JP2001189324A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP2001189324A
JP2001189324A JP37536899A JP37536899A JP2001189324A JP 2001189324 A JP2001189324 A JP 2001189324A JP 37536899 A JP37536899 A JP 37536899A JP 37536899 A JP37536899 A JP 37536899A JP 2001189324 A JP2001189324 A JP 2001189324A
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JP
Japan
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film
gate electrode
hemt
layer
recess
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JP37536899A
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Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Yoneda
豊 米田
Koji Mori
孝二 森
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device of low parasitic capacity which is superior in high-frequency characteristics. SOLUTION: Related to an HEMT substrate 15, an n+-GaAs contact layer 14 on an n-AlGaAs electron supply layer 13 is selectively removed, to form a recess channel 23. A polyparaxylilene film 16 of the dielectric constant of about 2.4 is formed on the n+-GaAs contact layer 14, while an opening part 18b is formed above the recess channel 23. A Ti/Pt/Au gate electrode 24a of T-type structure which is Schottky-junctioned to the n-AlGaAs electron supply layer 13 via the opening part 18b is formed in the recess channel 23. Related to the HEMT of recess gate structure, the polyparaxylilene film 16 of dielectric constant about 2.4 is used as an insulating film near the Ti/Pt/Au gate electrode 24a of a T-type structure.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置に係
り、特にHEMT(High ElectronMob
ility Transistor;高電子移動度トラ
ンジスタ)や、MESFET(Metal Semic
onductor Field Effect Tra
nsistor;金属半導体電界効果トランジスタ)等
の電界効果型半導体装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a HEMT (High Electron Mob).
ility Transistor (High Electron Mobility Transistor), MESFET (Metal Semiconductor)
conductor Field Effect Tra
The present invention relates to a field-effect semiconductor device such as a metal-semiconductor field-effect transistor (nsistor).

【0002】[0002]

【従来の技術】近年コンピュータシステムの高速化の要
求に伴い、集積回路装置の高速化の要求が強くなってき
ている。特に、GaAs(ガリウム砒素)をはじめとす
る化合物半導体はSi(シリコン)と比較して大きな電
子移動度を有するため、集積回路装置への適用が大いに
期待されている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the demand for high-speed computer systems, the demand for high-speed integrated circuit devices has increased. In particular, compound semiconductors such as GaAs (gallium arsenide) have a large electron mobility as compared with Si (silicon), and therefore, application to integrated circuit devices is greatly expected.

【0003】従来のHEMTやMESFET等の電界効
果トランジスタにおける微細かつ低抵抗のゲート電極の
形成方法として、特開平5−326564号公報に記載
の方法が提案されている。以下、上記提案に係るリセス
ゲート構造のMESFETの製造方法を、図14〜図1
9の工程断面図を用いて説明する。
As a method for forming a fine and low-resistance gate electrode in a conventional field effect transistor such as HEMT or MESFET, a method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-326564 has been proposed. Hereinafter, a method of manufacturing the MESFET having the recess gate structure according to the above proposal will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to the cross-sectional views of FIG.

【0004】なお、各図において、符号31は半絶縁性
GaAs基板、符号32はGaAsバッファ層、符号3
3a、33bはn−GaAs層、符号34a、34bは
n−AlGaAs層、符号35はn+ −GaAs層、符
号36はSiON(酸化窒化珪素)膜、符号37はホト
レジスト、符号38は第1のリセス(recess)
溝、符号39はSiO2 (二酸化珪素)サイドウォー
ル、符号40は第2のリセス溝、符号41はTi/Pt
/Auゲート電極、符号42aはAuGe/Ni/Au
ゲート電極、符号42bはAuGe/Ni/Auソース
電極、符号42bはAuGe/Ni/Auドレイン電極
をそれぞれ示す。
In each figure, reference numeral 31 denotes a semi-insulating GaAs substrate, reference numeral 32 denotes a GaAs buffer layer, and reference numeral 3 denotes a GaAs buffer layer.
Reference numerals 3a and 33b denote n-GaAs layers, reference numerals 34a and 34b denote n-AlGaAs layers, reference numeral 35 denotes an n + -GaAs layer, reference numeral 36 denotes a SiON (silicon oxynitride) film, reference numeral 37 denotes a photoresist, and reference numeral 38 denotes a first. Recess
The groove, reference numeral 39 is a SiO 2 (silicon dioxide) sidewall, reference numeral 40 is a second recess groove, and reference numeral 41 is Ti / Pt.
/ Au gate electrode, reference numeral 42a is AuGe / Ni / Au
The gate electrode, reference numeral 42b indicates an AuGe / Ni / Au source electrode, and the reference numeral 42b indicates an AuGe / Ni / Au drain electrode.

【0005】先ず、図14に示されるように、半絶縁性
GaAs基板31上に、GaAsバッファ層32、n−
GaAs層33a、n−AlGaAs層34a、n−G
aAs層33b、n−AlGaAs層34b、及びn+
−GaAs層35を順にエピタキシャル成長させた後、
このn+ −GaAs層35上に、SiON膜36を約2
00nm堆積する。
First, as shown in FIG. 14, a GaAs buffer layer 32, an n-type
GaAs layer 33a, n-AlGaAs layer 34a, n-G
aAs layer 33b, n-AlGaAs layer 34b, and n +
After the epitaxial growth of the GaAs layer 35,
On this n + -GaAs layer 35, a SiON film 36 is
Deposit 00 nm.

【0006】次いで、図15に示されるように、このS
iON膜36上にホトレジスト37を塗布形成した後、
ゲート電極形成予定領域に径0.5μmの開口パターン
を形成する。続いて、この開口パターンを有するホトレ
ジスト37をマスクとして、R1E(Reactive Ion Etc
hing;反応性イオンエッチング)により、SiON膜3
6を選択的に異方性エッチングし、更にn+ −GaAs
層35及びn−AlGaAs層34bを選択的に異方性
エッチングする。こうして、ゲート電極形成予定領域
に、n−GaAs層33b上のn−AlGaAs層34
a及びn+ −GaAs層35が選択的に除去された第1
のリセス溝38を形成する。
Next, as shown in FIG.
After coating and forming a photoresist 37 on the iON film 36,
An opening pattern having a diameter of 0.5 μm is formed in a region where a gate electrode is to be formed. Subsequently, using the photoresist 37 having this opening pattern as a mask, R1E (Reactive Ion Etc) is used.
hing; reactive ion etching) to form the SiON film 3
6 is selectively anisotropically etched, and furthermore, n + -GaAs
The layer 35 and the n-AlGaAs layer 34b are selectively anisotropically etched. Thus, the n-AlGaAs layer 34 on the n-GaAs layer 33b is provided in the region where the gate electrode is to be formed.
a and the n + -GaAs layer 35 is selectively removed from the first
Is formed.

