[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JPS61156886A - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

Manufacturing method of semiconductor device

Info

Publication number
JPS61156886A
JPS61156886A JP59276331A JP27633184A JPS61156886A JP S61156886 A JPS61156886 A JP S61156886A JP 59276331 A JP59276331 A JP 59276331A JP 27633184 A JP27633184 A JP 27633184A JP S61156886 A JPS61156886 A JP S61156886A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gate electrode
electrode
gate
layer
resist
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
JP59276331A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masanori Ishii
正典 石井
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu 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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP59276331A priority Critical patent/JPS61156886A/en
Publication of JPS61156886A publication Critical patent/JPS61156886A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D64/00Electrodes of devices having potential barriers
    • H10D64/20Electrodes characterised by their shapes, relative sizes or dispositions 
    • H10D64/27Electrodes not carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched, e.g. gates
    • H10D64/311Gate electrodes for field-effect devices
    • H10D64/411Gate electrodes for field-effect devices for FETs

Landscapes

  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the gain characteristic by reducing the gate length and increasing the cross-sectional area by a method wherein a resist formed on the surface of a gate electrode is etched wider than the gate electrode to the degree of no reach of the operating layer into the exposure of the surface of the gate electrode, where a metal is deposited by plating. CONSTITUTION:An operating layer 1 on a buffer layer 5 is removed except the necessary part, and ohmic electrodes serving as a source electrode 3 and a drain electrode 4 and an electroplating projection 3a are formed. Next, a gate electrode 2 is formed between the source and drain electrodes 3, 4 on top of the operating layer 1. A bonding pad 2c short-circuits with said projection 3a of the source electrode 3. The surface of the gate electrode 2 is exposed by removing the resist layer 7 applied over this electrode 2. Since the gate length is short and the gate resistance is low, the increase in gain of the FET can be contrived.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はゲート長が短く且つゲート抵抗の低いGaAs
FUTを得るための半導体装置の製造方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention uses GaAs having a short gate length and low gate resistance.
The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device for obtaining an FUT.

GaAsFETの高利得化を促進するためには、ゲート
長を短くする必要があるが、他方では、ゲート長を短く
するとゲート電極の断面積が小さくなり。
In order to promote higher gain of GaAsFETs, it is necessary to shorten the gate length, but on the other hand, shortening the gate length also reduces the cross-sectional area of the gate electrode.

ゲート抵抗が増加してしまうため利得特性が抑えられて
しまう。このため、ゲート長とゲート抵抗とは、利得特
性の向上にあたって相反してしまうという問題がある。
Since the gate resistance increases, the gain characteristics are suppressed. Therefore, there is a problem that gate length and gate resistance conflict with each other in improving gain characteristics.

また、高出力素子においては。Also, in high output devices.

ゲート電極のエレクロマイグレーシタンがおきて。Electromigration of the gate electrode occurs.

断線してしまう場合もある。In some cases, the wire may be disconnected.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

そこで、第2図に示すように、動作層1の上部に形成さ
れたゲート電極2は、トランジスタ動作として寄与する
幅狭部2aのゲート長を短くシ。
Therefore, as shown in FIG. 2, the gate electrode 2 formed on the upper part of the active layer 1 shortens the gate length of the narrow portion 2a that contributes to transistor operation.

給電部として動作する幅広部2bの断面積を大とするこ
とによって、ゲート長が短く断面積が大なるゲート電極
を得ることが行われている。第2図に示すようなT字状
の断面形状のゲート電極2を得るための製造方法として
は、ゲート電極を多層構造とした後、シヨ・レトキー接
合される最下層の金属をアンダーカットによって細くす
る方法や。
A gate electrode having a short gate length and a large cross-sectional area is obtained by increasing the cross-sectional area of the wide portion 2b that operates as a power feeding portion. The manufacturing method for obtaining the gate electrode 2 having a T-shaped cross-section as shown in FIG. 2 is to form the gate electrode into a multilayer structure, and then thin the bottom layer of metal by undercutting, which will be subjected to the horizontal-to-retky bonding. How to do it.

多層レジスト法によって先ず1つのレジストパターンに
よって断面積の小なる幅狭部2aを蒸着形成し1次に別
のレジストパターンによって断面積いた。
By a multilayer resist method, a narrow portion 2a having a small cross-sectional area was first formed by vapor deposition using one resist pattern, and then a cross-sectional area was formed using another resist pattern.

