JPH0346340A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
Manufacture of semiconductor deviceInfo
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- JPH0346340A JPH0346340A JP18322389A JP18322389A JPH0346340A JP H0346340 A JPH0346340 A JP H0346340A JP 18322389 A JP18322389 A JP 18322389A JP 18322389 A JP18322389 A JP 18322389A JP H0346340 A JPH0346340 A JP H0346340A
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Abstract
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係り、特にソース
・ドレイン間隔の短縮が行える半導体装置の製造方法に
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method of manufacturing a semiconductor device in which the source-drain interval can be shortened.
第2図(a)〜(d)はソース・ドレイン間隔り匝が、
広い場合の半導体装置の製造方法を説明するための工程
断面図である。Figures 2 (a) to (d) show that the source-drain spacing is
FIG. 3 is a process cross-sectional view for explaining a method for manufacturing a semiconductor device in a wide case.
まず、第2図(a)に示すように、GaAsなとの半導
体基板1上に形成された半導体活性層2上にソースt4
極3およびドレイン電極4が図示のようにLsoの間隔
をあけ形成された後、ゲート写真製版のためにフォトレ
ジスト5がスピンツー1−法等により全面に塗布される
。このとき、ソース・ドレイン間のレジスト厚t2はソ
ース電極3やドレイン電極4上のレジスト厚t□に比べ
厚い状態にある。次に第2図(b)に示すように、ゲー
ト写真製版によりフォトレジスト5に開口部を形成し、
ゲート形成領域の半導体活性層2をエツチングし、リセ
ス領域6を形成する。この時のフォトレジスト
る。次いで第2図(e)に示すように、ゲート金属7′
がフォトレジスト
5の開口部L8 を通じリセス領域6内の半導体活性層
2上に蒸着される。この後、リフトオフによりフォトレ
ジスト
を除去し、第2図(d)に示すようにリセス領域6内に
ゲート電極7が形成される。First, as shown in FIG. 2(a), a source t4 is placed on a semiconductor active layer 2 formed on a semiconductor substrate 1 made of GaAs.
After the electrode 3 and the drain electrode 4 are formed with an interval of Lso as shown, a photoresist 5 is applied over the entire surface by a spin-to-1 method or the like for gate photolithography. At this time, the resist thickness t2 between the source and drain is thicker than the resist thickness t□ on the source electrode 3 and drain electrode 4. Next, as shown in FIG. 2(b), an opening is formed in the photoresist 5 by gate photolithography,
The semiconductor active layer 2 in the gate formation region is etched to form a recess region 6. Photoresist at this time. Next, as shown in FIG. 2(e), the gate metal 7'
is deposited on the semiconductor active layer 2 in the recess region 6 through the opening L8 of the photoresist 5. Thereafter, the photoresist is removed by lift-off, and a gate electrode 7 is formed in the recess region 6 as shown in FIG. 2(d).
以上のようにして、半導体装置が形成されるが、・ノー
ス・ドレイン間隔Lsoが第2図(a)のように広い場
合でも、ソース電極3とドレイン電極4の間はレジスト
の厚t2が厚くなり、ゲートパターニングは難しい。As described above, a semiconductor device is formed. Even when the north-drain interval Lso is wide as shown in FIG. 2(a), the resist thickness t2 is large between the source electrode 3 and the drain electrode 4. Therefore, gate patterning is difficult.
このような状況下で、さらにソース・ドレイン間隔を第
3図に示すようにLso に狭めた場合、ソース・ド
レイン間のレジスト厚t,はさらに厚くなり、ゲートパ
ターニングはより一層困難なものとなる。狭いソース・
ドレイン間隔L so ’にゲト写真製版を行う場合、
マスク合わせの困難さが大きくなる上、レジスト厚の増
大により微細なゲートパターニングも困難になる。Under these circumstances, if the source-drain spacing is further narrowed to Lso as shown in Figure 3, the resist thickness t between the source and drain becomes even thicker, making gate patterning even more difficult. . Narrow sauce
When performing getto photoengraving at the drain interval Lso',
In addition to increasing the difficulty of mask alignment, the increased resist thickness also makes fine gate patterning difficult.
