JPS6262071B2 - - Google Patents

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JPS6262071B2
JPS6262071B2 JP57035042A JP3504282A JPS6262071B2 JP S6262071 B2 JPS6262071 B2 JP S6262071B2 JP 57035042 A JP57035042 A JP 57035042A JP 3504282 A JP3504282 A JP 3504282A JP S6262071 B2 JPS6262071 B2 JP S6262071B2
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Japan
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metal
resist pattern
insulator
gate
semiconductor substrate
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JP57035042A
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JPS58153375A (en
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Yoshiaki Sano
Toshio Nonaka
Toshimasa Ishida
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Oki Electric Industry Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、短いゲート長を有する高速の半導
体素子の製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method of manufacturing a high speed semiconductor device having a short gate length.

第1図は従来のMESFETの製造方法の工程説
明図であり、まず、第1図Aに示すように、半絶
縁性基板11上にイオン注入法によつて、n型導
電層12を形成する。
FIG. 1 is a process explanatory diagram of a conventional MESFET manufacturing method. First, as shown in FIG. 1A, an n-type conductive layer 12 is formed on a semi-insulating substrate 11 by ion implantation. .

次に、ホトリソによつて、レジストマスクを形
成してから、半導体基板(半絶縁性基板11とn
型導電層12からなる)に高濃度イオン注入を行
い、さらにアニールすることによつて、第1図A
に示すソースドレイン領域13,14をこの半導
体基板に形成する。
Next, a resist mask is formed by photolithography, and then the semiconductor substrate (semi-insulating substrate 11 and n
By performing high concentration ion implantation into the type conductive layer 12) and further annealing, the structure shown in FIG.
Source and drain regions 13 and 14 shown in FIG. 1 are formed on this semiconductor substrate.

続いて、ホトリソによつてレジストパターンを
形成し、オーミツク金属の蒸着を行い、その不要
部のリフトオフを行つて第1図Bに示すように、
ソース・ドレイン電極15,16をそれぞれソー
ス・ドレイン領域13,14上に形成し、最後
に、同様にホトリソによるレジストパターンの形
成、ゲート金属の蒸着、その不要部のリフトオフ
を行つて、第1図Bに示すように、ゲート電極1
7を半導体基板上の所定位置に形成する。
Next, a resist pattern is formed by photolithography, ohmic metal is deposited, and unnecessary parts are lifted off, as shown in FIG. 1B.
Source/drain electrodes 15, 16 are formed on the source/drain regions 13, 14, respectively, and finally, a resist pattern is similarly formed by photolithography, gate metal is evaporated, and unnecessary parts thereof are lifted off. As shown in B, gate electrode 1
7 is formed at a predetermined position on the semiconductor substrate.

ところで、MESFETにおいては、ソース・ゲ
ートまたはゲート・ドレイン間距離が小さい程、
また、ゲート長が小さいほど、高周波特性が大と
なる。しかし、上記のような従来のホトリソマス
ク合わせ法による製造方法では、マスク合わせ精
度やレジストパターン巾の限度によつて、ソー
ス・ゲート間あるいはゲート・ドレイン間距離を
小さくすることに限りがあつた。
By the way, in MESFET, the smaller the source-gate or gate-drain distance,
Furthermore, the smaller the gate length, the greater the high frequency characteristics. However, in the conventional manufacturing method using the photolithographic mask alignment method as described above, there is a limit to the reduction of the source-to-gate distance or the gate-to-drain distance due to limitations in mask alignment accuracy and resist pattern width.

また、上記の方法では、精度を要するマスク合
わせを2度必要とし、特に、ゲート電極17がマ
スクずれなどによつて、ソース・ドレイン領域1
3,14に接触すると、ゲート耐圧の劣化をもた
らすので、歩留りが悪かつた。
Furthermore, in the above method, mask alignment that requires precision is required twice, and in particular, the gate electrode 17 may be removed from the source/drain region 1 due to mask misalignment or the like.
3 and 14, the gate withstand voltage deteriorates, resulting in poor yield.

同様に、レジストパターン巾の限度によつて、
ゲート長を小さくすることに限界があり、また、
ゲート長が小さいと、ゲート電極による寄生抵抗
が増大し、高周波特性を制限する欠点があつた。
Similarly, depending on the resist pattern width limit,
There is a limit to reducing the gate length, and
When the gate length is small, parasitic resistance due to the gate electrode increases, which has the disadvantage of limiting high frequency characteristics.

