JPH077774B2 - Method for manufacturing compound semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing compound semiconductor device

Info

Publication number
JPH077774B2
JPH077774B2 JP63010760A JP1076088A JPH077774B2 JP H077774 B2 JPH077774 B2 JP H077774B2 JP 63010760 A JP63010760 A JP 63010760A JP 1076088 A JP1076088 A JP 1076088A JP H077774 B2 JPH077774 B2 JP H077774B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
processed
compound semiconductor
silicon
thin film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP63010760A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH01187876A (en
Inventor
慶憲 今村
勝 宮崎
直之 松岡
哲朗 荻野
寛 柳沢
Original Assignee
工業技術院長
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 工業技術院長 filed Critical 工業技術院長
Priority to JP63010760A priority Critical patent/JPH077774B2/en
Publication of JPH01187876A publication Critical patent/JPH01187876A/en
Publication of JPH077774B2 publication Critical patent/JPH077774B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高融点金属電極を有する化合物半導体装置に係
り、特に配線形成に好適な高融点金属電極に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a compound semiconductor device having a refractory metal electrode, and more particularly to a refractory metal electrode suitable for wiring formation.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

GaAs ICの基本素子であるGaAs MESFETは、たとえば日経
マイクロデバイス1986年7月号p65〜p84に記載してある
ように、高融点金属ゲート電極を用い、これをマスクと
してn+層のイオン打込みを行なう自己整合MESFETによっ
て高性能化が実現されてきた。自己整合型MESFETの高融
点金属ゲート電極としては高温アニールを行なってもシ
ョットキ特性が劣化しないタングステンシリサンイド
(WSix),タングステンボライト(WBx),窒化タング
ステン(WNx),タングステンアルミ(WAl),チタンタ
ングステン(TiW)などタングステンを含む高融点金属
が用いられている。n+層を自己整合技術で形成する場
合、これら高融点金属ゲート電極をマスクとしてn+層の
イオン打込みを行なうため、ゲート電極の断面形状は垂
直であることが必要である。それは、ゲート電極の断面
がたとえば台形状にテーパになっていると、n+層のイオ
ン打込み時にゲート金属のテーパ下部を貫通してイオン
打込みされるためゲート金属と高濃度のn+層が直接接す
ることになりショットキー電極の逆方向耐圧が著るしく
劣化するからである。タングステンを含む高融点金属の
断面が垂直になるように加工するには、たとえばNF3やS
F6,CF4などフッ素系のガスを用いた反応性イオンエッ
チング技術が用いられている。
The GaAs MESFET, which is the basic element of the GaAs IC, uses a refractory metal gate electrode as described in Nikkei Microdevice July 1986, p65-p84, and uses this as a mask for ion implantation of an n + layer. High performance has been realized by the self-aligned MESFET. As a refractory metal gate electrode of self-aligned MESFET, Schottky characteristics do not deteriorate even when high temperature annealing is performed. Refractory metals containing tungsten such as titanium tungsten (TiW) are used. When the n + layer is formed by the self-alignment technique, the gate electrode must have a vertical cross-sectional shape because the n + layer is ion-implanted using these refractory metal gate electrodes as a mask. This is because if the gate electrode has a trapezoidal cross section, for example, when ion implantation is performed on the n + layer, the ion is implanted through the lower portion of the gate metal taper, and therefore the gate metal and the high-concentration n + layer are directly implanted. This is because the reverse breakdown voltage of the Schottky electrode is significantly deteriorated due to the contact. To process vertical cross sections of refractory metals including tungsten, use NF 3 or S for example.
Reactive ion etching technology using fluorine-based gases such as F 6 and CF 4 is used.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

上記従来技術では全てのゲート電極断面が垂直に加工さ
れ、高融点金属ゲート電極への乗り上げ配線を行なう場
合の配線金属の被覆性については考慮されておらず、配
線金属がゲート電極への乗り上げ部分で断線するという
問題があった。
In the above-mentioned conventional technology, all the gate electrode cross sections are processed vertically, and the covering property of the wiring metal in the case of forming the wiring for riding on the refractory metal gate electrode is not considered. There was a problem of breaking the wire.

