JP2612357B2 - Method of manufacturing gate electrode of transistor - Google Patents

Method of manufacturing gate electrode of transistor

Info

Publication number
JP2612357B2
JP2612357B2 JP4239390A JP4239390A JP2612357B2 JP 2612357 B2 JP2612357 B2 JP 2612357B2 JP 4239390 A JP4239390 A JP 4239390A JP 4239390 A JP4239390 A JP 4239390A JP 2612357 B2 JP2612357 B2 JP 2612357B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resist pattern
gate electrode
layer
groove
exposed surface
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP4239390A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH03246950A (en
Inventor
弘美 辻
博記 藤代
清次 西
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.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co 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 Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP4239390A priority Critical patent/JP2612357B2/en
Publication of JPH03246950A publication Critical patent/JPH03246950A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2612357B2 publication Critical patent/JP2612357B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、トランジスタのゲート電極の製造方法に係
り、特に化合物半導体等を用いたエンハンスメントモー
ドの電界効果トランジスタ(以下、FETという)の極短
電極の製造方法に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for manufacturing a gate electrode of a transistor, and particularly to a method of manufacturing an enhancement mode field effect transistor (hereinafter referred to as FET) using a compound semiconductor or the like. The present invention relates to a method for manufacturing an electrode.

(従来の技術) 従来、このような分野の技術としては、例えば以下に
示すようなものがあった。
(Prior Art) Conventionally, there are, for example, the following techniques in such a field.

第2図はかかる従来のトランジスタのゲート電極の製
造工程断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a manufacturing process of a gate electrode of such a conventional transistor.

まず、第2図(a)に示すように、下地10上に下層レ
ジスト層12を形成する。なお、14はチャネル領域であ
る。
First, a lower resist layer 12 is formed on a base 10, as shown in FIG. In addition, 14 is a channel region.

次に、フォトリソ技術を用いて、第2図(b)に示す
ように、下地10のチャネル領域14上に下層レジストパタ
ーン16を形成する。
Next, as shown in FIG. 2B, a lower resist pattern 16 is formed on the channel region 14 of the underlayer 10 by using the photolithography technique.

次に、第2図(c)に示すように、上層レジストパタ
ーン18を形成する。そのため、まず、上層のレジスト層
を塗布形成し、続いて、下層レジストパターン16上に、
その表面の一部分が露出する第1開口部20と、ゲートパ
ッド部又は配線接続用のパッド部の形成のための第2開
口部22とを有するパターン層18を形成する。
Next, as shown in FIG. 2C, an upper resist pattern 18 is formed. Therefore, first, an upper resist layer is formed by coating, and then, on the lower resist pattern 16,
A pattern layer 18 having a first opening 20 exposing a part of the surface and a second opening 22 for forming a gate pad or a pad for wiring connection is formed.

次いで、第2図(d)に示すように、上層にレジスト
パターン18の表面側から適当な金属、例えばAl(アルミ
ニウム)を下地面の法線に対してθの傾きをもって方向
性蒸着を行い、金属蒸着層24(24a,24b,24c)を形成す
る。この場合の蒸着方向θは、後工程で形成するゲート
電極のゲート長をどのように決めるかによって設計に応
じて定められている。この方向性を有する蒸着によっ
て、上層レジストパターン18の上面、第1開口部20内の
下層レジストパターン16の露出面、及び第2開口部22内
の下地10の露出面に金属蒸着層24a,24b及び24cがそれぞ
れ被着形成される。この場合、周知の通り、金属蒸着層
24bのチャネル方向の幅は上述した蒸着方向θと、蒸着
面及び上層レジストパターン18の第1開口部20側の上面
エッジ部の位置とによって決まる。
Next, as shown in FIG. 2 (d), an appropriate metal, for example, Al (aluminum) is directionally vapor-deposited on the upper layer from the surface side of the resist pattern 18 with an inclination of θ with respect to the normal to the underlying surface. The metal deposition layer 24 (24a, 24b, 24c) is formed. In this case, the deposition direction θ is determined according to the design depending on how the gate length of the gate electrode formed in a later step is determined. By this directional deposition, the metal deposition layers 24a and 24b are formed on the upper surface of the upper resist pattern 18, the exposed surface of the lower resist pattern 16 in the first opening 20, and the exposed surface of the base 10 in the second opening 22. And 24c are formed respectively. In this case, as is well known, a metal deposition layer
The width of the channel 24b in the channel direction is determined by the above-described vapor deposition direction θ and the position of the vapor deposition surface and the upper surface edge portion of the upper resist pattern 18 on the first opening 20 side.

