JP2001176885A - Method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method of manufacturing semiconductor device

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JP2001176885A
JP2001176885A JP35598499A JP35598499A JP2001176885A JP 2001176885 A JP2001176885 A JP 2001176885A JP 35598499 A JP35598499 A JP 35598499A JP 35598499 A JP35598499 A JP 35598499A JP 2001176885 A JP2001176885 A JP 2001176885A
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forming
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semiconductor substrate
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent peeling and breakage of a gate electrode in a manufacturing process of a Schottky junction gate type field-effect transistor. SOLUTION: The gate electrode of the Schottky junction gate type field-effect transistor and an ohmic electrode in the source-drain region are formed simultaneously using the same metal. Then the gate electrode and the ohmic electrode adjacent to it are temporarily connected using a conductive layer in the manufacturing process of a semiconductor device. Subsequently, a cleaning process, such as ultrasonic cleaning, is applied to a compound semiconductor substrate in this state.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造方
法に関し、特に化合物半導体の電界効果トランジスタの
製造方法に関する。
The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method of manufacturing a compound semiconductor field-effect transistor.

【0002】[0002]

【従来の技術】GaAsのような化合物半導体はSiに
比べて高い電子易動度を有することから、高周波特性に
優れ、ショットキー接合ゲートによる電界効果トランジ
スタ(以下、MESFETという)あるいは集積化した
アナログ信号増幅回路、デジタル信号増幅回路等への種
々の展開が進んでいる。そして、このようなMESFE
の高速化のためにはゲート長の微細化が最も効果的であ
る。
2. Description of the Related Art Since a compound semiconductor such as GaAs has a higher electron mobility than Si, it has excellent high frequency characteristics, and a field effect transistor (hereinafter referred to as a MESFET) using a Schottky junction gate or an integrated analog. Various developments to signal amplifier circuits, digital signal amplifier circuits, and the like are in progress. And such a MESFE
The miniaturization of the gate length is most effective for speeding up.

【0003】以下、このようなMESFETの典型的な
製造方法について図5を参照して説明する。図5は化合
物半導体に形成したMESFETの製造工程順の断面図
である。
Hereinafter, a typical method for manufacturing such a MESFET will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a sectional view of a MESFET formed on a compound semiconductor in the order of manufacturing steps.

【0004】図5(a)に示すように、GaAs基板1
01上のスペーサ酸化膜102には所望の場所に公知の
ドライエッチング技術により形成されたゲート開口部分
が存在する。そして、WSiのスパッタで全面にショッ
トキー用導電層103が成膜され、この上にメッキ等で
ゲート電極104が形成される。
[0004] As shown in FIG.
In the spacer oxide film 102 on 01, there is a gate opening formed at a desired place by a known dry etching technique. Then, a Schottky conductive layer 103 is formed on the entire surface by WSi sputtering, and a gate electrode 104 is formed thereon by plating or the like.

【0005】次に、図5(b)に示すように、ゲート電
極104をエッチングマスクにして、ショットキー用導
電層103が公知のドライエッチング技術で加工され、
それぞれ孤立する短冊状のゲート電極が形成される。
Next, as shown in FIG. 5B, using the gate electrode 104 as an etching mask, the Schottky conductive layer 103 is processed by a known dry etching technique.
An isolated strip-shaped gate electrode is formed.

【0006】従来、ミリ波帯(30GHz以上)に使用
されるMESFETの場合、その遮断周波数や最大発振
周波数を向上させるために、図5(c)に示すように、
スペーサ酸化膜102はHF(フッ酸)のウェットエッ
チングまたはHFの蒸気エッチングによってGaAs基
板101表面から全面除去される。そして、ゲート電極
104の保護のために全面に保護絶縁膜105が成膜さ
れる。さらに、Siのイオン注入と熱処理とでn+ 型拡
散層106が形成される。これらのn+ 型拡散層106
がMESFETのソース・ドレイン領域になる。このよ
うにして、ゲートとソース・ドレイン間の寄生容量が低
減されるようになる。
Conventionally, in the case of a MESFET used in the millimeter wave band (30 GHz or more), in order to improve the cutoff frequency and the maximum oscillation frequency, as shown in FIG.
The spacer oxide film 102 is entirely removed from the surface of the GaAs substrate 101 by wet etching of HF (hydrofluoric acid) or vapor etching of HF. Then, a protective insulating film 105 is formed on the entire surface to protect the gate electrode 104. Further, the n + type diffusion layer 106 is formed by the ion implantation of Si and the heat treatment. These n + type diffusion layers 106
Are the source / drain regions of the MESFET. In this way, the parasitic capacitance between the gate and the source / drain is reduced.

