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JPS6159879A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

Info

Publication number
JPS6159879A
JPS6159879A JP18171884A JP18171884A JPS6159879A JP S6159879 A JPS6159879 A JP S6159879A JP 18171884 A JP18171884 A JP 18171884A JP 18171884 A JP18171884 A JP 18171884A JP S6159879 A JPS6159879 A JP S6159879A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gate
oxide film
silicon oxide
photoresist
semiconductor device
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.)
Pending
Application number
JP18171884A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Hirose
貴司 廣瀬
Hiroshi Yamazoe
山添 博司
Atsushi Nakagawa
敦 中川
Ichiro Yamashita
一郎 山下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP18171884A priority Critical patent/JPS6159879A/en
Publication of JPS6159879A publication Critical patent/JPS6159879A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/43Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/47Schottky barrier electrodes
    • H01L29/475Schottky barrier electrodes on AIII-BV compounds

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce a gate resistance by implanting ions to a GaAs substrate, then annealing with a silicon oxide film as a cap, removing a silicon oxide film, then performing a plasma etching including fluorine, and depositing a high melting point metal to form a gate. CONSTITUTION:With photoresist 2 patterned on a GaAs semi-insulating substrate 1 as a mask silicon is as ion stream 3 to form an ion implanted portion 4. Then photoresist 2 is removed, a silicon oxide film 5 is formed, and annealed in hydrogen atmosphere. Then, the portion 4 becomes an N type active portion 4a. Then, after a silicon oxide film 5 is removed, it is etched by carbon fluoride plasma 21. Then, a surface modified layer is removed, rhenium is deposited as high melting point metal on the overall surface, and a gate mask 7 is formed of a photoresist. Then, a gate 6 is formed by plasma etching. Similarly, ions are implanted to form an n<+> type active portion 10a, and the electrode 12 of the multilayer structure of AuGe/Ni/Au is formed.

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をゲート材料としたと化ガリウム電
界効果型トランジスタ(以下G a A a F E 
Tと略記する)のゲート形成に用いることができる半導
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 gallium field effect transistor (hereinafter referred to as GaAFE) using a high melting point metal as a gate material.
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device that can be used to form a gate (abbreviated as T).

従来例の構成とその問題点 近年、ヒ化ガリウム(GaAs)は、シリコン(SL)
に比ベバンドギップが大きく半絶縁性基板が得られるこ
とや、電子の移動度が5〜6倍であることなどから、シ
リコンに代わる次世代の半導体デバイスとして注目され
、さらに、特性の向上を計るべく、GaAsFETの寄
生抵抗を低減する方法として高融点金属を用いたセル7
アラインによるGaAsFETが作られている。
Conventional structure and its problems In recent years, gallium arsenide (GaAs) has been replaced by silicon (SL).
It has attracted attention as a next-generation semiconductor device to replace silicon because it has a large bandgap compared to silicon and can produce a semi-insulating substrate, and its electron mobility is 5 to 6 times higher. , Cell 7 using high melting point metal as a method to reduce parasitic resistance of GaAsFET
GaAsFETs are made by alignment.

以下、図面を参照しながら、従来の半導体装置の製造方
法について説明する。第1図a 、 b 、 C。
Hereinafter, a conventional method for manufacturing a semiconductor device will be described with reference to the drawings. Figure 1 a, b, c.