この発明は、上記従来の欠点を除去するために
なされたもので、高周波特性の向上した
MESFETを歩留りよく製造することができる半
導体素子の製造方法を提供することを目的とす
る。
This invention was made in order to eliminate the above-mentioned conventional drawbacks, and has improved high frequency characteristics.
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device that can manufacture MESFETs with high yield.

以下、この発明の半導体素子の製造方法の実施
例について図面に基づき説明する。まず、第2図
Aにおいて、21は半絶縁性GaAs基板であり、
この半絶縁性GaAs基板21の表面上に選択イオ
ン注入、アニールによつてn型の導電層22を形
成する。
Embodiments of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, in FIG. 2A, 21 is a semi-insulating GaAs substrate,
An n-type conductive layer 22 is formed on the surface of this semi-insulating GaAs substrate 21 by selective ion implantation and annealing.

次に、第2図Bに示すように、ホトリソによつ
て、このn型導電層22上のゲート位置に窓をも
つレジストパターン23を形成する。続いて、一
方の斜め上方の矢印Aで示す方向より、チタン2
4を0.1〜0.33μ程度着する。このチタンを酸化
シリコンなどの絶縁物に置換しても問題はない。
このとき、一部のチタン24が半絶縁性GaAs基
板21と接触する程度の角度によつて行う。
Next, as shown in FIG. 2B, a resist pattern 23 having a window at the gate position on this n-type conductive layer 22 is formed by photolithography. Next, from the direction indicated by arrow A diagonally upward, titanium 2
Wear 4 about 0.1 to 0.33μ. There is no problem even if this titanium is replaced with an insulator such as silicon oxide.
At this time, the angle is such that a part of the titanium 24 comes into contact with the semi-insulating GaAs substrate 21.

次に、第2図Cに示すように、さらに、もう一
方の斜め上方向(第2図Bの矢印A方向とは逆方
向)より、チタン25の蒸着を行う。このとき
も、一部のチタン25が半絶縁性GaAs基板21
と接触する程度の角度で行うと、レジストパター
ン23の中心部にチタン25で包囲されたゲート
の窓を形成することができる。続いて、垂直上方
よりゲート電極としての白金26を蒸着する。
Next, as shown in FIG. 2C, titanium 25 is further vapor-deposited from the other obliquely upward direction (the direction opposite to the direction of arrow A in FIG. 2B). Also at this time, some titanium 25 is attached to the semi-insulating GaAs substrate 21.
If this is done at an angle that makes contact with the resist pattern 23, a gate window surrounded by titanium 25 can be formed in the center of the resist pattern 23. Subsequently, platinum 26 as a gate electrode is deposited vertically from above.

ここで、レジストパターン23によつてリフト
オフを行い、さらに残存するチタンを除去する
と、第2図Dに示すような逆凸形断面構造のゲー
ト電極27を形成することができる。
Here, by performing lift-off using the resist pattern 23 and further removing the remaining titanium, a gate electrode 27 having an inverted convex cross-sectional structure as shown in FIG. 2D can be formed.

最後にホトリソを行つて、Au―Geのようなオ
ーミツク金属のリフトオフによつてソース・ドレ
イン電極28,29を形成し、第2図Eに示すよ
うな構造をもつMESFETを製造することができ
る。
Finally, photolithography is performed to form source and drain electrodes 28 and 29 by lift-off of an ohmic metal such as Au--Ge, thereby manufacturing a MESFET having the structure shown in FIG. 2E.

また、第2図Dの逆凸形ゲート電極を形成した
後に、ソース・ゲート・ドレインを含む領域に穴
を有するレジストパターンを形成し、前記レジス
トパターンおよび逆凸形ゲート電極をマスクとし
て、不純物の高濃度イオン注入を行い、前記レジ
ストパターン除去後、アニールを行うと、半絶縁
性GaAs基板21中にソース・ドレイン領域3
0,31を形成することができる。
Further, after forming the reverse convex gate electrode shown in FIG. When high concentration ion implantation is performed, the resist pattern is removed, and annealing is performed, source/drain regions 3 are formed in the semi-insulating GaAs substrate 21.
0,31 can be formed.

この後、オーミツク電極のリフトオフを行う
と、第2図Fに示すように、高濃度のソース・ド
レイン領域を有するMESFETを製造することが
できる。
Thereafter, by lifting off the ohmic electrode, it is possible to manufacture a MESFET having highly doped source and drain regions, as shown in FIG. 2F.

