JPH02140942A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH02140942A JPH02140942A JP63294919A JP29491988A JPH02140942A JP H02140942 A JPH02140942 A JP H02140942A JP 63294919 A JP63294919 A JP 63294919A JP 29491988 A JP29491988 A JP 29491988A JP H02140942 A JPH02140942 A JP H02140942A
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- Japan
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- etching
- gate
- source
- drain
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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、電解効果トランジスタ特に半絶縁性GaAs
基板上に形成されたショットキー接合を有する電界効果
トランジスタ(以下、MESFETと記す。)のゲート
電極及びゲート部リセス領域の製造方法に関する。詳し
くは、ゲート部分に2段リセス構造を有するMESFE
T及び、ゲート電極が中央部分に位置しておらずソース
電極又は、ドレイン電極のどちらかに接近した非対称ゲ
ートでしかもゲート電極がリセス領域内で非対称になっ
ているMESFETの製造方法に関する。
基板上に形成されたショットキー接合を有する電界効果
トランジスタ(以下、MESFETと記す。)のゲート
電極及びゲート部リセス領域の製造方法に関する。詳し
くは、ゲート部分に2段リセス構造を有するMESFE
T及び、ゲート電極が中央部分に位置しておらずソース
電極又は、ドレイン電極のどちらかに接近した非対称ゲ
ートでしかもゲート電極がリセス領域内で非対称になっ
ているMESFETの製造方法に関する。
従来の技術
半絶縁性GaAs基板上にエピタキシャル層を堆積した
基板を用いたMESFETは、l0G82以上の高周波
でも高い利得と低いノイズ値を示し、衛星通信等の主力
素子として用いられている。
基板を用いたMESFETは、l0G82以上の高周波
でも高い利得と低いノイズ値を示し、衛星通信等の主力
素子として用いられている。
−fiに、MESFETのノイズ値はゲート抵抗及び相
互コンダクタンス等のパラメーターに関係して変化する
が、もう一つ重要なパラメーターとしてゲートとドレイ
ン間のリーク電流及びソース抵抗によっても大きく変化
する。ノイズを低減する為にはリーク電流を減少させて
MESFETのゲートとドレイン間の耐圧を向上させる
ことが必要である。また、耐圧を向上せると共にソース
抵抗も同時に低減しなければならない。
互コンダクタンス等のパラメーターに関係して変化する
が、もう一つ重要なパラメーターとしてゲートとドレイ
ン間のリーク電流及びソース抵抗によっても大きく変化
する。ノイズを低減する為にはリーク電流を減少させて
MESFETのゲートとドレイン間の耐圧を向上させる
ことが必要である。また、耐圧を向上せると共にソース
抵抗も同時に低減しなければならない。
特に半絶縁性GaAs基板上にエピタキシャル層を堆積
した基板を用いたMESFETにおいては、ソース抵抗
の低減及びソース電極及びドレイン電極と活性層との良
好なオーミックコンタクトを得る為に N 4型GaA
s等からなる低抵抗N3層を基板の最上部に0.1μm
から0.2μm程形成し、ゲート電極の近傍のみこの層
をリセスエッチングする方法が一般的に行われている。
した基板を用いたMESFETにおいては、ソース抵抗
の低減及びソース電極及びドレイン電極と活性層との良
好なオーミックコンタクトを得る為に N 4型GaA
s等からなる低抵抗N3層を基板の最上部に0.1μm
から0.2μm程形成し、ゲート電極の近傍のみこの層
をリセスエッチングする方法が一般的に行われている。
更に、ゲート電極がリセス領域の中央部分に位置してお
らずソース電極に接近した非対称ゲートのMESFET
が提案されている。しかしながらこのような構造におい
ては、ソース領域又はドレイン領域の低抵抗N4層とゲ
ート電極との距離がプロセスの変動、つまりマスクのア
ライメントエラーにより、異常に近くなり耐圧低下及び
リーク電流の原因となっていた。またソース抵抗を更に
低減する目的でゲート電極の近傍に位置する低抵抗N”
ffを2段リセス構造にしたMESFETも提案されて
いるがこの場合も同様に、低抵抗N’Eとゲート電極と
の距離がプロセスの変動つまりマスクのアライメントエ
ラーにより、異常に近くなり耐圧低下及びIJ −り電
流の原因となっていた。
らずソース電極に接近した非対称ゲートのMESFET
が提案されている。しかしながらこのような構造におい
ては、ソース領域又はドレイン領域の低抵抗N4層とゲ
ート電極との距離がプロセスの変動、つまりマスクのア
ライメントエラーにより、異常に近くなり耐圧低下及び
リーク電流の原因となっていた。またソース抵抗を更に
低減する目的でゲート電極の近傍に位置する低抵抗N”
ffを2段リセス構造にしたMESFETも提案されて
いるがこの場合も同様に、低抵抗N’Eとゲート電極と
の距離がプロセスの変動つまりマスクのアライメントエ
ラーにより、異常に近くなり耐圧低下及びIJ −り電
流の原因となっていた。
第3図は従来のゲート電極横の低抵抗N−層に2段リセ
ス構造を有するMESFETの製造方法を示す工程断面
図である。半導体装置としてはGaAsを用いたMES
FETを例に説明を加える。
ス構造を有するMESFETの製造方法を示す工程断面
図である。半導体装置としてはGaAsを用いたMES
FETを例に説明を加える。
第3図a)において半絶縁性GaAs基板1の主面側に
は通常のエピタキシャル法により電界効果トランジスタ
のチャンネルとなるN型活性層2及びソース及びドレイ
ン抵抗を低減する為の低抵抗N゛層3が連続的に堆積さ
