JPH02181440A - Manufacture of field-effect transistor - Google Patents

Manufacture of field-effect transistor

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JPH02181440A
JPH02181440A JP73489A JP73489A JPH02181440A JP H02181440 A JPH02181440 A JP H02181440A JP 73489 A JP73489 A JP 73489A JP 73489 A JP73489 A JP 73489A JP H02181440 A JPH02181440 A JP H02181440A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gate electrode
inorganic material
material film
forming
semiconductor substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP73489A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Yano
浩 矢野
Yutaka Kadoya
豊 角屋
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.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH02181440A publication Critical patent/JPH02181440A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a gate electrode deviated to the source region side simply, and to increase drain breakdown strength by implanting an impurity in high concentration while using an inorganic material film formed on a sidewall on the drain region side of the gate electrode and the gate electrode as masks. CONSTITUTION:A gate electrode 42 composed of a high melting-point metal is shaped onto a semiconductor substrate 1 to which an operating layer 2 is formed previously. A sidewall inorganic material film 21 is shaped onto a sidewall on the drain region side of the gate electrode 42. An impurity is implanted in high concentration while employing the gate electrode 42 and the sidewall inorganic material film 21 as masks, thus forming a source region 3 and a drain region 4 to the semiconductor substrate 1.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電界効果トランジスタの製造方法に関するもの
で、特にショットキーゲート型電界効果トランジスタ(
MESFET)の製造に使用される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for manufacturing a field effect transistor, and in particular to a method for manufacturing a field effect transistor (Schottky gate type field effect transistor).
MESFET).

〔従来の技術〕[Conventional technology]

MESFETにおいては、ドレイン側のn 層とゲート
電極との間隔を、ソース側のn 層とゲート電極との間
隔よりも広くし、これによって直列抵抗値を小さい値に
保持したままでドレイン耐圧を高(することにより、ド
レインコンダクタンスを低くしたものが考えられている
。かかる非対称構造のMESFETの製造方法として、
例えば多層構造のダミーゲートを用いたものが既に公知
となっている(特開昭61−194781号公報)。
In MESFETs, the distance between the n-layer on the drain side and the gate electrode is made wider than the distance between the n-layer on the source side and the gate electrode, thereby increasing the drain breakdown voltage while keeping the series resistance at a small value. (It is considered that the drain conductance is lowered by
For example, a device using a dummy gate with a multilayer structure is already known (Japanese Patent Laid-Open No. 194781/1981).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら前述の方法では、非対称ダミーゲート構造
の製造が複雑であり、再現性が悪い等の解決すべき課題
があった。
However, in the above-mentioned method, manufacturing of the asymmetric dummy gate structure is complicated, and there are problems to be solved such as poor reproducibility.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明に係る電界効果トランジスタの製造方法は、あら
かじめ動作層が形成された半導体基板上に高融点金属か
らなるゲート電極を形成する第1の工程と、ゲート電極
のドレイン領域側の側壁に側壁無機材料膜を形成する第
2の工程と、ゲート電極およびその側壁無機材料膜をマ
スクとして不純物を高濃度に注入し、半導体基板にソー
スおよびドレイン領域を形成する第3の工程とを備える
ことを特徴とする。
The method for manufacturing a field effect transistor according to the present invention includes a first step of forming a gate electrode made of a refractory metal on a semiconductor substrate on which an active layer has been formed in advance, and a sidewall inorganic material on the sidewall of the gate electrode on the drain region side. A second step of forming a material film, and a third step of injecting impurities at a high concentration using the gate electrode and its sidewall inorganic material film as a mask to form source and drain regions in the semiconductor substrate. shall be.