次に、第2図(e)に示すように、下層レジストパタ
ーン16に第3開口部26を形成する。この場合、金属蒸着
層24をマスクとして用いて適当なイオン種によるドライ
エッチングを行って、第3開口部26を形成し、下地10の
表面を部分的に露出させる。このエッチングによって、
金属蒸着層24b及び上側レジストパターン18のエッジ部
の下側の部分もアンダーエッチングされる。
Next, as shown in FIG. 2 (e), a third opening 26 is formed in the lower resist pattern 16. In this case, the third opening 26 is formed by performing dry etching with an appropriate ion species using the metal deposition layer 24 as a mask, and the surface of the base 10 is partially exposed. By this etching,
The lower portions of the metal deposition layer 24b and the edge portions of the upper resist pattern 18 are also under-etched.

次に、第2図(f)において、下地10の露出面に対し
てエッチングを行って、ゲート電極形成用の第1溝(リ
セス)28及びパッド部形成用の第2溝(リセス)30を同
時に又は順次設ける。そのため、まず、上層レジストパ
ターン18の上面の金属蒸着層24a、第1開口部20に一時
的に設けた金属蒸着層24b及び第2開口部22内の金属蒸
着層24cを除去した後、このエッチングをドライエッチ
ング及びウェットエッチングのいずれか一方又は両者の
組合せで行う。
Next, in FIG. 2 (f), the exposed surface of the base 10 is etched to form a first groove (recess) 28 for forming a gate electrode and a second groove (recess) 30 for forming a pad portion. Provided simultaneously or sequentially. Therefore, first, the metal deposition layer 24a on the upper surface of the upper resist pattern 18, the metal deposition layer 24b temporarily provided in the first opening 20, and the metal deposition layer 24c in the second opening 22 are removed. Is performed by either dry etching or wet etching or a combination of both.

続いて、第2図(g)において、適当なゲート電極材
料を蒸着して、第1溝28にゲート電極32及び第2溝30に
パッド部34をそれぞれ同時に形成する。周知の通り、こ
の場合のゲート電極32のチャネル方向の幅(ゲート長)
W1、下層レジストパターン16の下地10に接しているエッ
ジ部と、第1開口部20の壁を形成する上層レジストパタ
ーン18の上面のエッジ部との間の幅によって決まり、パ
ッド部34のチャネル方向の幅W2は、第2開口部22の壁を
形成する上層レジストパターン18の両側の上面のエッジ
部間の幅で決まる。
Subsequently, in FIG. 2 (g), an appropriate gate electrode material is deposited, and a gate electrode 32 is formed in the first groove 28 and a pad portion 34 is formed in the second groove 30 at the same time. As is well known, the width of the gate electrode 32 in this case in the channel direction (gate length)
W 1 is determined by the width between the edge of the lower resist pattern 16 that is in contact with the base 10 and the edge of the upper surface of the upper resist pattern 18 forming the wall of the first opening 20, and the channel of the pad 34 is The width W 2 in the direction is determined by the width between the edges of the upper surface on both sides of the upper resist pattern 18 forming the wall of the second opening 22.

この蒸着により形成される他の蒸着層36(下層レジス
トパターン16上に形成される)及び蒸着層38(上層レジ
ストパターン18上に形成される)は、ゲート電極32及び
パッド部34とは、通常は連続しないで離間して形成され
る。
The other vapor-deposited layer 36 (formed on the lower resist pattern 16) and the vapor-deposited layer 38 (formed on the upper resist pattern 18) formed by this vapor deposition are usually different from the gate electrode 32 and the pad portion 34. Are formed apart from each other without being continuous.

次に、第2図(h)において、下地10上の下層レジス
トパターン16及び上層レジストパターン18をいわゆるリ
フトオフで除去すると、下地10の第1溝28には、チャネ
ル方向の幅の狭いゲート電極32が形成され、第2溝30に
は、チャネル方向の幅がゲート電極32よりも広いパッド
部34が残存形成される。
Next, in FIG. 2 (h), when the lower resist pattern 16 and the upper resist pattern 18 on the base 10 are removed by so-called lift-off, the first groove 28 of the base 10 has a gate electrode 32 having a narrow width in the channel direction. Is formed, and a pad portion 34 whose width in the channel direction is wider than the gate electrode 32 remains in the second groove 30.

このように、上述した従来技術によれば、レジストの
解像度を越えた、ある程度まで幅の狭いトランジスタの
ゲート電極を形成することできる。
As described above, according to the above-described conventional technique, it is possible to form a gate electrode of a transistor which is narrower to a certain extent and exceeds the resolution of a resist.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記した従来のトランジスタのゲート
電極の形成方法の場合、その第2図(f)において示さ
れる工程において、まず、第1開口部20に一時的に設け
た金属蒸着層24b及び第2開口部22内の金属蒸着層24cを
除去した後、このゲート電極形成用の第1溝28及びパッ
ド部形成用の第2溝30を、ウェットエッチングで設けた
場合、形成されたゲート電極32の両側に第1溝28の部分
が露出してしまう。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in the case of the above-described conventional method for forming a gate electrode of a transistor, in the step shown in FIG. After removing the deposited metal layer 24b and the deposited metal layer 24c in the second opening 22, the first groove 28 for forming the gate electrode and the second groove 30 for forming the pad portion are provided by wet etching. Then, the first groove 28 is exposed on both sides of the formed gate electrode 32.

