JP2002184788A - 大面積、高ゲート電流ｈｅｍｔダイオードの形成方法 - Google Patents
大面積、高ゲート電流ｈｅｍｔダイオードの形成方法Info
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- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
- H01L29/66083—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by variation of the electric current supplied or the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched, e.g. two-terminal devices
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- H01L29/66446—Unipolar field-effect transistors with an active layer made of a group 13/15 material, e.g. group 13/15 velocity modulation transistor [VMT], group 13/15 negative resistance FET [NERFET]
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 クエン酸系エッチング剤を用いて大面積、高
ゲート電流HEMTダイオードを形成する方法を提供する。 【解決手段】 クエン酸系エッチング剤を用いるHEMT I
Cの製造方法が開示される。異なる大きさのゲートが単
一のエッチング工程で形成できるようにするために、ク
エン酸カリウム、クエン酸および過酸化水素を含むクエ
ン酸系エッチング剤を使用する。ウェーハをまずフォト
レジストでスピンコートし、次いでそのフォトレジスト
に光リソグラフィでパターンを形成する。このウェーハ
をエッチング剤中に浸漬して、露光された半導体材料を
エッチングする。そのウェーハの上に金属電極を蒸着さ
せ、そして残っているフォトレジストを溶媒で除去す
る。
ゲート電流HEMTダイオードを形成する方法を提供する。 【解決手段】 クエン酸系エッチング剤を用いるHEMT I
Cの製造方法が開示される。異なる大きさのゲートが単
一のエッチング工程で形成できるようにするために、ク
エン酸カリウム、クエン酸および過酸化水素を含むクエ
ン酸系エッチング剤を使用する。ウェーハをまずフォト
レジストでスピンコートし、次いでそのフォトレジスト
に光リソグラフィでパターンを形成する。このウェーハ
をエッチング剤中に浸漬して、露光された半導体材料を
エッチングする。そのウェーハの上に金属電極を蒸着さ
せ、そして残っているフォトレジストを溶媒で除去す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、高ゲート
電流HEMTダイオードの製造方法、さらに詳しくはクエン
酸系エッチング剤を用いて大面積、高ゲート電流HEMTダ
イオードを形成する方法に関する。
電流HEMTダイオードの製造方法、さらに詳しくはクエン
酸系エッチング剤を用いて大面積、高ゲート電流HEMTダ
イオードを形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】高電子移動度トランジスタ（HEMT）ディ
バイスを製造するのにいろいろな方法が提案されてき
た。これらのディバイスは、典型的には、ダイオードと
トランジスタとを共に有する集積回路として形成され
る。このような方法がHEMTディバイスを製造するために
用いられてきたが、それらディバイスについての、さら
に厳しい要件を有する新しい用途、そしてまたとどまる
ことのない設計サイズの縮小は、この所望とされる配置
を達成するために、追加のプロセスを必要とする。
バイスを製造するのにいろいろな方法が提案されてき
た。これらのディバイスは、典型的には、ダイオードと
トランジスタとを共に有する集積回路として形成され
る。このような方法がHEMTディバイスを製造するために
用いられてきたが、それらディバイスについての、さら
に厳しい要件を有する新しい用途、そしてまたとどまる
ことのない設計サイズの縮小は、この所望とされる配置
を達成するために、追加のプロセスを必要とする。
【０００３】現在、総面積はより小さいが、ダイオード
の周囲（periphery）が大きいHEMTダイオードを製造す
る必要が存在する。この周囲はダイオードの電流統御能
力を決定する因子である。典型的には、HEMTダイオード
は、同一集積回路中のHEMTトランジスタと同じ大きさの
ゲートを有していた。高周波数要件にとっては、トラン
ジスタのゲート長は小さくなければならない（即ち、サ
ブミクロンの寸法）。しかし、このような小さいゲート
断面積は高電流ダイオード用途には不適切である。大き
な電流レベルは、ゲートがこのサブミクロン寸法のもの
である場合、しばしばゲート金属のエレクトロマイグレ
ーションを引き起こし得るのである。従来、この状況を
取り扱うために、ダイオードは、電流のクラウディング
（crowding）やエレクトロマイグレーションを避けるた
めに数フィンガー（fingers）で形成されていた。しか