本発明の目的は、n+層と自己整合的に形成する部分のゲ
ート電極断面を垂直に加工し、ショットキ特性の逆方向
耐圧を向上させると同時に配線金属がゲート電極へ乗り
上げる部分のゲート電極断面はテーパ状に加工して配線
金属の被覆性をよくし、この乗り上げ部分での断線を防
止することにある。
An object of the present invention is to improve the reverse breakdown voltage of the Schottky characteristic by processing the gate electrode cross section of the part formed in self-alignment with the n + layer at the same time as the gate metal cross section of the part where the wiring metal rides on the gate electrode. Is to form a taper shape to improve the coverage of the wiring metal and prevent disconnection at this riding portion.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

上記目的は、ゲート電極の断面を垂直に加工する部分は
ゲート電極材料をタングステンを含む高融点金属だけで
構成し、一方配線金属が乗り上げる部分のゲート電極材
料はタングステンを含む高融点金属の上にシリコン,二
酸化シリコン,リンガラス,ボロンガラス、または窒化
シリコンのうちの少なくとも1種類の薄膜を積層した構
成とした後、これら両部分をホトレジストをマスクとし
てNF3,CF4、又はSF6などフッ素系のガスを用いてドラ
イエッチングすることにより達成できる。
The above-mentioned purpose is that the portion where the cross section of the gate electrode is processed vertically is composed of the high melting point metal containing tungsten as the gate electrode material, while the portion of the gate electrode material on which the wiring metal rides is formed on the high melting point metal containing tungsten. After forming a structure in which at least one thin film of silicon, silicon dioxide, phosphorus glass, boron glass, or silicon nitride is laminated, these both parts are made of a fluorine-based material such as NF 3 , CF 4 , or SF 6 by using a photoresist as a mask. This can be achieved by dry etching using the above gas.

〔作用〕[Action]

