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JPH08162479A - Method of manufacturing field effect transistor and field effect transistor - Google Patents

Method of manufacturing field effect transistor and field effect transistor

Info

Publication number
JPH08162479A
JPH08162479A JP30467894A JP30467894A JPH08162479A JP H08162479 A JPH08162479 A JP H08162479A JP 30467894 A JP30467894 A JP 30467894A JP 30467894 A JP30467894 A JP 30467894A JP H08162479 A JPH08162479 A JP H08162479A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
effect transistor
field effect
refractive index
gate
fet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP30467894A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Soji Eguchi
聡司 江口
Atsushi Kurokawa
敦 黒川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP30467894A priority Critical patent/JPH08162479A/en
Publication of JPH08162479A publication Critical patent/JPH08162479A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 MES・FETの電気的特性および加工性等
の特性を共に最適化する。 【構成】 半絶縁性基板1上に形成されたショットキー
接触形のゲート電極4の側壁に1.55〜1.65程度の屈
折率を有するサイドウォール9を形成する工程と、半絶
縁性基板1上に1.8程度以上の屈折率を有する表面保護
膜5を被覆する工程とを有し、MES・FET2の電気
的特性および加工性等の他の特性の双方を満たす構成と
した。
(57) [Abstract] [Purpose] To optimize the electrical characteristics and processability of MES-FET. A process of forming a sidewall 9 having a refractive index of about 1.55 to 1.65 on a sidewall of a Schottky contact type gate electrode 4 formed on a semi-insulating substrate 1, and a semi-insulating substrate. 1 and the step of coating the surface protective film 5 having a refractive index of about 1.8 or more on the surface of the MES • FET 2 so as to satisfy both the electrical characteristics and the other characteristics such as workability of the MES • FET 2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電界効果トランジスタ
の製造方法および電界効果トランジスタ技術に関し、特
に、化合物半導体基板上に形成されたショットキーゲー
ト形電界効果トランジスタ(Metal Semiconductor Fiel
d Effect Transistor ;以下、MES・FETという)
に適用して有効な技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a field effect transistor and a field effect transistor technology, and more particularly to a Schottky gate type field effect transistor (Metal Semiconductor Fiel) formed on a compound semiconductor substrate.
d Effect Transistor; hereinafter referred to as MES / FET)
It is related to the technology effectively applied to.

【0002】[0002]

【従来の技術】情報化社会の進展に伴い、高密度の情報
を高速処理できる回路の開発が要求されている。ガリウ
ム・ヒ素(GaAs)等に代表される化合物半導体基板
を用いたMES・FETは、その要求に沿う素子として
注目されている。
2. Description of the Related Art As the information-oriented society advances, it is required to develop a circuit capable of processing high-density information at high speed. The MES • FET using a compound semiconductor substrate typified by gallium / arsenic (GaAs) has been drawing attention as an element that meets the demand.

【0003】これは、GaAs基板等を用いたMES・
FETが、シリコン(Si)等のような単体元素の半導
体基板を用いた場合に比べて、キャリヤ移動度が大きく
高速性が期待できること、基板抵抗が大きく浮遊容量を
小さくできること等の優れた長所を有しているからであ
る。
This is an MES ・ using a GaAs substrate or the like.
Compared with the case where a FET uses a semiconductor substrate made of a single element such as silicon (Si), carrier mobility is large and high speed can be expected, and substrate resistance is large and stray capacitance can be small. Because it has.

【0004】このような化合物半導体デバイスについて
は、例えば株式会社オーム社、昭和59年11月30日
発行、「LSIハンドブック」P703〜P710に記
載があり、半絶縁性基板上にショットキー接触された状
態で設けられたゲート電極の下層にチャネル層を設け、
その両側にソース領域およびドレイン領域を設けてなる
種々のMES・FET構造が紹介されている。
Such a compound semiconductor device is described, for example, in "LSI Handbook", P703 to P710, published by Ohmsha Co., Ltd., November 30, 1984, and is Schottky contacted on a semi-insulating substrate. The channel layer is provided under the gate electrode provided in the state,
Various MES • FET structures having a source region and a drain region on both sides thereof have been introduced.