以上説明したように、第1の実施例では、第2
図B、第2図Cに示すように、チタン24,25
の蒸着の方向性を利用して、レジストパターン2
3の内側にさらに小さいゲートの窓を形成し、第
2図Dに示すような逆凸形のゲート電極を得るこ
とができる。
As explained above, in the first embodiment, the second
As shown in Figure B and Figure 2C, titanium 24, 25
Resist pattern 2 is created using the directionality of vapor deposition.
By forming an even smaller gate window inside 3, an inverted convex gate electrode as shown in FIG. 2D can be obtained.

これにより、ゲート長をレジストパターン23
の窓の大きさだけでなく、チタン24,25の蒸
着角度、厚みによつて制御することができるた
め、非常に短いゲート長をもつゲート電極27を
高精度に歩留りよく形成できる。
This allows the gate length to be adjusted to the resist pattern 23.
Since the gate electrode 27 can be controlled not only by the size of the window but also by the evaporation angle and thickness of the titanium 24 and 25, the gate electrode 27 having a very short gate length can be formed with high precision and high yield.

また、逆凸形のゲート電極構造であるから、短
いゲート長にもかかわらず、大きな断面積をもつ
ゲート電極となるため、ゲート電極27による寄
生ゲート抵抗を軽減できる利点がある。
Further, since the gate electrode structure has an inverted convex shape, the gate electrode has a large cross-sectional area despite the short gate length, which has the advantage of reducing parasitic gate resistance due to the gate electrode 27.

さらに、単一金属によるゲート電極のため、複
数の種類の金属を有するゲート電極のように、異
種金属相互の拡散によつて、ゲートが劣化するよ
うなおそれがなく、ゲート電極の信頼性が向上す
る。
Furthermore, since the gate electrode is made of a single metal, there is no risk of deterioration of the gate due to mutual diffusion of different metals, unlike gate electrodes made of multiple types of metals, which improves the reliability of the gate electrode. do.

このように、単一金属による逆凸形ゲート電極
および斜め蒸着を利用したその製造方法によつ
て、信頼性が高く、高周波特性のすぐれた
MESFETを歩留りよく製造できる。
In this way, the inverted convex gate electrode made of a single metal and its manufacturing method using oblique evaporation provide high reliability and excellent high frequency characteristics.
MESFETs can be manufactured with high yield.

また、逆凸形のゲート電極の場合には、ゲート
電極側辺部がオーバハング状となるため、ゲート
電極をマスクとして高精度のイオン注入を行つて
も、注入領域はゲート電極と接触せず、ゲート電
極と高濃度なソース・ドレイン領域の接触による
ゲート耐圧の劣化のおそれがない。
In addition, in the case of an inverted convex gate electrode, the sides of the gate electrode have an overhang shape, so even if highly accurate ion implantation is performed using the gate electrode as a mask, the implanted region does not come into contact with the gate electrode. There is no risk of deterioration of gate breakdown voltage due to contact between the gate electrode and the highly doped source/drain regions.

さらに、オーバハングの突き出し距離は非常に
小さく(1000〜2000Å)、また、その距離によつ
てソース・ゲート間、ゲート・ドレイン間距離が
決定されるため、ソース・ゲート間、ゲート・ド
レイン間に入る抵抗を非常に小さくすることがで
きる。
Furthermore, the protrusion distance of the overhang is very small (1000 to 2000 Å), and the distance between the source and gate and between the gate and drain is determined by this distance, so the distance between the source and gate and between the gate and drain is determined. The resistance can be made very small.

このように、イオン注入法を付加することによ
つて、さらに、FETの高周波特性を向上させる
ことができる。
In this way, by adding the ion implantation method, the high frequency characteristics of the FET can be further improved.

第1の実施例では、単一金属による逆形のゲー
ト電極27を有する半導体素子の製造方法につい
て説明したが、次に述べる第2の実施例として、
ソース・ドレイン電極をセルフアラインで形成す
る方法について、第3図によつて説明する。
In the first embodiment, a method for manufacturing a semiconductor element having an inverted gate electrode 27 made of a single metal was explained, but as a second embodiment described below,
A method for forming source/drain electrodes in self-alignment will be explained with reference to FIG.

