JPH0273642A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
Manufacture of semiconductor deviceInfo
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- JPH0273642A JPH0273642A JP22541488A JP22541488A JPH0273642A JP H0273642 A JPH0273642 A JP H0273642A JP 22541488 A JP22541488 A JP 22541488A JP 22541488 A JP22541488 A JP 22541488A JP H0273642 A JPH0273642 A JP H0273642A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に電界効果ト
ランジスタのゲート上に金配線を形成する半導体装置の
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, and particularly to a method for manufacturing a semiconductor device in which a gold wiring is formed on the gate of a field effect transistor.
従来、電界効果トランジスタでは、ゲート電極を高融点
金属で形成しているが、この種の金属は比較的に抵抗が
高いため動作速度の高速化の点で不利となる。このため
、この種の半導体装置では、ゲート電極上にこれと一体
的に金(Au)等の低抵抗の金属を形成することが行わ
れる。Conventionally, in field effect transistors, the gate electrode is formed of a high-melting point metal, but this type of metal has a relatively high resistance, which is disadvantageous in terms of increasing operating speed. Therefore, in this type of semiconductor device, a low-resistance metal such as gold (Au) is formed integrally on the gate electrode.
例えば、第3図(a)乃至(d)はその−例の製造方法
を示している。For example, FIGS. 3(a) to 3(d) show an example manufacturing method.
先ず、第3図(a)のように、半導体基板、ここではG
aAs基板21上に公知のフォトリソグラフィ技術を用
いてWSiからなるゲート22を形成する。First, as shown in FIG. 3(a), a semiconductor substrate, here G
A gate 22 made of WSi is formed on an aAs substrate 21 using a known photolithography technique.
次いで、第3図(b)のように、シリコン酸化膜等の眉
間絶縁膜23を成長し、かつこの眉間絶縁膜23を公知
の方法によりゲートメタル厚よりも多少薄くなる程度ま
で平坦化を行う。Next, as shown in FIG. 3(b), a glabellar insulating film 23 such as a silicon oxide film is grown, and this glabellar insulating film 23 is flattened by a known method to the extent that it is somewhat thinner than the gate metal thickness. .
次いで、第3図(c)のように、A u / T i
/TiNからなる多層膜24を成長する。更に、この上
のゲート22を覆う領域にレジストパターン25を形成
する。そして、このレジストパターン25をマスクとし
て多層膜24のエツチングを行うことにより、第3図(
d)のようにゲート22上に低抵抗のAuを含む金属層
を完成する。Next, as shown in FIG. 3(c), A u / T i
A multilayer film 24 made of /TiN is grown. Furthermore, a resist pattern 25 is formed in a region covering the gate 22 above. Then, by etching the multilayer film 24 using this resist pattern 25 as a mask, the multilayer film 24 is etched as shown in FIG.
As shown in d), a metal layer containing low resistance Au is completed on the gate 22.
上述した従来の製造方法では、ゲート22をフォトリソ
グラフィ技術で形成した後に、再度多層膜24をフォト
リソグラフィ技術で形成する必要があり、製造工程数が
多くなるとともに、各工程でのばらつきにより歩留りが
悪くなるという問題がある。また、ゲート22に対して
高精度に位置決めを行ってレジストパターン25を形成
する必要があるため、このレジストパターン25の目合
わせ精度の低下によりゲート22と多層膜24とにずれ
が生じ易く、微細な半導体装置を製造することが難しい
という問題もある。In the conventional manufacturing method described above, after forming the gate 22 using photolithography, it is necessary to form the multilayer film 24 again using photolithography, which increases the number of manufacturing steps and reduces yield due to variations in each step. The problem is that it gets worse. In addition, since it is necessary to form the resist pattern 25 by positioning the gate 22 with high precision, the alignment accuracy of the resist pattern 25 decreases, which tends to cause misalignment between the gate 22 and the multilayer film 24, resulting in minute There is also the problem that it is difficult to manufacture a semiconductor device.
本発明は製造工程数を低減し、かつ目合わせを不要にし
て微細な半導体装置の製造を容易なものとした半導体装
置の製造方法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device that reduces the number of manufacturing steps and eliminates the need for alignment, making it easy to manufacture fine semiconductor devices.
〔課題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、半導体基板上にゲー
ト金属膜を形成する工程と、この上に中間金属膜及び低
抵抗金属膜を積層状態に形成する工程と、レジストパタ
ーンを利用して前記低抵抗金属膜をゲート形状に形成す
る工程と、この低抵抗金属膜をマスクに利用して前記中
間金属膜を塩素系ガスでエツチングする工程と、低抵抗
金属膜及び中間金属膜をマスクに利用して前記ゲート金
属膜を弗素系ガスでエツチングする工程を含んでいる。[Means for Solving the Problems] A method for manufacturing a semiconductor device of the present invention includes a step of forming a gate metal film on a semiconductor substrate, and a step of forming an intermediate metal film and a low-resistance metal film in a laminated state thereon. a step of forming the low-resistance metal film into a gate shape using a resist pattern; a step of etching the intermediate metal film with a chlorine-based gas using the low-resistance metal film as a mask; The method includes a step of etching the gate metal film with a fluorine-based gas using the film and the intermediate metal film as a mask.
