JPH05198596A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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JPH05198596A
JPH05198596A JP24421992A JP24421992A JPH05198596A JP H05198596 A JPH05198596 A JP H05198596A JP 24421992 A JP24421992 A JP 24421992A JP 24421992 A JP24421992 A JP 24421992A JP H05198596 A JPH05198596 A JP H05198596A
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groove
mask
substrate
resist
opening
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Hirobumi Nakano
博文 中野
Takashi Matsuoka
敬 松岡
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PURPOSE:To stably form a T-shaped electrode in a fine size in a semiconductor device having a deep recess groove. CONSTITUTION:After a recess groove 1a is formed, a part except a region of the groove 1a to be formed with a gate electrode is filled with resist 21. Further, mask materials 15, 19 formed on a surface of a semiconductor substrate 1 at the time of forming the groove 1a are so removed as to become wider than the formed groove 1a, and gate metal 10 is vapor-deposited.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は半導体装置及びその製
造方法に関し、特にリセスゲートを有する高出力FET
の構造及びその製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly to a high power FET having a recess gate.
And the manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は従来のT型ゲート電極構造の高出
力FETの製造方法を示すプロセスフロー図であり、図
において、1は基板、2は基板1上の所定部分に設けら
れたソース・ドレイン電極、7は基板1及びソース・ド
レイン電極2を覆う下層レジスト、9は上記下層レジス
ト7を覆う上層レジスト、12は基板1上に形成された
リセス、10はゲート金属、13はゲート電極である。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a process flow diagram showing a conventional method of manufacturing a high-power FET having a T-type gate electrode structure. In the figure, 1 is a substrate and 2 is a source provided at a predetermined portion on the substrate 1. -Drain electrode, 7 is a lower layer resist covering the substrate 1 and the source / drain electrodes 2, 9 is an upper layer resist covering the lower layer resist 7, 12 is a recess formed on the substrate 1, 10 is a gate metal, 13 is a gate electrode Is.

【0003】次に製造方法について説明する。まず図6
(a) に示すように、基板1上にソース・ドレイン電極を
オーミックに作成し、その上に相溶性の低い下層レジス
ト7,上層レジスト9を順次形成する。
Next, a manufacturing method will be described. First, FIG.
As shown in (a), source / drain electrodes are ohmic-formed on the substrate 1, and a lower-layer resist 7 and an upper-layer resist 9 having low compatibility are sequentially formed thereon.

【0004】次いで、図6(b) に示すように、上層,下
層レジスト9,7のそれぞれ所定領域を露光,現像して
上層,下層レジスト9a,7aを残して断面T字型の溝
を形成する。
Next, as shown in FIG. 6B, predetermined regions of the upper and lower layer resists 9 and 7 are exposed and developed to form grooves having a T-shaped cross section, leaving the upper and lower layer resists 9a and 7a. To do.

【0005】次いで、図6(c) に示すように、下層レジ
スト7aをマスクとして酒石酸等に浸漬してエッチング
を行い、基板1表面にリセス12を形成する。
Next, as shown in FIG. 6 (c), the lower resist 7a is used as a mask for immersion in tartaric acid or the like for etching to form a recess 12 on the surface of the substrate 1.

【0006】そして、図6(d) に示すように、上記レジ
スト9a,7aをマスクとしてTi/Mo/Au,Ti
/Al等の積層金属からなるゲート金属10を蒸着す
る。このときリセス12内には、レジスト7aの開口部
に応じた大きさのゲート電極13が形成される。最後に
基板をアセトン等に浸漬してレジスト9a,7a、及び
不要部分に被着したゲート金属を除去して図6(e) のよ
うにFET構造を得る。
Then, as shown in FIG. 6 (d), the resists 9a and 7a are used as masks for Ti / Mo / Au and Ti.
A gate metal 10 made of a laminated metal such as / Al is deposited. At this time, a gate electrode 13 having a size corresponding to the opening of the resist 7a is formed in the recess 12. Finally, the substrate is dipped in acetone or the like to remove the resists 9a, 7a and the gate metal deposited on the unnecessary portions to obtain an FET structure as shown in FIG. 6 (e).

