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JP5131817B2 - Semiconductor device, manufacturing method thereof, and manufacturing apparatus used therefor - Google Patents
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Description

本発明は半導体装置、その製造方法、およびそれに用いる製造装置に関し、特に、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極を有する半導体装置、その製造方法、およびそれに用いる製造装置に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor device, a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus used therefor, and more particularly to a semiconductor device having a gate electrode, a source electrode and a drain electrode, a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus used therefor.

GaN、InGaN、AlGaN、AlInGaNなどの窒化物系化合物半導体材料は、GaAs系の材料に比べてそのバンドギャップエネルギーが大きいので、これを用いた電子デバイスは耐熱温度が高く高温動作に優れている。   Nitride-based compound semiconductor materials such as GaN, InGaN, AlGaN, and AlInGaN have a larger band gap energy than GaAs-based materials, and thus electronic devices using these have high heat resistance and excellent high-temperature operation.

そして特にGaNを用いたFET(Field Effect Transistor)などの電子デバイスを電源デバイスとして応用することが期待されている。ここで、FETを電源デバイスとして用いることを考える。   In particular, electronic devices such as FET (Field Effect Transistor) using GaN are expected to be applied as power supply devices. Here, consider using an FET as a power supply device.

既存の回路を用いてコンバータやインバータといった電源回路を構成する場合には、そのFETはノーマリーオフの特性を示すことが必要とされている。GaNを用いたFETでは、図27に示すようにサファイア基板のような基板101の上に、GaNからなるバッファ層102、アンドープ(undoped)GaNからなる電子走行層103、およびその電子走行層103に比べて薄いアンドープAlGaNからなる電子供給層105を順次積層してなる層構造(ヘテロ接合構造)が形成されている。   When a power supply circuit such as a converter or an inverter is configured using an existing circuit, the FET is required to exhibit normally-off characteristics. In the FET using GaN, as shown in FIG. 27, a buffer layer 102 made of GaN, an electron transit layer 103 made of undoped GaN, and the electron transit layer 103 are formed on a substrate 101 such as a sapphire substrate. In comparison, a layer structure (heterojunction structure) is formed by sequentially stacking electron supply layers 105 made of undoped AlGaN, which are thinner.

この構造のFETでは、アンドープAlGaN層105およびアンドープGaN層103の格子定数の違いで発生する歪と、アンドープAlGaN層105の自発分極とにより、アンドープGaN層103に高濃度の2次元電子ガス104が形成される。このため、アンドープAlGaN層105上に単にゲート電極を形成した場合には、このヘテロ接合構造を有する高電子移動度トランジスタは、ゲート電極106に電圧を加えない状態では、ソース電極107とドレイン電極107との間に電流が流れ続けるいわゆるノーマリーオンの動作をする。よって、ゲート電極106に電圧を加えない状態で、ソース電極107とドレイン電極107との間に電流が流れない、いわゆるノーマリーオフの動作を実現できないという問題がある。   In the FET having this structure, a high-concentration two-dimensional electron gas 104 is generated in the undoped GaN layer 103 due to strain generated due to a difference in lattice constant between the undoped AlGaN layer 105 and the undoped GaN layer 103 and spontaneous polarization of the undoped AlGaN layer 105. It is formed. Therefore, when a gate electrode is simply formed on the undoped AlGaN layer 105, the high electron mobility transistor having this heterojunction structure has a source electrode 107 and a drain electrode 107 in a state where no voltage is applied to the gate electrode 106. So-called normally-on operation where current continues to flow between. Therefore, there is a problem in that a so-called normally-off operation in which no current flows between the source electrode 107 and the drain electrode 107 without applying a voltage to the gate electrode 106 cannot be realized.

その解決策として、図27に示すようにゲート電極106の直下における電子供給層105の厚さT1を薄くする方法がある。すなわち、少なくともゲート電極106の直下に位置する電子供給層105の厚みT1を他の部分の厚みT3よりも薄くする方法がある(特許文献1参照)。   As a solution, there is a method of reducing the thickness T1 of the electron supply layer 105 immediately below the gate electrode 106 as shown in FIG. That is, there is a method in which at least the thickness T1 of the electron supply layer 105 positioned immediately below the gate electrode 106 is made thinner than the thickness T3 of other portions (see Patent Document 1).

ゲート電極106の直下に相当する部分の電子供給層105の厚みT1を薄くすることで、その部分のピンチオフ電圧VTが上昇する。そのため、ゲート電極106に電圧を加えていない状態においては、その部分の2次元電子ガス層104が消失してその部分が空乏化する。これにより、ゲート電極106に電圧を加えない状態では、ソース電極107とドレイン電極107との間に電流が流れないいわゆるノーマリーオフの動作をする高電子移動度トランジスタの実現が可能となる。 By reducing the thickness T1 of the electron supply layer 105 corresponding to the portion immediately below the gate electrode 106, the pinch-off voltage V T of that portion increases. Therefore, in a state where no voltage is applied to the gate electrode 106, the two-dimensional electron gas layer 104 in the portion disappears and the portion is depleted. This makes it possible to realize a high electron mobility transistor that performs a so-called normally-off operation in which no current flows between the source electrode 107 and the drain electrode 107 when no voltage is applied to the gate electrode 106.

また、ソース電極107、ドレイン電極107については、オン抵抗の低下のため、接触抵抗を低減させることが望まれる。その解決策として、ソース電極107およびドレイン電極107のそれぞれの直下の電子供給層105の厚みT2を薄くして、電極107と2次元電子ガス層104との距離を縮める方法がある。上記に説明した通り、電子供給層105のエッチングは2次元電子ガス層104の消失による空乏化に繋がるため、電子供給層105の残し厚T2は厳密に制御されなければならない。   In addition, for the source electrode 107 and the drain electrode 107, it is desired to reduce the contact resistance in order to reduce the on-resistance. As a solution, there is a method of reducing the distance between the electrode 107 and the two-dimensional electron gas layer 104 by reducing the thickness T2 of the electron supply layer 105 immediately below the source electrode 107 and the drain electrode 107, respectively. As described above, since the etching of the electron supply layer 105 leads to depletion due to the disappearance of the two-dimensional electron gas layer 104, the remaining thickness T2 of the electron supply layer 105 must be strictly controlled.

また、特開2004−363346号公報のように、GaNとAlGaNのバンド差を用いて、レーザーアブレーション法でエッチングする方法がある。
特開2005−183733号公報 特開2004−363346号公報
Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-363346, there is a method of etching by a laser ablation method using a band difference between GaN and AlGaN.
JP 2005-183733 A JP 2004-363346 A

しかしながら、上記のとおりノーマリーオフ化のために、電子供給層105に孔105a、105b形成のためのエッチングを行なうと、エッチングばらつきにより半導体装置がオンする電圧、いわゆるしきい値電圧がばらつくという問題があった。   However, when the etching for forming the holes 105a and 105b in the electron supply layer 105 is performed for normally-off as described above, the voltage at which the semiconductor device is turned on due to etching variations, so-called threshold voltage, varies. was there.

また、低抵抗化のため、電子供給層105をエッチングするとエッチングばらつきにより接触抵抗がばらつく、もしくはエッチングのやりすぎにより接触抵抗が上昇するという問題があった。   Further, in order to reduce the resistance, when the electron supply layer 105 is etched, the contact resistance varies due to etching variations, or the contact resistance increases due to excessive etching.

また特開2004−363346号公報に記載された方法においても、電子走行層のGaNをエッチングする可能性があり、電子供給層の厳密なエッチング深さを制御することは難しい。   In the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-363346, GaN in the electron transit layer may be etched, and it is difficult to control the strict etching depth of the electron supply layer.

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、窒化物系化合物半導体材料を有する半導体装置において、電極を形成するための孔(リセス)の形成深さを正確に制御することができる半導体装置、その製造方法、およびそれに用いる製造装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to accurately control the formation depth of a hole (recess) for forming an electrode in a semiconductor device having a nitride compound semiconductor material. It is to provide a semiconductor device, a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus used therefor.

本発明の半導体装置は、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極を有する半導体装置であって、電子走行層と、電子供給層とを備えている。電子走行層は、GaNよりなっている。電子供給層は、電子走行層に接合され、かつ電子走行層よりも大きなバンドギャップエネルギーを有し、かつAlxInyGa1-x-yN層(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)の多層構造よりなっている。多層構造は、所定の波長λの光に対して不透明な第1の層と、第1の層とは異なる組成の第2の層とを含んでいる。第1の層は、所定の波長λの光を照射されることにより、エッチング終点検出を行うためのフォトルミネッセンス光を発生するものである。ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極の少なくともいずれかの形成部において、電子供給層の電子走行層側とは逆側の表面から第2の層に向かって第1の層内を延びる孔が形成されている。第1の層は複数のフラグ層を含み、複数のフラグ層の各々はAl x In y Ga 1-x-y Nの組成においてxが互いに異なっている。複数のフラグ層の各々の位置に周期性がある。 The semiconductor device of the present invention is a semiconductor device having a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode, and includes an electron transit layer and an electron supply layer. The electron transit layer is made of GaN. The electron supply layer is bonded to the electron transit layer and has a larger band gap energy than the electron transit layer, and is an Al x In y Ga 1-xy N layer (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, It has a multilayer structure of 0 ≦ x + y ≦ 1). The multilayer structure includes a first layer that is opaque to light having a predetermined wavelength λ, and a second layer having a composition different from that of the first layer. The first layer generates photoluminescence light for detecting the etching end point by being irradiated with light having a predetermined wavelength λ. In at least one of the formation portion of the gate electrode, the source electrode, and the drain electrode, a hole extending in the first layer from the surface opposite to the electron transit layer side of the electron supply layer toward the second layer is formed. ing. The first layer includes a plurality of flag layers, and each of the plurality of flag layers has a composition of Al x In y Ga 1 -xy N with different x. Each position of the plurality of flag layers has periodicity.

本発明の半導体装置によれば、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極の少なくともいずれかの形成部に孔を形成する際、第1の層から発生するフォトルミネッセンス光を観測することで孔の形成深さを正確に制御することができる。   According to the semiconductor device of the present invention, when forming a hole in at least one of the gate electrode, the source electrode, and the drain electrode, the formation depth of the hole is determined by observing the photoluminescence light generated from the first layer. Can be accurately controlled.

また第1の層とは異なる組成の第2の層が第1の層の下にあるため、孔が第1の層を貫通して第2の層に達した瞬間から孔の形成速度を遅くすることが可能となり、孔の形成深さの制御がより正確になる。   In addition, since the second layer having a composition different from that of the first layer is below the first layer, the formation speed of the hole is reduced from the moment when the hole penetrates the first layer and reaches the second layer. This makes it possible to control the hole formation depth more accurately.

また本発明の半導体装置では、第1の層は複数のフラグ層を含み、複数のフラグ層の各々はAlxInyGa1-x-yNの組成においてxが互いに異なっている。 In the semiconductor device of the present invention, the first layer includes a plurality of flag layers, and each of the plurality of flag layers has a composition of Al x In y Ga 1 -xy N with different x.

複数のフラグ層の組成が異なるため、観測されるフォトルミネッセンス光がエッチングしているフラグ層によって異なるため、エッチング位置を観測することができる。   Since the composition of the plurality of flag layers is different, the observed photoluminescence light is different depending on the flag layer being etched, so that the etching position can be observed.