【0007】次いで、図16に示されるように、ホトレ
ジスト37を除去した後、プラズマCVD(Chemical V
apor Deposition ;化学的気相成長)により、SiO2
膜を400nm堆積する。そして、R1Eにより、この
SiO2 膜を異方性エッチングして、第1のリセス溝3
8の側壁にSiO2 膜を残存させ、約0.2μm幅のS
iO2 サイドウォール39を形成する。
Next, as shown in FIG. 16, after removing the photoresist 37, plasma CVD (Chemical V) is performed.
apor Deposition; by chemical vapor deposition), SiO 2
A film is deposited to a thickness of 400 nm. Then, the SiO 2 film is anisotropically etched by R1E to form the first recess groove 3.
8, a SiO 2 film is left on the sidewall of
An iO 2 side wall 39 is formed.

【0008】次いで、図17に示されるように、SiO
N膜36及びSiO2 サイドウォール39をマスクとし
て、n−GaAs層33b及びn−AlGaAs層34
aを選択的にエッチング除去し、SiO2 サイドウォー
ル39下に約0.1μmのアンダーカットを形成する。
こうして、ゲート電極形成予定領域に、n−GaAs層
33a上のn−GaAs層33b及びn−AlGaAs
層34aが選択的に除去された第2のリセス溝40を形
成する。
[0008] Next, as shown in FIG.
Using the N film 36 and the SiO 2 side wall 39 as a mask, the n-GaAs layer 33b and the n-AlGaAs layer 34
a is selectively etched away to form an undercut of about 0.1 μm under the SiO 2 sidewall 39.
Thus, the n-GaAs layer 33b on the n-GaAs layer 33a and the n-AlGaAs
A second recess groove 40 where the layer 34a is selectively removed is formed.

【0009】次いで、図18に示されるように、基体全
面にTi膜、Pt膜、及びAu膜を順に蒸着して、Ti
/Pt/Au積層膜を形成した後、このTi/Pt/A
u積層膜をイオンミリングにより選択的にエッチングす
る。こうして、第2のリセス溝40内において、n−G
aAs層33aにショットキー接続するマッシュルーム
型のTi/Pt/Auゲート電極41を形成する。
Next, as shown in FIG. 18, a Ti film, a Pt film, and an Au film are sequentially deposited on the entire surface of the substrate to form a Ti film.
After forming the / Pt / Au laminated film, the Ti / Pt / Au
The u laminated film is selectively etched by ion milling. Thus, in the second recess groove 40, nG
A mushroom-type Ti / Pt / Au gate electrode 41 for Schottky connection is formed on the aAs layer 33a.

【0010】最後に、図19に示されるように、SiO
N膜36を除去した後、基体全面にAuGe膜、Ni
膜、及びAu膜を順に蒸着して、AuGe/Ni/Au
積層膜を形成する。こうして、Ti/Pt/Auゲート
電極41上にオーミックに接続するAuGe/Ni/A
uゲート電極42a、このAuGe/Ni/Auゲート
電極42aを間に挟んで両側のn+ −GaAs層35上
にそれぞれオーミックに接続するAuGe/Ni/Au
ソース電極42b及びAuGe/Ni/Auドレイン電
極42cを形成する。
Finally, as shown in FIG.
After removing the N film 36, an AuGe film, Ni
A film and an Au film are sequentially deposited to form AuGe / Ni / Au.
A laminated film is formed. Thus, the AuGe / Ni / A that is ohmicly connected to the Ti / Pt / Au gate electrode 41 is formed.
uGe electrode 42a, and AuGe / Ni / Au connected ohmicly on the n + -GaAs layer 35 on both sides of the AuGe / Ni / Au gate electrode 42a.
A source electrode 42b and an AuGe / Ni / Au drain electrode 42c are formed.

【0011】このようにして、第1のリセス溝38の側
壁に形成したSiO2 サイドウォール39に挟まれた間
隔に規定される微細なゲート長のTi/Pt/Auゲー
ト電極41を有するMESFETが完成する。
As described above, a MESFET having a Ti / Pt / Au gate electrode 41 having a fine gate length defined by the interval between the SiO 2 side walls 39 formed on the side wall of the first recess groove 38 is provided. Complete.

【0012】以上述べたような従来のMESFET等の
電界効果トランジスタにおけるゲート電極の製造方法に
おいては、図15に示されるホトレジスト37の開口条
件、SiON膜36のRlEによる異方性エッチング条
件、n+ −GaAs層35及びn−AlGaAs層34
bのRlEによる異方性エッチング条件、更には図16
に示されるようなSiO2 サイドウォール39の堆積条
件とRlEによる異方性エッチング条件とを駆使するこ
とにより、Ti/Pt/Auゲート電極41のゲート長
の微細化が可能となっている。
[0012] than in the manufacturing method of the gate electrode in a field effect transistor, such as a conventional MESFET as described, the opening condition of the photoresist 37 as shown in FIG. 15, an anisotropic etching condition by RlE the SiON film 36, n + -GaAs layer 35 and n-AlGaAs layer 34
b) Anisotropic etching conditions by RIE, and FIG.
By making full use of the conditions for depositing the SiO 2 side wall 39 and the conditions for anisotropic etching with RIE as shown in FIG. 5, the gate length of the Ti / Pt / Au gate electrode 41 can be reduced.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電界効果トランジスタの製造方法においては、絶縁
膜として、SiON膜36やSiO2 サイドウォール3
9等のSiO系絶縁膜を使用している。そして、こうし
たSiO系絶縁膜は比較的高い比誘電率を有している。
例えばSiON膜の比誘電率は、O(酸素)及びN(窒
素)の比で変化するものの、4〜6程度である。また、
SiO2 膜の比誘電率は3.9程度である。
However, in the above-mentioned conventional method for manufacturing a field-effect transistor, the SiON film 36 and the SiO 2 side wall 3 are used as insulating films.
9 or the like. These SiO-based insulating films have a relatively high relative dielectric constant.
For example, the relative dielectric constant of the SiON film varies depending on the ratio of O (oxygen) and N (nitrogen), but is about 4 to 6. Also,
The relative dielectric constant of the SiO 2 film is about 3.9.