そのために、エンハンスメントモード(ゲート電圧ゼ
ロの状態でドレイン電流が流れていないもので、ゲート
の電圧を増加すると、ドレイン電流が増大する)のFET
の作製にあたっては、その部分のチャネル層が薄くなる
ため、抵抗が上がり、それによりFETの諸特性が悪くな
る。
Therefore, the FET in the enhancement mode (the drain current does not flow when the gate voltage is zero and the drain current increases as the gate voltage increases)
In the fabrication of the device, since the channel layer in that portion becomes thin, the resistance increases, and the various characteristics of the FET deteriorate.

そこで、その第1溝28、第2溝30を設けるエッチング
を異方性ドライエッチングで行う場合、上層レジストパ
ターン18、下層レジストパターン16と下地(基体)10の
選択比がとれないため、ゲート長が広がり、第2図
(d)で示す工程で設定した蒸着方向θによって設計さ
れたゲート長W1が再現されない。第2図(h)に示す
工程でリフトオフができなくなる。
Therefore, when the etching for providing the first groove 28 and the second groove 30 is performed by anisotropic dry etching, the selectivity between the upper resist pattern 18, the lower resist pattern 16 and the base (substrate) 10 cannot be obtained. spread, is not reproduced gate length W 1 designed by deposition direction θ set in the step shown in FIG. 2 (d). Lift-off cannot be performed in the step shown in FIG.

本発明は、以上述べたこの従来のトランジスタのゲー
ト電極の製造方法の第2図(f)に示す工程において、
第1開口部20に一時的に形成された金属蒸着層24bを除
去した後に、ドライエッチングにより第1溝28を形成す
ると、ゲート長が広がる。リフトオフできなくなる
等の問題を生じるが、それを除去するため、一時的に設
けた金属蒸着層24bを除去するに先だって、ドライエッ
チングを行うことにより、上記,を解決し、更に、
ドライエッチングにウェットエッチングをその一時的に
設けた金属蒸着層24bの除去の前後にかかわらず、組み
合わせることによって、優れた特性をもつエンハンスメ
ントモードのFETを得ることができるトランジスタのゲ
ート電極の製造方法を提供することを目的とする。
According to the present invention, in the above-described conventional method for manufacturing a gate electrode of a transistor, the process shown in FIG.
When the first groove 28 is formed by dry etching after removing the metal deposition layer 24b temporarily formed in the first opening 20, the gate length is increased. Although problems such as the inability to lift off can occur, the above problems are solved by performing dry etching prior to removing the temporarily provided metal deposition layer 24b in order to remove the problem.
A method of manufacturing a gate electrode of a transistor that can obtain an enhancement mode FET having excellent characteristics by combining wet etching with dry etching before or after removal of the temporarily provided metal deposition layer 24b. The purpose is to provide.

(課題を解決するための手段) 本発明は、上記目的を達成するために、トランジスタ
のゲート電極の製造方法において、下地のチャネル領域
上に下層レジストパターンを設ける工程と、該下層レジ
ストパターンの部分的な露出面を与える第1開口部と前
記下地の部分的な露出面を与える第2開口部とを具えた
上層レジストパターンを設ける工程と、前記下層レジス
トパターンの露出面と、下地の露出面と、上層レジスト
パターンの上面に方向性蒸着技術を用いて金属蒸着層を
設ける工程と、該金属蒸着層をマスクとし、下層レジス
トパターンのエッチングを行って、該下層レジストパタ
ーンに下地面を露出する第3開口部を設ける工程と、前
記金属蒸着層をマスクとし、前記第2及び第3開口部に
露出した露出面に対し、異方性ドライエッチングを行っ
て、下地にゲート電極形成用の第1溝と、パッド部形成
用の第2溝とを設ける工程と、前記金属蒸着膜を除去す
る工程と、等方性エッチングを行う工程と、該第1及に
第2溝に金属を蒸着して、ゲート電極とパッド金属層と
を同時に設ける工程と、前記下層レジストパターン及び
上層レジストパターンを除去する工程とを施すようにし
たものである。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides a method for manufacturing a gate electrode of a transistor, comprising the steps of: providing a lower resist pattern on an underlying channel region; Providing an upper resist pattern having a first opening for providing a partial exposed surface and a second opening for providing a partial exposed surface of the base, an exposed surface of the lower resist pattern, and an exposed surface of the base And a step of providing a metal deposition layer on the upper surface of the upper resist pattern using a directional vapor deposition technique, and using the metal deposition layer as a mask, etching the lower resist pattern to expose the underlying surface to the lower resist pattern. Providing a third opening, and using the metal deposition layer as a mask, anisotropic dry etching with respect to the exposed surfaces exposed to the second and third openings. Providing a first groove for forming a gate electrode and a second groove for forming a pad portion on a base by performing etching, a step of removing the metal deposition film, and a step of performing isotropic etching; A step of depositing a metal in the first and second grooves to provide a gate electrode and a pad metal layer at the same time, and a step of removing the lower resist pattern and the upper resist pattern are performed.

