JPH11121469A - Manufacture of field effect transistor - Google Patents

Manufacture of field effect transistor

Info

Publication number
JPH11121469A
JPH11121469A JP28006297A JP28006297A JPH11121469A JP H11121469 A JPH11121469 A JP H11121469A JP 28006297 A JP28006297 A JP 28006297A JP 28006297 A JP28006297 A JP 28006297A JP H11121469 A JPH11121469 A JP H11121469A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
etching
opening
insulating film
resist film
forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP28006297A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3470023B2 (en
Inventor
Tomoya Uda
智哉 宇田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP28006297A priority Critical patent/JP3470023B2/en
Publication of JPH11121469A publication Critical patent/JPH11121469A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3470023B2 publication Critical patent/JP3470023B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of FET(Field Effect Transistor) with good uniformity and repeatability that comprises a double-stepped recess structure having a low parasitic source drain resistance and high gate breakdown voltage. SOLUTION: A buffer layer 12, the first active layer 13a, an etching stop layer 14 and the second active layer 13b are formed on a semi-insulating GaAs substrate 11 sequentially. Then, a source electrode 15 and a drain electrode 16 are formed. The second active layer 13b is etched isotropically with a mask of a resist film 17, using mixed gas with SiCl4 and SF6 , applying no high frequency power to substrate electrodes, and an upper recess 18 is formed. Next, the second layer 13b is etched anisotrpically with a mask of the same resist film 17, using mixed gas with SiCl4 , SF6 and N2 , applying the high frequency power to the substrate electrodes, and formed is a lower recess 19 in the upper recess 18. Finally, a gate electrode 20 is formed on a bottom surface of the lower recess 19.

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】この発明は、電界効果型トラ
ンジスタ、特に、通信用機器やコンピュータなどに用い
られる高速化合物半導体IC用の電界効果型トランジス
タの製造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 a method for manufacturing a field-effect transistor, and more particularly to a method for manufacturing a field-effect transistor for a high-speed compound semiconductor IC used in communication equipment and computers.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、GaAsなどの化合物半導体を用
いた電界効果型トランジスタ(以下FETと呼ぶ)で
は、ゲート・ソース間およびゲート・ドレイン間の寄生
ソース・ドレイン抵抗を低減し、かつゲート・ソース間
及びゲート・ドレイン間の耐圧を大きくするため、チャ
ネル層(n層)の上方のゲート電極形成部分の活性層を
2段にエッチングした2段リセス構造が用いられてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a field-effect transistor (hereinafter referred to as an FET) using a compound semiconductor such as GaAs, a parasitic source-drain resistance between a gate and a source and between a gate and a drain are reduced, and the gate-source is reduced. In order to increase the breakdown voltage between the gate and the drain, a two-stage recess structure is used in which the active layer in the gate electrode formation portion above the channel layer (n-layer) is etched in two stages.

【0003】以下、その製造方法について図4を参照し
ながら説明する。
Hereinafter, the manufacturing method will be described with reference to FIG.

【0004】まず、図7(a)に示す工程で、半絶縁性
GaAs基板11上に、300nm程度の厚みのアンド
ープGaAs層からなるバッファ層12と、Siを5×
1017cm-3程度ドープした500nm程度の厚みのn
型GaAs層からなる活性層13とを順次エピタキシャ
ル成長させた後、活性層13の上で互いに離れた位置に
AuGe/Ni/Auからなるソース電極15及びドレ
イン電極16をそれぞれ形成する。
First, in a step shown in FIG. 7A, a buffer layer 12 made of an undoped GaAs layer having a thickness of about 300 nm and a 5 × Si layer are formed on a semi-insulating GaAs substrate 11.
N with a thickness of about 500 nm doped about 10 17 cm -3
After successively epitaxially growing an active layer 13 made of a type GaAs layer, a source electrode 15 and a drain electrode 16 made of AuGe / Ni / Au are formed at positions separated from each other on the active layer 13.

【0005】次に、図7(b)に示す工程で、基板上に
レジスト膜41を形成した後、レジスト膜41をマスク
として用い、H3 PO4 /H22 /H2 O系のエッチ
ング液による活性層13の等方性エッチングを行って、
活性層13に第1レジスト膜41の開口部41aよりも
広い上段のリセス部18を形成する。
Next, in a step shown in FIG. 7B, after a resist film 41 is formed on the substrate, an H 3 PO 4 / H 2 O 2 / H 2 O system is used by using the resist film 41 as a mask. Performing isotropic etching of the active layer 13 with an etchant,
The upper recessed portion 18 wider than the opening 41 a of the first resist film 41 is formed in the active layer 13.

【0006】次に、レジスト膜41を除去した後、上段
のリセス部18の底面の一部を開口した、つまり上段の
リセス部18の底面よりも狭い開口部42aを有する第
2レジスト膜42を形成する。
Next, after removing the resist film 41, a second resist film 42 having an opening 42a which is partially open at the bottom surface of the upper recess portion 18, that is, has an opening 42a narrower than the bottom surface of the upper recess portion 18, is formed. Form.

【0007】次に、図7(c)に示す工程で、第2レジ
スト膜42をマスクとして用い、H3 PO4 /H22
/H2 O系のエッチング液による活性層13の等方性エ
ッチングを行って、上段のリセス部18内に下段のリセ
ス部19を形成する。
[0007] Next, in the step shown in FIG. 7 (c), using the second resist film 42 as a mask, H 3 PO 4 / H 2 O 2
A lower recess 19 is formed in the upper recess 18 by performing isotropic etching of the active layer 13 with a / H 2 O-based etchant.

【0008】次に、図7(d)に示す工程で、下段のリ
セス部19上にAlからなるゲート電極20を形成す
る。
Next, in a step shown in FIG. 7D, a gate electrode 20 made of Al is formed on the lower recessed portion 19.

【0009】この製造方法によると、活性層13が、ソ
ース電極15及びドレイン電極16直下のコンタクト部
で最も膜厚が厚く、上段のリセス部18の底部で次に膜
厚が厚く、ゲート電極20直下つまり下段のリセス部1
9の底部で最も膜厚が薄く形成されるため、ゲート・ソ
ース間およびゲート・ドレイン間の寄生ソース・ドレイ
ン抵抗を低減し、かつゲート・ソース間およびゲート・
ドレイン間の耐圧を大きくすることができる。
According to this manufacturing method, the active layer 13 has the largest thickness at the contact portion immediately below the source electrode 15 and the drain electrode 16, the second largest thickness at the bottom of the upper recess 18, and the thickness of the gate electrode 20. Immediately below, ie, the lower recess 1
9, the parasitic source-drain resistance between the gate and the source and between the gate and the drain is reduced, and between the gate and the source and between the gate and the source.
The breakdown voltage between the drains can be increased.

【0010】しかし、この製造方法では、2段リセス構
造を形成するために2回のフォトリソグラフィ工程が必
要であり工程数が多いために製造コストが高くつく。ま
た、上段のリセス部18内での下段のリセス部19の位
置がフォトリソグラフィの位置合わせにより決められる
ことから、ゲート・ソース間の距離およびゲート・ドレ
イン間の距離にばらつきが生じ、形成されるFETにお
けるゲート耐圧および相互コンダクタンスのウェハ面内
均一性および再現性が低いという問題がある。
However, in this manufacturing method, two photolithography steps are required to form a two-step recess structure, and the number of steps is large, so that the manufacturing cost is high. In addition, since the position of the lower recess 19 in the upper recess 18 is determined by photolithography alignment, the distance between the gate and the source and the distance between the gate and the drain are varied and formed. There is a problem that the in-plane uniformity and reproducibility of the gate breakdown voltage and the mutual conductance in the FET are low.

【0011】そこで、少ない工程数で、フォトリソグラ
フィの位置合わせなしで2段リセス構造を形成する方法
として、以下に示す製造方法が用いられている。(文献
Jpn.J.Appl.Phys.,Vol.31(1
992)pp.2374−2381)以下、その製造方
法について、図8(a)〜(e)を参照しながら説明す
る。
Therefore, as a method of forming a two-step recess structure with a small number of steps without photolithography alignment, the following manufacturing method is used. (Documents Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 31 (1
992) pp. 2374-2381) Hereinafter, the manufacturing method will be described with reference to FIGS.

【0012】まず、図8(a)に示す工程で、半絶縁性
GaAs基板11上に、アンドープGaAs層からなる
バッファ層12と、1.2×1017cm-3程度のSiを
ドープしたn型GaAs層からなる厚さ600nmの活
性層13とを順次エピタキシャル成長させた後、SiN
膜からなる絶縁膜21を堆積し、続いて、活性層13の
上で互いに離れた位置にソース電極15及びドレイン電
極16を形成する。
First, in a step shown in FIG. 8 (a), a buffer layer 12 made of an undoped GaAs layer and an n-doped n-type silicon layer of about 1.2 × 10 17 cm -3 are formed on a semi-insulating GaAs substrate 11. After successively epitaxially growing a 600 nm-thick active layer 13 composed of a GaAs type
An insulating film 21 made of a film is deposited, and then a source electrode 15 and a drain electrode 16 are formed on the active layer 13 at positions separated from each other.

【0013】次に、図8(b)に示す工程で、基板上
に、ゲート電極を形成しようとする領域に開口部51a
を有するレジスト膜51を形成し、このレジスト膜51
をマスクとして絶縁膜21のドライエッチングを行って
絶縁膜21の開口部21aを形成した後、レジスト膜5
1及び絶縁膜21をマスクとして、活性層13の等方性
エッチングを行って、下段のリセス部19を形成する。
Next, in a step shown in FIG. 8B, an opening 51a is formed on the substrate in a region where a gate electrode is to be formed.
Forming a resist film 51 having
After the opening 21a of the insulating film 21 is formed by performing dry etching of the insulating film 21 using
The lower layer recess 19 is formed by performing isotropic etching of the active layer 13 using the mask 1 and the insulating film 21 as a mask.

【0014】次に、図8(c)に示す工程で、レジスト
膜51をマスクとして絶縁膜21のウェットエッチング
(サイドエッチング)を行って、絶縁膜21の開口部2
1aを側方に拡大する。
Next, in the step shown in FIG. 8C, wet etching (side etching) of the insulating film 21 is performed using the resist film 51 as a mask, and the opening 2 of the insulating film 21 is formed.
1a is expanded laterally.

【0015】次に、図8(d)に示す工程で、レジスト
膜51及び絶縁膜21をマスクとして活性層13の等方
性エッチングを行う。このとき、下段のリセス部19が
拡大されて側方と下方に広がるとともに、絶縁膜21の
直下の領域が大きく側方に拡大されて下段のリセス部1
9の上面を底面とする上段のリセス部18が形成され
る。
Next, in the step shown in FIG. 8D, isotropic etching of the active layer 13 is performed using the resist film 51 and the insulating film 21 as a mask. At this time, the lower recessed portion 19 is enlarged and spreads laterally and downward, and the region immediately below the insulating film 21 is greatly enlarged laterally and the lower recessed portion 1 is enlarged.
An upper recess 18 having the upper surface of the lower surface 9 as a bottom surface is formed.

【0016】次に、図8(e)に示す工程で、下段のリ
セス部19の底面上にTi/Moからなるゲート電極2
0を形成する。
Next, in the step shown in FIG. 8E, the gate electrode 2 made of Ti / Mo is formed on the bottom of the lower recessed portion 19.
0 is formed.

【0017】この製造方法によると、リセス工程で1回
のフォトリソグラフィ工程しか用いないため、少ない工
程数で、フォトリソグラフィの位置合わせなしで2段リ
セス構造を形成することができる。
According to this manufacturing method, since only one photolithography step is used in the recess step, a two-step recess structure can be formed with a small number of steps without photolithographic alignment.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記文献に記載されている製造方法では、2回目の活性層
13の等方性エッチングの際、最初に形成した下段のリ
セス部19が下方だけでなく側方にも拡大されるので、
レジスト膜51の開口部51aの幅よりも大きい幅を有
する下段のリセス部19しか形成できないことになる。
つまり、下段のリセス部19の幅が、フォトリソグラフ
ィーの分解能で規定されるレジスト膜51の開口部51
aの最小寸法に比べ、相当大きくなってしまう。また、
2回の活性層13の等方性エッチングの合計により、各
リセス部の寸法や形状が決定されるので寸法及び形状の
制御性が悪いという問題がある。
However, in the manufacturing method described in the above-mentioned document, when the second isotropic etching of the active layer 13 is performed, the lower recessed portion 19 formed first is not only located at the lower part but also at the lower part. Because it is expanded to the side,
Only the lower recess 19 having a width larger than the width of the opening 51a of the resist film 51 can be formed.
In other words, the width of the lower recess 19 is determined by the resolution of the photolithography.
This is considerably larger than the minimum dimension of a. Also,
The size and shape of each recessed portion are determined by the total of two isotropic etchings of the active layer 13, so that there is a problem that the controllability of the size and shape is poor.

