半導体層の上記ゲート電極が被着される領域
    上の,上記第1の絶縁膜,及び上記第3の半導体層を除
    去し、上記上記第2の半導体層の上記ゲート電極被着領
    域を露出させる第3の工程と、 上記ゲート電極被着領域上,及び該ゲート電極被着領域
    のドレイン側及びソース側にそれぞれ隣接する上記第1
    の絶縁膜の各端部上に、電極部材を被着して、ソース
    側,及びドレイン側の側部に突起部を有するゲート電極
    を形成する第4の工程と、 上記ゲート電極を第1のマスクにして、かつ上記第1の
    絶縁膜をスルー膜にして、上記第2,第3の半導体層に
    上記第2の半導体層中の不純物と同じ導電型を示す不純
    物を注入する第5の工程と、 上記ゲート電極,及び上記第1の絶縁膜上に第2の絶縁
    膜を形成し、該第2の絶縁膜の不要部分をエッチング除
    去して、上記ゲート電極側面にサイドウォールを形成す
    る第6の工程と、 上記半導体基板上の,上記ゲート電極もしくは上記サイ
    ドウォール上のある位置から、上記ゲート電極被着領域
    のドレイン側端からドレイン側に第1の所定距離の位置
    までの領域にレジストを形成する第7の工程と、 該レジスト,上記サイドウォール,及び上記ゲート電極
    を第2のマスクにして、かつ上記第1の絶縁膜をスルー
    膜にして、上記第2,第3の半導体層に上記第2の半導
    体層中の不純物と同じ導電型を示す不純物を注入する第
    8の工程と、 上記半導体基板上の,上記第2のマスクよりソース側の
    位置に上記ソース電極を、上記第2のマスクよりドレイ
    ン側の位置に上記ドレイン電極を形成する第9の工程と
    を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  18. 【請求項18】 請求項11,12,13,15,また
    は16に記載の半導体装置の製造方法において、 上記ゲート電極を、上記ドレイン電極と上記ソース電極
    との間の,上記ドレイン電極側より上記ソース電極側に
    より近い位置にオフセットして配置し、 上記第1の所定距離の長さを、上記第2の所定距離の長
    さよりも長いものとすることを特徴とする半導体装置の
    製造方法。
  19. 【請求項19】 請求項11,12,13,15,また
    は16に記載の半導体装置の製造方法において、 上記ゲート電極を、上記ドレイン電極と上記ソース電極
    との間の,上記ドレイン電極と上記ソース電極との中間
    位置に配置し、 上記第1の所定距離の長さと、上記第2の所定距離の長
    さとが等しいものとすることを特徴とする半導体装置の
    製造方法。
  20. 【請求項20】 請求項11,12,13,15,また
    は16に記載の半導体装置の製造方法において、 上記ゲート電極を、上記ドレイン電極と上記ソース電極
    との間の,上記ドレイン電極側より上記ソース電極側に
    より近い位置にオフセットして配置した単数又は複数の
    単位半導体装置を形成する工程と、 上記ゲート電極を、上記ドレイン電極と上記ソース電極
    との間の,上記ドレイン電極と上記ソース電極との中間
    位置に配置した単数または複数の単位半導体装置を形成
    する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方
    法。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1117036A (ja) * 1997-06-26 1999-01-22 Sharp Corp 半導体記憶装置の製造方法
JPH11354541A (ja) * 1998-06-11 1999-12-24 Fujitsu Quantum Devices Kk 半導体装置およびその製造方法
US6171918B1 (en) 1998-06-22 2001-01-09 International Business Machines Corporation Depleted poly mosfet structure and method
US6103607A (en) * 1998-09-15 2000-08-15 Lucent Technologies Manufacture of MOSFET devices
US5998848A (en) * 1998-09-18 1999-12-07 International Business Machines Corporation Depleted poly-silicon edged MOSFET structure and method
US6436749B1 (en) 2000-09-08 2002-08-20 International Business Machines Corporation Method for forming mixed high voltage (HV/LV) transistors for CMOS devices using controlled gate depletion
JP4540347B2 (ja) * 2004-01-05 2010-09-08 シャープ株式会社 窒化物半導体レーザ素子及び、その製造方法
US7157297B2 (en) * 2004-05-10 2007-01-02 Sharp Kabushiki Kaisha Method for fabrication of semiconductor device
JP4651312B2 (ja) * 2004-06-10 2011-03-16 シャープ株式会社 半導体素子の製造方法
US7812408B1 (en) 2007-10-16 2010-10-12 Altera Corporation Integrated circuits with metal-oxide-semiconductor transistors having enhanced gate depletion layers
US8232603B2 (en) * 2009-03-19 2012-07-31 International Business Machines Corporation Gated diode structure and method including relaxed liner
US10211005B2 (en) 2016-11-21 2019-02-19 Schneider Electric USA, Inc. Cost reduced synchronized-switching contactor

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4792531A (en) * 1987-10-05 1988-12-20 Menlo Industries, Inc. Self-aligned gate process
JP2727590B2 (ja) * 1988-10-13 1998-03-11 日本電気株式会社 Mis型半導体装置
JPH03191532A (ja) * 1989-12-20 1991-08-21 Nec Corp ショットキー障壁接合ゲート型電界効果トランジスタ
US5351128A (en) * 1991-08-02 1994-09-27 Hitachi, Ltd. Semiconductor device having reduced contact resistance between a channel or base layer and a contact layer
JP3075831B2 (ja) * 1991-08-20 2000-08-14 三洋電機株式会社 電界効果型トランジスタ及びその製造方法
JPH05267346A (ja) * 1992-03-18 1993-10-15 Sumitomo Electric Ind Ltd 電界効果トランジスタおよびその製造方法

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