JPS63287071A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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Publication number
JPS63287071A
JPS63287071A JP12200787A JP12200787A JPS63287071A JP S63287071 A JPS63287071 A JP S63287071A JP 12200787 A JP12200787 A JP 12200787A JP 12200787 A JP12200787 A JP 12200787A JP S63287071 A JPS63287071 A JP S63287071A
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JP
Japan
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film
gate electrode
gate
etching
electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP12200787A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Hosoki
健治 細木
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain high mutual conductance and low gate resistance, by depositing the same metal film as source and drain electrodes on a gate electrode, and determining the interval between the gate electrode and the source and drain electrodes with the width of the sidewalls of the gate. CONSTITUTION:On a GaAs substrate 1, an N-type channel layer 2, a gate electrode 3, and low resistance N<+> layers 4a and 4b are formed. An Si nitride film 6 is deposited on the entire surface. The film 6 is covered with a photoresist film 7. The film 7 is etched, and the protruding upper surface of the film 6 is exposed. With resist films 7a and 7b as masks, the film 6 is etched in an isotropic pattern. Anisotropic etching is further performed, and Si nitride films 6a and 6b on both sides of the electrode 3 are removed. Then an SOG film 8 is applied by spin coating. The entire surface is etched, and the upper surfaces of the films 6a and 6b are exposed. Only the Si nitride films 6a and 6b are etched away, and the SOG films 8a and 8b are made to remain as the sidewalls of the electrode 3. Au, Ge, Ni and Au are sequentially evaporated and source and drain electrodes 5a and 5b and a gate electrode 9 are formed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体装置の製造方法に関し、特にガリウ
ム砒素ショットキ接合型電界効果トランジスタ (以下
GaAsMESFET”と呼ぶ)の改良に係るものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and particularly to improvement of a gallium arsenide Schottky junction field effect transistor (hereinafter referred to as "GaAs MESFET").

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来例によるゲート・n+セルフアライメント技術を用
いて製造されたGaAsMESFETの概要構成を第2
図に示す。
The schematic configuration of a GaAs MESFET manufactured using the conventional gate/n+ self-alignment technology is shown in the second example.
As shown in the figure.

第2図において、1は半絶縁性GaAs基板、2はこの
半絶縁性GaAs基板1の主面上に形成されたn型チャ
ネル層、3ばこのn型チャネル層2とシヲットキ接合さ
せたゲート電極であって、高融点材料、例えば高融点金
属、高融点金属硅化物などからなっており、また、4a
、4bは乙のゲート電極3をマスクにしてイオン注入お
よびアニール法などによりゲート電極3にそれぞれ隣接
して形成された低抵抗n+層、5a、5bはこれらの各
低抵抗n+7@4a、4bにオーム性接触されたソース
、およびドレインの各電極である。
In FIG. 2, 1 is a semi-insulating GaAs substrate, 2 is an n-type channel layer formed on the main surface of this semi-insulating GaAs substrate 1, and 3 is a gate electrode that is in Schottky contact with the n-type channel layer 2. It is made of a high melting point material, such as a high melting point metal, a high melting point metal silicide, etc.
, 4b are low resistance n+ layers formed adjacent to the gate electrode 3 by ion implantation and annealing using the gate electrode 3 of B as a mask, and 5a and 5b are low resistance n+ layers formed on each of these low resistance n+7@4a and 4b. The source and drain electrodes are ohmically connected.

ここで、この種のG aAsM ES F E Tある
いはこのG aA sM I乙S F E ’1)’に
よって構成されるGaAsIA積回路での半導体装置に
おいては、一般に困難な超高速動作素子を寅現し得るも
のと期待され、より一層の高性能化を図るために種々の
改善が検討されている現況にある。この改善のための1
つの大きなポイントは、FETの相互コンダクタンスg
mを大きくすることであり、このためにはゲート長しあ
の減少と、ゲート・ソース間の直列抵抗It 、の低減
とが極めて重要になる。
Here, in a semiconductor device using a GaAsIA integrated circuit formed by this type of GaAsM ES FET or this GaA sMI SF E '1)', it is generally difficult to realize an ultra-high-speed operation element. Various improvements are currently being considered to further improve performance. 1 for this improvement
The two major points are the mutual conductance g of the FET.
The goal is to increase m, and for this purpose, it is extremely important to reduce the gate length and reduce the series resistance It between the gate and source.