また、前記異方性ドライエッチングを行う前に等方性
エッチングを行い、その後、異方性ドライエッチングを
行うようにしてもよい。その場合には、異方性ドライエ
ッチングの後、更に等方性エッチングを行い、ダメージ
層を除去するようにしている。
Further, the isotropic etching may be performed before performing the anisotropic dry etching, and then the anisotropic dry etching may be performed. In that case, after the anisotropic dry etching, isotropic etching is further performed to remove the damaged layer.

(作用) 本発明によれば、上記のように構成したので、ゲート
電極脇が広がらない構造を有するゲート電極を形成する
ことができ、抵抗が上がることのない特性が良好なエン
ハンスメントモードのFETを作製することができる。
(Operation) According to the present invention, since the gate electrode is configured as described above, a gate electrode having a structure in which the side of the gate electrode does not spread can be formed, and an enhancement-mode FET having excellent characteristics without increasing resistance can be provided. Can be made.

また、異方性エッチングによってリセスを形成した後
には、そのダメージ層をウエットエッチングによって除
去し、特性が良好なリセスを形成するようにしている。
After the recess is formed by anisotropic etching, the damaged layer is removed by wet etching so as to form a recess having good characteristics.

(実施例) 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳
細に説明する。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明の実施例を示すトランジスタのゲート
電極の製造工程断面図である。なお、ここに示す各断面
図は下地に直交し、かつ、チャネル方向に平行な断面を
示している。また、この図において、第2図に示したも
のと同一の構成部分については、特に言及する場合を除
き、それと同一の符号を付して示し、その詳細な説明を
省略する。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a process of manufacturing a gate electrode of a transistor according to an embodiment of the present invention. Each cross-sectional view shown here shows a cross section orthogonal to the base and parallel to the channel direction. Also, in this figure, the same components as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals unless otherwise specified, and detailed description thereof will be omitted.

まず、第1図(a)の断面図は、前記した第2図
(e)に対応している。つまり、前述の第2図(a)〜
第2図(e)を施す。なお、ここで、下地10としてはGa
Asのような化合物半導体、Si(シリコン)、或いはその
他の通常基板として用いられる材料で形成されている。
また、下地10には、半導体素子に必要な領域が予め、作
り込まれていても、作り込まれていなくてもよい。ここ
では、チャネル領域14、n+層15が形成されるGaAs基板と
する。
First, the cross-sectional view of FIG. 1 (a) corresponds to FIG. 2 (e) described above. That is, FIG.
FIG. 2E is applied. Here, Ga is used as the base 10.
It is formed of a compound semiconductor such as As, Si (silicon), or another material used as a normal substrate.
In addition, a region required for a semiconductor element may or may not be formed in advance on base 10. Here, a GaAs substrate on which the channel region 14 and the n + layer 15 are formed is used.

下層レジストパターン16を形成する材料は、例えば、
東京応化製のODUR(商品名)であり、上層レジストパタ
ーン18を形成する材料は、例えば、富士薬品製のLMRF22
(商品番号)としたが、これら両レジスト材料は、お互
いのレジストが反応することなく、上層レジストパター
ンの形成が可能な組合せならば、これに限定するもので
はなく、他の材料を使用することができる。金属蒸着層
24(24a,24b、及び24c)は、例えばAl(アルミニウム)
であるが、後工程の種々のエッチングのマスクとして利
用できる材料であればよく、その膜厚も、また、第1開
口部20内における金属蒸着層24bのチャネル方向の幅を
決める金属材料の蒸着方向θも、形成しようとするゲー
ト電極のチャネル方向に沿った幅に応じて適当に設定す
ればよい。
The material for forming the lower resist pattern 16 is, for example,
ODUR (trade name) manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd. The material for forming the upper resist pattern 18 is, for example, LMRF22 manufactured by Fuji Pharmaceutical Co., Ltd.
(Product No.) However, these two resist materials are not limited to the above, as long as the combination can form the upper resist pattern without mutual reaction between the resists. Use other materials. Can be. Metal deposition layer
24 (24a, 24b, and 24c) is, for example, Al (aluminum)
However, any material can be used as long as it can be used as a mask for various types of etching in the subsequent steps. The direction θ may be appropriately set according to the width of the gate electrode to be formed along the channel direction.