記の半導体装置において好ましくは、各々が位置において周期性のある複数のフラグ層を1組として、第1の層は1組のフラグ層を複数組含む。 Preferably, in the semiconductor device of the above SL as a set multiple flags layers with periodicity in each position, the first layer including a plurality of sets of pair of flag layer.

上記の半導体装置において好ましくは、複数組のフラグ層の各々の組の位置に周期性がある。   In the semiconductor device described above, preferably, the position of each set of the plurality of flag layers has periodicity.

このように多層膜に周期性を持たせ、その周期構造を数えることで孔の形成状態を正確に観測することができる。   Thus, by providing periodicity in the multilayer film and counting its periodic structure, the formation state of the holes can be accurately observed.

上記の半導体装置において好ましくは、複数組のフラグ層の各々の組におけるフラグ層は、電子走行層に近いフラグ層ほどAlxInyGa1-x-yNの組成においてxが大きくなる。 Preferably, in the above semiconductor device, the flag layer in each of the plurality of sets of flag layers has a larger x in the composition of Al x In y Ga 1-xy N as the flag layer is closer to the electron transit layer.

上記の半導体装置において好ましくは、孔が、第1の層を貫通して第2の層に達するように形成されている。   In the above semiconductor device, the hole is preferably formed so as to penetrate the first layer and reach the second layer.

上記の半導体装置において好ましくは、孔が、第1の層内に底面を有するように形成されている。   In the above semiconductor device, the hole is preferably formed so as to have a bottom surface in the first layer.

上記の半導体装置において好ましくは、電子供給層のうちAlxInyGa1-x-yNの組成においてxが最も大きくなる層が前記孔の底面において露出している。 Preferably, in the above semiconductor device, a layer having the largest x in the composition of Al x In y Ga 1 -xy N in the electron supply layer is exposed at the bottom surface of the hole.

本発明の半導体装置の製造方法は、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極を有する半導体装置の製造方法であって、以下の工程を有する。   The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device having a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode, and includes the following steps.

GaNよりなる電子走行層が形成される。電子走行層に接合され、かつ電子走行層よりも大きなバンドギャップエネルギーを有し、かつAlxInyGa1-x-yN層(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)の多層構造よりなる電子供給層が形成される。多層構造は、所定の波長λの光に対して不透明な第1の層と、第1の層とは異なる組成の第2の層とを含むように形成される。ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極の少なくともいずれかの形成部において、電子供給層の電子走行層側とは逆側の表面から第2の層に向かって第1の層内を延びる孔がエッチングにより形成される。孔の形成時に所定の波長λの光を照射して第1の層から発生するフォトルミネッセンス光を測定することでエッチングの終点が検出される。第1の層は複数のフラグ層を含み、複数のフラグ層の各々はAl x In y Ga 1-x-y Nの組成においてxが互いに異なるように形成され、かつ複数のフラグ層の各々の位置に周期性があるように形成される。 An electron transit layer made of GaN is formed. Al x In y Ga 1 -xy N layer (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ x + y ≦ 1) bonded to the electron transit layer and having a larger band gap energy than the electron transit layer. The electron supply layer having a multilayer structure is formed. The multilayer structure is formed to include a first layer that is opaque to light having a predetermined wavelength λ, and a second layer having a composition different from that of the first layer. In at least one of the formation portion of the gate electrode, the source electrode, and the drain electrode, a hole extending in the first layer from the surface opposite to the electron transit layer side of the electron supply layer toward the second layer is etched. It is formed. The end point of etching is detected by measuring the photoluminescence light generated from the first layer by irradiating light of a predetermined wavelength λ when forming the hole. The first layer includes a plurality of flag layers, and each of the plurality of flag layers is formed such that x is different from each other in the composition of Al x In y Ga 1 -xy N, and at each position of the plurality of flag layers. It is formed so as to have periodicity.

本発明の半導体装置の製造方法によれば、孔の形成時に所定の波長λの光を照射して第1の層から発生するフォトルミネッセンス光を測定することでエッチングの終点が検出されるため、孔の形成深さを正確に制御することができる。これにより、電子走行層上の電子供給層の厚みを正確に制御できるため、均一なノーマリーオフ特性もしくは低オーミック抵抗を実現することができる。   According to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, since the end point of etching is detected by measuring the photoluminescence light generated from the first layer by irradiating light of a predetermined wavelength λ when forming the hole, The formation depth of the hole can be accurately controlled. Thereby, since the thickness of the electron supply layer on the electron transit layer can be accurately controlled, uniform normally-off characteristics or low ohmic resistance can be realized.

本発明の半導体装置の製造装置は、上記の半導体装置の製造方法において孔を形成するためのエッチングに用いられる製造装置であって、第1の層でのみフォトルミネッセンス光を発生させるための所定の波長λの光を発する光源が備えられている。   A semiconductor device manufacturing apparatus of the present invention is a manufacturing apparatus used for etching for forming a hole in the semiconductor device manufacturing method described above, and is a predetermined device for generating photoluminescence light only in the first layer. A light source that emits light of wavelength λ is provided.

本発明の半導体装置の製造装置によれば、第1の層でのみフォトルミネッセンス光を発生させるための光を発する光源が備えられているため、このフォトルミネッセンス光を測定することでエッチング状況を正確に知ることができる。   According to the semiconductor device manufacturing apparatus of the present invention, since the light source that emits the light for generating the photoluminescence light is provided only in the first layer, the etching state can be accurately determined by measuring the photoluminescence light. Can know.

上記の半導体装置の製造装置において好ましくは、第1の層で発生したフォトルミネッセンス光を受光するための受光器がさらに備えられている。   Preferably, the semiconductor device manufacturing apparatus further includes a light receiver for receiving the photoluminescence light generated in the first layer.

上記の半導体装置の製造装置において好ましくは、第1の層で発生したフォトルミネッセンス光を受光器に導くための光ファイバーがさらに備えられている。   Preferably, the semiconductor device manufacturing apparatus further includes an optical fiber for guiding the photoluminescence light generated in the first layer to the light receiver.

上記の半導体装置の製造装置において好ましくは、光ファイバーは、電子走行層と第1および第2の層とを含む被処理物の上方に引き延ばされている。   Preferably, in the semiconductor device manufacturing apparatus, the optical fiber is extended above an object to be processed including an electron transit layer and first and second layers.

以上説明したように本発明によれば、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極の少なくともいずれかの形成部に孔を形成する際、第1の層から発生するフォトルミネッセンス光を観測することで孔の形成深さを正確に制御することができる。このため、均一なノーマリーオフ特性もしくは低オーミック抵抗を実現することができる。   As described above, according to the present invention, when forming a hole in at least one of the gate electrode, the source electrode, and the drain electrode, the photoluminescence light generated from the first layer is observed to observe the hole. The formation depth can be accurately controlled. For this reason, uniform normally-off characteristics or low ohmic resistance can be realized.

以下、本発明の実施の形態について説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における半導体装置の構成を概略的に示す断面図である。図1を参照して、たとえばシリコンよりなる基板1の上に、たとえばAlN、GaNよりなるバッファ層2が形成されている。このバッファ層2の上に、たとえばGaNよりなる電子走行層3が形成されている。この電子走行層3の上に、電子供給層が形成されている。
Embodiments of the present invention will be described below.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a buffer layer 2 made of, for example, AlN or GaN is formed on a substrate 1 made of, for example, silicon. On this buffer layer 2, an electron transit layer 3 made of, for example, GaN is formed. An electron supply layer is formed on the electron transit layer 3.

この電子供給層は、電子走行層3に接合され、かつ電子走行層3よりも大きなバンドギャップエネルギーを有する材質よりなり、かつAlxInyGa1-x-yN層(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)の多層構造よりなっている。 This electron supply layer is made of a material that is bonded to the electron transit layer 3 and has a band gap energy larger than that of the electron transit layer 3, and is an Al x In y Ga 1-xy N layer (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ x + y ≦ 1).

電子供給層の多層構造は、所定の波長λの光(たとえば波長325nmのHe−Cdレーザー)に対して不透明な第1の層と、その第1の層とは異なる組成の材質よりなる第2の層とを含んでいる。電子供給層の多層構造は、たとえば、Alx1Ga1-x1N層8と、Aly1Ga1-y1N層9と、Alx2Ga1-x2N層10と、Aly2Ga1-y2N層11と、Alx3Ga1-x3N層12とを有している。 The multilayer structure of the electron supply layer includes a first layer that is opaque to light of a predetermined wavelength λ (for example, a He-Cd laser having a wavelength of 325 nm), and a second layer made of a material having a composition different from that of the first layer. Including layers. The multilayer structure of the electron supply layer includes, for example, an Al x1 Ga 1 -x1 N layer 8, an Al y1 Ga 1 -y1 N layer 9, an Al x2 Ga 1 -x2 N layer 10, and an Al y2 Ga 1 -y2 N. It has a layer 11 and an Al x3 Ga 1-x3 N layer 12.

Alx1Ga1-x1N層8、Alx2Ga1-x2N層10およびAlx3Ga1-x3N層12は上記の第2の層に対応する。Alx1Ga1-x1N層8およびAlx2Ga1-x2N層10は本実施の形態ではエッチングストッパ層に対応するため、上記の組成におけるx1およびx2の各々は極力大きな値が好ましく、たとえばx1、x2=1である。Alx1Ga1-x1N層8の厚みはたとえば1nmであり、Alx2Ga1-x2N層10の厚みはたとえば3nmである。またAlx3Ga1-x3N層12の組成におけるx3はたとえばx3=0.25であり、Alx3Ga1-x3N層12の厚みは14nmである。 The Al x1 Ga 1 -x1 N layer 8, the Al x2 Ga 1 -x2 N layer 10 and the Al x3 Ga 1 -x3 N layer 12 correspond to the second layer. Since the Al x1 Ga 1 -x1 N layer 8 and the Al x2 Ga 1 -x2 N layer 10 correspond to the etching stopper layer in this embodiment, each of x1 and x2 in the above composition preferably has a maximum value. x1, x2 = 1. The thickness of the Al x1 Ga 1 -x1 N layer 8 is 1 nm, for example, and the thickness of the Al x2 Ga 1 -x2 N layer 10 is 3 nm, for example. Further, x3 in the composition of the Al x3 Ga 1-x3 N layer 12 is, for example, x3 = 0.25, and the thickness of the Al x3 Ga 1-x3 N layer 12 is 14 nm.

またAly1Ga1-y1N層9およびAly2Ga1-y2N層11は上記の第1の層に対応し、本実施の形態ではフラグ層に対応する。ここで、所定の波長λの光としてたとえば波長325nmのHe−Cdレーザーを用いた場合、Aly1Ga1-y1N層9およびAly2Ga1-y2N層11の各々の組成においてy1、y2<0.168であれば、これらの層9、11の各々が上記波長のレーザーに対して不透明となる。本実施の形態では、上記組成におけるy1はたとえばy1=0.15であり、y2はたとえばy2=0.14である。このようにフラグ層は電子走行層3に近いフラグ層ほど組成比におけるAl比が大きくなっている。またAly1Ga1-y1N層9およびAly2Ga1-y2N層11の双方の厚みはたとえば1nmである。 The Al y1 Ga 1 -y1 N layer 9 and the Al y2 Ga 1 -y2 N layer 11 correspond to the first layer described above, and in the present embodiment correspond to the flag layer. Here, when, for example, a He—Cd laser having a wavelength of 325 nm is used as the light having a predetermined wavelength λ, y 1 and y 2 in the composition of the Al y1 Ga 1 -y1 N layer 9 and the Al y2 Ga 1 -y2 N layer 11 are used. If <0.168, each of these layers 9 and 11 is opaque to the laser of the above wavelength. In the present embodiment, y1 in the above composition is, for example, y1 = 0.15, and y2 is, for example, y2 = 0.14. Thus, the flag layer closer to the electron transit layer 3 has a higher Al ratio in the composition ratio. The thicknesses of both the Al y1 Ga 1 -y1 N layer 9 and the Al y2 Ga 1 -y2 N layer 11 are, for example, 1 nm.

