JPS6286868A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
Manufacture of semiconductor deviceInfo
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- JPS6286868A JPS6286868A JP60228005A JP22800585A JPS6286868A JP S6286868 A JPS6286868 A JP S6286868A JP 60228005 A JP60228005 A JP 60228005A JP 22800585 A JP22800585 A JP 22800585A JP S6286868 A JPS6286868 A JP S6286868A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、ショートチャネル効果を抑制し、短いゲート
長を自己整合法により実現した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 the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device that suppresses short channel effects and realizes a short gate length by a self-alignment method.
従来の技術
第2図に短ゲート長を自己整合法により実現した電界効
果トランジスタ(以下FETと称す)の従来の製造方法
の一例を示す。第2図(尋において、活性層2をあらか
じめ形成したGaAs基板1上に、第1層目のシリコン
酸化膜と第2層目のアルミニウム金属膜を堆積し、ホト
エツチング技術によりFETのゲート部に第1層目のシ
リコン酸化膜6と第2層目のアルミニウム金属膜4のダ
ミーゲート6を形成する。その後、このダミーゲート6
をマスクとし高濃度不純物をイオン注入し、熱処理する
ことによりホーミック層3を形成する。BACKGROUND OF THE INVENTION FIG. 2 shows an example of a conventional manufacturing method of a field effect transistor (hereinafter referred to as FET) in which a short gate length is realized by a self-alignment method. In FIG. 2, a first layer of silicon oxide film and a second layer of aluminum metal film are deposited on a GaAs substrate 1 on which an active layer 2 has been formed in advance. A dummy gate 6 is formed of a first layer of silicon oxide film 6 and a second layer of aluminum metal film 4. Then, this dummy gate 6
The homic layer 3 is formed by ion-implanting high-concentration impurities using as a mask and performing heat treatment.
第2図(b)において、ダミーゲート6の第1層目のシ
リコン酸化膜5をCF4ガスによりプラズマエツチング
し、チャネル長方向に対し幅を縮め、T字型のダミーゲ
ート6′とする。In FIG. 2(b), the first layer silicon oxide film 5 of the dummy gate 6 is plasma etched using CF4 gas to reduce the width in the channel length direction to form a T-shaped dummy gate 6'.
第2図(→において、ダミーゲート6′の第2層目のア
ルミニウム金属膜4を除去し、レジスト7′による平坦
化リフトオフ法によりゲート電極7を形成する。In FIG. 2 (→), the second layer of the aluminum metal film 4 of the dummy gate 6' is removed, and a gate electrode 7 is formed by a planarization lift-off method using a resist 7'.
第2図(→において、ホトリン技術とリフトオフ法によ
りオーミック電極8を形成しFETが実現する。In FIG. 2 (→), an ohmic electrode 8 is formed using photorin technology and a lift-off method, and an FET is realized.
発明が解決しようとする問題点
従来の方法では、ダミーゲートをマスクとし、ソース、
ドレイン領域に高濃度不純物層を形成する際、イオン注
入後のアニール等により高濃度で注入した不純物が活性
層へ拡散し、ショートチャネル効果を引起こし、FET
の閾値電圧の変動および逆耐圧の低下が生ずる。また、
ダミーゲートで、短ゲート長とするために行なうダミー
ゲートの第1層のエツチングの制御が困難であり歩留り
が悪化する。Problems to be Solved by the Invention In the conventional method, a dummy gate is used as a mask, and the source,
When forming a high concentration impurity layer in the drain region, the impurity implanted at a high concentration due to annealing after ion implantation diffuses into the active layer, causing a short channel effect, and the FET
This results in fluctuations in the threshold voltage and a decrease in reverse breakdown voltage. Also,
For dummy gates, it is difficult to control the etching of the first layer of the dummy gate to shorten the gate length, resulting in poor yield.
問題点を解決するための手段
本発明は、この問題点に鑑みてなされたもので、ソース
、ドレイン領域に形成される高濃度不純物層をエピタキ
シャル成長により形成し、高濃度不純物の拡散を抑える
ことで、ゲート電極を自己整合法により形成することに
より短ゲート長を実現するものである。Means for Solving the Problems The present invention has been made in view of this problem, and it is possible to suppress the diffusion of the high concentration impurities by forming the high concentration impurity layer in the source and drain regions by epitaxial growth. , a short gate length is achieved by forming the gate electrode using a self-alignment method.
作 用
本発明の半導体装置の製造方法により、ショートチャネ
ル効果が抑制されFETの閾値電圧の変動および逆耐圧
の低下が抑制される。また、ダミーゲートを用いず短ゲ
ート長のFETが実現できるため歩留りの悪化が軽減で
きる。Function: According to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, short channel effects are suppressed, and fluctuations in the threshold voltage of the FET and decreases in reverse breakdown voltage are suppressed. Further, since an FET with a short gate length can be realized without using a dummy gate, deterioration in yield can be reduced.
実施例
以下、本発明の半導体装置の製造方法を実施例をもとに
説明する。第1図に本発明の一実施例を示す。第1図(
a)において、不純物濃度2XI Q”m−3のn型の
活性層12が形成されたGaAg半絶縁性GaAs基板
11上にシリコン酸化膜13を3000人被着させ、ホ
トエツチング法により、ソース。EXAMPLES Hereinafter, the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention will be explained based on examples. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. Figure 1 (
In a), a silicon oxide film 13 of 3000 layers is deposited on a GaAg semi-insulating GaAs substrate 11 on which an n-type active layer 12 with an impurity concentration of 2XI Q"m-3 is formed, and a source is formed by photoetching.