このようにして、第1図(a)に示すような構造体を
得た後、第1図(b)に示すように、異方性ドライエッ
チングを行い、過渡的な第1溝28′及び過渡的な第2溝
30′を得る。この時、金属蒸着膜24(24a,24b,24c)は
残したままの状態で異方性ドライエッチングを行うた
め、ドライエッチングによるレジストの膜減りは防がれ
る。この実施例においては、Cl2によるECR(Electron C
yclotron Resonance)ドライエッチングの異方性条件で
エッチングを行う。
In this way, after obtaining the structure as shown in FIG. 1A, anisotropic dry etching is performed as shown in FIG. Transitional second groove
Get 30 '. At this time, since the anisotropic dry etching is performed with the metal deposition film 24 (24a, 24b, 24c) left as it is, the reduction of the resist film due to the dry etching is prevented. In this embodiment, due to the Cl 2 ECR (Electron C
yclotron Resonance) Etching is performed under anisotropic dry etching conditions.

続いて、第1図(c)に示すよに、金属蒸着膜24(24
a,24b,24c)を除去する。このGaAs基板はn+層15を上層
にもつため、このままゲートを蒸着リフトオフすれば、
n+層15にゲートがのりあげる形となるため、その後、n+
層15を等方的なエッチングにより、ゲート金属電極より
遠ざけなければならない。そのため、第1図(d)に示
すように、ウェットエッチングを行い、最終的な第1溝
28″及び最終的な第2溝30″を形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 1 (c), the metal deposition film 24 (24
a, 24b, 24c). Since this GaAs substrate has the n + layer 15 as the upper layer, if the gate is lifted off by evaporation as it is,
Since the gate rises to the n + layer 15, n +
Layer 15 must be kept away from the gate metal electrode by isotropic etching. Therefore, as shown in FIG. 1 (d), wet etching is performed to finally form the first groove.
28 "and a final second groove 30" are formed.

次に、第1図(e)に示すように、従来工程と同様
に、ゲート電極材料の蒸着を行い、ゲート電極32′及び
パッド部34′を形成する。
Next, as shown in FIG. 1 (e), a gate electrode material is deposited to form a gate electrode 32 'and a pad portion 34' as in the conventional process.

次に、第1図(f)に示すように、リフトオフを行
い、ゲート電極32′及びパッド部34′を形成する。
Next, as shown in FIG. 1 (f), lift-off is performed to form a gate electrode 32 'and a pad portion 34'.

この実施例では、n+層15にゲートがのりあげることな
く、また、ゲート脇があかない形状を有する第1溝(リ
セス)にゲート電極を形成することができる。
In this embodiment, the gate electrode can be formed in the first groove (recess) having a shape in which the gate does not rise on the n + layer 15 and has no side of the gate.

第3図は本発明の他の実施例を示すトランジスタのゲ
ート電極の製造工程断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a process of manufacturing a gate electrode of a transistor according to another embodiment of the present invention.

まず、第3図(a)は、第1図(a)と対応してい
る。
First, FIG. 3 (a) corresponds to FIG. 1 (a).

次に、第3図(b)に示すように、金属蒸着膜24(24
a,24b,24c)を残したままで、ウェットエッチングを行
い、初期の第1溝40及に初期の第2溝41を形成する。
Next, as shown in FIG. 3 (b), the metal deposition film 24 (24
While leaving a, 24b, and 24c), wet etching is performed to form the initial first groove 40 and the initial second groove 41.

続いて、第3図(c)に示すように、金属蒸着膜24
(24a,24b,24c)を残したままで、異方性ドライエッチ
ングを行い、中間的な第1溝42及び中間的な第2溝43を
形成する。この時、金属蒸着膜24(24a,24b,24c)は残
したままの状態で異方性ドライエッチングを行うため、
ドライエッチングによるレジストの膜減りは防がれる。
Subsequently, as shown in FIG.
Anisotropic dry etching is performed while leaving (24a, 24b, 24c) to form an intermediate first groove 42 and an intermediate second groove 43. At this time, since the anisotropic dry etching is performed while the metal deposition film 24 (24a, 24b, 24c) is left,
Resist thinning due to dry etching is prevented.