の大なる幅広部2b蒸着形成する方法がとられて〔発明
が解決しようとする問題点〕 上記従来の方法のうち前者は、最下層の金属をエツチン
グして1幅狭部2aを形成する際に、そのエツチング量
のコントロールが難しいうえに。
[Problem to be Solved by the Invention] Among the above-mentioned conventional methods, in the former method, when forming the narrow part 2a by etching the lowest metal layer, Moreover, it is difficult to control the amount of etching.

エツチング液によってゲート電極2と動作層1との間の
ショットキー接合付近が汚染されてしまうという問題を
有していた。また、後者の方法は複数のレジストパター
ンを用いるため、レジストパターンの位置合せ精度を上
げることが難しかった。
There was a problem in that the vicinity of the Schottky junction between the gate electrode 2 and the active layer 1 was contaminated by the etching solution. Furthermore, since the latter method uses a plurality of resist patterns, it is difficult to improve the alignment accuracy of the resist patterns.

〔問題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてエツチング量のコ
ントロールが簡単で且つ、エツチング液によるショット
キー接合の汚染がなく、更にレジストパターンの位置合
せも容易である半導体装置の製造方法を提供することを
目的とする。
In view of the above conventional problems, the present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device in which the amount of etching can be easily controlled, Schottky junctions are not contaminated by etching liquid, and resist pattern alignment is easy. The purpose is to

本発明によれば、半導体基板上に動作層とソース、ドレ
イン、ゲート電極とを形成する工程と。
According to the present invention, a step of forming an active layer and source, drain, and gate electrodes on a semiconductor substrate;

前記基板の表面に絶縁膜を形成する工程と、該絶縁膜の
ゲート電極上の領域を該ゲート電極の表面は露出するが
動作層は露出しないようにエツチングする工程と、該露
出しているゲート電極表面にメッキ層を付着させる工程
とよりなる半導体mの製造方法を提供するものである。
forming an insulating film on the surface of the substrate; etching a region of the insulating film on the gate electrode so as to expose the surface of the gate electrode but not the active layer; and etching the exposed gate. The present invention provides a method for manufacturing a semiconductor m, which comprises a step of attaching a plating layer to the surface of an electrode.

〔作  用〕[For production]

本発明においては、ゲート電極の表面上に形成されたレ
ジストのゲート電極より広い部分を動作層に達しない程
度にエツチングしてゲート電極の表面を露出させ、この
ゲート電極の表面に金属をメッキ付着させることによっ
て、ゲート電極の動作に寄与する部分の断面積を小とし
、いいかえれば、ゲート長を短クシ、ゲート電極の動作
層から離れた部分は金属のメッキ付着によって、断面積
を大とすることによって利得特性の向上したFETを容
易に製造できるものである。すなわち、ゲート電極の表
面を露出するためのレジストのパターニングは、ゲート
電極を含んでその周辺にわたる領域であってソース電極
及びドレイン電極に達しない範囲であればよいからレジ
ストのバターニングは容易である。
In the present invention, a portion of the resist formed on the surface of the gate electrode is etched to an extent that does not reach the active layer to expose the surface of the gate electrode, and a metal is plated onto the surface of the gate electrode. In other words, the cross-sectional area of the portion of the gate electrode that contributes to the operation of the gate electrode is reduced by shortening the gate length, and the cross-sectional area of the portion of the gate electrode away from the active layer is increased by plating with metal. This makes it possible to easily manufacture FETs with improved gain characteristics. That is, patterning of the resist to expose the surface of the gate electrode can be done in a region including and surrounding the gate electrode but not reaching the source and drain electrodes, so patterning of the resist is easy. .

レジストの工5ッチングも、動作層に達しない範囲であ
ればよいから、高精度にエツチング時間をコントロール
する必要がない。さらに1ゲート電極の表面に金属メッ
キを付着するのであるから。
The etching of the resist may be done within a range that does not reach the active layer, so there is no need to control the etching time with high precision. Furthermore, metal plating is attached to the surface of one gate electrode.

ゲート電極のアンダーカットのためにエツチング液がシ
ョットキー接合を汚染してしまうこともない。
The etching solution will not contaminate the Schottky junction due to undercutting of the gate electrode.

