JPH0252438A - 電界効果トランジスタの製造方法 - Google Patents
電界効果トランジスタの製造方法Info
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- JPH0252438A JPH0252438A JP20411888A JP20411888A JPH0252438A JP H0252438 A JPH0252438 A JP H0252438A JP 20411888 A JP20411888 A JP 20411888A JP 20411888 A JP20411888 A JP 20411888A JP H0252438 A JPH0252438 A JP H0252438A
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Landscapes
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、絶縁ゲート電界効果トランジスタ(以下、M
IS−FE’l’という)、ショットキー障壁ゲート電
界効果トランジスタ(以下、MES・FETという)等
の電界効果トランジスタ(以下、FETという)の製造
方法、特にチャネル(導電路)の形成方法に関するもの
である。
IS−FE’l’という)、ショットキー障壁ゲート電
界効果トランジスタ(以下、MES・FETという)等
の電界効果トランジスタ(以下、FETという)の製造
方法、特にチャネル(導電路)の形成方法に関するもの
である。
(bη来の技術)
従来、このような分野の技術としては、昭和58年度電
子3ml言学会半導体・材料部門全国大会予稿集、吉塚
・片野等著、「耐熱ゲーhn セレファライン構造G
aAs 1VIEsFETJ 、P。
子3ml言学会半導体・材料部門全国大会予稿集、吉塚
・片野等著、「耐熱ゲーhn セレファライン構造G
aAs 1VIEsFETJ 、P。
116に記載されるものがあった。
一般に、FETはその一例としてM E S・FETを
挙げた場合、第2図に示されるように、半導体基板1上
にゲート電極2、ソース電極3及びドレイン電極4から
成るオーム性電極を形成して製造される。ソース電極3
の下部とゲート電極1との間、およびドレイン電極4の
下部とゲート電極2との間のチャネル5は、それぞれの
電極間の電気的抵抗を低減させるために不純物濃度を高
くする。また、ソース電極3とドレイン電極4の下部に
はそれぞれ、チャネル5に比べて、大きい不純物領域6
.7を形成する。
挙げた場合、第2図に示されるように、半導体基板1上
にゲート電極2、ソース電極3及びドレイン電極4から
成るオーム性電極を形成して製造される。ソース電極3
の下部とゲート電極1との間、およびドレイン電極4の
下部とゲート電極2との間のチャネル5は、それぞれの
電極間の電気的抵抗を低減させるために不純物濃度を高
くする。また、ソース電極3とドレイン電極4の下部に
はそれぞれ、チャネル5に比べて、大きい不純物領域6
.7を形成する。
この種のMES−FE’l’を初めとするFETでは、
実用上の利点から高集績化のための微細化が図られ、そ
のゲート長は益々短くなる傾向にある。
実用上の利点から高集績化のための微細化が図られ、そ
のゲート長は益々短くなる傾向にある。
これに伴い、例えばゲート長が1.0μm程度以下にな
ると、この不純物領域6,7がゲート電極2と近接して
いるため、短チヤネル効果と呼ばれる現象が顕著になる
。短チヤネル効果とは、本来一定値の基本パラメータと
して扱われる閾値電圧がチャネル5の長さが短くなるこ
とにより負側に変化したり、不純物領域6.7に相当す
るソースからドレイン1R11への電界が強くなるため
キャリア(電子または正孔)の移動度の低下が著しくな
る等のものであり、この効果が大きい程、FETの電気
的特性は劣化する。
ると、この不純物領域6,7がゲート電極2と近接して
いるため、短チヤネル効果と呼ばれる現象が顕著になる
。短チヤネル効果とは、本来一定値の基本パラメータと
して扱われる閾値電圧がチャネル5の長さが短くなるこ
とにより負側に変化したり、不純物領域6.7に相当す
るソースからドレイン1R11への電界が強くなるため
キャリア(電子または正孔)の移動度の低下が著しくな
る等のものであり、この効果が大きい程、FETの電気
的特性は劣化する。
そこで、Me来この短チヤネル効果を低減させるために
種々の対策が講じられており、その−手段としてゲート
電極2の両側に位置する不純物領域6.7をゲート電極
2の側端から0,1〜0,2μm程度の距離だけ遠ざけ
て形成する方法があった。
種々の対策が講じられており、その−手段としてゲート
電極2の両側に位置する不純物領域6.7をゲート電極
2の側端から0,1〜0,2μm程度の距離だけ遠ざけ
て形成する方法があった。
第3図は前記文献に記載された従来のMES・FETの
製造方法を示すMES、FETの概略の断面図である。
製造方法を示すMES、FETの概略の断面図である。
以下、その製造方法を図を用いて説明する。
第3図のMES−FETでは、基板11として例えば半
絶縁性のGaAs (ガリウム砒素)結晶を用いて、そ
の基板11の表面にn形活性層12を形成し、さらにそ
の上に耐熱性の金属により、ゲート電極13を選択的に
形成する。次いで、基板11の全面に例えば5i02等
の絶縁膜を被着した後、この絶縁膜にRIE法(反応性
イオンエツチング)等の異方性エツチングを用いて、ゲ
ート電極13の(■11壁部にだけ(■11壁v4(サ