れる。第1ドレイン電極4及び第1ソース電極5が低抵
抗N4層3上にパターン出しされた後に第1絶縁膜7が
全面に堆積される。第3図b)は、第1絶縁膜7にレジ
スト8を全面に塗布して通常のフォトプロセスを用いて
レジスト開口部9を設ける工程である。第3図C)は第
1絶縁膜7をドライエツチング等の方法によりエツチン
グ窓9−1をあけ低抵抗N゛層3の一部分つまりゲート
を形成する領域を露出させる工程である。第3図(d)
は第3図(c)で形成したエツチング窓9−1から低抵
抗N9層3をエツチングして第1リセス領域11を作る
工程である。この時、第1リセス領域11の深さは低抵
抗N・層3の半分程度までで良い。第3図(e)は、第
1絶縁膜7を全面除去したのち、再度第2絶縁膜26を
表面に堆積し開口部を設ける工程である。2段リセス構
造を有するMESFETであるので、このエツチング窓
9−1は第1リセス領域11内に形成することになる。
は通常のエピタキシャル法により電界効果トランジスタ
のチャンネルとなるN型活性層2及びソース及びドレイ
ン抵抗を低減する為の低抵抗N゛層3が連続的に堆積さ
れる。第1ドレイン電極4及び第1ソース電極5が低抵
抗N4層3上にパターン出しされた後に第1絶縁膜7が
全面に堆積される。第3図b)は、第1絶縁膜7にレジ
スト8を全面に塗布して通常のフォトプロセスを用いて
レジスト開口部9を設ける工程である。第3図C)は第
1絶縁膜7をドライエツチング等の方法によりエツチン
グ窓9−1をあけ低抵抗N゛層3の一部分つまりゲート
を形成する領域を露出させる工程である。第3図(d)
は第3図(c)で形成したエツチング窓9−1から低抵
抗N9層3をエツチングして第1リセス領域11を作る
工程である。この時、第1リセス領域11の深さは低抵
抗N・層3の半分程度までで良い。第3図(e)は、第
1絶縁膜7を全面除去したのち、再度第2絶縁膜26を
表面に堆積し開口部を設ける工程である。2段リセス構
造を有するMESFETであるので、このエツチング窓
9−1は第1リセス領域11内に形成することになる。
第3図(f)は、第3図(e)で第2絶縁膜26に作っ
たエツチング窓9−1から低抵抗N1層3を再度エツチ
ングして第2リセス領域13を作る工程である。この結
果、低抵抗N・層3はソース領域とドレイン領域に分割
されてそれぞれソース抵抗及びドレイン抵抗を低減する
働きをする。第3図g)は、第2リセス領域13にゲー
ト電極14を形成する工程である。第3図(h)は、第
1ドレイン電極4及び第1ソース電極5にそれぞれ第2
ドレイン電極16及び第2ソース電極15を付加して弓
き出し電極とし、MESFETを完成する工程である。
たエツチング窓9−1から低抵抗N1層3を再度エツチ
ングして第2リセス領域13を作る工程である。この結
果、低抵抗N・層3はソース領域とドレイン領域に分割
されてそれぞれソース抵抗及びドレイン抵抗を低減する
働きをする。第3図g)は、第2リセス領域13にゲー
ト電極14を形成する工程である。第3図(h)は、第
1ドレイン電極4及び第1ソース電極5にそれぞれ第2
ドレイン電極16及び第2ソース電極15を付加して弓
き出し電極とし、MESFETを完成する工程である。
第2ドレイン電極16及び第2ソース電極15は、金メ
ツキ等で形成する。
ツキ等で形成する。
第4図は従来のゲート電極がリセス領域の中央部分に位
置しておらずソース電極に接近した非対称ゲートのME
SFETの製造方法を示す工程断面図である。半導体装
置としては同じ<GaAsを用いたMESFETを例に
説明を加える。第4図において第3図と等価な部分につ
いては同一の番号又は記号を用いるものとする。第4図
(a)と第4図(b)と第4図(c)は、第3図(a)
と第3図(b)と第3図(c)と全く同じ工程であり詳
しい説明は省略するが、第4図(C)において第1絶縁
膜7にエツチング窓9−1が形成される。第4図(d)
は、第4図(C)においてできたエツチング窓9−1か
ら低抵抗N’Ji13をエツチングしてリセス領域27
を設け、ソースとドレインの領域に分ける工程である。
置しておらずソース電極に接近した非対称ゲートのME
SFETの製造方法を示す工程断面図である。半導体装
置としては同じ<GaAsを用いたMESFETを例に
説明を加える。第4図において第3図と等価な部分につ
いては同一の番号又は記号を用いるものとする。第4図
(a)と第4図(b)と第4図(c)は、第3図(a)
と第3図(b)と第3図(c)と全く同じ工程であり詳
しい説明は省略するが、第4図(C)において第1絶縁
膜7にエツチング窓9−1が形成される。第4図(d)
は、第4図(C)においてできたエツチング窓9−1か
ら低抵抗N’Ji13をエツチングしてリセス領域27
を設け、ソースとドレインの領域に分ける工程である。
第4図(e)は、第1絶縁膜7を全面除去したのち第2
絶縁膜26を堆積しオフセットエツチング窓28をリセ
ス領域27内に窓明けする。オフセットエツチング窓2
8は、リセス領域27の中央部に位置しておらずソース
領域側に寄った位置に設ける。
絶縁膜26を堆積しオフセットエツチング窓28をリセ
ス領域27内に窓明けする。オフセットエツチング窓2
8は、リセス領域27の中央部に位置しておらずソース
領域側に寄った位置に設ける。
このようにゲート電極がソース領域側に寄っていること
で、低いソース抵抗とリーク電流の少ない高いドレイン
耐圧を確保しようとするのである。
で、低いソース抵抗とリーク電流の少ない高いドレイン
耐圧を確保しようとするのである。
第4図(f)は、第4図(e)で設けたオフセットエツ
チング窓28にオフセットゲート電極25を作る工程で
ある。第4図(g)は第1ドレイン電極4及び第1ソー
ス電極5にそれぞれ第2ドレイン電極16及び第2ソー
ス電極15を付加して引き出し電極とし、MESFET
を完成する工程で、これは第3図(h)の工程とほぼ同
じである。第2ドレイン電極16及び第2ソース電極1
5は、金メツキ等で形成する。
チング窓28にオフセットゲート電極25を作る工程で
ある。第4図(g)は第1ドレイン電極4及び第1ソー
ス電極5にそれぞれ第2ドレイン電極16及び第2ソー