まず、第1の実施例において、第2図Cにおけ
るように、チタン24,25をそれぞれ逆方向の
斜め上方向より蒸着し、白金26を垂直上方より
蒸着した後、レジストパターン23によつてリフ
トオフを行つた後、第3図Aに示すように、ソー
ス・ドレイン領域を含む大きさの穴をもつレジス
トパターン32をホトリソによつて形成する。
First, in the first embodiment, as shown in FIG. After that, as shown in FIG. 3A, a resist pattern 32 having a hole sized to include the source and drain regions is formed by photolithography.

次に、オーミツク金属33を蒸着し、レジスト
パターン32によるリフトオフを行う(第3図
B)。
Next, an ohmic metal 33 is deposited and lift-off is performed using a resist pattern 32 (FIG. 3B).

最後に、半絶縁性GaAs基板21上に残存する
チタン24,25を除去すると、このチタン2
4,25上に被着したオーミツク金属33もリフ
トオフされ、ソース・ドレイン電極28,29お
よびゲート電極34をもつMESFETを製造でき
る。
Finally, when the titanium 24 and 25 remaining on the semi-insulating GaAs substrate 21 are removed, the titanium 2
The ohmic metal 33 deposited on 4, 25 is also lifted off, and a MESFET having source/drain electrodes 28, 29 and gate electrode 34 can be manufactured.

このように、ソース・ドレイン電極28,29
は精度を要しないレジストパターン32によつて
セルフアラインで所定の位置に形成され、また、
同時にゲート電極34とソース・ドレイン電極2
8,29間距離はチタン24,25の厚みで決定
されるため、ゲート電極34とソース・ドレイン
電極28,29間距離を非常に小さくできる。
In this way, the source/drain electrodes 28, 29
is formed in a predetermined position by self-alignment by a resist pattern 32 that does not require precision, and
At the same time, the gate electrode 34 and the source/drain electrode 2
Since the distance between 8 and 29 is determined by the thickness of titanium 24 and 25, the distance between gate electrode 34 and source/drain electrodes 28 and 29 can be made very small.

これにより、ソース・ゲート間およびゲート・
ドレイン間の抵抗を低減でき、また、FET全体
を小さく形成できることによつて、すぐれた高周
波特性をもつMESFETを歩留りよく製造するこ
とができる。
This allows for source-to-gate and gate-to-gate
Since the resistance between the drains can be reduced and the entire FET can be made small, MESFETs with excellent high frequency characteristics can be manufactured with high yield.

ここで、第2の実施例では、ソース・ドレイン
電極28,29をセルフアラインで形成する方法
を説明したが、ゲート電極34はその頂面に別種
の金属(オーミツク金属33)が被着しているた
め、オーミツク金属33とゲート電極34との相
互拡散によつて、ゲート電極34が変質し、ゲー
ト電極34が劣化する危険性がある。
Here, in the second embodiment, the method of forming the source/drain electrodes 28 and 29 by self-alignment was explained, but the gate electrode 34 has a different type of metal (ohmic metal 33) adhered to its top surface. Therefore, there is a risk that the gate electrode 34 is altered due to mutual diffusion between the ohmic metal 33 and the gate electrode 34, and the gate electrode 34 is deteriorated.

これを避けるために、次に第3の実施例として
第4図により説明する。まず、第1の実施例の第
2図Cに示す工程に続いて、垂直上方よりチタン
35を蒸着しておく。
In order to avoid this, a third embodiment will be explained next with reference to FIG. First, following the step shown in FIG. 2C of the first embodiment, titanium 35 is vapor-deposited from vertically above.

次に、第2の実施例で示した第3図A、第3図
Bで示す工程を行うと、第4図Aで示すように、
ゲート金属となる白金26の頂面とオーミツク金
属33はチタン35によつて分離された構造とな
る。
Next, when the steps shown in FIG. 3A and FIG. 3B shown in the second embodiment are performed, as shown in FIG. 4A,
The top surface of the platinum 26 serving as the gate metal and the ohmic metal 33 are separated by the titanium 35.