【0007】最後に、図5(d)に示すように、公知の
フォトリソグラフィ技術により所望の領域がウェットエ
ッチングで開口されAuGeの蒸着およびリフトオフ工
程によりオーミック電極107が形成される。このよう
にして従来のMESFETの基本構造が形成される。
Finally, as shown in FIG. 5D, a desired region is opened by wet etching by a known photolithography technique, and an ohmic electrode 107 is formed by AuGe deposition and a lift-off process. Thus, the basic structure of the conventional MESFET is formed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の方法では、スペーサ酸化膜102の除去あるいはリ
フトオフ工程の後の洗浄工程における超音波洗浄(以
下、US処理という)でゲート電極104に横方向の力
が加わるときに、ゲート電極104を支える物が無いた
めに、ゲート電極104が折れてしまったり、ショット
キー用導電層103がショットキー界面から剥がれると
いう不良が発生し易くなっていた。
However, in such a conventional method, ultrasonic cleaning (hereinafter referred to as US processing) in the cleaning process after the removal of the spacer oxide film 102 or the lift-off process causes the gate electrode 104 to lie laterally. When there is no object supporting the gate electrode 104 when a directional force is applied, the gate electrode 104 is likely to be broken or the Schottky conductive layer 103 is likely to be peeled off from the Schottky interface.

【0009】このような問題は、MESFETのゲート
長が小さくなると共により顕著になるものである。
Such a problem becomes more remarkable as the gate length of the MESFET becomes smaller.

【0010】本発明の目的は、簡便な方法でもって上記
のようなゲート電極の剥がれや折れを防ぐ半導体装置の
製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device which prevents the above-mentioned peeling or breaking of a gate electrode by a simple method.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】このために、本発明の半
導体装置の製造方法は、化合物半導体基板上に絶縁膜を
形成し前記絶縁膜の所定の領域に開口部を設ける工程
と、前記開口部に、ショットキー接合ゲート型の電界効
果トランジスタのゲート電極とソース・ドレイン用のオ
ーミック電極とを同一金属で同時に形成する工程とを含
む。
For this purpose, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises the steps of forming an insulating film on a compound semiconductor substrate and providing an opening in a predetermined region of the insulating film; Forming a gate electrode and a source / drain ohmic electrode of the Schottky junction gate type field effect transistor with the same metal at the same time.

【0012】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
化合物半導体基板上に絶縁膜を形成し前記絶縁膜に前記
半導体基板表面に達する複数の開口部を設ける工程と、
前記複数の開口部のうちの所定の開口部の前記半導体基
板表面にショットキー接合ゲート型の電界効果トランジ
スタのソース・ドレイン用の拡散層を形成する工程と、
前記開口部の半導体基板表面を被着する導電層を全面に
成膜する工程と、前記開口部上の前記導電層上にショッ
トキー接合ゲート型の電界効果トランジスタのゲート電
極、ソース・ドレイン用のオーミック電極を同一金属で
同時に形成する工程とを含む。
Further, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention
Forming an insulating film on the compound semiconductor substrate and providing a plurality of openings reaching the semiconductor substrate surface in the insulating film;
Forming a diffusion layer for a source / drain of a Schottky junction gate type field effect transistor on the surface of the semiconductor substrate in a predetermined opening of the plurality of openings;
A step of forming a conductive layer covering the entire surface of the semiconductor substrate in the opening, and forming a gate electrode of a Schottky junction gate type field effect transistor on the conductive layer on the opening; Simultaneously forming the ohmic electrodes with the same metal.