そして、01)記ゲート・ソース間の直列抵抗R。and 01) series resistance R between the gate and source.

を低減するための手段としては、ゲート・n+セルファ
ライン(自己整合)法が知られており、この手段によっ
て製造されたC; a A s M E S FE T
が前述した第2図での装置構成である。しかして乙の場
合、1)装置構成を実現ずろのに重要なポインI・は、
低抵抗n’Jfida、4bの形成であり、そのために
は前記したように、ゲート電極3を形成させた状態で、
注入イオンを活性化するアニール1:程が必要とされ、
通常の場合、800℃程度までか1熱処理されるのがd
通である。、シたがって、このためにゲート電極3とし
ては、この加熱処理によって溶融したり、あるいはGa
Asと反応したすせずに、しかも良好なショットキ特性
を示す材料を用いるようにしており、この電極材料にタ
ングステンシリサイド(WS目)など、種々のものが検
討されているところである。
A gate/n+ self-line (self-alignment) method is known as a means for reducing the
is the device configuration shown in FIG. 2 described above. However, in the case of Party B, 1) Important points I. in realizing the device configuration are:
The purpose is to form a low resistance n'Jfida, 4b, and for this purpose, as described above, with the gate electrode 3 formed,
Annealing 1 to activate the implanted ions: approximately
In normal cases, d is heat treated to about 800℃.
I am a connoisseur. Therefore, for this purpose, the gate electrode 3 may be melted by this heat treatment or made of Ga.
A material that does not react with As and exhibits good Schottky characteristics is used, and various materials such as tungsten silicide (WS) are being considered for this electrode material.

〔発明が解決しようとする問題点〕°−上記のような従
来のゲート・n′セルファラインG aAsM E S
 i” E Tにおいては、一方で高い相互コンダクタ
ンスgta6!有していて、優れた特性が得られるので
あるが、一般にゲート電極3としての耐熱性ゲート膜は
、例えばr1)1記タングステンシリサイド(W S 
iχ)の場合、100μΩ・cm程度というように、比
較的抵抗承が高く、かつ一層の高性能化を図るために、
ゲート長の短縮を図ると、よりゲート抵抗が増して高周
波動作を制限することになり、特にゲート幅を大きくと
るとともに、低ゲート抵抗の必要なマイクロ波用リニア
FETなどに適用することが困難であるという間;1点
があった。
[Problems to be solved by the invention] ° - Conventional gate/n' self-alignment line GaAsMES as described above
i''ET has a high mutual conductance gta6! and excellent characteristics, but generally the heat-resistant gate film as the gate electrode 3 is made of, for example, tungsten silicide (W). S
In the case of i
If the gate length is shortened, the gate resistance increases, which limits high-frequency operation, making it difficult to apply it to microwave linear FETs that require a large gate width and low gate resistance. In the meantime, there was one point.

