JP3520625B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

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JP3520625B2
JP3520625B2 JP25942295A JP25942295A JP3520625B2 JP 3520625 B2 JP3520625 B2 JP 3520625B2 JP 25942295 A JP25942295 A JP 25942295A JP 25942295 A JP25942295 A JP 25942295A JP 3520625 B2 JP3520625 B2 JP 3520625B2
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semiconductor conductive
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板上に塗
布されたレジストを剥離するための酸素アッシング方法
に関し、高周波で用いられる高電子移動度トランジスタ
(High ElectronMobility Transistor:以下HEMTと
記す)等の半導体プロセスに利用される。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oxygen ashing method for stripping a resist applied on a semiconductor substrate, such as a high electron mobility transistor (hereinafter referred to as HEMT) used at high frequency. Used in semiconductor processes.

【0002】[0002]

【従来の技術】モノリシックマイクロ波IC(Monolith
ic Microwave Integrated Circuit:以下MMICと記
す)の雑音指数や利得等の高周波性能を向上するために
は、MMICを構成するHEMT等のデバイス特性を向
上させることが必要である。そしてHEMT等のデバイ
ス特性に影響を及ぼす因子として、ソース及びドレイン
電極とゲート電極間の寄生抵抗がある。この寄生抵抗を
低減する方法として、特開平6−244219号公報や
特開昭62−145779号公報等が提案されている。
特開平6−244219号公報に開示されている技術
は、半導体基板上に少なくともチャネル層と電子供給層
とを備え、ソース電極及びドレイン電極をそれぞれチャ
ネル層の側面部に接して形成し、ゲート電極をチャネル
層上に形成し、ソース電極及びドレイン電極の上面の位
置を、ゲート電極の底面の位置と略同一平面或いはこれ
より低い面に位置させる。このような構成とすることに
より、ゲート電極とソース電極及びドレイン電極とが近
接して正対する配置関係を回避でき、ゲート電極とソー
ス電極及びドレイン電極間の間隔を小さくして寄生抵抗
の低減を図るというものである。特開昭62−1457
79号公報に開示されている技術は、InP基板上にI
nGaAs混晶半導体層を設け、その混晶半導体層上に
InP及びInAlAs混晶半導体層より成る広禁制帯
幅層を設け、その広禁制帯幅層上にゲート電極及びゲー
ト電極の両側に対向してソース電極とドレイン電極を形
成し、ゲート電極は広禁制帯幅層を構成する層のうちI
nAlAs混晶半導体層に接触し、少なくともソース電
極とゲート電極の間、及びゲート電極とドレイン電極の
間にn型不純物がイオン注入される。このような構成と
することにより、ゲート特性を良好とすると共に、ソー
ス抵抗の低減を実現するというものである。
2. Description of the Related Art Monolithic microwave IC (Monolith
ic Microwave Integrated Circuit: hereinafter referred to as MMIC), it is necessary to improve device characteristics such as HEMT constituting the MMIC in order to improve high frequency performance such as noise figure and gain. A factor that affects the device characteristics such as HEMT is the parasitic resistance between the source and drain electrodes and the gate electrode. As methods for reducing this parasitic resistance, Japanese Patent Laid-Open No. 6-244219 and Japanese Patent Laid-Open No. 62-145779 have been proposed.
The technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-244219 includes at least a channel layer and an electron supply layer on a semiconductor substrate, and a source electrode and a drain electrode are formed in contact with side surfaces of the channel layer to form a gate electrode. Are formed on the channel layer, and the positions of the upper surfaces of the source electrode and the drain electrode are positioned on the same plane as or lower than the position of the bottom surface of the gate electrode. With such a configuration, it is possible to avoid the arrangement relationship in which the gate electrode and the source electrode and the drain electrode are close to and face each other, and the interval between the gate electrode and the source electrode and the drain electrode is reduced to reduce the parasitic resistance. It is to try. Japanese Patent Laid-Open No. 62-1457
The technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 79 is on an InP substrate.
An nGaAs mixed crystal semiconductor layer is provided, a wide bandgap layer made of an InP and InAlAs mixed crystal semiconductor layer is provided on the mixed crystal semiconductor layer, and the gate electrode and the gate electrode are opposite to each other on the wide bandgap layer. To form a source electrode and a drain electrode, and the gate electrode is an I layer among layers forming the wide band gap layer.
The n-type impurity is ion-implanted in contact with the nAlAs mixed crystal semiconductor layer and at least between the source electrode and the gate electrode and between the gate electrode and the drain electrode. With such a structure, the gate characteristics are improved and the source resistance is reduced.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
開示技術ではイオン注入等の複雑な製造プロセスから構
成され、プロセス費用が増加するだけではなく、ソース
及びドレイン電極とゲート電極間の寄生抵抗に対する、
半導体プロセスに不可欠な、レジスト剥離のための酸素
アッシング等の周辺プロセスの影響に関しては言及して
いない。実際は、HEMT等に用いる半導体材料や製造
プロセスの組み合わせによっては、HEMT等のソース
及びドレイン電極とゲート電極間の寄生抵抗の増加と、
さらにはデバイス特性の低下を招いてしまうのが現状で
ある。例えば、キャリアを供給するドープ層にInAl
As層を用い、電流が流れるキャリア走行層にInGa
As層を用いたHEMT基板においても、その半導体プ
ロセスによりソース及びドレイン電極とゲート電極間の
寄生抵抗の増加原因となる、半導体基板のシート抵抗の
増加が発生し、高周波によるデバイス特性低下の原因と
なっている。本願発明者らは、HEMT基板のシート抵
抗の増加原因が、レジスト剥離のための酸素アッシング
による半導体基板表面の酸素濃度上昇と、その後に実施
するソース及びドレイン電極が半導体基板に対してオー
ミック性接触を得るための熱処理(アロイング)による
ものであることを見いだした。
However, in these disclosed techniques, not only the process cost is increased by the complicated manufacturing process such as ion implantation but also the parasitic resistance between the source and drain electrodes and the gate electrode is increased.
It does not mention the influence of peripheral processes such as oxygen ashing for resist stripping, which is essential for semiconductor processes. In fact, depending on the combination of the semiconductor material used for HEMT or the like and the manufacturing process, increase in parasitic resistance between the source and drain electrodes and gate electrode of HEMT or the like,
Furthermore, the current situation is that the device characteristics are deteriorated. For example, InAl is used as a doped layer for supplying carriers.
InGa is used as a carrier transit layer in which a current flows, using an As layer.
Also in the HEMT substrate using the As layer, the semiconductor process causes an increase in the sheet resistance of the semiconductor substrate, which causes an increase in the parasitic resistance between the source and drain electrodes and the gate electrode. Has become. The inventors of the present application have found that the cause of the increase in the sheet resistance of the HEMT substrate is the increase in the oxygen concentration on the surface of the semiconductor substrate due to the oxygen ashing for resist stripping, and the ohmic contact of the source and drain electrodes to be performed thereafter with the semiconductor substrate. It was found that it was due to heat treatment (alloying) for obtaining.