【0013】そして、前記ショットキー接合ゲート型の
電界効果トランジスタのゲート電極、ソース・ドレイン
用のオーミック電極を同一金属で同時に形成した後、前
記ゲート電極と隣接する前記オーミック電極とを被覆す
るレジストマスクを形成する工程と、前記レジストマス
クをエッチングマスクにして前記導電層をエッチング除
去する工程と、前記絶縁膜を全てエッチング除去する工
程と、前記絶縁膜の除去後に全面に薄い第1の保護絶縁
層を形成する工程と、前記半導体基板に洗浄を施す工程
とを有する。
After the gate electrode and the source / drain ohmic electrodes of the Schottky junction gate type field effect transistor are simultaneously formed of the same metal, a resist mask covering the gate electrode and the adjacent ohmic electrode is formed. Forming a resist, etching the conductive layer using the resist mask as an etching mask, etching and removing the entire insulating film, and removing a first protective insulating layer over the entire surface after removing the insulating film. And a step of cleaning the semiconductor substrate.

【0014】さらに、前記第1の保護絶縁層の形成後、
前記ゲート電極と隣接するオーミック電極間に残存する
導電層と第1の保護絶縁層とを選択的にエッチング除去
し前記ゲート電極と隣接するオーミック電極とを切り離
す。そして、前記ゲート電極と隣接するオーミック電極
とを切り離した後、全面に第2の保護絶縁層を成膜す
る。
Further, after the formation of the first protective insulating layer,
The conductive layer remaining between the gate electrode and the adjacent ohmic electrode and the first protective insulating layer are selectively etched away to separate the gate electrode and the adjacent ohmic electrode. Then, after separating the gate electrode from the adjacent ohmic electrode, a second protective insulating layer is formed on the entire surface.

【0015】ここで、前記導電層は、バリアメタルとシ
リサイドがこの順に積層して形成されるものである。あ
るいは、前記ゲート電極とオーミック電極は、Auメッ
キで形成されるものである。
Here, the conductive layer is formed by laminating a barrier metal and a silicide in this order. Alternatively, the gate electrode and the ohmic electrode are formed by Au plating.

【0016】このように、本発明では、ショットキー接
合ゲート型の電界効果トランジスタのゲート電極とソー
ス・ドレイン領域のオーミック電極とが同一金属で同時
に形成される。また、半導体装置の製造工程で一時的に
ゲート電極とそれに隣接するオーミック電極とが導電層
で接続されている。そして、この状態で半導体基板の洗
浄がなされる。このために、MESFETの製造工程で
ゲート電極が折れてしまったり、スパッタメタルがショ
ットキー界面から剥がれてしまったりという不良の発生
は皆無になる。
As described above, according to the present invention, the gate electrode of the Schottky junction gate type field effect transistor and the ohmic electrodes of the source / drain regions are simultaneously formed of the same metal. Further, a gate electrode and an ohmic electrode adjacent thereto are temporarily connected by a conductive layer in a manufacturing process of a semiconductor device. Then, the semiconductor substrate is cleaned in this state. For this reason, there is no occurrence of defects such as breakage of the gate electrode in the manufacturing process of the MESFET and peeling of the sputtered metal from the Schottky interface.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明の特徴は、微細ゲート長の
GaAsのMESFETの製造方法において、ゲート電
極とオーミック電極とを同一工程で同一メタルで形成
し、更にゲート電極とオーミック電極のメタルを選択的
に除去することで、ゲート電極の剥がれや折れを防ぐ点
にある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A feature of the present invention is that in a method of manufacturing a GaAs MESFET having a fine gate length, a gate electrode and an ohmic electrode are formed of the same metal in the same step, and the metal of the gate electrode and the ohmic electrode is further formed. By selectively removing the gate electrode, peeling or breaking of the gate electrode is prevented.

【0018】以下、本発明の発明の第1の実施の形態に
ついて図1と図2に基づいて説明する。ここで、図1と
図2とは、本発明のMESFETの製造工程順の断面図
である。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 and FIG. 2 are cross-sectional views in the order of the manufacturing process of the MESFET of the present invention.