上述した製造方法では、低抵抗金属膜、中間金属膜、及
びゲート金属膜を1つのレジストパターンを用いた一連
の工程により形成でき、工程の簡略化及び高精度百合わ
せの不要化を実現する。In the above-described manufacturing method, the low-resistance metal film, the intermediate metal film, and the gate metal film can be formed through a series of steps using one resist pattern, thereby simplifying the steps and eliminating the need for high-precision matching.
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(a)乃至(d)は本発明の第1実施例を製造工
程順に示す縦断面図であり、ここではGaAs基板にシ
ョットキ電界効果トランジスタを製造する例を示してい
る。FIGS. 1(a) to 1(d) are vertical cross-sectional views showing a first embodiment of the present invention in the order of manufacturing steps, and here, an example of manufacturing a Schottky field effect transistor on a GaAs substrate is shown.
先ず、第1図(a)のように、GaAs基板1に、ゲー
ト金属膜としての2000人のWSiS2O2成し、こ
の上に中間金属膜として500人のTi膜3.1000
人(7)TiN膜4. 150人(7)Ti膜5を形成
し、更にこの上に低抵抗金属膜としての4000人のA
u膜6を順次スパッタ法により成長する。First, as shown in FIG. 1(a), a 2,000-layer WSiS2O2 film is formed on a GaAs substrate 1 as a gate metal film, and a 500-layer Ti film (3,1,000-layer film) is formed on this as an intermediate metal film.
Person (7) TiN film 4. 150 people (7) Ti film 5 is formed, and 4000 people A as a low resistance metal film is formed on this.
The U film 6 is sequentially grown by sputtering.
次いで、第1図(b)のように、形成した多層膜上のゲ
ート形成領域に、公知の方法によりレジストパターン7
を選択的に形成する。Next, as shown in FIG. 1(b), a resist pattern 7 is formed on the gate formation region on the formed multilayer film by a known method.
selectively formed.
そして、このレジストパターン7をマスクにして、塩素
系ガスを用いた反応性イオンエツチングを行い、第1図
(C)のように、Au膜6をゲート形状にエツチングし
、更に続けてTi膜3に至るエツチングを行う。この場
合、Au膜6やTi膜5.3のサイドエツチングを防止
するために、CC(2a 、 CHCl!、、 、 B
eF2. 、 S iCL等の塩素系ガスを用いること
が好ましい。Then, using this resist pattern 7 as a mask, reactive ion etching is performed using chlorine gas to etch the Au film 6 into a gate shape as shown in FIG. Perform etching to achieve this. In this case, in order to prevent side etching of the Au film 6 and the Ti film 5.3, CC(2a, CHCl!, , B
eF2. , SiCL or the like is preferably used.
次いで、第1図(d)のように、ガスを弗素系ガスに切
り換え、前工程でエツチングした膜をマスクにしてWS
iS2O2ツチングする。このとき、WSiS2O2イ
ドエツチングを防止するには、C,F、、Cj F、等
のガスを使用することが好ましい。Next, as shown in FIG. 1(d), the gas is changed to a fluorine-based gas, and the WS is etched using the film etched in the previous step as a mask.
iS2O2 switching. At this time, in order to prevent WSiS2O2 etching, it is preferable to use a gas such as C, F, or Cj F.
この製造方法によれば、1つのレジストパターン7を形
成し、かつガスを切り換えながら一連のエツチングを行
うことで、WSiからなるゲート2と、この上のAuか
らなる低抵抗膜6を形成できる。したがって、製造工程
数を低減して製造の簡略化を図るとともに、レジストパ
ターンに際しての高精度の目合わせが不要となり、微細
な半導体装置の製造が可能となる。According to this manufacturing method, by forming one resist pattern 7 and performing a series of etchings while switching gases, the gate 2 made of WSi and the low resistance film 6 made of Au can be formed thereon. Therefore, the number of manufacturing steps is reduced and manufacturing is simplified, and highly accurate alignment of resist patterns is not required, making it possible to manufacture fine semiconductor devices.
第2図(a)乃至(C)は本発明の第2実施例を製造工
程順に示す縦断面図である。FIGS. 2(a) to 2(C) are longitudinal cross-sectional views showing a second embodiment of the present invention in the order of manufacturing steps.
先ず、第2図(a)のように、GaAs基板11上に、
WS 3WA12. T i膜13.TiN膜14゜及
びPL膜15をスパッタ法により形成する。First, as shown in FIG. 2(a), on the GaAs substrate 11,
WS3WA12. Ti film 13. A TiN film 14° and a PL film 15 are formed by sputtering.
次いで、第2図(b)のように、全面にレジスト16を
形成し、かつこのレジストに対して電子線(巳B)描画
を行い、ゲート形成領域のレジストを除去する。そして
、このレジスト16をマスクにして露呈されたpt膜1
5にAuメツキを施し、Au膜17を選択的に形成する
。Next, as shown in FIG. 2(b), a resist 16 is formed on the entire surface, and electron beam (B) drawing is performed on this resist to remove the resist in the gate formation region. Then, using this resist 16 as a mask, the exposed PT film 1
5 is plated with Au, and an Au film 17 is selectively formed.
