JPH05275465A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
Manufacture of semiconductor deviceInfo
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- JPH05275465A JPH05275465A JP4071428A JP7142892A JPH05275465A JP H05275465 A JPH05275465 A JP H05275465A JP 4071428 A JP4071428 A JP 4071428A JP 7142892 A JP7142892 A JP 7142892A JP H05275465 A JPH05275465 A JP H05275465A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 プロセス工程を簡素化することを目的とす
る。
【構成】 半導体基板21上に薄膜22を形成し、この
薄膜22をエッチングまたはリフト・オフし、薄膜抵抗
22b及びMES型電界効果トランジスタのゲート電極
22aを同時に形成する。
(57) [Summary] [Purpose] The purpose is to simplify process steps. [Structure] A thin film 22 is formed on a semiconductor substrate 21, and this thin film 22 is etched or lifted off to simultaneously form a thin film resistor 22b and a gate electrode 22a of a MES type field effect transistor.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は薄膜抵抗及び電界効果ト
ランジスタ(FET)を有する半導体装置の製造方法に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device having a thin film resistor and a field effect transistor (FET).
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、マイクロ波を扱うMMIC(Mon
olithic Microwave IC) では温度特性に優れバラツキの
小さい高性能な抵抗が必要になる場合がある。このよう
な抵抗として、例えば、NiCr(ニッケル・クロム)
系合金から成る薄膜抵抗が用いられている。2. Description of the Related Art Generally, MMIC (Mon
olithic Microwave IC) may require high-performance resistors with excellent temperature characteristics and small variations. As such a resistance, for example, NiCr (nickel / chromium) is used.
A thin film resistor made of a system alloy is used.
【0003】従来、かかる薄膜抵抗及び金属半導体接合
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
について図17〜図24を参照して述べる。Conventionally, a method of manufacturing a semiconductor device having such a thin film resistor and a metal semiconductor junction type field effect transistor will be described with reference to FIGS.
【0004】先ず、半導体基板1上にFETのゲート電
極となる薄膜2を物理的気相成長法(PVD:Physical Vapo
r Deposition) または化学的気相成長法(CVD:Chemical
Vapor Deposition) により形成する(図17)。次に、
前記薄膜2上にレジストパターン3を形成する(図1
8)。その後、前記レジストパターン3をマスクとして
薄膜2をその材質によりドライエッチング法またはウエ
ットエッチング法によりエッチングし、ゲート電極2を
形成する(図19)。続いて、半導体基板1の所定部及
びゲート電極2上に酸化膜または窒化膜等の層間膜4,
レジスト5を順次形成する(図20)。その後、リフト
・オフ法によりゲート電極2の両側の半導体基板1上に
ソース/ドレイン電極6を形成する(図21)。そし
て、全面にソース/ドレイン電極6の部分を露出するよ
うに窒化膜等の層間膜7を形成した後、全面にレジスト
パターン8を形成する(図22)。さらに、全面に薄膜
抵抗となるNiCr系合金薄膜9を物理的気相成長法ま
たは化学的気相成長法により形成する(図23)。その
後、リフト・オフ法により薄膜抵抗9を形成した後、全
面にAlまたはAuの配線10,窒化膜の保護膜11を
順次形成し、半導体装置を完成していた(図24)。First, a thin film 2 to be a gate electrode of an FET is formed on a semiconductor substrate 1 by a physical vapor deposition (PVD) method.
r Deposition) or chemical vapor deposition (CVD: Chemical
Vapor Deposition) (FIG. 17). next,
A resist pattern 3 is formed on the thin film 2 (see FIG. 1).
8). Then, using the resist pattern 3 as a mask, the thin film 2 is etched by a dry etching method or a wet etching method depending on its material to form the gate electrode 2 (FIG. 19). Then, an interlayer film 4, such as an oxide film or a nitride film, is formed on a predetermined portion of the semiconductor substrate 1 and the gate electrode 2.
