JPH05267276A - Etching method of ingap and manufacture of semiconductor device using the etching method - Google Patents
Etching method of ingap and manufacture of semiconductor device using the etching methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ＩｎＧａＰのエッチン
グ方法及びそのエッチング方法を用いた半導体装置の製
造方法に係り、特にＧａＡｓに対してＩｎＧａＰを選択
的にエッチングする方法及びそのエッチング方法を用い
てＨＥＭＴ（High Electron MobilityTransistor ；高
電子移動度半導体素子）の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an InGaP etching method and a semiconductor device manufacturing method using the etching method, and more particularly to a method of selectively etching InGaP with respect to GaAs and the etching method thereof. The present invention relates to a method for manufacturing a HEMT (High Electron Mobility Transistor).
【０００２】近年、化合物半導体デバイスの発達は著し
く、その一つとして高速性に優れたＨＥＭＴのデバイス
性能の向上が図られている。例えば電子供給層の厚さを
薄くし、かつ、ドーピング原子の量を多くすることがで
きるように、電子供給層にＩｎＧａＰを用いることが要
求されている。このため、ＩｎＧａＰ／ＧａＡｓ系のヘ
テロ接合を用いたＨＥＭＴの製造工程では、ＩｎＧａＰ
をＧａＡｓに対して選択的にエッチングする必要があ
る。In recent years, the development of compound semiconductor devices has been remarkable, and one of them is the improvement of the device performance of HEMT, which is excellent in high speed. For example, it is required to use InGaP for the electron supply layer so that the thickness of the electron supply layer can be reduced and the amount of doping atoms can be increased. Therefore, in the HEMT manufacturing process using the InGaP / GaAs heterojunction, InGaP
Must be etched selectively with respect to GaAs.
【０００３】[0003]
【従来の技術】従来は、ＨＣｌ（塩酸）水溶液をエッチ
ング液として用い、ＧａＡｓに対するＩｎＧａＰの選択
的なエッチングを行っていた。2. Description of the Related Art Conventionally, InGaP is selectively etched with respect to GaAs by using an aqueous solution of HCl (hydrochloric acid) as an etching solution.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の塩
酸水溶液を用いたエッチング方法においては、エッチン
グ速度が遅かった。例えば、通常用いられる濃度約４ｍ
ｏｌ（モル）／ｌ（リットル）のＨＣｌ水溶液の場合、
そのエッチング速度は０．５〜１ｎｍ／ｍｉｎ（分）程
度であった。However, in the conventional etching method using the hydrochloric acid aqueous solution, the etching rate is slow. For example, the normally used concentration is about 4m
In the case of ol (mol) / l (liter) HCl aqueous solution,
The etching rate was about 0.5 to 1 nm / min (minute).
【０００５】このため、エッチング速度を速くしようと
して、ＨＣｌ水溶液中のＨＣｌ濃度を大きくしてみた。
例えばＨＣｌ水溶液の濃度を約６ｍｏｌ／ｌと約１．５
倍に増加させると、確かにエッチング速度は速くなる。
しかし、そのエッチングされた面を微分干渉顕微鏡で観
察すると、そのエッチング面の形状が悪化していること
が確認された。Therefore, in order to increase the etching rate, the concentration of HCl in the HCl aqueous solution was increased.
For example, the concentration of HCl aqueous solution is about 6 mol / l and about 1.5
If it is doubled, the etching rate is certainly increased.
However, when the etched surface was observed with a differential interference microscope, it was confirmed that the shape of the etched surface was deteriorated.
【０００６】従って、ＨＥＭＴ等の製造プロセスにおい
て、高濃度のＨＣｌ水溶液を用いてＩｎＧａＰをエッチ
ングすることは、エッチング速度を速くすることはでき
ても、エッチング面の形状の悪化を招き、素子性能を劣
化させる原因となるという問題を生じていた。そこで本
発明は、ＧａＡｓとの選択比が高く、速いエッチング速
度を有すると共に、エッチング面の形状を悪化させるこ
とのないＩｎＧａＰのエッチング方法及びそのエッチン
グ方法を用いた半導体装置の製造方法を提供することを
目的とする。Therefore, in the manufacturing process of HEMT or the like, etching InGaP using a high-concentration HCl aqueous solution causes a deterioration in the shape of the etching surface, although the etching rate can be increased. There was a problem of causing deterioration. Therefore, the present invention provides an InGaP etching method that has a high selectivity with GaAs, has a high etching rate, and does not deteriorate the shape of the etching surface, and a method of manufacturing a semiconductor device using the etching method. With the goal.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題は、ＧａＡｓに
対してＩｎＧａＰを選択的にエッチングするエッチング
方法において、塩化物イオンの濃度が水素イオンの濃度
より高い塩酸水溶液をエッチング液として用いることを
特徴とするエッチング方法によって達成される。The above problems are characterized in that, in an etching method for selectively etching InGaP with respect to GaAs, an aqueous hydrochloric acid solution having a chloride ion concentration higher than a hydrogen ion concentration is used as an etching solution. And the etching method.