この発明は、上記のような従来の問題点を解消するため
になされたもので、その目的とするところは、高い相互
コンダクタンスを有し、かつ低ゲート抵抗で、マイクロ
波帯の高い周波数においても^性能動作する半導体装置
の製造方法を得ることである。
This invention was made to solve the above-mentioned conventional problems, and its purpose is to have high mutual conductance and low gate resistance, even at high frequencies in the microwave band. ^ The purpose is to obtain a method for manufacturing a semiconductor device that operates with high performance.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明に係る半導体装置の製造方法は、ゲート電極が
形成された半導体基板上に、第1の膜を形成する工程と
、第1の膜の凸部上面以外をレジスト膜で被覆する工程
と、レジスト膜をマスクにして、第1の膜をエツチング
し、ゲート電極の上 −面と少なくともゲート電極の側
面の一部が露出すらように第1の膜に開口部を設ける工
程と、ゲート電極側部の第1の膜をエツチングにより除
去した後、レジスト膜を除去し、全面に第2の膜を塗/
liする工程と、第2の膜をエツチングし、ゲート電極
および第1の膜の上面を露出させて第2の膜をゲート電
極側部にのみ残置させ、選択的に第1の膜を除去してゲ
ート電極側壁とする工程と、ゲート電極およびゲート電
極側壁上面に導電性膜を堆積し、上部ゲート層とする工
程とを含むものである。
A method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes the steps of: forming a first film on a semiconductor substrate on which a gate electrode is formed; and covering an area other than the top surface of a convex portion of the first film with a resist film. etching the first film using the resist film as a mask to form an opening in the first film so that the upper surface of the gate electrode and at least a part of the side surfaces of the gate electrode are exposed; After removing the first film by etching, remove the resist film and apply the second film to the entire surface.
li process, and etching the second film to expose the gate electrode and the upper surface of the first film, leaving the second film only on the sides of the gate electrode, and selectively removing the first film. The method includes a step of depositing a conductive film on the upper surface of the gate electrode and the side walls of the gate electrode to form an upper gate layer.

〔作用〕[Effect]

この発明においては、ゲート電極上に、ソース・ドレイ
ン電極と同じ構成の金属膜を堆積できるので、ゲート抵
抗は大幅に低減されろ1.さらにゲート電極とソースお
よびドレイン電極間隔は、ゲート側壁の幅で決定されろ
ため、均一性、再現性良く決定でき、しかも自己整合的
に形成するからその間隔は従来法によるよりも大幅に低
減でき、ソース直列抵抗も低くできる。)シたがって、
超高速動作^性能GaAsMESFE’rが得られるも
のである。
In this invention, since a metal film having the same structure as the source/drain electrode can be deposited on the gate electrode, the gate resistance can be significantly reduced.1. Furthermore, since the spacing between the gate electrode and the source and drain electrodes is determined by the width of the gate sidewall, it can be determined with good uniformity and reproducibility, and since they are formed in a self-aligned manner, the spacing can be significantly reduced compared to conventional methods. , the source series resistance can also be lowered. ) Therefore,
Ultra high speed operation^ performance GaAs MESFE'r can be obtained.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明に係ろG aA sM E S F E
 Tの製造方法の一実施例につき、第1図(a)ないし
、(J)を参照して詳細に説明する。
Hereinafter, regarding this invention,
One embodiment of the method for manufacturing T will be described in detail with reference to FIGS. 1(a) to 1(J).

第1図(a)ないしくj)はそれぞれこの発明の実施例
を工程順に示した要部断面図であり、第2図と同−符弓
は同一または相当部分を示している。
FIGS. 1(a) to (j) are sectional views of main parts showing embodiments of the present invention in the order of steps, and the same arrows as those in FIG. 2 indicate the same or equivalent parts.

まず、第1図(a)に示すように、半絶縁性GaAs基
板1上にn型ヂャネル層2.ゲート電極3゜低抵抗n+
PJ4a、4bを形成する。なお、ここでは、以後の説
明のために、ゲート電極3の厚さ1.to、3pとする
が、必ずしも0.3−に限定されるものではないことは
以後の説明より明らかである。
First, as shown in FIG. 1(a), an n-type channel layer 2. Gate electrode 3゜low resistance n+
Forms PJ4a and 4b. Note that here, for the sake of subsequent explanation, the thickness of the gate electrode 3 is 1. to, 3p, but it will be clear from the following description that it is not necessarily limited to 0.3-.

次に、第1図(b)に示すように、全面に第1の膜、例
えばシリコン窒化膜(以後SiN膜と記す)6を膜厚0
.3μmで堆積する。この堆積方法は、所望のステップ
カバレッジ性を有したもので、例えばプラズマCVD法
が選択できる。乙のとき、上向のSiN腺6は、ゲート
電極3の段差を完全に被覆しており、SIN膜6の凸部
の^さは0 、3 g 。
Next, as shown in FIG. 1(b), a first film, for example, a silicon nitride film (hereinafter referred to as SiN film) 6, is applied to the entire surface with a thickness of 0.
.. Deposit at 3 μm. This deposition method has a desired step coverage property, and for example, plasma CVD method can be selected. In case B, the upward SiN gland 6 completely covers the step of the gate electrode 3, and the height of the convex portion of the SIN film 6 is 0.3 g.

