JPH05304172A - Manufacture of compound semiconductor device - Google Patents

Manufacture of compound semiconductor device

Info

Publication number
JPH05304172A
JPH05304172A JP10751692A JP10751692A JPH05304172A JP H05304172 A JPH05304172 A JP H05304172A JP 10751692 A JP10751692 A JP 10751692A JP 10751692 A JP10751692 A JP 10751692A JP H05304172 A JPH05304172 A JP H05304172A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gate electrode
refractory metal
compound semiconductor
forming
annealing
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.)
Pending
Application number
JP10751692A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Manabu Yanagihara
学 柳原
Koji Watanabe
厚司 渡邊
Akiyoshi Tamura
彰良 田村
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP10751692A priority Critical patent/JPH05304172A/en
Publication of JPH05304172A publication Critical patent/JPH05304172A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide the manufacture of a compound semiconductor device, in which the concentration of stress at the time of annealing at the end of a gate electrode composed of a high melting-point metal is prevented and regions having high carrier concentration by self-alignment can be formed at both ends of the gate electrode for lowering source-drain resistance. CONSTITUTION:The etching of WSi 3 for forming a gate electrode 7 is stopped halfway, regions 6 having high carrier concentration are shaped on both sides of the gate electrode 7 through ion implantation and annealed, and the whole surface of WSi 3 is etched, thus completing the formation of the gate electrode 7. Accordingly, no stress is applied at the end of the gate electrode at the time of annealing, thus preventing the increase of gate leakage currents and the lowering of gate breakdown strength due to the generation of a point defect and a line defect in a GaAs surface at the end of the gate electrode. Maximum carrier concentration is lowered, and distribution is not spread wholly, thus preventing the reduction of transconductance (gm) and a K value in FET characteristics.

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、化合物半導体装置の
製造方法に関するもので、特にGaAs等のIII−V族
化合物半導体の電界効果トランジスタ(以下MES−F
ETと記す)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 method for manufacturing a compound semiconductor device, and more particularly to a field effect transistor of a III-V group compound semiconductor such as GaAs (hereinafter referred to as MES-F).
ET).

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、GaAs等高速の III−V族半導
体を用いたMES−FETの開発が盛んに行なわれてい
る。GaAsMES−FETにおいて、電気的活性層を
イオン注入とそれに続くアニールで形成する場合、ソー
ス・ドレイン抵抗を下げるために高融点金属からなるゲ
ート金属を形成して後、そのゲート金属をマスクとして
ゲート金属の両側に自己整合でキャリア濃度が高い領域
を形成する方法がある。
2. Description of the Related Art In recent years, MES-FETs using high-speed III-V group semiconductors such as GaAs have been actively developed. In a GaAs MES-FET, when an electrically active layer is formed by ion implantation and subsequent annealing, a gate metal made of a refractory metal is formed in order to reduce the source / drain resistance, and then the gate metal is used as a mask for the gate metal. There is a method of forming self-aligned regions having a high carrier concentration on both sides of.

【0003】このGaAsMESFETの従来の製造方
法を図4を参照しながら説明する。まず、図4(a)に
示すように、半絶縁性GaAs基板61にSi+ の選択
イオン注入を行い第1のn型注入領域62を形成し、全
面に高融点金属からなるWSi63をスパッタで200
nm形成して、ゲート金属に加工するためのAlからな
るマスク64を形成する。
A conventional method of manufacturing this GaAs MESFET will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 4A, selective ion implantation of Si + is performed on a semi-insulating GaAs substrate 61 to form a first n-type implantation region 62, and WSi 63 made of a refractory metal is sputtered on the entire surface. 200
Then, a mask 64 made of Al for processing into a gate metal is formed.