し、周囲の大きいダイオードを設けるためには、基板の
大きな表面積を占めるダイオードをもたらす多数のフィ
ンガーを平行に配置しなければならない。
の周囲（periphery）が大きいHEMTダイオードを製造す
る必要が存在する。この周囲はダイオードの電流統御能
力を決定する因子である。典型的には、HEMTダイオード
は、同一集積回路中のHEMTトランジスタと同じ大きさの
ゲートを有していた。高周波数要件にとっては、トラン
ジスタのゲート長は小さくなければならない（即ち、サ
ブミクロンの寸法）。しかし、このような小さいゲート
断面積は高電流ダイオード用途には不適切である。大き
な電流レベルは、ゲートがこのサブミクロン寸法のもの
である場合、しばしばゲート金属のエレクトロマイグレ
ーションを引き起こし得るのである。従来、この状況を
取り扱うために、ダイオードは、電流のクラウディング
（crowding）やエレクトロマイグレーションを避けるた
めに数フィンガー（fingers）で形成されていた。しか
し、周囲の大きいダイオードを設けるためには、基板の
大きな表面積を占めるダイオードをもたらす多数のフィ
ンガーを平行に配置しなければならない。
【０００４】さらに、サブミクロンゲート用エッチング
剤はこのより大きいゲートを均一にエッチングすること
はできないので、大面積ゲートHEMTダイオードを小さい
ゲートHEMTトランジスタと共に加工することは可能でな
かった。よって、高ゲート電流をクラウディング問題ま
たはエレクトロマイグレーション問題なしに統御するこ
とができる、大きな周囲を有するが、面積は小さいダイ
オードを製造するための、HEMT ICディバイスを製造す
る方法の必要が存在する。
剤はこのより大きいゲートを均一にエッチングすること
はできないので、大面積ゲートHEMTダイオードを小さい
ゲートHEMTトランジスタと共に加工することは可能でな
かった。よって、高ゲート電流をクラウディング問題ま
たはエレクトロマイグレーション問題なしに統御するこ
とができる、大きな周囲を有するが、面積は小さいダイ
オードを製造するための、HEMT ICディバイスを製造す
る方法の必要が存在する。
【０００５】一般に、大面積ダイオードを形成する従来
の方法は図１Ａ−１Ｆに見られる。図１Ａにおいて、出
発材料はヘテロ構造電界効果トランジスタの半導体ウェ
ーハである。図１Ｂにおいて、ウェーハはその上にフォ
トレジストによりその薄層（１，０００ｎｍ）が残され
るようにスピンコートされる。シップレイ社（Shipley
Corporation）製のフォトレジスト１８１３のような多
くの異なるフォトレジストが使用できる。フォトレジス
トにはパターンが形成され、そのパターンは、図１Ｃに
示されるように、水性化学現像剤を用いて現像される。
このウェーハは、図１Ｄに示されるように、露光された
半導体材料をエッチングする溶液に浸漬される。そのウ
ェーハの上に、図１Ｅに示されるように、金属が蒸着さ
れる。金属は、公知のように、チタン／金、モリブデン
／金、白金／チタン／金または他の金属のラミネートで
あってもよい。チタンおよび白金の典型的な厚さは２０
〜４０ｎｍであり、一方金の典型的な厚さは５００〜７
００ｎｍである。得られたウェーハは、次に、残ってい
るフォトレジストおよびその上に存在する金属を除去す
るためにアセトンのような溶媒に入れられる。唯一残っ
ている金属は、ウェーハのエッチングされた領域中に存
在している金属である。このエッチングされた領域中の
金属が大面積ダイオードのゲートを形成する。
の方法は図１Ａ−１Ｆに見られる。図１Ａにおいて、出
発材料はヘテロ構造電界効果トランジスタの半導体ウェ
ーハである。図１Ｂにおいて、ウェーハはその上にフォ
トレジストによりその薄層（１，０００ｎｍ）が残され
るようにスピンコートされる。シップレイ社（Shipley
Corporation）製のフォトレジスト１８１３のような多
くの異なるフォトレジストが使用できる。フォトレジス
トにはパターンが形成され、そのパターンは、図１Ｃに
示されるように、水性化学現像剤を用いて現像される。
このウェーハは、図１Ｄに示されるように、露光された
半導体材料をエッチングする溶液に浸漬される。そのウ
ェーハの上に、図１Ｅに示されるように、金属が蒸着さ
れる。金属は、公知のように、チタン／金、モリブデン
／金、白金／チタン／金または他の金属のラミネートで
あってもよい。チタンおよび白金の典型的な厚さは２０
〜４０ｎｍであり、一方金の典型的な厚さは５００〜７
００ｎｍである。得られたウェーハは、次に、残ってい
るフォトレジストおよびその上に存在する金属を除去す
るためにアセトンのような溶媒に入れられる。唯一残っ
ている金属は、ウェーハのエッチングされた領域中に存
在している金属である。このエッチングされた領域中の
金属が大面積ダイオードのゲートを形成する。
【０００６】この方法を用いてHEMT ICディバイスを形
成するとき、エッチング剤が均一でなく、大面積ダイオ
ードの場合にそのエッチング剤がしばしばこのようなダ
イオードの縁に沿って溝を作るか、またはその大きな面
積全面を均一にはエッチングしないという問題があっ
た。即ち、エッチング剤はダイオードの垂直断面の基部
で材料を除去し過ぎるのである。
成するとき、エッチング剤が均一でなく、大面積ダイオ
ードの場合にそのエッチング剤がしばしばこのようなダ
イオードの縁に沿って溝を作るか、またはその大きな面