The resist 5 is sequentially formed (FIG. 20). Then, the source / drain electrodes 6 are formed on the semiconductor substrate 1 on both sides of the gate electrode 2 by the lift-off method (FIG. 21). Then, after forming an interlayer film 7 such as a nitride film so as to expose the source / drain electrode 6 portion on the entire surface, a resist pattern 8 is formed on the entire surface (FIG. 22). Further, a NiCr-based alloy thin film 9 serving as a thin film resistance is formed on the entire surface by physical vapor deposition or chemical vapor deposition (FIG. 23). Then, after forming the thin film resistor 9 by the lift-off method, the wiring 10 of Al or Au and the protective film 11 of the nitride film were sequentially formed on the entire surface to complete the semiconductor device (FIG. 24).
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来方法においては、FETのゲート電極2を形成す
る薄膜材料と薄膜抵抗9を形成する薄膜材料とが異なる
ため、ゲート電極2の形成とは別に薄膜抵抗9を形成す
る工程が必要となり、プロセス工程が複雑化するという
問題点があった。However, in the above-mentioned conventional method, the thin film material forming the gate electrode 2 of the FET and the thin film material forming the thin film resistor 9 are different from each other. There is a problem that a process for forming the thin film resistor 9 is necessary and the process steps are complicated.
【0006】本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、
FETのゲート電極と薄膜抵抗とが同一工程で形成で
き、プロセス工程の簡素化ができる半導体装置の製造方
法を提供するものである。The object of the present invention is to solve the above problems.
A gate electrode of a FET and a thin film resistor can be formed in the same step, and a method for manufacturing a semiconductor device that can simplify the process steps is provided.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は上述した目的を
達成するため、MES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おいて、半導体基板上に薄膜を
形成する工程と、前記薄膜をエッチングまたはリフト・
オフし、薄膜抵抗及び前記MES型電界効果トランジス
タのゲート電極を同時に形成する工程と、前記ゲート電
極の両側の前記半導体基板に前記MES型電界効果トラ
ンジスタのソース/ドレイン電極を形成する工程とを含
むものであり、前記薄膜は金属または合金から成るもの
である。また、前記薄膜は金属酸化物または合金酸化物
から成るものである。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device having a MES type field effect transistor, which comprises a step of forming a thin film on a semiconductor substrate and etching or etching the thin film. lift·
Turning off and simultaneously forming a thin film resistor and a gate electrode of the MES type field effect transistor; and forming source / drain electrodes of the MES type field effect transistor on the semiconductor substrate on both sides of the gate electrode. The thin film is made of a metal or an alloy. The thin film is made of metal oxide or alloy oxide.
【0008】また、前記薄膜は金属窒化物または合金窒
化物から成るものである。The thin film is made of metal nitride or alloy nitride.
【0009】また、前記薄膜は金属珪化物または合金珪
化物から成るものである。The thin film is made of metal silicide or alloy silicide.
【0010】[0010]
【作用】本発明においては、薄膜抵抗及びゲート電極が
同一工程で形成されるので、製造工程が簡単になる。In the present invention, since the thin film resistor and the gate electrode are formed in the same step, the manufacturing process is simplified.
【0011】[0011]
【実施例】以下、本発明方法に係る実施例を図1〜図1
6に基づいて説明する。EXAMPLES Examples of the method of the present invention will be described below with reference to FIGS.
6 will be described.
【0012】先ず、半導体基板21上に薄膜抵抗及びF
ETのゲート電極となる薄膜22を物理的気相成長法(P
VD:Physical Vapor Deposition) または化学的気相成長
法(CVD:Chemical Vapor Deposition) により形成する。
このとき、薄膜22を構成する材料としては、金属また
は合金、金属酸化物または合金酸化物、金属窒化物また
は合金窒化物、金属珪化物または合金珪化物を用いる
(図1)。次に、前記薄膜22上にレジストパターン2
3を形成する(図2)。その後、レジストパターン23
をマスクとして薄膜22をその材質によりドライエッチ
ング法またはウエットエッチング法によりエッチング
し、ゲート電極22a及び薄膜抵抗22bを同時に形成
する。この場合、薄膜抵抗22bの抵抗値はその断面積
及び長さにより決定される(図3)。続いて、全面に酸
化膜または窒化膜等の層間膜24を形成する(図4)。
その後、少なくともゲート電極22a及び薄膜抵抗22
b上に残るように層間膜24をパタ−ニングした後、層
間膜24上にレジスト25を形成する(図5)。その
後、リフト・オフ法によりゲート電極22aの両側の半
導体基板21上にソース/ドレイン電極26を形成する
(図6)。そして、前記ゲート電極22a上を除く層間
膜24を除去した後、全面にAlまたはAuの配線2
7,この配線27を保護する窒化膜のパッシベ−ション
膜28を順次形成し、半導体装置を完成する(図7)。First, a thin film resistor and F are formed on the semiconductor substrate 21.
