JP2869546B2 - Manufacturing method of Schottky junction type field effect transistor - Google Patents

Manufacturing method of Schottky junction type field effect transistor

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JP2869546B2
JP2869546B2 JP1321690A JP1321690A JP2869546B2 JP 2869546 B2 JP2869546 B2 JP 2869546B2 JP 1321690 A JP1321690 A JP 1321690A JP 1321690 A JP1321690 A JP 1321690A JP 2869546 B2 JP2869546 B2 JP 2869546B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ショットキ接合型電界効果トランジスタの
製法に関する。
The present invention relates to a method for producing a Schottky junction field effect transistor.

[従来の技術] 従来、第6図を伴って次に述べるショットキ接合型電
界効果トランジスタが提案されている。
[Prior Art] Conventionally, a Schottky junction type field effect transistor described below with reference to FIG. 6 has been proposed.

すなわち、例えばGaAsでなる半絶縁性半導体基板2内
の上面側または半絶縁性半導体基板2上に例えばn型を
有する半導体能動層3を形成している半導体基板体1を
有する。なお、図においては、半導体能動層3が、半絶
縁性半導体基板2内の上面側に、n型不純物の打込処理
によって形成されている場合が示されている。また、そ
の半導体基板体1上に、その半導体能動層3との間でシ
ョットキ接合5を形成しているゲート電極層4が形成さ
れている。
That is, there is a semiconductor substrate 1 in which, for example, a semiconductor active layer 3 having, for example, an n-type is formed on the upper surface side of the semi-insulating semiconductor substrate 2 made of GaAs or on the semi-insulating semiconductor substrate 2. The figure shows a case where the semiconductor active layer 3 is formed on the upper surface side in the semi-insulating semiconductor substrate 2 by implanting n-type impurities. A gate electrode layer 4 forming a Schottky junction 5 with the semiconductor active layer 3 is formed on the semiconductor substrate 1.

この場合、ゲート電極層4は、WSiN、WSi、WN、WAl、
TiW、TiN、MoSix(ただし、xは正の数)及びTaSi中か
ら選ばれた金属材料でなり、例えばスパッタリングによ
っていま述べた金属材料でなる金属層を半導体基板体1
上に形成し、次にその金属層に対するマスク層を用いた
エッチング処理によって形成されている。
In this case, the gate electrode layer 4 is made of WSiN, WSi, WN, WAl,
A metal layer made of a metal material selected from TiW, TiN, MoSi x (where x is a positive number) and TaSi, for example, a metal layer made of the metal material just described by sputtering is used as the semiconductor substrate 1.
On the metal layer and then by etching using a mask layer for the metal layer.

さらに、半導体基板体1内に、その半導体能動層3側
から、ゲート電極層4を挟んだ両位置において、半導体
能動層3と同じn型を与える不純物イオンの打込処理、
それに続く活性化のための熱アニーリング処理によって
形成されたn+型を有するソース領域6及びドレイン領域
7が形成されている。
Furthermore, in the semiconductor substrate 1, from both sides of the semiconductor active layer 3, at both positions sandwiching the gate electrode layer 4, the same n-type impurity ions as those of the semiconductor active layer 3 are implanted.
A source region 6 and a drain region 7 having an n + type formed by a thermal annealing process for subsequent activation are formed.

また、ソース領域6及びドレイン領域7上に、ソース
電極層8及びドレイン電極層9がそれぞれオーミックに
付されている。
A source electrode layer 8 and a drain electrode layer 9 are provided on the source region 6 and the drain region 7 in ohmic contact, respectively.

以上が、従来提案されているショットキ接合型電界効
果トランジスタの構成である。
The above is the configuration of the conventionally proposed Schottky junction field effect transistor.

このような構成を有するショットキ接合型電界効果ト
ランジスタによれば、ソース電極層8及びドレイン電極
層9間に負荷を通じて所要の電源を接続した状態で、ソ
ース電極層8及びゲート電極層4間に制御電圧を印加す
れば、半導体基板体1内に、ショットキ接合5から、そ
の制御電圧に応じた拡がりを有する空乏層が形成される
ので、負荷に、電源から、制御電圧に応じて制御された
電流を供給させることができ、よって、電界効果トラン
ジスタとしての機能を呈する。
According to the Schottky junction type field effect transistor having such a configuration, the control between the source electrode layer 8 and the gate electrode layer 4 is performed while a required power source is connected between the source electrode layer 8 and the drain electrode layer 9 through a load. When a voltage is applied, a depletion layer having an extension according to the control voltage is formed from the Schottky junction 5 in the semiconductor substrate body 1, so that a current controlled from the power supply by the load according to the control voltage is applied to the load. , And thus has a function as a field effect transistor.

また、従来、第6図で上述した従来のショットキ接合
型電界効果トランジスタと同様のショットキ接合型電界
効果トランジスタの製法として、第7図を伴って次に述
べる方法が提案されている。
Conventionally, a method described below with reference to FIG. 7 has been proposed as a method of manufacturing a Schottky junction field effect transistor similar to the conventional Schottky field effect transistor described above with reference to FIG.

第7図において、第6図との対応部分には同一符号を
付し詳細説明を省略する。
7, parts corresponding to those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and detailed description will be omitted.

第7図に示す従来のショットキ接合型電界効果トラン
ジスタの製法は、次に述べる順次の工程をとって、第6
図で上述した従来のショットキ接合型電界効果トランジ
スタと同様のショットキ接合型電界効果トランジスタを
製造する。
The method of manufacturing the conventional Schottky junction field effect transistor shown in FIG.
A Schottky junction field effect transistor similar to the conventional Schottky field effect transistor described above with reference to the drawing is manufactured.

すなわち、平らな上面を有し且つGaAsでなる半絶縁性
半導体基板2を予め用意する(第7図A)。
That is, a semi-insulating semiconductor substrate 2 having a flat upper surface and made of GaAs is prepared in advance (FIG. 7A).

そして、その半絶縁性半導体基板2内に、その上面側
から例えばSiイオンでなるn型不純物イオンの打込処理
によって、n型を有する半導体能動層3を形成し、よっ
て、半絶縁性半導体基板2内の上面側にn型を有する半
導体能動層3を形成している半導体基板体1を得る(第
7図B)。
Then, an n-type semiconductor active layer 3 is formed in the semi-insulating semiconductor substrate 2 by implanting n-type impurity ions made of, for example, Si ions from its upper surface side. A semiconductor substrate 1 having an n-type semiconductor active layer 3 formed on the upper surface side in 2 is obtained (FIG. 7B).

次に、半導体基板体1上に、半導体能動層3との間で
ショットキ接合5′を形成している金属層4′を、例え
ばスパッタリング法によって形成する(第7図C)。
Next, a metal layer 4 'forming a Schottky junction 5' with the semiconductor active layer 3 is formed on the semiconductor substrate 1 by, for example, a sputtering method (FIG. 7C).

この場合、金属層4′は、WSiN、WSi、WN、WAl、Ti
W、TiN、MoSix及びTaSi中から選ばれた金属材料でな
る。
In this case, the metal layer 4 'is made of WSiN, WSi, WN, WAl, Ti
It is made of a metal material selected from W, TiN, MoSi x and TaSi.

次に、金属層4′上に、例えばフォトレジストでなる
マスク層11を形成する(第7図D)。
Next, a mask layer 11 made of, for example, a photoresist is formed on the metal layer 4 '(FIG. 7D).

次に、金属層4′に対するマスク層11をマスクとする
エッチング処理によって、半導体能動層3との間でショ
ットキ接合5′の一部によるショットキ接合5を形成し
ている、金属層4′のマスク層11下の領域によるゲート
電極層4を形成する(第7図E)。
Next, a mask of the metal layer 4 'is formed by performing an etching process on the metal layer 4' using the mask layer 11 as a mask, and forming a Schottky junction 5 by a part of the Schottky junction 5 'with the semiconductor active layer 3. The gate electrode layer 4 is formed by the region below the layer 11 (FIG. 7E).

この場合、高周波プラズマエッチング装置を用いる。 In this case, a high frequency plasma etching apparatus is used.

その高周波プラズマエッチング装置は、第8図におい
て20で示され、平らな試料載置用面25aを有し且つ導電
性を有する試料載置用台25と、その試料載置用台25の試
料載置用面25aと平行に対向している面26aを有する電極
板26とを配しているエッチング用室22を形成し、且つエ
ッチング用室22内にSF6またはCF4を主成分とするガスを
導入させるためのガス導入用管23と、エッチング用室22
内を排気するための排気用管24とを導出している容器21
を有する。
The high-frequency plasma etching apparatus is denoted by reference numeral 20 in FIG. 8 and has a flat sample mounting surface 25a and a conductive sample mounting table 25, and a sample mounting table 25 of the sample mounting table 25. Forming an etching chamber 22 having an electrode plate 26 having a surface 26a facing in parallel with the mounting surface 25a, and a gas containing SF 6 or CF 4 as a main component in the etching chamber 22. Gas introduction tube 23 for introducing gas, and etching chamber 22
A container 21 leading out an exhaust pipe 24 for exhausting the inside
Having.

また、高周波プラズマエッチング装置20は、電極板26
と試料載置用台25との間に接続されている高周波源27を
有する。
Further, the high-frequency plasma etching apparatus 20 includes an electrode plate 26
And a high-frequency source 27 connected between the apparatus and the sample mounting table 25.