次いで、レジスト16を除去した後に、Au膜17をマ
スクにして、第2図(C)のように、塩素系ガスを用い
たエツチング法により前記Pt膜15、Ti膜14.T
i膜13をエツチングし、更に弗素系ガスを用いたエツ
チング法によりWSi膜12を工・ンチングする。Next, after removing the resist 16, using the Au film 17 as a mask, as shown in FIG. 2(C), the Pt film 15, Ti film 14. T
The i film 13 is etched, and the WSi film 12 is further etched by an etching method using a fluorine gas.
これにより、1回のレジストパターン形成工程と連続し
たエツチング工程を行うことで、低抵抗膜を有するゲー
トを容易に形成できる。Thereby, a gate having a low resistance film can be easily formed by performing one resist pattern forming process and a continuous etching process.
なお、この実施例ではAu膜17をマスクにするために
Au膜17の形状が加工性に影響するが、Au膜17は
EB描画法によってレジスト16の側面を垂直に形成し
ているため、Au膜17の側面も垂直となり、好適な加
工性を得ることができる。In this example, since the Au film 17 is used as a mask, the shape of the Au film 17 affects the processability, but since the Au film 17 is formed perpendicularly to the side surface of the resist 16 by the EB drawing method, the Au film 17 is used as a mask. The side surfaces of the film 17 are also vertical, and suitable workability can be obtained.
以上説明したように本発明は、1つのレジストパターン
を利用して低抵抗金属膜、中間金属膜。As explained above, the present invention utilizes one resist pattern to form a low resistance metal film and an intermediate metal film.
及びゲート金属膜を一連に形成するので、レジストパタ
ーン工程を含む工程全体の簡略化を図るとともに、ゲー
トに対するレジトスパターンの高精度の百合わせを不要
とし、微細半導体装置の製造を実現できる効果がある。Since the gate metal film and gate metal film are formed in series, the entire process including the resist patterning process is simplified, and there is no need for highly accurate matching of the resist pattern to the gate, making it possible to manufacture fine semiconductor devices. be.
第1図(a)乃至(d)は本発明の第1実施例を工程順
に示す縦断面図、第2図(a)乃至(C)は本発明の第
2実施例を工程順に示す縦断面図、第3図(a)乃至(
d)は従来方法を工程順に示す縦断面図である。
1−G a A s基板、2・WSi膜、3− T i
膜、4・・・TiN膜、5・・・Ti膜、6・・・Au
膜、7川レジストパターン、11・・・GaAs基板、
12・・・WSt膜、13・・・Ti膜、14・・・T
iN膜、15・・・Pt膜、16・・・レジスト、17
・・・Au膜、21・・・GaAs基板、22・・・ゲ
ート、23・・・層間絶縁膜、24・・・多層膜、25
・・・レジストパターン。
図
第1図
第2
図
第3
図
第3
図FIGS. 1(a) to (d) are vertical cross-sectional views showing the first embodiment of the present invention in the order of steps, and FIGS. 2(a) to (C) are longitudinal cross-sectional views showing the second embodiment of the present invention in the order of steps. Figures 3(a) to (
d) is a vertical sectional view showing the conventional method in the order of steps. 1-GaAs substrate, 2.WSi film, 3-Ti
Film, 4...TiN film, 5...Ti film, 6...Au
film, 7-river resist pattern, 11...GaAs substrate,
12...WSt film, 13...Ti film, 14...T
iN film, 15...Pt film, 16...resist, 17
...Au film, 21...GaAs substrate, 22...gate, 23...interlayer insulating film, 24...multilayer film, 25
...Resist pattern. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 3
Claims (1)
の上に中間金属膜及び低抵抗金属膜を積層状態に形成す
る工程と、レジストパターンを利用して前記低抵抗金属
膜をゲート形状に形成する工程と、この低抵抗金属膜を
マスクに利用して前記中間金属膜を塩素系ガスでエッチ
ングする工程と、低抵抗金属膜及び中間金属膜をマスク
に利用して前記ゲート金属膜を弗素系ガスでエッチング
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
。1. A step of forming a gate metal film on a semiconductor substrate, a step of forming an intermediate metal film and a low-resistance metal film on this in a laminated state, and forming the low-resistance metal film into a gate shape using a resist pattern. a step of etching the intermediate metal film with chlorine-based gas using the low resistance metal film as a mask; and etching the gate metal film with fluorine using the low resistance metal film and the intermediate metal film as a mask. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a step of etching with a system gas.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22541488A JPH0273642A (en) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22541488A JPH0273642A (en) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0273642A true JPH0273642A (en) | 1990-03-13 |
Family
ID=16828997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22541488A Pending JPH0273642A (en) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | Manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0273642A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08186120A (en) * | 1994-12-28 | 1996-07-16 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor device |
-
1988
- 1988-09-08 JP JP22541488A patent/JPH0273642A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08186120A (en) * | 1994-12-28 | 1996-07-16 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor device |
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