【0007】次に動作特性と構造の関係について説明す
る。高出力リセス型FETのゲート・ソース電極間の耐
電圧向上を図るには、ゲート長を短くし、電極の断面形
状をT型にして低抵抗化を図るのが有効である。しかし
高出力FETでは深いリセス溝を形成して高耐圧を図っ
ている。その為、T型構造のゲート電極を形成すべく、
2層レジスト構造を採用して2000オングストローム
以上の深さを有するリセスを形成した場合、下層レジス
ト上面と、リセス溝の底面までの距離が長すぎるため、
ゲート金属を蒸着した場合、図6(d) に示したように、
T型のゲート電極の上部電極部分が下部電極部分と分離
されてT型構造を得られなかった。
Next, the relationship between the operating characteristics and the structure will be described. In order to improve the withstand voltage between the gate and source electrodes of the high output recess type FET, it is effective to shorten the gate length and make the cross-sectional shape of the electrode T-shaped to achieve low resistance. However, in a high output FET, a deep recess groove is formed to achieve a high breakdown voltage. Therefore, in order to form a T-shaped gate electrode,
When a recess having a depth of 2000 angstroms or more is formed by adopting a two-layer resist structure, the distance between the upper surface of the lower layer resist and the bottom surface of the recess groove is too long.
When the gate metal is deposited, as shown in FIG. 6 (d),
The upper electrode portion of the T-type gate electrode was separated from the lower electrode portion, and a T-type structure could not be obtained.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来の電界効果トラン
ジスタは以上のようにして製造及び構成されており、ゲ
ート・ソース電極間の耐電圧の向上を図るため、リセス
深さを深くすることが必要であるが、ゲート電極の断面
構造をT型にしようとしても、ゲートの上部部分が下部
部分と分離して浮いてしまい、T型形状を得ることがで
きず、従って高性能化を図ることができなかった。
The conventional field effect transistor is manufactured and configured as described above, and it is necessary to make the recess depth deep in order to improve the withstand voltage between the gate and source electrodes. However, even if an attempt is made to make the gate electrode have a T-shaped cross-sectional structure, the upper portion of the gate is separated from the lower portion and floats, so that a T-shaped shape cannot be obtained, and therefore, higher performance can be achieved. could not.

【0009】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、リセス溝を深くしてゲート・ソ
ース電極間の耐電圧の向上を図ってもT型形状のゲート
電極を形成できる半導体装置及びその製造方法を提供す
ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and a T-shaped gate electrode is formed even if the recess groove is deepened to improve the withstand voltage between the gate and source electrodes. An object of the present invention is to provide a semiconductor device that can be manufactured and a manufacturing method thereof.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明にかかる半導体
装置及びその製造方法は、基板表面に比較的幅の広い第
1の溝部を設け、さらに第1の溝部内に所定の大きさの
開口を有するマスクを用いてエッチングを行い上記第1
の溝部よりも幅の狭い第2の溝部を設け、上記マスクを
用いて金属を選択的に蒸着させて断面T字型の電極を形
成するようにしたものである。
In a semiconductor device and a method of manufacturing the same according to the present invention, a relatively wide first groove portion is provided on a substrate surface, and an opening of a predetermined size is formed in the first groove portion. Etching is performed using the mask having
The second groove portion having a width narrower than the groove portion is provided, and the metal is selectively vapor-deposited using the mask to form an electrode having a T-shaped cross section.

【0011】また、基板表面に、互いにエッチングに対
して異なる選択性を有する薄い第1のマスク,及びこれ
よりも厚い第2のマスクを順次積層した後、これらマス
クに所定の大きさの開口を形成してエッチングを行い上
記基板に溝部を形成し、この溝部内をレジストで充填し
た後さらにエッチングを行い、上記第1のマスクの開口
に応じた大きさの開口を上記溝部内のレジストに形成し
てこれを第3のマスクとするとともに、上記第2のマス
クの開口を拡大し、上記第3のマスク上方の上記第1の
マスクを選択的に除去した後、上記第1ないし第3のマ
スクを用いて金属を選択的に蒸着させて断面T字型の電
極を形成するようにしたものである。
Further, a thin first mask having different selectivity for etching from each other and a second mask thicker than this are sequentially laminated on the surface of the substrate, and then openings having a predetermined size are formed in these masks. After forming and etching, a groove is formed in the substrate, the inside of the groove is filled with a resist, and then etching is performed to form an opening having a size corresponding to the opening of the first mask in the resist in the groove. Then, this is used as a third mask, the opening of the second mask is enlarged, and the first mask above the third mask is selectively removed, and then the first to third masks are removed. A mask is used to selectively deposit metal to form an electrode having a T-shaped cross section.