イドウオール)1.4.14を形成する。さらに、基板
1.1の累子形成領域を除く部分にフォトレジスト等か
ら成るイオン注入用の保護膜15を形成した後、ゲート
電極13、側壁膜14および保護膜15をマスクとして
基板11に不純物・イオンを注入すれば、ゲート電極1
3の側端から側壁[14,14の幅d、dだけ離れた位
置に不純物領域16.17が形成されると共に、ゲート
電極13及び側壁膜14.14の下部にあたるn形活性
層12にチャネル18が形成される。その後、保護膜1
5を除去すると共に、不純物領域16.17上にそれぞ
れ図示されないソース電極、ドレイン電極を形成すれば
、短チヤネル効果を低減しなMES・FETが得られる
。
絶縁性のGaAs (ガリウム砒素)結晶を用いて、そ
の基板11の表面にn形活性層12を形成し、さらにそ
の上に耐熱性の金属により、ゲート電極13を選択的に
形成する。次いで、基板11の全面に例えば5i02等
の絶縁膜を被着した後、この絶縁膜にRIE法(反応性
イオンエツチング)等の異方性エツチングを用いて、ゲ
ート電極13の(■11壁部にだけ(■11壁v4(サ
イドウオール)1.4.14を形成する。さらに、基板
1.1の累子形成領域を除く部分にフォトレジスト等か
ら成るイオン注入用の保護膜15を形成した後、ゲート
電極13、側壁膜14および保護膜15をマスクとして
基板11に不純物・イオンを注入すれば、ゲート電極1
3の側端から側壁[14,14の幅d、dだけ離れた位
置に不純物領域16.17が形成されると共に、ゲート
電極13及び側壁膜14.14の下部にあたるn形活性
層12にチャネル18が形成される。その後、保護膜1
5を除去すると共に、不純物領域16.17上にそれぞ
れ図示されないソース電極、ドレイン電極を形成すれば
、短チヤネル効果を低減しなMES・FETが得られる
。
(発明が解決しようとする課、り
しかしながら、上記第3図のFETの製造方法において
は、次のような課題があった。
は、次のような課題があった。
(i) 側壁pA14,14は異方性エツチングを用い
て形成されるなめ、ゲート電極13の厚さより大きくす
ることができない。
て形成されるなめ、ゲート電極13の厚さより大きくす
ることができない。
(ii> エツチング条件を調節して側壁膜14゜1
4の幅d、dを制御することが困難である。
4の幅d、dを制御することが困難である。
(iii ) 異方性エツチングによって側壁膜14
゜14が丸みを帯びた形状となるので、側壁M 1.4
。
゜14が丸みを帯びた形状となるので、側壁M 1.4
。
14のゲート電極13から最も離れたところは鋸状とな
る。この鋸状の部分は、側壁plA14.14の膜厚が
非常に小さいなめ、イオン注入時に注入イオンを阻止す
るマスクどして充分機能しなくなる。
る。この鋸状の部分は、側壁plA14.14の膜厚が
非常に小さいなめ、イオン注入時に注入イオンを阻止す
るマスクどして充分機能しなくなる。
(1■) 上記構成のFETの製造方法では、側壁膜
14.iの形成とイオン注入用の保護膜15の形成は不
可欠であるが、両者の形成は別々の工程で行われるため
、FETの製造工程を複雑なものとしている。
14.iの形成とイオン注入用の保護膜15の形成は不
可欠であるが、両者の形成は別々の工程で行われるため
、FETの製造工程を複雑なものとしている。
本発明は、前記従来技術が持っていた課題として、側壁
膜はゲー1へ電極の厚さより大きくできない点、側壁膜
の幅を1ill 1fllすることが困難である点、側
壁膜の一部が注入イオンを阻止するマスクとして充分機
能しない点、及びFETの製造工程が複雑である点につ
いて解決したFETの製造方法を提1共するものて゛あ
る。
膜はゲー1へ電極の厚さより大きくできない点、側壁膜
の幅を1ill 1fllすることが困難である点、側
壁膜の一部が注入イオンを阻止するマスクとして充分機
能しない点、及びFETの製造工程が複雑である点につ
いて解決したFETの製造方法を提1共するものて゛あ
る。
(課題を解決するための手段)
+’+ir記課題を解決するなめに、請求項1の発明で
は、FET’の製造方法において、金属または金属の化
合物から成るゲート電極を基板上に選択的に形成する第
1の工程と、基板上の素子形成領域に保護膜を形成する
第2の工程と、前記基板の全面に第1の金属膜を形成し
た後、前記保護膜を除去する第3の工程と、前記ゲート
電極及び第1の金属膜をめっき用電極としてめっきを施
し、前記グー4−電極とは異種の金属から成る第2の金
属膜を形成する第4の工程と、前記第2の金属膜をマス
クとじたイオン注入によって前記基板内に不純物領域を
形成する第5の工程とを、順に施すようにしたものであ
る。
は、FET’の製造方法において、金属または金属の化
合物から成るゲート電極を基板上に選択的に形成する第
1の工程と、基板上の素子形成領域に保護膜を形成する
第2の工程と、前記基板の全面に第1の金属膜を形成し
た後、前記保護膜を除去する第3の工程と、前記ゲート
電極及び第1の金属膜をめっき用電極としてめっきを施
し、前記グー4−電極とは異種の金属から成る第2の金
属膜を形成する第4の工程と、前記第2の金属膜をマス
クとじたイオン注入によって前記基板内に不純物領域を
形成する第5の工程とを、順に施すようにしたものであ
る。
請求項2の発明では、請求項1の発明において、前記第
4の工程の終了後、前記ゲート電極の片側を含む所定の
領域に他の保護膜を被着する工程と、前記第2の金属膜
をめっき用電極としてめっきを施し、前記他の保護膜に
対する非肢着箇所の前記第2の金属膜を再成長さぜな後