【0004】次に、Al64をマスクとしてWSi63
を反応性イオンエッチング(RIE)により同図(b)
に示すゲート電極68に加工後、Al64を塩酸により
除去してゲート電極68をマスクとしてSi+ の選択イ
オン注入を行い第2のn型注入領域65をゲート電極6
8に対して自己整合で形成する。また、同図(c)に示
すように、オーミック接触を得るためのn+ 型注入領域
(67)を同じくSi+ の選択イオン注入により形成す
る。
Next, WSi63 is formed by using Al64 as a mask.
By (b) of the same figure by reactive ion etching (RIE).
After processing the gate electrode 68 shown in FIG. 6A, Al 64 is removed by hydrochloric acid, and selective ion implantation of Si + is performed using the gate electrode 68 as a mask to form the second n-type implantation region 65 in the gate electrode 6.
8 is formed in self alignment. Further, as shown in FIG. 3C, an n + type implantation region (67) for obtaining ohmic contact is also formed by the selective ion implantation of Si + .

【0005】その後、同図(d)に示すように、SiO
2 からなるアニール膜66を全面に形成して820℃、
20分間のアニールを行い、注入したSi+ の電気的活
性化を行う。最後に、アニール膜66を除去して、同図
(e)に示すソース電極69、ドレイン電極70を同時
に蒸着・リフトオフ法で形成して450℃、3分間の熱
処理を行い、オーミック接触を得る。
After that, as shown in FIG.
Annealed film 66 of 2 is formed on the entire surface, and 820 ° C.
Annealing is performed for 20 minutes to electrically activate the implanted Si + . Finally, the annealed film 66 is removed, and the source electrode 69 and the drain electrode 70 shown in FIG. 6E are simultaneously formed by the vapor deposition / lift-off method, and heat treatment is performed at 450 ° C. for 3 minutes to obtain ohmic contact.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の製造方法では、ゲート電極を形成後にアニール
すると、ゲート電極材料とGaAs基板の熱膨張係数の
違いにより、応力が発生する。その応力は特にゲート電
極端で最も大きくなり、ゲート電極端のGaAs表面に
点欠陥や線欠陥が発生して、ゲートリーク電流の増加
や、ゲート耐圧の劣化が生じるという問題点があった。
However, in the above-described conventional manufacturing method, when the gate electrode is annealed after the formation, stress is generated due to the difference in thermal expansion coefficient between the gate electrode material and the GaAs substrate. The stress becomes particularly large at the end of the gate electrode, and point defects and line defects occur on the GaAs surface at the end of the gate electrode, increasing the gate leak current and degrading the gate breakdown voltage.

【0007】また、ゲート電極端の応力によりGaAs
基板61に注入されたイオンの分布にも影響を及ぼす。
図5にSi+ + を15KeVで8×1012cm-2の条件
で注入を行い、高融点金属のWSiの堆積後、100×
100μm2 と1×100μm2 の大きさに加工してア
ニールを行なったときのそれぞれのサイズのWSi下の
キャリアプロファイルの比較を示す。面積が1×100
μm2 のWSiの場合ははゲート電極に対応するが、面
積が100×100μm2 の場合に比べて最大キャリア
濃度が低くなり、全体的に分布が広がる。その結果、重
要なFET特性である相互コンダクタンス(gm)やK
値が低くなるというような課題もあった。
Further, due to the stress at the edge of the gate electrode, GaAs
It also affects the distribution of ions implanted in the substrate 61.
In FIG. 5, Si + + was implanted at 15 KeV under the condition of 8 × 10 12 cm −2 , and after depositing the refractory metal WSi, 100 ×
Shows a comparison of the carrier profile of WSi under each size when subjected to annealing and machining to a size of 100 [mu] m 2 and 1 × 100μm 2. Area is 1 x 100
In the case of WSi of μm 2 , it corresponds to the gate electrode, but the maximum carrier concentration is lower than that in the case of an area of 100 × 100 μm 2 , and the distribution is broadened overall. As a result, important FET characteristics such as transconductance (gm) and K
There was also a problem that the value became low.