【0012】[0012]

【作用】この発明においては、第1の溝部内に第2の溝
部を設けてリセスを2段構造とし、第2の溝部周辺の第
1の溝部にマスクを設けてゲート金属を蒸着するように
したから、あるいはリセス内のゲート電極形成領域以外
をレジストで充填するとともにリセス上方にマスク材を
設けてゲート金属を蒸着するようにしたから、リセス自
身の深さはそのままで、ゲート金属蒸着時のマスク上面
からリセス底面までの距離が短縮される。
According to the present invention, the second groove portion is provided in the first groove portion to form a recess having a two-step structure, and the mask is provided in the first groove portion around the second groove portion to deposit the gate metal. Because, or because the gate metal was vapor-deposited by filling the area other than the gate electrode formation area in the recess with resist and providing a mask material above the recess, the depth of the recess itself was kept as it was. The distance from the top surface of the mask to the bottom surface of the recess is shortened.

【0013】[0013]

【実施例】実施例1.以下、この発明の第1の実施例に
よる半導体装置(電界効果トランジスタ)及びその製造
方法を図について説明する。図1において、図6と同一
符号は同一または相当部分を示し、3は幅の広いリセス
(第1の溝部)、4は幅の狭いリセス(第2の溝部)、
5はT型ゲート電極である。
EXAMPLES Example 1. A semiconductor device (field effect transistor) according to a first embodiment of the present invention and a method for manufacturing the same will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, the same reference numerals as those in FIG. 6 denote the same or corresponding portions, 3 is a wide recess (first groove portion), 4 is a narrow recess (second groove portion),
5 is a T-shaped gate electrode.

【0014】図2はその製造フローを示し、図におい
て、6はソース・ドレイン電極2を覆う第1のレジス
ト、7は下層レジスト、9は上層レジスト、10はゲー
ト金属、11はダミーレジストである。
FIG. 2 shows the manufacturing flow thereof. In the figure, 6 is a first resist covering the source / drain electrodes 2, 7 is a lower layer resist, 9 is an upper layer resist, 10 is a gate metal, and 11 is a dummy resist. ..

【0015】以下、製造フローについて順を追って説明
する。まず、図2(a) に示すように基板1表面にソース
・ドレイン電極2を形成した後に、比較的幅広のリセス
を形成するための第1のレジスト6を設ける。
The manufacturing flow will be described below step by step. First, as shown in FIG. 2 (a), after forming the source / drain electrodes 2 on the surface of the substrate 1, a first resist 6 for forming a relatively wide recess is provided.

【0016】次いで図2(b) に示すように、上記第1の
レジスト6を用いて幅の広いリセス3を形成した後レジ
スト6を除去し、再びマスク合せにて上記第1のリセス
3の底面に所定の開口を有する下層レジスト7を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 2 (b), after forming the wide recess 3 using the first resist 6, the resist 6 is removed and the first recess 3 is again masked. A lower layer resist 7 having a predetermined opening on the bottom surface is formed.

【0017】次いで図2(c) に示すように、上記下層レ
ジスト7をマスクとして幅の狭い第2のリセス4を形成
した後、T型形状の電極を形成する為の上層レジストパ
ターン9を形成する。その際のレジスト上部の開口サイ
ズは、図2(a) で形成した第1のレジスト6のサイズよ
りも小さい寸法となるようにする。
Then, as shown in FIG. 2C, a second recess 4 having a narrow width is formed by using the lower layer resist 7 as a mask, and then an upper layer resist pattern 9 for forming a T-shaped electrode is formed. To do. At this time, the opening size of the upper part of the resist is set to be smaller than the size of the first resist 6 formed in FIG.

【0018】次いで図2(d) に示すように、ゲート金属
10を蒸着し、上記第1及び第2のリセス内にゲート電
極5を形成する。このようにすることで、下層レジスト
7の上面から第2のリセス4の底面部までの距離が短く
なり、T型構造ゲート電極の上部部分と下部部分とが分
離することがない。
Next, as shown in FIG. 2D, a gate metal 10 is vapor-deposited to form a gate electrode 5 in the first and second recesses. By doing so, the distance from the upper surface of the lower resist 7 to the bottom surface of the second recess 4 is shortened, and the upper portion and the lower portion of the T-type structure gate electrode are not separated.

【0019】最後に、図2(e) に示すように、ゲート金
属10及びレジスト7,9を除去してFET構造を完成
する。
Finally, as shown in FIG. 2E, the gate metal 10 and the resists 7 and 9 are removed to complete the FET structure.