The thin film 22 to be the gate electrode of the ET is formed by physical vapor deposition (P
It is formed by VD: Physical Vapor Deposition) or chemical vapor deposition (CVD).
At this time, a metal or an alloy, a metal oxide or an alloy oxide, a metal nitride or an alloy nitride, a metal silicide or an alloy silicide is used as a material forming the thin film 22 (FIG. 1). Next, a resist pattern 2 is formed on the thin film 22.
3 (FIG. 2). Then, the resist pattern 23
Using the as a mask, the thin film 22 is etched by a dry etching method or a wet etching method depending on its material to simultaneously form the gate electrode 22a and the thin film resistor 22b. In this case, the resistance value of the thin film resistor 22b is determined by its cross-sectional area and length (FIG. 3). Subsequently, an interlayer film 24 such as an oxide film or a nitride film is formed on the entire surface (FIG. 4).
After that, at least the gate electrode 22a and the thin film resistor 22
After patterning the interlayer film 24 so that it remains on the surface b, a resist 25 is formed on the interlayer film 24 (FIG. 5). After that, the source / drain electrodes 26 are formed on the semiconductor substrate 21 on both sides of the gate electrode 22a by the lift-off method (FIG. 6). After removing the interlayer film 24 except on the gate electrode 22a, the wiring 2 of Al or Au is formed on the entire surface.
7. A nitride film passivation film 28 for protecting the wiring 27 is sequentially formed to complete the semiconductor device (FIG. 7).
【0013】図8〜図10にゲート電極及び薄膜抵抗を
リフト・オフ法により形成する例を示す。8 to 10 show an example in which the gate electrode and the thin film resistor are formed by the lift-off method.
【0014】即ち、これは半導体基板21上にレジスト
パタ−ン29を形成した後(図8)、全面に薄膜22を
形成し(図9)、レジストパタ−ン29上の薄膜22を
除去して、ゲ−ト電極22a及び薄膜抵抗22bを形成
するものである(図10)。That is, after forming the resist pattern 29 on the semiconductor substrate 21 (FIG. 8), the thin film 22 is formed on the entire surface (FIG. 9), and the thin film 22 on the resist pattern 29 is removed. The gate electrode 22a and the thin film resistor 22b are formed (FIG. 10).
【0015】次に、本発明方法に係る他の実施例を説明
する。Next, another embodiment of the method of the present invention will be described.
【0016】先ず、半導体基板21上にTiW、W、W
Nx 、WSi、TiAlまたはMoSi等の高抵抗の材
料から成る第1の薄膜32,AuまたはPtAu等の低
抵抗の材料から成る第2の薄膜33を順次積層形成する
(図11)。次に、第2の薄膜33上にレジストパタ−
ン30を形成する(図12)。その後、レジストパタ−
ン30をマスクとして第2の薄膜33をパタ−ニングす
る(図13)。そして、薄膜抵抗形成予定領域上の第2
の薄膜33のパタ−ン間にレジストパタ−ン31を形成
する(図14)。続いて、レジストパタ−ン31及び第
2の薄膜33をマスクとして第1の薄膜32をエッチン
グし、ゲ−ト電極34及び薄膜抵抗35を形成する。こ
れによれば、ゲ−ト電極34の抵抗値は低抵抗の第2の
薄膜33により決定され、薄膜抵抗35の抵抗値は高抵
抗の第1の薄膜32により決定される。その後、全面に
酸化膜または窒化膜等の層間膜24を形成する(図1
5)。そして、少なくともゲート電極34及び薄膜抵抗
35上に残るように層間膜24をパタ−ニングした後、
リフト・オフ法によりゲート電極34の両側の半導体基
板21上にソース/ドレイン電極26を形成する。次
に、全面に薄膜抵抗35の部分及びソース/ドレイン電
極26が露出するように層間膜36を形成した後、全面
にAlまたはAuの配線27,この配線27を保護する
窒化膜のパッシベ−ション膜28を順次形成し、半導体
装置を完成する(図16)。First, TiW, W, W is formed on the semiconductor substrate 21.