【0019】まず、図1(a)に示すように、GaAs
基板1上のスペーサ酸化膜2には所望の場所に公知のド
ライエッチング技術により、ゲート電極およびオーミッ
ク電極を形成するための開口部が形成される。そして、
Siのイオン注入と熱処理とでn+ 型拡散層3が形成さ
れる。これらのn+ 型拡散層3がMESFETのソース
・ドレイン領域になる。
First, as shown in FIG.
An opening for forming a gate electrode and an ohmic electrode is formed in a desired place in the spacer oxide film 2 on the substrate 1 by a known dry etching technique. And
The n + type diffusion layer 3 is formed by the ion implantation of Si and the heat treatment. These n + -type diffusion layers 3 become source / drain regions of the MESFET.

【0020】この状態でウェーハ全体にスパッタリング
法等でWSi/TiN/Ptのような積層する導電層4
が成膜される。ここで、TiN/Ptは窒化チタン/白
金のバリアメタルであり、WSiはタングステンシリサ
イドである。
In this state, a conductive layer 4 such as WSi / TiN / Pt is laminated on the entire wafer by sputtering or the like.
Is formed. Here, TiN / Pt is a barrier metal of titanium nitride / platinum, and WSi is tungsten silicide.

【0021】次に、図1(b)に示すように、レジスト
マスク5がAuメッキ用のマスクにされ、公知のメッキ
技術によりゲート電極6およびオーミック電極7が形成
される。
Next, as shown in FIG. 1B, the resist mask 5 is used as a mask for Au plating, and a gate electrode 6 and an ohmic electrode 7 are formed by a known plating technique.

【0022】この後、図1(c)に示すように、隣接す
るゲート電極6とオーミック電極7間にレジストマスク
8が形成され、公知のドライエッチング技術により導電
層4が選択的に除去される。
Thereafter, as shown in FIG. 1C, a resist mask 8 is formed between the adjacent gate electrode 6 and ohmic electrode 7, and the conductive layer 4 is selectively removed by a known dry etching technique. .

【0023】このようにすることで、ゲート電極6の周
辺部には導電層4が残った状態になる。そして、上記の
レジストマスク8が除去される。このような状態で、図
1(d)に示すように、気相のHF等でスペーサ酸化膜
2がエッチング除去される。続いて、シリコン酸化膜の
化学気相成長(CVD)法で全面に第1の保護絶縁層9
が形成される。この第1の保護絶縁層9は空洞部にも入
り込み、残存する導電層4表面にも被着する。
By doing so, the conductive layer 4 is left around the gate electrode 6. Then, the resist mask 8 is removed. In such a state, as shown in FIG. 1D, the spacer oxide film 2 is removed by etching with HF in a gas phase. Subsequently, a first protective insulating layer 9 is formed on the entire surface by chemical vapor deposition (CVD) of a silicon oxide film.
Is formed. The first protective insulating layer 9 also enters the hollow portion and adheres to the surface of the remaining conductive layer 4.

【0024】次に、図2(a)に示すように、ゲート電
極6とオーミック電極7との間が開口されたレジストマ
スク10が公知のフォトリソグラフィ技術で形成され
る。そして、図2(b)に示すように、公知のドライエ
ッチング技術で隣接するゲート電極6とオーミック電極
7間の第1の保護絶縁層9と導電層4とがエッチング除
去される。そして、レジストマスク10が公知の剥離除
去される。
Next, as shown in FIG. 2A, a resist mask 10 having an opening between the gate electrode 6 and the ohmic electrode 7 is formed by a known photolithography technique. Then, as shown in FIG. 2B, the first protective insulating layer 9 and the conductive layer 4 between the adjacent gate electrode 6 and ohmic electrode 7 are etched away by a known dry etching technique. Then, the resist mask 10 is removed and removed in a known manner.

【0025】最後に、図2(c)に示すように、第2の
保護絶縁層11が全面に成膜される。この第2の保護絶
縁層11はシリコン窒化膜である。このようにしてME
SFETの基本構造が形成される。
Finally, as shown in FIG. 2C, a second protective insulating layer 11 is formed on the entire surface. This second protective insulating layer 11 is a silicon nitride film. In this way ME
The basic structure of the SFET is formed.