次に、第3図(d)に示すように、金属蒸着膜24(24
a,24b,24c)を除去した後、ドライエッチングによりエ
ッチングされた表面のダメージ層を除去するために、再
度ウェットエッチングを行い、最終的な第1溝44及び最
終的な第2溝45を形成する。
Next, as shown in FIG. 3D, the metal deposition film 24 (24
a, 24b, 24c), wet etching is again performed to remove the damaged layer on the surface etched by dry etching, thereby forming the final first groove 44 and the final second groove 45. I do.

次に、第3図(e)に示すように、従来工程と同様
に、ゲート電極材料の蒸着を行い、ゲート電極32′及び
パッド部34′を形成する。
Next, as shown in FIG. 3 (e), a gate electrode material is deposited in the same manner as in the conventional process to form a gate electrode 32 'and a pad portion 34'.

次に、第3図(f)に示すように、リフトオフを行
い、ゲート電極32′を形成する。
Next, as shown in FIG. 3 (f), lift-off is performed to form a gate electrode 32 '.

第4図は、本発明により作製したn+層15を上層にもつ
FETの閾値電圧(V)に対する相互コンダクタンス値〔m
S(ミリジーメンス)/mm〕特性図であり、本発明による
作製したn+層15を上層にもつFETを(I)に、従来のゲ
ート電極形成方法で作製したn+層を上層にもつFETを(I
I)として示している。
FIG. 4 shows an n + layer 15 produced according to the present invention as an upper layer.
Transconductance value for threshold voltage (V) of FET [m
S a (milli Siemens) / mm] characteristic diagram, in a FET having an n + layer 15 manufactured according to the invention the upper layer (I), FET having an n + layer produced by the conventional gate electrode forming method as an upper layer To (I
I).

この図から明らかなように、従来の方法で作製したFE
Tは、閾値電圧が−0.5V付近から相互コンダクタンス値
が下がりはじめ、閾値電圧が0V近傍では、もはや高い相
互コンダクタンス値は得られない。
As is clear from this figure, the FE manufactured by the conventional method was used.
As for T, the transconductance value starts to decrease when the threshold voltage is around -0.5 V, and when the threshold voltage is around 0 V, a high transconductance value can no longer be obtained.

一方、本発明による方法で作製したFETは、閾値電圧
が0V近傍でも、十分な相互コンダクタンス値を有し、エ
ンハンスメントモードのFET作製にあたって特性の劣化
が起こらなくなる。
On the other hand, the FET manufactured by the method according to the present invention has a sufficient transconductance value even when the threshold voltage is near 0 V, and the characteristics do not deteriorate when the enhancement mode FET is manufactured.

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、
これらを本発明の範囲から排除するものではない。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible based on the gist of the present invention.
They are not excluded from the scope of the present invention.

(発明の効果) 以上、詳細に説明したように、本発明によれば、ゲー
ト電極とパッド部との同一蒸着工程で同時に形成する際
に、ゲート電極脇が広がらない構造を有するゲート電極
を形成することができる。
(Effects of the Invention) As described above in detail, according to the present invention, when a gate electrode and a pad portion are simultaneously formed in the same vapor deposition step, a gate electrode having a structure in which the side of the gate electrode does not spread is formed. can do.

また、異方性エッチングによってリセスを形成した後
には、そのダメージ層をウェットエッチングによって除
去することにより、特性が良好なリセスを形成すること
ができる。
After the recess is formed by anisotropic etching, the damaged layer is removed by wet etching, so that a recess having good characteristics can be formed.

従って、特性が良好なエンハンスメントモードのFET
を作製することができる。
Therefore, enhancement mode FET with good characteristics
Can be produced.