、萌記他の保護膜を除去する工程とを、順に施し、前記
第5の工程に進むようにしたものである。
4の工程の終了後、前記ゲート電極の片側を含む所定の
領域に他の保護膜を被着する工程と、前記第2の金属膜
をめっき用電極としてめっきを施し、前記他の保護膜に
対する非肢着箇所の前記第2の金属膜を再成長さぜな後
、萌記他の保護膜を除去する工程とを、順に施し、前記
第5の工程に進むようにしたものである。
(作用)
請求項1の発明によれば、以上のようにFETの製造方
法を構成しなので、第2の工程で形成される保護膜は、
基板上の素子形成領域において第1の金属膜の被着を防
止するは働きがある。また、第4の工程で第2の金属膜
の形成に用いるめっきは金属にだけ選択的に被膜を鍍着
する機能を有しているので、第2の金属膜が金属または
金属化合物から成るゲート電極と金属から成る第1の金
属膜にのみ形成されて、基板上の素子形成領域には形成
されないように働く。さらにそのめっきは、イオン注入
時のマスクとしての役割を果たす第2の金属114!を
グー1−電極の全面と第1の金属膜の全面とに同時に形
成させるので、F E Tの製造工程を簡略化する働き
を有する。また、ゲート電イ如1−に被着する第2の金
属膜は、不純物領域の形成に際して、その不純物領域を
ゲート電極から所定の幅だけ離れた位置に形成させるよ
うに働く。
法を構成しなので、第2の工程で形成される保護膜は、
基板上の素子形成領域において第1の金属膜の被着を防
止するは働きがある。また、第4の工程で第2の金属膜
の形成に用いるめっきは金属にだけ選択的に被膜を鍍着
する機能を有しているので、第2の金属膜が金属または
金属化合物から成るゲート電極と金属から成る第1の金
属膜にのみ形成されて、基板上の素子形成領域には形成
されないように働く。さらにそのめっきは、イオン注入
時のマスクとしての役割を果たす第2の金属114!を
グー1−電極の全面と第1の金属膜の全面とに同時に形
成させるので、F E Tの製造工程を簡略化する働き
を有する。また、ゲート電イ如1−に被着する第2の金
属膜は、不純物領域の形成に際して、その不純物領域を
ゲート電極から所定の幅だけ離れた位置に形成させるよ
うに働く。
請求項2の発明において、ゲート電極の片側に′!Ii
、着する曲の(呆設膜は、第2の金属膜をめっき用電極
として再度のめっきを行う際に、池の(!A畏膜の下方
に形成されている第2の金属膜の膜厚が増大するのを阻
止するように働く。また、再度のめっきは、曲の保護膜
に対する非被箇所の第2の金属膜を再成長させるので、
ゲート電極の両端に形成される2つの不純物領域をゲー
ト電極から異なる1壬意の位置に設定することが可能と
なるような働きがある。
、着する曲の(呆設膜は、第2の金属膜をめっき用電極
として再度のめっきを行う際に、池の(!A畏膜の下方
に形成されている第2の金属膜の膜厚が増大するのを阻
止するように働く。また、再度のめっきは、曲の保護膜
に対する非被箇所の第2の金属膜を再成長させるので、
ゲート電極の両端に形成される2つの不純物領域をゲー
ト電極から異なる1壬意の位置に設定することが可能と
なるような働きがある。
従って前記課題を解決できるのである。
(実施例)
第1図(1a)〜(5)は本発明の第1の実施例に係る
MES−FETの製造方法を示す製造工程図であり、同
図(1a)、(2a)、(3a)、(4)及び(5)は
概略の断面図、および同図(it))、(2b)及び(
3L) )はそれぞれ同図(1a)、(2a)及び(3
a)の概略の平面図である。以下、この図面を参照しつ
つ各製造工程を説明する。
MES−FETの製造方法を示す製造工程図であり、同
図(1a)、(2a)、(3a)、(4)及び(5)は
概略の断面図、および同図(it))、(2b)及び(
3L) )はそれぞれ同図(1a)、(2a)及び(3
a)の概略の平面図である。以下、この図面を参照しつ
つ各製造工程を説明する。
(1)第1図(la>、(lb)の工程先ず、半絶縁性
のGaAs結晶から成る基板21の表面に、Si等のド
ナイオンを注入してチャネル形成用の高伝導性のn形活
性層22を形成する。
のGaAs結晶から成る基板21の表面に、Si等のド
ナイオンを注入してチャネル形成用の高伝導性のn形活
性層22を形成する。
次いで、例えばW(タングステン)、MO(モリブデン
)、或いはそれらの化合物(WNx、WSix、WNx
Siy、]VIoNx、MoSixなど)(ここで、x
、yは化合物を構成する各元素間の化学正論的割合を示
す)等の耐熱性金属を、スパッタ蒸着法等で基板21に
堆fJLな後、その耐熱性金属を32択的にエツチング
してゲート”i極23を形成する。
)、或いはそれらの化合物(WNx、WSix、WNx
Siy、]VIoNx、MoSixなど)(ここで、x
、yは化合物を構成する各元素間の化学正論的割合を示
す)等の耐熱性金属を、スパッタ蒸着法等で基板21に
堆fJLな後、その耐熱性金属を32択的にエツチング
してゲート”i極23を形成する。
(2)第1図(2a) 、 (2b)の工程基板21−
1−のチャネル及び不純物領域が形成される素子形成領
域21−1の上にのみ選択的に、膜)51Bm程度のフ
ォトレジスト 膜パターン24を形成する。ゲート電極23の一部に例
えば素子形成領域21−1と重複しない箇所があれば、
第1図(2b)に示すようにゲート電極23の一部は保
護膜パターン24に被包されない。
1−のチャネル及び不純物領域が形成される素子形成領
域21−1の上にのみ選択的に、膜)51Bm程度のフ
ォトレジスト 膜パターン24を形成する。ゲート電極23の一部に例
