JPH03278543A - 電界効果トランジスタの製造方法 - Google Patents
電界効果トランジスタの製造方法Info
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- JPH03278543A JPH03278543A JP7922990A JP7922990A JPH03278543A JP H03278543 A JPH03278543 A JP H03278543A JP 7922990 A JP7922990 A JP 7922990A JP 7922990 A JP7922990 A JP 7922990A JP H03278543 A JPH03278543 A JP H03278543A
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Landscapes
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電界効果トランジスタの製法に関し、特にゲー
ト長制御性にすぐれたしかも低ゲート抵抗を有する微細
ゲートの製法に関する。
ト長制御性にすぐれたしかも低ゲート抵抗を有する微細
ゲートの製法に関する。
ゲート長の短縮化は素子特性向上のための必須条件であ
る。これを決定する主プロセスはリソグラフィーであり
、解像度向上のための技術開発例えば電子線露光を含め
た露光波長の短縮化等が各所で盛んに行なわれている。
る。これを決定する主プロセスはリソグラフィーであり
、解像度向上のための技術開発例えば電子線露光を含め
た露光波長の短縮化等が各所で盛んに行なわれている。
しかしながら例えば〜0.3μm以下のレベルのゲート
形成に関して現状のリソグラフィー技術は未だ不安定で
あり、リソグラフィーによらない微細なゲート長の制御
技術が期待される。異方性ドライエッチを利用した側壁
膜形成技術は周知の技術であるが、例えば第2図(a)
〜(d)に示すように、半導体基板1のゲート形成部に
端部が来るように5in2膜7を形成し、端部をおおっ
てゲート電極となるWSi2を形成し、異方性ドライエ
ッチでWSi2をエツチングして端部にのみ残し、その
後5iOz膜7を除去してゲートを形成する事が考えら
れている。〜0,3μmレベルの寸法制御性に関しては
現状の技術ではリソグラフィーによる平面パターンつま
り横方向寸法制御よりも絶縁膜あるいはメタル成長技術
における膜厚制御つまり縦方向寸法制御の方がはるかに
精度よく、このため確かに第2図(a)〜(d)に記し
たゲート形成法はそのゲート長が成長メタル膜厚によっ
てほぼ定められる故、通常のリソグラフィーを用いたゲ
ート形成法よりも精度よく微細ゲートを形成できる。
形成に関して現状のリソグラフィー技術は未だ不安定で
あり、リソグラフィーによらない微細なゲート長の制御
技術が期待される。異方性ドライエッチを利用した側壁
膜形成技術は周知の技術であるが、例えば第2図(a)
〜(d)に示すように、半導体基板1のゲート形成部に
端部が来るように5in2膜7を形成し、端部をおおっ
てゲート電極となるWSi2を形成し、異方性ドライエ
ッチでWSi2をエツチングして端部にのみ残し、その
後5iOz膜7を除去してゲートを形成する事が考えら
れている。〜0,3μmレベルの寸法制御性に関しては
現状の技術ではリソグラフィーによる平面パターンつま
り横方向寸法制御よりも絶縁膜あるいはメタル成長技術
における膜厚制御つまり縦方向寸法制御の方がはるかに
精度よく、このため確かに第2図(a)〜(d)に記し
たゲート形成法はそのゲート長が成長メタル膜厚によっ
てほぼ定められる故、通常のリソグラフィーを用いたゲ
ート形成法よりも精度よく微細ゲートを形成できる。
しかしながら上述した従来の技術は側壁として残る膜、
つまりゲートメタル側がほぼ完全に垂直加工される事を
前提としており、WSi等の耐熱メタルは、例えばCF
4.SFs等のガスを用いた場合、主にF*ラディカル
成分との反応によりエツチングされ、S i O2エツ
チングに見られるようなCF 3″′等のイオンのアシ
ストを大きく必要とせず、完全な異方性加工は困難であ
る。従って少なからず横方向のエツチングが進行し側壁
長つまりゲート長はこの影響を大きく受は精度よいゲー
トを形成するのは困難である。また特にこのようにゲー
ト長が微細になればこの従来の方法によるゲート形成法
ではゲート抵抗が非常に大きくなる事は第2図(a)〜
(d)によっても明らかである。
つまりゲートメタル側がほぼ完全に垂直加工される事を
前提としており、WSi等の耐熱メタルは、例えばCF
4.SFs等のガスを用いた場合、主にF*ラディカル