【0005】ところで、本発明者が検討した技術によれ
ば、例えばショットキバリア耐性等のようなMES・F
ETの電気的特性を向上させる観点からゲート電極の側
壁に、いわゆるゲート側壁絶縁膜を形成する構造のME
S・FETがある。
By the way, according to the technique studied by the present inventor, for example, MES · F such as Schottky barrier resistance
From the viewpoint of improving the electrical characteristics of ET, an ME having a structure in which a so-called gate sidewall insulating film is formed on the sidewall of the gate electrode.
There is an S-FET.

【0006】そして、この構造のMES・FETの場合
は、そのゲート側壁絶縁膜とソース・ドレイン領域形成
時のイオン打ち込み用の保護膜となる表面保護膜との双
方の材料が、ゲート側壁絶縁膜に必要な特性、すなわ
ち、MES・FETの電気的特性を決める特性のみに着
目して決められ、同一特性(屈折率)の絶縁膜によって
構成されていた。
In the case of the MES-FET having this structure, the gate sidewall insulating film and the surface protective film serving as a protective film for ion implantation at the time of forming the source / drain regions are made of the gate sidewall insulating film. Was determined by focusing on only the characteristics required for the above, that is, the characteristics that determine the electrical characteristics of the MES • FET, and was composed of insulating films having the same characteristics (refractive index).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、ゲート側壁
絶縁膜および表面保護膜が、ゲート側壁絶縁膜に必要な
特性のみに着目して決められ、同一特性(屈折率)の絶
縁膜によって構成される上記本発明者が検討したMES
・FET技術においては、ゲート側壁絶縁膜として最良
の膜質の絶縁膜が表面保護膜として必ずしも最良とは言
えない問題があり、表面保護膜としての特性、例えば加
工性や保護特性等において問題が生じることを本発明者
は見い出した。
However, the gate sidewall insulating film and the surface protection film are determined by focusing only on the characteristics required for the gate sidewall insulating film, and are composed of insulating films having the same characteristics (refractive index). The MES studied by the inventor
In the FET technology, there is a problem that the insulating film having the best film quality as the gate sidewall insulating film is not necessarily the best as the surface protective film, and there arises a problem in the characteristics as the surface protective film, such as workability and protective characteristics. The present inventor has found that.

【0008】本発明の目的は、FETの電気的特性およ
び加工性等の特性を共に最適化することのできる技術を
提供することにある。
An object of the present invention is to provide a technique capable of optimizing both electric characteristics and workability of FET.

【0009】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、明細書の記述および添付図面から明らかにな
るであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
Of the inventions disclosed in the present application, a representative one will be briefly described below.
It is as follows.

【0011】すなわち、本発明のFETは、半導体基板
上にショットキー接触された状態のゲート電極を形成す
る工程と、前記ゲート電極の側壁に第1の屈折率を有す
るゲート側壁絶縁膜を形成する工程と、前記半導体基板
上に前記第1の屈折率とは異なる第2の屈折率を有する
表面保護膜を被覆する工程とを有するものである。
That is, in the FET of the present invention, a step of forming a gate electrode in a Schottky contact state on a semiconductor substrate and forming a gate sidewall insulating film having a first refractive index on a sidewall of the gate electrode. And a step of coating a surface protection film having a second refractive index different from the first refractive index on the semiconductor substrate.

【0012】また、本発明のFETは、前記第1の屈折
率が1.55〜1.65であり、前記第2の屈折率が1.8以
上であるものである。
The FET of the present invention has the first refractive index of 1.55 to 1.65 and the second refractive index of 1.8 or more.