d、e、1.qは従来の半導体装置の製造方法の工程断
面図であり、1はヒ化ガリウム半絶縁性基板、2は活性
層形成の第1次選択イオン注入時のマスクとなる第1次
フォトレジスト、3は活性層全形成するために注入され
る第1次イオン流、4は前記第1次イオン流3により形
成された第1次イオン注入部、5は前記第1次イオン注
入部全活性化するために第1次アニールを行なう際のキ
ャップとなる第1次シリコン酸化膜、4aは前記第1次
アニールにより活性化されたn活性部、6は高融点金属
を用いたゲート、7は前記ゲート6を形成するために用
いたゲートマスク、8はセルファラインによるGaAa
FETのソース・ドレインを形成するだめの第2次イオ
ン流eに対するマスクとなる第2次フォトレジスト、1
oは前記第2次イオン流9によって形成された第2次イ
オン注入部、11は前記第2次イオン注入部10を活性
化するために第2次アニールを行なう際のキャップとな
る第2次シリコン酸化膜、10aは前記第2次アニール
により活性化されたn+活性部、12はGaAgFET
のソースおよびドレインの電極である。
d, e, 1. q is a process cross-sectional view of a conventional semiconductor device manufacturing method, in which 1 is a gallium arsenide semi-insulating substrate, 2 is a first photoresist that serves as a mask during the first selective ion implantation for forming an active layer, and 3 is a process cross-sectional view of a conventional semiconductor device manufacturing method. 4 is a primary ion implantation part formed by the primary ion flow 3, and 5 is a primary ion implantation part for fully activating the primary ion implantation part. 4a is the n active region activated by the first annealing, 6 is a gate made of a high melting point metal, and 7 is the gate. Gate mask used to form 6, 8 is GaAa formed by self-line
A second photoresist serving as a mask for the secondary ion flow e that forms the source and drain of the FET, 1
o is a secondary ion implantation region formed by the secondary ion flow 9; 11 is a secondary ion implantation region 11 which serves as a cap when performing secondary annealing to activate the secondary ion implantation region 10; Silicon oxide film, 10a is n+ active part activated by the second annealing, 12 is GaAgFET
source and drain electrodes.

以上のように構成さnた従来の半導体装置の製造方法に
ついて以下に説明する。まずヒ化ガリウム半絶縁性基板
1上に活性層形成の第1次選択イオン注入のための第1
次イオン流3のマスクとして第1次フォトレジスト2f
tパターニングする(第1図a)o次に活性層形成のた
めにシリコ/を第1次イオン流3として第1次選択イオ
ン注入を行なう(第1図b)。さらに第1次イオン注入
部4を活性化するために、前記第1次フォトレジスト2
を除去後、第1次シリコン酸化膜5をキャップとして形
成し、約850’CI5分間はどの第1次アニールを行
なう(第1図C)。なお前記第1次キャップは、第1次
アニール中のヒ化ガリウム半絶縁性基板1からのヒ素(
As)の飛散を防ぐものである。次にフッ酸緩衝液(以
下BHFと略す金用い前記第1次シリコ/酸化膜を除去
した後高融点金属(W等)t−全面蒸着し、ゲートマス
ク了を用いフッ素を含む乾式エツチングによりゲート6
を形成する(第1図d)。さらにGaAg F E T
のソース・ドレインでの寄生抵抗を下げるため、第1図
eに示すように第2次フォトレジスト8および前記ゲー
ト6とゲートマスクj身をマスクとして第2次選択イオ
ン注入を行ない第2次イオン注入部10ft形成する。
A method of manufacturing a conventional semiconductor device configured as described above will be described below. First, a first selective ion implantation process for forming an active layer on a gallium arsenide semi-insulating substrate 1 is performed.
First photoresist 2f as a mask for the next ion flow 3
Patterning is carried out (FIG. 1a). Next, first selective ion implantation is performed using silico/ as the first ion flow 3 to form an active layer (FIG. 1b). Furthermore, in order to activate the primary ion implantation part 4, the first photoresist 2 is
After removing the first silicon oxide film 5, a first silicon oxide film 5 is formed as a cap, and first annealing is performed for about 850'CI5 minutes (FIG. 1C). Note that the first cap is made of arsenic (
This prevents As) from scattering. Next, after removing the first silicon/oxide film using a hydrofluoric acid buffer (hereinafter abbreviated as BHF), a high melting point metal (W, etc.) is deposited on the entire surface, and the gate is etched by dry etching containing fluorine using a gate mask. 6
(Fig. 1d). Furthermore, GaAg FET
In order to reduce the parasitic resistance at the source and drain of the ion beam, as shown in FIG. A 10ft injection section is formed.

