JP2709055B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JP2709055B2
JP2709055B2 JP61057424A JP5742486A JP2709055B2 JP 2709055 B2 JP2709055 B2 JP 2709055B2 JP 61057424 A JP61057424 A JP 61057424A JP 5742486 A JP5742486 A JP 5742486A JP 2709055 B2 JP2709055 B2 JP 2709055B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
recess
insulating film
film
forming
sio
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 - Fee Related
Application number
JP61057424A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS62214674A (ja
Inventor
祐 渡邊
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu 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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP61057424A priority Critical patent/JP2709055B2/ja
Publication of JPS62214674A publication Critical patent/JPS62214674A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2709055B2 publication Critical patent/JP2709055B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/80Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [概要] ソース電極及びドレイン電極が形成された半導体基板
上に第1の絶縁膜を形成し、この第1の絶縁膜の表面に
形成したレジスト膜のこのソース電極とドレイン電極の
間の領域に対応する部分にリセス部形成用の開口窓を形
成し、このレジスト膜をマスクとしてこの第1の絶縁膜
をエッチングした後、この開口窓の大きさとほぼ同じ形
状のリセス部をこの半導体基板の表面に形成し、このリ
セス部を覆う第2の絶縁膜を被着し、この第2の絶縁膜
を異方性エッチングして、このリセス部の第2の絶縁膜
を除去し、このリセス部の側壁にこの第2の絶縁膜を残
存させ、このリセス部のこの半導体基板及び残存させた
この第2の絶縁膜に接するゲート金属を被着させ、この
ゲート金属がこのリセス部の側壁部に接触しないように
するので、このリセス部に残存させた第2の絶縁膜によ
りこのゲート金属とリセス部の側壁部との接触を防止す
ることが可能となり、半導体装置の特性が改善される。 [産業上の利用分野] 本発明は半導体装置の製造方法のうち、特に、化合物
半導体などからなるリセス構造FETの製造方法に関す
る。 例えば、GaAs FET(ガリウム砒素フィールド効果トラ
ンジスタ)は衛星通信,地上マイクロ波通信用として知
られているが、このようなGaAs FETにおいてリセス(re
cess:窪み)構造が作成されている。 このリセス構造のFETは、そのリセス部分にゲート電
極を形成すると、ゲート電極下の活性層が薄くなつて、
高速にピンチオフ動作がおこなわれ、且つ、ソース電
極,ドレイン電極の下は活性層断面積が大きいから、そ
の抵抗を減少させることができる構造で、このようにし
て、高周波動作特性が改善されるFET構造である。 従つて、リセス部におけるゲート電極の形成は重要な
工程で、十分に検討された形成法でなければならない。 [従来の技術] 第2図(a)〜(e)はGaAs FETのリセス部およびゲ
ート電極の従来の形成方法を示しており、その概要を説
明すると、まず、同図(a)に示すように、半絶縁性Ga
AS基板1上にn型GaAs活性層2をエピタキシャル成長
し、その上にAuGe(金ゲルマニウム)からなるソース電
極Sとドレイン電極Dを形成した後、膜厚3000〜4000Å
のSiO2膜(酸化シリコン膜)3を全面に被着し、更に、
その上にレジスト膜パターン4を形成する。このレジス
ト膜パターン4はリセス形成部分のみ窓開けしたパター
ンである。また、SiO2膜3はスペーサ用絶縁膜で、SiO2
膜の他に窒化シリコン膜(Si3N4膜)を用いてもよい。 次いで、第2図(b)に示すように、レジスト膜パタ
ーン4をマスクとして、SiO2膜3を弗酸溶液で等方的に
エッチングして、レジスト膜の窓よりやや広いSiO2膜3
の窓を形成する。次いで、同図(c)に示すように、CC
l2F2ガスを用いたリアクティブイオンエッチング(RIE,
異方性エッチング)によつてリセス部5を形成する。そ
の窪みの深さは、例えば、n型GaAs活性層2を1000Åと
するとリセス部5の深さは数百Åにする。且つ、そのエ
ッチング深さは、エッチング時に活性層に電流を流し
て、これをモニターとして微細に調整する。 次いで、第2図(d)に示すように、その上面からア
ルミニウムからなるゲート金属6を蒸着する。そうする
と、図示のように、レジスト膜パターン4の上にゲート
金属6が被着すると共に、レジスト膜パターン4の窓を
通してリセス部5にゲート金属が被着し、これがゲート
電極となる。次いで、同図(e)に示すように、レジス
ト膜パターン4を有機溶剤に溶解して除去すると、レジ
スト膜パターン上のゲート金属がリフトオフして除去さ
れる。 このような形成法によれば、リセス部5とゲート電極
とが同一窓から作成されて微細化される。且つ、上記の
ようにソース電極Sとドレイン電極Dを最初に形成した
後、リセス部5とゲート電極6とを形成する理由は、こ
のリセス部の形成がFETの特性に大きな影響を与えるた
めである。 [発明が解決しようとする問題点] しかしながら、上記の形成方法は、SiO2膜3(スペー