【0026】このように本発明では、ゲート電極6がオ
ーミック電極7と同一工程で同時に形成されるために、
従来技術のようにゲート電極104を形成してから、オ
ーミック電極107をメタル蒸着してリフトオフする工
程がなくなり、MESFET形成の工程短縮が図れる。
また、スペーサ酸化膜2除去後の洗浄工程に於けるUS
処理の際、ゲート電極6は隣接するオーミック電極7に
より支えられる。このために、横方向の力に対してこの
支えがあることからゲート電極6が折れるような不良は
防止できる。従って、製造の歩留まりが高く、MESF
ETのゲート・ソース間に存在する容量は低減され、M
ESFETの遮断周波数等の性能が向上し高周波化が図
れるようになる。
As described above, in the present invention, since the gate electrode 6 is formed simultaneously with the ohmic electrode 7 in the same step,
There is no step of forming the ohmic electrode 107 by metal vapor deposition after forming the gate electrode 104 as in the related art, and the step of forming the MESFET can be shortened.
Further, in the cleaning step after the removal of the spacer oxide film 2, the US
During processing, the gate electrode 6 is supported by the adjacent ohmic electrode 7. For this reason, since there is this support against the lateral force, it is possible to prevent such a defect that the gate electrode 6 is broken. Therefore, the production yield is high and MESF
The capacitance existing between the gate and the source of ET is reduced, and M
The performance such as the cutoff frequency of the ESFET is improved, and a higher frequency can be achieved.

【0027】次に、本発明の第2の実施の形態を図3と
図4に基づいて説明する。ここで、図3は本発明のME
SFETの一部の製造工程順の断面図である。そして、
図4は、上記の断面図に対応する平面図である。ここ
で、第1の実施の形態と同一なものは同一の符号で示さ
れる。第2の実施の形態の特徴は、第1の実施の形態の
図1(c)で説明した導電層4の選択的除去で、レジス
トマスク8に開口部を形成する点にある。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 3 shows the ME of the present invention.
It is sectional drawing of the manufacturing process order of some SFETs. And
FIG. 4 is a plan view corresponding to the above sectional view. Here, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The feature of the second embodiment is that an opening is formed in the resist mask 8 by the selective removal of the conductive layer 4 described in FIG. 1C of the first embodiment.

【0028】第1の実施の形態と同様に、図3(a)に
示すように、GaAs基板1上のスペーサ酸化膜2には
公知のドライエッチング技術により、ゲート電極および
オーミック電極を形成するための開口部が形成される。
ここで、図4(a)に示すように、ゲート用開口部12
およびソース・ドレイン用開口部13が互いに隣接し交
互に形成される。そして、Siのイオン注入と熱処理と
でn+ 型拡散層3が形成される。これらのn+ 型拡散層
3がMESFETのソース・ドレイン領域になる。この
状態で、図3(a)および図4(a)に示すように、ウ
ェーハ全体にスパッタリング法等でWSi/TiN/P
tのような積層する導電層4が成膜される。
As in the first embodiment, as shown in FIG. 3A, a gate electrode and an ohmic electrode are formed on the spacer oxide film 2 on the GaAs substrate 1 by a known dry etching technique. Opening is formed.
Here, as shown in FIG.
And source / drain openings 13 are formed adjacent to each other and alternately. Then, the n + -type diffusion layer 3 is formed by the ion implantation of Si and the heat treatment. These n + -type diffusion layers 3 become source / drain regions of the MESFET. In this state, as shown in FIGS. 3 (a) and 4 (a), WSi / TiN / P
The conductive layer 4 to be laminated as t is formed.

【0029】ここで、第1の実施の形態と同様に、上記
シリサイド/バリアメタル構造の導電層4は、ゲート用
開口部12でショットキー接合を形成し、ソース・ドレ
イン用開口部13でn+ 型拡散層3とオーミック接続す
る。
Here, similarly to the first embodiment, the conductive layer 4 having the silicide / barrier metal structure forms a Schottky junction at the gate opening 12 and n at the source / drain opening 13. Ohmic connection with + type diffusion layer 3.

【0030】次に、図3(b)および図4(b)に示す
ように、レジストマスク5がAuメッキ用のマスクにさ
れ、公知のメッキ技術によりゲート電極6およびオーミ
ック電極7が形成される。
Next, as shown in FIGS. 3B and 4B, the resist mask 5 is used as a mask for Au plating, and a gate electrode 6 and an ohmic electrode 7 are formed by a known plating technique. .

