JPH01276724A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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〕 半導体装置の製造方法に係り、特にＩｎＧａＡｓ層とＩ
ｎＡ　ＩＡｓ層の積層構造を含む半導体装置の製造方法
に関し。

ＩｎＧａＡｓ層とＩｎＡＩＡｓｊｉの積層構造を含む複
雑な構造の半導体装置を精度よく加工して、超高速デバ
イスを実現することを目的とし。

（１）　ＩｎＧａＡｓ層とＩｎＡｌＡｓ層の積層構造を
含む半導体装置の製造工程において、塩素ガスによりＩ
ｎＧａＡｓ層とＩｎＡｌＡｓ層とを等速度でエツチング
するように塩素ガスの流量を調節して反応性イオンエツ
チングを行う工程を含む半導体装置の製造方法と、　　
（２）　ＩｎＧａＡｓ層とＩｎＡ　ＩＡｓ層の積層構造
を含む半導体装置の製造工程において、塩素ガスにより
ＩｎＧａＡｓ層をＩｎＡｌＡｓ層より大きい速度でエツ
チングするように塩素ガスの流量を調節して反応性イオ
ンエツチングを行う工程を含む半導体装置の製造方法に
より構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は半導体装置の製造方法に係り、特にＩｎＧａＡ
ｓ層とＩｎＡｌＡｓ層の積層構造を含む半導体装置の製
造方法に関する。

化合物半導体のへテロ接合を含むペテロ接合バイポーラ
トランジスタ（Ｉｌｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ　Ｂｉ
ｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ　、以下Ｔ−Ｉ　Ｂ　
Ｔと略す）は電流利得が大きいため寄生抵抗などを小さ
くすることができ。

ホットエレクトロントランジスタ（Ｉｌｏｔ　Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｎＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ　＋以下ＨＥ　Ｔと略す
）、共鳴トンネリングホソトエレクトロントランジスタ
（Ｒｅｓｏｎａｎｔ　Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ　　１ｌｏｔ
　ＥｌｅｃｔｒｏｎＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ　＋以下ＲＨ
ＥＴと略す）等はベース中をホットエレクトロンが超高
速で通過するため。

将来の超高速デバイスとして注目されている。その中で
、ベース層とエミツタ層の接合にＧａＡｓ　／ＡｌＧａ
Ａｓのへテロ接合を用いたデバイスがこれまで多く使用
されてきた。

一例として従来のＨＢＴの構造例を第８図に示す。第８
図において、１は基板、２はコレクタコンタクト層、３
はコレクタ層、４はベース層、５はエミッタ層、６はエ
ミッタコントクト層、７はコレクタ電極、８はベース電
極、９はエミッタ電極を表す。

各層の材料構成の一例を下に示す。

１．５＋反　　ＧａＡｓ ２、コレクタコンタクト層　ｎ”　−ＧａＡｓ３、コレ
クタ層　ｎ−ＧａＡｓ ４、ベース層　ｐ”　−ＧａＡｓ ５、エミッタＮ　ｎ−八１ＧａＡｓ ６、エミッタコントクト層　ｎ”　−ＧａＡｓ７、コレ
クタ電極　Ｃｒ／Ａｕ ８、ベース電極　Ｃｒ／Ａｕ ９、エミッタ電極　Ｃｒ／Ａｕ 現在、ベース層とエミツタ層の接合にＧａＡｓ　／Ａｌ
ＧａＡｓのへテロ接合を用いたデバイスが主流だとして
も、ベース層とコレクタ層の接合にＩｎＧａＡｓ層Ｉｎ
ＡｌＡｓのへテロ接合を用いるとＩｎＧａＡｓの移動度
がＧａＡｓのそれより大きいこと、　ＩｎＧａＡｓ及び
ＩｎＡ　ＩＡｓの禁制帯幅の差がＧａＡｓ及びＡｌＧａ
Ａｓの禁制帯幅の差より大きいので電流利得（ｈＦＥ＝
　Ｉｃ　／Ｔｂ　）を」ニげることかできること等の利
点があるので、将来方向としては、　ＩｎＧａＡｓ／Ｉ
ｎＡｌＡｓのへテロ接合を持つデバイスが期待される。

