JPS6276780A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
Manufacture of semiconductor deviceInfo
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- JPS6276780A JPS6276780A JP21835685A JP21835685A JPS6276780A JP S6276780 A JPS6276780 A JP S6276780A JP 21835685 A JP21835685 A JP 21835685A JP 21835685 A JP21835685 A JP 21835685A JP S6276780 A JPS6276780 A JP S6276780A
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- insulating film
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- drain
- film
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はショットキ接合型電界効果トランジスタを有す
る半導体装置の製造方法に関し、特にゲートとソース・
ドレインとをオフセットに構成してなる半導体装置の製
造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device having a Schottky junction field effect transistor, and in particular to a method for manufacturing a semiconductor device having a Schottky junction field effect transistor.
The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device in which a drain and a drain are configured to be offset.
ショットキ接合型電界効果トランジスタの性能を高める
ためには、ゲートとソース・ドレイン間の寄生抵抗を小
さくすること及び所定ゲート長、所定濃度能動層におけ
るゲートとソース・ドレイン間の容量を低減することが
必要とされる。このためには、ゲートとソース側高濃度
領域間の距離は極めて小さくかつ再現性、均一性よくで
きること、及びゲートとドレイン側高濃度領域間の距離
はある程度広くすることが要求され、これに基づいて所
謂オフセット構造の電界効果トランジスタが提案されて
いる。In order to improve the performance of a Schottky junction field effect transistor, it is necessary to reduce the parasitic resistance between the gate and the source/drain, and to reduce the capacitance between the gate and the source/drain at a given gate length and a given concentration active layer. Needed. To achieve this, it is required that the distance between the gate and the high concentration region on the source side be extremely small, with good reproducibility and uniformity, and that the distance between the gate and the high concentration region on the drain side be widened to some extent. A field effect transistor with a so-called offset structure has been proposed.
ところで、従来における電界効果トランジスタの製造方
法としては、ソース・ドレインの形成にフォトリソグラ
フィ技術を利用しており、パターン形成したフォトレジ
スト等をマスクにしてソース・ドレインの各高濃度領域
を形成してゲート両側の所望位置にソース・ドレインを
形成する方法が用いられている。そして、この方法が前
記したオフセット型電界効果トランジスタの製造に利用
することが提案されている。By the way, in the conventional manufacturing method of field effect transistors, photolithography technology is used to form the source and drain, and each high concentration region of the source and drain is formed using a patterned photoresist or the like as a mask. A method is used in which sources and drains are formed at desired positions on both sides of the gate. It has been proposed that this method be used to manufacture the above-mentioned offset type field effect transistor.
また、電界効果トランジスタを製造する他の方法として
はゲート上に被着した絶縁膜をエッチバックしてゲート
両側にこの絶縁膜からなるスペーサを形成し、このスペ
ーサをマスクとしてソースドレインの各高濃度領域を形
成する方法もあり、この方法の利用も検討されている。Another method for manufacturing field effect transistors is to etch back the insulating film deposited on the gate, form spacers made of this insulating film on both sides of the gate, and use the spacers as a mask to form high-concentration layers for each source and drain. There is also a method of forming regions, and the use of this method is also being considered.
上述した従来の製造方法の中、前者の方法では、フォト
リソグラフィ技術においてゲートに対するフォトレジス
トマスクの位置合わせに高い精度を得ることが困難なた
め、特に小さい値が要求されるゲートとソース間の距離
が基板毎に相違してしまい、その素子特性にバラツキが
生じるという問題がある。Among the conventional manufacturing methods mentioned above, in the former method, it is difficult to obtain high accuracy in aligning the photoresist mask with respect to the gate in photolithography technology, so the distance between the gate and the source is required to be particularly small. There is a problem in that the characteristics differ from substrate to substrate, resulting in variations in device characteristics.
また、後者の方法では、自己整合によってソース・ドレ
インを形成できるものの、ゲート両側の絶縁膜は対称に
形成されるために、オフセット構造には適さないという
問題がある。Further, in the latter method, although the source and drain can be formed by self-alignment, the insulating films on both sides of the gate are formed symmetrically, so there is a problem that it is not suitable for an offset structure.