そして、ゲート電極層4を形成するためのエッチング
処理を、上述した高周波プラズマエッチング装置20のエ
ッチング用室22内に配されている試料載置用台25の試料
載置用面25a上に、上面上にマスク層11を形成している
金属層4′を上面に形成している半導体基板体1を、そ
の半絶縁性半導体基板2を試料載置用面25a側として配
し、その状態で、エッチング用室22内を排気用管24を通
じて排気しながら、エッチング用室22内にガス導入管23
を介してSF6またはCF4を主成分とするガスを導入させ、
そのガスを高周波電源27からの高周波電流によってプラ
ズマ化し、そのプラズマイオンを、金属層4′の上面に
対し垂直に照射させることによるプラズマエッチング処
理としている。
Then, an etching process for forming the gate electrode layer 4 is performed on the sample mounting surface 25a of the sample mounting table 25 disposed in the etching chamber 22 of the high-frequency plasma etching apparatus 20 described above. A semiconductor substrate body 1 having a metal layer 4 ′ on which a mask layer 11 is formed is formed on the upper surface, and the semi-insulating semiconductor substrate 2 is arranged on the sample mounting surface 25 a side. While exhausting the inside of the etching chamber 22 through the exhaust pipe 24, the gas introduction pipe 23 is inserted into the etching chamber 22.
Through which a gas containing SF 6 or CF 4 as a main component is introduced,
The gas is converted into plasma by a high-frequency current from a high-frequency power supply 27, and plasma etching is performed by irradiating the plasma ions to the upper surface of the metal layer 4 'vertically.

第7図に示す従来のショットキ接合型電界効果トラン
ジスタの製法においては、上述したようにゲート電極層
4を形成して後、マスク層11を、ゲート電極層4上から
除去する(第7図F)。
In the conventional method of manufacturing a Schottky junction field effect transistor shown in FIG. 7, after forming the gate electrode layer 4 as described above, the mask layer 11 is removed from the gate electrode layer 4 (FIG. 7F). ).

次に、半導体基板体1に対する、ゲート電極層4をマ
スクとする半導体能動層3と同じn型を与える例えばSi
イオンでなる不純物イオンの打込処理によって、半導体
基板体1内に、半導体能動層3側から、ゲート電極層4
を挟んだ両位置において、n+型を有するソース領域6′
及びドレイン領域7′を形成する(第7図G)。
Next, the semiconductor substrate 1 is given the same n-type as the semiconductor active layer 3 using the gate electrode layer 4 as a mask.
By implanting impurity ions made of ions, the gate electrode layer 4 is formed in the semiconductor substrate 1 from the semiconductor active layer 3 side.
Source region 6 'having an n + type
And a drain region 7 'is formed (FIG. 7G).

次に、半導体基板体1上に、ゲート電極層14を覆って
延長している保護層12を形成する(第7図H)。
Next, a protective layer 12 extending over the gate electrode layer 14 is formed on the semiconductor substrate 1 (FIG. 7H).

この保護層12は、例えばSiO2、SiNまたはSiOxYY(た
だし、x及びyは正の数)でなり、例えばプラズマCVD
法によって形成されている。
The protective layer 12 is made of, for example, SiO 2 , SiN, or SiO x Y Y (where x and y are positive numbers).
It is formed by the method.

次に、例えば温度700℃〜1200℃の熱アニーリング処
理によって、ソース領域6′及びドレイン領域7′を活
性化させ、活性化されたソース領域6及びドレイン領域
7を得る(第7図I)。
Next, the source region 6 'and the drain region 7' are activated by, for example, a thermal annealing process at a temperature of 700 DEG C. to 1200 DEG C. to obtain the activated source region 6 and drain region 7 (FIG. 7I).

次に、半導体基板体1上から、保護層12を、例えば弗
酸系エッチャントを用いたいわゆるウェットエッチング
処理によって、除去する(第7図J)。
Next, the protective layer 12 is removed from the semiconductor substrate 1 by a so-called wet etching process using a hydrofluoric acid-based etchant (FIG. 7J).

次に、ソース領域6及びドレイン領域7上に、ソース
電極層8及びドレイン電極層9を付し、第8図で前述し
たショットキ接合型電界効果トランジスタと同様のショ
ットキ接合型電界効果トランジスタを得る(第7図
K)。
Next, a source electrode layer 8 and a drain electrode layer 9 are formed on the source region 6 and the drain region 7, and a Schottky junction field effect transistor similar to the Schottky junction field effect transistor described above with reference to FIG. 8 is obtained. (FIG. 7K).

以上が、従来のショットキ接合型電界効果トランジス
タの製法である。
The above is the method of manufacturing the conventional Schottky junction type field effect transistor.

上述した従来のショットキ接合型電界効果トランジス
タの製法によって製造されるショットキ接合型電界効果
トランジスタ(第7図K)は、第8図で前述した従来の
ショットキ接合型電界効果トランジスタと同様の構成を
有し、従って、第8図で前述した従来のショットキ接合
型電界効果トランジスタと同様の電界効果トランジスタ
としての機能を呈する。
The Schottky junction field effect transistor (FIG. 7K) manufactured by the above-described conventional Schottky junction field effect transistor manufacturing method has the same configuration as the conventional Schottky junction field effect transistor described above with reference to FIG. Therefore, it functions as a field effect transistor similar to the conventional Schottky field effect transistor described above with reference to FIG.

また、第7図に示す従来のショットキ接合型電界効果
トランジスタの製法によれば、上述したところから明ら
かなように、上述した電界効果トランジスタとしての機
能を呈するショットキ接合型電界効果トランジスタを、
容易に製造することができる。
According to the conventional method for manufacturing a Schottky junction field effect transistor shown in FIG. 7, as is apparent from the above description, a Schottky junction field effect transistor exhibiting the function as the above-described field effect transistor is provided by:
It can be easily manufactured.

また、第7図に示す従来のショットキ接合型電界効果
トランジスタの製法の場合、半導体基板体1内に、ゲー
ト電極層4を挟んだ両位置にソース領域6′及びドレイ
ン領域7′を形成する工程(第7図G)の後の、それら
ソース領域6′及びドレイン領域7′を活性化させる工
程(第7図I)において、その熱アニーリング処理を、
半導体基板体1上が保護層12によって覆われている状態
で行っているので、ソース領域6′及びドレイン領域
7′を活性化させる工程(第7図I)において、半導体
基板体1を構成している半導体材料の元素が不必要に外
部に飛散することがない。
In the case of the conventional method of manufacturing a Schottky junction field effect transistor shown in FIG. 7, a step of forming a source region 6 'and a drain region 7' in the semiconductor substrate 1 at both positions with the gate electrode layer 4 interposed therebetween. In a step (FIG. 7I) of activating the source region 6 'and the drain region 7' after (FIG. 7G), the thermal annealing process is performed as follows.
Since the semiconductor substrate 1 is covered with the protective layer 12, the semiconductor substrate 1 is formed in the step of activating the source region 6 'and the drain region 7' (FIG. 7I). The unnecessary elements of the semiconductor material do not scatter unnecessarily.

また、金属層4′を形成する工程(第7図C)におい
て、その金属層4′を、WSiN、WSi、WN、WAl、TiW、Ti
N、MoSix及びTaSi中から選ばれた金属材料で形成し、従
って、ゲート電極層4を形成する工程(第7図E)にお
いて形成されるゲート電極層4が、WSiN、WSi、WN、WA
l、TiW、TiN、MoSix及びTaSi中から選ばれた金属材料で
なる。そして、そのような金属材料は、耐熱性に優れて
いる。
In the step of forming the metal layer 4 '(FIG. 7C), the metal layer 4' is formed by adding WSiN, WSi, WN, WAl, TiW, TiW.
N, MoSi x and is formed of a metal material selected from among TaSi, therefore, the gate electrode layer 4 formed in the step of forming a gate electrode layer 4 (Fig. 7 E) is, WSiN, WSi, WN, WA
l, TiW, TiN, made of a metal material selected from among MoSi x and TaSi. And such a metal material is excellent in heat resistance.

従って、ソース領域6′及びドレイン領域7′を活性
化する工程(第7図I)において、その熱アニーリング
処理を、上述したような高い温度で行うことができ、よ
って、ソース領域6′及びドレイン領域7′の十分活性
化されたソース領域6及びドレイン領域7を形成するこ
とができる。
Therefore, in the step of activating the source region 6 'and the drain region 7' (FIG. 7I), the thermal annealing can be performed at the high temperature as described above, and thus the source region 6 'and the drain A sufficiently activated source region 6 and drain region 7 in the region 7 'can be formed.

さらに、ゲート電極層4を形成する工程(第7図E)
において、第8図で上述した高周波プラズマエッチング
装置20を用い、そして、金属層4′に対するエッチング
処理を、SF6またはCF4を主成分とするガスのプラズマイ
オンを金属層4′の上面に対して垂直に照射させること
によるプラズマエッチング処理としているので、ゲート
電極層4を、その側面が半導体基板体1の上面と垂直な
面上に延長しているものとして形成することができる。
Further, a step of forming a gate electrode layer 4 (FIG. 7E)
In using an RF plasma etching apparatus 20 described above in FIG. 8, and 'the etching process for the plasma ions of a gas mainly composed of SF 6 or CF 4 metal layer 4' metal layer 4 with respect to the upper surface of the Therefore, the gate electrode layer 4 can be formed as having a side surface extending on a surface perpendicular to the upper surface of the semiconductor substrate 1 because the plasma etching process is performed by vertically irradiating the gate electrode layer 4.

このため、半導体基板体1上にゲート電極層4を覆っ
て延長している保護層12を形成する工程(第7図H)に
おいて、保護層12を、半導体基板体1及びゲート電極層
4との間に、ソース領域6′及びドレイン領域7′を活
性化させる工程(第7図I)における熱アニール処理時
に半導体基板体1からそれを構成している半導体材料の
元素が放散されるのを許容するような問題を生ぜしめる
ことなしに、容易に形成することができる。
Therefore, in the step of forming the protective layer 12 extending over the semiconductor substrate 1 so as to cover the gate electrode layer 4 (FIG. 7H), the protective layer 12 is separated from the semiconductor substrate 1 and the gate electrode layer 4. During the thermal annealing process in the step of activating the source region 6 'and the drain region 7' (FIG. 7I), the semiconductor material constituting the semiconductor material 1 is diffused from the semiconductor substrate 1. It can be easily formed without causing acceptable problems.

また、ゲート電極層4を形成する工程(第7図E)に
おけるプラズマエッチング処理に用いるプラズマイオン
が、SF6またはCF4ガスのプラズマ化によって得られるプ
ラズマイオンであり、そして、SF6またはCF4のガスは、
容易に入手し得且つ半導体基板体1にほとんど悪影響を
与えない。
Further, plasma ions used in the plasma etching process in the step of forming the gate electrode layer 4 (FIG. 7E) are plasma ions obtained by turning SF 6 or CF 4 gas into plasma, and SF 6 or CF 4 The gas is
It is easily available and has almost no adverse effect on the semiconductor substrate 1.