ス電極15を付加して引き出し電極とし、MESFET
を完成する工程で、これは第3図(h)の工程とほぼ同
じである。第2ドレイン電極16及び第2ソース電極1
5は、金メツキ等で形成する。
発明が解決しようとする課題
第3図に示した従来の半導体装置の製造方法においては
ゲートとドレイン間の耐圧及びゲートとソース間の耐圧
が安定せず、しかもその値が小さい場合にはリーク電流
が多く発生してノイズの低減は困難であった。即ち、第
3図(e)に示したように2回目のエツチング窓9−1
の工程は自己整合でなく位置合わせマークを用いて行う
ためにソース側又はドレイン側に寄ったりするからであ
る。
ゲートとドレイン間の耐圧及びゲートとソース間の耐圧
が安定せず、しかもその値が小さい場合にはリーク電流
が多く発生してノイズの低減は困難であった。即ち、第
3図(e)に示したように2回目のエツチング窓9−1
の工程は自己整合でなく位置合わせマークを用いて行う
ためにソース側又はドレイン側に寄ったりするからであ
る。
また、第3図(e)に示したように2回目のエツチング
窓9−1は一段えぐれた第1リセス領域11の内部に設
けるので、フォトリソ工程において微細な線幅を抜く場
合に窓明けが不完全となり後からゲート電極を形成でき
ないという問題も発生していた。例えばGaAsを用い
たMESFETの場合には、ゲート電極の線幅は、0.
25μm前後でありこのような微細な線幅を一段えぐれ
た第1リセス領域11の内部に設けることは極めて困難
である。さらに、第3図(e)に示したようにエツチン
グ窓9−1を形成する工程では、通常ドライエツチング
等の乾式のエツチング方法を用いるがこの工程において
GaAs基板がダメージを受けてノイズの値が大きくな
る等の問題も発生していた。
窓9−1は一段えぐれた第1リセス領域11の内部に設
けるので、フォトリソ工程において微細な線幅を抜く場
合に窓明けが不完全となり後からゲート電極を形成でき
ないという問題も発生していた。例えばGaAsを用い
たMESFETの場合には、ゲート電極の線幅は、0.
25μm前後でありこのような微細な線幅を一段えぐれ
た第1リセス領域11の内部に設けることは極めて困難
である。さらに、第3図(e)に示したようにエツチン
グ窓9−1を形成する工程では、通常ドライエツチング
等の乾式のエツチング方法を用いるがこの工程において
GaAs基板がダメージを受けてノイズの値が大きくな
る等の問題も発生していた。
また、第4図に示した従来の半導体装置の製造方法にお
いても同様にゲートとドレイン間の耐圧及びゲートとソ
ース間の耐圧が安定せずノイズの低減は困難であった。
いても同様にゲートとドレイン間の耐圧及びゲートとソ
ース間の耐圧が安定せずノイズの低減は困難であった。
また、耐圧を確保して安定にしようとするとソース抵抗
やドレイン抵抗が増大し同じくノイズの低減は困難であ
った。第4図(8)に示したようにオフセットエツチン
グ窓28はリセス領域27の中に作られるが、第3図の
従来の例と同様に自己整合でなく位置合わせマークを用
いて行うためにソース側又はドレイン側に寄ったりする
ことが不安定性の大きな要因であった。
やドレイン抵抗が増大し同じくノイズの低減は困難であ
った。第4図(8)に示したようにオフセットエツチン
グ窓28はリセス領域27の中に作られるが、第3図の
従来の例と同様に自己整合でなく位置合わせマークを用
いて行うためにソース側又はドレイン側に寄ったりする
ことが不安定性の大きな要因であった。
逆に、この位置ずれの要因を小さくするためには例えば
リセス領域27の幅を大きく取らなければならず、ソー
ス抵抗及びドレイン抵抗の低減を図りノイズを小さくす
ることができなかった。
リセス領域27の幅を大きく取らなければならず、ソー
ス抵抗及びドレイン抵抗の低減を図りノイズを小さくす
ることができなかった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、ゲートと
ドレイン間耐圧及びゲートとソース間耐圧が訪くてリー
ク電流が少なく、シかも安定で再現性が良く、ソース抵
抗、及びドレイン抵抗が小さくしかもノイズの低い半導
体装置の製造方法を提供することを目的としている。
ドレイン間耐圧及びゲートとソース間耐圧が訪くてリー
ク電流が少なく、シかも安定で再現性が良く、ソース抵
抗、及びドレイン抵抗が小さくしかもノイズの低い半導
体装置の製造方法を提供することを目的としている。
課題を解決するための手段
本発明は上記課題を解決する為、ゲート電極積の低抵抗
Nφ層に2段リセス構造を有するMESFETにおいて
、半導体基板上に選択的に下敷SiO2を形成した後、
基板全面に第1絶縁膜を堆積する工程と、この下敷5i
nsの中央部分及びその上部に位置する第1絶縁膜に開
口部を設け半導体基板の一部分を露出させ半導体基板を
表面から1回目のリセスエッチングを行う工程と、開口
部の両側に残された下敷5iOaをウェットエツチング
により一部分又は全部を除去した後に再度半導体基板を
表面から2回目のリセスエッチングを行う工程と、第1
絶縁膜に設けられた開口部にゲート電極を形成する工程
を順次行う。
Nφ層に2段リセス構造を有するMESFETにおいて
、半導体基板上に選択的に下敷SiO2を形成した後、
基板全面に第1絶縁膜を堆積する工程と、この下敷5i
nsの中央部分及びその上部に位置する第1絶縁膜に開
口部を設け半導体基板の一部分を露出させ半導体基板を
表面から1回目のリセスエッチングを行う工程と、開口
部の両側に残された下敷5iOaをウェットエツチング
により一部分又は全部を除去した後に再度半導体基板を
表面から2回目のリセスエッチングを行う工程と、第1
絶縁膜に設けられた開口部にゲート電極を形成する工程
を順次行う。
また、本発明は上記課題を解決する為、ゲート電極がリ
セス領域の中央部分に位置しておらずソース電極に接近
した非対称ゲートのMESFETにおいて、半導体基板
上に選択的に下敷5insを形成した後、基板全面に第
1絶縁膜を堆積する工程と、この下敷5insの端部及
びその上部に位置する第1絶縁膜に開口部を設ける工程
と、この開口部より残された下敷S i Oxをウェッ
トエツチングにより一部分又は全部を除去し半導体基板
の一部分を露出させる工程と、この露出した領域から半
導体基板をリセスエッチングを行う工程と、第1絶縁膜
に設けられた開口部にゲート電極を形成する工程を順次
行う。
セス領域の中央部分に位置しておらずソース電極に接近
した非対称ゲートのMESFETにおいて、半導体基板
上に選択的に下敷5insを形成した後、基板全面に第
1絶縁膜を堆積する工程と、この下敷5insの端部及
びその上部に位置する第1絶縁膜に開口部を設ける工程
と、この開口部より残された下敷S i Oxをウェッ
トエツチングにより一部分又は全部を除去し半導体基板
の一部分を露出させる工程と、この露出した領域から半
導体基板をリセスエッチングを行う工程と、第1絶縁膜
に設けられた開口部にゲート電極を形成する工程を順次
行う。
作用
本発明は上記した構成により、ゲート電極積の低抵抗N
4層に2段リセス構造を有するMESFETのゲートと
ドレイン間の耐圧及びゲートとソース間の耐圧を安定化
し、リーク電流を減少してノイズの低減をすることが可
能となる。即ち、2回目のリセス用のエツチング窓の形
成工程は1回目のリセスの形状に対して自己整合的に行
われ、位置合わせマークを用いる必要がないために、ソ
ース側又はドレイン側に寄ったりすることがないからで
ある。また、−段えぐれた第1リセス領域の内部に新た
に微細なゲートの窓を設ける必要がないので、フォトリ
ソ工程において微細な線幅を抜くのも安定になる。さら
に、エツチング窓を形成する最終工程は、通常のドライ
エツチング等の乾式のエツチング方法でなくウェットエ
ツチングにより5id2を一部分又は全面除去するので
GaAS基板がダメージを受けてノイズの値が大きくな
る等の問題も発生し難い。
4層に2段リセス構造を有するMESFETのゲートと
ドレイン間の耐圧及びゲートとソース間の耐圧を安定化
し、リーク電流を減少してノイズの低減をすることが可
能となる。即ち、2回目のリセス用のエツチング窓の形
成工程は1回目のリセスの形状に対して自己整合的に行
われ、位置合わせマークを用いる必要がないために、ソ
ース側又はドレイン側に寄ったりすることがないからで
ある。また、−段えぐれた第1リセス領域の内部に新た
に微細なゲートの窓を設ける必要がないので、フォトリ
ソ工程において微細な線幅を抜くのも安定になる。さら
に、エツチング窓を形成する最終工程は、通常のドライ
エツチング等の乾式のエツチング方法でなくウェットエ
ツチングにより5id2を一部分又は全面除去するので
GaAS基板がダメージを受けてノイズの値が大きくな
る等の問題も発生し難い。
さらに、本発明は上記した構成により、ゲート電極がリ
セス領域の中央部分に位置しておらずソース電極に接近
した非対称ゲートのMESFETにおいて、ゲートとド
レイン間の耐圧及びゲートとソース間の耐圧を安定せし
めノイズの低減が可能となる。即ち、リセス領域の中央
部分に位置しておらずソース電極に接近した非対称ゲー
ト電極の形成がリセス用のエツチングの窓と同じ窓から
行われ、リセスの形状に対して自己整合的に行われ、位
置合わせマークを用いる必要がないために、リセスの形
状に対するゲート電極の位置が常に一定になるからであ
る。ゲート電極のリセス領域に対する位置ずれが殆どな
いのでリセス領域の幅を大きく取る必要がなく、耐圧を
確保しながらソース抵抗及びドレイン抵抗の低減を図り
ノイズを小さくすることができる。
セス領域の中央部分に位置しておらずソース電極に接近
した非対称ゲートのMESFETにおいて、ゲートとド
レイン間の耐圧及びゲートとソース間の耐圧を安定せし
めノイズの低減が可能となる。即ち、リセス領域の中央
部分に位置しておらずソース電極に接近した非対称ゲー
ト電極の形成がリセス用のエツチングの窓と同じ窓から
行われ、リセスの形状に対して自己整合的に行われ、位
置合わせマークを用いる必要がないために、リセスの形
状に対するゲート電極の位置が常に一定になるからであ
る。ゲート電極のリセス領域に対する位置ずれが殆どな
いのでリセス領域の幅を大きく取る必要がなく、耐圧を
確保しながらソース抵抗及びドレイン抵抗の低減を図り
ノイズを小さくすることができる。
実施例
第1図は、本発明のゲート電極積の低抵抗N4層に2段
リセス構造を有するMESFETの製造方法を示す実施
例の工程断面図である。第1図に示した本発明の半導体
装置の製造方法において、第3図及び第4図と等価な部
分については同一の参照番号を付して示すものとする。
リセス構造を有するMESFETの製造方法を示す実施
例の工程断面図である。第1図に示した本発明の半導体
装置の製造方法において、第3図及び第4図と等価な部
分については同一の参照番号を付して示すものとする。
第1図(a)は、低抵抗N・層3に第1ドレイン電極4
及び第1ソース電極5をパターン形成したのち、下敷S
i 028をグー)21!極を設ける領域上に選択的
に残す工程である。第1図(b)は、全面に第1絶縁膜
7を堆積したのちレジスト8を塗布してレジスト開口部
9を窓あけする工程である。この時、レジスト開口部9
は、下敷5iO28のほぼ中央部に設ける。第1図(C
)は、第1図(b)で形成したレジスト開口部9から第
1絶縁膜7をドライエツチング等の方法によりエツチン
グし、さらにウェットエツチングにより下敷S i 0
26の一部分を除去し、低抵抗N゛層3のゲート形成部
分を露出する工程である。ここで、下敷5iO2Bは中
央の部分のみエツチングし両側には端部5iO210を
残すようにする。又、下敷S i OxE3のエツチン
グにはウェットエツチングを用いることでN型活性層2
へのダメージを軽減することができる。第1図(d)は
、1回目のリセスエッチングを行う工程で第1リセス領
域11を形成する。第1図(e)は2回目のリセスエッ
チングをするために開口部を広げる工程で、ウェットエ
ツチングにより残っていた端部SiO210を取り除き
空洞部12を作る。第1図(e)に示した実施例では端
部5iOiIOを全面除去しているが必ずしも全面除去
する必要はなく、開口部がある程度床がれば良い。この
開口部の広がりはウェットエツチングを用いているので
必ず左右対称に広がっていき第1リセス領域11に自己
整合して広がるのが本発明の特徴である。
及び第1ソース電極5をパターン形成したのち、下敷S
i 028をグー)21!極を設ける領域上に選択的
に残す工程である。第1図(b)は、全面に第1絶縁膜
7を堆積したのちレジスト8を塗布してレジスト開口部
9を窓あけする工程である。この時、レジスト開口部9
は、下敷5iO28のほぼ中央部に設ける。第1図(C
)は、第1図(b)で形成したレジスト開口部9から第
1絶縁膜7をドライエツチング等の方法によりエツチン
グし、さらにウェットエツチングにより下敷S i 0
26の一部分を除去し、低抵抗N゛層3のゲート形成部
分を露出する工程である。ここで、下敷5iO2Bは中
央の部分のみエツチングし両側には端部5iO210を
残すようにする。又、下敷S i OxE3のエツチン
グにはウェットエツチングを用いることでN型活性層2
へのダメージを軽減することができる。第1図(d)は
、1回目のリセスエッチングを行う工程で第1リセス領
域11を形成する。第1図(e)は2回目のリセスエッ
チングをするために開口部を広げる工程で、ウェットエ
ツチングにより残っていた端部SiO210を取り除き
空洞部12を作る。第1図(e)に示した実施例では端
部5iOiIOを全面除去しているが必ずしも全面除去
する必要はなく、開口部がある程度床がれば良い。この
開口部の広がりはウェットエツチングを用いているので
必ず左右対称に広がっていき第1リセス領域11に自己
整合して広がるのが本発明の特徴である。
第1図(f>は、2回目のリセスエッチングを行う工程
で第2リセス領域13を低抵抗N”ff3に作る。
で第2リセス領域13を低抵抗N”ff3に作る。
第1図(g)は、ゲート電極14を基板表面から蒸着等
の方法により形成する工程である。第1図(h)は、最
後の工程として第2ソース電極15及び第2ドレイン電
極16をそれぞれ付加してMESFETを完成する。
の方法により形成する工程である。第1図(h)は、最
後の工程として第2ソース電極15及び第2ドレイン電
極16をそれぞれ付加してMESFETを完成する。
以上第1図を用いて説明したように、本発明のゲート電
極様の低抵抗N゛層に2段リセス構造を有するMESF
ETの製造方法を用いることで、ゲートとドレイン間の
耐圧及びゲートとソース間の耐圧を安定化し、リーク電
流を減少させてノイズの低減をすることが可能となる。
極様の低抵抗N゛層に2段リセス構造を有するMESF
ETの製造方法を用いることで、ゲートとドレイン間の
耐圧及びゲートとソース間の耐圧を安定化し、リーク電
流を減少させてノイズの低減をすることが可能となる。
即ち、2回目のリセス用のエツチング窓の形成工程は1
回目のリセスの形状に対して自己整合的に行われ、必ず
左右対称に広がるのでソース側又はドレイン側に寄った
りすることがないからである。また、−段えぐれた第1
リセス領域の内部に新たに微細なゲート形成のための窓
を設ける必要がない。従って、フォトリソ工程において
微細な線幅を抜(場合の不良も無くなるのである。さら
に、リセス用のエツチング窓を形成する最終工程は、通
常のドライエツチング等の乾式のエツチング方法でなく
ウェットエツチングにより5insを一部分又は全面除
去するのでGaAs基板がダメージを受けてノイズの値
が大きくなる等の問題も発生し難い。
回目のリセスの形状に対して自己整合的に行われ、必ず
左右対称に広がるのでソース側又はドレイン側に寄った
りすることがないからである。また、−段えぐれた第1
リセス領域の内部に新たに微細なゲート形成のための窓
を設ける必要がない。従って、フォトリソ工程において
微細な線幅を抜(場合の不良も無くなるのである。さら
に、リセス用のエツチング窓を形成する最終工程は、通
常のドライエツチング等の乾式のエツチング方法でなく
ウェットエツチングにより5insを一部分又は全面除
去するのでGaAs基板がダメージを受けてノイズの値
が大きくなる等の問題も発生し難い。
第2図は、本発明のゲート電極がリセス領域の中央部分
に位置しておらずソース電極に接近した非対称ゲートの
MESFETの製造方法を示す実施例の工程断面図であ
る。第2図に示した本発明の半導体装置の製造方法にお
いて、第1図及び第3図及び第4図と等価な部分につい
ては同一の参照呑号を付して示すものとする。
に位置しておらずソース電極に接近した非対称ゲートの
MESFETの製造方法を示す実施例の工程断面図であ
る。第2図に示した本発明の半導体装置の製造方法にお
いて、第1図及び第3図及び第4図と等価な部分につい
ては同一の参照呑号を付して示すものとする。
第2図(a)は、低抵抗N◆層3に第1ドレイン電極4
及び第1ソース電極5をパターン形成したのち、下敷5
iCh6を、ゲート電極を設ける領域上に選択的に残す
工程である。第2図(b)は、全面に第1絶縁膜7を堆
積したのちレジスト8を塗布してオフセット開口部21
を窓あけする工程である。
及び第1ソース電極5をパターン形成したのち、下敷5
iCh6を、ゲート電極を設ける領域上に選択的に残す
工程である。第2図(b)は、全面に第1絶縁膜7を堆
積したのちレジスト8を塗布してオフセット開口部21
を窓あけする工程である。
この時、オフセット開口部21は、下敷S i O*6
の第1ソース電極5寄りの端部に設ける。第2図(C)
は、第2図(b)で形成したオフセット開口部21から
第1絶縁膜7をドライエツチング等の方法によりエツチ
ングし、絶縁膜開口部22をあける工程である。第2図
(d)は、ウェットエツチングにより下敷5IO2Bを
除去し、オフセット空洞部23を形成し、低抵抗N4層
3のリセス形成部分を露出する工程である。ここで、下
敷S i O*8はそのすべてをエツチング除去しても
ドレイン電極側に一部分残しても良い。この工程により
ゲート電極のリセス領域内における非対称な位置が決定
される。又、下敷5iO26のエツチングにはウェット
エツチングを用いることでN型活性層2へのダメージを
軽減することができる。第2図e)は、リセスエッチン
グを行う工程でこの結果オフセットリセス領域24が形
成される。第2図(f)は、オフセットゲート電極25
を基板表面から蒸着等の方法により形成する工程である
。第2図(g)は、最後の工程として第2ソース電極1
5及び第2ドレイン電極16をそれぞれ付加してMES
FETを完成する工程である。
の第1ソース電極5寄りの端部に設ける。第2図(C)
は、第2図(b)で形成したオフセット開口部21から
第1絶縁膜7をドライエツチング等の方法によりエツチ
ングし、絶縁膜開口部22をあける工程である。第2図
(d)は、ウェットエツチングにより下敷5IO2Bを
除去し、オフセット空洞部23を形成し、低抵抗N4層
3のリセス形成部分を露出する工程である。ここで、下
敷S i O*8はそのすべてをエツチング除去しても
ドレイン電極側に一部分残しても良い。この工程により
ゲート電極のリセス領域内における非対称な位置が決定
される。又、下敷5iO26のエツチングにはウェット
エツチングを用いることでN型活性層2へのダメージを
軽減することができる。第2図e)は、リセスエッチン
グを行う工程でこの結果オフセットリセス領域24が形
成される。第2図(f)は、オフセットゲート電極25
を基板表面から蒸着等の方法により形成する工程である
。第2図(g)は、最後の工程として第2ソース電極1
5及び第2ドレイン電極16をそれぞれ付加してMES
FETを完成する工程である。
以上第2図を用いて説明したように、本発明のゲート電
極がリセス領域の中央部分に位置しておらずソース電極
に接近した非対称グー)MESFETの製造方法を用い
ることで、ゲートとドレイン間の耐圧及びゲートとソー
ス間の耐圧を安定せしめノイズの低減が可能となる。即
ち、リセス領域の中央部分に位置しておらずソース電極
に接近した非対称ゲート電極の形成が、リセス用のエツ
チングの窓と全く同じ窓から行われ、リセスの形状に対
して自己整合的に行われ、位置合わせマークを用いる必
要がないために、リセスの形状に対するゲート電極の位
置が常に一定になるからである。又、ドレイン耐圧は下
敷510w8のエッチング量又は最初の下敷SfO*8
寸法により自由に制御することができる。さらに、ゲー
ト電極のリセス領域に対する位置ずれが殆どないのでリ
セス領域の幅を大きく取る必要がなく、高いドレイン耐
圧を確保しながらソース抵抗の低減を図りノイズを小さ
くすることができる。さらに、エツチング窓を形成する
最終工程は、第1図に示した本発明と同様に通常のドラ
イエツチング等の乾式のエツチング方法でなくウェット
エツチングによりSiO2を一部分又は全面除去するの
でGaAs基板がダメージを受けてノイズの値が大きく
なる等の問題も発生し難い。
極がリセス領域の中央部分に位置しておらずソース電極
に接近した非対称グー)MESFETの製造方法を用い
ることで、ゲートとドレイン間の耐圧及びゲートとソー
ス間の耐圧を安定せしめノイズの低減が可能となる。即
ち、リセス領域の中央部分に位置しておらずソース電極
に接近した非対称ゲート電極の形成が、リセス用のエツ
チングの窓と全く同じ窓から行われ、リセスの形状に対
して自己整合的に行われ、位置合わせマークを用いる必
要がないために、リセスの形状に対するゲート電極の位
置が常に一定になるからである。又、ドレイン耐圧は下
敷510w8のエッチング量又は最初の下敷SfO*8
寸法により自由に制御することができる。さらに、ゲー
ト電極のリセス領域に対する位置ずれが殆どないのでリ
セス領域の幅を大きく取る必要がなく、高いドレイン耐
圧を確保しながらソース抵抗の低減を図りノイズを小さ
くすることができる。さらに、エツチング窓を形成する
最終工程は、第1図に示した本発明と同様に通常のドラ
イエツチング等の乾式のエツチング方法でなくウェット
エツチングによりSiO2を一部分又は全面除去するの
でGaAs基板がダメージを受けてノイズの値が大きく
なる等の問題も発生し難い。
発明の効果
以上述べてきた様に、本発明により次の効果がもたらさ
れる。
れる。
1)ゲート電極積の低抵抗N4層に2段リセス構造を存
するMESFETにおいて、2回目のリセス用のエツチ
ング窓の形成工程が1回目のリセスの形状に対して自己
整合的に行われ、位置合わせマークを用いる必要がない
。従って、ソース側又はドレイン側に寄ったりすること
がなくゲートとドレイン間の耐圧及びゲートとソース間
の耐圧を安定化し、リーク電流を減少してノイズの低減
をすることが可能となる。
するMESFETにおいて、2回目のリセス用のエツチ
ング窓の形成工程が1回目のリセスの形状に対して自己
整合的に行われ、位置合わせマークを用いる必要がない
。従って、ソース側又はドレイン側に寄ったりすること
がなくゲートとドレイン間の耐圧及びゲートとソース間
の耐圧を安定化し、リーク電流を減少してノイズの低減
をすることが可能となる。
2)ゲート電極積の低抵抗N−層に2段リセス構造を有
するMESFETにおいて、−段えぐれた第1リセス領
域の内部に新たに微細なゲートの窓を設ける必要がない
ので、フォトリソ工程において微細な線幅を抜(のち安
定になる。
するMESFETにおいて、−段えぐれた第1リセス領
域の内部に新たに微細なゲートの窓を設ける必要がない
ので、フォトリソ工程において微細な線幅を抜(のち安
定になる。
3)ゲート電極がリセス領域の中央部分に位置しておら
ずソース電極に接近した非対称ゲートのMESFETに
おいて、ソース電極に接近した非対称ゲート電極の形成
がリセス用のエツチングの窓と同じ窓から行われ、リセ
スの形状に対して自己整合的に行われ、位置合わせマー
クを用いる必要がないために、リセスの形状に対するゲ
ート電極の位置が常に一定になる。従って、ゲートとド
レイン間の耐圧及びゲートとソース間の耐圧を安定せし
めノイズの低減が可能となる。
ずソース電極に接近した非対称ゲートのMESFETに
おいて、ソース電極に接近した非対称ゲート電極の形成
がリセス用のエツチングの窓と同じ窓から行われ、リセ
スの形状に対して自己整合的に行われ、位置合わせマー
クを用いる必要がないために、リセスの形状に対するゲ
ート電極の位置が常に一定になる。従って、ゲートとド
レイン間の耐圧及びゲートとソース間の耐圧を安定せし
めノイズの低減が可能となる。
4)ゲート電極がリセス領域の中央部分に位置しておら
ずソース電極に接近した非対称ゲートのMESFETに
おいて、ゲート電極のリセス領域に対する位置ずれが殆
どないのでリセス領域の幅を大きく取る必要がなく、耐