また、本発明に係る製造方法は、あらかじめ動作層が形
成された半導体基板上に高融点金属からなるゲート電極
を形成する第1の工程と、無機材料膜を被着した後に反
応性イオンエツチング法等でエツチングし、ゲート電極
の側壁に無機材料膜を残存させる第2の工程と、ゲート
電極のドレイン領域側の無機材料膜を被覆するレジスト
パターンを形成し、このレジストパターンをマスクとし
て無機材料膜を選択的に除去してゲート電極のドレイン
領域側に無機材料膜を残存させる第3の工程と、この無
機材料膜およびゲート電極をマスクとして不純物を高濃
度に注入し、半導体基板にソースおよびドレイン領域を
形成する第4の工程とを備えることを特徴とする。
Further, the manufacturing method according to the present invention includes a first step of forming a gate electrode made of a high melting point metal on a semiconductor substrate on which an active layer has been formed in advance, and a reactive ion etching method after depositing an inorganic material film. A second step is to leave an inorganic material film on the sidewalls of the gate electrode by etching, and a resist pattern is formed to cover the inorganic material film on the drain region side of the gate electrode, and the inorganic material film is etched using this resist pattern as a mask. The third step involves selectively removing the inorganic material film to leave an inorganic material film on the drain region side of the gate electrode, and implanting impurities at a high concentration using this inorganic material film and the gate electrode as a mask to form the source and drain regions on the semiconductor substrate. A fourth step of forming a region.

〔作用〕[Effect]

本発明によれば、ゲート電極のソース領域側の側壁には
無機材料膜が形成されず、ドレイン領域側の側壁には形
成されるので、この非対称構造の無機材料膜およびゲー
ト電極をマスクとしたイオン注入によりソース・ドレイ
ン領域が形成される。
According to the present invention, an inorganic material film is not formed on the side wall of the gate electrode on the source region side, but is formed on the side wall of the gate electrode on the drain region side. Source/drain regions are formed by ion implantation.

従って、ソース領域側に偏位したゲート電極を実現でき
る。
Therefore, it is possible to realize a gate electrode shifted toward the source region.

〔実施例〕〔Example〕

以下、添付口面を参照して本発明の詳細な説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the attached figures.

第1図は実施例の製造工程を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing the manufacturing process of the embodiment.

まず、例えばGa Asからなる半導体基板1を用意し
、スピンコード法等でフォトレジスト膜11を形成して
フォトリソグラフィによりパターニングする。そして、
このパターニングされたフォトレジスト膜11を介して
n型不純物をイオン注入し、n型の動作層2を形成する
(第1図(a)図示)。
First, a semiconductor substrate 1 made of GaAs, for example, is prepared, a photoresist film 11 is formed by a spin code method, etc., and patterned by photolithography. and,
An n-type impurity is ion-implanted through this patterned photoresist film 11 to form an n-type active layer 2 (as shown in FIG. 1(a)).

次に、フォトレジスト膜11をアセトン浸漬あるいはア
ッシングにより除去し、真空蒸着法あるいはスパッタ法
等で高融点金属からなるゲート電極材料膜41を披むし
、その上にスピンコード法等で別のレジスト膜12を塗
布する。そして、このレジスト膜12をパターニングし
てゲート領域上にレジスト膜12を残存させる(第1図
(b)図示)。しかる後、このレジスト膜12をマスク
としてゲート電極材料膜41を反応性イオンエツチング
(RI E)法等で選択的に除去すると、高融点金属か
らなるゲート電極42が形成される。
Next, the photoresist film 11 is removed by immersion in acetone or ashing, and a gate electrode material film 41 made of a high melting point metal is applied using a vacuum evaporation method or a sputtering method, and another resist film is applied thereon using a spin code method or the like. Apply 12. This resist film 12 is then patterned to leave the resist film 12 on the gate region (as shown in FIG. 1(b)). Thereafter, using the resist film 12 as a mask, the gate electrode material film 41 is selectively removed by reactive ion etching (RIE) or the like to form a gate electrode 42 made of a high melting point metal.