サ用絶縁膜)の横方向への拡がりおよびゲート金属6の
リセス部での拡がりが避けられず、そのために、ゲート
金属がリセス部の側壁、あるいは、それを越えて付着
し、実効的なゲート長が長くなつて、且つ、寄生容量の
増加が生じて、FETの特性を劣化させる問題がある。 本発明はこのような問題点を解消させて、FETの特性
を向上する形成方法を提案するものである。 [問題点を解決するための手段] 本発明の半導体装置の製造方法は、ソース電極及びド
レイン電極が形成された半導体基板上に第1の絶縁膜を
形成し、この第1の絶縁膜の表面に形成したレジスト膜
のこのソース電極とドレイン電極の間の領域に対応する
部分にリセス部形成用の開口窓を形成する工程と、この
レジスト膜をマスクとしてこの第1の絶縁膜をエッチン
グした後、この開口窓の大きさとほぼ同じ形状のリセス
部をこの半導体基板の表面に形成する工程と、このリセ
ス部を覆う第2の絶縁膜を被着する工程と、この第2の
絶縁膜を異方性エッチングして、このリセス部の第2の
絶縁膜を除去し、このリセス部の側壁にこの第2の絶縁
膜を残存させる工程と、このリセス部のこの半導体基板
及び残存させたこの第2の絶縁膜に接するゲート金属を
被着させ、このゲート金属がこのリセス部の側壁部に接
触しないようにする工程とを含むように構成する。 [作用] 即ち、本発明によれば、ソース電極及びドレイン電極
が形成された半導体基板上に第1の絶縁膜を形成し、こ
の第1の絶縁膜の表面に形成したレジスト膜のこのソー
ス電極とドレイン電極の間の領域に対応する部分にリセ
ス部形成用の開口窓を形成し、このレジスト膜をマスク
としてこの第1の絶縁膜をエッチングした後、この開口
窓の大きさとほぼ同じ形状のリセス部をこの半導体基板
の表面に形成し、その後、このリセス部を覆う第2の絶
縁膜を被着し、この第2の絶縁膜を異方性エッチングし
て、このリセス部の第2の絶縁膜を除去し、このリセス
部の側壁にこの第2の絶縁膜を残存させ、このリセス部
のこの半導体基板及び残存させたこの第2の絶縁膜に接
するゲート金属を被着してゲート電極を形成し、このレ
ジスト膜を除去してこのレジスト膜上のこのゲート金属
を除去している。 このように本発明においては、第2の絶縁膜を異方性
エッチングしてリセス部の側壁にこの第2の絶縁膜を残
存させる工程においても、ゲート電極を形成する工程に
おいても、リセス部の開口窓に用いたレジスト膜を残存
させており、また、第1の絶縁膜からなるスペーサ層に
よりリセス部上に形成したゲート電極とその他の部分と
を隔離しているので、ソース電極及びドレイン電極とゲ
ート電極とがショートすることがなく、また、ゲート電
極とリセス部の底面とが全面で接触しているので、抵抗
の低いゲート電極を形成することが可能であります。 [実施例] 以下、図面を参照して実施例によつて詳細に説明す
る。 第1図(a)〜(h)は本発明にかかる形成方法の工
程順断面図を示しており、まず、同図(a)に示すよう
に、半絶縁性GaAs基板11上にn型GaAs活性層12をエピタ
キシャル成長し、AuGeからなるソース電極Sおよびドレ
イン電極Dを形成した後、膜厚3000〜4000ÅのSiO2膜13
(スペーサ用絶縁膜)を全面に被着し、その上に、リセ
ス形成部分のみ窓開けしたレジスト膜パターン14を形成
する。 次いで、第1図(b)に示すように、レジスト膜パタ
ーン14をマスクにして、SiO2膜13を弗酸溶液で等方的に
エッチングして、SiO2膜13の窓を形成する。次いで、同
図(c)に示すように、CCl2 F2ガスを用いたRIEによつ
て異方性エッチングして、リセス部15を形成する。その
窪みの深さは、n型GaAs活性層12を1000Åとするとリセ
ス部15の深さは数百Å程度にする。エッチング深さは、
エッチング時にモニターによつて監視して調整する。こ
こまでの工程は、従来法と同様である。 次いで、第1図(d)に示すように、その上面から膜
厚1000Å前後のSiO2膜16を気相成長法によつて被着す
る。すると、レジスト膜パターン14の表面及び開口窓内
の側壁及びリセス部15にSiO2膜16が形成される。次いで
第1図(e)に示すように、SiO2膜16をイオンミリング
によって異方性エッチングすると、レジスト膜パターン
14の表面およびリセス部15の表面に形成したSiO2膜16を
エッチングして除去し、リセス部15の側壁にSiO2膜16を
残存させることができる。 次いで、第1図(f)に示すように、その上からアル
ミニウムからなるゲート金属17を蒸着して、図示のよう
に、レジスト膜パターン14の上面およびリセス部15にゲ
ート金属17を被着させる。 次いで、第1図(g)に示すように、更に、PIQなど
の絶縁性有機樹脂18を塗布して、全面を平坦化した後、
同図(h)に示すように、イオンミリング法によつてレ
ジスト膜パターン14までをエッチング除去する。ここ
に、第1図(g),(h)に記載する工程はゲート金属
17とSiO2膜13(スペーサ用絶縁膜)との隙間を埋める平
坦化法で、本発明にかかる形成法に必ずしも必須の工程
ではない。 さて、上記のSiO2膜16を被着し、リセス部の側壁にSi
O2膜16を残存させる形成方法を採れば、たとえゲート金
属17がリセス部で横方向に拡がつても、SiO2膜16で隔離
されるから、ゲート長が絶縁膜により制御されて一定に
なるので、寄生容量が減少し、FETの特性を改善するこ
とができる。 [発明の効果] 以上の実施例の説明から明らかなように、本発明によ
ればリセス構造を有するFETのゲート長が規制され、FET
の特性の向上に大きく寄与するものである。
【図面の簡単な説明】 第1図(a)〜(h)は本発明にかかる形成方法の工程
順断面図、 第2図(a)〜(e)は従来の形成方法の工程順断面図
である。 図において、 1,11は半絶縁性GaAs基板、 2,12はn型GaAs活性層、 3,13はSiO2膜(スペーサ用絶縁膜)、 4,14はレジスト膜パターン、 5,15はリセス部、 6,17はゲート金属 16はSiO2膜、 18は絶縁性有機樹脂 を示している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−251671(JP,A) 特開 昭61−78170(JP,A) 特開 昭58−159381(JP,A) 特開 昭57−188884(JP,A) 特開 昭57−72384(JP,A)