【0004】従って、本発明の目的は、上記課題に鑑
み、シート抵抗を低減させ、高周波におけるデバイス特
性が向上した半導体装置を提供することである。
Therefore, in view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a semiconductor device having a reduced sheet resistance and improved device characteristics at high frequencies.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の構成は、請求項1〜請求項4においてオー
ミック電極が半導体導電層に対してオーミック接触を得
るためのアロイング等の熱処理を施す前に、半導体導電
層表面を酸化させない方法(酸素アッシング以外の方
法)でレジストの剥離を行なう工程と、熱処理後におい
てオーミック電極の形成時及びその前の工程で発生する
レジスト残渣や、熱処理後のレジスト及びその残渣を酸
素アッシングにより除去する工程とを備えたという技術
的手段を採用するものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the structure of the present invention is the heat treatment such as alloying for obtaining ohmic contact between an ohmic electrode and a semiconductor conductive layer according to any one of claims 1 to 4 . Before performing the step of removing the resist by a method that does not oxidize the surface of the semiconductor conductive layer (a method other than oxygen ashing), a resist residue generated in the step of forming an ohmic electrode after the heat treatment and before the heat treatment, and a heat treatment. This is a technical means that includes a step of removing the resist and its residue afterwards by oxygen ashing.

【0006】[0006]

【0007】[0007]

【作用及び効果】上記構成から成る第一の発明では、熱
処理工程の前に半導体導電層の表面に存在するレジスト
が、その表面を酸化されずに除去され、熱処理工程の後
に半導体導電層の表面に存在するレジスト及びレジスト
残渣が酸素アッシングにより除去される。これにより熱
処理工程時に半導体導電層中への酸素の拡散を抑制する
ことができ、シート抵抗の増加を抑制できるという効果
がある。また、熱処理後の酸素アッシングにより熱処理
前後のレジスト残渣を除去できるため、熱処理後のエッ
チング等の工程においてレジスト残渣によるエッチング
量のばらつきを低減することができる。また、基板をI
nPで構成し、半導体導電層を少なくともIn 0.8 Ga
0.2 Asから成るチャネル層と、In 0.53 Ga 0.47 As
から成る電子分布制御層、In 0.52 Al 0.48 Asから成
るn型のドープ層と、In 0.52 Al 0.48 Asから成るゲ
ートコンタクト層と、In 0.53 Ga 0.47 Asから成るn
型のキャップ層とで構成することにより、InAlAs
/InGaAs系HEMTを形成することができる(請
求項1)。
According to the first aspect of the present invention having the above structure, the resist existing on the surface of the semiconductor conductive layer before the heat treatment step is removed without oxidizing the surface, and the surface of the semiconductor conductive layer is removed after the heat treatment step. The resist and the resist residue present in the are removed by oxygen ashing. This has the effect of suppressing the diffusion of oxygen into the semiconductor conductive layer during the heat treatment process and suppressing the increase in sheet resistance. Further, since the resist residue before and after the heat treatment can be removed by the oxygen ashing after the heat treatment, it is possible to reduce the variation in the etching amount due to the resist residue in the steps such as etching after the heat treatment . In addition, the substrate is
The semiconductor conductive layer is composed of at least In 0.8 Ga.
0.2 As channel layer and In 0.53 Ga 0.47 As
An electron distribution control layer composed of In 0.52 Al 0.48 As
And an n-type doped layer of In 0.52 Al 0.48 As.
Gate contact layer and In 0.53 Ga 0.47 As
InAlAs
A / InGaAs HEMT can be formed (claim 1).

【0008】[0008]

【0009】第二の発明では、さらに、半導体導電層に
接触するようにオーミック電極が形成される時、所定の
熱処理温度にて熱処理を行なうことによりオーミック電
極構成材料が半導体導電層中に拡散されることで、オー
ミック電極が半導体導電層にオーミック接触され、熱処
理後に熱処理温度より低い基板温度で酸素アッシングが
行なわれる。これにより熱処理後の酸素アッシングによ
って半導体導電層表面の酸素濃度は増加するが、半導体
導電層中への酸素の拡散はシート抵抗を著しく増加させ
るには至らず、シート抵抗の増加を抑制できる(請求項
2)
In the second invention, when the ohmic electrode is formed so as to contact the semiconductor conductive layer, the ohmic electrode constituent material is diffused into the semiconductor conductive layer by heat treatment at a predetermined heat treatment temperature. As a result, the ohmic electrode is brought into ohmic contact with the semiconductor conductive layer, and after the heat treatment, oxygen ashing is performed at a substrate temperature lower than the heat treatment temperature. As a result, the oxygen concentration on the surface of the semiconductor conductive layer increases due to oxygen ashing after the heat treatment, but the diffusion of oxygen into the semiconductor conductive layer does not significantly increase the sheet resistance, and the increase in sheet resistance can be suppressed (claim Item 2) .

【0010】第三の発明では、オーミック電極をソース
電極とドレイン電極とで構成し、半導体導電層をメサエ
ッチングにより島状に形成する工程とをさらに備え、熱
処理前にソース電極とドレイン電極との間に露出した半
導体導電層表面を酸化させずにレジストを除去し、熱処
理後に酸素アッシングによりソース電極とドレイン電極
との間の半導体導電層表面に存在するレジスト及びレジ
スト残渣を除去する。そしてソース電極とドレイン電極
との間の半導体導電層表面にリセス溝を形成し、その底
部にゲート電極をショットキー接触して形成する。これ
によりシート抵抗の増加を抑制でき、ソース電極及びド
レイン電極とゲート電極との間の寄生抵抗の増加を抑制
できるため、電界効果トランジスタの動作周波数を向上
させ、高周波における高利得、低雑音指数等の良好なデ
バイス特性を得ることができる(請求項3)
In the third invention, a step of forming the ohmic electrode with the source electrode and the drain electrode and forming the semiconductor conductive layer in an island shape by mesa etching is further provided, and the source electrode and the drain electrode are formed before the heat treatment. The resist is removed without oxidizing the surface of the semiconductor conductive layer exposed between them, and after heat treatment, the resist and the resist residue existing on the surface of the semiconductor conductive layer between the source electrode and the drain electrode are removed by oxygen ashing. Then, a recess groove is formed on the surface of the semiconductor conductive layer between the source electrode and the drain electrode, and a gate electrode is formed in Schottky contact with the bottom of the recess groove. This makes it possible to suppress an increase in sheet resistance and suppress an increase in parasitic resistance between the source electrode and the drain electrode and the gate electrode, thereby improving the operating frequency of the field-effect transistor, achieving high gain at high frequencies, low noise figure, etc. It is possible to obtain good device characteristics (claim 3) .