【0020】このように本実施例によれば、比較的幅の
広い第1のリセス3を設け、この上に幅の狭い開口を有
するレジスト7を設けて第2のリセス4を形成し、リセ
ス4の底面とレジスト7の上面とを近接させてゲート金
属10を蒸着するようにしたから、ゲート電極5の上部
部分と下部部分との距離が小さくなり、T字型構造のゲ
ート電極が精度よく形成される。
As described above, according to this embodiment, the first recess 3 having a relatively wide width is provided, the resist 7 having a narrow opening is provided thereon, and the second recess 4 is formed. Since the bottom surface of 4 and the top surface of the resist 7 are made to be close to each other to deposit the gate metal 10, the distance between the upper portion and the lower portion of the gate electrode 5 becomes small, and the gate electrode having the T-shaped structure can be accurately formed. It is formed.

【0021】また、リセス自体の深さは従来とかわらな
いため、ゲート・ソース電極間の耐電圧は維持される。
Since the depth of the recess itself is the same as the conventional one, the withstand voltage between the gate and source electrodes is maintained.

【0022】実施例2.次に本発明の第2の実施例によ
る電界効果トランジスタの製造方法を図3を用いて説明
する。図において、11はダミーレジストであり、10
0%遮光性の遮光膜等が用いられている。
Example 2. Next, a method of manufacturing the field effect transistor according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, 11 is a dummy resist, and 10
A 0% light blocking film or the like is used.

【0023】次に製造方法について説明する。まず、図
3(a) に示すように、基板1上にース・ドレイン電極2
を形成した後、所定の開口を有するダミーレジスト11
を設ける。
Next, the manufacturing method will be described. First, as shown in FIG. 3A, the source / drain electrode 2 is formed on the substrate 1.
After forming the film, a dummy resist 11 having a predetermined opening is formed.
To provide.

【0024】次いで図3(b) に示すように、上記ダミー
レジスト11を用いて基板1表面において横方向に広く
エッチングを行い、幅の広い第1のリセス3を形成す
る。このエッチングは、2段リセスの外側の部分にあた
るため精度良くエッチングすることが必要である。
Then, as shown in FIG. 3B, the first resist 3 having a wide width is formed by laterally etching the surface of the substrate 1 using the dummy resist 11. Since this etching corresponds to the outside of the two-step recess, it is necessary to perform the etching with high precision.

【0025】次いで図3(c) に示すように、全面にレジ
スト(下層レジスト)7を塗布して全面露光を行い、現
像を行う。すると、リセス3の下層レジスト7の、ダミ
ーレジスト11により覆われた部分のみがパターンとし
て残存する。
Next, as shown in FIG. 3 (c), a resist (lower layer resist) 7 is applied to the entire surface, and the entire surface is exposed and developed. Then, only the portion of the lower layer resist 7 of the recess 3 covered with the dummy resist 11 remains as a pattern.

【0026】次いで図3(d) に示すように、ダミーレジ
スト11を除去した後に、上層レジストのパターンを形
成する。この際、上層レジストの開口サイズはリセス3
の幅よりも狭くなるようにパターニングする。そして上
記残存した下層レジスト7a,上層レジスト9をマスク
として再び基板1をエッチングし、幅の狭い第2のリセ
ス4を形成する。
Next, as shown in FIG. 3D, after removing the dummy resist 11, a pattern of the upper layer resist is formed. At this time, the opening size of the upper resist is recess 3
Patterning so that it is narrower than the width. Then, using the remaining lower layer resist 7a and upper layer resist 9 as a mask, the substrate 1 is etched again to form the second recess 4 having a narrow width.

【0027】次いで図3(e) に示すように、ゲート金属
10を全面に蒸着し、上記第2のリセス4と接触するゲ
ート電極5を形成する。
Next, as shown in FIG. 3E, a gate metal 10 is vapor-deposited on the entire surface to form a gate electrode 5 in contact with the second recess 4.

【0028】最後に、図3(f) に示すように、不要部分
のメタル及びレジストの除去を行い、FET構造を完成
する。
Finally, as shown in FIG. 3 (f), the unnecessary portion of the metal and the resist are removed to complete the FET structure.

【0029】このようにしてゲート電極を形成すること
で、上記実施例と同様に、下層レジスト7a上面から第
2のリセス4底面までの距離が短縮され、T型構造のゲ
ート電極5が精度よく形成され、上記実施例と同等の効
果を奏する。
By forming the gate electrode in this manner, the distance from the upper surface of the lower resist 7a to the bottom surface of the second recess 4 is shortened, and the gate electrode 5 having the T-shaped structure is accurately formed, as in the above embodiment. Is formed, and the same effect as that of the above-described embodiment is obtained.