【0013】[0013]

【作用】上記した本発明のFETの製造方法によれば、
ゲート側壁絶縁膜の屈折率と表面保護膜の屈折率とを変
えることができるので、FETの電気的特性および加工
性等の特性を共に最適化することができる。例えば本発
明者の検討によれば、ゲート側壁絶縁膜の屈折率を1.5
5〜1.65とすることにより、リーク電流を最も少なく
することができ、また半絶縁性基板との界面反応に関係
する表面保護膜の屈折率を1.8以上とすることにより、
その加工性および保護特性等のような特性を良好にする
ことができることが判明した。
According to the above-described method of manufacturing the FET of the present invention,
Since the refractive index of the gate side wall insulating film and the refractive index of the surface protective film can be changed, it is possible to optimize both electric characteristics and processability of the FET. For example, according to the study by the present inventors, the refractive index of the gate sidewall insulating film is 1.5
By setting it to 5 to 1.65, the leak current can be minimized, and by setting the refractive index of the surface protective film related to the interface reaction with the semi-insulating substrate to 1.8 or more,
It has been found that properties such as its processability and protective properties can be improved.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0015】図1は本発明の一実施例である電界効果ト
ランジスタの断面図、図2〜図5は図1の電界効果トラ
ンジスタの製造工程中における断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a field effect transistor according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 5 are sectional views of the field effect transistor of FIG. 1 during a manufacturing process.

【0016】図1に示す半絶縁性基板(半導体基板)1
は、例えばGaAs等のような化合物半導体からなり、
その素子領域には、MES・FET2が形成されてい
る。
A semi-insulating substrate (semiconductor substrate) 1 shown in FIG.
Consists of a compound semiconductor such as GaAs,
The MES • FET2 is formed in the element region.

【0017】なお、図示はしないが、半絶縁性基板1上
には、複数のMES・FET2およびショットキバリヤ
ダイオード等のような他の素子が形成されており、これ
によって、例えば通信機器用IC(Integrated Circui
t)等のような所定の半導体集積回路装置が構成されて
いる。
Although not shown, other elements such as a plurality of MES • FETs 2 and Schottky barrier diodes are formed on the semi-insulating substrate 1, which allows, for example, ICs for communication equipment ( Integrated Circui
A predetermined semiconductor integrated circuit device such as t) is constructed.

【0018】MES・FET2は、半絶縁性基板1の上
部に形成されたチャネル領域3aと、半絶縁性基板1の
上部においてチャネル領域3aの両側に形成されたソー
ス領域3bおよびドレイン領域3cと、チャネル領域3
a上にショットキー接触された状態で形成されたゲート
電極4とを有している。
The MES • FET 2 has a channel region 3a formed on the semi-insulating substrate 1, a source region 3b and a drain region 3c formed on both sides of the channel region 3a on the semi-insulating substrate 1, Channel region 3
and a gate electrode 4 formed in a Schottky contact state on a.

【0019】チャネル領域3a、ソース領域3bおよび
ドレイン領域3cには、例えばn形不純物のシリコン
(Si)が導入されている。
For example, n-type impurity silicon (Si) is introduced into the channel region 3a, the source region 3b and the drain region 3c.

【0020】ソース領域3bは、チャネル領域3a側に
形成された低不純物濃度の半導体領域3b1 と、高不純
物濃度の半導体領域3b2 とから構成されている。ソー
ス領域3bの高不純物濃度の半導体領域3b2 は、半絶
縁性基板1上に堆積された表面保護膜5に穿孔された接
続孔6aを通じてソース引出し電極7aと電気的に接続
されている。
The source region 3b is composed of a low impurity concentration semiconductor region 3b1 and a high impurity concentration semiconductor region 3b2 formed on the channel region 3a side. The high impurity concentration semiconductor region 3b2 of the source region 3b is electrically connected to the source extraction electrode 7a through a connection hole 6a formed in the surface protective film 5 deposited on the semi-insulating substrate 1.

【0021】ドレイン領域3cは、チャネル領域3a側
に形成された低不純物濃度の半導体領域3c1 と、高不
純物濃度の半導体領域3c2 とから構成されている。ド
レイン領域3cの高不純物濃度の半導体領域3c2 は、
表面保護膜5に穿孔された接続孔6bを通じてドレイン
引出し電極7bと電気的に接続されている。
The drain region 3c is composed of a low impurity concentration semiconductor region 3c1 and a high impurity concentration semiconductor region 3c2 formed on the channel region 3a side. The high impurity concentration semiconductor region 3c2 of the drain region 3c is
It is electrically connected to the drain extraction electrode 7b through a connection hole 6b formed in the surface protective film 5.