【0014】このように比誘電率の高い絶縁膜をゲート
電極の近傍に使用している限り、寄生容量が大きくなる
ことは避けられないため、たとえ電界効果トランジスタ
の高周波特性を向上させるために、ゲート長を短縮した
り、移動度の高い半導体材料を用いたりしても、電界効
果トランジスタの高周波特性の向上には限界がある。
As long as the insulating film having a high relative dielectric constant is used in the vicinity of the gate electrode, it is inevitable that the parasitic capacitance becomes large. Therefore, in order to improve the high frequency characteristics of the field effect transistor, Even if the gate length is shortened or a semiconductor material having high mobility is used, there is a limit in improving the high frequency characteristics of the field effect transistor.

【0015】そこで本発明は、以上の問題点に鑑みてな
されたものであり、寄生容量が小さくて、高周波特性に
優れている半導体装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a semiconductor device having a small parasitic capacitance and excellent high-frequency characteristics.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記課題は、以下の本発
明に係る半導体装置により達成される。即ち、請求項1
に係る半導体装置は、半導体基板と、半導体基板上に形
成された絶縁膜と、絶縁膜に開口された開口部を介して
半導体基板上に形成されたゲート電極とを有する半導体
装置であって、絶縁膜の比誘電率が、1〜3.5である
ことを特徴とする。
The above object is achieved by the following semiconductor device according to the present invention. That is, claim 1
Is a semiconductor device having a semiconductor substrate, an insulating film formed on the semiconductor substrate, and a gate electrode formed on the semiconductor substrate through an opening formed in the insulating film, The insulating film has a relative dielectric constant of 1 to 3.5.

【0017】このように請求項1に係る半導体装置にお
いては、半導体基板上に形成されたゲート電極近傍の絶
縁膜の比誘電率が1〜3.5であることにより、通常の
ゲート電極近傍の絶縁膜として使用されるSiO系の絶
縁膜の比誘電率よりも小さくなるため、寄生容量が低減
され、半導体装置の高周波特性が向上する。
As described above, in the semiconductor device according to the first aspect, the relative dielectric constant of the insulating film near the gate electrode formed on the semiconductor substrate is 1 to 3.5, so that the normal dielectric film near the gate electrode is formed. Since the dielectric constant is smaller than the relative dielectric constant of the SiO-based insulating film used as the insulating film, the parasitic capacitance is reduced and the high-frequency characteristics of the semiconductor device are improved.

【0018】なお、上記請求項1に係る半導体装置にお
いて、比誘電率が1〜3.5の絶縁膜としては、炭素
(C)原子を含む有機系誘電体膜が好適である。このよ
うな炭素原子を含む有機系誘電体膜としては、例えばポ
リイミド膜(比誘電率3.0〜3.5程度)、ポリパラ
キシリレン膜(比誘電率2.4程度)、ベンゾサイクロ
ブテン膜(比誘電率2.0程度)等の有機系誘電体膜が
ある。
In the semiconductor device according to the first aspect, the insulating film having a relative dielectric constant of 1 to 3.5 is preferably an organic dielectric film containing carbon (C) atoms. Examples of such an organic dielectric film containing carbon atoms include a polyimide film (with a relative dielectric constant of about 3.0 to 3.5), a polyparaxylylene film (with a relative dielectric constant of about 2.4), and benzocyclobutene. There is an organic dielectric film such as a film (relative permittivity of about 2.0).

【0019】また、比誘電率が1〜3.5の絶縁膜とし
ては、フッ素(F)原子を含む誘電体膜も好適である。
このようなフッ素原子を含む誘電体膜としては、例えば
SiOF(酸弗化珪素)膜等の無機の誘電体膜がある。
As the insulating film having a relative dielectric constant of 1 to 3.5, a dielectric film containing fluorine (F) atoms is also suitable.
Examples of such a dielectric film containing a fluorine atom include an inorganic dielectric film such as a SiOF (silicon oxyfluoride) film.

【0020】更に、比誘電率が1〜3.5の絶縁膜とし
ては、ホウ素(B)原子を含む誘電体膜も好適である。
このようなホウ素原子を含む誘電体膜としては、例えば
上記のSiOF膜のフッ素をホウ素に置換したSiOB
膜等の無機の誘電体膜がある。
Further, as the insulating film having a relative dielectric constant of 1 to 3.5, a dielectric film containing boron (B) atoms is also suitable.
Examples of such a dielectric film containing boron atoms include, for example, SiOB obtained by replacing fluorine in the above-mentioned SiOF film with boron.
There is an inorganic dielectric film such as a film.

【0021】また、請求項5に係る半導体装置は、上記
請求項1〜4のいずれかに係る半導体装置において、ゲ
ート電極がT型構造であることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the semiconductor device according to any one of the first to fourth aspects, the gate electrode has a T-type structure.

【0022】このように請求項5に係る半導体装置にお
いては、ゲート電極がT型構造である、即ちゲート電極
の断面がT型形状をなしていることにより、ゲート抵抗
が低減されるため、半導体装置の高周波特性が向上す
る。
As described above, in the semiconductor device according to the fifth aspect, the gate electrode has a T-type structure, that is, since the gate electrode has a T-shaped cross section, the gate resistance is reduced. The high frequency characteristics of the device are improved.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の実施の形態を説明する。 (第1の実施形態)図1は本発明の第1の実施形態に係
るリセスゲート構造のHEMTを示す概略断面図であ
り、図2〜図7はそれぞれ図1に示すリセスゲート構造
のHEMTの製造方法を説明するための工程断面図であ
る。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
An embodiment of the present invention will be described. (First Embodiment) FIG. 1 is a schematic sectional view showing a HEMT having a recess gate structure according to a first embodiment of the present invention. FIGS. 2 to 7 each show a method of manufacturing the HEMT having a recess gate structure shown in FIG. FIG. 4 is a process cross-sectional view for explaining FIG.

