JP2020102535A - Nitride semiconductor device manufacturing method and nitride semiconductor device - Google Patents

Nitride semiconductor device manufacturing method and nitride semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP2020102535A
JP2020102535A JP2018239890A JP2018239890A JP2020102535A JP 2020102535 A JP2020102535 A JP 2020102535A JP 2018239890 A JP2018239890 A JP 2018239890A JP 2018239890 A JP2018239890 A JP 2018239890A JP 2020102535 A JP2020102535 A JP 2020102535A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inorganic compound
opening
nitride semiconductor
compound film
film
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.)
Granted
Application number
JP2018239890A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7074045B2 (en
Inventor
整 渡邊
Hitoshi Watanabe
整 渡邊
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.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries 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 Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP2018239890A priority Critical patent/JP7074045B2/en
Publication of JP2020102535A publication Critical patent/JP2020102535A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7074045B2 publication Critical patent/JP7074045B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

To provide a nitride semiconductor device manufacturing method and a nitride semiconductor device that can increase the mechanical strength of a metal electrode.SOLUTION: A nitride semiconductor device manufacturing method includes the steps of: depositing an insulative first inorganic compound film containing Si on a nitride semiconductor layer; depositing a second inorganic compound film containing Al on the first inorganic compound film; forming an opening penetrating the first inorganic compound film and the second inorganic compound film by dry etching; and depositing a metal electrode in the opening. In the step of forming the opening, the second inorganic compound film and the first inorganic compound film are continuously etched using an etching gas mainly containing a fluorine-based gas species.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、窒化物半導体デバイスの製造方法及び窒化物半導体デバイスに関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a nitride semiconductor device and a nitride semiconductor device.

特許文献1には、高誘電率金属酸化膜のドライエッチング方法に関する技術が開示されている。この方法は、プラズマを用いて高誘電率金属酸化膜をドライエッチングする方法であって、希ガスと混合したBCl3ガスに、炭素元素比率の高いフルオロカーボンガスを微量添加する。また、特許文献2には、化合物半導体装置及びその製造方法に関する技術が開示されている。この装置は、窒化物半導体のキャリア走行層と、キャリア走行層上に設けられた窒化物半導体のキャリア供給層と、キャリア供給層上に設けられたSiN膜と、SiN膜上に設けられたAl23膜と、を備える。ゲート開口を形成する際、BCl3ガスを用いてAl23膜をエッチングしたのち、CF4ガスを用いてSiN膜をエッチングする。 Patent Document 1 discloses a technique relating to a dry etching method for a high dielectric constant metal oxide film. This method is a method of dry etching a high dielectric constant metal oxide film using plasma, and a small amount of fluorocarbon gas having a high carbon element ratio is added to BCl 3 gas mixed with a rare gas. Patent Document 2 discloses a technique relating to a compound semiconductor device and a method for manufacturing the same. This device includes a carrier traveling layer of a nitride semiconductor, a carrier supply layer of a nitride semiconductor provided on the carrier traveling layer, a SiN film provided on the carrier supply layer, and an Al provided on the SiN film. And a 2 O 3 film. When forming the gate opening, the Al 2 O 3 film is etched using BCl 3 gas and then the SiN film is etched using CF 4 gas.

特開2009−064991号公報JP, 2009-064991, A 特開2016−134541号公報JP, 2016-134541, A

窒化物半導体デバイスの高周波特性といった電気特性の向上のため、デバイス自体の小型化が進んでいる。例えば、高電子移動度トランジスタ(HEMT)といった電界効果トランジスタでは、ゲート電極と半導体層との接触面の長さ(ゲート長)が短いほど高周波特性等の電気特性が向上するので、ゲート長を短縮することが求められている。現在、例えば数十nmオーダーのゲート長が実現している。しかしながら、ゲート電極などの金属電極において、半導体層との接触面が短くなるほど、金属電極の機械的強度は低下する。 In order to improve electrical characteristics such as high frequency characteristics of nitride semiconductor devices, miniaturization of the devices themselves is progressing. For example, in a field effect transistor such as a high electron mobility transistor (HEMT), the shorter the length of the contact surface between the gate electrode and the semiconductor layer (gate length), the higher the electrical characteristics such as high frequency characteristics. Is required to do. Currently, gate lengths on the order of, for example, tens of nm are realized. However, in a metal electrode such as a gate electrode, the shorter the contact surface with the semiconductor layer, the lower the mechanical strength of the metal electrode.

本発明の一側面は、金属電極の機械的強度を高めることができる窒化物半導体デバイスの製造方法及び窒化物半導体デバイスの提供を目的とする。 An object of one aspect of the present invention is to provide a method for manufacturing a nitride semiconductor device and a nitride semiconductor device capable of increasing the mechanical strength of a metal electrode.

本発明の一側面に係る窒化物半導体デバイスの製造方法は、窒化物半導体層上にSiを含む絶縁性の第1無機化合物膜を堆積する工程と、第1無機化合物膜上に、Alを含む第2無機化合物膜を堆積する工程と、第1無機化合物膜及び第2無機化合物膜を貫通する開口をドライエッチングにより形成する工程と、開口内に金属電極を堆積する工程と、を含む。開口を形成する工程では、フッ素系のガス種を含み、塩素系のガス種を含まないエッチングガスを用いて第2無機化合物膜及び第1無機化合物膜を連続的にエッチングする。 A method for manufacturing a nitride semiconductor device according to one aspect of the present invention includes a step of depositing an insulating first inorganic compound film containing Si on a nitride semiconductor layer, and including Al on the first inorganic compound film. The method includes depositing a second inorganic compound film, forming an opening penetrating the first inorganic compound film and the second inorganic compound film by dry etching, and depositing a metal electrode in the opening. In the step of forming the opening, the second inorganic compound film and the first inorganic compound film are continuously etched using an etching gas containing a fluorine-based gas species and not containing a chlorine-based gas species.

本発明の一側面によれば、金属電極の機械的強度を高めることができる窒化物半導体デバイスの製造方法及び窒化物半導体デバイスを提供できる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a nitride semiconductor device and a nitride semiconductor device capable of increasing the mechanical strength of a metal electrode.

図1は、一実施形態に係る製造方法によって製造される半導体デバイスの一例として、電界効果トランジスタを示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a field effect transistor as an example of a semiconductor device manufactured by a manufacturing method according to an embodiment. 図2の(a)〜(c)は、窒化物半導体層7を基板2上に形成した後の各工程を説明する断面図である。2A to 2C are cross-sectional views illustrating each step after forming the nitride semiconductor layer 7 on the substrate 2. 図3の(a)および(b)は、窒化物半導体層7を基板2上に形成した後の各工程を説明する断面図である。FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views illustrating each step after the nitride semiconductor layer 7 is formed on the substrate 2. 図4の(a)および(b)は、窒化物半導体層7を基板2上に形成した後の各工程を説明する断面図である。FIGS. 4A and 4B are cross-sectional views for explaining each step after the nitride semiconductor layer 7 is formed on the substrate 2. 図5は、本発明者によって試作されたトランジスタ1のゲート電極23付近を示すSEM写真である。FIG. 5 is an SEM photograph showing the vicinity of the gate electrode 23 of the transistor 1 prototyped by the present inventor.

本発明の実施形態に係る窒化物半導体デバイスの製造方法及び窒化物半導体デバイスの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Specific examples of the method for manufacturing a nitride semiconductor device and the nitride semiconductor device according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited to these exemplifications, and is shown by the scope of the claims, and is intended to include meanings equivalent to the scope of the claims and all modifications within the scope. In the following description, the same reference numerals are given to the same elements in the description of the drawings, and overlapping description will be omitted.

図1は、本実施形態に係る製造方法によって製造される半導体デバイスの一例として、電界効果トランジスタ(以下、単にトランジスタという)を示す断面図である。図1に示すように、トランジスタ1は、基板2、窒化物半導体層7、SiN膜11、Al23膜12及び13、Alxy膜14、ソース電極21、ドレイン電極22、並びにゲート電極23を備える。窒化物半導体層7は、基板2側から順に、バッファ層3、チャネル層4、バリア層5、及びキャップ層6を含む。本実施形態のトランジスタ1は、高電子移動度トランジスタ(HEMT)である。チャネル層4内であってチャネル層4とバリア層5との界面近傍には、2次元電子ガス(2DEG:2 Dimensional Electron Gas)が生じる。これにより、チャネル層4内にチャネル領域が形成される。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a field effect transistor (hereinafter, simply referred to as a transistor) as an example of a semiconductor device manufactured by the manufacturing method according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the transistor 1 includes a substrate 2, a nitride semiconductor layer 7, a SiN film 11, Al 2 O 3 films 12 and 13, an Al x F y film 14, a source electrode 21, a drain electrode 22, and a gate. The electrode 23 is provided. The nitride semiconductor layer 7 includes a buffer layer 3, a channel layer 4, a barrier layer 5, and a cap layer 6 in order from the substrate 2 side. The transistor 1 of this embodiment is a high electron mobility transistor (HEMT). Two-dimensional electron gas (2DEG: 2 Dimensional Electron Gas) is generated in the channel layer 4 and in the vicinity of the interface between the channel layer 4 and the barrier layer 5. As a result, a channel region is formed in the channel layer 4.

