JPS60154674A - Manufacture of electronic device - Google Patents

Manufacture of electronic device

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Publication number
JPS60154674A
JPS60154674A JP1008984A JP1008984A JPS60154674A JP S60154674 A JPS60154674 A JP S60154674A JP 1008984 A JP1008984 A JP 1008984A JP 1008984 A JP1008984 A JP 1008984A JP S60154674 A JPS60154674 A JP S60154674A
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JP
Japan
Prior art keywords
film
layer
main surface
substrate
electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP1008984A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shuichi Shimizu
修一 清水
Ryoichi Ono
小野 良一
Takeshi Uryu
健 瓜生
Kazuo Kanbayashi
神林 和夫
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP1008984A priority Critical patent/JPS60154674A/en
Publication of JPS60154674A publication Critical patent/JPS60154674A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/80Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier

Abstract

PURPOSE:To accurately form the width of a patterning layer like a gate electrode of a GaAs BGFET by containing the step of forming a desired patterning layer on a region including a recess by etching the rear portion formed with a film on the entire main surface of a substrate. CONSTITUTION:The first SiO2 film 5 extended between a source electrode 11 and a drain electrode 12 on the main surface of a GaAs substrate 1 is opened in width (d) by a fluoric acid etchant with a photoresist film 13 as a mask. The width (d) is longer than the gate length Lg of the formed gate electrode. Then, with the film 5 as a mask an ohmically contacting layer 3 and a channel layer 2 are etched by an etchant made of NH4OH:H2O2:H2O to form a recess 14. Thereafter, after the film 13 is removed, the substrate 1 is treated by a CVD method, and an insulating film 15 is formed on the main surface. Subsequently, the substrate 1 is anisotropically dry etched to selectively remove the film 15 of the main surface.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔技術分野〕 本発明は電子製造の製造技術、特に配線層および電極等
のパターニング層を寸法精度よく、かつ寸法修正可能に
製造する技術に関し、たとえば、サブミクロンのゲル1
〜長を有するショッ1−キ・バリア・ゲート型の砒化ガ
リウム電界効果トランンスタ(以下、単にGaAs F
 E Tとも称す。)の製造に適用して有効な技術に関
するものである。 〔背景技術〕 GaAs結晶における電子の移動度はシリコン結晶にお
ける電子の移動度に比較してその結晶構造の違いから極
めて高い。このため、GaAs F E Tは同一寸法
のシリコンによるFETに比較して相互コンダクタンス
gmは遥かに高くなり、最高発振周波数(fmax) 
r雑音指数(NF)電力料te(PG)遮断周波数(f
丁)等の高周波特性が優れる。このようなことから従来
、GaAs F ETは主に1. G Hz以上の超高
周波イjFにおける増幅器に使用されている。しかし、
近年さらに高性能化、高速化の要求が高まりつつある。 ショッI−キ・バリヤ・グー1〜型GaAsFET(以
下、GaAs5 B G F E Tとも称す。)の高
性能化、高速化は相互コンダクタンスの向上およびグー
1へ・ソース間容量の低減によって得られることが、た
とえば電子材料1975年8月号57〜6o頁にも記載
されているように、一般に知られている。 このため、グー1〜長は、前記文献にも紹介されている
ように、Q、5μrnと短がいものが開発されている。 また、ゲート・ソース間の寄生抵抗を低減する一つの構
造として、たとえば電子材料1980年4月号74〜7
8頁にも記載されているように、半絶縁性GaAs基板
の主面に形成したn −GaAsチャンネル層をグーI
−電極形成部分だけ薄くした、いわゆるリセス形(リセ
スゲ−1・形)構造が開発されている。また、ソース・
ドレイン電極のコンタクト抵抗を低減するために、ソー
ス・ドレイン電極が設けられる能動層部分はFETのチ
ャンネルとなる領域に比較して不純物濃度が高くなる構
造が前記電子材料1980年4月号・および電子′材t
)1975年4月号83頁にも記載されているように開
発されている。 一方、本出願人もグー1へ長が0 、5 p mと極め
て短かいGaAs S B G F ETを開発した。 すなわち、このグー1−形成技術は、半絶縁性GaAs
基板の主面に設けた能動層のデー1〜電極形成領域にグ
ーI−電極材料のモリブデン(Mo)と全(Au)を順
次被着形成した後、Au層およびIvl o Jviを
部分エツチングして1μr口の幅に形成し、つぎに、こ
の1μrn幅のAu層をマスクとして下層のグー1−電
イが素材となるMo層をサイドエツチして0 、511
 mのグー1−長を達成する技術である。 しかし、このようなゲート形成技術はMo層のサイドエ
ッチ量のコンIへロールが難しく、精度よく所望のグー
I−長を形成することができ難いという問題点が生じる
ことが本発明者によってあきらかにさ汎た。 また、このようなグー1〜形成技術ではMoからなるグ
ー1〜電極はAu層によって被われていてMoサイドエ
ッチ量の観察ができMlいため、製造途中てグー1−長
が所望長さとなっているが否かの判定はできない。この
結果、このグー1〜形成技術ではグー1〜形成段階でゲ
ート長修正等の処置が行なえず、歩留の低下、製品コス
1への−J二昇が生しるという問題点も生じることが本
発明者によってあきらかとされた。 〔発明の目的〕 本発明の目的はGaAs S l’30 F E Tの
グー1へ電極のようなパターニング層の幅を高精度に形
成する技術を提供することにある。 また、本発明の他の目的は微細なパターニング層を形成
する技術を提供することにある。 また、本発明の他の1」的は前記パターニング層の寸法
修正がその製造時に行なえる技術を提供することにある
。 さらに、本発明の他の目的は本発明をGaAs5BG 
FETのグー1〜電極形成に適用して高周波特性が優れ
かつ高速動作するGaAs S B G F E−rを
高歩留で提供することができる技術を提供することにあ
る。 本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な4、+f
徴は、本明細Tトの記述および添イ」図面からあきらか
になるであろう。 〔発明の概要〕 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
をfIfI95.に説明すれば、下記のとおりである。 すなわち、本発明によるGaAs5BGFETのグー1
−電極はつぎの工程を経ることによって形成される。 (1)絶縁性のGaAs基板の主面に設けられたn’−
nからなるGaAsの能動層はグー1−長よりも長い幅
(d)に開口した能動層」二のS]、O7膜(第1のS
jO,、膜)をマスクとしてエツチングされ、リセスが
形成される。この際、リセスの側面は能動層と第1のS
j0□膜とによって庇状構造となっている。 (2)化学気相成長(CVD)によってGaAs、!、
%仮はその主面全域にステップカバレッジ性の良りfな
第2の5i02膜が形成される。 (3) GaAs基板はその主面側に異方性エツチング
(ドライエツチング)が施され、部分的に第2のSiO
□膜が除去される。この際、異方性エツチングのため、
庇状に延在する第2のSj、O2膜部分がエツチング時
のマスクとして作用し、リセス底縁の一部の第2のSi
02膜が除去される。 すなわち、リセス部分における第2の5in2膜によっ
て形成さhた1対の庇状部分の間隔を。とじた場合、そ
の距雑Qに対応する位置のりセス底部の第2のS i 
02膜および第〕のSjO,!膜上の第2のSt、02
膜が除去され、リセス側面部分の第2のSiO□膜は残
留する。 (4)その後、GaAs基板の主面側にはグー1−電極
がリセス部分に形成される。ゲート長はりセス底に開に
Jされた第2のSj、02の開口幅(エツチング幅)と
なる。すなわち、前記1対の庇状SjO,,膜の間隔(
Q)に略一致する。 このようなゲート電極形成技術においては、グーl−長
はリセス底の第2のSiO、、膜のエツチング幅(ω)
によって決まる。また、該エツチング幅(Ω)はソース
・ドレイン電極形成時に設けられた能動層上の5i02
n莫(第1のS、+02膜)の開「1幅dおよび第2の
Si02膜の膜厚しによって決定される。さらに、第2
の5Jo2膜の膜厚制御はすでに確立された気相成長(
CVD)技術で高い。 したがって、本発明技術によれば、ゲート長精度の高い
GaAs5BGFETが製造てさる。 また、本発明技術によれば、第2の5i(12膜はその
膜厚を精度よく管理できること、さらに第2のSiO2
膜のステップがカバレッジ形状は4’ll似状に成長し
第2のSiO□膜による1対の庇状間隔(+2)は第2
のSjO□膜成長処理時間に比例すること、等によって
前記Qの寸法はQ 、 5μmよりもさらに小さな寸法
にできる。この結果、グー1〜長が0.5μmよりもさ
らに短かくできGaAs5BGFETの特性たとえば高
周波特性および高速性が向上する。 さらに、本発明技術によれは、GaAs5 B G F
 ETの製造時、前記第1のSi02膜の開1」幅dは
外部から確認できる。このため、生産日ソl−毎に第1
の5j02膜の開り幅の」法傾向を測定し、第2のS、
+02膜の形成処理条件を設定するようにすわば、仮り
に第1の5j02膜の開口1寸法が基格以上に広くなっ
ても所望のグー1−長の製造は可能となり、生産歩留の
向上が達成できる。 〔実施例1〕 第1図〜第11図は本発明の一実施例によるGaAs 
S B G F E Tの製造方法を示す断面図、第1
2図は同じくソース・ドレイン電極の拡大断面図、第1
3図は同じ<GaAs5 B G F E Tチップの
平面図である。 この実施例におけるGaAs5BGFETチツプ(以下
単にチップ;素子とも称す。)は第1図〜第11図に示
すような製造段階を経て製造される。 つぎに同図を参照しながらチップの製造について説明す
る。 まず、第1図に示すように、C「がドープされて半絶縁
体となった厚さ350〜400μmのG i+ A s
基板1が用意さ扛る。このGaAs基板1はエピタキシ
ャル処理が施さAし、その主面(l OO)結晶面一1
:、に■1形のG aA sからなる厚さ0.11μm
のチャンネル層2およびn+形のGaAsからなる厚さ
の0.3μmのオーミック・コンタクト層3が順次形成
される。前記チャンネル層2の不純物濃度は2×101
7L:m−3となり、後述するAQのグー1〜電極との
間に所望のショッl−キ耐圧が得られるようになってい
る。また、オーミック・コンタク1一層3の不純物濃度
はソース・ドレイン電極のコンタク1〜抵抗が小さくな
るように、前記チャンネル層2の場合とは異ってl X
 L O”cm−3台と不純物濃度は高い。 つぎに、第2図に示すように、GaAs基板1はその主
面中央部にホ1〜レジスト膜4が被着され、この状態で
GaAs基Fi1に遼遠するエツチングが施される。こ
の結果、エツチングによってアイソレートされた所望パ
ターンのrl −n+層からなる能動層が形成される。 つぎに、第3図に示すように、GaAs基板]はCVl
つ処理されて、その主面に0.5μmの厚さの絶縁膜(
たとえばS」O□膜、このS、+02膜は説明の便宜上
第1のSjO□膜とも称す。)が形成される。 つぎに、第4図に示すように、G3As基FiJはその
主面全域にホ1−レジスI〜膜6が塗布される。このホ
トレジスト膜6は所望パターンに感光現像される。すな
わち、このパターンは後述するゲーI〜電極の延在方向
とも関連があり、同図の場合には断面がG a A s
結晶の[0]、1)軸方向に沿う面となっている。。 この場合、(1,00)面の主表面を用いて[011,
]軸方向と耳かれているが(1,00)面の裏面を使用
して素子を形成した場合には同図は[01,1]軸方向
に沿う断面図となる。 また、第1のS10.膜5は前記ホトレジスト膜6をマ
スクとしてフッ酸系エツチング液にてエツチングされる
。この結果、ソースドレイン電極形成領域が形成される
。 つきに5第51図に示すようにGaAs基板1はソース
・ドレイン電(Φi材料の蒸着処理が施され、その主面
全域に7M2層7が形成さ汎る。蒸着N7は第12図に
示すように、最FMのAuGe層8.中層のNi層lO
からなっている。前記A u G e層8はオーミック
・コンタク1〜層3との間にオーミック・コンタクトを
とるための層である。Ni層9はGaAsにおけるGa
のAu層への進入を防ぐための層である。さらに又ΔU
層10は外部雰囲気に対する耐食性等やボンディングを
考慮して形成された層である。 つぎに、第6図に示すよう1こ、ポ1〜レジスト膜6が
除去され、オーミック・コンツタl一層3−I−に直接
蒸着されて形成さ汎たソース電極(S)IIおよび1く
レイン電極(D)1.2以外の蒸着層7は除去(リフ1
へオフ法)される。 つぎ−に、ゲート電極が形成さ九る。ゲート電極形成に
あっては、第6図において破線円で囲まれる部分を拡大
した図を用いて説明する。すなわち、第7図に示すよう
に、GaAs基板1の主面」二のソース電極11と1へ
レイン電極12の間に延在する第1のSjO,、膜5は
常用のフォ1へエツチングによってホトレジスト膜13
をマスクとしてフッ酸系エラチャン1〜によりdなる幅
に開口される。この開口幅dは形成されるグー1−電極
のデー1〜長t、 gよりも長い。この実施例ではグー
1〜Lgは0.3μmを目標とすることから、たとえば
】μnl程度とする。なお、グー1〜幅は300μ打1
程度となる。 つぎに、この第1の5in2膜5をマスクとし、NH4
,OH: II202: II、、 0等からなるエッ
チャントを用いてオーミック・コンタクト層3およびチ
ャンネル層2をエツチングしてリセス】4を形成する。 オーミック・コンタクト層3は全部の厚さに亘って除去
されるが、チャンネル層2は表層部がエツチングされ、
リセス底のチャンネル層2の厚さは0.17zm程度と
なり高周波に適する構造となる。 このエツチングの際、グーI−電極のゲート長さに7G
う方向は(l a A s結晶の(01,1)軸方向に
沿う方向であることから、リセス14の側面は庇状の逆
メサ構造となる。なお、能動層のエツチングに際して、
能動層はマスクである第1のS】02膜5の内側に迄亘
ってエツチング(サイドエッチ)されるため、リセ入側
面部分はさらに深い庇構造となる。この結果、GaAs
基板からなる基体表層部には縁が庇構造となり底面に基
体素材が露出する窪み(溝)が形成される。 つぎに、第8図に示すように、ホトレジスト膜13が除
去された後、GaAs基板1は気相成長(CVD)法に
より処理されて絶縁膜(たとえばS10□膜;第2のS
in、、膜)15がその主面に形成される。CV D−
5in2膜による被膜はステップカバレッジ性が良好で
あるため、庇部分はオーバハング構造(庇構造)となる
。この際、注目すべきことは、第1のS i O2膜5
」二に堆積された第2の5in2膜15の厚さく平坦厚
さt、)と、庇の先端から張り出すように形成された第
2のSj0゜1@15の張り出し厚さt2は略同−どな
るという点、また、張り出し先端部分のGaAs基板1
の厚さ方向の厚さt、3は前記平坦厚さ1.1と同様あ
るいはそれ以−1−に長い点である。そして、第2のS
 j O2膜15による1対の庇状突出部の間隔(Q)
は次式によって与えられる。 Q=d−2t2 ・・・(1) また、後述するが前記間隔aはゲート長に相当するよう
になることから、たとえば、Qを0.3μmとするため
には、dが1μmである場合、第2のSj、0□膜15
の膜厚を實は、t2と略同−寸法と考えられるから、t
2=1寥=0.35μ■1となる。 なお、リセス底に堆積した第2のSiO□膜15膜厚5
は、狭く窪んだリセス部分には反応ガスが充分に流入し
ないことから、平坦厚さt、よりも薄くなる傾向にある
。 つぎに、第9図に示すようにGaAs基板1はたとえば
りアクティブ・イオン・エツチングのような異方性ドラ
イエツチング処理が施され、主面の第25in2暎15
7’J’選択的に除去される。すなわち、第1の5in
2膜5才ダよびソースドレイン電極II。 12 、、l:の第2の5j02膜j5は何等支障がな
いことからすべて除去される。また、リセス底の第2の
5j02膜15にあっては、第2のSi02膜15によ
るオーバハング部分の下方以外の部分は完全に除去され
てチャンネル層2が露出する。しかし、第2の5i()
2膜15によるオーバ・ハング部分に被われる領域はイ
オンが直接到達しないためエツチングされずに残る。こ
の際、第2の5j02膜15のオーバハング部分のL’
lさ方向(tl、↑3方向)の表層部分は徐々にエツチ
ングされる。しかし、第2のS]02膜15のオーバハ
ング部分の厚さt3は平坦厚さtlと同様あるいはそれ
以1・厚いことから、ゲート電極用のコンタク1−花1
6をリセス底に設けた時点では、前記庇状突出部の間隔
ρは変化しない。この結果、コンタク1〜孔16の幅り
は前記間隔Qと同一 寸法となる。 つぎに、第10図で示すように、 CnA94%板1の
主面にはゲート電極用料である低抵抗のアルミニウム(
AQ)が蒸着される。また、このA Q、は常用のホ1
−エツチングによってバターニングされ、ゲート電極(
G)17(パターンニング層)がリセス部分に形成され
る。△αはリセス底全域にローって形成される。この結
果、ゲート電極17のゲート長L gはコンタク1へ孔
160幅1−と同一=1法となり、コンタクト孔I6の
幅I、と同一寸法となp庇状突出部の間隔Qと一致する
。換言ずれば、グー1−電極17のグーI〜長
[Technical Field] The present invention relates to manufacturing technology for electronic manufacturing, and in particular to technology for manufacturing patterning layers such as wiring layers and electrodes with high dimensional accuracy and dimensional modification.
A Schottky barrier gate type gallium arsenide field effect transistor (hereinafter simply GaAs F
Also called ET. ) relates to effective technology that can be applied to the production of [Background Art] The electron mobility in a GaAs crystal is extremely high compared to the electron mobility in a silicon crystal due to the difference in its crystal structure. For this reason, GaAs FETs have much higher mutual conductance gm than silicon FETs of the same size, and the maximum oscillation frequency (fmax)
r Noise figure (NF) Power charge te (PG) Cutoff frequency (f
Excellent high frequency characteristics such as For this reason, conventionally, GaAs FETs mainly have 1. It is used in amplifiers at extremely high frequencies of GHz or higher. but,
In recent years, demands for higher performance and higher speed have been increasing. High performance and high speed of Schottky barrier G1~ type GaAsFET (hereinafter also referred to as GaAs5 BGFET) can be achieved by improving mutual conductance and reducing capacitance between G1 and source. This is generally known, for example, as described in the August 1975 issue of Electronic Materials, pages 57-6o. For this reason, as introduced in the above-mentioned literature, a short one with a length of 1 to 5 μrn has been developed. In addition, as a structure for reducing the parasitic resistance between the gate and the source, for example, electronic material April 1980 issue 74-7
As described on page 8, the n-GaAs channel layer formed on the main surface of the semi-insulating GaAs substrate is
- A so-called recessed structure has been developed in which only the electrode forming portion is made thinner. Also, source
In order to reduce the contact resistance of the drain electrode, the active layer portion where the source/drain electrodes are provided has a structure in which the impurity concentration is higher than that in the region that becomes the channel of the FET. 'Material t
) It has been developed as described in the April 1975 issue, page 83. On the other hand, the present applicant has also developed a GaAs S B G FET with an extremely short length of 0.5 pm. That is, this Goo 1-forming technique is applicable to semi-insulating GaAs
After sequentially depositing molybdenum (Mo) and gold (Au) as electrode materials on the Day 1 to electrode formation regions of the active layer provided on the main surface of the substrate, the Au layer and Ivlo Jvi were partially etched. Next, using this 1 μrn wide Au layer as a mask, side etching the Mo layer, which is the material of the lower layer 0,511
This is a technique to achieve a Goo length of m. However, the inventors have found that such a gate forming technique has the problem that it is difficult to control the amount of side etching of the Mo layer, and it is difficult to form a desired GooI length with high precision. Nisa Panta. In addition, in such a goo 1 formation technique, the goo 1 electrode made of Mo is covered with an Au layer and the amount of Mo side etching can be observed. It is not possible to determine whether it is present or not. As a result, with this Goo 1~ formation technique, measures such as gate length correction cannot be performed at the Goo 1~ formation stage, resulting in problems such as a decrease in yield and an increase in -J2 to product cost 1. has been clarified by the inventor. [Object of the Invention] An object of the present invention is to provide a technique for forming the width of a patterning layer such as an electrode in GaAs S 1'30 FET with high accuracy. Another object of the present invention is to provide a technique for forming a fine patterning layer. Another object of the present invention is to provide a technique in which the dimensions of the patterned layer can be modified during its manufacture. Furthermore, another object of the present invention is to apply the present invention to GaAs5BG.
It is an object of the present invention to provide a technology that can be applied to the formation of electrodes of FETs and provide GaAs S B G F E-r with excellent high frequency characteristics and high speed operation at a high yield. The above and other objects of the present invention and novel 4, +f
The features will become clear from the description in this specification and the accompanying drawings. [Summary of the Invention] A summary of representative inventions disclosed in this application is provided in fIfI95. The explanation is as follows. That is, GaAs5BGFET according to the present invention
-The electrode is formed by the following steps. (1) n'- provided on the main surface of an insulating GaAs substrate
The active layer of GaAs consisting of n is an active layer with an opening having a width (d) longer than the length of the active layer, and an O7 film (the first S).
A recess is formed by etching using the film (jO, , film) as a mask. At this time, the sides of the recess are connected to the active layer and the first S
It has an eave-like structure with the j0□ film. (2) GaAs by chemical vapor deposition (CVD),! ,
%, a second 5i02 film with good step coverage is formed over the entire main surface. (3) The GaAs substrate is subjected to anisotropic etching (dry etching) on its main surface side, and a second SiO
□The membrane is removed. At this time, due to anisotropic etching,
The second Sj and O2 film portions extending in the shape of an eave act as a mask during etching, and the second Si
02 film is removed. In other words, the distance between the pair of eave-like portions formed by the second 5in2 film in the recessed portion. When it is closed, the second S i at the bottom of the seam at the position corresponding to the distance difference Q
02 film and] SjO,! Second St on the membrane, 02
The film is removed, and the second SiO□ film on the side surfaces of the recess remains. (4) Thereafter, a goo 1-electrode is formed in the recessed portion on the main surface side of the GaAs substrate. The gate length becomes the opening width (etching width) of the second Sj, 02 opened at the bottom of the recess. That is, the distance between the pair of eave-shaped SjO,, films (
It almost matches Q). In such gate electrode formation technology, the groove length is the etching width (ω) of the second SiO film at the bottom of the recess.
Determined by The etching width (Ω) is 5i02 on the active layer provided when forming the source/drain electrodes.
It is determined by the width d of the (first S, +02 film) and the thickness of the second Si02 film.
The thickness control of the 5Jo2 film is achieved by the already established vapor phase growth method (
CVD) technology is expensive. Therefore, according to the technique of the present invention, a GaAs5BGFET with high gate length accuracy can be manufactured. Further, according to the technology of the present invention, the thickness of the second 5i (12 film) can be controlled with precision, and the second SiO2
The step coverage shape of the film grows to a 4'll-like shape, and the distance (+2) between the pair of eaves formed by the second SiO□ film is the second
The dimension of Q can be made even smaller than 5 μm by being proportional to the SjO□ film growth processing time. As a result, the length can be made even shorter than 0.5 μm, improving the characteristics of the GaAs5BGFET, such as high frequency characteristics and high speed. Furthermore, according to the technology of the present invention, GaAs5 B G F
When manufacturing the ET, the opening width d of the first Si02 film can be confirmed from the outside. For this reason, the first
5j02 membrane opening width was measured, and the second S,
By setting the forming processing conditions for the +02 film, even if the opening dimension of the first 5j02 film becomes wider than the standard, it becomes possible to manufacture the desired goo length, which improves the production yield. Improvements can be achieved. [Example 1] Figures 1 to 11 show GaAs according to an example of the present invention.
Cross-sectional view showing the manufacturing method of S B G F E T, 1st
Figure 2 is also an enlarged cross-sectional view of the source/drain electrode, the first
FIG. 3 is a plan view of the same <GaAs5 B G F E T chip. The GaAs5BGFET chip (hereinafter simply referred to as a chip or element) in this embodiment is manufactured through the manufacturing steps shown in FIGS. 1 to 11. Next, manufacturing of the chip will be explained with reference to the same figure. First, as shown in FIG. 1, a G
A substrate 1 is prepared and removed. This GaAs substrate 1 has been subjected to epitaxial treatment, and its main surface (lOO) is crystal plane 1.
:, 0.11 μm thick made of 1-type GaAs
A channel layer 2 and a 0.3 μm thick ohmic contact layer 3 made of n+ type GaAs are successively formed. The impurity concentration of the channel layer 2 is 2×101
7L:m-3, so that a desired shock resistance voltage can be obtained between the electrode and the electrode of AQ, which will be described later. In addition, the impurity concentration of the ohmic contact 1 and layer 3 is different from that of the channel layer 2 so that the resistance of the contact 1 of the source/drain electrode is small.
The impurity concentration is as high as L O"cm-3.Next, as shown in FIG. Fi1 is etched far away.As a result, an active layer consisting of a rl-n+ layer with a desired pattern isolated by etching is formed.Next, as shown in FIG. CVl
A 0.5 μm thick insulating film (
For example, the S''O□ film and this S,+02 film are also referred to as the first SjO□ film for convenience of explanation. ) is formed. Next, as shown in FIG. 4, the G3As-based FiJ is coated with the film 6 from the resist I to the entire main surface thereof. This photoresist film 6 is photo-developed into a desired pattern. That is, this pattern is also related to the extending direction of the Ga I electrode, which will be described later, and in the case of the same figure, the cross section is Ga A s
It is a plane along the [0], 1) axial direction of the crystal. . In this case, using the main surface of the (1,00) plane, [011,
Although it is referred to as the axial direction, if the element is formed using the back side of the (1,00) plane, the figure becomes a cross-sectional view along the [01,1] axial direction. In addition, the first S10. The film 5 is etched using a hydrofluoric acid etching solution using the photoresist film 6 as a mask. As a result, a source/drain electrode formation region is formed. 5 As shown in FIG. 51, the GaAs substrate 1 is subjected to a vapor deposition process of source/drain electrode (Φi material), and a 7M2 layer 7 is formed over the entire main surface.The vapor deposition N7 is shown in FIG. As shown, the highest FM AuGe layer 8. The middle Ni layer lO
It consists of The A u G e layer 8 is a layer for establishing ohmic contact with the ohmic contacts 1 to 3. Ni layer 9 is Ga in GaAs.
This is a layer to prevent the Au layer from entering the Au layer. Furthermore, ΔU
The layer 10 is a layer formed in consideration of corrosion resistance against external atmosphere and bonding. Next, as shown in FIG. 6, the resist films 1 to 6 are removed, and the source electrodes (S) II and 1 are deposited directly on the ohmic contact layer 3-I-. The vapor deposited layer 7 other than the electrode (D) 1.2 is removed (Ref 1
off method). Next, a gate electrode is formed. The formation of the gate electrode will be explained using an enlarged view of the portion surrounded by a broken line circle in FIG. 6. That is, as shown in FIG. 7, the first SjO film 5 extending between the source electrode 11 and the drain electrode 12 on the main surface of the GaAs substrate 1 is etched by conventional photoetching. Photoresist film 13
Using this as a mask, an opening with a width of d is made using hydrofluoric acid-based elastomers 1 to 1. This opening width d is longer than the lengths t and g of the formed goo electrode. In this embodiment, since Goo 1 to Lg is targeted to be 0.3 μm, it is set to about .mu.nl, for example. In addition, the width is 300μ stroke 1
It will be about. Next, using this first 5in2 film 5 as a mask, NH4
, OH: II202: II, , 0, etc., the ohmic contact layer 3 and the channel layer 2 are etched to form a recess ]4. The ohmic contact layer 3 is removed over its entire thickness, but the surface layer of the channel layer 2 is etched;
The thickness of the channel layer 2 at the bottom of the recess is approximately 0.17 zm, resulting in a structure suitable for high frequencies. During this etching, 7G is added to the gate length of the Goo I-electrode.
Since the direction of recess 14 is along the (01,1) axis direction of the (l a As crystal), the side surface of the recess 14 has an eave-like inverted mesa structure.In addition, when etching the active layer,
Since the active layer is etched (side-etched) all the way to the inside of the first S02 film 5 serving as a mask, the recessed side surface portion becomes a deeper eaves structure. As a result, GaAs
A depression (groove) is formed in the surface layer of the substrate, the edge of which forms an eaves structure, and the bottom surface of which exposes the substrate material. Next, as shown in FIG. 8, after the photoresist film 13 is removed, the GaAs substrate 1 is treated by a chemical vapor deposition (CVD) method to form an insulating film (for example, an S10□ film; a second S10□ film;
In, , a film) 15 is formed on its main surface. CV D-
Since the 5 in 2 film has good step coverage, the eaves portion has an overhang structure (eaves structure). At this time, what should be noted is that the first SiO2 film 5
The flat thickness t, ) of the second 5in2 film 15 deposited on the second 5in2 film 15) and the overhang thickness t2 of the second Sj0゜1@15 formed to overhang from the tip of the eaves are approximately the same. - In addition, the GaAs substrate 1 at the protruding tip
The thickness t, 3 in the thickness direction is equal to or longer than the flat thickness 1.1. And the second S
j Distance between a pair of eave-like protrusions formed by the O2 film 15 (Q)
is given by the following equation. Q=d-2t2...(1) Also, as will be described later, since the distance a corresponds to the gate length, for example, in order to set Q to 0.3 μm, if d is 1 μm, then , second Sj, 0□ film 15
The actual film thickness is considered to be approximately the same size as t2, so t
2=1 寥=0.35μ■1. Note that the thickness of the second SiO□ film 15 deposited on the bottom of the recess is 5.
t tends to be thinner than the flat thickness t because the reactant gas does not flow sufficiently into the narrow recessed portion. Next, as shown in FIG. 9, the GaAs substrate 1 is subjected to an anisotropic dry etching process such as active ion etching, and the 25 in 2 holes 15 on the main surface are etched.
7'J' selectively removed. That is, the first 5in
2 membranes 5 years old and source drain electrode II. The second 5j02 film j5 of No. 12, , l: is completely removed since it poses no problem. Furthermore, the second 5j02 film 15 at the bottom of the recess is completely removed except under the overhanging portion of the second Si02 film 15, so that the channel layer 2 is exposed. But the second 5i()
The region covered by the overhanging portion of the second film 15 remains unetched because the ions do not reach it directly. At this time, L' of the overhang part of the second 5j02 film 15
The surface layer in the longitudinal direction (tl, ↑3 direction) is gradually etched. However, since the thickness t3 of the overhang portion of the second S]02 film 15 is equal to or 1. thicker than the flat thickness tl, the contact 1-flower 1 for the gate electrode is
6 is provided at the bottom of the recess, the interval ρ between the eave-like protrusions does not change. As a result, the widths of the contacts 1 to 16 become the same dimension as the interval Q. Next, as shown in FIG. 10, the main surface of the CnA 94% plate 1 is coated with low-resistance aluminum (a gate electrode material).
AQ) is deposited. Also, this AQ is a commonly used
- Patterned by etching, gate electrode (
G) 17 (patterning layer) is formed in the recessed portion. Δα is formed in a row over the entire recess bottom. As a result, the gate length L g of the gate electrode 17 is the same as the width 1- of the hole 160 to the contact hole 1 = 1 method, and the width I of the contact hole I6 is the same dimension as the pitch Q of the eave-like protrusions. . In other words, Goo 1 - Goo I ~ length of electrode 17

【、ビは
庇状突出部の間隔Qによって決定されることになる。 つぎに、第11図に示すように、にaAs基板1の主面
はパッシベーションll!A(たとえばティ1ヘライド
暎)18によって被われる。1:だ、パッシベーション
膜18は部分的に除去され、ソース・グー1〜・ドレイ
ンの各電極用のポンディングパッド19が形成される。 このようにして製造されたGaAs S B G F 
E Tチップ(デツプ)20は所望のパッケージを施さ
れて使用される。なお、ソース電極(S)Il、、ゲー
ト電極(G)17. ド1ツイン電極(L))1.2の
パターンは第13図に示すようになっている。同図に示
す二点鎖線枠領域はそれぞれポンディングパッド19が
設けられる領域である。 〔効果〕 (1)本実施例によれば、ゲート長はセルファラインで
形成できるため高精度かつ再現性良く形成できる。 (2)本実施例によれば、ゲート電極のJ′法はCVD
−5in□膜の厚さで決定さオするため、CVD5j−
02膜の厚さ制御によってグー1へ電極の高精度な寸法
制御が可能となり、微細なゲート長の形成ができる。 (3)本実施例によれば前記CV I)−3in2膜の
形成に先立って、リセスの開1コ部(d)の司法測定が
行なえ、この寸法測定によってCV I) −5i(1
2膜の厚さ制御が行なえる。このため、常に所望のグー
1〜長を有するグー1〜電極の形成が1−1丁能となり
、品質の向上、歩留の向」二が達成できる。 (4)上記(2)より、グー1−長を短かくできること
から、ゲート面積が軽減され、グー1−・ソース間容量
が低減できる。 (5)上記(4)より、F E Tの相互コンダクタン
スの向」二が図れる。 (6)上記(4)および(5)より、ゲート・ソース間
容量の低減、相互コンダクタンス向1;が図れるため周
波数特性の向上が図れる。 (7)」二部(4)および(5)より、ゲート・ソース
間容量の低減、相互コンダクタンス向上が図れるため、
雑音指数(NF)が低く抑えられる。 (8)上記(4)および(5)より、ゲート・ソース間
容量の低減、相互コンダクタンス向−にが図れるため、
電力利得の向上が図れる。 〔実施例2〕 第]、/I図〜第24図は本発明の他の実施例によるG
aAs5BGFETチツプの製造方法を示す断面図であ
る。 なお、この実施例では、前記実施例1と同様の作用効果
を有する部材は同一符号、同名称を用いて説明する。 この実施例では、第14図に示すように、半絶縁性のG
 a A 5基板1が用意される。そして、この(ia
As基板1の主面には選択的に5in2膜21が形成さ
れるとともに、このSiO□膜21をマスクとしてシリ
コン(Si)イオンが打ち込まれ、n+のソース領域2
2およびドレイン領域23が形成される。 つぎに、前記SiO□膜21は除去される。その後、G
aAs基板1の主面には選択的に3502膜24が設け
られる。前記ソース・ドレイン領域22゜23およびそ
の間のGaAs表面は露出状態にある。 そこで、再びGaAs基板IはSiイオン打込み処理が
施されて、ソース・ドレイン領域22.23間のGaA
s表層部にはn形のチャネル層2が形成される。 つぎに、第16図に示すように、GaAs基板1の主面
のSj、O,、膜24を除去した後、再びホトレジスト
膜25を利用してGaAs基板1の主面に設けたSiO
□膜26を選択除去してソース領域22、トレイン領域
23を露出させる。 つぎに、第17図に示すように、前記実施例と同様にA
uGe/ N i 、/ A uが順次GaAs基板1
の主面に蒸着される。その後、第18図に示すようにホ
トレジスト膜26は除去される。これによってホトレジ
スト膜26上の蒸着層7は除去(リフトオフ)され、ソ
ース領域22、ドレイン領域23の表面にはソース電極
(S)11.ドレイン電極(D)12が形成される。 つぎに、ゲート電極が形成される。ゲート電極形成にあ
っては、第18図において破線円で囲まれる部分を拡大
して図を用いて説明する。すなわち、第19図に示すよ
うにGaAs基板l基板面全域にナイトライド膜27が
形成される。 つぎに、第20図に示すように、グー1−電極形成領域
に対応するナイトライド膜27は熱リン酸をエッチャン
トとじて前記実施例と同様に1μm程度の開「1幅dを
有するように除去される。また。 このナイトライド膜27をマスクとして露出するSjO
□膜26はフッ酸によってエツチングされる。 この際、SiO□膜26はサイドエツチングされるため
、前記実施例と同様にマスク縁は庇構造となる。 以後の工程は前記実施例と同様な手順となる。 すなわち、第21図で示すように、GaAs基板1の主
面全域は、t、なるC V D−5]O,、膜15で被
われ開1」部の間隔Qは前記(1)式で与えられるよう
になる。なお、CV I)−5in、、膜15のオーバ
ハングの張り出しJT7さ[2は前記平坦厚さ1=と略
同−寸法となる。また、オーバハング先端の厚さt3は
り、よりも厚くなる。 そこで、GaAs基板1の主面は異方性エツチング処理
される。この結果第22図で示すようにリセス底部分の
5jO2膜j5はオーバハング部分がマスクとなること
から、Lなる幅のコンタク1〜孔1Gが形成される。こ
の孔幅1.は前記Qと同一・1法となる。 つぎにGaAs基板1の主面にAQを蒸着し、バターニ
ングすることにより、第23図で示すように、ゲート長
I−gを有するゲート電極(G)+7が形成される。 なお、ティ1−ライド膜27はパッシベーション膜とし
て残すことにより、外部雰囲気から素子を守る役目をす
る。また、ソース・ドレイン電極の取り出しは、グー1
−電極材24をデボジノ1−する前にソース・ドレイン
電極の−に部に位置する所望位置のティ1〜ライド膜2
7を選択的に取り除き、グー1〜電極の形成時に同時に
電極の取り出しを行なうようにしてもよい。 この実施例は、GaAs基板の一部にイオン杓込み技術
を利用してS RG F E Tを形成できること、グ
ー1へ電極形成時にソース・ドレイン電極の取り出しく
引き廻し配線ができることによって、蝕ΔS基板の他の
領域に形成されたGaAs F E T、 GaAsダ
イオード等との接続が可能となり、論理回路あるいは集
積回路(IC)等を形成することができる。 〔効果〕 (+)本実施例によれば、ゲート長はセルファラインで
形成できるため高精度かつ再現性良く形成できる。 (2)本実施例によれば、ゲート電極の寸法はCV D
−5in2膜の厚さで決定されるため、C■1つ−51
02膜の厚さ制御によってゲート電極の高精度な寸法制
御が可能となり、微細なグー1へ長の形成ができる。 (3)本実施例によれば前記CVD−3jO7膜の形成
に先立ってリセスの開0部(d)の寸法測定が行なえ、
この寸法の測定によってCVD−5in。 膜の厚さ制御が行なえるる。このため、常に所望のグー
1〜長に有するグー1〜電極の形成が可能となり、品質
の向上、歩留の向上が達成できる。(4)」1記(2)
より、ゲート長を短かくできることから、ゲート面積が
軽減さAし、グー1へ・ソー人間容量が低減できる。 (5)に記(4)より、FETの相互コンダクタンスの
向」−が図れる。 (6)上記(4)および(5)より、グー1へ・ソー人
間容量の低減、相互コンダクタンス向上が図れるため周
波数特性の向」二が図れる。 (7)」二言己(4ンおよび(5)より、グー1−・ソ
ー人間容量の低減、相互コンダクタンス向上が図れるた
め、雑音指数(N17)が低く抑えられる。 (8)」1記(4)および(5)より、グー1へ・ソー
人間容量の低減、相互コンダタンス向十が図れるため、
電力利得の向上が図れる。 (9)本実施例は単一のGaAs基板にアイソレーショ
ンをして簡1iにS B G F E Tを形成てきる
ことからIC化に適している。 以上本発明者によってなされた発明を実Jノ1!!1シ
(IL、−もとづき具体的に説明したが、本発明は1記
実旅例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 たとえば、前記庇構造を形成する例としで、第24図、
第25図に示す構造が考、えら才(る+1− ’::l
:わち第24図は5j02膜28上にホトレジスト29
を重ねて庇構造としたもの、第25図は段階的に2層の
ホトレジスト・膜30.3+を重ねて庇状としたもので
ある。前者はサイドエッチを利用しして庇状となし、後
者は感光パターンを変えることによって庇状となしたも
のである。 さらに、リセス形GaAs5 B G F E Tにお
いての庇構造については、本実施例1の他に第27図に
示す様にグーl〜長r−g方向を[011)軸方向((
100)面の裏面を使用した場合は〔o11〕軸方向と
して形成してもよい。この場合には、本実施例Iよりさ
らに相互コンダクタンスの向上が図れそれにもとずく素
子特性例えば、周波数特性の向」二、雑音指数の低減、
電力利得の向上が図れる。すなA?ちグー1へ長が同一
の各庇構造の素子のゲート端部からソース・ドレイン電
極とのオーミックコンタク1〜層までの距離とを比較し
た場合、本実施例】より、第26図の庇構造を利用した
場合の方が前記距離が短かくできるためソース抵抗が低
減でき相互コンダクタンスは本実施例1の場合よりさら
に向」二が図れるという効果が得ら41.る。 この場合、グー1−フ1極のポンディングパッドへの取
出し配線は配線の段切れがおこらない様にゲート幅端部
において、グー1−長方向に配線を配設し、ポンディン
グパッドへと接続する 〔利用分野〕 以」二の説明では主として本発明者によってなされた発
明をその背景となった利用分野であるG iJ /l 
5SBGFET製造技術に適用した場合について説明し
たが、それに限定されるものではなく、たとえば、他の
構造のGaAs F E T、 GaAs 1. G、
シリコン高周波トランジスタ、シリコン■c等地の半導
体装置にも同様に適用できる。
[, Bi will be determined by the interval Q of the eave-like protrusions. Next, as shown in FIG. 11, the main surface of the aAs substrate 1 is passivated! A (for example, Tee 1 Helide) is covered by 18. 1: The passivation film 18 is partially removed to form bonding pads 19 for each of the source, goo 1 to drain electrodes. GaAs S B G F produced in this way
The ET chip (deep) 20 is used with a desired package applied thereto. Note that the source electrode (S) Il, the gate electrode (G) 17. The pattern of the double electrode (L) 1.2 is as shown in FIG. The regions framed by two-dot chain lines shown in the figure are regions where the bonding pads 19 are provided, respectively. [Effects] (1) According to this embodiment, since the gate length can be formed by self-alignment, it can be formed with high precision and good reproducibility. (2) According to this embodiment, the J' method for the gate electrode is CVD.
CVD 5j-
By controlling the thickness of the 02 film, it is possible to control the dimensions of the 02 electrode with high accuracy, and a fine gate length can be formed. (3) According to this embodiment, prior to the formation of the CV I)-3in2 film, judicial measurement of the open part (d) of the recess can be carried out, and by this dimension measurement, the CV I)-5i(1
The thickness of two films can be controlled. For this reason, it is possible to always form a goo electrode having a desired goo length in 1-1 steps, thereby achieving improved quality and yield. (4) From (2) above, since the Goo 1 length can be shortened, the gate area can be reduced and the capacitance between Goo 1 and the source can be reduced. (5) From (4) above, the direction of the mutual conductance of FET can be determined. (6) From (4) and (5) above, the gate-source capacitance can be reduced and the mutual conductance direction 1; can be achieved, so that the frequency characteristics can be improved. (7) Part 2 From (4) and (5), it is possible to reduce the gate-source capacitance and improve the mutual conductance.
Noise figure (NF) can be kept low. (8) From (4) and (5) above, it is possible to reduce the gate-source capacitance and improve mutual conductance.
The power gain can be improved. [Example 2] Figures /I to 24 are G according to other embodiments of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing an aAs5BGFET chip. In this embodiment, members having the same functions and effects as those in the first embodiment will be described using the same reference numerals and names. In this embodiment, as shown in FIG.
a A 5 substrate 1 is prepared. And this (ia
A 5in2 film 21 is selectively formed on the main surface of the As substrate 1, and silicon (Si) ions are implanted using this SiO□ film 21 as a mask to form an n+ source region 2.
2 and a drain region 23 are formed. Next, the SiO□ film 21 is removed. After that, G
A 3502 film 24 is selectively provided on the main surface of the aAs substrate 1. The source/drain regions 22 and 23 and the GaAs surfaces therebetween are exposed. Therefore, the GaAs substrate I is again subjected to Si ion implantation treatment, and the GaAs substrate I is implanted between the source and drain regions 22 and 23.
An n-type channel layer 2 is formed in the s surface layer portion. Next, as shown in FIG. 16, after removing the Sj, O, film 24 on the main surface of the GaAs substrate 1, the photoresist film 25 is again used to remove the SiO film provided on the main surface of the GaAs substrate 1.
□ Film 26 is selectively removed to expose source region 22 and train region 23. Next, as shown in FIG. 17, A
uGe/N i , /A u are sequentially formed on the GaAs substrate 1
is deposited on the main surface of the Thereafter, the photoresist film 26 is removed as shown in FIG. As a result, the deposited layer 7 on the photoresist film 26 is removed (lifted off), and the source electrode (S) 11 is formed on the surfaces of the source region 22 and drain region 23. A drain electrode (D) 12 is formed. Next, a gate electrode is formed. Formation of the gate electrode will be explained with reference to an enlarged view of the portion surrounded by a broken circle in FIG. 18. That is, as shown in FIG. 19, a nitride film 27 is formed over the entire surface of the GaAs substrate. Next, as shown in FIG. 20, the nitride film 27 corresponding to the goo 1 electrode formation region is etched with hot phosphoric acid so that it has an opening width d of about 1 μm as in the previous embodiment. Also, SjO is exposed using this nitride film 27 as a mask.
□The film 26 is etched with hydrofluoric acid. At this time, since the SiO□ film 26 is side-etched, the edge of the mask has an eave structure as in the previous embodiment. The subsequent steps are similar to those in the previous embodiment. That is, as shown in FIG. 21, the entire main surface of the GaAs substrate 1 is covered with a film 15 of t, C V D-5]O, and the interval Q between the openings is given by the equation (1) above. It will be given to you. Note that the overhang JT7 [2] of the overhang of the film 15 is approximately the same dimension as the flat thickness 1=CVI)-5 inches. Moreover, the thickness is greater than the thickness t3 of the overhang tip. Therefore, the main surface of the GaAs substrate 1 is subjected to an anisotropic etching process. As a result, as shown in FIG. 22, the overhanging portion of the 5jO2 film j5 at the bottom of the recess serves as a mask, so that contacts 1 to hole 1G having a width L are formed. This hole width is 1. is the same as Q above and has 1 method. Next, AQ is deposited on the main surface of the GaAs substrate 1 and patterned, thereby forming a gate electrode (G)+7 having a gate length I-g, as shown in FIG. Note that by leaving the T1-ride film 27 as a passivation film, it serves to protect the element from the external atmosphere. Also, take out the source/drain electrodes using the goo 1
- Before depositing the electrode material 24, the T1 to Ride films 2 are placed at desired positions on the - side of the source/drain electrodes.
7 may be selectively removed, and the electrodes may be taken out at the same time as the electrodes 1 to 1 are formed. In this embodiment, the SRG FET can be formed on a part of the GaAs substrate by using ion injection technology, and the wiring can be routed to take out the source/drain electrodes when forming the electrodes on the groove 1. It becomes possible to connect with GaAs FETs, GaAs diodes, etc. formed in other regions of the substrate, and it is possible to form logic circuits, integrated circuits (ICs), etc. [Effects] (+) According to this embodiment, since the gate length can be formed by self-alignment, it can be formed with high precision and good reproducibility. (2) According to this embodiment, the dimensions of the gate electrode are CV D
-5in2 Since it is determined by the thickness of the film, one C■ -51
By controlling the thickness of the 02 film, it is possible to control the dimensions of the gate electrode with high precision, and it is possible to form a fine goo 1 in length. (3) According to this embodiment, the dimensions of the opening (d) of the recess can be measured prior to the formation of the CVD-3jO7 film,
CVD-5in by measuring this dimension. Film thickness can be controlled. Therefore, it is possible to always form a goo 1 to electrode having a desired goo 1 to length, and improvement in quality and yield can be achieved. (4)” 1 (2)
Since the gate length can be made shorter, the gate area can be reduced, and the human capacitance can be reduced. From (5) and (4), the direction of the mutual conductance of the FET can be determined. (6) From (4) and (5) above, it is possible to reduce the capacitance between the two and to improve the mutual conductance, so that the frequency characteristics can be improved. (7) From (4) and (5), it is possible to reduce the human capacitance and improve the mutual conductance, so the noise figure (N17) can be kept low. From 4) and (5), it is possible to reduce the human capacitance and improve the mutual conductance.
Power gain can be improved. (9) This embodiment is suitable for IC implementation because the S B G FET can be easily formed by isolation on a single GaAs substrate. The above inventions made by the present inventor are actually J No. 1! ! Although the present invention has been specifically explained based on the above example, it goes without saying that the present invention is not limited to the example described in 1 and can be modified in various ways without departing from the gist thereof.For example, , as an example of forming the eave structure, FIG.
The structure shown in Figure 25 is a great idea.
: That is, in FIG. 24, a photoresist 29 is formed on the 5j02 film 28.
FIG. 25 shows a structure in which two layers of photoresist film 30.3+ are layered in stages to form an eave structure. The former uses side etching to create an eave shape, and the latter creates an eave shape by changing the photosensitive pattern. Furthermore, regarding the eave structure in the recessed GaAs5 BGFET, in addition to this embodiment 1, as shown in FIG.
If the back side of the 100) surface is used, it may be formed in the [o11] axial direction. In this case, the mutual conductance can be further improved than in this embodiment I, and the element characteristics based on it can be improved, for example, the frequency characteristics are improved, the noise figure is reduced,
Power gain can be improved. Suna A? When comparing the distances from the gate end to the ohmic contacts 1 to 1 to the source/drain electrodes of elements with the same eave structure having the same length, the eave structure shown in FIG. When using 41., the distance can be made shorter, so the source resistance can be reduced and the mutual conductance can be further improved than in the first embodiment. Ru. In this case, the wiring for taking out the Goo 1-F 1 pole to the bonding pad is arranged in the Goo 1-long direction at the end of the gate width to prevent the wiring from breaking, and then connected to the bonding pad. Connection [Field of Application] In the following explanation, the invention made by the present inventor will be mainly explained in terms of the field of application which is its background.
Although the case where it is applied to the 5SBGFET manufacturing technology has been described, it is not limited thereto.For example, GaAs FETs of other structures, GaAs 1. G.
The present invention can be similarly applied to semiconductor devices made of materials such as silicon high-frequency transistors and silicon (III).

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の一実施例による製造方法のGaAs
基板を示す断面図である。 第2図は、同じくアイソレーションのために基板をエツ
チングした様子を示す断面図である。 第3図は、同じく基板」二に5j−0□膜を形成した状
態を示す断面図である。 第4図は、同じく基板」二のソース・ドレイン領域北の
S i (12膜を除去した状態を示す断面図である。 第5図は、同じくソース・ドレイン電極材料を蒸着した
状態を示す断面図である。 第6図、は同じくソース・ドレイン電極を形成した状態
を示す断面図である。 第7図は、同じくリセスエッチを施した状態を示す断面
図である。 第8図は、同じく基板上にCV D −SiO□膜(第
2のS」02膜)を形成した状態を示す断面図である。 第9図は、同じ< CV D−5jO7膜を異方性ドラ
イエツチングした状態を示す断面図である。 第10図は、同じくグーl〜電極を形成した状態を示す
断面である。 第11図は、同じくパッシベーション膜を形成したポン
ディングパッド部を開りした状態を示す断面図である。 第12図は、同じくソース・ドレイン電極の拡大断面図
、 第13図は、同じ<GaAs5 B G F E Tチ
ップの平面図、 第14図は、本発明の実施例を示す製造方法において、
ソース・ドレイン領域のオミックコンタクト層を形成し
た状態を示す断面図である。 第15図は、同じくチャンネル層を形成した状態を示す
断面図である。 第16図は、同じくソース・ドレイン領域−にの510
2膜を開口した状態を示す断面図である。 第17図は、同じくソース・トレイン電極材料を蒸着し
た状態を示す断面図である。 第18図は、同じくソース・ドレイン電極を形成した状
態を示す断面図である。 第19図は、同じく基板上にナイトライド膜を形成した
状態のゲート部拡大断面図である。 第20図は、同じく庇構造を形成した状態を示す断面図
である。。 第21図は、同じく基板上にCVD−5jO□膜(第2
のSiO□膜)を形成した状態を示す断面図である。 第22図は、同じくゲート部のCV D −5iO7膜
を異方性ドライエツチングにより除去した状態を示す断
面図である。 第23図は、同じくゲート電極を形成したGaAsFE
Tの断面図である。 第24図は、本発明の他実施例による庇構造を示ず一部
拡大断面図である。 第25図は、本発明のさらに他の実施例による庇構造を
示す拡大断面図である。 第26図は、本発明のさらに他の実施例による庇構造を
示す一部拡大断面図である。 I・・・GaAs基板、2・・・チャンネル層、3・・
・オーミック・コンタクト層、4・・・ホl−レジスト
膜、5・・・絶縁膜(第1の5in2膜)、6・・・ホ
トレジス膜、7・・蒸着層、8・・・AuGe層、9・
・・Ni層、10・・・Au層、11・・・ソース電極
(S)、+2・・・ドレイン電極(D)、13・・・ホ
トレジス1へ膜、14・・・リセス−15・・・絶縁膜
(第2のSi02膜)16・・・コンタクト孔、17・
・・ゲート電極(G)18・・・パッシベーション膜、
19・・・ボンデイングーノ(ラド、20−GaAsS
 B G F E Tチップ(チップ)、21・・・5
iO7膜、22・・・ソース領域、23・・1zレイン
領域、24・・・SiO□膜、25・・ホ1−レジスI
−I+矢、26・・・Si02膜、27・・・ティ1ヘ
ライドll順28−3102 m、29〜31・・・ホ
トレジスト膜。 第 1 図 第 4 図 ? 第 6 図 第7図 /4 第 8 図 第 9 図 第10図 第12図 第13図 /、!′ / y 7.、po 第14図 22 X2.了 第15図 第16図 第17図 第18図 第20図 第21図 第22図
FIG. 1 shows a method for manufacturing GaAs according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the substrate. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the substrate etched for isolation. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which a 5j-0□ film is also formed on the same substrate. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the S i (12 film) north of the source/drain region of the substrate has been removed. FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which source/drain electrodes have been formed. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which recess etching has been performed. FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state in which a CV D-SiO□ film (second S'02 film) is formed on top of the film. FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view showing a state in which the electrodes are similarly formed. FIG. 11 is a cross-sectional view showing a state in which the bonding pad portion on which a passivation film is similarly formed is opened. Fig. 12 is an enlarged sectional view of the source/drain electrodes, Fig. 13 is a plan view of the same <GaAs5 B G F E T chip, and Fig. 14 is an enlarged cross-sectional view of the same <GaAs5 B G F E T chip. ,
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which ohmic contact layers are formed in source/drain regions. FIG. 15 is a cross-sectional view showing a state in which a channel layer is similarly formed. FIG. 16 also shows 510 in the source/drain region.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state where two membranes are opened. FIG. 17 is a cross-sectional view showing a state in which the source/train electrode material is similarly deposited. FIG. 18 is a cross-sectional view showing a state in which source and drain electrodes are similarly formed. FIG. 19 is an enlarged cross-sectional view of the gate portion with a nitride film formed on the substrate. FIG. 20 is a sectional view showing a state in which an eave structure is similarly formed. . Figure 21 shows a CVD-5jO□ film (second
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which a SiO□ film) is formed. FIG. 22 is a cross-sectional view showing a state in which the CV D-5iO7 film at the gate portion has been removed by anisotropic dry etching. Figure 23 shows a GaAsFE film with a gate electrode formed thereon.
It is a sectional view of T. FIG. 24 is a partially enlarged sectional view, not showing the eave structure, according to another embodiment of the present invention. FIG. 25 is an enlarged sectional view showing an eave structure according to still another embodiment of the present invention. FIG. 26 is a partially enlarged sectional view showing an eave structure according to still another embodiment of the present invention. I...GaAs substrate, 2...Channel layer, 3...
- Ohmic contact layer, 4... Hol-resist film, 5... Insulating film (first 5in2 film), 6... Photoresist film, 7... Vapor deposition layer, 8... AuGe layer, 9・
...Ni layer, 10...Au layer, 11...source electrode (S), +2...drain electrode (D), 13...film to photoresist 1, 14...recess -15... - Insulating film (second Si02 film) 16... contact hole, 17.
...Gate electrode (G) 18...passivation film,
19... Bondingo (Rado, 20-GaAsS
B G F E T chip (chip), 21...5
iO7 film, 22...source region, 23...1z rain region, 24...SiO□ film, 25...ho 1-resist I
-I+ arrow, 26...Si02 film, 27...T1 helidell order 28-3102 m, 29-31...photoresist film. Figure 1 Figure 4? Figure 6 Figure 7/4 Figure 8 Figure 9 Figure 10 Figure 12 Figure 13/,! ' / y7. , po Figure 14 22 X2. Figure 15 Figure 16 Figure 17 Figure 18 Figure 20 Figure 21 Figure 22

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、基体主面部分に縁が庇構造となりかつ底面に基体累
月が露出する窪みを形成する工程と、前記基体主面側お
よび窪み面金域にマスク用被膜を形成する工程と、異方
性エツチングによって少なくとも前記窪みの最狭開口部
に対応する窪み底」二のマスク用被膜を除去する工程と
、前記基体主面全域に被膜を形成した後部分のエツチン
グによって前記窪み部分をエツチングによって前記窪み
部分を含む領域に所望のパターニング層を形成する工程
と、を有する電子装置の製造方法。
1. A step of forming a recess on the main surface of the substrate with an edge having an eave structure and exposing the base moon on the bottom surface, a step of forming a masking film on the main surface side of the substrate and on the metal area of the recess surface, and an anisotropic process. a step of removing the masking film on at least the bottom of the recess corresponding to the narrowest opening of the recess by chemical etching; A method for manufacturing an electronic device, comprising: forming a desired patterning layer in a region including a recessed portion.
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