えば素子形成領域21−1と重複しない箇所があれば、
第1図(2b)に示すようにゲート電極23の一部は保
護膜パターン24に被包されない。
その1命、真空蒸着法等を用いて、例えばNiにッケル
)等の塩酸に容易に溶解する金属を基板21の全面に被
着さぜ、膜厚500人程次の第1の金属膜25を形成す
る.例えば、第1の金属膜25の形成に電子ビーム蒸着
装置を利用する真空蒸着法を用いる場合、先ず装置内の
るつぼの中に蒸発源の金属を詰めておき、外側から電子
ビームを照射する。電子ビームは偏向コイルによって2
70度偏向され、蒸発源を照射するようにしである。そ
して、ビームが当った部分から溶解して蒸発した蒸発源
の金属を基板21上に入射するようにする。
)等の塩酸に容易に溶解する金属を基板21の全面に被
着さぜ、膜厚500人程次の第1の金属膜25を形成す
る.例えば、第1の金属膜25の形成に電子ビーム蒸着
装置を利用する真空蒸着法を用いる場合、先ず装置内の
るつぼの中に蒸発源の金属を詰めておき、外側から電子
ビームを照射する。電子ビームは偏向コイルによって2
70度偏向され、蒸発源を照射するようにしである。そ
して、ビームが当った部分から溶解して蒸発した蒸発源
の金属を基板21上に入射するようにする。
この時、蒸着して基板21上に飛来する金属原子が基板
21に対して垂直方向に入射するように、真空蒸着装置
の蒸発源は基板21の中心点を通る垂線」二の遠方に置
かれる。このようにすれば、1呆設膜パターン24の側
壁部に金属原子が付着することを防ぐことが可能である
。
21に対して垂直方向に入射するように、真空蒸着装置
の蒸発源は基板21の中心点を通る垂線」二の遠方に置
かれる。このようにすれば、1呆設膜パターン24の側
壁部に金属原子が付着することを防ぐことが可能である
。
(3)第1図 (3a)、 (3b) の工程有
機溶剤等を用いて、保護膜パターン24の総てとその上
に被着した第1の金属膜25を除去する.すると、第1
図(3b)に示すように基板21上の素子形成領域21
−1を除く領域でゲート電極23と第1の金属膜25と
が接触し、電気的に導通状態となる。
機溶剤等を用いて、保護膜パターン24の総てとその上
に被着した第1の金属膜25を除去する.すると、第1
図(3b)に示すように基板21上の素子形成領域21
−1を除く領域でゲート電極23と第1の金属膜25と
が接触し、電気的に導通状態となる。
(4)第1図(4)の工程
ゲート電極23及び第1の金属膜25をめっき用電極と
して、例えば約50mAの一定電流の条CP下でゲート
電極23とは!A種の金用から成るNi等の金属による
めっきを施し、ゲート電極23の全面及び第1の金属膜
25の全面にそれぞれ第2の金属J1.!26及び27
を形成する。
して、例えば約50mAの一定電流の条CP下でゲート
電極23とは!A種の金用から成るNi等の金属による
めっきを施し、ゲート電極23の全面及び第1の金属膜
25の全面にそれぞれ第2の金属J1.!26及び27
を形成する。
第2のfL居膜26及び27の形成にはめっきを用いる
ため、第2の金属膜26及び27として鍍着するNi等
の金属は基板21上におけるグー1〜電極23及び第1
の金属膜25以外の非金属の部分、例えば素子形成領域
21−1等には鍍着しない。また、ゲート電極23の上
面部、Ln、11面部及び第1の金属膜25の上面部に
それぞれ形成される第2の金属膜26及び27は等しい
膜厚を有している。
ため、第2の金属膜26及び27として鍍着するNi等
の金属は基板21上におけるグー1〜電極23及び第1
の金属膜25以外の非金属の部分、例えば素子形成領域
21−1等には鍍着しない。また、ゲート電極23の上
面部、Ln、11面部及び第1の金属膜25の上面部に
それぞれ形成される第2の金属膜26及び27は等しい
膜厚を有している。
(5)第1図(5)の工程
グー1〜電極23、第1の金属膜25とそれらの」二に
形成された第2の金属膜26.27をマスクにして、基
板21に例えば約100Kev、ドーズi(単位面積当
り注入されたイオンの原子数)1、5x1 013cm
−2程度の81をイオン注入し、不純物領域であるn+
領域28a及び28bを形成する。第2の金属膜26が
ゲート電極23の両端の側壁部に鍍着した部分を第2の
金属膜26の側壁部26a,26bとし、それらのry
A厚(幅)をそれぞれdi,diとする。この時、n
領域28a及び28bがそれぞれゲート電極23からd
l及びdlだけ離れた位1りrに形成されると共に、チ
ャネル29がゲート電極23及び第2の金属膜26の直
下にあたるn形活性層22内に形成される。
形成された第2の金属膜26.27をマスクにして、基
板21に例えば約100Kev、ドーズi(単位面積当
り注入されたイオンの原子数)1、5x1 013cm
−2程度の81をイオン注入し、不純物領域であるn+
領域28a及び28bを形成する。第2の金属膜26が
ゲート電極23の両端の側壁部に鍍着した部分を第2の
金属膜26の側壁部26a,26bとし、それらのry
A厚(幅)をそれぞれdi,diとする。この時、n
領域28a及び28bがそれぞれゲート電極23からd
l及びdlだけ離れた位1りrに形成されると共に、チ
ャネル29がゲート電極23及び第2の金属膜26の直
下にあたるn形活性層22内に形成される。
その後,基板21上の第2の金属膜26.27で被包さ
れていない露出した部分に損向を与えることのない塩酸
等のエツチング液に基板21を浸してウェットエツチン
グを施し、第2の金属膜26、27を全面的に除去ずれ
ば所望のMES・FETが得られる。