積全面を均一にはエッチングしないという問題があっ
た。即ち、エッチング剤はダイオードの垂直断面の基部
で材料を除去し過ぎるのである。
【０００７】従来法は、また、文献・1993 IEEE GaAs I
C Symposium Tech. Digest、第３２５〜３２８頁のシュ
ミュクラー（Schmukler）等による「非常に均一なGaAs
／AlGaAs FET類を製造するための高選択性クエン酸系緩
衝剤エッチストップ法（Highly Selective Citric Buff
er Etch-Stop Process for the Manufacture of VeryUn
iform GaAs/AlGaAs FETs）」に記載されるように、クエ
ン酸を使用している異なるタイプのエッチング剤の使用
を教示している。しかし、このタイプのエッチング剤は
大面積HEMTダイオードの形成に関しては利用されなかっ
た。
C Symposium Tech. Digest、第３２５〜３２８頁のシュ
ミュクラー（Schmukler）等による「非常に均一なGaAs
／AlGaAs FET類を製造するための高選択性クエン酸系緩
衝剤エッチストップ法（Highly Selective Citric Buff
er Etch-Stop Process for the Manufacture of VeryUn
iform GaAs/AlGaAs FETs）」に記載されるように、クエ
ン酸を使用している異なるタイプのエッチング剤の使用
を教示している。しかし、このタイプのエッチング剤は
大面積HEMTダイオードの形成に関しては利用されなかっ
た。
【０００８】
【課題を解決するための手段】従って、本発明の１つの
目的は、HEMT ICディバイスを形成する簡単かつ安価な
方法を提供することである。
目的は、HEMT ICディバイスを形成する簡単かつ安価な
方法を提供することである。
【０００９】本発明のもう１つの目的は、HEMTヘテロ構
造上に大面積の高ゲート電流統御ディバイスを形成する
方法を提供することである。本発明のもう１つの目的
は、これらダイオード用の大きさの異なるゲート、およ
びトランジスタを有するHEMT ICディバイスを同じエッ
チング剤を用いて形成する方法を提供することである。
造上に大面積の高ゲート電流統御ディバイスを形成する
方法を提供することである。本発明のもう１つの目的
は、これらダイオード用の大きさの異なるゲート、およ
びトランジスタを有するHEMT ICディバイスを同じエッ
チング剤を用いて形成する方法を提供することである。
【００１０】本発明のさらにもう１つの目的は、大きな
ダイオード周囲を有する大面積ダイオードおよびHEMT I
Cディバイスを、クエン酸系エッチング剤を用いて形成
する方法を提供することである。
ダイオード周囲を有する大面積ダイオードおよびHEMT I
Cディバイスを、クエン酸系エッチング剤を用いて形成
する方法を提供することである。
【００１１】簡単に述べると、本発明のこれらの目的お
よび他の目的は、HEMTディバイスの形成方法において、
クエン酸カリウム、クエン酸および過酸化水素を含んで
いる異なるタイプのエッチング剤を提供することによっ
て達成される。
よび他の目的は、HEMTディバイスの形成方法において、
クエン酸カリウム、クエン酸および過酸化水素を含んで
いる異なるタイプのエッチング剤を提供することによっ
て達成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明のより完全な評価および本
発明に付随する利点の多くは、本発明が、添付図面に関
連して考察するときに次の詳細な説明を参照することに
よりさらによく理解できるようになるとき、容易に得ら
れるだろう。
発明に付随する利点の多くは、本発明が、添付図面に関
連して考察するときに次の詳細な説明を参照することに
よりさらによく理解できるようになるとき、容易に得ら
れるだろう。
【００１３】ここで図面を参照して説明すると、これら
幾つかの図面ではその全体を通じて同様の参照数字は同
一のまたは対応する部分を表し、さらに詳しくは、それ
ら図面の内の図２を参照して説明すると、図２は大面積
ダイオードのGaAs／AlGaAs HFETウェーハの断面図を示
す。この図面はウェーハの詳細な層を金属アノードおよ
び金属カソードと共に示している。電流がアノードから
カソードに矢印で示されるように流れるとき、電流はIn
GaAsの中心層まで下り、この層に沿って流れ、次いで金
属カソードに後退する。図３に示されるInGaAs／InAlAs
／InPディバイスの異なる材料ダイオードにおいても、
同じ電流の動きが起こる。この層の厚さは他のパラメー
ターに因り定まるから、断面積、従ってディバイスによ
って運ばれ得る電流の量は、能動領域のアノードの周囲
の大きさに依存する。即ち、その周囲は、カソードを通
る電流の通過に対する制限因子である。
幾つかの図面ではその全体を通じて同様の参照数字は同
一のまたは対応する部分を表し、さらに詳しくは、それ
ら図面の内の図２を参照して説明すると、図２は大面積
ダイオードのGaAs／AlGaAs HFETウェーハの断面図を示
す。この図面はウェーハの詳細な層を金属アノードおよ
び金属カソードと共に示している。電流がアノードから
カソードに矢印で示されるように流れるとき、電流はIn
GaAsの中心層まで下り、この層に沿って流れ、次いで金
属カソードに後退する。図３に示されるInGaAs／InAlAs
