JPH01158778A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH01158778A
JPH01158778A JP31801887A JP31801887A JPH01158778A JP H01158778 A JPH01158778 A JP H01158778A JP 31801887 A JP31801887 A JP 31801887A JP 31801887 A JP31801887 A JP 31801887A JP H01158778 A JPH01158778 A JP H01158778A
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JP
Japan
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drain region
annealing
source
drain
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JP31801887A
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Haruo Kawada
春雄 川田
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 半導体装置の製造方法、特にLDD構造MESFETの
製造方法に関し、 アニール温度の設定を自在にしてアニール効果を高め、
高速性を充分に発揮させたLDD構造のMES  FE
Tを提供することを目的とし、半導体基板表面に形成さ
れた所定の距離を隔てた第1のソース、ドレイン領域に
不純物を導入し高温熱処理を施して不純物を活性化する
工程と、該高温熱処理後に、該第1のソース、ドレイン
領域の間の半導体基板上に前記所定の距離より短い幅の
ショットキーゲート電極を形成する工程と、該ショット
キーゲート電極をマスクにして、少なくとも該ショット
キーゲート電極と第1のドレイン領域との間の半導体基
板表面の第2のドレイン領域に不純物を注入し、該第1
のドレイン領域よりも低濃度の第2のドレイン領域を形
成する工程とを有して構成している。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に、LDD
構造MES  FETの製造方法に関する。
ショットキーゲートF E T (Schottky 
gate  FET)は、金属と半導体との接触からな
るショットキー接触をゲートとする一種の接合型FET
であり、M E S  F E T (metal s
emiconductor  FET)とも呼ばれてい
る。MES  FETは、構造や製造工程が簡単なため
ゲート長の微細化に適し、特に、電子移動度に優れたG
aAs基板を用いたMES  FETは高周波域で動作
する素子として、あるいは高速動作型の集積回路として
活用される。
ところで、ゲート長を微細化していくと闇値電圧が負側
にシフトしたり、相互コンダクタンスgmが低下すると
いったいわゆる短チャンネル効果(short cha
nnel effect)が発生し、高速動作が制限さ
れる。
そこで、従来からMES  FETのゲートとソース、
ドレイン間のバルク内に異なった濃度の不純物拡散層を
設けて、短チヤネル効果を回避したいわゆるL D D
 (Lightly Doped Drain)構造の
MES  FETが作られている。
第2図は従来のLDD構造MES  FETを示す構造
図である。第2図において、1は半絶縁性GaAsの基
板、2はチャネル層、3は第1のソース領域、4は第2
のソース領域、5は第1のドレイン領域、6は第2のド
レイン領域、7はショソトキーゲ−1・、8.9はそれ
ぞれソースおよびドレイン電極としてのオーミック電極
である。なお、図中、チャネルN2、第1のソース領域
3、第2のソース領域4、第1のドレイン領域5および
第2のドレイン領域6に記入された記号n、n’、n゛
は、”J電型を示すとともに、注入された不純物の濃度
がn<n ’ <n+の関係にあることを示している。
このようなLDD構造MES  FETは、例えば第3
図(a)〜(g)に示すような工程を経て製造される。
(1)第3図(a)において、注入マスクM1を介して
基板1に選択イオンが注入され、チャネル層2が形成さ
れる。
(II)第3図(b)において、形成されたチャネル層
2上に高融点金属(例えばタングステンシリサイドWS
i)をデポし、ショットキーゲート7を形成する。
(III) 第3図(c)において、ショットキーゲー
ト7の両サイドにt=2500人程度のSiO□サイド
ウオールM2を設け、 (IV)第3図(d)において、注入マスクM3を介し
て選択イオンを注入し、第1のソース領域3および第1