【０００８】また、上記のエッチング方法において、塩
酸水溶液に塩素化合物を添加、溶解し、前記塩酸水溶液
中の塩化物イオンの濃度を水素イオンの濃度より高くす
ることを特徴とするエッチング方法によって達成され
る。更に、上記課題は、ＧａＡｓ基板１０上に、ノンド
ープのｉ型ＧａＡｓチャネル層、第１導電型のＩｎＧａ
Ｐ電子供給層及び第１導電型のＧａＡｓキャップ層を順
に積層する工程と、前記ｎ型ＧａＡｓキャップ層上に、
第１の金属層からなるオーミック電極としてのソース電
極及びドレイン電極を形成した後、アロイ処理によって
前記第１の金属を拡散し、前記ＧａＡｓチャネル層に達
するソース領域及びドレイン領域を形成する工程と、前
記ＧａＡｓキャップ層を選択的にエッチング除去し、前
記ソース領域と前記ドレイン領域とに挟まれた前記Ｉｎ
ＧａＰ電子供給層１４表面を露出させる工程と、請求項
１又は２記載のエッチング方法を用い、前記ＧａＡｓキ
ャップ層をマスクとして、露出した前記ＩｎＧａＰ電子
供給層を所定の深さだけエッチング除去する工程と、エ
ッチング除去された前記ＩｎＧａＰ電子供給層上に、第
２の金属層からなるショットキー電極としてのゲート電
極を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装
置の製造方法によって達成される。Further, in the above etching method, a chlorine compound is added to and dissolved in an aqueous hydrochloric acid solution, and the concentration of chloride ions in the aqueous hydrochloric acid solution is made higher than the concentration of hydrogen ions. It Further, the above-mentioned problem is that the non-doped i-type GaAs channel layer and the first conductivity type InGa are formed on the GaAs substrate 10.
A step of sequentially stacking a P electron supply layer and a GaAs cap layer of the first conductivity type, and, on the n-type GaAs cap layer,
A step of forming a source electrode and a drain electrode as an ohmic electrode made of a first metal layer, and then diffusing the first metal by alloying to form a source region and a drain region reaching the GaAs channel layer; The In layer sandwiched between the source region and the drain region is selectively removed by etching the GaAs cap layer.
A step of exposing the surface of the GaP electron supply layer 14, and a step of etching and removing the exposed InGaP electron supply layer by a predetermined depth using the etching method according to claim 1 or 2 with the GaAs cap layer as a mask. And a step of forming a gate electrode as a Schottky electrode made of a second metal layer on the InGaP electron supply layer that has been removed by etching, the method of manufacturing a semiconductor device.
【０００９】[0009]
【作用】本発明は、ＨＣｌ水溶液に塩素化合物を添加
し、溶解して、ＨＣｌ水溶液中のＨ+ （水素イオン）の
濃度を一定に保ったまま、Ｃｌ- （塩化物イオン）の濃
度だけを増加させ、ＨＣｌ水溶液中のＣｌ- 濃度がＨ+
濃度より高くなったＨＣｌ水溶液をエッチング液として
用いることにより、ＧａＡｓとの高い選択比を保持した
まま、エッチング速度を速くし、しかもエッチング面の
形状を悪化させないようにすることができる。According to the present invention, a chlorine compound is added to an aqueous solution of HCl and dissolved to keep only the concentration of H + (hydrogen ion) in the aqueous solution of HCl constant, and only the concentration of Cl − (chloride ion) is changed. Increase the Cl - concentration in the HCl aqueous solution to H +
By using an aqueous HCl solution having a concentration higher than the concentration as the etching solution, it is possible to increase the etching rate while maintaining a high selection ratio with respect to GaAs, and to prevent the shape of the etched surface from being deteriorated.
【００１０】[0010]
【実施例】本発明の一実施例について説明する。液温２
０℃、濃度約４ｍｏｌ／ｌのＨＣｌ水溶液を９０ｍｌ用
意した。そしてこのＨＣｌ水溶液に、塩素化合物として
約１０ｇのＮａＣｌ（塩化ナトリウム）を添加、溶解し
た。このＮａＣｌの添加により、ＨＣｌ水溶液のＨ+ 濃
度は約４ｍｏｌ／ｌに保たれたままであるのに対し、Ｃ
ｌ- 濃度は約１．５倍に増加して、約６ｍｏｌ／ｌとな
った。EXAMPLE An example of the present invention will be described. Liquid temperature 2
90 ml of an aqueous HCl solution having a concentration of about 4 mol / l was prepared at 0 ° C. Then, about 10 g of NaCl (sodium chloride) as a chlorine compound was added to and dissolved in this HCl aqueous solution. By the addition of this NaCl, the H + concentration of the HCl aqueous solution remains at about 4 mol / l, while
The l − concentration increased about 1.5 times to about 6 mol / l.
【００１１】そしてこのＣｌ- 濃度がＨ+ 濃度より高い
ＨＣｌ水溶液を用いて、ＧａＡｓ層をマスクとするＩｎ
ＧａＰ層の選択エッチングを行った。図１は、このＩｎ
ＧａＰ層の選択エッチングにおけるエッチング深さとエ
ッチング時間との関係を示すグラフである。なお、図中
の○印のプロットは、本実施例によるＨ+ 濃度約４ｍｏ
ｌ／ｌ、Ｃｌ- 濃度約６ｍｏｌ／ｌのＨＣｌ水溶液を用
いた場合を示し、△印のプロットは、比較のため、従来
の濃度約４ｍｏｌ／ｌのＨＣｌ水溶液を用いた場合を示
す。Then, using this HCl aqueous solution having a Cl − concentration higher than the H + concentration, In using the GaAs layer as a mask
The GaP layer was selectively etched. Figure 1 shows this In
It is a graph which shows the relationship between the etching depth and etching time in selective etching of a GaP layer. Incidentally, the plot with a circle in the figure indicates that the H + concentration according to the present embodiment is about 4 mo.
1 / l, a Cl - concentration of about 6 mol / l HCl aqueous solution is used, and a plot of Δ shows the case of using a conventional concentration of about 4 mol / l HCl aqueous solution for comparison.
【００１２】このグラフから明らかなように、本実施例
による場合、従来例に比べて、ＩｎＧａＰのエッチング
速度は約２〜３倍に速くなっている。また、ＩｎＧａＰ
層を選択エッチングする際のマスクに用いたＧａＡｓ層
を調べたが、このＧａＡｓ層は殆どエッチングされない
ままの状態であった。更に、ＩｎＧａＰ層のエッチング
面の形状を微分干渉顕微鏡を用いて観察したが、従来の
濃度約６ｍｏｌ／ｌのＨＣｌ水溶液を用いた場合とは異
なり、その悪化は観察されなかった。As is clear from this graph, the etching rate of InGaP in this example is about 2-3 times faster than that in the conventional example. InGaP
When the GaAs layer used as a mask when selectively etching the layer was examined, the GaAs layer was in a state of being hardly etched. Further, the shape of the etched surface of the InGaP layer was observed using a differential interference microscope, but unlike the conventional case where an aqueous HCl solution having a concentration of about 6 mol / l was used, the deterioration was not observed.
【００１３】このように本実施例によれば、濃度約４ｍ
ｏｌ／ｌのＨＣｌ水溶液に、塩素化合物としてＮａＣｌ
を添加、溶解し、Ｈ+ 濃度が約４ｍｏｌ／ｌに対してＣ
ｌ-濃度を約６ｍｏｌ／ｌに増加することにより、従来
の濃度約４ｍｏｌ／ｌのＨＣｌ水溶液を用いた場合の約
２〜３倍の速さのＩｎＧａＰ層のエッチング速度を実現
すると共に、マスクとして用いるＧａＡｓ層との選択比
を確保することができ、更にＩｎＧａＰ層の良好なエッ
チング面を得ることができる。As described above, according to this embodiment, the density is about 4 m.
NaCl solution as chlorine compound in ol / l HCl aqueous solution
Was added and dissolved, and C was added for H + concentration of about 4 mol / l.
l - by increasing the concentration to approximately 6 mol / l, it is possible to realize an etching rate of about 2 to 3 times faster than the InGaP layer in the case of using aqueous HCl conventional concentration of about 4 mol / l, as a mask It is possible to secure a selection ratio with respect to the GaAs layer used and to obtain a good etching surface of the InGaP layer.
【００１４】なお、上記実施例においては、ＨＣｌ水溶
液中のＣｌ- 濃度を増加させるためにＮａＣｌを用いた
が、ＮａＣｌに限定されず、ＨＣｌ水溶液に溶解してＣ
ｌ-を供給できる物質であるならば、例えばＫＣｌ（塩
化カリウム）、ＣａＣｌ2 （塩化カルシウム）等の物質
でもよい。次に、本発明の他の実施例による半導体装置
の製造方法を、図２乃至図４の工程図を用いて説明す
る。In the above embodiment, NaCl was used to increase the Cl - concentration in the HCl aqueous solution, but the present invention is not limited to NaCl, and C may be dissolved in the HCl aqueous solution.
A substance such as KCl (potassium chloride) or CaCl 2 (calcium chloride) may be used as long as it can supply l − . Next, a method of manufacturing a semiconductor device according to another embodiment of the present invention will be described with reference to the process diagrams of FIGS.
【００１５】本実施例は、上記実施例によるＩｎＧａＰ
の選択的エッチング方法を、ＨＥＭＴの作製に用いたも
のである。なお、図２乃至図４においては、ＨＥＭＴの
Ｅモードのプロセスのみを示し、ＩｎＧａＰの選択的エ
ッチングに直接関係しないＤモードのプロセスについて
は省略した。ＳＩ（半絶縁性）−ＧａＡｓ基板１０上
に、ノンドープのｉ型ＧａＡｓチャネル層１２、ｎ型Ｉ
ｎＧａＰ電子供給層１４、ｎ型ＧａＡｓ第１キャップ層
１６、ｎ型ＩｎＧａＰエッチングストッパ層１８及びｎ
型ＧａＡｓ第２キャップ層２０を順に積層する。続い
て、ｉ型ＧａＡｓチャネル層１２に達する不純物イオン
注入を行って素子分離領域２２を形成し、各素子を電気
的に絶縁する（図２（ａ）参照）。This embodiment is based on InGaP according to the above embodiment.
The selective etching method of (3) was used for the production of HEMT. 2 to 4, only the E-mode process of HEMT is shown, and the D-mode process not directly related to the selective etching of InGaP is omitted. An undoped i-type GaAs channel layer 12 and n-type I on a SI (semi-insulating) -GaAs substrate 10.
nGaP electron supply layer 14, n-type GaAs first cap layer 16, n-type InGaP etching stopper layer 18, and n
The type GaAs second cap layer 20 is sequentially stacked. Subsequently, impurity ion implantation to reach the i-type GaAs channel layer 12 is performed to form an element isolation region 22, and each element is electrically insulated (see FIG. 2A).
【００１６】次いで、ｎ型ＧａＡｓ第２キャップ層２０
を選択的にエッチング除去する。このとき、ｎ型ＩｎＧ
ａＰエッチングストッパ層１８がエッチングストッパと
して働く（図２（ｂ）参照）。次いで、ｎ型ＧａＡｓ第
２キャップ層２０をマスクとして、露出したｎ型ＩｎＧ
ａＰエッチングストッパ層１８をエッチング除去する。
そしてこのときのエッチング液として、液温２０℃、濃
度約４ｍｏｌ／ｌのＨＣｌ水溶液にＮａＣｌを添加し、
溶解して、ＨＣｌ水溶液のＨ+ 濃度が約４ｍｏｌ／ｌ、
Ｃｌ- 濃度が約６ｍｏｌ／ｌとなったものを用いる。Next, the n-type GaAs second cap layer 20 is formed.
Are selectively removed by etching. At this time, n-type InG
The aP etching stopper layer 18 functions as an etching stopper (see FIG. 2B). Then, using the n-type GaAs second cap layer 20 as a mask, the exposed n-type InG
The aP etching stopper layer 18 is removed by etching.
Then, as an etching solution at this time, NaCl is added to a HCl solution having a solution temperature of 20 ° C. and a concentration of about 4 mol / l,
When dissolved, the H + concentration of the HCl aqueous solution is about 4 mol / l,
The one having a Cl − concentration of about 6 mol / l is used.
【００１７】このような条件のＨＣｌ水溶液を用いたエ
ッチングは、ＧａＡｓとの選択比が高いため、ｎ型Ｇａ
Ａｓ第２キャップ層２０を除去した開口部が更に横方向
に広がらないように、ｎ型ＩｎＧａＰエッチングストッ
パ層１８のみを選択的にエッチングすることができる
（図２（ｃ）参照）。次いで、ｎ型ＧａＡｓ第２キャッ
プ層２０上にＡｕＧｅ層を蒸着した後、所定の形状にパ
ターニングしてソース電極２４及びドレイン電極２６を
形成する。続いて、アロイ処理を行うことにより、ソー
ス電極２４及びドレイン電極２６からＡｕＧｅを拡散し
て、ｉ型ＧａＡｓチャネル層１２に達するソース領域２
８及びドレイン領域３０を形成するすると共に、ソース
電極２４及びドレイン電極２６をオーミック電極とする
（図３（ａ）参照）。Etching using an aqueous HCl solution under these conditions has a high selectivity to GaAs, and therefore n-type Ga is used.
Only the n-type InGaP etching stopper layer 18 can be selectively etched so that the opening from which the As second cap layer 20 is removed does not spread further in the lateral direction (see FIG. 2C). Then, after depositing an AuGe layer on the n-type GaAs second cap layer 20, the source electrode 24 and the drain electrode 26 are formed by patterning into a predetermined shape. Then, an alloy process is performed to diffuse AuGe from the source electrode 24 and the drain electrode 26 to reach the i-type GaAs channel layer 12.
8 and the drain region 30 are formed, and the source electrode 24 and the drain electrode 26 are ohmic electrodes (see FIG. 3A).
【００１８】次いで、ｎ型ＧａＡｓ第１キャップ層１６
を選択的にエッチング除去し、ソース電極２４とドレイ
ン電極２６との間に挟まれたｎ型ＩｎＧａＰ電子供給層
１４表面を露出させる（図３（ｂ）参照）。次いで、ｎ
型ＧａＡｓ第２キャップ層２０及びｎ型ＧａＡｓ第１キ
ャップ層１６をマスクとして、露出したｎ型ＩｎＧａＰ
電子供給層１４を所定の深さだけエッチング除去する。
このときのエッチング液として、図２（ｃ）のｎ型Ｉｎ
ＧａＰエッチングストッパ層１８のエッチング工程の場
合と同様に、Ｈ+ 濃度が約４ｍｏｌ／ｌ、Ｃｌ- 濃度が
約６ｍｏｌ／ｌのＨＣｌ水溶液を用いる。Next, the n-type GaAs first cap layer 16 is formed.
Are selectively removed by etching to expose the surface of the n-type InGaP electron supply layer 14 sandwiched between the source electrode 24 and the drain electrode 26 (see FIG. 3B). Then n
Of the exposed n-type InGaP using the n-type GaAs second cap layer 20 and the n-type GaAs first cap layer 16 as masks
The electron supply layer 14 is removed by etching to a predetermined depth.
As an etching solution at this time, n-type In shown in FIG.
Similar to the case of etching the GaP etching stopper layer 18, an HCl aqueous solution having an H + concentration of about 4 mol / l and a Cl − concentration of about 6 mol / l is used.
【００１９】このため、ｎ型ＧａＡｓ第２キャップ層２
０及びｎ型ＧａＡｓ第１キャップ層１６を除去した開口
部が更に横方向に広がらないようにすることができると
共に、ｎ型ＩｎＧａＰ電子供給層１４を所定の深さだけ
短い時間で選択的にエッチングすることができる。ま
た、このエッチングによって露出したｎ型ＩｎＧａＰ電
子供給層１４のエッチング面も良好な状態に保持するこ
とができる（図４（ａ）参照）。Therefore, the n-type GaAs second cap layer 2
The opening from which the 0 and n-type GaAs first cap layers 16 have been removed can be prevented from expanding further in the lateral direction, and the n-type InGaP electron supply layer 14 can be selectively etched by a predetermined depth in a short time. can do. Further, the etching surface of the n-type InGaP electron supply layer 14 exposed by this etching can also be kept in a good state (see FIG. 4A).
【００２０】次いで、全面にＡｌ層を蒸着した後、所定
の形状にパターニングして、ＨＣｌ水溶液を用いて所定
の深さにまでエッチング除去したｎ型ＩｎＧａＰ電子供
給層１４上に、ショットキー電極としてのゲート電極３
２を形成する（図４（ｂ）参照）。このように本実施例
によれば、ｎ型ＧａＡｓ第２キャップ層２０及びｎ型Ｇ
ａＡｓ第１キャップ層１６をマスクとしてｎ型ＩｎＧａ
Ｐ電子供給層１４を所定の深さだけ選択的にエッチング
除去する際、上記実施例によるＨ+ 濃度約４ｍｏｌ／
ｌ、Ｃｌ- 濃度約６ｍｏｌ／ｌのＨＣｌ水溶液をエッチ
ング液として用いることにより、ｎ型ＩｎＧａＰ電子供
給層１４を所定の深さだけ短い時間でエッチングするこ
とができるため、スループットを向上させることができ
る。Then, an Al layer is vapor-deposited on the entire surface, patterned into a predetermined shape, and etched and removed to a predetermined depth by using an aqueous solution of HCl to form a Schottky electrode on the n-type InGaP electron supply layer 14. Gate electrode 3
2 is formed (see FIG. 4B). As described above, according to this embodiment, the n-type GaAs second cap layer 20 and the n-type G are formed.
n-type InGa using the first cap layer 16 of aAs as a mask
When the P electron supply layer 14 is selectively removed by a predetermined depth by etching, the H + concentration according to the above embodiment is about 4 mol /
l, Cl − By using an aqueous HCl solution having a concentration of about 6 mol / l as an etching solution, the n-type InGaP electron supply layer 14 can be etched by a predetermined depth in a short time, so that the throughput can be improved. ..
【００２１】また、ＧａＡｓとの高い選択比により、ｎ
型ＧａＡｓ第２キャップ層２０及びｎ型ＧａＡｓ第１キ
ャップ層１６を除去した開口部が更に横方向に広がるこ
とを防止することができるため、プロセス制御性の向上
に寄与することができる。更に、ｎ型ＩｎＧａＰ電子供
給層１４の良好なエッチング面を得ることができるた
め、このエッチング面上に形成したゲート電極３２との
間に良好なショットキー特性を実現し、ＨＥＭＴの性能
向上に寄与することができる。Further, due to the high selection ratio with GaAs, n
Since it is possible to prevent the opening from which the n-type GaAs second cap layer 20 and the n-type GaAs first cap layer 16 are removed from further expanding in the lateral direction, it is possible to contribute to the improvement of process controllability. Furthermore, since a good etching surface of the n-type InGaP electron supply layer 14 can be obtained, a good Schottky characteristic is realized between the n-type InGaP electron supply layer 14 and the gate electrode 32 formed on this etching surface, which contributes to the improvement of the HEMT performance. can do.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＧａＡｓに対してＩｎＧａＰを選択的にエッチングする
エッチング方法において、塩化物イオンの濃度が水素イ
オンの濃度より高い塩酸水溶液をエッチング液として用
いることにより、ＧａＡｓとの高い選択比を保持したま
ま、エッチング速度を速くし、しかも、エッチング面の
形状を悪化させないようにすることができる。As described above, according to the present invention,
In an etching method for selectively etching InGaP with respect to GaAs, by using an aqueous hydrochloric acid solution having a chloride ion concentration higher than a hydrogen ion concentration as an etching solution, an etching rate is maintained while maintaining a high selection ratio with GaAs. It is possible to increase the etching speed and prevent the shape of the etched surface from being deteriorated.
【００２３】従って、このエッチング方法を半導体装置
の製造プロセスに用いることにより、スループットの向
上、プロセス制御性の向上及び半導体装置の特性の向上
に寄与することができる。Therefore, by using this etching method in the manufacturing process of the semiconductor device, it is possible to contribute to the improvement of the throughput, the process controllability and the characteristic of the semiconductor device.