従来の半導体装置は以上のように構成されているので、
ソース・ドレイン間隔を狭めると、ゲト写真製版のマス
ク合わせが困難となる上、ソス・ドレイン間のレジスト
厚が厚くなるために、微細なゲートパターニングを行う
のも困難になるなどの問題点があった。Conventional semiconductor devices are configured as described above, so
When the source-drain distance is narrowed, it becomes difficult to match the mask for gate photolithography, and the resist thickness between the source and drain increases, making it difficult to perform fine gate patterning. Ta.
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、ソース・ドレイン間隔を狭めても、ゲート
写真製版のマスク合わせを容易にし、微細なゲートパタ
ーニングが行える半導体装置の製造方法を得ることを目
的とする。This invention was made to solve the above-mentioned problems, and provides a method for manufacturing a semiconductor device that facilitates gate photolithography mask alignment and allows fine gate patterning even when the source-drain distance is narrowed. The purpose is to obtain.
この発明に係る半導体装置の製造方法は、ソース・ドレ
イン間隔を狭めてソース電極およびドレイン電極を形成
した後、絶縁膜を任意の厚さに全面被着させ、異方性エ
ツチングによりソース・ドレイン間にサイドウオールを
設け、このサイドウオール間隔をゲートパターニング時
の開口部に代用するようにし、その後にフォトレジスト
しゲート写真製版を行う時は、サイドウオール間が開口
されれば良い程度のマスク合わせ精度としたものである
。In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, after forming a source electrode and a drain electrode by narrowing the source-drain interval, an insulating film is deposited on the entire surface to a desired thickness, and the gap between the source and drain is etched by anisotropic etching. A sidewall is provided between the sidewalls, and this sidewall spacing is used as an opening during gate patterning.When performing photoresist and gate photolithography after that, the mask alignment accuracy is sufficient as long as there is an opening between the sidewalls. That is.
この発明における半導体装置の製造方法は、ソース・ド
レイン間に形成される絶縁膜のサイドウオール間隔をゲ
ート・パターニング時の開口部に代用することにより、
サイドウオール間隔がゲート長を決定することから、そ
の後にフォトレジストを塗布し、ゲート写真製版を行う
時はゲート長はすでにサイドウオールにより決定されて
いるので、サイドウオール間が確実に開口されるように
マスク合わせすれば良いことになり、写真製版が容易に
なる。The method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention substitutes the sidewall interval of the insulating film formed between the source and drain for the opening during gate patterning.
Since the sidewall spacing determines the gate length, when applying photoresist and performing gate photoengraving after that, the gate length is already determined by the sidewalls, so it is necessary to ensure that there is an opening between the sidewalls. All you have to do is match the mask to , making photoengraving easier.
以下、この発明の一実施例を第1図(a)〜(f)につ
いて説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1(a) to 1(f).
