JPS63200565A - Manufacture of hetero junction semiconductor device - Google Patents

Manufacture of hetero junction semiconductor device

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JPS63200565A
JPS63200565A JP3247587A JP3247587A JPS63200565A JP S63200565 A JPS63200565 A JP S63200565A JP 3247587 A JP3247587 A JP 3247587A JP 3247587 A JP3247587 A JP 3247587A JP S63200565 A JPS63200565 A JP S63200565A
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JP
Japan
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layer
etching
semiconductor device
indium
heterojunction
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Application number
JP3247587A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Imamura
健一 今村
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To accurately selectively etch a hetero junction by etching the hetero junction of an In-Ga-As layer and an In-Al-As layer with gas containing chlorine. CONSTITUTION:In a hetero junction semiconductor device having a hetero junction 3 of an In-Ga-As layer 1 and an In-Al-As layer 2, the junction 3 is etched with gas containing chlorine. The layer 1 is etched by this etching, and the layer 2 is stopped from etching at its surface 2a. Thus, the junction 3 can be selectively etched accurately.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 インジウム・ガリウム・砒素層とインジウム・アルミニ
ウム・砒素層またはインジウム・アルミニウム・ガリウ
ム・砒素層とのヘテロ接合部を有するー・テロ接合半導
体装置の製造方法であって、ヘテロ接合部に対して塩素
を含むガスでエツチングすることによって、インジウム
・ガリウム・砒素層をエツチングしてインジウム・アル
ミニウム・砒素層またはインジウム・アルミニウム・ガ
リウム・砒素層の表面でエツチングを停止させ、ヘテロ
接合部の選択的エツチングを高精度に行うことを可能と
する。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] Method for manufacturing a heterojunction semiconductor device having a heterojunction of an indium-gallium-arsenide layer and an indium-aluminum-arsenide layer or an indium-aluminum-gallium-arsenide layer By etching the heterojunction with a gas containing chlorine, the indium/gallium/arsenic layer is etched and the surface of the indium/aluminum/arsenic layer or the indium/aluminum/gallium/arsenic layer is etched. This makes it possible to perform selective etching of heterojunctions with high precision.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明はヘテロ接合半導体装置の製造方法に関し、特に
1、インジウム・ガリウム・砒素(InGaAs)層と
インジウム・アルミニウム・砒素(InAIAs)層ま
たはインジウム・アルミニウム・ガリウム・砒素(In
GaAIAs)層とのヘテロ接合部を有するヘテロ接合
半導体装置の製造方法に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a heterojunction semiconductor device, and particularly 1. an indium-gallium-arsenide (InGaAs) layer and an indium-aluminum-arsenide (InAIAs) layer or an indium-aluminum-gallium-arsenide (InAIAs) layer;
The present invention relates to a method for manufacturing a heterojunction semiconductor device having a heterojunction with a GaAIAs) layer.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、高速動作が可能な素子として、高電子移動度トラ
ンジスタ(HEMT)、並びに、R1(ETおよびRB
T等の共鳴トンネリングトランジスタ(Resonan
t−Tunneling Transistor : 
RTT )等が注目されている。これらのHEMT、R
HETおよびRBT等の素子は、それぞれInGaAs
層とInAlAs層またはInGaAlAs層とのヘテ
ロ接合部を有している。
In recent years, high electron mobility transistors (HEMT) and R1 (ET and RB
Resonant tunneling transistors such as T
T-Tunneling Transistor:
RTT) etc. are attracting attention. These HEMTs, R
Elements such as HET and RBT are each made of InGaAs.
It has a heterojunction between the layer and the InAlAs layer or the InGaAlAs layer.

第5図は従来の方法により製造されたHEMT素子を示
す断面図であり、また、第6図は従来の方法により製造
されたRHET素子を示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing a HEMT device manufactured by a conventional method, and FIG. 6 is a sectional view showing a RHET device manufactured by a conventional method.