圧を確保しながらソース抵抗の低減を図りノイズを小さ
くすることができる。
ずソース電極に接近した非対称ゲートのMESFETに
おいて、ゲート電極のリセス領域に対する位置ずれが殆
どないのでリセス領域の幅を大きく取る必要がなく、耐
圧を確保しながらソース抵抗の低減を図りノイズを小さ
くすることができる。
5)ゲート電極がリセス領域の中央部分に位置しておら
ずソース電極に接近した非対称ゲートのMESFETに
おいて、ドレイン耐圧の制御が下敷SiO2の幅又はそ
のエツチング量により自由にできる。
ずソース電極に接近した非対称ゲートのMESFETに
おいて、ドレイン耐圧の制御が下敷SiO2の幅又はそ
のエツチング量により自由にできる。
6)エツチング窓を形成する最終工程は、通常のドライ
エツチング等の乾式のエツチング方法でなくウェットエ
ツチングによりSiO2を一部分又は全面除去するので
GaAs基板がダメージを受けてノイズの値が大きくな
る等の問題も発生し難い。
エツチング等の乾式のエツチング方法でなくウェットエ
ツチングによりSiO2を一部分又は全面除去するので
GaAs基板がダメージを受けてノイズの値が大きくな
る等の問題も発生し難い。
第1図は本発明の第1の実施例を示す半導体装置の製造
方法の工程断面図、第2図は本発明の第2の実施例を示
す半導体装置の製造方法の工程断面図、第3図及び第4
図は従来の第1及び第2の例を示す半導体装置の製造方
法の工程断面図である。 1・・・半絶縁性GaAs基板、 活性層、3・・Φ低抵抗N−層、4・ イン電極、5・φ・第1ソース電極、 敷SiO2,7・・・第1絶縁膜、8Iト、9・・・レ
ジスト開口部、10・・102、11・・・第1リセス
領域、 12空洞部、13・−・第2リセス領域、14
ゲート電極、 16・・・ 第2ンース電極、・・第2
ドレイン電極、21・・・オフセッロ部、23@・6オ
フセツト空洞部、24・オフセットリセス領域、25拳
・・オフセッート電極。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか1名2・・拳N
型 ・−第1ドレ 6・・・下 ・・レジス ・端部S 16・ ト開 トゲ 第 図 第 第 図 24オフt!ットリtスlji、、栽 \ 第 図 萬 図 第 図
方法の工程断面図、第2図は本発明の第2の実施例を示
す半導体装置の製造方法の工程断面図、第3図及び第4
図は従来の第1及び第2の例を示す半導体装置の製造方
法の工程断面図である。 1・・・半絶縁性GaAs基板、 活性層、3・・Φ低抵抗N−層、4・ イン電極、5・φ・第1ソース電極、 敷SiO2,7・・・第1絶縁膜、8Iト、9・・・レ
ジスト開口部、10・・102、11・・・第1リセス
領域、 12空洞部、13・−・第2リセス領域、14
ゲート電極、 16・・・ 第2ンース電極、・・第2
ドレイン電極、21・・・オフセッロ部、23@・6オ
フセツト空洞部、24・オフセットリセス領域、25拳
・・オフセッート電極。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか1名2・・拳N
型 ・−第1ドレ 6・・・下 ・・レジス ・端部S 16・ ト開 トゲ 第 図 第 第 図 24オフt!ットリtスlji、、栽 \ 第 図 萬 図 第 図
Claims (2)
- (1)半導体基板上に選択的に下敷SiO_2を形成し
た後、基板全面に第1絶縁膜を堆積する工程と、前記下
敷SiO_2の中央部分及びその上部に位置する前記第
1絶縁膜に開口部を設け前記半導体基板の一部分を露出
させ前記半導体基板を表面から1回目のリセスエッチン
グを行う工程と、開口部の両側に残された下敷SiO_
2をウェットエッチングにより一部分又は全部を除去し
た後に再度前記半導体基板を表面から2回目のリセスエ
ッチングを行う工程と、前記第1絶縁膜に設けられた開
口部からリセス領域にゲート電極を形成する工程とを備
えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - (2)半導体基板上に選択的に下敷SiO_2を形成し
た後、基板全面に第1絶縁膜を堆積する工程と、前記下
敷SiO_2の端部及びその上部に位置する前記第1絶
縁膜に開口部を設ける工程と、この開口部より残された
下敷SiO_2をウェットエッチングにより一部分又は
全部を除去し前記半導体基板の一部分を露出させる工程
と、この露出した前記基板表面から前記半導体基板をリ
セスエッチングを行う工程と、前記第1絶縁膜に設けら
れた開口部からリセス領域にゲート電極を形成する工程
を行う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 |
|---|---|---|---|
| JP63294919A JPH02140942A (ja) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63294919A JPH02140942A (ja) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02140942A true JPH02140942A (ja) | 1990-05-30 |
Family
ID=17813953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63294919A Pending JPH02140942A (ja) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02140942A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0321031A (ja) * | 1989-06-15 | 1991-01-29 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPH04206936A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-28 | Rohm Co Ltd | 電界効果トランジスタの製造方法 |