【0030】実施例3.次に本発明の第3の実施例によ
る電界効果トランジスタの製造方法を図4を用いて説明
する。図4において、1aはリセス溝、15はS−O,
S−ON等の薄膜、16は薄膜15と選択的な除去が可
能なAl等のダミーパターン、17は薄膜15,ダミー
パターン16と選択的な除去が可能なWSi等からなる
キャップ層である。また、18はダミーパターン加工時
のマスクとなるレジスト、19は平坦化に用いるレジス
ト、20はAu等の金属膜、21はリセス溝1aを充填
する際用いるレジストである。
Example 3. Next, a method of manufacturing the field effect transistor according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 4, 1a is a recess groove, 15 is S-O,
A thin film such as S-ON, 16 is a thin film 15 and a dummy pattern of Al or the like that can be selectively removed, and 17 is a cap layer made of thin film 15, dummy pattern 16 and WSi or the like that can be selectively removed. Further, 18 is a resist used as a mask at the time of processing a dummy pattern, 19 is a resist used for planarization, 20 is a metal film such as Au, and 21 is a resist used when filling the recess groove 1a.

【0031】まず、半導体基板1上に100〜1000
オングストロームのS−O,S−ON等の薄膜15,3
000〜10000オングストロームのAl等のダミー
パターン材料16,100〜3000オングストローム
のWSi等のキャップ層17を順次形成した後、T型電
極の上部の寸法に対応したレジスト18をパターニング
する(図4(a) )。
First, 100 to 1000 is formed on the semiconductor substrate 1.
Thin film 15,3 such as Angstrom S-O and S-ON
000 to 10000 angstroms of dummy pattern material 16 such as Al and 100 to 3000 angstroms of WSi or the like cap layer 17 are sequentially formed, and then a resist 18 corresponding to the size of the upper portion of the T-type electrode is patterned (see FIG. )).

【0032】次にレジスト18をマスクとしてキャップ
層17,ダミーパターン16をRIEなどにより加工す
る(図4(b) )。次に基板を塩酸等に浸漬し、上記加工
されたダミーパターン16aのみを、片側で約0.1〜
0.3μmサイドエッチしてゲート電極幅程度のもの
(16b)とした後、レジスト19を全面に塗布し、こ
れをエッチバックなどにより、ダミーパターン16bの
少なくとも一部が露出し、かつ薄膜15が露出しないよ
うな厚みに加工する(図4(c) )。
Next, using the resist 18 as a mask, the cap layer 17 and the dummy pattern 16 are processed by RIE or the like (FIG. 4 (b)). Next, the substrate is immersed in hydrochloric acid or the like, and only the processed dummy pattern 16a is applied on one side by about 0.1 to 0.1%.
After side etching 0.3 μm to have a gate electrode width (16b), a resist 19 is applied to the entire surface, and at least a part of the dummy pattern 16b is exposed by etching back or the like, and the thin film 15 is formed. Process to a thickness that will not be exposed (Fig. 4 (c)).

【0033】次にAu等の金属膜20を全面に蒸着する
(図4(d) )。次に基板を塩酸等に浸漬し、ダミーパタ
ーン16bを除去すると同時にキャップ層17a及び、
不要な金属膜20をリフトオフした後、RIE等により
薄膜2を加工してこれに開口を設ける(図4(e) )。
Next, a metal film 20 of Au or the like is vapor-deposited on the entire surface (FIG. 4 (d)). Next, the substrate is immersed in hydrochloric acid or the like to remove the dummy pattern 16b, and at the same time, cap layer 17a and
After the unnecessary metal film 20 is lifted off, the thin film 2 is processed by RIE or the like and an opening is formed in this (FIG. 4 (e)).

【0034】次に、酒石酸等によりエッチングを行っ
て、リセス溝1aを形成する(図4(f) )。次にレジス
ト21を全面に塗布しリセス溝1a内をレジスト21で
充填する(図4(g) )。
Next, etching is performed with tartaric acid or the like to form the recess groove 1a (FIG. 4 (f)). Next, the resist 21 is applied to the entire surface and the inside of the recess groove 1a is filled with the resist 21 (FIG. 4 (g)).

【0035】次にO2 RIE等を施してレジスト21及
びレジスト19を加工し図4(h) のようなパターンを得
る。次にフッ酸などにより薄膜15の不要部分を除去す
る(図4(i) )。そして図4(j) に示すように、ゲート
金属10を全面に蒸着した後、基板をアセトンなどに浸
漬することにより不要なゲート金属10をリフトオフし
図4(k) のようなパターンを得る。
Next, the resist 21 and the resist 19 are processed by applying O 2 RIE or the like to obtain a pattern as shown in FIG. 4 (h). Then, unnecessary portions of the thin film 15 are removed with hydrofluoric acid or the like (FIG. 4 (i)). Then, as shown in FIG. 4 (j), after depositing the gate metal 10 on the entire surface, the unnecessary gate metal 10 is lifted off by immersing the substrate in acetone or the like to obtain a pattern as shown in FIG. 4 (k).