第1図に本発明を説明する図を示す。第1図(a)は断
面図,第1図(b)は平面図である。化合物半導体基板
1上の全面にタングステンシリサイド2を堆積したの
ち、この上の一部分に薄いシリコン膜3を積層する。こ
の時のタングステンシリサイド2の膜厚は自由であるが
通常は100nm〜1μmに選ぶ。また薄いシリコン膜3の
膜厚は1nm以上あればよいが10〜50nmが効果的である。
上記積層構造にしたのちゲート金属パターン形成のため
に有機系ホトレジストパターン4を形成する。この有機
系ホトレジストパターン4をマスクにして、シリコン薄
膜3とタングステンシリサイド2をフッ素系ガスによっ
て反応性イオンエッチングを行なう。たとえば、平行平
板型反応性イオンエッチング装置の反応槽内に圧力5Pa
のNF3ガスを導入し、直径50cmの対向電極に13.56MHzの
高周波を印加して電力300Wで放電を行なえば、上記シリ
コン膜3,タングステンシリサイド2をエッチング加工す
ることができる。第2図(a)および第2図(b)に上
記方法で加工したタングステンシリサイドの断面形状を
示す。第2図(a)は第1図(b)に示したAA′部分の
加工断面図を示し、第2図(b)は第1図(b)に示し
たBB′部分の加工断面図を示す。タングステンシリサイ
ド2の上にシリコン薄膜3が積層されているAA′断面で
はタングステンシリサイド2の断面は第2図(a)に示
すようにテーパ状に加工される。一方、タングステンシ
リサイド2の上にシリコン薄膜3が積層されていないB
B′断面ではタングステンシリサイド2の断面は第2図
(b)に示すようにほぼ垂直に加工される。一般に反応
性イオンエッチングによって加工断面が垂直になるの
は、 (1)プラズマ放電による負の自己バイアス電圧によっ
て、イオンが基板に対して垂直方向に加速されて入射す
るため異方性エッチングとなる、 (2)プラズマ放電によって発生した各種の反応ガス活
性種が有機ホトレジストを分解すると同時にタングステ
ンシリサイドの加工断面側壁に次々とポリマー(ホトレ
ジストと反応ガスによる薄い膜状生成物)を形成し、横
方向のエッチングを阻止するため異方性エッチングとな
る、 などの原因が考えられている。第2図(a)のようにタ
ングステンシリサイド2の上にシリコン薄膜3が積層さ
れていると、上記の異方性エッチングの原因となる側壁
部へのポリマー形成ができなくなるため、横方向のエッ
チング速度が増大し、等方向エッチングになるためテー
パ状に加工されるものと考えられている。しかし現在の
所、この詳しいメカニズムは解明されていない。実験に
よるとシリコン膜3が積層されているためにタングステ
ンシリサイド2の断面がテーパ状になるのは極めて局所
的な効果である。すなわちシリコン積層部分から1μm
以上離れた部分では、ポリマー形成阻止の効果がなくな
り、タングステンシリサイド2の断面は垂直になる。本
発明はこのような現象を利用し、第1図(b)に示すよ
うに耐熱性ゲート金属のゲート部BB′の断面は垂直に加
工し、わずか10μm程度離れた配線接続部AA′の断面は
テーパ状に加工するものである。これによって自己整合
形耐熱ゲート電極のショットキ逆方向耐圧を劣化させる
ことなく配線部分での配線金属の断線をなくすことがで
きる。
FIG. 1 shows a diagram for explaining the present invention. FIG. 1 (a) is a sectional view and FIG. 1 (b) is a plan view. After the tungsten silicide 2 is deposited on the entire surface of the compound semiconductor substrate 1, a thin silicon film 3 is laminated on a part of the tungsten silicide 2. At this time, the film thickness of the tungsten silicide 2 is free, but is usually selected to be 100 nm to 1 μm. The thickness of the thin silicon film 3 may be 1 nm or more, but 10 to 50 nm is effective.
After forming the above laminated structure, an organic photoresist pattern 4 is formed for forming a gate metal pattern. Using the organic photoresist pattern 4 as a mask, the silicon thin film 3 and the tungsten silicide 2 are subjected to reactive ion etching with a fluorine-based gas. For example, pressure of 5 Pa in the reaction tank of a parallel plate type reactive ion etching device.
NF 3 gas is introduced, a high frequency of 13.56 MHz is applied to a counter electrode having a diameter of 50 cm, and discharge is performed at a power of 300 W, the silicon film 3 and the tungsten silicide 2 can be etched. 2 (a) and 2 (b) show the cross-sectional shape of the tungsten silicide processed by the above method. FIG. 2 (a) shows a processed sectional view of the AA ′ portion shown in FIG. 1 (b), and FIG. 2 (b) shows a processed sectional view of the BB ′ portion shown in FIG. 1 (b). Show. In the AA ′ cross section in which the silicon thin film 3 is stacked on the tungsten silicide 2, the cross section of the tungsten silicide 2 is tapered as shown in FIG. 2 (a). On the other hand, the silicon thin film 3 is not stacked on the tungsten silicide 2B
In the B'section, the section of the tungsten silicide 2 is processed almost vertically as shown in FIG. 2 (b). Generally, the processed cross section becomes vertical due to reactive ion etching. (1) Anisotropic etching occurs because ions are accelerated in the vertical direction and enter the substrate by the negative self-bias voltage due to plasma discharge. (2) Various reactive gas active species generated by plasma discharge decompose the organic photoresist, and at the same time, a polymer (a thin film-like product of the photoresist and the reactive gas) is successively formed on the sidewall of the processed section of the tungsten silicide, and The cause is considered to be anisotropic etching to prevent etching. When the silicon thin film 3 is stacked on the tungsten silicide 2 as shown in FIG. 2 (a), it becomes impossible to form a polymer on the side wall portion which causes the above anisotropic etching, so that the lateral etching is performed. It is considered that the taper is processed because the speed increases and the etching becomes isotropic. However, at present, this detailed mechanism has not been clarified. According to the experiment, it is a very local effect that the tungsten silicide 2 has a tapered cross section because the silicon film 3 is laminated. That is, 1 μm from the silicon laminated part
In the portions separated by the distance described above, the effect of preventing polymer formation disappears, and the cross section of the tungsten silicide 2 becomes vertical. The present invention utilizes such a phenomenon, and as shown in FIG. 1 (b), the cross section of the gate portion BB 'of the heat-resistant gate metal is processed vertically, and the cross section of the wiring connection portion AA' is separated by only about 10 μm. Is to be processed into a taper shape. This makes it possible to eliminate disconnection of the wiring metal in the wiring portion without deteriorating the Schottky reverse breakdown voltage of the self-aligned heat-resistant gate electrode.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明の一実施例を第3図,第4図,第5図により
説明する。本実施例はGaAs基板を用いた場合のみに限定
して説明するが、InP,GaAlAs,InAlAsP,InGaAs等他の化
合物半導体においても本発明の内容は有効である。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 3, 4, and 5. The present embodiment will be described only by using a GaAs substrate, but the contents of the present invention are also effective for other compound semiconductors such as InP, GaAlAs, InAlAsP, InGaAs.