本実施の形態ではy1とy2とが異なるため、フラグ層9、11の各々から発生するフォトルミネッセンス光の波長が異なる。よって、そのフォトルミネッセンス光をたとえば分光器とCCD(Charge Coupled Device)で測定することによりエッチングの終点の位置を計測することが容易となる。またy1=y2の場合であって、複数のフラグ層9、11の各々の組成が同じ場合には、各フラグ層9、11の各々から発生するフォトルミネッセンス光の波長が同一となる。この場合でも、フラグ層が何回エッチングされたかを計測するようにすれば、エッチングの終点の位置を計測することができる。   In this embodiment, since y1 and y2 are different, the wavelengths of the photoluminescence light generated from the flag layers 9 and 11 are different. Therefore, it becomes easy to measure the position of the end point of etching by measuring the photoluminescence light with, for example, a spectroscope and a CCD (Charge Coupled Device). When y1 = y2 and the composition of each of the flag layers 9 and 11 is the same, the wavelength of the photoluminescence light generated from each of the flag layers 9 and 11 is the same. Even in this case, if the number of times the flag layer has been etched is measured, the position of the end point of etching can be measured.

ゲート電極15、ソース電極19およびドレイン電極19の少なくともいずれかの形成部において、電子供給層の多層構造に孔が形成されている。本実施の形態においては、ゲート電極15、ソース電極19およびドレイン電極19の各々の形成部に孔13、14が形成されている。   In at least one of the formation portions of the gate electrode 15, the source electrode 19, and the drain electrode 19, holes are formed in the multilayer structure of the electron supply layer. In the present embodiment, holes 13 and 14 are formed in the formation portions of the gate electrode 15, the source electrode 19, and the drain electrode 19.

この孔13、14の各々は、電子供給層の電子走行層3側の面(図中下側の面)とは逆側の表面(図中上側の表面)から第2の層に向かって第1の層内に延びるように形成されている。本実施の形態では、孔13、14の各々は、第1の層を貫通して第2の層に達するように形成されている。より具体的には、孔13は、Alx3Ga1-x3N層12およびAly2Ga1-y2N層11を貫通してAlx2Ga1-x2N層10に達するように形成されている。また孔14は、Alx3Ga1-x3N層12、Aly2Ga1-y2N層11、Alx2Ga1-x2N層10およびAly1Ga1-y1N層9を貫通してAlx1Ga1-x1N層8に達するように形成されている。これらの孔13、14の底面においては、電子供給層のうちAl比が最も大きい層の表面が露出している。 Each of the holes 13 and 14 is formed from the surface opposite to the surface on the electron transit layer 3 side of the electron supply layer (the lower surface in the drawing) (the upper surface in the drawing) toward the second layer. It is formed to extend into one layer. In the present embodiment, each of the holes 13 and 14 is formed so as to penetrate the first layer and reach the second layer. More specifically, the hole 13 is formed so as to penetrate the Al x3 Ga 1 -x3 N layer 12 and the Al y2 Ga 1 -y2 N layer 11 and reach the Al x2 Ga 1 -x2 N layer 10. . The hole 14 penetrates the Al x3 Ga 1 -x3 N layer 12, the Al y2 Ga 1 -y2 N layer 11, the Al x2 Ga 1 -x2 N layer 10 and the Al y1 Ga 1 -y1 N layer 9, and the Al x1. It is formed to reach the Ga 1-x1 N layer 8. At the bottom surfaces of these holes 13 and 14, the surface of the electron supply layer having the highest Al ratio is exposed.

ゲート電極15は、この孔13内を埋め込むように形成されている。ソース電極19およびドレイン電極19の各々は、孔14内を埋め込むように形成されている。これにより、ゲート電極15の下における電子供給層の残し膜厚は5nmであり、ソース電極19およびドレイン電極19の各々の下における電子供給層の残し膜厚は1nmである。   The gate electrode 15 is formed so as to fill the hole 13. Each of the source electrode 19 and the drain electrode 19 is formed so as to fill the hole 14. Thereby, the remaining film thickness of the electron supply layer under the gate electrode 15 is 5 nm, and the remaining film thickness of the electron supply layer under each of the source electrode 19 and the drain electrode 19 is 1 nm.

次に、本実施の形態の半導体装置の製造方法について説明する。
図2〜図10は、本発明の実施の形態1における半導体装置の製造方法を工程順に示す概略断面図である。図2を参照して、たとえばシリコンよりなる基板1の上に、たとえばAlN、GaNよりなるバッファ層2と、たとえばGaNよりなる電子走行層3とが順次積層して形成される。この電子走行層3の上に、電子供給層が形成される。
Next, a method for manufacturing the semiconductor device of the present embodiment will be described.
2 to 10 are schematic cross-sectional views illustrating the method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention in the order of steps. Referring to FIG. 2, a buffer layer 2 made of, for example, AlN or GaN and an electron transit layer 3 made of, for example, GaN are sequentially stacked on a substrate 1 made of, for example, silicon. An electron supply layer is formed on the electron transit layer 3.

この電子供給層の形成においては、電子走行層3上に、Alx1Ga1-x1N層8と、Aly1Ga1-y1N層9と、Alx2Ga1-x2N層10と、Aly2Ga1-y2N層11と、Alx3Ga1-x3N層12とが順に積層して形成される。 In the formation of the electron supply layer, an Al x1 Ga 1 -x1 N layer 8, an Al y1 Ga 1 -y1 N layer 9, an Al x2 Ga 1 -x2 N layer 10, and an Al x1 Ga 1 -x1 N layer 9 are formed on the electron transit layer 3. The y2Ga1 -y2N layer 11 and the Alx3Ga1 -x3N layer 12 are sequentially stacked.

図3を参照して、Alx3Ga1-x3N層12上にフォトレジスト16が塗布された後に露光・現像などされてフォトレジストパターン16が形成される。このフォトレジストパターン16をマスクとして、フォトレジストパターン16から露出した電子供給層の表面にエッチングが施される。 Referring to FIG. 3, a photoresist pattern 16 is formed by applying a photoresist 16 on the Al x3 Ga 1-x3 N layer 12 and then exposing and developing. Using the photoresist pattern 16 as a mask, etching is performed on the surface of the electron supply layer exposed from the photoresist pattern 16.

図4を参照して、上記のエッチングは、所定の波長λの光(たとえば波長325nmのHe−Cdレーザー)を照射し、電子供給層のフラグ層から発生するフォトルミネッセンス光を観測しながら、もしくはエッチングとフォトルミネッセンス光の観測とを何度も繰り返しながら行なわれる。この光の照射により、エッチング前もしくはエッチング初期には、フォトルミネッセンス光がフラグ層11から発生するためフォトルミネッセンス光が観測される。   Referring to FIG. 4, the etching described above is performed while irradiating light of a predetermined wavelength λ (for example, a He—Cd laser having a wavelength of 325 nm) and observing photoluminescence light generated from the flag layer of the electron supply layer, or Etching and observation of photoluminescence light are repeated many times. By this light irradiation, photoluminescence light is generated from the flag layer 11 before or at the beginning of etching, so that photoluminescence light is observed.

なお、Alx3Ga1-x3N層12はx3=0.25に設定されているため、たとえば波長325nmのHe−Cdレーザーに対して透明となる。このため、Alx3Ga1-x3N層12からのフォトルミネッセンス光は発生しない。 Since the Al x3 Ga 1-x3 N layer 12 is set to x3 = 0.25, it is transparent to, for example, a He—Cd laser having a wavelength of 325 nm. For this reason, no photoluminescence light is generated from the Al x3 Ga 1-x3 N layer 12.

上記のエッチングにより、電子供給層のAlx3Ga1-x3N層12には孔13、14が形成され、この孔13、14は徐々に深くなる。やがて、孔13、14がAlx3Ga1-x3N層12を貫通してフラグ層11がエッチングされ始めると、フラグ層11からのフォトルミネッセンス光の強度が減少する。フラグ層11からのフォトルミネッセンス光の強度が無くなった時、またはフラグ層9からのフォトルミネッセンス光が観測され始めたら、エッチングを一旦ストップする。 By the etching described above, holes 13 and 14 are formed in the Al x3 Ga 1 -x3 N layer 12 of the electron supply layer, and the holes 13 and 14 are gradually deepened. Eventually, when the holes 13 and 14 penetrate the Al x3 Ga 1 -x3 N layer 12 and the flag layer 11 begins to be etched, the intensity of the photoluminescence light from the flag layer 11 decreases. Etching is temporarily stopped when the intensity of the photoluminescence light from the flag layer 11 disappears or when the photoluminescence light from the flag layer 9 starts to be observed.

この時点で、孔13、14は少なくともフラグ層11を貫通してAlx2Ga1-x2N層10に達している。つまり、フラグ層11からのフォトルミネッセンス光を測定することで、エッチングの終点を検出することができる。 At this point, the holes 13 and 14 penetrate at least the flag layer 11 and reach the Al x2 Ga 1 -x2 N layer 10. That is, the end point of etching can be detected by measuring the photoluminescence light from the flag layer 11.

ここで、Alx2Ga1-x2N層10の組成におけるAlの比率を高くしておくと(つまりx2を大きくしておくと)、Alx2Ga1-x2N層10のエッチングスピードが著しく落ちるため、孔13、14の底面における面内均一性を高めることができる。 Here, when the Al ratio in the composition of the Al x2 Ga 1-x2 N layer 10 is increased (that is, when x2 is increased), the etching speed of the Al x2 Ga 1-x2 N layer 10 is significantly reduced. Therefore, the in-plane uniformity at the bottom surfaces of the holes 13 and 14 can be improved.

図5を参照して、この後、孔14内にフォトレジスト17が形成される。この状態で、孔13からAlx2Ga1-x2N層10の表面が露出している。 Referring to FIG. 5, thereafter, a photoresist 17 is formed in the hole 14. In this state, the surface of the Al x2 Ga 1-x2 N layer 10 is exposed from the hole 13.

図6を参照して、孔13内を埋め込むように、かつレジストパターン16、17上を覆うように、ゲート電極用の導電層15が形成される。この後、リフトオフ法によりレジストパターン16、17がはく離され、そのレジストパターン16、17とその上のゲート電極用導電層15が除去される。   Referring to FIG. 6, gate electrode conductive layer 15 is formed so as to fill hole 13 and cover resist patterns 16 and 17. Thereafter, the resist patterns 16 and 17 are peeled off by a lift-off method, and the resist patterns 16 and 17 and the gate electrode conductive layer 15 thereon are removed.