°(問題点を解決するための手段)
本発明の半導体装置の製造方法は、ゲートとソース・ド
レイン間の距離を高精度に管理して素子特性のバラツキ
のない高い性能のショットキ接合型電界効果トランジス
タを製造するために、ゲート電極を含む全面に絶縁膜を
形成するとともに、この絶縁膜の上にはゲート電極とド
レイン領域の各一部を覆うようにレジスト膜を形成し、
このレジスト膜を用いて前記絶縁膜を異方性エツチング
して前記レジスト下側及びゲート電極側部に絶縁膜を残
し、かつこの残存絶縁膜をマスクとしてソース・ドレイ
ンを形成する方法を用いている。° (Means for Solving the Problems) The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention is a Schottky junction field effect device that achieves high performance by controlling the distance between the gate and the source/drain with high precision and without variations in device characteristics. In order to manufacture a transistor, an insulating film is formed on the entire surface including the gate electrode, and a resist film is formed on the insulating film so as to cover each part of the gate electrode and the drain region.
Using this resist film, the insulating film is anisotropically etched to leave an insulating film under the resist and on the side of the gate electrode, and this remaining insulating film is used as a mask to form a source/drain. .
次に、本発明を図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.
第1図は本発明方法により製造したショットキ接合型電
界効果トランジスタの断面図、第2図乃至第5図はその
製造方法を工程順に説明する図であり、各図において夫
々(a)は平面図、(b)は断面図を示している。FIG. 1 is a cross-sectional view of a Schottky junction field effect transistor manufactured by the method of the present invention, and FIGS. 2 to 5 are diagrams explaining the manufacturing method in the order of steps, and in each figure (a) is a plan view. , (b) shows a cross-sectional view.
先ず、第2図のように、GaAs半絶縁性(100)基
板1にN型能動層2を形成し、選択イオン注入及びアニ
ールを行なう。そして、タングステンシリサイド等のり
フラクトリメタルを被着した後、リアクティブイオンエ
ツチング(RIE)法によってこれをパターン形成し、
ゲート電極3を形成する。First, as shown in FIG. 2, an N-type active layer 2 is formed on a GaAs semi-insulating (100) substrate 1, and selective ion implantation and annealing are performed. Then, after depositing a glue frac metal such as tungsten silicide, this is patterned by reactive ion etching (RIE).
Gate electrode 3 is formed.
次いで、第3図のようにゲート電極3を含む全面にシリ
コン酸化膜等の絶縁膜4を形成した後、フォトレジスト
膜5をその上に形成し、かつこのフォトレジスト膜5を
現像して所定のパターンに形成する。このフォトレジス
ト膜5のパターンは、ソース側ではゲート1掻3上には
存在せず、ゲート電極3の側方位置乙こおいてソース形
成領域に相当する箇所を開口している。また、ドレイン
側ではゲート電極3の一部乃至このゲート電極3の側縁
一部を覆うようにフォトレジスト膜5を残しており、か
つその外側位置ではドレイン形成領域に相当する箇所を
開口している。Next, as shown in FIG. 3, after forming an insulating film 4 such as a silicon oxide film on the entire surface including the gate electrode 3, a photoresist film 5 is formed thereon, and this photoresist film 5 is developed to form a predetermined shape. form into a pattern. This pattern of the photoresist film 5 does not exist on the gate 1 or 3 on the source side, but has an opening at a position lateral to the gate electrode 3 corresponding to the source formation region. Further, on the drain side, a photoresist film 5 is left so as to cover a part of the gate electrode 3 or a part of the side edge of the gate electrode 3, and at a position outside of the photoresist film 5, a portion corresponding to the drain formation region is opened. There is.
しかる上で、前記フォトレジスト膜5を利用して前記絶
縁膜4を異方性エツチングする。この異方性エツチング
は、ゲート電極3と基板1を殆どエツチングすることな
く絶縁膜4のみをエツチングできるガス系、例えばフレ
オン及びフレオンと水素又は酸素の混合ガス等によるR
IE法によって行う。これにより、フォトレジスト膜5
を除去すれば、第4図のように、絶縁膜4はソース・ド
レイン形成領域を包囲する箇所に残存されるのは勿論の
こと、ゲート電極3のソース側の側面に所謂スペーサと
して残存され、更にドレイン側の上面一部乃至側面及び
その側縁一部にも残存された状態となる。Thereafter, the insulating film 4 is anisotropically etched using the photoresist film 5. This anisotropic etching is performed using a gas system that can etch only the insulating film 4 without substantially etching the gate electrode 3 and the substrate 1, such as Freon and a mixed gas of Freon and hydrogen or oxygen.
This is done using the IE method. As a result, the photoresist film 5
4, the insulating film 4 not only remains in the area surrounding the source/drain formation region, but also remains as a so-called spacer on the side surface of the gate electrode 3 on the source side. Further, it remains on a portion of the upper surface or side surface of the drain side and a portion of the side edge thereof.
