JPH0812871B2 - 電界効果トランジスタ - Google Patents
電界効果トランジスタInfo
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- JPH0812871B2 JPH0812871B2 JP8406489A JP8406489A JPH0812871B2 JP H0812871 B2 JPH0812871 B2 JP H0812871B2 JP 8406489 A JP8406489 A JP 8406489A JP 8406489 A JP8406489 A JP 8406489A JP H0812871 B2 JPH0812871 B2 JP H0812871B2
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- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、断面Ｔ字形のゲート電極を有する電界効果
トランジスタに関するものである。
トランジスタに関するものである。
従来、電界効果トランジスタ電極は、下部寸法が上部
寸法より大きい台形あるいは三角形の形状であった。し
たがって、ゲート電極寸法が小さくなるにつれて、電極
の抵抗が大きくなり、低雑音トランジスタとしての特性
が劣化するという問題があった。
寸法より大きい台形あるいは三角形の形状であった。し
たがって、ゲート電極寸法が小さくなるにつれて、電極
の抵抗が大きくなり、低雑音トランジスタとしての特性
が劣化するという問題があった。
一方、近年ゲート電極の電極寸法が短くなっても、電
極抵抗が大きくならないように電極形状をＴ字形とし
た、特公昭63−119582号公報「半導体装置の製造方法」
に記載のものが知られている。前記公報記載の断面Ｔ字
形電極の構成を第３図に示す。すなわち、二酸化珪素
（SiO2）の絶縁膜２などでゲート電極５の下部寸法を決
め、さらに、この絶縁膜２が、電極５の上部張り出し部
を支えて、上部電極寸法が大きくなっても強度的な問題
が生じないように工夫が凝らされている。なお図中、１
はガリウム砒素基板、３はソース電極、４はドレイン電
極である。
極抵抗が大きくならないように電極形状をＴ字形とし
た、特公昭63−119582号公報「半導体装置の製造方法」
に記載のものが知られている。前記公報記載の断面Ｔ字
形電極の構成を第３図に示す。すなわち、二酸化珪素
（SiO2）の絶縁膜２などでゲート電極５の下部寸法を決
め、さらに、この絶縁膜２が、電極５の上部張り出し部
を支えて、上部電極寸法が大きくなっても強度的な問題
が生じないように工夫が凝らされている。なお図中、１
はガリウム砒素基板、３はソース電極、４はドレイン電
極である。
〔発明が解決しようとする課題〕 以上述べた構造は、断面Ｔ字形の電極を保持する方法
として強度的な問題を改善しているものの、断面Ｔ字形
電極の上部張り出しが二酸化珪素（SiO2）等の絶縁膜を
介して半導体表面と接触しているため、ゲート電極５と
ソース電極３との間に寄生容量を持ち、電界効果トラン
ジスタの特性を劣化させるという欠点があった。
として強度的な問題を改善しているものの、断面Ｔ字形
電極の上部張り出しが二酸化珪素（SiO2）等の絶縁膜を
介して半導体表面と接触しているため、ゲート電極５と
ソース電極３との間に寄生容量を持ち、電界効果トラン
ジスタの特性を劣化させるという欠点があった。
本発明の目的は、このような従来の欠点を除去せしめ
て、強度的な問題が生ぜず、特性を劣化させることがな
い、断面Ｔ字形電極を有する電界効果トランジスタを提
供することにある。
て、強度的な問題が生ぜず、特性を劣化させることがな
い、断面Ｔ字形電極を有する電界効果トランジスタを提
供することにある。
本発明の電界効果トランジスタは、ゲート電極が形成
される能動領域が分割されており、この能動領域上で
は、ゲート長は短く、能動領域以外のところでは、この
ゲート長が長いことを特徴とする。
される能動領域が分割されており、この能動領域上で
は、ゲート長は短く、能動領域以外のところでは、この
ゲート長が長いことを特徴とする。
本発明においては、ゲート電極を、能動領域上では、
下部電極寸法が上部電極寸法より小さい断面Ｔ字形電極
とすることができる。
下部電極寸法が上部電極寸法より小さい断面Ｔ字形電極
とすることができる。
本発明においては、断面Ｔ字形のゲート電極の形成さ
れる能動領域を分割して能動領域外に形成されるゲート
電極の下部寸法を大きくすることによって、強度的に弱
くなることを防いでいる。
れる能動領域を分割して能動領域外に形成されるゲート
電極の下部寸法を大きくすることによって、強度的に弱
くなることを防いでいる。
また、能動領域上にある断面Ｔ字形ゲート電極の上部
張り出し部は、絶縁膜を介して半導体基板上に接してい
ないので寄生容量の増加は極めて小さい。
張り出し部は、絶縁膜を介して半導体基板上に接してい
ないので寄生容量の増加は極めて小さい。
次に第１図および第２図を参照して本発明の一実施例
について説明する。
について説明する。
本発明によって形成される、断面Ｔ字形のゲート電極
