JPH0260217B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0260217B2
JPH0260217B2 JP61262915A JP26291586A JPH0260217B2 JP H0260217 B2 JPH0260217 B2 JP H0260217B2 JP 61262915 A JP61262915 A JP 61262915A JP 26291586 A JP26291586 A JP 26291586A JP H0260217 B2 JPH0260217 B2 JP H0260217B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gate
layer
dielectric layer
photoresist
self
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP61262915A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS62136883A (ja
Inventor
Gurafu Fuorukaa
Oosenburutsuku Aruberutasu
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.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of JPS62136883A publication Critical patent/JPS62136883A/ja
Publication of JPH0260217B2 publication Critical patent/JPH0260217B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66409Unipolar field-effect transistors
    • H01L29/66848Unipolar field-effect transistors with a Schottky gate, i.e. MESFET
    • H01L29/66856Unipolar field-effect transistors with a Schottky gate, i.e. MESFET with an active layer made of a group 13/15 material
    • H01L29/66863Lateral single gate transistors
    • H01L29/66871Processes wherein the final gate is made after the formation of the source and drain regions in the active layer, e.g. dummy-gate processes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66409Unipolar field-effect transistors
    • H01L29/66477Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
    • H01L29/66545Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET using a dummy, i.e. replacement gate in a process wherein at least a part of the final gate is self aligned to the dummy gate

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】
A 産業上の利用分野 本発明は完全に自己整合した電界効果トランジ
スタ(FET)を製造する方法に関する。トラン
ジスタは半導体基板上に形成され、電流チヤンネ
ル並びに関連するソース、ゲート及びドレイン電
極より成る。この方法はGaAsの様な−化合
物半導体を使用する技術に特に適している。 B 従来技術 FETはマイクロウエーブ技術だけでなくスイ
ツチング及びデータ処理システムの応用でも確立
されている素子である。高速進積回路でも、サブ
ミクロンFET、即ち1ミクロン以下のゲート長
を有するトランジスタに対する必要が高まつてい
る。さらに、GaAs構造体は固有の材料の性質、
特にキヤリアの移動度が高いためにますます注目
をあびる様になつた。 種々のFET構造体及びその製造方法がすでに
提案されているが、とりわけGaAsを使用した金
属半導体電界効果トランジスタ(MESFET)が
有名である。自己整合GaAsMESFETの、提案
されている製造方法には基本的に2つの型があ
る。1つの型の製造方法はオーミツク・コンタク
ト領域のインプランテーシヨンのためのマスクと
して耐火性ゲート金属を使用するものであり、他
の型はコンタクトのインプラントのためのマスク
としてダミー・ゲートを使用し、オーミツク・コ
ンタクト金属を付着した後にダミー・ゲートをシ
ヨツトキ・ゲートで置換するものである。 耐火性ゲート金属構造体及びその製造方法は
1982年発行のアイ・イー・イー・イー・トランズ
アクシヨンズ・オン・エレクトロン・デバイシ
ズ、第ED−29巻、第1541頁所載のエヌ横山等の
論文「超高速GaAs MESFET LSI/VLSIの
ためのケイ化TiWゲート自己整合技術」(N.