実施例1. 第3図(a)〜第3図(j)に本発明によるGaAa MESFE
Tを用いた集積回路素子の形成手順を示す。まず第3図
(a)に於いて、半絶縁性GaAs基板1の表面にイオン打
込み法とキャップ膜活性化アニール法によりチャネル能
動層6を形成する。キャップ膜5はCVD(気相化学成長
法,hemical apor eposition)法で形成した厚さ
200nmのSiO2膜である。チャネル能動層6は、Siイオ
ンを加速電圧75KeVで2〜6×1012個/cmイオン打込み
し、キャップアニール法で水素中800℃,20分間アニール
する。次に第3図(b)ではキャップ膜5を除去したの
ち、スパッタリング法によりタングステンシリサイドWS
ix2と、シリコン薄膜3を積層する。WSixの組成比はx
0.4が適当であり、膜厚は100nm〜1μmでよいが、抵
抗を充分小さくして、かつプレーナプロセスに適するた
めには300〜500nmが最適である。シリコン薄膜3はシリ
コンをターゲットとしてWSixに引き続き連続スパッタ堆
積するのが都合がよい。この時のスパッタリング条件
は、基板温度は室温〜450℃,放電ガスはArで圧力は5mT
orr,放電電力は13.56MHzの高周波で0.5W/cm2であればよ
い。シリコン薄膜3の膜厚は1nm以上あればよいがプレ
ーナプロセスに適し、加工制御性が優れていることを考
慮すると10nm〜50nmとするのが最適である。次に第3図
(c)に移る。通常のホトリソグラフィ技術により、上
記のシリコン薄膜3を所定の部分を残して除去する。こ
のシリコン薄膜の除去にはNF3,CF4またはSF6等の通常
のフッ素系ガスを用いた反応性イオンエッチング技術を
用いる。ただし、フッ素系のガスを用いる反応性イオン
エッチングではシリコンと同時にWSixもエッチングされ
るので、シリコン薄膜3を反応性イオンエッチングする
時は、時間制御によりシリコン層だけが除去されるよう
にする必要がある。次に第3図(d)では、ゲート電極
を形成する部分に有機系ホトレジスト4を堆積する。次
に第3図(e)では有機系ホトレジスト4をマスクとし
て、フッ素系ガスを用いた反応性ドライエッチングによ
ってWSix2を加工する。反応ガスは圧力5PaのNF3を用
い、放電は、13.56MHzの高周波で、直径100cmの電極に5
00W印加する。この場合、ウエーハに印加される負の直
流自己バイアス電圧は65Vである。シリコン薄膜3の積
層されていない部分のタングステンシリサイドは断面形
状が垂直に加工されるが、シリコン薄膜が積層されてい
る部分(第3図(e)中のD,Eの部分)の断面形状はテ
ーパ状に加工される。第3図(f)ではホトレジスト7
をマスクとしてSi+イオン8をイオン打込みする。この
時の加速電圧は100KVで打込み量は3×1013個/cm2とす
る。次に第3図(g)に移る。全面に表面保護膜9を堆
積したのち、水素中800℃,15分間のアニールを行ない、
高濃度活性層10を活性化する。表面保護膜はSiH4とN2O
を原料ガスとして、プラズマ気相化学成長法で堆積した
厚さ300nmのSiO2膜が適している。次に第3図(h)に
移る。ホトリソグラフィ技術により、オーミック電極を
形成する部分に開口部を設けたレジストパターン11を形
成したのち、反応性イオンエッチングにより表面保護膜
9をエッチングする。エッチングガスは、CHF3+C2F6
圧力60mTorrで用いるのがよい。次に第3図(i)に移
り、全面にAuGe(60nm)/Ni(10nm)/Au(200nm)のオ
ーミック電極12を堆積する。オーミック電極の厚さは、
次の工程のリフトオフが容易に行なわれるため、250〜3
00nmにするのが好適である。次にホトレジスト除去剤に
よりホトレジスト11を除去して、不要な部分のオーミッ
ク電極をリフトオフ法で除去すれば第3図(j)のよう
に完成する。第3図(j)中のD,Eで示す部分はタング
ステンシリサイド2がテーパ状に加工されているため、
乗りあげ配線されたオーミック電極12は断線することな
く接続される。第4図に、第3図で説明したGaAs MESFE
Tを用いた集積回路の平面図を示す。第3図の断面図
は、第4図のCC′断面を示したものである。第4図では
記号T1で示されるMESFETのゲート電極と、記号T2でされ
るMESFETのドレイン電極がテーパ状の接続部Dを通して
結線されている。また、T2のFETはドレインとゲートが
テーパ状の接続部Eを通してショートされている。本実
施例によれば、高融点ゲート金属とオーミック電極を直
接接続する個所で、高融点ゲート金属の断面がテーパ状
に加工されているので段差部乗り上げ部分で断線するこ
とがない。また厚さ1nm〜50nmのシリコン薄膜3は800℃
の高温アニールによって多結晶化し低抵抗になるので電
気的接続も良好である。更に電気抵抗を小さくするため
にリン、又はボロンドーピングしたシリコン薄膜を使っ
ても有効である。本実施例では、高融点ゲート金属とし
てタングステンシリサイドの場合について説明したが、
この他にタングステンボライト(WBx),窒化タングス
テン(WNx),タングステンアルミ(WAlx),チタンタ
ングステン(TiW)を使用しても同様の効果がある。ま
た、シリコン薄膜3の代わりに、SiO2,リンガラス,ボ
ロンリンガラス,窒化シリコンを使っても同様の効果が
ある。但し、これらの絶縁膜を使用する場合は、第3図
(e)の工程で最初にこれら絶縁膜をエッチング加工し
た後に高融点ゲート金属の加工を行なう必要がある、ま
た第3図(i)の工程ではオーミック電極12を堆積する
前にこれらの絶縁膜をエッチング除去する必要がある。
Example 1. GaAa MESFE according to the present invention is shown in FIGS. 3 (a) to 3 (j).
A procedure for forming an integrated circuit element using T is shown. First, in FIG. 3A, the channel active layer 6 is formed on the surface of the semi-insulating GaAs substrate 1 by the ion implantation method and the cap film activation annealing method. Cap layer 5 is CVD (chemical vapor deposition method, C hemical V apor D eposition) thick formed by method
This is a 200 nm SiO 2 film. The channel active layer 6 is formed by implanting Si + ions with 2 to 6 × 10 12 ions / cm 2 at an accelerating voltage of 75 KeV and annealing in hydrogen at 800 ° C. for 20 minutes by a cap annealing method. Next, in FIG. 3B, after removing the cap film 5, the tungsten silicide WS is sputtered.
ix2 and the silicon thin film 3 are laminated. WSix composition ratio is x
0.4 is suitable and the film thickness may be 100 nm to 1 μm, but 300 to 500 nm is optimal for sufficiently reducing the resistance and suitable for the planar process. The silicon thin film 3 is conveniently sputter deposited subsequent to WSix with silicon as the target. The sputtering conditions at this time are: substrate temperature is room temperature to 450 ° C, discharge gas is Ar, and pressure is 5 mT.