れていない露出した部分に損向を与えることのない塩酸
等のエツチング液に基板21を浸してウェットエツチン
グを施し、第2の金属膜26、27を全面的に除去ずれ
ば所望のMES・FETが得られる。
第1の実施例の利点をまとめると、次のようになる。
(t> 第2の金属膜26の側壁部26a。
26bは第3図に示す従来のFETにおいてイオン注入
時のマスクとしての役割を担う側壁膜14。
時のマスクとしての役割を担う側壁膜14。
14に相当する部分である0本実施例では、第2の金属
膜26をめっきで形成するため、第2の金属膜26はゲ
ート電極の全面を被包した状態になる。従って第2の金
属J模26の側壁部26a。
膜26をめっきで形成するため、第2の金属膜26はゲ
ート電極の全面を被包した状態になる。従って第2の金
属J模26の側壁部26a。
261)はゲート電極23の膜厚よりも大゛きくできる
ばかりでなく、側壁部26a、26bがゲート電極から
最も離れた位置で鋸状とな、るような不具合も発生しな
い。
ばかりでなく、側壁部26a、26bがゲート電極から
最も離れた位置で鋸状とな、るような不具合も発生しな
い。
(ii) 第4図は、第1図においてめっきによって
形成された第2の金属膜26.27のめっき時間と膜J
ゾの関1系を示すめっき特性図である。基板21として
例えば3インチ程度の径を有するウェハを用いて、その
ウェハ上に約50mAの定電流の条件下でNiのめっき
を行っている。ゲート電44i23と第1の金属膜25
とは異種の金属で形成されているにも拘わらず、ゲート
電極23の上面部、側面部、及び第1の金属膜25の上
面部の何れの部分でも第4図に示す関係をもって第2の
金属膜26.27は形成され、さらにその第2の金属膜
26,27のplA厚はめっき時間に正比例しな関係を
有している。
形成された第2の金属膜26.27のめっき時間と膜J
ゾの関1系を示すめっき特性図である。基板21として
例えば3インチ程度の径を有するウェハを用いて、その
ウェハ上に約50mAの定電流の条件下でNiのめっき
を行っている。ゲート電44i23と第1の金属膜25
とは異種の金属で形成されているにも拘わらず、ゲート
電極23の上面部、側面部、及び第1の金属膜25の上
面部の何れの部分でも第4図に示す関係をもって第2の
金属膜26.27は形成され、さらにその第2の金属膜
26,27のplA厚はめっき時間に正比例しな関係を
有している。
また、ウエハーヒでめっきされない部分はウェハ面積の
1/10程度であり、めっきはウェハ」二のほぼ全面に
均一に行われるので、ウェハ上に形成されるF IF、
Tの1固数や配置の影響を殆ど受けず、第4図の関係
を充分保つことができる。従ってどのような構成を有す
る回路の製造工程でも、めっき条件を充分子fi制御す
れば、第2の金属膜26゜27の膜厚を任意に設定でき
る。そのため、例えばめっき時間が約4分15秒で、第
2の金属膜26.27の膜厚を2000人±100人程
度とすることが可能である。
1/10程度であり、めっきはウェハ」二のほぼ全面に
均一に行われるので、ウェハ上に形成されるF IF、
Tの1固数や配置の影響を殆ど受けず、第4図の関係
を充分保つことができる。従ってどのような構成を有す
る回路の製造工程でも、めっき条件を充分子fi制御す
れば、第2の金属膜26゜27の膜厚を任意に設定でき
る。そのため、例えばめっき時間が約4分15秒で、第
2の金属膜26.27の膜厚を2000人±100人程
度とすることが可能である。
従って、第2の金属膜26の側壁部26a。
26bはウェハ上の回路構成に拘わらず、常に制御性の
非常に良好なものを得ることができる。また、第1の金
属膜25と第2の金属膜27との膜厚を合わせると、2
500八程度の膜厚を有する被膜となるので、イオン注
入時のマスクとして十分な阻止能をもっている。
非常に良好なものを得ることができる。また、第1の金
属膜25と第2の金属膜27との膜厚を合わせると、2
500八程度の膜厚を有する被膜となるので、イオン注
入時のマスクとして十分な阻止能をもっている。
(iii ) ゲート電極23の1ftll壁膜にあ
たる側壁部26a、26bを有する第2の金属膜26と
基板21上の素子形成領域21−1以外に形成された第
2の金属膜27は、両者共にイオン注入時のマスクとな
るものであるが、従来これらは別個の工程で形成せざる
を得なかった。本実施例では、金属にだけ選択的に被膜
を錠着する機能を有するめっきを利用して、第2の金属
膜26.27を同一の工程、例えば第1図(5)の工程
で形成することができるので、FETの製造工程が非常
に簡略化される。
たる側壁部26a、26bを有する第2の金属膜26と
基板21上の素子形成領域21−1以外に形成された第
2の金属膜27は、両者共にイオン注入時のマスクとな
るものであるが、従来これらは別個の工程で形成せざる
を得なかった。本実施例では、金属にだけ選択的に被膜
を錠着する機能を有するめっきを利用して、第2の金属
膜26.27を同一の工程、例えば第1図(5)の工程
で形成することができるので、FETの製造工程が非常
に簡略化される。
次に、第2の実施例について第1図及び第5図(a)、
(b)を用いてその製造方法を説明する。
(b)を用いてその製造方法を説明する。
第5図(a)、(b)は本発明の第2の実施例に係るM
ES−FETの製造方法を示す製造工程図の一部であり
、第1図中の要素と共通の要素には同一の符号が付され
ている。
ES−FETの製造方法を示す製造工程図の一部であり
、第1図中の要素と共通の要素には同一の符号が付され
ている。