のドレイン領域5を形成する。
(V)第3図(e)において、サイドウオールM2を除
去後、ショットキーゲート7を用いたセルフアライメン
ト方式で選択イオンを注入し、第1のソース領域3およ
び第1のドレイン領域5の不純物濃度を高めるとともに
、第1のソース領域3および第1のドレイン領域5とチ
ャネル層2の間に第2のソース領域4および第2のドレ
イン領域6を形成する。
(Vl)第3図(f)において、注入マスクM3を除去
して熱処理保護膜M4て基板表面を覆い、上記(I)、
(IV)、(V)で注入された不純物の電気的活性化の
ためのアニール処理を行う。
(■)第3図(g)において、最後に、第1のソース領
域3、第1のドレイン領域5の各々にオーミック電極8
、オーミック電極9を形成してLDD構造MES  F
ETが完成する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、このような従来の半導体装置の製造方法
にあっては、工程(1)〜(V)の後に、工程(Vl)
を実行してチャネル層2、第1のソース領域3、第2の
ソース領域4、第1のドレイン領域5および第2のドレ
イン領域6に対する熱処理(アニール処理)を行う方法
であったため、そのアニール温度の上限がショットキー
ゲート7の特性劣化を招かない温度(例えば、約800
℃)で制限されてしまい、充分なアニール効果を上げる
ことができないといった問題点があった。
その結果、第1のソース領域3や第1のISレイン領域
5のシート抵抗(すなわち、ソースおよびドレイン抵抗
)の低減化が制限され、相互コンダクタンスgmが抑制
されて本来のMES  FETの特長である高速性が充
分に発揮できなかった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、
少なくともソース領域やドレイン領域に対するアニール
処理工程を、ショットキーゲート形成以前に行うことに
より、アニール温度の設定を自在にしてアニール効果を
高め、高速性を充分に発揮させたLDD構造のMES 
 FETを提供することを目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明では、上記目的を達成するために、半導体基板表
面に形成された所定の距離を隔てた第1のソース、ドレ
イン領域15.16に不純物を導入し高温熱処理を施し
て不純物を活性化する工程と、該高温熱処理後に、該第
1のソース、ドレイン領域の間の半導体基板上に前記所
定の距離より短い幅のショットキーゲート電極を形成す
る工程と、該ショットキーゲート電極をマスクにして、
少なくとも該ショットキーゲート電極と第1のドレイン
領域との間の半導体基板表面の第2のドレイン領域21
に不純物を注入し、該第1のドレイン領域よりも低濃度
の第2のドレイン領域を形成する工程とを有して構成し
ている。
〔作 用〕
本発明では、高濃度にずべきソース領域やドレイン領域
に対するアニール処理の工程が終了してから、ショット
キーゲ−1−が形成される。
したがって、ショットキーゲートの温度特性に制限され
ることなくアニール温度を自在に設定することができる
。その結果ソース領域やドレイン領域を電気的に充分に
活性化させることができ、ソース抵抗やドレイン抵抗を
低減して高速性を充分に発揮させることができる。
〔実施例〕
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第1図(a)〜(f)は本発明の一実施例を示す図であ
り、LDD構造MES  FETを製造するときの各プ
ロセスを示す図である。以下、各工程順に説明する。
第1図(a)の工程 まず、半絶縁性GaAsの半導体基板(S、 I−Ga
As)10上に開口部11aを有する注入マスク11を
設け、この開口部11aを介して選択イオン(例えばS
i)を注入する。なお、このときの注入エネルギーは約
30 K ey、ドーズ量は約2X10”CII+−2
である。この工程の結果、半導体基板10のバルク内に
は不純物濃度nのチャネル層12が形成される。
第1図(b)の工程 次に、注入マスター1を除去した後、半導体基板10上
に膜厚約300人のAβN膜13をデポし、このANN
膜13の上に注入マスター4を設ける。注入マスク14
には2ケ所の開口部14a、14bが形成されており、
この開口部14a、14bを介して選択イオン(例えば
St)が注入される。なお、このときのドーズ量は先の
工程よりも多い約4XlO”cm−2であり、また、注
入エネルギーも先の工程よりも大きな約120 Rev
である。したがって、チャネル層12の両外側域の半導
体基板10表面にはバルク内深く濃度の高い不純物層が
形成され、これらの不純物層は、互いに所定の距離Aだ
け隔てられた不純物濃度n”の第1のソース領域15お