【0011】[0011]

【0012】第四の発明では、基板とチャネル層との間
にIn0.52Al0.48Asから成るバッファ層を備え、電
子分布制御層とドープ層との間に及びIn0.52Al0.48
Asから成るスペーサ層を備える。これによりチャネル
層の結晶性を向上できると共に、電子分布制御層中の電
子の走行速度を向上できる(請求項4
[0012] In a fourth aspect of the present invention, a buffer layer made of In 0.52 Al 0.48 As between the substrate and the channel layer, and an In 0.52 Al 0.48 between the electron distribution control layer and the doped layer
A spacer layer made of As is provided. As a result, the crystallinity of the channel layer can be improved and the traveling speed of electrons in the electron distribution control layer can be improved ( claim 4 ) .

【0013】[0013]

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

(第一実施例)以下、本発明を具体的な実施例に基づい
て説明する。図1は、本発明に係わる半導体装置100
の製造方法を示した模式的構造図である。まず、InP
やGaAs等から成る半絶縁性の半導体基板11上に、
半導体導電層12をメサエッチングして、島状の半導体
導電層12を形成する。そして、半導体導電層12上に
AuGe/Ni/Au等から成るオーミック電極13を
メタルリフトオフ等の方法により形成する(図1
(a))。このメサエッチング及びメタルリフトオフ工
程では、アセトンやリムーバ等の有機溶媒による洗浄を
行ない、レジストを剥離する。ここで、半導体導電層1
2は、MESFET(Metal Semiconductor FET:金属-
半導体電界効果型トランジスタ) やHEMT等の複数の
半導体層で構成される。また、本発明をMESFETや
HEMT等に適用した場合、2つのオーミック電極13
がソース電極とドレイン電極になり、そのオーミック電
極13間の半導体導電層12上にショットキーゲート電
極(図示せず)が形成される。
(First Embodiment) The present invention will be described below based on specific embodiments. FIG. 1 shows a semiconductor device 100 according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic structural diagram showing a manufacturing method of. First, InP
On a semi-insulating semiconductor substrate 11 made of GaAs or
The semiconductor conductive layer 12 is mesa-etched to form the island-shaped semiconductor conductive layer 12. Then, an ohmic electrode 13 made of AuGe / Ni / Au or the like is formed on the semiconductor conductive layer 12 by a method such as metal lift-off (FIG. 1).
(A)). In this mesa etching and metal lift-off process, cleaning with an organic solvent such as acetone or remover is performed to remove the resist. Here, the semiconductor conductive layer 1
2 is MESFET (Metal Semiconductor FET: metal-
(Semiconductor field effect transistor) and HEMT. When the present invention is applied to MESFET, HEMT, etc., two ohmic electrodes 13 are formed.
Serves as a source electrode and a drain electrode, and a Schottky gate electrode (not shown) is formed on the semiconductor conductive layer 12 between the ohmic electrodes 13.

【0015】続いて、半導体導電層12に対してオーミ
ック電極13がオーミック接触を得るためのアロイング
を行い、半導体導電層12にオーミック電極13の電極
材料が拡散したアロイ層14を形成する(図1
(b))。ここで、アロイングとは、オーミック電極材
料を半導体に拡散するための熱処理のことである。例え
ば、AuGe/Ni/Auをオーミック電極として用い
た場合、窒素等の雰囲気ガス中でAuGeの共晶温度付
近の温度で数分間の熱処理を行なう。アロイングにより
オーミック電極13を半導体導電層12にオーミック接
触させた後に、アロイング前のレジスト残渣の除去と、
アロイング後のレジスト剥離やレジスト残渣の除去を目
的とした酸素アッシングを行い、アッシングにより半導
体基板表面に酸化層15が形成される(図1(c))。
このとき基板温度をアロイ温度よりも低くして酸素アッ
シングを行なう。
Subsequently, the ohmic electrode 13 is alloyed with the semiconductor conductive layer 12 to obtain ohmic contact, and the alloy layer 14 in which the electrode material of the ohmic electrode 13 is diffused is formed in the semiconductor conductive layer 12 (FIG. 1).
(B)). Here, alloying is a heat treatment for diffusing an ohmic electrode material into a semiconductor. For example, when AuGe / Ni / Au is used as the ohmic electrode, heat treatment is performed for several minutes at a temperature near the eutectic temperature of AuGe in an atmosphere gas such as nitrogen. Removing ohmic contact between the ohmic electrode 13 and the semiconductor conductive layer 12 by alloying, and removing the resist residue before alloying;
Oxygen ashing is performed for the purpose of removing the resist and removing the resist residue after the alloying, and the oxide layer 15 is formed on the surface of the semiconductor substrate by the ashing (FIG. 1C).
At this time, oxygen ashing is performed by lowering the substrate temperature below the alloy temperature.

【0016】このような方法で半導体装置100を形成
することにより、半導体導電層12のメサエッチングや
オーミック電極13のメタルリフトオフ等のフォト工程
において、有機溶媒による洗浄等のような酸素アッシン
グ以外の方法でレジストを剥離しているために、半導体
導電層12の表面が酸化されるのを抑制することができ
る。これにより、アロイングによる半導体導電層12の
表面の酸化層からの酸素の拡散を抑制することができ、
半導体導電層12のシート抵抗の増加を抑制することが
できる。また、アロイング後の酸素アッシングにより、
アロイング前後の工程において発生するレジストの残渣
を除去できるため、アロイング後にゲート電極を形成す
るためのリセスエッチング等のエッチング工程におい
て、レジスト残渣によるエッチング量のばらつき等の発
生を防止することができる。アロイング後の酸素アッシ
ングでは、基板温度をアロイ温度より低く抑えているた
めに、半導体導電層12の表面の酸素濃度の増加は見ら
れるものの、表面酸素の半導体導電層12への拡散は、
半導体導電層12のシート抵抗を著しく増加させるには
至らない。
By forming the semiconductor device 100 by such a method, in a photo step such as mesa etching of the semiconductor conductive layer 12 and metal lift-off of the ohmic electrode 13, a method other than oxygen ashing such as cleaning with an organic solvent is performed. Since the resist is peeled off in step 1, the surface of the semiconductor conductive layer 12 can be suppressed from being oxidized. Thereby, diffusion of oxygen from the oxide layer on the surface of the semiconductor conductive layer 12 due to alloying can be suppressed,
It is possible to suppress an increase in sheet resistance of the semiconductor conductive layer 12. Also, by oxygen ashing after alloying,
Since the residue of the resist generated in the steps before and after the alloying can be removed, it is possible to prevent the variation of the etching amount due to the resist residue in the etching step such as the recess etching for forming the gate electrode after the alloying. In the oxygen ashing after alloying, since the substrate temperature is kept lower than the alloy temperature, the oxygen concentration on the surface of the semiconductor conductive layer 12 increases, but the diffusion of surface oxygen to the semiconductor conductive layer 12 is
The sheet resistance of the semiconductor conductive layer 12 cannot be significantly increased.