幅はゲート電極3の幅よりも片側で0.24m長くなる
3、ただし、この長さ0.2μ麟はSiN膜6の成膜条
件などによりある程度は可変−である、1次いで、第1
図(C)に示すように、塗布膜、例えばフォトレジスト えることにより、表面は平坦になる。次いで、第1図(
d)に示すように、02プラズマエツチングなどに、よ
りフォトレジスト SiN膜6の凸部上面を露出させる。次いで、第1図(
e)に示すように、残存したフォトレジスト膜7a,7
bをマスクとしてSiNfi6を等方的に、例えばCF
4ガスを用いたプラズマエツチングによってエツチング
する。ただし、このエツチングは慎重に行わねばならな
い。なぜならば、第1図(e)に示すごとく、等方性エ
ツチングであるため、SiN膜6のエツチングは残存b
tこフォトレジスト膜7a,7bのF部へ横力向にも進
行する(これをアンダカットと呼ぶ)が、このアンダカ
ット量によって後の説明より明らかなようにゲ1、 t
1i極3とソース・ドレイン電極の間隔を決定するから
である。現実には本工程を生産レベルで実行するために
、例えば以下の方法が考えられる。
The width is 0.24 m longer on one side than the width of the gate electrode 3. However, this length of 0.2 μm is variable to some extent depending on the deposition conditions of the SiN film 6.
As shown in Figure (C), the surface is made flat by applying a coating film, such as a photoresist. Next, Figure 1 (
As shown in d), the upper surface of the convex portion of the photoresist SiN film 6 is exposed by 02 plasma etching or the like. Next, Figure 1 (
As shown in e), the remaining photoresist films 7a, 7
SiNfi6 isotropically using b as a mask, for example, CF
Etching is performed by plasma etching using 4 gases. However, this etching must be done carefully. This is because, as shown in FIG. 1(e), since the etching is isotropic, the etching of the SiN film 6 is caused by the remaining b
t also advances in the lateral force direction toward the F portion of the photoresist films 7a and 7b (this is called an undercut), but as will be clear from the later explanation, the amount of undercut causes the
This is because the distance between the 1i pole 3 and the source/drain electrode is determined. In reality, in order to execute this process at the production level, for example, the following methods can be considered.

よく知られるように、ドライエツチング技術においては
、プラズマの発する光をモニタすることにより(これを
一般に発光分光分析という)、エツチングガス中に荏在
する分子やラジカルの種類。
As is well known, in dry etching technology, the types of molecules and radicals present in the etching gas can be determined by monitoring the light emitted by plasma (this is generally called emission spectroscopy).

量についである程度の知見を得ろことができ、事実、エ
ツチングの終点検出法として多用されている。ここで挙
げた例では、SiN膜6のエツチングにCF4ガスを用
いたから、例えば704mのフッ素ラジカルの発光強度
をモニタすることが有効である。
It is possible to obtain a certain degree of knowledge regarding the amount, and in fact, it is often used as a method for detecting the end point of etching. In the example given here, since CF4 gas is used for etching the SiN film 6, it is effective to monitor the emission intensity of fluorine radicals at 704 m, for example.

発光強度の変化を第3図を例に説明する。Changes in emission intensity will be explained using FIG. 3 as an example.