最後に、半絶縁性GaAs基板21上に残存する
チタン24,25をすべて除去すると、ゲート電
極となる白金26上のオーミツク金属33もチタ
ン35によつてリフトオフされて、第4図Bに示
すように、ゲート電極36(白金26による)上
に異種の金属がない単一の金属(白金26)で構
成されるゲート電極36を形成することができ
る。
Finally, when all the titanium 24 and 25 remaining on the semi-insulating GaAs substrate 21 are removed, the ohmic metal 33 on the platinum 26 that will become the gate electrode is also lifted off by the titanium 35, as shown in FIG. 4B. Furthermore, it is possible to form a gate electrode 36 made of a single metal (platinum 26) without dissimilar metals on the gate electrode 36 (made of platinum 26).

このように、第3の実施例では、第2の実施例
の長所に加えて、単一の金属によるゲート電極3
6となり、ゲートの信頼性が向上する。
In this way, in addition to the advantages of the second embodiment, the third embodiment has the gate electrode 3 made of a single metal.
6, which improves the reliability of the gate.

ここで、第2、第3の実施例の第3図Aで示す
工程の後、レジストパターン32、チタン24,
25およびゲート金属をマスクとして、半絶縁性
GaAs基板21に不純物のイオン注入を行い、レ
ジストパターン32によるリフトオフの後、アニ
ールを行い、続いて、もう一度第3図Aに示すよ
うに、レジストパターン32を形成し、以下同様
の工程を行うと、第5図に示すように、ソース・
ドレイン電極28,29と接触する半絶縁性
GaAs基板21中に、低抵抗のソース・ドレイン
領域37,38を形成できる。
Here, after the process shown in FIG. 3A of the second and third embodiments, the resist pattern 32, the titanium 24,
25 and gate metal as a mask, semi-insulating
Impurity ions are implanted into the GaAs substrate 21, and after lift-off using a resist pattern 32, annealing is performed.Subsequently, as shown in FIG. 3A, a resist pattern 32 is formed again, and the same process is performed thereafter. , as shown in Figure 5, the source
Semi-insulating contact with drain electrodes 28, 29
Low resistance source/drain regions 37 and 38 can be formed in the GaAs substrate 21.

また、このとき、イオン注入の注入エネルギを
大きくして、深くソース・ドレイン領域を形成す
ると、注入不純物の横方向への拡がり効果のため
に、ソース・ドレイン領域37,38をよりゲー
ト電極36に接近させることができる。
At this time, if the ion implantation energy is increased to form deep source/drain regions, the source/drain regions 37 and 38 will be closer to the gate electrode 36 due to the horizontal spreading effect of the implanted impurities. It can be brought closer.

このため、ソースドレイン電極37,38の下
に高濃度層が存在するため、各電極を半絶縁性
GaAs基板21の接触抵抗を低減でき、また、同
様に、ゲート付近まで存在する高濃度層のため
に、ソース・ドレイン間の抵抗を低減できる。こ
のように、イオン注入を付加することによつて、
寄生抵抗を低減でき、高周波特性を増大させるこ
ともできる。
Therefore, since a high concentration layer exists under the source and drain electrodes 37 and 38, each electrode is semi-insulated.
The contact resistance of the GaAs substrate 21 can be reduced, and similarly, the resistance between the source and drain can be reduced due to the high concentration layer existing up to the vicinity of the gate. In this way, by adding ion implantation,
Parasitic resistance can be reduced and high frequency characteristics can also be increased.

以上詳述したように、この発明の半導体素子の
製造方法によれば、半導体基板上にゲート位置に
窓をもつ第1のレジストパターンの斜め双方向に
第1の金属または絶縁物を被着させた後、ゲート
電極用の第2の金属をゲート位置の窓に被着させ
た後に第1の金属または絶縁物を除去して第2の
金属による単一の金属で逆凸形の断面構造を有す
るゲート電極を形成し、このゲート電極と第2の
レジストパターンをマスクにしてイオン注入を行
つてソース・ドレイン領域を形成するようにした
ので、従来の製造方法におけるレジスト穴あけの
限界を越える短いゲート長のゲートを形成でき
る。
As detailed above, according to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, the first metal or insulator is deposited diagonally in both directions on the first resist pattern having a window at the gate position on the semiconductor substrate. After that, a second metal for the gate electrode is deposited on the window at the gate position, and then the first metal or insulator is removed to form a single metal with an inverted convex cross-sectional structure. By forming a gate electrode with a resist pattern and performing ion implantation using this gate electrode and the second resist pattern as a mask, the source/drain regions are formed. Long gates can be formed.