よび第1のドレイン領域16を形成する。なお、第1の
ソース領域15および第1のドレイン領域16は本発明
の要旨で述べた第1のソース、ドレイン領域を構成して
いる。
第1図(c)の工王 注入マスク14を除去後、AβNβN膜上3上iO□の
熱処理保護膜17を配し、アニール処理(高温熱処理)
を行う。このときのアニール諸元は、チャネル層12や
第1のソース領域15および第1のドレイン領域16に
既に先の工程で注入されている不純物の電気的活性化に
必要な最適なものが選択され、例えば、1100°Cで
5秒間のアニール処理が行われる。
すなわち、従来ではショットキーゲートの温度特性によ
って例えば800℃に制限されていたものが、本実施例
では、それよりも高温でアニール処理が実行され、その
結果、第1のソース領域15や第1のドレイン領域16
の不純物が充分に電気的活性化し、ソース抵抗およびド
レイン抵抗を低減することができる。
第1図(d)の工程 その後、熱処理保護膜17およびAlN膜13を除去し
、半導体基板10上に注入マスク18を設けるとともに
、チャネル層12上にタングステンシリサイドWSiを
厚さ約4000人でデポしてショットキーゲート19を
形成する。なお、このときのデポ面積は、チャネル層1
2の両側に形成された第1のソース領域15および第1
のドレイン領域16から間隔pだけ中央寄りに設定され
る。これにより、第1のソース領域15および第1のド
レイン領域16の間の半導体基板10上に、前記所定の
距離Aより短い幅Wのショットキーゲート19が形成さ
れることとなる。
そして、形成されたショットキーゲート19をマスクと
して使い、少なくともショットキーゲート19と第1の
ドレイン領域16との間の半導体基板10表面の第2の
ドレイン領域21にセルフアライメント方式で選択イオ
ン(例えばSi)を注入する。
なお、このときの注入エネルギーは約50 K ev、
ドーズ量は8 XIO”cm−2である。その結果、先
の工程で形成されたチャネル層12はショットキーゲー
ト19に接触する部分だけが残され、このショットキー
ゲート19と第1のソース領域15および第1のドレイ
ン領域16との間には、チャネル層12の不純物濃度n
に、今回の注入不純物が加えられた不純物濃度n′の第
2のソース領域20および第2のドレイン領域21が形
成される。
そして、このときのドーズ量が前第1図(b)の工程の
それよりも少ないことから、少なくとも、第1のドレイ
ン領域16よりも低濃度の第2のトレイン領域21が形
成されることとなる。
第1図(e)の工程 注入マスク18を除去した後、半導体基板10の上にA
ANの熱処理保護膜22を配し、アニール処理を行う。
このときのアニール処理は、第1図(d)の工程で第2
のドレイン領域21および第2のドレイン領域21に注
入された不純物に対するものであり、第2のソース領域
20および第2のソース領域20のシート抵抗値は第1
のソース領域15および第1のドレイン領域16よりも
若干高目でよいから、アニール温度はそれ程高くする必
要はなく、例えば750°C15分程度でよい程度たが
って、ショットキーゲート19の特性劣化を招くことは
ない。
第1図(f)の工程 そして、最後に熱処理保護膜22を除去し、第1のソー
ス領域15および第1のドレイン領域16上にソース電
極およびトレイン電極となるAuGe/Auオーミック
電極23.24を形成してLDD構造MES  FET
が完成する。
このように本実施例では、ショットキーゲート19を形
成する工程(第1図(d)の工程)以前に、複数の不純
物層、すなわち、チャネル層12、第1のソース領域1
5、第2のソース領域20、第1のドレイン領域16、
第2のドレイン領域21のうち、少なくとも外側の第1
のソース領域15および第1のドレイン領域16に対し
てアニール処理(高温熱処理)を加える工程(第1図(
C)の工程)を実行しているので、アニール温度がショ
ットキーゲート19の温度特性によって制限されること
はなく、自在に設定することができる。
したがって、第1のソース領域15および第1のドレイ
ン領域16に注入された不純物が充分に電気的活性化し
、ソース抵抗およびドレイン抵抗を低減させることがで
き、その結果、高い相互コンダクタンスgmが得られ、
本来の特長である高速性を充分に発揮したLDD構造の
MES  FETを製造することができる。
なお、本実施例では第1図(b)の工程でAβN膜13
を介してイオンを注入し、第1のソース領域15および
第1のドレイン領域16を形成したが、これに限らず、
例えばSiN、、SiC2、SiOxNy膜等の何れを
介して行ってもよい。あるいは膜を用いずにイオン注入
を直接に行ってもよい。
また、第1図(C)や第1図(e)の工程でアニール処
理をするに際し、熱処理保護膜17および熱処理保護膜
22を使用したが、このような保護膜を用いずともよい