【0008】したがって、この発明の目的は、アニール
時の応力が高融点金属のゲート電極端に集中することを
防ぎ、かつソース・ドレイン抵抗を下げるためにゲート
電極の両端に自己整合によるキャリア濃度の高い領域を
形成することが可能な化合物半導体装置の製造方法を提
供することである。
Therefore, an object of the present invention is to prevent the stress during annealing from concentrating on the end of the gate electrode of refractory metal, and to reduce the source / drain resistance, the carrier concentration of the self-alignment at both ends of the gate electrode is reduced. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a compound semiconductor device capable of forming a high region.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の化合物半
導体装置の製造方法は、ゲート電極となる高融点金属を
全面に形成後、ゲート電極の加工を途中で止めて、ゲー
ト電極の両側にイオン注入を行い、アニールを行った
後、ゲート電極の加工を最後まで行う工程を含むことを
特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a compound semiconductor device, wherein a refractory metal to be a gate electrode is formed on the entire surface, processing of the gate electrode is stopped midway, and both sides of the gate electrode are formed. The method is characterized by including the steps of performing ion implantation, annealing, and then processing the gate electrode to the end.

【0010】請求項2記載の化合物半導体装置の製造方
法は、請求項1記載の化合物半導体装置の製造方法にお
いて、高融点金属膜を少なくともタングステンとシリコ
ンを含む混晶物で形成するとともに、高融点金属膜を選
択エッチングして薄くする際に、薄くなった膜厚が20
nm以上になるようにしている。請求項3記載の化合物
半導体装置の製造方法は、ゲート電極となる高融点金属
を全面に形成後、絶縁膜からなるゲート電極の加工を行
うマスクを形成して、ゲート電極の両側にイオン注入を
行い、アニールを行った後、ゲート電極の加工を行う工
程を含むことを特徴とする。
A method for manufacturing a compound semiconductor device according to a second aspect is the method for manufacturing a compound semiconductor device according to the first aspect, in which the refractory metal film is formed of a mixed crystal containing at least tungsten and silicon and has a high melting point. When the metal film is selectively etched to be thin, the thin film thickness is 20
It is set to be nm or more. In the method of manufacturing a compound semiconductor device according to claim 3, after forming a refractory metal to be a gate electrode on the entire surface, a mask for processing the gate electrode made of an insulating film is formed, and ion implantation is performed on both sides of the gate electrode. The method is characterized by including a step of processing the gate electrode after performing and annealing.

【0011】請求項4記載の化合物半導体の製造方法
は、ゲート電極となる第一の高融点金属を全面に形成
後、ゲート電極の加工を行うマスクとして第二の高融点
金属をリフトオフで形成する。その後、ゲート電極の両
側にイオン注入、アニールを行った後、ゲート電極の加
工を行うことにより、ゲート電極を2層構造とする工程
を含むことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a compound semiconductor, after forming a first refractory metal to be a gate electrode on the entire surface, a second refractory metal is formed by lift-off as a mask for processing the gate electrode. .. After that, the method is characterized by including a step of forming the gate electrode into a two-layer structure by performing ion implantation and annealing on both sides of the gate electrode and then processing the gate electrode.

【0012】[0012]

【作用】請求項1、請求項3、請求項4の構成によれ
ば、アニールを行う場合に、化合物半導体基板の表面は
ゲート電極となる高融点金属に全面が覆われているた
め、ゲート電極端に応力がかからないので、ゲート電極
端のGaAs表面に点欠陥や線欠陥が発生してゲートリ
ーク電流が増加したり、ゲート耐圧が劣化するというこ
とがなくなる。また、ソース・ドレイン抵抗が下がるの
で、ゲート電極の両端に自己整合によりキャリア濃度の
高い領域を形成することが可能になる。
According to the structures of claims 1, 3, and 4, when annealing is performed, the entire surface of the compound semiconductor substrate is covered with a refractory metal serving as a gate electrode. Since the stress is not extremely applied, it is possible to prevent point defects and line defects from occurring on the GaAs surface at the end of the gate electrode, thereby increasing the gate leakage current and deteriorating the gate breakdown voltage. Further, since the source / drain resistance is reduced, it becomes possible to form regions having high carrier concentration by self-alignment at both ends of the gate electrode.