【0022】なお、ソース引出し電極7aおよびドレイ
ン引出し電極7bは、例えば金ゲルマニウム(AuG
e)合金からなる。
The source extraction electrode 7a and the drain extraction electrode 7b are formed of, for example, gold germanium (AuG).
e) Made of alloy.

【0023】ゲート電極4は、例えば比抵抗150Ωc
m〜200Ωcm程度のタングステンシリサイドからな
り、表面保護膜5に穿孔された接続孔(図示せず)を通
じてゲート引出し電極8と電気的に接続されている。
The gate electrode 4 has, for example, a specific resistance of 150 Ωc.
It is made of tungsten silicide of about m to 200 Ωcm, and is electrically connected to the gate extraction electrode 8 through a connection hole (not shown) formed in the surface protection film 5.

【0024】ゲート引出し電極8は、ゲート電極4の抵
抗値を下げるために設けられており、例えばモリブデン
(Mo)層上に、例えば比抵抗が3〜4Ωcm程度のA
u層が堆積されて構成されている。なお、ゲート引出し
電極8におけるMo層は、ゲート電極4との密着性を向
上させるために設けられている。
The gate lead-out electrode 8 is provided to reduce the resistance value of the gate electrode 4, and is, for example, on the molybdenum (Mo) layer, for example, A having a specific resistance of about 3 to 4 Ωcm.
The u layer is deposited and configured. The Mo layer in the gate extraction electrode 8 is provided to improve the adhesion with the gate electrode 4.

【0025】ゲート電極4の側壁には、サイドウォール
(ゲート側壁絶縁膜)9が形成されている。サイドウォ
ール9は、オキシナイトライドからなる。本実施例にお
いては、このサイドウォール9の屈折率を、例えば1.5
5〜1.65程度、好ましくは1.6程度になるように設定
した。なお、この屈折率は、例えばサイドウォール9に
含有される窒素の濃度によって設定されている。
A sidewall (gate sidewall insulating film) 9 is formed on the sidewall of the gate electrode 4. The sidewall 9 is made of oxynitride. In this embodiment, the sidewall 9 has a refractive index of, for example, 1.5.
It was set to be about 5 to 1.65, preferably about 1.6. The refractive index is set according to the concentration of nitrogen contained in the sidewall 9, for example.

【0026】そして、このような材料でサイドウォール
9を形成したことにより、本発明者の検討結果によれば
リーク電流を最小限にとどめることができ、ゲート耐圧
を向上させることが可能となることが判明した。また、
MES・FET2のしきい電圧、周波数特性、抵抗、伝
達コンダクタンス等のような電気特性を向上させること
が可能となっている。
Further, by forming the side wall 9 with such a material, according to the study result of the present inventor, the leakage current can be minimized and the gate breakdown voltage can be improved. There was found. Also,
It is possible to improve the electrical characteristics such as the threshold voltage, frequency characteristics, resistance, and transfer conductance of the MES • FET2.

【0027】また、本実施例においては、ソース領域3
bおよびドレイン領域3cを形成する際の保護膜となる
表面保護膜5も、例えばオキシナイトライドからなる。
ただし、本実施例においては、表面保護膜5の屈折率
を、例えば1.8以上、好ましくは1.9〜2.0程度となる
ように設定した。なお、この屈折率は、表面保護膜5に
含有される窒素の濃度によって設定されている。
Further, in this embodiment, the source region 3
The surface protective film 5, which serves as a protective film when the b and drain regions 3c are formed, is also made of, for example, oxynitride.
However, in this embodiment, the refractive index of the surface protective film 5 is set to, for example, 1.8 or more, preferably about 1.9 to 2.0. The refractive index is set according to the concentration of nitrogen contained in the surface protective film 5.

