JPH0499335A - Manufacture of field effect transistor - Google Patents

Manufacture of field effect transistor

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Publication number
JPH0499335A
JPH0499335A JP21761190A JP21761190A JPH0499335A JP H0499335 A JPH0499335 A JP H0499335A JP 21761190 A JP21761190 A JP 21761190A JP 21761190 A JP21761190 A JP 21761190A JP H0499335 A JPH0499335 A JP H0499335A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dummy gate
field effect
nitriding film
effect transistor
gate
Prior art date
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Pending
Application number
JP21761190A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Iwao Hayase
早瀬 巌
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP21761190A priority Critical patent/JPH0499335A/en
Publication of JPH0499335A publication Critical patent/JPH0499335A/en
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Abstract

PURPOSE:To enable a T-type opening to be formed even without using an electron beam exposure device and mass production property to be increased by constituting a coated layer with a plurality of layers and increasing etching rate of layers out of a plurality of layers as they are further away from a semi-insulation substrate. CONSTITUTION:A dummy gate 2 is formed on a semi-insulation substrate, for example a GaAs wafer 1. A first nitriding film 3 is formed in a state where the dummy gate 2 is coated and a second nitriding film 4 is formed on it. When chemical etching is performed, a second nitriding film 5, a first nitriding film 4, and a dummy gate 2 at a lower part of an opening 6 are eliminated. The first and second nitriding films 3 and 4 are formed so that the second nitriding film 4 has larger etching rate than the first nitriding film 3, the second nitriding film 4 with a larger etching rate can be etched more widely than the first nitriding film 3, thus enabling a T-type opening 7 which is wider at the upper part to be formed.

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し、特に
ゲート電極の製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method of manufacturing a field effect transistor, and particularly to a method of manufacturing a gate electrode.

[従来の技術] 従来、上記のゲート電極の製造方法としては例えば第2
図に示すようなものかあった。まず同図(a)に示すよ
うにGaAsウェハ1上に第1レジスト層11及び第2
レジスト層12を順次塗布する。次に同図(b)に示す
ように、電子ビーム露光装置を用いて、第2レジスト層
12に電子ビーム露光を行ない、次に第1レジスト層1
1に電子ビーム露光を行ないT型開口部13を形成する
。この場合、第2レジスト層12の方が第1のレジスト
層11よりも幅広に形成される。そして、同図(C)に
示すようにT型開口部13内にゲート金属層14aか形
成されるように蒸着を行なう、なお、14bは蒸着の際
に第2レジスト層12上に形成されたゲート金属層であ
る。最後に、同図(d)に示すようにリフトオフ法によ
ってゲート金属層14b、第1及び第2のレジスト層1
.1.12を除去する。これによってゲート金属層14
aかゲート電極15となる。この製造法によれば、ゲー
ト電極15のゲート長を短縮し、電極面積を大きくてき
るのて、寄生容量の低減とケート抵抗とを低減すること
かてきるのて、高周波特性の良好な電界効果トランジス
タを得ることかてきる。
[Prior Art] Conventionally, as a method for manufacturing the above-mentioned gate electrode, for example, the second
There was something like the one shown in the picture. First, as shown in FIG. 2(a), a first resist layer 11 and a second resist layer
A resist layer 12 is applied in sequence. Next, as shown in FIG. 3B, the second resist layer 12 is exposed to electron beam using an electron beam exposure device, and then the first resist layer 1
1 is subjected to electron beam exposure to form a T-shaped opening 13. In this case, the second resist layer 12 is formed wider than the first resist layer 11. Then, as shown in FIG. 2C, vapor deposition is performed so that a gate metal layer 14a is formed within the T-shaped opening 13. Note that a gate metal layer 14b is formed on the second resist layer 12 during vapor deposition. This is the gate metal layer. Finally, the gate metal layer 14b, the first and second resist layers 1 are removed by a lift-off method as shown in FIG.
.. 1.12 is removed. As a result, the gate metal layer 14
A becomes the gate electrode 15. According to this manufacturing method, the gate length of the gate electrode 15 can be shortened and the electrode area can be increased, thereby reducing parasitic capacitance and gate resistance. It is possible to obtain an effective transistor.