そして、この絶縁膜4をマスクにして基板1の露出面上
に選択的に結晶成長を行う。この結晶成長法には、A
S H! TMG H282S e系のM OCV
D法を利用する(TMG:トリメチルガリウム)。そ
の後、絶縁膜4を弗酸処理して除去すれば、第5図のよ
うにソース・ドレインとしての夫々N型の高濃度層6,
7を形成することができる。Then, crystal growth is selectively performed on the exposed surface of the substrate 1 using the insulating film 4 as a mask. This crystal growth method includes A
S H! TMG H282S e series MOCV
Use method D (TMG: trimethyl gallium). After that, if the insulating film 4 is removed by hydrofluoric acid treatment, the N-type high concentration layers 6 and
7 can be formed.
以下、通常のGaAsショットキ接合型電界効果トラン
ジスタの製法と同様にA u G e / N i等の
オーミックメタルをリフトオフ法により形成してアロイ
を行い、ソース・ドレインの各オーミ・ツク8,9を形
成し、次いで層間絶縁膜10を被着後、ソース・ドレイ
ン上を開口してTi/Pt/Au構造のソース・ドレイ
ン電極11.12を形成することにより、第1図に示す
トランジスタを完成できる。Thereafter, in the same way as the manufacturing method of a normal GaAs Schottky junction field effect transistor, an ohmic metal such as AuGe/Ni is formed by the lift-off method and alloyed, and each ohmic metal 8, 9 of the source and drain is formed. After depositing the interlayer insulating film 10, the transistor shown in FIG. 1 can be completed by forming source/drain electrodes 11 and 12 having a Ti/Pt/Au structure with openings above the source and drain. .
したがって、このようにして完成されたショットキ接合
型電界効果トランジスタでは、ゲート電極3とソース高
濃度層6との間の距離LSGは前記絶縁膜4の厚さに略
等しくされ、またゲート電極3とドレイン高濃度層7と
の間の距離LGoは前記フォトレジスト膜5のパターン
形成寸法に略等しくされる。したがって、ソース高濃度
層6は絶縁膜を利用した自己整合法によって形成して前
記距離L−scを極めて小な寸法に形成できる。また、
ドレイン高濃度層7はフォトリソグラフィ技術を利用し
て形成でき、前記距離1−coを任意の寸法に形成でき
る。Therefore, in the Schottky junction field effect transistor completed in this way, the distance LSG between the gate electrode 3 and the high concentration source layer 6 is made approximately equal to the thickness of the insulating film 4, and The distance LGo between the drain high concentration layer 7 and the drain high concentration layer 7 is made approximately equal to the pattern formation dimension of the photoresist film 5. Therefore, the high concentration source layer 6 can be formed by a self-alignment method using an insulating film, so that the distance L-sc can be made extremely small. Also,
The drain high concentration layer 7 can be formed using photolithography technology, and the distance 1-co can be formed to have an arbitrary dimension.
これにより、ゲート電極3とソース高濃度層6の距離を
均一性よく極めて小さく構成できるとともに、ゲート電
極3とドレイン高濃度層7の距離を通常のフォトリソグ
ラフィ重ね合わせ精度の範囲内で大きく構成することが
でき、所望のオフセット構造を得ることができる。しか
も、この製造工程では1回のフォトリソグラフィ工程を
利用するのみでよく、従来方法と比較して工程数が増大
することもなく容易に製造を行うことができる。As a result, the distance between the gate electrode 3 and the high concentration source layer 6 can be configured to be extremely small with good uniformity, and the distance between the gate electrode 3 and the high concentration drain layer 7 can be configured to be large within the range of normal photolithography overlay accuracy. , and a desired offset structure can be obtained. Moreover, this manufacturing process requires only one photolithography process, and can be easily manufactured without increasing the number of steps compared to conventional methods.
なお、前記絶縁膜4にはシリコン窒化膜を利用すること
もできる。Note that a silicon nitride film can also be used as the insulating film 4.