従来の方法によれば、HEMT素子は第5図(a)に示
されるように、例えば、分子線エピタキシー法(MBE
法)等により、InP基板51上に、InGaAsバッ
ファ52、InGaAs層53、n−InAIAs層5
4およびn” −InGaAs層55が順次形成される
。さらに、n”−1nQaAs層55の両側上部にレジ
スト層56が形成され、第5図(b)に示されるように
、n′″−1nQaAs層55の所定個所がエツチング
される。ここで、n”−1nQaAs層55はオーミッ
クコンタクト用の層である。そして、第5図(C)に示
されるように、レジスト層56が取除かれてn ”  
I n G a A s層55の両側上部にソース電極
57aおよびドレイン電極57bが形成され、また、n
−InAIAs層54上にゲート電極58が形成されて
HEMT素子が製造されるようになされている。
According to conventional methods, HEMT devices are manufactured using, for example, molecular beam epitaxy (MBE), as shown in FIG. 5(a).
An InGaAs buffer 52, an InGaAs layer 53, an n-InAIAs layer 5 are formed on an InP substrate 51 by
Furthermore, resist layers 56 are formed on both sides of the n''-1nQaAs layer 55, as shown in FIG. 5(b). Predetermined portions of layer 55 are etched. Here, n''-1nQaAs layer 55 is a layer for ohmic contact. Then, as shown in FIG. 5(C), the resist layer 56 is removed and the n''
A source electrode 57a and a drain electrode 57b are formed on both sides of the InGaAs layer 55, and
- A gate electrode 58 is formed on the InAIAs layer 54 to manufacture a HEMT device.

また、従来の方法によれば、RHET素子は第6図(a
)に示されるように、例えば、MBE法等により、n”
−1nP基板61上に、コレクタとなるn”−1nQa
As層62.1−1nAIAsバリヤ63、ペースとな
るn−InGaAs層64.1−1nAIAsバリヤ6
5およびエミッタとなるn”−1nQaAs層66が順
次形成される。
Furthermore, according to the conventional method, the RHET element is
), for example, by the MBE method, n”
-1nP substrate 61 has n”-1nQa as a collector.
As layer 62.1-1nAIAs barrier 63, n-InGaAs layer 64.1-1nAIAs barrier 6
5 and an n''-1nQaAs layer 66 which will serve as an emitter are successively formed.

さらに、n“−1nQaAs層66の中央上部にレジス
ト層67が形成され、n′″−1nQaAs層66の所
定個所がエツチングされる。そして、第6図(b)およ
び(c)に示されるように、レジスト層67が取除かれ
て1−1nAIAsバリヤ65の両側上部にペース電極
67aおよび67bが形成され、また、n”−1nQa
As層66の中央上部にエミッタ電極68が形成されて
RHET素子が製造されるようになされている。
Further, a resist layer 67 is formed on the upper center of the n''-1nQaAs layer 66, and predetermined portions of the n'''-1nQaAs layer 66 are etched. Then, as shown in FIGS. 6(b) and 6(c), the resist layer 67 is removed and space electrodes 67a and 67b are formed on both sides of the 1-1nAIAs barrier 65, and the n''-1nQa
An emitter electrode 68 is formed at the upper center of the As layer 66 to manufacture a RHET device.

以上において、HEMT素子およびRHET素子のヘテ
ロ接合個所のエツチングは、例えば、H2O2: (2
0: 1 =H2O: HF ): HzO=4 :5
:260の弗酸系のエツチング液を使用してウェットエ
ツチングを行っている。
In the above, the etching of the heterojunction of the HEMT element and the RHET element is performed using, for example, H2O2: (2
0: 1 = H2O: HF): HzO = 4:5
Wet etching is performed using a hydrofluoric acid-based etching solution of :260.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上述したように、従来、ヘテロ接合部を有するHEMT
やRHET等の半導体装置を製造する場合、弗酸系のエ
ツチング液を使用してウェットエツチングを行っている
As mentioned above, conventional HEMTs with heterojunctions
When manufacturing a semiconductor device such as a semiconductor device or a RHET, wet etching is performed using a hydrofluoric acid-based etching solution.

ところで、例えば、H20□: (20:1 =H20
:HF ) : H20=4 : 5 :  260の
エンチング液によるInGa、AsとInAlAsとの
エツチング特性は、InGaAsが950人/ll1i
n、であり、InAlAs力<1900人/min、で
ある。そのために、InGaAsだけをエツチングして
InAIAsをエツチングしないような選択的エツチン
グを行うことが困難であり、第5図(b)および第6図
(b)に示されるように、n−InAIAs層54やn
−1nQaAs層64をエツチングし過ぎ(オーバエッ
チ)たり、エツチングが不充分だったりすることがあっ
た。
By the way, for example, H20□: (20:1 = H20
:HF):H20=4:5:260 etching properties of InGa, As and InAlAs with an etching solution of 950 people/ll1i for InGaAs.
n, and InAlAs force<1900 people/min. Therefore, it is difficult to selectively etch only InGaAs and not InAIAs, and as shown in FIGS. 5(b) and 6(b), the n-InAIAs layer 54 Ya n
In some cases, the -1nQaAs layer 64 was etched too much (overetched) or not etched enough.

このように、例えば、第5図(b)に示されるように、
n  InAlAs層54のエツチングを正確に行えな
いと、HEMT素子の闇値電圧がばらつき、設計通りの
素子を製造することができない問題点があった。また、
第6図(b)に示されるように、RHETのヘースとな
るn  InGaAs層64をオーバエッチすると、ベ
ース抵抗が大きくなり動作速度が低下したり、周波数特
性が悪化して歩留りが低下する問題点があった。
In this way, for example, as shown in FIG. 5(b),
If the n-InAlAs layer 54 could not be etched accurately, the dark voltage of the HEMT device would vary, making it impossible to manufacture the device as designed. Also,
As shown in FIG. 6(b), if the n-InGaAs layer 64 that forms the base of the RHET is overetched, the base resistance increases and the operating speed decreases, and the frequency characteristics worsen and the yield decreases. was there.

本発明は、上述した従来形のヘテロ接合半導体装置の製
造方法に鑑み、ヘテロ接合部を塩素を含むガスでエツチ
ングすることによって、インジウム・ガリウム・砒素層
をエツチングしてインジウム・アルミニウム・砒素層ま
たはインジウム・アルミニウム・ガリウム・砒素層の表
面でエツチングを停止させ、ヘテロ接合部の選択的工・
ノチングを高精度に行うことを目的とする。
In view of the above-described conventional method for manufacturing a heterojunction semiconductor device, the present invention etches the indium, gallium, and arsenic layer by etching the heterojunction with a gas containing chlorine. Etching is stopped at the surface of the indium, aluminum, gallium, and arsenic layers, allowing selective etching of heterojunctions.
The purpose is to perform notching with high precision.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

第1図は本発明に係るヘテロ接合半導体装置の製造方法
の原理を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing the principle of a method for manufacturing a heterojunction semiconductor device according to the present invention.

本発明によれば、インジウム・ガリウム・砒素層lとイ
ンジウム・アルミニウム・砒素層またはインジウム・ア
ルミニウム・ガリウム・砒素層2とのヘテロ接合部3を
有するヘテロ接合半導体装置の製造方法であって、前記
ヘテロ接合部3に対して塩素を含むガスでエツチングす
ることによって、前記インジウム・ガリウム・砒素層1
を工・ノチングして前記インジウム・アルミニウム・砒
素層またはインジウム・アルミニウム・ガリウム・砒素
層の表面2aでエツチングを停止させることを特徴とす
るヘテロ接合半導体装置の製造方法が提供される。
According to the present invention, there is provided a method for manufacturing a heterojunction semiconductor device having a heterojunction 3 between an indium-gallium-arsenide layer l and an indium-aluminum-arsenide layer or an indium-aluminum-gallium-arsenide layer 2, comprising: By etching the heterojunction 3 with a gas containing chlorine, the indium-gallium-arsenic layer 1 is etched.
There is provided a method for manufacturing a heterojunction semiconductor device, characterized in that the etching is stopped at the surface 2a of the indium-aluminum-arsenic layer or the indium-aluminum-gallium-arsenic layer by etching and notching.

〔作 用〕[For production]

上述した構成を有する本発明の半導体装置の製造方法に
よれば、インジウム・ガリウム・砒素層Iとインジウム
・アルミニウム・砒素層またはインジウム・アルミニウ
ム・ガリウム・砒素層2とのヘテロ接合部3を有するヘ
テロ接合半導体装置は、そのヘテロ接合部3が塩素を含
むガスでエツチングされるので、インジウム・ガリウム
・砒素層1はエツチングされ、インジウム・アルミニラ
ム・砒素層またはインジウム・アルミニウム・ガリウム
・砒素層2はその表面2aでエツチングが停止される。
According to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention having the above-described configuration, a heterojunction 3 is formed between an indium-gallium-arsenic layer I and an indium-aluminum-arsenic layer or an indium-aluminum-gallium-arsenic layer 2. In the junction semiconductor device, the heterojunction 3 is etched with a gas containing chlorine, so the indium-gallium-arsenic layer 1 is etched, and the indium-aluminum-arsenic layer or the indium-aluminum-gallium-arsenic layer 2 is etched. Etching is stopped at surface 2a.

これにより、ヘテロ接合部3の選択的エツチングを高精
度に行うことができる。
Thereby, the heterojunction 3 can be selectively etched with high precision.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照して本発明に係るヘテロ接合半導体装
置の製造方法の実施例を説明する。
Embodiments of the method for manufacturing a heterojunction semiconductor device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

第2図は本発明のヘテロ接合半導体装置の製造方法を適
用するエツチング装置を概略的に示す図である。
FIG. 2 is a diagram schematically showing an etching apparatus to which the method for manufacturing a heterojunction semiconductor device of the present invention is applied.

第2図のエツチング装置は、高圧水銀ランプ11から照
射される紫外線を利用してドライエツチングを行う光励
起型エツチング装置である。すなわち、チャンバ10の
中央下方には、試料載置台14が設けられ、その試料載
置台14上にはエツチングを行う試料15が載置されて
いる。チャンバ10の中央上方には高圧水銀ランプ11
が設けられ、この高圧水銀ランプ11から送出される紫
外線がシャッタ11aで制御されて試料15に照射され
るようになされている。また、チャンバIOの一側上方
には吸気管12が設けられていて、この吸気管】2から
塩素ガス(CI xガス)がチャンバ10内に導入され
るようになされている。
The etching apparatus shown in FIG. 2 is a photoexcitation type etching apparatus that performs dry etching using ultraviolet rays irradiated from a high-pressure mercury lamp 11. That is, a sample mounting table 14 is provided at the lower center of the chamber 10, and a sample 15 to be etched is placed on the sample mounting table 14. A high pressure mercury lamp 11 is located above the center of the chamber 10.
is provided, and the ultraviolet rays emitted from this high-pressure mercury lamp 11 are controlled by a shutter 11a so as to be irradiated onto the sample 15. Further, an intake pipe 12 is provided above one side of the chamber IO, and chlorine gas (CIx gas) is introduced into the chamber 10 from this intake pipe 2.

さらに、チャンバ10の他側下方には排気管I3が設け
らていて、エツチングに使用されたC12ガスおよび残
りのガス等をチャンバ10内から排気するようになされ
ている。
Further, an exhaust pipe I3 is provided below the other side of the chamber 10 to exhaust the C12 gas used for etching and the remaining gas from the chamber 10.

このようなエツチング装置において、吸気管12からチ
ャンバ10内に導入されたCI2ガスは、高圧水銀ラン
プ11から照射される紫外線でラジカル化され、この塩
素ラジカル(CI・)により試料15のドライエンチン
グが行われることになる。
In such an etching apparatus, CI2 gas introduced into the chamber 10 from the intake pipe 12 is radicalized by ultraviolet rays irradiated from the high-pressure mercury lamp 11, and the sample 15 is dry-etched by the chlorine radicals (CI). will be held.

ここで、本発明のヘテロ接合半導体装置の製造方法を適
用するエツチング装置は、上記した第2図に示される光
励起型エツチング装置に限定されるものではなく、例え
ば、平行平板型プラズマダウンフロー装置等の反応性イ
オンエツチング(RIE)用の各種エツチング装置であ
ってもよい。
Here, the etching apparatus to which the method for manufacturing a heterojunction semiconductor device of the present invention is applied is not limited to the photoexcitation type etching apparatus shown in FIG. Various etching apparatuses for reactive ion etching (RIE) may be used.

第3図は本発明のヘテロ接合半導体装置の製造方法によ
りエツチングされる各層のエツチング特性を示す図であ
り、具体的には、cLガスおよび紫外線を使用してドラ
イエツチングを行った場合のI nGaAs層とInA
lAs層とのエツチング特性を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the etching characteristics of each layer etched by the method for manufacturing a heterojunction semiconductor device of the present invention. Specifically, FIG. layer and InA
FIG. 3 is a diagram showing etching characteristics with an lAs layer.

第3図において、横軸は第2図の高圧水銀ランプ11の
シャッタ11a(光源)と試料15との距離を表し、縦
軸は1分間当たりのエツチング量を表している。この第
3図から明らかなように、試料と光源との距離が約3a
11〜5cmの範囲において、InGaAs層のエツチ
ング量は1 p m (1000人)/min、程度で
あるのに対して、InAlAs層のエツチング量は約1
00人/min、である。このことは、C12ガスおよ
び紫外線を使用したドライエツチングにおいて、InA
lAs層がInGaAs層よりも逃かにエツチングされ
難いことを示している。このように、C1,ガスおよび
紫外線を使用したドライエツチングにおいて、InAl
As層がInC;aAsJiよりもエツチングされ難い
のは、例えば、第2図のエツチング装置のチャンバ10
内に僅かに存在する酸素ガスがInAlAs層のAI(
アルミニウム原子)と反応してInAlAs層の表面に
アルミ酸化膜を形成し、そのアルミ酸化膜によりCI□
ガスによるエンチングを妨げるためと考えらる。
In FIG. 3, the horizontal axis represents the distance between the shutter 11a (light source) of the high-pressure mercury lamp 11 in FIG. 2 and the sample 15, and the vertical axis represents the amount of etching per minute. As is clear from this Figure 3, the distance between the sample and the light source is approximately 3a.
In the range of 11 to 5 cm, the etching amount of the InGaAs layer is about 1 pm (1000 people)/min, while the etching amount of the InAlAs layer is about 1 pm (1000 people)/min.
00 people/min. This means that in dry etching using C12 gas and ultraviolet light, InA
This shows that the lAs layer is less easily etched than the InGaAs layer. Thus, in dry etching using C1, gas and ultraviolet light, InAl
For example, the As layer is more difficult to be etched than the InC; aAsJi layer in the chamber 10 of the etching apparatus shown in FIG.
A small amount of oxygen gas exists in the InAlAs layer of AI (
aluminum atoms) to form an aluminum oxide film on the surface of the InAlAs layer, and the aluminum oxide film causes CI□
This is thought to be to prevent enching by gas.

この第3図のエツチング特性は、CI□ガスおよび紫外
線を使用したドライエツチングの場合ののエツチング特
性を示すものであるが、紫外線を使用せずC12ガスお
よびプラズマ等を使用してドライエツチングを行う場合
も同様である。また、InAlAs層の代わりにInA
lGaAs層を使用しても、InAlGaAs層のアル
ミニウム原子が酸素ガスと反応してInAlGaAs層
の表面にアルミ酸化膜を形成するので、C1□ガスによ
るドライエツチングにおいて、I nA I GaAs
層はInGaAs層よりも温かにエツチングされ難いこ
とになる。
The etching characteristics in Fig. 3 show the etching characteristics in the case of dry etching using CI□ gas and ultraviolet rays, but dry etching is performed using C12 gas and plasma etc. without using ultraviolet rays. The same applies to the case. Also, InAlAs layer is replaced by InA layer.
Even if an IGaAs layer is used, the aluminum atoms in the InAlGaAs layer react with oxygen gas to form an aluminum oxide film on the surface of the InAlGaAs layer.
The layer will be more difficult to warmly etch than the InGaAs layer.

このように、本発明のヘテロ接合半導体装置の製造方法
は、I nC;aAs層とInAlAs層またはHn 
A I G a A s層とのヘテロ接合部を有するヘ
テロ接合半導体装置において、そのヘテロ接合部に対し
て塩素を含むガスでエツチングすることによって、In
GaAs層をエツチングしてInAlAs層またはIn
AlGaAs層の表面でエツチングを停止させ、ヘテロ
接合部の選択的エンチングを高精度に行うものである。
As described above, the method for manufacturing a heterojunction semiconductor device of the present invention includes an InC;aAs layer and an InAlAs layer or a HnC;
In a heterojunction semiconductor device having a heterojunction with the AIGAs layer, In is etched with a gas containing chlorine to the heterojunction.
The GaAs layer is etched to form an InAlAs layer or an In
Etching is stopped at the surface of the AlGaAs layer, and selective etching of the heterojunction is performed with high precision.

第4図は本発明のヘテロ接合半導体装置の製造方法によ
り製造される各素子を示す断面図であり、第4図(a)
はHEMT素子を示すものである。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing each element manufactured by the method for manufacturing a heterojunction semiconductor device of the present invention, and FIG. 4(a)
indicates a HEMT element.

第4図(a)に示されるように、HEMT素子は、例え
ば、MBE法等の従来の方法により、1−InP基板2
1上に、ノンドープで厚さが3000人のInGaAs
バッファ22、ノンドープで厚さが1000人の1−1
nGaAS層23、ドープ量が5 X I Q 17c
m−3で厚さが1000人のn−1nAIAs層24お
よびドープ量が2×1O111CI11−3で厚さが2
000人のn′″−InGaAs層25を順次形成する
。さらに、n”−1nGaAs層25の両側上部にレジ
スト層20を形成し、そして、C1□ガスを使用したド
ライエツチングを行う。このC1□ガスを使用したドラ
イエツチングにより、n“−InGaAs層25の所定
個所がエツチングされる。しかし、n−1nAIAs層
24はその表面でエツチングが停止し、n”−1nGa
As層25とn−1nAIAs層24との選択的エツチ
ングが高精度に行われることになる。これにより、HE
MT素子の闇値電圧を設計通りに安定させて製造するこ
とができる。
As shown in FIG. 4(a), the HEMT element is fabricated on a 1-InP substrate 2 by a conventional method such as the MBE method.
1, undoped InGaAs with a thickness of 3000 nm
Buffer 22, non-doped, 1-1 thickness of 1000 people
nGaAS layer 23, doping amount is 5 X I Q 17c
n-1n AIAs layer 24 with a thickness of 1000 m and a doping amount of 2×1 O111CI11-3 and a thickness of 2
Next, resist layers 20 are formed on both sides of the n''-1 nGaAs layer 25, and dry etching is performed using C1□ gas. By this dry etching using C1□ gas, a predetermined portion of the n"-InGaAs layer 25 is etched. However, the etching of the n-1n AIAs layer 24 stops at its surface, and
Selective etching of the As layer 25 and the n-1n AIAs layer 24 is performed with high precision. This allows HE
The dark voltage of the MT element can be stabilized as designed and manufactured.

第4図(b)は、RHET素子を示すものである。FIG. 4(b) shows a RHET element.

第4図(b)に示されるように、例えば、MBE法等の
従来の方法により、InP基vi31上に、ドープ量が
I X 1019cm−3で厚さが3000人のn +
−InGaAs層32、ノンドープで厚さが2000人
の1−1nAIGaAs層33、ドープ量が1×IQ”
cm−’で厚さが500人のn−InGaAs層34、
ノンドープで厚さが30人の1−1nAIAS層35a
、ノンドープで厚さが30人の1−1nGaAs層36
、ノンドープで厚さが30人のi−InAlAs層35
As上びドープ量が1×10I9Cfll −”で厚さ
が2000人のn′″−1nGaAs層37を順次形成
する。さらに、n・−InGaAs層37の中央上部に
レジスト層30を形成し、そして、C1゜ガスを使用し
たドライエンチングを行う。このCLガスを使用したド
ライエツチングにより、n”−1nGaAs層37の所
定個所がエツチングされる。しかし、i −1n A 
I A 5層35bはその表面でエツチングが停止し、
n”−InGaAs層37と1−1nAIAs層35b
との選択的エツチングが高精度に行われることになる。
As shown in FIG. 4(b), for example, by a conventional method such as the MBE method, a doping amount of I x 1019 cm-3 and a thickness of 3000 n
-InGaAs layer 32, non-doped 1-1n AIGaAs layer 33 with a thickness of 2000 nm, doping amount 1×IQ”
an n-InGaAs layer 34 with a thickness of 500 cm-';
Non-doped 1-1n AIAS layer 35a with a thickness of 30 people
, an undoped 1-1 nGaAs layer 36 with a thickness of 30 nm.
, a non-doped i-InAlAs layer 35 with a thickness of 30 nm.
An n'''-1n GaAs layer 37 having an As doping amount of 1.times.10I9Cfll-'' and a thickness of 2000 layers is successively formed. Furthermore, a resist layer 30 is formed on the upper center of the n.-InGaAs layer 37, and dry etching is performed using C1° gas. By this dry etching using CL gas, a predetermined portion of the n''-1n GaAs layer 37 is etched.
Etching of the IA 5 layer 35b stops at its surface,
n”-InGaAs layer 37 and 1-1nAIAs layer 35b
Selective etching can be performed with high precision.

このように、1−1nAIAs層35bをオーバエッチ
することがないので、ベース抵抗が大きくなり動作速度
が低下したり、周波数特性が悪化することがなく、歩留
りを向上することができる。
In this way, since the 1-1n AIAs layer 35b is not over-etched, the base resistance does not increase, the operating speed does not decrease, or the frequency characteristics do not deteriorate, and the yield can be improved.

第4図(C)は、反転型RBT素子を示すものである。FIG. 4(C) shows an inversion type RBT element.

第4図(C)に示されるように、例えば、MBE法等の
従来の方法により、InP基板41上に、ドープ量がl
 X I Q ”am−’で厚さが2000人のn+−
InGaAs層42、ドープ量が5×10I7cIn−
3で厚さが1000人のn−1nAIGaAs層43、
ノンドープで厚さが20人の1−InAIAs層44a
1ノンドープで厚さが30人のi  InGaAs層4
5、ノンドープで厚さが20人の1−1nAIAs層4
4b、ドープ量がI X 1019cm−’で厚さが1
000人のp”  I nGaAs層46、ストッパで
ある厚さが30人のn”−InAIAsnGaAs層4
6量がl X I Q 17cm−”で厚さが3000
人(7)n−I nGaAs層48およびドープ量がl
Xl019c11− ”で厚さが3000人のn”−I
nGaAs層49を順次形成する。さらに、n”−In
GaAs層49の中央上部にレジスト層40を形成し、
そして、CI2ガスを使用したドライエツチングを行う
。このC12ガスを使用したドライエツチングにより、
n”−InGaAs層49およびn−1nGaAs層4
8の所定個所がエツチングされる。
As shown in FIG. 4(C), for example, a doping amount of l is applied onto an InP substrate 41 by a conventional method such as the MBE method.
X I Q "am-' and thickness of 2000 people n+-
InGaAs layer 42, doping amount is 5×10I7cIn-
n-1n AIGaAs layer 43 with a thickness of 3 and 1000,
Non-doped 1-InAIAs layer 44a with a thickness of 20 nm
1 undoped and 30mm thick InGaAs layer 4
5. Non-doped 1-1n AIAs layer 4 with a thickness of 20 people
4b, doping amount I x 1019 cm-' and thickness 1
000 μm p” I nGaAs layer 46, 30 μm thick n”-InAIAsnGaAs layer 4 which is a stopper.
6 quantity is l X I Q 17cm-” and thickness is 3000
(7) n-I nGaAs layer 48 and doping amount l
Xl019c11-” with a thickness of 3000 people n”-I
An nGaAs layer 49 is sequentially formed. Furthermore, n”-In
A resist layer 40 is formed on the upper center of the GaAs layer 49,
Then, dry etching is performed using CI2 gas. By dry etching using this C12 gas,
n''-InGaAs layer 49 and n-1nGaAs layer 4
8 predetermined locations are etched.

しかし、ストッパであるn′″−1nA I As層4
7はその表面でエツチングが停止し、n−1nGaAS
層48とn”  InAlAsnGaAs層46エツチ
ングが高精度に行われることになる。これにより、歩留
りを向上させることができる。
However, the n′″-1nA I As layer 4 which is a stopper
7, etching stops on the surface, and n-1nGaAS
Etching of the layer 48 and the n'' InAlAsnGaAs layer 46 is performed with high precision. This allows for improved yield.

以上、第4図(a)、(b)および(C)に示したHE
MT素子、RHET素子および反転型RBT素子は、そ
れぞれ従来の方法により、各々のレジスト20.レジス
ト30およびレジスト40が取除かれ、所定部分に電極
が形成されてそれぞれの素子が製造されることになる。
As mentioned above, the HE shown in Fig. 4 (a), (b) and (C)
The MT element, the RHET element, and the inverted RBT element are each coated with a resist 20. Resist 30 and resist 40 are removed, electrodes are formed at predetermined portions, and each element is manufactured.

以上の実施例において、本発明のヘテロ接合半導体装置
の製造方法は、HEMT素子、RHET素子および反転
型RBT素子を製造する場合について説明されているが
、これらの素子だけでなく、InGaAs層とInAl
As層またはInAlGaAs層とのヘテロ接合部を有
するヘテロ接合半導体装置に対して適用することができ
るのはいうまでもない。
In the above embodiments, the method for manufacturing a heterojunction semiconductor device of the present invention is described for manufacturing a HEMT element, a RHET element, and an inverted RBT element.
Needless to say, the present invention can be applied to a heterojunction semiconductor device having a heterojunction with an As layer or an InAlGaAs layer.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上、詳述したように、本発明に係る半導体装置の製造
方法は、ヘテロ接合部を塩素を含むガスでエツチングす
ることによって・インジウム゛ガリウム・砒素層をエツ
チングしてインジウム・アルミニウム・砒素層またはイ
ンジウム・アルミニウム・ガリウム・砒素層の表面でエ
ツチングを停止させ、ヘテロ接合部の選択的エツチング
を高精度に行うことができる。
As described above in detail, the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes etching the heterojunction with a gas containing chlorine, etching the indium, aluminum, arsenic layer, and etching the indium, aluminum, arsenic layer. Etching is stopped at the surface of the indium, aluminum, gallium, and arsenic layer, and selective etching of the heterojunction can be performed with high precision.

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

第1図は本発明に係るヘテロ接合半導体装置の製造方法
の原理を示す断面図、 第2図は本発明のヘテロ接合半導体装置の製造方法を適
用するエツチング装置を概略的に示す図、第3図は本発
明のヘテロ接合半導体装置の製造方法によりエツチング
される各層のエツチング特性を示す図、 第4図は本発明のヘテロ接合半導体装置の製造方法によ
り製造される各素子を示す断面図、第5図は従来の方法
により製造されたHEMT素子を示す断面図、 第6図は従来の方法により製造されたR HE T素子
を示す断面図である。 (符号の説明) 1・・・インジウム・ガリウム・砒素層、2・・・イン
ジウム・アルミニウム・砒素層またはインジウム・アル
ミニウム・ガリウム・砒素層、 3・・・ヘテロ接合部。
FIG. 1 is a sectional view showing the principle of the method for manufacturing a heterojunction semiconductor device according to the present invention, FIG. 2 is a diagram schematically showing an etching apparatus to which the method for manufacturing a heterojunction semiconductor device according to the invention is applied, and FIG. 4 is a diagram showing the etching characteristics of each layer etched by the method for manufacturing a heterojunction semiconductor device of the present invention; FIG. 4 is a sectional view showing each element manufactured by the method for manufacturing a heterojunction semiconductor device of the present invention; FIG. 5 is a sectional view showing a HEMT element manufactured by a conventional method, and FIG. 6 is a sectional view showing a RHET element manufactured by a conventional method. (Explanation of symbols) 1... Indium-gallium-arsenic layer, 2... Indium-aluminum-arsenic layer or indium-aluminum-gallium-arsenic layer, 3... Heterojunction.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、インジウム・ガリウム・砒素層(1)とインジウム
・アルミニウム・砒素層(2)とのヘテロ接合部(3)
を有するヘテロ接合半導体装置の製造方法であって、 前記ヘテロ接合部(3)に対して塩素を含むガスでエッ
チングすることによって、前記インジウム・ガリウム・
砒素層(1)をエッチングして前記インジウム・アルミ
ニウム・砒素層(2)の表面(2a)でエッチングを停
止させることを特徴とするヘテロ接合半導体装置の製造
方法。 2、インジウム・ガリウム・砒素層(1)とインジウム
・アルミニウム・ガリウム・砒素層(2)とのヘテロ接
合部(3)を有するヘテロ接合半導体装置の製造方法で
あって、 前記ヘテロ接合部(3)に対して塩素を含むガスでエッ
チングすることによって、前記インジウム・ガリウム・
砒素層(1)をエッチングして前記インジウム・アルミ
ニウム・ガリウム・砒素層(2)の表面(2a)でエッ
チングを停止させることを特徴とするヘテロ接合半導体
装置の製造方法。
[Claims] 1. Heterojunction (3) between an indium-gallium-arsenic layer (1) and an indium-aluminum-arsenic layer (2)
A method for manufacturing a heterojunction semiconductor device having the steps of: etching the heterojunction (3) with a gas containing chlorine;
A method for manufacturing a heterojunction semiconductor device, characterized in that the arsenic layer (1) is etched and the etching is stopped at the surface (2a) of the indium-aluminum-arsenic layer (2). 2. A method for manufacturing a heterojunction semiconductor device having a heterojunction (3) of an indium-gallium-arsenide layer (1) and an indium-aluminum-gallium-arsenide layer (2), the method comprising: ) by etching with a chlorine-containing gas, the indium, gallium,
A method for manufacturing a heterojunction semiconductor device, characterized in that the arsenic layer (1) is etched and the etching is stopped at the surface (2a) of the indium-aluminum-gallium-arsenic layer (2).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5648294A (en) * 1989-11-29 1997-07-15 Texas Instruments Incorp. Integrated circuit and method

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