次に前記第2次フォトレジスト8およびゲートマスク7
を除去後、第2次ソリコン酸化膜11をキャップとして
約aoo”010分間の第2次アニール゛を行ないn+
活性部10aを形成する(第1図f)。さらに前記第2
次シリコン酸化膜11を前記BHFで除去し、ソース・
ドレインの電極12を形成する(第1図q)o以上のよ
うに、n+活性部10aが、ゲート6によるセルファラ
インで形成できることから、第1図qに示すようにソー
ス・ドレインの電極12がゲートから離して形成されて
いるにもかかわらず、実効的なソース・ドレインが、n
 活性部10aであることから、大幅な寄生抵抗の低減
が計らnでいる。
Next, the second photoresist 8 and the gate mask 7
After removing n
An active part 10a is formed (FIG. 1f). Furthermore, the second
Next, the silicon oxide film 11 is removed using the BHF, and the source and
Forming the drain electrode 12 (FIG. 1q) o As described above, since the n+ active region 10a can be formed by the self-alignment using the gate 6, the source/drain electrode 12 is formed as shown in FIG. 1q. Although the effective source and drain are formed away from the gate,
Since it is the active part 10a, the parasitic resistance can be significantly reduced.

しかしながら、上記のような方法においては、第2次ア
ニール後のGaAs F E Tのゲート6のシル時に
ヒ化ガリウムと反応しll/′まために高融点釜がゲー
ト材料として用いられるが、前記高融点金属はヒ化ガリ
ウムとの熱膨張率のちがいから、剥離しやすく、ゲート
?厚くできないという欠点があった。ゲートの厚さh(
第1図d1は、G a A mFETのゲート抵抗に寄
与し、前記ゲートの厚さhが薄いとゲート抵抗の増加と
なり、G a A s F E Tの特性向上の防げと
なるものである。例えば、タングステン(W)の場合、
前記ゲートの厚さhは従来法では約1000Ae越える
と剥離しやすくなる。よってゲート抵抗は、ゲート長1
μm、ゲートの厚さ1000人として、タングステンの
比抵抗5.64X10  Ω副よりゲート幅100μm
あたり約670にもなる。
However, in the above method, a high melting point pot is used as the gate material because it reacts with gallium arsenide when sealing the gate 6 of the GaAs FET after the second annealing. Due to the difference in thermal expansion coefficient between high-melting point metal and gallium arsenide, it is easy to peel off, causing a gate? The drawback was that it could not be made thicker. Gate thickness h(
d1 in FIG. 1 contributes to the gate resistance of the GaAs FET, and if the thickness h of the gate is thin, the gate resistance increases, which prevents the characteristics of the GaAs FET from improving. For example, in the case of tungsten (W),
In the conventional method, when the thickness h of the gate exceeds about 1000 Ae, peeling tends to occur. Therefore, the gate resistance is gate length 1
Assuming that the gate thickness is 1000 μm, the specific resistance of tungsten is 5.64×10 Ω, and the gate width is 100 μm.
It comes to about 670.

発明の目的 本発明の目的は、GaAg F E Tのゲートとなる
高融点金属を従来よシも厚く形成することを可能とし、
もって前記GaAs F E Tの特性向上をもたらす
半導体装置の製造方法全提供することにある。
OBJECTS OF THE INVENTION An object of the present invention is to make it possible to form a high melting point metal that becomes the gate of a GaAg FET to be thicker than before,
The object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device that improves the characteristics of the GaAs FET.

発明の構成 本発明の半導体装置の製造方法は、GaAsFETのゲ
ート形成に際し、ヒ化ガリウム半絶縁性基板に所望の選
択イオン注入を行なう工程と、シリコン酸化膜をキャッ
プとして前記選択イオン注入のアニールを行なう工程と
、前記シリコン酸化膜を防去した後、フッ素を含むプラ
ズマによる乾式エツチング全行なう工程と、高融点金属
を蒸着し、前記ゲート金形成する工程と金含むように構
成したものであり、これにより、GaAsFETのゲー
トとなる高融点金属を、従来の1.5〜2倍以上厚く形
成できるようになり、よって前記GaAsFETのゲー
ト抵抗を低減でき、もって前記GaAsFETの特性を
向上できるものである。
Structure of the Invention The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention includes the steps of implanting desired selective ions into a gallium arsenide semi-insulating substrate when forming a gate of a GaAsFET, and annealing the selective ion implantation using a silicon oxide film as a cap. a step of removing the silicon oxide film and then performing dry etching using plasma containing fluorine; a step of vapor depositing a high melting point metal to form the gate gold; This makes it possible to form the high-melting point metal that serves as the gate of the GaAsFET at least 1.5 to 2 times thicker than before, thereby reducing the gate resistance of the GaAsFET and improving the characteristics of the GaAsFET. .