The orr and discharge power may be 0.5 W / cm 2 at a high frequency of 13.56 MHz. The film thickness of the silicon thin film 3 may be 1 nm or more, but it is suitable to be 10 nm to 50 nm considering that it is suitable for a planar process and has excellent process controllability. Next, the process moves to FIG. 3 (c). The silicon thin film 3 is removed by a usual photolithography technique leaving a predetermined portion. To remove this silicon thin film, a normal reactive ion etching technique using a fluorine-based gas such as NF 3 , CF 4 or SF 6 is used. However, in reactive ion etching using a fluorine-based gas, WSix is simultaneously etched with silicon. Therefore, when reactive ion etching the silicon thin film 3, it is necessary to remove only the silicon layer by time control. is there. Next, in FIG. 3D, an organic photoresist 4 is deposited on the portion where the gate electrode is to be formed. Next, in FIG. 3E, the WSix 2 is processed by reactive dry etching using a fluorine-based gas with the organic photoresist 4 as a mask. NF 3 with a pressure of 5 Pa was used as the reaction gas, and the discharge was performed at a high frequency of 13.56 MHz, using an electrode with a diameter of 100 cm.
Apply 00W. In this case, the negative DC self-bias voltage applied to the wafer is 65V. The tungsten silicide in the portion where the silicon thin film 3 is not laminated is processed to have a vertical sectional shape, but the sectional shape of the portion where the silicon thin film is laminated (portions D and E in FIG. 3 (e)) is It is processed into a taper shape. In FIG. 3 (f), photoresist 7
Using the mask as a mask, Si + ions 8 are implanted. At this time, the accelerating voltage is 100 KV and the implantation amount is 3 × 10 13 pieces / cm 2 . Next, the process moves to FIG. 3 (g). After depositing the surface protection film 9 on the entire surface, anneal in hydrogen at 800 ° C. for 15 minutes,
The high concentration active layer 10 is activated. Surface protective film is SiH 4 and N 2 O
As a raw material gas, a 300 nm thick SiO 2 film deposited by a plasma chemical vapor deposition method is suitable. Then, the process moves to FIG. 3 (h). After forming a resist pattern 11 having an opening in a portion where an ohmic electrode is formed by photolithography, the surface protection film 9 is etched by reactive ion etching. As the etching gas, CHF 3 + C 2 F 6 is preferably used at a pressure of 60 mTorr. Next, moving to FIG. 3I, an AuGe (60 nm) / Ni (10 nm) / Au (200 nm) ohmic electrode 12 is deposited on the entire surface. The thickness of the ohmic electrode is
The lift-off of the next process is easy, so 250 ~ 3
It is preferably set to 00 nm. Next, the photoresist 11 is removed with a photoresist removing agent, and the unnecessary portion of the ohmic electrode is removed by the lift-off method to complete the process as shown in FIG. 3 (j). Since the tungsten silicide 2 is processed into a tapered shape in the portions indicated by D and E in FIG. 3 (j),
The ohmic electrodes 12 that are wired up and connected are connected without breaking. Figure 4 shows the GaAs MESFE described in Figure 3.
The top view of the integrated circuit using T is shown. The sectional view of FIG. 3 shows the CC ′ section of FIG. In FIG. 4, the gate electrode of the MESFET indicated by the symbol T1 and the drain electrode of the MESFET indicated by the symbol T2 are connected through the tapered connecting portion D. Further, the FET of T2 has a drain and a gate short-circuited through a tapered connecting portion E. According to this embodiment, since the cross-section of the high-melting point gate metal is processed into a taper shape at the place where the high-melting point gate metal is directly connected to the ohmic electrode, there is no disconnection at the stepped-on portion. Also, the silicon thin film 3 with a thickness of 1 nm to 50 nm is 800 °
Since it is polycrystallized by the high temperature annealing and its resistance becomes low, electrical connection is also good. Further, it is effective to use a silicon thin film doped with phosphorus or boron to reduce the electric resistance. In this embodiment, the case of using tungsten silicide as the high melting point gate metal has been described.
Other than that, the same effect can be obtained by using tungsten bolite (WBx), tungsten nitride (WNx), tungsten aluminum (WAlx), and titanium tungsten (TiW). Also, instead of the silicon thin film 3, SiO 2 , phosphorus glass, boron phosphorus glass, or silicon nitride has the same effect. However, when these insulating films are used, it is necessary to first process the insulating films in the step of FIG. 3 (e) and then process the refractory gate metal, and FIG. 3 (i). In this step, these insulating films must be removed by etching before the ohmic electrode 12 is deposited.