[発明か解決しようとする課題] 上記のような製造方法ては、T型開口部13を形成する
ためと、微細なゲート長とを得るために、描画精度の高
い電子ビーム露光装置を用いなければならず、設備投資
が高価となり、しかも処理速度が遅いのて、生産性か悪
いという問題点かあった。
[Problem to be solved by the invention] In the above manufacturing method, in order to form the T-shaped opening 13 and obtain a fine gate length, an electron beam exposure device with high drawing precision must be used. However, the equipment investment was expensive, and the processing speed was slow, resulting in poor productivity.

本発明は、微細なゲート長やT型開口部を電子ビーム露
光装置を用いずに得ることを目的とする。
An object of the present invention is to obtain a fine gate length and a T-shaped opening without using an electron beam exposure device.

[課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するために、第1の発明は、半絶縁性
基板の一面上に化学的エツチングによって除去可能な物
性のダミーゲートをトライエツチングによって形成する
段階と、化学的エツチングによって除去可能な物性の被
覆層を上記面上に1−記ダミーゲートを被覆する状態に
形成する段階と、上記被覆層における上記ダミーゲート
に対応する部分と上記ダミーゲートとを化学的エツチン
グによって除去して開口部を形成する段階と、上記開口
部にゲート金属層を形成する段階とを、具備している。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the first invention provides a step of forming a dummy gate with physical properties removable by chemical etching on one surface of a semi-insulating substrate by tri-etching. and forming a covering layer with physical properties removable by chemical etching on the surface so as to cover the dummy gate, and forming a portion of the covering layer corresponding to the dummy gate and the dummy gate. The steps include removing by chemical etching to form an opening and forming a gate metal layer in the opening.

また第2の発明は、第1の発明において、上記被覆層を
複数の層て形成し、これら複数の層は」二記半絶縁性基
板の上記面に接触している層から離れるほどエツチング
レートか大きくなるように構成しである。
Further, in a second invention, in the first invention, the above-mentioned coating layer is formed as a plurality of layers, and the etching rate of the plurality of layers increases as the distance from the layer in contact with the surface of the semi-insulating substrate increases. It is configured so that it becomes larger.

[作用] 第1の発明によれば、トライエツチングによってダミー
ゲートを形成しているのて、トレイエツチングする際に
用いたレジストパターンの周縁部よりも内側まてエツチ
ングされるので、微細なゲート長を得られる。
[Operation] According to the first invention, since the dummy gate is formed by tri-etching, it is etched to the inner side of the periphery of the resist pattern used for tray etching, so that a fine gate length can be obtained. You can get

また第2の発明によれば、被覆層を複数の層て構成し、
そのうち基板の上面に接触している層から離れるほどエ
ツチングレートか大きくなるように構成しているので、
化学的エツチングによってダミー金属層に対応する部分
とダミー金属層とを除去する際に、被覆層のエツチング
レートの大きい層はど幅広にエツチングされる。従って
T型開口部を得ることができる。
Further, according to the second invention, the coating layer is composed of a plurality of layers,
The etching rate increases as the distance from the layer that is in contact with the top surface of the substrate increases.
When removing the portion corresponding to the dummy metal layer and the dummy metal layer by chemical etching, the coating layer having a high etching rate is etched to a wide width. A T-shaped opening can thus be obtained.

[実施例] 第1図(a)に示すように、半絶縁性基板、例えばGa
Asウェハl上にダミーゲート2を形成する。
[Example] As shown in FIG. 1(a), a semi-insulating substrate, for example Ga
A dummy gate 2 is formed on an As wafer l.

これは、化学的エツチングが可能て露光によって溶けな
い物性のもの1例えば窒化膜をウェハl上に形成し、そ
の窒化膜の上にレジストを塗布し、ダミーゲート2を設
ける領域のレジストを残し、他のレジストを除去する。
For example, a nitride film 1, which can be chemically etched and does not dissolve when exposed to light, is formed on the wafer L, a resist is applied on the nitride film, and the resist is left in the area where the dummy gate 2 is to be provided. Remove other resists.