YoKoyama et al.“TiW Silicide Gate Self−
Alignment Technology for Ultra−High
Speed GaAs MESFET LSI/VLSI′s”(IEEE
Trans.、ED−29、1541(1982))及び1983年発行
のアイ・イー・イー・イー、ジヤーナル・オブ・
ソリツド・ステート・サーキツツ、第SC−18巻、
第520頁所載の論文「ケイ化タングステン・ゲー
トの自己整合技術を使用したGaAs 1K静的ラン
ダム・アクセス・メモリ」(“A GaAs 1K
Static RAM Using Tungsten Silicide Gate
Self−Aligned Technology(IEEE JSC、SC−
18、520(1982))に説明がある。この型の製造方
法の利点はその簡単さにある。即ち比較的少数の
リソグラフイ段階によつて簡単なFET構造体が
製造される。しかしながらこの方法の問題点はア
ニーリング時の金属−半導体インターフエイスの
安定にある。それはゲートの付着がオーミツク・
コンタクト領域のインプラントの前に行われるの
で、ゲート−チヤンネル境界のシヨツトキ障壁
が、インプラントした材料をアニーリングしてオ
ーミツク・コンタクトを合金化するための高温サ
イクルにさらされるからである。この高温処理中
に、金属−半導体境界は相互拡散、横方向拡散、
歪、ちぢみ等によつて変化する。この変化はトラ
ンジスタのシヨツトキ障壁の高さ及び閾値電圧に
影響を与える。 ダミー・ゲート構造体及びその製造方法は1982
年発行のアイ・イー・イー・イー・トランザクシ
ヨンズ、オン・エレクトロン・デバイシズ、第
ED−29巻、第1772頁所載のケイ山崎等の輪文
「n+層のための自己整合インプランテーシヨンに
よるGaAs LSI向けMESFET技術(SAINT)」
(K.Yamasaki et al.“GaAs LSI−Directed
MESFET′S with Self−Aligned Implantation
for n+−Layer Technology(SAINT)″(IEEE
Trans.、ED−29、1772(1982)))及び1982年発
行のエレクトロニクス・レターズ第18号、第119
頁所載の輪文「高速度GaAs ICのためのn+層の
自己整合インプランテーシヨン技術(SAINT)」
(“Self−Align Implantation for n+−Layer
Technology(SAINT)for High−Speed GaAs
ICs″(Electionics Letters、18、(1982)))に説

されている。ダミー・ゲートを使用した場合、
MESFETの製造方法は耐火性ゲート製造方法に
比較して複雑であるが、次の様な多くの利点があ
る。 (1) 実際のゲート金属付着はコンタクト領域のイ
ンプラント及びアニーリング処理の後に行われ
るので、金属−半導体境界は高温サイクルを受
けず、従つて歪まない。 (2) ゲート材料の選択により自由度がある。その
条件はチツプ取付け、実装等の様な最後の処理
段階で決定されるが、高温のインプラント/ア
ニーリングに課せられる条件よりもはるかに厳
格でない。 (3) ゲート金属の付着の前にFETチヤンネルの
(オーミツク・コンタクト間の)測定が可能で
あるので、即ち装置の完成前に、例えばチヤン
ネルにくぼみを設けるといつた方法で、チヤン
ネルの閾値の最終調節を行う事が出来るので、
収率が改善される。 (4) ゲート金属を第1レベルの配線として使用出
来る。 上記のSAINT方法はダミーのT型ゲート構造
体を形成して、このT型構造体をコンタクトのイ
ンプランテーシヨンのマスクに使用するものであ
る。SiO2の様な選択的にエツチ可能な材料中に
T型構造体を埋込んで、その後にエツチングして
除去する事により、T型構造体の脚部の複製が
Si3N4の様な誘電体中に形成され、実際のゲート
領域が画定される。結果のMESFETのゲート領
域はインプラントしたコンタクト領域に関して自
己整合している。相互の間隔はT型ダミー・ゲー
トのオーバハングによつて決定される。この方法
には次の2、3の問題点がある。 (1) MESFETのゲート長は、T型ダミー・ゲー
ト構造体の横棒部即ちかさ部の異方性エツチン
グで形成した後に等方性(もしくは部分的に等
方性)のエツチング処理によつて形成するダミ
ーT型構造体の脚部によつて画定される。脚の
寸法は特にサブミクロンの寸法の装置設計によ
つて要求される程度に制御するのが困難であ
る。 (2) ゲート金属化層及びオーミツク金属化層はイ
ンプラントしたコンタクト領域に関して自己整
合していない。寄生効果、特に寄生直列抵抗を
小さくするためには、真に自己整合した金属化
層が強く望まれる。又この効果は装置の寸法を
小さくする時に一層重要となる。 C 発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は厳密さを要する3つの装置要
素、即ちゲート及びオーミツク・コンタクトの金
属化層及びインプラントしたコンタクト領域を互
に自己整合させるMESFETの製造方法を与える