先ず、第1図(1)〜(4)の工程を順次行って第2の
金属膜26.27を形成する。次に、第5図(a>に示
すように、ゲート電極23の片側半部として、例えば第
2の金属膜26の側壁部26a側の半部とそれに隣接す
る素子形成領域21−1を全て被包するように、基板2
1上に選択的にフォトレジスト等から成る保護膜パター
ン30を形成する。この保護膜パターン30の非被着箇
所である1R11壁部261)(pjlの第2の金属j
1り26と、第2の金属膜27をめっき用電極とし°ζ
、−定電流の条件下で再度、Ni等の金属によるめっき
(以下、追加めっきという)を行う。すると、保護膜パ
ターン30の非被着箇所である側壁部26b側の第2の
金属膜26と、第2の金属膜27のpA厚が追加めっき
分26−1.27−1だけ大きくなる。従って、第2の
金属M26のlJ1+7壁部26bの膜厚は例えば側壁
部26aのdlよりも大きなd2を有するようになる。
金属膜26.27を形成する。次に、第5図(a>に示
すように、ゲート電極23の片側半部として、例えば第
2の金属膜26の側壁部26a側の半部とそれに隣接す
る素子形成領域21−1を全て被包するように、基板2
1上に選択的にフォトレジスト等から成る保護膜パター
ン30を形成する。この保護膜パターン30の非被着箇
所である1R11壁部261)(pjlの第2の金属j
1り26と、第2の金属膜27をめっき用電極とし°ζ
、−定電流の条件下で再度、Ni等の金属によるめっき
(以下、追加めっきという)を行う。すると、保護膜パ
ターン30の非被着箇所である側壁部26b側の第2の
金属膜26と、第2の金属膜27のpA厚が追加めっき
分26−1.27−1だけ大きくなる。従って、第2の
金属M26のlJ1+7壁部26bの膜厚は例えば側壁
部26aのdlよりも大きなd2を有するようになる。
さらに、第5図(b)に示すように有機溶剤等を用いて
保護膜パターン30を総て除去した後、ゲート電極23
、第1の金属膜25とそれらの上に形成された第2の金
属膜26.27をマスクにして、基板21にイオン注入
を行って、n+領域2821及び28bを形成する。こ
のようにすれば、n1領域28 ;L及び28L)はゲ
ート電極23からそれぞれ(11及びd2だけ離れた位
置に形成されると共に、チャネル29がゲート電極23
及び第2の金属[26の直下にあたるn形活性層22内
に形成される。その後、ウェットエツチング等によって
第2の金属FIA26.27を全面的に除去ずjtば、
所望のMES −FETが得られる。
保護膜パターン30を総て除去した後、ゲート電極23
、第1の金属膜25とそれらの上に形成された第2の金
属膜26.27をマスクにして、基板21にイオン注入
を行って、n+領域2821及び28bを形成する。こ
のようにすれば、n1領域28 ;L及び28L)はゲ
ート電極23からそれぞれ(11及びd2だけ離れた位
置に形成されると共に、チャネル29がゲート電極23
及び第2の金属[26の直下にあたるn形活性層22内
に形成される。その後、ウェットエツチング等によって
第2の金属FIA26.27を全面的に除去ずjtば、
所望のMES −FETが得られる。
第2の実施例は、次のような利点を有する。
(A > 1iir記第1の実施例の利点(i)及び
(ii)と同様の利点を有する。
(ii)と同様の利点を有する。
(B) この実施例のように、第2の金属膜26の側
壁部26aと26bの膜厚を異なったものとし゛C形成
する場合でも第1の実異例の利点(iii )を活用で
きるため、従来の製造工程数に比して製造工程数を一工
程分、省略できる。
壁部26aと26bの膜厚を異なったものとし゛C形成
する場合でも第1の実異例の利点(iii )を活用で
きるため、従来の製造工程数に比して製造工程数を一工
程分、省略できる。
(C) n 領域28a、28bはMES −F’
ETのソース領域、若しくはドレイン領域に相当してお
り、ゲート電極23に対してソース領域側とドレイン領
域側とを異なる最適の位置に設定することが可能である
。
ETのソース領域、若しくはドレイン領域に相当してお
り、ゲート電極23に対してソース領域側とドレイン領
域側とを異なる最適の位置に設定することが可能である
。
次に、第3の実施例について第1図及び第6図を用いて
その製造方法を説明する。
その製造方法を説明する。
第6図は本発明の第3の実施例に係るIVI I S・
FETの製造方法を示す概略断面図である。
FETの製造方法を示す概略断面図である。
先ず、例えばP形Siから成る導電性の半導体基板31
−1−にS i 02等の絶縁膜32を形成した後、さ
らにその上に選択的に耐熱性金属等から成るゲート電極
23を形成する。その後、第1図(2)の工程に進み、
以下第1図(5)の工程に至るまで順次同様の処理を行
って、半導体基板31にn 領域28a、28b及びチ
ャネル2つを形成する。このようにしても、前記第1の
実施例と同様の利点が得られる。さらに、前記第2の実
施例のような第2の金属膜26.27に追加めっきを施
す工程を付加すれば、第2の実施例と同様の利点を得る
ことも可能である。
−1−にS i 02等の絶縁膜32を形成した後、さ
らにその上に選択的に耐熱性金属等から成るゲート電極
23を形成する。その後、第1図(2)の工程に進み、
以下第1図(5)の工程に至るまで順次同様の処理を行
って、半導体基板31にn 領域28a、28b及びチ
ャネル2つを形成する。このようにしても、前記第1の
実施例と同様の利点が得られる。さらに、前記第2の実
施例のような第2の金属膜26.27に追加めっきを施
す工程を付加すれば、第2の実施例と同様の利点を得る