基板2は、結晶成長用の基板である。基板2として、例えばSiC基板、GaN基板、又はサファイア(Al)基板が挙げられる。一実施例では、基板2はSiC基板である。バッファ層3は、チャネル層4及びバリア層5を基板2上にエピタキシャル成長するための緩衝層である。バッファ層3は、窒化物半導体から構成され、例えばAlN層である。バッファ層3の厚さは、例えば10nm以上100nm以下である。チャネル層4は、バッファ層3上にエピタキシャル成長した半導体層である。チャネル層4は、窒化物半導体から構成され、例えばGaN層である。チャネル層4の厚さは、例えば400nm以上2000nm以下である。 The substrate 2 is a substrate for crystal growth. Examples of the substrate 2 include a SiC substrate, a GaN substrate, and a sapphire (Al 2 O 3 ) substrate. In one example, the substrate 2 is a SiC substrate. The buffer layer 3 is a buffer layer for epitaxially growing the channel layer 4 and the barrier layer 5 on the substrate 2. The buffer layer 3 is made of a nitride semiconductor and is, for example, an AlN layer. The thickness of the buffer layer 3 is, for example, 10 nm or more and 100 nm or less. The channel layer 4 is a semiconductor layer epitaxially grown on the buffer layer 3. The channel layer 4 is made of a nitride semiconductor and is, for example, a GaN layer. The thickness of the channel layer 4 is, for example, 400 nm or more and 2000 nm or less.

バリア層5は、チャネル層4上にエピタキシャル成長した半導体層である。バリア層5は、チャネル層4よりも電子親和力が大きい窒化物半導体から構成され、例えばAlGaN層、InAlN層、あるいはInAlGaN層を含む。バリア層5はn型の導電性を示してもよい。バリア層5の厚さは、例えば5nm以上30nm以下である。キャップ層6は、バリア層5上にエピタキシャル成長した半導体層である。キャップ層6は、窒化物半導体から構成され、例えばGaN層である。キャップ層6も不純物を含んでもよい。キャップ層6の厚さの下限値は、例えば1nmである。キャップ層6の厚さの上限値は、例えば5nmである。一実施例では、バリア層5はn型のAlGaN層であり、キャップ層6はn型GaN層である。 The barrier layer 5 is a semiconductor layer epitaxially grown on the channel layer 4. The barrier layer 5 is made of a nitride semiconductor having a higher electron affinity than the channel layer 4, and includes, for example, an AlGaN layer, an InAlN layer, or an InAlGaN layer. The barrier layer 5 may exhibit n-type conductivity. The thickness of the barrier layer 5 is, for example, 5 nm or more and 30 nm or less. The cap layer 6 is a semiconductor layer epitaxially grown on the barrier layer 5. The cap layer 6 is made of a nitride semiconductor and is, for example, a GaN layer. The cap layer 6 may also contain impurities. The lower limit of the thickness of the cap layer 6 is, for example, 1 nm. The upper limit of the thickness of the cap layer 6 is, for example, 5 nm. In one embodiment, the barrier layer 5 is an n-type AlGaN layer and the cap layer 6 is an n-type GaN layer.

SiN膜11は、窒化物半導体層7上(本実施形態ではキャップ層6上)に設けられた保護膜であって、本実施形態における、Siを含む絶縁性の第1無機化合物膜の例である。SiN膜11は、窒化物半導体層7の表面(特に、キャップ層6の表面6a)を保護するために設けられる。後述するように、SiN膜11は、例えば減圧CVD法(Low PressureChemical Vapor Deposition;LPCVD)もしくはプラズマCVD法を用いて形成される。LPCVD法は、成膜圧力を下げ、成膜温度を高くすることによって、緻密な膜を形成する方法である。 The SiN film 11 is a protective film provided on the nitride semiconductor layer 7 (on the cap layer 6 in the present embodiment), and is an example of an insulating first inorganic compound film containing Si in the present embodiment. is there. The SiN film 11 is provided to protect the surface of the nitride semiconductor layer 7 (in particular, the surface 6a of the cap layer 6). As will be described later, the SiN film 11 is formed by using, for example, a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) method or a plasma CVD method. The LPCVD method is a method of forming a dense film by lowering the film formation pressure and raising the film formation temperature.

Al23膜13は、SiN膜11上に設けられた保護膜であって、本実施形態における、Alを含む第2無機化合物膜の例である。Al23膜13は、SiN膜11と同様に、窒化物半導体層7の表面(特に、キャップ層6の表面6a)を保護するために設けられる。後述するように、Al23膜13は、例えば原子層堆積法(AtomicLayer Deposition;ALD)を用いて形成される。 The Al 2 O 3 film 13 is a protective film provided on the SiN film 11 and is an example of the second inorganic compound film containing Al in the present embodiment. Like the SiN film 11, the Al 2 O 3 film 13 is provided to protect the surface of the nitride semiconductor layer 7 (in particular, the surface 6a of the cap layer 6). As described later, the Al 2 O 3 film 13 is formed by using, for example, an atomic layer deposition method (Atomic Layer Deposition; ALD).

SiN膜11及びAl23膜13には、これらの膜11,13を貫通するゲート開口15a、ソース開口15b、及びドレイン開口15cが形成されている。ソース開口15bとドレイン開口15cとの間隔は、例えば2.5μmである。ゲート開口15aは、ソース開口15bとドレイン開口15cとの間に位置する。ゲート開口15a内では、キャップ層6が露出している。ソース開口15b及びドレイン開口15c内ではキャップ層6が除去されており、バリア層5が露出している。 The SiN film 11 and the Al 2 O 3 film 13 are formed with a gate opening 15a, a source opening 15b, and a drain opening 15c which penetrate the films 11 and 13. The distance between the source opening 15b and the drain opening 15c is 2.5 μm, for example. The gate opening 15a is located between the source opening 15b and the drain opening 15c. The cap layer 6 is exposed in the gate opening 15a. In the source opening 15b and the drain opening 15c, the cap layer 6 is removed and the barrier layer 5 is exposed.

ソース電極21は、ソース開口15bを塞ぎ、かつ、窒化物半導体層7上に設けられる。ソース電極21は、ソース開口15bを介してバリア層5と接している。ドレイン電極22は、ドレイン開口15cを塞ぎ、かつ、窒化物半導体層7上に設けられる。ドレイン電極22は、ドレイン開口15cを介してバリア層5と接している。ソース電極21及びドレイン電極22は、オーミック電極であり、例えば互いに重なるタンタル(Ta)層、アルミニウム(Al)層及びモリブデン(Mo)層との合金である。例えば、合金化前のTa層の厚さは10nmであり、Al層の厚さは120nmであり、Mo層の厚さは60nmである。Ta層に代えてチタン(Ti)層を採用することもできる。 The source electrode 21 closes the source opening 15b and is provided on the nitride semiconductor layer 7. The source electrode 21 is in contact with the barrier layer 5 via the source opening 15b. The drain electrode 22 closes the drain opening 15c and is provided on the nitride semiconductor layer 7. The drain electrode 22 is in contact with the barrier layer 5 via the drain opening 15c. The source electrode 21 and the drain electrode 22 are ohmic electrodes and are, for example, alloys with a tantalum (Ta) layer, an aluminum (Al) layer, and a molybdenum (Mo) layer that overlap with each other. For example, the Ta layer before alloying has a thickness of 10 nm, the Al layer has a thickness of 120 nm, and the Mo layer has a thickness of 60 nm. A titanium (Ti) layer may be used instead of the Ta layer.

ゲート電極23は、本実施形態における金属電極の例であり、窒化物半導体層7においてソース電極21とドレイン電極22との間に位置する領域上において、少なくともゲート開口15a内に設けられている。そして、ゲート電極23は、ゲート開口15aを介してキャップ層6に接している。具体的には、ゲート電極23は、少なくともゲート開口15aを埋め込んでいる。ゲート電極23は、キャップ層6とショットキ接触する材料を含み、例えばニッケル(Ni)層と金(Au)層との積層構造を有する。この場合、Ni層がキャップ層6にショットキ接触する。なお、キャップ層6とショットキ接触できる材料としては、Niの他にPt(白金)等が挙げられる。Ni層の厚さは例えば80nmであり、Au層の厚さは例えば120nmである。 The gate electrode 23 is an example of the metal electrode in the present embodiment, and is provided at least in the gate opening 15a on the region of the nitride semiconductor layer 7 located between the source electrode 21 and the drain electrode 22. The gate electrode 23 is in contact with the cap layer 6 via the gate opening 15a. Specifically, the gate electrode 23 fills at least the gate opening 15a. The gate electrode 23 includes a material that is in Schottky contact with the cap layer 6, and has, for example, a laminated structure of a nickel (Ni) layer and a gold (Au) layer. In this case, the Ni layer comes into Schottky contact with the cap layer 6. As a material that can be in Schottky contact with the cap layer 6, Pt (platinum) or the like can be used in addition to Ni. The Ni layer has a thickness of, for example, 80 nm, and the Au layer has a thickness of, for example, 120 nm.