| EP0447840A3 (en) * | 1990-02-26 | 1995-08-16 | Rohm Co Ltd | Compound semiconducteur device manufacturing process and a compound semiconducteur device manufactured by the same |
| JPH08148509A (ja) * | 1994-11-22 | 1996-06-07 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| US6117713A (en) * | 1997-02-12 | 2000-09-12 | Denso Corporation | Method of producing a MESFET semiconductor device having a recessed gate structure |
| WO2003067664A1 (en) * | 2002-02-06 | 2003-08-14 | Hitachi, Ltd. | Field-effect transistor and method for manufacturing it |
| JP2008179497A (ja) * | 2007-01-24 | 2008-08-07 | Noyasu Seiga Kk | 屋根瓦の過剰釉薬除去装置 |
| WO2021124706A1 (ja) * | 2019-12-20 | 2021-06-24 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 半導体装置及びその製造方法、並びに電子機器 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6064478A (ja) * | 1983-09-19 | 1985-04-13 | Fujitsu Ltd | 電界効果半導体装置の製造方法 |
| JPS6189681A (ja) * | 1984-10-08 | 1986-05-07 | Mitsubishi Electric Corp | 電界効果トランジスタの製造方法 |
| JPS61154177A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-12 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1988
- 1988-11-22 JP JP63294919A patent/JPH02140942A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6064478A (ja) * | 1983-09-19 | 1985-04-13 | Fujitsu Ltd | 電界効果半導体装置の製造方法 |
| JPS6189681A (ja) * | 1984-10-08 | 1986-05-07 | Mitsubishi Electric Corp | 電界効果トランジスタの製造方法 |
| JPS61154177A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-12 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0321031A (ja) * | 1989-06-15 | 1991-01-29 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
| EP0447840A3 (en) * | 1990-02-26 | 1995-08-16 | Rohm Co Ltd | Compound semiconducteur device manufacturing process and a compound semiconducteur device manufactured by the same |
| JPH04206936A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-28 | Rohm Co Ltd | 電界効果トランジスタの製造方法 |
| JPH08148509A (ja) * | 1994-11-22 | 1996-06-07 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| US6117713A (en) * | 1997-02-12 | 2000-09-12 | Denso Corporation | Method of producing a MESFET semiconductor device having a recessed gate structure |
| WO2003067664A1 (en) * | 2002-02-06 | 2003-08-14 | Hitachi, Ltd. | Field-effect transistor and method for manufacturing it |
| JP2008179497A (ja) * | 2007-01-24 | 2008-08-07 | Noyasu Seiga Kk | 屋根瓦の過剰釉薬除去装置 |
| WO2021124706A1 (ja) * | 2019-12-20 | 2021-06-24 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 半導体装置及びその製造方法、並びに電子機器 |
| US12347721B2 (en) | 2019-12-20 | 2025-07-01 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Semiconductor device and method of producing the same, and electronic device |
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