を有するGaAsMESFETは、第１図（ａ）と、そのＢ−Ｂ線
に沿う断面図である第１図（ｂ）と、Ｃ−Ｃ線に沿う断
面図である第１図（ｃ）とに示される。図中、11は能動
領域を構成するｎ形能動層、12はゲート電極、13はソー
ス電極、14はドレイン電極である。図示の例で、第１図
（ｂ）でのゲート電極12の形状は能動領域上の電極形成
を示し、第１図（ｃ）でのゲート電極12の形状は能動領
域外での電極形状を示す。
を有するGaAsMESFETは、第１図（ａ）と、そのＢ−Ｂ線
に沿う断面図である第１図（ｂ）と、Ｃ−Ｃ線に沿う断
面図である第１図（ｃ）とに示される。図中、11は能動
領域を構成するｎ形能動層、12はゲート電極、13はソー
ス電極、14はドレイン電極である。図示の例で、第１図
（ｂ）でのゲート電極12の形状は能動領域上の電極形成
を示し、第１図（ｃ）でのゲート電極12の形状は能動領
域外での電極形状を示す。
このMESFETの構造を、その製造方法を説明しつつ、さ
らに詳述する。第２図は、その製造工程を示す要部断面
図および平面図である。
らに詳述する。第２図は、その製造工程を示す要部断面
図および平面図である。
まず第２図（ａ）に示すように、ｎ型の能動層11を有
するGaAs基板上にレジスト15を塗布形成し、電界効果ト
ランジスタの能動領域のパターニングを行って、ｎ型の
能動層11を露呈させ、次いで第２図（ｂ）に示すよう
に、露呈された能動層をエッチングにより取り除いた
後、レジスト15を除去する。この際、第２図（ｃ）に示
す上面図のように、１個の電界効果トランジスタを形成
する能動領域11は、いくつかの部分に分割されている。
図示の例では、例えば10μｍ幅の能動領域とこの能動領
域にはさまれた１μｍの非能動領域で構成されている。
するGaAs基板上にレジスト15を塗布形成し、電界効果ト
ランジスタの能動領域のパターニングを行って、ｎ型の
能動層11を露呈させ、次いで第２図（ｂ）に示すよう
に、露呈された能動層をエッチングにより取り除いた
後、レジスト15を除去する。この際、第２図（ｃ）に示
す上面図のように、１個の電界効果トランジスタを形成
する能動領域11は、いくつかの部分に分割されている。
図示の例では、例えば10μｍ幅の能動領域とこの能動領
域にはさまれた１μｍの非能動領域で構成されている。
次いで第２図（ｄ）に示すように、電界効果トランジ
スタのソース電極13及びドレイン電極14となるオーミッ
ク金属を蒸着後、アロイを行って電極を形成する。
スタのソース電極13及びドレイン電極14となるオーミッ
ク金属を蒸着後、アロイを行って電極を形成する。
次に第２図（ｅ）に示すように、低感度の第１のポジ
型レジスト（例えば、PMMA）16を1000Åから3000Åの厚
さで塗布形成した後、このレジストを覆うように、この
レジスト16より高感度の第２のポジ型レジスト（例え
ば、PMMA）17を6000Åから１μｍの厚さで塗布形成す
る。次いで、電子線18により露光し現像することによっ
て、第２のポジ型レジストのみを開口し、第１のレジス
ト16を露呈する。露光条件としては、例えば、加速電圧
25keV,露光量1.8nC/cmである。
型レジスト（例えば、PMMA）16を1000Åから3000Åの厚
さで塗布形成した後、このレジストを覆うように、この
レジスト16より高感度の第２のポジ型レジスト（例え
ば、PMMA）17を6000Åから１μｍの厚さで塗布形成す
る。次いで、電子線18により露光し現像することによっ
て、第２のポジ型レジストのみを開口し、第１のレジス
ト16を露呈する。露光条件としては、例えば、加速電圧
25keV,露光量1.8nC/cmである。
次いで、第２図（ｆ）に示すように、電子線19により
露呈した第１のポジ型レジスト16を露光し、現像するこ
とにより、開口部が断面Ｔ字形のレジストパターンを形
成する。このとき、能動領域上の露光量は、例えば、加
速電圧25keVで、1nC/cm、非能動領域では、加速電圧25k
eVで、3nC/cmとすれば、能動領域上での開口幅は短く、
非能動領域での開口幅は長くなる。
露呈した第１のポジ型レジスト16を露光し、現像するこ
とにより、開口部が断面Ｔ字形のレジストパターンを形
成する。このとき、能動領域上の露光量は、例えば、加
速電圧25keVで、1nC/cm、非能動領域では、加速電圧25k
eVで、3nC/cmとすれば、能動領域上での開口幅は短く、
非能動領域での開口幅は長くなる。
次いで、第２図（ｇ）に示すように、ゲート電極12を
形成する金属20、例えば、チタン（Ti）／アルミニウム
（Al）を蒸着した後、酸素（O2）プラズマあるいは、有
機洗浄によって、レジスト上の不要の蒸着金属を除去す
る。こうすることによって、第１図に示すような構造の
MESFETが形成される。
形成する金属20、例えば、チタン（Ti）／アルミニウム
（Al）を蒸着した後、酸素（O2）プラズマあるいは、有
機洗浄によって、レジスト上の不要の蒸着金属を除去す
る。こうすることによって、第１図に示すような構造の
MESFETが形成される。
すなわち、本実施例のMESFETでは、ゲート電極12の形
成される能動領域が分割されており、この能動領域上で
は、ゲート電極の長さは短く、能動領域以外のところで
