JPS6113630A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS6113630A JPS6113630A JP59133742A JP13374284A JPS6113630A JP S6113630 A JPS6113630 A JP S6113630A JP 59133742 A JP59133742 A JP 59133742A JP 13374284 A JP13374284 A JP 13374284A JP S6113630 A JPS6113630 A JP S6113630A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
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- H01L21/3063—Electrolytic etching
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、バンドギャップの異なる半導体を積層したベ
テロ構造デバイスの製造にあたり、バンドギャップの小
さい半導体層のみ選択してエツチングを行い得る半導体
装置の製造方法に関する。
テロ構造デバイスの製造にあたり、バンドギャップの小
さい半導体層のみ選択してエツチングを行い得る半導体
装置の製造方法に関する。
化合物半導体特に砒化がリウムを用いた電界効果デバイ
スは、シリコンに比べて電子移動度が高い性質を利用し
て、高周波、高出力デバイスとして実用される様になっ
てきた。
スは、シリコンに比べて電子移動度が高い性質を利用し
て、高周波、高出力デバイスとして実用される様になっ
てきた。
この種のＦＥＴ（電界効果トランジス）は、リセス構造
を採ることが多く、ショットキーゲート電極は、リセス
エッチングが施されたＧａＡｓ活性層上に設けられる。
を採ることが多く、ショットキーゲート電極は、リセス
エッチングが施されたＧａＡｓ活性層上に設けられる。
このリセスエッチングは、デバイス特性を阻害するもの
であってはならないし、且つ、制御性の優れたものでな
ければならない。
であってはならないし、且つ、制御性の優れたものでな
ければならない。
従来のりセスエツチングは、美形的にはソース。
ドレイン電極間に通電した状態で、ソース、ドレイン間
の活性層を湿式エツチングしてゆき、所望のドレイン電
流が得られたならばエツチングを停止するというもので
あり、エツチング液が損傷されないという湿式エツチン
グの利点がある。
の活性層を湿式エツチングしてゆき、所望のドレイン電
流が得られたならばエツチングを停止するというもので
あり、エツチング液が損傷されないという湿式エツチン
グの利点がある。
ところで、高速デバイスの開発に伴い、バンドギャップ
の異なる化合物半導体を積層したヘテロ接合デバイスが
開発されており、たとえば、高電子移動度トランジスタ
では、Ａｊ！ＧａＡｓを高抵抗のＧａＡｓの上に積層し
、ＧａＡｓ界面にて電子を高速で移動させる。この種の
へテロ接合デバイスの製作には、Ａｊ２ＧａＡｓ上に設
けたＧａＡＳキャップ層をリセスエッチングしてゲート
を設ける必要があめ、Ａｔ！ＧａＡｓをエツチングしな
たドライエツチングが実用されているが、ドライエツチ
ングでは活性半導体層に対する物理的衝撃が加わるので
、デバイス特性上不利な面があるが、製造工程上はドラ
イプロセスであって、取扱いが容易であり制御性に優れ
ている利点がある。
の異なる化合物半導体を積層したヘテロ接合デバイスが
開発されており、たとえば、高電子移動度トランジスタ
では、Ａｊ！ＧａＡｓを高抵抗のＧａＡｓの上に積層し
、ＧａＡｓ界面にて電子を高速で移動させる。この種の
へテロ接合デバイスの製作には、Ａｊ２ＧａＡｓ上に設
けたＧａＡＳキャップ層をリセスエッチングしてゲート
を設ける必要があめ、Ａｔ！ＧａＡｓをエツチングしな
たドライエツチングが実用されているが、ドライエツチ
ングでは活性半導体層に対する物理的衝撃が加わるので
、デバイス特性上不利な面があるが、製造工程上はドラ
イプロセスであって、取扱いが容易であり制御性に優れ
ている利点がある。
この様に、活性層に対する衝撃を避ける意味で、湿式エ
ツチングの方がドライエツチングに比べて優れているか
へテロ接合に適用するには、選択エツチングが可能なプ
ロセスの開発が必要である。
ツチングの方がドライエツチングに比べて優れているか
へテロ接合に適用するには、選択エツチングが可能なプ
ロセスの開発が必要である。
しかしながら、湿式エツチングでは、ヘテロ接合材料の
組合せに対して各々適したエツチング液と組成とを選ん
でいかなければらならない繁雑さがある。
組合せに対して各々適したエツチング液と組成とを選ん
でいかなければらならない繁雑さがある。
ここにおいて、特開昭５６−１４０６６８号公報に示さ
れる方法にあってはエツチングすべき半導体層部分に光
を照射することによりキャリアを発生させ、電解エツチ
ングを行うもので、光と通電量による制御が可能である
が、ヘテロ接合デバイスへの適用には更に配慮が必要で
ある。
れる方法にあってはエツチングすべき半導体層部分に光
を照射することによりキャリアを発生させ、電解エツチ
ングを行うもので、光と通電量による制御が可能である
が、ヘテロ接合デバイスへの適用には更に配慮が必要で
ある。
〔発明が解決しようとしている問題点〕上記の光エツチ
ングプロセスをヘテロ接合デバイスへ適用するにあたっ
ては、目的とする半導体層のみエツチングできる選択エ
ツチングが可能でなければならない。
ングプロセスをヘテロ接合デバイスへ適用するにあたっ
ては、目的とする半導体層のみエツチングできる選択エ
ツチングが可能でなければならない。
上記の光エツチングプロセスにて提案されたレーザーに
よる方法ではへテロ接合を形成するＧａＡｓとＡ＃Ｇａ
Ａｓともに光励起が生じてしまい、ＧａＡｓのみ選択し
てエツチングすることができないので、ヘテロ接合デバ
イスへの適用にあたっては改善が必要である。
よる方法ではへテロ接合を形成するＧａＡｓとＡ＃Ｇａ
Ａｓともに光励起が生じてしまい、ＧａＡｓのみ選択し
てエツチングすることができないので、ヘテロ接合デバ
イスへの適用にあたっては改善が必要である。
上記の問題点を解決するため、本発明では、バンドギャ
ップの大きな半導体の上にバンドキャップの小さい半導
体を積層した半導体基板をエツチング液に浸し、バンド
ギャップの小さい半導体のバンドギャップに対応する波
長よりも短かく、バンドギャップの大きな半導体のバン
ドギャップに対応する波長よりも長い波長をもつ光を照
射し、バンドギャップの小さい半導体の部分のみ選択的
にエツチングする。
ップの大きな半導体の上にバンドキャップの小さい半導
体を積層した半導体基板をエツチング液に浸し、バンド
ギャップの小さい半導体のバンドギャップに対応する波
長よりも短かく、バンドギャップの大きな半導体のバン
ドギャップに対応する波長よりも長い波長をもつ光を照
射し、バンドギャップの小さい半導体の部分のみ選択的
にエツチングする。
バンドギャップの大きな半導体の上に、バンドギャップ
の小さい半導体を積層した半導体基板をエツチング液に
浸して光エッチングを行う際、バンドギャップの小さい
表面側の半導体のバンドギャップに対応する波長よりも
短かく、バンドギャップの大きな基板側の半導体のバン
ドギャップに対応する波長よりも長い波長をもつ光を照
射する。
の小さい半導体を積層した半導体基板をエツチング液に
浸して光エッチングを行う際、バンドギャップの小さい
表面側の半導体のバンドギャップに対応する波長よりも
短かく、バンドギャップの大きな基板側の半導体のバン
ドギャップに対応する波長よりも長い波長をもつ光を照
射する。
このように照射光の波長を選ぶことにより、バンドギャ
ップの小さい表面側の半導体のみ光励起され、バンドギ
ャップの大きな基板側の半導体に光照射されてもキャリ
アは発生しないので、バンドギャップの小さい半導体に
対してのみ光エッチングを行えるから、バンドギャップ
の小さい半導体のみの選択エツチングを行うことができ
るし、また、バンドギャップの大きな半導体面にてエツ
チングを停止できるので、高精度のエツチング（リセス
エッチング）を行うことができる。
ップの小さい表面側の半導体のみ光励起され、バンドギ
ャップの大きな基板側の半導体に光照射されてもキャリ
アは発生しないので、バンドギャップの小さい半導体に
対してのみ光エッチングを行えるから、バンドギャップ
の小さい半導体のみの選択エツチングを行うことができ
るし、また、バンドギャップの大きな半導体面にてエツ
チングを停止できるので、高精度のエツチング（リセス
エッチング）を行うことができる。
以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は本発明の実施に用いたエツチング装置の構成を
示し、図中、１は容器、２は電解質、３は陽極、４はエ
ツチングを施すべき半導体基板。
示し、図中、１は容器、２は電解質、３は陽極、４はエ
ツチングを施すべき半導体基板。
５は半導体基板４にオーミックコンタクトしている陰極
リード、６は電圧針、７は電流針、８は直流電源を示す
。電源８に代えて、電流源９を用いてもよい。１０は波
長選択されたレーザもしくは分光された光の光源を示す
。
リード、６は電圧針、７は電流針、８は直流電源を示す
。電源８に代えて、電流源９を用いてもよい。１０は波
長選択されたレーザもしくは分光された光の光源を示す
。
電解質の例としては、Ｈｚ ３０４０．１ｍｏ １／β
水溶液がある。陽極３はエツチングの均一化のため、細
い網状の白金電極を用いる。電圧計６と電流計７とを用
いてエツチング状態をモニタできる。
水溶液がある。陽極３はエツチングの均一化のため、細
い網状の白金電極を用いる。電圧計６と電流計７とを用
いてエツチング状態をモニタできる。
ここで、エツチングを施すべき半導体基板４の詳細を第
２図に示す。
２図に示す。
図中、２１はクロムドープした半絶縁性ＧａＡＳ基板、
２２はドープしていないＧａＡｓ活性層。
２２はドープしていないＧａＡｓ活性層。
２３はドープしていないＡｆｆＧａＡｓスペーサ層。
２４はドープしたＡ＃ＧａＡｓの電子供給層、２５はＧ
ａＡｓ層、２６はＡｊｌＧａＡｓ層、２７はＧａＡｓキ
ャップ層を示し、これらは、例えば、分子ビームエピタ
キシャル成長により連続して成長する。ＥＭはエンハン
スメントモードのトランジスタ部分であり、ＤＭはデプ
リーションモードのトランジスタ部分である。３０Ａと
３０Ｂはそれぞれのチャンネル部を形成する二次元電子
ガスを示す。製造方法はまずノース、ドレイン電極５４
ＳＥ、５４Ａ、５４ＤＤをつけ２合金化してコンタクト
部６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｄをつくり、チャンネル３０Ａ
、３０Ｂとコンタクトさせる。続いてエンハンスメント
トランジスタ部においてあらかしめ、ＧａＡｓキャップ
層２７とＡ４ＧａＡＳ層２６とを通常の湿式エツチング
により除去する。ここに露出するＧａＡｓ１Ｗ２５（エ
ンハンスメント部）およびＧａＡｓキャップ層２７（デ
プリーション部）に対してリセスエッチングを行うため
、基板面をレジストマスク４３で覆い、第１図の装置に
て、選択エツチングを行う。
ａＡｓ層、２６はＡｊｌＧａＡｓ層、２７はＧａＡｓキ
ャップ層を示し、これらは、例えば、分子ビームエピタ
キシャル成長により連続して成長する。ＥＭはエンハン
スメントモードのトランジスタ部分であり、ＤＭはデプ
リーションモードのトランジスタ部分である。３０Ａと
３０Ｂはそれぞれのチャンネル部を形成する二次元電子
ガスを示す。製造方法はまずノース、ドレイン電極５４
ＳＥ、５４Ａ、５４ＤＤをつけ２合金化してコンタクト
部６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｄをつくり、チャンネル３０Ａ
、３０Ｂとコンタクトさせる。続いてエンハンスメント
トランジスタ部においてあらかしめ、ＧａＡｓキャップ
層２７とＡ４ＧａＡＳ層２６とを通常の湿式エツチング
により除去する。ここに露出するＧａＡｓ１Ｗ２５（エ
ンハンスメント部）およびＧａＡｓキャップ層２７（デ
プリーション部）に対してリセスエッチングを行うため
、基板面をレジストマスク４３で覆い、第１図の装置に
て、選択エツチングを行う。
即ち、ＧａＡｓ１ｉｉをエツチングしてゆき、Ａβｏ３
Ｇ ａ ｏ、ｒ７ Ａ ｓ層でエツチングを停止する。
Ｇ ａ ｏ、ｒ７ Ａ ｓ層でエツチングを停止する。
ＧａＡｓとＡβｏ、３ Ｇ ａ ｏ、ｒＩ Ａ Ｓのバ
ンドギャップは各々１．４３ｅＶ、１．６４ｅＶである
ため、励起光としては、たとえばその中間の〜１．５ｅ
Ｖのエネルギーを有する２〜０．８３８ｍのレーザー光
又は一般のランプ（ハロゲンランプ等）の光をカットオ
フ波長〜０．８３μｍのローパスフィルターを透過させ
た光を用いる。
ンドギャップは各々１．４３ｅＶ、１．６４ｅＶである
ため、励起光としては、たとえばその中間の〜１．５ｅ
Ｖのエネルギーを有する２〜０．８３８ｍのレーザー光
又は一般のランプ（ハロゲンランプ等）の光をカットオ
フ波長〜０．８３μｍのローパスフィルターを透過させ
た光を用いる。
このような条件で反応を開始させると、ＧａＡ３部で少
数キャリアが光励起され、反応が促進する。これに対し
て、Ａβｏ、３ Ｇ ａ 、、７ Ａ ｓ部では、少数
キャリアは励起されず、反応速度は小さい。こうして、
選択エツチングが可能である。続いて露出したＡ＃Ｇａ
Ａｓ面に対して、ショットキーゲート金属（／ｌりを付
ける。
数キャリアが光励起され、反応が促進する。これに対し
て、Ａβｏ、３ Ｇ ａ 、、７ Ａ ｓ部では、少数
キャリアは励起されず、反応速度は小さい。こうして、
選択エツチングが可能である。続いて露出したＡ＃Ｇａ
Ａｓ面に対して、ショットキーゲート金属（／ｌりを付
ける。
本発明でのエツチングは電気化学反応であるため、エツ
チング時には半導体電極電位及び電流を測定することに
よりエツチング量をモニターできるし、更には、エツチ
ングの終点を検出することも可能である。
チング時には半導体電極電位及び電流を測定することに
よりエツチング量をモニターできるし、更には、エツチ
ングの終点を検出することも可能である。
本発明では、バンドギャップの大きな半導体の−１−に
バンドギャップの小さい半導体を積層した半導体基板を
湿式エツチングするに際し、その励起光として、バンド
ギャップの小さい半導体のバンドギャップに対応する波
長よりも短かく、バンドギャップの大きな半導体のバン
ドギャップに対応する波長よりも長い波長をもつ光を照
射するようにしたので、表面側のバンドギャップの小さ
い半導体層のみ選択してエツチングすることができ、湿
式エツチングであるから、ドライエツチングにて必然の
エツチング時の損傷を避けることができると共に、高精
度のリセスエッチングが可能であるから、界面の電子移
動度の大なるトランジスタを実現できると共に、エツチ
ングにおける面内分布を小さくすることができる。
バンドギャップの小さい半導体を積層した半導体基板を
湿式エツチングするに際し、その励起光として、バンド
ギャップの小さい半導体のバンドギャップに対応する波
長よりも短かく、バンドギャップの大きな半導体のバン
ドギャップに対応する波長よりも長い波長をもつ光を照
射するようにしたので、表面側のバンドギャップの小さ
い半導体層のみ選択してエツチングすることができ、湿
式エツチングであるから、ドライエツチングにて必然の
エツチング時の損傷を避けることができると共に、高精
度のリセスエッチングが可能であるから、界面の電子移
動度の大なるトランジスタを実現できると共に、エツチ
ングにおける面内分布を小さくすることができる。
第１図は本発明の実施に用いたエツチング装置の構成を
示す図、第２図は第１図のエツチング装置にて適用した
ヘテロ接合半導体基板の断面図を示す。 図中、１は容器、２は電解質、３は陽極、４は半導体基
板、１０は波長選択されたレーザもしくは分光された光
の光源、２５はＧａＡｓ層、２６１ｊＡ１（”、ａΔｓ
ａｔ、２７はＧａＡｓキャンプ層を示す。
示す図、第２図は第１図のエツチング装置にて適用した
ヘテロ接合半導体基板の断面図を示す。 図中、１は容器、２は電解質、３は陽極、４は半導体基
板、１０は波長選択されたレーザもしくは分光された光
の光源、２５はＧａＡｓ層、２６１ｊＡ１（”、ａΔｓ
ａｔ、２７はＧａＡｓキャンプ層を示す。
Claims (1)
- バンドギャップの大きな半導体の上にバンドギャップ
の小さい半導体を積層した半導体基板をエッチング液に
浸し、バンドギャップの小さい半導体のバンドギャップ
に対応する波長よりも短かく、バンドギャップの大きな
半導体のバンドギャップに対応する波長よりも長い波長
をもつ光を照射し、バンドギャップの小さい半導体の部
分のみ選択的にエッチングすることを特徴とする半導体
装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59133742A JPS6113630A (ja) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59133742A JPS6113630A (ja) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6113630A true JPS6113630A (ja) | 1986-01-21 |
Family
ID=15111857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59133742A Pending JPS6113630A (ja) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6113630A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6349952A (ja) * | 1986-08-20 | 1988-03-02 | Canon Inc | メモリ管理方式 |
| JPH02205362A (ja) * | 1988-12-28 | 1990-08-15 | American Teleph & Telegr Co <Att> | ＧａＡｓ集積回路およびその製造方法 |
| US5831496A (en) * | 1995-09-01 | 1998-11-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric filter |
-
1984
- 1984-06-28 JP JP59133742A patent/JPS6113630A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6349952A (ja) * | 1986-08-20 | 1988-03-02 | Canon Inc | メモリ管理方式 |
| JPH02205362A (ja) * | 1988-12-28 | 1990-08-15 | American Teleph & Telegr Co <Att> | ＧａＡｓ集積回路およびその製造方法 |
| US5831496A (en) * | 1995-09-01 | 1998-11-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric filter |
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