【0019】本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、リセス工程において、できるだけ
少ないフォトリソグラフィー工程で、均一性及び制御性
良く2段リセス構造を形成する手段を講ずることによ
り、寄生ソース・ドレイン抵抗が低くかつ高いゲート耐
圧を有するFETを低コストで形成しうるFETの製造
方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a means for forming a two-step recess structure with uniformity and controllability in a recess step with as few photolithography steps as possible. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an FET which can form an FET having a low parasitic source / drain resistance and a high gate breakdown voltage at low cost.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1〜15に記載されている電界効果トラン
ジスタの製造方法に関する手段を講じている。
Means for Solving the Problems To achieve the above object, means relating to a method for manufacturing a field effect transistor according to claims 1 to 15 are taken.

【0021】本発明の第1の電界効果トランジスタの製
造方法は、請求項1に記載されているように、基板上の
半導体領域の上に、ゲート電極形成領域に開口部を有す
るレジスト膜を形成する第1の工程と、上記レジスト膜
をマスクとして上記半導体領域の等方性エッチングを行
って、上記半導体領域に上記レジスト膜の開口部よりも
広い上段のリセス部を形成する第2の工程と、上記レジ
スト膜をマスクとして上記半導体領域の異方性エッチン
グを行って、上記半導体領域の上記レジスト膜の開口部
の下方となる領域に下段のリセス部を形成する第3の工
程とを備えている。
According to the first method of manufacturing a field effect transistor of the present invention, a resist film having an opening in a gate electrode formation region is formed on a semiconductor region on a substrate. And a second step of performing isotropic etching of the semiconductor region using the resist film as a mask to form an upper recess portion wider than the opening of the resist film in the semiconductor region. A third step of performing anisotropic etching of the semiconductor region using the resist film as a mask to form a lower recess in a region below the opening of the resist film in the semiconductor region. I have.

【0022】この方法により、第2の工程で等方性エッ
チングにより上段のリセス部を形成する際に用いたレジ
スト膜をそのまま用いて、第3の工程で異方性エッチン
グにより下段のリセス部を形成するので、上段のリセス
部内における下段のリセス部の位置が自己整合的に決定
される。しかも、第3の工程では、異方性エッチングを
行っているので、最初に形成した上段のリセス部の寸法
がこの工程においてもほとんど変化することがなく、リ
セス部全体の形状や幅寸法の制御性がよい。また、下段
のリセス部の幅はレジスト膜の幅にほぼ等しいので、微
細な構造を実現できる。したがって、少ないフォトリソ
グラフィー工程数でありながら、寄生ソース・ドレイン
抵抗が低くかつ高いゲート耐圧を有するFETが、均一
性及び再現性良く製造されることになる。
According to this method, the resist film used for forming the upper recess by isotropic etching in the second step is used as it is, and the lower recess is formed by anisotropic etching in the third step. As a result, the position of the lower recessed portion within the upper recessed portion is determined in a self-aligned manner. In addition, since the anisotropic etching is performed in the third step, the dimension of the upper recess formed first does not substantially change in this step, and the shape and width of the entire recess are controlled. Good nature. Further, since the width of the lower recess is substantially equal to the width of the resist film, a fine structure can be realized. Therefore, an FET having a low parasitic source / drain resistance and a high gate breakdown voltage with a small number of photolithography steps can be manufactured with good uniformity and reproducibility.

【0023】請求項2に記載されているように、請求項
1において、上記第1の工程の前に上記半導体領域の上
に絶縁膜を形成しておき、上記第1の工程では、上記絶
縁膜の上に上記レジスト膜を形成し、上記第2の工程の
前に、上記レジスト膜をマスクとして上記絶縁膜の等方
性エッチングを行って、上記絶縁膜に上記レジスト膜の
開口部よりも広い絶縁膜の開口部を形成し、上記第2の
工程では、上記上段のリセス部を上記絶縁膜の開口部よ
りも広くなるように形成することができる。
According to a second aspect, in the first aspect, an insulating film is formed on the semiconductor region before the first step, and the insulating film is formed in the first step. The resist film is formed on the film, and before the second step, isotropic etching of the insulating film is performed using the resist film as a mask, so that the insulating film has a thickness higher than that of the opening of the resist film. A wide insulating film opening may be formed, and in the second step, the upper recess may be formed to be wider than the insulating film opening.

【0024】この方法により、請求項1の作用に加え
て、下段のリセス部の幅は小さく維持しながら、上段の
リセス部の幅のみを拡大できるので、第1の実施形態に
比べてより高いゲート耐圧を有するFETの製造が可能
となる。
According to this method, in addition to the function of the first aspect, only the width of the upper recessed portion can be increased while keeping the width of the lower recessed portion small, so that it is higher than that of the first embodiment. It becomes possible to manufacture an FET having a gate breakdown voltage.

【0025】本発明の第2の電界効果トランジスタの製
造方法は、請求項3に記載されているように、基板上の
半導体領域の上に絶縁膜を形成する第1の工程と、上記
絶縁膜の上に、ゲート電極形成領域に開口部を有する第
1のレジスト膜を形成する第2の工程と、上記第1のレ
ジスト膜をマスクとして上記絶縁膜のエッチングを行っ
て、絶縁膜の開口部を形成する第3の工程と、上記第1
のレジスト膜を除去した後、基板上に、上記絶縁膜の開
口部とオーバーラップする開口部を有する第2のレジス
ト膜を形成する第4の工程と、上記絶縁膜及び第2のレ
ジスト膜をマスクとして上記半導体領域の等方性エッチ
ングを行って、上記半導体領域に上記第2のレジスト膜
の開口部及び上記絶縁膜の開口部のオーバーラップ領域
よりも広い上段のリセス部を形成する第5の工程と、上
記第2のレジスト膜を除去する第6の工程と、上記絶縁
膜をマスクとして上記半導体領域の異方性エッチングを
行って、上記絶縁膜の開口部の下方に下段のリセス部を
形成する第7の工程とを備えている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a field effect transistor, comprising: a first step of forming an insulating film on a semiconductor region on a substrate; Forming a first resist film having an opening in a gate electrode formation region thereon, and etching the insulating film using the first resist film as a mask to form an opening in the insulating film. A third step of forming
A fourth step of forming a second resist film having an opening overlapping with the opening of the insulating film on the substrate after removing the resist film, and removing the insulating film and the second resist film. A fifth step of performing isotropic etching of the semiconductor region as a mask to form an upper recess portion wider than the overlapping region of the opening of the second resist film and the opening of the insulating film in the semiconductor region; And a sixth step of removing the second resist film; and performing anisotropic etching of the semiconductor region using the insulating film as a mask to form a lower recessed portion below the opening of the insulating film. And a seventh step of forming

【0026】この方法により、1回のフォトリソグラフ
ィ工程で、2回のリセスエッチングを行うことにより、
上段のリセス部と下段のリセス部とからなる2段リセス
構造が形成されるため、請求項1と同様の作用が得られ
る。加えて、ソース側またはドレイン側にオフセットし
た上段のリセス部が形成されるので、ソース側またはド
レイン側でリセス幅及び深さが大きいリセス部が形成さ
れる。すなわち、ソース側及びドレイン側のゲート耐圧
が独立に制御可能な構造を有するので、ソース側とドレ
イン側とで要求されるゲート耐圧が異なる場合に、その
要求に応じたソース側ゲート耐圧とドレイン側ゲート耐
圧との調整が可能となる。
According to this method, by performing two recess etchings in one photolithography step,
Since the two-stage recess structure including the upper recess portion and the lower recess portion is formed, the same operation as the first aspect is obtained. In addition, since the upper recess portion offset to the source side or the drain side is formed, a recess portion having a large recess width and depth on the source side or the drain side is formed. In other words, since the gate withstand voltage on the source side and the drain side can be controlled independently, when the gate withstand voltage required on the source side and the drain side is different, the gate withstand voltage on the source side and the drain on Adjustment with the gate breakdown voltage becomes possible.

【0027】請求項4に記載されているように、請求項
3において、上記第6の工程と上記第7の工程との間
に、上記絶縁膜をマスクとして上記半導体領域の等方性
エッチングを行って、上記上段のリセス部を下方及び側
方に拡大しておくことができる。
According to a fourth aspect, in the third aspect, between the sixth step and the seventh step, isotropic etching of the semiconductor region is performed using the insulating film as a mask. By doing so, the upper recessed portion can be expanded downward and laterally.

【0028】この方法により、請求項3よりもさらにソ
ース側またはドレイン側でリセス幅及び深さが大きいリ
セス部が形成されるので、請求項3の作用がより顕著に
得られる。。
According to this method, since a recess portion having a larger recess width and depth on the source side or the drain side than that of the third aspect is formed, the effect of the third aspect is more remarkably obtained. .

【0029】本発明の第3の電界効果トランジスタの製
造方法は、請求項5に記載されているように、基板上の
半導体領域の上に絶縁膜を形成する第1の工程と、上記
絶縁膜の上に、ゲート電極形成領域に開口部を有する第
1のレジスト膜を形成する第2の工程と、上記第1のレ
ジスト膜をマスクとして上記絶縁膜のエッチングを行っ
て絶縁膜の開口部を形成する第3の工程と、少なくとも
上記絶縁膜をマスクとして上記半導体領域の等方性エッ
チングを行って、上記半導体領域に上記絶縁膜の開口部
よりも広い上段のリセス部を形成する第4の工程と、上
記第1のレジスト膜を除去した後、基板上に、上記絶縁
膜の開口部とオーバーラップする開口部を有する第2の
レジスト膜を形成する第5の工程と、上記絶縁膜及び第
2のレジスト膜をマスクとして上記半導体領域の等方性
エッチングを行って、上記上段のリセス部の一部を上記
第2のレジスト膜の開口部及び上記絶縁膜の開口部のオ
ーバーラップ領域よりも広くなるように拡大させる第6
の工程と、上記第2のレジスト膜を除去する第7の工程
と、上記絶縁膜をマスクとして上記半導体領域の異方性
エッチングを行って、上記半導体領域の上記絶縁膜の開
口部の下方となる領域に下段のリセス部を形成する第8
の工程とを備えている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a field effect transistor, comprising: a first step of forming an insulating film on a semiconductor region on a substrate; Forming a first resist film having an opening in a gate electrode formation region thereon, and etching the insulating film using the first resist film as a mask to form an opening in the insulating film. A third step of forming, and a fourth step of performing isotropic etching of the semiconductor region using at least the insulating film as a mask to form an upper recess portion wider than the opening of the insulating film in the semiconductor region. A step of forming a second resist film having an opening overlapping with the opening of the insulating film on the substrate after removing the first resist film; Second resist film The semiconductor region is isotropically etched as a mask, and a part of the upper recessed portion is enlarged so as to be wider than the overlapping region of the opening of the second resist film and the opening of the insulating film. Sixth
And a seventh step of removing the second resist film; and performing anisotropic etching of the semiconductor region using the insulating film as a mask to form an anisotropic etching of the semiconductor region below the opening of the insulating film. Forming the lower recess in the region
Steps.

【0030】この方法により、1回のフォトリソグラフ
ィ工程で、2回のリセスエッチングを行うことにより、
上段のリセス部と下段のリセス部とからなる2段リセス
構造が形成されるため、請求項1と同様の作用が得られ
る。加えて、上段のリセス部がサイドエッチによってソ
ース側またはドレイン側にオフセットするように拡大さ
れるので、ソース側またはドレイン側でリセス幅及び深
さが大きいリセス部が形成される。すなわち、ソース側
及びドレイン側のゲート耐圧が独立に制御可能な構造を
有するので、ソース側とドレイン側とで要求されるゲー
ト耐圧が異なる場合に、その要求に応じたソース側ゲー
ト耐圧とドレイン側ゲート耐圧との調整が可能となる。
According to this method, by performing two recess etchings in one photolithography step,
Since the two-stage recess structure including the upper recess portion and the lower recess portion is formed, the same operation as the first aspect is obtained. In addition, since the upper recessed portion is enlarged by the side etching so as to be offset to the source side or the drain side, a recessed portion having a large recess width and depth on the source side or the drain side is formed. In other words, since the gate withstand voltage on the source side and the drain side can be controlled independently, when the gate withstand voltage required on the source side and the drain side is different, the gate withstand voltage on the source side and the drain on Adjustment with the gate breakdown voltage becomes possible.

【0031】請求項6に記載されているように、請求項
3〜5のうちいずれか1つにおいて、上記第2のレジス
ト膜の開口部内に上記絶縁膜の開口部のドレイン側縁部
が含まれるように、上記第2のレジスト膜の開口部と絶
縁膜の開口部とがオーバーラップしていることが好まし
い。
According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the third to fifth aspects, a drain side edge of the opening of the insulating film is included in the opening of the second resist film. It is preferable that the opening of the second resist film and the opening of the insulating film overlap each other.

【0032】この方法により、ドレイン側でリセス幅及
び深さが大きいリセス部が形成される。したがって、ソ
ース側及びドレイン側のゲート耐圧が独立に制御可能な
構造を有するとともに、一般的にソース側よりも高いゲ
ート耐圧が要求されることの多いドレイン側ゲート耐圧
が高いFETが形成される。
According to this method, a recess portion having a large recess width and depth is formed on the drain side. Therefore, an FET having a structure in which the gate withstand voltage on the source side and the drain side can be independently controlled and a gate withstand voltage on the drain side, which often requires a higher gate withstand voltage than the source side, is generally formed.