／InPディバイスの異なる材料ダイオードにおいても、
同じ電流の動きが起こる。この層の厚さは他のパラメー
ターに因り定まるから、断面積、従ってディバイスによ
って運ばれ得る電流の量は、能動領域のアノードの周囲
の大きさに依存する。即ち、その周囲は、カソードを通
る電流の通過に対する制限因子である。
【００１４】図４に示されるように、大面積ダイオード
１０はアノード１２とカソード１４を含む。カソードは
エッチングされたウェーハの上面にＵ字として形成さ
れ、一方アノードはそのＵ字の開放側の中に延びて入り
込んでいる延長部分を有する。アノードの能動区域１６
はＵ字の内側であって、ウェーハのエッチングされた部
分全面に延びているアノードのその部分である。かくし
て、その能動バリアは、例えば６ミクロン×６ミクロン
の大きさを有する正方形である。電流は上記のように流
れるから、電流の流れを決定する因子はこの正方形の能
動区域の周囲である。カソードは第四側面には存在しな
いので、電流は３つの側面でしかカソードまで流れるこ
とができず、それ故、電流の流れに関する限りは、その
周囲はこれら３つの側面の寸法の和、即ち３×６ミクロ
ン＝１８ミクロンである。
１０はアノード１２とカソード１４を含む。カソードは
エッチングされたウェーハの上面にＵ字として形成さ
れ、一方アノードはそのＵ字の開放側の中に延びて入り
込んでいる延長部分を有する。アノードの能動区域１６
はＵ字の内側であって、ウェーハのエッチングされた部
分全面に延びているアノードのその部分である。かくし
て、その能動バリアは、例えば６ミクロン×６ミクロン
の大きさを有する正方形である。電流は上記のように流
れるから、電流の流れを決定する因子はこの正方形の能
動区域の周囲である。カソードは第四側面には存在しな
いので、電流は３つの側面でしかカソードまで流れるこ
とができず、それ故、電流の流れに関する限りは、その
周囲はこれら３つの側面の寸法の和、即ち３×６ミクロ
ン＝１８ミクロンである。
【００１５】断面積が小さい従来法のフィンガーダイオ
ードディバイスはエレクトロマイグレーションによる諸
問題がある。このエレクトロマイグレーションは金属原
子が移動する、即ち動く現象である。この効果は金属電
極を通って流れる電流によって引き起こされる。このよ
うなエレクトロマイグレーションは金属構造中にボイド
を作り出す可能性があり、そのボイドができるとそれら
は電流が流れるのを妨げることがある。エレクトロマイ
グレーションの問題は、金属構造が小さくなるにつれ
て、または電流レベルが高くなるにつれて大きくなる。
従来法のフィンガーダイオードは大面積ダイオードに比
較して断面積が小さいから、そのフィンガーダイオード
中では、所定の電流レベルについて、金属原子のエレク
トロマイグレーションが起こる可能性がさらに大きい。
より大きい面積のダイオードを設けることによって、エ
レクトロマイグレーションの問題はフィンガーダイオー
ドのそれに比べて減少する。その結果は、この大面積ダ
イオードは従来法フィンガーダイオードよりも高い電流
を可能にし、かつそのフィンガーダイオードよりも良好
な信頼性を持つということである。
ードディバイスはエレクトロマイグレーションによる諸
問題がある。このエレクトロマイグレーションは金属原
子が移動する、即ち動く現象である。この効果は金属電
極を通って流れる電流によって引き起こされる。このよ
うなエレクトロマイグレーションは金属構造中にボイド
を作り出す可能性があり、そのボイドができるとそれら
は電流が流れるのを妨げることがある。エレクトロマイ
グレーションの問題は、金属構造が小さくなるにつれ
て、または電流レベルが高くなるにつれて大きくなる。
従来法のフィンガーダイオードは大面積ダイオードに比
較して断面積が小さいから、そのフィンガーダイオード
中では、所定の電流レベルについて、金属原子のエレク
トロマイグレーションが起こる可能性がさらに大きい。
より大きい面積のダイオードを設けることによって、エ
レクトロマイグレーションの問題はフィンガーダイオー
ドのそれに比べて減少する。その結果は、この大面積ダ
イオードは従来法フィンガーダイオードよりも高い電流
を可能にし、かつそのフィンガーダイオードよりも良好
な信頼性を持つということである。
【００１６】図５Ａは、従来法フィンガーダイオードデ
ィバイスの断面図を示す。その上面におけるゲートの幅
はおおよそ０．５ミクロンであり、一方その底面におけ
る幅は０．１〜０．１５ミクロンである。このゲートの
底面から上面までの高さはおおよそ０．７ミクロンであ
る。
ィバイスの断面図を示す。その上面におけるゲートの幅
はおおよそ０．５ミクロンであり、一方その底面におけ
る幅は０．１〜０．１５ミクロンである。このゲートの
底面から上面までの高さはおおよそ０．７ミクロンであ
る。
【００１７】図５Ｂは、同様の配置となっている大面積
ダイオードを示す。しかし、このタイプのディバイスに
おけるゲートの幅は、典型的には１〜１０ミクロンであ
る。ここで、用語「大面積ダイオード」は、前記能動区
域の大きさを指す。従って、より小さいフィンガー区域
ではなく、大きい能動区域を与えることにより、そのダ
イオードは、実際には、フィンガーダイオードよりも少
ない表面積を取る。即ち、フィンガーダイオード中に十
分な周囲面積を持たせるためには、それらフィンガーは
大きい面積にわたって延びていなければならず、従って
より多いスペースを必要とする。図６は、大面積ダイオ
