JPS58207678A - Preparation of semiconductor device - Google Patents

Preparation of semiconductor device

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JPS58207678A
JPS58207678A JP9067682A JP9067682A JPS58207678A JP S58207678 A JPS58207678 A JP S58207678A JP 9067682 A JP9067682 A JP 9067682A JP 9067682 A JP9067682 A JP 9067682A JP S58207678 A JPS58207678 A JP S58207678A
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JP
Japan
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gate
mask
gate pattern
insulating film
substrate
Prior art date
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Application number
JP9067682A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Imamura
健一 今村
Hidetake Suzuki
鈴木 秀威
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPS58207678A publication Critical patent/JPS58207678A/en
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/80Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier

Abstract

PURPOSE:To control lateral diffusion of impurity by selectively implanting ion into substrate with the gate pattern consisting of material having thermal expansion coefficient which is almost equal to that of semiconductor substrate and by forming gate electrode on the exposed substrate. CONSTITUTION:A mask 12 having aperture is provided on a semi-insulating GaAs substrate 11 and ion is implanted to the region 13 having the Si gate. Next, the mask 12 is removed and a gate pattern 14 is formed by aluminum nitride having thermal coefficient which is almost equal to that of the GaAs substrate 11. Silicon is implanted in order to form high impurity concentration region 16 using the gate pattern 14 and mask 15 as the mask. Thereafter, the mask 15 is removed and SiO2 film 17 is provided, and the SiO2 film 17 where implanted ion is activated is removed. Next, an oxide insulating film 18 is formed, the insulating film 18 is removed until the gate pattern 14 is exposed by plasma etching. Thereafter, the source and drain electrodes 19 are formed. Then, the gate pattern 14 is selectively removed by etching, an aperture of gate pattern is provided on the insulating film 18 and the gate electrode 20 is formed. Thereby, the gate region can be formed with good controllability with restricted lateral diffusion of impurity.

Description

【発明の詳細な説明】 (a)  発明の技術分野 本発明は半導体装置、特にショットキバリア形寛界効果
トランジスタのゲート領域の製造方法の改善に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Technical Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a method for manufacturing a gate region of a semiconductor device, particularly a Schottky barrier type wide-effect transistor.

(b)  技術の背景 情報処理装置の能力及びコストパフォーマンスの一層の
向上はこれに使用される半導体装直にかかっていると目
され、論理演算装置の高速化、低消費電力化及び記憶装
置の大容量化が強力に推進されている。
(b) Technical Background It is believed that further improvements in the performance and cost performance of information processing devices are directly dependent on the semiconductor devices used in them, and improvements in the speed and power consumption of logical arithmetic devices and the reduction in power consumption of memory devices are essential. Larger capacity is being strongly promoted.

現在はざらシリコン(81)半導体装置が実用化されて
いるが、Sl半導体装置の高速化は、低電界でのキャリ
アの移動度や強電界での飽和ドリフト速度などのSlの
物性によシ制約されるために、Stによる超大規模集積
回路装置の開発と並行してSlの代シにガリウム・砒素
(GaAs)やその他の化合物半導体を使用して、Sl
では到達し得ない高速性、低消費電力性を具えた半導体
装置を実現禮 する努力が進ゆられている。
Currently, rough silicon (81) semiconductor devices are in practical use, but the speedup of Sl semiconductor devices is limited by the physical properties of Sl, such as carrier mobility in low electric fields and saturation drift velocity in strong electric fields. Therefore, in parallel with the development of ultra-large scale integrated circuit devices using St, gallium arsenide (GaAs) and other compound semiconductors were used as a substitute for Sl.
Efforts are being made to realize semiconductor devices with high speed and low power consumption that would otherwise be unattainable.

化合物半導体においては少数キャリアの寿命が短かいこ
となどの理由によって、現在主として電界効果トランジ
スタ(以下、FETと略称する)が開発の対象とされて
いるが、特に半絶縁性の化合物半導体を基板に用いるこ
とによ、って対地容量をl」・さくすることができる利
点を活用して、シ冒ットキーバリア形FETまたは接合
ゲート形FETが主力となっている。
Due to the short lifetime of minority carriers in compound semiconductors, field effect transistors (hereinafter referred to as FETs) are currently the main target of development. Utilizing the advantage that the capacitance to ground can be reduced by 1'', the open-circuit key barrier type FET or junction gate type FET has become the mainstay.