第1図(d)の状態からエツチングを進めていくと、S
iN膜6の露出部でエツチング種であるフッ素ラジカル
が消費されており、その発光強度は低いものである(第
3図中の°l゛1の間)。しかし、SiN膜6の上面が
ゲート電極3の上端面と同一の^さに達した時(第3図
中t,)、露出しな3iN M!j! 60表面積は急
減し、発光強度が急増するため、乙の時点を検出するこ
とができる。この時点によりSiN膜6のアンダカット
が開始されるので、この後、どれだけの時間エツチング
を続けるかによってアンダカット量が決定されるが、あ
らかしめ求めておいた時間′r2が経過した時点t2で
エツチングを終了すれば、所望のアンダカット量が得ら
れる。時間゛l′2はあらかしめ実験的に求めルカ、エ
ツチング装置の状態、処理する基板上のSiN膜総膜用
露出面積によるエツチング速度の変動に対応するために
は、実エツチング工程にて先立って得られる時間T、と
の関係を一定に保つ、すなわちT2/1°□−aなる定
数αを求めておき、これよりT2をその場で決定するこ
とが有効な手法である。
As etching progresses from the state shown in Figure 1(d), S
Fluorine radicals, which are etching species, are consumed in the exposed portion of the iN film 6, and the emission intensity is low (during °l-1 in FIG. 3). However, when the top surface of the SiN film 6 reaches the same height as the top surface of the gate electrode 3 (t, in FIG. 3), 3iN M! j! 60 The surface area rapidly decreases and the luminescence intensity rapidly increases, making it possible to detect point B. Since undercutting of the SiN film 6 starts at this point, the amount of undercutting is determined depending on how long etching is continued after this, but at the time t2 when the predetermined time 'r2 has elapsed. If the etching is finished at , the desired amount of undercut can be obtained. The time ゛l'2 is determined experimentally in advance, and in order to cope with fluctuations in the etching rate due to the conditions of the etching equipment and the total exposed area of the SiN film on the substrate to be processed, it must be determined in advance of the actual etching process. An effective method is to keep the relationship with the obtained time T constant, that is, to obtain a constant α of T2/1°□−a, and then determine T2 on the spot.

第1図(e)に示す状態は、以上の手法により残存した
SiN膜6a、6bのフ* l−L/シスト膜7a、7
 b下でのアンプカッl−量が、例えば0 、1 am
となるように加工されたものである。次いで、リアクテ
ィブイオンエッヂングなどの異方性エツチングを加えれ
ば、第1図(f)に示すような形状にゲート電極3の両
側のSiN膜6a、6bを除去できる。、異方性エツチ
ング時には前述のアンダヵーツト址は全く変化1/ない
。フォトレジスト膜7a。
The state shown in FIG. 1(e) is that the remaining SiN films 6a, 6b are removed by the above method.
If the amount of amperage under b is, for example, 0, 1 am
It has been processed to become. Next, by applying anisotropic etching such as reactive ion etching, the SiN films 6a and 6b on both sides of the gate electrode 3 can be removed into a shape as shown in FIG. 1(f). , during anisotropic etching, the above-mentioned undercut remains unchanged at all. Photoresist film 7a.

7bはこの後金て除去する。次いで、第1図(g)に示
すように、第2の膜であろ5OG(スピン・Aン・グラ
ス)膜(例えば東京応化社製のOCI)膜で、熱処理を
加えることによりシリコン酸化膜となる)8をスピンコ
ー1−1. 、適当な熱処理を加えろことにより最表面
を平坦化する。さらに、第1図(h)に示すように、全
1面エツチング、例えばプラズマエッヂングによりゲー
ト電極3および5iNIII25a、6bの上面を露出
させる。この時点でエツチングを停止することば先に述
べた発光分光分析の手法で行うことができる。次いで第
1図(i)に示すように、ゲート電極3の両側に残存し
たSOG膜8a、8bはエツチングせず、S i N 
1pcj 5ap6bのみをエツチングできろ手法、例
えばリン酸系の溶液によるウェットエツチングを行えば
S OG膜8u、8blまゲート電極3の側壁となって
残り、その形状は第1図(i)のようにオーバハング形
状を呈する。1次いで第1図(j)に示すように、n型
GaAsとオーミック接触する材料、例えばAuGe、
 N i、 Auを順次真空蒸着法により堆積する。低
fLW抗n+層4a、4b上にはソースおよびドレイン
電極5a、5bが形成されると同時にゲ−1・電極3と
SOG膜8a、8b上にもAuGe/Ni/Au#!が
堆積し、上部ゲート層9となる。このようにして目的と
するところのGaAsMESFE Tを製造し得るので
ある。
7b is then removed with gold. Next, as shown in FIG. 1(g), the second film, a 5OG (spin-on-glass) film (for example, OCI manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.), is heat-treated to form a silicon oxide film. spin) 8 to 1-1. , the outermost surface is flattened by applying appropriate heat treatment. Furthermore, as shown in FIG. 1(h), the upper surfaces of the gate electrode 3 and 5iNIII 25a, 6b are exposed by etching the entire surface, for example, plasma etching. Etching can be stopped at this point using the above-mentioned emission spectroscopic analysis method. Next, as shown in FIG. 1(i), the SOG films 8a and 8b remaining on both sides of the gate electrode 3 are not etched and are etched with SiN.
If only the 1pcj 5ap6b is etched using a method such as wet etching using a phosphoric acid solution, the SOG films 8u and 8bl will remain as the side walls of the gate electrode 3, and their shape will be as shown in FIG. 1(i). It has an overhanging shape. 1. Next, as shown in FIG. 1(j), a material that makes ohmic contact with n-type GaAs, such as AuGe,
Ni and Au are sequentially deposited by vacuum evaporation. Source and drain electrodes 5a, 5b are formed on the low fLW anti-n+ layers 4a, 4b, and at the same time AuGe/Ni/Au#! is deposited to form the upper gate layer 9. In this way, the desired GaAs MESFET can be manufactured.