ード２０とフィンガーダイオード２２の両ダイオードを
有する回路の上面図を示す。その大面積ダイオードはそ
のフィンガーダイオードよりも小さい、約１／３（abou
t a factor of 3 smaller than）の総面積を占める。
ダイオードを示す。しかし、このタイプのディバイスに
おけるゲートの幅は、典型的には１〜１０ミクロンであ
る。ここで、用語「大面積ダイオード」は、前記能動区
域の大きさを指す。従って、より小さいフィンガー区域
ではなく、大きい能動区域を与えることにより、そのダ
イオードは、実際には、フィンガーダイオードよりも少
ない表面積を取る。即ち、フィンガーダイオード中に十
分な周囲面積を持たせるためには、それらフィンガーは
大きい面積にわたって延びていなければならず、従って
より多いスペースを必要とする。図６は、大面積ダイオ
ード２０とフィンガーダイオード２２の両ダイオードを
有する回路の上面図を示す。その大面積ダイオードはそ
のフィンガーダイオードよりも小さい、約１／３（abou
t a factor of 3 smaller than）の総面積を占める。
【００１８】かくして、大面積ダイオードを含む構成を
有することによって、エレクトロマイグレーションの諸
問題が回避され、より小さい総面積が達成され、そして
より高い電流の統御可能性とより良好な信頼性が可能と
なる。
有することによって、エレクトロマイグレーションの諸
問題が回避され、より小さい総面積が達成され、そして
より高い電流の統御可能性とより良好な信頼性が可能と
なる。
【００１９】先に指摘したように、従来法を用いてこの
ようなディバイスを形成することは困難である。それら
ダイオードのゲートの断面積をそれらトランジスタのゲ
ートの断面積と比較すると、それらの間に大きさに違い
があるからである。クエン酸タイプのエッチング剤を用
いることにより、ゲート電極の大きさの相違にもかかわ
らず均一なエッチングを得ることが可能であることが発
見されたのである。特に、溝が形成されることに関する
問題が回避され、そのため非常に均一なダイオードのゲ
ートが形成される。これらの利点は従来実現されなかっ
たものである。
ようなディバイスを形成することは困難である。それら
ダイオードのゲートの断面積をそれらトランジスタのゲ
ートの断面積と比較すると、それらの間に大きさに違い
があるからである。クエン酸タイプのエッチング剤を用
いることにより、ゲート電極の大きさの相違にもかかわ
らず均一なエッチングを得ることが可能であることが発
見されたのである。特に、溝が形成されることに関する
問題が回避され、そのため非常に均一なダイオードのゲ
ートが形成される。これらの利点は従来実現されなかっ
たものである。
【００２０】使用される特定のエッチング剤は、クエン
酸カリウム／クエン酸／過酸化水素混合物である。この
エッチング剤は約１０〜５０ｎｍの厚さを持つ半導体材
料の上面導電性層を除去するために用いられる。
酸カリウム／クエン酸／過酸化水素混合物である。この
エッチング剤は約１０〜５０ｎｍの厚さを持つ半導体材
料の上面導電性層を除去するために用いられる。
【００２１】半導体材料がGaAs／AlGaAsであるとする
と、そのときエッチング溶液は水３０４ｍＬに溶解され
たクエン酸カリウム３０．６ｇ、１Ｍクエン酸１０４ｍ
Ｌおよび過酸化水素８４ｍＬであるか、またはそれと同
様の匹敵する比率である。半導体材料は、図２に示され
るように、下に向かってAlGaAs区域までエッチングされ
る。
と、そのときエッチング溶液は水３０４ｍＬに溶解され
たクエン酸カリウム３０．６ｇ、１Ｍクエン酸１０４ｍ
Ｌおよび過酸化水素８４ｍＬであるか、またはそれと同
様の匹敵する比率である。半導体材料は、図２に示され
るように、下に向かってAlGaAs区域までエッチングされ
る。
【００２２】半導体材料がInGaAs／InAlAs／InPである
とすると、そのときエッチング溶液は水１００ｍＬに溶
解されたクエン酸カリウム１５ｇ、１Ｍクエン酸３３ｍ
Ｌおよび過酸化水素２７ｍＬであるか、またはそれに匹
敵する比率である。この場合、半導体材料は、図３に示
されるように、下に向かってInAlAs区域までエッチング
される。
とすると、そのときエッチング溶液は水１００ｍＬに溶
解されたクエン酸カリウム１５ｇ、１Ｍクエン酸３３ｍ
Ｌおよび過酸化水素２７ｍＬであるか、またはそれに匹
敵する比率である。この場合、半導体材料は、図３に示
されるように、下に向かってInAlAs区域までエッチング
される。
【００２３】このエッチング剤は、次に、ウェーハで始
まり、そのウェーハをフォトレジストでスピンコート
し、そのフォトレジストに光リソグラフィによりパター
ンを形成し、露光された半導体材料をクエン酸系エッチ
ング剤でエッチングし、そのウェーハの上に金属電極を
蒸着させ、そして残っているフォトレジストおよび金属
を溶媒に溶解することによって除去する工程を含む、大
面積ダイオードの形成方法において用いられる。２つの
このような方法がＲ．ライ（R. Lai）等の報文に開示さ
れ、その第一は1995 IEEE GaAs IC Symposium Tech. Di
gest、第１０５頁の「高性能および高歩留まりＶ−バン
ド電力MMIC類のための、０．１５μm InGaAs／AlGaAs／
GaAs HEMTの製造方法（A 0.15 μm InGaAs/AlGaAs/GaAs