【0036】このように本実施例によれば、リセス溝1
aを形成した後、リセス溝1aのゲート電極が形成され
るべき領域以外をレジスト21で充填し、さらに、リセ
ス溝1a形成時に半導体基板1表面に形成したマスク材
(15,19)を、形成したリセス溝1aよりも広くな
るように除去することにより、T型電極5の傘の部分と
茎の部分が分離することなく形成でき、ゲート電極5の
上方部分の下面を半導体基板1の表面と同一にすること
で茎の部分の高さが、リセス溝1aの深さに相当する分
だけでよく、安定したT型形状が形成できる。
As described above, according to this embodiment, the recess groove 1
After forming a, the region other than the region where the gate electrode is to be formed in the recess groove 1a is filled with a resist 21, and the mask material (15, 19) formed on the surface of the semiconductor substrate 1 when the recess groove 1a is formed is formed. By removing so as to be wider than the recessed groove 1a, the umbrella portion and the stem portion of the T-type electrode 5 can be formed without being separated, and the lower surface of the upper portion of the gate electrode 5 can be formed on the surface of the semiconductor substrate 1. By making them the same, the height of the stem portion only needs to correspond to the depth of the recess groove 1a, and a stable T-shaped shape can be formed.

【0037】また、予めT型のダミーゲート(16b,
17a)を形成することにより、ゲート電極5の傘及び
茎の寸法を自己整合的に決定することが可能となり、製
造精度の安定なT型電極を得ることができる。
In addition, a T-type dummy gate (16b,
By forming 17a), the dimensions of the umbrella and stem of the gate electrode 5 can be determined in a self-aligned manner, and a T-shaped electrode with stable manufacturing accuracy can be obtained.

【0038】実施例4.次に本発明の第4の実施例によ
る半導体装置の製造方法を図5を用いて説明する。この
実施例では上記第3の実施例において形成されるリセス
溝1a内にさらに幅の小さい第2のリセス溝を設け、よ
り深いリセスにゲート電極を形成するようにしたもので
ある。図において、1bはリセス1a内に形成されたレ
ジスト20aをマスクとしてエッチングを行って形成さ
れた幅の狭い2段目のリセスである。
Example 4. Next, a method of manufacturing a semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, a second recess groove having a smaller width is provided in the recess groove 1a formed in the third embodiment, and the gate electrode is formed in a deeper recess. In the figure, reference numeral 1b denotes a second narrow recess formed by etching using the resist 20a formed in the recess 1a as a mask.

【0039】次に製造方法について説明する。上記第3
の実施例と同様にして図5(a) 〜図5(i) まで処理を行
い、次いでこの状態で再度酒石酸等によりエッチングを
行い、2段目のリセス溝1bを形成する(図5(j) )。
次にゲート金属10を全面にを蒸着してこれをリフトオ
フし、図5(k) のようなパターンを得る。
Next, the manufacturing method will be described. Third above
5 (a) to 5 (i) are carried out in the same manner as in the embodiment of FIG. 5, and then, in this state, etching is again carried out with tartaric acid or the like to form the second recess groove 1b (FIG. 5 (j)). )).
Next, the gate metal 10 is vapor-deposited on the entire surface and lifted off to obtain a pattern as shown in FIG.

【0040】このようにすることで、ある程度さらにリ
セスの溝を深くすることができ、耐圧向上を図ることが
できる。
By doing so, the groove of the recess can be deepened to some extent and the breakdown voltage can be improved.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、第1
の溝部内に第2の溝部を設けてリセスを2段構造とし、
第2の溝部周辺の第1の溝部にマスクを設けてゲート金
属を蒸着するようにしたから、あるいはリセス内のゲー
ト電極形成領域以外をレジストで充填するとともにリセ
ス上方にマスク材を設けてゲート金属を蒸着するように
したから、リセス自身の深さはそのままで、ゲート金属
蒸着時のマスク上面からリセス底面までの距離が短縮さ
れ、耐圧を維持しつつ、高精度なT型構造のゲート電極
を有するFETを得ることができるという効果がある。
As described above, according to the present invention, the first
The second groove portion is provided in the groove portion, and the recess has a two-step structure,
Since the gate metal is vapor-deposited by providing the mask in the first groove portion around the second groove portion, or by filling the area other than the gate electrode forming region in the recess with the resist and providing the mask material above the recess, the gate metal is formed. Since the depth of the recess itself remains the same, the distance from the mask top surface to the recess bottom surface during gate metal deposition is shortened, and while maintaining the breakdown voltage, a highly accurate gate electrode with a T-shaped structure can be formed. There is an effect that it is possible to obtain the FET that has.