事にある。 本発明に従えば、ゲート長及びゲート分離の寸
法制御を改良して、サブミクロン構造体の製造に
適し、必要な装置面積が著しく減少する方法が与
えられる。 D 問題点を解決するための手段 本発明は自己整合の問題を、コンタクト領域の
インプランテーシヨンのための逆T型構造体を含
む多層マスクを形成する事によつて解決する。逆
T字部の中央部がダミー・ゲートを表わし、この
ダミー・ゲートを自己整合オーミツク・コンタク
ト金属の付着後にシヨツトキ・ゲートによつて置
換える。ソースとゲート、及びドレインとゲーム
の分離間隔は、ダミー・ゲートの両側に形成する
側壁スペーサもしくは2重T型構造体の張出し部
分のいずれかによつて決定される。 E 実施例 先ず第2図を参照するに、本発明に従つて製造
したMESFETの第1の実施例が示されている。
MESFET10は半絶縁(SI)GaAs基板11上
に形成される。自己整合した装置10は比較的浅
いチヤンネル12Gを有し、その添加濃度(nも
しくはn-チヤンネルを生ずるための)はエンハ
ンスメント型(E)もしくはデツプレツシヨン型(D)装
置のいずれが必要とされているか、に依存する、
即ち閾値電圧Vthの所望の値に依存する。チヤン
ネル12G上にはゲート−チヤンネル境界にシヨ
ツトキ障壁を形成する金属ゲート電極15Gが存
在する。チヤンネル12Gの両側にはゲート電極
15Gから分離して高濃度に添加したn+GaAsコ
ンタクト領域13S及び13Dが存在し、夫々ソ
ース及びドレイン領域をなしている。ソース及び
ドレイン電極14S及び14Dが夫々n+コンタ
クト領域上に付着されていて、これ等の領域とオ
ーミツク・コンタクトをなしている。オーミツ
ク・コンタクトの金属化層14S,14Dの上の
ゲート金属化層の一部15S及び15Dはオーミ
ツク金属の配線抵抗を下げている。 第1A図ないし第10図は第2図のMESFET
を製造するための本発明方法の相継ぐ段階を示
す。この相継ぐ段階で行われる処理と図面との対
応を第1表に示す。
【表】 以下の説明は主に第2図に示したMESFETの
製造に向けられるが、この説明は本発明の方法の
一例にすぎない。ここで与えられる本発明の方法
の厚さ及び他の寸法、使用される材料のみならず
処理パラメータは説明を明瞭にするためのもので
あり、制限的に解釈されるべきではない。蒸着、
インプラント、エツチ、パターン化を行う個々の
処理段階は一般に知られているものであり、通常
の装置及び技術を使用して遂行出来るものである
から、詳細な説明は省略する。 第1A図を参照するに、本発明の製造方法は基
板11を示す半絶縁体のGaAsウエハから出発す
る。第1段階でその表面は安定化層16で覆われ
る。層16は例えば80nmの厚さのスパツタ付着
室化アルミニウム(AlN)より成る。この層は
誘電体であり、イオンを下の半導体基板11へイ
ンプラント可能ならしめるものである。 次にホトレジスト20を付着し、第1B図で示
した様にパターン化して、チヤンネル12を形成
すべき基板の表面領域を画定する。その後(段階
2)で、ウエハはイオン・ビーム(矢印21)を
受ける。イオンは安定化層16を通過した後、基
板11中にインプラントされ、n(もしくはn-
チヤンネル12を形成する。例えばSi(原子番号
29)が90KVでインプラントされる。その添加量
はD型もしくはE型装置のいずれが製造されるか
に依存して3乃至6×1012cm-2の範囲にある。 ホトレジスト20を剥離した後、他の誘電体層
22を第1C図に示した様に安定化層16の上部
に付着する。窒化ケイ素(Si3N4)を選択し、プ
ラズマ増強化学蒸着(PECVD)方法によつて
250nmの厚さの層を付着した(段階3)。その
後、段階4で、例えばフツ化カルシウム(CaF2
より成る厚さ350nmの他の誘電体層23を蒸着
した(第1D図)。 その後、第1E図に示した様にホトレジスト・
リソグラフイを使用して層23からダミー・ゲー
ト23Gを画定した(段階5)。即ちホトレジス
ト24を付着してパターン化した後、CaF2層2
3の露出部分とスパツタ・エツチした。この時
Si3N4層22はエツチ・ストツプとして働く。 ホトレジスト24を剥離して、側壁スペーサ2
5を第1F図に示した様にダミー・ゲート23G
の両側に形成する。このスペーサの形成は先ず化
学蒸着(CVD)もしくはスパツタ技術で重合体
材料より成る絶縁体層を付着する事によつて行わ
れる。この層の厚さが、究極的に、完成した
MESFET装置のソース・ゲート及びゲート・ド
レイン間隔を決定する。次にこの層をRIE方法に
よつて異方性エツチし、下の層構造体の平坦な表
面部分を露出する。この結果、絶縁層の一部がダ
ミー・ゲート23Gの垂直端に残り、側壁スペー
サ25になる。(段階6)。 次の段階7で、第1G図に示した誘電体の
Si3N4層の一部22G、ダミー・ゲート23G及
び側壁スペーサ25より成る多層マスク構造体2
6が形成される。この段階はRIE方法を使用し
て、露出している誘電体層22をエツチする事に
よつて達成される。この時AlN安定化層16が
エツチ・ストツプとして働く。 すでに明らかであり、以下の説明からさらに明