実施例2. LDD(ightly opped rain)構造のMESFETを用いる
場合について説明する。製造工程は第3図(a)〜第3
図(e),第3図(g)〜第3図(j)の工程は全った
く同じなので省略する。すなわち、第3図(e)の次に
第5図(a)に移って、全面にSiO213を300nm堆積す
る。次に第5図(b)に示すように、圧力60mTorrのCHF
3+C2F6ガスを用いてSiO213を異方性ドライエッチング
してタングステンシリサイド2の側面に側壁14を形成す
る。側壁14は、タングステンシリサイド2の断面形状が
垂直の部分のみに形成され、シリコン薄膜3が積層され
ているためテーパ状になっている部分には形成されな
い。次に第5図(c)に移る。ホトレジスト7をマスク
としてSiイオン8をイオン打込みする。この時の加速
電圧は100KVで打込み量は5×1013個/cm2とする。側壁
14が形成されている部分ではこの側壁によってゲート金
属2と高濃度活性層10が約0.3μm離れるために、ショ
ットキの逆方向耐圧が向上する。以下の工程は第3図
(g)に移り、同様であるので省略する。本実施例では
ショットキ電極の逆方向耐圧をLDD構造によって向上さ
せることができると同時に、オーミック電極がゲート電
極に乗り上げる部分ではゲートの断面形状がテーパ状で
あるために配線が断線することなく好適である。
It will be described using a MESFET of Example 2. LDD (L ightly D opped D rain) structure. The manufacturing process is shown in FIG.
The steps shown in FIGS. 3 (e) and 3 (g) to 3 (j) are completely the same, and therefore will be omitted. That is, after moving to FIG. 5 (a) after FIG. 3 (e), SiO 2 13 is deposited to a thickness of 300 nm on the entire surface. Next, as shown in Fig. 5 (b), CHF with a pressure of 60 mTorr
SiO 2 13 is anisotropically dry-etched using 3 + C 2 F 6 gas to form a sidewall 14 on the side surface of the tungsten silicide 2. The side wall 14 is formed only in the portion where the cross-sectional shape of the tungsten silicide 2 is vertical, and is not formed in the tapered portion because the silicon thin films 3 are laminated. Next, move to FIG. 5 (c). Using the photoresist 7 as a mask, Si + ions 8 are ion-implanted. The acceleration voltage at this time is 100 KV and the implantation amount is 5 × 10 13 pieces / cm 2 . Side wall
In the portion where 14 is formed, the side wall separates the gate metal 2 and the high-concentration active layer 10 by about 0.3 μm, so that the reverse breakdown voltage of Schottky is improved. The following steps are the same as in FIG. In the present embodiment, the reverse breakdown voltage of the Schottky electrode can be improved by the LDD structure, and at the same time, since the cross-sectional shape of the gate is tapered at the portion where the ohmic electrode rides on the gate electrode, the wiring is not broken, which is preferable. is there.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、高融点ゲート金属の必要な部分の断面
形状をテーパ状あるいは垂直に制御できるため、ショッ
トキ特性の逆方向耐圧を充分に高く保ちながら、オーミ
ック電極とゲート電極を断線することなく接続すること
ができる。
According to the present invention, since the cross-sectional shape of the required portion of the high melting point gate metal can be controlled to be tapered or vertical, the reverse breakdown voltage of the Schottky characteristic can be kept sufficiently high without disconnecting the ohmic electrode and the gate electrode. Can be connected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図(a),第2図(a)および第2図(b)は本発
明の要点を説明するための断面図、第1図(b)は平面
図、第3図は本発明の実施例1のGaAs集積回路の製造工
程を示す図、第4図は第3図に示したGaAs集積回路の平
面図、第5図は、本発明の実施例2のGaAs集積回路の製
造工程を示す図である。 1…GaAs基板、2…タングステンシリサイド、3…シリ
コン薄膜、4,7,11…有機系ホトレジスト、5…SiO2表面
保護膜、6…チャネル能動層、8…Siイオン、9…キャ
ップ膜、10…高濃度活性層、12…オーミック電極、13…
SiO2膜、14…側壁。
1 (a), 2 (a) and 2 (b) are sectional views for explaining the essential points of the present invention, FIG. 1 (b) is a plan view, and FIG. 3 is an illustration of the present invention. FIG. 4 is a plan view of the GaAs integrated circuit according to the first embodiment, FIG. 4 is a plan view of the GaAs integrated circuit shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a schematic view of the GaAs integrated circuit according to the second embodiment of the present invention. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... GaAs substrate, 2 ... Tungsten silicide, 3 ... Silicon thin film, 4,7,11 ... Organic photoresist, 5 ... SiO 2 surface protective film, 6 ... Channel active layer, 8 ... Si ion, 9 ... Cap film, 10 … High concentration active layer, 12… Ohmic electrode, 13…
SiO 2 film, 14 ... Side wall.