成分との反応によりエツチングされ、S i O2エツ
チングに見られるようなCF 3″′等のイオンのアシ
ストを大きく必要とせず、完全な異方性加工は困難であ
る。従って少なからず横方向のエツチングが進行し側壁
長つまりゲート長はこの影響を大きく受は精度よいゲー
トを形成するのは困難である。また特にこのようにゲー
ト長が微細になればこの従来の方法によるゲート形成法
ではゲート抵抗が非常に大きくなる事は第2図(a)〜
(d)によっても明らかである。
本発明によれば、ゲートメタル及びAu拡散防止用のバ
リアメタルを全面に被着する工程と、その上に第1の絶
縁膜を成長し異方性ドライエッチによりこの第1の絶縁
膜の垂直段差部をゲート形成領域に形成する工程と、第
2の絶縁膜を成長した後異方性ドライエッチにより第1
の絶縁膜段差側壁部に第2の絶縁膜を側壁膜として残す
工程と、フォトレジストを塗布し平坦化した後、側壁膜
として残った第2の絶縁膜の上面が露出するまでこのフ
ォトレジスト並びに第1の絶縁膜を異方性ドライエッチ
する工程と、第2の絶縁膜を第1の絶縁膜との選択性を
有する工、チンダ液にてウェットエツチングする工程と
、上記バリ7メタルをめっきパスとし側壁膜除去部ゲー
トメタル上にAuめっきを成長させる工程と、第1の絶
縁膜及びフォトレジストをエツチング除去後Auめっき
をマスクとしてバリアメタル、ゲートメタルを異方性ド
ライエッチする工程とを有している電界効果トランジス
タの製造方法を得る。
リアメタルを全面に被着する工程と、その上に第1の絶
縁膜を成長し異方性ドライエッチによりこの第1の絶縁
膜の垂直段差部をゲート形成領域に形成する工程と、第
2の絶縁膜を成長した後異方性ドライエッチにより第1
の絶縁膜段差側壁部に第2の絶縁膜を側壁膜として残す
工程と、フォトレジストを塗布し平坦化した後、側壁膜
として残った第2の絶縁膜の上面が露出するまでこのフ
ォトレジスト並びに第1の絶縁膜を異方性ドライエッチ
する工程と、第2の絶縁膜を第1の絶縁膜との選択性を
有する工、チンダ液にてウェットエツチングする工程と
、上記バリ7メタルをめっきパスとし側壁膜除去部ゲー
トメタル上にAuめっきを成長させる工程と、第1の絶
縁膜及びフォトレジストをエツチング除去後Auめっき
をマスクとしてバリアメタル、ゲートメタルを異方性ド
ライエッチする工程とを有している電界効果トランジス
タの製造方法を得る。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第1図(a)〜(h)は本発明の一実施例の断面図であ
る。まず第1図(a)に示すようにゲートメタルとして
のWSil並びにバインダーとしてのTi3及びバリア
メタルとしてのPt4を連続してスパッタにより被着す
る。例えばWSi−Ti−Ptは2000人、1000
人、500人である。次にPtJ上にプラズマCVD法
により5ixN、5を5000人成長する。次に第1図
(b)に示すようにフォトレジスト6によりゲート形成
領域片側の一方向をマスクしCF 4を用いたりアクテ
ィブイオンエツチング(RI E)によりエツチングし
垂直段差を形成する。フォトレジスト6を除去後減圧C
VD法により5iO27を4000人成長する(第1図
(C))。次にCF、を用いたRIEにより5iOz7
をエツチングし、第1図(d)に示すように5iO27
の側壁膜7′を残す。次に、フォトレジスト6′を再度
塗布し、平坦化した後(第1図(e))、例えばCF、
10□の混合ガスによりフォトレジスト6′並びに31
3N45を側壁膜7′の上部が露出するまでエツチング
する(第1図(f))、次に弗酸:水=1=6の液にて
SiO2の側壁膜7′を選択的にエツチングしこのエツ
チングされた部分にPt層4をめっきパスとしてAuめ
っき8成長を行なう(第1図(g))。
る。まず第1図(a)に示すようにゲートメタルとして
のWSil並びにバインダーとしてのTi3及びバリア
メタルとしてのPt4を連続してスパッタにより被着す
る。例えばWSi−Ti−Ptは2000人、1000
人、500人である。次にPtJ上にプラズマCVD法
により5ixN、5を5000人成長する。次に第1図
(b)に示すようにフォトレジスト6によりゲート形成
領域片側の一方向をマスクしCF 4を用いたりアクテ
ィブイオンエツチング(RI E)によりエツチングし
垂直段差を形成する。フォトレジスト6を除去後減圧C
VD法により5iO27を4000人成長する(第1図
(C))。次にCF、を用いたRIEにより5iOz7
をエツチングし、第1図(d)に示すように5iO27
の側壁膜7′を残す。次に、フォトレジスト6′を再度
塗布し、平坦化した後(第1図(e))、例えばCF、