まず、第1図(a)に示すように、半導体基板1上に形
成された半導体活性層2上にソース・ドレイン間隔が図
示するようにLsot (Lsot< Lgo)である
ようにソース電極3,ドレイン間隔極4を形成した後、
SiN膜などの絶縁膜8で全面被覆する。この際、絶縁
膜8の形成にはプラズマCVD法を用いる。プラズマC
VD法によると、段差部分に対する被覆性(ステップカ
バレッジ)が良好であるために、第1図(a)に示すよ
うに表面形状に対応して絶縁膜8が積層される。次いで
、RIE等のドライエツチング法により異方性エツチン
グを施し、第1図(b)に示すように、ソース・ドレイ
ン間に絶縁膜を残す。以下、この絶縁膜をサイドウオー
ル88,8Dという。サイドウオール83,8Dの間は
半導体活性層2が最表面である。また、サイドウオール
88,8Dの間隔り,lがゲート長り,を決定すること
になる。絶縁膜8の厚さや被覆形状,異方性エツチング
条件の最適化によりゲート長り,の短縮が行えることに
なる。First, as shown in FIG. 1(a), a source electrode 3, After forming the drain spacing electrode 4,
The entire surface is covered with an insulating film 8 such as a SiN film. At this time, the plasma CVD method is used to form the insulating film 8. Plasma C
According to the VD method, since the step coverage for the stepped portion is good, the insulating film 8 is laminated corresponding to the surface shape as shown in FIG. 1(a). Next, anisotropic etching is performed using a dry etching method such as RIE to leave an insulating film between the source and drain as shown in FIG. 1(b). Hereinafter, this insulating film will be referred to as sidewalls 88, 8D. The semiconductor active layer 2 is the outermost surface between the sidewalls 83 and 8D. Further, the distance between the sidewalls 88 and 8D, l, determines the gate length. By optimizing the thickness of the insulating film 8, the coating shape, and the anisotropic etching conditions, the gate length can be shortened.
次に第1図(C)に示すように、ゲート写真製版のため
のフォトレジスト
ソース・ドレイン間のレジス1− 厚t 4はソース電
極3およびドレイン電極4上のレジスト厚t1に比べる
と当然のごとく厚くなっている。しかしながら、ゲート
長L6を決定する開口部はサイドウオール83,8Dの
間隔により固定されているたメ、ケートパターニングに
よるフォトレジストの開口部が第1図(d)に示すよう
に、サイドウオール8S,8D間が確実に開口されるよ
うにすればよく、アライメント精度等も容易となり、マ
スク合わせが容易になるものである。ただし、フォトレ
ジスト5の開口部はソース電極3,ドレイン電極4上ま
では達しないようにする。開口部が確実に形成された後
に半導体活性層2にエツチングを施し、リセス領域6を
形成する。この後、第1図(e)に示すように、ゲート
金属7′を蒸着し、リフトオフ法によりフォトレジスト
5上の不要のゲート金属7′を除去し、第1図(f)に
示すように、リセス領域6内にゲート電極7を形成する
。Next, as shown in FIG. 1(C), the thickness t4 of the resist between the photoresist source and drain for gate photolithography is naturally compared to the resist thickness t1 on the source electrode 3 and drain electrode 4. It's getting thicker. However, since the opening that determines the gate length L6 is fixed by the interval between the sidewalls 83 and 8D, the opening in the photoresist formed by gate patterning is formed between the sidewalls 8S and 8D, as shown in FIG. 1(d). It is only necessary to ensure that the space between 8D is opened, and alignment accuracy and the like can be easily achieved, thereby facilitating mask alignment. However, the opening of the photoresist 5 should not reach above the source electrode 3 and drain electrode 4. After the opening is reliably formed, the semiconductor active layer 2 is etched to form the recess region 6. After that, as shown in FIG. 1(e), a gate metal 7' is deposited, and unnecessary gate metal 7' on the photoresist 5 is removed by a lift-off method, as shown in FIG. 1(f). , a gate electrode 7 is formed within the recess region 6.
なお、第1図(f)ではサイドウオール88。In addition, in FIG. 1(f), the side wall 88.
8Dを除去した場合を示しているが、外観的な所を問わ
ず、特性的に問題のない場合はそのまま残しても構わな
い。Although the case where 8D is removed is shown, it may be left as is if there is no problem in terms of characteristics, regardless of the appearance.
また、上記実施例では絶!iMsとしてSiN膜を例に
して述べたが、SiON膜あるいはSiO2膜を用いて
も同様の効果が得られる。Also, in the above example, it is impossible! Although the SiN film has been described as an example of iMs, similar effects can be obtained by using a SiON film or a SiO2 film.