【0031】次に、図3(c)および図4(c)に示す
ように、隣接するゲート電極6とオーミック電極7間に
レジストマスク8aが形成される。ここで、レジストマ
スク8aには所定の領域にレジスト開口部14が形成さ
れる。そして、公知のドライエッチング技術により導電
層4が選択的に除去される。
Next, as shown in FIGS. 3C and 4C, a resist mask 8a is formed between the adjacent gate electrode 6 and ohmic electrode 7. Here, a resist opening 14 is formed in a predetermined region in the resist mask 8a. Then, the conductive layer 4 is selectively removed by a known dry etching technique.

【0032】以下は、第1の実施の形態で説明したもの
と同様になる。すなわち、このようにすることでゲート
電極6の周辺部には導電層4が残った状態になる。そし
て、上記のレジストマスク8aが除去される。このよう
な状態で、図1(d)に示すように、気相のHF等でス
ペーサ酸化膜2がエッチング除去される。続いて、シリ
コン酸化膜の化学気相成長(CVD)法で全面に第1の
保護絶縁層9が形成される。
The following is the same as that described in the first embodiment. That is, by doing so, the conductive layer 4 is left around the gate electrode 6. Then, the resist mask 8a is removed. In such a state, as shown in FIG. 1D, the spacer oxide film 2 is removed by etching with HF in a gas phase. Subsequently, a first protective insulating layer 9 is formed on the entire surface by a chemical vapor deposition (CVD) method of a silicon oxide film.

【0033】次に、図2(a)に示すように、ゲート電
極6とオーミック電極7との間が開口されたレジストマ
スク10が公知のフォトリソグラフィ技術で形成され
る。そして、図2(b)に示すように、公知のドライエ
ッチング技術で隣接するゲート電極6とオーミック電極
7間の第1の保護絶縁層9と導電層4とがエッチング除
去される。そして、レジストマスク10が公知の剥離除
去される。
Next, as shown in FIG. 2A, a resist mask 10 having an opening between the gate electrode 6 and the ohmic electrode 7 is formed by a known photolithography technique. Then, as shown in FIG. 2B, the first protective insulating layer 9 and the conductive layer 4 between the adjacent gate electrode 6 and ohmic electrode 7 are etched away by a known dry etching technique. Then, the resist mask 10 is removed and removed in a known manner.

【0034】最後に、図2(c)に示すように、第2の
保護絶縁層11が全面に成膜される。この第2の保護絶
縁層11はシリコン窒化膜である。このようにしてME
SFETの基本構造が形成される。
Finally, as shown in FIG. 2C, a second protective insulating layer 11 is formed on the entire surface. This second protective insulating layer 11 is a silicon nitride film. In this way ME
The basic structure of the SFET is formed.

【0035】このように第2の実施の形態では、ゲート
電極6とオーミック電極7との間にレジスト開口部14
が形成されている。このため、このレジスト開口部14
を通して導電層4およびスペーサ酸化膜2がエッチング
速やかに除去でき、上記エッチング工程が大幅に短縮す
る。また、第1の実施の形態で説明したのと同様な効果
も生じる。
As described above, in the second embodiment, the resist opening 14 is provided between the gate electrode 6 and the ohmic electrode 7.
Are formed. Therefore, the resist opening 14
Through this, the conductive layer 4 and the spacer oxide film 2 can be quickly removed by etching, and the above-mentioned etching step is greatly reduced. In addition, the same effect as that described in the first embodiment is obtained.

【0036】上記の実施の形態では、バリアメタルとし
てTiN/Ptが用いられ、シリサイドとしてWSiが
用いられている。そして、これらで導電層が構成されて
いる。本発明は、このようなバリアメタルあるいはシリ
サイドに限定されるものでない。この他のバリアメタル
あるいはシリサイドが適用されても同様な効果が生じる
ことに言及しておく。
In the above embodiment, TiN / Pt is used as the barrier metal, and WSi is used as the silicide. And these form the conductive layer. The present invention is not limited to such a barrier metal or silicide. It should be noted that a similar effect can be obtained even if another barrier metal or silicide is applied.