以上のことから、第7図に示す従来のショットキ接合
型電界効果トランジスタの製法によれば、ショットキ接
合型電界効果トランジスタを、比較的良好な特性を有す
るものとして、比較的容易に製造することができる。
From the above, according to the conventional method for manufacturing a Schottky junction field effect transistor shown in FIG. 7, it is relatively easy to manufacture a Schottky junction field effect transistor having relatively good characteristics. it can.

[発明が解決しようとする課題] 第7図で上述した従来のショットキ接合型電界効果ト
ランジスタの製法において、ゲート電極4を形成する工
程(第7図E)におけるプラズマエッチング処理は、金
属層4のマスク層11下の領域が丁度エッチング除去され
た時点で終るのが望ましいが、実際上、それが困難であ
ることから、プラズマエッチング処理を、金属層4のマ
スク層11下の領域が丁度エッチング除去された時点を超
えた時点で終らせている。すなわち、いわゆるオーバー
エッチングを行っている。
[Problem to be Solved by the Invention] In the conventional method of manufacturing the Schottky junction field effect transistor described above with reference to FIG. 7, the plasma etching in the step of forming the gate electrode 4 (FIG. 7E) is performed by etching the metal layer 4. It is desirable that the etching be completed when the region under the mask layer 11 has just been removed by etching. However, since it is difficult in practice, the plasma etching process is performed so that the region of the metal layer 4 under the mask layer 11 is just removed by etching. It ends at the point when it was done. That is, so-called over-etching is performed.

ところで、第7図で上述した従来のショットキ接合型
電界効果トランジスタの製法の場合、ゲート電極層4を
形成する工程(第7図E)におけるプラズマエッチング
処理に用いるプラズマイオンを、第8図に示すような高
周波プラズマエッチング装置20を用いて得ているが、そ
のプラズマイオンは、高周波プラズマエッチング装置20
のエッチング用室22内を、比較的高いガス圧にしなけれ
ば得られない。
By the way, in the case of the conventional method of manufacturing the Schottky junction field effect transistor described above with reference to FIG. 7, the plasma ions used in the plasma etching process in the step of forming the gate electrode layer 4 (FIG. 7E) are shown in FIG. The plasma ions are obtained using such a high-frequency plasma etching apparatus 20,
This cannot be obtained unless the inside of the etching chamber 22 is set to a relatively high gas pressure.

このことから、ゲート電極層4を形成する工程(第7
図E)におけるプラズマエッチング処理は、比較的高い
ガス圧の雰囲気で行われ、このため、プラズマエッチン
グ処理時、プラズマイオン密度が比較的大であり、よっ
て、プラズマイオン間の衝突により、金属層4′を照射
するプラズマイオン中に、金属層4′をその上面に対し
て垂直に照射するプラズマイオンの外、金属層4′をそ
の上面に対して斜めに照射するプラズマイオンが比較的
多量に生じている。また、プラズマイオンの密度が比較
的大であることから、半導体基板体1の温度が上昇して
いる。
Thus, the step of forming the gate electrode layer 4 (the seventh step)
The plasma etching process in FIG. E) is performed in an atmosphere having a relatively high gas pressure. Therefore, during the plasma etching process, the plasma ion density is relatively large, and therefore, the collision between the plasma ions causes the metal layer 4 The plasma ions which irradiate the metal layer 4 'perpendicularly to its upper surface and the plasma ions which irradiate the metal layer 4' obliquely to its upper surface are generated in the plasma ions which irradiate the metal layer 4 '. ing. Further, since the density of the plasma ions is relatively large, the temperature of the semiconductor substrate 1 is increasing.

以上のことから、第7図で上述した従来のショットキ
接合型電界効果トランジスタの製法の場合、ゲート電極
層4を形成する工程(第7図E)において、実際上、上
述した理由でオーバーエッチングを行っているので、い
ま、プラズマエッチング処理を金属層4のマスク層11下
の領域が丁度エッチング除去される時点(これを第1の
時点と称す)まで行った場合、そのことを、プラズマエ
ッチング処理を100%のオーバーエッチング率で行った
と称し、また、プラズマエッチング処理を上述した第1
の時点を超えた時点(これを一般に第2の時点と称す)
まで行った場合、そのことを、プラズマエッチング処理
の開始時点から第1の時点までの時間(これをToとす
る)に対する第1の時点から第2の時点までの時間(こ
れをTaとする)が100分率でa%であるとき、プラズマ
エッチング処理を(100+a)%のオーバーエッチング
率(%)(これをオーバーエッチング率F(%)と称
す)で行ったと称するとき、ゲート電極層4が、上述し
たオーバーエッチング率F(%)の値に比例したマスク
層11の側縁からとったサイドエッチング量で、サイドエ
ッチされて得られる。
From the above, in the case of the conventional method of manufacturing a Schottky junction field effect transistor described above with reference to FIG. 7, in the step of forming the gate electrode layer 4 (FIG. 7E), over-etching is actually performed for the reason described above. Since the plasma etching process has been performed until the time when the region under the mask layer 11 of the metal layer 4 is just removed by etching (this is referred to as a first time point), the plasma etching process is performed. Was performed at an over-etching rate of 100%.
Time point beyond the time point (this is generally called the second time point)
If you make up, that the, and time (which T a from start of the plasma etching process from the first time point with respect to time to the first time point (referred to as T o) to the second time point ) Is 100% in a%, and when the plasma etching treatment is performed at an overetching rate (%) of (100 + a)% (this is referred to as an overetching rate F (%)), the gate electrode layer 4 is obtained by side-etching with the side etching amount taken from the side edge of the mask layer 11 in proportion to the value of the above-mentioned over-etching rate F (%).

このため、第7図で上述した従来のショットキ接合型
電界効果トランジスタの製法の場合、ゲート電極層4を
予定の長さを有するものとして形成するのがきわめて困
難であった。
For this reason, in the conventional method of manufacturing the Schottky junction field effect transistor described above with reference to FIG. 7, it was extremely difficult to form the gate electrode layer 4 having a predetermined length.

従って、第7図で上述した従来のショットキ接合型電
界効果トランジスタの製法の場合、ショットキ接合型電
界効果トランジスタを、所期の特性を有するものとして
製造するのがきわめて困難である、という欠点を有して
いた。
Therefore, the conventional method for manufacturing a Schottky junction field effect transistor described above with reference to FIG. 7 has a drawback that it is extremely difficult to manufacture a Schottky junction field effect transistor having desired characteristics. Was.

よって、本発明は上述した欠点のない、新規なショッ
トキ接合型電界効果トランジスタの製法を提案せんとす
るものである。
Therefore, the present invention proposes a novel method of manufacturing a Schottky junction field effect transistor that does not have the above-mentioned disadvantages.

[課題を解決するための手段] 本発明によるショットキ接合型電界効果トランジスタ
の製法は、第7図で前述した従来のショットキ接合型電
界効果トランジスタの製法の場合と同様に、(イ)半絶
縁性半導体基板内の上面側または上記半絶縁性半導体基
板上に所望の導電型を有する半導体能動層を形成してい
る半導体基板体を用意する工程と、(ロ)上記半導体基
板体上に、上記半導体能動層との間でショットキ接合を
形成している金属層を形成する工程と、(ハ)上記金属
層上に、マスク層を形成する工程と、(ニ)上記金属層
に対する、上記マスク層をマスクとするエッチング処理
によって、上記金属層から、その上記マスク層下の領域
によるゲート電極層を形成する工程と、(ホ)上記マス
ク層を上記ゲート電極層上から除去して後、上記半導体
基板体に対する、上記ゲート電極層をマスクとする上記
半導体能動層と同じ導電型を与える不純物イオンの打込
処理によって、上記半導体基板体内に、上記半導体能動
層側から、上記ゲート電極層を挟んだ両位置において、
ソース領域及びドレイン領域を形成する工程とを有し、
そして、(ヘ)上記金属層を形成する工程において、上
記金属層を、WSiN、WSi、WN、WAl、TiW、TiN、MoSix
びTaSi中から選ばれた金属材料で形成し、また、(ト)
上記ゲート電極層を形成する工程において、上記金属層
に対するエッチング処理を、SF6またはCF4を主成分とす
るガスのプラズマイオンを上記金属材料でなり且つ上面
に上記マスク層を形成している上記金属層にその上面に
対して垂直に照射させることによるプラズマエッチング
処理としている。
[Means for Solving the Problems] The method of manufacturing the Schottky junction field effect transistor according to the present invention is the same as the method of manufacturing the conventional Schottky junction field effect transistor described above with reference to FIG. Providing a semiconductor substrate on which a semiconductor active layer having a desired conductivity type is formed on the upper surface side of the semiconductor substrate or on the semi-insulating semiconductor substrate; and (b) forming the semiconductor substrate on the semiconductor substrate. Forming a metal layer forming a Schottky junction with the active layer; (c) forming a mask layer on the metal layer; and (d) forming the mask layer with respect to the metal layer. A step of forming a gate electrode layer in a region below the mask layer from the metal layer by etching as a mask, and (e) removing the mask layer from the gate electrode layer. By implanting impurity ions that give the same conductivity type as the semiconductor active layer using the gate electrode layer as a mask with respect to the semiconductor substrate, the gate electrode layer is embedded in the semiconductor substrate from the semiconductor active layer side. At both positions,
Forming a source region and a drain region,
Then, in the step of forming the (f) the metal layer to form the metal layer, WSiN, WSi, WN, WAl , TiW, TiN, a metal material selected from among MoSi x and TaSi, also, (g )
In the step of forming the gate electrode layer, the etching process on the metal layer is performed by forming plasma ions of a gas containing SF 6 or CF 4 as a main component with the metal material and forming the mask layer on the upper surface. Plasma etching is performed by irradiating the metal layer perpendicularly to its upper surface.