【0033】請求項7に記載されているように、請求項
1〜6のうちいずれか1つにおいて、上記半導体領域の
異方性エッチングをドライエッチングにより行うことが
好ましい。
As described in claim 7, in any one of claims 1 to 6, it is preferable that the anisotropic etching of the semiconductor region is performed by dry etching.

【0034】請求項8に記載されているように、請求項
7において、上記ドライエッチングは、SiCl4 を含
むガスを用いて行われることが好ましい。
As described in claim 8, in claim 7, the dry etching is preferably performed using a gas containing SiCl 4 .

【0035】請求項9に記載されているように、請求項
8において、上記SiCl4 を含むガスはSiCl4
びN2 の混合ガスであることがさらに好ましい。
[0035] As described in claim 9, in claim 8, and more preferably gas containing the SiCl 4 is a mixed gas of SiCl 4 and N 2.

【0036】請求項10に記載されているように、請求
項8または9において、上記SiCl4 を含むガスは、
さらにSF6 を含んでいることが好ましい。
[0036] As described in claim 10, in claim 8 or 9, the gas containing SiCl 4 is:
Further, it preferably contains SF 6 .

【0037】請求項8,9または10の方法により、高
い異方性によってそれまでに形成されたリセス部の形状
をほとんど変化させることなく、下段のリセス部を形成
するための異方性エッチングが行われる。したがって、
高精度が要求される電界効果トランジスタの製造に適し
た製造方法が得られる。
According to the method of the eighth, ninth or tenth aspect, the anisotropic etching for forming the lower recess portion can be performed without changing the shape of the recess portion formed so far by the high anisotropy. Done. Therefore,
A manufacturing method suitable for manufacturing a field-effect transistor requiring high precision can be obtained.

【0038】請求項11に記載されているように、請求
項7〜10のうちいずれか1つにおいて、上記異方性エ
ッチング及び等方性エッチングを共通のプラズマドライ
エッチング装置を用いて行い、上記等方性エッチングを
行う際には高周波電力を印加してプラズマエッチングを
行う一方、上記異方性エッチングを行う際には上記基板
を設置した電極に高周波電力を印加してプラズマエッチ
ングを行う一方、上記等方性エッチングを行う際には高
周波電力を停止させるとともに、上記等方性エッチング
と異方性エッチングとで、共通のガスを含むガスを用い
ることが好ましい。
As set forth in claim 11, in any one of claims 7 to 10, the anisotropic etching and the isotropic etching are performed using a common plasma dry etching apparatus. When performing isotropic etching, high-frequency power is applied to perform plasma etching, while when performing the anisotropic etching, high-frequency power is applied to the electrode on which the substrate is installed, and plasma etching is performed. When performing the isotropic etching, it is preferable to stop the high-frequency power and to use a gas containing a common gas for the isotropic etching and the anisotropic etching.

【0039】この方法により、同じエッチング装置を用
いてエッチング条件を変えるだけで連続的に等方性エッ
チングと異方性エッチングとを行うことが可能となる。
しかも、エッチング条件の変更は、エッチングガスのう
ち一部を変更し、高周波電力のオン・オフを制御するだ
けなので、複雑な操作が不要で簡素な制御によって実行
が可能となる。
According to this method, it is possible to continuously perform isotropic etching and anisotropic etching only by changing the etching conditions using the same etching apparatus.
In addition, since the etching condition is changed only by changing a part of the etching gas and controlling on / off of the high-frequency power, a complicated operation is not required and the control can be performed by a simple control.

【0040】請求項12に記載されているように、請求
項1〜10のうちいずれか1つにおいて、上記半導体領
域内に少なくとも1つのエッチング停止層を設けてお
き、上記いずれか1つのリセス部を形成する際には、上
記エッチング停止層の表面が露出するまでエッチングを
行うことができる。
According to a twelfth aspect of the present invention, in any one of the first to tenth aspects, at least one etching stop layer is provided in the semiconductor region, and the at least one recess portion is provided. Can be formed until the surface of the etching stopper layer is exposed.

【0041】この方法により、エッチング停止層の上の
リセス部の深さが高精度に制御されるので、安定した特
性を有するFETが形成されることになる。
According to this method, the depth of the recessed portion on the etching stop layer is controlled with high precision, so that an FET having stable characteristics is formed.

【0042】請求項13に記載されているように、請求
項12において、上記少なくとも1つのエッチング停止
層を下段のリセス部の底面となる部分の直下に設けてお
き、上記下段のリセス部を形成する際には、上記エッチ
ング停止層の表面が露出するまで異方性エッチングを行
うことができる。
According to a thirteenth aspect, in the twelfth aspect, the at least one etching stop layer is provided immediately below a portion serving as a bottom surface of the lower recess portion, and the lower recess portion is formed. In this case, anisotropic etching can be performed until the surface of the etching stop layer is exposed.

【0043】この方法により、下段のリセス部の深さが
精度よく制御されるので、半導体領域のうち下段のリセ
ス部の下方にあるチャネル領域の厚みがほぼ一定とな
り、しきい値等の特性のばらつきの少ないFETが形成
されることになる。
According to this method, the depth of the lower recessed portion is accurately controlled, so that the thickness of the channel region of the semiconductor region below the lower recessed portion becomes substantially constant, and the characteristics such as the threshold value are reduced. An FET with less variation is formed.

【0044】請求項14に記載されているように、請求
項1〜10のうちいずれか1つにおいて、上記半導体領
域内に互いに離れた上側エッチング停止層と下側エッチ
ング停止層とを設けておき、上記上段のリセス部を形成
する際には、上記上段のリセス部の底面に上記上側エッ
チング層の表面が露出するまで等方性エッチングを行
い、上記下段のリセス部を形成する際には、上記下側エ
ッチング停止層の表面が露出するまで異方性エッチング
を行うことができる。
According to a fourteenth aspect, in any one of the first to tenth aspects, an upper etching stop layer and a lower etching stop layer which are separated from each other are provided in the semiconductor region. When forming the upper recess, isotropic etching is performed on the bottom surface of the upper recess until the surface of the upper etching layer is exposed, and when forming the lower recess, Anisotropic etching can be performed until the surface of the lower etching stop layer is exposed.

【0045】この方法により、下段のリセス部の深さだ
けでなく上段のリセス部の深さも精度よく制御されるの
で、しきい値やゲート耐圧特性のばらつきの少ないFE
Tが形成されることになる。
According to this method, not only the depth of the lower recess but also the depth of the upper recess can be controlled with high accuracy.
T will be formed.

【0046】請求項15に記載されているように、請求
項12〜14のうちいずれか1つにおいて、上記エッチ
ング停止層をAlを含む化合物半導体により構成してお
くことができる。
According to a fifteenth aspect, in any one of the twelfth to fourteenth aspects, the etching stop layer may be made of a compound semiconductor containing Al.

【0047】この方法により、Alを含む化合物半導体
がエッチングされにくい性質を有することを利用して、
高い性能を有しかつ特性のばらつきの少ない化合物半導
体を用いた電界効果トランジスタが製造されることにな
る。
By utilizing the fact that a compound semiconductor containing Al is hardly etched by this method,
A field-effect transistor using a compound semiconductor having high performance and small variation in characteristics will be manufactured.

【0048】[0048]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(第1の実施形態)以下、本発明の第1の実施形態につ
いて説明する。図1(a)〜(d)は、第1の実施形態
によるFETの製造工程における構造を示す断面図であ
る。
(First Embodiment) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described. 1A to 1D are cross-sectional views illustrating a structure in a manufacturing process of the FET according to the first embodiment.

【0049】まず、図1(a)に示す工程で、半絶縁性
GaAs基板11上に、厚みが300nm程度のアンド
ープGaAs層からなるバッファ層12と、5×1017
cm-3程度のSiがドープされた厚みが100nm程度
のn型GaAs層からなる第1の活性層13aと、厚み
が10〜20nm程度のAlGaAs層からなるエッチ
ング停止層14と、5×1017cm-3程度のSiがドー
プされた厚みが400nm程度のn型GaAs層からな
る第2の活性層13bとを、順次エピタキシャル成長さ
せた後、第2の活性層13bの上で互いに離れた位置に
AuGe/Ni/Au膜からなるソース電極15及びド
レイン電極16を形成する。
First, in the step shown in FIG. 1A, a buffer layer 12 made of an undoped GaAs layer having a thickness of about 300 nm and a 5 × 10 17
a first active layer 13a made of an n-type GaAs layer having a thickness of about 100 nm doped with Si of about cm -3, an etching stop layer 14 made of an AlGaAs layer having a thickness of about 10 to 20 nm, and 5 × 10 17 A second active layer 13b made of an n-type GaAs layer having a thickness of about 400 nm and doped with Si of about cm −3 is sequentially epitaxially grown, and then, at a position separated from each other on the second active layer 13b. A source electrode 15 and a drain electrode 16 made of an AuGe / Ni / Au film are formed.

【0050】次に、図1(b)に示す工程で、基板上
に、ゲート電極を形成しようとする領域に開口部17a
を有するレジスト膜17を形成した後、レジスト膜17
をマスクとして第2の活性層13bの等方性エッチング
を行って、レジスト膜17の開口部17aよりも広い上
段のリセス部18を形成する。このとき、エッチングに
使用するプラズマ装置の図示は省略するが、誘導結合型
ドライエッチング装置(以下ICP)を用い、反応室内
にSiCl4 /SF6 混合ガスを導入し、基板電極に高
周波電力を印加しない条件で等方性エッチングを行う。
Next, in the step shown in FIG. 1B, an opening 17a is formed in the region where the gate electrode is to be formed on the substrate.
After forming the resist film 17 having the
Is used as a mask to perform isotropic etching of the second active layer 13b to form an upper recess 18 wider than the opening 17a of the resist film 17. At this time, although an illustration of a plasma device used for etching is omitted, an inductively coupled dry etching device (hereinafter referred to as ICP) is used, a mixed gas of SiCl 4 / SF 6 is introduced into the reaction chamber, and high frequency power is applied to the substrate electrode. The isotropic etching is performed under the condition not to perform.

【0051】次に、図1(c)に示す工程で、レジスト
膜17をマスクとして第2の活性層13bの異方性エッ
チングを行って、上段のリセス部18内に、レジスト膜
17の開口部17aの幅にほぼ等しい幅を有する下段の
リセス部19を形成する。このとき、プラズマ装置とし
て同じICPを用い、反応室内にSiCl4 /SF6
2 混合ガスを導入して、基板電極に高周波電力を印加
する条件で異方性エッチングを行う。
Next, in the step shown in FIG. 1C, anisotropic etching of the second active layer 13b is performed using the resist film 17 as a mask, and an opening of the resist film 17 is formed in the upper recessed portion 18. A lower recess 19 having a width substantially equal to the width of the portion 17a is formed. At this time, the same ICP was used as the plasma apparatus, and SiCl 4 / SF 6 /
Anisotropic etching is performed under the condition of introducing a N 2 mixed gas and applying high frequency power to the substrate electrode.

【0052】次に、図1(d)に示す工程で、下段のリ
セス部19の底面の上にAlからなるゲート電極20を
形成する。
Next, in the step shown in FIG. 1D, a gate electrode 20 made of Al is formed on the bottom surface of the lower recessed portion 19.

【0053】本実施形態のFETの製造方法によると、
上段のリセス部18を形成するための1回目のエッチン
グ(等方性エッチング)で用いたレジスト膜17をその
まま用いて、2回目のエッチング(異方性エッチング)
を行って下段のリセス部19を形成するので、上段のリ
セス部18内における下段のリセス部19の位置が自己
整合的に決定される。しかも、2回目のエッチング工程
では、異方性エッチングを行っているので、最初に形成
した上段のリセス部18の寸法がほとんど変化せず、リ
セス部全体の形状や幅寸法の制御性がよい。また、下段
のリセス部19の幅はレジスト膜17の幅にほぼ等しい
ので、微細な構造を実現できる。よって、フォトリソグ
ラフィー工程数の低減を図りつつ、寄生ソース・ドレイ
ン抵抗が低くかつ高いゲート耐圧を有するFETを、均
一性及び再現性良く製造することができる。
According to the FET manufacturing method of the present embodiment,
Second etching (anisotropic etching) using the resist film 17 used in the first etching (isotropic etching) for forming the upper recess 18 as it is
Is performed to form the lower recess 19, so that the position of the lower recess 19 in the upper recess 18 is determined in a self-aligned manner. In addition, in the second etching step, since the anisotropic etching is performed, the dimension of the upper recessed portion 18 formed first hardly changes, and the controllability of the shape and width of the entire recessed portion is good. Further, since the width of the lower recessed portion 19 is substantially equal to the width of the resist film 17, a fine structure can be realized. Therefore, an FET having a low parasitic source / drain resistance and a high gate breakdown voltage can be manufactured with high uniformity and reproducibility while reducing the number of photolithography steps.