は、このゲート電極の長さが長く、またこのゲート電極
は、能動領域上では、下部電極寸法が、上部電極寸法よ
り小さい断面Ｔ字形電極である。
成される能動領域が分割されており、この能動領域上で
は、ゲート電極の長さは短く、能動領域以外のところで
は、このゲート電極の長さが長く、またこのゲート電極
は、能動領域上では、下部電極寸法が、上部電極寸法よ
り小さい断面Ｔ字形電極である。
以上の実施例はMESFETについて説明したが、HEMTなど
の電界効果トランジスタすべてに適用できる。また、電
子線露光用レジストとしてPMMAを例示したが、電子線に
対して感度をもち、相互に混じり合わないレジストなら
使用できる。さらに、ゲート電極の断面形状も、Ｔ字形
に限られるものではない。
の電界効果トランジスタすべてに適用できる。また、電
子線露光用レジストとしてPMMAを例示したが、電子線に
対して感度をもち、相互に混じり合わないレジストなら
使用できる。さらに、ゲート電極の断面形状も、Ｔ字形
に限られるものではない。
以上説明したように、電界効果トランジスタの能動領
域を分割し、能動領域上のゲート電極の下部寸法を小さ
く、非能動領域上のゲート電極の下部寸法を大きくする
ことによって、ゲート電極の物理的強度を増し、さらに
ゲート電極の張り出し部分が絶縁膜を介して基板と接し
ていないので寄生容量の増加が抑えられ素子特性の改善
がはかれる。
域を分割し、能動領域上のゲート電極の下部寸法を小さ
く、非能動領域上のゲート電極の下部寸法を大きくする
ことによって、ゲート電極の物理的強度を増し、さらに
ゲート電極の張り出し部分が絶縁膜を介して基板と接し
ていないので寄生容量の増加が抑えられ素子特性の改善
がはかれる。
第１図は本発明の一実施例であるGaAsMESFETを示す図、 第２図は第１図の電界効果トランジスタの製造工程を説
明するための図、 第３図は従来例を示す図である。 １……ガリウム砒素基板 ２……絶縁膜 3,13……ソース電極 4,14……ドレイン電極 5,15……ゲート電極 11……ｎ型能動層 15……レジスト 16……低感度ポジ型レジスト 17……高感度ポジ型レジスト 18,19……電子線 20……ゲート蒸着金属
明するための図、 第３図は従来例を示す図である。 １……ガリウム砒素基板 ２……絶縁膜 3,13……ソース電極 4,14……ドレイン電極 5,15……ゲート電極 11……ｎ型能動層 15……レジスト 16……低感度ポジ型レジスト 17……高感度ポジ型レジスト 18,19……電子線 20……ゲート蒸着金属
Claims (2)
- 【請求項１】ゲート電極が形成される能動領域が分割さ
れており、この能動領域上では、ゲート長は短く、能動
領域以外のところでは、このゲート長が長いことを特徴
とする電界効果トランジスタ。 - 【請求項２】ゲート電極は、能動領域上では、下部電極
寸法が上部電極寸法より小さい断面Ｔ字形電極であるこ
とを特徴とする請求項１記載の電界効果トランジスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8406489A JPH0812871B2 (ja) | 1989-04-04 | 1989-04-04 | 電界効果トランジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8406489A JPH0812871B2 (ja) | 1989-04-04 | 1989-04-04 | 電界効果トランジスタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02263443A JPH02263443A (ja) | 1990-10-26 |
| JPH0812871B2 true JPH0812871B2 (ja) | 1996-02-07 |
Family
ID=13820066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8406489A Expired - Lifetime JPH0812871B2 (ja) | 1989-04-04 | 1989-04-04 | 電界効果トランジスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0812871B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4917269B2 (ja) * | 2005-04-18 | 2012-04-18 | サンケン電気株式会社 | 半導体装置 |
-
1989
- 1989-04-04 JP JP8406489A patent/JPH0812871B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02263443A (ja) | 1990-10-26 |
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Legal Events
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