ゲート電極23は、キャップ層6及びSiN膜11に接する第1の部分23aと、第1の部分23a上に位置する第2の部分23bとを有する。第2の部分23bの幅は、第1の部分23aの幅よりも大きい。このため、ゲート電極23の断面形状は、略T字形状を呈する。第1の部分23aは、少なくともゲート開口15aから露出するキャップ層6と、ゲート開口15aの開口縁とに接触している。 The gate electrode 23 has a first portion 23a in contact with the cap layer 6 and the SiN film 11, and a second portion 23b located on the first portion 23a. The width of the second portion 23b is larger than the width of the first portion 23a. Therefore, the gate electrode 23 has a substantially T-shaped cross section. The first portion 23a is in contact with at least the cap layer 6 exposed from the gate opening 15a and the opening edge of the gate opening 15a.

Al23膜12は、Al23膜13上に設けられるとともに、ゲート電極23を覆う。後述するように、Al23膜12は例えばALD法を用いて形成される。Al23膜12には、開口12b及び12cが形成されている。開口12bは、Al23膜12のうちソース電極21を覆う部分に形成されており、ソース電極21の上面を露出する。ソース電極21は、開口12bを介して、図示しないソース電極パッドと接する。開口12cは、Al23膜12のうちドレイン電極22を覆う部分に形成されており、ドレイン電極22の上面を露出する。ドレイン電極22は、開口12cを介して、図示しないドレイン電極パッドと接する。 The Al 2 O 3 film 12 is provided on the Al 2 O 3 film 13 and covers the gate electrode 23. As described later, the Al 2 O 3 film 12 is formed by using, for example, the ALD method. Openings 12b and 12c are formed in the Al 2 O 3 film 12. The opening 12b is formed in a portion of the Al 2 O 3 film 12 that covers the source electrode 21, and exposes the upper surface of the source electrode 21. The source electrode 21 contacts a source electrode pad (not shown) through the opening 12b. The opening 12c is formed in a portion of the Al 2 O 3 film 12 that covers the drain electrode 22, and exposes the upper surface of the drain electrode 22. The drain electrode 22 is in contact with a drain electrode pad (not shown) via the opening 12c.

Alxy膜14は、本実施形態における、Al及びFを含む無機化合物膜の例である。Alxy膜14は、ゲート電極23の第1の部分23aの側壁、及び該側壁と繋がる第2の部分23bの下面に、膜状に付着している。換言すると、Alxy膜14は、ゲート電極23の第1の部分23aの側壁及び該側壁と繋がる第2の部分23bの下面と、Al23膜12との間に形成されている。後述するように、Alxy膜14を構成するAlxyは、Al23膜13に対してドライエッチングを行いゲート開口15aを形成する際に、フッ素を含むガス種と、Al23膜13のAlとが相互に反応して生成される。Alxy膜14は、このAlxyがゲート電極23に付着したものである。Alxy膜14の厚さの下限値は例えば10nmであり、上限値は例えば50nmである。なお、Alの組成x及びFの組成yは、形成条件によって種々の値をとることができる。また、Alxy膜14にAl及びFとは異なる別の原子が混入してもよい。 The Al x F y film 14 is an example of an inorganic compound film containing Al and F in the present embodiment. The Al x F y film 14 is adhered in a film shape on the side wall of the first portion 23a of the gate electrode 23 and the lower surface of the second portion 23b connected to the side wall. In other words, the Al x F y film 14 is formed between the Al 2 O 3 film 12 and the side wall of the first portion 23 a of the gate electrode 23 and the lower surface of the second portion 23 b connected to the side wall. .. As described later, Al x F y film 14 Al x F y constituting the, when forming a gate opening 15a by dry etching on the Al 2 O 3 film 13, a gas species containing fluorine, Al Al of the 2 O 3 film 13 reacts with Al and is generated. The Al x F y film 14 has the Al x F y attached to the gate electrode 23. The lower limit of the thickness of the Al x F y film 14 is, for example, 10 nm, and the upper limit thereof is, for example, 50 nm. The composition x of Al and the composition y of F can take various values depending on the forming conditions. Further, another atom different from Al and F may be mixed in the Al x F y film 14.

次に、本実施形態に係るトランジスタ1の製造方法を説明する。トランジスタ1を製造する際には、まず、バッファ層3、チャネル層4、バリア層5、及びキャップ層6を含む窒化物半導体層7を基板2上に形成する。例えば、MOCVD法を用いて、バッファ層3として機能するAlN層、チャネル層4として機能するGaN層、バリア層5として機能するAlGaN層、及びキャップ層6として機能するGaN層を、SiC基板上に順にエピタキシャル成長する。 Next, a method of manufacturing the transistor 1 according to this embodiment will be described. When manufacturing the transistor 1, first, the nitride semiconductor layer 7 including the buffer layer 3, the channel layer 4, the barrier layer 5, and the cap layer 6 is formed on the substrate 2. For example, using the MOCVD method, an AlN layer functioning as the buffer layer 3, a GaN layer functioning as the channel layer 4, an AlGaN layer functioning as the barrier layer 5, and a GaN layer functioning as the cap layer 6 are formed on the SiC substrate. Epitaxial growth is performed in order.

図2の(a)〜(c)、図3の(a),(b)、及び図4の(a),(b)は、窒化物半導体層7を基板2上に形成した後の各工程を説明する断面図である。なお、これらの図においては、基板2の図示を省略している。図2の(a)に示されるように、窒化物半導体層7の表面に接しており該表面を覆うSiN膜11を窒化物半導体層7上に堆積する。この工程では、ジクロロシランガス及びアンモニアガスを原料とする減圧CVD法もしくはプラズマCVD法により、SiN膜11を窒化物半導体層7上に堆積する。この工程では、堆積時間を制御することにより、SiN膜11の厚さを、例えば5nm以上150nm以下とする。一実施例では、SiN膜11の厚さは60nmである。SiN膜11を減圧CVD法により形成する場合、その成膜温度の下限値は例えば800℃であり、上限値は例えば900℃である。これは、プラズマCVD法における成膜温度よりも極めて高い温度である。但し、この温度は、窒化物半導体層7の成長温度よりも低い。また、SiN膜11を減圧CVD法により堆積する場合、その成膜圧力の下限値は例えば10Paであり、上限値は例えば100Paである。ジクロロシランの流量F1とアンモニアガスの流量F2との比(F1/F2)は、例えば0.3以上である。このジクロロシランの流量比は、ストイキオメトリとなるジクロロシランの流量比よりも大きいため、Siリッチな膜が形成される。ジクロロシランの流量は例えば10sccm〜100sccmの範囲内であり、アンモニアガスの流量は例えば200sccm〜2000sccmの範囲内である。なお、単位sccmは、標準状態での立方センチメートル毎分を意味する。1sccmは、1.69×10−4Pa・m・sec−1に相当する。 2A to 2C, FIGS. 3A and 3B, and FIGS. 4A and 4B are views after the nitride semiconductor layer 7 is formed on the substrate 2. It is sectional drawing explaining a process. The substrate 2 is not shown in these figures. As shown in FIG. 2A, a SiN film 11 that is in contact with and covers the surface of the nitride semiconductor layer 7 is deposited on the nitride semiconductor layer 7. In this step, the SiN film 11 is deposited on the nitride semiconductor layer 7 by a low pressure CVD method or a plasma CVD method using dichlorosilane gas and ammonia gas as raw materials. In this step, the thickness of the SiN film 11 is set to, for example, 5 nm or more and 150 nm or less by controlling the deposition time. In one embodiment, the SiN film 11 has a thickness of 60 nm. When the SiN film 11 is formed by the low pressure CVD method, the lower limit value of the film forming temperature is, for example, 800° C. and the upper limit value is, for example, 900° C. This is a temperature extremely higher than the film forming temperature in the plasma CVD method. However, this temperature is lower than the growth temperature of the nitride semiconductor layer 7. When depositing the SiN film 11 by the low pressure CVD method, the lower limit value of the film forming pressure is, for example, 10 Pa, and the upper limit value is, for example, 100 Pa. The ratio (F1/F2) between the flow rate F1 of dichlorosilane and the flow rate F2 of ammonia gas is, for example, 0.3 or more. Since the flow rate ratio of this dichlorosilane is larger than the flow rate ratio of dichlorosilane that becomes stoichiometry, a Si-rich film is formed. The flow rate of dichlorosilane is, for example, in the range of 10 sccm to 100 sccm, and the flow rate of ammonia gas is, for example, in the range of 200 sccm to 2000 sccm. The unit sccm means cubic centimeter per minute in a standard state. 1 sccm corresponds to 1.69×10 −4 Pa·m 3 ·sec −1 .