【0054】さらに、本実施形態の製造工程では、1回
目のエッチングと2回目のエッチングにおいて、同一の
エッチング装置(プラズマ装置)を用いながら、エッチ
ング条件を変えるだけで、等方性エッチングと異方性エ
ッチングとに切り換えることが容易となる。すなわち、
図1(b)に示す工程では、反応室内にSiCl4 /S
6 混合ガスを導入し、基板電極に高周波電力を印加し
ない条件でGaAs層のエッチングを行うと、等方性の
強いエッチングとなるので、第2の活性層13bにレジ
スト膜17の開口部17aの幅よりも広い幅を有する上
段のリセス部18が形成される。また、図1(c)に示
す工程では、反応室内にSiCl4 /SF6 /N2 混合
ガスを導入し、基板電極に高周波電力を印加する条件で
GaAs層のエッチングを行うと、非常に異方性が強
く、レジスト膜17の開口部17aの幅にほぼ等しい幅
を有する下段のリセス部19を形成することができる。
しかも、その間、上段のリセス部18の形状はほとんど
変わらない。
Further, in the manufacturing process of this embodiment, in the first etching and the second etching, the same etching apparatus (plasma apparatus) is used, and only the etching conditions are changed. It is easy to switch to the reactive etching. That is,
In the step shown in FIG. 1B, SiCl 4 / S
When the GaAs layer is etched under the condition that the F 6 mixed gas is introduced and the high frequency power is not applied to the substrate electrode, the etching becomes strongly isotropic. Therefore, the opening 17a of the resist film 17 is formed in the second active layer 13b. The upper recessed portion 18 having a width larger than the width of the upper portion is formed. Further, in the step shown in FIG. 1C, when a mixed gas of SiCl 4 / SF 6 / N 2 is introduced into the reaction chamber and the GaAs layer is etched under the condition of applying high-frequency power to the substrate electrode, a very different situation occurs. It is possible to form the lower recessed portion 19 having strong anisotropy and having a width substantially equal to the width of the opening 17a of the resist film 17.
Moreover, during that time, the shape of the upper recessed portion 18 hardly changes.

【0055】加えて、半導体領域内にAlGaAs層
(エッチング停止層14)を設け、AlGaAs層がこ
のエッチングガスに少しずつしかエッチングされないの
を利用することにより、深さがエッチング停止層14の
位置で規定される寸法精度のよい下段のリセス部19を
形成することができる。そして、下段のリセス部19の
深さが精度よく制御されるので、下段のリセス部19の
下方にあるチャネル領域となる第1の活性層13aの厚
みがほぼ一定となり、しきい値等の特性のばらつきの少
ないFETが形成されることになる。
In addition, by providing an AlGaAs layer (etching stop layer 14) in the semiconductor region and utilizing the fact that the AlGaAs layer is etched little by little by this etching gas, the depth is reduced at the position of the etching stop layer 14. It is possible to form the lower recessed portion 19 having the specified dimensional accuracy. Since the depth of the lower recessed portion 19 is accurately controlled, the thickness of the first active layer 13a which is a channel region below the lower recessed portion 19 becomes substantially constant, and characteristics such as threshold voltage and the like are reduced. Thus, an FET having a small variation in is formed.

【0056】(第2の実施形態)次に、本発明の第2の
実施形態について説明する。図2(a)〜(e)は、第
2の実施形態によるFETの製造工程における構造を示
す断面図である。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described. 2A to 2E are cross-sectional views illustrating a structure in a manufacturing process of the FET according to the second embodiment.

【0057】まず、図2(a)に示す工程で、半絶縁性
GaAs基板11上に、厚みが300nm程度のアンド
ープGaAs層からなるバッファ層12と、5×1017
cm -3程度のSiがドープされた厚みが100nm程度
のn型GaAs層からなる第1の活性層13aと、厚み
が10〜20nm程度のAlGaAs層からなるエッチ
ング停止層14と、5×1017cm-3程度のSiがドー
プされた厚みが400nm程度のn型GaAs層からな
る第2の活性層13bとを、順次エピタキシャル成長さ
せる。その後、基板上に、厚みが100nm程度のSi
2 膜からなる絶縁膜21を形成し、この絶縁膜21を
貫通する接続孔内にAuGe/Ni/Au膜からなるソ
ース電極15及びドレイン電極16を形成する。
First, in the step shown in FIG.
On a GaAs substrate 11, an AND having a thickness of about 300 nm is formed.
Buffer layer 12 made of a transparent GaAs layer and 5 × 1017
cm -3About 100 nm thick doped with Si
A first active layer 13a made of an n-type GaAs layer
Consisting of an AlGaAs layer having a thickness of about 10 to 20 nm
Stopping layer 14 and 5 × 1017cm-3About Si
From a n-type GaAs layer having a thickness of about 400 nm.
The second active layer 13b is sequentially epitaxially grown.
Let Then, a Si film having a thickness of about 100 nm is formed on the substrate.
OTwo An insulating film 21 made of a film is formed, and this insulating film 21 is
A source made of AuGe / Ni / Au film
The source electrode 15 and the drain electrode 16 are formed.

【0058】次に、図2(b)に示す工程で、基板上
に、ゲート電極を形成しようとする領域に開口部23a
を有するレジスト膜23を形成した後、レジスト膜23
をマスクとして、フッ酸を用いた絶縁膜21のウェット
エッチング(サイドエッチング)を行って、絶縁膜21
にレジスト膜23の開口部23aよりも広い開口部21
aを形成する。
Next, in the step shown in FIG. 2B, an opening 23a is formed on the substrate in a region where a gate electrode is to be formed.
After forming a resist film 23 having
Is used as a mask, wet etching (side etching) of the insulating film 21 using hydrofluoric acid is performed.
Opening 21 wider than opening 23a of resist film 23
a is formed.

【0059】次に、図2(c)に示す工程で、レジスト
膜23及び絶縁膜21をマスクとして第2の活性層13
bの等方性エッチングを行って、絶縁膜21の開口部2
1aよりも広い上段のリセス部18を形成する。このと
き、エッチングに使用するプラズマ装置の図示は省略す
るが、ICPを用い、反応室内にSiCl4 /SF6
合ガスを導入し、基板電極に高周波電力を印加しない条
件で等方性エッチングを行う。
Next, in the step shown in FIG. 2C, the second active layer 13 is formed using the resist film 23 and the insulating film 21 as a mask.
b isotropically etched to form an opening 2 in the insulating film 21.
An upper recessed portion 18 wider than 1a is formed. At this time, although a plasma apparatus used for the etching is not shown, isotropic etching is performed by using ICP, introducing a mixed gas of SiCl 4 / SF 6 into the reaction chamber, and applying no high-frequency power to the substrate electrode. .

【0060】次に、図2(d)に示す工程で、レジスト
膜23をマスクとして第2の活性層13bの異方性エッ
チングを行って、上段のリセス部18内に、レジスト膜
23の開口部23aの幅にほぼ等しい幅を有する下段の
リセス部19を形成する。このとき、プラズマ装置とし
て同じICPを用い、反応室内にSiCl4 /SF6
2 混合ガスを導入して、基板電極に高周波電力を印加
する条件で異方性エッチングを行う。
Next, in the step shown in FIG. 2D, anisotropic etching of the second active layer 13b is performed using the resist film 23 as a mask, and an opening of the resist film 23 is formed in the upper recessed portion 18. A lower recess 19 having a width substantially equal to the width of the portion 23a is formed. At this time, the same ICP was used as the plasma apparatus, and SiCl 4 / SF 6 /
Anisotropic etching is performed under the condition of introducing a N 2 mixed gas and applying high frequency power to the substrate electrode.

【0061】次に、図2(e)に示す工程で、下段のリ
セス部19の底面の上にAlからなるゲート電極20を
形成する。
Next, in the step shown in FIG. 2E, a gate electrode 20 made of Al is formed on the bottom surface of the lower recessed portion 19.

【0062】本実施形態では、第1の実施形態と同様
に、1回のフォトリソグラフィ工程で、同一のエッチン
グ装置を用いて異なるエッチング条件により2回のリセ
スエッチングを行うことにより、2段リセス構造が形成
されるため、第1の実施形態と同様の効果を発揮するこ
とができる。
In this embodiment, as in the first embodiment, two recess etchings are performed in one photolithography process under different etching conditions using the same etching apparatus, thereby forming a two-step recess structure. Is formed, the same effect as in the first embodiment can be exerted.

【0063】さらに、図2(b)及び(c)に示すよう
に、基板上に堆積した絶縁膜21に、レジスト膜23の
開口部23aよりも幅が広い開口部21aを形成した
後、レジスト膜23及び絶縁膜21をマスクとして等方
性の強いドライエッチングを行って上段のリセス部18
を形成しているので、第1の実施形態よりも上段のリセ
ス部18のリセス幅を広くすることができる。すなわ
ち、下段のリセス部19の幅は小さく維持しながら、上
段のリセス部18の幅のみを拡大できるので、微細構造
を崩すことなく、第1の実施形態に比べてより高いゲー
ト耐圧を有するFETを製造することができるという利
点がある。
Further, as shown in FIGS. 2B and 2C, an opening 21a wider than the opening 23a of the resist film 23 is formed in the insulating film 21 deposited on the substrate. Using the film 23 and the insulating film 21 as a mask, highly isotropic dry etching is performed to form the upper recess 18.
Is formed, the recess width of the upper recessed portion 18 can be made wider than in the first embodiment. That is, since only the width of the upper recessed portion 18 can be increased while keeping the width of the lower recessed portion 19 small, the FET having a higher gate breakdown voltage as compared with the first embodiment without breaking the fine structure. Can be manufactured.

【0064】(第3の実施形態)次に、本発明の第3の
実施形態について説明する。図3(a)〜(e)は、第
3の実施形態によるFETの製造工程における構造を示
す断面図である。
(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described. 3A to 3E are cross-sectional views illustrating a structure in a manufacturing process of the FET according to the third embodiment.

【0065】まず、図3(a)に示す工程で、半絶縁性
GaAs基板11上に、厚みが300nm程度のアンド
ープGaAs層からなるバッファ層12と、5×1017
cm-3程度のSiがドープされた厚みが100nm程度
のn型GaAs層からなる第1の活性層13aと、厚み
が10〜20nm程度のAlGaAs層からなるエッチ
ング停止層14と、5×1017cm-3程度のSiがドー
プされた厚みが400nm程度のn型GaAs層からな
る第2の活性層13bとを、順次エピタキシャル成長さ
せる。その後、基板上に、厚みが100nm程度のSi
2 膜からなる絶縁膜21を形成し、この絶縁膜21の
一部を開口して、第2の活性層13bの上で互いに離れ
た位置にAuGe/Ni/Au膜からなるソース電極1
5及びドレイン電極16を形成する。
First, in a step shown in FIG. 3A, a buffer layer 12 made of an undoped GaAs layer having a thickness of about 300 nm and a 5 × 10 17 layer were formed on a semi-insulating GaAs substrate 11.
a first active layer 13a made of an n-type GaAs layer having a thickness of about 100 nm doped with Si of about cm -3, an etching stop layer 14 made of an AlGaAs layer having a thickness of about 10 to 20 nm, and 5 × 10 17 A second active layer 13b made of an n-type GaAs layer having a thickness of about 400 nm and doped with Si of about cm -3 is sequentially epitaxially grown. Then, a Si film having a thickness of about 100 nm is formed on the substrate.
An insulating film 21 made of an O 2 film is formed, a part of the insulating film 21 is opened, and a source electrode 1 made of an AuGe / Ni / Au film is located on the second active layer 13b at a position apart from each other.
5 and a drain electrode 16 are formed.

【0066】次に、図3(b)に示す工程で、基板上
に、ゲート電極を形成しようとする領域に開口部31a
を有する第1レジスト膜31を形成した後、第1レジス
ト膜31をマスクとして、CF4 ガスを用いた絶縁膜2
1のドライエッチングを行って、第1レジスト膜31の
開口部31aと幅がほぼ等しい開口部21aを形成す
る。続いて、第1レジスト膜31及び絶縁膜21をマス
クとして第2の活性層13bの等方性エッチングを行っ
て、絶縁膜21の開口部21aよりも広い上段のリセス
部18を形成する。このとき、エッチングに使用するプ
ラズマ装置の図示は省略するが、ICPを用い、反応室
内にSiCl4 /SF6 混合ガスを導入し、基板電極に
高周波電力を印加しない条件で等方性エッチングを行
う。
Next, in a step shown in FIG. 3B, an opening 31a is formed on the substrate in a region where a gate electrode is to be formed.
After forming a first resist film 31 having the following characteristics, the first resist film 31 is used as a mask to form an insulating film 2 using CF 4 gas.
By performing dry etching 1, an opening 21 a having a width substantially equal to that of the opening 31 a of the first resist film 31 is formed. Subsequently, isotropic etching of the second active layer 13b is performed using the first resist film 31 and the insulating film 21 as a mask, thereby forming an upper recess 18 wider than the opening 21a of the insulating film 21. At this time, although a plasma apparatus used for the etching is not shown, isotropic etching is performed by using ICP, introducing a mixed gas of SiCl 4 / SF 6 into the reaction chamber, and applying no high-frequency power to the substrate electrode. .