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

【図1】本発明の第1及び第2の実施例による半導体装
置の製造方法により製造されたFETの断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an FET manufactured by a method for manufacturing a semiconductor device according to first and second embodiments of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例による半導体装置の製造
工程を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the invention.

【図3】本発明の第2の実施例による半導体装置の製造
工程を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a manufacturing process of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施例による半導体装置の製造
工程を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a manufacturing process of the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4の実施例による半導体装置の製造
工程を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a manufacturing process of the semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention.

【図6】従来の半導体装置の製造方法による電界効果ト
ランジスタの製造工程を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a field effect transistor by a conventional method for manufacturing a semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 1a 1段目のリセス溝 1b 2段目のリセス溝 2 ソース・ドレイン電極 3 幅の広いリセス(第1の溝部) 4 幅の狭いリセス(第2の溝部) 5 T型ゲート電極 6 第1のレジスト 7 下層レジスト 9 上層レジスト 10 ゲート金属 11 ダミーレジスト 12 リセス 13 ゲート電極 15 薄膜 16 ダミーパターン 17 キャップ層 18 レジスト 19 レジスト 1 Substrate 1a 1st Recess Groove 1b 2nd Recess Groove 2 Source / Drain Electrode 3 Wide Recess (First Groove) 4 Narrow Recess (Second Groove) 5 T-type Gate Electrode 6th 1 resist 7 lower layer resist 9 upper layer resist 10 gate metal 11 dummy resist 12 recess 13 gate electrode 15 thin film 16 dummy pattern 17 cap layer 18 resist 19 resist