A first thin film 32 made of a high resistance material such as Nx, WSi, TiAl or MoSi, and a second thin film 33 made of a low resistance material such as Au or PtAu are sequentially laminated (FIG. 11). Next, a resist pattern is formed on the second thin film 33.
Forming the film 30 (FIG. 12). After that, the resist pattern
The second thin film 33 is patterned using the mask 30 as a mask (FIG. 13). Then, the second on the thin film resistor formation planned region
A resist pattern 31 is formed between the patterns of the thin film 33 (FIG. 14). Then, the first thin film 32 is etched by using the resist pattern 31 and the second thin film 33 as a mask to form a gate electrode 34 and a thin film resistor 35. According to this, the resistance value of the gate electrode 34 is determined by the low resistance second thin film 33, and the resistance value of the thin film resistor 35 is determined by the high resistance first thin film 32. After that, an interlayer film 24 such as an oxide film or a nitride film is formed on the entire surface (see FIG. 1).
5). Then, after patterning the interlayer film 24 so as to remain at least on the gate electrode 34 and the thin film resistor 35,
The source / drain electrodes 26 are formed on the semiconductor substrate 21 on both sides of the gate electrode 34 by the lift-off method. Next, after an interlayer film 36 is formed on the entire surface so that the thin film resistor 35 and the source / drain electrodes 26 are exposed, an Al or Au wiring 27 and a nitride film passivation for protecting the wiring 27 are formed on the entire surface. The film 28 is sequentially formed to complete the semiconductor device (FIG. 16).
【0017】かくして、本実施例では薄膜抵抗22b,
35と金属半導体接合型電界効果トランジスタのゲ−ト
電極22a,34とが同一工程で形成されるので、プロ
セス工程が容易となる。Thus, in this embodiment, the thin film resistors 22b,
Since 35 and the gate electrodes 22a and 34 of the metal semiconductor junction field effect transistor are formed in the same step, the process steps are facilitated.
【0018】[0018]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、F
ETのゲート電極の形成と薄膜抵抗の形成とが同一工程
で形成されるので、プロセス工程が簡素化できる。As described above, according to the present invention, F
Since the formation of the ET gate electrode and the formation of the thin film resistor are performed in the same step, the process steps can be simplified.
【図1】本発明方法の製造工程断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a manufacturing process of a method of the present invention.
【図2】本発明方法の製造工程断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a manufacturing process of the method of the present invention.
【図3】本発明方法の製造工程断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a manufacturing process of the method of the present invention.
【図4】本発明方法の製造工程断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a manufacturing process of the method of the present invention.
【図5】本発明方法の製造工程断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a manufacturing process of the method of the present invention.
【図6】本発明方法の製造工程断面図である。FIG. 6 is a sectional view of a manufacturing process of the method of the present invention.
【図7】本発明方法の製造工程断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a manufacturing process of the method of the present invention.
【図8】本発明のリフト・オフ法による製造工程断面図
である。FIG. 8 is a sectional view of a manufacturing process by the lift-off method of the present invention.
【図9】本発明のリフト・オフ法による製造工程断面図
である。FIG. 9 is a cross-sectional view of the manufacturing process by the lift-off method of the present invention.
【図10】本発明のリフト・オフ法による製造工程断面
図である。FIG. 10 is a sectional view of a manufacturing process according to the lift-off method of the present invention.