(c)  従来技術と問題点 電界効果トランジスタ(FET )においては、ゲート
長を短縮することによって高速化、低消費′成力化を進
め、かつ製造プロセスの合理化のために、ゲート電極を
マスクの一部としてソース及びドレイン領域形成のため
の不純物のイオン注入を行なうセルファライン(5el
f align)法の効果が極めて大きい。
(c) Conventional technology and problems In field effect transistors (FETs), gate electrodes are masked to increase speed and reduce power consumption by shortening the gate length, and to streamline the manufacturing process. Self-alignment line (5el) where impurity ions are implanted as part of the source and drain region formation
f alignment) method is extremely effective.

シ3ットキーバリア形GaAs  FETをセルファラ
イン法によって製造する従来の方法を第1図(a)乃至
(e)に示す断面図を参照して説明する。
A conventional method for manufacturing a shut-key barrier type GaAs FET by the self-line method will be described with reference to cross-sectional views shown in FIGS. 1(a) to 1(e).

まず、第1図(a)に示す如く、半絶縁性GaAs基鈑
1に、窒化アルミニウムCMN’)もしくは二酸化シリ
コン(S i o、)等からなる開口部を有するマスク
2を設けて、該開口部を通してゲート能動領域3を配設
する領域にシリコン(Sl’)等のイオン注入を行なう
First, as shown in FIG. 1(a), a mask 2 having an opening made of aluminum nitride (CMN') or silicon dioxide (SiO), etc. is provided on a semi-insulating GaAs substrate 1, and the opening is Ions such as silicon (Sl') are implanted into the region where the gate active region 3 is to be provided.

次いで、第1図(b)に來す如くマスク2を除去しAA
Nもしくは5iot等による保護膜4を設けて、温度8
50〔℃)、時間20分間程度の熱処理を施すことによ
って、注入された不純物を充分に活性化させて能動領域
3を形成する。
Next, as shown in FIG. 1(b), the mask 2 is removed and the AA
A protective film 4 made of N or 5iot is provided, and the temperature is 8.
By performing a heat treatment at 50° C. for about 20 minutes, the implanted impurities are sufficiently activated to form the active region 3.

次いで、第3図(e)に示す如く保護膜4の一部を除去
して能動領域3上の中央部に高融点金属例えばチタン・
タングステンシリサイド(TiWSi)等によって、ゲ
ート電極5を配設する。しかる後にゲート電極5及び残
置された保護膜4をマスクとしてソース及びドレイン6
とする領域にSt等のイオン注入を行なう。
Next, as shown in FIG. 3(e), a part of the protective film 4 is removed and a high melting point metal such as titanium is deposited on the central part of the active region 3.
A gate electrode 5 is provided using tungsten silicide (TiWSi) or the like. After that, the source and drain 6 are formed using the gate electrode 5 and the remaining protective film 4 as a mask.
Ions such as St are implanted into the region.

保d膜4を除去した後に第1図(d)に示す叩く、MN
もしくは5lot等による保護膜7を設け、ゲート電@
5とGaAs半導体基板1との界面における金属学的な
反応、ストレス等を軽減するために比較的低温の温度7
50(℃)程度において時間20分間程度の熱処理を行
なう。
After removing the d-retaining film 4, tap the MN as shown in FIG. 1(d).
Alternatively, provide a protective film 7 of 5 lots, etc., and connect the gate voltage @
In order to reduce metallurgical reactions, stress, etc. at the interface between 5 and the GaAs semiconductor substrate 1, the temperature 7 is relatively low.
Heat treatment is performed at about 50 (° C.) for about 20 minutes.