らかになる様に、処理段階の一部は固有のエツチ
選択性に依存している。即ち使用する材料(即ち
安定化層16、誘電体層22、ダミー・ゲート2
3G及び側壁25の材料)のあるもののエツチン
グ速度がかなり異なつて、材料の一つが優先的に
エツチングされなければならない。この目的には
広範囲の材料が利用出来る。その例はポリシリコ
ン、酸化ケイ素、窒化ケイ素、オキシ窒化ケイ
素、窒化アルミニウム、ポリイミド等である。 第1H図は段階8を示す。即ちホトレジスト2
8を付着し、パターン化した後、n+イオンをイ
ンプラントして(矢印27)、夫々ソース及びド
レイン・コンタクト領域13S及び13Dを形成
する。即ちホトレジスト28を付着及びパターン
化した後、AlN層16を通してSi(29)を再び
インプラントする。インプラントは130KVで行
われる。その添加量は5×1013原子cm-2である。
チヤンネル領域12Gは多層マスク構造体26に
よつてシールドされるので、このインプラントは
ダミー・ゲートと自己整合する。 この後、ホトレジスト28をアセトンを使用し
て剥離し、側壁スペーサ25をホトレジスト剥離
剤で溶解し、850℃の温度で20分間フオーミング
気体(N2/H2)中でイオン・インプラントのア
ニーリングを行う(段階9)。アニーリングは基
板の表面をAlN安定化層16で保護した状態で
行い、ゲート金属化層の付着の前に行われる。こ
の段階で、多層マスク構造体26は第1図に示
した様に小さくなつて逆T型構造体30になる。 次の段階10で、n+コンタクト領域13S及
び13Dとオーミツク・コンタクトをなすソース
及びドレイン電極を付着すべき基板の表面領域を
画定する。先ず、第1J図に示した様にホトレジ
スト31を付着してパターン化する。その後、パ
ターン化したホトレジスト及び逆T型構造体30
をマスクとして使用して、安定化層16中にオー
ミツク・コンタクトのための貫通孔をエツチング
で形成する。フツ化水素(HF)によるウエツト
化学エツチ処理をこの目的に使用する。次に残つ
たホトレジスト31を剥離する。 次の段階11で、この例では80nmの厚さのAu
Ge Ni Au層より成るオーミツク・コンタクト金
属化層を図示していないホトレジスト・マスクを
使用して蒸着する。この金属化層は第1K図に示
した様に平坦な複数の表面上に付着され、種々の
部分14S,14SG,14G,14GD及び14
Dをなす。コンタクト14S及び14Dはダミ
ー・ゲートに自己整合する。合金化は430℃で30
秒間行われる。 第1図Lに示した様に、ここでCaF2をHCl/
H2O中で溶解する事によつて、CaF2より形成し
たダミー・ゲート23Gをオーミツク・コンタク
ト金属化層の部分14Gと共に除去する(段階1
2)。 続く段階13で、Si3N4層22Gをエツチング
し(CF4を使用するRIE)、その後AlN層16G
をエツチングして(CCl4を使用するRIE)ゲー
ト・コンタクトのための自己整合した貫通孔を形
成する。この結果の構造体を第1M図に示す。 次に段階14で、この例では100nmの厚さの
パラジウム−金(PdAu)層より成るゲート金属
化層をホトレジスト・マスク17を使用して蒸着
する。この金属化により第1N図に示した種々の
金属化部分15S,15SG,15G,15GD,
15Dが形成される。ゲート・コンタクト15G
はオーミツク・コンタクト14S及び14D並び
にn+インプラント領域13S及び13Dの両方
と自己整合する。 最終段階15で、ホトレジスト17が剥離さ
れ、Si3N4層の残りの部分22SG及び22GDを
CF4雰囲気中のプラズマ・エツチングを使用して
除去する。この段階によつて第10図の
MESFET構造体が得られる。この構造体は夫々
ソース及びドレイン電極14S及び14Dからゲ
ート電極15Gを分離する薄いAlN絶縁層16
SG及び16GDを除いて第2図に示した構造体に
対応する。絶縁層16SG及び16GDは集積回路
構造体を完成する前、即ちさらに絶縁層及び金属
化層を追加する前に除去してもよく除去しなくて
もよい。 第2図(もしくは第1O図)のMESFETのソ
ース抵抗(n+−コンタクト領域−チヤンネル)
は2段階の段差コンタクト領域インプランテーシ
ヨンを使用する事によつてさらに減少出来る。こ
れに必要な処理段階を第3A図ないし第3C図に
示す。完全な製造方法において、これ等の段階は
第1F図乃至第1H図に示した段階に代るもので
ある。必要な段階を第表に示す。第表は段階
と図面間の対応を示す。
【表】 じ
この変形方法は第1E図に示した構造体から出
発する。次の処理段階(第表の段階1′)は中
間のイオン・インプラント段階であり、チヤンネ
ル12Gに隣接してnインプラント領域42S及
び42Dを形成する。この様子を第3A図に示
す。ホトレジスト24(第1F図)を剥離して、
ホトレジスト40を付着しパターン化した後に、
Si29を200KVの電圧で、1×1013cm-2のインプ
ラント添加量でSi3N4層22及び安定化層16を
介してインプラントする(矢印41)。チヤンネ
ル領域12Gはダミー・ゲート23Gによつてシ
ールドされる。このインプラントはダミー・ゲー