これはマスクパターンを用いてレジストを露光すること
に行なえる0次にドライエツチングによってレジストて
被覆されている以外の窒化膜を除去し、その後にレジス
トを除去するものである。
In this method, the nitride film other than that covered by the resist is removed by zero-order dry etching, which is performed by exposing the resist to light using a mask pattern, and then the resist is removed.

トライエツチングを行なうと、残っているレジストの周
縁部よりも0.1乃至0.2μI内側まて窒化膜か除去
される。従って、−船釣な光学露光器を用いて、0.3
乃至0.54mの長さを有するレジストを上記領域とし
て残しておけば、0.2乃至0.3μmの微細なゲート
長のダミーゲート2を形成てきる。
When tri-etching is performed, the nitride film is removed 0.1 to 0.2 .mu.I inside the peripheral edge of the remaining resist. Therefore, - using a boat fishing optical exposure device, 0.3
If a resist having a length of 0.54 m is left in the above region, a dummy gate 2 having a fine gate length of 0.2 to 0.3 μm can be formed.

次に同図(b)に示すように、ダミーゲート2を被覆す
る状態に第1の窒化膜3を形成し、その」二に第2の窒
化膜4を形成する。これら窒化膜3.4は、化学的エツ
チングを行なった際に第2の窒化膜4の方かエツチング
レートか大きくなるように、例えば第1及び第2の窒化
膜3.4の組成を替えたり、厚さを替えたりして形成し
である。
Next, as shown in FIG. 2B, a first nitride film 3 is formed to cover the dummy gate 2, and a second nitride film 4 is formed over the first nitride film 3. These nitride films 3.4 may be formed by, for example, changing the composition of the first and second nitride films 3.4 so that when chemical etching is performed, the etching rate of the second nitride film 4 is higher. , and are formed with different thicknesses.

次に、第2の窒化膜4の上部にレジスト層5を塗布し、
同図(c)に示すようにダミーゲート2に対応するよう
に開口6を露光によって形成する。
Next, a resist layer 5 is applied on top of the second nitride film 4,
As shown in FIG. 2C, an opening 6 is formed by exposure to correspond to the dummy gate 2.

この開口6は同図(C)から明らかなように、ダミーゲ
ート長よりも長いものである。
As is clear from the figure (C), this opening 6 is longer than the dummy gate length.

次に化学的エツチングを行なうと、同図(d)に示すよ
うに、開口6の下部の第2窒化膜5、第1窒化膜4及び
ダミーゲート2か除去される。ここて第2の窒化膜4の
方か第1の窒化膜3よりもエツチングレートか大きくな
るように第1及び第2の窒化膜3.4を形成しているの
て、エツチングレートの大きい第2の窒化膜4の方が第
1の窒化膜3よりも幅広くエツチングされるのて、最終
的には同図(d)に示すように上方程幅の広いT型開口
部7か形成される。
Next, when chemical etching is performed, the second nitride film 5, first nitride film 4, and dummy gate 2 below the opening 6 are removed, as shown in FIG. 2D. Since the first and second nitride films 3.4 are formed so that the etching rate of the second nitride film 4 is higher than that of the first nitride film 3, the etching rate of the second nitride film 4 is higher than that of the first nitride film 3. Since the second nitride film 4 is etched wider than the first nitride film 3, a T-shaped opening 7 is finally formed which is wider toward the top, as shown in FIG. 3(d). .

そして、レジスト層5側からゲート金属を蒸着する。こ
れによって同図(e)に示すようにT型開ロ部7内にゲ
ート金属8aか蒸着し、同時にレジスト層5上にもゲー
ト金属8bか蒸着する。
Then, gate metal is deposited from the resist layer 5 side. As a result, a gate metal 8a is deposited inside the T-shaped opening 7, and a gate metal 8b is also deposited on the resist layer 5 at the same time, as shown in FIG. 2(e).

次にリフトオフ法によって、レジスト層5及びその上方
のゲート金属8bを同図(f)に示すように除去する。
Next, the resist layer 5 and the gate metal 8b above it are removed by a lift-off method, as shown in FIG. 5(f).

最後に、化学的エツチングによって第1及び第2の窒化
膜3.4を除去する。これによってT型ゲート電極9か
得られる。
Finally, the first and second nitride films 3.4 are removed by chemical etching. As a result, a T-shaped gate electrode 9 is obtained.