次いで、第1図(e)に示す如く保護膜7を除去し、ソ
ース及びドレイン領域上に例えば金・ゲルマニウム(A
uGe)合金/金(Au)等を蒸着し、バターニング後
熱処理によってGaAs半導体と前記AuGe等との合
金を形成して、オーミック接触するソース及びドレイン
電極8とする。
Next, as shown in FIG. 1(e), the protective film 7 is removed and, for example, gold/germanium (A) is deposited on the source and drain regions.
uGe) alloy/gold (Au) or the like is deposited, and by heat treatment after patterning, an alloy of the GaAs semiconductor and the AuGe or the like is formed to form the source and drain electrodes 8 in ohmic contact.

前記従来技術例においては、ゲート電極5を高融点金属
、特にそのシリコン化合物である’rtwsi等によっ
て形成することによって、注入された不純物を活性化す
る熱処理の際ゲート・電極5とGaAs半導体基板1と
の界面における金属学的な反応を抑制している。しかし
、GaA+s基鈑1とゲート電極5との熱膨張係数の違
い(GaAsQ熱膨張係数は7X 10−’Cdeg−
’:]、 TiWStの熱膨張係数はSIのそれが約3
X 10−’(deg−’〕よりそれにほぼ近いと考え
られる)により、この界面にストレスが発生し、不純物
の横方向拡散がゲート電極5の下の部分において特に著
しくなる。このために、高不純物濃度領域がゲートとす
る領域を侵して寄生容量を増大させ、ゲート長を例えば
1〔μ属〕以下とするときには、ソースとドレインとが
短絡することもあシ得る。この横方向拡散によるFET
特性の制御の困難さは、特にエンハンスメン) (en
−hancement )形FIIETにおいて著しい
In the prior art example, the gate electrode 5 is formed of a high-melting point metal, especially its silicon compound 'rtwsi, etc., so that the gate/electrode 5 and the GaAs semiconductor substrate 1 are bonded during heat treatment to activate the implanted impurities. This suppresses metallurgical reactions at the interface with However, the difference in thermal expansion coefficient between the GaA+s substrate 1 and the gate electrode 5 (the GaAsQ thermal expansion coefficient is 7X 10-'Cdeg-
':], The thermal expansion coefficient of TiWSt is about 3 compared to that of SI.
X 10-'(deg-'), which is considered to be substantially closer to that than deg-', generates stress at this interface, and the lateral diffusion of impurities becomes particularly significant in the portion below the gate electrode 5. For this reason, the high impurity concentration region invades the region serving as the gate, increasing the parasitic capacitance, and when the gate length is set to, for example, 1 [μ] or less, it is possible that the source and drain may be short-circuited. FET due to this lateral diffusion
Difficulties in controlling characteristics are particularly important for enhancers (en).
-hancement) is significant in type FIIET.

ソース及びドレインとする高不純物濃度領域を前記のイ
オン注入及び活性化処理に代えて、半導体基体表面から
の拡散によって形成する方法も提案されているが、不純
物の横方向拡散に起因する前記問題が伴う点では差異が
なく、これを解決するためには新しい製造方法の発明が
必要である。
A method has also been proposed in which the high impurity concentration regions to be used as sources and drains are formed by diffusion from the surface of the semiconductor substrate instead of the ion implantation and activation process described above, but this method does not solve the problem described above due to lateral diffusion of impurities. There is no difference in the accompanying points, and in order to solve this problem, it is necessary to invent a new manufacturing method.

(d)  発明の目的 本発明は、シ四ットキバリア形電界効果トランジスタに
ついて、ゲート電極とソース及びドレイン領域との整合
を阻害する注入された不純物の横方向拡散を制御する製
造方法を提供することを目的とする。
(d) Object of the Invention The present invention provides a manufacturing method for a Schottky barrier field effect transistor that controls the lateral diffusion of implanted impurities that inhibit alignment between the gate electrode and the source and drain regions. purpose.