〔実 施 例〕〔Example〕

第3図(a)は、FETのチップパターンの1例であり
、同図世)はその断面図である。1はN型の動作層であ
り、2はゲート電極であって、2Cはゲート電極2の一
端を幅広に形成してなるボンディングバットである。3
はソース電極であって一部が動作層1の上部に重なるよ
うに形成されてAuGe/Auのオーミック接続される
とともにチップの外周部に沿った領域にまで延出してい
る。4はドレイン電極であって一部が動作層1.の上部
に重なるように形成されてAuGe/Auのオーミック
接続されるとともに、ソース電極3とは、ゲート電極2
を介して対向するように設けられている。そして。
FIG. 3(a) is an example of a chip pattern of an FET, and FIG. 3(a) is a cross-sectional view thereof. 1 is an N-type active layer, 2 is a gate electrode, and 2C is a bonding bat formed by forming one end of the gate electrode 2 wide. 3
is a source electrode, which is formed so as to partially overlap the upper part of the active layer 1, and is ohmically connected to AuGe/Au, and extends to a region along the outer periphery of the chip. 4 is a drain electrode, a part of which is connected to the active layer 1. The source electrode 3 is formed so as to overlap with the upper part of the gate electrode 2 to form an ohmic connection of AuGe/Au.
are provided so as to face each other via the and.

5はエピタキシャル成長によって形成されたノンドープ
のバッファ層であり、6は半絶縁性のGaAs基板であ
る。
5 is a non-doped buffer layer formed by epitaxial growth, and 6 is a semi-insulating GaAs substrate.

次に、第4図乃至第7図および第1t!lを参照して本
発明の半導体製造方法の一実施例を説明する。
Next, FIGS. 4 to 7 and 1t! An embodiment of the semiconductor manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIG.

第1図、第4図、第5図、第6図、第7図の各図におい
て、(a)はチップパターンの平面図であり。
In each figure of FIG. 1, FIG. 4, FIG. 5, FIG. 6, and FIG. 7, (a) is a top view of a chip pattern.

伽)はその断面図である。弽) is its cross-sectional view.

まず、3〜4μmの厚さのバッファii5の上の動作層
1を必要な部分以外を除去することによって例えば30
00人厚に形成し9次にソース電極3およびドレイン電
極4となるオーミック電極をたとえばAuGe/Auで
たとえば4000人厚に形成する。このとき、動作層1
以外の部分に、たとえばソース電極3のチップ周辺部か
ら延出するように、電界メッキ用突出部3aを形成する
First, by removing non-necessary portions of the active layer 1 on the buffer ii5 with a thickness of 3 to 4 μm, for example,
The ohmic electrodes, which will become the source electrode 3 and the drain electrode 4, are formed to have a thickness of 4,000 ohms, for example, of AuGe/Au. At this time, the operating layer 1
An electrolytic plating protrusion 3a is formed in a portion other than that, for example, so as to extend from the chip peripheral portion of the source electrode 3.

次に、第5図(a)、 (b)に示すように、動作層1
の上面で、ソース電極3とドレイン電極4との間にこれ
らと間隔をおいて公知のリフトオフ法等によリ、ゲート
電極2をたとえばTi/ Pt/ Au/それぞれ0.
3/ 0.1/ 0.5μmにて形成する。ゲート電極
2の動作層1の上面以外に延出して形成されたボンディ
ングバット2Cはソース電極3の電界メッキ用突出部3
aと短絡されている。また、ゲート電極2のゲート長は
たとえば、0.5μmに形成する。
Next, as shown in FIGS. 5(a) and 5(b), the operating layer 1
On the upper surface of the gate electrode 2, the gate electrode 2 is formed by using a known lift-off method or the like, with a space between the source electrode 3 and the drain electrode 4, for example, Ti/Pt/Au/0.
Formed at 3/0.1/0.5 μm. The bonding bat 2C formed to extend beyond the upper surface of the active layer 1 of the gate electrode 2 is connected to the protrusion 3 for electrolytic plating of the source electrode 3.
It is shorted to a. Further, the gate length of the gate electrode 2 is formed to be, for example, 0.5 μm.

次に、第6図(al、 (blに示すように、全面にレ
ジスト7を塗布する。このとき、塗布したレジスト7の
厚さは、形状効果のため、ゲート電極2上の(A)は0
.2μmと薄く、ゲート電極2の周辺部の(B)は動作
層1までの厚さであるから0.8μmと厚い。そして、
ゲート電極2の上面を含み。
Next, as shown in FIGS. 6(al) and (bl), a resist 7 is applied to the entire surface. At this time, the thickness of the applied resist 7 (A) on the gate electrode 2 is determined by the shape effect. 0
.. The peripheral part (B) of the gate electrode 2 has a thickness up to the active layer 1, so it is as thin as 2 μm, and is as thick as 0.8 μm. and,
Including the upper surface of the gate electrode 2.