これにともない、ソース・ゲート間およびゲー
ト・ドレイン間を短くしたMESFETを製造でき
るとともに、セルフアラインでゲート電極に非常
に接近したソース・ドレイン電極を形成すること
ができ、高周波特性の向上したMESFETを歩留
りよく製造できるものである。
Along with this, it is possible to manufacture MESFETs with short distances between the source and gate and between the gate and drain, and it is also possible to form the source and drain electrodes very close to the gate electrode by self-alignment, making it possible to manufacture MESFETs with improved high frequency characteristics. It can be manufactured with high yield.

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

第1図Aおよび第1図Bは従来のMESFETの
製造方法の工程説明図、第2図Aないし第2図F
はそれぞれこの発明の半導体素子の製造方法の第
1の実施例の工程説明図、第3図Aないし第3図
Cはそれぞれこの発明の半導体素子の製造方法の
第2の実施例の工程説明図、第4図Aおよび第4
図Bはそれぞれこの発明の半導体素子の製造方法
の第3の実施例の工程説明図、第5図はこの発明
の半導体素子の製造方法の第4の実施例の工程説
明図である。 21…半絶縁性GaAs基板、22…n型の導電
層、23,32…レジストパターン、24,2
5,35…チタン、26…白金、27,34,3
6…ゲート電極、28…ソース電極、29…ドレ
イン電極、30,37…ソース領域、31,38
…ドレイン領域、33…オーミツク金属。
Figure 1A and Figure 1B are process explanatory diagrams of the conventional MESFET manufacturing method, Figures 2A to 2F
3A to 3C are process explanatory diagrams of the first embodiment of the semiconductor device manufacturing method of the present invention, respectively, and FIGS. 3A to 3C are process explanatory diagrams of the second embodiment of the semiconductor device manufacturing method of the present invention, respectively. , Figures 4A and 4
FIG. 5 is a process explanatory diagram of a third embodiment of the semiconductor device manufacturing method of the present invention, and FIG. 5 is a process explanatory diagram of the fourth embodiment of the semiconductor device manufacturing method of the present invention. 21... Semi-insulating GaAs substrate, 22... N-type conductive layer, 23, 32... Resist pattern, 24, 2
5,35...Titanium, 26...Platinum, 27,34,3
6... Gate electrode, 28... Source electrode, 29... Drain electrode, 30, 37... Source region, 31, 38
...Drain region, 33...Ohmic metal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 半導体基板上の第1の面に形成された電界効
果トランジスタの動作領域上のゲート領域に穴を
有する第1のレジストパターンを形成してこの穴
の中心部に被着させずに穴の周辺の半導体基板上
に被着する程度の角度より第1の金属あるいは絶
縁物を双方向の斜めより被着する第1の工程と、
上記半導体基板上の垂直方向よりゲート電極とし
ての第2の金属を蒸着した後上記第1のレジスト
パターンによつて上記第1の金属あるいは絶縁物
と第2の金属のリフトオフを行つた後にこの第1
の金属あるいは絶縁物のエツチングを行つて単一
の金属による逆凸形の断面構造を有するゲート電
極を形成する第2の工程と、ソース・ドレイン・
ゲート領域を含む穴を有する第2のレジストパタ
ーンを形成しこの第2のレジストパターンと上記
ゲート電極をマスクとしてイオン注入を上記半導
体基板上に行つてセルフアライン的にソース・ド
レイン領域を形成する第3の工程とよりなる半導
体素子の製造方法。 2 半導体基板上の第1の面に形成された電界効
果トランジスタの動作領域上のゲート領域に穴を
有する第1のレジストパターンを形成してこの穴
の中心部に被着させずに穴の周辺の半導体基板上
に被着する程度の角度より第1の金属あるいは絶
縁物を双方向の斜めより被着する第1の工程と、
上記半導体基板上の垂直方向よりゲート電極とし
ての第2の金属を蒸着した後上記第1のレジスト
パターンによつて上記第1の金属あるいは絶縁物
と第2の金属のリフトオフを行う第2の工程と、
ソース・ゲート・ドレイン領域を含む電界効果ト
ランジスタの動作領域に穴を有する第2のレジス
トパターンを形成し、オーミツク特性を有する第
3の金属の蒸着を行つた後に第2のレジストパタ
ーンを除去するとともに第1の金属あるいは絶縁
物をエツチングして第3の金属のリフトオフを行
つてソース・ドレイン電極をセルフアラインで形
成する第3の工程よりなる半導体素子の製造方
法。 3 半導体基板上の第1の面に形成された電界効
果トランジスタの動作領域上のゲート領域に穴を
有する第1のレジストパターンを形成してこの穴
の中心部に被着させずに穴の周辺の半導体基板上
に被着する程度の角度より第1の金属あるいは絶
縁物を双方向の斜めより被着する第1の工程と、
上記半導体基板上の垂直方向よりゲート電極とし
ての第2の金属を蒸着した後に連続的に第1の金
属あるいは絶縁物と同一材料からなる第4の材料
を被着し、第1のレジストパターンによつて第1
の金属あるいは絶縁物および第2の金属ならびに
第4の材料のリフトオフを行う第2の工程と、ソ
ース・ゲート・ドレイン領域を含む電界効果トラ
ンジスタの動作領域に穴を有する第2のレジスト
パターンを形成してオーミツク特性を有する第3
の金属の蒸着を行つた後に第2のレジストパター
ンを除去して同時にその上の第3の金属を除去
し、さらに第1の金属あるいは絶縁物と第4の材
料を同時に除去してそれらの上の第3の金属を同
時に除去することにより、基板上の残存第3の金
属によつてソース・ドレイン電極をセルフアライ
ンで形成する第3の工程よりなる半導体素子の製
造方法。
[Claims] 1. A first resist pattern having a hole is formed in a gate region above an operating region of a field effect transistor formed on a first surface of a semiconductor substrate, and the first resist pattern is deposited at the center of the hole. a first step of depositing the first metal or insulator obliquely in both directions at an angle that allows the first metal or insulator to be deposited on the semiconductor substrate around the hole without causing