(e)  発明の構成 本発明の前記目的は、半導体基体上に該半導体基体とほ
ぼ等しい熱膨張係数を有する材料からなるゲートパター
/を選択的に形成する工程と、該ゲートパターンをマス
クとして、前記半導体基体内に選択的にイオン注入する
工程と、該ゲートパターンを除去して表出された前記半
導体基体上にゲート電極を形成する工程を含むことによ
シ達成される。
(e) Structure of the Invention The object of the present invention is to selectively form, on a semiconductor substrate, a gate pattern made of a material having a coefficient of thermal expansion substantially equal to that of the semiconductor substrate; and, using the gate pattern as a mask, This is accomplished by including the steps of selectively implanting ions into the semiconductor substrate, and forming a gate electrode on the semiconductor substrate exposed by removing the gate pattern.

(f)  発明の実施例 以下、本発明を実施例により図面を参照して具体的に説
明する。
(f) Embodiments of the Invention The present invention will be specifically described below using embodiments with reference to the drawings.

第2図(a)乃至(h)はGaAsショットキバリア形
FETについての本発明の実施例を示す断面図である。
FIGS. 2(a) to 2(h) are cross-sectional views showing an embodiment of the present invention regarding a GaAs Schottky barrier type FET.

第2図に示す如く、半絶縁性GaAs基鈑11上に開口
部を有するマスク12を設け、例えば81を60(Ke
V)にてドーズ量1xlO12(ctm−’)8度、で
マスク12の前記開口部を通してゲートとする領域13
に注入する。
As shown in FIG. 2, a mask 12 having an opening is provided on a semi-insulating GaAs substrate 11. For example, 81 is replaced with 60 (Ke
A region 13 to be used as a gate is passed through the opening of the mask 12 at a dose of 1xlO12 (ctm-') 8 degrees at V).
Inject into.

次いで、第2図(b)に示す如<、F]iJ記マスク1
2を除去した後にゲートパターン14を、後に詳細に説
明するがGaAs基鈑11の熱膨張係数にほぼ等しい材
料例えば蟹化アルミニウム(AAN )によって、厚さ
例えば0.5〔μ閘〕程度にGaAs基鈑11上に形成
する。このときGaAgの熱膨張係数は、約7 X 1
0−’ (deg−’)+ AINのそれは約4.8−
5.6 X 1 cr’(deg−’)である。このパ
ターン14はゲート電極の整流性接触部のパターンを定
めるもので、そのパターンの形成はリングラフィ法によ
ってエツチングマスクを設けた後に、パターン側端面の
裾の広が9が抑制されて、基数11表面に垂直なる様に
ガス圧力等を調整した、四弗化炭素(CF、)などによ
るリアクティブイオンエツチング法等による。
Next, as shown in FIG. 2(b), <,F]iJ mask 1
After removing the gate pattern 14, the gate pattern 14 is made of a material such as aluminum anion (AAN) having a coefficient of thermal expansion approximately equal to that of the GaAs substrate 11, as will be described in detail later, to a thickness of approximately 0.5 μm. It is formed on the base plate 11. At this time, the thermal expansion coefficient of GaAg is approximately 7 x 1
0-'(deg-') + that of AIN is approximately 4.8-
5.6 X 1 cr'(deg-'). This pattern 14 determines the pattern of the rectifying contact portion of the gate electrode, and the pattern is formed by providing an etching mask using the phosphorography method. A reactive ion etching method using carbon tetrafluoride (CF) or the like is used in which the gas pressure is adjusted so as to be perpendicular to the surface.

このゲートパターン14及びレジスト等によって設けた
マスク15の双方をマスクとして、ソース及びドレイン
高不純物濃度領域16形成のために、例えばsiを18
0(KeV、lにてドーズ量I X 10”〔−一り程
度に注入する。
Using both the gate pattern 14 and the mask 15 made of a resist or the like as a mask, for example, Si 18
It is implanted at a dose of I x 10'' [-1 at 0 (KeV, 1).