実施例の説明 以下、本発明の実施例について、図面ヲ診照しながら説
明する。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第2図a、b、c、d、e、f、g、hは本発明の一実
施例に係る半導体装置の製造方法の工程断面図金示すも
のである。第2図において、1はヒ化ガリウム半絶縁性
基板、2は活性層形成の第1次選択イオン注入時のマス
クとなる第1次フォトレジスト、3は活性層を形成する
第1次イえ/流、4は前記第1次イオン流3により形成
された第1次イオン注入部、5.は第1次アニール時の
キャップとなる第1次シリコン酸化膜、4aは前記第1
次アニールにより活性化されたn活性部、21はフッ素
を含むプラズマ、6は高融点金属のゲート、7は前記ゲ
ート金形成するだめのゲートマスク、8は第2次イオン
流9に対するマスクとなる第2次フォトレジスト、1o
は前記第2次イオン流9によって形成さnた第2次イオ
ン注入部、11は前記第2次イオン注入部1oを活性化
するために第2次アニールを行なう際のキャップとなる
第2次シリコン酸化膜、10aは前記第2次アニールに
より活性化されたn+活性部、12はG a A 5F
ETのソースおよびドレインの電極である。
FIGS. 2a, b, c, d, e, f, g, and h are process cross-sectional views of a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 2, 1 is a gallium arsenide semi-insulating substrate, 2 is a first photoresist that serves as a mask during the first selective ion implantation for forming an active layer, and 3 is a first photoresist for forming an active layer. /flow, 4 is a primary ion implantation part formed by the primary ion flow 3, and 5. 4a is the first silicon oxide film that becomes the cap during the first annealing, and
21 is a plasma containing fluorine; 6 is a gate made of a high melting point metal; 7 is a gate mask for forming the gate gold; 8 is a mask for the secondary ion flow 9 2nd photoresist, 1o
11 is a secondary ion implantation part formed by the secondary ion flow 9, and 11 is a secondary ion implantation part that serves as a cap when performing a second annealing to activate the secondary ion implantation part 1o. Silicon oxide film, 10a is n+ active part activated by the second annealing, 12 is G a A 5F
These are the source and drain electrodes of the ET.

以上のように構成さnた本実施例の半導体装置の製造方
法について以下に説明する。まずヒ化ガリウム半絶縁性
基板1上に、GaAsFETの活性層を形成するための
第1次選択イオン注入時にマスクとなるフォトレジスト
2を厚さ約1μmとしてフォトリングラフイーによりパ
ターニングする(第2図a)。次に前記7オトレジスタ
2をマスクとしてシリコンをイオン流3とし、加速電界
を120KeV、注入量を4 、7X1012dose
Ayiとして第1次選択イオン注入を行ない第1次イオ
ン注入部4を形成する(第2図b)。次に前記フォトレ
ジスト2を有機溶剤で除去し、前記第1次選択イオン注
入によシ注入されたシリコンを活性化するために、減圧
CVD法により基板温度320℃で、第1次シリコン酸
化膜5を約2000人形成後、850℃の水素雰囲気中
で、20分間の第1次アニールを行なう(第2図C)。
A method of manufacturing the semiconductor device of this embodiment configured as described above will be described below. First, on a gallium arsenide semi-insulating substrate 1, a photoresist 2 is patterned to a thickness of about 1 μm using photolithography, which will serve as a mask during the first selective ion implantation to form an active layer of a GaAsFET (second Diagram a). Next, using the 7-oto-resistor 2 as a mask, the silicon is made into an ion flow 3, the accelerating electric field is 120 KeV, and the implantation dose is 4, 7X1012dose.
First selective ion implantation is performed as Ayi to form the first ion implantation part 4 (FIG. 2b). Next, the photoresist 2 is removed with an organic solvent, and in order to activate the silicon implanted in the first selective ion implantation, a first silicon oxide film is formed using a low pressure CVD method at a substrate temperature of 320°C. After forming approximately 2,000 pieces of No. 5, a first annealing was performed for 20 minutes in a hydrogen atmosphere at 850° C. (FIG. 2C).