以上説明したように、この発明は、半導体基板上に形成
された半導体活性層上にソース・ドレイン電極を形成し
、ソース・ドレイン間に絶縁膜によるサイドウオールを
形成した後、全面にフォトL・シストを塗布し、このフ
ォ)・レジストをゲートパターニングして開口部を形成
し、その後半導体活性層をエツチングしてリセス領域を
形成し、全面にゲ〜I−fllJiを蒸着して前記リセ
ス領域にゲート電極を形成するようにしたので、ソース
・ドレイン間隔を狭めても、ゲート長はサイドウオール
により決定されることから、その後に行われるゲートパ
ターニングはサイドウオール間の間隙が確実に開口され
るような精度でマスク合わせすれば良くなり、ゲート写
真製版が容易になる。As explained above, in the present invention, source and drain electrodes are formed on a semiconductor active layer formed on a semiconductor substrate, and a sidewall of an insulating film is formed between the source and drain. This photoresist is gate patterned to form an opening, and then the semiconductor active layer is etched to form a recess region, and Ge~I-flJi is deposited on the entire surface to form an opening in the recess region. Since the gate electrode is formed, even if the source-drain spacing is narrowed, the gate length is determined by the sidewalls, so the gate patterning performed afterwards must be done to ensure that the gap between the sidewalls is opened. It is only necessary to match the masks with high precision, making gate photolithography easier.
第1図(a)〜(f)はこの発明の一実施例による半導
体装置の製造方法を示す工程断面図、第2図(a)〜(
d)は従来の半導体装置の製造方法を示す工程断面図、
第3図は他の従来例を示すソース・ドレイン間隔を狭め
た場合の断面図である。
図において、1は半導体基板、2は半導体活性層、3は
ソース電極、4はドレイン電極、5はフォ)・レジスト
、6はリセス領域、7はゲー)・電極、8は絶R膜、8
S,8Dはサイドウオールである。
なわ、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。FIGS. 1(a) to (f) are process cross-sectional views showing a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2(a) to (f) are
d) is a process cross-sectional view showing a conventional semiconductor device manufacturing method;
FIG. 3 is a sectional view showing another conventional example in which the source-drain interval is narrowed. In the figure, 1 is a semiconductor substrate, 2 is a semiconductor active layer, 3 is a source electrode, 4 is a drain electrode, 5 is a resist, 6 is a recess region, 7 is a gate electrode, 8 is an absolute R film, 8
S and 8D are side walls. The same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
とドレイン電極を形成した後、絶縁膜を全面被覆させる
工程、ドライエッチングによる異方性エッチングを施し
、ソース・ドレイン間の前記絶縁膜を任意の間隔を有し
てサイドウォール形状に残す工程、フォトレジストを全
面塗布した後、前記フォトレジストをサイドウォールの
間隔以上に開口する工程、前記絶縁膜のサイドウォール
をマスクとし、前記半導体活性層をエッチングし、リセ
ス領域を形成する工程、ゲート金属を全面に蒸着する工
程、前記フォトレジスト上の不要なゲート金属をリフト
オフ法により除去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。After forming a source electrode and a drain electrode on a semiconductor active layer formed on a semiconductor substrate, a step of covering the entire surface with an insulating film and anisotropic etching using dry etching are performed to optionally remove the insulating film between the source and drain. a step of leaving a sidewall shape with a spacing of A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of etching to form a recessed region, depositing gate metal over the entire surface, and removing unnecessary gate metal on the photoresist by a lift-off method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18322389A JPH0346340A (en) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18322389A JPH0346340A (en) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0346340A true JPH0346340A (en) | 1991-02-27 |
Family
ID=16131946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18322389A Pending JPH0346340A (en) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | Manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0346340A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5240869A (en) * | 1990-10-30 | 1993-08-31 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method for fabricating a field effect transistor |
-
1989
- 1989-07-14 JP JP18322389A patent/JPH0346340A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5240869A (en) * | 1990-10-30 | 1993-08-31 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method for fabricating a field effect transistor |
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