HEMT Production Process for High Performance and
High Yield V-band Power MMICs）」と題されるもので
あり、またその第二は1999 IEEE GaAs IC Symposium Te
ch.Digest、第２４９頁の「高容積MMW用途のための、
０．１μm InGaAs／InAlAs／InP HEMTの製造方法（0.1
μm InGaAs/InAlAs/InP HEMT Production Process forH
igh Volume MMW Applications）」と題されるものであ
る。
まり、そのウェーハをフォトレジストでスピンコート
し、そのフォトレジストに光リソグラフィによりパター
ンを形成し、露光された半導体材料をクエン酸系エッチ
ング剤でエッチングし、そのウェーハの上に金属電極を
蒸着させ、そして残っているフォトレジストおよび金属
を溶媒に溶解することによって除去する工程を含む、大
面積ダイオードの形成方法において用いられる。２つの
このような方法がＲ．ライ（R. Lai）等の報文に開示さ
れ、その第一は1995 IEEE GaAs IC Symposium Tech. Di
gest、第１０５頁の「高性能および高歩留まりＶ−バン
ド電力MMIC類のための、０．１５μm InGaAs／AlGaAs／
GaAs HEMTの製造方法（A 0.15 μm InGaAs/AlGaAs/GaAs
HEMT Production Process for High Performance and
High Yield V-band Power MMICs）」と題されるもので
あり、またその第二は1999 IEEE GaAs IC Symposium Te
ch.Digest、第２４９頁の「高容積MMW用途のための、
０．１μm InGaAs／InAlAs／InP HEMTの製造方法（0.1
μm InGaAs/InAlAs/InP HEMT Production Process forH
igh Volume MMW Applications）」と題されるものであ
る。
【００２４】この方法の結果が、電圧スパイクまたは電
流サックアウト（current suckout）がないゲート電流
−対−ゲート電圧の関係を有する大面積ダイオードであ
る。さらに、ダイオードのゲートエレクトロマイグレー
ション問題が取り除かれ、同時にサブミクロンのゲート
ディバイスと同じマスク上にダイオードのための大断面
ゲートを形成することができる。その結果、このディバ
イスは、一層容易に、かつそれほど高くないコストで形
成することができる。得られる有利な結果は、他のエッ
チング剤を用いて得られるものよりも相当に良好であ
り、しかも溝形成（trenching）やエレクトロマイグレ
ーションの問題、その他の問題を回避している。よっ
て、このクエン酸系エッチング剤の使用は、従来法エッ
チング剤によっては同じ方法において予想および実現さ
れていない結果をもたらす。
流サックアウト（current suckout）がないゲート電流
−対−ゲート電圧の関係を有する大面積ダイオードであ
る。さらに、ダイオードのゲートエレクトロマイグレー
ション問題が取り除かれ、同時にサブミクロンのゲート
ディバイスと同じマスク上にダイオードのための大断面
ゲートを形成することができる。その結果、このディバ
イスは、一層容易に、かつそれほど高くないコストで形
成することができる。得られる有利な結果は、他のエッ
チング剤を用いて得られるものよりも相当に良好であ
り、しかも溝形成（trenching）やエレクトロマイグレ
ーションの問題、その他の問題を回避している。よっ
て、このクエン酸系エッチング剤の使用は、従来法エッ
チング剤によっては同じ方法において予想および実現さ
れていない結果をもたらす。
【００２５】以上の教示に照らして、本発明には数多く
の追加の修正および変更が可能である。従って、本発明
は、前記特許請求の範囲内で、本明細書に具体的に記載
されるもの以外の他の方法でも実施できることが理解さ
れるべきである。
の追加の修正および変更が可能である。従って、本発明
は、前記特許請求の範囲内で、本明細書に具体的に記載
されるもの以外の他の方法でも実施できることが理解さ
れるべきである。
【図１】図１Ａ〜１Ｆは、HEMTディバイスを製造する従
来法を示す略図である。
来法を示す略図である。
【図２】本発明により製造されたGaAs／AlGaAsタイプの
大面積ダイオードの断面図である。
大面積ダイオードの断面図である。
【図３】本発明により製造されたInGaAs／InAlAs／InP
タイプの大面積ダイオードの断面図である。
タイプの大面積ダイオードの断面図である。
【図４】本発明により製造された大面積ダイオードの上
面図である。
面図である。
【図５】図５Aは、従来法のフィンガーダイオードディ
バイスの断面図を示す。図５Ｂは、本発明により形成さ
れた大面積ダイオードの断面図を示す。
バイスの断面図を示す。図５Ｂは、本発明により形成さ
れた大面積ダイオードの断面図を示す。
【図６】大面積ダイオードとフィンガーダイオードの両
ダイオードを有する回路の上面図である。