【0028】そして、このように表面保護膜5の材料を
設定したことにより、本発明者の検討結果によれば不純
物イオン注入時における保護性および接続孔形成時にお
ける加工性等を良好にすることが可能となることが判明
した。
By setting the material of the surface protective film 5 in this way, according to the results of the study by the present inventors, it is possible to improve the protective property at the time of impurity ion implantation and the processability at the time of forming the connection hole. It turned out to be possible.

【0029】すなわち、本発明者の検討結果によれば、
サイドウォール9と表面保護膜5とを屈折率の異なるオ
キシナイトライド膜等によって形成したことにより、M
ES・FET2の電気的特性および加工性等の特性を共
に最適化することが可能となることが判明した。
That is, according to the result of the study by the present inventor,
Since the side wall 9 and the surface protection film 5 are formed of an oxynitride film having a different refractive index, M
It has been found that it is possible to optimize both the electrical characteristics and the workability of the ES • FET2.

【0030】次に、本実施例のMES・FET2の製造
方法を図1〜図5によって説明する。
Next, a method of manufacturing the MES • FET 2 of this embodiment will be described with reference to FIGS.

【0031】図2は本実施例のMES・FET2の製造
工程中における半絶縁性基板1の断面図を示している。
FIG. 2 is a sectional view of the semi-insulating substrate 1 during the manufacturing process of the MES • FET 2 of this embodiment.

【0032】半絶縁性基板1は、例えばGaAsからな
り、その上部には、チャネル領域3aおよび低不純物濃
度の半導体領域3b1 ,3c1 が形成されている。チャ
ネル領域3aおよび低不純物濃度の半導体領域3b1 ,
3c1 には、例えばn形不純物のSiが導入されてい
る。チャネル領域3a上には、ゲート電極が4が形成さ
れている。ゲート電極4は、例えばタングステンシリサ
イド等からなる。
The semi-insulating substrate 1 is made of, for example, GaAs, and a channel region 3a and low impurity concentration semiconductor regions 3b1 and 3c1 are formed on the upper portion thereof. The channel region 3a and the semiconductor region 3b1 of low impurity concentration,
For example, n-type impurity Si is introduced into 3c1. A gate electrode 4 is formed on the channel region 3a. The gate electrode 4 is made of, for example, tungsten silicide.

【0033】まず、図3に示すように、このような半絶
縁性基板1上に、例えばオキシナイトライドからなる絶
縁膜9aをCVD法等によって堆積する。この絶縁膜9
aの屈折率は、例えば1.55〜1.65程度、好ましくは
1.6程度になるように設定した。なお、この屈折率は、
絶縁膜9aに含有される窒素の濃度によって設定されて
いる。
First, as shown in FIG. 3, an insulating film 9a made of, for example, oxynitride is deposited on such a semi-insulating substrate 1 by a CVD method or the like. This insulating film 9
The refractive index of a is, for example, about 1.55-1.65, preferably
It was set to about 1.6. The refractive index is
It is set by the concentration of nitrogen contained in the insulating film 9a.

【0034】これにより、リーク電流を最小限にとどめ
ることができ、ゲート耐圧を向上させることが可能とな
っている。また、MES・FET2のしきい電圧、周波
数特性、抵抗、伝達コンダクタンス等のような電気特性
を向上させることが可能となっている。
As a result, the leak current can be minimized and the gate breakdown voltage can be improved. Moreover, it is possible to improve the electrical characteristics such as the threshold voltage, frequency characteristics, resistance, and transfer conductance of the MES • FET2.

【0035】続いて、絶縁膜9aをドライエッチング法
等によってエッチバックすることにより、図4に示すよ
うに、ゲート電極4の側壁に、絶縁膜9aからなるサイ
ドウォール9を形成する。
Then, the insulating film 9a is etched back by a dry etching method or the like to form a sidewall 9 made of the insulating film 9a on the side wall of the gate electrode 4, as shown in FIG.

