JPH0758129A - Method of manufactur field effect transistor - Google Patents

Method of manufactur field effect transistor

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JPH0758129A
JPH0758129A JP20655193A JP20655193A JPH0758129A JP H0758129 A JPH0758129 A JP H0758129A JP 20655193 A JP20655193 A JP 20655193A JP 20655193 A JP20655193 A JP 20655193A JP H0758129 A JPH0758129 A JP H0758129A
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JP
Japan
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resist layer
resist
gate
gate electrode
temporary gate
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Application number
JP20655193A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoru Takasugi
知 高杉
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Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0758129A publication Critical patent/JPH0758129A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a method of manufacturing a field effect transistor which has a gate electrode, using two layers of resist without providing a separation between the resist layers. CONSTITUTION:A first resist layer is formed with resist covering a temporary gate 8 and it is turned insoluble in developing liquid by exposure. Then a second resist layer 13 is formed with resist, the region positioning on the temporary gate is masked, exposed and baked, and a reverse tapered groove 14 is formed by developing the second resist layer 13. After removing the temporary gate 8 in the groove 14 and depositing a metal film 15 for a gate electrode, a T-shaped gate 16 is formed removing the first and the first and the second layers 12 and 13.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電界効果トランジスタ
(以下、FETという)の製法に関する。さらに詳しく
は、高周波で使用されるFETのゲート電極で半導体基
板側の下部が細く、上部が太い、断面がT字形のゲート
電極を有するFETの製法に関する。ここでT字形に
は、マッシュルーム形をも含む意味である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a field effect transistor (hereinafter referred to as FET). More specifically, the present invention relates to a method for manufacturing an FET having a gate electrode having a T-shaped cross-section with a thin lower portion on the semiconductor substrate side and a thick upper portion, which is a gate electrode of an FET used at high frequencies. Here, the T-shape includes a mushroom shape.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年衛星放送が普及しつつあるが、衛星
放送受信機用コンバータにはマイクロ波帯の低雑音高利
得の増幅器が必要である。マイクロ波帯半導体装置とし
て、従来よりGaAsなどの化合物半導体を用いたショ
ットキー接合FET、いわゆる、MESFETの開発が
行われている。このMESFETはその構造および製造
工程が簡単なためゲート長の微細化に適しており、ま
た、電子の移動度が大きいため高周波特性の優れた素子
や高速動作が要求される集積回路に広く用いられてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, satellite broadcasting has become widespread, but a converter for satellite broadcasting receivers requires a low noise and high gain amplifier in the microwave band. As a microwave band semiconductor device, a Schottky junction FET using a compound semiconductor such as GaAs, so-called MESFET, has been conventionally developed. This MESFET is suitable for miniaturization of the gate length because of its simple structure and manufacturing process, and is widely used for devices having excellent high frequency characteristics and integrated circuits requiring high-speed operation because of its high electron mobility. ing.

【0003】周知のようにより高周波での動作を実現す
るためにはゲート長の短縮が必要である。しかし、ゲー
ト長の短縮を目的として、単にゲート電極の微細化を進
めるのみでは、ゲート電極の電気抵抗が増大することと
なり、そのために雑音特性が劣化する。したがって、ゲ
ート長が小さく、かつ、電気抵抗の小さいゲート電極が
必要となる。そこで、半導体基板の能動層と接触する下
部を細く上部を太くなるように断面がT字形またはマッ
シュルーム形のゲート電極が用いられている。
As is well known, it is necessary to shorten the gate length in order to realize higher frequency operation. However, if the gate electrode is simply miniaturized for the purpose of shortening the gate length, the electrical resistance of the gate electrode is increased, which deteriorates the noise characteristic. Therefore, a gate electrode having a small gate length and a low electric resistance is required. Therefore, a gate electrode having a T-shaped or mushroom-shaped cross section is used so that the lower portion in contact with the active layer of the semiconductor substrate is thin and the upper portion is thick.

【0004】この断面がT字形のゲート電極を有する半
導体装置の従来の製法の一例は、たとえば特開平2−2
99245(特願平1−120989)号公報や特開平
4−44238(特願平2−150393)号公報に記
載されている。後者の製法を図5〜7を参照しながら説
明する。
An example of a conventional method of manufacturing a semiconductor device having a gate electrode having a T-shaped cross section is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-2.
It is described in Japanese Patent Application No. 99245 (Japanese Patent Application No. 1-120989) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-44238 (Japanese Patent Application No. 2-150393). The latter manufacturing method will be described with reference to FIGS.

【0005】まず、図5(a)に示すように、半導体基
板21上に仮ゲート22を形成する。この仮ゲート22はたと
えば、SiONを半導体基板21上の全面にプラズマCV
D法などで形成し、パターニングして仮ゲートとして必
要な部分以外をエッチング除去し、仮ゲート22を形成す
る。
First, as shown in FIG. 5A, a temporary gate 22 is formed on a semiconductor substrate 21. This temporary gate 22 is made of, for example, SiON on the entire surface of the semiconductor substrate 21 by plasma CV.
The temporary gate 22 is formed by patterning by the D method or the like, and patterning is performed to remove the portion other than the portion required as the temporary gate by etching.

【0006】つぎに、図5(b)に示すように、半導体
基板21の表面全体にわたって前記仮ゲート22を覆うよう
に、フォトレジストを半導体基板21の全表面に塗布し、
第1のレジスト層23を形成する。
Next, as shown in FIG. 5B, a photoresist is applied to the entire surface of the semiconductor substrate 21 so as to cover the temporary gate 22 over the entire surface of the semiconductor substrate 21,
The first resist layer 23 is formed.

【0007】つぎに、図5(c)に示すように、前記仮
ゲート22が所定量露出するように前記第1のレジスト層
23の上部を全面エッチングすることにより除去する。エ
ッチング方法としては、たとえば、O2 プラズマを用い
た反応性イオンエッチング(以下、RIEという)を用
いることができる。
Next, as shown in FIG. 5C, the first resist layer is formed so that the temporary gate 22 is exposed by a predetermined amount.
The upper part of 23 is removed by etching the entire surface. As an etching method, for example, reactive ion etching using O 2 plasma (hereinafter referred to as RIE) can be used.

【0008】つぎに、図6(d)に示すように、前記露
出した仮ゲート22および前記第1のレジスト層23の表面
に真空蒸着法やスパッタリング法などでNiなどの金属
膜24を形成する。
Next, as shown in FIG. 6D, a metal film 24 of Ni or the like is formed on the exposed surfaces of the temporary gate 22 and the first resist layer 23 by a vacuum deposition method or a sputtering method. .