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

第1図は本発明の実施例を示すトランジスタのゲート電
極の製造工程断面図、第2図は従来のトランジスタのゲ
ート電極の製造工程断面図、第3図は本発明の他の実施
例を示すトランジスタのゲート電極の製造工程断面図、
第4図はトランジスタの閾値電圧対相互コンダクタンス
特性図である。 10……下地、16……下層レジストパターン、18……上層
レジストパターン、20……第1開口部、22……第2開口
部、24(24a,24b,24c)……金属蒸着層、26……第3開
口部、28′……過渡的な第1溝、28″……第1溝、30′
……過渡的な第2溝、30″……第2溝、32′……ゲート
電極、34′……パッド部、40……初期の第1溝、41……
初期の第2溝、42……中間的な第1溝、43……中間的な
第2溝、44……最終的な第1溝、45……最終的な第2
溝。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a manufacturing process of a gate electrode of a transistor showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of a manufacturing process of a gate electrode of a conventional transistor, and FIG. 3 shows another embodiment of the present invention. Manufacturing process cross-sectional view of the gate electrode of the transistor
FIG. 4 is a diagram showing a threshold voltage vs. transconductance characteristic of a transistor. 10 ... underlying, 16 ... lower resist pattern, 18 ... upper resist pattern, 20 ... first opening, 22 ... second opening, 24 (24a, 24b, 24c) ... metal deposition layer, 26 ... Third opening, 28 ′ Transient first groove, 28 ″ First groove, 30 ′
... Transitional second groove, 30 ″ second groove, 32 ′ gate electrode, 34 ′ pad portion, 40 first initial groove, 41
Initial second groove, 42 ... Intermediate first groove, 43 ... Intermediate second groove, 44 ... Final first groove, 45 ... Final second
groove.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】(a)下地のチャネル領域上に下層レジス
トパターンを設ける工程と、 (b)該下層レジストパターンの部分的な露出面を与え
る第1開口部と前記下地の部分的な露出面を与える第2
開口部とを具えた上層レジストパターンを設ける工程
と、 (c)前記下層レジストパターンの露出面と、下地の露
出面と、上層レジストパターンの上面に方向性蒸着技術
を用いて金属蒸着層を設ける工程と、 (d)該金属蒸着層をマスクとし、下層レジストパター
ンのエッチングを行って、該下層レジストパターンに下
地面を露出する第3開口部を設ける工程と、 (e)前記金属蒸着層をマスクとし、前記第2及び第3
開口部に露出した露出面に対し、異方性ドライエッチン
グを行って、下地にゲート電極形成用の第1溝と、パッ
ド部形成用の第2溝とを設ける工程と、 (f)前記金属蒸着膜を除去する工程と、 (g)等方性エッチングを行う工程と、 (h)該第1及び第2溝に金属を蒸着して、ゲート電極
とパッド金属層とを同時に設ける工程と、 (i)前記下層レジストパターン及び上層レジストパタ
ーンを除去する工程とを含むゲート電極形成方法。
1. A step of: (a) providing a lower resist pattern on an underlying channel region; and (b) a first opening for providing a partially exposed surface of the lower resist pattern, and a partially exposed surface of the underlying resist pattern. Give the second
(C) providing a metal deposition layer on the exposed surface of the lower resist pattern, the exposed surface of the base, and the upper surface of the upper resist pattern using a directional deposition technique; (D) etching the lower resist pattern using the metal deposition layer as a mask to provide a third opening exposing a base surface in the lower resist pattern; and (e) removing the metal deposition layer. The second and third masks are used as masks.
Performing anisotropic dry etching on the exposed surface exposed to the opening to provide a first groove for forming a gate electrode and a second groove for forming a pad portion on the underlayer; (G) a step of performing isotropic etching; (h) a step of depositing a metal in the first and second grooves to simultaneously provide a gate electrode and a pad metal layer; (I) removing the lower resist pattern and the upper resist pattern.
【請求項2】(a)下地のチャネル領域上に下層レジス
トパターを設ける工程と、 (b)該下層レジストパターンの部分的な露出面を与え
る第1開口部と前記下地の部分的な露出面を与える第2
開口部とを具えた上層レジストパターンを設ける工程
と、 (c)前記下層レジストパターンの露出面と、下地の露
出面と、上層レジストパターンの上面に方向性蒸着技術
を用いて金属蒸着層を設ける工程と、 (d)該金属蒸着層をマスクとし、下層レジストパター
ンのエッチングを行って、該下層レジストパターンに下
地面を露出する第3開口部を設ける工程と、 (e)等方性エッチングを行う工程と、 (f)前記金属蒸着層をマスクとし、前記第2及び第3
開口部に露出した露出面に対し、異方性ドライエッチン
グを行って、下地にゲート電極形成用の第1溝と、パッ
ド部形成用の第2溝とを設ける工程と、 (g)前記金属蒸着膜を除去する工程と、 (h)該第1及び第2溝に金属を蒸着して、ゲート電極
とパッド金属層とを同時に設ける工程と、 (i)前記下層レジストパターン及び上層レジストパタ
ーンを除去する工程とを含むゲート電極形成方法。
(A) providing a lower resist pattern on the underlying channel region; and (b) a first opening for providing a partially exposed surface of the lower resist pattern and a partially exposed surface of the underlying resist pattern. Give the second
(C) providing a metal deposition layer on the exposed surface of the lower resist pattern, the exposed surface of the base, and the upper surface of the upper resist pattern using a directional deposition technique; (D) etching the lower-layer resist pattern using the metal-deposited layer as a mask to provide a third opening exposing a base surface in the lower-layer resist pattern; and (e) performing isotropic etching. And (f) using the metal-deposited layer as a mask,
(G) forming a first groove for forming a gate electrode and a second groove for forming a pad portion on an underlayer by performing anisotropic dry etching on the exposed surface exposed to the opening; (H) depositing a metal in the first and second grooves to simultaneously provide a gate electrode and a pad metal layer; and (i) removing the lower resist pattern and the upper resist pattern. Removing the gate electrode.
【請求項3】(a)下地のチャネル領域上に下層レジス
トパターンを設ける工程と、 (b)該下層レジストパターンの部分的な露出面を与え
る第1開口部と前記下地の部分的な露出面を与える第2
開口部とを具えた上層レジストパターンを設ける工程
と、 (c)前記下層レジストパターンの露出面と、下地の露
出面と、上層レジストパターンの上面に方向性蒸着技術
を用いて金属蒸着層を設ける工程と、 (d)該金属蒸着層をマスクとし、下層レジストパター
ンのエッチングを行って、該下層レジストパターンに下
地面を露出する第3開口部を設ける工程と、 (e)等方性エッチングを行う工程と、 (f)前記金属蒸着層をマスクとし、前記第2及び第3
開口部に露出した露出面に対し、異方性ドライエッチン
グを行って、下地にゲート電極形成用の第1溝と、パッ
ド部形成用の第2溝とを設ける工程と、 (g)前記金属蒸着膜を除去する工程と、 (h)更に、等方性エッチングを行い、前記第1溝及び
第2溝の表面のダメージ層を除去する工程と、 (i)該第1及び第2溝に金属を蒸着して、ゲート電極
とパッド金属層とを同時に設ける工程と、 (j)前記下層レジストパターン及び上層レジストパタ
ーンを除去する工程とを含むゲート電極形成方法。
3. A step of: (a) providing a lower resist pattern on an underlying channel region; and (b) a first opening for providing a partially exposed surface of the lower resist pattern, and a partially exposed surface of the underlying resist pattern. Give the second
(C) providing a metal deposition layer on the exposed surface of the lower resist pattern, the exposed surface of the base, and the upper surface of the upper resist pattern using a directional deposition technique; (D) etching the lower resist pattern using the metal deposition layer as a mask to provide a third opening exposing a base surface in the lower resist pattern; and (e) performing isotropic etching. And (f) using the metal-deposited layer as a mask,
(G) forming a first groove for forming a gate electrode and a second groove for forming a pad portion on a base by performing anisotropic dry etching on the exposed surface exposed to the opening; (H) further performing isotropic etching to remove a damaged layer on the surface of the first groove and the second groove; and (i) removing the damaged layer from the first and second grooves. A method for forming a gate electrode, comprising: depositing a metal to simultaneously provide a gate electrode and a pad metal layer; and (j) removing the lower resist pattern and the upper resist pattern.
JP4239390A 1990-02-26 1990-02-26 Method of manufacturing gate electrode of transistor Expired - Lifetime JP2612357B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4239390A JP2612357B2 (en) 1990-02-26 1990-02-26 Method of manufacturing gate electrode of transistor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4239390A JP2612357B2 (en) 1990-02-26 1990-02-26 Method of manufacturing gate electrode of transistor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03246950A JPH03246950A (en) 1991-11-05
JP2612357B2 true JP2612357B2 (en) 1997-05-21