本実施例においては、前記イオン注入終了及びマスク1
5除去後、第2図(e)に示す如く、化学気相成長法(
以下、CVD法という)によって、ゲートパターン14
を含む基板11上に5iot膜17を設け、温度850
(℃)程度2時間20分間程度ではなく、また本熱処理
り後に述べる電極形成前□ ならば適宜の時点に実施してよい。
In this embodiment, after the ion implantation is completed and the mask 1 is
After removing 5, as shown in Figure 2(e), chemical vapor deposition (
The gate pattern 14 is
A 5iot film 17 is provided on a substrate 11 containing
(° C.) for about 2 hours and 20 minutes, and may be carried out at an appropriate time before electrode formation as described after the main heat treatment.

次に第2図(d)に示す如く、シリコン酸化物絶縁膜1
8を形成するが、その形成方法の例は下記の通りである
Next, as shown in FIG. 2(d), the silicon oxide insulating film 1
8 is formed, and an example of the forming method is as follows.

シリコン水酸化物(St(OH)+)もしくはその置換
体(RnSi(OH)+−njただし、RB 有機4 
、 n−1乃至3)、又はそれらの低分子重合体をエタ
ノール(Cm Hs OH)等の有機溶媒に溶解させた
溶液を、スピンナー上に固定した半導体基板11に滴下
し、毎分数1000回転の速さで塗布することによって
、ゲートパターン14上と半導体基板ll上とを緩い傾
斜で結ぶように塗布する。次いで、温[300(℃)乃
至400(℃)程度において、例えば30分間程度の熱
処理を施すことにより、例えば、 81(OH)4→S i Ox + 2Ht Oの如き
縮合及びS10.相互間の三次元重合が行なわれて、シ
リコン酸化物絶縁膜18が形成される。
Silicon hydroxide (St(OH)+) or its substituted product (RnSi(OH)+-nj, where RB organic 4
. By applying the coating at a high speed, the coating is applied so that the gate pattern 14 and the semiconductor substrate 11 are connected with a gentle slope. Next, heat treatment is performed at a temperature of about 300 (°C) to 400 (°C) for, for example, about 30 minutes, thereby causing condensation such as 81(OH)4→S i Ox + 2Ht O and S10. Three-dimensional polymerization between them is performed to form a silicon oxide insulating film 18.

この絶縁膜18形成に際して、液相である8101自体
の表面張力によって、ゲートパターン14へ該液相Si
O鵞が付着するために密層性が良く、また、従来のCV
D法によって形成した絶縁膜においては、ゲートパター
ン14上において基8i11面上と同等もしくはそれ以
上の厚さに成長するのに対して、ゲートパターン14上
の膜厚を薄くすることができる。膜厚の差すなわち、絶
縁膜18の傾斜部分は溶液の粘度及び回転塗布における
回転数によって調整することができる。
When forming this insulating film 18, the liquid phase Si is transferred to the gate pattern 14 due to the surface tension of the liquid phase 8101 itself.
It has good layering properties due to the adhesion of O.
The insulating film formed by the D method grows on the gate pattern 14 to a thickness equal to or greater than that on the base 8i11 surface, but the film thickness on the gate pattern 14 can be made thinner. The difference in film thickness, that is, the inclined portion of the insulating film 18 can be adjusted by the viscosity of the solution and the rotation speed during spin coating.

続いて第2図(ct)に示す如く、絶縁膜18の上方か
ら例えば三弗化メタン(CHF、)を用いるプラズマエ
ツチングを施して、ゲートパターン14が表出するまで
絶縁膜18を除去する。
Subsequently, as shown in FIG. 2(ct), plasma etching using, for example, methane trifluoride (CHF) is performed from above the insulating film 18 to remove the insulating film 18 until the gate pattern 14 is exposed.

その後に第2図(f)に示す如く、ソース及びドレづン
電極19を形成する。その形成方法は例えは従来技術に
よって絶縁膜18に開口を設けた後に、金・ゲルマニウ
ム(AuGe)合金及び金(Au)を蒸着もしくはスパ
ッタし、リフトオフ法などによってパターニング後、温
度450(’C)程厩2時間90秒程度の熱処理を施し
てオーミック接触を形成する。なお、AuGeど緬との
間にニッケル(N1)を挿入してもよい。
Thereafter, source and drain electrodes 19 are formed as shown in FIG. 2(f). The formation method is, for example, by forming an opening in the insulating film 18 using a conventional technique, then vapor-depositing or sputtering a gold-germanium (AuGe) alloy and gold (Au), patterning it by a lift-off method, etc., and then heating it at a temperature of 450 ('C). Heat treatment is performed for approximately 2 hours and 90 seconds to form ohmic contact. Note that nickel (N1) may be inserted between the AuGe and the Burmese.

次に第2図C)に示す如く、ゲートパターン14を加熱
燐酸(Hs P O4)等によりて選択的にエッチング
除去する。この結果絶縁膜18にはゲートパターンの開
口が設けられる。
Next, as shown in FIG. 2C, the gate pattern 14 is selectively etched away using heated phosphoric acid (Hs PO4) or the like. As a result, an opening of a gate pattern is provided in the insulating film 18.

続いて第2図(h)に示す如く、ゲート電極20を形成
する。本実施例においては、チタン・白金・金(TiP
tAu)を蒸着し、リフトオフ法によりてパターニング
している。
Subsequently, as shown in FIG. 2(h), a gate electrode 20 is formed. In this example, titanium, platinum, gold (TiP
tAu) is deposited and patterned using a lift-off method.

ゲート電極20をソース及びドレイン電極19よシ先に
形成することも可能であって、この場合においても各電
極の形成方法は以上の説明と同様でよいが、本実施例に
おいてはソース及びドレイン電極19の温度450〔℃
〕における合金化熱処理後にゲート電極20を形成して
いるために、温度400(℃)程度が加熱の上限とされ
るll#りJrTiPtAuをゲート金属とすることが
可能となっている。
It is also possible to form the gate electrode 20 before the source and drain electrodes 19, and in this case, the method for forming each electrode may be the same as described above, but in this embodiment, the source and drain electrodes 19 temperature 450 [℃
Since the gate electrode 20 is formed after the alloying heat treatment in ), it is possible to use III/JrTiPtAu as the gate metal, for which the upper limit of heating is about 400 (° C.).

以上説明した実施例においては、ゲートパターン14を
AINを用いて形成したが、このゲートパターン14を
形成する材料は、(イ)注入された不純物を活性化する
ための熱処理の際の先に述べた半導体界面のストレスを
抑制するために、熱膨張係数が半導体の熱膨張係数にで
きるだけ近いこと、(ロ)この熱処理の際に半導体との
間に化学的反応を起さないこと、(ハ)前記実施例のシ
リコン酸化物絶縁膜18もしくはこれと同一の目的の他
の材料による絶縁膜に対して選択性をもってエツチング
除去できること、6Y純物イオン注入の際にノックオン
(Knock on )による悪影響がないこと、(ホ
)作業性、コストの点で有利であること、等の条件に従
って選択する。
In the embodiments described above, the gate pattern 14 was formed using AIN, but the material for forming the gate pattern 14 was (a) as described above during the heat treatment for activating the implanted impurities. In order to suppress stress at the semiconductor interface, the thermal expansion coefficient should be as close as possible to the thermal expansion coefficient of the semiconductor, (b) no chemical reaction should occur with the semiconductor during this heat treatment, and (c) The silicon oxide insulating film 18 of the above embodiment or an insulating film made of another material for the same purpose can be selectively removed by etching, and there is no adverse effect due to knock-on during 6Y pure ion implantation. and (e) be advantageous in terms of workability and cost.

これらの条件に適する材料の例としては、実施例に用い
たAiNの他に窒化シリコン(SisN+)、窒化タン
タル(TaN)、窒化硼素(BN)或いは窒化ニオブ(
NbN)などの輩化物、或いはGaAsに対しては、こ
れにエピタキシャル成長させたアルミニウム・ガリウム
・砒素(AtGaAs)等があげられる。
Examples of materials suitable for these conditions include silicon nitride (SisN+), tantalum nitride (TaN), boron nitride (BN), and niobium nitride (SisN+) in addition to AiN used in the examples.
As for GaAs, aluminum, gallium, arsenic (AtGaAs), etc. grown epitaxially thereon can be mentioned.