図7を参照して、上記のリフトオフ法により、孔13内のゲート用導電層が残存されてゲート電極15が形成される。また孔14からAlx2Ga1-x2N層10の表面が露出する。 Referring to FIG. 7, the gate electrode 15 is formed by leaving the gate conductive layer in the hole 13 by the lift-off method described above. Further, the surface of the Al x2 Ga 1 -x2 N layer 10 is exposed from the hole 14.

図8を参照して、通常の写真製版技術を用いることで、孔14上を除いて、Alx3Ga1-x3N層12上およびゲート電極15上にレジストパターン18が形成される。このレジストパターン18をマスクとして、フォトレジストパターン18から露出したAlx2Ga1-x2N層10の表面にエッチングが施される。 Referring to FIG. 8, a resist pattern 18 is formed on Al x3 Ga 1-x3 N layer 12 and on gate electrode 15 except for holes 14 by using a normal photolithography technique. Using this resist pattern 18 as a mask, the surface of the Al x2 Ga 1-x2 N layer 10 exposed from the photoresist pattern 18 is etched.

図9を参照して、上記のエッチングは、所定の波長λの光(たとえば波長325nmのHe−Cdレーザー)を照射し、フラグ層9からのフォトルミネッセンス光を観測しながら、もしくはエッチングとフォトルミネッセンス光の観測とを何度も繰り返しながら行なわれる。この光の照射により、エッチング前もしくはエッチング初期には、フォトルミネッセンス光がフラグ層9から発生するためフォトルミネッセンス光が観測される。   Referring to FIG. 9, the above etching is performed by irradiating light with a predetermined wavelength λ (for example, a He—Cd laser with a wavelength of 325 nm) and observing photoluminescence light from the flag layer 9 or etching and photoluminescence. It is performed while repeating the observation of light many times. Due to this light irradiation, photoluminescence light is generated from the flag layer 9 before or at the beginning of etching, so that photoluminescence light is observed.

なお、Alx2Ga1-x2N層10はx2=1に設定されているため、たとえば波長325nmのHe−Cdレーザーに対して透明となる。このため、Alx2Ga1-x2N層10からのフォトルミネッセンス光は発生しない。 Since the Al x2 Ga 1 -x2 N layer 10 is set to x2 = 1, it is transparent to, for example, a He—Cd laser having a wavelength of 325 nm. Therefore, no photoluminescence light is generated from the Al x2 Ga 1-x2 N layer 10.

上記のエッチングにより、孔14は徐々に深くなる。やがて、孔14がAlx2Ga1-x2N層10を貫通してフラグ層9がエッチングされ始めると、フラグ層9からのフォトルミネッセンス光の強度が減少する。フラグ層9からのフォトルミネッセンス光の強度が無くなった時、またはGaNよりなる電子走行層3からのフォトルミネッセンス光が観測され始めたら、エッチングがストップされる。 By the etching described above, the hole 14 is gradually deepened. Eventually, when the hole 14 penetrates the Al x2 Ga 1 -x2 N layer 10 and the flag layer 9 begins to be etched, the intensity of the photoluminescence light from the flag layer 9 decreases. Etching is stopped when the intensity of the photoluminescence light from the flag layer 9 disappears or when the photoluminescence light from the electron transit layer 3 made of GaN starts to be observed.

この時点で、孔14は少なくともフラグ層9を貫通してAlx1Ga1-x1N層8に達している。つまり、フラグ層9からのフォトルミネッセンス光を測定することで、エッチングの終点を検出することができる。 At this time, the hole 14 penetrates at least the flag layer 9 and reaches the Al x1 Ga 1 -x1 N layer 8. That is, the end point of etching can be detected by measuring the photoluminescence light from the flag layer 9.

ここで、Alx1Ga1-x1N層8がたとえば波長325nmのHe−Cdレーザーに対して不透明な場合には、フラグ層9をエッチングするとAlx1Ga1-x1N層8からのフォトルミネッセンス光が観測される。またAlx1Ga1-x1N層8の組成におけるAlの比率を高くしておくと(つまりx1を大きくしておくと)、Alx1Ga1-x1N層8のエッチングスピードが著しく落ちるため、Alx1Ga1-x1N層8をエッチングストップ層として用いることができる。 Here, when the Al x1 Ga 1-x1 N layer 8 is opaque to a He—Cd laser having a wavelength of 325 nm, for example, the photoluminescence light from the Al x1 Ga 1-x1 N layer 8 is etched when the flag layer 9 is etched. Is observed. Further, if the Al ratio in the composition of the Al x1 Ga 1-x1 N layer 8 is increased (that is, if x1 is increased), the etching speed of the Al x1 Ga 1-x1 N layer 8 is significantly reduced. The Al x1 Ga 1-x1 N layer 8 can be used as an etching stop layer.

図10を参照して、孔14内を埋め込むように、かつレジストパターン18上を覆うように、ソース/ドレイン電極用の導電層19が形成される。この後、リフトオフ法によりレジストパターン18がはく離され、そのレジストパターン18とその上のソース/ドレイン電極用導電層19が除去される。   Referring to FIG. 10, source / drain electrode conductive layer 19 is formed so as to fill hole 14 and cover resist pattern 18. Thereafter, the resist pattern 18 is peeled off by a lift-off method, and the resist pattern 18 and the source / drain electrode conductive layer 19 thereon are removed.

図1を参照して、上記のリフトオフ法により、孔14内のソース/ドレイン用導電層が残存されてソース電極19およびドレイン電極19が形成される。これにより、本実施の形態の半導体装置が製造される。   Referring to FIG. 1, the source / drain conductive layer in hole 14 is left by the lift-off method described above to form source electrode 19 and drain electrode 19. Thereby, the semiconductor device of the present embodiment is manufactured.

本実施の形態によれば、ゲート電極15、ソース電極19およびドレイン電極19の形成部に孔13、14を形成する際、フラグ層9、11からのフォトルミネッセンス光を観測することで孔13、14の形成深さを正確に制御することができる。   According to the present embodiment, when the holes 13 and 14 are formed in the formation portion of the gate electrode 15, the source electrode 19 and the drain electrode 19, the photoluminescence light from the flag layers 9 and 11 is observed to observe the holes 13 and 14. The formation depth of 14 can be accurately controlled.

またフラグ層9、11とは異なる組成のAlx1Ga1-x1N層8およびAlx2Ga1-x2N層10の各々がフラグ層9および11のそれぞれの下にあるため、孔13、14がフラグ層9、11を貫通してAlx1Ga1-x1N層8またはAlx2Ga1-x2N層10に達した瞬間から孔13、14の形成速度を遅くすることが可能となり、孔13、14の形成深さの制御がより正確になる。 Since the Al x1 Ga 1 -x1 N layer 8 and the Al x2 Ga 1 -x2 N layer 10 having a composition different from that of the flag layers 9 and 11 are respectively located under the flag layers 9 and 11, the holes 13 and 14 From the moment when it passes through the flag layers 9 and 11 and reaches the Al x1 Ga 1 -x1 N layer 8 or the Al x2 Ga 1 -x2 N layer 10, the formation speed of the holes 13 and 14 can be reduced. Control of the formation depth of 13 and 14 becomes more accurate.

(実施の形態2)
図11は本発明の実施の形態2における半導体装置の構成を概略的に示す断面図である。また図12は図11の領域P1を拡大して示す部分拡大断面図である。
(Embodiment 2)
FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 12 is a partially enlarged sectional view showing a region P1 in FIG. 11 in an enlarged manner.

図11および図12を参照して、本実施の形態の半導体装置の構成は、実施の形態1の構成と比較して主に電子供給層の構成において異なる。   With reference to FIGS. 11 and 12, the configuration of the semiconductor device of the present embodiment is mainly different from the configuration of the first embodiment in the configuration of the electron supply layer.

電子供給層は、電子走行層3に接合され、かつ電子走行層3よりも大きなバンドギャップエネルギーを有する材質よりなり、かつAlxInyGa1-x-yN層(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)の多層構造よりなっている。 The electron supply layer is made of a material that is bonded to the electron transit layer 3 and has a larger band gap energy than the electron transit layer 3, and is an Al x In y Ga 1-xy N layer (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ x + y ≦ 1).

電子供給層の多層構造は、所定の波長λの光(たとえば波長325nmのHe−Cdレーザー)に対して不透明な第1の層と、その第1の層とは異なる組成の材質よりなる第2の層とを含んでいる。   The electron supply layer has a multilayer structure in which a first layer that is opaque to light of a predetermined wavelength λ (for example, a He—Cd laser having a wavelength of 325 nm) and a second layer made of a material having a composition different from that of the first layer Including layers.

第2の層は、たとえば、Alx1Ga1-x1N層22と、Alx2Ga1-x2N層24と、Alx3Ga1-x3N層26とを有している。 The second layer includes, for example, an Al x1 Ga 1 -x1 N layer 22, an Al x2 Ga 1 -x2 N layer 24, and an Al x3 Ga 1 -x3 N layer 26.

第1の層は、複数のフラグ層群21、23、25を有している。フラグ層群21は、電子走行層3とAlx1Ga1-x1N層22との間に形成されており、フラグ層群23は、Alx1Ga1-x1N層22とAlx2Ga1-x2N層24との間に形成されており、フラグ層群25は、Alx2Ga1-x2N層24とAlx3Ga1-x3N層26との間に形成されている。 The first layer has a plurality of flag layer groups 21, 23 and 25. The flag layer group 21 is formed between the electron transit layer 3 and the Al x1 Ga 1 -x1 N layer 22, and the flag layer group 23 includes the Al x1 Ga 1 -x1 N layer 22 and the Al x2 Ga 1- The flag layer group 25 is formed between the Al x2 Ga 1 -x2 N layer 24 and the Al x3 Ga 1 -x3 N layer 26.

複数のフラグ層群21、23、25の各々は、複数のフラグ層が積層された構成を有しており、本実施の形態においてはたとえば3層のフラグ層が積層された構成を有している。具体的には、フラグ層群21は、互いに組成におけるAl比が異なるAly1aGa1-y1aN層21aと、Aly1bGa1-y1bN層21bと、Aly1cGa1-y1cN層21cとを有している。またフラグ層群23は、互いに組成におけるAl比が異なるAly2aGa1-y2aN層23aと、Aly2bGa1-y2bN層23bと、Aly2cGa1-y2cN層23cとを有している。フラグ層群25は、互いに組成におけるAl比が異なるAly3aGa1-y3aN層25aと、Aly3bGa1-y3bN層25bと、Aly3cGa1-y3cN層25cとを有している。 Each of the plurality of flag layer groups 21, 23, 25 has a configuration in which a plurality of flag layers are stacked. In the present embodiment, for example, the flag layer groups 21, 23, 25 have a configuration in which three flag layers are stacked. Yes. Specifically, the flag layer group 21 includes an Al y1a Ga 1 -y1a N layer 21a, an Al y1b Ga 1 -y1b N layer 21b, an Al y1c Ga 1 -y1c N layer 21c, and an Al ratio different from each other in composition. have. The flag layer group 23 includes an Al y2a Ga 1 -y2a N layer 23a, an Al y2b Ga 1 -y2b N layer 23b, and an Al y2c Ga 1 -y2c N layer 23c having different Al ratios in the composition. Yes. The flag layer group 25 includes an Al y3a Ga 1 -y3a N layer 25a, an Al y3b Ga 1 -y3b N layer 25b, and an Al y3c Ga 1 -y3c N layer 25c having different Al ratios in the composition. .

フラグ層21a〜21c、23a〜23c、25a〜25cの各々は0.5nmの膜厚を有している。このため、フラグ層群21、23、25の各々においては、フラグ層の位置に周期性がある。また、フラグ層群21、23、25の各々は全体で1.5nmの膜厚を有しており、フラグ層群21とフラグ層群23との間にあるAlx1Ga1-x1N層22と、フラグ層群23とフラグ層群25との間にあるAlx2Ga1-x2N層24とは、それぞれ1nmの膜厚を有している。このため、複数のフラグ層群21、23、25の各々のフラグ層群の位置にも周期性がある。 Each of the flag layers 21a to 21c, 23a to 23c, and 25a to 25c has a film thickness of 0.5 nm. For this reason, in each of the flag layer groups 21, 23, and 25, the position of the flag layer has periodicity. Each of the flag layer groups 21, 23, 25 has a total thickness of 1.5 nm, and the Al x1 Ga 1-x1 N layer 22 between the flag layer group 21 and the flag layer group 23. The Al x2 Ga 1-x2 N layer 24 between the flag layer group 23 and the flag layer group 25 has a thickness of 1 nm. For this reason, the position of each flag layer group of the plurality of flag layer groups 21, 23, 25 also has periodicity.

各フラグ層の各々の組成において、y1a、y2aおよびy3aはたとえば0.1であり、y1b、y2bおよびy3bはたとえば0.12であり、y1c、y2cおよびy3cはたとえば0.14である。このようにフラグ層群21、23、25の各々内において、フラグ層は電子走行層3に近いフラグ層ほど組成比におけるAl比が大きくなっている。第2の層の組成において、x1、x2およびx3はたとえば0.25である。これにより、たとえば波長325nmのHe−Cdレーザーに対して各フラグ層は不透明となり、第2の層をなすAlx1Ga1-x1N層22、Alx2Ga1-x2N層24およびAlx3Ga1-x3N層26の各々は透明となる。 In each composition of each flag layer, y1a, y2a and y3a are, for example, 0.1, y1b, y2b, and y3b are, for example, 0.12, and y1c, y2c, and y3c are, for example, 0.14. Thus, in each of the flag layer groups 21, 23, and 25, the flag layer closer to the electron transit layer 3 has a higher Al ratio in the composition ratio. In the composition of the second layer, x1, x2 and x3 are, for example, 0.25. Thereby, for example, each flag layer becomes opaque with respect to a He—Cd laser having a wavelength of 325 nm, and the Al x1 Ga 1 -x1 N layer 22, the Al x2 Ga 1 -x2 N layer 24 and the Al x3 Ga forming the second layer. Each of the 1-x3 N layers 26 is transparent.

またAlx3Ga1-x3N層26の膜厚はたとえば20nmである。
ゲート電極15、ソース電極19およびドレイン電極19の各々の形成部において、電子供給層の多層構造に孔13、14が形成されている。孔13は、Alx3Ga1-x3N層26およびフラグ層群25を貫通してAlx2Ga1-x2N層24に達するように形成されている。また孔14は、Alx3Ga1-x3N層26、フラグ層群25、Alx2Ga1-x2N層24、フラグ層群23、Alx1Ga1-x1N層22およびAly1cGa1-y1cN層21cを貫通してAly1bGa1-y1bN層21bに達するように形成されている。この孔14は、フラグ層群21を貫通しないように、つまりフラグ層群21内に底面を有するように形成されている。
The film thickness of the Al x3 Ga 1-x3 N layer 26 is, for example, 20 nm.
In each formation part of the gate electrode 15, the source electrode 19 and the drain electrode 19, holes 13 and 14 are formed in the multilayer structure of the electron supply layer. The hole 13 is formed so as to penetrate the Al x3 Ga 1 -x3 N layer 26 and the flag layer group 25 and reach the Al x2 Ga 1 -x2 N layer 24. The hole 14 includes an Al x3 Ga 1-x3 N layer 26, a flag layer group 25, an Al x2 Ga 1-x2 N layer 24, a flag layer group 23, an Al x1 Ga 1-x1 N layer 22 and an Al y1c Ga 1- It is formed so as to reach the Al y1b Ga 1-y1b N layer 21b through the Y1C N layer 21c. The hole 14 is formed so as not to penetrate the flag layer group 21, that is, to have a bottom surface in the flag layer group 21.

ゲート電極15は、この孔13内を埋め込むように形成されている。ソース電極19およびドレイン電極19の各々は、孔14内を埋め込むように形成されている。これにより、ゲート電極15の下における電子供給層の残し膜厚は5nmであり、ソース電極19およびドレイン電極19の各々の下における電子供給層の残し膜厚は1nmである。   The gate electrode 15 is formed so as to fill the hole 13. Each of the source electrode 19 and the drain electrode 19 is formed so as to fill the hole 14. Thereby, the remaining film thickness of the electron supply layer under the gate electrode 15 is 5 nm, and the remaining film thickness of the electron supply layer under each of the source electrode 19 and the drain electrode 19 is 1 nm.

なお、上記以外の構成については実施の形態1の構成とほぼ同じであるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。   Since the configuration other than the above is substantially the same as the configuration of the first embodiment, the same elements are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

次に、本実施の形態の半導体装置の製造方法について説明する。
図13〜図21は、本発明の実施の形態2における半導体装置の製造方法を工程順に示す概略断面図である。なお図13(b)は図13(a)の電子供給層部分を拡大して示す部分拡大断面図である。また図20(b)は図20(a)の領域P2を拡大して示す部分拡大断面図である。
Next, a method for manufacturing the semiconductor device of the present embodiment will be described.
13 to 21 are schematic cross-sectional views showing the method of manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention in the order of steps. FIG. 13B is a partially enlarged sectional view showing the electron supply layer portion of FIG. FIG. 20B is a partially enlarged sectional view showing a region P2 in FIG.

図13(a)、(b)を参照して、たとえばシリコンよりなる基板1の上に、たとえばAlN、GaNよりなるバッファ層2と、たとえばGaNよりなる電子走行層3とが順次積層して形成される。この電子走行層3の上に、電子供給層が形成される。   Referring to FIGS. 13A and 13B, a buffer layer 2 made of, for example, AlN and GaN and an electron transit layer 3 made of, for example, GaN are sequentially stacked on a substrate 1 made of, for example, silicon. Is done. An electron supply layer is formed on the electron transit layer 3.

この電子供給層の形成においては、電子走行層3上に、フラグ層群21と、Alx1Ga1-x1N層22と、フラグ層群23と、Alx2Ga1-x2N層24と、フラグ層群25と、Alx3Ga1-x3N層26とが順に積層して形成される。 In the formation of the electron supply layer, a flag layer group 21, an Al x1 Ga 1-x1 N layer 22, a flag layer group 23, an Al x2 Ga 1-x2 N layer 24, The flag layer group 25 and the Al x3 Ga 1-x3 N layer 26 are sequentially stacked.

フラグ層群21は、互いに組成におけるAl比が異なるAly1aGa1-y1aN層21aと、Aly1bGa1-y1bN層21bと、Aly1cGa1-y1cN層21cとが順に積層されることで形成される。またフラグ層群23は、互いに組成におけるAl比が異なるAly2aGa1-y2aN層23aと、Aly2bGa1-y2bN層23bと、Aly2cGa1-y2cN層23cとが順に積層されることで形成される。フラグ層群25は、互いに組成におけるAl比が異なるAly3aGa1-y3aN層25aと、Aly3bGa1-y3bN層25bと、Aly3cGa1-y3cN層25cとが順に積層されることで形成される。 In the flag layer group 21, an Al y1a Ga 1 -y1a N layer 21a, an Al y1b Ga 1 -y1b N layer 21b, and an Al y1c Ga 1 -y1c N layer 21c are stacked in order. Is formed. In the flag layer group 23, an Al y2a Ga 1-y2a N layer 23a, an Al y2b Ga 1-y2b N layer 23b, and an Al y2c Ga 1-y2c N layer 23c are sequentially stacked. Is formed. In the flag layer group 25, an Al y3a Ga 1 -y3a N layer 25a, an Al y3b Ga 1 -y3b N layer 25b, and an Al y3c Ga 1 -y3c N layer 25c are stacked in order. Is formed.

図14を参照して、Alx3Ga1-x3N層26上にフォトレジスト16が塗布された後に露光・現像などされてフォトレジストパターン16が形成される。このフォトレジストパターン16をマスクとして、フォトレジストパターン16から露出した電子供給層の表面にエッチングが施される。 Referring to FIG. 14, a photoresist pattern 16 is formed by applying a photoresist 16 on an Al x3 Ga 1 -x3 N layer 26 and then exposing and developing. Using the photoresist pattern 16 as a mask, etching is performed on the surface of the electron supply layer exposed from the photoresist pattern 16.

図15を参照して、上記のエッチングは、所定の波長λの光(たとえば波長325nmのHe−Cdレーザー)を照射し、電子供給層のフラグ層からのフォトルミネッセンス光を観測しながら、もしくはエッチングとフォトルミネッセンス光の観測とを何度も繰り返しながら行なわれる。この光の照射により、エッチング前もしくはエッチング初期には、フォトルミネッセンス光がAly3cGa1-y3cN層25cから発生するためフォトルミネッセンス光が観測される。 Referring to FIG. 15, the above etching is performed while irradiating light of a predetermined wavelength λ (for example, a He—Cd laser having a wavelength of 325 nm) and observing photoluminescence light from the flag layer of the electron supply layer or etching. And observation of photoluminescence light is repeated many times. With this light irradiation, photoluminescence light is generated from the Al y3c Ga 1-y3c N layer 25c before or at the beginning of etching, so that photoluminescence light is observed.

なお、Alx3Ga1-x3N層26はx3=0.25に設定されているため、たとえば波長325nmのHe−Cdレーザーに対して透明となる。このため、Alx3Ga1-x3N層26からのフォトルミネッセンス光は発生しない。 Since the Al x3 Ga 1-x3 N layer 26 is set to x3 = 0.25, it is transparent to, for example, a He—Cd laser having a wavelength of 325 nm. For this reason, no photoluminescence light is generated from the Al x3 Ga 1-x3 N layer 26.

上記のエッチングにより、電子供給層のAlx3Ga1-x3N層26には孔13、14が形成され、この孔13、14は徐々に深くなる。やがて、孔13、14がAlx3Ga1-x3N層26を貫通してAly3cGa1-y3cN層25cがエッチングされ始めると、Aly3cGa1-y3cN層25cからのフォトルミネッセンス光の強度が減少する。孔13、14がAly3cGa1-y3cN層25cを貫通しAly3bGa1-y3bN層25bに達すると、Aly3bGa1-y3bN層25bからのフォトルミネッセンス光が観察される。同様に孔13、14がAly3bGa1-y3bN層25bを貫通してAly3aGa1-y3aN層25aに達すると、Aly3aGa1-y3aN層25aからのフォトルミネッセンス光が観察される。Aly3aGa1-y3aN層25aのエッチングが進み、Aly3aGa1-y3aN層25aからのフォトルミネッセンス光の強度が無くなった時、またはフラグ層群23からのフォトルミネッセンス光が観測され始めたら、エッチングが一旦ストップされる。 By the etching described above, holes 13 and 14 are formed in the Al x3 Ga 1 -x3 N layer 26 of the electron supply layer, and the holes 13 and 14 are gradually deepened. Eventually, when the holes 13 and 14 penetrate the Al x3 Ga 1 -x3 N layer 26 and the Al y3c Ga 1 -y3c N layer 25c begins to be etched, the photoluminescence light from the Al y3c Ga 1 -y3c N layer 25c Strength decreases. When holes 13, 14 through the Al y3c Ga 1-y3c N layer 25c reaches the Al y3b Ga 1-y3b N layer 25b, photoluminescence from Al y3b Ga 1-y3b N layer 25b is observed. Similarly, when holes 13 and 14 reaches the Al y3a Ga 1-y3a N layer 25a through the Al y3b Ga 1-y3b N layer 25b, photoluminescence from Al y3a Ga 1-y3a N layer 25a is observed The Advances etching of Al y3a Ga 1-y3a N layer 25a, when the lost strength of photoluminescence light from Al y3a Ga 1-y3a N layer 25a, or If photoluminescence is beginning to be observed from the flag layer group 23 Etching is once stopped.

この時点で、孔13、14は少なくともフラグ層群25を貫通してAlx2Ga1-x2N層24に達している。つまり、フラグ層群25からのフォトルミネッセンス光を測定することで、エッチングの終点を検出することができる。 At this time, the holes 13 and 14 penetrate at least the flag layer group 25 and reach the Al x2 Ga 1 -x2 N layer 24. That is, by measuring the photoluminescence light from the flag layer group 25, the etching end point can be detected.

ここで、Alx2Ga1-x2N層24の組成におけるAlの比率を高くしておくと(つまりx2を大きくしておくと)、Alx2Ga1-x2N層24のエッチングスピードが著しく落ちるため、孔13、14の底面における面内均一性を高めることができる。 Here, if the Al ratio in the composition of the Al x2 Ga 1-x2 N layer 24 is increased (that is, if x2 is increased), the etching speed of the Al x2 Ga 1-x2 N layer 24 is significantly reduced. Therefore, the in-plane uniformity at the bottom surfaces of the holes 13 and 14 can be improved.

図16を参照して、この後、孔14内にフォトレジスト17が形成される。この状態で、孔13からAlx2Ga1-x2N層24の表面が露出している。 Referring to FIG. 16, thereafter, a photoresist 17 is formed in the hole 14. In this state, the surface of the Al x2 Ga 1-x2 N layer 24 is exposed from the hole 13.

図17を参照して、孔13内を埋め込むように、かつレジストパターン16、17上を覆うように、ゲート電極用の導電層15が形成される。この後、リフトオフ法によりレジストパターン16、17がはく離され、そのレジストパターン16、17とその上のゲート電極用導電層15が除去される。   Referring to FIG. 17, gate electrode conductive layer 15 is formed so as to fill hole 13 and cover resist patterns 16 and 17. Thereafter, the resist patterns 16 and 17 are peeled off by a lift-off method, and the resist patterns 16 and 17 and the gate electrode conductive layer 15 thereon are removed.

図18を参照して、上記のリフトオフ法により、孔13内のゲート用導電層が残存されてゲート電極15が形成される。また孔14からAlx2Ga1-x2N層24の表面が露出する。 Referring to FIG. 18, the gate electrode 15 is formed by leaving the gate conductive layer in hole 13 by the lift-off method described above. Further, the surface of the Al x2 Ga 1 -x2 N layer 24 is exposed from the hole 14.

図19を参照して、通常の写真製版技術を用いることで、孔14上を除いて、Alx3Ga1-x3N層26上およびゲート電極15上にレジストパターン18が形成される。このレジストパターン18をマスクとして、フォトレジストパターン18から露出したAlx2Ga1-x2N層24の表面にエッチングが施される。 Referring to FIG. 19, resist pattern 18 is formed on Al x3 Ga 1-x3 N layer 26 and on gate electrode 15 except on hole 14 by using a normal photolithography technique. Using this resist pattern 18 as a mask, the surface of the Al x2 Ga 1 -x2 N layer 24 exposed from the photoresist pattern 18 is etched.

図20(a)、(b)を参照して、上記のエッチングは、所定の波長λの光(たとえば波長325nmのHe−Cdレーザー)を照射し、フラグ層群23からのフォトルミネッセンス光を観測しながら、もしくはエッチングとフォトルミネッセンス光の観測とを何度も繰り返しながら行なわれる。この光の照射により、エッチング前もしくはエッチング初期には、フォトルミネッセンス光がフラグ層群23から発生するためフォトルミネッセンス光が観測される。孔14がAlx2Ga1-x2N層24およびフラグ層群23を貫通してAlx1Ga1-x1N層22に達すると、フラグ層群21の最上層のAly1cGa1-y1cN層21cのフォトルミネッセンス光が観察される。 Referring to FIGS. 20A and 20B, the etching described above is performed by irradiating light with a predetermined wavelength λ (for example, a He—Cd laser with a wavelength of 325 nm) and observing photoluminescence light from the flag layer group 23. While etching or observation of photoluminescence light is repeated many times. By this light irradiation, photoluminescence light is generated from the flag layer group 23 before or at the beginning of etching, so that photoluminescence light is observed. When the hole 14 passes through the Al x2 Ga 1 -x2 N layer 24 and the flag layer group 23 and reaches the Al x1 Ga 1 -x1 N layer 22, the uppermost Al y1c Ga 1 -y1c N layer of the flag layer group 21 The photoluminescence light of 21c is observed.

このAly1cGa1-y1cN層21cのエッチングが進み、Aly1cGa1-y1cN層21cからのフォトルミネッセンス光の強度が無くなった時、またはAly1bGa1-y1bN層21bからのフォトルミネッセンス光が観測され始めたら、エッチングがストップされる。 Photoluminescence from the etching of the Al y1c Ga 1-y1c N layer 21c progresses, when the lost strength of photoluminescence light from Al y1c Ga 1-y1c N layer 21c, or Al y1b Ga 1-y1b N layer 21b Etching is stopped when light begins to be observed.

この時点で、孔14は少なくともAly1cGa1-y1cN層21cを貫通してAly1bGa1-y1bN層21bに達している。つまり、フラグ層からのフォトルミネッセンス光を測定することで、エッチングの終点を検出することができる。 At this time, the hole 14 penetrates at least the Al y1c Ga 1 -y1c N layer 21c and reaches the Al y1b Ga 1 -y1b N layer 21b. That is, the end point of etching can be detected by measuring the photoluminescence light from the flag layer.

なお、Alx1Ga1-x1N層22およびAlx2Ga1-x2N層24はx1、x2=0.25に設定されているため、たとえば波長325nmのHe−Cdレーザーに対して透明となる。このため、Alx1Ga1-x1N層22およびAlx2Ga1-x2N層24からのフォトルミネッセンス光は発生しない。 Since the Al x1 Ga 1 -x1 N layer 22 and the Al x2 Ga 1 -x2 N layer 24 are set to x1, x2 = 0.25, they are transparent to, for example, a He-Cd laser having a wavelength of 325 nm. . Therefore, no photoluminescence light is generated from the Al x1 Ga 1 -x1 N layer 22 and the Al x2 Ga 1 -x2 N layer 24.

図21を参照して、孔14内を埋め込むように、かつレジストパターン18上を覆うように、ソース/ドレイン電極用の導電層19が形成される。この後、リフトオフ法によりレジストパターン18がはく離され、そのレジストパターン18とその上のソース/ドレイン電極用導電層19が除去される。   Referring to FIG. 21, source / drain electrode conductive layer 19 is formed so as to fill hole 14 and cover resist pattern 18. Thereafter, the resist pattern 18 is peeled off by a lift-off method, and the resist pattern 18 and the source / drain electrode conductive layer 19 thereon are removed.

図11を参照して、上記のリフトオフ法により、孔14内のソース/ドレイン用導電層が残存されてソース電極19およびドレイン電極19が形成される。これにより、本実施の形態の半導体装置が製造される。   Referring to FIG. 11, by the lift-off method described above, source / drain conductive layers in holes 14 are left to form source electrode 19 and drain electrode 19. Thereby, the semiconductor device of the present embodiment is manufactured.

本実施の形態によれば、ゲート電極15、ソース電極19およびドレイン電極19の形成部に孔13、14を形成する際、フラグ層9、11からのフォトルミネッセンス光を観測することで孔13、14の形成深さを正確に制御することができる。   According to the present embodiment, when the holes 13 and 14 are formed in the formation portion of the gate electrode 15, the source electrode 19 and the drain electrode 19, the photoluminescence light from the flag layers 9 and 11 is observed to observe the holes 13 and 14. The formation depth of 14 can be accurately controlled.

またフラグ層群25とは異なる組成のAlx2Ga1-x2N層24がフラグ層群25の下にあるため、孔13がフラグ層群25を貫通してAlx2Ga1-x2N層24に達した瞬間から孔13の形成速度を遅くすることが可能となり、孔13の形成深さの制御がより正確になる。 Further, since the Al x2 Ga 1-x2 N layer 24 having a composition different from that of the flag layer group 25 is below the flag layer group 25, the hole 13 penetrates the flag layer group 25 and the Al x2 Ga 1-x2 N layer 24. It becomes possible to slow down the formation speed of the hole 13 from the moment of reaching, and the control of the formation depth of the hole 13 becomes more accurate.

またAly1cGa1-y1cN層21cとは異なる組成のAly1bGa1-y1bN層21bがAly1cGa1-y1cN層21cの下にあるため、孔14がAly1cGa1-y1cN層21cを貫通してAly1bGa1-y1bN層21bに達した瞬間から孔14の形成速度を遅くすることが可能となり、孔14の形成深さの制御がより正確になる。 The Al y1c Ga 1-y1c for N layer 21c Al y1b Ga 1-y1b N layer 21b of a different composition than the are under the Al y1c Ga 1-y1c N layer 21c, holes 14 Al y1c Ga 1-y1c N The formation speed of the hole 14 can be reduced from the moment when the layer 21c passes through the layer 21c and reaches the Al y1b Ga 1 -y1b N layer 21b, and the formation depth of the hole 14 can be controlled more accurately.

(実施の形態3)
本実施の形態においては、実施の形態1および2の製造方法におけるエッチングで用いられる製造装置としてエッチング装置の構成について説明する。
(Embodiment 3)
In the present embodiment, the configuration of an etching apparatus will be described as a manufacturing apparatus used for etching in the manufacturing methods of the first and second embodiments.

図22は、エッチング装置の構成の第1の例を示す概略断面図である。図22を参照して、エッチング装置は、エッチャントチャンバー31と、光源32と、受光器33とを有している。光源32は、たとえば波長325nmのHe−Cdレーザー装置であり、光源32から発せられた光40が試料に照射可能なようにエッチャントチャンバー31内に配置されている。受光器33は、たとえばフォトダイオードであり、試料30に含まれるフラグ層からのフォトルミネッセンス光41を受光可能なようにエッチャントチャンバー31内に配置されている。   FIG. 22 is a schematic sectional view showing a first example of the configuration of the etching apparatus. Referring to FIG. 22, the etching apparatus has an etchant chamber 31, a light source 32, and a light receiver 33. The light source 32 is, for example, a He—Cd laser device having a wavelength of 325 nm, and is disposed in the etchant chamber 31 so that the light 40 emitted from the light source 32 can be irradiated onto the sample. The light receiver 33 is a photodiode, for example, and is disposed in the etchant chamber 31 so as to receive the photoluminescence light 41 from the flag layer included in the sample 30.