【図11】本発明方法の他の製造工程断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of another manufacturing process of the method of the present invention.
【図12】本発明方法の他の製造工程断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view of another manufacturing process of the method of the present invention.
【図13】本発明方法の他の製造工程断面図である。FIG. 13 is a sectional view of another manufacturing process of the method of the present invention.
【図14】本発明方法の他の製造工程断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view of another manufacturing process of the method of the present invention.
【図15】本発明方法の他の製造工程断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view of another manufacturing process of the method of the present invention.
【図16】本発明方法の他の製造工程断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view of another manufacturing process of the method of the present invention.
【図17】従来方法の製造工程断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view of manufacturing steps of a conventional method.
【図18】従来方法の製造工程断面図である。FIG. 18 is a sectional view of a manufacturing process of a conventional method.
【図19】従来方法の製造工程断面図である。FIG. 19 is a sectional view of a manufacturing process of a conventional method.
【図20】従来方法の製造工程断面図である。FIG. 20 is a sectional view of a manufacturing process of a conventional method.
【図21】従来方法の製造工程断面図である。FIG. 21 is a sectional view of a manufacturing process of a conventional method.
【図22】従来方法の製造工程断面図である。FIG. 22 is a sectional view of a manufacturing process of a conventional method.
【図23】従来方法の製造工程断面図である。FIG. 23 is a sectional view of a manufacturing process of a conventional method.
【図24】従来方法の製造工程断面図である。FIG. 24 is a sectional view of a manufacturing process of a conventional method.
21 半導体基板 22 薄膜 22a ゲ−ト電極 22b 薄膜抵抗 24 層間膜 26 ソ−ス/ドレイン電極 27 配線 28 パッシベ−ション膜 21 Semiconductor Substrate 22 Thin Film 22a Gate Electrode 22b Thin Film Resistor 24 Interlayer Film 26 Source / Drain Electrode 27 Wiring 28 Passivation Film
Claims (5)
半導体装置の製造方法において、半導体基板上に薄膜を
形成する工程と、前記薄膜をエッチングまたはリフト・
オフし、薄膜抵抗及び前記MES型電界効果トランジス
タのゲート電極を同時に形成する工程と、前記ゲート電
極の両側の前記半導体基板に前記MES型電界効果トラ
ンジスタのソース/ドレイン電極を形成する工程とを含
むことを特徴とする半導体装置の製造方法。1. A method of manufacturing a semiconductor device having a MES field effect transistor, the method comprising forming a thin film on a semiconductor substrate, and etching or lifting the thin film.
Turning off and simultaneously forming a thin film resistor and a gate electrode of the MES type field effect transistor; and forming source / drain electrodes of the MES type field effect transistor on the semiconductor substrate on both sides of the gate electrode. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
を特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the thin film is made of a metal or an alloy.
から成ることを特徴とする請求項1記載の半導体装置の
製造方法。3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the thin film is made of a metal oxide or an alloy oxide.
から成ることを特徴とする請求項1記載の半導体装置の
製造方法。4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the thin film is made of metal nitride or alloy nitride.
から成ることを特徴とする請求項1記載の半導体装置の
製造方法。5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the thin film is made of metal silicide or alloy silicide.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4071428A JPH05275465A (en) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4071428A JPH05275465A (en) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05275465A true JPH05275465A (en) | 1993-10-22 |
Family
ID=13460237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4071428A Pending JPH05275465A (en) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | Manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05275465A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6020613A (en) * | 1997-09-29 | 2000-02-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Field effect transistor array including resistive interconnections |
| US6255679B1 (en) | 1998-06-29 | 2001-07-03 | Nec Corporation | Field effect transistor which can operate stably in millimeter wave band |
-
1992
- 1992-03-27 JP JP4071428A patent/JPH05275465A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6020613A (en) * | 1997-09-29 | 2000-02-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Field effect transistor array including resistive interconnections |
| US6255679B1 (en) | 1998-06-29 | 2001-07-03 | Nec Corporation | Field effect transistor which can operate stably in millimeter wave band |
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