ダイオードを有する回路の上面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 29/778 Ｈ０１Ｌ 29/44 Ｃ 29/812 29/872 (72)発明者 リチャード・ライ アメリカ合衆国カリフォルニア州90277, リダンド・ビーチ，エスプラナーデ・アベ ニュー 615，ナンバー 811 (72)発明者 マーク・キンティス アメリカ合衆国カリフォルニア州90266, マンハッタン・ビーチ，ヴーアヒーズ・ア ベニュー 1636 (72)発明者 マイケル・イー・バースキー アメリカ合衆国カリフォルニア州91401, シャーマン・オウクス，カンプストン・ス トリート 13424 (72)発明者 ロジャー・エス・タシ アメリカ合衆国カリフォルニア州90505, トーランス，ケント・アベニュー 22499 Ｆターム(参考） 4M104 AA05 BB06 BB14 BB16 CC03 DD21 DD34 DD68 FF17 GG03 HH01 5F043 AA03 AA14 BB07 FF01 GG10 5F102 GA14 GB01 GC01 GD01 GQ01 GR04 HC15
Claims (6)
- 【請求項１】 次の：半導体ウェーハ上にフォトレジス
トを配置し；上記フォトレジスト中にパターンを形成
し；上記ウェーハをクエン酸カリウム、クエン酸および
過酸化水素より成るエッチング剤によりエッチングし；
そして上記ウェーハ上に金属を堆積させる工程を含む半
導体ディバイスの形成方法。 - 【請求項２】 堆積が蒸着によって行われ、そしてウェ
ーハを溶媒中に入れる工程をさらに含む、請求項１に記
載の方法。 - 【請求項３】 ウェーハがGaAs／AlGaAsである請求項１
に記載の方法。 - 【請求項４】 ウェーハがInGaAs／InAlAs／InPであ
る、請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 ウェーハをAlGaAs層に至るまでエッチン
グすること含む、請求項３に記載の方法。 - 【請求項６】 ウェーハをInAlAs層に至るまでエッチン
グすること含む、請求項４に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/667360 | 2000-09-21 | ||
| US09/667,360 US6524899B1 (en) | 2000-09-21 | 2000-09-21 | Process for forming a large area, high gate current HEMT diode |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002184788A true JP2002184788A (ja) | 2002-06-28 |
Family
ID=24677908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001284456A Pending JP2002184788A (ja) | 2000-09-21 | 2001-09-19 | 大面積、高ゲート電流ｈｅｍｔダイオードの形成方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6524899B1 (ja) |
| EP (1) | EP1191576A1 (ja) |
| JP (1) | JP2002184788A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7858506B2 (en) | 2008-06-18 | 2010-12-28 | Micron Technology, Inc. | Diodes, and methods of forming diodes |
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|---|---|---|---|---|
| CA2456662A1 (en) * | 2001-08-07 | 2003-02-20 | Jan Kuzmik | High electron mobility devices |
| US6838325B2 (en) * | 2002-10-24 | 2005-01-04 | Raytheon Company | Method of forming a self-aligned, selectively etched, double recess high electron mobility transistor |
| CN104617019B (zh) * | 2015-02-04 | 2017-06-27 | 桂林电子科技大学 | 一种GaAs衬底MHEMT栅凹槽腐蚀监控方法 |
| US11309412B1 (en) * | 2017-05-17 | 2022-04-19 | Northrop Grumman Systems Corporation | Shifting the pinch-off voltage of an InP high electron mobility transistor with a metal ring |
Citations (4)
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| JPH08255838A (ja) * | 1994-11-02 | 1996-10-01 | Trw Inc | モノリシックの多機能集積回路デバイスを製造する方法 |