After depositing a second metal as a gate electrode from the vertical direction on the semiconductor substrate, lifting off the first metal or insulator and the second metal using the first resist pattern, and then depositing the second metal on the semiconductor substrate. 1
A second process involves etching a metal or insulator to form a single metal gate electrode with an inverted convex cross-sectional structure;
A second resist pattern having a hole including a gate region is formed, and ions are implanted into the semiconductor substrate using the second resist pattern and the gate electrode as a mask to form source/drain regions in a self-aligned manner. A method for manufacturing a semiconductor device comprising the steps of 3. 2. A first resist pattern having a hole is formed in the gate region on the operating region of the field effect transistor formed on the first surface of the semiconductor substrate, and the first resist pattern is not deposited on the center of the hole but on the periphery of the hole. a first step of depositing the first metal or insulator obliquely in both directions from an angle that is such that it can be deposited on the semiconductor substrate;
A second step of depositing a second metal as a gate electrode from the vertical direction on the semiconductor substrate and then lifting off the first metal or insulator and the second metal using the first resist pattern. and,
A second resist pattern having holes is formed in the operating region of the field effect transistor including the source, gate, and drain regions, and a third metal having ohmic characteristics is deposited, and then the second resist pattern is removed. A method for manufacturing a semiconductor device comprising a third step of etching the first metal or insulator and lifting off the third metal to form source/drain electrodes in a self-aligned manner. 3. A first resist pattern having a hole is formed in the gate region on the operating region of the field effect transistor formed on the first surface of the semiconductor substrate, and the first resist pattern is not deposited on the center of the hole but on the periphery of the hole. a first step of depositing the first metal or insulator obliquely in both directions from an angle that is such that it can be deposited on the semiconductor substrate;
After a second metal is vapor-deposited as a gate electrode from the vertical direction on the semiconductor substrate, a fourth material made of the same material as the first metal or insulator is continuously deposited to form a first resist pattern. Yotsutte 1st
a second step of lifting off the metal or insulator, the second metal, and the fourth material, and forming a second resist pattern having holes in the operating region of the field effect transistor including the source, gate, and drain regions. The third one has ohmic properties.
After vapor deposition of the metal, the second resist pattern is removed and the third metal on it is removed at the same time, and the first metal or insulator and the fourth material are removed simultaneously and the third metal is removed on top of them. A method for manufacturing a semiconductor device comprising a third step of simultaneously removing the third metal remaining on the substrate and forming source/drain electrodes in a self-aligned manner using the third metal remaining on the substrate.
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JPS55105326A (en) * 1979-02-07 1980-08-12 Matsushita Electronics Corp Manufacturing method of electrode of semiconductor device
JPS5623783A (en) * 1979-08-01 1981-03-06 Matsushita Electronics Corp Formation of electrode for semiconductor device

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