(57)【要約】【課題】リセスの水平方向寸法の変動を抑え、良好な耐圧安定性を得ることが可能な化合物半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】化合物半導体基板１１上に、第１の開口パターンを有する第1のマスク１を形成し第1のマスクを用いてウェットエッチングを行い、第１のリセスを形成し、第１のリセス上に開口部が形成された第２の開口パターンを有する第２のマスク１９を形成し、第２のマスクを用いてウェットエッチングを行い、第２のリセス１３を形成する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
化合物半導体基板上に、第１の開口パターンを有する第1のマスクを形成し、
前記第1のマスクを用いてウェットエッチングを行い、第１のリセスを形成し、
前記第１のリセス上に開口部が形成された第２の開口パターンを有する第２のマスクを形成し、
前記第２のマスクを用いてウェットエッチングを行い、第２のリセスを形成することを特徴とする化合物半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記第２のマスクは、前記第１のリセスの壁面を含む領域に形成されることを特徴とする請求項１に記載の化合物半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１のリセスを形成した後、前記第１のマスクを除去することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の化合物半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記第１のマスクおよび前記第２のマスクは、ホトレジストであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の化合物半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記第２のリセスはテーパを有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の化合物半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＧａＡｓなどの化合物半導体基板を用いた電界効果トランジスタなどの化合物半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マイクロ波半導体の高機能化に伴い、電界効果トランジスタ（以下Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＦＥＴと記す）において、さらなる特性の向上、高周波動作時の耐圧確保などの信頼性の向上が要求されている。
【０００３】
そこで、ＧａＡｓＦＥＴなどの化合物半導体装置において、化合物半導体基板上に形成された動作層上に、ソース電極とドレイン電極間にリセスを形成し、リセス中にゲート電極を形成する構造が適用されている。この構造により、寄生抵抗が低減され、半導体層表面に存在する表面準位の影響を軽減して、ひずみ特性の改善を図ることができるため、半導体層表面からチャネル層を遠ざけ、半導体層内部に電流を制御することが可能となるとともに、電界集中による耐圧の低下を抑えることが可能となる。
【０００４】
このようなリセスは、ホトリソグラフィ技術を用いて所望の位置にマスクを形成し、開口部を通してエッチングを行うことにより形成される。エッチングにおいて、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）などのドライプロセスの方が、パターン制御性においては優位であるが、エッチング後の表面にプラズマ損傷が生じることから、通常リン酸と、過酸化水素水の混合液などをエッチャントとしたウェットエッチングが用いられている（例えば特許文献１など参照）。
【０００５】
このとき、化合物半導体基板（動作層）上にはマスクが形成されているものの、密着性が完全でないため、エッチャントが化合物半導体基板（動作層）とマスクとの界面に浸透し、深さ方向（垂直方向）とともに、水平方向にもエッチングが進行する。従って、形成されたリセスのエッジ部には、テーパが形成される。そして、このテーパにより、リセスのエッジ部が鈍角となるため、電界集中が緩和され、良好な耐圧を得ることが可能となる。
【０００６】
しかしながら、化合物半導体基板（動作層）とマスクとの密着性、エッチャントの浸透速度の制御は困難であり、リセスの水平方向寸法が変動してしまう。そのため、リセスの水平方向寸法に依存する動作層の抵抗値が変動し、安定した耐圧値が得られないという問題がある。