【0067】次に、図3(c)に示す工程で、第1レジ
スト膜31を除去した後、絶縁膜21から上段のリセス
部18に跨る領域の上に、絶縁膜21の開口部21aと
オーバーラップする開口部32aを有する第2レジスト
膜32を形成する。ただし、第2レジスト膜32の開口
部32aの幅は、第1レジスト膜31の開口部31aの
幅と同じ程度で、かつドレイン側にオフセットしている
ので、第2レジスト膜32の開口部32a内には、絶縁
膜21の開口部21aのうちドレイン側の縁部が露出し
た状態となっている。そして、第2レジスト膜32及び
絶縁膜21をマスクとして第2の活性層13bの等方性
エッチングを行って、上段のリセス部18のドレイン側
の部分のみを、第2レジスト膜32の開口部32a及び
絶縁膜21の開口部21aのオーバーラップ領域よりも
広くなるように側方及び下方に拡大させる。つまり、ド
レイン側サイドエッチ部33を形成する。このとき、エ
ッチングに使用するプラズマ装置の図示は省略するが、
ICPを用い、反応室内にSiCl4 /SF6 混合ガス
を導入し、基板電極に高周波電力を印加しない条件で等
方性エッチングを行う。
Next, in a step shown in FIG. 3C, after the first resist film 31 is removed, an opening 21a of the insulating film 21 is formed over a region extending from the insulating film 21 to the upper recessed portion 18. A second resist film 32 having an overlapping opening 32a is formed. However, since the width of the opening 32a of the second resist film 32 is substantially the same as the width of the opening 31a of the first resist film 31 and is offset to the drain side, the opening 32a of the second resist film 32 is formed. Inside, the edge of the opening 21a of the insulating film 21 on the drain side is exposed. Then, isotropic etching of the second active layer 13b is performed using the second resist film 32 and the insulating film 21 as a mask, and only the drain-side portion of the upper recessed portion 18 is exposed to the opening of the second resist film 32. It is expanded laterally and downward so as to be wider than the overlap region of the opening 32a and the opening 21a of the insulating film 21. That is, the drain side side etching portion 33 is formed. At this time, although illustration of a plasma device used for etching is omitted,
Using an ICP, a mixed gas of SiCl 4 / SF 6 is introduced into the reaction chamber, and isotropic etching is performed under the condition that no high-frequency power is applied to the substrate electrode.

【0068】次に、図3(d)に示す工程で、第2レジ
スト膜32を除去した後、絶縁膜21をマスクとして第
2の活性層13bの異方性エッチングを行って、上段の
リセス部18内に、絶縁膜21の開口部21aの幅にほ
ぼ等しい幅を有する下段のリセス部19を形成する。こ
のとき、プラズマ装置として同じICPを用い、反応室
内にSiCl4 /SF6 /N2 混合ガスを導入して、基
板電極に高周波電力を印加する条件で異方性エッチング
を行う。
Next, in the step shown in FIG. 3D, after the second resist film 32 is removed, anisotropic etching of the second active layer 13b is performed using the insulating film 21 as a mask, thereby forming the upper recess. A lower recess 19 having a width substantially equal to the width of the opening 21 a of the insulating film 21 is formed in the portion 18. At this time, the same ICP is used as the plasma apparatus, an SiCl 4 / SF 6 / N 2 mixed gas is introduced into the reaction chamber, and anisotropic etching is performed under the condition that high-frequency power is applied to the substrate electrode.

【0069】次に、図3(e)に示す工程で、下段のリ
セス部19の底面の上にAlからなるゲート電極20を
形成する。
Next, in the step shown in FIG. 3E, a gate electrode 20 made of Al is formed on the bottom surface of the lower recessed portion 19.

【0070】本実施形態では、第1の実施形態と同様
に、1回のフォトリソグラフィ工程で、同一のエッチン
グ装置を用いて異なるエッチング条件により2回のリセ
スエッチングを行うことにより、上段のリセス部18と
下段のリセス部19とからなる2段リセス構造が形成さ
れるため、第1の実施形態と同様の効果を発揮すること
ができる。
In the present embodiment, as in the first embodiment, two recess etchings are performed in a single photolithography process under different etching conditions using the same etching apparatus, so that the upper recess portion is formed. Since a two-step recess structure including the lower part 18 and the lower recess part 19 is formed, the same effect as in the first embodiment can be exerted.

【0071】加えて、ドレイン側サイドエッチ部33に
よって上段のリセス部18が深さ方向及びドレイン方向
に拡大されて、ドレイン側にオフセットした形状となっ
ている。このリセス部の形状は、第1の実施形態のリセ
ス部の形状に比べ、ドレイン側でリセス幅及び深さが大
きい。その結果、形成されるFETは、ソース側及びド
レイン側のゲート耐圧を独立に制御可能な構造となり、
かつ一般的にソース側よりも高いゲート耐圧が要求され
ることの多いドレイン側ゲート耐圧が第1の実施形態の
FETよりもさらに高くなるという利点がある。
In addition, the upper recessed portion 18 is enlarged in the depth direction and the drain direction by the drain side side etching portion 33 to have a shape offset to the drain side. The shape of the recessed portion is larger in the recess width and the depth on the drain side than the shape of the recessed portion of the first embodiment. As a result, the formed FET has a structure capable of independently controlling the gate breakdown voltage on the source side and the drain side,
In addition, there is an advantage that the gate breakdown voltage on the drain side, which often requires a higher gate breakdown voltage than the source side, is higher than that of the FET of the first embodiment.

【0072】なお、図3(b)に示す工程では、絶縁膜
21の開口部21aを形成する際に、異方性エッチング
でなく等方性エッチングを行ってもよい。その場合、第
2の実施形態の効果に加えて、上述の効果が得られるこ
とになる。
In the step shown in FIG. 3B, when forming the opening 21a of the insulating film 21, isotropic etching may be performed instead of anisotropic etching. In that case, the above-described effect is obtained in addition to the effect of the second embodiment.

【0073】(第4の実施形態)次に、本発明の第4の
実施形態について説明する。図4(a)〜(e)は、第
4の実施形態によるFETの製造工程における構造を示
す断面図である。
(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. 4A to 4E are cross-sectional views illustrating a structure in a manufacturing process of the FET according to the fourth embodiment.

【0074】まず、図4(a)に示す工程で、半絶縁性
GaAs基板11上に、厚みが300nm程度のアンド
ープGaAs層からなるバッファ層12と、5×1017
cm-3程度のSiがドープされた厚みが100nm程度
のn型GaAs層からなる第1の活性層13aと、厚み
が10〜20nm程度のAlGaAs層からなるエッチ
ング停止層14と、5×1017cm-3程度のSiがドー
プされた厚みが400nm程度のn型GaAs層からな
る第2の活性層13bとを、順次エピタキシャル成長さ
せる。その後、基板上に、厚みが100nm程度のSi
2 膜からなる絶縁膜21を形成し、この絶縁膜21を
貫通する接続孔内にAuGe/Ni/Au膜からなるソ
ース電極15及びドレイン電極16を形成する。
First, in the step shown in FIG. 4A, a buffer layer 12 made of an undoped GaAs layer having a thickness of about 300 nm and a 5 × 10 17
a first active layer 13a made of an n-type GaAs layer having a thickness of about 100 nm doped with Si of about cm -3, an etching stop layer 14 made of an AlGaAs layer having a thickness of about 10 to 20 nm, and 5 × 10 17 A second active layer 13b made of an n-type GaAs layer having a thickness of about 400 nm and doped with Si of about cm -3 is sequentially epitaxially grown. Then, a Si film having a thickness of about 100 nm is formed on the substrate.
An insulating film 21 made of an O 2 film is formed, and a source electrode 15 and a drain electrode 16 made of an AuGe / Ni / Au film are formed in connection holes penetrating the insulating film 21.

【0075】次に、図4(b)に示す工程で、基板上
に、第1レジスト膜31を形成した後、第1レジスト膜
31をマスクとして、CF4 ガスを用いた絶縁膜21の
ドライエッチングを行って、第1レジスト膜31の開口
部31aと幅がほぼ等しい開口部21aを形成する。
Next, in the step shown in FIG. 4B, after forming a first resist film 31 on the substrate, the insulating film 21 is dried using CF 4 gas using the first resist film 31 as a mask. Etching is performed to form an opening 21a substantially equal in width to the opening 31a of the first resist film 31.

【0076】次に、図4(c)に示す工程で、第1レジ
スト膜31を除去した後、絶縁膜21上から開口部21
a内に跨る領域の上に、絶縁膜21の開口部21aとオ
ーバーラップする開口部32aを有する第2レジスト膜
32を形成する。ただし、第2レジスト膜32の開口部
32aの幅は、第1レジスト膜31の開口部31aの幅
と同じ程度で、かつドレイン側にオフセットしているの
で、第2レジスト膜32の開口部32a内には、絶縁膜
21の開口部21aのうちドレイン側の縁部が露出した
状態となっている。そして、第2レジスト膜32及び絶
縁膜21をマスクとして第2の活性層13bの等方性エ
ッチングを行って、第2レジスト膜32の開口部32a
及び絶縁膜21の開口部21aのオーバーラップ領域よ
りも広い上段のリセス部18を形成する。このとき、エ
ッチングに使用するプラズマ装置の図示は省略するが、
ICPを用い、反応室内にSiCl4 /SF6 混合ガス
を導入し、基板電極に高周波電力を印加しない条件で等
方性エッチングを行う。
Next, in the step shown in FIG. 4C, after the first resist film 31 is removed, the opening 21 is removed from above the insulating film 21.
A second resist film 32 having an opening 32a overlapping with the opening 21a of the insulating film 21 is formed on a region extending over the area a. However, since the width of the opening 32a of the second resist film 32 is substantially the same as the width of the opening 31a of the first resist film 31 and is offset to the drain side, the opening 32a of the second resist film 32 is formed. Inside, the edge of the opening 21a of the insulating film 21 on the drain side is exposed. Then, isotropic etching of the second active layer 13b is performed using the second resist film 32 and the insulating film 21 as a mask, and the opening 32a of the second resist film 32 is formed.
Then, the upper recessed portion 18 wider than the overlap region of the opening 21a of the insulating film 21 is formed. At this time, although illustration of a plasma device used for etching is omitted,
Using an ICP, a mixed gas of SiCl 4 / SF 6 is introduced into the reaction chamber, and isotropic etching is performed under the condition that no high-frequency power is applied to the substrate electrode.

【0077】次に、図4(d)に示す工程で、第2レジ
スト膜32を除去した後、絶縁膜21をマスクとして第
2の活性層13bの異方性エッチングを行って、上段の
リセス部18の下方に、絶縁膜21の開口部21aの幅
にほぼ等しい幅を有する下段のリセス部19を形成す
る。なお、下段のリセス部19のソース側の側面は、元
の上段のリセス部18の側面よりもソース側に形成され
る結果、最終的な仕上がり形状においては、上段のリセ
ス部18のソース側側面と下段のリセス部19のソース
側側面は共通の平面内にあることになる。このとき、プ
ラズマ装置として同じICPを用い、反応室内にSiC
4 /SF6 /N2 混合ガスを導入して、基板電極に高
周波電力を印加する条件で異方性エッチングを行う。
Next, in the step shown in FIG. 4D, after the second resist film 32 is removed, anisotropic etching of the second active layer 13b is performed using the insulating film 21 as a mask to form an upper recess. A lower recess 19 having a width substantially equal to the width of the opening 21 a of the insulating film 21 is formed below the portion 18. The source side surface of the lower recessed portion 19 is formed closer to the source side than the original side surface of the upper recessed portion 18. As a result, in the final finished shape, the source side surface of the upper recessed portion 18 is formed. And the side surface on the source side of the lower recessed portion 19 is in a common plane. At this time, the same ICP was used as the plasma device, and SiC was placed in the reaction chamber.
An anisotropic etching is performed by introducing a mixed gas of l 4 / SF 6 / N 2 and applying high frequency power to the substrate electrode.

【0078】次に、図4(e)に示す工程で、下段のリ
セス部19の底面の上にAlからなるゲート電極20を
形成する。
Next, in the step shown in FIG. 4E, a gate electrode 20 made of Al is formed on the bottom surface of the lower recessed portion 19.

【0079】本実施形態では、第1の実施形態と同様
に、1回のフォトリソグラフィ工程で、同一のエッチン
グ装置を用いて異なるエッチング条件により2回のリセ
スエッチングを行うことにより、上段のリセス部18と
下段のリセス部19とからなる2段リセス構造が形成さ
れるため、第1の実施形態と同様の効果を発揮すること
ができる。
In this embodiment, as in the first embodiment, two recess etchings are performed in a single photolithography process under different etching conditions using the same etching apparatus, so that the upper recess portion is formed. Since a two-step recess structure including the lower part 18 and the lower recess part 19 is formed, the same effect as in the first embodiment can be exerted.

【0080】加えて、リセス部全体として比較すると、
ドレイン側にオフセットした上段のリセス部18を形成
しているので、第1の実施形態のリセス部の形状に比
べ、ドレイン側でリセス幅及び深さが大きいリセス部が
形成される。その結果、形成されるFETは、ソース側
及びドレイン側のゲート耐圧を独立に制御可能な構造と
なり、かつ一般的にソース側よりも高いゲート耐圧が要
求されることの多いドレイン側ゲート耐圧が第1の実施
形態のFETよりもさらに高くなるという利点がある。
In addition, when comparing the entire recessed portion,
Since the upper recessed portion 18 offset to the drain side is formed, a recessed portion having a larger recess width and depth is formed on the drain side as compared with the shape of the recessed portion of the first embodiment. As a result, the formed FET has a structure in which the gate withstand voltage on the source side and the drain side can be independently controlled, and the gate withstand voltage on the drain side, which often requires a higher gate withstand voltage than the source side, is generally the second. There is an advantage that it is even higher than the FET of the first embodiment.

【0081】なお、図4(d)に示す工程では、リセス
部全体の形状が、ドレイン側のみで2段リセス構造とな
っているが、図4(c)に示す工程において、第2レジ
スト膜32aの位置やエッチング量によっては、上段の
リセス部18が絶縁膜21の開口部21aよりも左方に
まで広がることはあり得る。しかし、その場合にも上述
の作用効果を発揮することができる。
In the step shown in FIG. 4D, the entire recess portion has a two-step recess structure only on the drain side. However, in the step shown in FIG. Depending on the position of 32a and the amount of etching, the upper recessed portion 18 may extend to the left of the opening 21a of the insulating film 21. However, even in that case, the above-described effects can be exhibited.

【0082】(第5の実施形態)次に、本発明の第5の
実施形態について説明する。図5(a)〜(e)は、第
5の実施形態によるFETの製造工程における構造を示
す断面図である。
(Fifth Embodiment) Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. 5A to 5E are cross-sectional views illustrating a structure in a manufacturing process of the FET according to the fifth embodiment.

【0083】まず、図5(a)に示す工程では、上記第
4の実施形態における図4(a)〜(c)に示す工程を
終了している。そして、図4(c)に示す第1レジスト
膜31を除去した後、絶縁膜21から上段のリセス部1
8に跨る領域の上に、絶縁膜21の開口部21aとオー
バーラップする開口部32aを有する第2レジスト膜3
2を形成する。ただし、第2レジスト膜32の開口部3
2aの幅は、第1レジスト膜31の開口部31aの幅と
同じ程度で、かつドレイン側にオフセットしているの
で、第2レジスト膜32の開口部32a内には、絶縁膜
21の開口部21aのうちドレイン側の縁部が露出した
状態となっている。そして、第2レジスト膜32及び絶
縁膜21をマスクとして第2の活性層13bの等方性エ
ッチングを行って、第2レジスト膜32の開口部32a
及び絶縁膜21の開口部21aのオーバーラップ領域よ
りも広い上段のリセス部18を形成する。このとき、エ
ッチングに使用するプラズマ装置の図示は省略するが、
ICPを用い、反応室内にSiCl4 /SF6 混合ガス
を導入し、基板電極に高周波電力を印加しない条件で等
方性エッチングを行う。
First, in the step shown in FIG. 5A, the steps shown in FIGS. 4A to 4C in the fourth embodiment have been completed. Then, after the first resist film 31 shown in FIG. 4C is removed, the upper recessed portion 1 is removed from the insulating film 21.
8, a second resist film 3 having an opening 32a overlapping with the opening 21a of the insulating film 21
Form 2 However, the opening 3 of the second resist film 32
The width of the opening 2a of the insulating film 21 is within the opening 32a of the second resist film 32 because the width of the opening 2a is about the same as the width of the opening 31a of the first resist film 31 and offset to the drain side. 21a, the edge on the drain side is exposed. Then, isotropic etching of the second active layer 13b is performed using the second resist film 32 and the insulating film 21 as a mask, and the opening 32a of the second resist film 32 is formed.
Then, the upper recessed portion 18 wider than the overlap region of the opening 21a of the insulating film 21 is formed. At this time, although illustration of a plasma device used for etching is omitted,
Using an ICP, a mixed gas of SiCl 4 / SF 6 is introduced into the reaction chamber, and isotropic etching is performed under the condition that no high-frequency power is applied to the substrate electrode.

【0084】次に、図5(b)に示す工程で、第2レジ
スト膜32を除去した後、絶縁膜21をマスクとして第
2の活性層13bの第2回目の等方性エッチングを行
う。この第2回目の等方性エッチングによって、上段の
リセス部18は下方及び側方に拡大されるとともに、第
2の活性層13bのうち絶縁膜21の開口部21aのソ
ース側縁部の直下領域がサイドエッチングされる。この
とき、エッチングに使用するプラズマ装置の図示は省略
するが、ICPを用い、反応室内にSiCl4 /SF6
混合ガスを導入し、基板電極に高周波電力を印加しない
条件で等方性エッチングを行う。
Next, in the step shown in FIG. 5B, after removing the second resist film 32, a second isotropic etching of the second active layer 13b is performed using the insulating film 21 as a mask. By the second isotropic etching, the upper recessed portion 18 is expanded downward and to the side, and a region of the second active layer 13b immediately below the source side edge of the opening 21a of the insulating film 21. Is side-etched. At this time, although illustration of a plasma device used for etching is omitted, ICP is used and SiCl 4 / SF 6 is used in a reaction chamber.
Isotropic etching is performed under the condition that a mixed gas is introduced and no high-frequency power is applied to the substrate electrode.

【0085】次に、図5(c)に示す工程で、絶縁膜2
1をマスクとして第2の活性層13bの異方性エッチン
グを行って、上段のリセス部18内に、絶縁膜21の開
口部21aの幅にほぼ等しい幅を有する下段のリセス部
19を形成する。このとき、プラズマ装置として同じI
CPを用い、反応室内にSiCl4 /SF6 /N2 混合
ガスを導入して、基板電極に高周波電力を印加する条件
で異方性エッチングを行う。その結果、基本的には上記
第3の実施形態におけるリセス部とほぼ同じ形状を有す
るリセス部が形成されることになる。
Next, in the step shown in FIG.
Anisotropic etching of the second active layer 13b is performed using 1 as a mask to form a lower recess 19 having a width substantially equal to the width of the opening 21a of the insulating film 21 in the upper recess 18. . At this time, the same I
Anisotropic etching is performed using a CP by introducing a mixed gas of SiCl 4 / SF 6 / N 2 into the reaction chamber and applying high-frequency power to the substrate electrode. As a result, a recess having basically the same shape as the recess in the third embodiment is formed.

【0086】次に、図5(d)に示す工程で、下段のリ
セス部19の底面の上にAlからなるゲート電極20を
形成する。
Next, in the step shown in FIG. 5D, a gate electrode 20 made of Al is formed on the bottom surface of the lower recessed portion 19.

【0087】本実施形態では、第1の実施形態と同様
に、1回のフォトリソグラフィ工程で、同一のエッチン
グ装置を用いて異なるエッチング条件により2回のリセ
スエッチングを行うことにより、上段のリセス部18と
下段のリセス部19とからなる2段リセス構造が形成さ
れるため、第1の実施形態と同様の効果を発揮すること
ができる。
In this embodiment, as in the first embodiment, two recess etchings are performed in one photolithography process under different etching conditions using the same etching apparatus, so that the upper recess portion is formed. Since a two-step recess structure including the lower part 18 and the lower recess part 19 is formed, the same effect as in the first embodiment can be exerted.

【0088】加えて、まずドレイン側にオフセットした
上段のリセス部18を形成した後、これを下方及び側方
に拡大させているので、上記第4の実施形態よりもさら
にドレイン側でリセス幅及び深さが大きいリセス部が形
成される。その結果、形成されるFETは、ソース側及
びドレイン側のゲート耐圧を独立に制御可能な構造とな
り、かつソース側よりも高いゲート耐圧が要求されるド
レイン側ゲート耐圧が第4の実施形態のFETよりもさ
らに高くなるという利点がある。
In addition, since the upper recessed portion 18 offset to the drain side is first formed and then expanded downward and to the side, the recess width and the recess width at the drain side are further larger than in the fourth embodiment. A recess having a large depth is formed. As a result, the formed FET has a structure in which the gate breakdown voltage on the source side and the drain side can be controlled independently, and the gate breakdown voltage on the drain side, which requires a higher gate breakdown voltage than that on the source side, according to the fourth embodiment. There is an advantage that it is even higher than that.

【0089】なお、図5(a)に示す工程では、絶縁膜
21の開口部21aを形成する際に、異方性エッチング
でなく等方性エッチングを行ってもよい。その場合、上
段のリセス部18の寸法をより細やかに調整できるとい
う利点がある。
In the step shown in FIG. 5A, when forming the opening 21a of the insulating film 21, isotropic etching may be performed instead of anisotropic etching. In this case, there is an advantage that the size of the upper recessed portion 18 can be more finely adjusted.

【0090】(第6の実施形態)以下、本発明の第6の
実施形態について説明する。図6(a)〜(d)は、第
6の実施形態によるFETの製造工程における構造を示
す断面図である。
(Sixth Embodiment) Hereinafter, a sixth embodiment of the present invention will be described. 6A to 6D are cross-sectional views illustrating a structure in a manufacturing process of the FET according to the sixth embodiment.

【0091】まず、図6(a)に示す工程で、半絶縁性
GaAs基板11上に、厚みが300nm程度のアンド
ープGaAs層からなるバッファ層12と、5×1017
cm-3程度のSiがドープされた厚みが100nm程度
のn型GaAs層からなる第1の活性層13aと、厚み
が10〜20nm程度のAlGaAs層からなる第1の
エッチング停止層14aと、5×1017cm-3程度のS
iがドープされた厚みが200nm程度のn型GaAs
層からなる第2の活性層13bと、厚みが5〜10nm
程度のAlGaAs層からなる第2のエッチング停止層
14bと、5×1017cm-3程度のSiがドープされた
厚みが200nm程度のn型GaAs層からなる第3の
活性層13cとを順次エピタキシャル成長させた後、第
3の活性層13cの上で互いに離れた位置にAuGe/
Ni/Au膜からなるソース電極15及びドレイン電極
16を形成する。
First, in a step shown in FIG. 6A, a buffer layer 12 made of an undoped GaAs layer having a thickness of about 300 nm and a 5 × 10 17
a first active layer 13a made of an n-type GaAs layer having a thickness of about 100 nm doped with Si of about cm -3, a first etching stop layer 14a made of an AlGaAs layer having a thickness of about 10 to 20 nm, and 5. × 10 17 cm -3 S
n-type GaAs doped with i and having a thickness of about 200 nm
A second active layer 13b composed of a layer and a thickness of 5 to 10 nm
The second etching stop layer 14b made of an AlGaAs layer having a thickness of about 5 nm and the third active layer 13c made of an n-type GaAs layer having a thickness of about 200 nm doped with about 5 × 10 17 cm −3 of Si are sequentially epitaxially grown. After that, the AuGe /
A source electrode 15 and a drain electrode 16 made of a Ni / Au film are formed.

【0092】次に、図6(b)に示す工程で、基板上
に、ゲート電極を形成しようとする領域に開口部17a
を有するレジスト膜17を形成した後、レジスト膜17
をマスクとして第3の活性層13cの等方性エッチング
を行って、レジスト膜17の開口部17aよりも広い上
段のリセス部18を形成する。このとき、エッチングに
使用するプラズマ装置の図示は省略するが、誘導結合型
ドライエッチング装置(以下ICP)を用い、反応室内
にSiCl4 /SF6 混合ガスを導入し、基板電極に高
周波電力を印加しない条件で等方性エッチングを行う。
Next, in a step shown in FIG. 6B, an opening 17a is formed on the substrate in a region where a gate electrode is to be formed.
After forming the resist film 17 having the
The third active layer 13c is isotropically etched using the mask as a mask to form an upper recess 18 wider than the opening 17a of the resist film 17. At this time, although an illustration of a plasma device used for etching is omitted, an inductively coupled dry etching device (hereinafter referred to as ICP) is used, a mixed gas of SiCl 4 / SF 6 is introduced into the reaction chamber, and high frequency power is applied to the substrate electrode The isotropic etching is performed under the condition not to perform.

【0093】次に、図6(c)に示す工程で、レジスト
膜17をマスクとして第2のエッチング停止層14b及
び第2の活性層13bの異方性エッチングを行って、上
段のリセス部18内に、レジスト膜17の開口部17a
の幅にほぼ等しい幅を有する下段のリセス部19を形成
する。このとき、プラズマ装置として同じICPを用
い、反応室内にSiCl4 /SF6 /N2 混合ガスを導
入して、基板電極に高周波電力を印加する条件で異方性
エッチングを行う。第2エッチング停止層14bは、こ
のエッチングガスによっては少しずつしかエッチングさ
れないが、第1エッチング停止層14aに比べると厚み
が薄いのでエッチング時間を長くすれば除去することが
できる。その結果、第1の実施形態におけるリセス部の
形状とほぼ同じ形状を有するリセス部が形成されること
になる。
Next, in the step shown in FIG. 6C, the second etching stop layer 14b and the second active layer 13b are subjected to anisotropic etching using the resist film 17 as a mask to form an upper recess 18. In the opening 17a of the resist film 17,
Is formed in the lower recessed portion 19 having a width substantially equal to the width of. At this time, the same ICP is used as the plasma apparatus, an SiCl 4 / SF 6 / N 2 mixed gas is introduced into the reaction chamber, and anisotropic etching is performed under the condition that high-frequency power is applied to the substrate electrode. The second etching stop layer 14b is etched little by little by this etching gas, but can be removed by increasing the etching time because the thickness is smaller than that of the first etching stop layer 14a. As a result, a recess having substantially the same shape as that of the recess in the first embodiment is formed.

【0094】次に、図6(d)に示す工程で、下段のリ
セス部19の底面の上にAlからなるゲート電極20を
形成する。
Next, in the step shown in FIG. 6D, a gate electrode 20 made of Al is formed on the bottom surface of the lower recessed portion 19.

【0095】本実施形態のFETの製造方法によると、
第1の実施形態と同様に、1回のフォトリソグラフィ工
程で、同一のエッチング装置を用いて異なるエッチング
条件により2回のリセスエッチングを行うことにより、
2段リセス構造が形成されるため、第1の実施形態と同
様の効果を発揮することができる。
According to the FET manufacturing method of this embodiment,
As in the first embodiment, by performing two recess etchings under different etching conditions using the same etching apparatus in one photolithography process,
Since the two-step recess structure is formed, the same effects as in the first embodiment can be exhibited.

【0096】加えて、本実施形態では、半導体領域内に
2つのAlGaAs層(第1,第2のエッチング停止層
14a,14b)を設け、下段のリセス部19だけでな
く、深さが第2のエッチング層まで達した寸法精度のよ
い上段のリセス部18を形成することができる。したが
って、下段のリセス部19の深さだけでなく上段のリセ
ス部18の深さも精度よく制御されるので、しきい値や
ゲート耐圧特性のばらつきの少ないFETが形成される
ことになる。
In addition, in the present embodiment, two AlGaAs layers (first and second etching stop layers 14a and 14b) are provided in the semiconductor region, so that not only the lower recess 19 but also the second It is possible to form the upper recessed portion 18 with high dimensional accuracy reaching the etching layer. Therefore, not only the depth of the lower recessed portion 19 but also the depth of the upper recessed portion 18 are accurately controlled, so that an FET having less variation in threshold value and gate breakdown voltage characteristics is formed.

【0097】なお、本実施形態では、上記第1の実施形
態の製造方法において、活性層内に2つのエッチング停
止層14a,14bを設けた例について説明したが、上
記第2〜第5の実施形態においても、2つまたはそれ以
上の数のエッチング停止層を設けることができる。
In this embodiment, the example in which two etching stop layers 14a and 14b are provided in the active layer in the manufacturing method of the first embodiment has been described. In embodiments, two or more etch stop layers may be provided.

【0098】なお、上記第2〜第5の実施形態において
は、上段のリセス部を全てドレイン側にオフセットさせ
るようにしたが、本発明はかかる実施形態に限定される
ものではなく、場合によってはソース側にオフセットし
ていてもよい。
In the second to fifth embodiments, the entire upper recessed portion is offset to the drain side. However, the present invention is not limited to such an embodiment. It may be offset to the source side.

【0099】[0099]

【発明の効果】以上説明したように、各請求項の発明に
よれば、下記の効果を発揮することができる。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.

【0100】請求項1によれば、共通のレジスト膜をマ
スクとして、上段のリセス部を形成するための等方性エ
ッチングと、下段のリセス部を形成するための異方性エ
ッチングとを行うようにしたので、1回のフォトリソグ
ラフィ工程で、上段のリセス部に対して下段のリセス部
が自己整合している2段リセス構造を形成することがで
き、よって、工程数の低減を図りつつ、寄生ソース・ド
レイン抵抗が低くかつ高いゲート耐圧を有するFET
を、均一性及び再現性良く製造することができる。
According to the first aspect, isotropic etching for forming the upper recess and anisotropic etching for forming the lower recess are performed using the common resist film as a mask. Therefore, in one photolithography process, a two-stage recess structure in which the lower recess portion is self-aligned with the upper recess portion can be formed, thereby reducing the number of processes. FET with low parasitic source / drain resistance and high gate breakdown voltage
Can be manufactured with good uniformity and reproducibility.

【0101】請求項2によれば、請求項1において、レ
ジスト膜の開口部よりも開口幅が広い絶縁膜をマスクと
して等方性エッチングにより上段のリセス部を形成して
いるので、さらに高いゲート耐圧を有するFETを製造
することができる。
According to the second aspect, in the first aspect, the upper recessed portion is formed by isotropic etching using the insulating film having an opening wider than the opening of the resist film as a mask. An FET having a withstand voltage can be manufactured.

【0102】請求項3によれば、開口部が互いにオーバ
ーラップするレジスト膜と絶縁膜とをマスクとして等方
性エッチングにより上段のリセス部を形成した後、絶縁
膜をマスクとして下段のリセス部を形成するようにした
ので、ソース側とドレイン側とで幅と深さの異なる2段
リセス形状が得られることにより、ソース側とドレイン
側とで異なるゲート耐圧特性が要求される場合にも、所
望の特性を有するFETを製造することができる。
According to the third aspect, the upper recessed portion is formed by isotropic etching using the resist film and the insulating film whose openings overlap each other as a mask, and then the lower recessed portion is formed using the insulating film as a mask. Since a two-step recessed shape having a different width and a different depth is obtained on the source side and the drain side, even if different gate withstand voltage characteristics are required on the source side and the drain side, it is desirable to form the recess. FET having the characteristics described above can be manufactured.

【0103】請求項4によれば、請求項3において、上
段のリセス部を側方及び下方に拡大した後、下段のリセ
ス部を形成するようにしたので、ソース側とドレイン側
とで幅と深さが異なり、かつ一方の幅と深さが特に大き
い2段リセス形状が得られることにより、請求項3の効
果をより顕著に得ることができる。
According to the fourth aspect, in the third aspect, the upper recessed portion is expanded laterally and downwardly, and then the lower recessed portion is formed. By obtaining a two-step recessed shape having a different depth and a particularly large width and one depth, the effect of claim 3 can be more remarkably obtained.

【0104】請求項5によれば、絶縁膜をマスクとした
等方性エッチングにより上段のリセス部を形成した後、
開口部が互いにオーバーラップするレジスト膜と絶縁膜
とをマスクとして等方性エッチングにより上段のリセス
部を下方及び側方に拡大させる等方性エッチングを行
い、その後、下段のリセス部を絶縁膜をマスクとする異
方性エッチングにより形成するようにしたので、ソース
側とドレイン側とで幅と深さが異なり、かつ一方の幅と
深さが特に大きい2段リセス形状が得られることによ
り、請求項3の効果をより顕著に得ることができる。
According to the fifth aspect, after forming the upper recessed portion by isotropic etching using the insulating film as a mask,
Using the resist film and the insulating film whose openings overlap each other as a mask, isotropic etching is performed to expand the upper recessed portion downward and to the side by isotropic etching, and then the lower recessed portion is formed by the insulating film. Since it is formed by anisotropic etching using a mask, the width and the depth are different between the source side and the drain side, and one width and the depth are particularly large. The effect of item 3 can be more remarkably obtained.

【0105】請求項6によれば、請求項3〜5のうちい
ずれか1つにおいて、ドレイン側でリセス幅及び深さが
大きいリセス部を形成するようにしたので、一般的にソ
ース側よりも高いゲート耐圧が要求されることの多いド
レイン側ゲート耐圧が高いFETを製造することができ
る。
According to the sixth aspect, in any one of the third to fifth aspects, a recess portion having a large recess width and a large depth is formed on the drain side. An FET having a high drain-side gate withstand voltage, which often requires a high gate withstand voltage, can be manufactured.

【0106】請求項7によれば、請求項1〜6のうちい
ずれか1つにおいて、半導体領域の異方性エッチングを
ドライエッチングにより行うようにしたので、ウエット
エッチングよりもエッチング速度の均一性及び再現性が
よいため、寄生ソース・ドレイン抵抗及びゲート耐圧の
均一性及び再現性の向上を図ることができる。
According to the seventh aspect, in any one of the first to sixth aspects, the anisotropic etching of the semiconductor region is performed by dry etching. Since reproducibility is good, uniformity and reproducibility of parasitic source / drain resistance and gate withstand voltage can be improved.

【0107】請求項8,9または10によれば、異方性
エッチングにおけるガスの選択により、それまでに形成
されたリセス部の形状をほとんど変化させることのない
異方性エッチングを行うようにしたので、高精度の電界
効果トランジスタを製造することができる。
According to the eighth, ninth or tenth aspect of the present invention, the anisotropic etching is performed without substantially changing the shape of the recess formed by the selection of the gas in the anisotropic etching. Therefore, a highly accurate field effect transistor can be manufactured.

【0108】請求項11に記載されているように、請求
項7〜10のうちいずれか1つにおいて、同じエッチン
グ装置を用いてエッチング条件を変えるだけで連続的に
等方性エッチングと異方性エッチングとを行うようにし
たので、複雑な操作が不要で簡素な制御によって各請求
項のFETを製造することができる。
According to the eleventh aspect, in any one of the seventh to tenth aspects, isotropic etching and anisotropic etching can be continuously performed only by changing the etching conditions using the same etching apparatus. Since the etching is performed, the FET of each claim can be manufactured by simple control without complicated operation.

【0109】請求項12,13,14または15によれ
ば、請求項1〜10のうちいずれか1つにおいて、半導
体領域内にエッチング停止層を設けて、リセス部を形成
する際には、エッチング停止層の表面が露出するまでエ
ッチングを行うようにしたので、エッチング停止層の上
のリセス部の深さのばらつきの少ない特性の安定したF
ETを製造することができる。
According to the twelfth, thirteenth, fourteenth, or fifteenth aspect of the present invention, in any one of the first to tenth aspects, an etching stop layer is provided in a semiconductor region to form a recess portion. Etching is performed until the surface of the stop layer is exposed, so that the depth of the recessed portion on the etch stop layer has a small variation in the depth of the F layer.
ET can be manufactured.

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

【図1】本発明の第1の実施形態による電界効果型トラ
ンジスタの各製造工程における構造を示す断面図であ
る。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a structure in each manufacturing step of a field-effect transistor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施形態による電界効果型トラ
ンジスタの各製造工程における構造を示す断面図であ
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a structure in each manufacturing step of a field-effect transistor according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施形態による電界効果型トラ
ンジスタの各製造工程における構造を示す断面図であ
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a structure in each manufacturing step of a field-effect transistor according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施形態による電界効果型トラ
ンジスタの各製造工程における構造を示す断面図であ
る。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a structure in each manufacturing step of a field-effect transistor according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第5の実施形態による電界効果型トラ
ンジスタの各製造工程における構造を示す断面図であ
る。
FIG. 5 is a sectional view showing a structure in each manufacturing step of a field-effect transistor according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第6の実施形態による電界効果型トラ
ンジスタの各製造工程における構造を示す断面図であ
る。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a structure in each manufacturing step of a field-effect transistor according to a sixth embodiment of the present invention.

【図7】従来の電界効果型トランジスタの製造方法にお
ける製造工程を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a manufacturing process in a conventional method for manufacturing a field-effect transistor.

【図8】従来の電界効果型トランジスタの製造方法にお
ける製造工程を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a manufacturing step in a conventional method for manufacturing a field-effect transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 基板(半絶縁性GaAs基板) 12 バッファ層(アンドープGaAs層) 13 活性層(n型GaAs層) 14 エッチング停止層(AlGaAs層) 15 ソース電極 16 ドレイン電極 17 レジスト膜 17a 開口部 18 上段のリセス部 19 下段のリセス部 20 ゲート電極 21 絶縁膜 21a 開口部 23 レジスト膜 31 第1レジスト膜 31a 開口部 32 第2レジスト膜 32a 開口部 33 ドレイン側サイドエッチ部 Reference Signs List 11 substrate (semi-insulating GaAs substrate) 12 buffer layer (undoped GaAs layer) 13 active layer (n-type GaAs layer) 14 etching stop layer (AlGaAs layer) 15 source electrode 16 drain electrode 17 resist film 17a opening 18 upper recess Unit 19 Lower recess 20 Gate electrode 21 Insulating film 21a Opening 23 Resist film 31 First resist film 31a Opening 32 Second resist film 32a Opening 33 Drain side etch