以上説明したように本発明は、ゲート電極を含む全面に
絶縁膜を形成するとともに、この絶縁膜の上にはゲート
電極とドレイン領域の各一部を覆うようにレジスト膜を
形成し、このレジスト膜を用いて前記絶縁膜を異方性エ
ツチングして前記レジスト下側及びゲート電極側部に絶
縁膜を残し、かつこの残存絶縁膜をマスクとしてソース
・ドレインを形成しているので、ゲート電極とソースと
の距離を自己整合法によって極めて小さい値に均一性よ
く制御でき、かつ一方ではゲート電極とドレインとの距
離をフォトリソグラフィ技術の精度内で任意の値に精度
よく制御でき、所望のオフセット構造のショットキ接合
型電界効果トランジスタを製造できる。また、フォトリ
ソグラフィ工程は1回しか用いていないので、従来方法
に比較して工程数を増加することなく容易に製造を行う
ことができる。As explained above, in the present invention, an insulating film is formed on the entire surface including the gate electrode, and a resist film is formed on the insulating film so as to cover each part of the gate electrode and the drain region. The insulating film is anisotropically etched using a film to leave an insulating film under the resist and on the sides of the gate electrode, and the remaining insulating film is used as a mask to form the source and drain. The distance to the source can be uniformly controlled to an extremely small value using the self-alignment method, while the distance between the gate electrode and the drain can be precisely controlled to any value within the accuracy of photolithography technology, creating the desired offset structure. Schottky junction field effect transistors can be manufactured. Further, since the photolithography process is used only once, manufacturing can be easily performed without increasing the number of steps compared to conventional methods.
第1図は本発明方法により製造したオフセット構造のシ
ョットキ接合型電界効果I−ランジスタの断面図、第2
図乃至第5図は本発明方法を工程順に示す図で、各図(
a)は平面図、(b)は断面図である。
1・・・GaAs半絶縁性基板、2・・・N型能動層、
3・・・ゲート電極、4・・・絶縁膜、5・・・フォト
レジスト膜、6・・・ソース高濃度層、7・・・ドレイ
ン高濃度層、8・・・ソースオーミック、9・・・ドレ
インオーミック、10・・・層間絶縁膜、11・・・ソ
ース電極、12・・・ドレイン電極。
第1図
LsGLGひFIG. 1 is a cross-sectional view of a Schottky junction field effect I-transistor with an offset structure manufactured by the method of the present invention, and FIG.
Figures to Figures 5 are diagrams showing the method of the present invention in the order of steps, and each figure (
(a) is a plan view, and (b) is a cross-sectional view. 1... GaAs semi-insulating substrate, 2... N-type active layer,
3... Gate electrode, 4... Insulating film, 5... Photoresist film, 6... Source high concentration layer, 7... Drain high concentration layer, 8... Source ohmic, 9... - Drain ohmic, 10... interlayer insulating film, 11... source electrode, 12... drain electrode. Figure 1 LsGLGhi
Claims (1)
において、基板上に形成したゲート電極を含む基板の全
面に絶縁膜を形成する工程と、この絶縁膜の上に前記ゲ
ート電極の一部及びこれに続くドレイン領域の一部を覆
うようにレジスト膜を形成する工程と、このレジスト膜
をマスクに用いて前記絶縁膜を異方性エッチングし前記
レジスト下側及び前記ゲート電極のソース側の側縁に前
記絶縁膜を残存させる工程と、この残存絶縁膜をマスク
として前記基板上に選択結晶成長を行ってソース・ドレ
イン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。 2、絶縁膜の異方性エッチングには、フレオンガス系に
よるリアクティブイオンエッチング法を用いてなる特許
請求の範囲第1項記載の半導体装置の製造方法。[Claims] 1. A method for manufacturing a field effect transistor with an offset structure, including the step of forming an insulating film on the entire surface of the substrate including the gate electrode formed on the substrate, and forming the gate electrode on the insulating film. a step of forming a resist film so as to cover a part of the drain region and a subsequent part of the drain region; using this resist film as a mask, the insulating film is anisotropically etched to form a source under the resist and the source of the gate electrode; A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: leaving the insulating film on the side edges; and forming a source/drain by selectively growing crystals on the substrate using the remaining insulating film as a mask. . 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein a reactive ion etching method using a Freon gas system is used for anisotropic etching of the insulating film.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21835685A JPS6276780A (en) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21835685A JPS6276780A (en) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6276780A true JPS6276780A (en) | 1987-04-08 |
Family
ID=16718597
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21835685A Pending JPS6276780A (en) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | Manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6276780A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6428870A (en) * | 1987-07-23 | 1989-01-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacture of field-effect transistor |
JPH0554030U (en) * | 1991-12-18 | 1993-07-20 | クロスター産業株式会社 | Fixtures for seats, etc. |
-
1985
- 1985-09-30 JP JP21835685A patent/JPS6276780A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6428870A (en) * | 1987-07-23 | 1989-01-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacture of field-effect transistor |
JPH0554030U (en) * | 1991-12-18 | 1993-07-20 | クロスター産業株式会社 | Fixtures for seats, etc. |
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