ことも可能である。
尚、本発明は図示の実施例に限定されず、種々の変形が
可能である。その変形例としては、例えば次のようなも
のがある。
可能である。その変形例としては、例えば次のようなも
のがある。
■ 」−記第1及び第2の実施例では基板21として半
絶縁膜GaAs結晶を用いて説明したが、InP(イン
ジウム燐)やGaP (ガリウム隣)等から成る半絶縁
性の化合物半導体を用いてもよい。
絶縁膜GaAs結晶を用いて説明したが、InP(イン
ジウム燐)やGaP (ガリウム隣)等から成る半絶縁
性の化合物半導体を用いてもよい。
(2)第1の金属膜25及び第2の金属膜26゜27に
はNiを用いたが、基板21をエツチングすることなく
硫酸で除去できるCu(銅)等の金属等を用いることも
できる。この他にも多種の金属の利用が考えられるが、
出来れば高いイオン阻止能を有tJ−る質量数の大きい
金属を代用する方が好ましい6 ■ 保護1模パターン24を形成するフォトレジス!・
の代りに絶縁膜を用いてもよい。また金属膜を代用する
場合には、耐熱性金属から成るゲート電信123やNi
等から成る第1の金属膜25に損傷を与えることのない
、例えばフッ酸で除去できるTi(−7−タン)やAg
(アルミニウム)等を用いることも可能である。
はNiを用いたが、基板21をエツチングすることなく
硫酸で除去できるCu(銅)等の金属等を用いることも
できる。この他にも多種の金属の利用が考えられるが、
出来れば高いイオン阻止能を有tJ−る質量数の大きい
金属を代用する方が好ましい6 ■ 保護1模パターン24を形成するフォトレジス!・
の代りに絶縁膜を用いてもよい。また金属膜を代用する
場合には、耐熱性金属から成るゲート電信123やNi
等から成る第1の金属膜25に損傷を与えることのない
、例えばフッ酸で除去できるTi(−7−タン)やAg
(アルミニウム)等を用いることも可能である。
(発明の効果)
以上、詳細に説明したように、請求項1の発明によれば
、基板−ヒの素子形成領域を除く領域に第1の金属膜を
形成した後、その第1の金属膜とグー1−電極をめっき
用電極として、それぞれ第2の金属膜を形成するように
したので、その第2の全屈j模がゲート″J3.極にお
いてはゲート電極の1則壁膜に、第1の金属股上におい
てはイオン注入時のマスクになり、而も両者を同一工程
で形成できるため、素子の製造工程が非常に簡略化され
る。また、第2の金属膜の形成手段であるめっきは、基
板上の素子の配置やその数等によってメツキ条件が影響
を殆ど受けないなめ、再現性の向−[zが期待できる。
、基板−ヒの素子形成領域を除く領域に第1の金属膜を
形成した後、その第1の金属膜とグー1−電極をめっき
用電極として、それぞれ第2の金属膜を形成するように
したので、その第2の全屈j模がゲート″J3.極にお
いてはゲート電極の1則壁膜に、第1の金属股上におい
てはイオン注入時のマスクになり、而も両者を同一工程
で形成できるため、素子の製造工程が非常に簡略化され
る。また、第2の金属膜の形成手段であるめっきは、基
板上の素子の配置やその数等によってメツキ条件が影響
を殆ど受けないなめ、再現性の向−[zが期待できる。
さらに、第2の金属膜はゲート電極の全面を被包した状
態で形成されるので、第2の金属膜のうちゲート電極の
側壁に被着した側壁部はゲート電極の1厚より大きくす
ることができると共に、膜の幅の制御性が非常に゛良好
なゲート電極の側壁膜となるため、極めて信頼性の優れ
た素子の製造が可能になる。
態で形成されるので、第2の金属膜のうちゲート電極の
側壁に被着した側壁部はゲート電極の1厚より大きくす
ることができると共に、膜の幅の制御性が非常に゛良好
なゲート電極の側壁膜となるため、極めて信頼性の優れ
た素子の製造が可能になる。
請求項2の発明においては、ゲート電極の両側で第2の
金属膜が構成する側壁膜をその片側の側壁膜にのみ再度
めっきを施して膜厚を増大させるようにしなので、ゲー
ト電極の両端に形成されるソースljl、+1とドレイ
ン側の2つの不純物領域のゲート電極に対する位置をそ
れぞれ異なる最適の位置に設定できるようになり、それ
によって実用価値に富んだ汎用性のある素子の製造が期
待できる。
金属膜が構成する側壁膜をその片側の側壁膜にのみ再度
めっきを施して膜厚を増大させるようにしなので、ゲー
ト電極の両端に形成されるソースljl、+1とドレイ
ン側の2つの不純物領域のゲート電極に対する位置をそ
れぞれ異なる最適の位置に設定できるようになり、それ
によって実用価値に富んだ汎用性のある素子の製造が期
待できる。
第1図は本発明の第1の実施例を示すMrF、S・FE
Tの製造工程図、第2図は従来のMES・FETの(既
略断面図、第3図は従来の池のMES・FETの概略断
面図、第4図は第1図における第2の金属膜の膜厚とめ
つき時間との関係を示すめつき4.ν付図、第5図は本
発明の第2の実施例に係るMES−FETの製造工程の
一部を示す図、第6図は本発明の第3の実施例に係るM
IS・FE’T’の製造工程の一部を示す図である。 21・・・・・・基板、21−1・・・・・・素子の形
成領域、23・・・・・・ゲート電極、24.30・・
・・・・保護膜、25・・・・・・第1の金JAM、2
6.27・・・・・・第2の金属膜、28 a 、 2
8 り・・曲n+領域。
Tの製造工程図、第2図は従来のMES・FETの(既
略断面図、第3図は従来の池のMES・FETの概略断
面図、第4図は第1図における第2の金属膜の膜厚とめ
つき時間との関係を示すめつき4.ν付図、第5図は本
発明の第2の実施例に係るMES−FETの製造工程の
