JPH04367234A - Manufacture of field-effect transistor - Google Patents
Manufacture of field-effect transistorInfo
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Landscapes
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は電界効果トランジスタに
関し、特にアルミリフトオフによるゲート電極の形成方
法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to field effect transistors, and more particularly to a method for forming gate electrodes by aluminum lift-off.
【0002】0002
【従来の技術】超高周波帯用の電界効果トランジスタ(
以下FETと称する)としては、GaAsMES(me
tal Schottky)FETが一般的である。
通常、GaAsMESFETのゲート電極には加工性が
優れ、良好なショットキ特性が得られるアルミが用いら
れる。[Prior art] Field effect transistor for ultra-high frequency band (
GaAsMES (hereinafter referred to as FET)
tal Schottky) FET is common. Usually, aluminum is used for the gate electrode of a GaAs MESFET because it has excellent workability and good Schottky characteristics.
【0003】従来技術によるアルミゲートGaAsME
SFETの製造方法について、図2(a)〜(d)を参
照して説明する。Aluminum gate GaAsME according to prior art
A method for manufacturing an SFET will be described with reference to FIGS. 2(a) to 2(d).
【0004】はじめに図2(a)に示すように、半絶縁
性GaAs基板1にN型活性層2を形成してからSiO
2 膜3を堆積し、ゲート開口パターンをもつレジスト
5を形成する。First, as shown in FIG. 2(a), an N-type active layer 2 is formed on a semi-insulating GaAs substrate 1, and then an SiO
2. Deposit film 3 and form resist 5 having a gate opening pattern.
【0005】つぎに図2(b)に示すように、レジスト
5をマスクとしてHF希釈液を用いてSiO2 膜3を
深さ方向だけでなく横方向にも所定の幅になるようにサ
イドエッチングする。つぎにSiO2 膜3をマスクと
してN型活性層2の表面をエッチングする。Next, as shown in FIG. 2(b), using the resist 5 as a mask, the SiO2 film 3 is side-etched using a diluted HF solution to a predetermined width not only in the depth direction but also in the lateral direction. . Next, the surface of the N-type active layer 2 is etched using the SiO2 film 3 as a mask.
【0006】つぎに図2(c)に示すように、レジスト
5を残した状態で全面にアルミを蒸着する。Next, as shown in FIG. 2(c), aluminum is deposited on the entire surface with the resist 5 remaining.
【0007】つぎに図2(d)に示すように、リフトオ
フによりレジスト5とともに不要のアルミ6を除去して
アルミゲート電極6を得る。Next, as shown in FIG. 2(d), unnecessary aluminum 6 is removed together with the resist 5 by lift-off to obtain an aluminum gate electrode 6.
【0008】このGaAsからなるN型活性層2がエッ
チングされたリセス構造は、寄生抵抗の低減および破壊
耐圧の向上など、特性向上のため重要である。The recessed structure in which the N-type active layer 2 made of GaAs is etched is important for improving characteristics such as reducing parasitic resistance and improving breakdown voltage.
【0009】図2(b)〜(d)に示すゲート端部とリ
セス端部との距離L2 について、寄生抵抗と破壊耐圧
とがトレードオフの関係にある。素子特性を決める上で
この距離L2 は非常に重要なパラメータとなるので、
このL2 の制御性および再現性の良いプロセスが望ま
れる。Regarding the distance L2 between the gate end and the recess end shown in FIGS. 2(b) to 2(d), there is a trade-off relationship between parasitic resistance and breakdown voltage. This distance L2 is a very important parameter in determining the device characteristics, so
A process with good controllability and reproducibility of this L2 is desired.
【0010】0010
【発明が解決しようとする課題】図2(b)において、
リセス距離L2 を決めるのはゲート長およびSiO2
膜3のサイドエッチング量である。[Problem to be solved by the invention] In FIG. 2(b),
The recess distance L2 is determined by the gate length and SiO2
This is the amount of side etching of the film 3.
【0011】近年の高解像度レジストをはじめとするリ
ソグラフィ技術の進歩には、目ざましいものがある。
0.5μm程度のゲート長を再現性良く制御することが
可能になっている。[0011] Recent advances in lithography technology, including high-resolution resists, have been remarkable. It has become possible to control the gate length of about 0.5 μm with good reproducibility.
【0012】一方、SiO2 膜3のサイドエッチング
を利用してリセス幅を決める方法は、ウェットエッチン
グに頼らざるを得ない。エッチング用のHF希釈液の組
成、液温あるいは攪拌の微妙な変化または開口幅の微小
なばらつきによる液の循環の違いにより、エッチング深
さすなわち距離L2 がロット間、ウェーハ間、ウェー
ハ内で大きくばらつく。On the other hand, the method of determining the recess width using side etching of the SiO2 film 3 has no choice but to rely on wet etching. The etching depth, that is, the distance L2, varies greatly between lots, between wafers, and within a wafer due to differences in the circulation of the solution due to subtle changes in the composition, temperature, or stirring of the diluted HF solution for etching, or minute variations in the opening width. .
【0013】このように特性に重大な影響を与えるリセ
ス距離L2 の均一性、再現性に大きな問題があった。[0013] As described above, there has been a major problem in the uniformity and reproducibility of the recess distance L2, which has a serious effect on the characteristics.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明の電界効果トラン
ジスタの製造方法は、半導体基板の一主面に活性層を形
成したのち絶縁膜を堆積する工程と、該絶縁膜上にリセ
ス予定領域を覆う第1のレジストを形成する工程と、該
第1のレジストをマスクとして前記絶縁膜をドライエッ
チングする工程と、前記第1のレジストを除去して前記
絶縁膜上のゲート電極予定領域を開口とする第2のレジ
ストを形成する工程と、該第2のレジストをマスクとし
て前記絶縁膜をウェットエッチングにより総てエッチン
グしてから、前記活性層を所定の深さまでエッチングす
る工程と、全面にアルミを蒸着してからリフトオフして
該アルミからなるゲート電極を形成する工程とを含むも
のである。[Means for Solving the Problems] A method for manufacturing a field effect transistor according to the present invention includes a step of forming an active layer on one main surface of a semiconductor substrate and then depositing an insulating film, and forming a region to be recessed on the insulating film. forming a covering first resist; dry etching the insulating film using the first resist as a mask; and removing the first resist to form an opening in a region on the insulating film where a gate electrode is to be formed. forming a second resist, etching the entire insulating film by wet etching using the second resist as a mask, and etching the active layer to a predetermined depth; and etching the active layer to a predetermined depth. The method includes a step of forming a gate electrode made of aluminum by vapor deposition and lift-off.
【0015】[0015]
【実施例】本発明の一実施例について、図1(a)〜(
e)を参照して説明する。[Example] Regarding an example of the present invention, FIGS. 1(a) to (
This will be explained with reference to e).
【0016】はじめに図1(a)に示すように、半絶縁
性GaAs基板1に形成されたN型活性層2上にCVD
法により厚さ5000AのSiO2 膜3を堆積する。
つぎに所定のリセス幅L1 をもつレジスト4をパター
ニングし、CF4 ガスを用いて、SiO2 膜3をド
ライエッチングする。First, as shown in FIG. 1(a), CVD is applied to an N-type active layer 2 formed on a semi-insulating GaAs substrate 1.
A SiO2 film 3 having a thickness of 5000 Å is deposited by the method. Next, the resist 4 having a predetermined recess width L1 is patterned, and the SiO2 film 3 is dry etched using CF4 gas.
【0017】つぎに図1(b)に示すように、レジスト
4を除去したのち再びSiO2 膜3上にゲート開口を
もつレジスト5を形成する。Next, as shown in FIG. 1(b), after removing the resist 4, a resist 5 having a gate opening is formed again on the SiO2 film 3. Then, as shown in FIG.
【0018】つぎに図1(c)に示すように、例えば弗
酸および弗化アンモニウムの混合液を用いてSiO2
膜3が完全になくなるまで充分エッチングする。つぎに
例えば硫酸および過酸化水素水の混合液でN型活性層2
の表面を所定の深さまでエッチングしてリセスを形成す
る。Next, as shown in FIG. 1(c), SiO2 is heated using a mixed solution of, for example, hydrofluoric acid and ammonium fluoride.
The film 3 is sufficiently etched until it is completely removed. Next, the N-type active layer 2 is prepared using a mixture of sulfuric acid and hydrogen peroxide, for example.
A recess is formed by etching the surface to a predetermined depth.
【0019】つぎに図1(d)に示すように、全面にア
ルミ6を堆積する。Next, as shown in FIG. 1(d), aluminum 6 is deposited on the entire surface.
【0020】つぎに図1(e)に示すように、リフトオ
フ法によりレジスト5とともに不要のアルミ6を除去し
て、アルミ6からなるゲート電極が完成する。Next, as shown in FIG. 1E, unnecessary aluminum 6 is removed together with the resist 5 by a lift-off method to complete a gate electrode made of aluminum 6.
【0021】図1(a)に示すSiO2 膜3の幅L1
は、均一性、再現性が優れたドライエッチングで加工
されるので、寸法変換差が小さい。図1(b)に示すS
iO2 膜3のエッチングにおいては、微妙なエッチン
グ制御は不要で、単にSiO2 膜3が完全に除去でき
るまで充分長時間エッチングを行なうだけで良い。Width L1 of the SiO2 film 3 shown in FIG. 1(a)
is processed by dry etching with excellent uniformity and reproducibility, so the difference in dimensional conversion is small. S shown in Figure 1(b)
In etching the iO2 film 3, delicate etching control is not necessary, and it is sufficient to simply perform etching for a sufficiently long time until the SiO2 film 3 is completely removed.
【0022】このようにリセス幅L1 は充分な精度を
もって加工できる。SiO2 膜3は従来技術と同様に
ウェットエッチングを用いるので、活性層のゲート近傍
に表面損傷を生じる恐れがない。[0022] In this way, the recess width L1 can be machined with sufficient accuracy. Since wet etching is used for the SiO2 film 3 as in the prior art, there is no risk of surface damage in the vicinity of the gate of the active layer.
【0023】[0023]
【発明の効果】従来、SiO2 膜のサイドエッチング
によって決められていたリセス距離が、本発明では、予
めドライエッチングによって精度良く加工されたSiO
2 膜の幅で決まる。その結果、素子特性に重大な影響
をもつリセス距離を均一性、再現性良く実現することが
できた。Effect of the Invention: Conventionally, the recess distance was determined by side etching of the SiO2 film, but in the present invention, the recess distance was determined by side etching of the SiO2 film.
2 Determined by the width of the membrane. As a result, we were able to achieve a recess distance that has a significant effect on device characteristics with good uniformity and reproducibility.
【図1】本発明の一実施例を工程順に示す断面図である
。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the present invention in the order of steps.
【図2】従来技術による電界効果トランジスタの製造方
法を工程順に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a conventional method for manufacturing a field effect transistor in order of steps;
1 半絶縁性GaAs基板
2 N型活性層
3 SiO2 膜
4 SiO2 膜加工用レジスト5 ゲー
ト開口用レジスト
6 アルミ
L1 リセス幅
L2 リセス距離1 Semi-insulating GaAs substrate 2 N-type active layer 3 SiO2 film 4 Resist for SiO2 film processing 5 Resist for gate opening 6 Aluminum L1 Recess width L2 Recess distance
Claims (1)
たのち絶縁膜を堆積する工程と、該絶縁膜上にリセス予
定領域を覆う第1のレジストを形成する工程と、該第1
のレジストをマスクとして前記絶縁膜をドライエッチン
グする工程と、前記第1のレジストを除去して前記絶縁
膜上のゲート電極予定領域を開口とする第2のレジスト
を形成する工程と、該第2のレジストをマスクとして前
記絶縁膜をウェットエッチングにより総てエッチングし
てから、前記活性層を所定の深さまでエッチングする工
程と、全面にアルミを蒸着してからリフトオフして該ア
ルミからなるゲート電極を形成する工程とを含む電界効
果トランジスタの製造方法。1. A step of forming an active layer on one principal surface of a semiconductor substrate and then depositing an insulating film; forming a first resist covering a region to be recessed on the insulating film;
a step of dry etching the insulating film using the resist as a mask; a step of removing the first resist and forming a second resist having an opening in a region where the gate electrode is to be formed on the insulating film; The insulating film is completely etched by wet etching using the resist as a mask, and then the active layer is etched to a predetermined depth. Aluminum is deposited on the entire surface and then lifted off to form a gate electrode made of the aluminum. A method of manufacturing a field effect transistor, comprising a step of forming.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14284591A JPH04367234A (en) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | Manufacture of field-effect transistor |
Applications Claiming Priority (1)
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JP14284591A JPH04367234A (en) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | Manufacture of field-effect transistor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH04367234A true JPH04367234A (en) | 1992-12-18 |
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ID=15324954
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JP14284591A Pending JPH04367234A (en) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | Manufacture of field-effect transistor |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH04367234A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018512722A (en) * | 2015-02-18 | 2018-05-17 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングOsram Opto Semiconductors GmbH | Method for manufacturing an electronic component |
-
1991
- 1991-06-14 JP JP14284591A patent/JPH04367234A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2018512722A (en) * | 2015-02-18 | 2018-05-17 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングOsram Opto Semiconductors GmbH | Method for manufacturing an electronic component |
US10290997B2 (en) | 2015-02-18 | 2019-05-14 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Method of producing an electronic component |
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