【0013】請求項2の構成によれば、タングステンと
シリコンをふくむ混晶物で構成された高融点金属膜の膜
厚を20nm以上にしておくと、ゼロバイアスでのゲー
ト電極下のキャリア濃度が高濃度になる。
According to the structure of claim 2, when the film thickness of the refractory metal film made of a mixed crystal containing tungsten and silicon is set to 20 nm or more, the carrier concentration under the gate electrode at zero bias is increased. It becomes a high concentration.

【0014】[0014]

【実施例】以下、この発明の化合物半導体装置の製造方
法の実施例について、図面を参照しながら説明する。 〔第1の実施例〕この発明の第1の実施例を図1に基づ
いて説明する。
Embodiments of the method of manufacturing a compound semiconductor device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. [First Embodiment] A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0015】このGaAsMES−FETの製造方法で
は、まず、従来例と同様に図1(a)に示すように、第
1のn型注入領域2、厚さ300nmのWSi3、ゲー
ト電極に加工するためのAlからなるマスク4を形成す
る。次に、同図(b)に示すように、RIEによるゲー
ト電極の加工を行うが、WSiの残りが40nmの厚さ
で中断し、Si+ の選択イオン注入を行い第2のn型注
入領域5を形成する。
In this GaAs MES-FET manufacturing method, first, as in the conventional example, as shown in FIG. 1A, the first n-type implantation region 2, the WSi 3 having a thickness of 300 nm, and the gate electrode are processed. The mask 4 made of Al is formed. Next, as shown in FIG. 6B, the gate electrode is processed by RIE, but the rest of WSi is interrupted at a thickness of 40 nm, and Si + selective ion implantation is performed to perform the second n-type implantation region. 5 is formed.

【0016】また、同図(c)に示すように、Al4の
塩酸による除去と、Si+ の選択イオン注入によるオー
ミック接触を得るためのn+ 型注入領域6の形成を行な
う。その後、RIEによる全面エッチングを行い、Ga
As表面が出たところで止めると同図(d)に示す形状
になる。ゲート電極7は当初の厚さ300nmよりも薄
くなるが問題とはならない。
Further, as shown in FIG. 1C, Al 4 is removed by hydrochloric acid, and an n + type implantation region 6 for obtaining ohmic contact by selective ion implantation of Si + is formed. After that, the entire surface is etched by RIE and Ga
When stopped at the surface of the As surface, the shape becomes as shown in FIG. The gate electrode 7 becomes thinner than the initial thickness of 300 nm, but this is not a problem.

【0017】最後に、従来例と同様にして同図(e)に
示すように、ソース電極8、ドレイン電極9を同時に蒸
着・リフトオフ法で形成して450℃、3分間の熱処理
を行い、オーミック接触を得る。この製造方法におい
て、同図(b)に示すエッチングで残すWSi3の膜厚
を変化させて、アニールを行った時のC−V法で求めた
ゲート電極7下のゼロバイアスでのキャリア濃度を図6
に示す。残す膜厚が10nmではキャリア濃度が下がる
のに対して、20nmを越えると、高いキャリア濃度が
得られているのがわかる。
Finally, as in the conventional example, as shown in FIG. 3E, the source electrode 8 and the drain electrode 9 are simultaneously formed by the vapor deposition / lift-off method, and heat treatment is performed at 450 ° C. for 3 minutes to form an ohmic contact. Get in touch. In this manufacturing method, the carrier concentration at zero bias under the gate electrode 7 obtained by the CV method when annealing is performed by changing the film thickness of WSi3 left by etching shown in FIG. 6
Shown in. It can be seen that, when the remaining film thickness is 10 nm, the carrier concentration decreases, whereas when it exceeds 20 nm, a high carrier concentration is obtained.