【0024】図1に示されるように、本実施形態に係る
リセスゲート構造のHEMTにおいては、半絶縁性Ga
As基板11上に、高純度GaAsチャネル層12、n
−AlGaAs電子供給層13、及びn+ −GaAsコ
ンタクト層14が順に積層されて、HEMT基板15を
構成している。
As shown in FIG. 1, in the HEMT having the recess gate structure according to the present embodiment, a semi-insulating Ga
On a As substrate 11, a high-purity GaAs channel layer 12, n
The HEMT substrate 15 is formed by sequentially laminating the -AlGaAs electron supply layer 13 and the n + -GaAs contact layer 14.

【0025】また、このHEMT基板15においては、
n−AlGaAs電子供給層13上のn+ −GaAsコ
ンタクト層14が選択的に除去されて、径0.7μm程
度のリセス溝19が形成されている。また、HEMT基
板15のn+ −GaAsコンタクト層14上には、厚さ
約200nm、比誘電率2.4程度のポリパラキシリレ
ン膜16が形成されている。そして、リセス溝19上方
のポリパラキシリレン膜16には、径0.5μmの開口
部18bが形成されている。即ち、この開口部18bの
径はリセス溝19の径よりも小さくなっている。
In the HEMT substrate 15,
The n + -GaAs contact layer 14 on the n-AlGaAs electron supply layer 13 is selectively removed to form a recess groove 19 having a diameter of about 0.7 μm. A polyparaxylylene film 16 having a thickness of about 200 nm and a relative dielectric constant of about 2.4 is formed on the n + -GaAs contact layer 14 of the HEMT substrate 15. An opening 18b having a diameter of 0.5 μm is formed in the polyparaxylylene film 16 above the recess groove 19. That is, the diameter of the opening 18 b is smaller than the diameter of the recess groove 19.

【0026】また、このポリパラキシリレン膜16の開
口部18b内には、Ti膜、Pt膜、及びAu膜が順に
積層されたTi/Pt/Au積層膜が充填され、リセス
溝19内においてn−AlGaAs電子供給層13にシ
ョットキー接続するTi/Pt/Auゲート電極20a
が形成されている。
The opening 18b of the polyparaxylylene film 16 is filled with a Ti / Pt / Au laminated film in which a Ti film, a Pt film, and an Au film are sequentially laminated. Ti / Pt / Au gate electrode 20a for Schottky connection to n-AlGaAs electron supply layer 13
Are formed.

【0027】更に、図示は省略するが、Ti/Pt/A
uゲート電極20aを挟むn+ −GaAsコンタクト層
14上には、AuGe/Ni/Auソース電極及びAu
Ge/Ni/Auドレイン電極がそれぞれオーミック接
続されて形成されている。
Although not shown, Ti / Pt / A
An AuGe / Ni / Au source electrode and Au are formed on the n + -GaAs contact layer 14 sandwiching the u gate electrode 20a.
Ge / Ni / Au drain electrodes are formed in ohmic connection.

【0028】このように、リセス溝19内においてn−
AlGaAs電子供給層13にショットキー接続するT
i/Pt/Auゲート電極20aが形成されているリセ
スゲート構造のHEMTにおいて、このTi/Pt/A
uゲート電極20a近傍の絶縁膜として、比誘電率2.
4程度のポリパラキシリレン膜16が用いられている点
に本実施形態の特徴がある。
As described above, in the recess groove 19, n-
T for Schottky connection to the AlGaAs electron supply layer 13
In the HEMT having the recess gate structure in which the i / Pt / Au gate electrode 20a is formed, the Ti / Pt / Au
As the insulating film near the u gate electrode 20a, the relative dielectric constant is 2.
This embodiment is characterized in that about four polyparaxylylene films 16 are used.

【0029】次に、図1に示すリセスゲート構造のHE
MTの製造方法を、図2〜図7を用いて説明する。先
ず、図2に示されるように、半絶縁性GaAs基板11
上に、高純度GaAsチャネル層12、n−AlGaA
s電子供給層13、及びn+ −GaAsコンタクト層1
4を順にエピタキシャル成長させる。こうして、これら
の各層が半絶縁性GaAs基板11上に積層されたHE
MT基板15を形成する。
Next, the HE of the recess gate structure shown in FIG.
The method of manufacturing the MT will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 2, a semi-insulating GaAs substrate 11 is formed.
On top, a high-purity GaAs channel layer 12 and n-AlGaAs
s electron supply layer 13 and n + -GaAs contact layer 1
4 are epitaxially grown. Thus, the HE layer in which these layers are stacked on the semi-insulating GaAs substrate 11
An MT substrate 15 is formed.

【0030】続いて、このHEMT基板15のn+ −G
aAsコンタクト層14上に、ポリパラキシリレンポリ
マーをスピンコートした後、温度250℃において5分
間のキュアを行う。こうして、n+ −GaAsコンタク
ト層14上に、厚さ約200nm、比誘電率2.4程度
のポリパラキシリレン膜16を形成する。
Subsequently, the n + -G
After spin-coating a polyparaxylylene polymer on the aAs contact layer 14, curing is performed at a temperature of 250 ° C. for 5 minutes. Thus, a polyparaxylylene film 16 having a thickness of about 200 nm and a relative dielectric constant of about 2.4 is formed on the n + -GaAs contact layer 14.

【0031】次いで、図3に示されるように、このポリ
パラキシリレン膜16上の全面に電子レジスト17を塗
布形成した後、電子線露光を用いて、ゲート電極形成予
定領域に径0.5μmの開口部18aを形成する。
Next, as shown in FIG. 3, an electron resist 17 is applied and formed on the entire surface of the polyparaxylylene film 16, and then, a 0.5 μm Opening 18a is formed.

【0032】次いで、図4に示されるように、この開口
部18aを有する電子レジスト17をマスクとして、R
1Eによりポリパラキシリレン膜16を選択的に異方性
エッチングし、n+ −GaAsコンタクト層14表面を
露出する開口部18bを形成する。
Then, as shown in FIG. 4, using the electronic resist 17 having the opening 18a as a mask,
1E, the polyparaxylylene film 16 is selectively anisotropically etched to form an opening 18b exposing the surface of the n + -GaAs contact layer 14.