トと自己整合する。 その後、第3B図の多層マスク構造体26を第
表の段階6及び7と略同様にして形成する。ホ
トレジスト40を除去した後、側壁スペーサ25
を形成し(段階2′)、その後、Si3N4層22の露
出領域をエツチする(段階3′)。 第3C図のn+インプラント段階は最初の過程
の段階8に対応する。即ちn+コンタクト領域1
3S及び13Dが形成される。第3C図の結果の
MESFET構造体は第2A図の構造体とn領域4
2S及び42Dが夫々n-チヤンネル12Gとn+
ソース・コンタクト領域及びドレイン・コンタク
ト領域13S及び13D間に存在する点で異なつ
ている。 上述の製造方法では、多層マスク構造体26を
形成し、その後、選択的エツチングによつて漸次
縮小して自己整合ゲート、並びにソース及びドレ
イン電極、及びn+コンタクト領域の製造に必要
なマスクを形成した。マスク構造体26は逆T型
構造体30(層22G及び23G)及び側壁スペ
ーサ25より成るが、スペーサ25の厚さが究極
的にゲート・オーミツク・コンタクトの間隔を決
定する。第1G図もしくは第3B図に示されたマ
スク構造体に代つて、第4A〜4D図に示すよう
に、最上部に張出した薄膜50を有する2重T型
多重マスク構造体53も使用出来る。 この様な2重T型構造体の形成に必要な処理段
階を第4A図乃至第4D図に示す。この段階は完
全な製造プロセスにおける第1E図乃至第1I図
に代るものである。必要な段階を第表に示す。
この表は処理段階と図面間の対応を示す。
【表】 じ
この変形製造方法は第1D図の構造体から出発
する。次の段階(第表の段階1)で究極的に2
重T型多層の1番上の薄膜50を与える。この段
階は第4A図に示されている。即ち薄膜50は
CaF2層23の最上部に付着され、次にホトレジ
スト51及びエツチ処理を含むホトレジスト・リ
ソグラフイ技術を使用してパターン化する。 次に、マスクとして薄膜50を使用してRIE処
理によつて層22及び23を選択的に除去する
(段階2″)。結果の多層構造体は第4B図に示さ
れている。次の処理段階3″でダミー・ゲート5
2をアンダーエツチによつて仕上げ、これによつ
て2重T型構造体53(第4C図)を得る。この
構造体は第1G図もしくは第3B図のマスク構造
体26と同じ目的に使用される。アンダーカツト
は究極的にゲートとオーミツク・ソース・コンタ
クト及びオーミツク・ドレイン・コンタクト間の
距離を決定する。 n+コンタクト領域を形成するためのその後の
イオン・インプラント(矢印54)は第1H図に
関連して上述したイオン・インプラントに対応す
る。その差はマスク構造体53(第4D図)の最
上部の薄膜50が(第1H図のマスク構造体26
の側壁スペーサ25の代わりに)コンタクト領域
の境界を決定する点にある。 段階階5″で、薄膜50を除去し、イオン・イ
ンプラントのアニーリングが行われる。この段階
で、第1I図の逆T型構造体30が得られ、製造
段階は第1K〜1O図に関連して説明した段階に
進む。 最初に説明した製造方法に対するさらに他の変
形として、安定化層16を省略する方法がある。
この層は処理の良好な制御及び再現性を与えるた
めのものであので、厳密さをあまり要求しない応
用では必要でなく、本発明の方法の主要な構成要
素ではない。しかし表面安定化層を用いた場合
は、より良い及びより信頼性のあるプロセス制御
が与えられる。 F 発明の効果 本発明の新規な方法によれば、ゲート、n+
ンタクト領域のインプランと、及びオーミツク・
コンタクトが共に自己整合する。これによつて高
い実装密度及び高速装置にとつて重要なソース・
ドレイン間隔並びにゲート・ソース及びゲート・
ドレイン間隔が最小になる。浅いチヤンネルを必
要とするサブミクロンの長さのゲート構造体の場
合は、特にチヤンネルの添加濃度が高い時に、オ
ーミツク・コンタクトは出来るだけゲートに近く
に動かせるのが有利である。特にn+インプラン
ト・ゲート間の間隔を決定する側壁スペーサを使
用する方法は従来の方法よりも厳密な間隔及び寸
法のより良い制御を与える。
【図面の簡単な説明】
第1A図ないし第1O図は、第2図に示した構
造体を製造するのに使用した方法の種々の製造段
階を示す図である。第2図は本発明に従つて製造
したMESFETの断面図である。第3A図ないし
第3C図は段差のあるコンタクト領域をインプラ
ンテーシヨンによつて形成する代替製造段階を示
した図である。第4A図ないし第4D図は、2重
T型マスク構造体を形成する製造段階を示す図で
ある。 10……MESFET、11……基板、12G…
…チヤンネル、13S……ソース・コンタクト領
域、13D……ドレイン・コンタクト領域、14
S……ソース電極、14D……ドレイン電極、1
5S,15G,15D……ゲート金属化層のソー
ス、ゲート、ドレイン部分、16……安定化層、
20……ホトレジスト、22……誘電体層、23
……誘電体層、23G……ダミー・ゲート、24
……ホトレジスト、25……側壁スペーサ、26
……多層マスク構造体、27……n+イオン・イ
ンプラント、28……ホトレジスト、30……逆
