JP3379478B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JP3379478B2
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    • G03F7/70425Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
    • G03F7/7045Hybrid exposures, i.e. multiple exposures of the same area using different types of exposure apparatus, e.g. combining projection, proximity, direct write, interferometric, UV, x-ray or particle beam

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造方
法に関し、特に、フォトリソグラフィとEBリソグラフ
ィとを用いて形成されるリセスを有した化合物半導体装
置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】リセスおよびゲート電極を有した化合物
半導体装置の形成は、当初、例えば1回のEBリソグラ
フィにより、リセスを形成し,さらに,これに用いたE
Bレジスタ膜パターンを用いたリフトオフによりゲート
電極を形成していた。しかしなから最近では、ゲート電
極の好ましい設定位置の要請とフォトリソグラフィの技
術の進歩とにより、フォトリソグラフィでリセスを形成
し,EBリソグラィによりゲート電極を形成するように
なっている。
【0003】化合物半導体装置の製造工程の断面模式図
である図12を参照すると、フォトリソグラフィとEB
リソグラフィとを用いた最近の化合物半導体装置の製造
方法の一例は、以下のとおりになっている。
【0004】まず、半絶縁性GaAs基板401の表面
上には、エピタキシャル成長により例えば200nm程
度の膜厚のGaAs層402,例えば5nm程度の膜厚
のn型のAlGaAs層403および例えば150nm
程度の膜厚のn型のGaAs層404が形成される。G
aAs層404の表面上にフォトリソグラフィ用の第1
のフォトレジスト膜パターン421が形成される。この
フォトレジスト膜パターン421をマスクにして、上記
GaAs層404が異方性エッチングされて、例えば1
00nm程度の深さを有したフォトリソグラフィ用のア
ライメントマーク407が形成される〔図12
(a)〕。
【0005】次に、上記フォトレジスト膜パターン42
1が除去される。続いて、上記アライメントマーク40
7を利用して、GaAs層404の表面上に第2のフォ
トレジスト膜パターン422が形成される。このフォト
レジスト膜パターン422をマスクにして、少なくとも
弗素(F)を含んだエッチングガスによりGaAs層4
04が選択的にエッチングされて、リセス410が形成
される。リセス410の開口幅は例えば0.7μm程度
であり、開口長(ゲート幅)は例えば100μm程度で
ある〔図12(b)〕。
【0006】フォトレジスト膜パターン422が除去さ
れて、GaAs層404の表面上に上記アライメントマ
ーク407を利用した第3のフォトレジスト膜パターン
424が形成される。その後、全面に導電体膜433が
形成される〔図12(c)〕。
【0007】上記フォトレジスト膜パターン424がリ
フトオフされて、GaAs層404の表面上には(導電
体膜433からなる)EBリソグラフィ用の第2のアラ
イメントマーク(EBマーク)409が形成される。続
いて、上記アライメントマーク407を利用してGaA
s層404の表面上に第4のフォトレジスト膜パターン
423が形成され、さらに、全面にオーミックメタル4
11が形成される〔図12(d)〕。
【0008】上記フォトレジスト膜パターン423がリ
フトオフされて、GaAs層404の表面上には(導電
体膜411からなる)ソース電極412およびドレイン
電極413が形成される〔図12(e)〕。
【0009】なお、(第3のフォトレジスト膜パターン
424を用いた)EBマーク409の形成と、(第4の
フォトレジスト膜パターン423を用いた)ソース電極
412およびドレイン電極413の形成との順序は、逆
でもよい。さらには、1回のフォトリソグラフィによ
り、EBマーク409の形成とソース電極412および
ドレイン電極413の形成とを同時に行なってもよい。
【0010】その後、EBマーク409を利用してGa
As層404の表面上にEBレジスト膜パターン425
が形成されて、全面にゲートメタル414が形成される
〔図12(f)〕。EBレジスト膜パターン425がリ
フトオフされて、リセスには(ゲートメタル414から
なる)ゲート電極415が形成され、化合物半導体装置
の形成が修了する。(ゲート電極415の線幅に対応し
た)ゲート長は例えば0.18μmである。この化合物
半導体装置において高速動作特性を得るためには、この
ゲート電極412が(リセス410の中心に設定されて
いるのではなく)リセス410の中心からソース側に例
えば0.1μm程度近ずけた位置に設定されていること
が好ましい〔図12(g)〕。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】図12を参照して説明
した上記従来の化合物半導体装置の製造方法において、
例えばフォトリソグラフィの露光に(波長が365nm
の)i線を用いた場合、1回のフォトリソグラフィにお
けるアライメント精度は例えば0.1μm程度である。
また、EBリソグラフィのアライメント精度は例えば
0.05μm程度である。
【0012】上記製造方法では、リセスとゲート電極と
のアライメント精度は、2回のフォトリソグラフィと1
回のEBリソグラフィとを要することから、((0.1
μm)2 +(0.1μm)2 +(0.05μm)2
1/2=0.15μm程度となる。
【0013】上記製造方法とは異なり、フォトレジスト
用のアライメントマークがEBマークに兼用される場合
もあるが、この場合でもリセスとゲート電極とのアライ
メント精度は、2回のフォトリソグラフィと1回のEB
リソグラフィとを要することから、((0.1μm)2
+(0.05μm)21/2≒0.11μm程度とな
る。
【0014】これらのことから明らかなように、フォト
リソグラフィとEBリソグラフィとを用いた従来の半導
体装置の製造方法では、ゲート電極の設定位置よりアラ
イメント精度が大きな値になることから、高速動作特性
を有した化合物半導体装置の製造が困難になる。
【0015】したがって本発明の目的は、高速動作特性
を有した化合物半導体装置の製造方法を提供するこのに
ある。さらに本発明の目的は、フォトリソグラフィとE
Bリソグラフィとを用いた半導体装置の製造方法におい
て、リセスとゲート電極との間のアライメント精度が高
精度になる手段を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法の第1の態様は、半導体基板の表面上に第III
族および第V族のうちの少なくとも一方を含んでなる第
1の層,少なくとも第III族を含んでなる第2の層お
よび第1の化合物半導体からなる第3の層から構成され
た第1の積層膜を形成し、この第3の層の表面上にスト
ッパ層からなる第4の層と,この第1の化合物半導体と
同一構成成分からなる所要膜厚を有した第2の化合物半
導体からなる第5の層とから構成された第2の積層膜を
形成する工程と、第1のフォトレジスト膜パターンをマ
スクにして上記第5の層および第4の層を順次異方性エ
ッチングして、上記第1の積層膜の表面上に上記第2の
積層膜からなる第1のリソグラフィ用第1のアライメ
ントマークと第2のリソグラフィ用の第2のアライメン
トマークを形成するアライメントマーク形成予定領域と
を形成する工程と、少なくとも上記第1のアライメント
マークを覆う別のフォトレジスト膜パターンをマスクに
して上記第3,第5の層を選択的に異方性エッチングし
て、上記アライメントマーク形成予定領域に第2のアラ
イメントマークを形成し、上記第1の積層膜の表面にリ
セスを形成する工程とを含んでいる。
【0017】本発明の半導体装置の製造方法の第2の態
様は、半導体基板の表面もしくは表面上に、少なくとも
上面が化合物半導体から構成された層を形成し、全面に
導電体膜を形成する工程と、第1のフォトレジスト膜パ
ターンをマスクにして上記導電体膜を異方性エッチング
して、上記半導体基板の表面上にこの導電体膜からなる
第1のリソグラフィ用の第1のアライメントマークおよ
第2のリソグラフィ用の第2のアライメントマークを
形成し、同時に、上記層の表面上のこの導電体膜にリセ
ス用の開口部を形成する工程と、少なくとも上記第1,
第2のアライメントマークを覆う第2のフォトレジスト
膜パターンと上記開口部とをマスクにして上記層を所要
の深さだけエッチングして、この層の表面にリセスを形
成する工程とを含んでいる。
【0018】本発明の半導体装置の製造方法の第3の態
様は、半導体基板の表面もしくは表面上に、少なくとも
上面が化合物半導体から構成された層を形成し、全面に
絶縁膜を形成する工程と、第1のフォトレジスト膜パタ
ーンをマスクにして上記絶縁膜を選択的に異方性エッチ
ングし,さらに,上記半導体基板の表面もしくは表面上
と上記層が第1の所定の深さになるまでこの層とをそれ
ぞれ異方性エッチングして、この絶縁膜を貫通する第1
リソグラフィ用第1のアライメントマーク形成用の
第1の開口部並びに第2のリソグラフィ用の第2のアラ
イメントマーク形成用の第2の開口部をこの半導体基板
の表面もしくは表面上に形成し,同時に,この層の表面
にリセスを形成する工程と、少なくとも上記リセスを覆
う第2のフォトレジスト膜パターンと上記第1,第2の
開口部とをマスクにして第2の所要の深さになるまで上
記半導体基板の表面もしくは表面上をさらに選択的に異
方性エッチングして、この半導体基板の表面もしくは表
面上に第1のアライメントマークおよび第2のアライメ
ントマークを形成する工程とを含んでいる。
【0019】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。
【0020】本発明の第1の実施の形態の製造方法が適
用される半導体装置は、半導体基板の表面上に設けられ
らた(第III族および第V族のうちの少なくとも一方
を含んでなる)第1の層,(少なくとも第III族を含
んでなる)第2の層および(化合物半導体層からなる)
第3の層からなる第1の積層膜の表面に(第3の層が除
去されてなる)リセスが形成され、このリセスにゲート
電極が形成され、この第1の積層膜の表面上にソース,
ドレイン電極となるオーミック電極が形成された化合物
半導体装置である。本第1の実施の形態の特徴は、リセ
スが形成されるフォトリソグラフィでEBリソグラフィ
用の第2のアライメントマーク(EBマーク)が形成さ
れる点にある。
【0021】本第1の実施の形態におけるこのEBマー
クとフォトリソグラフィ用の第1のアライメントマーク
とは、第1の積層膜の表面上に設けられた第2の積層膜
がそれぞれ加工形成されてなる。第2の積層膜は第4の
層であるストッパ層に第5の層が積層された第2の積層
膜からなる。この第5の層は、上記第3の層を構成する
化合物半導体層と同一構成成分からなる所要膜厚の化合