【0033】次いで、図5に示されるように、電子レジ
スト17及びポリパラキシリレン膜16をマスクとし、
クエン酸系のエッチャントを用いて、n+ −GaAsコ
ンタクト層14を選択的にエッチング除去する。その際
に、ポリパラキシリレン膜16下にアンダーカットが形
成されるように横方向にもエッチングを進行させる。こ
うして、HEMT基板15上のゲート電極形成予定領域
に、n−AlGaAs電子供給層13上のn+ −GaA
sコンタクト層14が選択的に除去されたリセス溝19
を形成する。
Next, as shown in FIG. 5, using the electron resist 17 and the polyparaxylylene film 16 as a mask,
The n + -GaAs contact layer 14 is selectively etched away using a citric acid-based etchant. At this time, the etching is also advanced in the lateral direction so that an undercut is formed below the polyparaxylylene film 16. Thus, the n + -GaAs on the n-AlGaAs electron supply layer 13 is provided in the region where the gate electrode is to be formed on the HEMT substrate 15.
recess groove 19 from which s-contact layer 14 is selectively removed
To form

【0034】次いで、図6に示されるように、基体全面
にTi膜、Pt膜、及びAu膜を順に蒸着して、開口部
18内のn−AlGaAs電子供給層13上及び電子レ
ジスト17上にそれぞれTi/Pt/Au積層膜20を
形成する。
Next, as shown in FIG. 6, a Ti film, a Pt film, and an Au film are sequentially vapor-deposited on the entire surface of the substrate, and are deposited on the n-AlGaAs electron supply layer 13 and the electron resist 17 in the opening 18. A Ti / Pt / Au laminated film 20 is formed.

【0035】次いで、図7に示されるように、有機溶剤
を用いて、電子レジスト17と共にその上の不要なTi
/Pt/Au積層膜20を除去する。こうして、n−A
lGaAs電子供給層13上のn+ −GaAsコンタク
ト層14が選択的に除去されたリセス溝19内において
n−AlGaAs電子供給層13にショットキー接続す
るTi/Pt/Auゲート電極20aを形成する。
Next, as shown in FIG. 7, an unnecessary Ti over the electron resist 17 is formed by using an organic solvent.
The / Pt / Au laminated film 20 is removed. Thus, nA
A Ti / Pt / Au gate electrode 20a for Schottky connection with the n-AlGaAs electron supply layer 13 is formed in the recess groove 19 where the n + -GaAs contact layer 14 on the lGaAs electron supply layer 13 is selectively removed.

【0036】最後に、図示は省略するが、ポリパラキシ
リレン膜16を選択的に除去して、Ti/Pt/Auゲ
ート電極20aを挟むn+ −GaAsコンタクト層14
表面を露出した後、このn+ −GaAsコンタクト層1
4上にオーミックに接続するAuGe/Ni/Auソー
ス電極及びAuGe/Ni/Auドレイン電極をそれぞ
れ形成する。
Finally, although not shown, the polyparaxylylene film 16 is selectively removed to form the n + -GaAs contact layer 14 sandwiching the Ti / Pt / Au gate electrode 20a.
After exposing the surface, the n + -GaAs contact layer 1
On Au, an AuGe / Ni / Au source electrode and an AuGe / Ni / Au drain electrode which are connected to each other ohmicly are formed.

【0037】このようにして、リセス溝19内において
n−AlGaAs電子供給層13にショットキー接続す
るTi/Pt/Auゲート電極20aが形成されている
と共に、このTi/Pt/Auゲート電極20a近傍の
絶縁膜として比誘電率2.4程度のポリパラキシリレン
膜16が用いられているリセスゲート構造のHEMTが
完成する。
As described above, the Ti / Pt / Au gate electrode 20a for Schottky connection with the n-AlGaAs electron supply layer 13 is formed in the recess groove 19, and the vicinity of the Ti / Pt / Au gate electrode 20a is formed. A HEMT having a recess gate structure using a polyparaxylylene film 16 having a relative dielectric constant of about 2.4 as an insulating film is completed.

【0038】以上のように本実施形態によれば、リセス
ゲート構造のHEMTにおけるTi/Pt/Auゲート
電極20a近傍の絶縁膜として、比誘電率2.4程度の
ポリパラキシリレン膜16が用いられていることによ
り、従来のSiO2 膜やSiON膜等のSiO系の比誘
電率の高い絶縁膜が用いられている場合と比較すると、
寄生容量が低減されるため、HEMTの高周波特性を向
上させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the polyparaxylylene film 16 having a relative dielectric constant of about 2.4 is used as the insulating film near the Ti / Pt / Au gate electrode 20a in the HEMT having the recess gate structure. Therefore, when compared with the case where a conventional SiO-based insulating film having a high relative dielectric constant such as a SiO 2 film or a SiON film is used,
Since the parasitic capacitance is reduced, the high frequency characteristics of the HEMT can be improved.

【0039】(第2の実施形態)図8は本発明の第2の
実施形態に係るリセスゲート構造のHEMTを示す概略
断面図であり、図9〜図13はそれぞれ図8に示すリセ
スゲート構造のHEMTの製造方法を説明するための工
程断面図である。なお、上記図1に示すHEMTの構成
要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略す
る。
(Second Embodiment) FIG. 8 is a schematic sectional view showing a HEMT having a recess gate structure according to a second embodiment of the present invention. FIGS. 9 to 13 are HEMTs having the recess gate structure shown in FIG. FIG. 9 is a process cross-sectional view for describing the manufacturing method of the device. The same elements as those of the HEMT shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0040】図8に示されるように、本実施形態に係る
リセスゲート構造のHEMTは、上記第1の実施形態の
図1に示すリセスゲート構造のHEMTとほぼ同様の構
成をなしており、異なる点は、図1におけるTi/Pt
/Auゲート電極20aの代わりに、断面がT型形状を
なしているT型構造のTi/Pt/Auゲート電極が設
けられていることである。従って、その他の上記第1の
実施形態と共通する構成についての説明は省略する。
As shown in FIG. 8, the HEMT having the recess gate structure according to the present embodiment has substantially the same configuration as the HEMT having the recess gate structure shown in FIG. 1 of the first embodiment. , Ti / Pt in FIG.
Instead of the / Au gate electrode 20a, a T-type Ti / Pt / Au gate electrode having a T-shaped cross section is provided. Therefore, description of other configurations common to the first embodiment will be omitted.