【0036】その後、半絶縁性基板1上に、例えばオキ
シナイトライドからなる表面保護膜5をCVD法等によ
って堆積する。ただし、この表面保護膜5の屈折率は、
例えば1.8以上、好ましくは1.9〜2.0程度となるよう
に設定した。なお、この屈折率は、表面保護膜5に含有
される窒素の濃度によって設定されている。
After that, a surface protective film 5 made of, for example, oxynitride is deposited on the semi-insulating substrate 1 by the CVD method or the like. However, the refractive index of the surface protective film 5 is
For example, it is set to be 1.8 or more, preferably about 1.9 to 2.0. The refractive index is set according to the concentration of nitrogen contained in the surface protective film 5.

【0037】次いで、半絶縁性基板1の上部に、例えば
Si等からなるn形不純物をイオン打ち込みすることに
より、高不純物濃度の半導体領域3b2 ,3c2 を形成
する。これにより、MES・FET2のソース領域3b
およびドレイン領域3cを形成する。
Next, semiconductor regions 3b2 and 3c2 having a high impurity concentration are formed on the semi-insulating substrate 1 by ion-implanting n-type impurities such as Si. Thereby, the source region 3b of the MES • FET2
And the drain region 3c is formed.

【0038】続いて、図1に示したように、表面保護膜
5に高不純物濃度の半導体領域3b2 ,3c2 が露出す
るような接続孔6a,6bを穿孔する。
Subsequently, as shown in FIG. 1, connection holes 6a and 6b are formed in the surface protective film 5 so that the semiconductor regions 3b2 and 3c2 having a high impurity concentration are exposed.

【0039】この際、本実施例においては、表面保護膜
5として上述のような屈折率の材料を用いたことによ
り、接続孔6a,6bの底部における絶縁膜の残り等が
生ぜず、良好に接続孔を形成することができるので、接
続孔6a,6bにおける接触抵抗を下げることが可能と
なっている。
At this time, in this embodiment, since the material having the above-mentioned refractive index is used as the surface protective film 5, the insulating film remains at the bottoms of the connection holes 6a and 6b, and the like, which is excellent. Since the connection holes can be formed, it is possible to reduce the contact resistance in the connection holes 6a and 6b.

【0040】その後、ソース引出し電極7aおよびドレ
イン引出し電極7bを同時に形成した後、ゲート引出し
電極8を形成することにより、MES・FET2を製造
する。
After that, the source extraction electrode 7a and the drain extraction electrode 7b are simultaneously formed, and then the gate extraction electrode 8 is formed, whereby the MES • FET 2 is manufactured.

【0041】このように、本実施例によれば、サイドウ
ォール9と表面保護膜5とを屈折率の異なるオキシナイ
トライド膜等によって形成したことにより、MES・F
ET2の電気的特性および加工性や保護性等の他の特性
を共に最適化することが可能となる。したがって、半絶
縁性基板1上に形成されたMES・FET2の歩留りお
よび信頼性を向上させることが可能となる。
As described above, according to this embodiment, since the sidewall 9 and the surface protective film 5 are formed of the oxynitride film or the like having different refractive indexes, the MES.F
It is possible to optimize the electrical characteristics of ET2 and other characteristics such as workability and protection. Therefore, the yield and reliability of the MES • FET 2 formed on the semi-insulating substrate 1 can be improved.

【0042】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。
The invention made by the inventor of the present invention has been specifically described above based on the embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

【0043】例えば前記実施例においては、MES・F
ETのチャネルがn形の場合について説明したが、これ
に限定されるものではなく、例えばpチャネル形のME
S・FETにも適用できる。
For example, in the above embodiment, MES.F
The case where the ET channel is an n-type has been described, but the present invention is not limited to this, and for example, a p-channel ME is used.
It can also be applied to S-FETs.

【0044】また、前記実施例においては、半絶縁性基
板をGaAsとした場合について説明したが、これに限
定されるものではなく種々変更可能であり、例えばイン
ジウムリン等でも良い。
Further, in the above embodiment, the case where the semi-insulating substrate is made of GaAs has been described, but the present invention is not limited to this, and various modifications are possible, for example, indium phosphide or the like may be used.