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.ソース電極及びドレイン電極が形成された半導体基
    板上に第1の絶縁膜を形成し、該第1の絶縁膜の表面に
    形成したレジスト膜の前記ソース電極とドレイン電極の
    間の領域に対応する部分にリセス部形成用の開口窓を形
    成する工程と、 前記レジスト膜をマスクとして前記第1の絶縁膜をエッ
    チングした後、前記開口窓の大きさとほぼ同じ形状のリ
    セス部を前記半導体基板の表面に形成する工程と、 前記リセス部を覆う第2の絶縁膜を被着する工程と、 該第2の絶縁膜を異方性エッチングして、前記リセス部
    の第2の絶縁膜を除去し、前記リセス部の側壁に前記第
    2の絶縁膜を残存させる工程と、 前記リセス部の前記半導体基板及び残存させた前記第2
    の絶縁膜に接するゲート金属を被着させ、該ゲート金属
    が前記リセス部の側壁部に接触しないようにする工程
    と、 を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP61057424A 1986-03-14 1986-03-14 半導体装置の製造方法 Expired - Fee Related JP2709055B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61057424A JP2709055B2 (ja) 1986-03-14 1986-03-14 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61057424A JP2709055B2 (ja) 1986-03-14 1986-03-14 半導体装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62214674A JPS62214674A (ja) 1987-09-21
JP2709055B2 true JP2709055B2 (ja) 1998-02-04

Family

ID=13055271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61057424A Expired - Fee Related JP2709055B2 (ja) 1986-03-14 1986-03-14 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2709055B2 (ja)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57188884A (en) * 1981-05-15 1982-11-19 Nec Corp Formation of recessed minute multilayer gate electrode
JPS58159381A (ja) * 1982-03-17 1983-09-21 Nec Corp 半導体装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62214674A (ja) 1987-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0448307B1 (en) Method of producing a conductive element
EP1131849B1 (en) Pseudomorphic high electron mobility transistors
JPH10107213A (ja) 半導体装置及びその製造方法
EP0539688B1 (en) Compound semiconductor device and production method therefor
US5334865A (en) MODFET structure for threshold control
JP2002502557A (ja) 埋込チャネルfetを含む半導体デバイスを製造する方法
JPH0661266A (ja) 半導体装置とその製造方法
US5231040A (en) Method of making a field effect transistor
JP2709055B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US6180440B1 (en) Method of fabricating a recessed-gate FET without producing voids in the gate metal
JPH0260219B2 (ja)
US5200357A (en) Method for the self-alignment of metal contacts on a semiconductor device, and self-aligned semiconductors
JPH06168962A (ja) 電界効果型半導体装置及びその製造方法
JPH0228255B2 (ja) Handotaisochi
JP3168970B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2555979B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2000223504A (ja) 電界効果型半導体装置およびその製造方法
JP2523985B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2001053083A (ja) 電界効果トランジスタおよびその製造方法
JP2606592B2 (ja) 電界効果型トランジスタのゲート電極及びその製造方法
JP3144089B2 (ja) 電界効果トランジスタの製造方法
JPS60251671A (ja) 電界効果形トランジスタおよびその製造方法
JPH02192172A (ja) 超伝導トランジスタ
JP2003059949A (ja) 電界効果トランジスタ及び電界効果トランジスタの製造方法
JP3225902B2 (ja) 半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees