JPH11135522A - Manufacture of compound semiconductor device - Google Patents

Manufacture of compound semiconductor device

Info

Publication number
JPH11135522A
JPH11135522A JP9422098A JP9422098A JPH11135522A JP H11135522 A JPH11135522 A JP H11135522A JP 9422098 A JP9422098 A JP 9422098A JP 9422098 A JP9422098 A JP 9422098A JP H11135522 A JPH11135522 A JP H11135522A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
etching
insulating film
opening
film
compound semiconductor
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.)
Pending
Application number
JP9422098A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shuji Asai
周二 浅井
Yoichi Oikawa
洋一 及川
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP9422098A priority Critical patent/JPH11135522A/en
Publication of JPH11135522A publication Critical patent/JPH11135522A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method with good yield and good use of a low-damage dry etching method like an electron cyclotron resonance(ECR) method for a compound semiconductor device, in which characteristics, such as a threshold voltage of an FET and the like, are made uniform in plane and between wafers, and resistance of electrodes is prevented from increasing. SOLUTION: A channel layer 2 and a contact layer 3 are formed on a semiconductor substrate 1. A contact hole is patterned and an insulating film 4 is formed. The insulating film 4 is etched with a mask of a photo-resist mask 5 having an opening at a gate forming position in a reactive ion etching(RIE) method to from a gate opening 6 with a shallow bottom. The resist film is removed. Then, the gate opening 6 is drilled through in a low-damage etching method like an electron cyclotron resonance(ECR) method. A gate electrode 7, and source-drain electrodes 8 and 9 are formed.

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】本発明は、半導体装置の製造
方法に関し、特に化合物半導体のショットキー接合型電
界効果トランジスタ(MESFET)もしくはヘテロ接
合型電界効果トランジスタ(HJFET)ならびにこれ
らFETと同様に形成されるダイオード等の素子におけ
る電極の形成方法に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a compound semiconductor Schottky junction field effect transistor (MESFET) or a heterojunction field effect transistor (HJFET) and formed similarly to these FETs. The present invention relates to a method for forming an electrode in an element such as a diode.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、0.5GHz以上の高周波帯を利
用した携帯電話,携帯情報端末,衛星通信/放送受信器
等の普及が目覚ましい。このような装置には小型で低消
費電力であることが要望され、電力効率等の性能が優れ
た化合物半導体デバイスが使用されている。而して、大
量に生産する回路装置において設計通りの性能を発揮さ
せるには、装着される素子の特性が均一なことが必須の
要件となる。この素子の生産には、工程途中での人手に
よる特性調整では対応できず、高精度な加工装置による
統計的な工程管理、すなわち各工程の加工精度を高めて
いくことが必要であり、さらに特性のバラツキを小さく
抑えることのできるプロセスの採用が極めて重要であ
る。
2. Description of the Related Art In recent years, the spread of portable telephones, portable information terminals, satellite communication / broadcast receivers and the like utilizing a high frequency band of 0.5 GHz or more has been remarkable. Such devices are required to be small and have low power consumption, and compound semiconductor devices having excellent performance such as power efficiency are used. In order to achieve the designed performance in a circuit device to be mass-produced, it is indispensable that the characteristics of the mounted elements are uniform. The production of this element cannot be handled by manual adjustment of the characteristics during the process. It is necessary to control the process statistically with a high-precision processing device, that is, to increase the processing accuracy of each process. It is extremely important to employ a process that can reduce the variation in the size.

【0003】[従来例1]最も一般的なMESFETの
製造方法である、特開平6−45293号公報の「ゲー
ト電極の形成方法」と題される製造方法において、従来
の技術として示された方法を従来例1としてまず説明す
る。図12(a)〜(d)はこのゲート電極の形成方法
を工程順に示した断面図である。
[Conventional Example 1] In a manufacturing method entitled "Method of Forming Gate Electrode" in JP-A-6-45293, which is the most common method of manufacturing a MESFET, a method shown as a conventional technique is used. Will be described first as Conventional Example 1. 12A to 12D are cross-sectional views showing a method of forming the gate electrode in the order of steps.

【0004】図12(a)に示すように、半絶縁性Ga
As基板である半導体基板1上に、エピタキシャル成長
法もしくはイオン注入法によりn形GaAsからなるチ
ャネル層(導電性半導体層)2を形成し、シリコン酸化
膜(SiO2 )からなる絶縁膜4をCVD法等で堆積し
た後、その上にゲート電極パターンに対応した開口を有
するフォトレジスト膜5を形成する。
[0004] As shown in FIG.
A channel layer (conductive semiconductor layer) 2 made of n-type GaAs is formed on a semiconductor substrate 1 which is an As substrate by an epitaxial growth method or an ion implantation method, and an insulating film 4 made of a silicon oxide film (SiO 2 ) is formed by a CVD method. After that, a photoresist film 5 having an opening corresponding to the gate electrode pattern is formed thereon.

【0005】次に、図12(b)に示すように、このフ
ォトレジスト膜5をマスクに絶縁膜4に対して反応性イ
オンエッチング(RIE:Reactive Ion Etching) 法に
よる異方性ドライエッチングを行ない、絶縁膜4にチャ
ネル層2の表面を露出させるゲート開口6を形成する。
このRIEには、例えば、CHF3 とO2 の混合ガスを
用いる。
Next, as shown in FIG. 12B, anisotropic dry etching by reactive ion etching (RIE) is performed on the insulating film 4 using the photoresist film 5 as a mask. Then, a gate opening 6 for exposing the surface of the channel layer 2 is formed in the insulating film 4.
For this RIE, for example, a mixed gas of CHF 3 and O 2 is used.

【0006】次に、図12(c)に示すように、マスク
として用いたフォトレジスト膜5を有機溶剤等で除去す
る。
Next, as shown in FIG. 12C, the photoresist film 5 used as a mask is removed with an organic solvent or the like.

【0007】続いて、図12(d)に示すように、露出
した半導体層とショットキー接合を形成する金属膜をス
パッタもしくは電子銃等の蒸着法により堆積し、これを
フォトレジスト膜パターンをマスクトするイオンミリン
グ法もしくはRIE法によりドライ加工してゲート電極
7を形成する。また、この図12(d)には示されない
ないが、このゲート電極の両側に、チャネル層にオーム
性接触するソース電極とドレイン電極を設けることでM
ESFETが形成される。
Subsequently, as shown in FIG. 12D, a metal film for forming a Schottky junction with the exposed semiconductor layer is deposited by a sputtering method or an evaporation method such as an electron gun, and this is masked with a photoresist film pattern. The gate electrode 7 is formed by dry processing by ion milling or RIE. Although not shown in FIG. 12 (d), by providing a source electrode and a drain electrode in ohmic contact with the channel layer on both sides of the gate electrode, M
An ESFET is formed.

【0008】ドライエッチングの一種であるRIEはこ
の発明において重要な意味をもつため、以下にこの原理
について説明する。主に「超LSI時代のプラズマ化
学」(工業調査会発行)の6章プラズマドライエッチン
グ、特に86〜87ページを参照する。
[0008] Since RIE, which is a kind of dry etching, has an important meaning in the present invention, this principle will be described below. Refer mainly to Chapter 6, Plasma Dry Etching, especially pages 86 to 87 of "Plasma Chemistry in the Era of LSI" (issued by the Industrial Research Council).

【0009】低ガス圧での平行平板間のグロー放電にお
いて、陽極(アノード)付近はイオンと電子のプラズマ
発光状態にあるが、陰極(カソード)付近には陰極より
放出された2次電子が留まり陰極を負に帯電させる。こ
れはイオンシースと呼ばれ、これによって空間電荷によ
る大きな電界集中が生じる。エッチングの進行は、この
電界で陽イオンが加速され基板の膜に垂直に衝突する物
理的スパッタ効果、および表面に吸着したラジカルによ
る化学反応による。イオンシースによる電界で加速され
るため異方性エッチングになるが、加速されたイオンの
衝突により結晶基板中に損傷が生じる。単なる質量だけ
ではなく、イオン状態のエネルギーを有するため、衝突
で与えるエネルギーも大きい。
In a glow discharge between parallel flat plates at a low gas pressure, the vicinity of the anode (anode) is in a plasma emission state of ions and electrons, but the secondary electrons emitted from the cathode remain near the cathode (cathode). The cathode is negatively charged. This is called an ion sheath, which causes a large electric field concentration due to space charge. The progress of the etching is due to the physical sputtering effect in which the cations are accelerated by this electric field and vertically collide with the film of the substrate, and the chemical reaction due to the radicals adsorbed on the surface. Although anisotropic etching is performed due to acceleration by the electric field generated by the ion sheath, damage occurs in the crystal substrate due to collision of the accelerated ions. Not only the mass but also the energy of the ion state, the energy given by the collision is large.

【0010】イオンシースの電圧はモニターすることが
でき、自己バイアス電圧,基板電圧とも呼ばれる。イオ
ンシース電圧を高め異方性を強くするには、ガス圧を小
さくすること、電極間隔を狭くすること等で対応でき
る。一方これを逆にすれば自己バイアス電圧が小さくな
り、結晶基板の損傷を弱めることができる。しかし、異
方性が弱くなり等方的になる問題があった。また、安定
なグロー放電が生じるガス圧には範囲があるため、制御
できるイオンシース電圧にも範囲があった。
The voltage of the ion sheath can be monitored, and is also called a self-bias voltage or a substrate voltage. In order to increase the ion sheath voltage and increase the anisotropy, the gas pressure can be reduced, and the electrode interval can be reduced. On the other hand, when this is reversed, the self-bias voltage decreases, and damage to the crystal substrate can be reduced. However, there has been a problem that the anisotropy becomes weak and isotropic. In addition, since there is a range in gas pressure at which stable glow discharge occurs, there is also a range in the controllable ion sheath voltage.

【0011】RIEにより絶縁膜に開口を開設するに際
して、イオンシース電圧を高めた異方性が強い条件で半
導体結晶面を露出させると、イオン衝撃によりチャネル
結晶層が損傷を受け表面近傍のキャリアが不均一に減少
すること、この損傷は熱処理によっても完全に回復でき
ないこと、FET等の素子特性が不均一となり歩留りが
悪化することなどが問題となる。
When an opening is formed in an insulating film by RIE, the channel crystal layer is damaged by ion bombardment and the carriers near the surface are exposed if the semiconductor crystal surface is exposed under a condition of high anisotropic voltage and strong anisotropy. There are problems such as non-uniform decrease, damage that cannot be completely recovered by heat treatment, and non-uniform device characteristics such as FET, resulting in poor yield.

【0012】この対策として、我々は、検証実験とし
て、過去に絶縁膜を薄くするまで異方性の高い条件で行
ない、最後の絶縁膜開口をガス圧を高めてイオンシース
電圧を低めた条件で行なった。また、イオン注入やエピ
タキシャル成長で形成した導電性半導体層は精密に制御
できなかったため、半導体導電層を厚めに形成し、電流
値を測定しながら開口から半導体層をエッチングして削
ることで調整した。このとき損傷を受けた表面の半導体
層を削り取ることができた。しかし、これでは生産性や
素子特性の精度も悪く、短ゲート長化や薄層化で相互コ
ンダクタンスgmや遮断周波数fT 等の性能を上げるこ
とも難しかった。
As a countermeasure, we conducted a verification experiment in the past under conditions of high anisotropy until the thickness of the insulating film was reduced, and the last opening of the insulating film under the condition of increasing the gas pressure and lowering the ion sheath voltage. Done. In addition, since the conductive semiconductor layer formed by ion implantation or epitaxial growth could not be controlled precisely, the thickness was adjusted by forming the semiconductor conductive layer thicker and etching the semiconductor layer from the opening while measuring the current value. At this time, the semiconductor layer on the damaged surface could be scraped off. However, this bad accuracy of productivity and device characteristics, it is also difficult to improve the performance such as the mutual conductance gm and cut-off frequency f T in the gate length reduction and thinning.

【0013】最近、平行平板形RIEとは異なる原理に
よる、マイクロ波を利用した低損傷な異方性ドライエッ
チング方法が各種提案されている。これらの例として、
月刊「セミコングクターワールド」,1996年3月号
の第19〜24頁,並びに前掲書79〜80ページを参
照する。これらは、高密度プラズマを発生させる原理に
より、電子サイクロトロン共鳴(ECR:Electron Cyclotr
on Resonance)法,ICP(Inductive Coupled Plasm
a)法,ヘリコン(Helicon )法等に分類される。これ
以後は、最初のECR法について述べる。ECR法は、
磁場中の電子にマイクロ波を加えてサイクロトロン共鳴
させ、平行平板型RIE(以下、単にRIEと記載した
場合は平行平板型のRIEを指すものとする)に比べて
低いガス圧でも効率的に高密度プラズマを得ることがで
きる。このエッチングではECR位置に基板を置くこと
でイオンの運動方向を揃えることができ、低いガス圧で
も平均自由行程を伸ばし異方性を強めることができる。
また、イオンシースが非常に小さい状態で、低損傷なエ
ッチングが可能である。
Recently, various types of low-damage anisotropic dry etching methods using microwaves based on a principle different from the parallel plate type RIE have been proposed. As an example of these,
Reference is made to the monthly “Semi-Congector World”, March 1996, pages 19 to 24, and the above-cited pages 79 to 80. These are based on the principle of generating high-density plasma, and are based on electron cyclotron resonance (ECR).
on Resonance) method, ICP (Inductive Coupled Plasm)
a) The method is classified into the Helicon method and the like. Hereinafter, the first ECR method will be described. The ECR method is
Electrons in a magnetic field are subjected to cyclotron resonance by applying microwaves to efficiently increase the efficiency even at a low gas pressure as compared with parallel plate RIE (hereinafter, simply referred to as RIE means parallel plate RIE). A density plasma can be obtained. In this etching, the direction of ion movement can be made uniform by placing the substrate at the ECR position, and the mean free path can be extended and the anisotropy can be enhanced even at a low gas pressure.
Further, etching with low damage can be performed in a state where the ion sheath is very small.

【0014】一方、化合物半導体素子の進展に伴って量
産用のエピタキシャル成長装置も開発され、特にMOC
VDで高不純物濃度の薄膜層でも高い精度で再現性良く
生産することが可能になった。そして、この高不純物濃
度薄膜層を用いた導電性半導体層に微細なゲート電極を
設け、gmやfT の高いFETを再現性よく生産するこ
とが課題になった。
On the other hand, with the development of compound semiconductor devices, epitaxial growth apparatuses for mass production have been developed.
It has become possible to produce a thin film layer having a high impurity concentration in VD with high accuracy and high reproducibility. Then, this provided a fine gate electrode on the conductive semiconductor layer using a high impurity concentration thin layer, it has become a challenge to produce reproducibly high gm and f T FET.

【0015】そこで、このMOCVDで製造したエピタ
キシャル半導体基板を用いECR法ドライエッチングを
用いることを試みた。すなわち、SiO2 膜の開口時
に、損傷が生じないように100nmのSiO2 膜を残
すまで在来型RIEで行なった後、ECR法によりエッ
チングを行った。ECR法ドライエッチングはSiO2
上に重合性が強いポリマが生じないように、CF4 に3
%のO2 を混合したガスで圧力1mTorrで行なっ
た。しかし、このエッチング後に開口内を観察すると、
図13に示すように、チャネル層2であるGaAs結晶
表面に反応生成物16が生じていた。オージェ分析の結
果、結晶成分のGaとAsと炭素との反応生成物である
ことが判明した。
Therefore, an attempt was made to use dry etching by the ECR method using the epitaxial semiconductor substrate manufactured by MOCVD. That is, when the opening of the SiO 2 film, after performing in-conventional RIE to leave the SiO 2 film of 100nm so damage does not occur, were etched by an ECR method. ECR dry etching is SiO 2
As polymerizable above it does not occur strong polymer, CF 4 to 3
% O 2 at a pressure of 1 mTorr. However, when observing the inside of the opening after this etching,
As shown in FIG. 13, a reaction product 16 was generated on the GaAs crystal surface as the channel layer 2. As a result of Auger analysis, it was found that the product was a reaction product of Ga, As, and carbon as crystal components.

【0016】この反応生成物は有機洗浄や希釈塩酸処理
では溶けずに残る。そして、このような反応生成物がゲ
ート用ショットキー性電極形成領域に残ると、ショット
キー性電極を形成して順方向バイアスを印加しても順方
向電流が流れない。したがって、この状態では良好なシ
ョットキー障壁が形成されず、ゲート作用が得られない
ことになる。この対策として、酸素プラズマの灰化処理
を加えると反応生成物の外に半導体結晶の酸化も進行
し、希釈塩酸で反応生成物を溶解除去すると、図14に
示すように、チャネル層2の結晶表面に層の削れ17が
発生して表面が荒れる。また、チャネル層が酸化され溶
けて薄くなると、FETのしきい値電圧VT が浅くなり
またその均一性が損なわれる。このような反応生成物は
炭素を含まないSF6 ガスを用いた場合にも生じる。別
の対策として、ECR法ドライエッチングで混合する酸
素割合を10%以上と多くすると反応生成物の生成は抑
制されるが、上記の酸素プラズマによる灰化処理の場合
と同様に、半導体結晶が酸化され、希釈塩酸処理でその
酸化物が溶解して削られる。また、一連の現象はRIE
でガス圧を高めイオンシース電圧を低くした条件で半導
体面を露出させる場合にも生じる。
The reaction product remains undissolved by organic washing or dilute hydrochloric acid treatment. When such a reaction product remains in the gate Schottky electrode forming region, no forward current flows even when a Schottky electrode is formed and a forward bias is applied. Therefore, in this state, no good Schottky barrier is formed, and the gate effect cannot be obtained. As a countermeasure, when an ashing process of oxygen plasma is added, the oxidation of the semiconductor crystal proceeds in addition to the reaction product. When the reaction product is dissolved and removed with dilute hydrochloric acid, as shown in FIG. Layer scraping 17 occurs on the surface, and the surface becomes rough. Further, the channel layer becomes thin melt is oxidized, the threshold voltage V T of the FET becomes shallow or its uniformity is impaired. Such a reaction product is also generated when SF 6 gas containing no carbon is used. As another countermeasure, when the proportion of oxygen mixed in the ECR dry etching is increased to 10% or more, the generation of reaction products is suppressed. However, as in the case of the ashing treatment using oxygen plasma, the semiconductor crystal is oxidized. The oxide is dissolved and removed by the diluted hydrochloric acid treatment. The series of phenomena is RIE
This also occurs when the semiconductor surface is exposed under the condition that the gas pressure is increased and the ion sheath voltage is decreased.

【0017】また、上記した結晶成分と炭素の反応生成
物が生成される現象は、上記のGaAs系結晶について
ばかりでなく、InP系結晶についても同様に生じるこ
とが確認されている。
Further, it has been confirmed that the above-mentioned phenomenon that a reaction product of a crystal component and carbon is generated occurs not only in the GaAs-based crystal but also in the InP-based crystal.

【0018】[従来例2]先の特開平6−45293号
公報の「ゲート電極の形成方法」は、RIEによりゲー
ト形成領域を開口する際にチャネル層に損傷が及ばない
ように、SiO2膜を30nm以上残した後に湿式でエ
ッチングする従来例での、等方性の湿式エッチングによ
り開口が不均一に広がるという問題を解決するべくなさ
れた発明であって、エッチング性の異なる2種類の絶縁
膜を積層することを提案している。次に、この従来技術
を、従来例2としてその工程順の断面図である図15
(a)〜(d)を参照して説明する。
[Conventional Example 2] The "method of forming a gate electrode" described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-45293 discloses a method of forming a SiO 2 film so that a channel layer is not damaged when a gate formation region is opened by RIE. Is to solve the problem that the opening is non-uniformly widened by isotropic wet etching in a conventional example in which wet etching is performed after leaving 30 nm or more, and two types of insulating films having different etching properties. It is proposed to laminate. FIG. 15 is a cross-sectional view of the prior art as a conventional example 2 in the order of steps.
This will be described with reference to (a) to (d).

【0019】図15(a)に示すように、半導体基板1
上に形成されたチャネル層2上に、シリコン酸化膜(S
iO2 )からなる第1絶縁膜14とシリコン窒化膜(S
iNx )からなる第2絶縁膜15を順次に堆積し、その
上に、ゲート形成領域に開口を有するフォトレジスト膜
5を形成する。
As shown in FIG. 15A, the semiconductor substrate 1
On the channel layer 2 formed thereon, a silicon oxide film (S
a first insulating film 14 made of iO 2 ) and a silicon nitride film (S
A second insulating film 15 made of iN x ) is sequentially deposited, and a photoresist film 5 having an opening in a gate formation region is formed thereon.

【0020】次に、図15(b)に示すように、CHF
3 とO2 の混合ガスを用いたRIEにより上部のSiN
x 膜15にゲート開口6を設ける。下層のSiO2 膜1
4はエッチング速度が下がるため残すことができる。
Next, as shown in FIG.
RIE using mixed gas of 3 and O 2
A gate opening 6 is provided in the x film 15. Lower SiO 2 film 1
4 can be left because the etching rate decreases.

【0021】次に、図15(c)に示すように、フッ化
アンモニウムを混合したバッファードフッ酸で下層のS
iO2 膜14を湿式でエッチングし、チャネル層2の表
面を露出させる。上層のSiNx 膜15のエッチング速
度が小さいため開口の寸法を維持することができる。
Next, as shown in FIG. 15C, the lower layer of sulfuric acid is mixed with buffered hydrofluoric acid mixed with ammonium fluoride.
The iO 2 film 14 is wet-etched to expose the surface of the channel layer 2. Since the etching rate of the upper SiN x film 15 is low, the size of the opening can be maintained.

【0022】次に、図15(d)に示すように、フォト
レジスト膜5を除去し、ゲート電極7を形成する。この
方法では下層のSiO2 膜14を50nmと薄く形成す
ることにより、チャネル層に損傷が及ばないようにする
とともに開口寸法のバラツキを抑制している。
Next, as shown in FIG. 15D, the photoresist film 5 is removed, and a gate electrode 7 is formed. In this method, the lower SiO 2 film 14 is formed as thin as 50 nm, so that the channel layer is not damaged and variation in the opening size is suppressed.

【0023】しかし、この形成方法では、図16に示す
ように、湿式エッチングにより下層のSiO2 膜14に
サイドエッチングが生じ、その結果、蒸着した電極金属
18がサイドエッチング部で段切れを起こしてしまう。
However, in this formation method, as shown in FIG. 16, side etching occurs in the lower SiO 2 film 14 by wet etching, and as a result, the deposited electrode metal 18 breaks down in the side etching portion. I will.

【0024】[従来例3]微細なゲート開口を得るとと
もに、ゲート開口部での蒸着金属の接続性を改善するた
めに傾斜した側面を用いる方法が知られている。その一
例が、例えば、「電界効果型半導体装置の製造方法」と
題される特開昭63−174374号公報の従来の技術
として記載されている。これを、従来例3として、その
工程順の断面図である図17(a)〜(d)を参照して
説明する。
[Conventional example 3] A method is known in which a fine gate opening is obtained and an inclined side surface is used in order to improve the connectivity of the deposited metal at the gate opening. One example is described as a conventional technique in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-174374, entitled "Method of Manufacturing Field-Effect Semiconductor Device". This will be described as Conventional Example 3 with reference to FIGS. 17A to 17D which are sectional views in the order of the steps.

【0025】図17(a)に示すように、チャネル層2
上に形成された絶縁膜4にフォトレジスト膜5をマスク
として異方性ドライエッチングを施してゲート開口6を
形成する。
As shown in FIG. 17A, the channel layer 2
Anisotropic dry etching is performed on the insulating film 4 formed thereon using the photoresist film 5 as a mask to form a gate opening 6.

【0026】次に、図17(b)に示すように、全面に
側壁膜形成用絶縁膜13を堆積する。次に、図17
(c)に示すように、異方性ドライエッチングを行な
い、最初の絶縁膜開口に側壁絶縁膜19を形成し、ゲー
ト開口6aに細める。次に、図17(d)に示すよう
に、このゲート開口6aにゲート電極7を設ける。
Next, as shown in FIG. 17B, an insulating film 13 for forming a sidewall film is deposited on the entire surface. Next, FIG.
As shown in (c), anisotropic dry etching is performed to form a side wall insulating film 19 in the first opening of the insulating film and to narrow the gate opening 6a. Next, as shown in FIG. 17D, a gate electrode 7 is provided in the gate opening 6a.

【0027】絶縁膜の垂直な開口部上に他の絶縁膜を堆
積すると開口部の角は曲面となり、これを異方性ドライ
エッチングによりエッチバックすると、傾斜した曲面が
維持されて開口部上部に傾斜側面をもつ縮小された開口
を形成することができる。
When another insulating film is deposited on the vertical opening of the insulating film, the corner of the opening becomes a curved surface. When this is etched back by anisotropic dry etching, the inclined curved surface is maintained and the upper surface of the opening is maintained. A reduced opening with sloping sides can be formed.

【0028】しかし、図18に示すように、初期の開口
が0.4μmと狭く0.6μmと深い場合、厚さ0.3
μmの側壁膜形成用絶縁膜13を追加成長すると、上部
が影となって底部まで入らなくなり、側面が逆傾斜にな
る。これをエッチバックすると、図19に示すように、
逆傾斜の側面が維持されて側壁絶縁膜19が形成され
る。この場合、エッチングは完全な異方性でなく等方性
を含むため、底部でも横方向にエッチングされる。この
ような開口形状で電極金属18を蒸着すると、図20に
示すように、上部が影となり開口内部には蒸着金属がほ
とんど入らないため、側面の金属が薄くなり電極の直列
抵抗が大きくなる。
However, as shown in FIG. 18, when the initial opening is as narrow as 0.4 μm and as deep as 0.6 μm, the thickness is 0.3 μm.
When the side wall film forming insulating film 13 having a thickness of μm is additionally grown, the upper portion becomes a shadow so that it does not enter the bottom portion, and the side surface becomes reversely inclined. When this is etched back, as shown in FIG.
The side wall insulating film 19 is formed while the side surface having the reverse inclination is maintained. In this case, since the etching includes isotropic rather than complete anisotropy, the etching is performed in the lateral direction even at the bottom. When the electrode metal 18 is vapor-deposited in such an opening shape, as shown in FIG. 20, since the upper portion becomes a shadow and almost no vapor-deposited metal enters the inside of the opening, the metal on the side surface becomes thinner and the series resistance of the electrode increases.

【0029】[0029]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の解決
しようとする課題は、第1に、絶縁膜をドライエッチン
グして化合物半導体の結晶面を露出させるときに結晶成
分と炭素の反応生成物が生じることにより、良好なショ
ットキー障壁が形成されなくなることである。また、こ
の対策として酸素プラズマ等を加えると、結晶も酸化さ
れて後の酸処理で結晶が溶けて削られるため、FETの
しきい値電圧VT が浅くなりかつその均一性が損なわれ
ることである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the first object of the present invention is to provide a reaction product between a crystal component and carbon when a crystal surface of a compound semiconductor is exposed by dry-etching an insulating film. Is that good Schottky barriers are not formed. Further, the addition of oxygen plasma or the like as a countermeasure, crystals because they are cut crystals melts with acid treatment after being oxidized, by the threshold voltage V T of the FET becomes shallow and its uniformity is impaired is there.

【0030】第2の課題は、微細に形成した開口部へ電
極を形成するに際して、開口内に蒸着した電極金属が側
面に付着し難いため薄くなり、電極の直列抵抗が増大し
たり、あるいは断線したりすることである。
The second problem is that, when an electrode is formed in a finely formed opening, the electrode metal deposited in the opening hardly adheres to the side surface, and becomes thinner, so that the series resistance of the electrode increases or the wire breaks. Or to do.

【0031】本発明はこのような各課題を解決すべくな
されたものであって、その目的は、ECR法等の低損傷
なドライエッチングの性能を引ぎ出し、FETのしきい
値電圧VT を始めとする特性を面内およびウェハ間で均
一化できるようにすること、微細な電極の抵抗が増大す
ることを抑制することができること、これらの素子の生
産性を高めることである。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to draw out the performance of low-damage dry etching such as an ECR method and to achieve the threshold voltage V T of an FET. And the like can be made uniform within a plane and between wafers, the increase in resistance of fine electrodes can be suppressed, and the productivity of these elements can be increased.

【0032】[0032]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明によれば、化合物半導体基板表面に素子半導
体層を形成する第1工程と、前記素子半導体層の上に絶
縁膜を形成する第2工程と、フォトレジストを塗布し、
露光・現像を行って前記素子半導体層の電極形成領域上
に開口を有するフォトレジスト膜を形成する第3工程
と、前記フォトレジスト膜をマスクにドライエッチング
法により前記絶縁膜を途中までエッチングして底部に前
記絶縁膜を残した開口を形成する第4工程と、前記フォ
トレジスト膜を除去する第5工程と、ドライエッチング
法により前記絶縁膜を全面エッチングして前記の素子半
導体層の一部表面を露出させる第6工程と、前記絶縁膜
に形成された開口を介して前記素子半導体層と接触する
電極を形成する第7工程とを有することを特徴とする化
合物半導体装置の製造方法が得られる。
According to the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a first step of forming an element semiconductor layer on a surface of a compound semiconductor substrate; and forming an insulating film on the element semiconductor layer. A second step of applying a photoresist,
A third step of performing exposure and development to form a photoresist film having an opening on an electrode formation region of the element semiconductor layer, and etching the insulating film halfway by dry etching using the photoresist film as a mask. A fourth step of forming an opening at the bottom where the insulating film is left, a fifth step of removing the photoresist film, and a partial surface of the element semiconductor layer by etching the entire surface of the insulating film by a dry etching method And a seventh step of forming an electrode in contact with the element semiconductor layer through an opening formed in the insulating film, thereby obtaining a compound semiconductor device. .

【0033】本発明の前記半導体装置の製造方法におい
て、好ましくは、前記第4工程は、異方性の高い条件で
エッチングを行なって前記絶縁膜に垂直な側壁面を有す
る開口を形成する第1のエッチング段階と、前記第1の
エッチング段階の後に、前記フォトレジスト膜を横方向
にエッチングするとともに前記絶縁膜に形成される開口
の上部に傾斜を設ける第2のエッチング段階とを有する
ことである。
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, preferably, the fourth step is a step of forming an opening having a side wall surface perpendicular to the insulating film by etching under a highly anisotropic condition. And a second etching step in which after the first etching step, the photoresist film is laterally etched and a slope is formed above an opening formed in the insulating film. .

【0034】また、本発明の前記化合物半導体装置の製
造方法において、より好ましくは、前記第2のエッチン
グ段階は、エッチングガスに酸素を添加すること、エッ
チング室のガス圧力を高めること、塩素系ガスを用いる
こと、及び塩素系ガスを含む混合ガスを用いることの中
の何れかを用いて行うことである。
In the method of manufacturing a compound semiconductor device according to the present invention, more preferably, the second etching step includes adding oxygen to an etching gas, increasing a gas pressure in an etching chamber, and using a chlorine-based gas. And using a mixed gas containing a chlorine-based gas.

【0035】また、本発明によれば、化合物半導体基板
表面にエッチング停止層を中間に含む素子半導体層を形
成する第1工程と、前記素子半導体層の上に絶縁膜を形
成する第2工程と、フォトレジストを塗布し、露光・現
像を行って前記素子半導体層の電極形成領域上に開口を
有するフォトレジスト膜を形成する第3工程と、前記フ
ォトレジスト膜をマスクにドライエッチング法により、
前記絶縁膜を途中までエッチングして底部に前記絶縁膜
を残する第1のエッチング段階と、前記第1のエッチン
グ段階の後に、前記フォトレジスト膜を横方向にエッチ
ングするとともに前記絶縁膜に形成される開口の上部に
傾斜を設け、かつ底部の前記絶縁膜をエッチングし開口
を形成する第2のエッチング段階を備えた第4工程と、
前記フォトレジスト膜を除去する第5工程と、前記絶縁
膜に形成された開口から前記エッチング停止層までの前
記素子半導体層をエッチングして開口を掘り込む第6工
程と、側壁膜形成用絶縁膜を堆積し、異方性エッチング
を行って前記絶縁膜および素子半導体層に形成された開
口の側面に側壁絶縁膜を形成する第7工程と、前記側壁
絶縁膜により形成された開口を介して露出した素子半導
体層に接触する電極を形成する第8工程とを有すること
を特徴とする化合物半導体装置の製造方法が得られる。
Further, according to the present invention, a first step of forming an element semiconductor layer including an etching stop layer on the surface of a compound semiconductor substrate, and a second step of forming an insulating film on the element semiconductor layer A third step of applying a photoresist, performing exposure and development to form a photoresist film having an opening on an electrode formation region of the element semiconductor layer, and a dry etching method using the photoresist film as a mask,
A first etching step in which the insulating film is partially etched to leave the insulating film at the bottom, and after the first etching step, the photoresist film is laterally etched and formed on the insulating film. A fourth step including a second etching step of forming an opening by forming a slope by providing a slope on the top of the opening and etching the bottom insulating film.
A fifth step of removing the photoresist film, a sixth step of etching the element semiconductor layer from the opening formed in the insulating film to the etching stop layer to dig the opening, and an insulating film for forming a sidewall film A step of forming a sidewall insulating film on the side surface of the opening formed in the insulating film and the element semiconductor layer by performing anisotropic etching, and exposing through the opening formed by the sidewall insulating film. Forming an electrode in contact with the element semiconductor layer thus formed.

【0036】ここで、本発明の前記化合物半導体装置の
製造方法において、好ましくは、前記第2のエッチング
段階は、エッチングガスに酸素を添加すること及びエッ
チング室のガス圧力を高めることの中の何れかを用いて
行うことである。
Here, in the method of manufacturing a compound semiconductor device according to the present invention, preferably, the second etching step includes any one of adding oxygen to an etching gas and increasing a gas pressure in an etching chamber. It is performed using or.

【0037】さらに、本発明の前記化合物半導体装置の
製造方法において、より好ましくは、前記第7工程と前
記第8工程との間に、露出した前記素子半導体層をエッ
チングで掘り込む第9工程を更に有することである。
Further, in the method of manufacturing a compound semiconductor device according to the present invention, preferably, a ninth step of exposing the exposed element semiconductor layer by etching is provided between the seventh step and the eighth step. Is to have more.

【0038】[0038]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を述べる前
に、本発明の原理についてさらに詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Before describing embodiments of the present invention, the principle of the present invention will be described in more detail.

【0039】まず、フオトレジスト膜パターンをマスク
にフッ素系ガスを用いたECR法などのドライエッチン
グにより絶縁膜に開口を形成し、GaAsやInP等の
化合物半導体の結晶面を露出する場合、化合物半導体成
分と炭素の反応生成物が結晶面を覆うことが問題となっ
たが、検討の結果、この炭素の供給源は主に上部に設け
たフォトレジスト膜であることが分かった。そして、結
晶面が露出し、フッ素ラジカルにより活性化された半導
体結晶がフッ素よりむしろ炭素と強く結合反応を起こす
ためと考えられる。また、結晶表面への損傷を少なくす
るため、イオンシース電圧を下げて物理的スパッタ効果
を弱めていることも、反応生成物を残らせる要因になっ
ている。
First, an opening is formed in an insulating film by dry etching such as ECR using a fluorine-based gas using a photoresist film pattern as a mask to expose a crystal surface of a compound semiconductor such as GaAs or InP. The problem was that the reaction product of the component and carbon covered the crystal plane, but as a result of investigation, it was found that the supply source of this carbon was mainly a photoresist film provided on the upper part. Then, it is considered that the crystal face is exposed and the semiconductor crystal activated by the fluorine radical causes a strong bonding reaction with carbon rather than fluorine. In addition, lowering the ion sheath voltage and weakening the physical sputtering effect in order to reduce damage to the crystal surface also causes a reaction product to remain.

【0040】そこで、本発明においては、炭素の供給源
のフォトレジスト膜を除去した後、絶縁膜の開口底部に
絶縁膜を残した状態で、炭素を含まないSF6 やNF3
等のフッ素系ガスでエッチバックし、化合物半導体の結
晶面を露出させる。
Therefore, in the present invention, after removing the photoresist film serving as a carbon source, the carbon-free SF 6 or NF 3 is left in a state where the insulating film is left at the bottom of the opening of the insulating film.
Etch back with a fluorine-based gas such as to expose the crystal plane of the compound semiconductor.

【0041】炭素以外のS,N,F等の元素は化合物半
導体と強く反応せず、希釈酸処理で結晶を数nm溶かす
だけで簡単に除去することができる。GaAsに対して
は、塩酸は36%の原液でも可能であるが、純水で希釈
した方が微細開口への染み込みが改善される。燐酸の原
液は85%で粘度が非常に高いため10%以下に希釈す
ることが望ましい。硫酸はGaAsを溶かすため不適当
である。一方、InPに対しては、塩酸は結晶を溶かす
ため、燐酸や硫酸を10%以下に希釈した液を用いるこ
とが望ましい。また、化合物半導体全般に希釈したアル
カリ処理も可能で、そのためには、例えば、アンモニア
NH4 OH,フッ化アンモニウムNH4F,硫化アンモ
ニウム(NH4 2 Sを用いることができる。
Elements other than carbon, such as S, N, and F, do not strongly react with the compound semiconductor, and can be easily removed only by dissolving a few nm of crystals by dilute acid treatment. For GaAs, hydrochloric acid can be used in a 36% stock solution, but diluting with pure water improves permeation into fine openings. Since the stock solution of phosphoric acid has a very high viscosity of 85%, it is desirable to dilute it to 10% or less. Sulfuric acid is unsuitable for dissolving GaAs. On the other hand, for InP, since hydrochloric acid dissolves crystals, it is desirable to use a solution obtained by diluting phosphoric acid or sulfuric acid to 10% or less. It is also possible to perform an alkali treatment diluted on the entire compound semiconductor. For this purpose, for example, ammonia NH 4 OH, ammonium fluoride NH 4 F, and ammonium sulfide (NH 4 ) 2 S can be used.

【0042】なお、炭素を含むCF4 等のガスに酸素O
2 を添加したものをエッチングガスとして用いること
は、炭素の反応生成物の生成は抑制されるが、化合物半
導体面が酸化され後の酸処理で溶けて削られるため、不
適当である。また、塩素を含むCCl2 2 やCCl4
等の塩素系ガスは、化合物半導体のGaAsやInPを
エッチングするためやはり不適当である。
It is to be noted that a gas such as CF 4 containing carbon contains oxygen O
Although the use of a gas to which 2 is added as an etching gas suppresses the formation of a reaction product of carbon, it is inappropriate because the compound semiconductor surface is oxidized and melted and removed by an acid treatment afterwards. In addition, CCl 2 F 2 containing chlorine or CCl 4
Is also unsuitable for etching GaAs or InP of a compound semiconductor.

【0043】また、本発明の一実施の形態によれば、絶
縁膜開口の側面に傾斜を設けることができる。すなわ
ち、フォトレジスト膜をマスクに異方性の強いRIEで
絶縁膜を約半分までエッチングした後、フォトレジスト
膜開口を横方向に後退させながら絶縁膜をエッチングす
ると、フォトレジストの後退した部分の絶縁膜がエッチ
ングされることにより、開口の側面に傾斜が形成され
る。
Further, according to the embodiment of the present invention, a slope can be provided on the side surface of the insulating film opening. That is, after the insulating film is etched to about half by RIE with strong anisotropy using the photoresist film as a mask, the insulating film is etched while the opening of the photoresist film is retreated in the lateral direction. By etching the film, a slope is formed on the side surface of the opening.

【0044】フォトレジスト膜を横方向に後退させる方
法としては、フッ素系ガスに酸素を添加すること、フッ
素系ガスで圧力を高めること、塩素系ガスを用いるこ
と、若しくは、塩素系ガスにフッ素系ガスを混合したも
のを用いること等が可能である。絶縁膜の上部はフォト
レジストが後退することで傾斜が生じるが、始めのRI
Eで付けられた溝は、上部のフォトレジストがなくなっ
ても、エッチングの異方性によりその形状が保たれて開
口下部に転写される。第1の酸素を添加する方法はエッ
チングガス圧を低く保つことができ、異方性を確保し易
く、最も安定している。第2のエッチングガス圧を高め
る方法は酸素を導入できない場合に有効である。
The method of retreating the photoresist film in the lateral direction includes adding oxygen to the fluorine-based gas, increasing the pressure with the fluorine-based gas, using a chlorine-based gas, or adding a fluorine-based gas to the chlorine-based gas. It is possible to use a mixture of gases. Although the top of the insulating film is inclined by the receding photoresist, the first RI
Even if the upper photoresist is lost, the groove formed by E retains its shape due to the anisotropy of etching and is transferred to the lower part of the opening. The first method of adding oxygen can keep the etching gas pressure low, easily secure anisotropy, and is the most stable. The second method for increasing the etching gas pressure is effective when oxygen cannot be introduced.

【0045】従来技術で述べたように、エッチングに等
方性が増すため、横方向のエッチングが進行する。第3
の塩素系ガスはフォトレジストをエッチングし易く等方
的になり易い。このためフッ素系ガスを混合し、塩素の
効果を弱めることが有効である。
As described in the prior art, since the etching becomes more isotropic, the etching in the lateral direction proceeds. Third
Is easy to etch the photoresist and tends to be isotropic. Therefore, it is effective to mix fluorine-based gas to weaken the effect of chlorine.

【0046】上記のフォトレジスト膜をエッチング途中
から後退させる方法によれば、開口上部の側面に傾斜を
形成することが可能であるため、開口が微細化された場
合においても、開口側面を電極金属によって被覆するこ
とが可能になり、電極金属の断線事故や抵抗値増大を防
止することが可能になる。
According to the above-described method of retreating the photoresist film from the middle of the etching, it is possible to form a slope on the side surface of the upper portion of the opening. Thus, it is possible to prevent the electrode metal from being broken and the resistance value from increasing.

【0047】それでは、本発明の実施の形態について図
面を参照して説明する。
Now, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0048】(第1の実施の形態)図1は、本発明の第
1乃至第4の実施の形態に共通する製造途中段階での断
面図であり、図2は第1乃至第4の実施の形態を説明す
るためのこれらの実施の形態に共通するレイアウトパタ
ーン図である。図2のA−A′線での断面図が図1であ
る。
(First Embodiment) FIG. 1 is a cross-sectional view in the middle of manufacturing which is common to the first to fourth embodiments of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of the first to fourth embodiments. FIG. 13 is a layout pattern diagram common to these embodiments for describing the embodiment. FIG. 1 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG.

【0049】まず、図1に示すように、半絶縁性i形G
aAsからなる半導体基板1上に、MOCVD法(Metal
Organic Chemical Vapor Deposition) もしくはMBE
法(Molecular Beam Epitaxy)により結晶層を成長させ
る。すなわち、バッファ層11としてi形GaAsを厚
さ500nmに、チャネル層2としてキャリア濃度2.
0×1018cm-3のn形Al0.3 Ga0.7 Asを厚さ4
0nmに、コンタクト層3としてキャリア濃度4.0×
1018cm-3のn形GaAsを厚さ100nmに順次成
長させる。なお、図1以外の図ではバッファ層11を省
略する。
First, as shown in FIG.
The MOCVD method (Metal
Organic Chemical Vapor Deposition) or MBE
A crystal layer is grown by a method (Molecular Beam Epitaxy). That is, i-type GaAs has a thickness of 500 nm as the buffer layer 11 and a carrier concentration of 2.
0 × 10 18 cm −3 n-type Al 0.3 Ga 0.7 As
0 nm, the carrier concentration of the contact layer 3 is 4.0 ×
An n-type GaAs of 10 18 cm -3 is sequentially grown to a thickness of 100 nm. Note that the buffer layer 11 is omitted in drawings other than FIG.

【0050】チャネル層2の管理を次のように行う。チ
ャネル層までを成長させた状態でコンタクト層を成長さ
せずに成長装置から基板を取り出した後、直ちにアルミ
ニウムAlを蒸着し、所定の形状にパターニングしてシ
ョットキー電極を形成する。この電極に接近して、イン
ジウムInを合金化したオーム性電極を形成し、印加電
圧と静電容量の関係(すなわち、C−V特性)からキャ
リア濃度の分布特性を求め、ドーピングされたキャリア
濃度を確認する。C−V特性でのチャネル層の管理仕様
は、印加電圧0Vにおけるドーピングされたキャリア濃
度およびその精度が2×1018cm-3で±10%であ
り、キャリア濃度1×1016cm-3となるピンチオフ電
圧が−1.3±0.20Vである。なお、FET作製後
には、そのしきい値電圧VT の精度が±0.15Vであ
ることにより管理できるが、上記の管理方法は簡便な静
電容量の測定法を用いるために精度が低くなっている。
なお、各々の精度の±値は2σを使用した。σは標準偏
差である。
The management of the channel layer 2 is performed as follows. After taking out the substrate from the growth apparatus without growing the contact layer in a state where the channel layer has been grown, aluminum Al is immediately deposited and patterned into a predetermined shape to form a Schottky electrode. An ohmic electrode formed by alloying indium In is formed close to the electrode, and the distribution characteristic of the carrier concentration is obtained from the relationship between the applied voltage and the capacitance (that is, CV characteristic). Check. The management specification of the channel layer in the CV characteristics is that the concentration of the doped carrier at an applied voltage of 0 V and the accuracy thereof are ± 10% at 2 × 10 18 cm −3 , and the carrier concentration is 1 × 10 16 cm −3 . The pinch-off voltage is -1.3 ± 0.20V. Incidentally, after making FET, although the accuracy of the threshold voltage V T can manage by a ± 0.15V, the accuracy for the management method described above using the measurement method of simple capacitance lower ing.
Note that 2 ± was used as the ± value of each precision. σ is the standard deviation.

【0051】さらに成長膜厚に関して、バッファ層をi
形GaAsとi形AlGaAsの繰り返し積層とし、X
線による測定で平均的な繰り返し膜厚を検査することが
できる。例えば、自転公転型のMOCVDを用いて各層
20nmの10回周期分成長させ、1周期(40nm)
分の膜厚精度を±2nmとすることができる。
Further, regarding the growth film thickness, the buffer layer is made i
X-type GaAs and i-type AlGaAs are repeatedly laminated.
The average repetition film thickness can be inspected by the line measurement. For example, each layer is grown for 10 cycles of 20 nm using a rotation-revolution type MOCVD, and one cycle (40 nm) is formed.
The accuracy of the film thickness per minute can be ± 2 nm.

【0052】次に、このエピタキシャル成長半導体基板
に対しフォトリソグラフィ技術を利用して加工を加え半
導体装置を作製する。図2に示したレイアウト図を参照
してFETの形成過程を簡単に説明する。まず、素子分
離領域21の逆パターンの活性領域を被覆するフォトレ
ジスト膜を設け、イオン注入により素子分離を行う。す
なわち、11+ イオンを、加速エネルギー200ke
V、注入ドース1×1013cm-2の条件でイオン注入を
行って、素子分離領域21に欠陥を生じさせ、高抵抗化
させる。次に、コンタクト領域22上を覆うフォトレジ
スト膜を形成し、コンタクト層3を加工する(図1参
照)。次に、全面を覆う絶縁膜を設け、ゲート開口23
の開口パターンのフォトレジスト膜を設け絶縁膜をエッ
チングしてゲート開口23を形成する。次に、電極金属
を堆積し、ゲート電極24のパターンに加工する。次
に、オーム性電極25,26のパターンに開口を有する
フォトレジスト膜を形成して絶縁膜を開口し、そのフォ
トレジスト膜を用いてオーム性金属をリフトオフしてソ
ース電極(25)とドレイン電極(26)を形成すれ
ば、FETの形成工程が完了する。なお、ゲート開口2
3はソース側に近づけられている。
Next, a semiconductor device is manufactured by processing the epitaxially grown semiconductor substrate by utilizing photolithography technology. The process of forming the FET will be briefly described with reference to the layout diagram shown in FIG. First, a photoresist film covering an active region having a pattern opposite to that of the element isolation region 21 is provided, and element isolation is performed by ion implantation. That is, 11 B + ions are converted to an acceleration energy of 200 ke.
Ion implantation is performed under the conditions of V and an implantation dose of 1 × 10 13 cm −2 to cause defects in the element isolation region 21 and increase the resistance. Next, a photoresist film covering the contact region 22 is formed, and the contact layer 3 is processed (see FIG. 1). Next, an insulating film covering the entire surface is provided, and the gate opening 23 is formed.
A gate opening 23 is formed by providing a photoresist film having the opening pattern described above and etching the insulating film. Next, an electrode metal is deposited and processed into a pattern of the gate electrode 24. Next, a photoresist film having an opening in the pattern of the ohmic electrodes 25 and 26 is formed to open an insulating film, and the ohmic metal is lifted off using the photoresist film to form a source electrode (25) and a drain electrode. By forming (26), the FET forming process is completed. The gate opening 2
3 is closer to the source side.

【0053】次に、エピタキシャル成長基板の作製後の
本実施の形態の工程について、図1および図2のA−
A′線での工程順の断面図である図3(a)〜(d)を
参照して、より詳細に説明する。
Next, the steps of the present embodiment after the production of the epitaxial growth substrate will be described with reference to FIGS.
This will be described in more detail with reference to FIGS. 3A to 3D, which are cross-sectional views in the order of steps along the line A ′.

【0054】図1に示すように、図2に示すコンタクト
領域22に対応するフォトレジスト膜12を設け、コン
タクト層3をドライエッチングする。ECR装置を用
い、BCl3 を15sccmとSF6 を5sccm(2
5%)と混合したガスで圧力1mTorrで行なう。下
層のチャネル層2が露出したところでフッ化アルミニウ
ムAlFx が表面を覆うためエッチングが停止する。こ
のGaAsとAlGaAsのエッチング選択比は100
倍以上である。フォトレジスト膜12を有機溶剤で除去
し、希釈塩酸に数分漬けるとフッ化された層が除去され
る。なお、有機洗浄は、超音波を加え、メチルエチルケ
トンで数回とイソプロパノ一ルの順で行ない、乾燥す
る。希釈塩酸は、36%の濃塩酸と純水を1:1で混合
した20℃の液である。
As shown in FIG. 1, a photoresist film 12 corresponding to the contact region 22 shown in FIG. 2 is provided, and the contact layer 3 is dry-etched. Using an ECR apparatus, BCl 3 was 15 sccm and SF 6 was 5 sccm (2 sccm).
5%) at a pressure of 1 mTorr. When the lower channel layer 2 is exposed, the etching is stopped because aluminum fluoride AlF x covers the surface. The etching selectivity between GaAs and AlGaAs is 100
More than double. When the photoresist film 12 is removed with an organic solvent and immersed in diluted hydrochloric acid for several minutes, the fluorinated layer is removed. Note that the organic washing is performed by applying ultrasonic waves, performing several times with methyl ethyl ketone and then isopropanol, and drying. The diluted hydrochloric acid is a 20 ° C. liquid obtained by mixing 36% concentrated hydrochloric acid and pure water at a ratio of 1: 1.

【0055】このGaAsのエッチング条件ではフォト
レジスト膜をマスクにするが、炭素の反応生成物は問題
になってない。GaAsとフォトレジストのエッチング
比が約50倍と大きく、フオトレジストのエッチングが
少ないためと考えられる。また、GaAsのエッチング
速度が速いため、エッチング電力も小さくて済み、フォ
トレジストの硬化もなく、有機溶剤で簡単に除去でき
る。
Under the GaAs etching conditions, the photoresist film is used as a mask, but the reaction product of carbon does not matter. This is probably because the etching ratio between GaAs and the photoresist is as large as about 50 times, and the etching of the photoresist is small. Further, since the etching rate of GaAs is high, the etching power is small, the photoresist is not hardened, and it can be easily removed with an organic solvent.

【0056】次に、図3(a)に示すように、絶縁膜4
としてシリコン酸化膜SiO2 を厚さ700nmに堆積
し、図2のゲート開口23に対応する開口を有するフォ
トレジスト膜5を設ける。厚さ約1μmで、開口の横幅
1.0μmである。ステッパの露光精度を上げるためフ
ォトレジスト膜5下には反射防止膜を挿入されている。
反射防止膜としてはWSi膜を用いることができる。こ
のフォトレジスト膜をマスクに、平行平板型のRIE装
置で絶縁膜膜4を残り膜厚が約100nmとなるまでエ
ッチングして底部に一部絶縁膜を残したゲート開口6を
形成する。条件は、CF4 と流量割合20%のH2 との
混合ガスでガス圧が80mTorr、イオンシース電圧
は70Vである。
Next, as shown in FIG.
Then, a silicon oxide film SiO 2 is deposited to a thickness of 700 nm, and a photoresist film 5 having an opening corresponding to the gate opening 23 in FIG. 2 is provided. The thickness is about 1 μm, and the width of the opening is 1.0 μm. An antireflection film is inserted under the photoresist film 5 to increase the exposure accuracy of the stepper.
A WSi film can be used as the anti-reflection film. Using the photoresist film as a mask, the insulating film film 4 is etched by a parallel plate type RIE apparatus until the remaining film thickness becomes about 100 nm, thereby forming a gate opening 6 partially leaving the insulating film at the bottom. The conditions are a mixed gas of CF 4 and H 2 at a flow rate of 20%, a gas pressure of 80 mTorr, and an ion sheath voltage of 70 V.

【0057】次に、図3(b)に示すように、酸素プラ
ズマでフォトレジスト膜5を灰化除去し有機洗浄を行
う。この後、図3(c)に示すように、ECR法ドライ
エッチングにより絶縁膜4を150nmエッチングし、
ゲート開口6をチャネル層2にまで貫通させる。エッチ
ング条件は、SF6 ガスで圧力は1mTorr、イオン
シース電圧は2V以下、SiO2 エッチング速度は36
nm/分である。
Next, as shown in FIG. 3B, the photoresist film 5 is ashed and removed with oxygen plasma, and organic cleaning is performed. Thereafter, as shown in FIG. 3C, the insulating film 4 is etched by 150 nm by ECR dry etching.
The gate opening 6 penetrates to the channel layer 2. The etching conditions were SF 6 gas, a pressure of 1 mTorr, an ion sheath voltage of 2 V or less, and an SiO 2 etching rate of 36.
nm / min.

【0058】この後、有機洗浄と希釈塩酸処理を行いシ
ョットキー性金属10としてWSix を厚さ200nm
にスパッタ蒸着する。半導体基板をスパッタ・ターゲッ
トからある程度、例えば、15cm以上離すことで、タ
ーゲット付近に存在する電子やイオンの影響を抑制でき
る。この後、水素雰囲気中で400℃,30分間の熱処
理を行ない、軽い損傷を回復させる。改めて低抵抗化の
ために膜厚30nmのTiと膜厚600nmのAuをス
パッタ蒸着する。
[0058] Thereafter, a thickness of 200nm to WSi x as a Schottky metal 10 performs diluted hydrochloric acid treatment and organic cleaning
Is deposited by sputtering. By separating the semiconductor substrate from the sputter target to some extent, for example, 15 cm or more, the influence of electrons and ions existing near the target can be suppressed. Thereafter, heat treatment is performed at 400 ° C. for 30 minutes in a hydrogen atmosphere to recover the light damage. Again, for the purpose of lowering the resistance, 30 nm thick Ti and 600 nm thick Au are deposited by sputtering.

【0059】次に、図3(d)に示すように、図2のゲ
ート電極24のパターンでイオンミリング加工してゲー
ト電極7を形成する。さらに、図2のオーム性電極2
5,26のパターンで絶縁膜4をバッファードフッ酸で
開口し、オーム性金属であるAuGeNiを蒸着しリフ
トオフを行った後熱処理により合金化してソース電極8
とドレイン電極9を形成する。
Next, as shown in FIG. 3D, the gate electrode 7 is formed by ion milling with the pattern of the gate electrode 24 of FIG. Further, the ohmic electrode 2 of FIG.
The insulating film 4 is opened with buffered hydrofluoric acid in patterns 5 and 26, AuGeNi as an ohmic metal is deposited, lifted off, and then alloyed by heat treatment to form a source electrode 8.
And a drain electrode 9 are formed.

【0060】直径76mm(3インチ)のウェハで約8
0枚試作した。得られたFETのしきい値電圧VT はM
OCVD成長バッチ間およびウェハ内を含めて−0.9
2±0.15V(2σ)で、最大相互コンダクタンスg
mは平均で360mS/mmであった。VT のウェハ面
内での標準偏差σは30〜50mVであった。素子形成
後のTEM観察によると、チャネル層2の削れは、コン
タクト層3のエッチングで約3nm、絶縁膜4の開口形
成で約3nmであった。初期の厚さ40nmに対して6
nmが削られ、34nmが残っている。この膜厚付近の
T ではチャネル厚1nmの変化に対し約100mVの
T が変化が対応するため、上記の測定結果より総合的
な厚さ精度は±1.5nmであると推定できる。
Approximately 8 for a 76 mm (3 inch) diameter wafer
Zero prototypes were produced. The threshold voltage V T of the obtained FET is M
-0.9 including between OCVD growth batches and within the wafer
2 ± 0.15V (2σ), maximum transconductance g
m was 360 mS / mm on average. The standard deviation σ in the wafer surface of the V T was 30~50MV. According to the TEM observation after the device formation, the shaving of the channel layer 2 was about 3 nm by etching the contact layer 3 and about 3 nm by forming the opening of the insulating film 4. 6 for an initial thickness of 40 nm
nm is shaved off, leaving 34 nm. Since V T of about 100mV to changes in the membrane channel thickness in V T near thickness 1nm changes correspond, overall thickness accuracy than the measurement results can be estimated to be ± 1.5 nm.

【0061】比較実験として、最初のRIEでのSiO
2 残し膜厚を100nmから薄くしていくと、50nm
以下になるとVT が正側に変化して浅くなり、ウェハ面
内での均一性が低下した。SiO2 膜を残さずに開口し
た場合にはチャネル層が損傷を受けキャリアが消滅して
しまうことにより、全くの不導通となる。この損傷は、
400℃の熱処理では回復できなかった。
As a comparative experiment, the SiO 2 in the first RIE was
2 When the remaining film thickness is reduced from 100 nm, 50 nm
Becomes below V T becomes shallow changed to the positive side, the uniformity in the wafer surface is reduced. If the opening is made without leaving the SiO 2 film, the channel layer will be damaged and the carriers will disappear, resulting in complete non-conduction. This damage
The heat treatment at 400 ° C. failed to recover.

【0062】よって、最初のRIEでのSiO2 膜残し
膜厚は、損傷が現れ始める膜厚50nm以上が必要とな
るが、RIEのエッチング精度を考慮して、本実施の形
態ではその2倍の100nmに設定した。
Therefore, the remaining film thickness of the SiO 2 film in the first RIE needs to be 50 nm or more at which damage starts to appear, but in the present embodiment, it is twice as large in consideration of the etching accuracy of the RIE. It was set to 100 nm.

【0063】第2の比較実験として、RIEでのSiO
2 残し膜厚を100nmとし、フォトレジスト膜を残し
たまま、残膜のエッチングをECR法エッチングにより
行った。SiO2 膜エッチング量を150〜300nm
と変化させ、有機洗浄でフォトレジスト膜を除去した
後、希釈塩酸処理を行い、第1の実施の形態と同様に各
電極を形成した。ウェハ面内のゲート順方向の電圧電流
特性において、電流が流れ難く(不導通状態に近く)不
均一であった。ゲート電圧とドレイン電流の特性におい
ても、ゲートが正常に機能していないため、ドレイン電
流がほとんど変化しないものが多かった。また、SiO
2 膜のエッチング量にはほとんど依存せず、ゲート電極
界面に炭素の反応生成物が残っているためである。
As a second comparative experiment, SiO 2
(2) The remaining film was set to 100 nm, and the remaining film was etched by ECR method while the photoresist film was left. 150~300nm the SiO 2 film etching amount
After removing the photoresist film by organic washing, a diluted hydrochloric acid treatment was performed to form each electrode in the same manner as in the first embodiment. In the voltage-current characteristics in the gate forward direction in the wafer surface, current did not easily flow (close to a non-conductive state) and was non-uniform. Regarding the characteristics of the gate voltage and the drain current, in many cases, the drain did not substantially change because the gate did not function properly. In addition, SiO
This is because the reaction product of carbon remains at the gate electrode interface almost without depending on the etching amount of the two films.

【0064】また、第3の比較実験として、このECR
法によるエッチング後に円筒型装置で酸素プラズマを加
え、有機洗浄でフォトレジスト膜を除去し、希釈塩酸処
理をして同様に各電極を形成した。10分間の酸素プラ
ズマ処理により順方向バイアスでのゲート導通特性は改
善されるが、不導通のサンプルも残った。30分の処理
を行った場合にはゲート不導通がなくなり、特性も均一
になった。しかし、しきい値電圧VT は−0.6±0.
2Vと浅くなり、ウェハ面内のσ値も40〜80mVと
大きくなった。酸素プラズマで面内が不均一に酸化さ
れ、酸処理で溶けて削られているためと考えられる。
As a third comparative experiment, this ECR
After the etching by the method, oxygen plasma was added by a cylindrical device, the photoresist film was removed by organic washing, and a diluted hydrochloric acid treatment was performed to similarly form each electrode. The gate conduction characteristics with forward bias were improved by the oxygen plasma treatment for 10 minutes, but non-conductive samples remained. When the treatment was performed for 30 minutes, the gate non-conduction was eliminated, and the characteristics became uniform. However, the threshold voltage V T is -0.6 ± 0.
It became shallow to 2 V, and the σ value in the wafer surface also increased to 40 to 80 mV. It is considered that the surface was oxidized non-uniformly by the oxygen plasma, and was melted and cut by the acid treatment.

【0065】第4の比較実験として、本実施の形態で
の、ECR法によるSiO2 膜のオーバーエッチングの
影響を調べた。開口横幅1.0μmの開口内でのエッチ
ング速度は平面での36nm/分に比べて約5%小さ
い。開口内に残したSiO2 膜約100nmに対して平
面でのSiO2 膜エッチング量を150、200、25
0、300nmと変化させた。各々5枚のウェハを試作
したときの平均VT /σ値は、−936/42mV,−
928/39mV,−851/47mV,−683/6
2mVとなった。ECRオーバーエッチングにより、チ
ャネル結晶層への損傷と、その後の酸処理による結晶削
れの両方の効果でVT が浅く不均一になっていると考え
られる。低損傷と言われるECR法を用いる場合におい
てもオーバーエッチングが大きければ悪影響が生じるた
め、オーバーエッチングは少なくすることが望ましい。
As a fourth comparative experiment, the influence of over-etching of the SiO 2 film by the ECR method in the present embodiment was examined. The etching rate in an opening having an opening width of 1.0 μm is about 5% smaller than 36 nm / min in a plane. The etching amount of the SiO 2 film in the plane is 150, 200, 25 for about 100 nm of the SiO 2 film left in the opening.
0 and 300 nm. The average V T / σ value when five wafers were each prototyped was -936/42 mV,-
928 / 39mV, -851 / 47mV, -683/6
It became 2 mV. The ECR overetching is believed that the damage to the channel crystal layer, effective in V T of both scraping crystals by subsequent acid treatment has become shallow uneven. Even in the case of using the ECR method, which is said to be low damage, if the over-etching is large, an adverse effect occurs.

【0066】(第2の実施の形態)第5の比較実験とし
て、絶縁膜4の最終エッチングをECR法ではない平行
平板型RIEで行なった。条件は、SF6 ガスで150
mTorrと高いガス圧にし、高周波電力をプラズマが
生じる最低に近づけ、イオンシース電圧を20Vと下げ
た。SiO2 膜のエッチング速度は4nm/分である。
平面でのSiO2 膜エッチング量を150、200、2
50nmと変化させた。各々5枚のウェハを試作したと
きの平均VT /σの値は、−927/46mV,−78
4/65mV,−259/143mVとなった。ECR
法と比べ、SiO2 膜オーバーエッチング量に対してV
T の浅くなり方が大きく、均一性も速く悪くなってい
る。これはECR法の方が低損傷なためである。しか
し、RIEであってもイオンシース電を小さくし、オー
バーエッチングを少なくすれば、余裕度は少ないが、利
用可能である。
(Second Embodiment) As a fifth comparative experiment, the final etching of the insulating film 4 was performed by a parallel plate type RIE instead of the ECR method. The conditions are 150 for SF 6 gas.
The gas pressure was increased to mTorr, the high-frequency power was brought close to the minimum at which plasma was generated, and the ion sheath voltage was reduced to 20V. The etching rate of the SiO 2 film is 4 nm / min.
The etching amount of the SiO 2 film in the plane is 150, 200, 2
It was changed to 50 nm. The value of the average V T / sigma when the prototype of each 5 wafers, -927 / 46mV, -78
4/65 mV and -259/143 mV. ECR
V compared to SiO 2 film overetching
T becomes shallower and the uniformity becomes faster and worse. This is because the ECR method has lower damage. However, even in the case of RIE, if the ion sheath voltage is reduced and over-etching is reduced, it is possible to use the RIE with a small margin.

【0067】(第3の実施の形態)従来例3として説明
した、側壁絶縁膜でゲート開口を細めると同時に開口上
部に傾斜を付ける方法を、本発明に適用した例を述べ
る。図4(a)〜(d)は、本発明の第3の実施の形態
を説明するための工程断面図である。開口を有するフォ
トレジスト膜を設けるまでの工程は先の第1の実施の形
態と同様であり、図4(a)が図3(b)に相当する。
(Third Embodiment) An example in which the method of narrowing the gate opening with the side wall insulating film and inclining the upper part of the opening as described in Conventional Example 3 is applied to the present invention will be described. FIGS. 4A to 4D are process cross-sectional views for explaining a third embodiment of the present invention. Steps until a photoresist film having an opening is provided are the same as those in the first embodiment, and FIG. 4A corresponds to FIG. 3B.

【0068】図4(a)に示すように、絶縁膜4として
シリコン酸化膜を厚さ700nmに堆積し、その上に横
幅1.0μmの開口を有する厚さ1μmのフォトレジス
ト膜5を設け、平行平板型のRIE装置により絶縁膜4
を残り膜厚が約100nmとなるまでエッチングして底
部に一部絶縁膜を残したゲート開口6を形成する。次
に、図4(b)に示すように、フォトレジスト膜5を除
去し、側壁膜形成用絶縁膜13としてSiO2 を厚さ3
00nmに堆積する。
As shown in FIG. 4A, a silicon oxide film is deposited as an insulating film 4 to a thickness of 700 nm, and a 1 μm thick photoresist film 5 having a 1.0 μm wide opening is provided thereon. Insulating film 4 by a parallel plate type RIE device
Is etched until the remaining film thickness becomes about 100 nm, thereby forming a gate opening 6 partially leaving an insulating film at the bottom. Next, as shown in FIG. 4B, the photoresist film 5 is removed, and SiO 2 having a thickness of 3 is formed as an insulating film 13 for forming a side wall film.
Deposit at 00 nm.

【0069】次に、図4(c)に示すように、RIEに
より絶縁膜4を約100nm残すまで全面エッチングし
て側壁絶縁膜19を形成する。続いて、ECR法ドライ
エッチングにより絶縁膜4を200nmエッチングし、
ゲート開口6aをチャネル層2に至るまで貫通させる。
このときゲート開口6aは、側壁絶縁膜19により狭め
られて形成される。このゲート開口底の横寸法がゲート
長となり、この場合は0.6μmである。単純に平面厚
さと同等の厚さの側壁絶縁膜が形成されるならばゲート
長は0.4μmになる筈であるが、この差は、側面の厚
さが平面より薄いこと、ECR法エッチングで横方向に
もエッチングされることにより生じる。
Next, as shown in FIG. 4C, the entire surface is etched by RIE until about 100 nm of the insulating film 4 is left to form a side wall insulating film 19. Subsequently, the insulating film 4 is etched by 200 nm by ECR dry etching,
The gate opening 6a is penetrated to reach the channel layer 2.
At this time, the gate opening 6a is formed to be narrowed by the side wall insulating film 19. The lateral dimension of the gate opening bottom is the gate length, in this case 0.6 μm. If a sidewall insulating film having a thickness equal to the plane thickness is simply formed, the gate length should be 0.4 μm. This is caused by etching in the lateral direction.

【0070】次に、図4(d)に示すように、第1の実
施の形態と同様に各電極を形成してFETの作製工程が
完了する。
Next, as shown in FIG. 4D, each electrode is formed in the same manner as in the first embodiment, and the fabrication process of the FET is completed.

【0071】側壁絶縁膜を利用することでゲート開口が
縮小され、同時にゲート開口の上部に側壁絶縁膜による
曲面が形成されゲート金属の埋め込み性が改善されい
る。得られたFETのしきい値電圧VT はMOCVD成
長バッチ間およびウェハ内を含めて−0.98±0.1
5V(2σ)で、最大相互コンダクタンスgmは平均で
420mS/mmであった。VT のウェハ面内での標準
偏差σは30〜50mVであった。実施形態1の例に比
べてゲート長が1.0μmから0.6μmに短くなった
短チャネル効果でVT が深くなると同時にgmが向上し
ている。
By using the sidewall insulating film, the gate opening is reduced, and at the same time, a curved surface is formed by the sidewall insulating film above the gate opening, so that the burying property of the gate metal is improved. The threshold voltage V T of the obtained FET is −0.98 ± 0.1 including between MOCVD growth batches and within a wafer.
At 5 V (2σ), the maximum transconductance gm averaged 420 mS / mm. The standard deviation σ in the wafer surface of the V T was 30~50MV. Exemplary gate length as compared with the example of the first is the V T the short channel effect is shortened from 1.0μm to 0.6μm have improved Deeper simultaneously gm is.

【0072】(第4の実施の形態)微細電極の接続性を
側壁絶縁膜を用いずに改善した例について説明する。図
5(a)〜(d)は、本発明の第4の実施の形態を説明
するための工程断面図である。
(Fourth Embodiment) An example in which the connectivity of a fine electrode is improved without using a sidewall insulating film will be described. FIGS. 5A to 5D are process cross-sectional views for explaining a fourth embodiment of the present invention.

【0073】絶縁膜を設けるまでは第1の実施の形態と
同様であり、図5(a)が図3(b)に相当している。
図5(a)に示すように、絶縁膜4として厚さ700n
mのシリコン酸化膜を堆積した後、その上に開口幅が
0.4μmと短い開口を有する厚さ約1μmのフォトレ
ジスト膜5を設ける。このフォトレジスト膜5の下には
ステッパの露光精度を向上させるために反射防止膜が挿
入されている。このフォトレジスト膜をマスクとして、
RIEにより絶縁膜4を半分の約300nm残すまでエ
ッチングしてゲート開口6を形成する。条件はCF4
流量割合20%のH2 とを用いガス圧80mTorrで
行なう。次に、図5(b)に示すように、ECR法ドラ
イエッチングで、CF4 14sccmに酸素O2 6sc
cm(30%)を混合したガスで圧力1mTorrでエ
ッチングを追加し、ゲート開口6内の絶縁膜4を約50
nmまで薄くする。このときフォトレジスト膜5はエッ
チングされてその開口は横方向に広がるが、これと同時
に絶縁膜4のゲート開口上部に傾斜が生じる。しかし最
初のRIEで設けた開口形状は、上部にフォトレジスト
膜が無くなっても、エッチバックでそのまま開口下部に
転写される。ただしECR法ドライエッチングは低損傷
条件で異方性が強くないため、底の横寸法は0.5μm
と広がる。そして傾斜が生じたゲート開口6の上部の横
寸法は約1.2μmである。
The steps up to the provision of the insulating film are the same as those in the first embodiment, and FIG. 5A corresponds to FIG. 3B.
As shown in FIG. 5A, the insulating film 4 has a thickness of 700 n.
After the m-th silicon oxide film is deposited, a photoresist film 5 having a thickness of about 1 μm and a short opening having a width of 0.4 μm is provided thereon. An antireflection film is inserted under the photoresist film 5 in order to improve the exposure accuracy of the stepper. Using this photoresist film as a mask,
The gate opening 6 is formed by etching the insulating film 4 by RIE until half of the insulating film 4 remains about 300 nm. Conditions is carried out at a gas pressure of 80mTorr used and H 2 of CF 4 and flow rate of 20%. Next, as shown in FIG. 5 (b), an ECR method dry etching, oxygen O 2 6sc the CF 4 14 sccm
Etching is performed at a pressure of 1 mTorr with a gas mixed with a concentration of 30 cm (30%), and the insulating film 4 in the gate opening 6 is formed by about 50 mTorr.
Thin to nm. At this time, the photoresist film 5 is etched and its opening widens in the lateral direction, but at the same time, an inclination occurs above the gate opening of the insulating film 4. However, the opening shape provided by the first RIE is transferred to the lower portion of the opening as it is by etching back even if the photoresist film is not present on the upper portion. However, since the ECR dry etching has low anisotropy under low damage conditions, the lateral dimension of the bottom is 0.5 μm.
And spread. The lateral dimension of the upper part of the inclined gate opening 6 is about 1.2 μm.