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 29/41 29/812 (72)発明者 柳沢 寛 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 審査官 松本 邦夫 (56)参考文献 特開 昭62−54966(JP,A) 特開 昭61−87380(JP,A)Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI Technical indication location H01L 29/41 29/812 (72) Inventor Hiroshi Yanagisawa 1-280 Higashi Koigokubo, Kokubunji, Tokyo Hitachi Central In-house Examiner Kunio Matsumoto (56) References JP 62-54966 (JP, A) JP 61-87380 (JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】化合物半導体基板上に少なくともタングス
テンを含む高融点金属からなる第1の層を堆積する工程
と、前記第1の層の一部分にシリコン,二酸化シリコ
ン,リンガラス,ボロンリンガラス又は窒化シリコンの
うちの少なくとも1種類の薄膜からなる第2の層を積層
する工程と、前記第1の層と前記第2の層が積層した部
分および前記第1の層のみの部分をレジストをマスクと
してフッ素系ガスを用いてドライエッチングして、前記
第1の層と前記第2の層が積層した部分の前記第1の層
の加工断面形状はテーパ状に加工し、かつ前記第1の層
のみの部分の前記第1の層の加工断面形状は前記テーパ
よりも垂直に近く加工する工程と、前記第1の層と電気
的に接続し、かつ前記第1の層の前記化合物半導体基板
側とは反対側の面上から前記第1の層の前記テーパ状加
工部分を通って前記化合物半導体基板上に延在する配線
を形成する工程を有することを特徴とする化合物半導体
装置の製造方法。
1. A step of depositing a first layer made of a refractory metal containing at least tungsten on a compound semiconductor substrate, and silicon, silicon dioxide, phosphorus glass, boron phosphorus glass, or nitride on a part of the first layer. A step of laminating a second layer formed of at least one kind of thin film of silicon, and a portion where the first layer and the second layer are laminated and a portion of only the first layer using a resist as a mask Dry etching is performed using a fluorine-based gas, and the processed cross-sectional shape of the first layer in the portion where the first layer and the second layer are laminated is processed into a tapered shape, and only the first layer is processed. The step of processing the processed cross-sectional shape of the first layer closer to the vertical than the taper, and electrically connecting to the first layer and connecting the first layer to the compound semiconductor substrate side. Is on the opposite side Method of manufacturing a compound semiconductor device, characterized in that it comprises a step of forming a et first of said tapered working portion through which extends on the compound semiconductor substrate interconnection layers.
JP63010760A 1988-01-22 1988-01-22 Method for manufacturing compound semiconductor device Expired - Lifetime JPH077774B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63010760A JPH077774B2 (en) 1988-01-22 1988-01-22 Method for manufacturing compound semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63010760A JPH077774B2 (en) 1988-01-22 1988-01-22 Method for manufacturing compound semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01187876A JPH01187876A (en) 1989-07-27
JPH077774B2 true JPH077774B2 (en) 1995-01-30