次に、SiN膜11の表面に接しており該表面を覆うAl23膜13をSiN膜11上に堆積する。この工程では、トリメチルアルミニウム(TMA)及び酸化剤としてのオゾン(O3)を原料とするALD法により、Al23膜13をSiN膜11上に堆積する。この工程では、ALDのサイクル数を制御することにより、Al23膜13の厚さを、例えば10nm以上50nm以下とする。一実施例では、Al23膜13の厚さは20nmである。TMAの使用レートは例えば8×10−5グラム/秒である。Al23膜13の成膜温度の下限値は例えば200℃であり、上限値は例えば400℃である。一実施例では、Al23膜13の成膜温度は300℃である。 Next, an Al 2 O 3 film 13 that is in contact with the surface of the SiN film 11 and covers the surface is deposited on the SiN film 11. In this step, the Al 2 O 3 film 13 is deposited on the SiN film 11 by the ALD method using trimethylaluminum (TMA) and ozone (O 3 ) as an oxidizing agent as raw materials. In this step, the thickness of the Al 2 O 3 film 13 is set to, for example, 10 nm or more and 50 nm or less by controlling the number of ALD cycles. In one example, the thickness of the Al 2 O 3 film 13 is 20 nm. The usage rate of TMA is, for example, 8×10 −5 g/sec. The lower limit of the film forming temperature of the Al 2 O 3 film 13 is, for example, 200° C., and the upper limit thereof is, for example, 400° C. In one embodiment, the film forming temperature of the Al 2 O 3 film 13 is 300°C.

続いて、SiN膜11及びAl23膜13の各一部を選択的にエッチングして、図2の(b)に示されるソース開口15b及びドレイン開口15cを形成する。具体的には、Al23膜13上にレジストを塗布し、ソース開口15b及びドレイン開口15cと同一の平面形状を有する開口パターンを該レジストに形成する。そして、まずAl23膜13のドライエッチングを、該開口パターンを介して行う。その際、塩素系のガス種を含む反応ガス(例えばBCl3とCl2との混合ガス)を用いてAl23膜13をエッチングする。BCl3の流量は例えば30sccmであり、Cl2の流量は例えば5sccmである。RFパワーは例えば200Wであり、バイアスパワーは例えば10Wである。圧力は例えば0.4Paである。次に、SiN膜11のドライエッチングを、レジストの開口パターンを介して行う。その際、フッ素系のガス種を含む反応ガス(例えばCF4)を用いてSiN膜11をエッチングする。CF4の流量は例えば50sccmである。RFパワーは例えば100Wであり、バイアスパワーは例えば30Wである。圧力は例えば0.4Paである。この工程によって、SiN膜11及びAl23膜13を貫通するソース開口15b及びドレイン開口15cが形成され、窒化物半導体層7が露出する。 Subsequently, each part of the SiN film 11 and the Al 2 O 3 film 13 is selectively etched to form the source opening 15b and the drain opening 15c shown in FIG. 2B. Specifically, a resist is applied on the Al 2 O 3 film 13, and an opening pattern having the same planar shape as the source opening 15b and the drain opening 15c is formed in the resist. Then, first, dry etching of the Al 2 O 3 film 13 is performed through the opening pattern. At that time, the Al 2 O 3 film 13 is etched using a reaction gas containing a chlorine-based gas species (for example, a mixed gas of BCl 3 and Cl 2 ). The flow rate of BCl 3 is, for example, 30 sccm, and the flow rate of Cl 2 is, for example, 5 sccm. The RF power is, for example, 200 W, and the bias power is, for example, 10 W. The pressure is 0.4 Pa, for example. Next, dry etching of the SiN film 11 is performed through the opening pattern of the resist. At that time, the SiN film 11 is etched by using a reaction gas containing a fluorine-based gas species (for example, CF 4 ). The flow rate of CF 4 is, for example, 50 sccm. The RF power is, for example, 100 W, and the bias power is, for example, 30 W. The pressure is 0.4 Pa, for example. By this step, the source opening 15b and the drain opening 15c penetrating the SiN film 11 and the Al 2 O 3 film 13 are formed, and the nitride semiconductor layer 7 is exposed.

続いて、ソース開口15b及びドレイン開口15c内のキャップ層6を、塩素系ガスを反応ガスとするドライエッチングにより除去する。これにより、ソース開口15b及びドレイン開口15c内においてバリア層5が露出する。その後、ソース開口15b内にソース電極21を形成し、ドレイン開口15c内にドレイン電極22を形成する。この工程では、ソース電極21及びドレイン電極22のための金属(例えば、Ta層、Al層及びMo層)を、例えば真空蒸着法等の物理気相成長法(Physical Vapor Deposition;PVD)及びリフトオフにより形成する。その後、これらをオーミック電極とするため、例えば500℃〜600℃(一実施例では570℃、5分)の熱処理によって上記金属を合金化する。 Then, the cap layer 6 in the source opening 15b and the drain opening 15c is removed by dry etching using chlorine gas as a reaction gas. As a result, the barrier layer 5 is exposed in the source opening 15b and the drain opening 15c. Then, the source electrode 21 is formed in the source opening 15b, and the drain electrode 22 is formed in the drain opening 15c. In this step, a metal for the source electrode 21 and the drain electrode 22 (for example, Ta layer, Al layer, and Mo layer) is formed by physical vapor deposition (PVD) such as vacuum deposition and lift-off. Form. Then, in order to use these as ohmic electrodes, the above metals are alloyed by heat treatment at, for example, 500° C. to 600° C. (570° C. for 5 minutes in one embodiment).

続いて、図2の(c)に示されるように、窒化物半導体層7上の全面(Al23膜13上及び各電極21,22上)にわたって積層レジスト30を形成する。積層レジスト30は、Al23膜13上及び各電極21,22上にレジスト31〜33を順に積層することによって形成される。このため、レジスト31(最下層レジスト)がAl23膜13に接しており、レジスト32(中間層レジスト)がレジスト31とレジスト33(最上層レジスト)との間に位置する。レジスト31〜33のそれぞれの厚さは、例えば150nm以上800nm以下である。本実施形態では、レジスト31と33のそれぞれの厚さが実質的に等しく形成されているが、これに限られない。また、レジスト32が最も厚く形成されているが、これに限られない。一実施例では、レジスト31〜33のそれぞれの厚さは290/400/320nmである。 Subsequently, as shown in FIG. 2C, a laminated resist 30 is formed on the entire surface of the nitride semiconductor layer 7 (on the Al 2 O 3 film 13 and the electrodes 21 and 22). The laminated resist 30 is formed by sequentially laminating resists 31 to 33 on the Al 2 O 3 film 13 and the electrodes 21 and 22. Therefore, the resist 31 (lowermost layer resist) is in contact with the Al 2 O 3 film 13, and the resist 32 (intermediate layer resist) is located between the resist 31 and the resist 33 (uppermost layer resist). The thickness of each of the resists 31 to 33 is, for example, 150 nm or more and 800 nm or less. In the present embodiment, the resists 31 and 33 are formed to have substantially the same thickness, but the present invention is not limited to this. Further, although the resist 32 is formed thickest, the invention is not limited to this. In one example, the thickness of each of the resists 31-33 is 290/400/320 nm.

レジスト31〜33のそれぞれは、電子線レジストである。電子線レジストは、電子線によって露光されるレジストである。レジスト31,33は、例えば、α−クロロアクリレートとα−メチルスチレンとの共重合体である。一実施例では、レジスト31,33として、日本ゼオン株式会社製のZEP520A−7が用いられる。また、レジスト32は、レジスト31,33とは異なる物質から構成される。レジスト32は、レジスト31,33と異なりアルカリ性溶液に対して可溶性を示す。一実施例では、レジスト32として、ポリメチルグルタルイミド(PMGI)が用いられる。 Each of the resists 31 to 33 is an electron beam resist. The electron beam resist is a resist exposed by an electron beam. The resists 31 and 33 are, for example, a copolymer of α-chloroacrylate and α-methylstyrene. In one embodiment, ZEP520A-7 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. is used as the resists 31 and 33. The resist 32 is made of a substance different from the resists 31 and 33. Unlike the resists 31 and 33, the resist 32 is soluble in an alkaline solution. In one example, polymethylglutarimide (PMGI) is used as the resist 32.

続いて、積層レジスト30に開口30aを形成する。この工程では、まず、レジスト33に開口33a(第3の開口)を形成する。具体的には、開口33aの開口幅に対応する第1の幅でレジスト33を露光する。この露光時にレジスト33に照射される電子線は、レジスト31に到達しない。これにより、ゲート電極23の第2の部分23bの幅を精度よく制御できる。一実施例では、この露光時における電子線のドーズ量は、60μC/cmである。そして、レジスト33において露光された箇所を現像して開口33aをレジスト33に形成する。当該現像では、メチルイソブチルケトン(MIBK)及びメチルエチルケトン(MEK)の少なくとも一方を含む溶液によって、レジスト33の上記箇所をエッチングする。一実施例では、MIBKとMEKとの比(MIBK/MEK)を6/4以上に設定した溶液が用いられる。 Then, the opening 30a is formed in the laminated resist 30. In this step, first, the opening 33a (third opening) is formed in the resist 33. Specifically, the resist 33 is exposed with a first width corresponding to the opening width of the opening 33a. The electron beam applied to the resist 33 during this exposure does not reach the resist 31. Thereby, the width of the second portion 23b of the gate electrode 23 can be controlled accurately. In one embodiment, the dose of the electron beam during this exposure is 60 μC/cm 2 . Then, the exposed portion of the resist 33 is developed to form an opening 33a in the resist 33. In the development, the above-mentioned portion of the resist 33 is etched with a solution containing at least one of methyl isobutyl ketone (MIBK) and methyl ethyl ketone (MEK). In one embodiment, a solution in which the ratio of MIBK and MEK (MIBK/MEK) is set to 6/4 or more is used.

レジスト33に開口33aを形成した後、開口33aに重なる開口32a(第2の開口)をレジスト32に形成する。具体的には、開口33aを介してレジスト32をウェットエッチングする。当該ウェットエッチングでは、例えばアルカリ性溶液を用いて、レジスト32に開口32aを形成する。アルカリ性溶液は、例えば水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)水溶液である。なお、開口32aの開口幅は、開口33aの開口幅よりも大きい。このため、レジスト33の一部は、レジスト32に対して庇として機能する。 After forming the opening 33a in the resist 33, an opening 32a (second opening) overlapping the opening 33a is formed in the resist 32. Specifically, the resist 32 is wet-etched through the opening 33a. In the wet etching, an opening 32a is formed in the resist 32 using, for example, an alkaline solution. The alkaline solution is, for example, a tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution. The opening width of the opening 32a is larger than the opening width of the opening 33a. Therefore, a part of the resist 33 functions as an eaves to the resist 32.

レジスト32に開口32aを形成した後、開口32a,33aに重なる開口31a(第1の開口)をレジスト31に形成する。具体的には、開口32a,33aを介して、開口31aの開口幅に対応する幅でレジスト31を露光する。この露光時にレジスト31に照射される電子線のドーズ量は、レジスト33の露光時における電子線のドーズ量よりも大きい。これにより、開口31aを確実に形成でき、かつ、その開口31aの幅を再現性よく制御できる。一実施例では、この露光時における電子線のドーズ量は、800μC/cmである。開口31aの幅は、開口33aの幅よりも狭い。すなわち、後の工程においてゲート開口15aを形成する際に、ゲート開口15aの幅を、例えば60nm以上150nm以下(一実施例では90nm)とする幅に設定する。また、開口31aの形成時に開口32a,33aの形状変更を防止する観点から、レジスト31に照射される電子線は、レジスト32,33には直接照射されない。そして、レジスト31において露光された箇所を現像して開口31aをレジスト31に形成する。当該現像では、レジスト33の現像に用いた溶液よりも弱い現像液が用いられる。これにより、レジスト31の現像時にレジスト33がエッチングされることを防止もしくは抑制できる。一実施例では、レジスト31の現像液は、MIBKとイソプロピルアルコール(IPA)との混合液である。 After forming the opening 32a in the resist 32, an opening 31a (first opening) that overlaps the openings 32a and 33a is formed in the resist 31. Specifically, the resist 31 is exposed through the openings 32a and 33a with a width corresponding to the opening width of the opening 31a. The dose amount of the electron beam applied to the resist 31 at the time of this exposure is larger than the dose amount of the electron beam at the time of exposing the resist 33. As a result, the opening 31a can be reliably formed, and the width of the opening 31a can be controlled with good reproducibility. In one embodiment, the dose of electron beam during this exposure is 800 μC/cm 2 . The width of the opening 31a is narrower than the width of the opening 33a. That is, when the gate opening 15a is formed in a later step, the width of the gate opening 15a is set to, for example, 60 nm or more and 150 nm or less (90 nm in one embodiment). Further, from the viewpoint of preventing the shapes of the openings 32a and 33a from being changed when the openings 31a are formed, the electron beam applied to the resist 31 is not directly applied to the resists 32 and 33. Then, the exposed portion of the resist 31 is developed to form an opening 31a in the resist 31. In the development, a developing solution weaker than the solution used for developing the resist 33 is used. This can prevent or suppress the etching of the resist 33 during the development of the resist 31. In one embodiment, the developing solution for the resist 31 is a mixed solution of MIBK and isopropyl alcohol (IPA).

以上のように露光及び現像、並びにエッチングを実施することによって、開口31aを有するレジスト31、開口32aを有するレジスト32、及び開口33aを有するレジスト33を含む積層レジスト30を形成する。開口31a〜33aは、互いに重なっており、且つ、開口30aを構成する。開口31a〜33aにおいて、開口31aの開口幅が最も小さく、開口32aの開口幅が最も大きい。 By performing exposure, development, and etching as described above, the laminated resist 30 including the resist 31 having the opening 31a, the resist 32 having the opening 32a, and the resist 33 having the opening 33a is formed. The openings 31a to 33a overlap each other and form the opening 30a. Among the openings 31a to 33a, the opening width of the opening 31a is the smallest and the opening width of the opening 32a is the largest.

続いて、図3の(a)に示されるように、積層レジスト30をマスクとするドライエッチングによって、Al23膜13及びSiN膜11を貫通するゲート開口15aをこれらの膜13,11に形成する。この工程では、エッチングガスの種類を途中で変更することなく、Al23膜13及びSiN膜11それぞれを連続的にエッチングする。プラズマエッチングは、例えば反応性イオンエッチング(ReactiveIon Etching;RIE)である。エッチングガス(反応性ガス)としては、フッ素系のガス種を主に含むガスが用いられる。フッ素系のガス種としては、例えばSF6,CF4,CHF3,C36,及びC26からなる群から1つ以上が選択される。「フッ素系のガス種を主に含む」とは、エッチングガス(但し、エッチングに寄与しないN2等の不活性ガスを除く)のうち、フッ素系のガス種が半分以上を占めることをいう。一例では、この工程に用いられるエッチングガスはフッ素系のガス種及び不活性ガスからなり、塩素系のガス種(例えばBCl3、Cl2等)を含まない。 Subsequently, as shown in FIG. 3A, a gate opening 15a penetrating the Al 2 O 3 film 13 and the SiN film 11 is formed in these films 13 and 11 by dry etching using the laminated resist 30 as a mask. Form. In this step, the Al 2 O 3 film 13 and the SiN film 11 are continuously etched without changing the type of etching gas. The plasma etching is, for example, reactive ion etching (RIE). As the etching gas (reactive gas), a gas mainly containing a fluorine-based gas species is used. As the fluorine-based gas species, for example, one or more is selected from the group consisting of SF 6 , CF 4 , CHF 3 , C 3 F 6 , and C 2 F 6 . The phrase “mainly contains a fluorine-based gas species” means that the fluorine-based gas species occupy more than half of the etching gas (excluding an inert gas such as N 2 that does not contribute to etching). In one example, the etching gas used in this step is composed of a fluorine-based gas species and an inert gas, and does not include a chlorine-based gas species (for example, BCl 3 , Cl 2 etc.).

エッチングガスに含まれるフッ素系のガス種がCF4である場合、Al23膜13及びSiN膜11のエッチングを通じて、エッチングガス流量は例えば50sccm、RFパワーは例えば100W、反応圧力は例えば0.4Paに設定される。また、SiN膜11をエッチングする際のバイアスパワーは、Al23膜13をエッチングする際のバイアスパワーよりも小さく設定される。一例では、SiN膜11をエッチングする際のバイアスパワーは30Wであり、Al23膜13をエッチングする際のバイアスパワーは10Wである。すなわち、Al23膜13に対するエッチングが終わりSiN膜11に対するエッチングが始まるタイミングの前後に、バイアスパワーが変更される。 When the fluorine-based gas species contained in the etching gas is CF 4 , the etching gas flow rate is, for example, 50 sccm, the RF power is, for example, 100 W, and the reaction pressure is, for example, 0. 0 through the etching of the Al 2 O 3 film 13 and the SiN film 11. It is set to 4 Pa. The bias power when etching the SiN film 11 is set to be smaller than the bias power when etching the Al 2 O 3 film 13. In one example, the bias power when etching the SiN film 11 is 30 W, and the bias power when etching the Al 2 O 3 film 13 is 10 W. That is, the bias power is changed before and after the timing when the etching of the Al 2 O 3 film 13 ends and the etching of the SiN film 11 starts.

フッ素系のガス種を用いる場合、SiNのエッチングレートは、Al23のエッチングレートよりも格段に大きい。例えば、バイアスパワーが30Wの場合、Al23のエッチングレートは毎秒0.12nmであり、SiNのエッチングレートは毎秒1.2nmである。また、バイアスパワーが10Wの場合、Al23のエッチングレートは毎秒0.04nmであり、SiNのエッチングレートは毎秒0.4nmである。従って、上記のようにバイアスパワーを変更することによって、Al23膜13のエッチング時間が過度に長くなることを抑制しつつ、SiN膜11のエッチング時間を確保してエッチング停止タイミングを精度よく制御することができる。 When a fluorine-based gas species is used, the etching rate of SiN is significantly higher than the etching rate of Al 2 O 3 . For example, when the bias power is 30 W, the etching rate of Al 2 O 3 is 0.12 nm/sec, and the etching rate of SiN is 1.2 nm/sec. When the bias power is 10 W, the etching rate of Al 2 O 3 is 0.04 nm/sec, and the etching rate of SiN is 0.4 nm/sec. Therefore, by changing the bias power as described above, while suppressing the etching time of the Al 2 O 3 film 13 from becoming excessively long, the etching time of the SiN film 11 is secured and the etching stop timing is accurately adjusted. Can be controlled.