| JPH09306889A (ja) * | 1996-05-20 | 1997-11-28 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPH09331025A (ja) * | 1996-06-10 | 1997-12-22 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置、及び半導体装置の製造方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4482442A (en) * | 1981-07-09 | 1984-11-13 | At&T Bell Laboratories | Photoelectrochemical etching of n-type gallium arsenide |
| US4461071A (en) * | 1982-08-23 | 1984-07-24 | Xerox Corporation | Photolithographic process for fabricating thin film transistors |
| US4679303A (en) * | 1983-09-30 | 1987-07-14 | Hughes Aircraft Company | Method of fabricating high density MOSFETs with field aligned channel stops |
| US4584027A (en) * | 1984-11-07 | 1986-04-22 | Ncr Corporation | Twin well single mask CMOS process |
| US4613417A (en) * | 1984-12-28 | 1986-09-23 | At&T Bell Laboratories | Semiconductor etching process |
| US5341114A (en) * | 1990-11-02 | 1994-08-23 | Ail Systems, Inc. | Integrated limiter and amplifying devices |
| JP3135185B2 (ja) * | 1993-03-19 | 2001-02-13 | 三菱電機株式会社 | 半導体エッチング液，半導体エッチング方法，及びＧａＡｓ面の判定方法 |
| US5639343A (en) * | 1995-12-13 | 1997-06-17 | Watkins-Johnson Company | Method of characterizing group III-V epitaxial semiconductor wafers incorporating an etch stop layer |
-
2000
- 2000-09-21 US US09/667,360 patent/US6524899B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-08-28 EP EP01119781A patent/EP1191576A1/en not_active Ceased
- 2001-09-19 JP JP2001284456A patent/JP2002184788A/ja active Pending
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| JPH07503583A (ja) * | 1993-03-25 | 1995-04-13 | ワトキンズ‐ジョンソン カンパニー | 選択的エッチングを用いた３−ｖ族化合物半導体デバイスの製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| US8273643B2 (en) | 2008-06-18 | 2012-09-25 | Micron Technology, Inc. | Diodes, and methods of forming diodes |
| US8889538B2 (en) | 2008-06-18 | 2014-11-18 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming diodes |
| US9397187B2 (en) | 2008-06-18 | 2016-07-19 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming diodes |
| US9520478B2 (en) | 2008-06-18 | 2016-12-13 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming diodes |
| US11916129B2 (en) | 2008-06-18 | 2024-02-27 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming diodes |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1191576A1 (en) | 2002-03-27 |
| US6524899B1 (en) | 2003-02-25 |
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