Family

ID=12634824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4239390A Expired - Lifetime JP2612357B2 (en) 1990-02-26 1990-02-26 Method of manufacturing gate electrode of transistor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2612357B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030045574A (en) * 2001-12-04 2003-06-11 엘지이노텍 주식회사 Method of metal electrode patterning

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03246950A (en) 1991-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2955459B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
KR930010053B1 (en) Manufacturing method of semicondcutor device
US4648937A (en) Method of preventing asymmetric etching of lines in sub-micrometer range sidewall images transfer
US5220186A (en) Semiconductor device with a mushroom-shaped gate electrode
JP2505359B2 (en) Method for forming contact hole of semiconductor device
US5470767A (en) Method of making field effect transistor
US6307245B1 (en) Semiconductor device
JP2612357B2 (en) Method of manufacturing gate electrode of transistor
JPH09181337A (en) Manufacture of submicron structure in semiconductor device
JP2518402B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH0336302B2 (en)
JP3034709B2 (en) Method of forming gate electrode
JP3246196B2 (en) Method of forming quantum wire device
JPH05299440A (en) Manufacture of semiconductor device
JP2904094B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2591454B2 (en) Method for manufacturing field effect transistor
JPH02213144A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH08203926A (en) Manufacture of semiconductor device
JP2002050757A (en) Production method for semiconductor device
JP3007112B2 (en) Gate electrode formation method
JPH0638431B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2001217258A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
JPH0745816A (en) Semiconductor device and its manufacture
JP2690378B2 (en) Method of forming fine pattern
JPS6312381B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 12

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090227

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090227

Year of fee payment: 12

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100227

Year of fee payment: 13

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term