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に形成された溝内に断面T字型の
電極を配置してなる半導体装置において、 基板上に形成された第1の溝部と、 該第1の溝部の底面に形成された第2の溝部と、 その下方部分が上記第2の溝部の底面に接合し、その上
方部分が上記第2の溝部内側に位置する断面T字型の電
極とを備えたことを特徴とする半導体装置。
1. A semiconductor device in which an electrode having a T-shaped cross section is arranged in a groove formed on a substrate, wherein a first groove portion formed on the substrate and a bottom surface of the first groove portion are formed. And a lower portion of which is joined to the bottom surface of the second groove portion, and an upper portion of which is an electrode having a T-shaped cross section located inside the second groove portion. Semiconductor device.
【請求項2】 基板上に形成された溝内に断面T型の電
極を配置してなる半導体装置において、 基板上に形成された溝部と、 その下方部分が上記溝部の底面に接合し、その上方部分
の底面部が上記基板表面と同一の高さに位置するととも
に上記溝部内側に位置する断面T字型の電極とを備えた
ことを特徴とする半導体装置。
2. A semiconductor device in which an electrode having a T-shaped cross section is arranged in a groove formed on a substrate, wherein the groove formed on the substrate and a lower portion thereof are joined to the bottom surface of the groove, and A semiconductor device comprising: an electrode having a T-shaped cross section, the bottom surface of the upper portion being located at the same height as the surface of the substrate and being located inside the groove.
【請求項3】 請求項2記載の半導体装置において、 上記溝部はその底面部にこれよりも幅の狭い第2の溝部
を有し、 上記断面T字型の電極の下方部分が上記第2の溝部の底
面に接合されていることを特徴とする半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 2, wherein the groove portion has a second groove portion having a width narrower than the groove portion on a bottom surface thereof, and a lower portion of the electrode having a T-shaped cross section has the second groove portion. A semiconductor device characterized by being bonded to the bottom surface of a groove.
【請求項4】 基板上に形成された溝内に、該溝の幅よ
りも狭い開口を有するマスクを用いて金属を選択的に蒸
着させて断面T字型の電極を形成する工程を有する半導
体装置の製造方法において、 基板表面に第1の溝部を形成する工程と、 上記第1の溝部よりも狭い開口を有する第1のマスクを
用いてエッチングを行い上記第1の溝部底面に第2の溝
部を形成する工程と、 上記第1の溝部よりも狭く、かつ上記第1のマスクより
も広い開口を有する第2のマスクを設ける工程と、 上記第2及び第1のマスクを用いて金属を選択的に蒸着
させて断面T字型の電極を形成する工程とを含むことを
特徴とする半導体装置の製造方法。
4. A semiconductor having a step of forming a T-shaped electrode in cross section by selectively depositing metal in a groove formed on a substrate using a mask having an opening narrower than the width of the groove. In the method of manufacturing the device, a step of forming a first groove on the surface of the substrate, etching using a first mask having an opening narrower than the first groove, and performing a second etching on the bottom surface of the first groove. Forming a groove, providing a second mask having an opening narrower than the first groove and wider than the first mask, and forming a metal using the second and first masks. And a step of selectively vapor-depositing to form an electrode having a T-shaped cross-section.
【請求項5】 基板上に形成された溝内に、該溝の幅よ
りも狭い開口を有するマスクを用いて金属を選択的に蒸
着させて断面T字型の電極を形成する工程を有する半導
体装置の製造方法において、 基板表面に所定の大きさの開口を有する遮光膜を設けて
エッチングを行い、前記開口よりも幅の広い第1の溝部
を形成する工程と、 基板全面にレジストを塗布して上記第1の溝部内をレジ
ストで充填した状態で露光を行い、上記第1の溝部内
の、上記遮光膜で覆われた部分のレジストを残存させて
第1のマスクを形成する工程と、 上記遮光膜を除去した後、上記第1の溝部よりも狭く、
かつ上記遮光膜の開口部よりも大きい開口を有する第2
のマスクを形成する工程と、 該第2及び上記第1のマスクを用いて金属を選択的に蒸
着させて断面T字型の電極を形成する工程とを含むこと
を特徴とする半導体装置の製造方法。
5. A semiconductor having a step of selectively depositing a metal in a groove formed on a substrate using a mask having an opening narrower than the width of the groove to form an electrode having a T-shaped cross section. In the method of manufacturing the device, a step of forming a first light shielding portion having a width larger than the opening by forming a light shielding film having an opening of a predetermined size on the surface of the substrate and performing etching, and applying a resist to the entire surface of the substrate. Exposing in the first groove portion with a resist to form a first mask by leaving the resist in the portion covered with the light shielding film in the first groove portion, After removing the light shielding film, it is narrower than the first groove,
And a second opening having an opening larger than the opening of the light shielding film.
And a step of forming an electrode having a T-shaped cross section by selectively vapor-depositing metal using the second and first masks. Method.
【請求項6】 基板上に形成された溝内に、該溝の幅よ
りも狭い開口を有するマスクを用いて金属を選択的に蒸
着させて断面T字型の電極を形成する工程を有する半導
体装置の製造方法において、 基板上に、エッチングに対する選択性が互いに異なる薄
い第1のマスク,及びこれよりも厚い第2のマスクを順
次積層する工程と、 上記第1及び第2のマスクに所定の大きさの開口を形成
し、これらマスクを用いてエッチングを行い上記基板に
溝部を形成する工程と、 上記溝部内をレジストで充填してエッチングを行い、上
記第1のマスクの開口に応じた大きさの開口を上記溝部
内のレジストに形成してこれを第3のマスクとするとと
もに、上記第2のマスクの開口を拡大する工程と、 上記溝部内の第3のマスク上方の上記第1のマスクを選
択的に除去した後、上記第1ないし第3のマスクを用い
て金属を選択的に蒸着させて断面T字型の電極を形成す
る工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方
法。
6. A semiconductor having a step of selectively depositing a metal in a groove formed on a substrate using a mask having an opening narrower than the width of the groove to form an electrode having a T-shaped cross section. In the method for manufacturing a device, a step of sequentially laminating a thin first mask having a different etching selectivity and a thicker second mask on a substrate, and a predetermined mask for the first and second masks. A step of forming an opening having a size and performing etching using these masks to form a groove portion on the substrate, and a step of filling the inside of the groove portion with a resist and performing etching to obtain a size corresponding to the opening of the first mask Forming an opening in the resist in the groove to form a third mask and enlarging the opening in the second mask; and the first mask above the third mask in the groove. Select mask After removal, the method of manufacturing a semiconductor device which comprises a step of selectively deposited metal to form a T-shaped cross section of the electrode by using the first to third mask.
【請求項7】 請求項6記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 上記第3のマスク上方の上記第1のマスクを選択的に除
去した後、上記第3のマスクを用いてエッチングを行
い、上記溝部内にこれよりも幅の狭い第2の溝部を形成
する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方
法。
7. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein after the first mask above the third mask is selectively removed, etching is performed using the third mask, A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the step of forming a second groove portion having a width narrower than that in the groove portion.
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