しかしながら、本発明によるショットキ接合型電界効
果トランジスタの製法は、このようなショットキ接合型
電界効果トランジスタの製法において、(チ)ゲート電
極層を形成する工程において、SF6またはCF4を主成分
とするガスのプラズマイオンを上記金属材料でなり且つ
上面に上記マスク層を形成している上記金属層にその上
面に対して垂直に照射させることによるプラズマエッチ
ング処理を行わせることができ且つそのようなプラズマ
エッチング処理を行えば上記金属材料でなり且つ上面に
上記マスク層を形成している上記金属層のオーバーエッ
チング率(上記プラズマエッチング処理を、上記金属層
の上記マスク層下以外の領域が丁度エッチング除去され
るまで行った場合、そのことを、100%のオーバーエッ
チング率(%)で行ったと定義され、上記プラズマエッ
チング処理を、上記金属層の上記マスク層下以外の領域
が丁度エッチング除去される第1の時点を越えて第2の
時点まで行った場合、そのことを、上記プラズマエッチ
ング処理の開始時点から上記第1の時点までの時間に対
する上記第1の時点から上記第2の時点までの時間の10
0分率の値をa%であるとき、(100+a)%のオーバー
エッチング率で行ったと定義される)に対する上記マス
ク層下の領域の上記マスク層の側縁からとったサイドエ
ッチング量の関係でみたエッチング特性が飽和特性を呈
して得られる電子サイクロトロン共鳴プラズマエッチン
グ装置を用い、上記金属層に対するエッチング処理
を、上記プラズマエッチング処理とし、そのプラズマ
エッチング処理を、上記エッチング特性の飽和点におけ
るオーバーエッチング率以上のオーバーエッチング率で
行わせる。
However, the method of manufacturing a Schottky junction field effect transistor according to the present invention is based on the method of manufacturing a Schottky junction field effect transistor, wherein in the step of forming the (h) gate electrode layer, SF 6 or CF 4 is used as a main component. A plasma etching process can be performed by vertically irradiating the metal layer made of the metal material and forming the mask layer on the upper surface with gaseous plasma ions, and the plasma etching process can be performed. If the etching process is performed, the over-etching rate of the metal layer made of the metal material and forming the mask layer on the upper surface (the plasma etching process is performed to remove the metal layer other than the region under the mask layer by etching. If done until then, it was done with 100% overetch rate (%) When the plasma etching process is performed up to a second time point beyond the first time point where the region of the metal layer other than the portion below the mask layer is just removed by etching, the plasma etching process is performed. Of the time from the first time point to the second time point with respect to the time from the start time to the first time point
When the value of the 0 fraction is a%, it is defined that the etching was performed at an overetching rate of (100 + a)%), and the side etching amount from the side edge of the mask layer in the region below the mask layer. Using an electron cyclotron resonance plasma etching apparatus whose etching characteristics are obtained by exhibiting saturation characteristics, the etching process for the metal layer is defined as the plasma etching process, and the plasma etching process is performed at an over-etching rate at the saturation point of the etching characteristics. The etching is performed at the above over-etching rate.

[作用・効果] 本発明によるショットキ接合型電界効果トランジスタ
の製法は、第7図で前述した従来のショットキ接合型電
界効果トランジスタの製法において、ゲート電極層を形
成する工程において、SF6またはCF4を主成分とするガス
のプラズマイオンを金属材料でなり且つ上面にマスク層
を形成している金属層の上面に対して垂直に照射させる
ことによるプラズマエッチング処理を行わせることがで
きる高周波プラズマエッチング装置を用い、そして、金
属材料でなる金属層に対するエッチング処理を、いま述
べたプラズマエッチング処理としているのに代え、SF
6またはCF4を主成分とするガスのプラズマイオンを上記
金属材料でなり且つ上面に上記マスク層を形成している
上記金属層にその上面に対して垂直に照射させることに
よるプラズマエッチング処理を行わせることができ且つ
そのようなプラズマエッチング処理を行えば上記金属材
料でなり且つ上面に上記マスク層を形成している上記金
属層のオーバーエッチング率(上記プラズマエッチング
処理を、上記金属層の上記マスク層下以外の領域が丁度
エッチング除去されるまで行った場合、そのことを、10
0%のオーバーエッチング率(%)で行ったと定義さ
れ、上記プラズマエッチング処理を、上記金属層の上記
マスク層下以外の領域が丁度エッチング除去される第1
の時点を越えて第2の時点まで行った場合、そのこと
を、上記プラズマエッチング処理の開始時点から上記第
1の時点までの時間に対する上記第1の時点から上記第
2の時点までの時間の100分率の値をa%であるとき、
(100+a)%のオーバーエッチング率で行ったと定義
される)に対する上記マスク層下の領域の上記マスク層
の側縁からとったサイドエッチング量の関係でみたエッ
チング特性が飽和特性を呈して得られる電子サイクロト
ロン共鳴プラズマエッチング装置を用い、上記金属層
に対するエッチング処理を、上記プラズマエッチング処
理とし、そのプラズマエッチング処理を、上記エッチ
ング特性の飽和点におけるオーバーエッチング率以上の
オーバーエッチング率で行わせていることを除いて、第
7図で前述した従来のショットキ接合型電界効果トラン
ジスタの製法の場合と同様である。
Preparation of Schottky junction type field effect transistor according to [Operation and Effect] The present invention, in the manufacturing method of the conventional Schottky junction field-effect transistor described above in FIG. 7, in the step of forming the gate electrode layer, SF 6 or CF 4 Plasma etching apparatus capable of performing a plasma etching process by vertically irradiating plasma ions of a gas whose main component is a metal material to a top surface of a metal layer having a mask layer formed on a top surface thereof , And the etching process for the metal layer made of a metal material is replaced with the plasma etching process just described.
A plasma etching process is performed by vertically irradiating plasma ions of a gas containing 6 or CF 4 as a main component to the metal layer made of the above metal material and forming the above mask layer on the upper surface thereof. If such a plasma etching process is performed, the overetching rate of the metal layer made of the metal material and forming the mask layer on the upper surface (the plasma etching process is performed by the mask of the metal layer) If this was done until the area other than below the layer was just etched away,
The plasma etching process is defined as being performed at an over-etching rate (%) of 0%, and the first region where the region of the metal layer other than under the mask layer is just removed by etching.
Is performed from the time point of the plasma etching process to the second time point, the time is compared with the time from the start time point of the plasma etching process to the first time point with respect to the time from the first time point to the second time point. When the percentage value is a%,
Electrons obtained by exhibiting saturation characteristics in terms of the etching characteristics in terms of the side etching amount taken from the side edge of the mask layer in the region below the mask layer with respect to (100 + a)% overetching rate). Using a cyclotron resonance plasma etching apparatus, the etching process on the metal layer is defined as the plasma etching process, and the plasma etching process is performed at an over etching rate equal to or higher than the over etching rate at the saturation point of the etching characteristic. Except for this, it is the same as the case of the conventional method of manufacturing the Schottky junction field effect transistor described above with reference to FIG.

このため、第7図で前述した従来のショットキ接合型
電界効果トランジスタの製法の場合と同様に、第8図で
前述した従来のショットキ接合型電界効果トランジスタ
と同様の電界効果トランジスタとしての機能を呈するシ
ョットキ接合型電界効果トランジスタを、容易に製造す
ることができる。
For this reason, as in the case of the method of manufacturing the conventional Schottky field effect transistor described above with reference to FIG. 7, it exhibits the same function as the field effect transistor similar to the conventional Schottky field effect transistor described above with reference to FIG. A Schottky junction field effect transistor can be easily manufactured.

また、本発明によるショットキ接合型電界効果トラン
ジスタの製法によれば、第7図で前述した従来のショッ
トキ接合型電界効果トランジスタの製法の場合と同様
に、金属層を形成する工程において、その金属層を、WS
iN、WSi、WN、WAl、TiW、TiN、MoSix及びTaSi中から選
ばれた金属材料で形成し、従って、ゲート電極層を形成
する工程において形成されるゲート電極層が、WSiN、WS
i、WN、WAl、TiW、TiN、MoSix及びTaSi中から選ばれた
金属材料でなる。そして、そのような金属材料は、耐熱
性に優れている。
According to the method of manufacturing a Schottky junction field effect transistor according to the present invention, the metal layer is formed in the step of forming the metal layer in the same manner as in the method of manufacturing the conventional Schottky junction field effect transistor described above with reference to FIG. , WS
iN, WSi, WN, WAl, TiW, TiN, and a metal material selected from among MoSi x and TaSi, therefore, the gate electrode layer formed in the step of forming a gate electrode layer is, WSiN, WS
i, WN, WAl, TiW, TiN, made of a metal material selected from among MoSi x and TaSi. And such a metal material is excellent in heat resistance.

従って、ソース領域及びドレイン領域を形成する工程
の後、半導体基板体上にゲート電極層を覆って延長して
いる保護層を形成する工程と、その工程後、熱アニーリ
ング処理によって、ソース領域及びドレイン領域を活性
化させる工程をとるとき、第7図で前述した従来のショ
ットキ接合型電界効果トランジスタの製法の場合で述べ
た理由で、ソース領域及びドレイン領域を活性化させる
工程において、ソース領域及びドレイン領域を十分活性
化させることができ、また、ゲート電極層を形成する工
程におけるプラズマエッチング処理が、第7図で前述し
た従来のショットキ接合型電界効果トランジスタの製法
の場合と同様に、プラズマイオンをマスク層の上面に対
し垂直に照射させることによるプラズマエッチング処理
であることから、ゲート電極層を、その側面が半導体基
板体の上面と垂直に延長しているものとして形成してい
るので、ショットキ接合型電界効果トランジスタを比較
的良好な特性を有するものとして、比較的容易に製造す
ることができる。
Therefore, after the step of forming the source region and the drain region, the step of forming a protective layer extending over the gate electrode layer on the semiconductor substrate body, and after the step, the source region and the drain are subjected to thermal annealing treatment. When the step of activating the region is performed, the step of activating the source region and the drain region is performed in the step of activating the source region and the drain region for the reason described in the case of the method of manufacturing the conventional Schottky junction field effect transistor described above with reference to FIG. The region can be sufficiently activated, and the plasma etching in the step of forming the gate electrode layer is performed by the same method as the method of manufacturing the conventional Schottky junction field effect transistor described above with reference to FIG. Since the plasma etching process is performed by irradiating the upper surface of the mask layer vertically, The gate electrode layer is formed so that its side surface extends perpendicular to the upper surface of the semiconductor substrate body, so that the Schottky junction field-effect transistor having relatively good characteristics can be relatively easily manufactured. can do.