光源32は複数個配置されており、複数個の光源32の各々に対応させて受光器33も複数個配置されている。複数個の光源32のそれぞれは試料(ウエハ)30の真上に配置されている。また複数個の受光器33のそれぞれも試料(ウエハ)30の真上に配置されている。   A plurality of light sources 32 are arranged, and a plurality of light receivers 33 are also arranged corresponding to each of the plurality of light sources 32. Each of the plurality of light sources 32 is disposed immediately above the sample (wafer) 30. Each of the plurality of light receivers 33 is also disposed immediately above the sample (wafer) 30.

このようにエッチング装置に光源32と受光器33とを配置することで、試料30に含まれるフラグ層からのフォトルミネッセンス光41を観測することが可能となる。これにより、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極の形成のための孔をエッチングにより制御性よく形成することができる。   As described above, by arranging the light source 32 and the light receiver 33 in the etching apparatus, the photoluminescence light 41 from the flag layer included in the sample 30 can be observed. Thereby, holes for forming the gate electrode, the source electrode, and the drain electrode can be formed with good controllability by etching.

なお受光器33は、フォトダイオードでもよいが、その場合、フラグ層からのフォトルミネッセンス光の波長が分からない。このため、受光器33として分光器とCCDを用いれば、フラグ層からのフォトルミネッセンス光の波長が観測でき、組成において異なるAl比のフラグ層を用いた場合にはフラグ層の種類を判別することができる。   The light receiver 33 may be a photodiode, but in this case, the wavelength of the photoluminescence light from the flag layer is unknown. Therefore, if a spectroscope and a CCD are used as the light receiver 33, the wavelength of the photoluminescence light from the flag layer can be observed, and if a flag layer having a different Al ratio in the composition is used, the type of the flag layer is discriminated. Can do.

またエッチング装置は、図23に示すように光源32から発せられた光40の照射方向を変える(走査する)機構として、可動式のミラー34を有していてもよい。   Further, the etching apparatus may include a movable mirror 34 as a mechanism for changing (scanning) the irradiation direction of the light 40 emitted from the light source 32 as shown in FIG.

またエッチング装置は、図24に示すように光源32と可動式のミラー34とをエッチャントチャンバー31の外部に有していてもよい。この場合、光源32から発せられてミラー34で走査された光40は、エッチャントチャンバー31に設けられた窓35を通過して試料30に照射される。   The etching apparatus may have a light source 32 and a movable mirror 34 outside the etchant chamber 31 as shown in FIG. In this case, the light 40 emitted from the light source 32 and scanned by the mirror 34 passes through the window 35 provided in the etchant chamber 31 and is irradiated to the sample 30.

またエッチング装置は、図25に示すように光ファイバー36を有していてもよい。この場合、光ファイバー36をエッチャントチャンバー31の内部から外部に引き出すことにより、外部にある受光器(分光器37およびCCD38)にフォトルミネッセンス光が導かれる。光ファイバー36は、試料30の上方へ向かって引き延ばされることにより、エッチャントチャンバー31の内部から外部に引き出されていることが好ましい。   The etching apparatus may have an optical fiber 36 as shown in FIG. In this case, by drawing the optical fiber 36 from the inside of the etchant chamber 31 to the outside, the photoluminescence light is guided to the external light receiver (the spectroscope 37 and the CCD 38). The optical fiber 36 is preferably drawn from the inside of the etchant chamber 31 to the outside by being stretched upward from the sample 30.

またエッチング装置は、図26に示すように光ファイバー39を有していてもよい。この場合、光ファイバー39をエッチャントチャンバー31の外部から内部へ挿入することにより、外部にある光源32から発せられた光が試料30へ照射するようにエッチャントチャンバー31の内部へ導かれる。   The etching apparatus may have an optical fiber 39 as shown in FIG. In this case, by inserting the optical fiber 39 from the outside to the inside of the etchant chamber 31, the light emitted from the light source 32 outside is guided to the inside of the etchant chamber 31 so as to irradiate the sample 30.

上記の実施の形態においては、電子供給層が所定の波長λの光に対して透明な層とフラグ層との積層構造からなる場合について説明したが、電子供給層は所定の波長λの光に対して不透明な層だけから構成される積層構造よりなっていてもよい。   In the above embodiment, the case where the electron supply layer has a laminated structure of a transparent layer and a flag layer with respect to light having a predetermined wavelength λ has been described. However, the electron supply layer emits light having a predetermined wavelength λ. On the other hand, it may have a laminated structure composed of only opaque layers.

上記の実施の形態において、電子供給層のエッチング時においてエッチングストッパ層として機能する層はAlNであってもよい。   In the above embodiment, the layer functioning as an etching stopper layer when etching the electron supply layer may be AlN.

上記の実施の形態においてフラグ層とは、電子供給層としての機能を有すると共に、所定の波長λの光(たとえばHe−Cdレーザー)に対して不透明な層のことである。また電子供給層としての機能とは、電子走行層とヘテロ結合し、かつ電子走行層よりも大きなバンドギャップエネルギーを有することである。   In the above embodiment, the flag layer is a layer that functions as an electron supply layer and is opaque to light having a predetermined wavelength λ (for example, a He—Cd laser). Further, the function as the electron supply layer is to have a band gap energy that is hetero-bonded with the electron transit layer and larger than that of the electron transit layer.

また上記の実施の形態においては、電子供給層は電子走行層よりも上の層を指しているが、電子供給層がGaNの多層構造(たとえばAlN/GaN多層膜など)よりなる場合には、その多層膜中のGaN層も電子供給層の一部とみなす。   In the above embodiment, the electron supply layer is a layer above the electron transit layer, but when the electron supply layer has a GaN multilayer structure (for example, an AlN / GaN multilayer film), The GaN layer in the multilayer film is also regarded as a part of the electron supply layer.

上記の実施の形態においては、ゲート電極15の下の電子供給層の厚みがソース電極19およびドレイン電極19の下の電子供給層の厚みよりも大きい場合について説明したが、ゲート電極15の下の電子供給層の厚みはソース電極19およびドレイン電極19の下の電子供給層の厚みよりも小さくてもよい。またゲート電極15の下の電子供給層の厚みがソース電極19およびドレイン電極19の下の電子供給層の厚みよりも大きい場合には、ソース電極19およびドレイン電極19よりも先にゲート電極15が形成されることになる。一方、ゲート電極15の下の電子供給層の厚みがソース電極19およびドレイン電極19の下の電子供給層の厚みよりも小さい場合には、ゲート電極15よりも先にソース電極19およびドレイン電極19が形成されることになる。   In the above embodiment, the case where the thickness of the electron supply layer under the gate electrode 15 is larger than the thickness of the electron supply layer under the source electrode 19 and the drain electrode 19 has been described. The thickness of the electron supply layer may be smaller than the thickness of the electron supply layer under the source electrode 19 and the drain electrode 19. When the thickness of the electron supply layer under the gate electrode 15 is larger than the thickness of the electron supply layer under the source electrode 19 and the drain electrode 19, the gate electrode 15 is formed before the source electrode 19 and the drain electrode 19. Will be formed. On the other hand, when the thickness of the electron supply layer under the gate electrode 15 is smaller than the thickness of the electron supply layer under the source electrode 19 and the drain electrode 19, the source electrode 19 and the drain electrode 19 are preceded by the gate electrode 15. Will be formed.

上記の実施の形態においては、観測するスペクトルとしてフォトルミネッセンス光について説明した。このフォトルミネッセンス光とは、光源(たとえばレーザー光源)によって励起された半導体層から発生する光のことである。このフォトルミネッセンス光の波長は、発生する半導体層のバンドギャップによって決まるため、複数のバンドギャップの異なる半導体層を積層した場合、どの層から発生した光であるかを特定することができる。   In the above embodiment, photoluminescence light has been described as the spectrum to be observed. This photoluminescence light is light generated from a semiconductor layer excited by a light source (for example, a laser light source). Since the wavelength of the photoluminescence light is determined by the band gap of the generated semiconductor layer, when a plurality of semiconductor layers having different band gaps are stacked, it can be specified from which layer the light is generated.

ただし、本発明では、観測するスペクトルはフォトルミネッセンス光に限定されるものではなく、たとえば反射スペクトルであってもよく、広義には散乱光であってもよい。また、観測されるスペクトルの形状が異なる、もしくは時間的な変化が異なっているのでも良い。光源に用いる波長λも単一波長光源である必要はない。要するに、本発明の趣旨を変更することなく、フラグ層の判別さえできれば良いのである。   However, in the present invention, the spectrum to be observed is not limited to photoluminescence light, but may be, for example, a reflection spectrum, or may be scattered light in a broad sense. Moreover, the shape of the observed spectrum may be different, or the temporal change may be different. The wavelength λ used for the light source need not be a single wavelength light source. In short, it is only necessary to determine the flag layer without changing the gist of the present invention.

上記の実施の形態においては、電子供給層の多層構造を構成する層がAlxGa1-xN層の場合について説明したが、Inが添加されたAlxInyGa1-x-yN層であってもよい。 In the above embodiment, the case where the layer constituting the multilayer structure of the electron supply layer is the Al x Ga 1-x N layer has been described, but the Al x In y Ga 1-xy N layer to which In is added is used. There may be.

上記の実施の形態においては、所定の波長λの光として、He−Cdレーザーについて説明したが、これ以外に固体レーザー(YLF(Yttrium Lithium Fluoride)、YAG(Yttrium Aluminium Garnet)、YV04(Yttrium Vanadate))、半導体レーザーなどが用いられてもよい。また発振波長のエネルギーがGaNのバンドギャップより大きければよいので、第2高調波を使うこともできる。また用いる光源は単一波長光源でなくともよく、また用いる光はレーザーでなくとも、たとえば白色光源でもバンド帯があっていればよい。   In the above embodiment, the He-Cd laser has been described as the light of the predetermined wavelength λ, but other than this, a solid laser (YLF (Yttrium Lithium Fluoride), YAG (Yttrium Aluminum Garnet), YV04 (Yttrium Vanadate)) ), A semiconductor laser or the like may be used. Further, since the energy of the oscillation wavelength only needs to be larger than the band gap of GaN, the second harmonic can be used. The light source used may not be a single wavelength light source, and the light used may not be a laser, but may be a white light source and has a band band.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明は、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極を有する半導体装置、その製造方法、およびそれに用いる製造装置に特に有利に適用され得る。   The present invention can be particularly advantageously applied to a semiconductor device having a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode, a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus used therefor.

本発明の実施の形態1における半導体装置の構成を概略的に示す断面図である。1 is a cross sectional view schematically showing a configuration of a semiconductor device in a first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1における半導体装置の製造方法の第1工程を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 1st process of the manufacturing method of the semiconductor device in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における半導体装置の製造方法の第2工程を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 2nd process of the manufacturing method of the semiconductor device in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における半導体装置の製造方法の第3工程を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 3rd process of the manufacturing method of the semiconductor device in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における半導体装置の製造方法の第4工程を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 4th process of the manufacturing method of the semiconductor device in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における半導体装置の製造方法の第5工程を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 5th process of the manufacturing method of the semiconductor device in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における半導体装置の製造方法の第6工程を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 6th process of the manufacturing method of the semiconductor device in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における半導体装置の製造方法の第7工程を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 7th process of the manufacturing method of the semiconductor device in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における半導体装置の製造方法の第8工程を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 8th process of the manufacturing method of the semiconductor device in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における半導体装置の製造方法の第9工程を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 9th process of the manufacturing method of the semiconductor device in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2における半導体装置の構成を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematically the structure of the semiconductor device in Embodiment 2 of this invention. 図11の領域P1を拡大して示す部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view which expands and shows the area | region P1 of FIG. 本発明の実施の形態2における半導体装置の製造方法の第1工程を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 1st process of the manufacturing method of the semiconductor device in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2における半導体装置の製造方法の第2工程を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 2nd process of the manufacturing method of the semiconductor device in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2における半導体装置の製造方法の第3工程を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 3rd process of the manufacturing method of the semiconductor device in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2における半導体装置の製造方法の第4工程を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 4th process of the manufacturing method of the semiconductor device in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2における半導体装置の製造方法の第5工程を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 5th process of the manufacturing method of the semiconductor device in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2における半導体装置の製造方法の第6工程を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 6th process of the manufacturing method of the semiconductor device in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2における半導体装置の製造方法の第7工程を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 7th process of the manufacturing method of the semiconductor device in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2における半導体装置の製造方法の第8工程を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 8th process of the manufacturing method of the semiconductor device in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2における半導体装置の製造方法の第9工程を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 9th process of the manufacturing method of the semiconductor device in Embodiment 2 of this invention. エッチング装置の構成の第1の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 1st example of a structure of an etching apparatus. エッチング装置の構成の第2の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 2nd example of a structure of an etching apparatus. エッチング装置の構成の第3の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 3rd example of a structure of an etching apparatus. エッチング装置の構成の第4の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 4th example of a structure of an etching apparatus. エッチング装置の構成の第5の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 5th example of a structure of an etching apparatus. エッチング装置の構成の第6の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 6th example of a structure of an etching apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 基板、2 バッファ層、3 電子走行層、8 Alx1Ga1-x1N層、9,11 フラグ層、10 Alx2Ga1-x2N層、12 Alx3Ga1-x3N層、13,14 孔、15 ゲート電極、16,17,18 フォトレジストパターン、19 ソース電極,ドレイン電極、21,23,25 フラグ層群、21a Aly1aGa1-y1aN層、21b Aly1bGa1-y1bN層、21c Aly1cGa1-y1cN層、22 Alx1Ga1-x1N層、23a Aly2aGa1-y2aN層、23b Aly2bGa1-y2bN層、23c Aly2cGa1-y2cN層、24 Alx2Ga1-x2N層、25a Aly3aGa1-y3aN層、25b Aly3bGa1-y3bN層、25c Aly3cGa1-y3cN層、26 Alx3Ga1-x3N層、30 試料、31 エッチャントチャンバー、32 光源、33 受光器、34 ミラー、35 窓、36,39 光ファイバー、37 分光器。 1 substrate, 2 buffer layer, 3 electron travel layer, 8 Al x1 Ga 1-x1 N layer, 9,11 flag layer, 10 Al x2 Ga 1-x2 N layer, 12 Al x3 Ga 1-x3 N layer, 13, 14 hole, 15 gate electrode, 16, 17, 18 photoresist pattern, 19 source electrode, drain electrode, 21, 23, 25 flag layer group, 21a Al y1a Ga 1-y1a N layer, 21b Al y1b Ga 1-y1b N Layer, 21c Al y1c Ga 1-y1c N layer, 22 Al x1 Ga 1-x1 N layer, 23a Al y2a Ga 1-y2a N layer, 23b Al y2b Ga 1-y2b N layer, 23c Al y2c Ga 1-y2c N layer Layer, 24 Al x2 Ga 1-x2 N layer, 25a Al y3a Ga 1-y3a N layer, 25b Al y3b Ga 1-y3b N layer, 25c Al y3c Ga 1-y3c N layer, 26 Al x3 Ga 1-x3 N Layer, 30 samples, 31 etchant chamber, 32 light source, 33 light receiver, 34 mm Chromatography, 35 window, 36 and 39 optical fibers, 37 spectrometer.

Claims (12)

ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極を有する半導体装置であって、
GaNよりなる電子走行層と、
前記電子走行層に接合され、かつ前記電子走行層よりも大きなバンドギャップエネルギーを有し、かつAlxInyGa1-x-yN層(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)の多層構造よりなる電子供給層とを備え、
前記多層構造は、所定の波長λの光に対して不透明な第1の層と、前記第1の層とは異なる組成の第2の層とを含み、
前記第1の層は、前記所定の波長λの光を照射されることにより、エッチング終点検出を行うためのフォトルミネッセンス光を発生するものであり、
前記ゲート電極、前記ソース電極および前記ドレイン電極の少なくともいずれかの形成部において、前記電子供給層の前記電子走行層側とは逆側の表面から前記第2の層に向かって前記第1の層内を延びる孔が形成されており、
前記第1の層は複数のフラグ層を含み、前記複数のフラグ層の各々はAl x In y Ga 1-x-y Nの組成においてxが互いに異なっており、
前記複数のフラグ層の各々の位置に周期性がある、半導体装置。
A semiconductor device having a gate electrode, a source electrode and a drain electrode,
An electron transit layer made of GaN;
Al x In y Ga 1-xy N layer (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ x + y) bonded to the electron transit layer and having a larger band gap energy than the electron transit layer. An electron supply layer having a multilayer structure of ≦ 1),
The multilayer structure includes a first layer opaque to light of a predetermined wavelength λ, and a second layer having a composition different from that of the first layer,
The first layer generates photoluminescence light for detecting an etching end point by being irradiated with light having the predetermined wavelength λ.
In the formation portion of at least one of the gate electrode, the source electrode, and the drain electrode, the first layer from the surface opposite to the electron transit layer side of the electron supply layer toward the second layer A hole extending inside is formed ,
The first layer includes a plurality of flag layers, and each of the plurality of flag layers has a composition of Al x In y Ga 1 -xy N, and x is different from each other,
A semiconductor device having periodicity at each position of the plurality of flag layers .
各々が位置において周期性のある前記複数のフラグ層を1組として、前記第1の層は前記1組のフラグ層を複数組含む、請求項に記載の半導体装置。 2. The semiconductor device according to claim 1 , wherein each of the plurality of flag layers each having a periodicity in position is taken as one set, and the first layer includes a plurality of sets of the one set of flag layers. 前記複数組のフラグ層の各々の組の位置に周期性がある、請求項に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 2 , wherein each set of the plurality of sets of flag layers has periodicity. 前記複数組のフラグ層の各々の組における前記フラグ層は、前記電子走行層に近い前記フラグ層ほどAlxInyGa1-x-yNの組成においてxが大きくなる、請求項に記載の半導体装置。 4. The semiconductor according to claim 3 , wherein the flag layer in each of the plurality of sets of flag layers has a larger x in the composition of Al x In y Ga 1-xy N as the flag layer is closer to the electron transit layer. apparatus. 前記孔が、前記第1の層を貫通して前記第2の層に達するように形成されている、請求項1〜のいずれかに記載の半導体装置。 Said holes, said first formed to a layer of through reaching the second layer, the semiconductor device according to any one of claims 1-4. 前記孔が、前記第1の層内に底面を有するように形成されている、請求項1〜のいずれかに記載の半導体装置。 Said holes, said first inside the layer is formed to have a bottom surface, the semiconductor device according to any one of claims 1-4. 前記電子供給層のうちAlxInyGa1-x-yNの組成においてxが最も大きくなる層が前記孔の底面において露出している、請求項に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 6 , wherein a layer having the largest x in the composition of Al x In y Ga 1 -xy N among the electron supply layers is exposed at a bottom surface of the hole. ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極を有する半導体装置の製造方法であって、
GaNよりなる電子走行層を形成する工程と、
前記電子走行層に接合され、かつ前記電子走行層よりも大きなバンドギャップエネルギーを有し、かつAlxInyGa1-x-yN層(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)の多層構造よりなる電子供給層を形成する工程とを備え、
前記多層構造は、所定の波長λの光に対して不透明な第1の層と、前記第1の層とは異なる組成の第2の層とを含むように形成され、さらに
前記ゲート電極、前記ソース電極および前記ドレイン電極の少なくともいずれかの形成部において、前記電子供給層の前記電子走行層側とは逆側の表面から前記第2の層に向かって前記第1の層内を延びる孔をエッチングにより形成する工程を備え、
前記孔の形成時に前記所定の波長λの光を照射して前記第1の層から発生するフォトルミネッセンス光を測定することでエッチングの終点を検出し、
前記第1の層は複数のフラグ層を含み、前記複数のフラグ層の各々はAl x In y Ga 1-x-y Nの組成においてxが互いに異なるように形成され、かつ前記複数のフラグ層の各々の位置に周期性があるように形成される、半導体装置の製造方法。
A method of manufacturing a semiconductor device having a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode,
Forming an electron transit layer made of GaN;
Al x In y Ga 1-xy N layer (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ x + y) bonded to the electron transit layer and having a larger band gap energy than the electron transit layer. A step of forming an electron supply layer having a multilayer structure of ≦ 1),
The multilayer structure is formed to include a first layer that is opaque to light having a predetermined wavelength λ, and a second layer having a composition different from that of the first layer, and the gate electrode, In the formation part of at least one of the source electrode and the drain electrode, a hole extending in the first layer from the surface opposite to the electron transit layer side of the electron supply layer toward the second layer Comprising a step of forming by etching;
Detecting the end point of etching by measuring the photoluminescence light generated from the first layer by irradiating light of the predetermined wavelength λ at the time of forming the hole ,
The first layer includes a plurality of flag layers, and each of the plurality of flag layers is formed such that x is different from each other in the composition of Al x In y Ga 1 -xy N, and each of the plurality of flag layers A method for manufacturing a semiconductor device, which is formed so as to have periodicity in the position of
請求項に記載の半導体装置の製造方法において前記孔を形成するためのエッチングに用いられる製造装置であって、
前記第1の層でのみ前記フォトルミネッセンス光を発生させるための前記所定の波長λの光を発する光源を備えた、製造装置。
A manufacturing apparatus used for etching for forming the hole in the method for manufacturing a semiconductor device according to claim 8 ,
The manufacturing apparatus provided with the light source which emits the light of the said predetermined wavelength (lambda) for generating the said photo-luminescence light only in the said 1st layer.
前記第1の層で発生したフォトルミネッセンス光を受光するための受光器をさらに備えた、請求項に記載の製造装置。 The manufacturing apparatus according to claim 9 , further comprising a light receiver for receiving photoluminescence light generated in the first layer. 前記第1の層で発生したフォトルミネッセンス光を前記受光器に導くための光ファイバーをさらに備えた、請求項10に記載の製造装置。 The manufacturing apparatus according to claim 10 , further comprising an optical fiber for guiding the photoluminescence light generated in the first layer to the light receiver. 前記光ファイバーは、前記電子走行層と前記第1および第2の層とを含む被処理物の上方に引き延ばされている、請求項11に記載の製造装置。 The manufacturing apparatus according to claim 11 , wherein the optical fiber is extended above an object to be processed including the electron transit layer and the first and second layers.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP4832722B2 (en) * 2004-03-24 2011-12-07 日本碍子株式会社 Semiconductor laminated structure and transistor element

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