T型構造体、31……ホトレジスト。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 半導体基板の表面領域に定められた電流チヤ
    ンネル上に、第1の誘電体層と、この誘電体層の
    上に設けられ且つそれよりも狭巾に形成された第
    2の誘電体層とよりなり、その断面が逆T型をな
    す多層マスクを形成する工程と、 得られた構造体の平坦な表面上にオーミツク・
    コンタクト金属化層を付着する工程と、 上記第2の誘電体層を除去し、次に上記オーミ
    ツク・コンタクト金属化層によつて覆われていな
    い上記第1の誘電体層の露出した中心部分を除去
    して、ゲート・コンタクトのためのマスクを形成
    する工程と、 ゲート金属化層を付着する工程と、 上記第1の誘電体層の残つた部分を、その上の
    オーミツク・コンタクト金属化層部分及びゲート
    金属化層部分と共に除去する工程と、 を含む自己整合電界効果トランジスタの製造方
    法。
JP61262915A 1985-12-06 1986-11-06 自己整合電界効果トランジスタの製造方法 Granted JPS62136883A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP85115572A EP0224614B1 (en) 1985-12-06 1985-12-06 Process of fabricating a fully self- aligned field effect transistor
EP85115572.1 1985-12-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62136883A JPS62136883A (ja) 1987-06-19
JPH0260217B2 true JPH0260217B2 (ja) 1990-12-14

Family

ID=8193926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61262915A Granted JPS62136883A (ja) 1985-12-06 1986-11-06 自己整合電界効果トランジスタの製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4728621A (ja)
EP (1) EP0224614B1 (ja)
JP (1) JPS62136883A (ja)
DE (1) DE3576610D1 (ja)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62199068A (ja) * 1986-02-27 1987-09-02 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
JPS6362272A (ja) * 1986-09-02 1988-03-18 Seiko Instr & Electronics Ltd 半導体装置の製造方法
US4792531A (en) * 1987-10-05 1988-12-20 Menlo Industries, Inc. Self-aligned gate process
US4863879A (en) * 1987-12-16 1989-09-05 Ford Microelectronics, Inc. Method of manufacturing self-aligned GaAs MESFET
JP2685149B2 (ja) * 1988-04-11 1997-12-03 住友電気工業株式会社 電界効果トランジスタの製造方法
JPH0748502B2 (ja) * 1988-05-13 1995-05-24 三菱電機株式会社 半導体装置の製造方法
WO1990002215A1 (en) * 1988-08-19 1990-03-08 Regents Of The University Of Minnesota Preparation of superconductive ceramic oxides using ozone
KR910005400B1 (ko) * 1988-09-05 1991-07-29 재단법인 한국전자통신연구소 다층레지스트를 이용한 자기정합형 갈륨비소 전계효과트랜지스터의 제조방법
US5196379A (en) * 1988-09-19 1993-03-23 Regents Of The University Of Minneapolis Method of depositing oxide passivation layers on high temperature superconductors
US4965244A (en) * 1988-09-19 1990-10-23 Regents Of The University Of Minnesota CaF2 passivation layers for high temperature superconductors