また、前記実施例はGaAs化合物半導体を用いている
が、他の半導体材料を用いたシ冒りトキゲ′11 −ト形電界効果トランジスタについても同様に本発明を
実施することができる。
Further, although the above embodiment uses a GaAs compound semiconductor, the present invention can be practiced in the same manner with a trench type field effect transistor using other semiconductor materials.

なお、本発明で用いているシリコン酸化物絶縁膜は、そ
の下層に電極等による急激な段差がある場合に緩い傾斜
をもって被覆するために、この絶縁膜上に配線を設ける
場合にその断線等の障害を防止する効果を有する。
Note that the silicon oxide insulating film used in the present invention has a gentle slope when there is a sudden step difference due to an electrode or the like in the underlying layer. It has the effect of preventing disorders.

(g)  発明の効果 本発明によれば、以上説明した如く、ショットキバリア
形FETにおいて、ゲート電極の整流性接触部のパター
ンにセルファラインさせて不純物イオン注入がなされ、
がっ、該不純物活性化の熱処理に際して不純物の横方向
拡散が抑制されることによシ、ゲーHJi域を制御性よ
く形成することが可能となって、ゲート長を短縮するこ
とができ、更にゲート!極材料を熱処理条件に拘束され
ずに選択することが可能となって、抵抗率の低減などの
改善ができるために、FETを含む半導体装置の高速化
、低消費成力化、及び高集積化が可能となる。
(g) Effects of the Invention According to the present invention, as explained above, in a Schottky barrier FET, impurity ions are implanted in a self-aligned manner in the pattern of the rectifying contact portion of the gate electrode,
However, by suppressing the lateral diffusion of impurities during the heat treatment for impurity activation, it becomes possible to form the gate HJi region with good controllability, and the gate length can be shortened. Gate! Since it is now possible to select the electrode material without being restricted by heat treatment conditions, and improvements such as reduction in resistivity can be made, semiconductor devices including FETs can be made faster, have lower power consumption, and have higher integration. becomes possible.

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

第1図(a)乃至(e)は従来技術の例を示す断面図、
8g2図(a)乃至(h)は本発明の実施例を示す断面
図である。 図において、1は半絶縁性GaAs基鈑、3はゲート能
動領域、5はゲート電極、6はソース及びドレイン、8
はソース及びドレイン電極、11は半絶縁性GaAs基
板、13はゲート領域、14はゲートパターン、16は
ソース及びドレイン高不純物濃度領域、18はシリコン
酸化物絶縁膜、19はソース及びドレイン電極、20は
ゲート電極を示す。 第1図 i、  l  l  l  I  i 第 2 図 I I 11
FIGS. 1(a) to (e) are cross-sectional views showing examples of prior art;
8g2 Figures (a) to (h) are cross-sectional views showing embodiments of the present invention. In the figure, 1 is a semi-insulating GaAs substrate, 3 is a gate active region, 5 is a gate electrode, 6 is a source and drain, and 8 is a semi-insulating GaAs substrate.
11 is a semi-insulating GaAs substrate, 13 is a gate region, 14 is a gate pattern, 16 is a source and drain high impurity concentration region, 18 is a silicon oxide insulating film, 19 is a source and drain electrode, 20 indicates the gate electrode. Figure 1 i, l l l I i Figure 2 I I 11

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] スフとして、前記半導体基体内に選択的にイオン注入す
る工程と、該ゲートパターンを除去して表出された前記
半導体基体上にゲート電極を形成する工程を含むことを
特徴とする半導体装置の製造方法。
Manufacturing a semiconductor device, which includes the steps of selectively implanting ions into the semiconductor substrate, and forming a gate electrode on the semiconductor substrate exposed by removing the gate pattern. Method.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5834980A (en) * 1981-08-25 1983-03-01 Sumitomo Electric Ind Ltd Schottky gate field effect transistor

Patent Citations (1)

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JPS5834980A (en) * 1981-08-25 1983-03-01 Sumitomo Electric Ind Ltd Schottky gate field effect transistor

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