【0017】これに対して比較例としてオーミック電極
形成後のレジスト残渣を酸素アッシングにより除去する
構成とした半導体装置200の製造方法を模式的に図2
に示す。半導体基板21上にメサエッチングにより半導
体導電層22を島状に形成し、半導体導電層22上には
オーミック接触を得るためのオーミック電極23をメタ
ルリフトオフ等の方法により形成する(図2(a))。
次に、オーミック電極23を形成した後のレジスト残渣
を酸素アッシングにより除去すると、オーミック電極2
3間に露出された半導体導電層22の表面に酸化層膜厚
25を有する酸化層24が形成される(図2(b))。
この後、アロイングを行なうと、オーミック電極23を
構成する材料が半導体導電層22に拡散したアロイ層2
8が形成され、オーミック電極23を半導体導電層22
に対してオーミック接触させることができる(図2
(c))。
On the other hand, as a comparative example, a method of manufacturing a semiconductor device 200 configured to remove the resist residue after the ohmic electrode formation by oxygen ashing is schematically shown in FIG.
Shown in. A semiconductor conductive layer 22 is formed in an island shape on the semiconductor substrate 21 by mesa etching, and an ohmic electrode 23 for obtaining ohmic contact is formed on the semiconductor conductive layer 22 by a method such as metal lift-off (FIG. 2A). ).
Next, by removing the resist residue after forming the ohmic electrode 23 by oxygen ashing, the ohmic electrode 2
An oxide layer 24 having an oxide layer thickness 25 is formed on the surface of the semiconductor conductive layer 22 exposed between the layers 3 (FIG. 2B).
Then, alloying is performed, and the alloy layer 2 in which the material forming the ohmic electrode 23 is diffused in the semiconductor conductive layer 22.
8 is formed, and the ohmic electrode 23 is formed on the semiconductor conductive layer 22.
Ohmic contact can be made (Fig. 2
(C)).

【0018】しかし、この方法ではアロイングの際に酸
化層24から酸素が半導体導電層22側に拡散し、酸化
層膜厚25より厚い酸化層膜厚27を有する酸化層26
が形成され、半導体導電層22のシート抵抗が増加して
しまう。特に、半導体導電層22が複数の極めて薄い半
導体層で構成されるHEMTの場合、表面の半導体層が
酸化されることにより、酸化された半導体層自身の抵抗
増加に加えて、チャネルに蓄積されるキャリアの減少等
が発生し、オーミック電極23間に露出された半導体導
電層22のシート抵抗が著しく増加してしまう。よっ
て、図1に示されるようにアロイング前に半導体導電層
12表面の酸化膜の形成を抑制することにより、半導体
装置100のシート抵抗の増加を抑制することが可能と
なる。
However, in this method, oxygen is diffused from the oxide layer 24 toward the semiconductor conductive layer 22 at the time of alloying, and the oxide layer 26 having the oxide layer thickness 27 larger than the oxide layer thickness 25 is formed.
Are formed, and the sheet resistance of the semiconductor conductive layer 22 increases. In particular, in the case of a HEMT in which the semiconductor conductive layer 22 is composed of a plurality of extremely thin semiconductor layers, the semiconductor layer on the surface is oxidized, so that the resistance of the oxidized semiconductor layer itself is increased and the semiconductor layer is accumulated in the channel. Carriers are reduced, and the sheet resistance of the semiconductor conductive layer 22 exposed between the ohmic electrodes 23 is significantly increased. Therefore, by suppressing the formation of the oxide film on the surface of the semiconductor conductive layer 12 before alloying as shown in FIG. 1, it is possible to suppress the increase in the sheet resistance of the semiconductor device 100.

【0019】(第二実施例)図3は、本発明に係わる半
導体装置の製造方法をHEMT基板に適用した場合の模
式的構造図である。半絶縁性のInPから成る基板30
1上に、In0.52Al0.48Asから成るバッファ層30
2(膜厚100 〜200nm)、In0.8 Ga0.2 Asから成る
チャネル層303(膜厚16nm)、In0.53Ga0.47As
から成る電子分布制御層304(膜厚4nm )、In0.52
Al0.48Asから成るスペーサ層305(膜厚5nm )、
In0.52Al0.48Asから成るドープ層306(膜厚10
nm)、In0.52Al0.48Asから成るゲートコンタクト
層307(膜厚10nm)、In0.53Ga0.47Asから成る
キャップ層308(膜厚20nm)を順次積層した後、メサ
エッチングを施し、バッファ層302より上の半導体層
を島状に成形する(図3(a))。この時、アセトンや
リムーバ等の有機溶媒によりレジストを剥離する。尚、
上記半導体層のうち、キャップ層308とドープ層30
6にはSiを高濃度(キャリア濃度1×1019cm-3
度)にドープしてある。
(Second Embodiment) FIG. 3 is a schematic structural diagram in the case where the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is applied to a HEMT substrate. Substrate 30 made of semi-insulating InP
A buffer layer 30 made of In 0.52 Al 0.48 As
2 (film thickness 100 to 200 nm), In 0.8 Ga 0.2 As channel layer 303 (film thickness 16 nm), In 0.53 Ga 0.47 As
Distribution control layer 304 (thickness: 4 nm), In 0.52
A spacer layer 305 (film thickness 5 nm) made of Al 0.48 As,
Doped layer 306 (film thickness 10: In 0.52 Al 0.48 As)
nm), a gate contact layer 307 (film thickness 10 nm) made of In 0.52 Al 0.48 As, and a cap layer 308 (film thickness 20 nm) made of In 0.53 Ga 0.47 As are sequentially laminated, and then subjected to mesa etching to obtain a buffer layer 302. The upper semiconductor layer is formed into an island shape (FIG. 3A). At this time, the resist is stripped with an organic solvent such as acetone or remover. still,
Of the above semiconductor layers, the cap layer 308 and the doped layer 30.
6 is doped with Si at a high concentration (carrier concentration of about 1 × 10 19 cm −3 ).