【0018】上記の製造方法によれば、アニールを行う
場合に、化合物半導体基板1の表面はゲート電極7とな
る高融点金属WSi3に全面が覆われているため、ゲー
ト電極7端に応力がかからないので、ゲート電極7端の
GaAs表面に点欠陥や線欠陥が発生してゲートリーク
電流が増加したり、ゲート耐圧が劣化するということが
なくなる。また、ソース・ドレイン抵抗が下がるので、
ゲート電極7の両端に自己整合によりキャリア濃度の高
い領域を形成することが可能になる。 〔第2の実施例〕この発明の第2の実施例を図2に基づ
いて説明する。
According to the manufacturing method described above, when annealing is performed, the entire surface of the compound semiconductor substrate 1 is covered with the refractory metal WSi3 that will be the gate electrode 7, so that no stress is applied to the end of the gate electrode 7. Therefore, it is possible to prevent point defects and line defects from occurring on the GaAs surface at the end of the gate electrode 7 to increase the gate leak current and the gate breakdown voltage. Also, since the source / drain resistance is reduced,
A region having a high carrier concentration can be formed on both ends of the gate electrode 7 by self-alignment. [Second Embodiment] A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0019】このGaAsMES−FETの製造方法で
は、上記第1の実施例と同様図2(a)に示すように、
まず第1のn型注入領域12、厚さ150nmのWSi
13を形成して、その上にSiO2 膜14とゲート電極
に加工するためのAlからなるマスク15を形成する。
次に、同図(b)に示すように、CF4 +H2 ガスによ
るRIEによりSiO 2 膜14のエッチングを行い、S
+ の選択イオン注入を行い第2のn型注入領域16を
形成する。
In this GaAs MES-FET manufacturing method,
Is similar to the first embodiment, as shown in FIG.
First, the first n-type implantation region 12 and WSi having a thickness of 150 nm
13 is formed and SiO is formed on it.2Membrane 14 and gate electrode
A mask 15 made of Al for processing is formed.
Next, as shown in FIG.Four+ H2By gas
By RIE 2The film 14 is etched and S
i+Selective ion implantation of the second n-type implantation region 16 is performed.
Form.

【0020】また、同図(c)に示すように、Si+
選択イオン注入によるオーミック接触を得るためのn+
型注入領域17の形成、塩酸によるAl15の除去を行
った後、アニールを行なう。その後、CF4 +N2 ガス
によるRIEによりWSi13のエッチングを行い、同
図(d)に示すゲート電極18を形成する。
Further, as shown in FIG. (C), in order to obtain an ohmic contact by selective ion implantation of Si + n +
Annealing is performed after forming the mold injection region 17 and removing Al15 with hydrochloric acid. After that, the WSi 13 is etched by RIE using CF 4 + N 2 gas to form the gate electrode 18 shown in FIG.

【0021】最後に、ゲート電極18上のSiO2 膜を
フッ酸で除去して同図(e)に示す様に、ソース電極1
9、ドレイン電極20を同時に蒸着・リフトオフ法で形
成して450℃、3分間の熱処理を行い、オーミック接
触を得る。上記の製造方法によれば、アニールを行う場
合に、化合物半導体基板11の表面はゲート電極18と
なる高融点金属WSi13に全面が覆われているため、
ゲート電極18端に応力がかからないので、ゲート電極
18端のGaAs表面に点欠陥や線欠陥が発生してゲー
トリーク電流が増加したり、ゲート耐圧が劣化するとい
うことがなくなる。また、ソース・ドレイン抵抗が下が
るので、ゲート電極18の両端に自己整合によりキャリ
ア濃度の高い領域を形成することが可能になる。 〔第3の実施例〕この発明の第3の実施例を図3に基づ
いて説明する。
Finally, the SiO 2 film on the gate electrode 18 is removed with hydrofluoric acid to remove the source electrode 1 as shown in FIG.
9. The drain electrode 20 is simultaneously formed by the vapor deposition / lift-off method, and heat treatment is performed at 450 ° C. for 3 minutes to obtain ohmic contact. According to the above-mentioned manufacturing method, when annealing is performed, the entire surface of the compound semiconductor substrate 11 is covered with the refractory metal WSi 13 that will be the gate electrode 18,
Since no stress is applied to the end of the gate electrode 18, there is no possibility that point defects or line defects occur on the GaAs surface at the end of the gate electrode 18 to increase the gate leak current or deteriorate the gate breakdown voltage. Further, since the source / drain resistance is lowered, it is possible to form regions having a high carrier concentration on both ends of the gate electrode 18 by self-alignment. [Third Embodiment] A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0022】このGaAsMES−FETの製造方法で
は、上記第1、第2の実施例と同様に、図3(a)に示
すように、第1のn型注入領域42、第一の高融点金属
として厚さ150nmのWSi43を形成して、フォト
リソグラフィーを行い、第二の高融点金属としてのW4
5を蒸着する。次に、同図(b)に示すように、リフト
オフを行い、Si+ の選択イオン注入を行い第2のn型
注入領域46を形成する。
In this GaAs MES-FET manufacturing method, as in the first and second embodiments, as shown in FIG. 3A, the first n-type implantation region 42 and the first refractory metal are formed. As a second refractory metal, WSi43 having a thickness of 150 nm is formed as a second refractory metal and photolithography is performed.
5 is vapor-deposited. Next, as shown in FIG. 6B, lift-off is performed and selective ion implantation of Si + is performed to form a second n-type implantation region 46.