しかしながら、本発明によるショットキ接合型電界効
果トランジスタの製法の場合、ゲート電極層を形成する
工程において、SF6またはCF4を主成分とするガスのプ
ラズマイオンを上記金属材料でなり且つ上面に上記マス
ク層を形成している上記金属層にその上面に対して垂直
に照射させることによるプラズマエッチング処理を行わ
せることができ且つそのようなプラズマエッチング処理
を行えば金属材料でなり且つ上面に上記マスク層を形成
している金属層のオーバーエッチング率(上記プラズマ
エッチング処理を、上記金属層の上記マスク層下以外の
領域が丁度エッチング除去されるまで行った場合、その
ことを、100%のオーバーエッチング率(%)で行った
と定義され、上記プラズマエッチング処理を、上記金属
層の上記マスク層下以外の領域が丁度エッチング除去さ
れる第1の時点を越えて第2の時点まで行った場合、そ
のことを、上記プラズマエッチング処理の開始時点から
上記第1の時点までの時間に対する上記第1の時点から
上記第2の時点までの時間の100分率の値をa%である
とき、(100+a)%のオーバーエッチング率で行った
と定義される)に対するマスク層下の領域のマスク層の
側縁からとったサイドエッチング量の関係でみたエッチ
ング特性が飽和特性を呈して得られる電子サイクロトロ
ン共鳴プラズマエッチング装置を用い、上記金属層に
対するエッチング処理を、上記プラズマエッチング処理
とし、そのプラズマエッチング処理を、上記エッチン
グ特性の飽和点におけるオーバーエッチング率以上のオ
ーバーエッチング率で行わせる。
However, in the case of the method of manufacturing a Schottky junction field effect transistor according to the present invention, in the step of forming a gate electrode layer, plasma ions of a gas containing SF 6 or CF 4 as a main component are made of the metal material and the mask is formed on the upper surface. The metal layer forming the layer can be subjected to a plasma etching process by irradiating the upper surface thereof perpendicularly, and if such a plasma etching process is performed, the metal layer is made of a metal material and the mask layer is formed on the upper surface. Over-etching rate of the metal layer forming the above (if the plasma etching treatment was performed until the area of the metal layer other than under the mask layer was just removed by etching, this was determined to be 100% over-etching rate. (%), And the plasma etching treatment is performed except for the metal layer under the mask layer. If the process is performed from the first point in time when the region is just etched away to the second point in time, this is done from the first point in time with respect to the time from the start of the plasma etching process to the first point in time. When the value of 100% of the time up to the second time point is a%, it is defined that the etching was performed at an overetching rate of (100 + a)%. Using an electron cyclotron resonance plasma etching apparatus in which the etching characteristics in terms of the side etching amount show saturation characteristics, the etching process on the metal layer is the plasma etching process, and the plasma etching process is the etching characteristics. At an over-etching rate equal to or higher than the over-etching rate at the saturation point.

このため、本発明によるショットキ接合型電界効果ト
ランジスタの製法によれば、ゲート電極層が、マスク層
の側縁からみてサイドエッチされて得られるとしても、
そのサイドエッチング量が、プラズマエッチング処理を
上述したオーバーエッチング率で行う限り、その値に無
関係に予定のほぼ一定値で得られる。
For this reason, according to the method for manufacturing a Schottky junction field effect transistor according to the present invention, even if the gate electrode layer is obtained by being side-etched as viewed from the side edge of the mask layer,
As long as the plasma etching process is performed at the above-described over-etching rate, the side etching amount can be obtained at a substantially constant value regardless of the value.

従って、本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの製法によれば、ゲート電極層を予定の長さを
有するものとして容易に形成することができ、よって、
ショットキ接合型電界効果トランジスタを、所期の特性
を有するものとして容易に製造することができる。
Therefore, according to the method for manufacturing a Schottky junction field effect transistor according to the present invention, the gate electrode layer can be easily formed as having a predetermined length, and
A Schottky junction type field effect transistor can be easily manufactured with desired characteristics.

[実施例1] 次に、第1図を伴って、本発明によるショットキ接合
型電界効果トランジスタの製法の実施例を、第6図で前
述したショットキ接合型電界効果トランジスタと同様の
ショットキ接合型電界効果トランジスタの製法で述べよ
う。
Embodiment 1 Next, referring to FIG. 1, an embodiment of a method for manufacturing a Schottky junction field effect transistor according to the present invention will be described with reference to FIG. Let's talk about the manufacturing method of the effect transistor.

第1図において、第7図との対応部分には同一符号を
付し詳細説明を省略する。
1, parts corresponding to those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

第1図に示す本発明によるショットキ接合型電界効果
トランジスタの製法の実施例は、次に述べる順次の工程
をとって、第6図で前述したショットキ接合型電界効果
トランジスタと同様のショットキ接合型電界効果トラン
ジスタを製造する。
In the embodiment of the method for manufacturing a Schottky junction field effect transistor according to the present invention shown in FIG. 1, the following sequential steps are taken, and the same Schottky junction field effect transistor as the Schottky junction field effect transistor described above with reference to FIG. Fabricate effect transistors.

すなわち、第7図Aの場合と同様の半絶縁性半導体基
板2を予め用意する(第1図A)。
That is, a semi-insulating semiconductor substrate 2 similar to that of FIG. 7A is prepared in advance (FIG. 1A).

そして、その半絶縁性半導体基板2内に、第7図Bの
場合と同様の半導体能動層3を形成し、よって、第7図
Bの場合と同様の半導体基板体1を得る(第1図B)。
Then, a semiconductor active layer 3 similar to that of FIG. 7B is formed in the semi-insulating semiconductor substrate 2, and thus a semiconductor substrate 1 similar to that of FIG. 7B is obtained (FIG. 1). B).

次に、半導体基板体1上に、第7図Cの場合と同様
の、同様の金属材料でなる金属層4′を形成する(第1
図C)。
Next, on the semiconductor substrate 1, a metal layer 4 'made of the same metal material as in the case of FIG. 7C is formed.
Figure C).

次に、金属層4′上に、第7図Cの場合と同様のマス
ク層11を形成する(第1図D)。
Next, a mask layer 11 similar to that of FIG. 7C is formed on the metal layer 4 '(FIG. 1D).

次に、第7図Dの場合と同様に、金属層4′に対する
マスク層11をマスクとするエッチング処理によって、金
属層4′のマスク層11下の領域によるゲート電極層4を
形成する(第1図E)。
Next, as in the case of FIG. 7D, the gate electrode layer 4 is formed in a region of the metal layer 4 'under the mask layer 11 by an etching process using the mask layer 11 as a mask. 1 FIG. E).

ただし、この場合、電子サイクロトロン共鳴プラズマ
エッチング装置を用いる。
However, in this case, an electron cyclotron resonance plasma etching apparatus is used.

この電子サイクロトロン共鳴プラズマエッチング装置
は、第2図において40で示され、見掛上、公知であるの
で、詳細説明は省略するがプラズマイオン生成用室42を
形成し、且つそのプラズマイオン生成用室内にSF6また
はCF4を主成分とするガスを導入させるためのガス導入
用管43と、プラズマイオン生成用室42内に窓44を介して
マイクロ波を導入させるためのマイクロ波導入用管45と
を導出している容器41を有する。
This electron cyclotron resonance plasma etching apparatus is indicated by 40 in FIG. 2 and is apparently publicly known. Therefore, although not described in detail, a plasma ion generation chamber 42 is formed, and the plasma ion generation chamber is formed. A gas introduction tube 43 for introducing a gas containing SF 6 or CF 4 as a main component, and a microwave introduction tube 45 for introducing a microwave into a plasma ion generation chamber 42 through a window 44. And a container 41 that derives.

また、電子サイクロトロン共鳴プラズマエッチング装
置40は、容器41の周りに配された電磁コイル46を有す
る。
Further, the electron cyclotron resonance plasma etching apparatus 40 has an electromagnetic coil 46 arranged around the container 41.

さらに、電子サイクロトロン共鳴プラズマエッチング
装置40は、窓51を介してプラズマイオン生成用室42に連
通している且つ平らな試料載置用面53aを有する試料載
置用台53を配しているエッチング用室52を形成し、且つ
エッチング用室52内をプラズマイオン生成用室42ととも
に排気するための排気用管54を導出している容器50を有
する。
Further, the electron cyclotron resonance plasma etching apparatus 40 includes a sample mounting table 53 that communicates with the plasma ion generation chamber 42 through the window 51 and has a flat sample mounting surface 53a. A chamber 50 is formed from which a chamber 52 is formed and an exhaust pipe 54 for exhausting the interior of the etching chamber 52 together with the chamber 42 for plasma ion generation.