10□の混合ガスによりフォトレジスト6′並びに31
3N45を側壁膜7′の上部が露出するまでエツチング
する(第1図(f))、次に弗酸:水=1=6の液にて
SiO2の側壁膜7′を選択的にエツチングしこのエツ
チングされた部分にPt層4をめっきパスとしてAuめ
っき8成長を行なう(第1図(g))。
次に、まずフォトレジスト6′を02プラズマによって
灰化除去し、さらにCF、のドライエッチにより5i3
N45を除去する。然る後Auめっぎ8をマスクにイオ
ンミリングによりPt4とTi3をエツチングし、引き
続き例えばCF、/SF、の混合ガスによりWSi2を
エツチングしてゲートを形成する(第1図(h))。
灰化除去し、さらにCF、のドライエッチにより5i3
N45を除去する。然る後Auめっぎ8をマスクにイオ
ンミリングによりPt4とTi3をエツチングし、引き
続き例えばCF、/SF、の混合ガスによりWSi2を
エツチングしてゲートを形成する(第1図(h))。
本発明は上記実施例に限られるものではなく、側壁膜の
形成法を塗布法によるS i Ox 7を形成しても良
い。この場合第1図(c)に示された5i027が塗布
法によるSing、いわゆるSOGとなるわけであるが
これを使用する事の利点は第1図(「)において、この
側壁膜7′を除去する際通常の減圧CVD等ニヨる5i
Chよりも5isNnに対するエツチング選択比が大き
くとれるエツチング液を使用できる事にあり、ゲート長
制御性が向上する。例えばこの場合弗酸:水=1:30
の薄いエツチング液に数秒浸漬する事により容易に側壁
膜はエツチングされ、5iiN<の横方向エツチングに
よるゲート長広がりはほとんど皆無となる。
形成法を塗布法によるS i Ox 7を形成しても良
い。この場合第1図(c)に示された5i027が塗布
法によるSing、いわゆるSOGとなるわけであるが
これを使用する事の利点は第1図(「)において、この
側壁膜7′を除去する際通常の減圧CVD等ニヨる5i
Chよりも5isNnに対するエツチング選択比が大き
くとれるエツチング液を使用できる事にあり、ゲート長
制御性が向上する。例えばこの場合弗酸:水=1:30
の薄いエツチング液に数秒浸漬する事により容易に側壁
膜はエツチングされ、5iiN<の横方向エツチングに
よるゲート長広がりはほとんど皆無となる。
以上説明したように、本発明によれば絶縁膜により側壁
膜を形成し平坦化エッチバ、りによりこの側壁膜の上部
を露出させた後選択的にエツチングしこの側壁膜エツチ
ング領域部に成長したAuめっきをマスクとして下地ゲ
ートメタルを加工することにより寸法制御性にすぐれた
低ゲート抵抗を有する微細ゲートを形成できる。
膜を形成し平坦化エッチバ、りによりこの側壁膜の上部
を露出させた後選択的にエツチングしこの側壁膜エツチ
ング領域部に成長したAuめっきをマスクとして下地ゲ
ートメタルを加工することにより寸法制御性にすぐれた
低ゲート抵抗を有する微細ゲートを形成できる。
第1図(a)〜(h)は本発明の一実施例を工程順に示
す断面図であり、第2図(a)〜(d)は側壁技術を用
いた従来のゲートの製法を工程順に示す断面図である。 l・・・・・・基板、2・・・・・・WSi、3・・・
・・・T X s4・・・・・・Pt、5・・・・・・
5isNい 6,6′・・・・・・フォトレジスト、7
・・・・・・S iO2s 8・・・・・・Au、7
′・・・・・・側壁膜。
す断面図であり、第2図(a)〜(d)は側壁技術を用
いた従来のゲートの製法を工程順に示す断面図である。 l・・・・・・基板、2・・・・・・WSi、3・・・
・・・T X s4・・・・・・Pt、5・・・・・・
5isNい 6,6′・・・・・・フォトレジスト、7
・・・・・・S iO2s 8・・・・・・Au、7
′・・・・・・側壁膜。
Claims (1)
- 半導体基板の主表面にゲートメタルとなる第1の金属
層及びAu拡散防止用の第2の金属層を順次被着する工
程と、該第2の金属層上に第1の絶縁膜を成長させる工
程と、該第1の絶縁膜を選択的に異方性ドライエツチを
行ないゲート形成領域部に垂直な絶縁膜段差を形成する
工程と、第2の絶縁膜を全面に成長する工程と、該第2
の絶縁膜を異方性ドライエッチする事により前記段差部
の第1の絶縁膜側面に第2の絶縁膜を残す工程と、平坦
化特性を有する有機材を塗布、平坦化する工程と、異方
性ドライエッチングにより前記有機材及び第1の絶縁膜
を、前記第2の絶縁膜上部が露出するまでエッチングす
る工程と、前記第2の絶縁膜残部を前記第1の絶縁膜及
び前記有機材と選択性を有するエツチング液にて除去す
る工程と、該除去部に前記第2の金属層をめっきパスと
してAuめっきを成長させる工程と、前記第1の絶縁膜