ドレイン領域に窓14を開ける。A window 14 is opened in the drain region.
第1図(11において、Ga を溶液としAs C1l
sを気相分解しGaAgをエピタキシャル成長させる
)・ロゲン気相成長法により、成長温度800°C〜7
20℃でノースドレイン領域の窓14にエピタキシャル
成長を行ないT字型のエピタキシャル成長層16を形成
する。この時n型の不純物である硫黄(S)を硫化水素
として気相からとり込ませる。Figure 1 (in 11, Ga is a solution and As C1l
GaAg is epitaxially grown by vapor phase decomposition of s).Growth temperature is 800°C to 7.
Epitaxial growth is performed on the window 14 of the north drain region at 20° C. to form a T-shaped epitaxial growth layer 16. At this time, sulfur (S), which is an n-type impurity, is introduced from the gas phase as hydrogen sulfide.
第1図(C)において、シリコン酸化膜13を弗酸で除
去し、プラズマCVDシリコン窒化膜を全面に堆積し、
CF4 ガスによる反応イオンエツチングにより、エピ
タキシャル層16の側壁にシリコン窒化膜16を形成す
る。In FIG. 1(C), the silicon oxide film 13 is removed with hydrofluoric acid, and a plasma CVD silicon nitride film is deposited on the entire surface.
A silicon nitride film 16 is formed on the sidewall of the epitaxial layer 16 by reactive ion etching using CF4 gas.
第1図(4において従来のホトリソ技術とリフトオフ法
によりゲート電極17、オーミック電極1日を形成する
。In FIG. 1 (4), a gate electrode 17 and an ohmic electrode are formed by conventional photolithography and lift-off methods.
なお、本発明の実施例ではエピタキシャル成長層にハロ
ゲン気相成長法を用いたが、他の気相。In addition, although the halogen vapor phase epitaxy method was used for the epitaxial growth layer in the examples of the present invention, other vapor phase epitaxy methods may be used.
液相2分子線などの成長法を用いてもよい。A growth method such as liquid phase bimolecular beam may also be used.
発明の効果
本発明の半導体装置の製造方法によれば、ショートチャ
ネル効果が抑制されるFETの閾値電圧の変動および逆
耐圧の低下が抑制できる。また、ダミーゲートを用いず
短ゲート長のFETが実現できるため歩留りの悪化が軽
減できる。Effects of the Invention According to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, it is possible to suppress fluctuations in the threshold voltage and decrease in reverse breakdown voltage of an FET in which short channel effects are suppressed. Further, since an FET with a short gate length can be realized without using a dummy gate, deterioration in yield can be reduced.
第1図は本発明の半導体装置の製造方法の一実施例であ
るFETの製造方法を示す工程断面図、第2図は従来の
自己整合法によるFETの製造方法を示す工程断面図で
ある。
11・・・・−・GaAs半絶縁性基板、12・・・・
・・活性層、13・・・・・・シリコン酸化膜、14・
・・・・・ノース・ドレイン領域の窓、16・・・・・
・高濃度不純物エピタキシャル成長層、16・・・・・
・シリコン窒化膜、17・・・・・・ゲート電極、18
・・・・・・オーミック電極。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図
(C/)
第2図FIG. 1 is a process sectional view showing a method for manufacturing an FET, which is an embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, and FIG. 2 is a process sectional view showing a method for manufacturing an FET using a conventional self-alignment method. 11...GaAs semi-insulating substrate, 12...
...Active layer, 13...Silicon oxide film, 14.
...North drain area window, 16...
・High concentration impurity epitaxial growth layer, 16...
・Silicon nitride film, 17...Gate electrode, 18
...Ohmic electrode. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 1
Figure (C/) Figure 2
Claims (2)
成する工程と、前記半導体層に第1の絶縁膜を被着する
工程と、ソース、ドレイン領域の前記第1の絶縁膜を除
去する工程と、エピタキシャル成長で、ソース、ドレイ
ン領域に一導電型の高濃度不純物層を形成する工程と、
前記ソース、ドレイン領域の高濃度不純物層のゲート領
域側の側壁にのみ第2の絶縁膜を形成する工程と、ゲー
ト、ソース、ドレイン領域に電極を形成する工程を備え
てなる半導体装置の製造方法。(1) A step of forming a semiconductor layer of one conductivity type on one main surface of a semiconductor substrate, a step of depositing a first insulating film on the semiconductor layer, and a step of depositing the first insulating film in the source and drain regions. a step of forming a highly concentrated impurity layer of one conductivity type in the source and drain regions by epitaxial growth;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising the steps of: forming a second insulating film only on the sidewalls of the high concentration impurity layer in the source and drain regions on the gate region side; and forming electrodes in the gate, source and drain regions. .
ン領域の高濃度不純物層がT字型の形状である特許請求
の範囲第1項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 high concentration impurity layer of the source and drain regions formed by epitaxial growth has a T-shape.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60228005A JPS6286868A (en) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60228005A JPS6286868A (en) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6286868A true JPS6286868A (en) | 1987-04-21 |
Family
ID=16869685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60228005A Pending JPS6286868A (en) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | Manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6286868A (en) |
-
1985
- 1985-10-14 JP JP60228005A patent/JPS6286868A/en active Pending
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