ソース電極3およびドレイン電極4にかからない露光領
域8 (図において斜線で示した領域)のみを露光する
。このときの露光量は1通常のZ程度とする。そして2
通常の現像を行えば、第7図に示すように、ゲート電極
2上のレジスト層7は除去され、ゲート電極2の周辺部
のレジスト層7は。
Only the exposure region 8 (the shaded region in the figure) that does not cover the source electrode 3 and drain electrode 4 is exposed. The exposure amount at this time is about 1 normal Z. And 2
If normal development is performed, as shown in FIG. 7, the resist layer 7 on the gate electrode 2 will be removed, and the resist layer 7 on the periphery of the gate electrode 2 will be removed.

動作層1に達しない程度において除去される。このため
ゲート電極2の表面は露出する。
It is removed to the extent that it does not reach the active layer 1. Therefore, the surface of the gate electrode 2 is exposed.

次に、ソース電極3を導電膜として厚さ0.5μmのA
uの電界メッキを行う。すると、 Auメッキはゲート
電極の頭部から始まり第1図山)に示すように、ゲート
電極2の上部にはAuメッキによってゲート電極の幅広
部分2bが形成される。電界メッキ終了後、レジスト層
7を除去するとともに、ソース電極3のメッキ用突出部
3aのポンディングバット2cと重なっていない部分、
すなわち、第1図(a)で点線で示された部分をエツチ
ングで除去して、ゲート電極2とソース電極3との間の
接続を切断する。そして9表面にパッシベーション保護
膜としてSiN 薄膜層9を形成する。これによって、
ソース電極3とドレイン電極4とゲート電極2とN型動
作ri11とを有するとともに、ゲート電極2は給電に
寄与する幅広部分2bとトランジス −タ動作に寄与す
る幅狭部分2aとを有しているFETを形成することが
できる。
Next, the source electrode 3 is made of a conductive film with a thickness of 0.5 μm.
Perform electroplating of u. Then, the Au plating starts from the top of the gate electrode, and as shown in FIG. After the electroplating is completed, the resist layer 7 is removed, and the portion of the plating protrusion 3a of the source electrode 3 that does not overlap with the pounding butt 2c,
That is, the portion indicated by the dotted line in FIG. 1(a) is removed by etching to disconnect the gate electrode 2 and source electrode 3. Then, a SiN thin film layer 9 is formed on the surface of the substrate 9 as a passivation protective film. by this,
It has a source electrode 3, a drain electrode 4, a gate electrode 2, and an N-type operation ri11, and the gate electrode 2 has a wide part 2b that contributes to power supply and a narrow part 2a that contributes to transistor operation. A FET can be formed.

上記実施例において、露光領域8のバターニングは、高
度の精度を要求されるものではなく、レジスト層7をエ
ツチングしてゲート電極2の表面を露出させる場合でも
、そのエツチングの速度の制御は厳密である必要はなく
、また、^Uメッキはゲート電極2の頭部から形成開始
するのでゲート電極2の幅広部分2bを形成するための
位置合わせも必要でない。さらに、エツチング液がゲー
ト電極2と動作層1とのショットキー接合部に達するこ
ともないので、ショットキー接合を汚染することもない
In the above embodiment, the patterning of the exposed region 8 does not require a high degree of precision, and even when the resist layer 7 is etched to expose the surface of the gate electrode 2, the etching speed must be strictly controlled. Moreover, since the U plating starts from the top of the gate electrode 2, alignment for forming the wide portion 2b of the gate electrode 2 is not necessary. Furthermore, since the etching solution does not reach the Schottky junction between the gate electrode 2 and the active layer 1, the Schottky junction is not contaminated.

なお、上記実施例ではゲート電極の一部分には^uGe
/ Au/ Ti/ Pt/^Uという構造部分が形成
されるが、動作層1以外の部分であるためショットキー
特性等には全く影響がない。
In addition, in the above embodiment, a portion of the gate electrode is made of ^Ge.
/Au/Ti/Pt/^U is formed, but since it is a part other than the active layer 1, it has no effect on the Schottky characteristics or the like.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、ゲート長が短くかつゲート抵抗が低い
ために高利得化を図れるFETを、レジストパターンの
位置合わせが簡単で、レジストのエツチング速度のコン
トロール高精度に行う必要がない上にショットキー接合
をエツチング液で汚染することもなく製造できる半導体
装置の製造方法に提供することができる。
According to the present invention, an FET that can achieve high gain due to its short gate length and low gate resistance can be fabricated using a single shot method, in which resist pattern alignment is easy and resist etching speed does not need to be controlled with high accuracy. It is possible to provide a method of manufacturing a semiconductor device that can be manufactured without contaminating key junctions with etching liquid.

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

第1図は(a)、 (blは本発明にかかる半導体製造
方法の最終工程を説明するためのそれぞれ平面図および
断面図。 第2図は理想的なゲート電極を示す断面図。 第3図(fi)、 (b)乃至第6図(a)、 (b)
は本発明に係る半導体装置の製造方法の各工程を説明す
るためのそれぞれの平面図および断面図。 第7図は本発明の半導体製造の工程を示す断面図である
。 2・・・・ゲート電極 2a・・・幅狭部分 2b・・・幅広部分 2c・・・ポンディングパッド。 3・・・・ソース電極 3a・・・メッキ用突出部 4・・・・ドレイン電極 代理人弁理士   松 岡 宏四部”−、、、E旦第1
図 と2 第3図 第4図 第5図 (Q)
1A and 1B are a plan view and a sectional view, respectively, for explaining the final step of the semiconductor manufacturing method according to the present invention. FIG. 2 is a sectional view showing an ideal gate electrode. (fi), (b) to Figure 6 (a), (b)
1A and 1B are a plan view and a cross-sectional view, respectively, for explaining each step of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention. FIG. 7 is a cross-sectional view showing the steps of semiconductor manufacturing according to the present invention. 2...Gate electrode 2a...Narrow portion 2b...Wide portion 2c...Ponding pad. 3...Source electrode 3a...Plating protrusion 4...Drain electrode Attorney Hiroshi Matsuoka 1st
Figure and 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 (Q)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 半導体基板上に動作層とソース、ドレイン、ゲート電極
とを形成する工程と、前記基板の表面に絶縁膜を形成す
る工程と、該絶縁膜のゲート電極上の領域を該ゲート電
極の表面は露出するが動作層は露出しないようにエッチ
ングする工程と、該露出しているゲート電極表面にメッ
キ層を付着させる工程とを有することを特徴とする半導
体装置の製造方法。
A step of forming an active layer, a source, a drain, and a gate electrode on a semiconductor substrate, a step of forming an insulating film on the surface of the substrate, and a step of forming an insulating film on the gate electrode so that the surface of the gate electrode is exposed. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: etching the active layer so as not to expose it; and depositing a plating layer on the exposed surface of the gate electrode.
JP59276331A 1984-12-28 1984-12-28 Manufacturing method of semiconductor device Pending JPS61156886A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59276331A JPS61156886A (en) 1984-12-28 1984-12-28 Manufacturing method of semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59276331A JPS61156886A (en) 1984-12-28 1984-12-28 Manufacturing method of semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61156886A true JPS61156886A (en) 1986-07-16

Family

ID=17567954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59276331A Pending JPS61156886A (en) 1984-12-28 1984-12-28 Manufacturing method of semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61156886A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4213840A (en) Low-resistance, fine-line semiconductor device and the method for its manufacture
JP2000022131A (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
US20050179106A1 (en) Schottky barrier diode
JPS6236400B2 (en)
JPS61156886A (en) Manufacturing method of semiconductor device
US5483089A (en) Electrically isolated MESFET
KR100311463B1 (en) Plated Heatsink Manufacturing Method
JP3035994B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2003046094A (en) Schottky barrier diode and method of manufacturing the same
JP2003069048A (en) Schottky barrier diode and method of manufacturing the same
JPH06196683A (en) Schottky barrier diode and semiconductor integrated circuit device
JPS62150869A (en) compound semiconductor device
JPH02189936A (en) Manufacture of semiconductor device
JP2003069047A (en) Schottky barrier diode and method of manufacturing the same
US5177026A (en) Method for producing a compound semiconductor MIS FET
JP2003046093A (en) Schottky barrier diode and method of manufacturing the same
JPH05275456A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPS62186569A (en) Manufacture of field effect type transistor
JPS5935188B2 (en) Manufacturing method of shotgun barrier diode
JP2000100935A5 (en)
JP2003069046A (en) Schottky barrier diode and method of manufacturing the same
JPH05275455A (en) Semiconductor device and its manufacture
JPS62177920A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH0491441A (en) Method for manufacturing field effect transistors
JPH03238830A (en) Manufacture of field effect transistor