EP0453644B1 (de) * 1990-04-27 1995-05-10 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung einer Öffnung in einem Halbleiterschichtaufbau und dessen Verwendung zur Herstellung von Kontaktlöchern
KR940007668B1 (ko) * 1991-12-26 1994-08-22 재단법인 한국전자통신연구소 갈륨비소 금속반도체 전계효과 트랜지스터의 제조방법
US5520785A (en) * 1994-01-04 1996-05-28 Motorola, Inc. Method for enhancing aluminum nitride
JP2606581B2 (ja) * 1994-05-18 1997-05-07 日本電気株式会社 電界効果トランジスタ及びその製造方法
DE19530050C2 (de) * 1995-08-16 2003-04-10 Daimler Chrysler Ag Selbstjustierendes Verfahren zur Herstellung von Feldeffekttransistoren
US5858843A (en) * 1996-09-27 1999-01-12 Intel Corporation Low temperature method of forming gate electrode and gate dielectric
KR19980078235A (ko) * 1997-04-25 1998-11-16 문정환 반도체 소자의 제조 방법
US5866934A (en) * 1997-06-20 1999-02-02 Advanced Micro Devices, Inc. Parallel and series-coupled transistors having gate conductors formed on sidewall surfaces of a sacrificial structure
US6117741A (en) * 1998-01-09 2000-09-12 Texas Instruments Incorporated Method of forming a transistor having an improved sidewall gate structure
US6548362B1 (en) * 1998-05-22 2003-04-15 Texas Instruments-Acer Incorporated Method of forming MOSFET with buried contact and air-gap gate structure
US6501138B1 (en) * 1999-04-16 2002-12-31 Seiko Epson Corporation Semiconductor memory device and method for manufacturing the same
ATE536633T1 (de) * 2003-09-05 2011-12-15 Cree Sweden Ab Verfahren und einrichtung
DE102004025610A1 (de) * 2004-04-30 2005-11-17 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement mit mehreren Stromaufweitungsschichten und Verfahren zu dessen Herstellung
WO2007116238A1 (en) * 2006-04-11 2007-10-18 Picogiga METHOD OF MANUFACTURING A GaN MOSFET
CN114068706B (zh) * 2020-07-31 2023-12-29 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 半导体结构及其形成方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58130575A (ja) * 1982-01-29 1983-08-04 Hitachi Ltd 電界効果トランジスタの製造方法
JPS58201362A (ja) * 1982-05-20 1983-11-24 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
US4561169A (en) * 1982-07-30 1985-12-31 Hitachi, Ltd. Method of manufacturing semiconductor device utilizing multilayer mask
JPS5950567A (ja) * 1982-09-16 1984-03-23 Hitachi Ltd 電界効果トランジスタの製造方法