[発明の効果] 以上のように第1の発明によれば、トライエツチング法
を用いてダミーゲートを形成しているのて、最終的に得
られるゲート電極のゲート長を、電子ビーム露光装置を
用いなくても微細にすることがてきる。また第2の発明
によれば、被覆層を複数の層によって構成し、しかもそ
の複数の層のうち半絶縁性基板から離れたものほどエツ
チングレートか大きくなるように構成しているので、電
子ヒーム露光装置を使用しなくてもT型の開口を形成す
ることかできる。このように第1及び第2の発明によれ
ば、電子ビーム露光装置を使用する必要かなく、−船釣
な露光装置を使用することかてきるので、量産性が高く
、高周波特性の良好な電界効果トランジスタを得ること
かてきるのて、歩留が向上し、安価に電界効果トランジ
スタを製造することかできる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the first invention, since the dummy gate is formed using the tri-etching method, the gate length of the finally obtained gate electrode can be adjusted using an electron beam exposure device. It is possible to make it finer without using it. Further, according to the second invention, the coating layer is composed of a plurality of layers, and the etching rate of the plurality of layers increases as the distance from the semi-insulating substrate increases. A T-shaped opening can be formed without using an exposure device. According to the first and second aspects of the invention, it is not necessary to use an electron beam exposure device, and instead it is possible to use a boat-type exposure device, resulting in high mass productivity and good high-frequency characteristics. By obtaining field effect transistors, the yield can be improved and field effect transistors can be manufactured at low cost.

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

第1図は本発明による電界効果トランジスタの製造方法
の一実施例を示す図、第2図は従来の電界効果トランジ
スタの製造方法を示す図である。 l・・・・GaAsウェハ、2・・・・ダミーゲート、
3・・・・第1の窒化膜、4・・・・第2の窒化膜、5
・・・・レシスl〜層、7・・・・T型開口部、8a、
8b・・・ゲート金属、9・・・・ゲート電極。 第 2 図
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a method for manufacturing a field effect transistor according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a conventional method for manufacturing a field effect transistor. l...GaAs wafer, 2...dummy gate,
3...first nitride film, 4...second nitride film, 5
... Resis l~ layer, 7... T-shaped opening, 8a,
8b...Gate metal, 9...Gate electrode. Figure 2

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)半絶縁性基板の一面上に化学的エッチングによっ
て除去可能な物性のダミーゲートをトライエッチングに
よって形成する段階と、化学的エッチングによって除去
可能な物性の被覆層を上記面上に上記ダミーゲートを被
覆する状態に形成する段階と、上記被覆層における上記
ダミーゲートに対応する部分と上記ダミーゲートとを化
学的エッチングによって除去して開口部を形成する段階
と、上記開口部にゲート金属層を形成する段階とを、具
備する電界効果トランジスタの製造方法。
(1) Forming a dummy gate with physical properties removable by chemical etching on one surface of a semi-insulating substrate by tri-etching, and forming a covering layer with physical properties removable by chemical etching on the surface of the dummy gate. forming an opening in the opening by removing a portion of the covering layer corresponding to the dummy gate and the dummy gate by chemical etching, and forming a gate metal layer in the opening. A method of manufacturing a field effect transistor, comprising: forming a field effect transistor.
(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、上記被覆層を複数の層で形成し、これら複数
の層は上記半絶縁性基板の上記面に接触している層から
離れるほどエッチングレートが大きくなるように構成し
たことを特徴とする電界効果トランジスタの製造方法。
(2) In the method for manufacturing a field effect transistor according to claim 1, the covering layer is formed of a plurality of layers, and the plurality of layers are etched away from the layer contacting the surface of the semi-insulating substrate. A method for manufacturing a field effect transistor, characterized in that the field effect transistor is configured to have a large rate.
JP21761190A 1990-08-18 1990-08-18 Manufacture of field effect transistor Pending JPH0499335A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5689173A (en) * 1995-02-07 1997-11-18 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery pack

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5689173A (en) * 1995-02-07 1997-11-18 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery pack

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