【0020】次に、AuGe/Ni/Au等から成るソ
ース電極309及びドレイン電極310を、メタルリフ
トオフ等の方法により形成する。この時、メサエッチン
グ時と同様にレジストを有機溶媒で剥離する。この後、
窒素等の雰囲気ガス中でAuGeの共晶温度付近(40
0℃前後)で2分間アロイングを施し、ソース電極30
9及びドレイン電極310を構成する電極材料が、チャ
ネル層303より深く拡散したアロイ層311を形成
し、ソース電極309及びドレイン電極310が電子走
行するチャネル層303に対してオーミック接触を得る
ことができる(図3(b))。ここでアロイング前の、
メサエッチングや、ソース電極309とドレイン電極3
10のメタルリフトオフ等のフォト工程において、レジ
スト剥離及びレジスト剥離後のレジスト残渣の除去に
は、アセトンやリムーバ等の有機溶媒による洗浄等の方
法を用い、酸素アッシングを用いない。
Next, the source electrode 309 and the drain electrode 310 made of AuGe / Ni / Au or the like are formed by a method such as metal lift-off. At this time, the resist is stripped with an organic solvent as in the mesa etching. After this,
Near the eutectic temperature of AuGe in an atmosphere gas such as nitrogen (40
Source electrode 30 after alloying for 2 minutes at around 0 ℃
9 and the electrode material forming the drain electrode 310 form an alloy layer 311 diffused deeper than the channel layer 303, and ohmic contact can be obtained with the channel layer 303 in which the source electrode 309 and the drain electrode 310 run electrons. (FIG.3 (b)). Before alloying here,
Mesa etching, source electrode 309 and drain electrode 3
In the photo step such as the metal lift-off of 10, the method of washing with an organic solvent such as acetone or remover is used for removing the resist and the resist residue after the resist is removed, and oxygen ashing is not used.

【0021】続いて、ソース電極309及びドレイン電
極310上にAu等から成る配線312をメタルリフト
オフ等の方法により形成した後に、酸素アッシングによ
りソース電極309とドレイン電極310との間に露出
したキャップ層308上のレジスト残渣を除去する。こ
の時、基板温度をアロイ温度より低くして酸素アッシン
グを行なう。この酸素アッシングによりキャップ層30
8の表面に酸化層313が形成される(図3(c))。
ここで、キャップ層308上のレジスト残渣とは、アロ
イング後の配線312をメタルリフトオフにより形成す
るためのフォト工程におけるレジスト残渣はもちろんの
こと、メサエッチングやソース電極309及びドレイン
電極310のメタルリフトオフ等のアロイング前のフォ
ト工程によるレジスト残渣も含んでいる。
Subsequently, a wiring 312 made of Au or the like is formed on the source electrode 309 and the drain electrode 310 by a method such as metal lift-off, and then the cap layer exposed between the source electrode 309 and the drain electrode 310 by oxygen ashing. The resist residue on 308 is removed. At this time, oxygen ashing is performed by lowering the substrate temperature below the alloy temperature. By this oxygen ashing, the cap layer 30
An oxide layer 313 is formed on the surface of No. 8 (FIG. 3C).
Here, the resist residue on the cap layer 308 means not only the resist residue in the photo process for forming the wiring 312 after alloying by metal lift-off, but also mesa etching and metal lift-off of the source electrode 309 and the drain electrode 310. It also contains the resist residue by the photo process before alloying.

【0022】この後、ソース電極309とドレイン電極
310間の酸化層313及びキャップ層308をエッチ
ングにより除去し、ゲートコンタクト層307が露出す
るようにリセス溝314を形成する。そしてリセス溝3
14中の露出したゲートコンタクト層307上にゲート
電極315をショットキー接触して形成する。ゲート電
極315は、リセス溝314をエッチングしたレジスト
パターン上から電子ビーム蒸着等の方法により、Ti/
Pt/Au等から成るゲート電極構成材料を蒸着した
後、レジスト上のゲート電極構成材料をアセトン等の有
機溶媒で溶解除去して形成される(メタルリフトオフ
法)。このようにしてHEMT300が形成される(図
3(d))。
After that, the oxide layer 313 between the source electrode 309 and the drain electrode 310 and the cap layer 308 are removed by etching, and a recess groove 314 is formed so that the gate contact layer 307 is exposed. And recess groove 3
A gate electrode 315 is formed on the exposed gate contact layer 307 in 14 in Schottky contact. The gate electrode 315 is formed on the resist pattern obtained by etching the recess groove 314 by Ti / electrodeposition by a method such as electron beam evaporation.
After forming a gate electrode constituent material such as Pt / Au by vapor deposition, the gate electrode constituent material on the resist is dissolved and removed by an organic solvent such as acetone (metal lift-off method). In this way, the HEMT 300 is formed (FIG. 3D).

【0023】このような構成とすることにより、アロイ
ング前のメサエッチングやソース電極309及びドレイ
ン電極310のメタルリフトオフ等のフォト工程におい
て、有機溶媒による洗浄等のような酸素アッシング以外
の方法でレジストを剥離することにより、キャップ層3
08の表面の酸化を抑制することができる。また、アロ
イング前のメサエッチングやソース電極309及びドレ
イン電極310のフォト工程におけるレジスト残渣の除
去や、配線312をメタルリフトオフにより形成する際
のフォト工程におけるレジスト剥離やレジスト残渣の除
去をアロイング後に酸素アッシングにて行なうことによ
り、アロイング前にキャップ層308の表面に酸化層が
形成されることを抑制できる。これによりアロイングに
よるキャップ層308の表面の酸化層から、キャップ層
308をはじめとする半導体層への酸化の拡散を抑制す
ることができ、シート抵抗の増加を抑制することができ
る。
With such a structure, in a photo process such as mesa etching before alloying and metal lift-off of the source electrode 309 and the drain electrode 310, the resist is removed by a method other than oxygen ashing such as cleaning with an organic solvent. By peeling off, the cap layer 3
It is possible to suppress the oxidation of the 08 surface. In addition, the mesa etching before the alloying, the removal of the resist residue in the photo process of the source electrode 309 and the drain electrode 310, and the resist ashing and the removal of the resist residue in the photo process when the wiring 312 is formed by metal lift-off are performed after the oxygen ashing. By doing so, it is possible to suppress the formation of an oxide layer on the surface of the cap layer 308 before alloying. Thereby, the diffusion of the oxidation from the oxide layer on the surface of the cap layer 308 due to alloying to the semiconductor layer including the cap layer 308 can be suppressed, and the increase of the sheet resistance can be suppressed.

【0024】さらに、アロイング後の酸素アッシングに
より、アロイング前後のフォト工程によるキャップ層3
08上のレジスト残渣を除去できるため、ゲート電極3
15を形成するためのリセス溝314のエッチング工程
においてレジスト残渣によるエッチング量のばらつきを
防止することができる。酸素アッシング中の基板温度を
アロイング温度よりも低く抑えることにより、アロイン
グ後に酸素アッシングを行なっても、キャップ層308
表面の酸素濃度の増加は見られるものの、キャップ層3
08表面の酸素の拡散は、ソース電極309とドレイン
電極310との間のシート抵抗を著しく増加させるには
至らない。
Further, by oxygen ashing after alloying, the cap layer 3 is formed by a photo process before and after alloying.
Since the resist residue on 08 can be removed, the gate electrode 3
It is possible to prevent variations in the etching amount due to the resist residue in the step of etching the recess groove 314 for forming 15. By keeping the substrate temperature during the oxygen ashing lower than the alloying temperature, even if the oxygen ashing is performed after the alloying, the cap layer 308 is formed.
Although the oxygen concentration on the surface increases, the cap layer 3
The diffusion of oxygen on the 08 surface does not significantly increase the sheet resistance between the source electrode 309 and the drain electrode 310.

【0025】ここで、図5にアロイング前に酸素アッシ
ングを行なう場合と、行なわない場合とにおけるHEM
T300のシート抵抗の変化を示す。図5において横軸
における初期とは、基板301上に各半導体層をエピタ
キシャル成長させた直後を意味する。また、アロイ後と
は図3(b)においてアロイングを行なった直後を意味
し、アッシング後とは図3(c)において酸素アッシン
グを行なった直後を意味する。さらに、アロイ前アッシ
ングの有り無しとは、図3(b)においてソース電極3
09及びドレイン電極310の形成後に、レジスト剥離
またはレジスト残渣除去のために酸素アッシングを行な
うか否かということである。
Here, FIG. 5 shows the HEMs with and without oxygen ashing before alloying.
The change of the sheet resistance of T300 is shown. The initial stage on the horizontal axis in FIG. 5 means immediately after each semiconductor layer is epitaxially grown on the substrate 301. Further, after alloying means immediately after alloying in FIG. 3B, and after ashing means immediately after oxygen ashing in FIG. 3C. Furthermore, the presence / absence of ashing before alloying means that the source electrode 3 in FIG.
This is whether or not oxygen ashing is performed to remove the resist or remove the resist residue after the formation of the 09 and the drain electrode 310.

【0026】酸素アッシングには、平行平板型のプラズ
マアッシャーを用い、反応圧力 2Torr、酸素流量4SLM、
3%水素/窒素流量240SCCM 、RFパワー800W、基本温度
200℃、アッシング時間2minで行なった。この酸素アッ
シングによるキャップ層308表面の酸素濃度の変化を
オージェ分析により測定した結果、酸素アッシング前が
68.8at% 、酸素アッシング後が83.7at%(いずれもInに対
する比率) であり、酸素アッシングによりキャップ層3
08表面の酸素濃度が増加する。
For oxygen ashing, a parallel plate type plasma asher is used, reaction pressure is 2 Torr, oxygen flow rate is 4 SLM,
3% hydrogen / nitrogen flow 240SCCM, RF power 800W, basic temperature
The ashing time was 2 minutes at 200 ° C. The change in oxygen concentration on the surface of the cap layer 308 due to the oxygen ashing was measured by Auger analysis.
68.8at%, 83.7at% after oxygen ashing (both are ratios to In), and cap layer 3 is formed by oxygen ashing.
08 The oxygen concentration on the surface increases.

【0027】図5において、アロイング前に酸素アッシ
ングを行なった場合、アロイングによりシート抵抗が2
倍以上に増加している。これは、酸素アッシングにより
濃度が増加したキャップ層308表面の酸素が、アロイ
ングによりキャップ層308へ、さらにはキャップ層3
08の下層のゲートコンタクト層307やドープ層30
6に拡散するなどの原因により、キャップ層308から
チャネル層303までのバンド構造が変化することによ
り、チャネル層303の量子井戸に蓄積されるキャリア
量が減少し、HEMT300のシート抵抗の増加をもた
らしたと考えられる。
In FIG. 5, when oxygen ashing is performed before alloying, the sheet resistance is 2 due to alloying.
It has more than doubled. This is because oxygen on the surface of the cap layer 308, the concentration of which has been increased by oxygen ashing, is allowed to flow to the cap layer 308 and further to the cap layer 3.
08 lower gate contact layer 307 and doped layer 30
The band structure from the cap layer 308 to the channel layer 303 is changed due to the diffusion into the channel layer 6 and the like, so that the amount of carriers accumulated in the quantum well of the channel layer 303 is decreased and the sheet resistance of the HEMT 300 is increased. It is thought that

【0028】これに対し、アロイング前の酸素アッシン
グを行なわずに、アロイング後に酸素アッシングを行な
ってレジスト残渣を除去する場合、アロイングによって
もシート抵抗の増加がほとんど見られないことがわか
る。また、アロイング後の酸素アッシングによっても著
しいシート抵抗の増加は発生していない。図5において
アロイング後の酸素アッシングによってはシート抵抗の
増加は見られないが、酸素アッシング時間とシート抵抗
との関係を図4に示す。図4より酸素アッシング時間に
よって、シート抵抗はほとんど増加しておらず、アロイ
ング後に酸素アッシングを加えても問題ないことがわか
る。本実施例に示される方法でHEMT300を製造す
ることにより、シート抵抗の増加を抑制することがで
き、動作周波数を向上できると共に、高周波における高
利得、低雑音指数等の良好なデバイス特性を得ることが
できる。
On the other hand, when oxygen ashing before alloying is carried out and oxygen ashing is carried out after alloying to remove the resist residue, it is understood that there is almost no increase in sheet resistance due to alloying. Further, the oxygen ashing after alloying did not cause a significant increase in sheet resistance. Although the sheet resistance is not increased by the oxygen ashing after alloying in FIG. 5, the relationship between the oxygen ashing time and the sheet resistance is shown in FIG. It can be seen from FIG. 4 that the sheet resistance hardly increases depending on the oxygen ashing time, and there is no problem even if oxygen ashing is added after alloying. By manufacturing the HEMT 300 by the method shown in this embodiment, it is possible to suppress an increase in sheet resistance, improve the operating frequency, and obtain good device characteristics such as high gain and low noise figure at high frequencies. You can

【0029】尚、本実施例において基板301とチャネ
ル層303との間にバッファ層302を配する構成とし
たが、バッファ層302はチャネル層303の結晶性を
向上させるために設けた層であり、必要に応じてバッフ
ァ層302を設けない構成としてもよい。また本実施例
において電子分布制御層304上にスペーサ層305を
設けた構成としたが、スペーサ層305は電子分布制御
層304中の電子の走行速度を向上させるために設けた
層であり必要に応じてスペーサ層305を設けない構成
としてもよい。
Although the buffer layer 302 is disposed between the substrate 301 and the channel layer 303 in this embodiment, the buffer layer 302 is a layer provided to improve the crystallinity of the channel layer 303. The buffer layer 302 may not be provided if necessary. Although the spacer layer 305 is provided on the electron distribution control layer 304 in this embodiment, the spacer layer 305 is a layer provided to improve the traveling speed of electrons in the electron distribution control layer 304, and is necessary. Accordingly, the spacer layer 305 may not be provided.

【0030】(第三実施例)図6は、本発明に係わる第
三実施例の構成を示した模式的構造図である。本実施例
の特徴は、酸素アッシング時に半導体導電層62表面に
形成された酸化層66をアロイング前に除去する点であ
り、以下にその製造方法を説明する。InPやGaAs
等から成る半絶縁性の半導体基板61上に形成された半
導体導電層62をメサエッチングし、島状の半導体導電
層62を形成する(図6(a))。次に、半導体導電層
62上にAuGe/Ni/Au等から成るオーミック電
極63をメタルリフトオフ等の方法により形成し、メサ
エッチングやオーミック電極63形成時のレジスト残渣
を酸素アッシングにより除去し、オーミック電極13間
の半導体導電層62表面に酸化層66を形成する(図6
(b))。続いて、オーミック電極63間の半導体導電
層62表面に形成された酸化膜66を、希フッ酸等によ
りエッチング除去する。そして半導体導電層62に対し
てオーミック電極63がオーミック接触を得るためのア
ロイングを行い、半導体導電層62にオーミック電極6
3を構成する電極材料が拡散したアロイ層64を形成す
る(図6(c))。この後、アロイング前のレジスト残
渣の除去と、アロイング後のレジスト剥離やレジスト残
渣の除去を目的とした酸素アッシングを行い、酸素アッ
シングにより半導体導電層62表面に酸化層65が形成
される(図6(d))。このようにして半導体装置60
0が形成される。
(Third Embodiment) FIG. 6 is a schematic structural view showing the configuration of the third embodiment according to the present invention. The feature of this embodiment is that the oxide layer 66 formed on the surface of the semiconductor conductive layer 62 during oxygen ashing is removed before alloying, and the manufacturing method thereof will be described below. InP and GaAs
The semiconductor conductive layer 62 formed on the semi-insulating semiconductor substrate 61 made of, for example, is mesa-etched to form the island-shaped semiconductor conductive layer 62 (FIG. 6A). Next, an ohmic electrode 63 made of AuGe / Ni / Au or the like is formed on the semiconductor conductive layer 62 by a method such as metal lift-off, and the resist residue at the time of mesa etching or formation of the ohmic electrode 63 is removed by oxygen ashing. An oxide layer 66 is formed on the surface of the semiconductor conductive layer 62 between 13 (see FIG. 6).
(B)). Subsequently, the oxide film 66 formed on the surface of the semiconductor conductive layer 62 between the ohmic electrodes 63 is removed by etching with diluted hydrofluoric acid or the like. Then, the ohmic electrode 63 performs alloying on the semiconductor conductive layer 62 to obtain ohmic contact, and the ohmic electrode 6 is applied to the semiconductor conductive layer 62.
The alloy layer 64 in which the electrode material forming 3 is diffused is formed (FIG. 6C). Then, the resist residue before the alloying is removed, and the oxygen ashing is performed for the purpose of removing the resist and removing the resist residue after the alloying, and the oxide layer 65 is formed on the surface of the semiconductor conductive layer 62 by the oxygen ashing (FIG. 6). (D)). In this way, the semiconductor device 60
0 is formed.

【0031】酸素アッシング時に半導体導電層62表面
に形成された酸化層66がアロイング前に存在すること
が、半導体導電層62のシート抵抗増加の原因であるた
め、本実施例に示されるようにアロイング前に半導体導
電層62表面に形成された酸化層66を除去することに
よって、アロイングによる半導体導電層62のシート抵
抗の増加を抑制することができる。本実施例と同様に、
メサエッチングを行なった構造(図6(a)参照)に対
し酸素アッシングを行なった場合でも、酸素アッシング
後に半導体導電層62表面の酸化層66を希フッ酸によ
るエッチング等の方法により除去することにより、アロ
イングによるシート抵抗の増加を抑制することができ
る。
The presence of the oxide layer 66 formed on the surface of the semiconductor conductive layer 62 during oxygen ashing before the alloying causes the increase of the sheet resistance of the semiconductor conductive layer 62. Therefore, as shown in this embodiment, the alloying is performed. By previously removing the oxide layer 66 formed on the surface of the semiconductor conductive layer 62, an increase in sheet resistance of the semiconductor conductive layer 62 due to alloying can be suppressed. Similar to this example,
Even when oxygen ashing is performed on the mesa-etched structure (see FIG. 6A), the oxide layer 66 on the surface of the semiconductor conductive layer 62 is removed by a method such as etching with diluted hydrofluoric acid after oxygen ashing. It is possible to suppress an increase in sheet resistance due to alloying.

【0032】上記に示されるように本発明によれば、熱
処理前に半導体導電層を酸化させずにその表面のレジス
トを除去し、熱処理後に半導体導電層表面のレジスト及
びレジスト残渣を酸素アッシングにより除去することに
より、半導体導電層表面の酸素濃度を低減させ、熱処理
時に半導体導電層中に酸素が拡散することを防止でき、
半導体装置のシート抵抗を抑制することができる。ま
た、熱処理後の酸素アッシングにより半導体導電層表面
のレジスト残渣を除去でき、熱処理後のエッチング等に
おいてレジスト残渣によるエッチング量のばらつきを防
止することもできる。
As described above, according to the present invention, the resist on the surface of the semiconductor conductive layer is removed without oxidizing the semiconductor conductive layer before the heat treatment, and the resist and the resist residue on the surface of the semiconductor conductive layer are removed by oxygen ashing after the heat treatment. By doing so, it is possible to reduce the oxygen concentration on the surface of the semiconductor conductive layer and prevent oxygen from diffusing into the semiconductor conductive layer during heat treatment,
The sheet resistance of the semiconductor device can be suppressed. Further, the resist residue on the surface of the semiconductor conductive layer can be removed by oxygen ashing after the heat treatment, and it is possible to prevent variations in the etching amount due to the resist residue during etching after the heat treatment.

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

【図1】本発明に係わる第一実施例の構成を示した模式
的構造図。
FIG. 1 is a schematic structural diagram showing a configuration of a first embodiment according to the present invention.

【図2】レジスト残渣を酸素アッシングにより除去した
後にアロイングを行なった場合の製造方法を示した模式
的構造図。
FIG. 2 is a schematic structural diagram showing a manufacturing method when alloying is performed after removing a resist residue by oxygen ashing.