Family

ID=11759285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63010760A Expired - Lifetime JPH077774B2 (en) 1988-01-22 1988-01-22 Method for manufacturing compound semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH077774B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5907177A (en) * 1995-03-14 1999-05-25 Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd. Semiconductor device having a tapered gate electrode

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6187380A (en) * 1984-10-04 1986-05-02 Fujitsu Ltd Manufacture of semiconductor device
JPH0815158B2 (en) * 1985-09-04 1996-02-14 株式会社日立製作所 Method for manufacturing Schottky gate field effect transistor

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01187876A (en) 1989-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4745082A (en) Method of making a self-aligned MESFET using a substitutional gate with side walls
US4546540A (en) Self-aligned manufacture of FET
EP0337299B1 (en) A method for manufacturing a field effect transistor
US4863879A (en) Method of manufacturing self-aligned GaAs MESFET
US6897534B2 (en) Semiconductor device having gate electrode of stacked structure including polysilicon layer and metal layer and method of manufacturing the same
US5491365A (en) Self-aligned ion implanted transition metal contact diffusion barrier apparatus
US5858867A (en) Method of making an inverse-T tungsten gate
US6017823A (en) Method of forming a MOS field effect transistor with improved gate side wall insulation films
US4997778A (en) Process for forming a self-aligned FET having a T-shaped gate structure
CN100583449C (en) Semiconductor device and a method of manufacturing thereof
US4532004A (en) Method of manufacturing a semiconductor device
JPH0727878B2 (en) Structure of integrated circuit and method of forming contact window
KR100235361B1 (en) Method of fabricating semiconductor device
EP0322243B1 (en) Process of manufacture of a gallium arsenide field effect transistor
US5550065A (en) Method of fabricating self-aligned FET structure having a high temperature stable T-shaped Schottky gate contact
JPH0235462B2 (en)
US6221760B1 (en) Semiconductor device having a silicide structure
EP0311109B1 (en) Method of manufacturing a field-effect transistor having a junction gate
JPH077774B2 (en) Method for manufacturing compound semiconductor device
JP3030123B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
KR100334866B1 (en) Transistor Formation Method of Semiconductor Device
JP3035917B2 (en) Field effect type semiconductor device and method of manufacturing the same
JPS6245184A (en) Field-effect transistor and manufacture thereof
JPH0640543B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH01251667A (en) Method for manufacturing field effect transistors

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term