【0037】[0037]

【発明の効果】上述したように、本発明では、ショット
キー接合ゲート型の電界効果トランジスタのゲート電極
とソース・ドレイン領域のオーミック電極とが同一金属
で同時に形成される。そして、半導体装置の製造工程で
一時的にゲート電極とそれに隣接するオーミック電極と
が導電層で接続されている。そして、この状態で半導体
基板の洗浄がなされる。
As described above, according to the present invention, the gate electrode of the Schottky junction gate type field effect transistor and the ohmic electrodes of the source / drain regions are simultaneously formed of the same metal. In the manufacturing process of the semiconductor device, the gate electrode and the ohmic electrode adjacent thereto are temporarily connected by a conductive layer. Then, the semiconductor substrate is cleaned in this state.

【0038】このために、本発明の半導体装置の製造方
法によれば、MESFETの製造工程でゲート電極が折
れてしまったり、ショットキー用導電層がショットキー
界面から剥がれてしまったりという不良の発生は皆無に
なる。
For this reason, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, defects such as breakage of the gate electrode and peeling of the Schottky conductive layer from the Schottky interface in the MESFET manufacturing process occur. Is gone.

【0039】本発明の効果は、MESFETの駆動能力
の向上あるいは駆動周波数の短波長化のためにゲート長
が短くなるに従ってより顕著になる。そして、本発明は
GaAsのような化合物半導体に形成するMESFET
の高性能化を更に促進するようになる。
The effect of the present invention becomes more remarkable as the gate length becomes shorter in order to improve the driving capability of the MESFET or shorten the driving frequency. The present invention relates to a MESFET formed on a compound semiconductor such as GaAs.
To further enhance the performance of the device.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態を説明するための製
造工程順の断面図である。
FIG. 1 is a sectional view illustrating a first embodiment of the present invention in the order of manufacturing steps.

【図2】本発明の第1の実施の形態を説明するための製
造工程順の断面図である。
FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views illustrating a first embodiment of the present invention in the order of manufacturing steps.

【図3】本発明の第2の実施の形態を説明するための製
造工程順の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a second embodiment of the present invention in the order of manufacturing steps.

【図4】本発明の第2の実施の形態を説明するための製
造工程順の平面図である。
FIG. 4 is a plan view for explaining a second embodiment of the present invention in the order of manufacturing steps.

【図5】従来の技術を説明するための製造工程順の断面
図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a related art in the order of manufacturing steps.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,101 GaAs基板 2,102 スペーサ酸化膜 3,106 n+ 型拡散層 4 導電層 5,8,8a,10 レジストマスク 6,104 ゲート電極 7,107 オーミック電極 9 第1の保護絶縁層 11 第2の保護絶縁層 12 ゲート用開口部 13 ソース・ドレイン用開口部 14 レジスト開口部 103 ショットキー用導電層 105 保護絶縁膜Reference Signs List 1,101 GaAs substrate 2,102 spacer oxide film 3,106 n + -type diffusion layer 4 conductive layer 5,8,8a, 10 resist mask 6,104 gate electrode 7,107 ohmic electrode 9 first protective insulating layer 11th 2 protective insulating layer 12 gate opening 13 source / drain opening 14 resist opening 103 Schottky conductive layer 105 protective insulating film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4M104 AA05 BB06 BB09 BB28 BB30 CC01 CC03 DD08 DD16 DD37 DD52 DD53 DD65 FF07 FF18 GG12 5F102 GB01 GC01 GD01 GJ05 GS02 GT03 GT05 GV06 GV07 GV08 HB01 HB02 HB07 HB08 HC30 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4M104 AA05 BB06 BB09 BB28 BB30 CC01 CC03 DD08 DD16 DD37 DD52 DD53 DD65 FF07 FF18 GG12 5F102 GB01 GC01 GD01 GJ05 GS02 GT03 GT05 GV06 GV07 GV08 HB01 HB02 HB07 HB08