【0009】つぎに、図6(e)に示すように、前記金
属膜24の上にレジストを塗布することにより第2のレジ
スト層25を形成し、第2のレジスト層25の仮ゲート22上
部に位置する領域にレジスト表面から金属膜24に向けて
幅が広くなる逆テーパ状の溝26を形成する。この逆テ−
パ状の溝26はたとえば、画像反転ポジ型フォトレジスト
を用いて、つぎのような方法で形成することができる。
すなわち、画像反転ポジ型フォトレジストは、露光して
110 〜120 ℃程度でリバーサルベーキングされると露光
部分が現像液に対して不溶性となる反転作用を呈するも
ので、たとえばドイツ国ヘキスト社のAZ5200Eシリー
ズなどのレジストを使用することができる。したがっ
て、全面に塗布された第2のレジスト層25の仮ゲート23
上にマスクをして露光し、マスクを除去したのち、110
〜120 ℃でリバーサルベーキングし、再度全面を露光す
ることにより、第2のレジスト層25の現像液に対して不
溶性となっていない部分、すなわち仮ゲート22上の当初
マスクをした部分のみが2回目の露光(後露光)により
感光する。そののち、TMAHなどで現像することによ
り、後露光部分のレジスト層のみが除去され、図6
(e)に示すように、溝26が形成される。この溝26はそ
の断面が図6(e)に示すように末広がりの形状すなわ
ち、逆テーパ状の断面となる。
Next, as shown in FIG. 6E, a second resist layer 25 is formed by applying a resist on the metal film 24, and the second resist layer 25 is formed on the temporary gate 22. An inversely tapered groove 26 is formed in a region located at the area where the width increases from the resist surface toward the metal film 24. This reverse test
The pa-shaped groove 26 can be formed by the following method using, for example, an image reversal positive photoresist.
That is, the image reversal positive photoresist is exposed to light.
When reversal-baked at about 110 to 120 ° C., the exposed portion exhibits a reversal action of making it insoluble in a developing solution. For example, a resist such as AZ5200E series of Hoechst in Germany can be used. Therefore, the temporary gate 23 of the second resist layer 25 applied over the entire surface
After exposing the mask with a mask on it, remove the mask and then 110
By reversal baking at ~ 120 ° C and exposing the entire surface again, only the portion of the second resist layer 25 that is not insoluble in the developing solution, that is, the portion that is initially masked on the temporary gate 22 is the second time. Exposure (post-exposure). After that, by developing with TMAH or the like, only the resist layer in the post-exposed portion is removed.
As shown in (e), the groove 26 is formed. As shown in FIG. 6E, the cross section of the groove 26 has a divergent shape, that is, a reverse taper cross section.

【0010】つぎに、図6(f)に示すように、溝26内
の金属膜24をたとえば希塩酸でエッチングすることによ
り除去する。
Next, as shown in FIG. 6 (f), the metal film 24 in the groove 26 is removed by etching with dilute hydrochloric acid, for example.

【0011】つぎに、図7(g)に示すように、溝26内
の仮ゲート22をたとえば緩衝フッ酸液でエッチングする
ことにより除去する。
Next, as shown in FIG. 7 (g), the temporary gate 22 in the groove 26 is removed by etching, for example, with a buffered hydrofluoric acid solution.

【0012】ついで、図7(h)に示すように、溝26内
に第2のレジスト層25より薄い厚さだけゲート用金属膜
27を全面に蒸着などにより成膜する。その結果、第2の
レジスト層25に溝26が形成された部分はその溝26内に、
また溝26の形成されていない部分には第2のレジスト層
23上にゲート電極用金属膜27が蒸着される。
Then, as shown in FIG. 7H, a metal film for gate is formed in the groove 26 by a thickness thinner than that of the second resist layer 25.
27 is formed on the entire surface by vapor deposition or the like. As a result, the portion where the groove 26 is formed in the second resist layer 25 is in the groove 26,
A second resist layer is formed on the portion where the groove 26 is not formed.
A metal film 27 for a gate electrode is deposited on 23.

【0013】最後に図7(i)に示すように、たとえば
アセトンで第1のレジスト層23および第2のレジスト層
25を除去することにより第2のレジスト層25上のゲート
電極用金属膜27も除去され、ゲート電極28の下部が細
く、上部が太い、断面がT字形のゲート電極28が半導体
基板21上に形成される。
Finally, as shown in FIG. 7 (i), the first resist layer 23 and the second resist layer 23 are made of, for example, acetone.
By removing 25, the gate electrode metal film 27 on the second resist layer 25 is also removed, and the gate electrode 28 has a thin lower portion, a thick upper portion, and a T-shaped cross section on the semiconductor substrate 21. It is formed.

【0014】前述の特開平2−299245号公報に開
示された製法は、前記レジスト層を一層で形成し、仮ゲ
ート部分のみを仮ゲートの頂部が露出するように、逆テ
ーパ状の溝を形成したのち、仮ゲートをエッチングによ
って除去し、前述の例と同様にゲート金属を設け、その
のちレジスト層を除去するものである。
In the manufacturing method disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 2-299245, the resist layer is formed as a single layer, and an inversely tapered groove is formed so that only the temporary gate portion is exposed at the top of the temporary gate. After that, the temporary gate is removed by etching, a gate metal is provided as in the above example, and then the resist layer is removed.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】従来の単層レジストに
よる方法では、仮ゲートの頂部が露出するように、逆テ
ーパ状の溝を形成するのに、残すレジスト層の厚さを制
御するのが難しく、とくに残すレジスト層の厚さが厚い
とT字型ゲートの上部と下部のあいだに亀裂が入り、上
部が剥離しやすいという問題がある。また仮ゲートのエ
ッチング時にレジストが浮き易いという問題がある。
In the conventional method using a single-layer resist, it is necessary to control the thickness of the resist layer to be left when forming the reverse taper groove so that the top of the temporary gate is exposed. It is difficult, and especially when the thickness of the resist layer to be left is large, there is a problem in that a crack is formed between the upper part and the lower part of the T-shaped gate and the upper part is easily peeled off. Further, there is a problem that the resist is likely to float during etching of the temporary gate.

【0016】さらに前述の層間金属膜を用いる二層レジ
ストによる方法によると、第1のレジスト層と第2のレ
ジスト層とは金属膜のような分離層を必要とする構造に
なっている。このため、金属膜形成工程が余分に必要に
なるという問題がある。
Further, according to the method using the two-layer resist using the above-mentioned interlayer metal film, the first resist layer and the second resist layer have a structure requiring a separation layer such as a metal film. Therefore, there is a problem that an extra metal film forming step is required.

【0017】さらに、溝内の金属膜および仮ゲートの除
去の際にウエットエッチングを用いると金属膜は横方向
にもエッチングされ、上層にある第2のレジストの浮き
が発生しやすいという問題があり、また、ドライエッチ
ングを用いると、横方法へのエッチングは防止できるが
仮ゲートの除去の際に仮ゲートが設けられている半導体
基板の表面に損傷を与えるという問題がある。
Further, when wet etching is used to remove the metal film in the groove and the temporary gate, the metal film is also etched in the lateral direction, and there is a problem that the second resist in the upper layer is likely to float. Further, when dry etching is used, etching in the lateral method can be prevented, but there is a problem that the surface of the semiconductor substrate provided with the temporary gate is damaged when the temporary gate is removed.