及び前記有機材をドライエッチングにより除去する工程
と、前記Auめっき部をマスクとし前記第2の金属層、
前記第1の金属層を除去する工程とを含む事を特徴とす
る電界効果トランジスタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7922990A JPH03278543A (ja) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | 電界効果トランジスタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7922990A JPH03278543A (ja) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | 電界効果トランジスタの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03278543A true JPH03278543A (ja) | 1991-12-10 |
Family
ID=13684068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7922990A Pending JPH03278543A (ja) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | 電界効果トランジスタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03278543A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5304511A (en) * | 1992-09-29 | 1994-04-19 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Production method of T-shaped gate electrode in semiconductor device |
| US5399896A (en) * | 1992-09-29 | 1995-03-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | FET with a T-shaped gate of a particular structure |
| KR100443020B1 (ko) * | 1997-12-13 | 2004-09-18 | 삼성전자주식회사 | 표면 평탄화 기술을 이용한 반도체 소자 제조방법 |
| CN109728086A (zh) * | 2017-10-31 | 2019-05-07 | 中国工程物理研究院电子工程研究所 | 侧墙栅高迁移率晶体管的制备方法 |
-
1990
- 1990-03-28 JP JP7922990A patent/JPH03278543A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5304511A (en) * | 1992-09-29 | 1994-04-19 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Production method of T-shaped gate electrode in semiconductor device |
| US5399896A (en) * | 1992-09-29 | 1995-03-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | FET with a T-shaped gate of a particular structure |
| US5538910A (en) * | 1992-09-29 | 1996-07-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of making a narrow gate electrode for a field effect transistor |
| KR100443020B1 (ko) * | 1997-12-13 | 2004-09-18 | 삼성전자주식회사 | 표면 평탄화 기술을 이용한 반도체 소자 제조방법 |
| CN109728086A (zh) * | 2017-10-31 | 2019-05-07 | 中国工程物理研究院电子工程研究所 | 侧墙栅高迁移率晶体管的制备方法 |
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