【0041】次に、図8に示すリセスゲート構造のHE
MTの製造方法を、図9〜図13を用いて説明する。先
ず、図9に示されるように、上記第1の実施形態の図2
〜図4に示される工程と同様にして、半絶縁性GaAs
基板11上に、高純度GaAsチャネル層12、n−A
lGaAs電子供給層13、及びn+ −GaAsコンタ
クト層14を順にエピタキシャル成長させて、HEMT
基板15を形成し、このHEMT基板15のn+ −Ga
Asコンタクト層14上に、厚さ約200nm、比誘電
率2.4程度のポリパラキシリレン膜16を形成した
後、このポリパラキシリレン膜16を選択的に異方性エ
ッチングして、n+ −GaAsコンタクト層14表面を
露出する開口部18bを形成する。
Next, the HE of the recess gate structure shown in FIG.
The method of manufacturing the MT will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 9, FIG.
To semi-insulating GaAs in the same manner as shown in FIGS.
On a substrate 11, a high-purity GaAs channel layer 12, n-A
The HEMT is formed by sequentially epitaxially growing the lGaAs electron supply layer 13 and the n + -GaAs contact layer 14.
A substrate 15 is formed, and n + -Ga of the HEMT substrate 15 is formed.
After a polyparaxylylene film 16 having a thickness of about 200 nm and a relative dielectric constant of about 2.4 is formed on the As contact layer 14, the polyparaxylylene film 16 is selectively anisotropically etched to obtain n An opening 18b exposing the surface of the + -GaAs contact layer 14 is formed.

【0042】次いで、図10に示されるように、基体全
面に、イメージリバーサルレジスト21を塗布形成した
後、開口部18bを含むゲート電極形成予定領域に、逆
テーパー形状の開口部22を形成する。
Next, as shown in FIG. 10, an image reversal resist 21 is applied on the entire surface of the substrate, and then an opening 22 having a reverse taper shape is formed in a gate electrode formation region including the opening 18b.

【0043】次いで、図11に示されるように、イメー
ジリバーサルレジスト21及びポリパラキシリレン膜1
6をマスクとし、クエン酸系のエッチャントを用いて、
+−GaAsコンタクト層14を選択的にエッチング
除去する。その際に、ポリパラキシリレン膜16下にア
ンダーカットが形成されるように横方向にもエッチング
を進行させる。こうして、HEMT基板15上のゲート
電極形成予定領域に、n−AlGaAs電子供給層13
上のn+ −GaAsコンタクト層14が選択的に除去さ
れたリセス溝23を形成する。
Next, as shown in FIG. 11, the image reversal resist 21 and the polyparaxylylene film 1 are formed.
Using a citric acid-based etchant with 6 as a mask,
The n + -GaAs contact layer 14 is selectively removed by etching. At this time, the etching is also advanced in the lateral direction so that an undercut is formed below the polyparaxylylene film 16. Thus, the n-AlGaAs electron supply layer 13 is formed in the region where the gate electrode is to be formed on the HEMT substrate 15.
A recess groove 23 in which the upper n + -GaAs contact layer 14 is selectively removed is formed.

【0044】次いで、図12に示されるように、基体全
面にTi膜、Pt膜、及びAu膜を順に蒸着して、開口
部18b内のn−AlGaAs電子供給層13上及び開
口部18b周囲のポリパラキシリレン膜16上、並びに
イメージリバーサルレジスト21上にそれぞれTi/P
t/Au積層膜24を形成する。
Next, as shown in FIG. 12, a Ti film, a Pt film, and an Au film are sequentially deposited on the entire surface of the substrate to form a film on the n-AlGaAs electron supply layer 13 in the opening 18b and around the opening 18b. Ti / P is formed on the polyparaxylylene film 16 and the image reversal resist 21 respectively.
A t / Au laminated film 24 is formed.

【0045】次いで、図13に示されるように、有機溶
剤を用いて、イメージリバーサルレジスト21と共にそ
の上の不要なTi/Pt/Au積層膜24を除去する。
こうして、n−AlGaAs電子供給層13上のn+
GaAsコンタクト層14が選択的に除去されたリセス
溝23内においてn−AlGaAs電子供給層13にシ
ョットキー接続すると共に、その上部が開口部18b周
囲のポリパラキシリレン膜16上にまで拡大したT型構
造のTi/Pt/Auゲート電極24aを形成する。
Next, as shown in FIG. 13, the unnecessary Ti / Pt / Au laminated film 24 thereon is removed together with the image reversal resist 21 using an organic solvent.
Thus, n + − on the n-AlGaAs electron supply layer 13
The Schottky connection to the n-AlGaAs electron supply layer 13 is formed in the recess groove 23 where the GaAs contact layer 14 is selectively removed, and the upper part thereof is expanded to the polyparaxylylene film 16 around the opening 18b. A Ti / Pt / Au gate electrode 24a having a mold structure is formed.

【0046】最後に、図示は省略するが、ポリパラキシ
リレン膜16を選択的に除去して、T型構造のTi/P
t/Auゲート電極24aを挟むn+ −GaAsコンタ
クト層14表面を露出した後、このn+ −GaAsコン
タクト層14上にオーミックに接続するAuGe/Ni
/Auソース電極及びAuGe/Ni/Auドレイン電
極をそれぞれ形成する。
Finally, although not shown, the polyparaxylylene film 16 is selectively removed to obtain a T-type Ti / P
After exposing the surface of the n + -GaAs contact layer 14 sandwiching the t / Au gate electrode 24a, AuGe / Ni which is ohmic-connected on the n + -GaAs contact layer 14 is formed.
/ Au source electrode and AuGe / Ni / Au drain electrode are formed respectively.

【0047】このようにして、リセス溝23内において
n−AlGaAs電子供給層13にショットキー接続す
るT型構造のTi/Pt/Auゲート電極24aが形成
されていると共に、このT型構造のTi/Pt/Auゲ
ート電極24a近傍の絶縁膜として比誘電率2.4程度
のポリパラキシリレン膜16が用いられているリセスゲ
ート構造のHEMTが完成する。
In this way, a T-type Ti / Pt / Au gate electrode 24a for Schottky connection with the n-AlGaAs electron supply layer 13 is formed in the recess groove 23, and the T-type Ti electrode is formed. A HEMT having a recess gate structure using a polyparaxylylene film 16 having a relative dielectric constant of about 2.4 as an insulating film near the / Pt / Au gate electrode 24a is completed.