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 化合物半導体基板上に絶縁膜を形成し前
記絶縁膜の所定の領域に開口部を設ける工程と、前記開
口部に、ショットキー接合ゲート型の電界効果トランジ
スタのゲート電極とソース・ドレイン用のオーミック電
極とを同一金属で同時に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。
A step of forming an insulating film on a compound semiconductor substrate and providing an opening in a predetermined region of the insulating film; Forming a drain ohmic electrode and the same metal at the same time.
【請求項2】 化合物半導体基板上に絶縁膜を形成し前
記絶縁膜に前記半導体基板表面に達する複数の開口部を
設ける工程と、前記複数の開口部のうちの所定の開口部
の前記半導体基板表面にショットキー接合ゲート型の電
界効果トランジスタのソース・ドレイン用の拡散層を形
成する工程と、前記開口部の半導体基板表面を被着する
導電層を全面に成膜する工程と、前記開口部上の前記導
電層上にショットキー接合ゲート型の電界効果トランジ
スタのゲート電極、ソース・ドレイン用のオーミック電
極を同一金属で同時に形成する工程と、を含むことを特
徴とする半導体装置の製造方法。
2. A step of forming an insulating film on a compound semiconductor substrate and providing a plurality of openings reaching the surface of the semiconductor substrate in the insulating film, wherein the semiconductor substrate has a predetermined opening among the plurality of openings. Forming a source / drain diffusion layer of a Schottky junction gate type field effect transistor on the surface, forming a conductive layer covering the semiconductor substrate surface of the opening over the entire surface, Forming a gate electrode of a Schottky junction gate type field effect transistor and ohmic electrodes for source / drain simultaneously with the same metal on the conductive layer above.
【請求項3】 前記ショットキー接合ゲート型の電界効
果トランジスタのゲート電極、ソース・ドレイン用のオ
ーミック電極を同一金属で同時に形成した後、前記ゲー
ト電極と隣接する前記オーミック電極とを被覆するレジ
ストマスクを形成する工程と、前記レジストマスクをエ
ッチングマスクにして前記導電層をエッチング除去する
工程と、前記絶縁膜を全てエッチング除去する工程と、
前記絶縁膜の除去後に全面に薄い第1の保護絶縁層を形
成する工程と、前記半導体基板に洗浄を施す工程とを有
することを特徴とする請求項2記載の半導体装置の製造
方法。
3. A resist mask for simultaneously forming the gate electrode and the source / drain ohmic electrodes of the Schottky junction gate type field effect transistor with the same metal and covering the gate electrode and the adjacent ohmic electrode. Forming, the step of etching and removing the conductive layer using the resist mask as an etching mask, and the step of etching and removing all the insulating film,
3. The method according to claim 2, further comprising: forming a thin first protective insulating layer on the entire surface after removing the insulating film; and cleaning the semiconductor substrate.
【請求項4】 前記第1の保護絶縁層の形成後、前記ゲ
ート電極と隣接するオーミック電極間に残存する導電層
と第1の保護絶縁層とを選択的にエッチング除去し前記
ゲート電極と隣接するオーミック電極とを切り離すこと
を特徴とする請求項3記載の半導体装置の製造方法。
4. After the formation of the first protective insulating layer, the conductive layer remaining between the ohmic electrode adjacent to the gate electrode and the first protective insulating layer are selectively removed by etching, and the first protective insulating layer is adjacent to the gate electrode. 4. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein the ohmic electrode is separated.
【請求項5】 前記ゲート電極と隣接するオーミック電
極とを切り離した後、全面に第2の保護絶縁層を成膜す
ることを特徴とする請求項4記載の半導体装置の製造方
法。
5. The method according to claim 4, wherein a second protective insulating layer is formed on the entire surface after the gate electrode and the adjacent ohmic electrode are cut off.
【請求項6】 前記導電層は、バリアメタルとシリサイ
ドがこの順に積層して形成されることを特徴とする請求
項1から請求項5のうち1つの請求項に記載の半導体装
置の製造方法。
6. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the conductive layer is formed by laminating a barrier metal and a silicide in this order.
【請求項7】 前記ゲート電極とオーミック電極は、A
uメッキで形成されることを特徴とする請求項1から請
求項6のうち1つの請求項に記載の半導体装置の製造方
法。
7. The semiconductor device according to claim 1, wherein the gate electrode and the ohmic electrode
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is formed by u plating.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007317735A (en) * 2006-05-23 2007-12-06 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device and manufacturing method therefor
TWI505378B (en) * 2013-02-21 2015-10-21 Univ Nat Cheng Kung Half lift-off processes to fabricate a gate electrode of a semiconductor component

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