【0023】また、同図(c)に示すように、オーミッ
ク接触を得るためのn+ 型注入領域47を同じくSi+
の選択イオン注入により形成後、アニールを行なう。そ
の後、RIEによりWSiをエッチングして同図(d)
に示す二層構造のゲート電極48が形成される。最後
に、同図(e)に示す様に、ソース電極49、ドレイン
電極50を同時に蒸着・リフトオフ法で形成して450
℃、3分間の熱処理を行い、オーミック接触を得る。
Further, as shown in FIG. 3C, the n + -type implantation region 47 for obtaining ohmic contact is also made of Si +.
After forming by selective ion implantation of, annealing is performed. After that, the WSi was etched by RIE, and the same figure (d)
A gate electrode 48 having a two-layer structure shown in is formed. Finally, as shown in FIG. 7E, the source electrode 49 and the drain electrode 50 are simultaneously formed by the vapor deposition / lift-off method to form 450.
Heat treatment is performed at ℃ for 3 minutes to obtain ohmic contact.

【0024】上記の製造方法によれば、アニールを行う
場合に、化合物半導体基板41の表面はゲート電極48
となる高融点金属WSi43に全面が覆われているた
め、ゲート電極48端に応力がかからないので、ゲート
電極48端のGaAs表面に点欠陥や線欠陥が発生して
ゲートリーク電流が増加したり、ゲート耐圧が劣化する
ということがなくなる。また、ソース・ドレイン抵抗が
下がるので、ゲート電極48の両端に自己整合によりキ
ャリア濃度の高い領域を形成することが可能になる。
According to the above manufacturing method, the surface of the compound semiconductor substrate 41 is covered with the gate electrode 48 when annealing is performed.
Since the entire surface is covered with the refractory metal WSi43 that becomes a stress, stress is not applied to the end of the gate electrode 48, so that a point defect or a line defect occurs on the GaAs surface at the end of the gate electrode 48 to increase the gate leakage current. The gate breakdown voltage does not deteriorate. Further, since the source / drain resistance is lowered, it is possible to form regions having high carrier concentration by self-alignment at both ends of the gate electrode 48.

【0025】[0025]

【発明の効果】この発明の化合物半導体装置の製造方法
によれば、アニール時にゲート電極端にストレスがかか
らないため、ゲート電極端のGaAs表面に点欠陥や線
欠陥が発生して、ゲートリーク電流の増加やゲート耐圧
の劣化が起こることを防止できる。また、最大キャリア
濃度が低くなり、全体的に分布が広がるようなことがな
いので、FET特性において相互コンダクタンス(g
m)やK値が低くなることがなくなる。
According to the method of manufacturing a compound semiconductor device of the present invention, stress is not applied to the end of the gate electrode during annealing, so that point defects or line defects occur on the GaAs surface at the end of the gate electrode, and the gate leakage current It is possible to prevent the increase and the deterioration of the gate breakdown voltage. Also, since the maximum carrier concentration does not decrease and the distribution does not broaden overall, the mutual conductance (g
m) and K value will not decrease.

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

【図1】この発明の第1の実施例における化合物半導体
装置の製造方法を示す工程順断面図である。
1A to 1D are cross-sectional views in order of the steps, showing a method for manufacturing a compound semiconductor device in a first embodiment of the invention.

【図2】第2の実施例における化合物半導体装置の製造
方法を示す工程順断面図である。
2A to 2D are cross-sectional views in order of the steps, showing a method for manufacturing a compound semiconductor device in a second example.

【図3】第3の実施例における化合物半導体装置の製造
方法を示す工程順断面図である。
3A to 3D are sectional views in order of the processes, showing the method for manufacturing the compound semiconductor device according to the third embodiment.

【図4】従来の(化合物半導体装置の製造方法を示す工
程順断面図である。
4A to 4C are cross-sectional views in order of the processes, showing the conventional method for manufacturing a compound semiconductor device.

【図5】それぞれのサイズのWSiについてC−V法で
求めたキャリアプロファイルの比較を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a comparison of carrier profiles obtained by the CV method for WSi of different sizes.

【図6】エッチングで残すWSiの膜厚を変化させて、
アニールを行った時のC−V法で求めたゲート電極下の
ゼロバイアスでのキャリア濃度を示す図である。
[FIG. 6] By changing the film thickness of WSi left by etching,
It is a figure which shows the carrier density in the zero bias under the gate electrode calculated | required by CV method at the time of annealing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半絶縁性GaAs基板 2 第1のn型注入領域 3 WSi 4 Al 5 第2のn型注入領域 6 n+ 型注入領域 7 ゲート電極 8 ソース電極 9 ドレイン電極 11 半絶縁性GaAs基板 12 n型注入領域(1) 13 WSi 14 SiO2 15 Al 16 第2のn型注入領域 17 n+ 型注入領域 18 ゲート電極 19 ソース電極 20 ドレイン電極 41 半絶縁性GaAs基板 42 第1のn型注入領域 43 WSi 44 レジスト 45 W 46 第2のn型注入領域 47 n+ 型注入領域 48 ゲート電極 49 ソース電極 50 ドレイン電極1 semi-insulating GaAs substrate 2 first n-type implantation region 3 WSi 4 Al 5 second n-type implantation region 6 n + type implantation region 7 gate electrode 8 source electrode 9 drain electrode 11 semi-insulating GaAs substrate 12 n-type Implantation region (1) 13 WSi 14 SiO 2 15 Al 16 Second n-type implantation region 17 n + type implantation region 18 Gate electrode 19 Source electrode 20 Drain electrode 41 Semi-insulating GaAs substrate 42 First n-type implantation region 43 WSi 44 Resist 45 W 46 Second n-type implantation region 47 n + type implantation region 48 Gate electrode 49 Source electrode 50 Drain electrode