一部を示す図、第6図は本発明の第3の実施例に係るM
IS・FE’T’の製造工程の一部を示す図である。 21・・・・・・基板、21−1・・・・・・素子の形
成領域、23・・・・・・ゲート電極、24.30・・
・・・・保護膜、25・・・・・・第1の金JAM、2
6.27・・・・・・第2の金属膜、28 a 、 2
8 り・・曲n+領域。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、金属または金属の化合物から成るゲート電極を基板
上に選択的に形成する第1の工程と、基板上の素子形成
領域に保護膜を形成する第2の工程と、 前記基板の全面に第1の金属膜を形成した後、前記保護
膜を除去する第3の工程と、 前記ゲート電極及び第1の金属膜をめっき用電極として
めっきを施し、前記ゲート電極とは異種の金属から成る
第2の金属膜を形成する第4の工程と、 前記第2の金属膜をマスクとしたイオン注入によって前
記基板内に不純物領域を形成する第5の工程とを、 順に施すことを特徴とする電界効果トランジスタの製造
方法。 2、請求項1記載の電界効果トランジスタの製造方法に
おいて、 前記第4の工程の終了後、前記ゲート電極の片側を含む
所定の領域に他の保護膜を被着する工程と、 前記第2の金属膜をめっき用電極としてめっきを施し、
前記他の保護膜に対する非被着箇所の前記第2の金属膜
を再成長させた後、前記他の保護膜を除去する工程とを
、順に施し、 前記第5の工程に進むことを特徴とする電界効果トラン
ジスタの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20411888A JPH0252438A (ja) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | 電界効果トランジスタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20411888A JPH0252438A (ja) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | 電界効果トランジスタの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0252438A true JPH0252438A (ja) | 1990-02-22 |
Family
ID=16485115
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20411888A Pending JPH0252438A (ja) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | 電界効果トランジスタの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0252438A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0650660A (ja) * | 1992-06-11 | 1994-02-25 | Nakamura Seisakusho:Yugen | 温風減圧乾燥方法 |
JP2000004025A (ja) * | 1999-06-02 | 2000-01-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Mis型半導体装置とその作製方法 |
US6417543B1 (en) | 1993-01-18 | 2002-07-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | MIS semiconductor device with sloped gate, source, and drain regions |
-
1988
- 1988-08-17 JP JP20411888A patent/JPH0252438A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0650660A (ja) * | 1992-06-11 | 1994-02-25 | Nakamura Seisakusho:Yugen | 温風減圧乾燥方法 |
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US6984551B2 (en) | 1993-01-18 | 2006-01-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | MIS semiconductor device and method of fabricating the same |
US7351624B2 (en) | 1993-01-18 | 2008-04-01 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | MIS semiconductor device and method of fabricating the same |
JP2000004025A (ja) * | 1999-06-02 | 2000-01-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Mis型半導体装置とその作製方法 |
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