〔従来の技術〕

従来、　ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系のエツチング加工に
はフン酸系のウェットエツチングを使用していた。しか
し、　ＩｎＧａＡｓ層　ＩｎＡｌＡｓ系のようにＩｎを
含む系にあっては、かかるフッ酸系のウェットエツチン
グは必ずしも制御性が良（ない。例えばフッ化水素（Ｉ
ＩＰ）と過酸化水素（ｕ　２０２　）と水（Ｈ２０）の
１：５：２５０混合液による通常のウェットエツチング
のエツチング速度は、　ｒｎＧａＡｓが約９２０人／ｍ
ｉｎ　、　　ＩｎＡｌＡｓが糸勺１７００人／ｍｉｎ　
と異なり、さらに。

ＩｎＡｌ、ｘＧａｘＡｓのようなグレード層がエミツタ
層とベース層の間に挿入される場合はＸの値によってエ
ツチング速度は微妙に変化して、所定の厚さをウェット
エツチングにより除去するこ七がなかなか厄介な問題と
なる。

また、ウェットエツチングは等方エツチングであるため
、縦方向にエツチングした分だけ横方向にもエツチング
が進み、いわゆるサイドエツチングが起こってしまい、
今後のデバイスの微細化に伴う機能部分の寸法精度を確
保する上で、ウェットエツチングは問題となる点が多い
。

〔発明が解決しようとする課題〕 ウェットエツチングの欠点を取り除（ために。

ウェットエツチングに代えて二塩化エッソ化メタン（Ｃ
ＣＩ　ｚ　Ｆ　ｚ　）を用いる反応性イオンエツチング
もＧａＡｓ　／　Ａ　ｌＧａＡｓ系では行われているが
、かかるエッチャントはＩｎＧａＡｓ　／　ＩｎＡｌＡ
ｓ系に対してはエツチング速度がＧａＡｓ　／　Ａ　ｌ
ＧａＡｓ系に対する場合の１　／１００位に低下してし
まい実用に耐えない。

そこでＩｎＧａＡｓ層とＩｎＡｌＡｓ層、あるいはＩｎ
Ａｌ、−ｘＧａｘＡｓ層の積層構造を含む複雑な構造の
超高速デバイスの実現にあっては、いかに制御性よ（Ｉ
ｎＧａＡｓ層とＩｎＡｌＡｓ層、及びあらゆるＸ値に対
するＩｎＡｌ、−ｘＧａｘＡｓ層をエツチング加工して
２寸法精度よく積層を作り上げるかが大きな課題となる
。

本発明はかかる課題に応えるドライエツチング方法を提
供することを目的とする。

Ｃ課題を解決するための手段〕 （１）　ＩｎＧａＡｓ層とＩｎＡｌＡｓ層の積層構造を
含む半導体装置の製造工程において、塩素ガスによりＩ
ｎＧａＡｓ層とＩｎＡＩＡｓｊｌとを等速度でエツチン
グするように塩素ガスの流量を調節して反応性イオンエ
ツチングを行う工程を含む半導体装置の製造方法と、　
　、（２）　ＩｎＧａＡｓ層とＩｎＡｌＡｓ層の積層構
造を含む半導体装置の製造工程において、塩素ガスによ
りＩｎＧａＡｓ層をＩｎＡＩＡｓＪＪより大きい速度で
エツチングするように塩素ガスの流量を調節して反応性
イオ、ンエッチングを行う工程を含む半導体装置の製造
方法により上記課題は解決される。

〔作用〕

本発明は塩素ガス（Ｃ１２）による反応性イオンエツチ
ング（ＲＩＥ）を用いればＩｎＧａＡｓ［とＩｎＡＩＡ
ｓＪｉとを制御性よくエツチングできるという新しい知
見に基づいている。

該知見の一例として、第１図に、　ＴｎうＧａ、−８Ａ
ｓ（ｘ　＝０．５３）及びＩｎＸＡｌ、−ＸＡｓ　（ｘ
　＝０．５２）の塩素ガスによる反応性イオンエツチン
グにおける塩素ガス流量とエツチング速度の関係を示す
。エツチング条件は電極パワー１５０Ｗ　（密度０．２
４Ｗ　／　ｃｍ２）　。

セルフバイアス２１０Ｖ、ガス圧５．ＯＰａとして、塩
素ガス流量を５３ＣＣＭ　（Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｃｕｂ
ｉｃ　Ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒｐｅｒ　Ｍｉｎｕｔｅ）か
ら３００ＳＣＣＭまで変化させた。

なお、塩素ガス流量が５５ＣＣＭ以下ではプラズマが発
生しなかった。

ＩｎＧａＡｓ層のエツチング速度は塩素ガスの流量の増
大に伴って減少し、一方、　ＩｎＡｌＡｓ層のエツチン
グ速度は塩素ガスの流量の増大に伴って増大する。

そして、　２８０ＳＣＣＨの流量でＴｎＧａＡｓ層＋　
ＩｎＡｌＡｓ層両者のエツチング速度は等しくなり、そ
の値は１６０人／ｍｉｎであった。

また、流量をＩＯＳＣＣＭとすればＩｎＧａＡｓ層のエ
ツチング速度に対してＩｎＡ　ＩＡｓ層の該速度が１／
７程度になり、　ＩｎＧａＡｓ層を選択的にエツチング
することも可能となる。

第１図に示す如く２反応性イオンエツチングを行う塩素
ガスの流量を変えることにより、　ＩｎＧａＡｓ層とＩ
ｎＡｌＡｓ層の積層構造を含む複雑な構造の半導体装置
のＩｎＧａＡｓ層とＩｎＡｌＡｓ層の加工を精度よく行
うことができる。即ち、成る流量の塩素ガスによりＩｎ
ＧａＡｓ層とＩｎＡ　ＩＡｓ層のエツチング速度を等し
くすることができるし、また、該流量を小さくすること
によりＩｎＧａＡｓ層を大きい速度でエツチングし。

一方、　ＩｎＡｌＡｓ層を極めて小さい速度でエツチン
グすることができる。

なお２本発明の方法によれば、サイドエツチングは生じ
ないので、　ＩｎＧａＡｓ層とＩｎＡｌＡｓ層の積層構
造を含む種々の半導体装置の横方向の寸法精度も確保で
きて、超高速デバイスの実現を図ることができる。

〔実施例〕

以下９本発明の実施例について説明する。

第２図に実施例Ｉとして１本発明の方法を適用したＨ　
Ｂ　Ｔの断面図を示す。本実施例はＩｎＧａＡｓ層とＩ
ｎＡ　ＩＡｓ層の等速度エツチングが有効に作用する例
である。

第２図において、■は基板、２はコレクタコンタクト層
、３はコレクタ層、４はベース層、５１は第１グレード
層、５はエミッタ層、５２は第２グレード層、６はエミ
ッタコンタクト層、７はコレクタ電極、８はベース電極
、９はエミッタ電極を表す。下に各層の組成と層厚を示
す。

■、基板　ｉ　−１ｎＰ　　　　　　　　２００μｍ２
、コレクタコンタクト層 ｎ”　−Ｉｎ　ＸＧａ、、Ａｓ　（ｘ　＝０．５３）　
３０００人（Ｓｉドープ　５　Ｘ　１０１８ｃｍ−’）
３、コレクタ層 ｎ−Ｉｎ　、　Ｇａ、、Ａｓ　（ｘ　＝０．５３）　　
　３０００人（Ｓｉドープ、　　Ｉ　Ｘ　１０　”ｃｍ
−３）４、ベース層 ｐ　”　−Ｉｎ　、　Ｇａ、−、Ａｓ　（ｘ　＝０．５
３）　１０００人（Ｂｅドープ、　　Ｉ　Ｘ　１０１９
Ｃ（１１−’）５１、第１グレード層 ｒｌ　−Ｉｎ、　　　（Ｇａ、Ａ１１−ｙ）　　＋−８
Ａｓ　　　　５００人（ｘ＝０．５２．　ｙ　＝　　０
〜１）（Ｓｉドープ、５　Ｘ　１０　”ｃｍ−３）５、
エミツタ層 ｎ４ｎ　　ｘ　Ａｌ、−８八ｓ　　（ｘ　＝０．５２）
　　１０００人（Ｓｉドープ　５　ｘ　Ｉ　Ｑ　１７　
ｃｍ　−３）５２、第２グレード層 ｎ−Ｉｎｘ　　＜ｃａｙ　　Ａｌ１−、）　ｌ−ＸへＳ
　　　５００人（ｘ＝０．５２．　ｙ　＝　　１〜０）
（Ｓｉドープ、５ＸＩＱ”ｃｍ−３） ６、エミッタコンタクト層 ｎ　”　　４ｎ　　、　　Ｇａ１−ｘへｓ　　（ｘ　　
＝０．５３）　　２０００人（Ｓｉドープ、　　５　Ｘ
　Ｉ　Ｏ”ｃｍ−’）７、コレクタ電極　Ｃｒ／Ａｕ　
（２００人／３０００人）８、ベース電極　　Ｃｒ／Ａ
ｕ　（２００人／３０００人）９、エミッタ電極　Ｃｒ
／Ａｕ　（２００人／３０００人）第３図（ａ）乃至第
３図（８）にかかる構造を実現する製造工程を示す。そ
れらの図を参照しながら各工程を説明する。

第３図（ａ）参照 ｉ　−１ｎＰｉ板１上に分子線エピタキシーによりコレ
クタコンタクＩ−ｉ　２　、　　コレクタ層３．ベース
層４、第１グレード層５１．エミッタ層５．第２グレー
ド層５２．エミッタコンタクト層６を成長する。

第３図（ｂ）参照 エミッタ領域を形成するためにエミッタ領域をマスキン
グして、いわゆるベースメサエッチングを行う。エツチ
ングは本発明の方法により、第１図を参照してＩｎＧａ
ＡｓＮとＩｎＡｌＡｓ層と等しいエツチング速度になる
ように塩素ガスの流量を選択して反応性イオンエツチン
グを行う。その時、塩素ガス流量は２８０　ＳＣＣ？で
、エツチング速度は１６０　人／ｍｉｎである。かかる
条件で２５分間のエツチングを行う。かくして。

５１、第１グレード層　　　　　５００人５、エミッタ
Ｎ　　　　　　　　　１０００人５２、第２グレード層
　　　　　５００人６、エミッタコンタクト層　　２０
００人の合計４０００人の厚さをエツチングで除去して
ベース層４の表面を露出し、しかも該表面は殆どエツチ
ングしない。

第３図（Ｃ）参照 ベース領域を形成するために、ベース領域及びエミッタ
領域をマスキングして、いわゆるコレクタメサエッチン
グを行う。

この場合のエツチングはあまり精度を要しないので、従
来のフッ酸系ウェットエツチングで差支えない。通常行
われているウェットエツチング液（ＩＩＦ：Ｈ２０□　
：Ｈ２０＝１　　：５　　：２５０　＞により４分間の
エツチングを行う。

第３図（ｄ）参照 全面に厚さ４０００人のＳｉＯｚ膜１１を化学気相堆積
法（ＣＶ　Ｄ）により形成し、コレクタ電極７゜ベース
電極８．エミッタ電極９の窓−開けを行う。

第３図（ｅ）参照 電極金属Ｃｒ／八ｕ　（２００人／３０００人）を全面
に蒸着した後、電極パターニング、　ＳｉＯ２膜の除去
を行い、装置を完成する。

次に、第４図に本発明を適用する実施例■として、ＲＨ
ＥＴの断面図を示す。本実施例もＩｎＧａＡｓ層とＩｎ
ＡＩＡｓｊｉの等速度エツチングが有効に作用する例で
ある。

第４図（ａ）は全体の断面図で、１は基板、２はコレク
タコンタクト層、３はコレクタ層、３１はコレクタバリ
ア層、４はベース層、４１は超格子量子井戸構造、５は
エミッタ層、６はエミッタコンタクト層、７はコレクタ
電極、８はベース電極、９はエミッタ電極を表す。

第４図（ｂ）は超格子量子井戸構造４１の詳細を示すも
ので、４１１は第１バリア層、４１２はウェル層、４１
３は第２バリア層を表す。

各層の組成と層厚は次の如くである。

１、基板　ｉ　−１ｎＰ　　　　　　　２００１１ｍ２
、コレクタコンタクト層 ｎ　”　４ｎ　、　Ｇａ、−、Ａｓ　（ｘ　＝０．５３
）　３０００人（Ｓｉドープ、５ＸＬＯ”ｃｍ−３） ３、コレクタ層 ｎ　−Ｉｎ　ｘＧａ、−、Ａｓ　（ｘ　＝０．５３）　
　　２０００人（Ｓｉドープ、　　Ｉ　Ｘ　１０１８ｃ
ｍ−３）３１、　コレクタバリア層 ｉ　　−Ｉｎ、　　八１．．Ａｓ　　（ｘ　＝０．５２
）　　　　１０００人４、ベース層 ｎ−１ｎ　　ｘ　Ｇａ、、八ｓ　　（ｘ　　＝０．５３
）　　　　　５００人（Ｓｉドープ、　　Ｉ　Ｘ　Ｉ　
Ｏ”ｃｍ−３）４１１、第１バリア層 ｉ　　−Ｉｎｘ　ＡＩ、−ｘＡｓ　　（ｘ　　＝０．６
０）　　　　　　２５人４１２、ウェル層 ｉ　　−ＩｎＸＧａ、−ｘＡｓ　（ｘ　＝０．５３）　
　　　５０人４１３、第２バリア層 ｉ　　−Ｉｎ、　　八１．−ＸＡｓ　　（ｘ　＝０．６
０）　　　　　２５人５、エミツタ層 ｎｕｎ　　ｘ　Ｇａ、−、Ａｓ　　（ｘ　　＝０．５３
）　　　　１０００人（Ｓｉドープ、　　ｌ　Ｘ　Ｉ　
Ｑ　１８ｃｍ−３）６、エミッタコンタクト層 ｎ　”　　−Ｉｎ　　ｘ　　Ｇａ、−、八ｓ　　（ｘ　
　＝０．５３）　　２０００人（Ｓｉドープ　５　×１
０１９ｃｍ−３）７、コレクタ電極　Ｃｒ／八ｕへ（２
００人／３０００人）８、ベース電極　　Ｃｒ／Ａｕ　
（２００人／３０００人）９、エミッタ電極　Ｃｒ／Ａ
ｕ　（２００人／３０００人）このデバイスの製造工程
は実施例■と類似なので詳細は繰り返さないが、エミッ
タ領域の形成には実施例■と同じく本発明の方法により
、第１図を参照してＩｎＧａＡｓ層とＩｎＡＩＡｓｊｉ
と等しいエツチング速度になるように塩素ガスの流量を
選択して反応性イオンエツチングを行う。その時、塩素
ガス流量は２８０３ＣＣＭでエツチング速度は１６０　
人／　ｍ　ｉ　ｎであり、かかる条件で１９分３０秒の
エツチングを行う。かくして、超格子量子井戸構造４１
とエミツタ層５とエミッタコンタクトＮＧが除去されベ
ース層４の表面が露出する。しかも、該表面は殆どエツ
チングされないので厚さ５００人という薄いベース層が
確保される。

また、ベース領域の形成には通常のフン酸系によるウェ
ットエツチングを行い、３分間のエツチングを行う。

次に実施例■として第５図に本発明を適用するＨＥＴの
断面図を示す。本実施例は、塩素ガス流量を少なくして
ＩｎＧａＡｓ層のエツチング速度に対するＩｎＡＩＡｓ
ｊｉＪの該速度を小さくすることが有効に作用する例で
ある。

第５図において、■は基板、２はコレクタコンタクト層
、３はコレクタ層、４はベース層、５はエミッタ層、６
はエミッタコンタクト層、７はコレクタ電極、８はベー
ス電極、９はエミッタ電極を表す。

下に各層の組成と層厚を示す。

１、基板　ｉ　−ｒｎＰ　　　　　　　　２００，１７
ｍ２、コレクタコンタクト層 ｎ　”　−Ｉｎ　ＸＧａ、−ＸＡｓ　（ｘ　＝０．５２
）　３０００人（Ｓｉドープ、　　５　Ｘ　１０１８ｃ
ｍ−’）３、コレクタ層 ｉ　４ｎ　　ｘＡｌ、−、Ａｓ　（ｘ　＝０．５２）　
　　２０００人４、ベース層 ｎ−Ｉｎ　、　Ｇａ、−、Ａｓ　（ｘ　＝０．５２）　
　　１０００人（Ｓｉドープ、Ｉ　Ｘ　１０　”ｃｍ−
’）５６　エミツタ層 ｉ　−Ｉｎ　、　ＡＩ、−、Ａｓ　（ｘ　＝０．５２）
　　１００人６、エミッタコンタクト層 ｎ　”　　−Ｉｎ　　ｘ　　Ｇａ１−＋ｃ八へ　　（ｘ
　　＝０．５２）　　２０００人（Ｓｉドープ、５　Ｘ
　ｌ　Ｏ”Ｃ１１−’）７、：１２レクタ電極　Ｃｒ／
Ａｕ　（２００人／３０００人）８、ベース電極　　Ｃ
ｒ／Ａｕ　（２００人／３０００人）９、エミッタ電極
　Ｃｒ／Ａｕ　（２００人／３０００人）次にかかる構
造を実現する製造工程について説明する。第６図＜ａ＞
乃至第６図（ｅ）はその製造工程で、それらの図を参照
しながら、以下説明する。

第６図（ａ）参照 ｉ　−１ｎＰ基板１上に分子線エピタキシーによりコレ
クタコンタクト層２．コレクタ層３．ベース層４、エミ
ッタ層５．エミッタコンタクトＮ６を成長する。

第６図（ｂ）参照 エミッタ領域を形成するためにエミッタ領域をマスキン
グして、いわゆるベースメサエッチングを行う。エツチ
ングは本発明の方法により、第１図を参照してＩｎＧａ
Ａｓ層のエツチング速度が大きく。

ＴｎＡＩＡｓＪｉｌＪのエツチング速度ができるだけ小
さくなるように塩素ガスの流量を選択して塩素ガスによ
る反応性イオンエツチングを行う。その条件は塩素ガス
流量１１０３ＣＣでエツチング速度はＩｎＧａＡｓ層に
対しては２００人／ｍｉｎ　、　ＩｎＡｌＡｓ層に対し
ては３０人／ｍｉｎである。かかる条件で１０分間のエ
ツチングを行い、エミッタコンタク］・層６を除去し。

エミツタ層５の表面を露出する。

ｒｎＡＩＡｓのＩｎＧａＡｓに対するエツチング速度は
凡そ１／７なので、エミッタコンタクトＮ６は完全に除
去され、しかもエミツタ層５は殆どエツチングされない
。

第６図（Ｃ）参照 ベース領域を形成するために、ベース領域及びエミッタ
領域をマスキングして、いわゆるコレクタメサエッチン
グを行う。

この場合のエツチングは従来のフッ酸系ウェットエツチ
ングで差支えない。通常行われているエツチング液で２
分間行う。

第６図（ｄ）参照 全面に厚さ４０００人のＳｉＯ２膜１１を化学気相堆積
法（ＣＶＤ）により形成し、コレクタ電極７゜ベース電
極８．エミッタ電極９の窓開けを行う。

次いで、窓開けしたベース電極形成部の底部の１００　
層厚のエミツタ層５を除去するためにウェットエツチン
グを行う。このエツチングにより、コレクタ電極形成部
の底部のコレクタコンタクト層２と、エミッタ電極形成
部の底部のエミッタコンタクトＮ６も１００人程度エツ
チングされる。

第赤図（ｅ）参照 電極金属Ｃｒ／Ａｕ　（２００人／３０００人）を全面
に蒸着した後、電極バターニング及びＳｉＯ２膜１１の
除去を行い、装置を完成する。

さらに、実施例■として第７図に本発明を適用した高電
子移動度トランジスタ（ｌｌｉｇｈ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
Ｍｏｂｉｌｉｔｙ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ　、以下ＨＥ
　Ｍ　Ｔと略す）の断面図を示す。本実施例も、塩素ガ
ス流量を少なくしてＩｎＧａＡｓ層のエツチング速度に
対するＩｎＡｌＡｓ層の該速度を小さくすることが有効
に作用する例である。

第７図において、１は基板、２１はチャネル層。

２２は電子供給層、２３はコンタクト層、２４はゲート
電極、２５はソース電極、２Ｇはドレイン電極、２ＤＥ
Ｇは２次元電子ガスを表す。

各層の組成とＮ厚は次の如くである。

■　、　基板　　ｉ　　−ＧａＡｓ　　　　　　　　　
　　　　２００　　μｍ２１、チャネル層 ｉ　　−Ｉｎ　　×　Ｇａ、−、Ａｓ　　（ｘ　　＝０
．５３）　　　　１０００人２２、電子供給層 ｎ　−Ｉｎ　　ｘ　Ａｌ、−ＸＡｓ　　（ｘ　＝０．５
２）　　　　１０００人（Ｓｉドープ、　　１．５　　
Ｘ　ｌ　０１８ＣＩ１１−３）２３、コンタクト層 ｎ　”　−Ｉｎ　、　Ｇａ、−ＸＡｓ　（ｘ　＝０．５
３）　２０００人（Ｓｉドープ、　　５　Ｘ　Ｉ　Ｏ”
ｃｍ−３）２４、ゲート電極　八ｌ　　　　（３０００
人）２５、ソース電極 ＡｕＧｅ／Ａｕ　（２００人／２８００人）２６、ドレ
イン電極 ＡｕＧｅ／Ａｕ　（２００人／２８００人）かかるＨＥ
ＭＴ構造を形成するには、まず基板１の上に分子線エピ
タキシーによりチャネル層２１、電子供給層２２．コン
タクト層２３を成長する。その後、ゲート電極２４形成
部のコンタクト［２３を除去して電子供給層２２を表出
するエツチングを行う。

ＨＥＭＴにあってはゲート電極２４の下の電子供給層２
２の層厚は極めて厳しく抑えることが必要である。そこ
で２本発明の方法により、第１図を参照してＩｎＧａＡ
ｓ層のエツチング速度が大きく。

ＩｎＡＩＡｓＮのエツチング速度ができるだけ小さくな
るように塩素ガスの流量を選択して塩素ガスによる反応
性イオンエツチングを行う。塩素ガス流量としてＩＯＳ
ＣＣＭを選ぶと、エツチング速度はＩｎＧａＡｓ層に対
しては２００　人／ｍｉｎ　、　ＩｎＡｌＡｓ１ｉに対
しては３０人／ｍｉｎである。かかる条件で１０分間の
エツチングを行い、コンタクト層２３を除去し、電子供
給層２２の表面を露出する。かくして。

ゲート電極２４の下の電子供給層２２は殆どエツチング
されずに該層厚が正確に保たれる。

以下の製造工程の説明は省略するが１本発明の方法によ
れば、ゲート電極２４の下の電子供給層２２の層厚を正
確に抑えることができて、所定の性能を持つＨＥＭＴを
実現することができる。

〔発明の効果〕

以上説明した様に９本発明によれば、　ＩｎＧａＡｓ層
とＴｎＡＩＡｓＪｉの積層構造を含む複雑な構造の半導
体装置を制御性良くエツチング加工することができ。

将来の超高速デバイスの発展に寄与するところが大きい
。

【図面の簡単な説明】

第１図は塩素ガス流量対エツチング速度。 第２図は実施例■。 第３図は実施例Ｉの製造工程。 第４図は実施例■。 第５図は実施例■。 第６図は実施例■の製造工程。 第７図は実施例■。 第８図はへテロ接合バイポーラトランジスタである。図
において。 １は基板。 ２はコレクタコンタクト層。 ３はコレクタ層。 ４はベース層。 ５はエミツタ層。 ５１は第１グレード層。 ７はコレクタ電極。 ８はベース電極。 ９はエミンタ電極。 １１はＳｉＯＺ膜。 ４１は超格子量子井戸構造。 ４１１は第１バリア層。 ４１２はウェル層。 ４１３は第２バリア層。 ２１はチャネル層。 ２２は電子供給層。 ２３はコンタクト層。 ２４はゲート電極。 ２５はソース電極。 ２６はドレイン電極 ０　　５０　　　ｆｏｏ　　　ｆ５０　　２００　２５
０　３００塩系ｎ゛スラ牝量（ＳＣｔＭ　） 一温索刀゛ス請し量文寸エツナン２理序第１図 賞７色４列　Ｔ 第２図 （Ｑ） 実放例Ｔの梨垣工程 第３図（ぞの１） （１，エミ・ソ’ｙｔ、ｉシン 寅施４列■刀製這工ｆＦ里 惰　３３（そのＺ） （スジ 第４ｎ 賞施４列■ 第５図 （ｂ） Ｃ（１） りざ方己イ列■６りう２ダ飢工オヱ 第６斤（れｌ） （又） 実方色４列■の製垣ニオ７ 第６図（作η 実７色４列■ 第７ｍ ワ へプロ丁安伶バ１ボーラドフン゛ジＺり第　８　ｎ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕ＩｎＧａＡｓ層とＩｎＡｌＡｓ層の積層構造を含
   む半導体装置の製造工程において、塩素ガスによりＩｎ
   ＧａＡｓ層とＩｎＡｌＡｓ層とを等速度でエッチングす
   るように塩素ガスの流量を調節して反応性イオンエッチ
   ングを行う工程を含むことを特徴とする半導体装置の製
   造方法。 〔２〕ＩｎＧａＡｓ層とＩｎＡｌＡｓ層の積層構造を含
   む半導体装置の製造工程において、塩素ガスによりＩｎ
   ＧａＡｓ層をＩｎＡｌＡｓ層より大きい速度でエッチン
   グするように塩素ガスの流量を調節して反応性イオンエ
   ッチングを行う工程を含むことを特徴とする半導体装置
   の製造方法。