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 化合物半導体基板に電気的活性層となる
イオン注入領域を形成する工程と、高融点金属膜を全面
に形成してゲート電極となる領域以外の領域の前記高融
点金属膜を選択エッチングして薄くする工程と、ゲート
電極の両側にイオン注入領域を形成する工程と、注入イ
オンの活性化を行なうためのアニールを行う工程と、前
記高融点金属膜を全面エッチングしてゲート電極となる
領域以外の前記化合物半導体基板表面を露出する工程と
を含むことを特徴とする化合物半導体装置の製造方法。
1. A step of forming an ion-implanted region to be an electrically active layer on a compound semiconductor substrate, and forming a refractory metal film on the entire surface to select the refractory metal film in a region other than a region to be a gate electrode. Etching and thinning, forming ion-implanted regions on both sides of the gate electrode, annealing for activating implanted ions, and etching the refractory metal film over the entire surface to form a gate electrode. And a step of exposing the surface of the compound semiconductor substrate other than the region to be formed.
【請求項2】 高融点金属膜が少なくともタングステン
とシリコンを含む混晶物であり、高融点金属膜を選択エ
ッチングして薄くする工程において、薄くなった膜厚が
20nm以上である請求項1記載の化合物半導体装置の
製造方法。
2. The refractory metal film is a mixed crystal containing at least tungsten and silicon, and the thinned film is 20 nm or more in the step of selectively etching the refractory metal film to thin it. A method for manufacturing a compound semiconductor device.
【請求項3】 化合物半導体基板に電気的活性層となる
イオン注入領域を形成する工程と、高融点金属膜と絶縁
膜を全面に形成してゲート電極となる領域以外の前記絶
縁膜を選択エッチングする工程と、ゲート電極の両側に
イオン注入領域を形成する工程と、注入イオンの活性化
を行なうためのアニールを行う工程と、前記絶縁膜をマ
スクとして前記高融点金属膜をエッチングしてゲート電
極を形成する工程とを含むことを特徴とする化合物半導
体装置の製造方法。
3. A step of forming an ion-implanted region to be an electrically active layer on a compound semiconductor substrate, and a selective etching of the insulating film except a region to be a gate electrode by forming a refractory metal film and an insulating film on the entire surface. And a step of forming ion-implanted regions on both sides of the gate electrode, a step of annealing for activating the implanted ions, and a step of etching the refractory metal film using the insulating film as a mask to etch the gate electrode. And a step of forming a compound semiconductor device.
【請求項4】 化合物半導体基板に電気的活性層となる
イオン注入領域を形成する工程と、第一の高融点金属か
らなる膜を全面に形成してその上に第二の高融点金属か
らなるゲート電極を形成する工程と、ゲート電極の両側
にイオン注入領域を形成する工程と、注入イオンの活性
化を行なうためのアニールを行う工程と、前記第二の高
融点金属をマスクとして前記第一の高融点金属膜をエッ
チングしてゲート電極を形成する工程を含むことを特徴
とする化合物半導体装置の製造方法。
4. A step of forming an ion-implanted region to be an electrically active layer on a compound semiconductor substrate, a film made of a first refractory metal is formed on the entire surface, and a film made of a second refractory metal is formed thereon. Forming a gate electrode, forming ion-implanted regions on both sides of the gate electrode, annealing for activating the implanted ions, and using the second refractory metal as a mask And a step of etching the refractory metal film to form a gate electrode.
JP10751692A 1992-04-27 1992-04-27 Manufacture of compound semiconductor device Pending JPH05304172A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10751692A JPH05304172A (en) 1992-04-27 1992-04-27 Manufacture of compound semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10751692A JPH05304172A (en) 1992-04-27 1992-04-27 Manufacture of compound semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05304172A true JPH05304172A (en) 1993-11-16

Family

ID=14461185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10751692A Pending JPH05304172A (en) 1992-04-27 1992-04-27 Manufacture of compound semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05304172A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS60137070A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH02253632A (en) Manufacture of field effect transistor
US4997779A (en) Method of making asymmetrical gate field effect transistor
JP2553699B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH0475351A (en) Manufacture of chemical compound semiconductor device
JPH06349856A (en) Thin-film transistor and its manufacture
JPH05304172A (en) Manufacture of compound semiconductor device
JP3277910B2 (en) Field effect transistor and method of manufacturing the same
JP3035917B2 (en) Field effect type semiconductor device and method of manufacturing the same
JPH0831846A (en) Manufacture of high breakdown voltage fet
JPS6190470A (en) Manufacture of compound semiconductor device
JP3042004B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPS6258154B2 (en)
JP2652657B2 (en) Gate electrode formation method
KR100250686B1 (en) Manufacturing method of a semiconductor device
JP3139208B2 (en) Method for manufacturing field effect transistor
JPS5893290A (en) Manufacture of schottky barrier field effect transistor
JPH08124939A (en) Fabrication of semiconductor device
JPH01251667A (en) Manufacture of field effect transistor
JPS6329420B2 (en)
JPH03289142A (en) Manufacture of compound semiconductor device
JPS61239673A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH06232169A (en) Semiconductor device and its manufacture
JPH09293735A (en) Manufacture of field effect transistor
JPH06302621A (en) Fabrication of semiconductor device