次に、プラズマCVD法あるいはスパッタ法を用いて、
SIO,SIN  等からなる無機材料x 膜21を被着しく第1図(c)図示)、RYE等により
無機材料膜21をエッチ゛ングする。すると、第1図(
d)に示すように、ゲート電極42の側壁に無機材料膜
21が残存することになる。
Next, using plasma CVD method or sputtering method,
An inorganic material x film 21 made of SIO, SIN, etc. is deposited (as shown in FIG. 1(c)), and the inorganic material film 21 is etched by RYE or the like. Then, Figure 1 (
As shown in d), the inorganic material film 21 remains on the sidewalls of the gate electrode 42.

次に、スピンコード法でレジスト膜13を被着し、フォ
トリソグラフィでバターニングしてゲート電極42のド
レイン領域側の無機材料膜21を被覆するようにする。
Next, a resist film 13 is deposited by a spin code method and patterned by photolithography to cover the inorganic material film 21 on the drain region side of the gate electrode 42.

そして、このレジスト膜13をマスクとして無機材料膜
21をエツチングすると、ゲート電極42のドレイン領
域側のみに無機材料膜21が残存することになる(第1
図(e)図示)。しかる後、レジスト膜13をアセトン
浸漬あるいはアッシングなどで除去し、次いでスピンコ
ード法等でレジスト膜14を被着し、フォトリソグラフ
ィでFETの形成領域を窓あけし、レジスト膜14およ
び無機材料膜21とゲート電極42をマスクとしてn型
不純物のイオン注入を行なう。このイオン注入は高濃度
に行なわれ、これによってゲート電極42に接したソー
ス領域3と、ゲート電極から離れたドレイン領域4が形
成される(第1図(f)図示)。
When the inorganic material film 21 is etched using this resist film 13 as a mask, the inorganic material film 21 remains only on the drain region side of the gate electrode 42 (the first
Figure (e) shown). Thereafter, the resist film 13 is removed by immersion in acetone or ashing, and then a resist film 14 is deposited by a spin code method or the like, and a window is opened in the FET formation region by photolithography, and the resist film 14 and the inorganic material film 21 are removed. Using the gate electrode 42 as a mask, n-type impurity ions are implanted. This ion implantation is performed at a high concentration, thereby forming a source region 3 in contact with the gate electrode 42 and a drain region 4 remote from the gate electrode (as shown in FIG. 1(f)).

次に、レジスト膜14を除去し、A s Ha雰囲気中
で800℃程度のアニールを行ない、イオン注入層2,
3.4を活性化する。しかる後、リフトオフ法によりオ
ーミック電極45.46を形成すると、自己整合プロセ
スによりME S F ETが完成する(第1図(g)
図示)。
Next, the resist film 14 is removed and annealing is performed at about 800° C. in an As Ha atmosphere to form the ion-implanted layer 2,
Activate 3.4. Thereafter, ohmic electrodes 45 and 46 are formed by the lift-off method, and the MESFET is completed by a self-alignment process (Fig. 1(g)).
(Illustrated).