【0048】以上のように本実施形態によれば、リセス
ゲート構造のHEMTにおけるTi/Pt/Auゲート
電極24a近傍の絶縁膜として、比誘電率2.4程度の
ポリパラキシリレン膜16が用いられていることによ
り、上記第1の実施形態の場合と同様、寄生容量が低減
されてHEMTの高周波特性を向上させることができる
ことに加え、このTi/Pt/Auゲート電極24aが
断面積の大きいT型構造をなしていることにより、ゲー
ト抵抗が低減されるため、HEMTの高周波特性を更に
向上させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the polyparaxylylene film 16 having a relative dielectric constant of about 2.4 is used as the insulating film near the Ti / Pt / Au gate electrode 24a in the HEMT having the recess gate structure. Accordingly, as in the case of the first embodiment, the parasitic capacitance is reduced, the high-frequency characteristics of the HEMT can be improved, and the Ti / Pt / Au gate electrode 24a has a large cross-sectional area. Since the gate structure is reduced by having the mold structure, the high frequency characteristics of the HEMT can be further improved.

【0049】なお、上記第1及び第2の実施形態におい
ては、Ti/Pt/Auゲート電極20a、24a近傍
の絶縁膜として、比誘電率2.4程度のポリパラキシリ
レン膜16が用いられているが、ポリパラキシリレン膜
16に限定する必要はなく、このポリパラキシリレン膜
16の代わりに、例えば比誘電率3.0〜3.5程度の
ポリイミド膜、比誘電率2.0程度のベンゾサイクロブ
テン膜等の有機系の低誘電率膜を用いてもよい。更に、
これらの有機系の低誘電率膜の代わりに、フッ素原子を
含む例えばSiOF膜等やホウ素原子を含むSiOB膜
等の無機の低誘電率膜を用いてもよい。
In the first and second embodiments, the polyparaxylylene film 16 having a relative dielectric constant of about 2.4 is used as an insulating film near the Ti / Pt / Au gate electrodes 20a and 24a. However, the present invention is not limited to the polyparaxylylene film 16. Instead of the polyparaxylylene film 16, for example, a polyimide film having a relative dielectric constant of about 3.0 to 3.5, a relative dielectric constant of 2.0 An organic low dielectric constant film such as a benzocyclobutene film may be used. Furthermore,
Instead of these organic low dielectric constant films, an inorganic low dielectric constant film such as a SiOF film containing a fluorine atom or an SiOB film containing a boron atom may be used.

【0050】また、上記第1及び第2の実施形態におい
ては、リセスゲート構造のHEMTの場合について説明
しているが、本発明はリセスゲート構造に限定されるも
のではない。また、HEMTに限定されるものでもな
く、MESFETなどの他の種類の電界効果トランジス
タ等を含め、広く半導体装置に適用することが可能であ
る。
In the first and second embodiments, the case of the HEMT having the recess gate structure is described. However, the present invention is not limited to the recess gate structure. Further, the present invention is not limited to the HEMT, and can be widely applied to semiconductor devices including other types of field effect transistors such as MESFETs.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る半導体装置によれば、以下のような効果を奏すること
ができる。即ち、請求項1に係る半導体装置によれば、
半導体基板上に形成されたゲート電極近傍の絶縁膜の比
誘電率が1〜3.5であることにより、通常のゲート電
極近傍の絶縁膜として使用されるSiO系の絶縁膜の比
誘電率よりも小さくなるため、寄生容量が低減され、半
導体装置の高周波特性を向上させることができる。
As described in detail above, according to the semiconductor device of the present invention, the following effects can be obtained. That is, according to the semiconductor device of the first aspect,
Since the relative dielectric constant of the insulating film near the gate electrode formed on the semiconductor substrate is 1 to 3.5, the relative dielectric constant of the SiO-based insulating film used as the normal insulating film near the gate electrode is higher. Therefore, the parasitic capacitance is reduced, and the high-frequency characteristics of the semiconductor device can be improved.

【0052】また、請求項5に係る半導体装置によれ
ば、ゲート電極がT型構造であることにより、ゲート抵
抗が低減されるため、半導体装置の高周波特性を更に向
上させることができる。
According to the semiconductor device of the fifth aspect, since the gate electrode has a T-type structure, the gate resistance is reduced, so that the high frequency characteristics of the semiconductor device can be further improved.

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

【図1】本発明の第1の実施形態に係るリセスゲート構
造のHEMTを示す概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a HEMT having a recess gate structure according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示すリセスゲート構造のHEMTの製造
方法を説明するための工程断面図(その1)である。
FIG. 2 is a process sectional view (part 1) for describing the method of manufacturing the HEMT having the recess gate structure shown in FIG.

【図3】図1に示すリセスゲート構造のHEMTの製造
方法を説明するための工程断面図(その2)である。
FIG. 3 is a process sectional view (part 2) for describing the method of manufacturing the HEMT having the recess gate structure shown in FIG.

【図4】図1に示すリセスゲート構造のHEMTの製造
方法を説明するための工程断面図(その3)である。
FIG. 4 is a process sectional view (part 3) for describing the method of manufacturing the HEMT having the recess gate structure shown in FIG.

【図5】図1に示すリセスゲート構造のHEMTの製造
方法を説明するための工程断面図(その4)である。
FIG. 5 is a process sectional view (part 4) for describing the method of manufacturing the HEMT having the recess gate structure shown in FIG.

【図6】図1に示すリセスゲート構造のHEMTの製造
方法を説明するための工程断面図(その5)である。
FIG. 6 is a process sectional view (part 5) for describing the method of manufacturing the HEMT having the recess gate structure shown in FIG.

【図7】図1に示すリセスゲート構造のHEMTの製造
方法を説明するための工程断面図(その6)である。
FIG. 7 is a process sectional view (part 6) for describing the method of manufacturing the HEMT having the recess gate structure shown in FIG.

【図8】本発明の第2の実施形態に係るリセスゲート構
造のHEMTを示す概略断面図である。
FIG. 8 is a schematic sectional view showing a HEMT having a recess gate structure according to a second embodiment of the present invention.