【特許文献１】特開平１１−１６３３１６号公報（［００３３］〜［００４４］など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、リセスの水平方向寸法の変動を抑え、良好な耐圧安定性を得ることが可能な化合物半導体装置の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、化合物半導体基板上に、第１の開口パターンを有する第1のマスクを形成し第1のマスクを用いてウェットエッチングを行い、第１のリセスを形成し、第１のリセス上に開口部が形成された第２の開口パターンを有する第２のマスクを形成し、第２のマスクを用いてウェットエッチングを行い、第２のリセスを形成することを特徴とする化合物半導体装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一実施態様によれば、化合物半導体装置を形成する際、リセスの水平方向寸法の変動を抑え、良好な耐圧安定性を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下本発明の実施形態について、図を参照して説明する。
【００１１】
（実施形態１）
図１に本実施形態の化合物半導体装置を構成するＦＥＴ素子の断面図を示す。図に示すように、ＧａＡｓなどの化合物半導体からなる基板１１に、ＧａＡｓなどからなる動作層１２が形成され、この動作層１２に、リセス１３が形成されている。リセス１３の端部（エッジ）には、テーパ１３ａが形成されており、リセス１３には、ゲート電極１４が形成されている。そして、動作層１２上に、ゲート電極１４を挟んで交互にソース電極１５、ドレイン電極１６が形成されている。
【００１２】
このような化合物半導体装置は、以下のようにして形成される。先ず、図２に示すように、ＧａＡｓなどの化合物半導体からなる基板１１上に、ＧａＡｓなどからなる動作層１２を形成する。そして、ホトレジストを塗布し、露光・現像して開口部を形成することにより、レジストマスク１７を形成する。
【００１３】
次いで、図３に示すように、レジストマスク１７を用い、エッチャントとして、リン酸、過酸化水素水混合液を用いてウェットエッチングを行い、動作層１２に浅いリセス１８を形成する。
【００１４】
次いで、図４に示すように、レジストマスク１７を除去した後、ホトレジスト１９’を塗布する。そして、図５に示すように、露光、現像して、リセス１８上に開口部を形成することにより、段差１９ａを有するレジストマスク１９を形成する。
【００１５】
さらに、図６に示すように、レジストマスク１９を用い、エッチャントとして、リン酸、過酸化水素水混合液を用いてウェットエッチングを行う。エッチングは深さ方向（垂直方向）に進行するとともに、エッチャントが動作層１２とレジストマスク１９との界面に浸透し、水平方向にも進行する。そして、レジストマスク１９の段差１９ａに到達した時点で、浸透方向が９０度変わるため、水平方向へのエッチングの進行が抑えられる。さらに、必要に応じて、垂直方向にエッチングを進行させ、基板１１面との角度が３０度程度となるテーパ１３ａを有するリセス１３を形成する。
【００１６】
さらに、レジストマスク１９を除去し、ゲート電極１４と、ゲート電極１４を挟むようにソース電極１５、ドレイン電極１６を形成して、図１に示すＦＥＴ素子が形成される。
【００１７】
このようにして、リセス１３を形成するためのレジストマスクに段差を形成し、段差により水平方向へのエッチングの進行を抑えることにより、水平方向のエッチングの終点を固定することができる。そして、設計寸法通りのリセスを形成することができ、ＦＥＴ素子において、良好な耐圧安定性を得ることが可能となる。
【００１８】
尚、本実施形態において、レジストマスク１７を除去してから、ホトレジストを塗布してレジストマスク１９を形成しているが、必ずしもレジストマスク１７を除去する必要はなく、レジストマスク１７上にホトレジストを塗布してもよい。この場合、レジスト剥離工程を省き、プロセスコストを低減することが可能となる。但し、レジストマスク１９を精度良く形成する上では、レジストマスク１７を除去してから、ホトレジストを塗布した方がよい。
【００１９】
このような化合物半導体装置の製造方法は、ＨＥＭＴ（Ｈｉｇｈ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）の他、ＭＥＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  ＴｒａｎｓｉｓｔｏｒなどのＦＥＴなどにおいて適用することが可能である。
【００２０】
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。その他要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一態様におけるＦＥＴ素子の断面図。
【図２】本発明の一態様におけるＦＥＴ素子の製造工程を示す図。
【図３】本発明の一態様におけるＦＥＴ素子の製造工程を示す図。
【図４】本発明の一態様におけるＦＥＴ素子の製造工程を示す図。
【図５】本発明の一態様におけるＦＥＴ素子の製造工程を示す図。
【図６】本発明の一態様におけるＦＥＴ素子の製造工程を示す図。
【符号の説明】
【００２２】
１１…基板、１２…動作領域、１３、１８…リセス、１３ａ…テーパ、１４…ゲート電極、１５…ソース電極、１６…ドレイン電極、１７、１９…レジストマスク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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