ただし、電子サイクロトロン共鳴プラズマエッチング
装置は、SF6またはCF4を主成分とするガスのプラズマ
イオンを上記金属材料でなり且つ上面にマスク層11を形
成している金属層4′にその上面に対して垂直に照射さ
せることによるプラズマエッチング処理を行わせること
ができ且つそのようなプラズマエッチング処理を行えば
上記金属材料でなり且つ上面にマスク層11を形成してい
る金属層4′のオーバーエッチング率(上記プラズマエ
ッチング処理を、上記金属層の上記マスク層下以外の領
域が丁度エッチング除去されるまで行った場合、そのこ
とを、100%のオーバーエッチング率(%)で行ったと
定義され、上記プラズマエッチング処理を、上記金属層
の上記マスク層下以外の領域が丁度エッチング除去され
る第1の時点を越えて第2の時点まで行った場合、その
ことを、上記プラズマエッチング処理の開始時点から上
記第1の時点までの時間に対する上記第1の時点から上
記第2の時点までの時間の100分率の値をa%であると
き、(100+a)%のオーバーエッチング率で行ったと
定義される)に対するマスク層11下の領域のマスク層11
の側縁からとったサイドエッチング量の関係でみたエッ
チング特性が、第3図及び第4図に示すようにガス圧を
パラメータとして、飽和特性を呈して得られる電子サイ
クロトロン共鳴プラズマエッチング装置を用い、金属
層4′に対するエッチング処理を、上記プラズマエッチ
ング処理とし、そのプラズマエッチング処理を、上記
エッチング特性の飽和点におけるオーバーエッチング率
以上のオーバーエッチング率で行わせる。
However, the electron cyclotron resonance plasma etching apparatus applies plasma ions of a gas containing SF 6 or CF 4 as a main component to a metal layer 4 ′ made of the above-described metal material and having a mask layer 11 formed on the upper surface. The plasma etching process can be performed by vertically irradiating the metal layer, and if such a plasma etching process is performed, the overetching rate of the metal layer 4 'made of the above-mentioned metal material and forming the mask layer 11 on the upper surface can be improved. (If the plasma etching process was performed until the region of the metal layer other than the region under the mask layer was just removed by etching, this was defined as performed at an over-etching rate (%) of 100%. The etching process is performed for a second time beyond the first point in time where the region of the metal layer other than under the mask layer is just etched away. If the process is performed up to the time point, the value of the percentage of the time from the first time point to the second time point with respect to the time from the start time of the plasma etching process to the first time point is a% Is defined as being performed at an over-etching rate of (100 + a)%, the mask layer 11 in a region below the mask layer 11
Using an electron cyclotron resonance plasma etching apparatus obtained by exhibiting a saturation characteristic using gas pressure as a parameter as shown in FIG. 3 and FIG. The etching process for the metal layer 4 'is the plasma etching process, and the plasma etching process is performed at an over-etching rate equal to or higher than the over-etching rate at the saturation point of the etching characteristics.

次に、マスク層11を、第7図Fの場合と同様に、ゲー
ト電極層4上から除去する(第1図F)。
Next, the mask layer 11 is removed from above the gate electrode layer 4 as in the case of FIG. 7F (FIG. 1F).

次に、半導体基板体1に対する第7図Gの場合と同様
の不純物イオンの打込処理によって、半導体基板体1内
に、第7図Gの場合と同様のソース領域6′及びドレイ
ン領域7′を、同様に形成する(第1図G)。
Next, the same source region 6 'and drain region 7' as in the case of FIG. 7G are formed in the semiconductor substrate 1 by implanting impurity ions into the semiconductor substrate 1 as in the case of FIG. 7G. Is similarly formed (FIG. 1G).

次に、半導体基板体1上に、第7図Hの場合と同様の
保護層12を同様に形成する(第1図H)。
Next, the same protective layer 12 as in FIG. 7H is formed on the semiconductor substrate 1 (FIG. 1H).

次に、第7図Iの場合と同様に、ソース領域6′及び
ドレイン領域7′を活性化させ、同様に活性化されたソ
ース領域6及びドレイン領域7を得る(第1図I)。
Next, as in the case of FIG. 7I, the source region 6 'and the drain region 7' are activated to obtain the similarly activated source region 6 and drain region 7 (FIG. 1I).

次に、半導体基板体1上から、保護層12を、第7図J
の場合と同様のウェットエッチング処理によって、同様
に除去する(第7図J)。
Next, from above the semiconductor substrate 1, the protective layer 12 was
(FIG. 7J).

次に、ソース領域6及びドレイン領域7上に、第7図
Kの場合と同様のソース電極層8及びドレイン電極層9
を付し、第7図で前述したショットキ接合型電界効果ト
ランジスタと同様のショットキ接合型電界効果トランジ
スタを同様に得る(第1図K)。
Next, on the source region 6 and the drain region 7, the same source electrode layer 8 and drain electrode layer 9 as in the case of FIG.
To obtain a Schottky junction field effect transistor similar to the Schottky junction field effect transistor described above with reference to FIG. 7 (FIG. 1K).

以上が、本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの製法の実施例である。
The above is the embodiment of the method for manufacturing the Schottky junction field effect transistor according to the present invention.

このような本発明によるショットキ接合型電界効果ト
ランジスタの製法によれば、ゲート電極層4を形成する
工程において、高周波プラズマエッチング装置20を用い
て、金属層4′に対するエッチング処理を単なるプラズ
マエッチング処理している第7図で前述した従来のショ
ットキ接合型電界効果トランジスタの製法の場合に代
え、電子サイクロトロン共鳴プラズマエッチング装置40
を用いて、プラズマエッチング処理を、上述したオーバ
ーエッチング率で行わせていることを除いて、第7図で
前述した従来のショットキ接合型電界効果トランジスタ
の製法の場合と同様であるので、詳細説明は省略する
が、第7図で前述した従来のショットキ接合型電界効果
トランジスタの製法の場合と同様に、電界効果トランジ
スタとしての機能を呈するショットキ接合型電界効果ト
ランジスタを、容易に製造することができる。
According to the method of manufacturing the Schottky junction field effect transistor according to the present invention, in the step of forming the gate electrode layer 4, the high frequency plasma etching apparatus 20 is used to simply perform an etching process on the metal layer 4 'by plasma etching. Instead of the method of manufacturing the conventional Schottky junction field effect transistor described above with reference to FIG.
7, except that the plasma etching process is performed at the above-described over-etching rate, which is the same as the method of manufacturing the conventional Schottky junction field effect transistor described above with reference to FIG. Although omitted, a Schottky junction field effect transistor exhibiting a function as a field effect transistor can be easily manufactured in the same manner as in the conventional method of manufacturing a Schottky junction field effect transistor described above with reference to FIG. .

また、第7図で上述した従来のショットキ接合型電界
効果トランジスタの製法の場合と同様に、半導体基板体
1内に、ゲート電極層4を挟んだ両位置にソース領域
6′及びドレイン領域7′を形成する工程(第1図G)
の後の、それらソース領域6′及びドレイン領域7′を
活性化させる工程(第1図I)において、その熱アニー
リング処理を、半導体基板体1上が保護層12によって覆
われている状態で行っているので、ソース領域6′及び
ドレイン領域7′を活性化させる工程(第1図I)にお
いて、半導体基板体1を構成している半導体材料の元素
が不必要に外部に飛散することがない。また、金属層
4′を形成する工程(第1図C)において、その金属層
4′を、WSiN、WSi、WN、WAl、TiW、TiN、MoSix及びTaS
i中から選ばれた金属材料で形成し、従って、ゲート電
極層4を形成する工程(第1図E)において形成される
ゲート電極層4が、WSiN、WSi、WN、WAl、TiW、TiN、Mo
Six及びTaSi中から選ばれた金属材料でなる。そして、
そのような金属材料は、耐熱性に優れている。
7, the source region 6 'and the drain region 7' are provided at both positions with the gate electrode layer 4 interposed therebetween in the same manner as in the conventional method of manufacturing a Schottky junction field effect transistor described above with reference to FIG. (FIG. 1G)
Thereafter, in a step of activating the source region 6 'and the drain region 7' (FIG. 1I), the thermal annealing is performed in a state where the semiconductor substrate 1 is covered with the protective layer 12. Therefore, in the step of activating the source region 6 ′ and the drain region 7 ′ (FIG. 1I), the elements of the semiconductor material constituting the semiconductor substrate 1 are not unnecessarily scattered to the outside. . Further, 'in the step (FIG. 1 C) to form a, the metal layer 4' metal layer 4, WSiN, WSi, WN, WAl , TiW, TiN, MoSi x and TaS
i, the gate electrode layer 4 formed in the step of forming the gate electrode layer 4 (FIG. 1E) is made of WSiN, WSi, WN, WAl, TiW, TiN, Mo
Made of a metal material selected from among Si x and TaSi. And
Such a metal material has excellent heat resistance.

従って、ソース領域6′及びドレイン領域7′を活性
化する工程(第1図I)において、その熱アニーリング
処理を高い温度で行うことができ、よって、ソース領域
6′及びドレイン領域7′を十分活性化させることがで
きる。
Therefore, in the step of activating the source region 6 'and the drain region 7' (FIG. 1I), the thermal annealing can be performed at a high temperature, and the source region 6 'and the drain region 7' can be sufficiently formed. Can be activated.

さらに、ゲート電極層4を形成する工程(第1図E)
において、金属層4′に対するエッチング処理を、SF6
またはCF4を主成分とするガスのプラズマイオンを金属
層4′の上面に対して垂直に照射させることによるプラ
ズマエッチング処理としているので、ゲート電極層4
を、その側面が半導体基板体1の上面と垂直な面上に延
長しているものとして形成している。
Further, a step of forming a gate electrode layer 4 (FIG. 1E)
In the etching process for the metal layer 4 ', SF 6
Alternatively, the plasma etching process is performed by vertically irradiating plasma ions of a gas containing CF 4 as a main component to the upper surface of the metal layer 4 ′.
Are formed as those whose side surfaces extend on a plane perpendicular to the upper surface of the semiconductor substrate body 1.

このため、半導体基板体1上にゲート電極層4を覆っ
て延長している保護層12を形成する工程(第1図H)に
おいて、保護層12を、半導体基板体1及びゲート電極層
4との間に、ソース領域6′及びドレイン領域7′を活
性化させる工程(第1図I)における熱アニール処理
時、半導体基板体1からそれを構成している半導体材料
の元素が放散されるのを許容するような問題を生ぜしめ
ることなしに形成することができる。
For this reason, in the step of forming the protective layer 12 extending over the gate electrode layer 4 on the semiconductor substrate 1 (FIG. 1H), the protective layer 12 is During the thermal annealing process in the step of activating the source region 6 ′ and the drain region 7 ′ (FIG. 1I), the elements of the semiconductor material forming the semiconductor substrate 1 are diffused from the semiconductor substrate 1. Can be formed without causing the problem of allowing

また、ゲート電極層4を形成する工程(第1図E)に
おけるプラズマエッチング処理に用いるプラズマイオン
が、SF6またはCF4ガスのプラズマ化によって得られるプ
ラズマイオンであり、そして、SF6またはCF4のガスは、
容易に入手し得且つ半導体基板体1にほとんど悪影響を
与えない。
Further, plasma ions used in the plasma etching process in the step of forming the gate electrode layer 4 (FIG. 1E) are plasma ions obtained by turning SF 6 or CF 4 gas into plasma, and SF 6 or CF 4 The gas is
It is easily available and has almost no adverse effect on the semiconductor substrate 1.

以上のことから、第1図に示す本発明によるショット
キ接合型電界効果トランジスタの製法の場合も、第7図
で前述した従来のショットキ接合型電界効果トランジス
タの製法の場合と同様に、ショットキ接合型電界効果ト
ランジスタを、比較的良好な特性を有するものとして、
比較的容易に製造することができる。
From the above, the method of manufacturing the Schottky junction field effect transistor according to the present invention shown in FIG. 1 is the same as the method of manufacturing the conventional Schottky junction field effect transistor described above with reference to FIG. As a field-effect transistor having relatively good characteristics,
It can be manufactured relatively easily.

しかしながら、第1図に示す本発明によるショットキ
接合型電界効果トランジスタの製法の場合、ゲート電極
層を形成する工程において、SF6またはCF4を主成分と
するガスのプラズマイオンを上記金属材料でなり且つ上
面にマスク層11を形成している金属層4′にその上面に
対して垂直に照射させることによるプラズマエッチング
処理を行わせることができ且つそのようなプラズマエッ
チング処理を行えば上記金属材料でなり且つ上面にマス
ク層11を形成している金属層4′のオーバーエッチング
率(上記プラズマエッチング処理を、上記金属層の上記
マスク層下以外の領域が丁度エッチング除去されるまで
行った場合、そのことを、100%のオーバーエッチング
率(%)で行ったと定義され、上記プラズマエッチング
処理を、上記金属層の上記マスク層下以外の領域が丁度
エッチング除去される第1の時点を越えて第2の時点ま
で行った場合、そのことを、上記プラズマエッチング処
理の開始時点から上記第1の時点までの時間に対する上
記第1の時点から上記第2の時点までの時間の100分率
の値をa%であるとき、(100+a)%のオーバーエッ
チング率で行ったと定義される)に対するマスク層11下
の領域のマスク層11の側縁からとったサイドエッチング
量の関係でみたエッチング特性が飽和特性を呈して得ら
れる電子サイクロトロン共鳴プラズマエッチング装置を
用い、金属層4′に対するエッチング処理を、上記プ
ラズマエッチング処理とし、そのプラズマエッチング
処理を、上記エッチング特性の飽和点におけるオーバー
エッチング率以上のオーバーエッチング率で行わせる。
However, in the case of the method of manufacturing the Schottky junction field effect transistor according to the present invention shown in FIG. 1, in the step of forming the gate electrode layer, plasma ions of a gas containing SF 6 or CF 4 as a main component are made of the above metal material. In addition, the metal layer 4 ′ having the mask layer 11 formed on the upper surface can be subjected to plasma etching by irradiating the metal layer 4 ′ vertically to the upper surface. Over-etching rate of the metal layer 4 'forming the mask layer 11 on the upper surface (when the plasma etching treatment is performed until the region of the metal layer other than under the mask layer is just removed by etching, This is defined as being performed at an over-etching rate (%) of 100%, and the plasma etching process is performed on the metal layer. If the region other than the region under the mask layer has been removed from the first point in time just after being etched away to the second point in time, this is compared with the time from the start of the plasma etching process to the first point in time. When the value of 100% of the time from the first time point to the second time point is a%, it is defined that the etching was performed at an overetching rate of (100 + a)%). Using an electron cyclotron resonance plasma etching apparatus obtained by exhibiting a saturation characteristic in an etching characteristic in terms of a side etching amount taken from a side edge of the layer 11, an etching process on the metal layer 4 'is defined as the plasma etching process. The plasma etching process is performed at an over-etching rate equal to or higher than the over-etching rate at the saturation point of the etching characteristics.

このため、第1図に示す本発明によるショットキ接合
型電界効果トランジスタの製法によれば、ゲート電極層
4が、マスク層11の側縁からみてサイドエッチされて得
られるとしても、そのサイドエッチング量が、プラズマ
エッチング処理を上述したオーバーエッチング率で行う
限り、その値に無関係に予定のほぼ一定値で得られる。
Therefore, according to the method of manufacturing the Schottky junction field effect transistor according to the present invention shown in FIG. 1, even if the gate electrode layer 4 is obtained by side-etching as viewed from the side edge of the However, as long as the plasma etching process is performed at the above-described over-etching rate, a predetermined substantially constant value can be obtained regardless of the value.

従って、第1図に示す本発明によるショットキ接合型
電界効果トランジスタの製法によれば、ゲート電極層4
を予定の長さを有するものとして容易に形成することが
でき、よって、ショットキ接合型電界効果トランジスタ
を、所期の特性を有するものとして容易に製造すること
ができる。
Therefore, according to the method of manufacturing the Schottky junction field effect transistor according to the present invention shown in FIG.
Can be easily formed as having a predetermined length, and therefore, a Schottky junction field effect transistor can be easily manufactured having desired characteristics.

[実施例2] 次に、第5図を伴って、本発明によるショットキ接合
型電界効果トランジスタの他の実施例を述べよう。
Embodiment 2 Next, another embodiment of a Schottky junction field effect transistor according to the present invention will be described with reference to FIG.

第5図において、第1図との対応部分には同一符号を
付し、詳細説明を省略する。
In FIG. 5, portions corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

第5図に示す本発明によるショットキ接合型電界効果
トランジスタの製法の実施例は、次に述べる順次の工程
をとって、第1図で前述したショットキ接合型電界効果
トランジスタと同様のショットキ接合型電界効果トラン
ジスタを製造する。
The embodiment of the method for manufacturing a Schottky junction field effect transistor according to the present invention shown in FIG. 5 employs the following sequential steps to obtain the same Schottky junction field effect transistor as the Schottky junction field effect transistor described above with reference to FIG. Fabricate effect transistors.

すなわち、第1図Aの場合と同様の半絶縁性半導体基
板2を予め用意する(第5図A)。
That is, the same semi-insulating semiconductor substrate 2 as in the case of FIG. 1A is prepared in advance (FIG. 5A).

そして、その半絶縁性半導体基板2内に、第1図Bの
場合と同様の半導体能動層3を形成し、よって、第1図
Bの場合と同様の半導体基板体1を得る(第5図B)。
Then, a semiconductor active layer 3 similar to the case of FIG. 1B is formed in the semi-insulating semiconductor substrate 2, thereby obtaining a semiconductor substrate 1 similar to the case of FIG. 1B (FIG. 5). B).

次に、半導体基板体1上に、第1図Cの場合と同様
の、同様の金属材料でなる金属層4′を形成する(第5
図C)。
Next, on the semiconductor substrate 1, a metal layer 4 'made of the same metal material as in the case of FIG.
Figure C).

次に、金属層4′上に、その金属材料とは異なる例え
ばSiO2でなるマスク材料層13′を形成する(第5図
D)。
Next, a mask material layer 13 'made of, for example, SiO 2 different from the metal material is formed on the metal layer 4' (FIG. 5D).

次に、そのマスク材料層13′上に第1図Cの場合と同
様のマスク層11を形成する(第5図E)。
Next, a mask layer 11 similar to that of FIG. 1C is formed on the mask material layer 13 '(FIG. 5E).

次に、マスク材料層13′に対するマスク層11をマスク
とするエッチング処理によって、マスク材料層13のマス
ク層11の下の領域によるマスク層13を形成し、よって、
マスク層13及び11によるマスク体14を形成する(第5図
F)。
Next, by performing an etching process on the mask material layer 13 ′ using the mask layer 11 as a mask, the mask layer 13 is formed by a region of the mask material layer 13 below the mask layer 11.
A mask body 14 is formed by the mask layers 13 and 11 (FIG. 5F).

次に、第1図Dの場合に準じて、金属層4′に対する
マスク体14をマスクとするエッチング処理によって、金
属層4′のマスク体14のマスク層13下の領域による金属
層4″を形成する(第5図G)。
Next, in accordance with the case of FIG. 1D, the metal layer 4 'is formed by an etching process on the metal layer 4' using the mask body 14 as a mask. (FIG. 5G).

次に、マスク体14のマスク層11を、マスク層13上から
除去する(第5図H)。
Next, the mask layer 11 of the mask body 14 is removed from above the mask layer 13 (FIG. 5H).

次に、半導体基板体1に対する、金属層4″とマスク
体13との積層体をマスクとする第1図Gの場合に準じた
不純物イオンの打込処理によって、半導体基板体1内
に、第1図Gの場合と同様のソース領域6′及びドレイ
ン領域7′を形成する(第5図I)。
Next, the semiconductor substrate 1 is implanted with impurity ions according to the case of FIG. 1G using a stacked body of the metal layer 4 ″ and the mask body 13 as a mask, so that the semiconductor substrate 1 1 A source region 6 'and a drain region 7' similar to those in FIG. G are formed (FIG. 5I).

次に、半導体基板体1上に、金属層4″とマスク体13
との積層体を覆って延長し且つ金属層4″と同様の金属
材料でなる保護層15を形成する(第5図J)。
Next, the metal layer 4 ″ and the mask 13 are formed on the semiconductor substrate 1.
And a protective layer 15 made of the same metal material as that of the metal layer 4 ″ is formed so as to extend over the laminate (FIG. 5J).

次に、第1図Iの場合に準じて、ソース領域6′及び
ドレイン領域7′を活性化させ、活性化されたソース領
域6及びドレイン領域7を得る(第5図K)。
Next, the source region 6 'and the drain region 7' are activated according to the case of FIG. 1 to obtain the activated source region 6 and drain region 7 (FIG. 5K).

次に、半導体基板体1上から、保護層15を、第1図で
前述した[実施例1]におけるゲート電極層4を形成す
る場合に準じた方法で、除去させる(第5図L)。
Next, the protective layer 15 is removed from the semiconductor substrate 1 by a method similar to the case of forming the gate electrode layer 4 in [Example 1] described above with reference to FIG. 1 (FIG. 5L).