【0074】次に、図5(c)に示すように、酸素プラ
ズマでフォトレジスト膜5を灰化除去し、有機洗浄を行
った後、SF6 ガスを用いたECR法ドライエッチング
で絶縁膜4を100nmエッチングし、ゲート開口6か
らチャネル層2の表面を露出させる。次に、図5(d)
に示すように、第1の実施の形態と同様に各電極を形成
してFETの作製工程が完了する。
Next, as shown in FIG. 5C, the photoresist film 5 is ashed and removed by oxygen plasma, and organic cleaning is performed. Then, the insulating film 4 is subjected to ECR dry etching using SF 6 gas. Is etched by 100 nm to expose the surface of the channel layer 2 from the gate opening 6. Next, FIG.
As shown in (1), each electrode is formed in the same manner as in the first embodiment, and the manufacturing process of the FET is completed.

【0075】ゲート開口の上部にはフォトレジストの横
方向への後退により傾斜が生じており、これによりゲー
ト金属の埋め込み性が改善されている。また、RIEに
比ベて低損傷なECR法でエッチングしているため、結
晶面が露出する直前まで薄くすることができる。むしろ
成膜の均一性、RIEおよびECR法のエッチング均一
性から、結晶面が露出しないように残す膜厚を決めるこ
とができる。上記の実施の形態ではウェハ周辺で成膜が
薄く、エッチングも速いため、中央の残し膜厚を50n
mとした。このためフォトレジスト膜を除去した後のエ
ッチバック量を少なくすることができる。また、開口上
部が傾斜で広がっているため、開口底部のエッチング速
度もあまり下がらない。
A slope is formed above the gate opening due to the retreat of the photoresist in the lateral direction, thereby improving the burying property of the gate metal. Further, since the etching is performed by the ECR method which is less damaged than RIE, the thickness can be reduced to just before the crystal plane is exposed. Rather, based on the uniformity of film formation and the etching uniformity of the RIE and ECR methods, it is possible to determine the film thickness to be left without exposing the crystal plane. In the above embodiment, since the film is thin around the wafer and the etching is fast, the remaining film thickness at the center is 50n.
m. Therefore, the amount of etch back after the removal of the photoresist film can be reduced. Further, since the upper portion of the opening is inclined and widened, the etching rate at the bottom of the opening does not decrease much.

【0076】得られたFETのしきい値電圧VT はMO
CVD成長バッチ間およびウェハ内を含めて−1.03
±O.15V(2σ)で、最大相互コンダクタンスgmは
平均で440mS/mmであった。VT のウェハ面内で
の標準偏差σは30〜60mVであった。第1及び第3
の実施の形態の例に比較してゲート長が短くなっている
ため、短チャネル効果でVT が深くなるが、均一性や再
現性自体は他の実施の形態の場合と変わらない。
The threshold voltage V T of the obtained FET is expressed as MO
-1.03 including between CVD growth batches and within the wafer
At ± 0.15 V (2σ), the maximum transconductance gm was 440 mS / mm on average. The standard deviation σ in the wafer surface of the V T was 30~60MV. First and third
Since that is the shorter gate length as compared to the example of the embodiment, although V T in the short channel effect becomes deeper, uniformity and reproducibility itself is the same as that in the case of the other embodiments.

【0077】(第5の実施の形態)横方向への後退エッ
チングを、ECR法ではなく、RIEでエッチングガス
圧を高めて行なう場合について説明する。条件は、CF
4 ガスで150mTorrと高いガス圧にし、イオンシ
ース電圧を40Vと下げた。SiO2 膜のエッチング速
度は18nm/分である。ゲート開口底面の絶縁膜4を
100nm残すまで行う。この場合、底の横方向の寸法
は約0.6μmと広がった。そして開口上部の開口寸法
は約1.2μmであり、開口上部に傾斜が形成できた。
(Fifth Embodiment) A description will be given of the case where the backward etching in the lateral direction is performed not by the ECR method but by increasing the etching gas pressure by RIE. The condition is CF
The gas pressure was increased to 150 mTorr with four gases, and the ion sheath voltage was reduced to 40 V. The etching rate of the SiO 2 film is 18 nm / min. The process is performed until the insulating film 4 on the bottom of the gate opening is left at 100 nm. In this case, the lateral dimension of the bottom widened to about 0.6 μm. The size of the opening above the opening was about 1.2 μm, and a slope could be formed above the opening.

【0078】(第6の実施の形態)フォトレジスト膜を
横方向へ後退エッチングするガスは、エッチングが半導
体結晶を露出させるものではないため、絶縁膜(SiO
2 )をエッチングできるもであればほぼ利用できる。フ
ッ素系ではSF6 やNF3 等が使用可能で、さらに酸素
を添加することができる。塩素系ガスは絶縁膜のエッチ
ング速度がフォトレジストのエッチング速度に近いか、
これよりも小さく、等方的なエッチングになり易いため
利用可能である。しかし、塩素の割合が高くなるとフォ
トレジストのエッチング管理が難しくなるため、これに
フッ素系ガス等を混合することで形状を調整することが
可能である。例えば、BCl3 とCF4 を1:2で混合
する等である。
(Sixth Embodiment) A gas for etching a photoresist film in a lateral direction is an insulating film (SiO 2) because the etching does not expose a semiconductor crystal.
It can be almost used if it can etch 2 ). In the fluorine type, SF 6 or NF 3 can be used, and oxygen can be further added. If the chlorine-based gas has an etching rate of the insulating film close to that of the photoresist,
Since it is smaller than this and tends to be isotropically etched, it can be used. However, when the proportion of chlorine is increased, it becomes difficult to control the etching of the photoresist. Therefore, the shape can be adjusted by mixing a fluorine-based gas or the like with the photoresist. For example, BCl 3 and CF 4 are mixed at a ratio of 1: 2.

【0079】(第7の実施の形態)フォトレジスト膜開
口の横方向後退と側壁絶縁膜とにより微細電極への接続
性を改善した例について説明する。図6(a)〜(d)
は、本発明の第7の実施の形態を説明するための工程断
面図である。
(Seventh Embodiment) An example in which the connectivity to the fine electrode is improved by the lateral retreat of the photoresist film opening and the side wall insulating film will be described. 6 (a) to 6 (d)
FIG. 19 is a process sectional view for describing the seventh embodiment of the present invention.

【0080】絶縁膜に開口および上部に傾斜を設けるま
では第4の実施の形態と同様であり、図6(a)が図5
(b)に相当している。図6(a)に示すように、絶縁
膜4として厚さ700nmのシリコン酸化膜を堆積し、
その上に開口幅0.4の開口を有する膜厚約1μmのフ
ォトレジスト膜5を形成する。フォトレジスト膜5下に
はステッパの露光精度を向上させるために反射防止膜が
挿入されている。この後、RIEで絶縁膜4を半分の約
300nm残すまでエッチングする。次に、CF4 と3
0%の酸素O2 とを含む混合ガスをエッチングガスとす
るECR法ドライエッチングにより、開口底面の絶縁膜
4を約50nmにまで薄くすると同時に、絶縁膜4の開
口上部に傾斜が生じさせる。形成されたゲート開口6の
底の横寸法は0.5μmと広がる。
FIG. 6A is the same as FIG. 5A until the insulating film is provided with an opening and an upper portion provided with a slope.
(B). As shown in FIG. 6A, a silicon oxide film having a thickness of 700 nm is deposited as the insulating film 4,
A photoresist film 5 having a thickness of about 1 μm and an opening having an opening width of 0.4 is formed thereon. An antireflection film is inserted under the photoresist film 5 in order to improve the exposure accuracy of the stepper. Thereafter, the insulating film 4 is etched by RIE until half of the insulating film 4 remains about 300 nm. Next, CF 4 and 3
The insulating film 4 at the bottom of the opening is thinned to about 50 nm by ECR dry etching using a mixed gas containing 0% oxygen O 2 as an etching gas, and at the same time, an inclination is generated at the upper portion of the opening of the insulating film 4. The lateral dimension of the bottom of the formed gate opening 6 extends to 0.5 μm.

【0081】次に、図6(b)に示すように、酸素プラ
ズマでフォトレジスト膜5を灰化除去し有機洗浄を行っ
た後、側壁膜形成用絶縁膜13としてSiO2 を厚さ3
00nmに堆積する。この成膜で、開口底部の横方向寸
法は、0.1μmとなる。開口底部の絶縁膜厚さは平面
部より薄くなっている。
Next, as shown in FIG. 6B, the photoresist film 5 is ash-removed by oxygen plasma and organic cleaning is performed, and then SiO 2 having a thickness of 3 is formed as an insulating film 13 for forming a sidewall film.
Deposit at 00 nm. With this film formation, the lateral dimension of the bottom of the opening is 0.1 μm. The thickness of the insulating film at the bottom of the opening is smaller than that of the plane portion.

【0082】次に、図6(c)に示すように、CF4
スとH2 ガスを用いたRIEにより開口底部のSiO2
膜を約100nm残すまでエッチングする。平面部では
200nmエッチングされ、開口内は微細なためエッチ
ング速度が下がる。続いてECR法ドライエッチングで
SF6 ガスを用いて絶縁膜4を平面部で200nmエッ
チングしてゲート開口6aよりチャネル層2を露出させ
る。開口底部のゲート長としての横方向寸法は0.2μ
mとなる。
Next, as shown in FIG. 6C, the SiO 2 at the bottom of the opening was formed by RIE using CF 4 gas and H 2 gas.
Etch until the film remains about 100 nm. The flat portion is etched by 200 nm, and the inside of the opening is fine, so that the etching rate is reduced. Subsequently, the insulating film 4 is etched to a thickness of 200 nm in a flat portion using SF 6 gas by ECR dry etching to expose the channel layer 2 from the gate opening 6a. Lateral dimension as gate length at bottom of opening is 0.2μ
m.

【0083】次に、図6(d)に示すように、第1の実
施の形態と同様に各電極を形成してFETの作製工程が
完了する。ゲート開口6aの上部にはフォトレジストの
横方向への後退と側壁絶縁膜により傾斜が生じゲート金
属の埋め込み性が改善されている。
Next, as shown in FIG. 6D, each electrode is formed in the same manner as in the first embodiment, and the fabrication process of the FET is completed. Above the gate opening 6a, the photoresist recedes in the horizontal direction and the sidewall insulating film is inclined to improve the burying property of the gate metal.

【0084】得られたFETのしきい値電圧VTはMOC
VD成長バッチ間およびウェハ内を含めて−1.20±
0.20V(2σ)で、最大相互コンダクタンスgmは
平均で480mS/mmであった。VT のウェハ面内の
標準偏差σは50〜9OmVであった。他の実施の形態
の例に比べてゲート長が0.2μmと短くなっているた
め、短チャネル効果でVT が深くなり、均一性や再現性
は他の例に比べて少し悪くなっている。
The threshold voltage VT of the obtained FET is MOC
-1.20 ± including VD growth batch and within wafer
At 0.20 V (2σ), the maximum transconductance gm was 480 mS / mm on average. The standard deviation σ of the wafer surface in V T was 50~9OmV. The gate length as compared with the example of other embodiments is short and 0.2 [mu] m, V T in the short channel effect becomes deeper, uniformity and reproducibility are a little worse than the other examples .

【0085】(第8の実施の形態)これまでの実施の形
態では素子半導体層を掘り込んだリセスの平坦な底面に
ゲートを設けた1段リセスゲート構造について説明し
た。この構造の特徴はFETのドレイン耐圧やゲート逆
耐圧等の耐圧を高くできることである。高出力用やサー
ジ耐圧が要求される場合に用いられる。本発明はこの1
段リセスゲート構造に限定されるものではない。これま
での実施の形態でゲート電極を形成する前の絶縁膜開口
から半導体素子層をさらに掘り込んだ2段リセス埋込ゲ
ート構造にも有効である。この製造方法としては、特開
平2−105540号公報の「半導体装置の製造方法」
と題されるものに開示されている。
(Eighth Embodiment) In the above embodiments, a one-stage recess gate structure in which a gate is provided on a flat bottom surface of a recess in which an element semiconductor layer is dug has been described. The feature of this structure is that the withstand voltage such as the drain withstand voltage and the gate reverse withstand voltage of the FET can be increased. Used for high output or when surge voltage is required. The present invention
The present invention is not limited to the step recess gate structure. The above embodiments are also effective for a two-stage recess buried gate structure in which a semiconductor element layer is further dug from an insulating film opening before a gate electrode is formed. This manufacturing method is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 2-105540, “Method for manufacturing semiconductor device”.
The title is disclosed.

【0086】2段リセス埋込ゲート構造の特徴はゲート
を半導体層に埋め込むことにより半導体層の表面から伸
びる表面空乏層の影響を除けることである。1段リセス
ゲート構造においてゲート脇に伸びる表面空乏層は耐圧
を高める働きをする。この表面空乏層に関する半導体表
面の表面準位の電荷状態がFET動作状況に伴って変動
するため、急峻なパルス増幅では波形が鈍ること、また
アナログ増幅度が低周波側で変動すること等の問題があ
った。なお、1段リセスゲート構造では高周波の帯域が
限定され、回路のバイアス状態を変化することがなけれ
ば問題ない。2段リセス埋込ゲート構造でゲートを半導
体層に埋め込むことにより、ゲート空乏層を表面空乏層
より深くしてチャネル電流の制御性としての増幅度を高
め、パルス増幅での応答や周波数依存性も改善され広帯
域化が可能になる。ただしこれらの効果と引き替えに、
ドレイン耐圧の低下,ゲート容量の増加による高周波特
性としての遮断周波数の低下,等がある。このため、F
ET要求性能に応じて第2リセスの深さや構造要素によ
り各々のFET機能特性を調整することが設計である。
The feature of the two-stage recess buried gate structure is that the influence of the surface depletion layer extending from the surface of the semiconductor layer can be eliminated by embedding the gate in the semiconductor layer. In the one-stage recess gate structure, the surface depletion layer extending beside the gate functions to increase the breakdown voltage. Since the charge state of the surface level of the semiconductor surface related to the surface depletion layer varies with the FET operating condition, the waveform becomes dull in steep pulse amplification, and the analog amplification varies on the low frequency side. was there. In the single-stage recess gate structure, the high-frequency band is limited, and there is no problem unless the bias state of the circuit is changed. By burying the gate in the semiconductor layer with a two-stage recess buried gate structure, the gate depletion layer is made deeper than the surface depletion layer to increase the degree of amplification as the controllability of channel current, and the response and frequency dependence of pulse amplification are also improved. Improved and wider band is possible. However, in exchange for these effects,
There are lowering of the drain withstand voltage, lowering of cutoff frequency as high frequency characteristics due to increase of gate capacitance, and the like. Therefore, F
The design is to adjust each FET functional characteristic by the depth of the second recess and the structural element according to the required performance of the ET.

【0087】本発明は、この第2リセスを設ける前の汚
染や結晶削れが少ないため、第2リセスを精度良く形成
することが可能である。図7(a)〜(c)は、本発明
の第8の実施の形態を説明するための工程断面図であ
る。図7(a)は、第1の実施の形態の図3(c)、第
3の実施の形態の図4(c)、第4の実施の形態の図5
(c)、第7の実施の形態の図6(c)に相当する。た
だし、第1の実施の形態で述べたエピタキシャル半導体
基板の結晶層形成において、チャネル層2としてのn形
Al0.3 Ga0.7 Asの厚さを40nmではなく50n
mと、第2リセス深さ相当分の10nmを厚くする。
According to the present invention, contamination and crystal shaving before the second recess is provided are small, so that the second recess can be formed with high accuracy. FIGS. 7A to 7C are process cross-sectional views for explaining an eighth embodiment of the present invention. FIG. 7A shows FIG. 3C of the first embodiment, FIG. 4C of the third embodiment, and FIG. 5 of the fourth embodiment.
(C) corresponds to FIG. 6 (c) of the seventh embodiment. However, in the formation of the crystal layer of the epitaxial semiconductor substrate described in the first embodiment, the thickness of the n-type Al 0.3 Ga 0.7 As as the channel layer 2 is set to 50 n instead of 40 nm.
m and 10 nm corresponding to the second recess depth.

【0088】図7(a)ではフォトレジスト膜がない状
態でSiO2 膜4がエッチバックされ、ゲート開口6も
しくは6aから露出したn形AlGaAsチャネル層2
は有機洗浄と希釈塩酸処理で浄化されている。なお、S
iO2 膜開口のゲート長は0.4μmに設定した。
In FIG. 7A, the SiO 2 film 4 is etched back without a photoresist film, and the n-type AlGaAs channel layer 2 exposed from the gate opening 6 or 6a.
Has been purified by organic washing and dilute hydrochloric acid treatment. Note that S
The gate length of the iO 2 film opening was set to 0.4 μm.

【0089】図7(b)に示すように湿式エッチングに
よりn形AlGaAsチャネル層2を約10nm掘り込
み第2リセス27を設ける。
As shown in FIG. 7B, the n-type AlGaAs channel layer 2 is dug by about 10 nm by wet etching to provide a second recess 27.

【0090】湿式エッチングとして2つの方法を述べ
る。第1の方法は、結晶酸化のA液と酸化層除去のB液
を繰り返すものである。A液は過酸化水素水(31wt
%):水=1:50の希釈で温度20℃である。B液は
塩酸(36wt%):水=1:5の希釈で温度20℃で
ある。液槽の温度は室温に近くして管理を高めてある。
Two methods will be described as wet etching. The first method is to repeat the A solution for crystal oxidation and the B solution for oxide layer removal. Solution A is a hydrogen peroxide solution (31 wt.
%): Water = 1: 50 dilution at a temperature of 20 ° C. Solution B is diluted with hydrochloric acid (36 wt%): water = 1: 5 and at a temperature of 20 ° C. The temperature of the liquid tank is close to room temperature for better management.

【0091】テフロンのケースに立てられたウェハを水
洗1分間で湿らせた後、A液に1分間漬けて結晶表面を
過酸化水素水で酸化(水酸化)させ、シャワー水洗2
分、B液に1分間潰けて結晶酸化層を希釈塩酸で除去
し、シャワー水洗2分の一連の工程で、2.3nmの結
晶が削れ、この工程を4回繰り返すことで約10nmが
削れる。実際のエッチング速度の測定は、この工程を十
回以上繰り返し、試料断面を走査型電子顕微鏡(SE
M)で観察して、掘り込み深さを測定し回数で割って平
均値を得た。
After the wafer set in the Teflon case is washed with water for 1 minute, it is immersed in the solution A for 1 minute, and the crystal surface is oxidized (hydroxylated) with a hydrogen peroxide solution, followed by shower water washing.
Crushed in liquid B for 1 minute to remove the crystal oxide layer with dilute hydrochloric acid, and in a series of steps of shower water washing 2 minutes, a 2.3 nm crystal was shaved. By repeating this step four times, about 10 nm was shaved. . To measure the actual etching rate, this process is repeated ten times or more, and the cross section of the sample is scanned with a scanning electron microscope (SE).
Observed in M), the digging depth was measured and divided by the number of times to obtain an average value.

【0092】第2の方法は、ウェハを回転させながら湿
式エッチングを行うものである。液はリン酸(85wt
%):過酸化水素水(31wt%):水=4:1:20
0で調合し、温度20℃である。ウェハの裏面を真空チ
ャックで止めてウェハを水平に置き、ウェハに純水を盛
り上げて湿らせた後、ウェハを20rpmの低速で回転
させると同時にウェハの中央に純水を10秒間掛ける。
純水を止めと同時にエッチング液をウェハ中央に掛け、
23秒間エッチングする。エッチング液を止めると同時
に純水を掛け、60秒間で水洗する。純水を止め、ウェ
ハの回転数を200rpmに上げて30秒間で遠心乾燥
する。
The second method is to perform wet etching while rotating a wafer. The solution is phosphoric acid (85wt
%): Aqueous hydrogen peroxide (31 wt%): water = 4: 1: 20
0 and the temperature is 20 ° C. The back surface of the wafer is stopped with a vacuum chuck, the wafer is placed horizontally, pure water is raised on the wafer, and the wafer is rotated at a low speed of 20 rpm. At the same time, pure water is applied to the center of the wafer for 10 seconds.
Stop the pure water and apply the etchant to the center of the wafer at the same time.
Etch for 23 seconds. At the same time as the etching solution is stopped, pure water is applied and washing is performed for 60 seconds. The pure water is stopped, the number of rotations of the wafer is increased to 200 rpm, and the wafer is centrifugally dried for 30 seconds.

【0093】このような新鮮なエッチング液を用い、瞬
間的に液を切り替えることにより、エッチング量はかな
り管理できる。実際のエッチング速度の測定は、エッチ
ング時間を変化し試料断面をSEM観察し掘り込み深さ
を測定することによって得た。このエッチング速度は2
6nm/分である。
By using such a fresh etching solution and instantaneously switching the solution, the etching amount can be considerably controlled. The actual measurement of the etching rate was obtained by changing the etching time, observing the cross section of the sample by SEM, and measuring the digging depth. This etching rate is 2
6 nm / min.

【0094】図7(c)に示すようにこれまでの実施の
形態と同様に、希釈塩酸処理を行ってショットキー性金
属10としてWSiをスパッタ蒸着することを始めとし
て各々の電極を形成する。ゲート電極7は第2リセス2
7に埋め込まれる。第2リセスは浅くサイドエッチング
が少なく、スパッタ蒸着で金属が回り込み埋め込まれ
る。また、第2リセスが深くなるとサイドエッチングの
生じ、従来例2(図16)で述べたように金属が段切れ
を生じるようになる。このため我々の経験として第2リ
セスの深さは50nm以下が望ましい。
As shown in FIG. 7C, each electrode is formed in the same manner as in the previous embodiments, starting with the step of diluting hydrochloric acid and sputter depositing WSi as the Schottky metal 10. The gate electrode 7 is the second recess 2
7 embedded. The second recess is shallow and has little side etching, and metal is wrapped around and embedded by sputter deposition. Further, when the second recess becomes deep, side etching occurs, and as described in the conventional example 2 (FIG. 16), the metal is disconnected. For this reason, it is our experience that the depth of the second recess is desirably 50 nm or less.

【0095】各々の第2リセス方法について直径76m
mのウェハ30枚を試作した。第1の交互2液による方
法はウェハ5枚毎に時期をずらして行ない、FETのゲ
ートしきい値電圧VT は−0.96±0.18V(2
σ)で、ウェハ面内のσ値は30〜60mVあった。
Each second recess method has a diameter of 76 m.
30 m wafers were prototyped. The method according to the first alternating two liquids carried by shifting the timing for every five wafers, the gate threshold voltage V T of the FET -0.96 ± 0.18 V (2
σ), the σ value in the wafer plane was 30 to 60 mV.

【0096】第2のウェハ回転による方法はウェハ10
枚毎に時期をずらして行い、VT は−0.98±0.2
1V(2σ)で、ウェハ面内のσ値は40〜80mV
で、ウェハ中央のVT が浅くなる傾向があった。
The second method using the wafer rotation is the wafer 10
Performed by shifting the timing for each sheet, V T is -0.98 ± 0.2
1V (2σ), the σ value in the wafer plane is 40 to 80 mV
In, there was a tendency that the V T of the wafer center becomes shallow.

【0097】第1の方法は第2リセスを設けない場合の
実施例における面内σ値30〜50mVに近く、湿式酸
化の律速を利用しているため、MOCVDエピタキシャ
ル基板の面内均一性がほぼ維持され、ウェハ面内がほぼ
均一にエッチングされている。
In the first method, the in-plane σ value is close to 30 to 50 mV in the embodiment in which the second recess is not provided, and the rate control of wet oxidation is used. It is maintained and the wafer surface is substantially uniformly etched.

【0098】第2の方法はウェハ中央にエッチング液を
掛けるため中央のエッチングが大きくなる傾向がある。
しかし本発明の効果である結晶表面の汚染物によるエッ
チングの低下や酸素プラズマ処理による結晶削れが抑制
されているため、第1,第3,及び第4の実施の形態等
のVT 分布の±0.15V(2σ)に比べて極端な増大
がなく、湿式エッチングがほぼ均一に行なわれ第2リセ
スが再現性良く形成されることが確認できる。
In the second method, since the etching solution is applied to the center of the wafer, the etching at the center tends to be large.
However, since the scraping crystalline due to the reduction or oxygen plasma treatment of etching by contamination effects a crystal surface of the present invention is suppressed, the 1, ± of the third and 4 V T distribution of embodiment and the like of There is no extreme increase compared to 0.15 V (2σ), and it can be confirmed that the wet etching is performed almost uniformly and the second recess is formed with good reproducibility.

【0099】(第9の実施の形態)本実施の形態では、
従来例3を説明するために引用した特開昭63−174
374号公報の「電界効果型半導体装置の製造方法」に
おいて開示された開口形成工程に本発明の方法を適用す
る。この公報にて開示された方法の特徴は、絶縁膜開口
から結晶をサイドエッチしてリセスを形成し、このリセ
スの内側に側壁絶縁膜を形成した後、この側壁絶縁膜に
よって結晶側面から自己整合的に分離されたゲート電極
を形成することである。この製造方法において、最初の
絶縁膜の開口形成工程に本発明方法を適用する。図8
(a)〜(f)は、本発明の第9の実施の形態を説明す
るための工程断面図である。
(Ninth Embodiment) In the present embodiment,
JP-A-63-174 cited for describing the prior art 3.
The method of the present invention is applied to an opening forming step disclosed in "Method of Manufacturing Field-Effect Semiconductor Device" of Japanese Patent No. 374. The feature of the method disclosed in this publication is that a crystal is side-etched from the opening of the insulating film to form a recess, a sidewall insulating film is formed inside the recess, and then self-aligned from the side face of the crystal by the sidewall insulating film. Is to form a gate electrode which is separated from each other. In this manufacturing method, the method of the present invention is applied to the first step of forming an opening in an insulating film. FIG.
(A)-(f) is process sectional drawing for demonstrating 9th Embodiment of this invention.

【0100】用いるエピタキシャル成長基板は、第1の
実施の形態で述べたものと同一である。しかし、第1の
実施の形態で述べたフォトリソグラフィ法を用いたコン
タクト結晶層の加工は行なわない。一方、B+ イオン注
入による素子分離は行なう。
The epitaxial growth substrate used is the same as that described in the first embodiment. However, the processing of the contact crystal layer using the photolithography method described in the first embodiment is not performed. On the other hand, element isolation by B + ion implantation is performed.

【0101】図8(a)に示すように、素子分離の行わ
れたエピタキシャル成長基板上に、絶縁膜4として膜厚
700nmのシリコン酸化膜を堆積し、その上に、開口
幅0.4μmの開口を有する厚さ約1μmのフォトレジ
スト膜5を形成する。このフォトレジスト膜5下には、
ステッパの露光精度を向上させるために反射防止膜が挿
入されている。この後、第4の実施の形態と同様に、絶
縁膜4に上部に傾斜部を有するゲート開口6を形成する
〔図8(a)が図5(b)に相当している〕。すなわ
ち、CF4 とH2 を用いたRIEにより途中まで開口
し、CF4 と30%の酸素O2 からなる混合ガスを用い
たECR法ドライエッチングにより、開口底面の絶縁膜
4を約50nmにまで薄くすると同時にゲート開口6の
開口上部に傾斜を設ける。このとき開口底の横寸法は
0.5μmと広がる。
As shown in FIG. 8A, a silicon oxide film having a thickness of 700 nm is deposited as an insulating film 4 on an epitaxially grown substrate having undergone element isolation, and an opening having an opening width of 0.4 μm is formed thereon. Is formed with a photoresist film 5 having a thickness of about 1 μm. Under the photoresist film 5,
An antireflection film is inserted to improve the exposure accuracy of the stepper. Thereafter, as in the fourth embodiment, a gate opening 6 having an inclined portion is formed in the insulating film 4 (FIG. 8A corresponds to FIG. 5B). That is, an opening is formed halfway by RIE using CF 4 and H 2, and the insulating film 4 on the bottom of the opening is reduced to about 50 nm by ECR dry etching using a mixed gas containing CF 4 and 30% oxygen O 2. At the same time as the thickness is reduced, a slope is provided above the gate opening 6. At this time, the lateral dimension of the opening bottom spreads to 0.5 μm.

【0102】次に、図8(b)に示すように、酸素プラ
ズマでフォトレジスト膜5を灰化除去し、有機洗浄を行
った後、SF6 ガスを用いたECR法ドライエッチング
で絶縁膜4を100nmエッチングし、ゲート開口6か
らコンタクト層3を露出させる。その後、有機洗浄と希
釈塩酸で半導体結晶表面を浄化する。
Next, as shown in FIG. 8B, the photoresist film 5 is ashed and removed by oxygen plasma, organic cleaning is performed, and then the insulating film 4 is subjected to ECR dry etching using SF 6 gas. Is etched by 100 nm to expose the contact layer 3 from the gate opening 6. After that, the semiconductor crystal surface is purified with organic washing and diluted hydrochloric acid.

【0103】次に、図8(c)に示すように、ECR法
ドライエッチングでコンタクト層(n形GaAs層)3
をエッチングする。条件は、第1の実施の形態で説明し
た通り、BCl3 に25%のSF6 を混合したガスを用
い圧力1mTorrで行なう。下層のチャネル層2のA
lGaAsが露出したところでフッ化アルミニウムAl
x が表面を覆うためエッチングが停止する。有機洗浄
した後、希釈塩酸に数分漬けてフッ化された層を除去す
る。
Next, as shown in FIG. 8C, the contact layer (n-type GaAs layer) 3 is formed by ECR dry etching.
Is etched. As described in the first embodiment, the conditions are set at a pressure of 1 mTorr using a gas obtained by mixing 25% SF 6 with BCl 3 . A of lower channel layer 2
Aluminum fluoride Al when lGaAs is exposed
F x is an etching for covering the surface to stop. After the organic washing, it is immersed in diluted hydrochloric acid for several minutes to remove the fluorinated layer.

【0104】次に、図8(d)に示すように、側壁膜形
成用絶縁膜13としてSiO2 を厚さ300nmに堆積
する。この成膜でコンタクト層の開口底部の横方向寸法
は0.1μmとなる。開口底部の絶縁膜厚さは平面部よ
り薄くなっている。
Next, as shown in FIG. 8D, SiO 2 is deposited to a thickness of 300 nm as an insulating film 13 for forming a side wall film. With this film formation, the lateral dimension of the bottom of the opening of the contact layer becomes 0.1 μm. The thickness of the insulating film at the bottom of the opening is smaller than that of the plane portion.

【0105】次に、図8(e)に示すように、CF4
スとH2 ガスとを用いたRIEにより開口底部のSiO
2 膜を約100nm残すまでエッチングする。酸素プラ
ズマと有機洗浄でポリマーや炭素等を浄化し、続いてS
6 ガスを用いたECR法ドライエッチングで絶縁膜4
を平面部で200nmエッチングしてゲート開口6aか
らチャネル層2の表面を露出させる。開口底部のゲート
長としての横方向寸法は0.2μmとなる。
[0105] Next, as shown in FIG. 8 (e), SiO opening bottom by RIE using a CF 4 gas and H 2 gas
2 Etch until the film remains about 100 nm. Oxygen plasma and organic cleaning to purify polymers, carbon, etc.
Insulating film 4 by ECR dry etching using F 6 gas
Is etched by 200 nm in the plane portion to expose the surface of the channel layer 2 from the gate opening 6a. The lateral dimension as the gate length at the bottom of the opening is 0.2 μm.

【0106】次に、図8(f)に示すように、第1の実
施の形態と同様に各電極を形成してFETの形成工程が
完了する。ゲート電極は側壁絶縁膜によりコンタクト領
域から自己整合的に分離され、細められる。また、ゲー
ト開口6aの上部には横方向への後退と側壁により傾斜
が生じゲート金属の埋め込み性が改善されている。ゲー
ト開口6の形成された絶縁膜4をマスクとしたコンタク
ト層のエッチング工程〔図8(c)〕で、反応生成物の
付着がないためエッチング不良が生じない。
Next, as shown in FIG. 8F, the respective electrodes are formed in the same manner as in the first embodiment, and the step of forming the FET is completed. The gate electrode is separated from the contact region in a self-aligned manner by the sidewall insulating film and is narrowed. In addition, the upper portion of the gate opening 6a is receded in the lateral direction and is inclined by the side wall, so that the burying property of the gate metal is improved. In the step of etching the contact layer using the insulating film 4 in which the gate opening 6 is formed as a mask (FIG. 8C), there is no adhesion of a reaction product, so that no etching failure occurs.

【0107】得られたFETのしきい値電圧VT はMO
CVD成長バッチ間およびウェハ内を含めて−1.20
±0.15V(2σ)で、最大相互コングクタンスgm
は平均で530mS/mmであった。VT のウェハ面内
の標準偏差σは40〜80mVであった。第7の実施の
形態の例に比べ均一性や再現性が僅かながら改善され、
gmが向上している。側壁絶縁膜を用いた自己整合によ
りソース抵抗が低減された効果と考えられる。
The threshold voltage V T of the obtained FET is MO
-1.20 including between CVD growth batches and within the wafer
± 0.15V (2σ), maximum mutual congectance gm
Was 530 mS / mm on average. The standard deviation σ of the wafer surface in V T was 40~80MV. Uniformity and reproducibility are slightly improved compared to the example of the seventh embodiment,
gm is improved. It is considered that the source resistance is reduced by the self-alignment using the sidewall insulating film.

【0108】なお、この実施の形態では、素子半導体層
の中間にエッチング停止層を設けることで、ドライエッ
チングによるリセス形成を行ったが、停止層を用いない
湿式エッチングじよることも可能である。
In this embodiment, the recess is formed by dry etching by providing an etching stop layer in the middle of the element semiconductor layer. However, wet etching without using a stop layer can be employed.

【0109】(第10の実施の形態)前述の第9の実施
の形態で見られるように、異方性が弱い低損傷なドライ
エッチング条件での絶縁膜のエッチバックでは、開口が
横方向に広くなるという欠点がある。0.1μm近くの
微細なゲート電極を形成する場合、開口の広がりは最終
的なゲート長の精度を下げるため、途中の絶縁膜加工工
程の管理を高める必要が生じる。一方、前記第9の実施
の形態では素子半導体層のエッチング停止層を利用する
ため、絶縁膜に開口を形成する工程で露出した素子半導
体層の削れが許される。このため、本発明で従来技術の
欠点としてあげた良好なショットキー障壁が形成されな
いという欠点を解決する必要なく、微細電極の接続を解
決した方法を第9の実施の形態の改善として述べる。
(Tenth Embodiment) As can be seen from the ninth embodiment described above, in the etching back of an insulating film under dry etching conditions with low anisotropy and low damage, the openings are formed in the lateral direction. There is a disadvantage that it becomes wider. In the case of forming a fine gate electrode having a size of about 0.1 μm, since the spread of the opening lowers the accuracy of the final gate length, it is necessary to increase the management of the insulating film processing step in the middle. On the other hand, in the ninth embodiment, since the etching stop layer of the element semiconductor layer is used, the element semiconductor layer exposed in the step of forming the opening in the insulating film can be scraped. For this reason, a method for solving the problem of the prior art, in which a good Schottky barrier is not formed, which is a disadvantage of the prior art, without having to solve the problem, is described as an improvement of the ninth embodiment.

【0110】図9(a)〜(d)、図10(a)〜
(c)は本発明の第10の実施の形態を説明するための
工程断面図である。
FIGS. 9 (a) to 9 (d) and FIGS.
(C) is a process sectional view for explaining the tenth embodiment of the present invention.

【0111】エピタキシャル成長基板およびB+ イオン
注入の素子分離は、第9の実施の形態と同じである。
The element separation of the epitaxial growth substrate and B + ion implantation is the same as in the ninth embodiment.

【0112】図9(a)に示すように、素子分離の行わ
れたエピタキシャル成長基板上に、絶縁膜4として膜厚
400nmのシリコン酸化膜を堆積し、その上に開口幅
0.50μmの開口を有する厚さ約1μmのフォトレジ
スト膜5を形成する。シリコン酸化膜4の厚さは、第9
の実施の形態では、700nmであったが、エッチバッ
クしない分だけここでは薄くされている。この後、CF
4 に流量割合20%のH2 を混合したガスによるRIE
で、絶縁膜4を半分の180nm残すまでエッチングし
てゲート開口6を形成する。ゲート開口6の側面にポリ
マが付着するため、開口底部は0.44μmと細まる。
As shown in FIG. 9A, a silicon oxide film having a thickness of 400 nm is deposited as an insulating film 4 on the epitaxially grown substrate having been subjected to element isolation, and an opening having an opening width of 0.50 μm is formed thereon. A photoresist film 5 having a thickness of about 1 μm is formed. The thickness of the silicon oxide film 4 is ninth
In this embodiment, the thickness is 700 nm. However, the thickness is reduced here by an amount that does not etch back. After this, CF
RIE using gas mixed with H 2 at a flow rate of 20% to 4
Then, the gate opening 6 is formed by etching the insulating film 4 until half of the insulating film 4 is left at 180 nm. Since the polymer adheres to the side surface of the gate opening 6, the bottom of the opening is narrowed to 0.44 μm.

【0113】図9(b)に示すように、CF4 に30%
の酸素O2 を混合したガスで圧力1mTorrによるE
CR法ドライエッチングにより、シリコン酸化膜を27
0nmエッチングする時間行い、絶縁膜4のゲート開口
6の底部にn形GaAsコンタクト層3を露出させる。
絶縁膜4の開口6での底部の寸法は0.52μm、テー
パが付いた上部は0.98μmである。第9の実施の形
態でのエッチバックがなく、絶縁膜4の厚さが薄くなっ
て全体にエッチング量が少なくなった分だけ、開口底部
の横方向広がりが抑制され、初期のフォトれじすと膜幅
寸法とほぼ同じである。一方、エッチングガスに酸素を
含むため、露出したGaAs結晶面には炭素の体積はな
いが、極表面の数nmが酸化される。
As shown in FIG. 9B, 30% was added to CF 4.
E at a pressure of 1 mTorr using a mixed gas of oxygen O 2
27% silicon oxide film by CR dry etching
By performing the etching for 0 nm, the n-type GaAs contact layer 3 is exposed at the bottom of the gate opening 6 of the insulating film 4.
The size of the bottom of the insulating film 4 at the opening 6 is 0.52 μm, and the size of the tapered top is 0.98 μm. In the ninth embodiment, there is no etch-back, the thickness of the insulating film 4 is reduced, and the etching amount is reduced as a whole, so that the lateral spread of the bottom of the opening is suppressed. It is almost the same as the film width dimension. On the other hand, since the etching gas contains oxygen, the exposed GaAs crystal plane has no carbon volume, but a few nm on the extreme surface is oxidized.

【0114】図9(c)に示すように、残ったフォトレ
ジスト膜5を酸素プラズマで灰化除去し、有機洗浄と希
釈塩酸処理で浄化する。この酸素プラズマで酸化が進行
し、希釈塩酸処理で約10nm近くのn形GaAsコン
タクト層3の結晶表面が削られる。しかし、このコンタ
クト層3の元の厚さは100nmで、まだ大半が残って
いる。
As shown in FIG. 9C, the remaining photoresist film 5 is ashed and removed by oxygen plasma, and is cleaned by organic cleaning and dilute hydrochloric acid treatment. Oxidation proceeds by the oxygen plasma, and the crystal surface of the n-type GaAs contact layer 3 having a thickness of about 10 nm is shaved by the diluted hydrochloric acid treatment. However, the original thickness of the contact layer 3 is 100 nm, and most remains.

【0115】図9(d)に示すように、BCl3 に25
%のSF6 を混合したガスを用い圧力1mtorrでE
CR法ドライエッチングを行い、コンタクト層3のn形
GaAsをエッチンググする。下層のチャネル層2のA
lGaAsが露出したところでフッ化アルミニウムが生
じてエッチングが停止する。有機洗浄した後、希釈塩酸
処理でフッ化された層を除去する。この工程が前記第9
の実施の形態において図8(c)に相当し、これ以後
は、第9の実施の形態と同じである。
[0115] As shown in FIG. 9 (d), the BCl 3 25
% SF 6 at a pressure of 1 mtorr.
The CR method dry etching is performed to etch the n-type GaAs of the contact layer 3. A of lower channel layer 2
When the lGaAs is exposed, aluminum fluoride is generated and the etching stops. After organic washing, the fluorinated layer is removed by dilute hydrochloric acid treatment. This step corresponds to the ninth step.
This embodiment corresponds to FIG. 8 (c), and thereafter is the same as the ninth embodiment.

【0116】次に、図10(a)に示すように、側壁膜
形成用絶縁膜13としてSiO2 を厚さ300nm堆積
する。この成膜でコンタクト層3の開口内に新たに堆積
された開口底部の横方向寸法は0.14μm、縦方向の
SiO2 厚さは220nmとなる。
Next, as shown in FIG. 10A, SiO 2 is deposited to a thickness of 300 nm as an insulating film 13 for forming a side wall film. The lateral dimension of the bottom of the opening newly deposited in the opening of the contact layer 3 by this film formation is 0.14 μm, and the thickness of SiO 2 in the vertical direction is 220 nm.

【0117】図10(b)に示すように、CF4 に流量
割合20%のH2 を混合したガスを用いたRIEにより
平面部のSiO2 膜を150nmエッチングすると開口
底部のSiO2 膜が約100nm残る。酸素プラズマと
有機洗浄でポリマーや炭素等を除去して浄化し、続いて
SF6 ガスを用いたECR法ドライエッチングで絶縁膜
4を平面部で200nmエッチングして新たなゲート開
口6aからチャネル層2の表面を露出させる。開口底部
のゲート長としての横方向寸法は0.22μmとなる。
[0117] As shown in FIG. 10 (b), the SiO 2 film of the open bottom when 150nm etching the SiO 2 film of the flat portion by RIE using a mixed gas of flow rate 20% H 2 in CF 4 is approximately 100 nm remains. The polymer and carbon are removed by oxygen plasma and organic cleaning to purify the film. Subsequently, the insulating film 4 is etched by 200 nm in a flat portion by ECR dry etching using SF 6 gas, and a channel layer 2 is formed through a new gate opening 6a. Expose the surface. The lateral dimension as the gate length at the bottom of the opening is 0.22 μm.

【0118】次に、図10(c)に示すように、第1の
実施の形態と同様に各電極を形成してFETの形成工程
が完了する。なお、ゲート金属をスパッタ蒸着する前処
理は有機洗浄と希釈塩酸処理である。
Next, as shown in FIG. 10C, the respective electrodes are formed in the same manner as in the first embodiment, and the step of forming the FET is completed. The pretreatment for sputter-depositing the gate metal is an organic cleaning and a dilute hydrochloric acid treatment.

【0119】開口底部の横寸法は0.22μmでこの寸
法が縦に垂直に0.16μm続き、開口が上部に向かっ
て緩やかに広がり最上部で約0.9μmである。このテ
ーパ開口内にスパッタ蒸着されたWSi200nmとA
u600nmのゲート金属は開口内に埋まる。微細ゲー
ト電極への接続は断線や括れることなく、良好に行われ
る。
The horizontal dimension of the bottom of the opening is 0.22 μm, and this dimension continues vertically and vertically by 0.16 μm. The opening gradually expands toward the top and is about 0.9 μm at the top. WSi 200 nm sputter-deposited in this tapered opening and A
The u600 nm gate metal is buried in the opening. The connection to the fine gate electrode is performed well without disconnection or constriction.

【0120】第9及び第10の実施の形態における製造
ロット間を含めたゲート長の精度(2σ)は±0.02
6μmと±0.014μmであった。エッチバックを廃
し、初期の絶縁膜の厚さを薄くしたことで、開口底部の
横方向広がりが抑制され、ゲート長精度が高くなってい
る。
In the ninth and tenth embodiments, the accuracy (2σ) of the gate length including between manufacturing lots is ± 0.02.
6 μm and ± 0.014 μm. By eliminating the etch-back and reducing the initial thickness of the insulating film, the lateral spread of the bottom of the opening is suppressed, and the gate length accuracy is increased.

【0121】ゲート長を短くすると、ゲート容量が低減
し遮断周波数fT が向上するが、一方ゲー卜逆耐圧やド
レイン耐圧が低下し、素子信頼性も低下する。信頼性か
ら限界の最短ゲー卜長を設定すると、精度が悪い場合に
はその精度だけゲート長の設定中心を大きくする必要が
あり、高周波性能が低くなる。このためゲート長精度は
高いことが望まれる。なお、ゲート長0.22μm、V
T 値が−1.1Vのこの素子における平均的な最大遮断
周波数fT は90GHz、ゲート逆耐圧は−7V、3端
子ドレイン耐圧は6Vであった。
When the gate length is shortened, the gate capacitance is reduced and the cut-off frequency f T is improved, but on the other hand, the gate reverse breakdown voltage and the drain breakdown voltage are reduced, and the element reliability is also reduced. If the shortest gate length is set to a limit from the viewpoint of reliability, if the accuracy is poor, it is necessary to increase the setting center of the gate length by that accuracy, and the high-frequency performance is reduced. Therefore, it is desired that the gate length accuracy is high. The gate length is 0.22 μm and V
Maximum cut-off frequency f T average T value in the element of -1.1V is 90 GHz, the gate reverse breakdown voltage -7V, 3 terminal drain breakdown voltage was 6V.

【0122】絶縁膜開口の横方向への後退エッチング
は、第5の実施の形態で述べたように酸素を添加せずに
ガエッチングガス圧を高めて等方性を増しても可能であ
る。ただし平行平板型RIEでは結晶面を露出するた
め、第2の実施の形態で述べたように高周波電力を弱め
イオンシース電圧を下げ、損傷を少くする必要がある。
一方、第6の実施の形態で述べた塩素系ガスは化合物結
晶をエッチングするため、ここでの第10の実施の形態
では利用できない。利用できるガスは化合物結晶をエッ
チングしないCF4 ,SF6 ,NF3 等のフッ素系のみ
である。
The backward etching in the lateral direction of the opening of the insulating film can be performed by increasing the gas etching gas pressure without adding oxygen and increasing the isotropy as described in the fifth embodiment. However, in the parallel plate type RIE, since the crystal face is exposed, it is necessary to reduce the high frequency power, lower the ion sheath voltage, and reduce the damage as described in the second embodiment.
On the other hand, the chlorine-based gas described in the sixth embodiment cannot be used in the tenth embodiment because it etches a compound crystal. The only gases that can be used are fluorine-based gases such as CF 4 , SF 6 and NF 3 which do not etch compound crystals.

【0123】(第11の実施の形態)第10の実施の形
態は1段リセスゲート構造で説明したが、第8の実施の
形態で述べたようにゲート電極を形成する前にチャネル
半導体層を掘り込み、2段リセス埋込ゲート構造にする
ことは可能である。図11(a)〜(c)は本発明の第
11の実施の形態を説明するための工程断面図である。
(Eleventh Embodiment) In the tenth embodiment, the one-stage recess gate structure has been described. However, as described in the eighth embodiment, the channel semiconductor layer is dug before forming the gate electrode. In addition, it is possible to form a two-stage recess buried gate structure. FIGS. 11A to 11C are process cross-sectional views for explaining an eleventh embodiment of the present invention.

【0124】用いるエピタキシャル基板は第8の実施の
形態と同じである。製造方法は第10の実施の形態の図
9(a)〜(d)および図10(b)まで同じで、この
図が図10(a)に相当する。SF6 ガスを用いたEC
R法ドライエッチングで絶縁膜4をエッチングして新た
なゲート開口6aからチャネル層2のAlGaAs表面
を露出させて、この表面を有機洗浄と希釈塩酸処理で浄
化する。図11(b)に示すように、第8の実施の形態
で述べた湿式エッチングによりn形AlGaAsチャネ
ル層2を10nm掘り込み第2リセス27を設ける。図
11(c)に示すように、第1の実施の形態と同様に各
電極を形成してFETの形成工程が完了する。
The epitaxial substrate used is the same as that of the eighth embodiment. The manufacturing method is the same from FIGS. 9A to 9D and 10B of the tenth embodiment, and this drawing corresponds to FIG. 10A. EC using SF 6 gas
The insulating film 4 is etched by the R method dry etching to expose the AlGaAs surface of the channel layer 2 from the new gate opening 6a, and this surface is purified by organic cleaning and dilute hydrochloric acid treatment. As shown in FIG. 11B, the n-type AlGaAs channel layer 2 is dug by 10 nm by wet etching described in the eighth embodiment to provide a second recess 27. As shown in FIG. 11C, the respective electrodes are formed in the same manner as in the first embodiment, and the step of forming the FET is completed.

【0125】本発明は第8の実施の形態と同様に、この
第2リセスを設ける前の汚染や結晶削れが少ないため、
第2リセスの深さを精度良く形成することが可能であ
る。また、ゲート長は第10の実施の形態と同様に高い
精度が得られる。また、テーバ形成によりゲート開口が
上部に向かって緩やかに広がり、微細ゲート電極への接
続は断線や括れることなく良好におこなわれる。
In the present invention, as in the eighth embodiment, contamination and crystal shaving before the second recess is provided are small.
It is possible to accurately form the depth of the second recess. In addition, high accuracy can be obtained for the gate length as in the tenth embodiment. Further, the gate opening gently widens toward the upper portion due to the formation of the taper, and the connection to the fine gate electrode is performed well without disconnection or constriction.

【0126】以上の実施の形態では、比較例との効果を
比較するため、チャネル層が一様にドーピングされた導
電性半導体層で、かつバッファ層とのヘテロ接合界面に
高移動度の二次元電子ガスを有する単純なヘテロ接合型
電界効果トランジスタ(HJFET)について説明した
が、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものでは
なく、他のタイプのFETやさらにはダイオードやホー
ル素子等の化合物半導体素子の製造工程における電極形
成工程に適用が可能なものである。また、低損傷のドラ
イエッチング法としてECR法を用いる例について説明
したが、ECR法に代え、ICP法,ヘリコン法を用い
ても、同様の効果を得ることができる。
In the above embodiment, in order to compare the effect with the comparative example, a two-dimensional high mobility two-dimensional structure is formed at the heterojunction interface between the channel layer and the buffer layer. Although a simple heterojunction field-effect transistor (HJFET) having an electron gas has been described, the present invention is not limited to these embodiments, and other types of FETs and furthermore, such as a diode or a Hall element, may be used. The present invention can be applied to an electrode forming step in a manufacturing process of a compound semiconductor element. Further, although the example in which the ECR method is used as the low-damage dry etching method has been described, similar effects can be obtained by using the ICP method or the helicon method instead of the ECR method.

【0127】[0127]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の化合物半
導体装置の製造方法は、フォトレジストマスクを用いて
薄く絶縁膜を残して絶縁膜に開口を開設し、フォトレジ
スト膜を除去した後、低損傷条件のエッチングを用いて
開口底面の絶縁膜を除去するものであるので、結晶表面
に半導体成分と炭素との反応生成物が形成されるのを防
止することができる。したがって、本発明によれば、反
応生成物が付着したことによる弊害、例えば良好なショ
ットキー障壁が形成されなくなる不都合を回避すること
が可能になる。そして、反応生成物の生成を防止するた
めにエッチングガスに酸素を添加したり酸素プラズマ処
理を追加したりする必要がなくなり、結晶表面の酸化に
よる膜減りや表面荒れを防止することができるので、F
ETのしきい値電圧VT が浅くなりその均一性が損なわ
れるのを抑制することができ、製造歩留りを向上させる
ことができる。
As described above, in the method of manufacturing a compound semiconductor device of the present invention, an opening is formed in an insulating film using a photoresist mask while leaving a thin insulating film, and after removing the photoresist film, Since the insulating film on the bottom surface of the opening is removed by etching under a low damage condition, it is possible to prevent a reaction product of a semiconductor component and carbon from being formed on the crystal surface. Therefore, according to the present invention, it is possible to avoid the adverse effects caused by the attachment of the reaction product, for example, the inconvenience that a good Schottky barrier is not formed. Then, it is not necessary to add oxygen to the etching gas or to add an oxygen plasma treatment in order to prevent the generation of a reaction product, and it is possible to prevent film reduction and surface roughness due to oxidation of the crystal surface. F
The threshold voltage V T of ET becomes shallow it is possible to suppress the the uniformity is impaired, it is possible to improve the manufacturing yield.

【0128】また、本発明の開口上部に傾斜を形成する
実施の形態によれば、蒸着した電極金属の埋め込み性を
改善して、電極の断線を防止し、また電極の抵抗増大を
抑制することができる。
Further, according to the embodiment of the present invention in which the inclination is formed in the upper part of the opening, the embedding property of the deposited electrode metal is improved, the disconnection of the electrode is prevented, and the increase in the resistance of the electrode is suppressed. Can be.

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

【図1】本発明の第1乃至第7の実施の形態における初
期の製造工程段階での断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view at an early stage of a manufacturing process according to first to seventh embodiments of the present invention.

【図2】本発明の第1乃至第7の実施の形態における電
界効果トランジスタのレイアウト図(上面図)。図1,
図3〜図6は、この図のA−A′線での断面図である。
FIG. 2 is a layout diagram (top view) of the field-effect transistor according to the first to seventh embodiments of the present invention. Figure 1
3 to 6 are cross-sectional views taken along line AA 'in FIG.

【図3】本発明の第1の実施の形態を説明するための工
程断面図である。
FIG. 3 is a process cross-sectional view for explaining the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施の形態を説明するための工
程断面図である。
FIG. 4 is a process sectional view for illustrating a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4の実施の形態を説明するための工
程断面図である。
FIG. 5 is a process cross-sectional view for explaining a fourth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第7の実施の形態を説明するための工
程断面図である。
FIG. 6 is a process cross-sectional view for explaining a seventh embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第8の実施の形態を説明するための工
程断面図である。
FIG. 7 is a process cross-sectional view for explaining an eighth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第9の実施の形態を説明するための工
程断面図である。
FIG. 8 is a process sectional view for explaining a ninth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第10の実施の形態を説明するための
工程断面図である。
FIG. 9 is a process cross-sectional view for explaining a tenth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第10の実施の形態を説明するため
の工程断面図である。
FIG. 10 is a process cross-sectional view for explaining a tenth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第11の実施の形態を説明するため
の工程断面図である。
FIG. 11 is a process cross-sectional view for explaining an eleventh embodiment of the present invention.

【図12】従来例1の工程断面図である。FIG. 12 is a process sectional view of Conventional Example 1.

【図13】従来例1の課題を説明するための断面図であ
る。
FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining a problem of Conventional Example 1.

【図14】従来例1の課題を説明するための断面図であ
る。
FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining a problem of Conventional Example 1.

【図15】従来例2の工程断面図である。FIG. 15 is a process sectional view of Conventional Example 2.

【図16】従来例2の課題を説明するための断面図であ
る。
FIG. 16 is a cross-sectional view for explaining a problem of Conventional Example 2.

【図17】従来例3の工程断面図である。FIG. 17 is a process sectional view of Conventional Example 3.

【図18】従来例3の課題を説明するための断面図であ
る。
FIG. 18 is a cross-sectional view for explaining a problem of Conventional Example 3.

【図19】従来例3の課題を説明するための断面図であ
る。
FIG. 19 is a cross-sectional view for explaining a problem of Conventional Example 3.

【図20】従来例3の課題を説明するための断面図であ
る。
FIG. 20 is a cross-sectional view for explaining a problem of Conventional Example 3.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板(i形GaAs) 2 チャネル層(n形AlGaAs) 3 コンタクト層(n形GaAs) 4 絶縁膜(SiO2 ) 5,12 フォトレジスト膜 6,6a ゲート開口 7 ゲート電極 8 ソース電極 9 ドレイン電極 10 ショットキー性金属(WSix ) 11 バッファ層(i形GaAs) 13 側壁膜形成用絶縁膜(SiO2 ) 14 第1絶縁膜(SiO2 ) 15 第2絶縁膜(SiNx ) 16 反応生成物 17 層の削れ 18 電極金属 19 側壁絶縁膜 21 素子分離領域 22 コンタクト領域 23 ゲート開口 24 ゲート電極 25 オーム性電極(ソース) 26 オーム性電極(ドレイン) 27 第2リセスDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor substrate (i-type GaAs) 2 Channel layer (n-type AlGaAs) 3 Contact layer (n-type GaAs) 4 Insulating film (SiO 2 ) 5, 12 Photoresist film 6, 6a Gate opening 7 Gate electrode 8 Source electrode 9 Drain electrode 10 Schottky metal (WSi x) 11 buffer layer (i-type GaAs) 13 side wall film formation insulating film (SiO 2) 14 first insulating film (SiO 2) 15 second insulating film (SiN x) 16 reaction product Object 17 Layer scraping 18 Electrode metal 19 Side wall insulating film 21 Element isolation region 22 Contact region 23 Gate opening 24 Gate electrode 25 Ohmic electrode (source) 26 Ohmic electrode (drain) 27 Second recess

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 化合物半導体基板表面に素子半導体層を
形成する第1工程と、前記素子半導体層の上に絶縁膜を
形成する第2工程と、フォトレジストを塗布し、露光・
現像を行って前記素子半導体層の電極形成領域上に開口
を有するフォトレジスト膜を形成する第3工程と、前記
フォトレジスト膜をマスクにドライエッチング法により
前記絶縁膜を途中までエッチングして底部に前記絶縁膜
を残した開口を形成する第4工程と、前記フォトレジス
ト膜を除去する第5工程と、ドライエッチング法により
前記絶縁膜を全面エッチングして前記の素子半導体層の
一部表面を露出させる第6工程と、前記絶縁膜に形成さ
れた開口を介して前記素子半導体層と接触する電極を形
成する第7工程とを有することを特徴とする化合物半導
体装置の製造方法。
A first step of forming an element semiconductor layer on the surface of the compound semiconductor substrate; a second step of forming an insulating film on the element semiconductor layer;
A third step of performing development to form a photoresist film having an opening on an electrode formation region of the element semiconductor layer; and etching the insulating film halfway by a dry etching method using the photoresist film as a mask to form a bottom portion. A fourth step of forming an opening leaving the insulating film, a fifth step of removing the photoresist film, and exposing the entire surface of the insulating film by a dry etching method to expose a partial surface of the element semiconductor layer A method of manufacturing a compound semiconductor device, comprising: a sixth step of forming a first electrode; and a seventh step of forming an electrode in contact with the element semiconductor layer through an opening formed in the insulating film.
【請求項2】 請求項1記載の化合物半導体装置の製造
方法において、前記第4工程は、異方性の高い条件でエ
ッチングを行なって前記絶縁膜に垂直な側壁面を有する
開口を形成する第1のエッチング段階と、前記第1のエ
ッチング段階の後に、前記フォトレジスト膜を横方向に
エッチングするとともに前記絶縁膜に形成される開口の
上部に傾斜を設ける第2のエッチング段階とを有するこ
とを特徴とする化合物半導体装置の製造方法。
2. The method of manufacturing a compound semiconductor device according to claim 1, wherein said fourth step is a step of forming an opening having a side wall surface perpendicular to said insulating film by performing etching under a highly anisotropic condition. A first etching step and a second etching step after the first etching step, wherein the photoresist film is laterally etched and a slope is formed above an opening formed in the insulating film. A method for manufacturing a compound semiconductor device.
【請求項3】 請求項2記載の化合物半導体装置の製造
方法において、前記第2のエッチング段階は、エッチン
グガスに酸素を添加すること、エッチング室のガス圧力
を高めること、塩素系ガスを用いること、及び塩素系ガ
スを含む混合ガスを用いることの中の何れかを用いて行
うことを特徴とする化合物半導体装置の製造方法。
3. The method of manufacturing a compound semiconductor device according to claim 2, wherein said second etching step includes adding oxygen to an etching gas, increasing a gas pressure in an etching chamber, and using a chlorine-based gas. And a method using a mixed gas containing a chlorine-based gas.
【請求項4】 請求項1又は2記載の化合物半導体装置
の製造方法において、前記第5工程と前記第6工程の間
に、側壁膜形成用絶縁膜を堆積し異方性エッチングを行
って前記絶縁膜に形成された開口の側面に側壁絶縁膜を
形成する第8工程を含むことを特徴とする化合物半導体
装置の製造方法。
4. The method for manufacturing a compound semiconductor device according to claim 1, wherein between the fifth step and the sixth step, an insulating film for forming a sidewall film is deposited and anisotropic etching is performed. 8. A method for manufacturing a compound semiconductor device, comprising an eighth step of forming a sidewall insulating film on a side surface of an opening formed in an insulating film.
【請求項5】 請求項1記載の化合物半導体装置の製造
方法において、前記第6工程におけるドライエッチング
が、ECR(Electron Cyclotron Resonance) 法,IC
P(Inductive Coupled Plasma)法,またはヘリコン(Hel
icon) 法を用いて行われることを特徴とする化合物半導
体装置の製造方法。
5. The method of manufacturing a compound semiconductor device according to claim 1, wherein the dry etching in the sixth step is performed by an ECR (Electron Cyclotron Resonance) method or an IC.
P (Inductive Coupled Plasma) method or Helicon (Hel
icon) A method for manufacturing a compound semiconductor device, wherein the method is performed using a method.
【請求項6】 請求項1記載の化合物半導体装置の製造
方法において、前記第6工程におけるドライエッチング
が、炭素を含まないエッチングガスをを用いて行われる
ことを特徴とする化合物半導体装置の製造方法。
6. The method for manufacturing a compound semiconductor device according to claim 1, wherein the dry etching in the sixth step is performed using an etching gas containing no carbon. .
【請求項7】 請求項1記載の化合物半導体装置の製造
方法において、前記第7工程において形成される電極が
ショットキー接合電極であり、かつ、前記第1工程にお
いて形成される素子半導体層が、チャネル層と、該チャ
ネル層上に設定されたショットキー接合電極形成領域を
挟んで該チャネル層上に形成された一対のコンタクト層
とを含んでいることを特徴とする化合物半導体装置の製
造方法。
7. The method according to claim 1, wherein the electrode formed in the seventh step is a Schottky junction electrode, and the element semiconductor layer formed in the first step is: A method for manufacturing a compound semiconductor device, comprising: a channel layer; and a pair of contact layers formed on the channel layer with a Schottky junction electrode formation region set on the channel layer interposed therebetween.
【請求項8】 請求項1,2,及び4の内のいずれかに
記載の化合物半導体装置の製造方法において、前記第6
工程と前記第7工程との間に、露出した前記素子半導体
層をエッチングで掘り込む第9工程を更に有することを
特徴とする化合物半導体装置の製造方法。
8. The method of manufacturing a compound semiconductor device according to claim 1, wherein
A method for manufacturing a compound semiconductor device, further comprising a ninth step of excavating the exposed element semiconductor layer by etching between the step and the seventh step.
【請求項9】 請求項8記載の化合物半導体装置の製造
方法において、前記第9工程におけるエッチングの深さ
は、50nm以下であることを特徴とする化合物半導体
装置の製造方法。
9. The method of manufacturing a compound semiconductor device according to claim 8, wherein the etching depth in said ninth step is 50 nm or less.
【請求項10】 請求項1記載の化合物半導体装置の製
造方法において、前記第1工程において形成される素子
半導体層が、チャネル層と該チャネル層上に形成された
コンタクト層とを含んでおり、前記第6工程と前記第7
工程との間に、前記絶縁膜をマスクに前記コンタクト層
をエッチングして前記コンタクト層に前記チャネル層の
表面を露出させる開口を形成する第10工程と、側壁膜
形成用絶縁膜を堆積し異方性エッチングを行って前記絶
縁膜に形成された開口および前記コンタクト層に形成さ
れた開口の側面に側壁絶縁膜を形成する第11工程とを
更に備えていることを特徴とする請求項1記載の化合物
半導体装置の製造方法。
10. The method for manufacturing a compound semiconductor device according to claim 1, wherein the element semiconductor layer formed in the first step includes a channel layer and a contact layer formed on the channel layer. The sixth step and the seventh step
A tenth step of etching the contact layer using the insulating film as a mask to form an opening exposing the surface of the channel layer in the contact layer, and depositing an insulating film for forming a sidewall film on the contact layer. The method according to claim 1, further comprising an eleventh step of forming sidewall insulating films on side surfaces of the openings formed in the insulating film and the openings formed in the contact layer by performing isotropic etching. The manufacturing method of the compound semiconductor device of the above.
【請求項11】 化合物半導体基板表面にエッチング停
止層を中間に含む素子半導体層を形成する第1工程と、
前記素子半導体層の上に絶縁膜を形成する第2工程と、
フォトレジストを塗布し、露光・現像を行って前記素子
半導体層の電極形成領域上に開口を有するフォトレジス
ト膜を形成する第3工程と、前記フォトレジスト膜をマ
スクにドライエッチング法により、前記絶縁膜を途中ま
でエッチングして底部に前記絶縁膜を残する第1のエッ
チング段階と、前記第1のエッチング段階の後に、前記
フォトレジスト膜を横方向にエッチングするとともに前
記絶縁膜に形成される開口の上部に傾斜を設け、かつ底
部の前記絶縁膜をエッチングし開口を形成する第2のエ
ッチング段階を備えた第4工程と、前記フォトレジスト
膜を除去する第5工程と、前記絶縁膜に形成された開口
から前記エッチング停止層までの前記素子半導体層をエ
ッチングして開口を掘り込む第6工程と、側壁膜形成用
絶縁膜を堆積し、異方性エッチングを行って前記絶縁膜
および素子半導体層に形成された開口の側面に側壁絶縁
膜を形成する第7工程と、前記側壁絶縁膜により形成さ
れた開口を介して露出した素子半導体層に接触する電極
を形成する第8工程とを有することを特徴とする化合物
半導体装置の製造方法。
11. A first step of forming an element semiconductor layer including an etching stop layer on the surface of a compound semiconductor substrate,
A second step of forming an insulating film on the element semiconductor layer;
A third step of applying a photoresist, performing exposure and development to form a photoresist film having an opening on an electrode formation region of the element semiconductor layer, and the insulating process is performed by a dry etching method using the photoresist film as a mask. A first etching step in which the film is etched partway to leave the insulating film at the bottom, and after the first etching step, the photoresist film is laterally etched and an opening formed in the insulating film is formed. A fourth step including a second etching step of forming an opening by etching the bottom of the insulating film and forming an opening, a fifth step of removing the photoresist film, and forming the insulating film on the bottom of the insulating film. A sixth step of etching the element semiconductor layer from the opened opening to the etching stop layer to dig the opening, and depositing an insulating film for forming a sidewall film; A seventh step of forming a side wall insulating film on the side surface of the opening formed in the insulating film and the element semiconductor layer by performing anisotropic etching; and forming an element semiconductor layer exposed through the opening formed by the side wall insulating film. Forming a contacting electrode.
【請求項12】 請求項11記載の化合物半導体装置の
製造方法において、前記第2のエッチング段階は、エッ
チングガスに酸素を添加すること及びエッチング室のガ
ス圧力を高めることの中の何れかを用いて行うことを特
徴とする化合物半導体装置の製造方法。
12. The method for manufacturing a compound semiconductor device according to claim 11, wherein said second etching step uses one of adding oxygen to an etching gas and increasing a gas pressure of an etching chamber. A method for manufacturing a compound semiconductor device.
【請求項13】 請求項11記載の化合物半導体装置の
製造方法において、前記第7工程と前記第8工程との間
に、露出した前記素子半導体層をエッチングで掘り込む
第9工程を更に有することを特徴とする化合物半導体装
置の製造方法。
13. The method for manufacturing a compound semiconductor device according to claim 11, further comprising a ninth step of excavating the exposed element semiconductor layer by etching between the seventh step and the eighth step. A method for manufacturing a compound semiconductor device, comprising:
【請求項14】 請求項13記載の化合物半導体装置の
製造方法において、前記第9工程におけるエッチングの
深さは、50nm以下であることを特徴とする化合物半
導体装置の製造方法。
14. The method for manufacturing a compound semiconductor device according to claim 13, wherein the etching depth in said ninth step is 50 nm or less.
JP9422098A 1997-08-28 1998-04-07 Manufacture of compound semiconductor device Pending JPH11135522A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9422098A JPH11135522A (en) 1997-08-28 1998-04-07 Manufacture of compound semiconductor device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9-231955 1997-08-28
JP23195597 1997-08-28
JP9422098A JPH11135522A (en) 1997-08-28 1998-04-07 Manufacture of compound semiconductor device

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001229282A Division JP2002110702A (en) 1997-08-28 2001-07-30 Manufacturing method of compound semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11135522A true JPH11135522A (en) 1999-05-21

Family

ID=26435494

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9422098A Pending JPH11135522A (en) 1997-08-28 1998-04-07 Manufacture of compound semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11135522A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003533051A (en) * 2000-05-10 2003-11-05 クリー インコーポレイテッド Silicon carbide metal semiconductor field effect transistor and method of manufacturing silicon carbide metal semiconductor field effect transistor
JP2006511095A (en) * 2002-12-17 2006-03-30 レイセオン・カンパニー Sulfide sealing passivation technique
KR100624961B1 (en) * 1999-10-20 2006-09-19 주식회사 하이닉스반도체 Method for manufacturing transistor adopted metal gate
JP2007516615A (en) * 2003-12-17 2007-06-21 ニトロネックス・コーポレーション Gallium nitride material device including electrode defining layer and method of forming the same
JP2009004504A (en) * 2007-06-20 2009-01-08 Fujitsu Ltd Compound semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2010098146A (en) * 2008-10-17 2010-04-30 Shindengen Electric Mfg Co Ltd Method of manufacturing silicon carbide semiconductor device
JP2011060820A (en) * 2009-09-07 2011-03-24 Fujitsu Ltd Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2012138413A (en) * 2010-12-24 2012-07-19 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Formation method of opening and manufacturing method of semiconductor device

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100624961B1 (en) * 1999-10-20 2006-09-19 주식회사 하이닉스반도체 Method for manufacturing transistor adopted metal gate
JP2003533051A (en) * 2000-05-10 2003-11-05 クリー インコーポレイテッド Silicon carbide metal semiconductor field effect transistor and method of manufacturing silicon carbide metal semiconductor field effect transistor
JP2006511095A (en) * 2002-12-17 2006-03-30 レイセオン・カンパニー Sulfide sealing passivation technique
JP2007516615A (en) * 2003-12-17 2007-06-21 ニトロネックス・コーポレーション Gallium nitride material device including electrode defining layer and method of forming the same
JP2009004504A (en) * 2007-06-20 2009-01-08 Fujitsu Ltd Compound semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2010098146A (en) * 2008-10-17 2010-04-30 Shindengen Electric Mfg Co Ltd Method of manufacturing silicon carbide semiconductor device
JP2011060820A (en) * 2009-09-07 2011-03-24 Fujitsu Ltd Semiconductor device and method of manufacturing the same
US8907379B2 (en) 2009-09-07 2014-12-09 Fujitsu Limited Semiconductor device with a gate electrode having a shape formed based on a slope and gate lower opening and method of manufacturing the same
JP2012138413A (en) * 2010-12-24 2012-07-19 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Formation method of opening and manufacturing method of semiconductor device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4143068B2 (en) Method of manufacturing selectively etched self-aligned double recess high electron mobility transistors
US5514605A (en) Fabrication process for compound semiconductor device
US20070090446A1 (en) Hardmask etch for gate polyetch
US6159861A (en) Method of manufacturing semiconductor device
JP4874461B2 (en) Pseudomorphic high electron mobility transistor
JPH10107213A (en) Semiconductor device and its manufacture
US5886373A (en) Field effect transistor
JPH11135522A (en) Manufacture of compound semiconductor device
JP2002110702A (en) Manufacturing method of compound semiconductor device
US5376812A (en) Semiconductor device
KR0179116B1 (en) Method for manufacturing self-aligned t-type gate
EP0892441B1 (en) Method for manufacturing a field effect transistor with recessed gate
JP2773700B2 (en) Compound semiconductor device and method of manufacturing the same
US5185278A (en) Method of making self-aligned gate providing improved breakdown voltage
KR100849926B1 (en) Methods for fabricating a pseudomorphic high electron mobility transistor
KR0150487B1 (en) Fabrication method of t-shape metal electrode
JPH0595004A (en) Manufacture of field-effect transistor
KR19990015390A (en) Compound Semiconductor Power Device Manufacturing Method
JPH0897232A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH11162945A (en) Dry etching
JPH10209180A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH11111733A (en) Field-effect transistor and its manufacture
JP2001023965A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH07245288A (en) Manufacture of semiconductor device, and semiconductor device manufactured thereby
JPH0410439A (en) Semiconductor device and manufacture thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20010606