【0018】また、仮ゲートだけのエッチングに比較し
てさらに金属膜のエッチングが必要になるため、エッチ
ング工程が2回必要になるという問題がある。
Further, there is a problem that the etching process is required twice because the metal film needs to be etched more than the etching of only the temporary gate.

【0019】本発明は前述の問題を解決して、金属膜な
どのような分離膜を用いない2層レジスト法により、T
字形ゲ−ト電極を簡易な工程で、しかもT字型ゲート電
極の脚部の長さを制御性良く形成できるFETの製法を
提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems by using a two-layer resist method which does not use a separation film such as a metal film.
It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a FET in which a leg gate of a T-shaped gate electrode can be formed with good controllability by a simple process.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明の電界効果トラン
ジスタの製法は、(a)半導体基板上のゲート電極が形
成されるべき領域に仮ゲートを形成し、(b)仮ゲート
を覆うネガ型レジスト材料を前記半導体基板の表面に塗
布し、ついで全面に露光して、仮ゲートを覆う第1のレ
ジスト層を形成し、(c)第1のレジスト層の上部を除
去し、仮ゲートの上部を露出させ、(d)前記(b)ま
たは(c)工程のあとにレジスト中の溶剤が除去できる
ような温度でベーキングし、(e)レジスト材料を前記
仮ゲートの一部が露出した第1のレジスト層の上に塗布
することにより第2のレジスト層を形成し、(f)仮ゲ
ートの上に位置する領域をマスクして露光し、ついで第
2のレジスト層を現像し、(g)仮ゲートを除去したの
ち、第2のレジスト層よりも薄いゲート電極用金属膜を
設け、ついで、(h)第1および第2のレジスト層を除
去して断面がT字形のゲート電極を形成せしめることを
特徴とするものである。
According to the method of manufacturing a field effect transistor of the present invention, (a) a temporary gate is formed in a region on a semiconductor substrate where a gate electrode is to be formed, and (b) a negative type covering the temporary gate. A resist material is applied to the surface of the semiconductor substrate, and then the entire surface is exposed to form a first resist layer covering the temporary gate, and (c) the upper portion of the first resist layer is removed, and the upper portion of the temporary gate is formed. And (d) baking is performed at a temperature such that the solvent in the resist can be removed after the step (b) or (c), and (e) the resist material is partially exposed to the first gate. To form a second resist layer by coating on the resist layer of (1), (f) mask and expose the region located above the temporary gate, and then develop the second resist layer, (g) Second resist after removing the temporary gate Provided a thin gate electrode metal film than the layer, then, it is characterized in that the allowed to form a gate electrode of the (h) cross-section by removing the first and second resist layer is T-shaped.

【0021】前記第1レジスト層および/または第2の
レジスト層が画像反転ポジ型フォトレジストであり、前
記(b)工程において前記レジスト材料を塗布し、露光
したのちにリバーサルベークをし、前記(f)工程にお
いて前記レジスト材料を露光した後リバーサルベークを
し、さらに全面露光を行うことが好ましい。
The first resist layer and / or the second resist layer is an image reversal positive type photoresist, and in the step (b), the resist material is applied, and after exposure, a reversal bake is performed. In step f), it is preferable that the resist material is exposed, then reversal baked, and then the entire surface is exposed.

【0022】また、前記製法の(c)工程の第1のレジ
スト層の上部を除去し、仮ゲートの上部を露出させる工
程において、仮ゲートの上部も同時にエッチング除去す
ることが好ましい。
Further, in the step of removing the upper portion of the first resist layer and exposing the upper portion of the temporary gate in the step (c) of the manufacturing method, it is preferable that the upper portion of the temporary gate is also removed by etching at the same time.

【0023】さらに、請求項4記載の電界効果トランジ
スタの製法は、請求項1記載の電界効果トランジスタの
製法において、(b)工程の露光時に、ゲート電極に接
続される配線領域部分にマスクをして露光がされないよ
うにし、ついで現像することにより前記配線領域部分の
第1のレジスト層を除去し、(f)工程の露光時に、仮
ゲートの上に位置する領域およびゲート電極に接続され
る配線領域部分をマスクして露光されないようにし、つ
いで現像することにより前記仮ゲート上および配線領域
部分の上の第2のレジスト層を除去し、(h)工程のゲ
ート電極形成時にゲート電極配線も同時に形成すること
を特徴とするものである。
Further, in the method for manufacturing a field effect transistor according to claim 4, in the method for manufacturing a field effect transistor according to claim 1, at the time of exposure in the step (b), a mask is applied to a wiring region portion connected to the gate electrode. To prevent exposure to light, and then to develop to remove the first resist layer in the wiring region portion, and at the time of exposure in step (f), the wiring connected to the region above the temporary gate and the gate electrode. The second resist layer on the temporary gate and on the wiring region portion is removed by masking the region portion so as not to be exposed to light, and then developing, and the gate electrode wiring is simultaneously formed at the time of forming the gate electrode in step (h). It is characterized by forming.

【0024】[0024]

【作用】本発明によれば第1のレジスト層は露光され、
さらにベーキングされているため、第2のレジスト層の
仮ゲートの上に位置する領域を現像処理して逆テーパ状
の溝を形成する際、下層の第1のレジスト層は全く影響
を受けなくなる。したがって、第1、第2のレジスト層
を金属膜などで分離する必要はなく、しかも第1のレジ
スト層の厚さを正確に残すことができ、簡単な工程で正
確な寸法のゲート電極を形成することができる。
According to the present invention, the first resist layer is exposed to light,
Since it is further baked, when the region of the second resist layer located above the temporary gate is developed to form the reverse tapered groove, the underlying first resist layer is not affected at all. Therefore, it is not necessary to separate the first and second resist layers with a metal film or the like, and moreover, the thickness of the first resist layer can be accurately left, and a gate electrode having an accurate size can be formed by a simple process. can do.

【0025】また、請求項4記載の発明によれば、下層
の第1のレジスト層および上層の第2のレジスト層の露
光時にそれぞれ、ゲート電極に接続される配線部分の領
域をマスクして現像によってレジスト層を除去すること
ができるため、その後工程で、T字形のゲート電極だけ
でなく、それに続く配線部分も同時に形成することがで
き、一度に連続して形成することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, when the lower first resist layer and the upper second resist layer are exposed, the regions of the wiring portions connected to the gate electrodes are masked and developed. Since the resist layer can be removed by the method, not only the T-shaped gate electrode but also the wiring portion following the T-shaped gate electrode can be formed at the same time, and they can be formed continuously at one time.