次に、ソース領域6及びドレイン領域7上に、第1図
Kの場合と同様のソース電極層8及びドレイン電極層9
を付し、第1図で前述したショットキ接合型電界効果ト
ランジスタと同様のショットキ接合型電界効果トランジ
スタを同様に得る(第5図M)。
Next, on the source region 6 and the drain region 7, the same source electrode layer 8 and drain electrode layer 9 as in the case of FIG.
To obtain a Schottky junction field effect transistor similar to the Schottky junction field effect transistor described above with reference to FIG. 1 (FIG. 5M).

以上が、本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの製法の実施例である。
The above is the embodiment of the method for manufacturing the Schottky junction field effect transistor according to the present invention.

上述した本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの製法によれば、詳細説明は省略するが、[実
施例1]の場合と同様の作用効果が得られる。
According to the method of manufacturing the Schottky junction field effect transistor according to the present invention described above, the same operation and effect as in the case of [Example 1] can be obtained, although detailed description is omitted.

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

第1図A〜Kは、本発明によるショットキ接合型電界効
果トランジスタの製法の実施例を示す順次の工程におけ
る略線的断面図である。 第2図は、本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの製法に用い得る電子サイクロトロン共鳴プラ
ズマエッチング装置の実施例を示す略線的断面図であ
る。 第3図は、本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの製法の説明に供する、電子サイクロトロン共
鳴プラズマエッチング装置内におけるガス圧に対する金
属層のエッチング率の関係を示す図である。 第4図は、本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの製法の説明に供する、エッチング装置内のガ
ス圧をパラメータとする、オーバーエッチング率に対す
るサイドエッチング量の関係を示す図である。 第5図A〜Mは、本発明によるショットキ接合型電界効
果トランジスタの製法の他の実施例を示す順次の工程に
おける略線的断面図である。 第6図は、本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの製法及び従来のショットキ接合型電界効果ト
ランジスタの製法によって製造されると同様のショット
キ接合型電界効果トランジスタを示す略線的断面図であ
る。 第7図A〜Kは、従来のショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの製法を示す順次の工程における略線的断面図
である。 第8図は、従来のショットキ接合型電界効果トランジス
タに用いている高周波プラズマエッチング装置を示す略
線図である。 1……半導体基板体 2……半絶縁性半導体基板 3……半導体能動層 4……ゲート電極層 4′、4″……金属層 5……ショットキ接合 6、6′……ソース領域 7、7′……ドレイン領域 8……ソース電極層 9……ドレイン電極層 11……マスク層 12……保護層 13、13′……マスク層 14……マスク体 15……保護層 20……高周波プラズマエッチング装置 21……容器 22……エッチング用室 23……ガス導入用管 24……排気用管 25……試料載置用台 26……電極 27……高周波源 40……電子サイクロトロン共鳴プラズマエッチング装置 41……容器 42……プラズマイオン生成用室 43……ガス導入用管 44……窓 45……マイクロ波導入用管 46……電磁コイル 50……容器 51……窓 52……エッチング用室 53……試料載置台 54……排気用管
1A to 1K are schematic cross-sectional views in sequential steps showing an embodiment of a method for manufacturing a Schottky junction field effect transistor according to the present invention. FIG. 2 is a schematic sectional view showing an embodiment of an electron cyclotron resonance plasma etching apparatus which can be used for the method of manufacturing a Schottky junction field effect transistor according to the present invention. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the gas pressure and the etching rate of the metal layer in the electron cyclotron resonance plasma etching apparatus for explaining the method for manufacturing the Schottky junction field effect transistor according to the present invention. FIG. 4 is a diagram illustrating the relationship between the over-etching rate and the side etching amount, with the gas pressure in the etching apparatus as a parameter, for explaining the method of manufacturing the Schottky junction field effect transistor according to the present invention. 5A to 5M are schematic cross-sectional views in a sequential step showing another embodiment of the method for manufacturing a Schottky junction field effect transistor according to the present invention. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a Schottky junction field effect transistor manufactured by the method of manufacturing a Schottky junction field effect transistor according to the present invention and the conventional method of manufacturing a Schottky junction field effect transistor. 7A to 7K are schematic cross-sectional views in sequential steps showing a method for manufacturing a conventional Schottky junction field effect transistor. FIG. 8 is a schematic diagram showing a high-frequency plasma etching apparatus used for a conventional Schottky junction field effect transistor. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor substrate 2 ... Semi-insulating semiconductor substrate 3 ... Semiconductor active layer 4 ... Gate electrode layer 4 ', 4 "... Metal layer 5 ... Schottky junction 6, 6' ... Source region 7, 7 ': Drain region 8: Source electrode layer 9: Drain electrode layer 11: Mask layer 12: Protective layer 13, 13': Mask layer 14: Mask body 15: Protective layer 20: High frequency Plasma etching apparatus 21 Container 22 Etching chamber 23 Gas introduction tube 24 Exhaust tube 25 Sample holder 26 Electrode 27 High frequency source 40 Electron cyclotron resonance plasma Etching equipment 41… Container 42… Plasma ion generation chamber 43… Gas introduction tube 44… Window 45… Microwave introduction tube 46… Electromagnetic coil 50… Container 51… Window 52… Etching Chamber 53 ... Sample table 54 ... Exhaust tube

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 29/775 - 29/778 H01L 21/337 - 21/338 H01L 29/812 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H01L 29/775-29/778 H01L 21/337-21/338 H01L 29/812

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】半絶縁性半導体基板内の上面側または上記
半絶縁性半導体基板上に所望の導電型を有する半導体能
動層を形成している半導体基板体を用意する工程と、 上記半導体基板体上に、上記半導体能動層との間でショ
ットキ接合を形成している金属層を形成する工程と、 上記金属層上に、マスク層を形成する工程と、 上記金属層に対する、上記マスク層をマスクとするエッ
チング処理によって、上記金属層から、その上記マスク
層下の領域によるゲート電極層を形成する工程と、 上記マスク層を上記ゲート電極層上から除去して後、上
記半導体基板体に対する、上記ゲート電極層をマスクと
する上記半導体能動層と同じ導電型を与える不純物イオ
ンの打込処理によって、上記半導体基板体内に、上記半
導体能動層側から、上記ゲート電極層を挟んだ両位置に
おいて、ソース領域及びドレイン領域を形成する工程と
を有し、 上記金属層を形成する工程において、上記金属層を、WS
iN、WSi、WN、WAl、TiW、TiN、MoSix及びTaSi中から選
ばれた金属材料で形成し、 上記ゲート電極層を形成する工程において、SF6また
はCF4を主成分とするガスのプラズマイオンを上記金属
材料でなり且つ上面に上記マスク層を形成している上記
金属層にその上面に対して垂直に照射させることによる
プラズマエッチング処理を行わせることができ且つその
ようなプラズマエッチング処理を行えば上記金属材料で
なり且つ上面に上記マスク層を形成している上記金属層
のオーバーエッチング率(上記プラズマエッチング処理
を、上記金属層の上記マスク層下以外の領域が丁度エッ
チング除去されるまで行った場合、そのことを、100%
のオーバーエッチング率(%)で行ったと定義され、上
記プラズマエッチング処理を、上記金属層の上記マスク
層下以外の領域が丁度エッチング除去される第1の時点
を越えて第2の時点まで行った場合、そのことを、上記
プラズマエッチング処理の開始時点から上記第1の時点
までの時間に対する上記第1の時点から上記第2の時点
までの時間の100分率の値をa%であるとき、(100+
a)%のオーバーエッチング率で行ったと定義される)
に対する上記マスク層下の領域の上記マスク層の側縁か
らとったサイドエッチング量の関係でみたエッチング特
性が飽和特性を呈して得られる電子サイクロトロン共鳴
プラズマエッチング装置を用い、上記金属層に対する
エッチング処理を、上記プラズマエッチング処理とし、
そのプラズマエッチング処理を、上記エッチング特性
の飽和点におけるオーバーエッチング率以上のオーバー
エッチング率で行わせることを特徴とするショットキ接
合型電界効果トランジスタの製法。
A step of preparing a semiconductor substrate on which a semiconductor active layer having a desired conductivity type is formed on an upper surface side of the semi-insulating semiconductor substrate or on the semi-insulating semiconductor substrate; Forming a metal layer forming a Schottky junction with the semiconductor active layer; forming a mask layer on the metal layer; masking the mask layer with respect to the metal layer A step of forming a gate electrode layer by a region under the mask layer from the metal layer by removing the mask layer, and removing the mask layer from above the gate electrode layer. By implanting impurity ions giving the same conductivity type as that of the semiconductor active layer using the gate electrode layer as a mask, the gate electrode is introduced into the semiconductor substrate from the semiconductor active layer side. Forming a source region and a drain region at both positions sandwiching the pole layer; and forming the metal layer in the step of forming the metal layer.
iN, WSi, WN, WAl, TiW, TiN, and a metal material selected from among MoSi x and TaSi, in the step of forming the gate electrode layer, a gas mainly composed of SF 6 or CF 4 plasma A plasma etching process can be performed by vertically irradiating the metal layer made of the metal material and forming the mask layer on the upper surface thereof to the upper surface, and such a plasma etching process can be performed. If it is performed, the overetching rate of the metal layer made of the metal material and forming the mask layer on the upper surface (the plasma etching process is performed until the region of the metal layer other than under the mask layer is just removed by etching). If you do that, 100%
And the plasma etching process was performed until the second time point beyond the first time point where the region of the metal layer other than under the mask layer was just etched away. In that case, when the value of 100% of the time from the first time to the second time with respect to the time from the start of the plasma etching process to the first time is a%, (100+
a) defined as performed at% overetching rate)
Using an electron cyclotron resonance plasma etching apparatus in which the etching characteristics in terms of the side etching amount taken from the side edge of the mask layer in the region below the mask layer exhibit saturation characteristics, the etching process for the metal layer is performed. The above plasma etching process,
A method for producing a Schottky junction field effect transistor, characterized in that the plasma etching process is performed at an over-etching rate equal to or higher than the over-etching rate at the saturation point of the etching characteristics.
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