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上の半導体領域の上に、ゲート電極
形成領域に開口部を有するレジスト膜を形成する第1の
工程と、 上記レジスト膜をマスクとして上記半導体領域の等方性
エッチングを行って、上記半導体領域に上記レジスト膜
の開口部よりも広い上段のリセス部を形成する第2の工
程と、 上記レジスト膜をマスクとして上記半導体領域の異方性
エッチングを行って、上記半導体領域の上記レジスト膜
の開口部の下方となる領域に下段のリセス部を形成する
第3の工程とを備えている電界効果型トランジスタの製
造方法。
A first step of forming a resist film having an opening in a gate electrode formation region on a semiconductor region on a substrate; and performing isotropic etching of the semiconductor region using the resist film as a mask. A second step of forming an upper recess wider than the opening of the resist film in the semiconductor region; and performing anisotropic etching of the semiconductor region using the resist film as a mask, A third step of forming a lower recess in a region below the opening of the resist film.
【請求項2】 請求項1記載の電界効果トランジスタの
製造方法において、 上記第1の工程の前に上記半導体領域の上に絶縁膜を形
成しておき、 上記第1の工程では、上記絶縁膜の上に上記レジスト膜
を形成し、 上記第2の工程の前に、上記レジスト膜をマスクとして
上記絶縁膜の等方性エッチングを行って、上記絶縁膜に
上記レジスト膜の開口部よりも広い絶縁膜の開口部を形
成し、 上記第2の工程では、上記上段のリセス部を上記絶縁膜
の開口部よりも広くなるように形成することを特徴とす
る電界効果型トランジスタの製造方法。
2. The method for manufacturing a field-effect transistor according to claim 1, wherein an insulating film is formed on the semiconductor region before the first step, and the insulating film is formed in the first step. Before the second step, isotropic etching of the insulating film is performed using the resist film as a mask, so that the insulating film is wider than the opening of the resist film. A method of manufacturing a field effect transistor, comprising: forming an opening in an insulating film; and, in the second step, forming the upper recess so as to be wider than the opening in the insulating film.
【請求項3】 基板上の半導体領域の上に絶縁膜を形成
する第1の工程と、 上記絶縁膜の上に、ゲート電極形成領域に開口部を有す
る第1のレジスト膜を形成する第2の工程と、 上記第1のレジスト膜をマスクとして上記絶縁膜のエッ
チングを行って、絶縁膜の開口部を形成する第3の工程
と、 上記第1のレジスト膜を除去した後、基板上に、上記絶
縁膜の開口部とオーバーラップする開口部を有する第2
のレジスト膜を形成する第4の工程と、 上記絶縁膜及び第2のレジスト膜をマスクとして上記半
導体領域の等方性エッチングを行って、上記半導体領域
に上記第2のレジスト膜の開口部及び上記絶縁膜の開口
部のオーバーラップ領域よりも広い上段のリセス部を形
成する第5の工程と、 上記第2のレジスト膜を除去する第6の工程と、 上記絶縁膜をマスクとして上記半導体領域の異方性エッ
チングを行って、上記絶縁膜の開口部の下方に下段のリ
セス部を形成する第7の工程とを備えている電界効果型
トランジスタの製造方法。
3. A first step of forming an insulating film on a semiconductor region on a substrate, and a second step of forming a first resist film having an opening in a gate electrode forming region on the insulating film. A step of forming an opening in the insulating film by etching the insulating film using the first resist film as a mask; and removing the first resist film, and A second opening having an opening overlapping with the opening of the insulating film.
A fourth step of forming a resist film, and performing isotropic etching of the semiconductor region using the insulating film and the second resist film as a mask, and forming an opening of the second resist film in the semiconductor region. A fifth step of forming an upper recess portion wider than the overlap region of the opening of the insulating film, a sixth step of removing the second resist film, and the semiconductor region using the insulating film as a mask And forming a lower recessed portion below the opening of the insulating film by performing the anisotropic etching of the above (7).
【請求項4】 請求項3記載の電界効果トランジスタの
製造方法において、 上記第6の工程と上記第7の工程との間に、上記絶縁膜
をマスクとして上記半導体領域の等方性エッチングを行
って、上記上段のリセス部を下方及び側方に拡大するこ
とを特徴とする電界効果型トランジスタの製造方法。
4. The method according to claim 3, wherein the semiconductor region is isotropically etched using the insulating film as a mask between the sixth step and the seventh step. Wherein the upper recess is enlarged downward and to the side.
【請求項5】 基板上の半導体領域の上に絶縁膜を形成
する第1の工程と、 上記絶縁膜の上に、ゲート電極形成領域に開口部を有す
る第1のレジスト膜を形成する第2の工程と、 上記第1のレジスト膜をマスクとして上記絶縁膜のエッ
チングを行って絶縁膜の開口部を形成する第3の工程
と、 少なくとも上記絶縁膜をマスクとして上記半導体領域の
等方性エッチングを行って、上記半導体領域に上記絶縁
膜の開口部よりも広い上段のリセス部を形成する第4の
工程と、 上記第1のレジスト膜を除去した後、基板上に、上記絶
縁膜の開口部とオーバーラップする開口部を有する第2
のレジスト膜を形成する第5の工程と、 上記絶縁膜及び第2のレジスト膜をマスクとして上記半
導体領域の等方性エッチングを行って、上記上段のリセ
ス部の一部を上記第2のレジスト膜の開口部及び上記絶
縁膜の開口部のオーバーラップ領域よりも広くなるよう
に拡大させる第6の工程と、 上記第2のレジスト膜を除去する第7の工程と、 上記絶縁膜をマスクとして上記半導体領域の異方性エッ
チングを行って、上記半導体領域の上記絶縁膜の開口部
の下方となる領域に下段のリセス部を形成する第8の工
程とを備えている電界効果型トランジスタの製造方法。
5. A first step of forming an insulating film on a semiconductor region on a substrate, and a second step of forming a first resist film having an opening in a gate electrode forming region on the insulating film. A third step of etching the insulating film using the first resist film as a mask to form an opening in the insulating film; and isotropically etching the semiconductor region using at least the insulating film as a mask. Performing a fourth step of forming an upper recessed portion wider than the opening of the insulating film in the semiconductor region. After removing the first resist film, the opening of the insulating film is formed on the substrate. Second portion having an opening overlapping the portion
A fifth step of forming a resist film, and performing isotropic etching of the semiconductor region using the insulating film and the second resist film as a mask, thereby forming a part of the upper recessed portion into the second resist. A sixth step of enlarging the film so as to be wider than an overlapping region of the opening of the film and the opening of the insulating film, a seventh step of removing the second resist film, and using the insulating film as a mask. An eighth step of performing anisotropic etching of the semiconductor region to form a lower recess in a region below the opening of the insulating film in the semiconductor region. Method.
【請求項6】 請求項3〜5のうちいずれか1つに記載
の電界効果トランジスタの製造方法において、 上記第2のレジスト膜の開口部内に上記絶縁膜の開口部
のドレイン側縁部が含まれるように、上記第2のレジス
ト膜の開口部と絶縁膜の開口部とがオーバーラップして
いることを特徴とする電界効果型トランジスタの製造方
法。
6. The method for manufacturing a field-effect transistor according to claim 3, wherein a drain side edge of the opening of the insulating film is included in the opening of the second resist film. The opening of the second resist film and the opening of the insulating film overlap each other.
【請求項7】 請求項1〜6のうちいずれか1つに記載
の電界効果トランジスタの製造方法において、 上記半導体領域の異方性エッチングはドライエッチング
であることを特徴とする電界効果型トランジスタの製造
方法。
7. The method for manufacturing a field effect transistor according to claim 1, wherein the anisotropic etching of the semiconductor region is dry etching. Production method.
【請求項8】 請求項7記載の電界効果トランジスタの
製造方法において、 上記ドライエッチングは、SiCl4 を含むガスを用い
て行われることを特徴とする電界効果型トランジスタの
製造方法。
8. The method for manufacturing a field effect transistor according to claim 7, wherein said dry etching is performed using a gas containing SiCl 4 .
【請求項9】 請求項8記載の電界効果トランジスタの
製造方法において、 上記SiCl4 を含むガスは、SiCl4 及びN2 の混
合ガスであることを特徴とする電界効果型トランジスタ
の製造方法。
9. The method for manufacturing a field effect transistor according to claim 8, wherein the gas containing SiCl 4 is a mixed gas of SiCl 4 and N 2 .
【請求項10】 請求項8または9記載の電界効果トラ
ンジスタの製造方法において、 上記SiCl4 を含むガスは、さらにSF6 を含んでい
ることを特徴とする電界効果型トランジスタの製造方
法。
10. The method for manufacturing a field-effect transistor according to claim 8, wherein the gas containing SiCl 4 further contains SF 6 .
【請求項11】 請求項7〜10のうちいずれか1つに
記載の電界効果トランジスタの製造方法において、 上記異方性エッチング及び等方性エッチングは、共通の
プラズマドライエッチング装置を用いて行われ、 上記異方性エッチングを行う際には上記基板を設置した
電極に高周波電力を印加してプラズマエッチングを行う
一方、上記等方性エッチングを行う際には高周波電力を
停止させるとともに、 上記等方性エッチングと異方性エッチングとで、共通の
ガスを含むガスを用いることを特徴とする電界効果型ト
ランジスタの製造方法。
11. The method for manufacturing a field effect transistor according to claim 7, wherein the anisotropic etching and the isotropic etching are performed using a common plasma dry etching apparatus. When performing the anisotropic etching, high-frequency power is applied to the electrode on which the substrate is installed to perform plasma etching, while when performing the isotropic etching, the high-frequency power is stopped and the isotropic etching is performed. A method for manufacturing a field-effect transistor, wherein a gas containing a common gas is used for the reactive etching and the anisotropic etching.
【請求項12】 請求項1〜10のうちいずれか1つに
記載の電界効果トランジスタの製造方法において、 上記半導体領域内には、少なくとも1つのエッチング停
止層が設けられていて、 上記いずれか1つのリセス部を形成する際には、上記エ
ッチング停止層の表面が露出するまでエッチングを行う
ことを特徴とする電界効果型トランジスタの製造方法。
12. The method for manufacturing a field-effect transistor according to claim 1, wherein at least one etching stop layer is provided in the semiconductor region. A method of manufacturing a field-effect transistor, comprising: performing etching until the surface of the etching stop layer is exposed when forming two recessed portions.
【請求項13】 請求項12記載の電界効果トランジス
タの製造方法において、 上記少なくとも1つのエッチング停止層は、下段のリセ
ス部の底面となる部分の直下に設けられていて、 上記下段のリセス部を形成する際には、上記エッチング
停止層の表面が露出するまで異方性エッチングを行うこ
とを特徴とする電界効果型トランジスタの製造方法。
13. The method for manufacturing a field-effect transistor according to claim 12, wherein the at least one etching stop layer is provided immediately below a portion serving as a bottom surface of the lower recess. A method of manufacturing a field-effect transistor, comprising: performing anisotropic etching until the surface of the etching stop layer is exposed when forming.
【請求項14】 請求項1〜10のうちいずれか1つに
記載の電界効果トランジスタの製造方法において、 上記半導体領域内には、互いに離れた上側エッチング停
止層と下側エッチング停止層とが設けられていて、 上記上段のリセス部を形成する際には、上記上段のリセ
ス部の底面に上記上側エッチング層の表面が露出するま
で等方性エッチングを行い、 上記下段のリセス部を形成する際には、上記下側エッチ
ング停止層の表面が露出するまで異方性エッチングを行
うことを特徴とする電界効果型トランジスタの製造方
法。
14. The method for manufacturing a field effect transistor according to claim 1, wherein an upper etching stop layer and a lower etching stop layer that are separated from each other are provided in the semiconductor region. When forming the upper recess, isotropic etching is performed on the bottom surface of the upper recess until the surface of the upper etching layer is exposed, and when forming the lower recess, A step of performing anisotropic etching until the surface of the lower etching stop layer is exposed.
【請求項15】 請求項12〜14のうちいずれか1つ
に記載の電界効果トランジスタにおいて、 上記エッチング停止層は、Alを含む化合物半導体によ
り構成されていることを特徴とする電界効果型トランジ
スタの製造方法。
15. The field effect transistor according to claim 12, wherein the etching stop layer is made of a compound semiconductor containing Al. Production method.
JP28006297A 1997-10-14 1997-10-14 Method for manufacturing field effect transistor Expired - Fee Related JP3470023B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28006297A JP3470023B2 (en) 1997-10-14 1997-10-14 Method for manufacturing field effect transistor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28006297A JP3470023B2 (en) 1997-10-14 1997-10-14 Method for manufacturing field effect transistor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11121469A true JPH11121469A (en) 1999-04-30
JP3470023B2 JP3470023B2 (en) 2003-11-25

Family

ID=17619783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28006297A Expired - Fee Related JP3470023B2 (en) 1997-10-14 1997-10-14 Method for manufacturing field effect transistor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3470023B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP3470023B2 (en) 2003-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100620393B1 (en) Field effect transistor and a method for manufacturing the same
EP0448307B1 (en) Method of producing a conductive element
KR100631051B1 (en) Method for fabricating a pseudomorphic high electron mobility transistor
JP2004511913A (en) Single integrated E / D mode HEMT and manufacturing method thereof
US20080124852A1 (en) Method of forming T- or gamma-shaped electrode
US6951783B2 (en) Confined spacers for double gate transistor semiconductor fabrication process
KR100922575B1 (en) Semiconductor device with T-gate electrode and method for fabricating thereof
JP2001189324A (en) Semiconductor device
US6255182B1 (en) Method of forming a gate structure of a transistor by means of scalable spacer technology
JPH118256A (en) Manufacture of field-effect transistor
WO2006025006A1 (en) Method for producing a multi-stage recess in a layer structure and a field effect transistor with a multi-recessed gate
JP3470023B2 (en) Method for manufacturing field effect transistor
JPH04250620A (en) Self-alignment method of metal contact at semiconductor element and self-aligned semiconductor
US6232159B1 (en) Method for fabricating compound semiconductor device
KR100849926B1 (en) Methods for fabricating a pseudomorphic high electron mobility transistor
JP3101455B2 (en) Field effect transistor and method of manufacturing the same
KR101060426B1 (en) Method and structure for forming an epitaxial base layer in a bipolar device
JP3381694B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
KR0141780B1 (en) The manufacture of semiconductor device
KR950000155B1 (en) Manufacturing method of fet
JP2833929B2 (en) Field effect transistor and method of manufacturing the same
JPH04274332A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH1012871A (en) Manufacture of semiconductor device
JP2709055B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH0774184A (en) Manufacture of schottky gate field-effect transistor

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20030826

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080905

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080905

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090905

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090905

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100905

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees