JPS60231368A - 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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- JPS60231368A JPS60231368A JP59086243A JP8624384A JPS60231368A JP S60231368 A JPS60231368 A JP S60231368A JP 59086243 A JP59086243 A JP 59086243A JP 8624384 A JP8624384 A JP 8624384A JP S60231368 A JPS60231368 A JP S60231368A
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- semiconductor
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- semiconductor layer
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- H10P50/24—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of semiconductor materials
- H10P50/246—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of semiconductor materials of Group III-V materials
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/40—FETs having zero-dimensional [0D], one-dimensional [1D] or two-dimensional [2D] charge carrier gas channels
- H10D30/47—FETs having zero-dimensional [0D], one-dimensional [1D] or two-dimensional [2D] charge carrier gas channels having two-dimensional [2D] charge carrier gas channels, e.g. nanoribbon FETs or high electron mobility transistors [HEMT]
- H10D30/471—High electron mobility transistors [HEMT] or high hole mobility transistors [HHMT]
- H10D30/475—High electron mobility transistors [HEMT] or high hole mobility transistors [HHMT] having wider bandgap layer formed on top of lower bandgap active layer, e.g. undoped barrier HEMTs such as i-AlGaN/GaN HEMTs
- H10D30/4755—High electron mobility transistors [HEMT] or high hole mobility transistors [HHMT] having wider bandgap layer formed on top of lower bandgap active layer, e.g. undoped barrier HEMTs such as i-AlGaN/GaN HEMTs having wide bandgap charge-carrier supplying layers, e.g. modulation doped HEMTs such as n-AlGaAs/GaAs HEMTs
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- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/01—Manufacture or treatment
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- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
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- H10D84/02—Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies
- H10D84/05—Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies using Group III-V technology
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Element Separation (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
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】
発明の技術分野
本発明は、2次元電子ガス(2DEC)層を利7用する
ことに依り高速化した電界効果型トランジスタを用いて
エンハンスメント/ディプレッション(enhance
ment/depleti。
ことに依り高速化した電界効果型トランジスタを用いて
エンハンスメント/ディプレッション(enhance
ment/depleti。
n:E/D)構成とした半導体装置及びそれを製造する
方法の改良に関する。
方法の改良に関する。
従来技術と問題点
一般に、この種の電界効果型トランジスタに於いては、
半絶縁性GaAs基板上に形成されたアン・ドープGa
Asチャネル層及びその上に形成されたn型Al2Ga
As電子供給層を備えていて、その閾値電圧VLhは前
記アン・ドープG a A sチャネル層とゲート電極
接合面との間に存在する前記n型AffGaAs電子供
給層を含む半導体層の厚さで決定される。
半絶縁性GaAs基板上に形成されたアン・ドープGa
Asチャネル層及びその上に形成されたn型Al2Ga
As電子供給層を備えていて、その閾値電圧VLhは前
記アン・ドープG a A sチャネル層とゲート電極
接合面との間に存在する前記n型AffGaAs電子供
給層を含む半導体層の厚さで決定される。
また、これとは別に、現今の論理回路に於いては、E/
D構成の半導体装置は不可欠と言って良い。そして、こ
のE/D構成の半導体装置に於いては、勿論、Eモード
の闇値電圧Vthを有する電界効果型]・ランジスタと
Dモードの閾値電圧■いを有する電界効果型トランジス
タとが同一基板上に形成されなければならない。
D構成の半導体装置は不可欠と言って良い。そして、こ
のE/D構成の半導体装置に於いては、勿論、Eモード
の闇値電圧Vthを有する電界効果型]・ランジスタと
Dモードの閾値電圧■いを有する電界効果型トランジス
タとが同一基板上に形成されなければならない。
従って、2DEC層を利用して高速化した電界効果型ト
ランジスタを用いてE/D構成の半導体装置を得ようと
する場合、前記闇値電圧の関係から、ショットキ・ゲー
ト電極と半導体層とがコンタクトしている部分の深さが
相違する2種類の電界効果型1−ランジスタを同一基板
上に作り込むことが必要とされる。
ランジスタを用いてE/D構成の半導体装置を得ようと
する場合、前記闇値電圧の関係から、ショットキ・ゲー
ト電極と半導体層とがコンタクトしている部分の深さが
相違する2種類の電界効果型1−ランジスタを同一基板
上に作り込むことが必要とされる。
このような半導体装置を製造するに際し、当初、実施さ
れた従来技術では、エンハンスメント型トランジスタ部
分を加工する場合、C(12F2含有ガスをエッチャン
トとする選択ドライ・エツチング法を適用している為、
闇値電圧の制御性及び均一性は良好であるが、ディプレ
ッション型トランジスタ部分を加工する場合、選択性が
ないウェット・エツチング法を適用している為、制御性
及び均一性ともに良好でない旨の欠点があった。
れた従来技術では、エンハンスメント型トランジスタ部
分を加工する場合、C(12F2含有ガスをエッチャン
トとする選択ドライ・エツチング法を適用している為、
闇値電圧の制御性及び均一性は良好であるが、ディプレ
ッション型トランジスタ部分を加工する場合、選択性が
ないウェット・エツチング法を適用している為、制御性
及び均一性ともに良好でない旨の欠点があった。
このような欠点を解消する為、次に説明するような技術
が提供された。
が提供された。
第10図はこの種の半導体装置を表す要部切断側面図で
ある。
ある。
図に於いて、1は半絶縁性GaAs基板、2はアン・ド
ープGaAsチャネル層、3はn型/lGaAs電子供
給層、4はn型GaAs層、5はn型A#GaAs層、
6はn型GaAsコンタクト層、7はE/D間絶縁用溝
、8. 9. 10. 11はオーミック・コンタクト
電極、12及び13はショットキ・コンタクト・ゲート
電極、14は2DEC層、Eはエンハンスメント型トラ
ンジスタ部分、Dはディプレッション型トランジスタ部
分をそれぞれ示している。
ープGaAsチャネル層、3はn型/lGaAs電子供
給層、4はn型GaAs層、5はn型A#GaAs層、
6はn型GaAsコンタクト層、7はE/D間絶縁用溝
、8. 9. 10. 11はオーミック・コンタクト
電極、12及び13はショットキ・コンタクト・ゲート
電極、14は2DEC層、Eはエンハンスメント型トラ
ンジスタ部分、Dはディプレッション型トランジスタ部
分をそれぞれ示している。
この半導体装置を製造する場合、最も問題となるのは、
前記したように、ショットキ・ゲート電極12及び13
をn型Aj!GaAs層5に、そして、ショットキ・コ
ンタクト・ゲート電極13をn型A 7!G a A
S電子供給層3にそれぞれコンタクトさせる為、凹所を
形成することである。
前記したように、ショットキ・ゲート電極12及び13
をn型Aj!GaAs層5に、そして、ショットキ・コ
ンタクト・ゲート電極13をn型A 7!G a A
S電子供給層3にそれぞれコンタクトさせる為、凹所を
形成することである。
従来技術で前記半導体装置を製造する場合の工程は次の
通りである。
通りである。
最初、エンハンスメント型トランジスタ部分Eについて
凹所形成を行う。それには、先ず、ゲート部のバターニ
ングを行い、n型GaAsコンタクト層6の表面からn
型A7!GaAs層5が抜けるところまでウェット・エ
ツチングを行い、次に、同じフォト・レジスト膜を用い
てディプレッション型トランジスタ部分に於けるゲート
部のパターニングを行い、エンハンスメント型トランジ
スタ部分E及びディプレッション型トランジスタ部分り
の選択ドライ・エツチングを行うが、そのエツチングは
、エンハンスメント型トランジスタ部分Eに於いてはn
型A7!GaAs電子供給層3で停止ヒし、また、ディ
プレッション型トランジスタ部分りに於いてはn型AI
1.GaA’s層5で停止する。
凹所形成を行う。それには、先ず、ゲート部のバターニ
ングを行い、n型GaAsコンタクト層6の表面からn
型A7!GaAs層5が抜けるところまでウェット・エ
ツチングを行い、次に、同じフォト・レジスト膜を用い
てディプレッション型トランジスタ部分に於けるゲート
部のパターニングを行い、エンハンスメント型トランジ
スタ部分E及びディプレッション型トランジスタ部分り
の選択ドライ・エツチングを行うが、そのエツチングは
、エンハンスメント型トランジスタ部分Eに於いてはn
型A7!GaAs電子供給層3で停止ヒし、また、ディ
プレッション型トランジスタ部分りに於いてはn型AI
1.GaA’s層5で停止する。
然しなから、この技術に於いても欠点の存在が認められ
た。
た。
即ち、前記した通り、n型AA’GaAs層5を抜くの
にウェット・エツチング法を適用しているが、その下地
になっているn型GaAs層4ば厚さが100〔人〕程
度であるから、例えば、直径約5 [cm) (2吋)
のウェハ全面に亙り、前記ウェット・エツチングをn型
GaAs層4の表面で停止させることば、かなり困難な
ことであり、特に、ゲート電極長が1 〔IIm〕程度
になってくるとエツチング液の循環が良好に行われず、
エツチング・スピードが変化、従って、そのエツチング
の制御は容易ではない。
にウェット・エツチング法を適用しているが、その下地
になっているn型GaAs層4ば厚さが100〔人〕程
度であるから、例えば、直径約5 [cm) (2吋)
のウェハ全面に亙り、前記ウェット・エツチングをn型
GaAs層4の表面で停止させることば、かなり困難な
ことであり、特に、ゲート電極長が1 〔IIm〕程度
になってくるとエツチング液の循環が良好に行われず、
エツチング・スピードが変化、従って、そのエツチング
の制御は容易ではない。
前記説明した技術は、いずれも、凹所の形成及びゲート
電極の形成をエンハンスメント型トランジスタ部分Eと
ディプレッション型トランジスタ部分りとについて同時
に行っているが、これを各々別個に行って、前記諸欠点
を解消しようとする試みもなされている。
電極の形成をエンハンスメント型トランジスタ部分Eと
ディプレッション型トランジスタ部分りとについて同時
に行っているが、これを各々別個に行って、前記諸欠点
を解消しようとする試みもなされている。
然しなから、このようにすると、工程が複雑化したり、
ゲート電極同志を接続することが困難になったりする欠
点がある。
ゲート電極同志を接続することが困難になったりする欠
点がある。
発明の目的
本発明は、2 I)EGを利用して高速化した電界効果
型トランジスタからなり、且つ、エンハンスメント型1
−ランジスタ部分の闇値電圧及びディプレッション型ト
ランジスタ部分の闇値電圧が正確に制御されたE/1)
構成を有する改良された半導体装置を提供し、また、該
半導体装置を製造するに際して、ゲート部分の作製を簡
単な工程で、しかも、エンハンスメント型トランジスタ
部分もディプレッション型トランジスタ部分も同時に且
つ精度良く形成することができるようにする。
型トランジスタからなり、且つ、エンハンスメント型1
−ランジスタ部分の闇値電圧及びディプレッション型ト
ランジスタ部分の闇値電圧が正確に制御されたE/1)
構成を有する改良された半導体装置を提供し、また、該
半導体装置を製造するに際して、ゲート部分の作製を簡
単な工程で、しかも、エンハンスメント型トランジスタ
部分もディプレッション型トランジスタ部分も同時に且
つ精度良く形成することができるようにする。
発明の構成
本発明に於ける半導体装置及びその製造方法に於いては
、基板上にチャネル層及びキャリヤ供給層となる第1及
び第2の半導体層と、ディプレッション型トランジスタ
部分の闇値電圧制御層及び第2のエツチング停止層とな
る第3及び第4の半導体層と、オーミック・コンタクト
可能な層である第5の半導体層と、第1のエツチング停
止層及びオーミック・コンタクト可能な層である第6及
び第7の半導体層とを前記の順に成長させ、次いで、エ
ンハンスメント型トランジスタ部分の形成予定領域に於
ける前記第7及び第6の半導体層を選択的に除去し、次
いで、エンハンスメン1〜型トランジスタ部分に於いて
は前記第2の半導体層に且つディプレッション型トラン
ジスタ部分に於いでは前記第4の半導体層にそれぞれ達
するゲート電極形成用の凹所を同時に形成し、その後、
エンハンスメント型トランジスタ部分及びディプレッシ
ョン型トランジスタ部分のゲート電極を同時に形成する
工程が含まれてなることを特徴とする構成、また、基板
上に順に形成されたチャネル層及びキャリヤ供給層であ
る第1及び第2の半導体層と、該第2の半導体層上に順
に形成されたディプレッション型トランジスタ部分の闇
値電圧制御層及び第2のエツチング停止層である第3及
び第4の半導体層と、該第4の半導体層−ヒに形成され
オーミック・コンタクト可能な層である第5の半導体層
と、少なくとも前記ディプレッジジン型トランジスタ部
分に於ける前記第5の半導体層上に順に形成された第1
のエツチング停止層及び第7の半導体層と、エンハンス
メント型トランジスタ部分に形成され表面から前記第2
の半導体層に達するゲート電極形成用の凹所並びにディ
プレッション型トランジスタ部分に形成され表面から前
記第4の半導体層に達するゲート電極形成用の凹所と、
該それぞれの凹所内に形成されたエンハンスメンI・型
トランジスタ部分並びにディプレッション型トランジス
タ部分の各ゲート電極とを備えてなることを特徴とする
構成を採っている。
、基板上にチャネル層及びキャリヤ供給層となる第1及
び第2の半導体層と、ディプレッション型トランジスタ
部分の闇値電圧制御層及び第2のエツチング停止層とな
る第3及び第4の半導体層と、オーミック・コンタクト
可能な層である第5の半導体層と、第1のエツチング停
止層及びオーミック・コンタクト可能な層である第6及
び第7の半導体層とを前記の順に成長させ、次いで、エ
ンハンスメント型トランジスタ部分の形成予定領域に於
ける前記第7及び第6の半導体層を選択的に除去し、次
いで、エンハンスメン1〜型トランジスタ部分に於いて
は前記第2の半導体層に且つディプレッション型トラン
ジスタ部分に於いでは前記第4の半導体層にそれぞれ達
するゲート電極形成用の凹所を同時に形成し、その後、
エンハンスメント型トランジスタ部分及びディプレッシ
ョン型トランジスタ部分のゲート電極を同時に形成する
工程が含まれてなることを特徴とする構成、また、基板
上に順に形成されたチャネル層及びキャリヤ供給層であ
る第1及び第2の半導体層と、該第2の半導体層上に順
に形成されたディプレッション型トランジスタ部分の闇
値電圧制御層及び第2のエツチング停止層である第3及
び第4の半導体層と、該第4の半導体層−ヒに形成され
オーミック・コンタクト可能な層である第5の半導体層
と、少なくとも前記ディプレッジジン型トランジスタ部
分に於ける前記第5の半導体層上に順に形成された第1
のエツチング停止層及び第7の半導体層と、エンハンス
メント型トランジスタ部分に形成され表面から前記第2
の半導体層に達するゲート電極形成用の凹所並びにディ
プレッション型トランジスタ部分に形成され表面から前
記第4の半導体層に達するゲート電極形成用の凹所と、
該それぞれの凹所内に形成されたエンハンスメンI・型
トランジスタ部分並びにディプレッション型トランジス
タ部分の各ゲート電極とを備えてなることを特徴とする
構成を採っている。
この構成内容から判るように、E/D構成の半導体装置
を製造するに際し、一度のマスク工程に依り、E/D両
モードのトランジスタのゲート部分を同時に精度良く形
成することが可能であり、エンハンスメント型トランジ
スタ部分及びディプレッション型トランジスタ部分それ
ぞれの闇値電圧は正確に制御される。
を製造するに際し、一度のマスク工程に依り、E/D両
モードのトランジスタのゲート部分を同時に精度良く形
成することが可能であり、エンハンスメント型トランジ
スタ部分及びディプレッション型トランジスタ部分それ
ぞれの闇値電圧は正確に制御される。
発明の実施例
第1図乃至第8図は本発明一実施例を解説する0
為の工程要所に於ける半導体装置の要部切断側面図であ
り、以下、これ等の図を参照しつつ説明する。
り、以下、これ等の図を参照しつつ説明する。
第2図参照
(al 分子線エピタキシャル成長(molecula
r beam epitaxy:MBIE)法或いはM
OCVD (metal organic c h e
m i c a I v a p Ou r d e
position)法などの技法を適宜選択して採用
することに依り、半絶縁性G a A s w板21上
にチャネル層となるアン・ドープGaAs層22(第1
の半導体層)、電子供給層となるn型AlGaAs層2
3(第2の半導体層)、ディプレッション型トランジス
タ部分に於ける闇値電圧制御層となるn型GaAs層2
4 (第3の半導体層)、第2のエツチング停止層であ
るn型AJGaAs層25(第4の半導体層)、オーミ
ック・コンタクト可能な層であるn型GaAs層26(
第5の半導体層)、第1のエツチング停止層であるn型
A7!GaAs層271 (第6の半導体層)、オーミック・コンタクト可能な層
であるn型GaAs層28(第7の半導体層)をそれぞ
れ成長させる。
r beam epitaxy:MBIE)法或いはM
OCVD (metal organic c h e
m i c a I v a p Ou r d e
position)法などの技法を適宜選択して採用
することに依り、半絶縁性G a A s w板21上
にチャネル層となるアン・ドープGaAs層22(第1
の半導体層)、電子供給層となるn型AlGaAs層2
3(第2の半導体層)、ディプレッション型トランジス
タ部分に於ける闇値電圧制御層となるn型GaAs層2
4 (第3の半導体層)、第2のエツチング停止層であ
るn型AJGaAs層25(第4の半導体層)、オーミ
ック・コンタクト可能な層であるn型GaAs層26(
第5の半導体層)、第1のエツチング停止層であるn型
A7!GaAs層271 (第6の半導体層)、オーミック・コンタクト可能な層
であるn型GaAs層28(第7の半導体層)をそれぞ
れ成長させる。
この場合に於ける各半導体層に於けるデータは次の通り
である。
である。
(1)第2の半導体層であるn型AA!GaAs層23
について 厚さ:300(人〕 ドナ濃度: 2 X 10” (cm−3)(2)第3
の半導体層であるn型GaAs層24について 厚さ:100(人〕 ドナ濃度: 2 X 10I8(am−3)(3) 第
4の半導体層であるn型AJGaAs層25について 厚さ:30 〔人〕 ドナ濃度: 2 X I O” (cm−3)(4)第
5の半導体層であるn型GaAs層26について 厚さ:400(人〕 2 ドナ濃度: 2 X I OI8(cm−’)(5)
第6の半導体層であるn型A I G a A s層2
7について 厚さ:30 〔人〕 ドナ濃度:2×1018〔CII+−3〕(6)第7の
半導体層であるn型G a A s層28について 厚さ:100(人〕 ドナ濃度: 2 X 10I8(cm−3)第3図参照 (bl 例えば、フッ化水素酸系エソチンダ液を用いた
ウェット・エツチング法を適用することに依り、エンハ
ンスメント型トランジスタ部分Eとディプレッション型
トランジスタ部分りとを絶縁分離する為のメサ・エツチ
ングを行う。尚、この工程に於いて、イオン注入法を適
用することに依り、素子間絶縁分離を行っても良い。
について 厚さ:300(人〕 ドナ濃度: 2 X 10” (cm−3)(2)第3
の半導体層であるn型GaAs層24について 厚さ:100(人〕 ドナ濃度: 2 X 10I8(am−3)(3) 第
4の半導体層であるn型AJGaAs層25について 厚さ:30 〔人〕 ドナ濃度: 2 X I O” (cm−3)(4)第
5の半導体層であるn型GaAs層26について 厚さ:400(人〕 2 ドナ濃度: 2 X I OI8(cm−’)(5)
第6の半導体層であるn型A I G a A s層2
7について 厚さ:30 〔人〕 ドナ濃度:2×1018〔CII+−3〕(6)第7の
半導体層であるn型G a A s層28について 厚さ:100(人〕 ドナ濃度: 2 X 10I8(cm−3)第3図参照 (bl 例えば、フッ化水素酸系エソチンダ液を用いた
ウェット・エツチング法を適用することに依り、エンハ
ンスメント型トランジスタ部分Eとディプレッション型
トランジスタ部分りとを絶縁分離する為のメサ・エツチ
ングを行う。尚、この工程に於いて、イオン注入法を適
用することに依り、素子間絶縁分離を行っても良い。
第4図参照
(C1例えば、工程(blと同様にフッ化水素酸系エツ
チング液を用いたウェット・エツチング法を適3 用することに依り、エンハンスメント型トランジスタ部
分Eに於けるn型GaAs層28及びn型AI!GaA
s層27のエツチングを行う。
チング液を用いたウェット・エツチング法を適3 用することに依り、エンハンスメント型トランジスタ部
分Eに於けるn型GaAs層28及びn型AI!GaA
s層27のエツチングを行う。
これに依り凹所28Aが形成される。
このエツチングに依り除去する部分は図示されているよ
うに一部であっても、或いは、n型GaAs層28及び
n型AnGaAs層27の全部であっても良い。
うに一部であっても、或いは、n型GaAs層28及び
n型AnGaAs層27の全部であっても良い。
第5図参照
(d) 化学気相堆積(chemica I vap。
ur deposition:CVD)法を適用するこ
とに依り、二酸化シリコン(Si02)膜29を厚さ例
えば3000 (人〕程度に形成する。
とに依り、二酸化シリコン(Si02)膜29を厚さ例
えば3000 (人〕程度に形成する。
(e) 例えば、フッ化水素酸系エツチング液を用いた
ウェット・エツチング法を適用することに依り、フォト
・レジスト膜(図示せず)をマスクとして二酸化シリコ
ン膜29のバターニングを行い電極コンタクト窓を形成
する。
ウェット・エツチング法を適用することに依り、フォト
・レジスト膜(図示せず)をマスクとして二酸化シリコ
ン膜29のバターニングを行い電極コンタクト窓を形成
する。
(fl 前記二酸化シリコン膜29のパターニングを4
行った際に形成したフォト・レジスi・膜をそのまま残
しておき、蒸着法を適用することに依り、A u−G
e / A uからなる電極金属膜を形成する。
しておき、蒸着法を適用することに依り、A u−G
e / A uからなる電極金属膜を形成する。
(gl 前記フォト・レジスト11りを溶解して除去す
ることに依り、前記電極金属膜のリフト・オフに依るバ
ターニングを行い、引続き合金化を行うことに依り、オ
ーミック・コンタクト電極30゜31.32.33を形
成する。
ることに依り、前記電極金属膜のリフト・オフに依るバ
ターニングを行い、引続き合金化を行うことに依り、オ
ーミック・コンタクト電極30゜31.32.33を形
成する。
第6図参照
(hl フォト・レジスト膜34を形成し、エンハンス
メント型I・ランジスタ部分E及びディプレッション型
トランジスタ部分りのそれぞれに於けるゲート電極形成
用の凹所を作成する為の開口34E及び34Dを形成す
る。
メント型I・ランジスタ部分E及びディプレッション型
トランジスタ部分りのそれぞれに於けるゲート電極形成
用の凹所を作成する為の開口34E及び34Dを形成す
る。
+11 エッチャントをフッ化水素酸系エツチング液と
するウェット・エツチング法を適用することに依り、フ
ォト・レジスト膜34をマスクとして二酸化シリコン膜
29のエツチングを行い、開口29B及び29Dを形成
する。
するウェット・エツチング法を適用することに依り、フ
ォト・レジスト膜34をマスクとして二酸化シリコン膜
29のエツチングを行い、開口29B及び29Dを形成
する。
5
(JI C(1!2F2含有ガスをエッチャントとする
選択ドライ・エツチング法を適用することに依り、フォ
ト・レジスト膜34をマスクとして、エンハンスメント
型トランジスタ部分Eではn型GaAs層26の、また
、ディプレッション型トランジスタ部分りではn型Ga
As層28のエツチングを行い、凹所35E及び35D
を形成する。 この場合、エンハンスメント型トランジ
スタ部分Eではn型A7!GaAs層25が、また、デ
ィプレッション型トランジスタ部分りではn型A I
G a A s層27がエツチング・ストッパになるこ
とは云うまでもない。
選択ドライ・エツチング法を適用することに依り、フォ
ト・レジスト膜34をマスクとして、エンハンスメント
型トランジスタ部分Eではn型GaAs層26の、また
、ディプレッション型トランジスタ部分りではn型Ga
As層28のエツチングを行い、凹所35E及び35D
を形成する。 この場合、エンハンスメント型トランジ
スタ部分Eではn型A7!GaAs層25が、また、デ
ィプレッション型トランジスタ部分りではn型A I
G a A s層27がエツチング・ストッパになるこ
とは云うまでもない。
現在、本発明者等が実用化しているエツチング技術に依
ると、GaAsはAI!GaAsに対し約200倍の速
度でエツチングすることができるので、前記のエツチン
グに於いては、n型ANGaAs電子供給層25及びn
型A11GaAs層27の表面で自動的に停止すると考
えて良(、その制御性は極めて高い。
ると、GaAsはAI!GaAsに対し約200倍の速
度でエツチングすることができるので、前記のエツチン
グに於いては、n型ANGaAs電子供給層25及びn
型A11GaAs層27の表面で自動的に停止すると考
えて良(、その制御性は極めて高い。
第7図参照
6
(kl フッ化水素酸系エツチング液をエッチャントと
するウェット・エツチング法を適用することに依り、エ
ンハンスメント型トランジスタ部分Eではn型AJGa
As層25の、また、ディプレッション型トランジスタ
部分■〕ではn型A6GaAs層27のエツチングを行
い、凹所35E及び35Dを深くし、GaAs層24及
び26の表面を露出させる。
するウェット・エツチング法を適用することに依り、エ
ンハンスメント型トランジスタ部分Eではn型AJGa
As層25の、また、ディプレッション型トランジスタ
部分■〕ではn型A6GaAs層27のエツチングを行
い、凹所35E及び35Dを深くし、GaAs層24及
び26の表面を露出させる。
この場合のエツチングは、n型A/GaAs層25及び
n型A6GaAs層27が前記したように30 C人〕
の厚さしかなく、極めて)貰いので、その制御性は良好
であり、その下地が薄くてもエツチングが突き抜けてし
まうことはない。尚、ここで適用するエツチング技術と
しては、ドライ・エツチング法を適用することもできる
。
n型A6GaAs層27が前記したように30 C人〕
の厚さしかなく、極めて)貰いので、その制御性は良好
であり、その下地が薄くてもエツチングが突き抜けてし
まうことはない。尚、ここで適用するエツチング技術と
しては、ドライ・エツチング法を適用することもできる
。
第8図参照
+11 C(12F2含有ガスをエッチャントとする選
択ドライ・エツチング法を適用することに依り、エンハ
ンスメント型トランジスタ部分Eで7 ばn型GaAs層24の、また、ディプレッション型ト
ランジスタ部分りではn型GaAs層26のエツチング
を行い、凹所35B及び35Dを更に深くする。尚、こ
のエツチングに対してn型Aj!GaAs層23或いは
n型AnGaAs層25の表面がストッパになることは
云うまでもない。
択ドライ・エツチング法を適用することに依り、エンハ
ンスメント型トランジスタ部分Eで7 ばn型GaAs層24の、また、ディプレッション型ト
ランジスタ部分りではn型GaAs層26のエツチング
を行い、凹所35B及び35Dを更に深くする。尚、こ
のエツチングに対してn型Aj!GaAs層23或いは
n型AnGaAs層25の表面がストッパになることは
云うまでもない。
第1図参照
(ml 凹所35E及び35Dの形成にマスクとして用
いたフォト・レジスト膜34をそのまま残した状態で、
例えば蒸着法を適用することに依り、アルミニウム(/
l)膜を厚さ例えば3000〔人〕程度に形成する。
いたフォト・レジスト膜34をそのまま残した状態で、
例えば蒸着法を適用することに依り、アルミニウム(/
l)膜を厚さ例えば3000〔人〕程度に形成する。
(nl 前記マスクとして用いたフォト・レジスト膜3
4を溶解して除去する。
4を溶解して除去する。
これに依り、前記アルミニウム膜は、所謂、リフト・オ
フ法で選択的に除去され、ショットキ・コンタクト・ゲ
ート電極36及び37が形成される。
フ法で選択的に除去され、ショットキ・コンタクト・ゲ
ート電極36及び37が形成される。
ここに説明した実施例によれば、閾値電圧Vい8
が正確に制御されたE/D構成の半導体装置を容易に得
ることが理解できよう。尚、前記n型GaAs層24、
n型A A! G a A s層25、n型GaAs層
26、n型Al1GaAs層27、n型GaAs層28
等については、その導電型及びドーパント濃度をこの種
の半導体装置に於けるキャップ層としての役割を果たす
範囲で適宜に選択される。
ることが理解できよう。尚、前記n型GaAs層24、
n型A A! G a A s層25、n型GaAs層
26、n型Al1GaAs層27、n型GaAs層28
等については、その導電型及びドーパント濃度をこの種
の半導体装置に於けるキャップ層としての役割を果たす
範囲で適宜に選択される。
第9図は本発明に於ける他の実施例を説明する為の半導
体装置の要部切断側面図であり、第1図乃至第8図に関
して説明した部分と同部分は同記号で指示しである。
体装置の要部切断側面図であり、第1図乃至第8図に関
して説明した部分と同部分は同記号で指示しである。
この半導体装置は、前記説明した実施例の工程(C1に
相当する工程で、エンハンスメント型トランジスタ部分
Eに於けるn型GaAs層28及びn型A7!GaAs
層27を全て除去した例であり、このようにしても、そ
の後の工程、及び、完成された半導体装置の性能は前記
実施例と変わりないものである。
相当する工程で、エンハンスメント型トランジスタ部分
Eに於けるn型GaAs層28及びn型A7!GaAs
層27を全て除去した例であり、このようにしても、そ
の後の工程、及び、完成された半導体装置の性能は前記
実施例と変わりないものである。
発明の効果
本発明に於ける半導体装置の製造方法では、基9
板上にチャネル層及びキャリヤ供給層となる第1及び第
2の半導体層と、ディプレッション型トランジスタ部分
の闇値電圧制御層及び第2のエツチング停止層となる第
3及び第4の半導体層と、オーミック・コンタクト可能
な層である第5の半導体層と、第1のエツチング停止層
及びオーミック・コンタクト可能な層である第6及び第
7の半導体層とを前記の順に成長させ、次いで、エンハ
ンスメント型トランジスタ部分の形成予定領域に於ける
前記第7及び第6の半導体層を選択的に除去し、次いで
、エンハンスメント型トランジスタ部分に於いては前記
第2の半導体層に且つディプレッション型トランジスタ
部分に於いては前記第4の半導体層にそれぞれ達するゲ
ート電極形成用の凹所を同時に形成し、その後、エンハ
ンスメント型トランジスタ部分及びディプレッション型
トランジスタ部分のゲート電極を同時に形成する工程が
含まれてなることを特徴とする構成、また、基板」−に
順に形成されたチャネル層及びキャリヤ供給層である第
1及び第2の半導体層と、該第2の0 半導体層上に順に形成されたディプレッション型トラン
ジスタ部分の闇値電圧制御層及び第2のエツチング停止
層である第3及び第4の半導体層と、該第4の半導体層
上に形成されオーミック・コンタクト可能な層である第
5の半導体層と、少なくとも前記ディプレッション型ト
ランジスタ部分に於ける前記第5の半導体層上に順に形
成された第1のエツチング停止層及びオーミック・コン
タクト可能な層である第6及び第7の半導体層と、エン
ハンスメント型トランジスタ部分に形成され表面から前
記第2の半導体層に達するゲート電極形成用の凹所並び
にディプレッション型トランジスタ部分に形成され表面
から前記第4の半導体層に達するゲート電極形成用の凹
所と、該それぞれの凹所内に形成されたエンハンスメン
ト型トランジスタ部分並びにディプレッション型トラン
ジスタ部分の各ゲート電極とを備えてなることを特徴と
する構成を備えている。
2の半導体層と、ディプレッション型トランジスタ部分
の闇値電圧制御層及び第2のエツチング停止層となる第
3及び第4の半導体層と、オーミック・コンタクト可能
な層である第5の半導体層と、第1のエツチング停止層
及びオーミック・コンタクト可能な層である第6及び第
7の半導体層とを前記の順に成長させ、次いで、エンハ
ンスメント型トランジスタ部分の形成予定領域に於ける
前記第7及び第6の半導体層を選択的に除去し、次いで
、エンハンスメント型トランジスタ部分に於いては前記
第2の半導体層に且つディプレッション型トランジスタ
部分に於いては前記第4の半導体層にそれぞれ達するゲ
ート電極形成用の凹所を同時に形成し、その後、エンハ
ンスメント型トランジスタ部分及びディプレッション型
トランジスタ部分のゲート電極を同時に形成する工程が
含まれてなることを特徴とする構成、また、基板」−に
順に形成されたチャネル層及びキャリヤ供給層である第
1及び第2の半導体層と、該第2の0 半導体層上に順に形成されたディプレッション型トラン
ジスタ部分の闇値電圧制御層及び第2のエツチング停止
層である第3及び第4の半導体層と、該第4の半導体層
上に形成されオーミック・コンタクト可能な層である第
5の半導体層と、少なくとも前記ディプレッション型ト
ランジスタ部分に於ける前記第5の半導体層上に順に形
成された第1のエツチング停止層及びオーミック・コン
タクト可能な層である第6及び第7の半導体層と、エン
ハンスメント型トランジスタ部分に形成され表面から前
記第2の半導体層に達するゲート電極形成用の凹所並び
にディプレッション型トランジスタ部分に形成され表面
から前記第4の半導体層に達するゲート電極形成用の凹
所と、該それぞれの凹所内に形成されたエンハンスメン
ト型トランジスタ部分並びにディプレッション型トラン
ジスタ部分の各ゲート電極とを備えてなることを特徴と
する構成を備えている。
この構成内容から判るように、前記第6及び第7の半導
体層の形成、その選択的除去に起因して、1 E/D両モードのトランジスタに於けるゲート電極形成
は1回の工程で済み、この種のE/D構成の半導体装置
に於ける製造工程を短縮することができる。また、ゲー
ト電極部分に於ける凹所の形成には、基本的にはウェッ
ト・エツチングを使用せず、選択ドライ・エツチングで
終了させることができるから、ゲート電極下の活性層厚
を精度良く制御することができ、半導体装置に於ける閾
値電圧のバラツキをウェハ全面に亙り小さく抑えること
が可能である。
体層の形成、その選択的除去に起因して、1 E/D両モードのトランジスタに於けるゲート電極形成
は1回の工程で済み、この種のE/D構成の半導体装置
に於ける製造工程を短縮することができる。また、ゲー
ト電極部分に於ける凹所の形成には、基本的にはウェッ
ト・エツチングを使用せず、選択ドライ・エツチングで
終了させることができるから、ゲート電極下の活性層厚
を精度良く制御することができ、半導体装置に於ける閾
値電圧のバラツキをウェハ全面に亙り小さく抑えること
が可能である。
第1図乃至第8図は本発明一実施例を説明する為の工程
要所に於ける半導体装置の要部切断側面図、第9図は本
発明に於ける他の実施例で製造された半導体装置の要部
切断側面図、第10図は従来技術で製造された半導体装
置の要部切断側面図をそれぞれ表している。 図に於いて、21は半絶縁性GaAs基板、22はアン
・ドープGaAsチャネル層(第1の半導体層)、23
はn型AnGaAs電子供給層2 (第2の半導体層)、24はn型GaAs層(第3の半
導体層)、25はn型A I G a A s層(第4
の半導体層)、26はn型G a A s層(第5の半
導体層)、27はn型A#GaAs層(第6の半導体層
)、28はn型G a A s層(第7の半導体層)、
29は二酸化シリコン膜、29E及び29Dは開口、3
0,3]、32.33はオーミック・コンタクト電極、
34はフォト・レジスト膜、34E及び34Dは開口、
35E及び35Dは凹所、36及び37はショットキ・
コンタクト・ゲート電極をそれぞれ示している。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司 代理人弁理士 渡 邊 弘 − 3
要所に於ける半導体装置の要部切断側面図、第9図は本
発明に於ける他の実施例で製造された半導体装置の要部
切断側面図、第10図は従来技術で製造された半導体装
置の要部切断側面図をそれぞれ表している。 図に於いて、21は半絶縁性GaAs基板、22はアン
・ドープGaAsチャネル層(第1の半導体層)、23
はn型AnGaAs電子供給層2 (第2の半導体層)、24はn型GaAs層(第3の半
導体層)、25はn型A I G a A s層(第4
の半導体層)、26はn型G a A s層(第5の半
導体層)、27はn型A#GaAs層(第6の半導体層
)、28はn型G a A s層(第7の半導体層)、
29は二酸化シリコン膜、29E及び29Dは開口、3
0,3]、32.33はオーミック・コンタクト電極、
34はフォト・レジスト膜、34E及び34Dは開口、
35E及び35Dは凹所、36及び37はショットキ・
コンタクト・ゲート電極をそれぞれ示している。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司 代理人弁理士 渡 邊 弘 − 3
Claims (2)
- (1)基板上にチャネル層及びキャリヤ供給層となる第
1及び第2の半導体層と、ディプレッション型トランジ
スタ部分の闇値電圧制御層及び第2のエツチング停止に
層となる第3及び第4の半導体層と、オーミック・コン
タクト可能な層である第5の半導体層と、第1のエツチ
ング停止層及びオーミック・コンタクト可能な層である
第6及び第7の半導体層とを前記の順に成長させ、次い
で、エンハンスメント型トランジスタ部分の形成予定領
域に於ける前記第7及び第6の半導体層を選択的に除去
し、次いで、エンハンスメント型トランジスタ部分に於
いては前記第2の半導体層に且つディプレッション型ト
ランジスタ部分に於いては前記第4の半導体層にそれぞ
れ達するゲート電極形成用の凹所を同時に形成し、その
後、エンハンスメント型トランジスタ部分及びディプレ
ッション型トランジスタ部分のゲート電極を同時に形成
する工程が含まれてなることを特徴とする半導体装置の
製造方法。 - (2)基板」二に順に形成されたチャネル層及びキャリ
ヤ供給層である第1及び第2の半導体層と、該第2の半
導体層上に順に形成されたディプレッション型トランジ
スタ部分の闇値電圧制御層及び第2のエツチング停止層
である第3及び第4の半導体層と、該第4の半導体層上
に形成されオーミック・コンタクト可能な層である第5
の半導体層と、少なくとも前記ディプレッション型トラ
ンジスタ部分に於ける前記第5の半導体層上に順に形成
された第1のエツチング停止層及びオーミック・コンタ
クト可能な層である第6及び第7の半導体層と、エンハ
ンスメント型トランジスタ部分に形成され表面から前記
第2の半導体層に達するゲート電極形成用の凹所並びに
ディプレッション型トランジスタ部分に形成され表面か
ら前記第4の半導体層に達するゲート電極形成用の凹所
と、該それぞれの凹所内に形成されたエンハンスメント
型トランジスタ部分並びにディプレッション型トランジ
スタ部分の各ゲート電極とを備えてなることを特徴とす
る半導体装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59086243A JPS60231368A (ja) | 1984-05-01 | 1984-05-01 | 半導体装置の製造方法 |
| US06/728,080 US4615102A (en) | 1984-05-01 | 1985-04-29 | Method of producing enhancement mode and depletion mode FETs |
| EP85303057A EP0175437B1 (en) | 1984-05-01 | 1985-04-30 | Production of gaas enhancement and depletion mode hemt's |
| DE8585303057T DE3566594D1 (en) | 1984-05-01 | 1985-04-30 | Production of gaas enhancement and depletion mode hemt's |
| KR1019850002915A KR890004456B1 (ko) | 1984-05-01 | 1985-04-30 | 반도체장치의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59086243A JPS60231368A (ja) | 1984-05-01 | 1984-05-01 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60231368A true JPS60231368A (ja) | 1985-11-16 |
| JPH033935B2 JPH033935B2 (ja) | 1991-01-21 |
Family
ID=13881366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59086243A Granted JPS60231368A (ja) | 1984-05-01 | 1984-05-01 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60231368A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62213173A (ja) * | 1986-03-14 | 1987-09-19 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS63222462A (ja) * | 1987-03-12 | 1988-09-16 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| JPS63228673A (ja) * | 1987-03-18 | 1988-09-22 | Fujitsu Ltd | 化合物半導体集積回路装置及びその製造方法 |
| JPH01152674A (ja) * | 1987-12-09 | 1989-06-15 | Fujitsu Ltd | ヘテロ接合電界効果トランジスタ |
| US5021857A (en) * | 1988-11-29 | 1991-06-04 | Fujitsu Limited | Two dimensional electron gas semiconductor device |
| KR100233830B1 (ko) * | 1996-08-28 | 1999-12-01 | 정선종 | 이-메스페트와 디-메스페트 제조용 기판 구조 및 제조방법과 이를 이용한 이-메스페트와 디-메스페트 구조 및 제조방법 |
| US6078067A (en) * | 1996-09-27 | 2000-06-20 | Nec Corporation | Semiconductor device having mutually different two gate threshold voltages |
| US6218685B1 (en) | 1998-01-08 | 2001-04-17 | Matsushita Electronics Corporation | Semiconductor device and method for fabricating the same |
| CN115881808A (zh) * | 2022-12-21 | 2023-03-31 | 南通大学 | 一种大阈值电压的常闭型氮化镓集成器件及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6338872A (ja) * | 1986-07-30 | 1988-02-19 | 堂腰 純 | 氷の製法 |
-
1984
- 1984-05-01 JP JP59086243A patent/JPS60231368A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6338872A (ja) * | 1986-07-30 | 1988-02-19 | 堂腰 純 | 氷の製法 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62213173A (ja) * | 1986-03-14 | 1987-09-19 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS63222462A (ja) * | 1987-03-12 | 1988-09-16 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| JPS63228673A (ja) * | 1987-03-18 | 1988-09-22 | Fujitsu Ltd | 化合物半導体集積回路装置及びその製造方法 |
| JPH01152674A (ja) * | 1987-12-09 | 1989-06-15 | Fujitsu Ltd | ヘテロ接合電界効果トランジスタ |
| US5021857A (en) * | 1988-11-29 | 1991-06-04 | Fujitsu Limited | Two dimensional electron gas semiconductor device |
| KR100233830B1 (ko) * | 1996-08-28 | 1999-12-01 | 정선종 | 이-메스페트와 디-메스페트 제조용 기판 구조 및 제조방법과 이를 이용한 이-메스페트와 디-메스페트 구조 및 제조방법 |
| US6078067A (en) * | 1996-09-27 | 2000-06-20 | Nec Corporation | Semiconductor device having mutually different two gate threshold voltages |
| US6218685B1 (en) | 1998-01-08 | 2001-04-17 | Matsushita Electronics Corporation | Semiconductor device and method for fabricating the same |
| CN115881808A (zh) * | 2022-12-21 | 2023-03-31 | 南通大学 | 一种大阈值电压的常闭型氮化镓集成器件及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH033935B2 (ja) | 1991-01-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |