JPH01268069A - 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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JPH01268069A
JPH01268069A JP9660988A JP9660988A JPH01268069A JP H01268069 A JPH01268069 A JP H01268069A JP 9660988 A JP9660988 A JP 9660988A JP 9660988 A JP9660988 A JP 9660988A JP H01268069 A JPH01268069 A JP H01268069A
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Yuichi Hasegawa
裕一 長谷川
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 チャンネル領域をなすリセス部がパッシベーション膜を
もって真空封止されているガリウムヒ素電界効果トラン
ジスタの改良に関し、ゲートの静電容量を小さくし、伝
達コンダクタンスを大きくして、スイッチング速度を大
きくする半導体装置の製造方法を提供することを目的と
し、 n型ガリウムヒ素層のチャンネル形成領域に、選択的に
二酸化シリコン膜と窒化シリコン膜とを形成し、前記チ
ャンネル形成領域を挾んで、ソ−スミ極とドレイン電極
とを形成し、全面に二酸化シリコン層とレジスト膜とを
形成し、ゲート形成領域から前記レジスト膜を除去して
開口を形成し、前記二酸化シリコン層と前記窒化シリコ
ン膜とを前記開口に対応する領域から除去し、アッシン
グして、前記レジスト膜の開口の幅を拡大し、前記二酸
化シリコン層と前記二酸化シリコン膜とをサイドエツチ
ングし、前記n型ガリウムヒ素層にリセスを形成し、前
記レジスト膜を保持したま−アルミニウム膜を形成し、
前記レジスト膜を除去して、不用領域からアルミニウム
膜をリフトオフし、ゲート電極を形成するように構成す
る。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、チャンネル領域をなすリセス部がパッシベー
ション膜をもって真空封止されているガリウムヒ素電界
効果トランジスタの改良、特に、ゲートの静電容量を小
さくして伝達コンダクタンスを大きくし、スイッチング
速度を大きくする改良に関する。
〔従来の技術〕
従来技術に係るリセス部が真空封止されているガリウム
ヒ素電界効果トランジスタの製造方法について図を参照
して説明する。
第12図参照 半絶縁性ガリウムヒ素基板21上に、CVD法を使用し
て厚さ約0.5nのn型ガリウムヒ素層1を形成し、こ
れをフッ酸と過酸化水素水との混合液を使用してメサエ
ッチングし、各素子形成領域を島状に形成する。
第13図参照 レジスト膜22を形成し、ソース電極とドレイン電極と
の形成領域から選択的に除去した後、金ゲルマニウムと
ニッケルと金とを順次蒸着して金ゲルマニウム/ニッケ
ル/金の三重層27を形成する。
第14図参照 レジス)822を除去して、不用6M!liから金ゲル
マニウム/ニッケル/金の三重層27をリフトオフし、
金ゲルマニウム/ニッケル/金の三重層からなるソース
電極5とドレイン電極6とを形成し、約425°Cにお
いて熱処理をなし、ソース・ドレイン電極とn型ガリウ
ムヒ素N1とのオーミックコンタクトを完成する。
第15図参照 CVD法を使用して、二酸化シリコン層23を約2 、
000人厚定形成し、ゲート電極形成領域に開口を有す
る第1のレジストマスク28を形成し、フッ酸を使用し
てエツチングし、ゲート形成領域の二酸化シリコン層2
3に開口24を形成する。次いで、フン酸と過酸化水素
水との混合液を使用してエツチングし、n型ガリウムヒ
素層1にリセス10を形成する。
第16図参照 全面にアルミニウム膜25を蒸着し、ゲート電極形成領
域の二酸化シリコン1!23に設けられた開口24を十
分覆う大きさの第2のレジストマスク29を形成してエ
ツチングする。
第17図参照 エツチングしてゲート電極26を形成した後、全面に窒
化シリコン保護膜30を約1 、000人厚定形成する
【発明が解決しようとする課題〕
二酸化シリコン層23にゲート電極形成用開口24を形
成するときに使用する第1のレジストマスク28と、ア
ルミニウム膜25をエツチングしてゲート電極26を形
成するときに使用する第2のレジストマスク29との相
対位置がずれると、アルミニウム膜25をエツチングす
る際に、二酸化シリコン層23に設けられた開口24の
内面に接する領域のアルミニウム膜がエツチングされて
、リセス部が真空封止されないことがある。これを防ぐ
ためには、アルミニウム膜25のエツチングに使用され
る第2のレジストマスク29を、二酸化シリコン層23
に設けられた開口24に比して十分大きくし、マスク位
置合わせ誤差があっても、なお十分開口24を覆うこと
ができるようにしなければならない、この結果、形成さ
れるゲート電極26の上部の傘状部の幅が、第17図に
示す尖うに、かなり大きくなり、ゲートの静電容量が増
大し、伝達コンダクタンスが小さくなってスイッチング
速度が小さくなる。
本発明の目的は、この欠点を解消することにあり、ゲー
トの静電容量を小さくじ、伝達コンダクタンスを大きく
して、スイッチング速度を大きくする半導体装置の製造
方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記の目的は、n型ガリウムヒ素層(1)のチャンネル
形成領域(2)に、選択的に二酸化シリコン膜(3)と
窒化シリコン膜(4)とを形成し、前記チャンネル形成
領域(2)を挾んで、ソース電極(5)とドレイン電極
(6)とを形成し、全面に二酸化シリコン層(7)とレ
ジスト膜(8)とを形成し、ゲート形成領域から前記レ
ジスト膜(8)を除去して開口(9)を形成し、前記二
酸化シリコン層(7)と前記窒化シリコン膜(4)とを
前記開口(9)に対応する領域から除去し、アッシング
して、前記レジスト膜(8)の開口(9)の幅を拡大し
、前記二酸化シリコン層(7)と前記二酸化シリコンI
l!(3)とをサイドエツチングし、前記n型ガリウム
ヒ素N(1)にリセス(10)を形成し、前記レジスト
膜(8)を保持したまヘアルミニウム膜(11)を形成
し、前記レジスト膜(8)を除去して、不用領域からア
ルミニウム膜(11)をリフトオフし、ゲート電極(1
5)を形成することによって達成される。
(作用) ゲート形成領域に開口9を有するレジスト膜8をマスク
として、ゲート電極と対接してリセスを真空封止するた
めの窒化シリコン膜4に開口を形成し、アッシングされ
て僅かに開口9の幅が拡大された同一のレジスト膜8を
マスクとして、アルミニウム膜11を蒸着し、リフトオ
フしてゲート電極15を形成するので、窒化シリコン膜
4に形成される開口とゲート電極15との間に位置ずれ
が生ず−ることがない、このため、ゲート電極15の上
部の傘状部の幅を従来構造より小さくしても、リセス部
の真空封止が可能となる。この結果、ゲートの静電容量
が小さ(なり、伝達コンダクタンスが大きくなり、スイ
ッチング速度が大きくなる。
〔実施例〕
以下、図面を参照しつ一1本発明の一実施例に係る半導
体装置の製造方法について説明する。
第2図参照 半絶縁性ガリウムヒ素基板21上に、CVD法を使用し
て厚さ約0.5nのn型ガリウムヒ素層1を形成し、こ
れをフッ酸と過酸化水素水との混合液を使用してメサエ
ッチングし、各素子形成領域を島状に形成する。
第3図参照 CVD法を使用して二酸化シリコン膜3を約2 、00
0人厚定形成し、次いで窒化シリコン膜4を約1 、0
00人厚定形成する。
第4図参照 チャンネル形成領域2にレジスト膜12を形成し、47
フ化炭素と酸素との混合ガスを使用して窒化シリコン膜
4をドライエツチングし、次いでフン酸を使用して二酸
化シリコン膜3をウェットエツチングする。
第5図参照 ソース電極およびドレイン電極形成領域とチャンネル形
成領域2とを除く領域にレジスト膜13を形成し、レジ
スト膜12.13を使用して全面に金ゲルマニウムとニ
ッケルと金とを順次蒸着して、金ゲルマニウム/ニッケ
ル/金の三重層14を形成する。
第6図参照 レジスト膜12.13を除去し、不用領域の金ゲルマニ
ウム/ニッケル/金の三重層をリフトオフして、金ゲル
マニウム/ニッケル/金の三重層からなるソース電極5
とドレイン電極6とを形成し、約425℃において熱処
理をなし、ソース電極5およびドレイン電極6とn型ガ
リウムヒ素層lとのオーミックコンタクトを完成する。
第7図参照 CVD法を使用して厚さ約3.000人の二酸化シリコ
ン層7を形成し、ゲート形成領域に開口9を有するレジ
スト膜8を形成し、これをマスクとして、4フツ化炭素
と酸素との混合ガスを使用して、二酸化シリコン層7と
窒化シリコン膜4とをドライエツチングする。
第8図参照 アッシングしてレジスト膜8の開口幅を拡大する。
第9図参照 フッ酸を使用してウェットエツチングし、二酸化シリコ
ン層7と二酸化シリコン膜3とをサイドエツチングする
。この場合、窒化シリコン膜4ばエツチングされない。
第10図参照 フッ酸と過酸化水素水の混合液を使用してウェットエツ
チングし、n型ガリウムヒ素N1にリセスIOを形成す
る。
第1図参照 蒸着法を使用して、約7.0(10人0のアルミニウム
膜11を形成する。
第11図参照 レジストWi8を除去することによって、不用領域のア
ルミニウム膜をリフトオフし、ゲート電極I5を残留す
る。全面にCVD法を使用して約1 、000人厚0窒
化シリコン保護膜16を形成する。
〔発明の効果〕
以上説明せるとおり、本発明に係る半導体装置の製造方
法においては、n型ガリウムヒ素層のチャンネル形成e
Ij*に、選択的に二酸化シリコン膜と窒化シリコン膜
とを形成し、チャンネル形成領域を挾んで、ソース電極
とドレイン電極とを形成し、全面に二酸化シリコン層を
形成し、ゲート形成領域に開口を有するレジスト膜を使
用して、前記二酸化シリコン層と窒化シリコン膜をエツ
チングし、アッシングして前記レジスト膜の開口幅を拡
大し、前記二酸化シリコン層と前記二酸化シリコン膜と
をサイドエツチングし、n型ガリウムヒ素層にリセスを
形成した後、前記レジスト膜を使用してアルミニウム膜
を形成し、前記レジスト膜を除去して不用領域からアル
ミニウム膜をリフトオフしてゲート電極を形成し、リセ
ス部を真空封止する。要するに、ゲート電極を形成する
際にマスク合わせ工程を必要としないので、マスク合わ
せ誤差を考慮してゲート電極の上部の傘状部の幅を大き
く形成する必要がないわけである。この結果、ゲートの
静電容量が小さくなり、伝達コンダクタンスが大きくな
って、スイッチング速度が大きくなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例に係る半導体装置の製造方
法の要旨を示す工程図である。 第2〜11図は、本発明の一実施例に係る半導体装置の
製造方法の工程図である。 第12〜17図は、従来技術に係る半導体装置の製造方
法の工程図である。 1・・・n型ガリウムヒ素層、 2・・・チャンネル形成領域、 3・・・二酸化シリコン膜、 4・・・窒化シリコン膜、 5・・・ソース電極、 6・・・ドレイン電極、 7・・・二酸化シリコン層、 8・・・レジスト膜、 9・・・開口、 10・・・リセス、 11・・・アルミニウム膜、 12.13・・・レジスト膜、 14・・・金ゲルマニウム/ニッケル/金の三重層、1
5・・・ゲート電極、 16・・・窒化シリコン保護膜、 21・・・半絶縁性ガリウムヒ素基板、22・・・レジ
スト膜、 23・・・二酸化シリコン層、 24・・・開口、 25・・・アルミニウム膜、 26・・・ゲート電極、 27・・・金ゲルマニウム/ニッケル/金の三重層、2
8・・・第1のレジストマスク、 29・・・第2のレジストマスク、 30・・・窒化シリコン保′a膜。 代理人 弁理士 寒Jl+−誠一 本発明 第1 図 工程図 第11図 第2図 第3図 第4図 一一二二一一− 第5図 フ 工程図 第7図 第8図 第9図 工程図 第12図 フッ 第13図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  n型ガリウムヒ素層(1)のチャンネル形成領域(2
    )に、選択的に二酸化シリコン膜(3)と窒化シリコン
    膜(4)とを形成し、 前記チャンネル形成領域(2)を挾んで、ソース電極(
    5)とドレイン電極(6)とを形成し、全面に二酸化シ
    リコン層(7)とレジスト膜(8)とを形成し、 ゲート形成領域から前記レジスト膜(8)を除去して開
    口(9)を形成し、 前記二酸化シリコン層(7)と前記窒化シリコン膜(4
    )とを前記開口(9)に対応する領域から除去し、 アッシングして、前記レジスト膜(8)の開口(9)の
    幅を拡大し、 前記二酸化シリコン層(7)と前記二酸化シリコン膜(
    3)とをサイドエッチングし、 前記n型ガリウムヒ素層(1)にリセス(10)を形成
    し、 前記レジスト膜(8)を保持したまゝアルミニウム膜(
    11)を形成し、 前記レジスト膜(8)を除去して、不用領域からアルミ
    ニウム膜(11)をリフトオフし、ゲート電極(15)
    を形成する ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0563003A (ja) * 1991-08-31 1993-03-12 Nec Corp 半導体装置の製造方法
JPH0684955A (ja) * 1992-08-31 1994-03-25 Mitsubishi Electric Corp 電界効果型トランジスタ

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6446985A (en) * 1987-08-17 1989-02-21 Mitsubishi Electric Corp Manufacture of semiconductor device

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