【0045】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるMES
・FETに適用した場合について説明したが、これに限
定されず種々適用可能であり、例えば図6に示すよう
に、チャネル領域3a上に絶縁層10を介してゲート電
極4を設けるFET等のような他のFETに適用するこ
とも可能である。この絶縁層10の絶縁層10aは、例
えばAlGaAs等からなり、絶縁層10bは、例えば
GaAs等からなる。
In the above description, the invention made mainly by the present inventor is the field of application which is the background of the invention.
Although the case where it is applied to the FET has been described, the present invention is not limited to this, but various applications are possible, such as a FET in which the gate electrode 4 is provided on the channel region 3a via the insulating layer 10 as shown in FIG. It is also possible to apply to other FETs. The insulating layer 10a of the insulating layer 10 is made of, for example, AlGaAs, and the insulating layer 10b is made of, for example, GaAs.

【0046】[0046]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described.
It is as follows.

【0047】(1).本発明のFETの製造方法によれば、
ゲート側壁絶縁膜の屈折率と表面保護膜の屈折率とを変
えることができるので、FETの電気的特性および加工
性等の特性を共に最適化することができる。例えば本発
明者の検討によれば、ゲート側壁絶縁膜の屈折率を1.5
5〜1.65とすることにより、リーク電流を最も少なく
することができ、また半絶縁性基板との界面反応に関係
する表面保護膜の屈折率を1.8以上とすることにより、
その加工性および保護特性等のような特性を良好にする
ことができることが判明した。したがって、化合物半導
体基板上に形成されたFETの歩留りおよび信頼性を向
上させることが可能となる。
(1). According to the method of manufacturing an FET of the present invention,
Since the refractive index of the gate side wall insulating film and the refractive index of the surface protective film can be changed, it is possible to optimize both electric characteristics and processability of the FET. For example, according to the study by the present inventors, the refractive index of the gate sidewall insulating film is 1.5
By setting it to 5 to 1.65, the leak current can be minimized, and by setting the refractive index of the surface protective film related to the interface reaction with the semi-insulating substrate to 1.8 or more,
It has been found that properties such as its processability and protective properties can be improved. Therefore, the yield and reliability of the FET formed on the compound semiconductor substrate can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例である電界効果トランジスタ
の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a field effect transistor that is an embodiment of the present invention.

【図2】図1の電界効果トランジスタの製造工程中にお
ける断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view during a manufacturing process of the field effect transistor of FIG.

【図3】図1の電界効果トランジスタの図2に続く製造
工程中における断面図である。
3 is a cross-sectional view of the field-effect transistor of FIG. 1 during a manufacturing step following that of FIG. 2;

【図4】図1の電界効果トランジスタの図3に続く製造
工程中における断面図である。
4 is a sectional view of the field-effect transistor of FIG. 1 during a manufacturing step following that of FIG. 3;

【図5】図1の電界効果トランジスタの図4に続く製造
工程中における断面図である。
5 is a sectional view of the field-effect transistor of FIG. 1 during a manufacturing step following that of FIG. 4;

【図6】本発明の他の実施例である電界効果トランジス
タの断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a field effect transistor that is another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半絶縁性基板(半導体基板) 2 ショットキーゲート形電界効果トランジスタ 3a チャネル領域 3b ソース領域 3b1 低不純物濃度の半導体領域 3b2 高不純物濃度の半導体領域 3c ドレイン領域 3c1 低不純物濃度の半導体領域 3c2 高不純物濃度の半導体領域 4 ゲート電極 5 表面保護膜 6a,6b 接続孔 7a ソース引出し電極 7b ドレイン引出し電極 8 ゲート引出し電極 9 サイドウォール 9a 絶縁膜 10,10a,10b 絶縁層 1 semi-insulating substrate (semiconductor substrate) 2 Schottky gate type field effect transistor 3a channel region 3b source region 3b1 low impurity concentration semiconductor region 3b2 high impurity concentration semiconductor region 3c drain region 3c1 low impurity concentration semiconductor region 3c2 high impurity Concentration semiconductor region 4 Gate electrode 5 Surface protection film 6a, 6b Connection hole 7a Source extraction electrode 7b Drain extraction electrode 8 Gate extraction electrode 9 Sidewall 9a Insulating film 10, 10a, 10b Insulating layer