【0026】[0026]

【実施例】つぎに、図面を参照しながら本発明の断面が
T字形のゲート電極を有するFETの製法の一実施例に
ついて説明する。図1〜3は本発明の高周波用FETの
製法の一実施例の各製造工程を示す断面説明図、図4は
ゲート電極につながる配線部分もT字形のゲート電極と
同時に形成する実施例の平面説明図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a method for manufacturing an FET having a gate electrode having a T-shaped cross section according to the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 3 are cross-sectional explanatory views showing respective manufacturing steps of an embodiment of a method for manufacturing a high frequency FET of the present invention, and FIG. 4 is a plan view of an embodiment in which a wiring portion connected to a gate electrode is formed at the same time as a T-shaped gate electrode. FIG.

【0027】まず、図1(a)〜図2(f)に示すよう
に、半導体基板の表面に活性領域を形成し、ゲート電極
が形成されるべき領域に仮ゲートを形成する。半導体基
板としては、半絶縁性のGaAs基板、InP基板など
が高周波用のFETとして好ましい。活性領域として
は、半導体基板として半絶縁性のGaAs基板を使用す
るばあいには、たとえば図1(a)に示されるように、
基板表面にn型不純物をイオン注入し、動作層を形成す
るがn層にエピタキシャル層を使用するばあいは、n層
形成のためのイオン注入工程は必要ない。さらに、図1
(b)に示される実施例ではメサ型に形成して動作領域
を形成しているが、メサ型には限定されず、n層をイオ
ン注入で形成するばあいはプレーナ型などでもよい。
First, as shown in FIGS. 1A to 2F, an active region is formed on the surface of a semiconductor substrate, and a temporary gate is formed in a region where a gate electrode is to be formed. As the semiconductor substrate, a semi-insulating GaAs substrate, InP substrate, or the like is preferable as the high-frequency FET. When a semi-insulating GaAs substrate is used as the semiconductor substrate for the active region, for example, as shown in FIG.
An n-type impurity is ion-implanted into the surface of the substrate to form an operating layer, but when an epitaxial layer is used as the n-layer, the ion-implantation step for forming the n-layer is not necessary. Furthermore, FIG.
In the embodiment shown in (b), the mesa type is used to form the operating region, but the invention is not limited to the mesa type and may be a planar type or the like when the n layer is formed by ion implantation.

【0028】仮ゲートの材料としては、のちのエッチン
グの際にレジスト層と選択的にエッチングされ、エッチ
ングのし易い材料であればよく、たとえばSiON、S
iNx 、SiO2 などを使用することができる。また仮
ゲートの大きさは所望のFETの特性にもよるが、通常
は高さが 0.4〜 0.6μm、幅が 0.3〜 1.5μm程度の大
きさに形成される。また、仮ゲートは通常の半導体装置
のプロセスと同様に仮ゲート用材料をスパッタリング
法、CVD法、プラズマCVD法などにより成膜し、た
とえばCHF3 +O2 プラズマを用いたRIEなどのド
ライエッチングなどによって形成される。
The material for the temporary gate may be any material that can be easily etched with the resist layer during subsequent etching and is easily etched. For example, SiON or S.
iN x , SiO 2 or the like can be used. Although the size of the temporary gate depends on the desired characteristics of the FET, it is usually formed to have a height of 0.4 to 0.6 μm and a width of 0.3 to 1.5 μm. Further, the temporary gate is formed by depositing a material for the temporary gate by a sputtering method, a CVD method, a plasma CVD method or the like as in the process of a normal semiconductor device, and by dry etching such as RIE using CHF 3 + O 2 plasma. It is formed.

【0029】さらに、イオン注入層を活性化するため、
図2(f)に示すように、全面にプラズマCVD法でS
iON膜等を用いたアニール保護膜を形成した後、 750
〜 850℃で熱処理を行う。その後当該膜をエッチングし
て除去する。
Further, in order to activate the ion implantation layer,
As shown in FIG. 2 (f), S is formed on the entire surface by plasma CVD.
After forming an annealing protection film using an iON film, etc., 750
~ Heat treatment at 850 ℃. Then, the film is removed by etching.

【0030】つぎに、図2(g)に示すように、仮ゲー
トを覆う画像反転ポジ型レジスト材料を半導体基板の表
面に塗布し、ついで全面に露光した後、リバーサルベー
クを110℃〜 120℃で行ない仮ゲートを覆う第1のレジ
スト層を形成する。このレジスト材料としてはネガレジ
スト材料などを使用することもできるが、このばあいは
リバーサルベークは必要ない。
Next, as shown in FIG. 2 (g), an image reversal positive type resist material covering the temporary gate is applied to the surface of the semiconductor substrate, and then the entire surface is exposed, and then a reversal bake is conducted at 110 ° C. to 120 ° C. To form a first resist layer covering the temporary gate. A negative resist material or the like may be used as the resist material, but in this case, the reversal bake is not necessary.

【0031】つぎに、図2(h)に示すように、第1の
レジスト層の上部を除去し、仮ゲートの上部を露出させ
る。この第1のレジスト層の上部の除去は、たとえばO
2 プラズマを用いたRIEなどのドライエッチングを用
いることが、エッチングレートを制御することが比較的
容易なため、第1のレジスト層を所望の厚さまでエッチ
ングするのに好都合である。このエッチングにCHF3
+O2 などを用いて、仮ゲートの厚さが 0.1〜 0.2μm
程度になるように、仮ゲートの上部の一部も同時にエッ
チングすることが、第2のレジスト層形成後の仮ゲート
エッチング時間を短縮する点から好ましい。
Next, as shown in FIG. 2H, the upper part of the first resist layer is removed to expose the upper part of the temporary gate. The removal of the upper portion of the first resist layer is performed, for example, with O
2 Use of dry etching such as RIE using plasma is convenient for etching the first resist layer to a desired thickness because it is relatively easy to control the etching rate. CHF 3 for this etching
The thickness of the temporary gate is 0.1 to 0.2 μm using + O 2 etc.
It is preferable that a part of the upper portion of the temporary gate is etched at the same time so that the temporary gate etching time after the formation of the second resist layer is shortened.

【0032】前述の第1のレジスト層を形成したのち、
または第1のレジスト層の上部をエッチングにより除去
したのち、溶剤を充分に除去するため、第1のレジスト
層を130〜 170℃でベーキングする。
After forming the above-mentioned first resist layer,
Alternatively, after removing the upper portion of the first resist layer by etching, the first resist layer is baked at 130 to 170 ° C. in order to sufficiently remove the solvent.

【0033】つぎに、仮ゲートの一部が露出した第1の
レジスト層の上にさらにレジスト材料を塗布することに
より第2のレジスト層を形成する。この第2のレジスト
層とするレジスト材料としては、後述する逆テーパ型の
溝を形成するため、画像反転ポジ型フォトレジストを用
いる。
Next, a second resist layer is formed by further applying a resist material on the first resist layer where a part of the temporary gate is exposed. As a resist material for the second resist layer, an image reversal positive type photoresist is used to form a reverse taper type groove described later.