【図3】本発明に係わる第二実施例の構成を示した模式
的構造図。
FIG. 3 is a schematic structural diagram showing a configuration of a second embodiment according to the present invention.

【図4】アロイング後のアッシング時間とシート抵抗と
の関係を示したグラフ。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between ashing time after alloying and sheet resistance.

【図5】アロイング前の酸素アッシングの有無によるシ
ート抵抗の変化を示したグラフ。
FIG. 5 is a graph showing changes in sheet resistance with and without oxygen ashing before alloying.

【図6】本発明に係わる第三実施例の構成を示した模式
的構造図。
FIG. 6 is a schematic structural diagram showing the configuration of a third embodiment according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 半導体基板 12 半導体導電層 13 オーミック電極 14 アロイ層 15 酸化層 100 半導体装置 300 HEMT 301 基板 302 バッファ層 303 チャネル層 304 電子分布制御層 305 スペーサ層 306 ドープ層 307 ゲートコンタクト層 308 キャップ層 309 ソース電極 310 ドレイン電極 311 アロイ層 312 配線 313 酸化層 314 リセス溝 315 ゲート電極 11 Semiconductor substrate 12 Semiconductor conductive layer 13 Ohmic electrode 14 Alloy layer 15 Oxidized layer 100 semiconductor devices 300 HEMT 301 substrate 302 buffer layer 303 channel layer 304 electron distribution control layer 305 Spacer layer 306 Dope layer 307 Gate contact layer 308 Cap layer 309 Source electrode 310 drain electrode 311 Alloy layer 312 wiring 313 oxide layer 314 recess groove 315 Gate electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/3065 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/3065

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】半絶縁性の基板上に少なくとも半導体導電
層を備えた半導体装置において、少なくとも熱処理工程
を有した製造方法であって、 前記熱処理工程の前に前記半導体導電層の表面に存在す
るレジストを、該表面を酸化させずに除去する工程と、 前記熱処理工程の後に前記半導体導電層の表面に存在す
るレジスト及びレジスト残渣を酸素アッシングにより除
去する工程とを備え、 前記基板はInPから成り、 前記半導体導電層は、少なくともIn 0.8 Ga 0.2 As
から成るチャネル層と、In 0.53 Ga 0.47 Asから成る
電子分布制御層と、In 0.52 Al 0.48 Asから成るn型
のドープ層と、In 0.52 Al 0.48 Asから成るゲートコ
ンタクト層と、In 0.53 Ga 0.47 Asから成るn型のキ
ャップ層とを備えたこと を特徴とする半導体装置の製造
方法。
1. A semiconductor device having at least a semiconductor conductive layer on a semi-insulating substrate, which is a manufacturing method having at least a heat treatment step, and is present on the surface of the semiconductor conductive layer before the heat treatment step. resist, and removing without oxidizing the surface, the resist and resist residue present on the surface of the semiconductor conductive layer after the heat treatment step e Bei and removing by oxygen ashing, the substrate is of InP The semiconductor conductive layer is at least In 0.8 Ga 0.2 As
A channel layer composed of In 0.53 Ga 0.47 As
N type consisting of electron distribution control layer and In 0.52 Al 0.48 As
With a doped layer of In 0.52 Al 0.48 As
Contact layer and an n-type key consisting of In 0.53 Ga 0.47 As.
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a cap layer .
【請求項2】さらに、前記半導体導電層に接触するよう
にオーミック電極を形成する工程を備え、 前記熱処理工程は、所定の熱処理温度にて前記オーミッ
ク電極を構成する材料を前記半導体導電層中に拡散させ
て、前記オーミック電極を前記半導体導電層にオーミッ
ク接触させ、 前記酸素アッシング時の前記基板温度は、前記熱処理工
程における前記熱処理温度より低いことを特徴とする請
求項1に記載の半導体装置の製造方法。
2. The method further comprises the step of forming an ohmic electrode in contact with the semiconductor conductive layer, wherein the heat treatment step comprises forming a material forming the ohmic electrode in the semiconductor conductive layer at a predetermined heat treatment temperature. The semiconductor device according to claim 1, wherein the ohmic electrode is diffused into ohmic contact with the semiconductor conductive layer, and the substrate temperature during the oxygen ashing is lower than the heat treatment temperature in the heat treatment step. Production method.
【請求項3】前記オーミック電極は、ソース電極とドレ
イン電極とから成り、 さらに、前記基板上にメサエッチングにより前記半導体
導電層を島状に形成する工程を備え、 前記半導体導電層の表面を酸化させずに前記レジストを
除去する前記工程は、前記ソース電極と前記ドレイン電
極との間の前記半導体導電層の表面に存在する前記レジ
ストを除去し、 前記半導体導電層の表面に存在するレジスト及びレジス
ト残渣を酸素アッシングにより除去する前記工程は、前
記ソース電極と前記ドレイン電極との間の前記前記半導
体導電層の表面に存在するレジスト及びレジスト残渣を
除去し、 前記ソース電極と前記ドレイン電極との間の前記半導体
導電層の表面に、リセス溝を形成する工程と、 前記リセス溝の底部の前記半導体導電層上にゲート電極
をショットキー接触して形成する工程とを備えたことを
特徴とする請求項2に記載の半導体装置の製造方法。
3. The ohmic electrode comprises a source electrode and a drain electrode, further comprising a step of forming the semiconductor conductive layer in an island shape on the substrate by mesa etching, wherein the surface of the semiconductor conductive layer is oxidized. The step of removing the resist without removing the resist present on the surface of the semiconductor conductive layer between the source electrode and the drain electrode, the resist and the resist present on the surface of the semiconductor conductive layer In the step of removing the residue by oxygen ashing, the resist and the resist residue existing on the surface of the semiconductor conductive layer between the source electrode and the drain electrode are removed, and the resist between the source electrode and the drain electrode is removed. A step of forming a recess groove on the surface of the semiconductor conductive layer, and a gate on the semiconductor conductive layer at the bottom of the recess groove. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, characterized in that a step of forming an electrode Schottky contact.
【請求項4】前記半導体導電層は、前記基板と前記チャ
ネル層との間にIn0.52Al0.48Asから成るバッファ
層を備えると共に、 前記電子分布制御層と前記ドープ層との間にIn0.52
0.48Asから成るスペーサ層を備えたことを特徴とす
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の半導体装置の
製造方法。
4. The semiconductor conductive layer includes a buffer layer made of In 0.52 Al 0.48 As between the substrate and the channel layer, and In 0.52 A between the electron distribution control layer and the doped layer.
4. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising a spacer layer made of 0.48 As.
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