上記のようにして得られたGaAsMESFE’l’に
おいては、ゲート・n+セルファライン技術による高い
相互コンダクタンスr;rm6!維持した状態で比較的
高抵抗の1)1融点ゲートの上に低抵抗の金属膜を設け
ることができるので、全体としてのゲート抵抗が充分に
低く抑制されることになり、このようなGaAsMES
FETでは高周波数領域においても良好な動作特性を示
す。
The GaAs MESFE 'l' obtained as described above has a high mutual conductance r; rm6! due to the gate/n+ cell line technology. Since it is possible to provide a low-resistance metal film on the relatively high-resistance 1)1 melting point gate in a maintained state, the overall gate resistance can be suppressed to a sufficiently low level, and such GaAs MES
FETs exhibit good operating characteristics even in high frequency ranges.

ここで、この実施例ではSiN膜6のエツチングを等方
性のものと、異方性のものとを順次行って加工し、その
加工IRを用いてゲート電極槽に設けたSOG膜(ここ
ではシリコン酸化膜である)8の側壁の形状に最大の特
徴を有する。この側壁を用いてゲート電極3上部の低抵
抗層とオーミック電極を同時に形成するために、充分な
オーバハング形状が確実に実現されCいろのである。す
なわち、この形状ゆえ、ゲート電極3上部の低風抗層と
オーミック電極が電気的に接触する恐れはないのである
In this example, the SiN film 6 is etched sequentially into isotropic and anisotropic etches, and using the processed IR, the SOG film (here, The most distinctive feature lies in the shape of the sidewall (8), which is a silicon oxide film. Since the low resistance layer above the gate electrode 3 and the ohmic electrode are simultaneously formed using this side wall, a sufficient overhang shape is reliably realized. That is, because of this shape, there is no fear that the low wind resistance layer above the gate electrode 3 and the ohmic electrode will come into electrical contact.

また、すでに説明したとおり、ゲート電極3とオーミッ
ク電極との間隔は本実施例で示した数値を用いれば0.
3μsとノド常に小さくすることができ、ソース直列抵
抗1) 、の低減に役立つ。
Furthermore, as already explained, the distance between the gate electrode 3 and the ohmic electrode is 0.0.
The current time can be kept as small as 3 μs, which helps reduce the source series resistance (1).

なお、従来のフォトリソグラフィ技術によると、このよ
うにオーミック電極をゲート電極3に近接してしかも、
接触しないように配置することは再現性をも考慮すれば
ノド常に困難であった。
In addition, according to the conventional photolithography technique, the ohmic electrode is placed close to the gate electrode 3 in this way, and
It has always been difficult to arrange them so that they do not touch each other, considering reproducibility.