【図１】本発明の一実施例によるＨＣｌ水溶液を用いた
ＩｎＧａＰ層のエッチングにおけるエッチング速度を示
すグラフである。FIG. 1 is a graph showing an etching rate in etching an InGaP layer using an aqueous HCl solution according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の他の実施例によるＨＥＭＴの製造方法
を説明するための工程図（その１）である。FIG. 2 is a process diagram (No. 1) for explaining a HEMT manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
【図３】本発明の他の実施例によるＨＥＭＴの製造方法
を説明するための工程図（その２）である。FIG. 3 is a process diagram (No. 2) for explaining the HEMT manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
【図４】本発明の他の実施例によるＨＥＭＴの製造方法
を説明するための工程図（その３）である。FIG. 4 is a process diagram (No. 3) for explaining the HEMT manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
１０…ＳＩ−ＧａＡｓ基板 １２…ｉ型ＧａＡｓチャネル層 １４…ｎ型ＩｎＧａＰ電子供給層 １６…ｎ型ＧａＡｓ第１キャップ層 １８…ｎ型ＩｎＧａＰエッチングストッパ層 ２０…ｎ型ＧａＡｓ第２キャップ層 ２２…素子分離領域 ２４…ソース電極 ２６…ドレイン電極 ２８…ソース領域 ３０…ドレイン領域 ３２…ゲート電極 10 ... SI-GaAs substrate 12 ... i-type GaAs channel layer 14 ... n-type InGaP electron supply layer 16 ... n-type GaAs first cap layer 18 ... n-type InGaP etching stopper layer 20 ... n-type GaAs second cap layer 22 ... element Separation region 24 ... Source electrode 26 ... Drain electrode 28 ... Source region 30 ... Drain region 32 ... Gate electrode
Claims (3)
エッチングするエッチング方法において、 塩化物イオンの濃度が水素イオンの濃度より高い塩酸水
溶液をエッチング液として用いることを特徴とするエッ
チング方法。1. An etching method for selectively etching InGaP with respect to GaAs, wherein an aqueous hydrochloric acid solution having a chloride ion concentration higher than a hydrogen ion concentration is used as an etching solution.
て、 塩酸水溶液に塩素化合物を添加、溶解し、前記塩酸水溶
液中の塩化物イオンの濃度を水素イオンの濃度より高く
することを特徴とするエッチング方法。2. The etching method according to claim 1, wherein a chlorine compound is added to and dissolved in the hydrochloric acid aqueous solution so that the concentration of chloride ions in the aqueous hydrochloric acid solution is higher than the concentration of hydrogen ions. ..
型ＧａＡｓチャネル層、第１導電型のＩｎＧａＰ電子供
給層及び第１導電型のＧａＡｓキャップ層を順に積層す
る工程と、 前記ｎ型ＧａＡｓキャップ層上に、第１の金属層からな
るオーミック電極としてのソース電極及びドレイン電極
を形成した後、アロイ処理によって前記第１の金属を拡
散し、前記ＧａＡｓチャネル層に達するソース領域及び
ドレイン領域を形成する工程と、 前記ＧａＡｓキャップ層を選択的にエッチング除去し、
前記ソース領域と前記ドレイン領域とに挟まれた前記Ｉ
ｎＧａＰ電子供給層１４表面を露出させる工程と、 請求項１又は２記載のエッチング方法を用い、前記Ｇａ
Ａｓキャップ層をマスクとして、露出した前記ＩｎＧａ
Ｐ電子供給層を所定の深さだけエッチング除去する工程
と、 エッチング除去された前記ＩｎＧａＰ電子供給層上に、
第２の金属層からなるショットキー電極としてのゲート
電極を形成する工程とを有することを特徴とする半導体
装置の製造方法。3. A non-doped i layer on a GaAs substrate 10.
Type GaAs channel layer, a first conductivity type InGaP electron supply layer, and a first conductivity type GaAs cap layer are sequentially stacked, and an ohmic electrode made of a first metal layer is formed on the n type GaAs cap layer. After forming the source electrode and the drain electrode, a step of forming a source region and a drain region reaching the GaAs channel layer by diffusing the first metal by alloying, and selectively etching away the GaAs cap layer. ,
The I sandwiched between the source region and the drain region
A step of exposing the surface of the nGaP electron supply layer 14, and the Ga method using the etching method according to claim 1.
The exposed InGa is exposed using the As cap layer as a mask.
A step of etching away the P electron supply layer to a predetermined depth, and a step of etching on the InGaP electron supply layer
And a step of forming a gate electrode as a Schottky electrode made of a second metal layer.
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|---|---|---|---|
| JP04064197A JP3129510B2 (en) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | InGaP etching method and semiconductor device manufacturing method using the etching method |
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| JP04064197A JP3129510B2 (en) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | InGaP etching method and semiconductor device manufacturing method using the etching method |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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