일반기술

헤테로접합형 전계효과 트랜지스터 소자의 제조 방법

기존 방법에 의하여 소오스 전극과 드레인 전극을 형성한 후, 단차가 생긴 기판에 미세한 게이트 전극 형성용 포토레지스트막 패턴을 형성하는 경우, 기판 표면의 소오스 전극과 드레인 전극사이에 위치하는 포토레지스트막의 두께가 그 이외의 부분에 비해 두껍기 때문에 미세화된 게이트 전극 패턴 형성이 용이하지 않을 뿐만 아니라 공정의 재현성이 떨어지게 된다. 따라서 게이트 전극을 얇은 선폭의 미세 패턴으로 형성하는 것이 어렵게 되므로, 반도체 소자의 설계시 설정된 디자인 룰(design rule)을 만족시키기가 어렵다는 문제점을 갖고 있다.본 기술은 헤테로접합형 전계효과 트랜지스터 소자의 제조방법을 제공하며, 이 제조방법은 기판상에 비도핑된 GaN 반도체층과 AlGaN 반도체층을 순차적으로 형성하는 단계, 에칭하여 소자를 분리해내는 단계, 포토레지스트막 패턴을 형성한 다음, 이를 이용하여 게이트 전극 물질을 증착하여 게이트 전극을 형성하는 단계, 표면처리하는 단계 및 포토레지스트막 패턴을 형성한 다음, 이를 이용하여 오믹 전극용 금속을 증착하여 오믹 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 기술에 의하면, 게이트 전극을 오믹 전극 전에 제작하므로 게이트 전극 형성을 위해 실시되었던 오믹전극 사이에 게이트 전극을 정렬해야 하는 어려움을 극복할 수 있다. 따라서 오믹전극에 의해 유발된 기판의 단차를 없앨 수 있으므로, 게이트 전극 형성을 위한 포토리지스트막 패턴을 더욱 미세하게 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 게이트 전극의 정렬도를 향상시킬 수 있다.게이트 전극을 오믹 전극 전에 제작하므로 게이트 전극 형성을 위해 실시되었던 오믹전극 사이에 게이트 전극을 정렬해야 하는 어려움을 극복할 수 있다. 따라서 오믹전극에 의해 유발된 기판의 단차를 없앨 수 있으므로, 게이트 전극 형성을 위한 포토리지스트막 패턴을 더욱 미세하게 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 게이트 전극의 정렬도를 향상시킬 수 있다. 또한, 오믹전극 층의 형성 전에 AlGaN 반도체층 표면을 유도결합 플라스마로 표면 처리함으로써 오믹 전극 형성용 금속의 증착 상태에서 오믹 특성이 얻을 수 있어서 열처리과정이 불필요하다. 본 발명의 제조방법에 따라 형성된 AlGaN/GaN HFET 소자는 최대 트랜스컨덕턴스와 최대 드레인 전류가 모두 우수하여 증폭 능력이 양호하다.