例えば、Al23膜13の厚さが20nmであり、バイアスパワーを30Wとした場合、Al23膜13のエッチング時間は計算上168秒となる。実際には、それにオーバーエッチングとして30秒程度を追加する。なお、オーバーエッチング時間は、計算上のエッチング時間に対して18%以下に設定され、例えば10〜15%の範囲内に設定される。これにより、ゲート開口15aのAl23膜13の部分を完全にエッチングする。その場合、第1のSiN層11は最大で約36nmエッチングされることになるが、第1のSiN層11の厚さがそれ以上(例えば60nm)あれば、窒化物半導体層7が露出することはない。そして、第1のSiN層11の残りの部分(厚さ24nm)を、10Wのバイアスパワーにてエッチングする。エッチング時間は計算上60秒であり、それにオーバーエッチングとして30秒程度を追加する。 For example, when the thickness of the Al 2 O 3 film 13 is 20 nm and the bias power is 30 W, the etching time of the Al 2 O 3 film 13 is calculated as 168 seconds. Actually, about 30 seconds is added as overetching to it. The overetching time is set to 18% or less of the calculated etching time, and is set within the range of 10 to 15%, for example. As a result, the portion of the Al 2 O 3 film 13 in the gate opening 15a is completely etched. In that case, the first SiN layer 11 is etched up to about 36 nm, but if the thickness of the first SiN layer 11 is more than that (for example, 60 nm), the nitride semiconductor layer 7 is exposed. There is no. Then, the remaining portion (thickness: 24 nm) of the first SiN layer 11 is etched with a bias power of 10 W. The etching time is calculated as 60 seconds, and about 30 seconds is added as overetching to it.

なお、上記の説明ではバイアスパワーの変更タイミングを時間により制御しているが、いわゆるエンドポイントモニタを用いてもよい。すなわち、ウェハ面上の全領域のうちデバイスに無関係な領域(例えばプロセスモニター素子等を作り込む領域)の一部においても、ゲート開口15aの形成と同時にAl23膜13及びSiN膜11をエッチングする。そして、Al23膜13と第1のSiN層11との境界における反射率の変化を観察することにより、Al23膜13のエッチングが完了したタイミング(すなわちバイアスパワーの変更タイミング)を精度良く検知することができる。 In the above description, the bias power change timing is controlled by time, but a so-called endpoint monitor may be used. That is, even in a part of a region unrelated to the device (for example, a region in which a process monitor element or the like is formed) out of the entire region on the wafer surface, the Al 2 O 3 film 13 and the SiN film 11 are formed at the same time when the gate opening 15a is formed. Etching. Then, by observing the change in the reflectance at the boundary between the Al 2 O 3 film 13 and the first SiN layer 11, the timing when the etching of the Al 2 O 3 film 13 is completed (that is, the bias power change timing) is determined. It can be detected accurately.

この工程では、図3の(a)に示されるように、レジスト31の開口31aの内側面、及び開口31aの周辺に、Alxy膜14が形成される。Alxy膜14は、レジスト31の開口31aの内側面、及び開口31aの周辺に、膜状に付着する。このAlxy膜14を構成するAlxyは、Al23膜13に対してドライエッチングを行う際に、フッ素を含むガス種と、Al23膜13のAlとが相互に反応して生成される。前述したように、Alの組成x及びFの組成yは、形成条件(ガス種及びエッチング条件)によって種々の値をとることができる。また、Alxy膜14にAl及びFとは異なる別の原子が混入してもよい。 In this step, as shown in FIG. 3A, the Al x F y film 14 is formed on the inner surface of the opening 31a of the resist 31 and around the opening 31a. The Al x F y film 14 is attached in a film shape on the inner surface of the opening 31 a of the resist 31 and around the opening 31 a. Al x F y constituting the Al x F y layer 14, when performing dry etching on the Al 2 O 3 film 13, cross the gas species containing fluorine, and Al of the Al 2 O 3 film 13 is Generated in response to. As described above, the Al composition x and the F composition y can take various values depending on the formation conditions (gas species and etching conditions). Further, another atom different from Al and F may be mixed in the Al x F y film 14.

続いて、図3の(b)に示されるように、開口31a〜33a及びゲート開口15aを介して、ゲート開口15a内及びゲート開口15aの周辺に、金属電極を堆積する。金属電極の堆積は、例えばPVD等の蒸着法によって実施される。この工程では、まず、積層レジスト30をマスクとして、開口31aの開口幅に相当する幅を有し、ゲート開口15aの開口幅で窒化物半導体層7に接触する第1の部分23aを堆積する。次に、積層レジスト30をマスクとして、第1の部分23aよりも大きい幅を有する第2の部分23bを、第1の部分23a上及びレジスト31上に堆積する。この工程では、上述したAlxy膜14が、第1の部分23aの側面のうちレジスト31と対向する部分、及び第2の部分23bの下面に付着する。 Subsequently, as shown in FIG. 3B, a metal electrode is deposited in the gate opening 15a and around the gate opening 15a through the openings 31a to 33a and the gate opening 15a. The deposition of the metal electrode is performed by a vapor deposition method such as PVD. In this step, first, using the laminated resist 30 as a mask, a first portion 23a having a width corresponding to the opening width of the opening 31a and contacting the nitride semiconductor layer 7 with the opening width of the gate opening 15a is deposited. Next, using the laminated resist 30 as a mask, a second portion 23b having a width larger than that of the first portion 23a is deposited on the first portion 23a and the resist 31. In this step, the Al x F y film 14 described above is attached to the side surface of the first portion 23a, the portion facing the resist 31, and the lower surface of the second portion 23b.

続いて、図4の(a)に示されるように、積層レジスト30を除去することにより、積層レジスト30上に堆積した金属材料のリフトオフを行う。剥離液としては、例えばクリンスルーKS−7008B(登録商標)が用いられる。なお、Alxyは、剥離液に対する耐性が高く、積層レジスト30の剥離を阻害する。また、前の工程において、Alxyはレジスト31だけでなく、レジスト32の開口32aの内側面、及びレジスト33の開口33aの内側面にも付着する。しかしながら、本発明者がトランジスタ1を試作したところ、Alxyの付着はレジスト31に対するものが殆どであり、レジスト32,33の開口32a,33aに対しては軽微(レジスト32,33が完全に覆われない程度)であった。従って、積層レジスト30の剥離に困難は生じなかった。 Subsequently, as shown in FIG. 4A, the laminated resist 30 is removed to lift off the metal material deposited on the laminated resist 30. As the peeling liquid, for example, clean-through KS-7008B (registered trademark) is used. Note that Al x F y has high resistance to a stripping solution and inhibits stripping of the laminated resist 30. Further, in the previous step, Al x F y adheres not only to the resist 31 but also to the inner surface of the opening 32 a of the resist 32 and the inner surface of the opening 33 a of the resist 33. However, when the present inventor prototyped the transistor 1, Al x F y was mostly adhered to the resist 31, and the openings 32a and 33a of the resists 32 and 33 were slightly exposed (the resists 32 and 33 were completely removed). It was not covered by. Therefore, there is no difficulty in peeling the laminated resist 30.

続いて、図4の(b)に示されるように、SiN膜11上及び電極21,22上にAl23膜12を堆積し、このAl23膜12によってゲート電極23を覆う。この工程では、TMA及び酸化剤としてのO3を原料とするALD法により、Al23膜12を堆積する。この工程では、ALDのサイクル数を制御することにより、Al23膜12の厚さを、例えば10nm以上60nm以下とする。その後、電極21,22上のAl23膜12をエッチングすることにより、開口12b,12c(図1を参照)を形成する。以上の工程を経て、図1に示されるトランジスタ1が作製される。なお、このAl23膜12に代えて、プラズマCVD法によりSiN膜を堆積してもよい。 Subsequently, as shown in FIG. 4B, an Al 2 O 3 film 12 is deposited on the SiN film 11 and the electrodes 21 and 22, and the gate electrode 23 is covered with the Al 2 O 3 film 12. In this step, the Al 2 O 3 film 12 is deposited by the ALD method using TMA and O 3 as an oxidizing agent as raw materials. In this step, the thickness of the Al 2 O 3 film 12 is set to, for example, 10 nm or more and 60 nm or less by controlling the number of ALD cycles. After that, the Al 2 O 3 film 12 on the electrodes 21 and 22 is etched to form openings 12b and 12c (see FIG. 1). Through the above steps, the transistor 1 shown in FIG. 1 is manufactured. Instead of the Al 2 O 3 film 12, a SiN film may be deposited by the plasma CVD method.

以上に説明した本実施形態によるトランジスタ1及びその製造方法によって得られる作用効果を説明する。前述したように、HEMTといった電界効果トランジスタでは、ゲート電極と窒化物半導体層との接触面の長さ(ゲート長)が短いほど高周波特性等の電気特性が向上するので、ゲート長を短縮することが求められている。しかしながら、ゲート電極と窒化物半導体層との接触面の幅が小さくなるほど、ゲート電極と窒化物半導体層との固着度合いが弱くなり、ゲート電極の機械的強度が低下する。更に、窒化物半導体層上にゲート電極を形成する際には窒化物半導体層へのダメージを抑えることが求められるので、ゲート電極を形成する際には、本実施形態のように蒸着リフトオフ法を用いることが多い。蒸着により形成されたゲート電極は、スパッタ法により形成されたゲート電極と比較して、密度が疎であり、且つ窒化物半導体層との密着度合いが低い。従って、ゲート電極の倒壊等の欠損が生じ易く、トランジスタの良品率が抑えられて歩留まりが低下してしまう。 The operation and effect obtained by the transistor 1 and the manufacturing method thereof according to the present embodiment described above will be described. As described above, in a field effect transistor such as HEMT, the shorter the length of the contact surface between the gate electrode and the nitride semiconductor layer (gate length), the higher the electric characteristics such as high frequency characteristics. Therefore, the gate length should be shortened. Is required. However, the smaller the width of the contact surface between the gate electrode and the nitride semiconductor layer, the weaker the degree of adhesion between the gate electrode and the nitride semiconductor layer, and the lower the mechanical strength of the gate electrode. Furthermore, when forming the gate electrode on the nitride semiconductor layer, it is necessary to suppress damage to the nitride semiconductor layer. Therefore, when forming the gate electrode, the vapor deposition lift-off method as in this embodiment is used. Often used. The gate electrode formed by evaporation has a lower density and a lower degree of adhesion to the nitride semiconductor layer than the gate electrode formed by a sputtering method. Therefore, defects such as collapse of the gate electrode are likely to occur, the yield rate of the transistor is suppressed, and the yield is reduced.

なお、本実施形態のように、ゲート電極をAl23膜等の保護膜で覆うことによって、ゲート電極の機械的強度を増すことができる。そして、この保護膜を厚く形成するほど、ゲート電極の欠損を低減することができる。しかしながら、保護膜を厚くするほどゲート容量が増加するので、トランジスタ1の高周波特性が低下する。従って、トランジスタ1に充分な高周波特性を持たせるためには、ゲート電極の機械的強度を充分に高くすることができない。 As in the present embodiment, the mechanical strength of the gate electrode can be increased by covering the gate electrode with a protective film such as an Al 2 O 3 film. And, the thicker the protective film is, the more the loss of the gate electrode can be reduced. However, the thicker the protective film is, the more the gate capacitance is increased, so that the high frequency characteristics of the transistor 1 are deteriorated. Therefore, in order to provide the transistor 1 with sufficient high frequency characteristics, the mechanical strength of the gate electrode cannot be sufficiently increased.

このような課題を解決するために、本実施形態では、ゲート開口15aを形成する工程において、フッ素系のガス種を主に含むエッチングガスを用いてAl23膜13及びSiN膜11を連続的にエッチングしている。これによりゲート電極23に付着するAlxy膜14は、その後の工程に対するゲート電極23の耐性(機械的強度)を高めることに寄与する。従って、本実施形態によれば、ゲート電極23の機械的強度を高めることができるので、ゲート電極23の倒壊等の欠損を低減し、トランジスタ1の良品率を高めて歩留まりを向上することができる。特に、本実施形態は、ゲート長が短い場合、また、蒸着リフトオフ法を用いてゲート電極23を形成する場合に好適である。 In order to solve such a problem, in the present embodiment, in the step of forming the gate opening 15a, the Al 2 O 3 film 13 and the SiN film 11 are continuously formed by using an etching gas mainly containing a fluorine-based gas species. Is being etched. As a result, the Al x F y film 14 attached to the gate electrode 23 contributes to increase the resistance (mechanical strength) of the gate electrode 23 to the subsequent steps. Therefore, according to the present embodiment, since the mechanical strength of the gate electrode 23 can be increased, defects such as the collapse of the gate electrode 23 can be reduced, and the yield rate of the transistor 1 can be improved by increasing the yield rate of the transistor 1. .. In particular, this embodiment is suitable when the gate length is short and when the gate electrode 23 is formed by using the vapor deposition lift-off method.

図5は、本発明者によって試作されたトランジスタ1のゲート電極23付近を示すSEM写真である。図5を参照すると、ゲート電極23の第1の部分23aの側面及び第2の部分23bの下面にAlxy膜14が付着しており、ゲート電極23が欠損無く形成されていることがわかる。なお、図中には、ゲート電極23のNi層23cと、Au層23dとが示されている。 FIG. 5 is an SEM photograph showing the vicinity of the gate electrode 23 of the transistor 1 prototyped by the present inventor. Referring to FIG. 5, the Al x F y film 14 is attached to the side surface of the first portion 23a of the gate electrode 23 and the lower surface of the second portion 23b, and the gate electrode 23 is formed without any defect. Recognize. In the figure, the Ni layer 23c of the gate electrode 23 and the Au layer 23d are shown.

本実施形態のように、ゲート電極23は、電界効果トランジスタのゲート電極であってもよい。上述したように、ゲート電極のゲート長が短いほど、電界効果トランジスタの高周波特性が向上する。本実施形態のトランジスタ1及びその製造方法によれば、ゲート電極23の機械的強度を高めることができるので、ゲート電極23の欠損の増加を抑えつつ、ゲート長をより短くすることが可能となる。 As in the present embodiment, the gate electrode 23 may be the gate electrode of a field effect transistor. As described above, the shorter the gate length of the gate electrode, the higher the high frequency characteristics of the field effect transistor. According to the transistor 1 and the method of manufacturing the same of the present embodiment, the mechanical strength of the gate electrode 23 can be increased, so that the gate length can be further shortened while suppressing an increase in defects of the gate electrode 23. ..

本実施形態のように、ゲート開口15aを形成する工程は、開口31aを有するレジスト31、開口32aを有するレジスト32、及び開口33aを有するレジスト33を含み、開口31a〜33aは互いに重なり、開口32aの開口幅が最も大きい積層レジスト30をAl23膜13上に形成する工程と、積層レジスト30をマスクとするドライエッチングによりAl23膜13及びSiN膜11にゲート開口15aを形成する工程と、を含んでもよい。例えばこのような方法により、T型のゲート電極23を形成することができる。また、ゲート電極23の第1の部分23aの側面、及び第2の部分23bの下面にAlxy膜14を付着させて、ゲート電極23の第1の部分23aの機械的強度を効果的に高めることができる。 As in the present embodiment, the step of forming the gate opening 15a includes a resist 31 having an opening 31a, a resist 32 having an opening 32a, and a resist 33 having an opening 33a, and the openings 31a to 33a overlap each other and the opening 32a is formed. opening width formed forming the largest laminated resist 30 on the Al 2 O 3 film 13, a gate opening 15a in the Al 2 O 3 film 13 and the SiN film 11 by dry etching using laminated resist 30 as a mask for The process may be included. For example, the T-type gate electrode 23 can be formed by such a method. Further, the Al x F y film 14 is attached to the side surface of the first portion 23a of the gate electrode 23 and the lower surface of the second portion 23b to effectively increase the mechanical strength of the first portion 23a of the gate electrode 23. Can be increased to

本実施形態のように、フッ素系のガス種は、SF6,CF4,CHF3,C36,及びC26からなる群から選択される1つ以上のガス種であってもよい。これにより、Alxy膜14を好適に生成することができる。 As in the present embodiment, the fluorine-based gas species may be one or more gas species selected from the group consisting of SF 6 , CF 4 , CHF 3 , C 3 F 6 , and C 2 F 6. Good. As a result, the Al x F y film 14 can be preferably formed.

本発明による半導体装置の製造方法は、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態ではオーミック電極(ソース電極及びドレイン電極)を形成する前にAl23膜13を形成しているが、オーミック電極を先に形成し、その後にAl23膜13を形成してもよい。また、上記実施形態ではSiを含む絶縁性の第1無機化合物膜としてSiN膜11を例示しているが、他のSi化合物膜であってもよい。また、上記実施形態ではAlを含む第2無機化合物膜としてAl23膜13を例示しているが、他のAl化合物膜であってもよい。 The method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above embodiment, the Al 2 O 3 film 13 is formed before forming the ohmic electrodes (source electrode and drain electrode), but the ohmic electrode is formed first, and then the Al 2 O 3 film 13 is formed. It may be formed. Further, in the above embodiment, the SiN film 11 is exemplified as the insulating first inorganic compound film containing Si, but another Si compound film may be used. Further, in the above embodiment, the Al 2 O 3 film 13 is exemplified as the second inorganic compound film containing Al, but another Al compound film may be used.

1…トランジスタ、2…基板、3…バッファ層、4…チャネル層、5…バリア層、6…キャップ層、6a…表面、7…窒化物半導体層、11…SiN膜、12…Al23膜、12b,12c…開口、13…Al23膜、14…Alxy膜、15a…ゲート開口、15b…ソース開口、15c…ドレイン開口、21…ソース電極、22…ドレイン電極、23…ゲート電極、23a…第1の部分、23b…第2の部分、30…積層レジスト、31…レジスト(最下層レジスト)、31a…開口(第1の開口)、32…レジスト(中間層レジスト)、32a…開口(第2の開口)、33…レジスト(最上層レジスト)、33a…開口(第3の開口)。 1... Transistor, 2... Substrate, 3... Buffer layer, 4... Channel layer, 5... Barrier layer, 6... Cap layer, 6a... Surface, 7... Nitride semiconductor layer, 11... SiN film, 12... Al 2 O 3 Films, 12b, 12c... Openings, 13... Al 2 O 3 films, 14... Al x F y films, 15a... Gate openings, 15b... Source openings, 15c... Drain openings, 21... Source electrodes, 22... Drain electrodes, 23 ...Gate electrode, 23a...first part, 23b...second part, 30... laminated resist, 31...resist (lowermost layer resist), 31a...opening (first opening), 32...resist (intermediate layer resist) , 32a... Opening (second opening), 33... Resist (uppermost layer resist), 33a... Opening (third opening).

Claims (12)

窒化物半導体デバイスの製造方法であって、
窒化物半導体層上にSiを含む絶縁性の第1無機化合物膜を堆積する工程と、
前記第1無機化合物膜上に、Alを含む第2無機化合物膜を堆積する工程と、
前記第1無機化合物膜及び前記第2無機化合物膜を貫通する開口をドライエッチングにより形成する工程と、
前記開口内に金属電極を堆積する工程と、
を含み、
前記開口を形成する工程では、フッ素系のガス種を主に含むエッチングガスを用いて前記第2無機化合物膜及び前記第1無機化合物膜を連続的にエッチングする、窒化物半導体デバイスの製造方法。
A method for manufacturing a nitride semiconductor device, comprising:
Depositing an insulative first inorganic compound film containing Si on the nitride semiconductor layer;
Depositing a second inorganic compound film containing Al on the first inorganic compound film;
Forming an opening penetrating the first inorganic compound film and the second inorganic compound film by dry etching;
Depositing a metal electrode in the opening,
Including,
The method for manufacturing a nitride semiconductor device, wherein in the step of forming the opening, the second inorganic compound film and the first inorganic compound film are continuously etched by using an etching gas mainly containing a fluorine-based gas species.
前記金属電極は、電界効果トランジスタのゲート電極である、請求項1に記載の窒化物半導体デバイスの製造方法。 The method for manufacturing a nitride semiconductor device according to claim 1, wherein the metal electrode is a gate electrode of a field effect transistor. 前記開口を形成する工程は、
第1の開口を有する最下層レジスト、第2の開口を有する中間層レジスト、及び第3の開口を有する最上層レジストを含み、前記第1〜第3の開口は互いに重なり、前記第2の開口の幅が最も大きい積層レジストを前記第2無機化合物膜上に形成する工程と、
前記積層レジストをマスクとするドライエッチングにより前記第2無機化合物膜及び前記第1無機化合物膜に前記開口を形成する工程と、
を含む、請求項1または2に記載の窒化物半導体デバイスの製造方法。
The step of forming the opening includes
A bottom layer resist having a first opening, an intermediate layer resist having a second opening, and a top layer resist having a third opening, wherein the first to third openings overlap each other, and the second opening Forming a laminated resist having the largest width on the second inorganic compound film,
Forming the opening in the second inorganic compound film and the first inorganic compound film by dry etching using the laminated resist as a mask;
The method for manufacturing a nitride semiconductor device according to claim 1, further comprising:
前記第1無機化合物膜はSiN膜である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の窒化物半導体デバイスの製造方法。 The method for manufacturing a nitride semiconductor device according to claim 1, wherein the first inorganic compound film is a SiN film. 前記第2無機化合物膜はAl23膜である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の窒化物半導体デバイスの製造方法。 The method for manufacturing a nitride semiconductor device according to claim 1, wherein the second inorganic compound film is an Al 2 O 3 film. 前記フッ素系のガス種は、SF6,CF4,CHF3,C36,及びC26からなる群から選択される1つ以上のガス種である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の窒化物半導体デバイスの製造方法。 The fluorine gas species is SF 6, CF 4, CHF 3 , C 3 F 6, and one or more gas species selected from the group consisting of C 2 F 6, one of the claims 1 to 5 2. A method for manufacturing a nitride semiconductor device according to item 1. 前記第2無機化合物膜を堆積する工程では、ALD法を用いて前記第2無機化合物膜を堆積する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の窒化物半導体デバイスの製造方法。 The method for manufacturing a nitride semiconductor device according to claim 1, wherein in the step of depositing the second inorganic compound film, the second inorganic compound film is deposited using an ALD method. 前記第2無機化合物膜を堆積する工程では、前記第2無機化合物膜の厚さを10nm以上50nm以下とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の窒化物半導体デバイスの製造方法。 The method for manufacturing a nitride semiconductor device according to claim 1, wherein in the step of depositing the second inorganic compound film, the thickness of the second inorganic compound film is 10 nm or more and 50 nm or less. 前記第1無機化合物膜を堆積する工程では、プラズマCVD法若しくは減圧CVD法を用いて前記第1無機化合物膜を堆積する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の窒化物半導体デバイスの製造方法。 9. The nitride semiconductor device according to claim 1, wherein in the step of depositing the first inorganic compound film, the first inorganic compound film is deposited using a plasma CVD method or a low pressure CVD method. Production method. 前記第1無機化合物膜を堆積する工程では、前記第1無機化合物膜の厚さを5nm以上150nm以下とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の窒化物半導体デバイスの製造方法。 The method for manufacturing a nitride semiconductor device according to claim 1, wherein in the step of depositing the first inorganic compound film, the thickness of the first inorganic compound film is set to 5 nm or more and 150 nm or less. 前記開口を形成する工程では、前記開口の幅を60nm以上150nm以下とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載の窒化物半導体デバイスの製造方法。 The method for manufacturing a nitride semiconductor device according to claim 1, wherein in the step of forming the opening, the width of the opening is 60 nm or more and 150 nm or less. 窒化物半導体層と、
窒化物半導体層上に設けられた、Siを含む絶縁性の第1無機化合物膜と、
前記第1無機化合物膜上に設けられた、Alを含む第2無機化合物膜と、
前記第1無機化合物膜及び前記第2無機化合物膜を貫通する開口内に設けられた金属電極と、
を備え、
前記金属電極の側壁に、Al及びFを含む無機化合物が膜状に付着している、窒化物半導体デバイス。
A nitride semiconductor layer,
An insulating first inorganic compound film containing Si, which is provided on the nitride semiconductor layer;
A second inorganic compound film containing Al, which is provided on the first inorganic compound film;
A metal electrode provided in an opening penetrating the first inorganic compound film and the second inorganic compound film;
Equipped with
A nitride semiconductor device in which an inorganic compound containing Al and F is adhered in a film shape on the side wall of the metal electrode.
JP2018239890A 2018-12-21 2018-12-21 Nitride semiconductor device manufacturing method and nitride semiconductor device Active JP7074045B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018239890A JP7074045B2 (en) 2018-12-21 2018-12-21 Nitride semiconductor device manufacturing method and nitride semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018239890A JP7074045B2 (en) 2018-12-21 2018-12-21 Nitride semiconductor device manufacturing method and nitride semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020102535A true JP2020102535A (en) 2020-07-02
JP7074045B2 JP7074045B2 (en) 2022-05-24

Family

ID=71139897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018239890A Active JP7074045B2 (en) 2018-12-21 2018-12-21 Nitride semiconductor device manufacturing method and nitride semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7074045B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007518265A (en) * 2004-01-16 2007-07-05 クリー インコーポレイテッド Nitride-based transistor with protective layer and low damage recess and method of fabrication
JP2008205392A (en) * 2007-02-22 2008-09-04 Fujitsu Ltd Semiconductor device and its manufacturing method
JP2017085051A (en) * 2015-10-30 2017-05-18 富士通株式会社 Compound semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2017092282A (en) * 2015-11-11 2017-05-25 住友電気工業株式会社 Semiconductor device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007518265A (en) * 2004-01-16 2007-07-05 クリー インコーポレイテッド Nitride-based transistor with protective layer and low damage recess and method of fabrication
JP2008205392A (en) * 2007-02-22 2008-09-04 Fujitsu Ltd Semiconductor device and its manufacturing method
JP2017085051A (en) * 2015-10-30 2017-05-18 富士通株式会社 Compound semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2017092282A (en) * 2015-11-11 2017-05-25 住友電気工業株式会社 Semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JP7074045B2 (en) 2022-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5983999B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP4973504B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP5609055B2 (en) Compound semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2014212340A (en) Semiconductor device
JP2011198837A (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
CN110783191B (en) Method for manufacturing semiconductor device
CN110676168A (en) Method of forming an electronic device
JP2011181893A (en) Group iii nitride transistor including highly-conductive source/drain contact, and method of manufacturing the same
TWI653742B (en) Semiconductor device and method of manufacturing same
CN110690284A (en) Gallium nitride-based field effect transistor and preparation method thereof
JP2014199864A (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
TWI680503B (en) Method of manufacturing gate structure for gallium nitride hemt
JP5202877B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP2017011088A (en) Semiconductor device
CN113889534A (en) Gold-free ohmic contact electrode, semiconductor device, radio frequency device, and method of manufacturing the same
JP2013175726A (en) ENHANCEMENT MODE GaN HEMT DEVICE WITH GATE SPACER AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME
JP2019207945A (en) Method for manufacturing semiconductor device
CN110120347B (en) Method for forming field effect transistor
JP7367440B2 (en) High electron mobility transistor manufacturing method and high electron mobility transistor
JP6984456B2 (en) Manufacturing method of field effect transistor
JP7067336B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP7074045B2 (en) Nitride semiconductor device manufacturing method and nitride semiconductor device
JP5220904B2 (en) GaN compound semiconductor device
JP2008172085A (en) Nitride semiconductor device and method of fabricating the same
JP2006100455A (en) Nitride semiconductor device and its manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210621

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220222

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220224

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220329

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220412

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220425

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7074045

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150