【図9】図8に示すリセスゲート構造のHEMTの製造
方法を説明するための工程断面図(その1)である。
FIG. 9 is a process sectional view (part 1) for describing the method of manufacturing the HEMT having the recess gate structure shown in FIG.

【図10】図8に示すリセスゲート構造のHEMTの製
造方法を説明するための工程断面図(その2)である。
FIG. 10 is a process sectional view (part 2) for describing the method of manufacturing the HEMT having the recess gate structure shown in FIG.

【図11】図8に示すリセスゲート構造のHEMTの製
造方法を説明するための工程断面図(その3)である。
FIG. 11 is a process sectional view (part 3) for describing the method of manufacturing the HEMT having the recess gate structure shown in FIG.

【図12】図8に示すリセスゲート構造のHEMTの製
造方法を説明するための工程断面図(その4)である。
FIG. 12 is a process sectional view (part 4) for describing the method for manufacturing the HEMT having the recess gate structure shown in FIG.

【図13】図8に示すリセスゲート構造のHEMTの製
造方法を説明するための工程断面図(その5)である。
FIG. 13 is a process sectional view (part 5) for describing the method of manufacturing the HEMT having the recess gate structure shown in FIG.

【図14】従来のリセスゲート構造のMESFETの製
造方法を説明するための工程断面図(その1)である。
FIG. 14 is a process sectional view (part 1) for describing a method of manufacturing a conventional MESFET having a recess gate structure.

【図15】従来のリセスゲート構造のMESFETの製
造方法を説明するための工程断面図(その2)である。
FIG. 15 is a process sectional view (part 2) for describing the method of manufacturing the conventional MESFET having the recess gate structure.

【図16】従来のリセスゲート構造のMESFETの製
造方法を説明するための工程断面図(その3)である。
FIG. 16 is a process sectional view (part 3) for describing the conventional method of manufacturing the MESFET having the recess gate structure.

【図17】従来のリセスゲート構造のMESFETの製
造方法を説明するための工程断面図(その4)である。
FIG. 17 is a process sectional view (part 4) for describing the conventional method of manufacturing the MESFET having the recess gate structure.

【図18】従来のリセスゲート構造のMESFETの製
造方法を説明するための工程断面図(その5)である。
FIG. 18 is a process sectional view (part 5) for describing the method of manufacturing the conventional MESFET having the recess gate structure.

【図19】従来のリセスゲート構造のMESFETの製
造方法を説明するための工程断面図(その6)である。
FIG. 19 is a process sectional view (part 6) for describing the method of manufacturing the conventional MESFET having the recess gate structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 半絶縁性GaAs基板 12 高純度GaAsチャネル層 13 n−AlGaAs電子供給層 14 n+ −GaAsコンタクト層 15 HEMT基板 16 ポリパラキシリレン膜 17 電子レジスト 18a 開口部 18b 開口部 19 リセス溝 20 Ti/Pt/Au積層膜 20a Ti/Pt/Auゲート電極 21 イメージリバーサルレジスト 22 開口部 23 リセス溝 24 Ti/Pt/Au積層膜 24a T型構造のTi/Pt/Auゲート電極 31 半絶縁性GaAs基板 32 GaAsバッファ層 33a n−GaAs層 33b n−GaAs層 34a n−AlGaAs層 34b n−AlGaAs層 35 n+ −GaAs層 36 SiON膜 37 ホトレジスト 38 第1のリセス溝 39 SiO2 サイドウォール 40 第2のリセス溝 41 Ti/Pt/Auゲート電極 42a AuGe/Ni/Auゲート電極 42b AuGe/Ni/Auソース電極 42c AuGe/Ni/Auドレイン電極Reference Signs List 11 semi-insulating GaAs substrate 12 high-purity GaAs channel layer 13 n-AlGaAs electron supply layer 14 n + -GaAs contact layer 15 HEMT substrate 16 polyparaxylylene film 17 electron resist 18 a opening 18 b opening 19 recess groove 20 Ti / Pt / Au laminated film 20a Ti / Pt / Au gate electrode 21 image reversal resist 22 opening 23 recess groove 24 Ti / Pt / Au laminated film 24a T-type Ti / Pt / Au gate electrode 31 semi-insulating GaAs substrate 32 GaAs buffer layer 33 an n-GaAs layer 33 b n-GaAs layer 34 an n-AlGaAs layer 34 b n-AlGaAs layer 35 n + -GaAs layer 36 SiON film 37 photoresist 38 first recess groove 39 SiO 2 sidewall 40 second recess Groove 1 Ti / Pt / Au gate electrode 42a AuGe / Ni / Au gate electrode 42b AuGe / Ni / Au source electrode 42c AuGe / Ni / Au drain electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F058 AB02 AC02 AC10 AF04 AG01 AH01 BB02 BC02 BC04 BC11 BF07 BJ01 5F102 FA00 GB01 GC01 GD01 GJ05 GL05 GM06 GN05 GQ01 GR04 GS00 GS02 GS04 GV05 GV07 GV08 HC01 HC11 HC16  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page F term (reference)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板と、前記半導体基板上に形成
された絶縁膜と、前記絶縁膜に開口された開口部を介し
て、前記半導体基板上に形成されたゲート電極と、を有
する半導体装置であって、 前記絶縁膜の比誘電率が、1乃至3.5であることを特
徴とする半導体装置。
1. A semiconductor device comprising: a semiconductor substrate; an insulating film formed on the semiconductor substrate; and a gate electrode formed on the semiconductor substrate via an opening formed in the insulating film. The semiconductor device according to claim 1, wherein a relative dielectric constant of the insulating film is 1 to 3.5.
【請求項2】 請求項1記載の半導体装置において、 前記絶縁膜が、炭素原子を含む有機系誘電体膜であるこ
とを特徴とする半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein said insulating film is an organic dielectric film containing carbon atoms.
【請求項3】 請求項1記載の半導体装置において、 前記絶縁膜が、フッ素原子を含む誘電体膜であることを
特徴とする半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein said insulating film is a dielectric film containing fluorine atoms.
【請求項4】 請求項1記載の半導体装置において、 前記絶縁膜が、ホウ素原子を含む誘電体膜であることを
特徴とする半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein said insulating film is a dielectric film containing boron atoms.
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかに記載の半導
体装置において、 前記ゲート電極が、T型構造であることを特徴とする半
導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 1, wherein said gate electrode has a T-type structure.
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