上記実施例のME S F ETでは、ゲート電極42
とソース領域3が接することになる。これをなくすため
には、第1図(f)の工程の後に無機材料膜21をエツ
チングで除去し、ゲート電極42を伜かだけ等方向にエ
ツチングすればよい。
In the MESFET of the above embodiment, the gate electrode 42
The source region 3 is in contact with the source region 3. In order to eliminate this, the inorganic material film 21 may be removed by etching after the step shown in FIG. 1(f), and the gate electrode 42 may be etched in the same direction.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上、詳細に説明した通り本発明では、ゲート電極のソ
ース領域側の側壁には無機材料膜が存在せず、ドレイン
領域側の側壁には存在しているので、この無機材料膜お
よびゲート電極をマスクとしたイオン注入により、ソー
ス・ドレイン領域が形成されることになる。従って、ソ
ース領域側に偏位したゲート電極を有し、ドレイン耐圧
を高くしたMESFETを簡単に実現できる効果がある
As explained above in detail, in the present invention, an inorganic material film does not exist on the side wall of the gate electrode on the source region side, but exists on the side wall of the drain region side. Source/drain regions are formed by ion implantation using a mask. Therefore, it is possible to easily realize a MESFET having a gate electrode shifted toward the source region and having a high drain breakdown voltage.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の実施例を示す製造工程別の素子断面
図である。 1・・・半導体基板、2・・・動作層、3・・・ソース
領域、4・・・ドレイン領域、11. 12. 13・
・・フォトレジスト膜、21・・・無機材料膜、41・
・・ゲート電極材料膜、42・・・ゲート電極、45.
46・・・オーミック電極。 特許出願人  住友電気工業株式会社 代理人弁理士   長谷用  芳  樹娯追:r−坦 
(1/2) 第10(1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of an element according to manufacturing steps, showing an embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Semiconductor substrate, 2... Operating layer, 3... Source region, 4... Drain region, 11. 12. 13.
...Photoresist film, 21...Inorganic material film, 41.
. . . Gate electrode material film, 42 . . . Gate electrode, 45.
46...Ohmic electrode. Patent applicant: Sumitomo Electric Industries, Ltd. Patent attorney Yoshiki Hase: r-tan
(1/2) Chapter 10 (1)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、あらかじめ動作層が形成された半導体基板上に高融
点金属からなるゲート電極を形成する第1の工程と、 前記ゲート電極のドレイン領域側の側壁に側壁無機材料
膜を形成する第2の工程と、 前記ゲート電極およびその側壁無機材料膜をマスクとし
て不純物を高濃度に注入し、前記半導体基板にソースお
よびドレイン領域を形成する第3の工程と、 を備えることを特徴とする電界効果トランジスタの製造
方法。 2、あらかじめ動作層が形成された半導体基板上に高融
点金属からなるゲート電極を形成する第1の工程と、 無機材料膜を被着した後にエッチングし、前記ゲート電
極の側壁に前記無機材料膜を残存させる第2の工程と、 前記ゲート電極のドレイン領域側の前記無機材料膜を被
覆するレジストパターンを形成し、このレジストパター
ンをマスクとして前記無機材料膜を選択的に除去して前
記ゲート電極のドレイン領域側に前記無機材料膜を残存
させる第3の工程と、前記ゲート電極およびその側壁に
残存した前記無機材料膜をマスクとして不純物を高濃度
に注入し、前記半導体基板にソースおよびドレイン領域
を形成する第4の工程と を備えることを特徴とする電界効果トランジスタの製造
方法。 3、前記第2の工程におけるエッチングは、反応性イオ
ンエッチングである請求項2記載の電界効果トランジス
タの製造方法。
[Claims] 1. A first step of forming a gate electrode made of a high melting point metal on a semiconductor substrate on which an active layer has been formed in advance, and forming a sidewall inorganic material film on the sidewall of the gate electrode on the drain region side. and a third step of injecting impurities at a high concentration using the gate electrode and its sidewall inorganic material film as a mask to form source and drain regions in the semiconductor substrate. A method for manufacturing a field effect transistor. 2. A first step of forming a gate electrode made of a high melting point metal on a semiconductor substrate on which an active layer has been formed in advance, and etching after depositing an inorganic material film, and forming the inorganic material film on the sidewalls of the gate electrode. forming a resist pattern covering the inorganic material film on the drain region side of the gate electrode, and selectively removing the inorganic material film using this resist pattern as a mask to remove the inorganic material film on the drain region side of the gate electrode; a third step of leaving the inorganic material film on the drain region side of the semiconductor substrate; and implanting impurities at a high concentration using the inorganic material film remaining on the gate electrode and its sidewalls as a mask, and forming the source and drain regions on the semiconductor substrate. and a fourth step of forming a field effect transistor. 3. The method for manufacturing a field effect transistor according to claim 2, wherein the etching in the second step is reactive ion etching.
JP73489A 1989-01-05 1989-01-05 Manufacture of field-effect transistor Pending JPH02181440A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH043434A (en) * 1990-04-19 1992-01-08 Mitsubishi Electric Corp Field effect transistor and manufacture thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH043434A (en) * 1990-04-19 1992-01-08 Mitsubishi Electric Corp Field effect transistor and manufacture thereof

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