し、あるいはAs圧雰囲気熱処理方法等であっても本発
明と同一の効果を得ることができる。
さらに、本実施例ではチャネル層12を形成した後に、
第1のソース領域15および第1のドレイン領域16を
形成する工程順となっているが、この逆の工程であって
も本発明の効果は損なわれるものではない。
〔発明の効果〕
本発明によれば、少なくともソース領域やドレイン領域
に対するアニール処理の工程を、ショットキーゲート形
成以前に行うようにしたので、アニール温度の設定を自
在にすることができ、アニールの効果を高め、ソース領
域やドレイン領域のシート抵抗を充分に低減することが
できる。
したがって、高い相互コンダクタンスgmが得られ、高
速性を充分に発揮したLDD構造のMES  FETを
製造することができる。
特に、短チヤネル効果の表われる短チャネルFETにお
いてLDD構造をとっていることから、LDD構造にお
いては高濃度側のドレイン領域の抵抗を十分下げること
が重要であり、本発明によれば、短チャネルに必要なセ
ルフアラインメント工程と高濃度側ドレイン領域の低抵
抗化を同時に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(f)は本発明に係る半導体装置の製造
方法の一実施例を示すそのプロセス図、第2図はLDD
構造MES  FETの構造図、第3図は従来のLDD
構造MES  FETの製造プロセスを示す図である。 21・・・・・・第2のドレイン領域、19・・・・・
・ショットキーゲート。 色 1、。 / (a) (b) q (f?) −しノ (イ) イオン注入 (a) (b) イオン注入 (e> (↑) (C) イオン注入 JJjJ↓j111 (d+ 従来のLDD構造MES 第: FETの製造プロセスを示す図 3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  半導体基板表面に形成された所定の距離を隔てた第1
    のソース、ドレイン領域(15)、(16)に不純物を
    導入し高温熱処理を施して不純物を活性化する工程と、 該高温熱処理後に、該第1のソース、ドレイン領域の間
    の半導体基板上に前記所定の距離より短い幅のショット
    キーゲート電極を形成する工程と、該ショットキーゲー
    ト電極をマスクにして、少なくとも該ショットキーゲー
    ト電極と第1のドレイン領域との間の半導体基板表面の
    第2のドレイン領域(21)に不純物を注入し、該第1
    のドレイン領域よりも低濃度の第2のドレイン領域を形
    成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製
    造方法。
JP31801887A 1987-12-15 1987-12-15 半導体装置の製造方法 Pending JPH01158778A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016046320A (ja) * 2014-08-20 2016-04-04 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6077467A (ja) * 1983-10-04 1985-05-02 Oki Electric Ind Co Ltd 電界効果トランジスタの製造方法
JPS61164269A (ja) * 1985-01-16 1986-07-24 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JPS629676A (ja) * 1985-07-05 1987-01-17 Nec Corp 半導体装置の製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6077467A (ja) * 1983-10-04 1985-05-02 Oki Electric Ind Co Ltd 電界効果トランジスタの製造方法
JPS61164269A (ja) * 1985-01-16 1986-07-24 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JPS629676A (ja) * 1985-07-05 1987-01-17 Nec Corp 半導体装置の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016046320A (ja) * 2014-08-20 2016-04-04 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置

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