前記第1次アニールにより前記第1次イオン注入部4は
n活性部4aとなる。   “ −次に前記第1次シリコン酸化膜 を、フッ酸(47wt%)とフッ化アンモニウム水溶液
(40W t%)を容量化1:5のBHF (以下1:
5Bl(Fと略す)を用いて除去後、フッ化炭素のプラ
ズマ21によって、フッ化炭素の流量を3゜SCCM、
圧力を300mTorr、 rfパワーを50Wとした
乾式エツチングを2分間行なう(第2図響はみられなか
った。次に再び前記1:5BHFに約6秒間浸漬し、前
記乾式エツチングによる表面変性層を除去し、さらに表
面酸化層除去のため後 に、塩酸(18wt%)に1分間浸av純水で流水洗浄
を行なう0次に高融点金属としてレニウム(Re)を電
子ビーム法を用い、基板温度全100’Cとし、真空度
を3 X 10”” Torr以下で、全面蒸着を行な
い厚さ2500人 とし、さらにフォトリングラフイー
により前記レニウムのエツチング時のマスクとなるゲー
トマスク7ft厚さ約7000人のフォトレジストで形
成する。次に、フッ化炭素プラズマによる乾式エツチン
グにより前記ゲートマスク7を用いレニウムのゲート6
′lt形成する(第2図e)。以下従来例と同様に、フ
ォトリソグラフィーにより第2仄フオトレジスト8を形
成後、前記第2次7オトレジスト8および、前記ゲート
6ならびに前記ゲートマスク7をマスクとし、GaAS
FETのソース・ドレインでの寄生抵抗を下げるために
、シリコンを第2次イオン流9として、加速電界を15
0KeV、注入量を1×1014dOBe/c:で第2
次選択イオン注入を行なう(第2図f)。次に前記ゲー
トマスク7および、第2次フォトレジストを有機溶済で
除去後前記第2次イオン注入により形成された第2次イ
オン注入部10を活性化するため、前記減圧CVD法に
より第2次シリコン酸化膜11を形成後、800°Cの
水素雰囲気中で10分間の第2次アニール全行ない、n
+活性部10 a f形成する(第2図q)。さらに前
記第2次シリコン酸化膜11を前記1:5BHFで除去
した後、AuGe/Ni/Au の多層構造としたソー
スおよびドレインの電極12″f:形成する。(第2図
h) 以上のように、本実施例によnば、ゲート金属であるレ
ニウムを第2次アニール後も剥離せずに厚さ最大約28
oO人まで作成することが出来、従来例によるゲートが
レニウムの場合に約16oO人であったのに比べ約1゜
8倍厚くできることになる。タングステン(W)、レニ
ウム(Re)、レニウムアルミニウム合金(Re Af
t x 。
By the first annealing, the first ion implantation part 4 becomes an n active part 4a. - Next, the first silicon oxide film was heated with hydrofluoric acid (47wt%) and ammonium fluoride aqueous solution (40Wt%) with a capacity of 1:5 BHF (hereinafter 1:
After removal using 5Bl (abbreviated as F), the flow rate of fluorocarbon was adjusted to 3° SCCM by fluorocarbon plasma 21.
Dry etching was performed for 2 minutes at a pressure of 300 mTorr and an RF power of 50 W (no second symbol was observed. Next, the surface was immersed in the 1:5 BHF for about 6 seconds again to remove the surface modified layer caused by the dry etching. Then, to further remove the surface oxide layer, the substrate was immersed in hydrochloric acid (18 wt%) for 1 minute and washed with running AV pure water. Rhenium (Re) was used as a zero-order high melting point metal using an electron beam method, and the substrate temperature was kept at a total temperature of 100%. 'C, the vacuum level is 3 x 10" Torr or less, and the entire surface is vapor deposited to a thickness of 2,500 mm. Furthermore, a gate mask of 7 ft. and a thickness of approximately 7,000 mm, which will be used as a mask during the etching of the rhenium, is formed using photo phosphorography. Next, the rhenium gate 6 is formed using the gate mask 7 by dry etching using fluorocarbon plasma.
'lt is formed (Fig. 2e). Thereafter, similarly to the conventional example, after forming a second photoresist 8 by photolithography, using the second photoresist 8, the gate 6, and the gate mask 7 as masks, GaAS
In order to reduce the parasitic resistance at the source and drain of the FET, the silicon is used as a secondary ion current 9 and the accelerating electric field is set to 15
0KeV, implantation amount 1×1014dOBe/c:
Next, selective ion implantation is performed (FIG. 2f). Next, after removing the gate mask 7 and the second photoresist with an organic solution, the second ion implantation region 10 formed by the second ion implantation is activated by the low pressure CVD method. After forming the next silicon oxide film 11, a second annealing is performed for 10 minutes in a hydrogen atmosphere at 800°C.
+Active region 10 a f is formed (FIG. 2q). Further, after removing the second silicon oxide film 11 with the 1:5BHF, the source and drain electrodes 12''f: having a multilayer structure of AuGe/Ni/Au are formed (Fig. 2h). According to this embodiment, rhenium, which is the gate metal, does not peel off even after the second annealing, and the thickness can be increased to a maximum of about 28 mm.
It is possible to fabricate up to 1.00 mm thick, and compared to the conventional gate made of rhenium, which had a thickness of about 16 mm, it can be made about 1.8 times thicker. Tungsten (W), rhenium (Re), rhenium aluminum alloy (Re Af
tx.

0<x<15)のそれぞれについて、従来例による半導
体装置の製造方法と、本発明の一実施例による半導体装
置の製造方法とを用いた場合の、剥離を生じずにゲート
を形成できる最大ゲート厚さを比較し、表に示した。表
から明らかなように、本発明の半導体装置の製造方法に
より、ゲートの厚さが約1.6〜2倍以上までゲートが
形成でき、もってゲート抵抗を%〜%以下に低減するこ
とができた。
0<x<15), the maximum gate that can be formed without peeling when using the conventional semiconductor device manufacturing method and the semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention. The thickness was compared and shown in the table. As is clear from the table, by the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, a gate can be formed with a gate thickness of about 1.6 to 2 times or more, and the gate resistance can be reduced to % to % or less. Ta.

表、 最大ゲート厚さ ナオ、レニウム、アルミニウム合金(ReAj!x)に
ついては、x〉30の組成では、第2次アニール後のレ
ニウムアルミニウム合金とヒ化ガリウムのショットキー
接合が充分保たれず、GaAs F E Tとした場合
のゲートとして充分な耐圧が得られず、ゲート材料とし
て適当でなくなった。また上の実施例では、ゲート金属
の形成全電子ビーム蒸着法としたが、ゲート金属の形成
は電子ビーム蒸着法に限定されるものではなくゲート金
属の薄膜を形成できる方法であれば何でもよい。例えば
スパッタ法を用いることができる0 発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は、GaAsF
ETのゲート形成に際し、ヒ化ガリウム半絶縁性基板に
所望の選択イオン注入を行なう工程と、シリコン酸化膜
をキャップとして前記選択イオン注入のアニールを行な
う工程と、前記7リコン酸化膜を除去した後、フッ素を
含むプラズマによる乾式エツチング全行なう工程と、高
融点金属を蒸着し、前記ゲート全形成する工程と含むよ
うに構成しているので、GaAr5 F E Tのゲー
トとなる高融点金属を、従来に比べ1.5〜2.0倍以
上厚く形成でき、もって前記GaAsFETのゲート抵
抗を低減できるという優れた効果が得らnる。
Table, Maximum Gate Thickness Nao, Rhenium, Aluminum Alloy (ReAj! When used as a GaAs FET, a sufficient breakdown voltage could not be obtained as a gate, making it unsuitable as a gate material. Further, in the above embodiment, the gate metal is formed by all-electron beam evaporation, but the gate metal is not limited to the electron beam evaporation method, but any method may be used as long as it can form a thin film of the gate metal. For example, a sputtering method can be used.0 Effects of the Invention As is clear from the above explanation, the present invention provides GaAsF
When forming the gate of ET, there are a step of implanting desired selective ions into a gallium arsenide semi-insulating substrate, a step of annealing the selective ion implantation using a silicon oxide film as a cap, and a step after removing the silicon oxide film. , a step of completely performing dry etching using plasma containing fluorine, and a step of vapor depositing a high melting point metal to completely form the gate, so the high melting point metal that becomes the gate of the GaAr5 FET is It can be formed to be 1.5 to 2.0 times thicker than the GaAs FET, thereby achieving an excellent effect of reducing the gate resistance of the GaAsFET.