物半導体層からなる。第1のアライメントマークは、第
2の積層膜が異方性エッチングされて残置形成された凸
型形状の部分からなる。この第1のアライメントマーク
が形成されるフォトリソグラフィにより、第2の積層膜
からなる(EBマーク用の)アライメントマーク形成予
定領域が同時に形成される。EBマークはこのアライメ
ントマーク形成予定領域における第5の層が選択的に異
方性エッチングされた凹型形状の部分からなる。
【0022】本第1の実施の形態において、好ましくは
以下のとおりになっている。半導体基板は、例えば半絶
縁性GaAs基板に代表される半絶縁性化合物半導体基
板,Si基板の表面上に高抵抗のGe層が設けられた半
導体基板等からなる。第1の層は、化合物半導体層,I
n層あるいはAs層からなる。第2の層は、例えば化合
物半導体層あるいはAl層等からなり、ゲート電極を構
成するゲートメタルとの間にショット接合を形成し,第
3(および第5)の層の異方性エッチングに対して(そ
れぞれ)ストッパとして機能することが必要である。第
3の層は例えばn型のオーミック層であり、この第3の
層の膜厚は例えば50nm〜150nm程度である。上
記第2の層が化合物半導体層からなるとき、上記第4の
層(ストッパ層)としては第2の層と同一構成成分の化
合物半導体層からなってもよいが、これに限定されるも
のではなく、例えば酸化シリコン膜や窒化シリコン膜等
の絶縁膜でもよい。第5の層の上記所要膜厚は、好まし
くは400nm以上である。例えば第3および第5の層
がGaAs層からなり、第4の層(ストッパ層)が化合
物半導体層からなるときには、この第4の層の構成成分
として、AlもしくはInが含まれていることが好まし
い。さらにこの場合、この第4の層の膜厚は、例えば高
々5nm程度であることが好ましい。
【0023】半導体装置の製造工程の断面模式図である
図1を参照すると、本第1の実施の形態の第1の実施例
による半導体装置は、以下のとおりに形成される。
【0024】まず、半絶縁性GaAs基板101の表面
上に、第1の層である(例えばアンドープで,例えば2
00nm程度の膜厚の)GaAs層102,第2の層で
ある(例えば5nm〜10nm程度の膜厚でn型の)A
lGaAs層103および第3の層である(例えば50
nm〜150nm程度の膜厚でn型の)GaAs層10
4からなる第1の積層膜がエピタキシャル成長により形
成される。さらに、第4の層である(例えば5nmの膜
厚でn型の)AlGaAs層105および第5の層であ
る(少なくとも400nm程度の膜厚を有した)GaA
s層106からなる第2の積層膜がエピタキシャル成長
により形成される。第2の積層膜の表面上に、(第1
の)フォトレジスト膜パターン121が形成される〔図
1(a)〕。
【0025】次に、フォトレジスト膜パターン121を
マスクにした異方性エッチングにより、GaAs層10
6が選択的に異方性エッチングされて、GaAs層10
6AおよびGaAs層106Bが残置形成される。この
ときのエッチングが例えばBCl3 +SF6 のようにF
を含んだガスで行なわれるならば、AlF3 の沸点が高
いことから、AlGaAs層105がストッパ層として
機能する。さらにフォトレジスト膜パターン121をマ
スクにして例えばBCl3 +Arをエッチングガスにし
た異方性エッチング,もしくは水洗処理により、露出し
たAlGaAs層104がエッチング除去されて、Al
GaAs層105AおよびAlGaAs層105Bが残
置形成される。このとき、GaAs層103の表面も多
少エッチングされることから、AlGaAs層105の
膜厚は(例えば5nm程度のように)充分に薄いことが
好ましい。これにより、第1の積層膜の表面上には、A
lGaAs層105AおよびGaAs層106A(の第
2の積層膜)からなる凸型形状の(フォトリソグラフィ
用の第1の)アライメントマーク107と、AlGaA
s層105BおよびGaAs層106B(の第2の積層
膜)からなる(EBマーク用の)アライメントマーク形
成予定領域108とが形成される〔図1(b)〕。
【0026】本第1の実施例のように第5,第3の層が
GaAs層106,GaAs層103からなるとき、A
lGaAs層105に代る他の化合物半導体層として
は、AlAs層,InGaP層あるいはInGaAs層
のようにAlもしくはIn(InF3 の沸点も高い)を
含んだ化合物半導体層がある。さらにこの場合、AlG
aAs層105の代りに、SiO2 やSi34 のよう
な絶縁膜,さらにはシリサイドやAlのような導電体膜
を用いることも可能である。絶縁膜を第4の層に用いる
ときは、膜厚の制約がAlGaAs層105より緩くな
る。なお、第2の層が化合物半導体層ではい場合には、
第3〜第5の層はエピタキシャル成長により形成される
とは限らない。また、第2の層が化合物半導体層であ
り,第4の層が化合物半導体層でない場合、第3の層は
エピタキシャル成長により形成されるが、第5の層はエ
ピタキシャル成長により形成されるとは限らない。
【0027】次に、フォトレジスト膜パターン121が
除去された後、アライメントマーク107を利用して、
(第2の)フォトレジスト膜パターン122aが形成さ
れる。フォトレジスト膜パターン122aをマスクにし
た異方性エッチングによりアライメントマーク形成領域
108のGaAs層106BとGaAs層104とが
(それぞれAlGaAs層105BとAlGaAs層1
03とに対して)選択的にエッチングされて、凹型形状
の(EBリソグラフィ用の第2の)アライメントマーク
(EBマーク)109aが第1の積層膜の表面上に形成
され、同時に、リセス110aが第1の積層膜の表面に
形成される。リセス110aの底面はAlGaAs層1
03の上面からなる。リセス110aの開口幅は例えば
0.7μm程度であり、これの開口長(ゲート幅)は例
えば100μm程度である〔図1(c)〕。この異方性
エッチングに用いられるエッチングガスは、AlGaA
s層に対して高い選択性を有してGaAs層をエッチン
グすることと、リセス110aの形成に際して高平滑エ
ッチングであることが要求されることとから、例えばS
6 +SiCl4 からなる。
【0028】(段差を利用したフォトリソグラフィ用
の)アライメントマーク107としては、段差が100
nm程度あれば充分である。しかしながら、GaAs層
106の膜厚としては、これを満たすだけでは不十分で
あり、EBリソグラフィのアライメントが段差の検出に
よってなされるのに必要な膜厚を有することが要求され
る。GaAs層104の膜厚は、リセス110aの深さ
として好ましい値であればよい。第2の層であるAlG
aAs層103に要求される機能は、上記異方性エッチ
ングに要求される選択性を有することと、ゲート電極と
の間にショットキ接合を形成することとにある。これら
の機能を満たすならば、例えば第2の層として、AlG
aAsとは異なる化合物半導体層,さらにはAl層を採
用することもある。また、第1の層がアンドープのGa
As層に限定されるものではなく、目的に応じて、例え
ば100nm〜300nm程度の膜厚のn型のGaAs
層,例えば10nm程度の膜厚のアンドープのInGa
As層のような他の化合物半導体層,さらには,In層
あるいはAs層などを用いることもある。
【0029】次に、フォトレジスト膜パターン122a
が除去された後、再びアライメントマーク107を利用
して、(第3の)フォトレジスト膜パターン123aが
形成される。例えばスパッタリングにより、オーミック
メタル111が全面に形成される。オーミックメタル1
11は、例えばNi層,AuGe層およびAu層が順次
積層された膜からなるが、これに限定されるものではな
い〔図1(d)〕。
【0030】続いて、フォトレジスト膜パターン123
aがリフトオフされて、第1の積層膜の表面上には(オ
ーミックメタル111からなる)ソース電極112a並
びにドレイン電極113aが形成される〔図1
(e)〕。
【0031】次に、EBマーク109aを利用して、E
Bレジスト膜パターン125aが形成される。例えばス
パッタリングにより、ゲートメタル114が全面に形成
される。ゲートメタル114は、例えばTi層にAl層
が積層された構造を有しているが、これに限定されるも
のではない〔図1(f)〕。
【0032】その後、EBレジスト膜パターン125a
がリフトオフされて、リセス110aにはゲート電極1
15aが形成される。これにより、本第1の実施の形態
の本第1の実施例による半導体装置が完成する。ゲート
電極115aの線幅(ゲート長)は0.1μm〜0.2
μmの範囲であることが好ましく、例えば、0.18μ
m程度である。このゲート電極115aはリセス110
aの中心からソース側に0.1μm程度近ずけた位置に
設けられている〔図1(g)〕。
【0033】本第1の実施の形態の本第1の実施例で
は、第2のフォトレジスト膜パターン122aを用いた
1回のフォトリソグラフィにより、EBマーク109a
とリセス110aとが同時に形成されている。このた
め、リセス110aに対するゲート電極115aのアラ
イメント精度は、1回のEBリソグラフィのアライメン
ト精度(0.05μm程度)のみにより規定されること
になる。その結果、本第1の実施の形態の本第1の実施
例による半導体装置の製造方法によれば、従来の製造方
法に比べてリセスに対するゲート電極のアライメント精
度が著しく向上し、高速動作特性のより優れた半導体装
置を得ることが容易になる。例えば、上述したディメン
ジョンパラメータを有した従来の半導体装置での最大発
振周波数の平均値は150GHz程度であった。これと
同一ディメンジョンパラメータを採用した本第1の実施
の形態の本第1の実施例による半導体装置では、平均値
で210GHz程度の最大発振周波数が得られた。
【0034】半導体装置の製造工程の断面模式図である
図2を参照すると、本第1の実施の形態の第2の実施例
による半導体装置は、以下のとおりに形成される。
【0035】まず、上記第1の実施例と同様に、半絶縁
性GaAs基板101の表面上に、(第1の層として)
GaAs層102,(第2の層として)AlGaAs層
103および(第3の層として)GaAs層104から
なる第1の積層膜がエピタキシャル成長により形成さ
れ、さらに、(第4の層として)AlGaAs層105
および(第5の層として)GaAs層106からなる第
2の積層膜がエピタキシャル成長により形成される。第
2の積層膜の表面上に、(第1の)フォトレジスト膜パ
ターン121が形成される。フォトレジスト膜パターン
121をマスクにした異方性エッチングによりGaAs
層106が選択的にエッチングされて、GaAs層10
6AおよびGaAs層106Bが残置形成される。さら
にフォトレジスト膜パターン121をマスクにした異方
性エッチングにより露出したAlGaAs層104がエ
ッチング除去されて、AlGaAs層105AおよびA
lGaAs層105Bが残置形成される。これにより、
第1の積層膜の表面上には、アライメントマーク107
と、アライメントマーク形成予定領域108とが形成さ
れる〔図2(a)〕。
【0036】次に、上記第1の実施例と同様に、フォト
レジスト膜パターン121が除去された後、アライメン
トマーク107を利用して、(第2の)フォトレジスト
膜パターン122bが形成される。フォトレジスト膜パ
ターン122bをマスクにして,例えばSF6 +SiC
4 からなるエッチングガスを用いた異方性エッチング
が行なわれて、EBマーク109bが第1の積層膜の表
面上に形成され、同時に、リセス110bが第1の積層
膜の表面に形成される。リセス110bのディメンジョ
ンは、例えばリセス110aのディメンジョンと同じで
ある〔図2(b)〕。
【0037】次に、フォトレジスト膜パターン122b
が除去される。その後、上記第1の実施例と相違して、
EBマーク109bを利用して、EBレジスト膜パター
ン125bが形成される。例えばスパッタリングによ
り、ゲートメタル114が全面に形成される〔図2
(c)〕。
【0038】続いて、EBレジスト膜パターン125b
がリフトオフされて、リセス110bにはゲート電極1
15bが形成される〔図2(d)〕。
【0039】次に、再びアライメントマーク107を利
用して、(第3の)フォトレジスト膜パターン123b
が形成される。例えばスパッタリングにより、オーミッ
クメタル111が全面に形成される〔図2(e)〕。
【0040】続いて、フォトレジスト膜パターン123
bがリフトオフされて、第1の積層膜の表面上には(オ
ーミックメタル111からなる)ソース電極112b並
びにドレイン電極113bが形成される。これにより、
本第1の実施の形態の本第2の実施例による半導体装置
が完成する。ゲート電極115bの線幅(ゲート長)も
0.1μm〜0.2μmの範囲であることが好ましく、
例えば、0.18μm程度である。このゲート電極11
5bもリセス110bの中心からソース側に0.1μm
程度近ずけた位置に設けられている〔図2(f)〕。
【0041】本第1の実施の形態の本第2の実施例は、
本第1の実施の形態の上記第1の実施例の有した効果を
有している。
【0042】半導体装置の製造工程の断面模式図である
図3を参照すると、本第1の実施の形態の第3の実施例
による半導体装置は、以下のとおりに形成される。
【0043】まず、上記第1,第2の実施例と同様に、
半絶縁性GaAs基板101の表面上に、(第1の層と
して)GaAs層102,(第2の層として)AlGa
As層103および(第3の層として)GaAs層10
4からなる第1の積層膜がエピタキシャル成長により形
成され、さらに、(第4の層として)AlGaAs層1
05および(第5の層として)GaAs層106からな
る第2の積層膜がエピタキシャル成長により形成され
る。第2の積層膜の表面上に、(第1の)フォトレジス
ト膜パターン121が形成される。フォトレジスト膜パ
ターン121をマスクにした異方性エッチングによりG
aAs層106が選択的にエッチングされて、GaAs
層106AおよびGaAs層106Bが残置形成され
る。さらにフォトレジスト膜パターン121をマスクに
した異方性エッチングにより露出したAlGaAs層1
04がエッチング除去されて、AlGaAs層105A
およびAlGaAs層105Bが残置形成される。これ
により、第1の積層膜の表面上には、アライメントマー
ク107と、アライメントマーク形成予定領域108と
が形成される〔図3(a)〕。
【0044】次に、フォトレジスト膜パターン121が
除去される。その後、上記第1,第2の実施例と相違し
て、アライメントマーク107を利用して、(第2の)
フォトレジスト膜パターン123cが形成される。例え
ばスパッタリングにより、オーミックメタル111が全
面に形成される〔図3(b)〕。
【0045】続いて、フォトレジスト膜パターン123
cがリフトオフされて、第1の積層膜の表面上には(オ
ーミックメタル111からなる)ソース電極112c並
びにドレイン電極113cが形成される〔図3
(c)〕。
【0046】次に、アライメントマーク107を再度利
用して、(第3の)フォトレジスト膜パターン122c
が形成される。フォトレジスト膜パターン122cをマ
スクにして,例えばSF6 +SiCl4 からなるエッチ
ングガスを用いた異方性エッチングが行なわれて、EB
マーク109cが第1の積層膜の表面上に形成され、同
時に、リセス110cが第1の積層膜の表面に形成され
る。リセス110cのディメンジョンも、例えばリセス
110aのディメンジョンと同じである〔図3
(d)〕。
【0047】次に、フォトレジスト膜パターン122c
が除去される。その後、EBマーク109cを利用し
て、EBレジスト膜パターン125cが形成される。例
えばスパッタリングにより、ゲートメタル114が全面
に形成される〔図3(e)〕。
【0048】続いて、EBレジスト膜パターン125c
がリフトオフされて、リセス110cにはゲート電極1
15cが形成される。これにより、本第1の実施の形態
の本第3の実施例による半導体装置が完成する。ゲート
電極115cの線幅(ゲート長)も0.1μm〜0.2
μmの範囲であることが好ましく、例えば、0.18μ
m程度である。このゲート電極115cもリセス110
bの中心からソース側に0.1μm程度近ずけた位置に
設けられている〔図3(f)〕。
【0049】本第1の実施の形態の本第3の実施例も、
本第1の実施の形態の上記第1,第2の実施例の有した
効果を有している。
【0050】本発明の第2の実施の形態の製造方法が適
用される半導体装置は、半導体基板の表面もしくは表面
上に設けられた(少なくとも上面が化合物半導体からな
る)層の表面にリセスが形成され、このリセスにゲート
電極が形成され、この層の表面上にソース,ドレイン電
極が形成された化合物半導体装置である。この層は単層
の化合物半導体層あるいは上記第1の実施の形態の第1
の積層膜と同じ構造からなる。この層が上記第1の積層
膜と同じ構造のときは、この層は半導体基板の表面上に
設けられている。この層が単層の化合物半導体層からな
る場合には、半導体基板の表面上に設けられた場合と、
イオン注入等の不純物の導入により,半導体基板の表面
に設けられた場合とがある。
【0051】本第2の実施の形態の特徴は、(第2のア
ライメントマークである)EBマーク(並びに第1のア
ライメントマーク)とリセス形成用の開口部とが、1回
のフォトリソグラフィにより同時に形成される点にあ
る。EBマーク(および第1のアライメントマーク)と
リセス形成用の開口部とは、上記層を覆う姿態を有して
半導体基板上に設けられた導電体膜に形成される。本第
2の実施の形態では、フォトリソグラフィもEBリソグ
ラフィも、導電体膜からなる第1のアライメントマー
ク,EBマークと、(少なくとも上面が化合物半導体か
らなる)上記層との光,電子ビームの反射率の差異をそ
れぞれ利用している。
【0052】半導体装置の製造工程の断面模式図である
図4を参照すると、本発明の第2の実施の形態の第1の
実施例による半導体装置は、以下のとおりに形成され
る。
【0053】まず、上記第1の実施の形態の上記第1の
実施例と同様に、半絶縁性GaAs基板201の表面上
に、第1の層である(例えばアンドープで,例えば20
0nm程度の膜厚の)GaAs層202A,第2の層で
ある(例えば5nm〜10nm程度の膜厚でn型の)A
lGaAs層203および第3の層である(例えば50
nm〜150nm程度の膜厚でn型の)GaAs層20
4からなる積層膜がエピタキシャル成長により形成され
る。次に、上記第1の実施の形態と相違して、導電体膜
として、例えばスパッタリングにより全面にWSi膜2
31Aが形成される。WSi膜231Aの膜厚として
は、少なくとも数nm程度であることが好ましい。導電
体膜としては、WSi膜231Aの代りに他のシリサイ
ドを採用することも可能である。WSi膜231Aの表
面上に、(第1の)フォトレジスト膜パターン226が
形成される〔図4(a)〕。
【0054】次に、例えばCF4 +SF6 (のようにC
lが含まれないガス)をエッチングガスとし,フォトレ
ジスト膜パターン226をマスクに用いたドライエッチ
ングにより、WSi膜231Aが選択的にエッチング除
去される。これにより、WSi膜231Aにはリセス形
成用の開口部240Aが形成され、同時に、WSi膜2
31Aからなる(フォトリソグラフィ用の第1の)アラ
イメントマーク207Aおよび(EBリソグラフィ用の
第2のアライメントマークである)EBマーク209A
が積層膜の表面上に残置形成される〔図4(b)〕。
【0055】次に、フォトレジスト膜パターン226が
除去された後、アライメントマーク207Aを利用し
て、(第2の)フォトレジスト膜パターン227が形成
される。少なくともアライメントマーク207Aおよび
EBマーク209Aはこのフォトレジスト膜パターン2
27により覆われているが、少なくとも開口部240A
は(このフォトレジスト膜パターン227により覆わず
に)露出している。このフォトレジスト膜パターン22
7と開口部240Aとをマスクとし,例えばCl 2 +S
iCl4 をエッチングガスとしてGaAs層204に対
するドライエッチングが選択的に行なわれて、リセス2
10Aが開口部240Aに自己整合的に形成される。リ
セス210Aの開口幅は例えば0.7μm程度であり、
これの開口長(ゲート幅)は例えば100μm程度であ
る〔図4(c)〕。このエッチングではAlGaAs層
203もストッパ層として機能する。また、このエッチ
ングガスを用いるならば、高平滑エッチングが可能にな
る。
【0056】続いて、フォトレジスト膜パターン227
をマスクとし,例えばSF6 等をエッチングガスに用い
たドライエッチングにより、露出したWSi膜231A
が選択的にエッチング除去される〔図4(d)〕。
【0057】本実施例における半導体基板および上記積
層膜の構成に関する制約は、上記第1の実施の形態の上
記第1の実施例における半導体基板および第1の積層膜
の構成に関する制約と同じである。本実施例における上
記導電体膜は、(上記積層膜を構成する)第2および第
3の層の構成材料の他に、導電体膜に対して選択的に第
3の層をエッチングする手段と、第2および第3の層に
対して選択的に導電体膜をエッチング手段とにより選択
される。第1の実施の形態においては、リセスの形成前
に第4の層を除去することから、第4の層としてAl等
を採用することが可能であった。しかしながら、本実施
例ではリセスの形成後に(リセス底面に損傷を与えるこ
となく)導電体膜の除去を行なうことが必要なため、上
記導電体膜としてAlを採用することは好ましくない。
【0058】次に、フォトレジスト膜パターン227が
除去された後、再びアライメントマーク207Aを利用
して、(第3の)フォトレジスト膜パターン223aが
形成される。例えばスパッタリングにより、オーミック
メタル211Aが全面に形成される。オーミックメタル
211Aは、例えばNi層,AuGe層およびAu層が
順次積層された膜からなるが、これに限定されるもので
はない〔図4(e)〕。
【0059】続いて、フォトレジスト膜パターン223
aがリフトオフされて、GaAs層204の表面上には
(オーミックメタル211Aからなる)ソース電極21
2Aa並びにドレイン電極213Aaが形成される〔図
4(f)〕。
【0060】次に、EBマーク209Aを利用して、E
Bレジスト膜パターン225aが形成される。例えばス
パッタリングにより、ゲートメタル214Aが全面に形
成される。ゲートメタル214Aは、例えばTi層にA
l層が積層された構造を有しているが、これに限定され
るものではない〔図4(g)〕。
【0061】その後、EBレジスト膜パターン225a
がリフトオフされて、リセス210Aにはゲート電極2
15Aaが形成される。これにより、本第2の実施の形
態の本第1の実施例による半導体装置が完成する。ゲー
ト電極215Aaの線幅(ゲート長)は0.1μm〜
0.2μmの範囲であることが好ましく、例えば、0.
18μm程度である。このゲート電極215Aaはリセ
ス210Aの中心からソース側に0.1μm程度近ずけ
た位置に設けられている〔図4(h)〕。
【0062】本第2の実施の形態の本第1の実施例で
は、第1のフォトレジスト膜パターン226を用いた1
回のフォトリソグラフィにより、EBマーク209Aと
リセス210A形成用の開口部240Aとが同時に形成
されている。さらに、リセス210Aが開口部240A
に自己整合的に形成することが可能なことから、リセス
210Aに対するゲート電極215Aaのアライメント
精度は、1回のEBリソグラフィのアライメント精度
(0.05μm程度)のみにより規定されることにな
る。すなわち、本第2の実施の形態の本第1の実施例に
よる半導体装置の製造方法においても、上記第1の実施
の形態の有した効果を有することになる。
【0063】本第2の実施の形態の本第1の実施例の技
術的思想は、上記(第1,第2および第3の層からな
る)積層膜の代りに、半導体基板の表面上に単層の化合
物半導体層が形成された場合と、半絶縁性化合物半導体
基板の表面(あるいは表面の所定領域)に例えばイオン
注入よる不純物導入によりn型の化合物半導体層が形成
された場合のにも適用できる。
【0064】半導体装置の製造工程の断面模式図である
図5を参照すると、本第2の実施の形態の上記第1の実
施例の応用例による半導体装置は、以下のとおりに形成
される。
【0065】まず、半絶縁性GaAs基板201の表面
上に、例えば300nm程度の膜厚のn型のGaAs層
202Bが形成される。次に、例えばスパッタリングに
より全面にWSi膜231Bが形成される。WSi膜2
31Bの表面上に、(第1の)フォトレジスト膜パター
ン226が形成される〔図5(a)〕。
【0066】次に、例えばCF4 +SF6 (のようにC
lが含まれないガス)をエッチングガスとし,フォトレ
ジスト膜パターン231Bをマスクに用いたドライエッ
チングにより、WSi膜231Bが選択的にエッチング
除去される。これにより、WSi膜231Bにはリセス
形成用の開口部240Bが形成され、同時に、WSi膜
231Bからなるアライメントマーク207BおよびE
Bマーク209BがGaAs膜202Bの表面上に残置
形成される〔図5(b)〕。
【0067】次に、フォトレジスト膜パターン226が
除去された後、アライメントマーク207Bを利用し
て、(第2の)フォトレジスト膜パターン227が形成
される。少なくともアライメントマーク207Bおよび
EBマーク209Bはこのフォトレジスト膜パターン2
27により覆われているが、少なくとも開口部240B
は(このフォトレジスト膜パターン227により覆わず
に)露出している。このフォトレジスト膜パターン22
7と開口部240Bとをマスクとし,例えばCl 2 +S
iCl4 をエッチングガスとした(GaAs層202B
に対する選択的な)ドライエッチングにより、GaAs
層202Bが所要の深さ(50nm〜150nmの範
囲)だけエッチングされて、リセス210Bが開口部2
40Bに自己整合的に形成される。リセス210Bの開
口幅は例えば0.7μm程度であり、これの開口長(ゲ
ート幅)は例えば100μm程度である〔図5
(c)〕。
【0068】続いて、フォトレジスト膜パターン227
をマスクとし,例えばSF6 等をエッチングガスに用い
たドライエッチングにより、露出したWSi膜231B
が選択的にエッチング除去される〔図5(d)〕。
【0069】なお、本応用例において、n型の化合物半
導体層が半絶縁性化合物半導体基板の表面の所定領域に
形成されている場合、以下のようになる。導電体膜は
(n型の化合物半導体層の表面上のみに形成されるので
はなく)、n型の化合物半導体層の上面を含めて,半絶
縁性化合物半導体基板の表面を覆う姿態を有して形成さ
れる。この場合、第1のアライメントマークおよびEB
マークは、(n型の化合物半導体層の表面上ではなく)
n型の化合物半導体層が形成されていない部分の半絶縁
性化合物半導体基板の表面上に形成されるのが好まし
い。
【0070】次に、フォトレジスト膜パターン227が
除去された後、再びアライメントマーク207Bを利用
して、(第3の)フォトレジスト膜パターン223aが
形成される。例えばスパッタリングにより、オーミック
メタル211Bが全面に形成される。オーミックメタル
211Bは、例えばNi層,AuGe層およびAu層が
順次積層された膜からなるが、これに限定されるもので
はない〔図5(e)〕。
【0071】続いて、フォトレジスト膜パターン223
aがリフトオフされて、GaAs層202Bの表面上に
は(オーミックメタル211Bからなる)ソース電極2
12Ba並びにドレイン電極213Baが形成される
〔図5(f)〕。
【0072】次に、EBマーク209Bを利用して、E
Bレジスト膜パターン225aが形成される。例えばス
パッタリングにより、ゲートメタル214Bが全面に形
成される。ゲートメタル214Bは、例えばTi層にA
l層が積層された構造を有しているが、これに限定され
るものではない〔図5(g)〕。
【0073】その後、EBレジスト膜パターン225a
がリフトオフされて、リセス210Bにはゲート電極2
15Baが形成される。これにより、本第2の実施の形
態の上記第1の実施例の応用例による半導体装置が完成
する。ゲート電極215Baの線幅(ゲート長)は0.
1μm〜0.2μmの範囲であることが好ましく、例え
ば、0.18μm程度である。このゲート電極215B
aはリセス210Bの中心からソース側に0.1μm程
度近ずけた位置に設けられている〔図5(h)〕。
【0074】本第2の実施の形態の上記第1の実施例の
応用例も、本第2の実施の形態の上記第1の実施例の有
した効果を有している。
【0075】半導体装置の製造工程の断面模式図である
図6を参照すると、本発明の第2の実施の形態の第2の
実施例による半導体装置は、以下のとおりに形成され
る。
【0076】まず、本第2の実施の形態の上記第1の実
施例と同様に、半絶縁性GaAs基板201の表面上
に、第1の層であるGaAs層202A,第2の層であ
るAlGaAs層203および第3の層であるGaAs
層204からなる積層膜がエピタキシャル成長により形
成される。次に、導電膜として例えばスパッタリングに
より全面にWSi膜(図に明示せず)が形成される。W
Si膜の表面上に、第1のフォトレジスト膜パターン
(図示せず)が形成される。次に、例えばCF4 +SF
6 (のようにClが含まれないガス)をエッチングガス
とし,上記第1のフォトレジスト膜パターンをマスクに
用いたドライエッチングにより、上記WSi膜が選択的
にエッチング除去される。これにより、WSi膜にはリ
セス形成用の開口部(図示せず)が形成され、同時に、
WSi膜からなるアライメントマーク207AおよびE
Bマーク209Aが積層膜の表面上に残置形成される。
【0077】次に、上記第1のフォトレジスト膜パター
ンが除去された後、アライメントマーク207Aを利用
して、(第2の)フォトレジスト膜パターン227が形
成される。このフォトレジスト膜パターン227と上記
開口部とをマスクとし,例えばCl2 +SiCl4 をエ
ッチングガスとしてGaAs層204に対するドライエ
ッチングが選択的に行なわれて、リセス210Aが上記
開口部に自己整合的に形成される。リセス210Aの開
口幅は例えば0.7μm程度であり、これの開口長(ゲ
ート幅)は例えば100μm程度である。続いて、フォ
トレジスト膜パターン227をマスクとし,例えばSF
6 等をエッチングガスに用いたドライエッチングによ
り、露出した部分の上記WSi膜が選択的にエッチング
除去される〔図6(a)〕。
【0078】本実施例における半導体基板および上記積
層膜の構成に関する制約は、本第2の実施の形態の上記
第1の実施例における半導体基板および第1の積層膜の
構成に関する制約と同じである。
【0079】次に、フォトレジスト膜パターン227が
除去された後、EBマーク209Aを利用して、EBレ
ジスト膜パターン225bが形成される。例えばスパッ
タリングにより、ゲートメタル214Aが全面に形成さ
れる。ゲートメタル214Aは、例えばTi層にAl層
が積層された構造を有しているが、これに限定されるも
のではない〔図6(b)〕。
【0080】その後、EBレジスト膜パターン225b
がリフトオフされて、リセス210Aにはゲート電極2
15Abが形成される。ゲート電極215Abの線幅
(ゲート長)は0.1μm〜0.2μmの範囲であるこ
とが好ましく、例えば、0.18μm程度である。この
ゲート電極215Abはリセス210Aの中心からソー
ス側に0.1μm程度近ずけた位置に設けられている
〔図6(c)〕。
【0081】次に、再びアライメントマーク207Aを
利用して、(第3の)フォトレジスト膜パターン223
bが形成される。例えばスパッタリングにより、オーミ
ックメタル211Aが全面に形成される。オーミックメ
タル211Aは、例えばNi層,AuGe層およびAu
層が順次積層された膜からなるが、これに限定されるも
のではない〔図6(d)〕。
【0082】続いて、フォトレジスト膜パターン223
aがリフトオフされて、GaAs層204の表面上には
(オーミックメタル211Aからなる)ソース電極21
2Ab並びにドレイン電極213Abが形成される。こ
れにより、本第2の実施の形態の本第2の実施例による
半導体装置が完成する〔図6(e)〕。
【0083】本第2の実施の形態の本第2の実施例によ
る半導体装置の製造方法においても、上記第1の実施の
形態の有した効果を有することになる。
【0084】本第2の実施の形態の本第2の実施例の技
術的思想も、上記(第1,第2および第3の層からな
る)積層膜の代りに、半導体基板の表面上に単層の化合
物半導体層が形成された場合と、半絶縁性化合物半導体
基板の表面(あるいは表面の所定領域)に例えばイオン
注入よる不純物導入によりn型の化合物半導体層が形成
された場合のにも適用できる。
【0085】半導体装置の製造工程の断面模式図である
図7を参照すると、本第2の実施の形態の上記第1の実
施例の応用例による半導体装置は、以下のとおりに形成
される。
【0086】まず、半絶縁性GaAs基板201の表面
上に、例えば300nm程度の膜厚のn型のGaAs層
202Bが形成される。次に、例えばスパッタリングに
より全面に導電体膜としてWSi膜(図に明示せず)が
形成される。WSi膜の表面上に、第1のフォトレジス
ト膜パターン(図示せず)が形成される。次に、例えば
CF4 +SF6 (のようにClが含まれないガス)をエ
ッチングとし,上記第1のフォトレジスト膜パターンを
マスクに用いたドライエッチングにより、上記WSi膜
が選択的にエッチング除去される。これにより、上記W
Si膜にはリセス形成用の開口部(図示せず)が形成さ
れ、同時に、上記WSi膜からなるアライメントマーク
207BおよびEBマーク209BがGaAs膜202
Bの表面上に残置形成される。
【0087】次に、上記第1のフォトレジスト膜パター
ンが除去された後、アライメントマーク207Bを利用
して、(第2の)フォトレジスト膜パターン227が形
成される。このフォトレジスト膜パターン227と上記
開口部とをマスクとし,例えばCl2 +SiCl4 をエ
ッチングガスとしたGaAs層202Bが所要の深さ
(50nm〜150nmの範囲)だけエッチングされ
て、リセス210Bが上記開口部に自己整合的に形成さ
れる。リセス210Bの開口幅は例えば0.7μm程度
であり、これの開口長(ゲート幅)は例えば100μm
程度である。続いて、フォトレジスト膜パターン227
をマスクとし,例えばSF6 等をエッチングガスに用い
たドライエッチングにより、露出したWSi膜231B
が選択的にエッチング除去される〔図7(a)〕。
【0088】なお、本応用例において、n型の化合物半
導体層が半絶縁性化合物半導体基板の表面の所定領域に
形成されている場合、以下のようになる。導電体膜は
(n型の化合物半導体層の表面上のみに形成されるので
はなく)、n型の化合物半導体層の上面を含めて,半絶
縁性化合物半導体基板の表面を覆う姿態を有して形成さ
れる。この場合、第1のアライメントマークおよびEB
マークは、(n型の化合物半導体層の表面上ではなく)
n型の化合物半導体層が形成されていない部分の半絶縁
性化合物半導体基板の表面上に形成されるのが好まし
い。
【0089】次に、フォトレジスト膜パターン227が
除去された後、EBマーク209Bを利用して、EBレ
ジスト膜パターン225bが形成される。例えばスパッ
タリングにより、ゲートメタル214Bが全面に形成さ
れる。ゲートメタル214Bは、例えばTi層にAl層
が積層された構造を有しているが、これに限定されるも
のではない〔図7(b)〕。
【0090】その後、EBレジスト膜パターン225b
がリフトオフされて、リセス210Bにはゲート電極2
15Bbが形成される。ゲート電極215Bbの線幅
(ゲート長)は0.1μm〜0.2μmの範囲であるこ
とが好ましく、例えば、0.18μm程度である。この
ゲート電極215Bbはリセス210Bの中心からソー
ス側に0.1μm程度近ずけた位置に設けられている
〔図7(c)〕。
【0091】次に、再びアライメントマーク207Bを
利用して、(第3の)フォトレジスト膜パターン223
bが形成される。例えばスパッタリングにより、オーミ
ックメタル211Bが全面に形成される。オーミックメ
タル211Bは、例えばNi層,AuGe層およびAu
層が順次積層された膜からなるが、これに限定されるも
のではない〔図7(d)〕。
【0092】続いて、フォトレジスト膜パターン223
bがリフトオフされて、GaAs層202Bの表面上に
は(オーミックメタル211Bからなる)ソース電極2
12Bb並びにドレイン電極213Bbが形成される
〔図7(e)〕。これにより、本第2の実施の形態の上
記第2の実施例の応用例による半導体装置が完成する。
【0093】本第2の実施の形態の上記第2の実施例の
応用例も、本第2の実施の形態の上記第2の実施例の有
した効果を有している。
【0094】本発明の第3の実施の形態の製造方法が適
用される半導体装置も、上記第2の実施の形態と同様
に、半導体基板の表面もしくは表面上に設けられた(少
なくとも上面が化合物半導体からなる)層の表面にリセ
スが形成され、このリセスにゲート電極が形成され、こ
の層の表面上にソース,ドレイン電極が形成された化合
物半導体装置である。この層は単層の化合物半導体層あ
るいは上記第1の実施の形態の第1の積層膜と同じ構造
の積層膜からなる。この層が上記積層膜からなるとき
は、この層は半導体基板の表面上に設けられている。こ
の層が単層の化合物半導体層からなる場合には、半導体
基板の表面上に設けられた場合と、イオン注入等の不純
物の導入により,半導体基板の表面に設けられた場合と
がある。
【0095】本第3の実施の形態の特徴は、(第2のア
ライメントマークである)EBマーク形成用の(第2
の)開口部(並びに第1のアライメントマーク形成用の
第1の開口部)とリセスとが、1回のフォトリソグラフ
ィにより同時に形成される点にある。EBマーク形成用
の(第2の)開口部(および第1のアライメントマーク
形成用の第1の開口部)は、上記層を覆う姿態を有して
半導体基板上に設けられた絶縁膜に形成される。本第3
の実施の形態では、(第2の)開口部に自己整合的に半
導体基板の表面もしくは表面上に設けられたEBマーク
のなす段差が、EBリソグラフィのアライメントに供せ
られる。
【0096】半導体装置の製造工程の断面模式図である
図8を参照すると、本発明の第3の実施の形態の第1の
実施例による半導体装置は、以下のとおりに形成され
る。
【0097】まず、上記第1,第2の実施の形態の上記
第1の実施例と同様に、半絶縁性GaAs基板301の
表面上に、第1の層である(例えばアンドープで,例え
ば200nm程度の膜厚の)GaAs層302A,第2
の層である(例えば5nm〜10nm程度の膜厚でn型
の)AlGaAs層303および第3の層である(例え
ば100nm程度の膜厚でn型の)GaAs層304か
らなる積層膜がエピタキシャル成長により形成される。
なお、GaAs層304の膜厚としては、50nm〜1
50nmの範囲であることが好ましい。次に、上記第
1,第2の実施の形態と相違して、絶縁膜として、例え
ばCVD法により全面にSiO2 膜332Aが形成され
る。SiO2 膜332Aの膜厚としては、少なくとも1
0nm程度であることが好ましい。SiO2 膜332A
の代りに、Si34 膜のようにClを含まないエッチ
ングガスで(化合物半導体に対して)選択的にエッチン
グ除去できる絶縁膜、あるいは、(後工程で形成され
る)リセスに対して損傷を与えることなくウェットエッ
チングが可能な絶縁膜を採用することも可能である。S
iO2 膜332Aの表面上に、(第1の)フォトレジス
ト膜パターン328が形成される〔図8(a)〕。
【0098】次に、例えばCF4 +CHF3 (のように
Clが含まれないガス)をエッチングガスとし,フォト
レジスト膜パターン328をマスクに用いたドライエッ
チングにより、SiO2 膜332Aが選択的にエッチン
グ除去される。これにより、SiO2 膜332Aには、
(第1のアライメントマーク形成用の第1の)開口部3
37Aおよび(EBマーク形成用の第2の)開口部33
9Aが形成される。さらにフォトレジスト膜パターン3
28をマスクにして、例えばBCl3 +SF6をエッチ
ングガスに用いて、GaAs層304が選択的に異方性
エッチングされる。これにより、リセス310Aが形成
される。リセス310Aの開口幅は例えば0.7μm程
度であり、これの開口長(ゲート幅)は例えば100μ
m程度である。このエッチングではAlGaAs層30
3もストッパ層として機能する。また、このエッチング
ガスを用いるならば、高平滑エッチングが可能になる
〔図8(b)〕。
【0099】なお、このエッチングに際して、開口部3
37A,339Aに自己整合的にGaAs層304がエ
ッチングされる。この段階で、開口部339Aに関連し
た凹型形状ではEBマークとして機能しない。一方、開
口部337A自体,さらにはこの開口部337Aに関連
した凹型形状は(段差が少なくとも10nm程度さらに
はそれ以上あることから)フォトリソグラフィ用のアラ
イメントマークとして機能することになる。しかしなが
ら、この段階では(煩雑さを回避することを含めて)便
宜上これら開口部337A自体,開口部337Aに関連
した凹型形状を「アライメントマーク」とは称さないこ
とにする。
【0100】次に、フォトレジスト膜パターン328が
除去された後、開口部307Aに関連した凹型形状を利
用して、(第2の)フォトレジスト膜パターン329が
形成される。少なくともリセス310Aはこのフォトレ
ジスト膜パターン329により覆われており、開口部3
37Aおよび開口部339Aはフォトレジスト膜パター
ン329に覆われずに露出している。続いて、このフォ
トレジスト膜パターン329と開口部337A,339
Aとをマスクとし,例えばCl2 +SiCl4をエッチ
ングガスとして、AlGaAs層303,GaAs層3
02A,半絶縁性GaAs基板301の合計膜厚が少な
くとも300nm程度になるまで、これらが順次異方性
エッチングされる。これにより、開口部337A,33
9Aにそれぞれ自己整合的に、少なくとも400nm程
度の深さを有した(フォトリソグラフィ用の第1の)ア
ライメントマーク307A,(EBリソグラフィ用の第
2のアライメントマークである)EBマーク309Aが
形成される〔図8(c)〕。
【0101】フォトレジスト膜パターン329が除去さ
れた後、弗酸(HF)系のエッチング液を用いたウェッ
トエッチングにより、SiO2 膜332Aが選択的に除
去される〔図8(d)〕。
【0102】次に、アライメントマーク307Aを利用
して、(第3の)フォトレジスト膜パターン323aが
形成される。例えばスパッタリングにより、オーミック
メタル311Aが全面に形成される。オーミックメタル
311Aは、例えばNi層,AuGe層およびAu層が
順次積層された膜からなるが、これに限定されるもので
はない〔図8(e)〕。
【0103】続いて、フォトレジスト膜パターン323
aがリフトオフされて、GaAs層304の表面上には
(オーミックメタル311Aからなる)ソース電極31
2Aa並びにドレイン電極313Aaが形成される〔図
8(f)〕。
【0104】次に、EBマーク309Aを利用して、E
Bレジスト膜パターン325aが形成される。例えばス
パッタリングにより、ゲートメタル314Aが全面に形
成される。ゲートメタル314Aは、例えばTi層にA
l層が積層された構造を有しているが、これに限定され
るものではない〔図8(g)〕。
【0105】その後、EBレジスト膜パターン325a
がリフトオフされて、リセス310Aにはゲート電極3
15Aaが形成される。これにより、本第3の実施の形
態の本第1の実施例による半導体装置が完成する。ゲー
ト電極315Aaの線幅(ゲート長)は0.1μm〜
0.2μmの範囲であることが好ましく、例えば、0.
18μm程度である。このゲート電極315Aaはリセ
ス310Aの中心からソース側に0.1μm程度近ずけ
た位置に設けられている〔図8(h)〕。
【0106】本第3の実施の形態の本第1の実施例で
は、第1のフォトレジスト膜パターン328を用いた1
回のフォトリソグラフィにより、EBマーク用の開口部
339Aとリセス310Aとが同時に形成されている。
さらに、EBマーク309Aが開口部339Aに自己整
合的に形成することが可能なことから、リセス210A
に対するゲート電極315Aaのアライメント精度は、
1回のEBリソグラフィのアライメント精度(0.05
μm程度)のみにより規定されることになる。すなわ
ち、本第3の実施の形態の本第1の実施例による半導体
装置の製造方法においても、上記第1,第2の実施の形
態の有した効果を有することになる。
【0107】本第3の実施の形態の本第1の実施例の技
術的思想は、上記(第1,第2および第3の層からな
る)積層膜の代りに、半導体基板の表面上に単層の化合
物半導体層が形成された場合と、半絶縁性化合物半導体
基板の表面(あるいは表面の所定領域)に例えばイオン
注入よる不純物導入によりn型の化合物半導体層が形成
された場合のにも適用できる。
【0108】半導体装置の製造工程の断面模式図である
図9を参照すると、本第3の実施の形態の上記第1の実
施例の応用例による半導体装置は、以下のとおりに形成
される。
【0109】まず、半絶縁性GaAs基板301の表面
上に、例えば300nm程度の膜厚のn型のGaAs層
302Bが形成される。次に、例えばCVD法により全
面にSiO2 膜332Bが形成される。SiO2 膜33
2Bの表面上に、(第1の)フォトレジスト膜パターン
328が形成される〔図9(a)〕。
【0110】次に、例えばCF4 +CHF3 をエッチン
グガスとし,フォトレジスト膜パターン328をマスク
に用いたドライエッチングにより、SiO2 膜332B
が選択的にエッチング除去される。これにより、SiO
2 膜332Aには、開口部337Bおよび開口部339
Bが形成される。さらにフォトレジスト膜パターン32
8をマスクにして、例えばBCl3 +SF6 をエッチン
グガスに用いて、GaAs層302Bが例えば100n
m程度の厚さだけ選択的に異方性エッチングされる。こ
れにより、リセス310Bが形成される。リセス310
Bの開口幅は例えば0.7μm程度であり、これの開口
長(ゲート幅)は例えば100μm程度である〔図9
(b)〕。
【0111】次に、フォトレジスト膜パターン328が
除去された後、開口部337Bに関連した凹型形状を利
用して、(第2の)フォトレジスト膜パターン329が
形成される。続いて、このフォトレジスト膜パターン3
29と開口部337A,339Aとをマスクとし,例え
ばCl2 +SiCl4 をエッチングガスとして、GaA
s層302Bおよび半絶縁性GaAs基板301の合計
膜厚が少なくとも300nm程度になるまで、これらが
順次異方性エッチングされる。これにより、開口部33
7B,339Bにそれぞれ自己整合的に、少なくとも4
00nm程度の深さを有した(フォトリソグラフィ用の
第1の)アライメントマーク307B,(EBリソグラ
フィ用の第2のアライメントマークである)EBマーク
309Bが形成される〔図9(c)〕。
【0112】フォトレジスト膜パターン329が除去さ
れた後、弗酸(HF)系のエッチング液を用いたウェッ
トエッチングにより、SiO2 膜332Bが選択的に除
去される〔図9(d)〕。
【0113】なお、本応用例において、n型の化合物半
導体層が半絶縁性化合物半導体基板の表面の所定領域に
形成されている場合、以下のようになる。絶縁膜は(n
型の化合物半導体層の表面上のみに形成されるのではな
く)、n型の化合物半導体層の上面を含めて,半絶縁性
化合物半導体基板の表面を覆う姿態を有して形成され
る。この場合、第1および第2の開口部は(n型の化合
物半導体層の表面上にではなく)n型の化合物半導体層
が形成されていない部分の半絶縁性化合物半導体基板の
表面上に形成されるのが好ましく、第1のアライメント
マークおよびEBマークは(n型の化合物半導体層の表
面にではなく)n型の化合物半導体層が形成されていな
い部分の半絶縁性化合物半導体基板の表面に形成される
のが好ましい。
【0114】次に、アライメントマーク307Bを利用
して、(第3の)フォトレジスト膜パターン323aが
形成される。例えばスパッタリングにより、オーミック
メタル311Bが全面に形成される。オーミックメタル
311Bは、例えばNi層,AuGe層およびAu層が
順次積層された膜からなるが、これに限定されるもので
はない〔図9(e)〕。
【0115】続いて、フォトレジスト膜パターン323
aがリフトオフされて、GaAs層302Bの表面上に
は(オーミックメタル311Bからなる)ソース電極3
12Ba並びにドレイン電極313Baが形成される
〔図9(f)〕。
【0116】次に、EBマーク309Bを利用して、E
Bレジスト膜パターン325aが形成される。例えばス
パッタリングにより、ゲートメタル314Bが全面に形
成される。ゲートメタル314Bは、例えばTi層にA
l層が積層された構造を有しているが、これに限定され
るものではない〔図9(g)〕。
【0117】その後、EBレジスト膜パターン325a
がリフトオフされて、リセス310Bにはゲート電極3
15Baが形成される。これにより、本第3の実施の形
態の上記第1の実施例の応用例による半導体装置が完成
する。ゲート電極315Baの線幅(ゲート長)は0.
1μm〜0.2μmの範囲であることが好ましく、例え
ば、0.18μm程度である。このゲート電極315B
aはリセス310Bの中心からソース側に0.1μm程
度近ずけた位置に設けられている〔図9(h)〕。
【0118】本第3の実施の形態の上記第1の実施例の
応用例も、本第3の実施の形態の上記第1の実施例の有
した効果を有している。
【0119】半導体装置の製造工程の断面模式図である
図10を参照すると、本発明の第3の実施の形態の第2
の実施例による半導体装置は、以下のとおりに形成され
る。
【0120】まず、本第3の実施の形態の上記第1の実
施例と同様に、半絶縁性GaAs基板301の表面上
に、第1の層である(例えばアンドープで,例えば20
0nm程度の膜厚の)GaAs層302A,第2の層で
ある(例えば5nm〜10nm程度の膜厚でn型の)A
lGaAs層303および第3の層である(例えば10
0nm程度の膜厚でn型の)GaAs層304からなる
積層膜がエピタキシャル成長により形成される。なお、
GaAs層304の膜厚としては、50nm〜150n
mの範囲であることが好ましい。次に、絶縁膜として、
例えばCVD法により全面にSiO2 膜(図示せず)が
形成される。SiO2 膜の表面上に、第1のフォトレジ
スト膜パターン(図示せず)が形成される。次に、例え
ばCF4 +CHF3 (のようにClが含まれないガス)
をエッチングガスとし,第1のフォトレジスト膜パター
ンをマスクに用いたドライエッチングにより、上記Si
2膜が選択的にエッチング除去される。これにより、
SiO2 膜には、第1のアライメントマーク形成用の第
1の開口部(図に明示せず)およびEBマーク形成用の
第2の開口部(図に明示せず)が形成される。さらに第
1のフォトレジスト膜パターンをマスクにして、例えば
BCl3 +SF6 をエッチングガスに用いて、GaAs
層304が選択的に異方性エッチングされる。これによ
り、リセス310Aが形成される。リセス310Aの開
口幅は例えば0.7μm程度であり、これの開口長(ゲ
ート幅)は例えば100μm程度である。
【0121】次に、上記第1のフォトレジスト膜パター
ンが除去された後、上記第1の開口部307Aに関連し
た凹型形状を利用して、第2のフォトレジスト膜パター
ン(図示せず)が形成される。続いて、この第2のフォ
トレジスト膜パターンと上記第1,第2の開口部とをマ
スクとし,例えばCl2 +SiCl4 をエッチングガス
として、AlGaAs層303,GaAs層302A,
半絶縁性GaAs基板301の合計膜厚が少なくとも3
00nm程度になるまで、これらが順次異方性エッチン
グされる。これにより、第1,第2の開口部にそれぞれ
自己整合的に、少なくとも400nm程度の深さを有し
た(フォトリソグラフィ用の第1の)アライメントマー
ク307A,(EBリソグラフィ用の第2のアライメン
トマークである)EBマーク309Aが形成される。第
2のフォトレジスト膜パターンが除去された後、弗酸
(HF)系のエッチング液を用いたウェットエッチング
により、SiO2 膜332Aが選択的に除去される〔図
10(a)〕。
【0122】本実施例における半導体基板および上記積
層膜の構成に関する制約は、本第3の実施の形態の上記
第1の実施例における半導体基板および積層膜の構成に
関する制約と同じである。また、本実施例における(第
1の)アライメントマークに関する定義も本第3の実施
の形態の上記第1の実施例と同じである。
【0123】次に、EBマーク309Aを利用して、E
Bレジスト膜パターン325bが形成される。例えばス
パッタリングにより、ゲートメタル314Aが全面に形
成される。ゲートメタル314Aは、例えばTi層にA
l層が積層された構造を有しているが、これに限定され
るものではない〔図10(b)〕。
【0124】その後、EBレジスト膜パターン325b
がリフトオフされて、リセス310Aにはゲート電極3
15Abが形成される。ゲート電極315Abの線幅
(ゲート長)は0.1μm〜0.2μmの範囲であるこ
とが好ましく、例えば、0.18μm程度である。この
ゲート電極315Abはリセス310Aの中心からソー
ス側に0.1μm程度近ずけた位置に設けられている
〔図10(c)〕。
【0125】次に、アライメントマーク307Aを利用
して、(第3の)フォトレジスト膜パターン323bが
形成される。例えばスパッタリングにより、オーミック
メタル311Aが全面に形成される。オーミックメタル
311Aは、例えばNi層,AuGe層およびAu層が
順次積層された膜からなるが、これに限定されるもので
はない〔図10(d)〕。
【0126】続いて、フォトレジスト膜パターン323
bがリフトオフされて、GaAs層304の表面上には
(オーミックメタル311Aからなる)ソース電極31
2Ab並びにドレイン電極313Abが形成される。こ
れにより、本第3の実施の形態の本第2の実施例による
半導体装置が完成する。〔図10(e)〕。
【0127】本第3の実施の形態の本第2の実施例によ
る半導体装置の製造方法においても、上記第1,第2の
実施の形態の有した効果を有することになる。
【0128】本第3の実施の形態の本第2の実施例の技
術的思想も、上記(第1,第2および第3の層からな
る)積層膜の代りに、半導体基板の表面上に単層の化合
物半導体層が形成された場合と、半絶縁性化合物半導体
基板の表面(あるいは表面の所定領域)に例えばイオン
注入よる不純物導入によりn型の化合物半導体層が形成
された場合のにも適用できる。
【0129】半導体装置の製造工程の断面模式図である
図11を参照すると、本第3の実施の形態の上記第1の
実施例の応用例による半導体装置は、以下のとおりに形
成される。
【0130】まず、半絶縁性GaAs基板301の表面
上に、例えば300nm程度の膜厚のn型のGaAs層
302Bが形成される。次に、例えばCVD法により全
面に絶縁膜としてSiO2 膜(図示せず)が形成され
る。このSiO2 膜の表面上に、第1のフォトレジスト
膜パターン(図示せず)が形成される。次に、例えばC
4 +CHF3 をエッチングガスとし,上記第1のフォ
トレジスト膜パターンをマスクに用いたドライエッチン
グにより、上記SiO2 膜が選択的にエッチング除去さ
れる。これにより、SiO2 膜には、(フォトリソグラ
フィ用の第2のアライメントマークを形成するための)
第1の開口部(図に明示せず)および(EBリソグラフ
ィ用の第2のアライメントマークを形成するための)第
2の開口部(図に明示せず)が形成される。さらに第1
のフォトレジスト膜パターンをマスクにして、例えばB
Cl3 +SF6 をエッチングガスに用いて、GaAs層
302Bが例えば100nm程度の厚さだけ選択的に異
方性エッチングされる。これにより、リセス310Bが
形成される。リセス310Bの開口幅は例えば0.7μ
m程度であり、これの開口長(ゲート幅)は例えば10
0μm程度である。
【0131】次に、上記第1のフォトレジスト膜パター
ンが除去された後、上記第1の開口部に関連した凹型形
状を利用して、第2のフォトレジスト膜パターン(図示
せず)が形成される。続いて、この第2のフォトレジス
ト膜パターンと上記第1,第2の開口部とをマスクと
し,例えばCl2 +SiCl4 をエッチングガスとし
て、GaAs層302Bおよび半絶縁性GaAs基板3
01の合計膜厚が少なくとも300nm程度になるま
で、これらが順次異方性エッチングされる。これによ
り、第1,第2の開口部にそれぞれ自己整合的に、少な
くとも400nm程度の深さを有した(フォトリソグラ
フィ用の第1の)アライメントマーク307B,(EB
リソグラフィ用の第2のアライメントマークである)E
Bマーク309Bが形成される。上記第2のフォトレジ
スト膜パターンが除去された後、弗酸(HF)系のエッ
チング液を用いたウェットエッチングにより、上記Si
2 膜が選択的に除去される〔図11(a)〕。
【0132】なお、本応用例においても、n型の化合物
半導体層が半絶縁性化合物半導体基板の表面の所定領域
に形成されている場合、以下のようになる。絶縁膜は
(n型の化合物半導体層の表面上のみに形成されるので
はなく)、n型の化合物半導体層の上面を含めて,半絶
縁性化合物半導体基板の表面を覆う姿態を有して形成さ
れる。この場合、第1および第2の開口部は(n型の化
合物半導体層の表面上にではなく)n型の化合物半導体
層が形成されていない部分の半絶縁性化合物半導体基板
の表面上に形成されるのが好ましく、第1のアライメン
トマークおよびEBマークは(n型の化合物半導体層の
表面にではなく)n型の化合物半導体層が形成されてい
ない部分の半絶縁性化合物半導体基板の表面に形成され
るのが好ましい。
【0133】次に、EBマーク309Bを利用して、E
Bレジスト膜パターン325bが形成される。例えばス
パッタリングにより、ゲートメタル314Bが全面に形
成される。ゲートメタル314Bは、例えばTi層にA
l層が積層された構造を有しているが、これに限定され
るものではない〔図11(b)〕。
【0134】その後、EBレジスト膜パターン325b
がリフトオフされて、リセス310Bにはゲート電極3
15Bbが形成される。ゲート電極315Bbの線幅
(ゲート長)は0.1μm〜0.2μmの範囲であるこ
とが好ましく、例えば、0.18μm程度である。この
ゲート電極315Bbはリセス310Bの中心からソー
ス側に0.1μm程度近ずけた位置に設けられている
〔図11(c)〕。
【0135】次に、アライメントマーク307Bを利用
して、(第3の)フォトレジスト膜パターン323bが
形成される。例えばスパッタリングにより、オーミック
メタル311Bが全面に形成される。オーミックメタル
311Bは、例えばNi層,AuGe層およびAu層が
順次積層された膜からなるが、これに限定されるもので
はない〔図11(d)〕。
【0136】続いて、フォトレジスト膜パターン323
bがリフトオフされて、GaAs層302Bの表面上に
は(オーミックメタル311Bからなる)ソース電極3
12Bb並びにドレイン電極313Bbが形成される。
これにより、本第3の実施の形態の上記第2の実施例の
応用例による半導体装置が完成する〔図11(e)〕。
【0137】本第3の実施の形態の上記第2の実施例の
応用例も、本第3の実施の形態の上記第2の実施例の有
した効果を有している。
【0138】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置の製造方法によれば、1回のフォトリソグラフィによ
り、EBマークおよびリセス、EBマークおよびリセル
形成用の開口部、あるいはEBマーク形成用の開口部お
よびリセスが同時に形成されるため、リセスとゲート電
極とのアライメント精度は1回のEBリソグラフィのア
ライメント精度に等しくなる。その結果、高速動作特性
に優れた化合物半導体装置が容易に製造されることにな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の第1の実施例の製
造工程の断面模式図である。
【図2】上記第1の実施の形態の第2の実施例の製造工
程の断面模式図である。
【図3】上記第1の実施の形態の第3の実施例の製造工
程の断面模式図である。
【図4】本発明の第2の実施と形態の第1の実施例の製
造工程の断面模式図である。
【図5】上記第2の実施の形態の上記第1の実施例の応
用例の製造工程の断面模式図である。
【図6】上記第2の実施の形態の第2の実施例の製造工
程の断面模式図である。
【図7】上記第2の実施の形態の上記第2の実施例の応
用例の製造工程の断面模式図である。
【図8】本発明の第3の実施と形態の第1の実施例の製
造工程の断面模式図である。
【図9】上記第3の実施の形態の上記第1の実施例の応
用例の製造工程の断面模式図である。
【図10】上記第3の実施の形態の第2の実施例の製造
工程の断面模式図である。
【図11】上記第3の実施の形態の上記第2の実施例の
応用例の製造工程の断面模式図である。
【図12】従来の半導体装置の製造方法の一例を説明す
るための製造工程の断面模式図である。
【符号の説明】
101,201,301,401 半絶縁性GaAs
基板 102,104,106,106A,106B,202
A,202B,204,302A,302B,304,
402,404 GaAs層 103,105,105A,105B,203,30
3,403,404AlGaAs層 107,207A,207B,307A,307B,4
07 アライメントマーク 108 アライメントマーク形成予定領域 109a,109b,109c,209A,209B,
309A,309B,409 EBマーク 110a,110b,110c,210A,210B,
310A,310B,410 リセス 111,211A,211B,311A,311B,4
11 オーミックメタル 112a,112b,112c,212Aa,212A
b,212Ba,212Bb,312Aa,312A
b,312Ba,312Bb,412 ソース電極 113a,113b,113c,213Aa,213A
b,213Ba,213Bb,313Aa,313A
b,313Ba,313Bb,413 ドレイン電極 114,214A,214B,314A,314B
ゲートメタル 115a,115b,115c,215Aa,215A
b,215Ba,215Bb,315Aa,315A
b,315Ba,315Bb,415 ゲート電極 121,122a,122b,122c,123a,1
23b,123c,223a,223b,226,22
7,323a,323b,328,329,421,4
22,423,424 フォトレジスト膜パターン 125a,125b,125c,225a,225b,
325a,325b,425 EBレジスト膜パター
ン 231A,231B WSi膜 240A,240B,337A,337B,339A,
339B 開口部 332A,332B SiO2 膜 433 導電体膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 G03F 9/00 H01L 21/338 H01L 29/812

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板の表面上に第III族および
    第V族のうちの少なくとも一方を含んでなる第1の層、
    少なくとも第III族を含んでなる第2の層および第1
    の化合物半導体からなる第3の層から構成された第1の
    積層膜を形成し、該第3の層の表面上にストッパ層から
    なる第4の層と,該第1の化合物半導体と同一構成成分
    からなる所要膜厚を有した第2の化合物半導体からなる
    第5の層とから構成された第2の積層膜を形成する工程
    と、 第1のフォトレジスト膜パターンをマスクにして前記第
    5の層および第4の層を順次異方性エッチングして、前
    記第1の積層膜の表面上に前記第2の積層膜からなる第
    1のリソグラフィ用第1のアライメントマークと第2
    リソグラフィ用の第2のアライメントマークを形成す
    アライメントマーク形成予定領域とを形成する工程
    と、 少なくとも前記第1のアライメントマークを覆う別のフ
    ォトレジスト膜パターンをマスクにして前記第3,第5
    の層を選択的に異方性エッチングして、前記アライメン
    トマーク形成予定領域に第2のアライメントマークを
    成し、前記第1の積層膜の表面にリセスを形成する工程
    とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記第1のフォトレジスト膜パターンを
    除去した後、少なくとも前記第1のアライメントマーク
    を覆う第2のフォトレジスト膜パターンをマスクにして
    前記第3,第5の層を選択的に異方性エッチングして、
    前記アライメントマーク形成予定領域に前記第2のアラ
    イメントマークを形成すると同時に前記第1の積層膜の
    表に前記リセスを形成する工程と、 前記第2のフォトレジスト膜パターンを除去した後、第
    3のフオトレジスタ膜パターンをマスクにして、全面に
    オーミックメタルを形成し、該第3のフォトレジスト膜
    パターンをリフトオフして該オーミックメタルからなる
    ソース用およびドレイン用のオーミック電極を前記第1
    の積層膜の表面上に形成する工程と、 EBレジスト膜パターンをマスクにして、全面にゲート
    メタルを形成し、該EBレジスト膜パターンをリフトオ
    フして該ゲートメタルからなるゲート電極を前記リセス
    に形成する工程とを有する請求項1記載の半導体装置の
    製造方法。
  3. 【請求項3】 前記第1のフォトレジスト膜パターンを
    除去した後、少なくとも前記第1のアライメントマーク
    を覆う第2のフオトレジスタ膜パターンをマスクにし
    て、全面にオーミックメタルを形成し、該第3のフォト
    レジスト膜パターンをリフトオフして該オーミックメタ
    ルからなるソース用およびドレイン用のオーミック電極
    を前記第1の積層膜の表面上に形成する工程と、 少なくとも前記第1のアライメントマークを覆う第3の
    フォトレジスト膜パターンをマスクにして前記第3,第
    5の層を選択的に異方性エッチングして、前記アライメ
    ントマーク形成予定領域に前記第2のアライメントマー
    クを形成すると同時に前記第1の積層膜の表面に前記リ
    セスを形成する工程と、 前記第3のフォトレジスト膜パターンを除去した後、E
    Bレジスト膜パターンをマスクにして、全面にゲートメ
    タルを形成し、該EBレジスト膜パターンをリフトオフ
    して該ゲートメタルからなるゲート電極を前記リセスに
    形成する工程とを有する請求項1記載の半導体装置の製
    造方法。
  4. 【請求項4】 半導体基板の表面もしくは表面上に、少
    なくとも上面が化合物半導体から構成された層を形成
    し、全面に導電体膜を形成する工程と、 第1のフォトレジスト膜パターンをマスクにして前記導
    電体膜を異方性エッチングして、前記半導体基板の表面
    上に該導電体膜からなる第1のリソグラフィ用の第1の
    アライメントマークおよび第2のリソグラフィ用第2
    のアライメントマークを形成し、同時に、前記層の表面
    上の該導電体膜にリセス用の開口部を形成する工程と、 少なくとも前記第1,第2のアライメントマークを覆う
    第2のフォトレジスト膜パターンと前記開口部とをマス
    クにして前記層を所要の深さだけエッチングして、該層
    の表面にリセスを形成する工程とを含むことを特徴とす
    る半導体装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記第1のフォトレジスト膜パターンを
    除去した後、前記第2のフォトレジスト膜パターンと前
    記開口部とをマスクにしたエッチングにより前記リセス
    を形成し、さらに、該第2のフォトレジスト膜パターン
    をマスクにして前記導電体膜をエッチング除去する工程
    と、 前記第2のフォトレジスト膜パターンを除去した後、第
    3のフオトレジスタ膜パターンをマスクにして、全面に
    オーミックメタルを形成し、該第3のフォトレジスト膜
    パターンをリフトオフして該オーミックメタルからなる
    ソース用およびドレイン用のオーミック電極を前記層の
    表面上に形成する工程と、 EBレジスト膜パターンをマスクにして、全面にゲート
    メタルを形成し、該EBレジスト膜パターンをリフトオ
    フして該ゲートメタルからなるゲート電極を前記リセス
    に形成する工程とを有する請求項記載の半導体装置の
    製造方法。
  6. 【請求項6】 前記半導体基板が半絶縁性GaAs基板
    からなり、前記層が第III族および第V族のうちの少
    なくとも一方を含んでなる第1の層,少なくとも第II
    I族を含んでなる第2の層および前記化合物半導体から
    構成された第3の層からなる積層膜であることを特徴と
    する請求項あるいは請求項記載の半導体装置の製造
    方法。
  7. 【請求項7】 前記積層膜を構成する前記第1の層が第
    1の化合物半導体層からなり、前記第2の層が第2の化
    合物半導体層であるAlGaAs層からなり、前記第3
    の層が前記リセスの所要の深さに対応した膜厚を有した
    GaAs層からなる請求項記載の半導体装置の製造方
    法。
  8. 【請求項8】 半導体基板の表面もしくは表面上に、少
    なくとも上面が化合物半導体から構成された層を形成
    し、全面に絶縁膜を形成する工程と、 第1のフォトレジスト膜パターンをマスクにして前記絶
    縁膜を選択的に異方性エッチングし,さらに,前記半導
    体基板の表面もしくは表面上と前記層が第1の所定の深
    さになるまで該層とをそれぞれ異方性エッチングして、
    該絶縁膜を貫通する第1のリソグラフィ用の第1のアラ
    イメントマーク形成用の第1の開口部並びに第2のリソ
    グラフィ用の第2のアライメントマーク形成用の第2の
    開口部を該半導体基板の表面もしくは表面上に形成し,
    同時に,該層の表面にリセスを形成する工程と、 少なくとも前記リセスを覆う第2のフォトレジスト膜パ
    ターンと前記第1,第2の開口部とをマスクにして第2
    の所要の深さになるまで前記半導体基板の表面もしくは
    表面上をさらに選択的に異方性エッチングして、該半導
    体基板の表面もしくは表面上に第1のアライメントマー
    クおよび第2のアライメントマークを形成する工程とを
    含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  9. 【請求項9】 前記第1のフォトレジスト膜パターンを
    除去した後、前記第2のフォトレジスト膜パターンと前
    記第1,第2の開口部とをマスクにした異方性エッチン
    グにより前記第1のアライメントマークおよび第2のア
    ライメントマークを形成する工程と、 前記第2のフォトレジスト膜パターンを除去した後、前
    記絶縁膜を選択的にエッチング除去する工程と、 第3のフオトレジスタ膜パターンをマスクにして、全面
    にオーミックメタルを形成し、該第3のフォトレジスト
    膜パターンをリフトオフして該オーミックメタルからな
    るソース用およびドレイン用のオーミック電極を前記層
    の表面上に形成する工程と、 EBレジスト膜パターンをマスクにして、全面にゲート
    メタルを形成し、該EBレジスト膜パターンをリフトオ
    フして該ゲートメタルからなるゲート電極を前記リセス
    に形成する工程とを有する請求項記載の半導体装置の
    製造方法。
  10. 【請求項10】 前記半導体基板が半絶縁性GaAs基
    板からなり、前記層が第III族および第V族のうちの
    少なくとも一方を含んでなる第1の層,少なくとも第I
    II族を含んでなる第2の層および前記化合物半導体か
    ら構成された第3の層からなる積層膜である請求項
    るいは請求項記載の半導体装置の製造方法。
  11. 【請求項11】 前記層が前記積層膜からなり、前記第
    1の層が第1の化合物半導体層からなり、前記第2の層
    が第2の化合物半導体層であるAlGaAs層からな
    り、前記第3の層が前記リセスの所要の深さに対応した
    膜厚を有するGaAs層からなる請求項10記載の半導
    体装置の製造方法。
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