【0034】つぎに、図3(i)に示すように、仮ゲー
トの上に位置する領域をマスクして露光し、リバーサル
ベークし、ついで全面露光した後第2のレジスト層を現
像する。その結果、図3(i)に示すような逆テーパ状
の溝14が形成される。この逆テーパ状の溝14は第2のレ
ジスト層として画像反転ポジ型フォトレジストを用いる
ことにより形成される。すなわちこのレジストを用いる
ばあいは、スピンコートなどにより塗布したのち、仮ゲ
ートの上部に位置する領域をマスキングして露光し、リ
バーサルベークし、全面露光した後現像処理することに
より、最初の露光で露光されない部分のみが除去される
が、レジスト層内へ光の透過量は深くなるにつれて少な
くなる。したがってレジスト層の深いところではマスク
の下側だけでなく、その周囲まで現像されて逆テーパ状
の溝が形成される。このレジスト材料にネガ型のレジス
トを使用したばあいは、リバーサルベークと全面露光の
必要はない。なお、第1のレジスト層は第2のレジスト
層を付着する前に全面露光して 130℃以上の温度でベー
キングされているため、第1のレジスト層に画像反転ポ
ジ型レジストを用いたばあいでも、またはネガレジスト
を用いたばあいでも、第2のレジスト層の露光、現像な
どによって全く影響を受けない。したがって、第2のレ
ジスト層のみに第1のレジスト層に向けて幅が広くなる
逆テーパ状の溝14が形成される。
Next, as shown in FIG. 3 (i), the region located above the temporary gate is masked, exposed, reversal baked, and then exposed on the entire surface, and then the second resist layer is developed. As a result, the reverse tapered groove 14 as shown in FIG. 3 (i) is formed. The reverse tapered groove 14 is formed by using an image reversal positive type photoresist as the second resist layer. That is, when using this resist, after applying it by spin coating or the like, the region located above the temporary gate is masked and exposed, reversal baked, and the entire surface is exposed and then developed. Only the unexposed portion is removed, but the amount of light transmitted into the resist layer becomes smaller as it becomes deeper. Therefore, in the deep portion of the resist layer, not only the lower side of the mask but also the periphery thereof is developed to form a reverse tapered groove. When a negative type resist is used as this resist material, reversal bake and overall exposure are not required. Since the first resist layer is entirely exposed to light and baked at a temperature of 130 ° C. or higher before the second resist layer is adhered, if an image reversal positive resist is used for the first resist layer. However, even when a negative resist is used, it is not affected at all by exposure and development of the second resist layer. Therefore, only the second resist layer is formed with the reverse taper-shaped groove 14 having a wider width toward the first resist layer.

【0035】つぎに、図3(j)に示すように、仮ゲー
トを除去したのち、第2のレジスト層より薄いゲート電
極用金属膜を設ける。この仮ゲートを除去するには第1
または第2のレジスト層をエッチングしないで、仮ゲー
ト材料のみをエッチングするエッチング液、たとえば仮
ゲートとしてSiONを用いたばあいに緩衝フッ酸など
でエッチングするとよい。またゲート電極用金属膜は、
たとえばTi、Pt、Auをこの順で積層した3層構造
の金属膜やTi、Auをこの順で積層した2層構造の金
属膜などの金属材料をスパッタリング法、真空蒸着法な
どにより 0.4〜0.7μm程度の厚さで設ける。その結
果、第2のレジスト層13の溝14が形成された部分はその
溝14内に、また溝の形成されていない部分には第2のレ
ジスト層13の上にゲート電極用金属膜15が積層され、仮
ゲートが除去された部分に金属膜15が積層されるため断
面がT字型のゲート電極16が形成される。
Next, as shown in FIG. 3J, after removing the temporary gate, a metal film for a gate electrode, which is thinner than the second resist layer, is provided. First to remove this temporary gate
Alternatively, without etching the second resist layer, etching may be performed with an etching solution for etching only the temporary gate material, for example, buffer hydrofluoric acid when SiON is used as the temporary gate. The metal film for the gate electrode is
For example, a metal material such as a three-layer metal film in which Ti, Pt, and Au are laminated in this order or a two-layer metal film in which Ti and Au are laminated in this order is formed by a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like to form 0.4 to 0.7. It is provided with a thickness of about μm. As a result, the portion of the second resist layer 13 in which the groove 14 is formed is in the groove 14, and in the portion in which the groove is not formed, the gate electrode metal film 15 is formed on the second resist layer 13. Since the metal film 15 is stacked and stacked on the portion where the temporary gate is removed, the gate electrode 16 having a T-shaped cross section is formed.

【0036】ついで、第1および第2のレジスト層12、
13を除去することにより第2レジスト層13上のゲート電
極用金属膜15がリフトオフされ、ゲート電極16のみが、
活性領域上に形成され、そののちAu−Ge膜などから
なるソース電極17、ドレイン電極18を形成することによ
り、FETが完成する。第1および第2のレジスト層1
2、13を除去するエッチング液としては、たとえばアセ
トンを使用することができる。
Then, the first and second resist layers 12,
By removing 13, the gate electrode metal film 15 on the second resist layer 13 is lifted off, and only the gate electrode 16 is removed.
The FET is completed by forming the source electrode 17 and the drain electrode 18 which are formed on the active region and are thereafter made of an Au-Ge film or the like. First and second resist layer 1
Acetone can be used as an etching solution for removing the second and the third, for example.

【0037】つぎに、具体的実施例によりさらに詳細に
説明する。
Next, more detailed description will be given with reference to specific examples.

【0038】実施例1 半絶縁性のGaAs基板上にn層2をエピタキシャル成
長させた半導体基板1表面の全面にSiN膜を形成した
のち、ソースおよびドレイン領域を形成するため半導体
基板1の表面に所定の大きさの孔を有するレジストパタ
ーン3を形成し、n層2より深くかつ高濃度のSiのイ
オン注入を行うことによって、半導体基板1にn++層4
を形成した(図1(a)参照)。
Example 1 After a SiN film was formed on the entire surface of a semiconductor substrate 1 in which an n layer 2 was epitaxially grown on a semi-insulating GaAs substrate, a predetermined amount was formed on the surface of the semiconductor substrate 1 to form source and drain regions. By forming a resist pattern 3 having a hole of a size of n and implanting Si ions deeper and higher in concentration than the n layer 2 into the n ++ layer 4 on the semiconductor substrate 1.
Was formed (see FIG. 1A).

【0039】このn++層4は電界効果トランジスタのソ
ース領域およびドレイン領域となる。さらに、レジスト
パターン3を除去し、SiN膜をフッ酸液でエッチング
して除去した。
This n ++ layer 4 becomes the source region and the drain region of the field effect transistor. Further, the resist pattern 3 was removed, and the SiN film was removed by etching with a hydrofluoric acid solution.

【0040】つぎに、半導体基板1のn++層4の一部お
よびそのあいだに挟まれる部分にレジストパターン5を
形成しメサエッチングを行い、断面が台形状のメサ型の
n型GaAs層を動作領域として形成した(図1(b)
参照)。
Next, a resist pattern 5 is formed on a part of the n ++ layer 4 of the semiconductor substrate 1 and a part sandwiched therebetween, and mesa etching is performed to form a mesa n-type GaAs layer having a trapezoidal cross section. Formed as an operating area (Fig. 1 (b))
reference).

【0041】つぎに、SiONの仮ゲート材料を半導体
基板1にプラズマCVD法で被着することによって膜厚
約 0.4μmの仮ゲート層6を形成した。さらに、仮ゲー
ト層6上にレジストを塗布し、フォトマスクを介して露
光し、現像することによって前記仮ゲート層6上にゲー
ト電極に対応する仮ゲート形成用レジストパターン7を
形成した(図1(c)参照)。
Next, a temporary gate material of SiON was deposited on the semiconductor substrate 1 by the plasma CVD method to form a temporary gate layer 6 having a film thickness of about 0.4 μm. Further, a resist is applied on the temporary gate layer 6, exposed through a photomask, and developed to form a temporary gate forming resist pattern 7 corresponding to the gate electrode on the temporary gate layer 6 (FIG. 1). (See (c)).

【0042】つぎに,仮ゲート形成用レジストパターン
7を介して仮ゲート層6をO+CHF3 プラズマを用
いたRIEを行うことによって仮ゲート8を形成した
(図1(d)参照)。
Then, the temporary gate layer 6 was subjected to RIE using O 2 + CHF 3 plasma through the temporary gate forming resist pattern 7 to form the temporary gate 8 (see FIG. 1D).

【0043】つぎにn++層4の一部で断面が台形状のメ
サ型の活性層の上底部を残してレジスト層9で覆い、S
iをイオン注入(矢印)し、n+ 層10を形成した(図2
(e)参照)。n+ 層10はn層2、とn++層4との中間
の深さと濃度とを有する層でソース領域およびドレイン
領域となる。
Next, a part of the n ++ layer 4 is covered with a resist layer 9 leaving the upper bottom of the mesa type active layer having a trapezoidal cross section, and S
I was ion-implanted (arrow) to form an n + layer 10 (FIG. 2).
(See (e)). The n + layer 10 is a layer having a depth and concentration intermediate between those of the n layer 2 and the n ++ layer 4 and serves as a source region and a drain region.

【0044】つぎに、アセトンでレジスト層9を除去し
たのち、半導体基板1の表面全面にわたってアニール保
護膜11としてSiON膜をプラズマCVD法で、 200Å
程度の厚さに形成した。これはアニール時のAsの蒸発
を防止するためのものである(図2(f)参照)。つぎ
に 750〜 850℃で約10〜30分間のアニールをおこない、
+ 層10、n++層4の活性化を行った。
Next, after removing the resist layer 9 with acetone, a SiON film is formed as an annealing protection film 11 over the entire surface of the semiconductor substrate 1 by a plasma CVD method at 200 Å.
It was formed to a thickness of about. This is to prevent evaporation of As during annealing (see FIG. 2 (f)). Next, anneal at 750-850 ℃ for about 10-30 minutes,
The n + layer 10 and the n ++ layer 4 were activated.

【0045】つぎに、アニール保護膜11をCHF3 +O
2 を用いたRIEにより除去した。また、第1のレジス
ト層12として画像反転ポジ型フォトレジストをスピンコ
ートにより約1.2 μmの厚さに塗布し、約 100〜 110℃
で露光前ベーキングし、全面に露光したのち、 110〜 1
20℃でリバーサルベーキングを行った(図2(g)参
照)。
Next, the annealing protection film 11 is formed with CHF 3 + O.
Removed by RIE with 2 . As the first resist layer 12, an image reversal positive type photoresist was applied by spin coating to a thickness of about 1.2 μm, and the temperature was about 100 to 110 ° C.
After pre-exposure baking, expose the entire surface, then 110-1
Reversal baking was performed at 20 ° C. (see FIG. 2 (g)).

【0046】つぎに、仮ゲート8の上部が一部露出し、
仮ゲート8の厚さが0.15μm程度になるように第1のレ
ジスト層12をO2 +CHF3 プラズマを用いたRIEで
エッチングした(図2(h)参照)。そののち、約150
℃でべーキングした。
Next, part of the upper portion of the temporary gate 8 is exposed,
The first resist layer 12 was etched by RIE using O 2 + CHF 3 plasma so that the thickness of the temporary gate 8 was about 0.15 μm (see FIG. 2H). After that, about 150
Baking at ℃.

【0047】つぎに、第2のレジスト層13として画像反
転ポジ型フォトレジストをスピンコートにより第1のレ
ジスト層12および仮ゲート8の上部全面に約 1.5μmの
厚さに塗布し、約110 ℃で露光前べーキングを行い第2
のレジスト層13を形成した。さらに、仮ゲート8の上部
に位置する領域をマスキングしてイニシャル露光したの
ち約115 ℃でリバーサルベーキングし、さらに全面に2
回目の露光である後露光をし、現像処理することにより
仮ゲート8の上部のレジスト膜を除去した(図3(i)
参照)。このようにして形成される開口部は逆テーパ状
の溝14となった。
Next, an image reversal positive photoresist was applied as the second resist layer 13 by spin coating to the entire upper surface of the first resist layer 12 and the temporary gate 8 to a thickness of about 1.5 μm, and the temperature was about 110 ° C. Baking before exposure with the second
A resist layer 13 of was formed. Further, after masking the area located above the temporary gate 8 and performing initial exposure, reversal baking is performed at about 115 ° C.
The resist film on the temporary gate 8 was removed by performing a post-exposure, which is the first exposure, and performing a development process (FIG. 3 (i)).
reference). The opening formed in this way became an inversely tapered groove 14.

【0048】つぎに溝14内の仮ゲート8を緩衝フッ酸液
でエッチングすることにより、除去し、全面にTiを約
1000Å、Ptを約1000Å、Auを約3000Å順次蒸着して
Ti、Pt、Auの3層構造のゲート電極用金属膜15を
形成した(図3(j)参照)。この3層の合計の膜厚は
約0.5 μmである。溝14内に形成されたゲート電極用金
属膜15は断面がT字型のゲート電極16となる。ゲート電
極16をTi、Pt、Auの3層で形成したのは、Au膜
を直接GaAs層上に形成すると、GaAs層と反応し
易く、Ti膜は半導体層と安定した界面をうるのに適
し、Pt膜はAuがTi膜を介してGaAs層に拡散す
るのを防ぐためである。
Next, the temporary gate 8 in the groove 14 is removed by etching with a buffered hydrofluoric acid solution, and Ti is deposited on the entire surface.
1000Å, Pt of about 1000Å, and Au of about 3000Å were sequentially deposited to form a gate electrode metal film 15 having a three-layer structure of Ti, Pt, and Au (see FIG. 3 (j)). The total film thickness of these three layers is about 0.5 μm. The gate electrode metal film 15 formed in the groove 14 becomes a T-shaped gate electrode 16 in cross section. The gate electrode 16 is formed of three layers of Ti, Pt, and Au. When the Au film is directly formed on the GaAs layer, it easily reacts with the GaAs layer, and the Ti film is suitable for obtaining a stable interface with the semiconductor layer. The Pt film is for preventing Au from diffusing into the GaAs layer through the Ti film.

【0049】つぎに、アセトンで第2のレジスト層13を
除去することにより第2のレジスト層13上のゲート電極
用金属膜15も同時に除去され、ゲート電極16の下部が細
く、上部が太い、断面がT字形のゲート電極16が半導体
基板1上に形成された。そののちAu−Ge膜を用いて
ソース電極17およびドレイン電極18を形成した(図3
(k)参照)。
Next, by removing the second resist layer 13 with acetone, the gate electrode metal film 15 on the second resist layer 13 is also removed at the same time, and the gate electrode 16 has a thin lower part and a thick upper part. A gate electrode 16 having a T-shaped cross section was formed on the semiconductor substrate 1. After that, the source electrode 17 and the drain electrode 18 were formed by using the Au-Ge film (see FIG. 3).
(See (k)).

【0050】実施例2 実施例1と同じ方法で仮ゲート8を形成し、n+ 層10の
ソース領域、ドレイン領域を形成したのち、図2(g)
で、第1レジスト層としてネガレジストを約 1.2μmの
厚さに塗布し、約 100〜 110℃で露光前ベーキングし、
全面露光することにより形成した。そののち実施例1と
同様に、第1レジスト層の上部をエッチングし、仮ゲー
ト8の上部を露出させ、約 150℃でベーキングした。
Example 2 A temporary gate 8 is formed in the same manner as in Example 1, and a source region and a drain region of the n + layer 10 are formed, and then, FIG.
Then, apply a negative resist as a first resist layer to a thickness of about 1.2 μm, and perform pre-exposure baking at about 100 to 110 ° C.,
It was formed by exposing the entire surface. After that, as in Example 1, the upper portion of the first resist layer was etched to expose the upper portion of the temporary gate 8 and baked at about 150 ° C.

【0051】つぎに、第2のレジスト層としてネガレジ
ストをスピンコートにより第1のレジスト層および仮ゲ
ート8の上部全面に約 1.2μmの厚さに塗布し、約 110
℃で露光前ベーキングを行い、第2のレジスト層13を形
成した。そののち仮ゲート8の上部に位置する領域をマ
スキングして露光し、約 100℃で露光後ベークした後現
像処理することにより、仮ゲート8の上部のレジスト膜
を除去した(図3(i)参照)。このようにして実施例
1と同様に逆テーパ状の溝14を形成した。そのあとの工
程は実施例1と同様に行い、断面がT字型のゲート電極
を有するFETを製造した。
Next, a negative resist is applied as a second resist layer by spin coating on the entire surface of the first resist layer and the upper portion of the temporary gate 8 to a thickness of about 1.2 μm, and a thickness of about 110 μm is applied.
Pre-exposure baking was performed at a temperature of ℃ to form a second resist layer 13. After that, the region above the temporary gate 8 was masked and exposed, exposed at about 100 ° C., baked and then developed to remove the resist film above the temporary gate 8 (FIG. 3 (i)). reference). In this way, the reverse tapered groove 14 was formed in the same manner as in Example 1. Subsequent steps were performed in the same manner as in Example 1 to manufacture an FET having a gate electrode having a T-shaped cross section.

【0052】実施例3 実施例1と同じ方法で仮ゲート8を形成し、n+ 層10の
ソース領域、ドレイン領域を形成したのち、図2(g)
に示されるように、画像反転ポジ型フォトレジストをス
ピンコートにより約 1.2μmの厚さに塗布した。そのの
ち、全面露光をしないで、ゲート電極に接続される配線
領域部分が露光されないようにマスクをして露光した。
そののちリバーサルベークし、全面露光を行なったのち
現像を行い、平面説明図を図4(a)に示すように第1
のレジスト層12のうち配線領域部分19を除去した。
Example 3 A temporary gate 8 is formed in the same manner as in Example 1 and, after forming a source region and a drain region of the n + layer 10, FIG.
As shown in (1), an image reversal positive photoresist was applied by spin coating to a thickness of about 1.2 μm. After that, the entire surface was not exposed and exposure was performed by using a mask so that the wiring region portion connected to the gate electrode was not exposed.
After that, a reversal bake is carried out, the entire surface is exposed, and then development is carried out. As shown in FIG.
The wiring region portion 19 of the resist layer 12 was removed.

【0053】そののち、実施例1と同様に第1のレジス
ト層12の上部をエッチングして仮ゲート8の上部を露出
させたのち、図3(i)工程で第2のレジスト層13を露
光し現像する際に、仮ゲート8上の領域のみでなく、ゲ
ート電極と接続する配線領域の上もマスクをして光が照
射されないように露光する。さらにリバーサルベーク
し、全面露光を行なったのち現像する。その結果、図4
(b)に平面説明図が示されるように、仮ゲートの周囲
および配線領域部分19の第2のレジスト層が除去され
た。そののち実施例と同様にゲート電極用金属膜15を設
け、第1および第2のレジスト層を除去することにより
断面がT字型のゲート電極を有すると共にゲート電極に
接続される配線も形成されたFETを製造した。
After that, as in the first embodiment, the upper part of the first resist layer 12 is etched to expose the upper part of the temporary gate 8, and then the second resist layer 13 is exposed in the step of FIG. Then, during development, not only the region on the temporary gate 8 but also the wiring region connected to the gate electrode is masked and exposed so that light is not irradiated. Further, the film is reversal baked, exposed on the entire surface, and then developed. As a result,
As shown in the plan view in (b), the second resist layer around the temporary gate and in the wiring region portion 19 was removed. After that, the gate electrode metal film 15 is provided and the first and second resist layers are removed in the same manner as in the embodiment to form a gate electrode having a T-shaped cross section and a wiring connected to the gate electrode. FET was manufactured.

【0054】[0054]

【発明の効果】本発明によれば、第1、第2のレジスト
層からなる2層のレジスト層を使用しているにもかかわ
らず、第1、第2のレジスト層を金属膜などで分離する
必要がないため金属膜形成工程が不要となり、製造工程
が簡略化されると共に、金属膜のエッチング除去も不要
となるので、製造工程も短縮でき、生産性の向上を図る
ことができる。
According to the present invention, although the two resist layers consisting of the first and second resist layers are used, the first and second resist layers are separated by a metal film or the like. Since it is not necessary to do so, the step of forming the metal film is unnecessary, the manufacturing process is simplified, and the etching removal of the metal film is not necessary. Therefore, the manufacturing process can be shortened and the productivity can be improved.

【0055】また、本発明によれば、第1および第2の
レジスト層の露光時にそれぞれ、ゲート電極に接続され
る配線部分の領域も露光することにより、その後工程
で、T字形のゲート電極だけでなくそれに続く配線部分
も同時に形成することができ、さらに生産性の向上を図
ることができると共に、T字形のゲート電極とこれに接
続される配線層部分の位置ずれを防止することもでき、
かつ、ゲート形成後に配線を形成するばあいに接続部で
両者が重ね合さってできる段差がなくなり信頼性も大幅
に向上する。
Further, according to the present invention, when the first and second resist layers are exposed, the regions of the wiring portions connected to the gate electrodes are also exposed so that only the T-shaped gate electrodes are formed in the subsequent process. Not only that, but also the subsequent wiring portion can be formed at the same time, the productivity can be further improved, and the displacement of the T-shaped gate electrode and the wiring layer portion connected thereto can be prevented,
In addition, when the wiring is formed after the gate is formed, there is no step formed by overlapping the two at the connection portion, and the reliability is greatly improved.

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

【図1】本発明の電界効果トランジスタの製法の一実施
例の工程断面説明図である。
FIG. 1 is a process cross-sectional explanatory view of an example of a method for manufacturing a field effect transistor of the present invention.

【図2】本発明の電界効果トランジスタの製法の一実施
例の工程断面説明図である。
FIG. 2 is a process cross-sectional explanatory view of an example of a method for manufacturing a field effect transistor of the present invention.

【図3】本発明の電界効果トランジスタの製法の一実施
例の工程断面説明図である。
FIG. 3 is a process cross-sectional explanatory view of an example of a method for manufacturing a field effect transistor of the present invention.

【図4】本発明のFETの製法の他の実施例の平面説明
図である。
FIG. 4 is an explanatory plan view of another embodiment of the method for manufacturing the FET of the present invention.

【図5】従来の電界効果トランジスタの製法の工程断面
図である。
FIG. 5 is a process cross-sectional view of a conventional method for manufacturing a field effect transistor.

【図6】従来の電界効果トランジスタの製法の工程断面
図である。
FIG. 6 is a process cross-sectional view of a conventional field effect transistor manufacturing method.

【図7】従来の電界効果トランジスタの製法の工程断面
図である。
FIG. 7 is a process cross-sectional view of a method for manufacturing a conventional field effect transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 8 仮ゲート 12 第1のレジスト層 13 第2のレジスト層 14 溝 15 ゲート電極用金属膜 16 ゲート電極 1 Semiconductor Substrate 8 Temporary Gate 12 First Resist Layer 13 Second Resist Layer 14 Groove 15 Metal Film for Gate Electrode 16 Gate Electrode

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)半導体基板上のゲート電極が形成
されるべき領域に仮ゲートを形成し、 (b)仮ゲートを覆うネガ型レジスト材料を前記半導体
基板の表面に塗布し、ついで全面に露光して、仮ゲート
を覆う第1のレジスト層を形成し、 (c)第1のレジスト層の上部を除去し、仮ゲートの上
部を露出させ、 (d)前記(b)または(c)工程のあとにレジスト中
の溶剤が除去できるような温度でベーキングし、 (e)ネガ型レジスト材料を前記仮ゲートの一部が露出
した第1のレジスト層の上に塗布することにより第2の
レジスト層を形成し、 (f)仮ゲートの上に位置する領域をマスクして露光
し、ついで第2のレジスト層を現像し、 (g)仮ゲートを除去したのち、第2のレジスト層より
も薄いゲート電極用金属膜を設け、ついで、 (h)第1および第2のレジスト層を除去して断面がT
字形のゲート電極を形成せしめることを特徴とする電界
効果トランジスタの製法。
1. A method of: (a) forming a temporary gate on a region of a semiconductor substrate where a gate electrode is to be formed; and (b) applying a negative resist material covering the temporary gate to the surface of the semiconductor substrate, and then covering the entire surface. To form a first resist layer covering the temporary gate, (c) removing the upper part of the first resist layer to expose the upper part of the temporary gate, and (d) the above (b) or (c). After the step (b), baking is performed at a temperature that allows the solvent in the resist to be removed, and (e) a negative resist material is applied onto the first resist layer where a part of the temporary gate is exposed to form a second resist. (F) the second resist layer is developed, and then (g) the temporary gate is removed, and then the second resist layer is formed. A metal film for the gate electrode that is thinner than Then, (h) the first and second resist layers are removed and the cross section is T
A method of manufacturing a field effect transistor, characterized in that a gate electrode having a V-shape is formed.
【請求項2】 前記第1レジスト層および/または第2
のレジスト層が画像反転型フォトレジストであり、前記
(b)工程において前記レジスト材料を塗布し、露光し
たのちにリバーサルベークをし、前記(f)工程におい
て前記レジスト材料を露光した後リバーサルベークを
し、さらに全面露光を行うことを特徴とする請求項1記
載の電界効果トランジスタの製法。
2. The first resist layer and / or the second resist layer.
The resist layer is an image reversal type photoresist, the resist material is applied in the step (b), exposed and then reversal baked, and the resist material is exposed in the step (f) and then reversal baked. The method of manufacturing a field effect transistor according to claim 1, further comprising exposing the entire surface.
【請求項3】 前記(c)工程の第1のレジスト層の上
部を除去し、仮ゲートの上部を露出させる工程におい
て、仮ゲートの上部も同時にエッチング除去することを
特徴とする請求項1記載の電界効果トランジスタの製
法。
3. The step of removing the upper part of the first resist layer in the step (c) and exposing the upper part of the temporary gate, the upper part of the temporary gate is also etched away at the same time. Manufacturing method of field effect transistor.
【請求項4】 請求項1記載の電界効果トランジスタの
製法において、 (b)工程の露光時に、ゲート電極に接続される配線領
域部分にマスクをして露光がされないようにし、ついで
現像することにより前記配線領域部分の第1のレジスト
層を除去し、 (f)工程の露光時に、仮ゲートの上に位置する領域お
よびゲート電極に接続される配線領域部分をマスクして
露光されないようにし、ついで現像することにより前記
仮ゲート上および配線領域部分の上の第2のレジスト層
を除去し、 (h)工程のゲート電極形成時にゲート電極配線も同時
に形成することを特徴とする電界効果トランジスタの製
4. The method of manufacturing a field effect transistor according to claim 1, wherein at the time of the exposure in the step (b), a wiring region portion connected to the gate electrode is masked so as not to be exposed, and then developed. The first resist layer in the wiring region portion is removed, and at the time of the exposure in the step (f), the region located above the temporary gate and the wiring region portion connected to the gate electrode are masked so as not to be exposed. A method of manufacturing a field effect transistor, characterized in that the second resist layer on the temporary gate and on the wiring region portion is removed by developing, and the gate electrode wiring is simultaneously formed at the time of forming the gate electrode in the step (h).
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