US4505023A (en) * 1982-09-29 1985-03-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method of making a planar INP insulated gate field transistor by a virtual self-aligned process
JPS5999717A (ja) * 1982-11-29 1984-06-08 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JPS59114871A (ja) * 1982-12-21 1984-07-03 Toshiba Corp シヨツトキ−ゲ−ト型GaAs電界効果トランジスタの製造方法
JPS59138379A (ja) * 1983-01-27 1984-08-08 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
US4519127A (en) * 1983-02-28 1985-05-28 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Method of manufacturing a MESFET by controlling implanted peak surface dopants
JPS59229876A (ja) * 1983-06-13 1984-12-24 Toshiba Corp シヨツトキ−ゲ−ト型電界効果トランジスタの製造方法
JPS6032364A (ja) * 1983-08-01 1985-02-19 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
US4512073A (en) * 1984-02-23 1985-04-23 Rca Corporation Method of forming self-aligned contact openings

Also Published As

Publication number Publication date
US4728621A (en) 1988-03-01
DE3576610D1 (de) 1990-04-19
EP0224614A1 (en) 1987-06-10
JPS62136883A (ja) 1987-06-19
EP0224614B1 (en) 1990-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0260217B2 (ja)
EP0177129B1 (en) Method of manufacturing gaas field effect transistor
KR900008277B1 (ko) 전계효과 트랜지스터의 제조방법
US4997779A (en) Method of making asymmetrical gate field effect transistor
US4700455A (en) Method of fabricating Schottky gate-type GaAs field effect transistor
KR930000603B1 (ko) 반도체장치 및 그 제조방법
JPS6245184A (ja) 電界効果トランジスタおよびその製造方法
KR940010561B1 (ko) Mesfet 반도체 장치 제조방법
JPH0622247B2 (ja) 電界効果型半導体装置
JPS61229369A (ja) 半導体装置の製造方法
JP5307995B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0439773B2 (ja)
JPS60198868A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS6190470A (ja) 化合物半導体装置の製造方法
JPS62247573A (ja) シヨツトキ障壁ゲ−ト電界効果トランジスタの製造方法
JPS6318678A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS61251080A (ja) 電界効果トランジスタの製造方法
JPH02181440A (ja) 電界効果トランジスタの製造方法
JPS62224084A (ja) 電界効果トランジスタの製法
JPH03283627A (ja) 電界効果型半導体装置の製造方法
JPS6118179A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS6112084A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0713959B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPS6163063A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH05129343A (ja) シヨツトキゲート型電界効果トランジスタの製造方法