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上にショットキー接触された
状態のゲート電極を形成する工程と、前記ゲート電極の
側壁に第1の屈折率を有するゲート側壁絶縁膜を形成す
る工程と、前記半導体基板上に前記第1の屈折率とは異
なる第2の屈折率を有する表面保護膜を被覆する工程と
を有することを特徴とする電界効果トランジスタの製造
方法。
1. A step of forming a gate electrode in a Schottky contact state on a semiconductor substrate, a step of forming a gate sidewall insulating film having a first refractive index on a sidewall of the gate electrode, and the semiconductor substrate. And a step of coating a surface protective film having a second refractive index different from the first refractive index thereon.
【請求項2】 請求項1記載の電界効果トランジスタの
製造方法において、前記第1の屈折率が1.55〜1.65
であり、前記第2の屈折率が1.8以上であることを特徴
とする電界効果トランジスタの製造方法。
2. The method for manufacturing a field effect transistor according to claim 1, wherein the first refractive index is 1.55 to 1.65.
And the second refractive index is 1.8 or more.
【請求項3】 請求項1または2記載の電界効果トラン
ジスタの製造方法において、前記半導体基板がGaAs
であり、前記ゲート側壁絶縁膜および前記表面保護膜が
オキシナイトライド膜からなることを特徴とする電界効
果トランジスタの製造方法。
3. The method of manufacturing a field effect transistor according to claim 1, wherein the semiconductor substrate is GaAs.
And a method of manufacturing a field effect transistor, wherein the gate sidewall insulating film and the surface protective film are made of an oxynitride film.
【請求項4】 請求項1、2または3記載の電界効果ト
ランジスタの製造方法において、前記ゲート電極がショ
ットキーゲート形の電極であることを特徴とする電界効
果トランジスタの製造方法。
4. The method for manufacturing a field effect transistor according to claim 1, 2 or 3, wherein the gate electrode is a Schottky gate type electrode.
【請求項5】 半導体基板上に形成されたゲート電極の
側壁に形成されたゲート側壁絶縁膜と、前記半導体基板
上に被着された表面保護膜とを屈折率の異なる絶縁膜に
よって構成したことを特徴とする電界効果トランジス
タ。
5. A gate sidewall insulating film formed on a sidewall of a gate electrode formed on a semiconductor substrate and a surface protective film deposited on the semiconductor substrate are made of insulating films having different refractive indexes. Field effect transistor characterized by.
【請求項6】 請求項5記載の電界効果トランジスタに
おいて、前記ゲート側壁絶縁膜の屈折率が1.55〜1.6
5であり、前記表面保護膜の屈折率が1.8以上であるこ
とを特徴とする電界効果トランジスタ。
6. The field effect transistor according to claim 5, wherein the gate sidewall insulating film has a refractive index of 1.55 to 1.6.
5. The field effect transistor according to claim 5, wherein the surface protection film has a refractive index of 1.8 or more.
【請求項7】 請求項5または6記載の電界効果トラン
ジスタにおいて、前記半導体基板がGaAsであり、前
記ゲート側壁絶縁膜および前記表面保護膜がオキシナイ
トライド膜からなることを特徴とする電界効果トランジ
スタ。
7. The field effect transistor according to claim 5, wherein the semiconductor substrate is GaAs, and the gate sidewall insulating film and the surface protective film are oxynitride films. .
【請求項8】 請求項5、6または7記載の電界効果ト
ランジスタにおいて、前記ゲート電極がショットキーゲ
ート形の電極であることを特徴とする電界効果トランジ
スタ。
8. The field effect transistor according to claim 5, 6 or 7, wherein the gate electrode is a Schottky gate type electrode.
JP30467894A 1994-12-08 1994-12-08 Method of manufacturing field effect transistor and field effect transistor Pending JPH08162479A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004503937A (en) * 2000-06-12 2004-02-05 モトローラ・インコーポレイテッド Heterostructure field effect transistor and method of manufacturing the same

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