その効果によりGaAs F E Tの特性が向上する
効果が得られる0
This effect improves the characteristics of GaAs FET0.

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

第1図は従来の半導体装置の製造方法の工程断面図、第
2図は本発明の一実施例に係る半導体装置の製造方法の
工程断面図である。 1・・・・・・ヒ化ガリウム半絶縁性基板、2・・・・
・第1次フォトレジスト、3・・・・・・第1次イオン
流、4哀・・・・・・n活性部、5・・・・・・第1次
シリコン酸化膜、6・・・・・・ゲート、7・・・・・
・ゲートマスク、8・・・・・・第2次フォトレジスト
、9・・・・・・第2次イオン流、10a・・・・・・
n+活性部、11・・・・・・第2次シリコン酸化膜、
12・・・・・・ソースおよびドレインの電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第1図 4山 第2図 11NF”1
FIG. 1 is a process sectional view of a conventional semiconductor device manufacturing method, and FIG. 2 is a process sectional view of a semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention. 1... Gallium arsenide semi-insulating substrate, 2...
・Primary photoresist, 3...Primary ion flow, 4...N active part, 5...Primary silicon oxide film, 6... ...Gate, 7...
・Gate mask, 8...Second photoresist, 9...Second ion flow, 10a...
n+ active part, 11...second silicon oxide film,
12... Source and drain electrodes. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 1
Figure 1 Figure 4 Mountain Figure 2 11NF”1

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ヒ化ガリウム電界効果型トランジスタのゲート形
成に際し、ヒ化ガリウム半絶縁性基板に所望の選択イオ
ン注入を行なう工程と、シリコン酸化膜をキャップとし
て前記選択イオン注入のアニールを行なう工程と、前記
シリコン酸化膜を除去した後、フッ素を含むプラズマに
よる乾式エッチングを行なう工程と、高融点金属を蒸着
し、前記ゲートを形成する工程とを含むことを特徴とし
た半導体装置の製造方法。
(1) When forming the gate of a gallium arsenide field effect transistor, a step of performing desired selective ion implantation into a gallium arsenide semi-insulating substrate, and a step of annealing the selective ion implantation using a silicon oxide film as a cap; A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: after removing the silicon oxide film, performing dry etching using plasma containing fluorine; and depositing a high melting point metal to form the gate.
(2)プラズマが四フッ化炭素もしくは三フッ化−水素
化炭素より生成することを特徴とする特許請求の範囲第
(1)項に記載の半導体装置の製造方法。
(2) The method for manufacturing a semiconductor device according to claim (1), wherein the plasma is generated from carbon tetrafluoride or carbon trifluoride-hydride.
(3)高融点金属が、タングステン(W)、レニウム(
Re)およびレニウム・アルミニウム合金(ReAl_
x、0<x<30)であることを特徴とする特許請求の
範囲第(1)項に記載の半導体装置の製造方法。
(3) The high melting point metal is tungsten (W), rhenium (
Re) and rhenium-aluminum alloy (ReAl_
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein x, 0<x<30.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1743373A2 (en) * 2004-03-19 2007-01-17 Fairchild Semiconductor Corporation Method and device with durable contact on silicon carbide

Cited By (3)

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EP1743373A2 (en) * 2004-03-19 2007-01-17 Fairchild Semiconductor Corporation Method and device with durable contact on silicon carbide
EP1743373A4 (en) * 2004-03-19 2009-03-25 Fairchild Semiconductor Method and device with durable contact on silicon carbide
US7618884B2 (en) 2004-03-19 2009-11-17 Fairchild Semiconductor Corporation Method and device with durable contact on silicon carbide

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