なお、上記実施例で用いた各種のIりの種類、あるいは
構成はこれに限られるものではなく、」1記実施例で説
明した工程を実現できる3、4vにエツチング装置にお
ける選択比が確保できる組合せが得られれば置き」文え
が川面であることはいうまでもない。
It should be noted that the various types and configurations used in the above embodiments are not limited to these, but the selection ratio in the etching apparatus can be secured to 3 to 4V, which can realize the process described in the first embodiment. It goes without saying that if you can get a combination, put it in place.''

また、基板材料はG a A sに限られろものではな
く、また、ゲート構造がM■S構造である必要もない。
Further, the substrate material is not limited to GaAs, and the gate structure does not need to be an MS structure.

さらに上記実施例では、上部のゲート電極3を形成する
工程の的に低抵抗n+層da、4bが既に゛形成されて
いる場合を取り上げたが、低抵抗n+層da、4bを形
成する必要のない場合もあるし、本工程途中に低抵抗n
+層4a、4bを形成することも可能である。
Furthermore, in the above embodiment, the case where the low resistance n+ layers da, 4b have already been formed in the process of forming the upper gate electrode 3 is taken up, but it is not necessary to form the low resistance n+ layers da, 4b. In some cases, there is no low resistance n during this process.
It is also possible to form + layers 4a, 4b.

また、Fll:T構造はゲート・n″セルフアライン型
なくてもよい。
Further, the Fll:T structure does not need to be of the gate/n'' self-aligned type.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、この発明は、ゲー1. tr2極
が形成された半導体基板上に、第1の膜を形成する工程
と、第1の膜の凸部上面以外をレジスト膜でimする工
程と、レジスト膜をマスクにして、第1の膜をエツチン
グし、ゲート電極の上面と少なくともゲート電極の側面
の一部が露出するように第1の膜に開口部を設けろ工程
と、ゲート電極側部の第1の膜をエツチングにより除去
した後、レジスト膜を除去し、全面に第2の膜を塗布す
る工程と、第2の膜をエツチングし、ゲート電極および
第1の股の上面を露出させて第2の膜をゲ−1・電極側
部にのみ残置させ、選択的に第1の腰を除去1ノでゲー
ト電極側壁とする工程と、デー1−電極およびゲート電
極側壁上面に導電性膜を堆積し、上部ゲート層とする工
程とからなるので、寸法。
As explained above, the present invention is applicable to game 1. a step of forming a first film on the semiconductor substrate on which the tr2 pole is formed; a step of imiming the first film with a resist film other than the top surface of the convex portion; etching to provide an opening in the first film so that the upper surface of the gate electrode and at least a part of the side surfaces of the gate electrode are exposed; and after removing the first film on the sides of the gate electrode by etching, A process of removing the resist film and applying a second film to the entire surface, etching the second film, exposing the upper surface of the gate electrode and the first crotch, and applying the second film to the gate 1/electrode side. A step of selectively removing the first layer while leaving only the first layer on the upper surface of the gate electrode, and a step of depositing a conductive film on the upper surface of the electrode and the side wall of the gate electrode to form the upper gate layer. It consists of dimensions.

形状が充分に制御されたゲート側壁を用いてソース・ド
レイン電極と接触する恐れな(、デー1−fi極上部に
低抵抗率を有する上部ゲート層を形成することができる
0 シたがって、ゲート抵抗を小さくでき、高周波動作
特性の優れたF’ E ’1”を得ることができる。J
By using gate sidewalls with well-controlled shapes, it is possible to form an upper gate layer with low resistivity on the top of the gate without fear of contact with the source/drain electrodes. It is possible to reduce the resistance and obtain F'E '1'' with excellent high frequency operating characteristics.J

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

第1図(a)ないし第1図(j)はこの発明の半導体装
置の製造方法の一実施例の」:程を示す要部断固におい
て、1は半絶縁性GaAs基板、2ばn型チャネル層、
3はゲート電極、4a、dbは低Jt(抗n +層、5
 a 、 5 bはソース・ドレイン電極、6.6a、
6bは5iNlpJ、7,7a、7bは)士1− レジ
スト1)53,8,8a、8bはS OG lq、9は
上部ゲート層である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄   (外2名)第1図 !、フォトレジスト履 第1図 4a           4b 第1図 4a         4b
1(a) to 1(j) show important parts of an embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, in which 1 is a semi-insulating GaAs substrate, 2 is an n-type channel; layer,
3 is a gate electrode, 4a, db are low Jt (anti-n+ layers, 5
a, 5b are source/drain electrodes, 6.6a,
6b is 5iNlpJ, 7, 7a, and 7b are 1-resist 1) 53, 8, 8a, and 8b are SOG lq, and 9 is an upper gate layer. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts. Agent Masuo Oiwa (2 others) Figure 1! , photoresist layer Fig. 1 4a 4b Fig. 1 4a 4b

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ゲート電極が形成された半導体基板上に、第1の
膜を形成する工程と、前記第1の膜の凸部上向以外をレ
ジスト膜で被覆する工程と、前記レジスト膜をマスクに
して、前記第1の膜をエッチングし、前記ゲート電極の
上面と少なくとも前記ゲート電極の側面の一部が露出す
るように前記第1の膜に開口部を設ける工程と、前記ゲ
ート電極側部の前記第1の膜をエッチングにより除去し
た後、前記レジスト膜を除去し、全面に第2の膜を塗布
する工程と、前記第2の膜をエッチングし、前記ゲート
電極および第1の膜の上面を露出させて前記第2の膜を
前記ゲート電極側部にのみ残置させ、選択的に前記第1
の膜を除去してゲート電極側壁とする工程と、前記ゲー
ト電極およびゲート電極側壁上面に導電性膜を堆積し、
上部ゲート層とする工程とを含むことを特徴とする半導
体装置の製造方法。
(1) A step of forming a first film on a semiconductor substrate on which a gate electrode is formed, a step of covering an area other than the upper convex portion of the first film with a resist film, and using the resist film as a mask. etching the first film to provide an opening in the first film so that an upper surface of the gate electrode and at least a part of the side surfaces of the gate electrode are exposed; After removing the first film by etching, removing the resist film and applying a second film on the entire surface, etching the second film and removing the top surface of the gate electrode and the first film. is exposed so that the second film remains only on the side of the gate electrode, and the second film is selectively exposed to the first film.
removing the film to form a gate electrode sidewall; depositing a conductive film on the upper surface of the gate electrode and the gate electrode sidewall;
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the step of forming an upper gate layer.
(2)第2の膜は、塗布膜であることを特徴とする特許
請求の範囲第(1)項記載の半導体装置の製造方法。
(2) The method for manufacturing a semiconductor device according to claim (1), wherein the second film is a coating film.
(3)塗布膜は、スピン・オン・グラスであることを特
徴とする特許請求の範囲第(2)項記載の半導体装置の
製造方法。
(3) The method for manufacturing a semiconductor device according to claim (2), wherein the coating film is spin-on glass.
(4)第1の膜のエッチングは、少なくともゲート電極
の側面の一部が露出するように開口部を設けるエッチン
グを等方的に行い、次いで、前記ゲート電極の側面を露
出するエッチングを異方的に行うことを特徴とする特許
請求の範囲第(1)項記載の半導体装置の製造方法。
(4) The first film is etched isotropically to form an opening so that at least a part of the side surface of the gate electrode is exposed, and then anisotropically etched to expose the side surface of the gate electrode. A method for manufacturing a semiconductor device according to claim (1), characterized in that the method is carried out according to the method described in claim (1).
(5)導電性膜を半導体基板とオーム性接合させること
のできる材料で構成し、前記導電性膜を堆積することで
、上部ゲート層と同時にソース電極およびドレイン電極
を形成することを特徴とする特許請求の範囲第(1)項
記載の半導体装置の製造方法。
(5) The conductive film is made of a material that can form an ohmic contact with the semiconductor substrate, and by depositing the conductive film, a source electrode and a drain electrode are formed simultaneously with the upper gate layer. A method for manufacturing a semiconductor device according to claim (1).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07235666A (en) * 1994-02-22 1995-09-05 Nec Corp Semiconductor device and manufacture

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH07235666A (en) * 1994-02-22 1995-09-05 Nec Corp Semiconductor device and manufacture

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