JP3380139B2 - High electron mobility transistor and method of manufacturing the same - Google Patents

High electron mobility transistor and method of manufacturing the same

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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は高電子移動度トラン
ジスタ(HEMT)の製造方法に関する。より詳しく
は、InP基板上に形成されたAlInAs/GaIn
As系HEMTに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method of manufacturing a high electron mobility transistor (HEMT). More specifically, AlInAs / GaIn formed on the InP substrate
As-related HEMT.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ミリ波用パワーMMIC(モノリ
シックマイクロウェーブIC)用素子として、AlGa
As/GaAs系HEMTに代わり、より使用周波数が
高くかつ遮断周波数の高いAlInAs/GaInAs
系HEMTが注目を集めている。しかし、この系のHE
MTは優れた高周波特性を有しているが、より高性能化
を試みる場合に、ゲート・ソース間抵抗Rsを低減する
ことが重要である。
2. Description of the Related Art In recent years, AlGa has been used as an element for a power MMIC (monolithic microwave IC) for millimeter waves.
Instead of As / GaAs HEMT, AlInAs / GaInAs with higher operating frequency and higher cutoff frequency
The system HEMT is drawing attention. However, this system HE
Although MT has excellent high frequency characteristics, it is important to reduce the gate-source resistance Rs when attempting to achieve higher performance.

【0003】ゲート・ソース間抵抗Rsを低減するため
に、キャリア濃度を増加させることが容易に考えられる
が、キャリア濃度を増加させるとゲート・ドレイン間容
量Cgdが大きくなり、高周波特性を損ない、かつ、D
C特性においても、ゲートリーク電流が大きくなった
り、ブレイクダウン電圧が低下するなどの問題点があ
る。
It is easily conceivable to increase the carrier concentration in order to reduce the resistance Rs between the gate and the source, but when the carrier concentration is increased, the capacitance Cgd between the gate and the drain becomes large, and the high frequency characteristics are impaired, and , D
Also in the C characteristic, there are problems that the gate leakage current becomes large and the breakdown voltage decreases.

【0004】また、ゲート・ドレイン間距離を離し、ゲ
ート・ソース間距離をつめた非対称ゲート構造を採用す
る方法も容易に考えられる。
Further, a method of adopting an asymmetric gate structure in which the distance between the gate and the drain is increased and the distance between the gate and the source is reduced can be easily considered.

【0005】図12〜図17は、非対称ゲート構造のA
lGaAs/GaAs系HEMTの製造工程の一例を示
す略断面図である。
12 to 17 show an asymmetric gate structure A.
It is a schematic sectional drawing which shows an example of the manufacturing process of 1GaAs / GaAs type HEMT.

【0006】図12に示すように、n型の半絶縁性Ga
As基板21の表面に、たとえばMBE法により、次の
各層をエピタキシャル成長させる。アンドープAlGa
Asバッファ層22,アンドープGaAsチャネル層2
3,n型AlGaAsショットキ層24,n型GaAs
コンタクト層25等の各層である。
As shown in FIG. 12, n-type semi-insulating Ga is used.
The following layers are epitaxially grown on the surface of the As substrate 21 by, for example, the MBE method. Undoped AlGa
As buffer layer 22, undoped GaAs channel layer 2
3, n-type AlGaAs Schottky layer 24, n-type GaAs
Each layer is the contact layer 25 and the like.

【0007】次に、図13に示すように、素子分離のた
めに、素子の不要な部分は表面の成長層をエッチング
し、GaAs基板21を露出させる。
Next, as shown in FIG. 13, in order to isolate the element, the growth layer on the surface of the unnecessary portion of the element is etched to expose the GaAs substrate 21.

【0008】次に、図14に示すように、オーミック性
電極を形成するために、通常のフォト工程と蒸着工程と
アロイ工程を経て、AuGe/Ni/Auからなるソー
ス電極26およびドレイン電極27を、n型GaAsコ
ンタクト層25の表面に形成する。
Next, as shown in FIG. 14, in order to form an ohmic electrode, a source electrode 26 and a drain electrode 27 made of AuGe / Ni / Au are formed through a normal photo process, a vapor deposition process and an alloy process. , N-type GaAs contact layer 25.

【0009】次に図15に示すように、ショットキ電極
を形成するために、通常工程によりゲート電極形成パタ
ーンをフォト工程により形成し、n型GaAsコンタク
ト層25をフォトレジストをマスクにエッチングし、蒸
着工程を経て、Ti/Pt/Auからなるゲート電極2
9をショットキ層24上に形成する。
Next, as shown in FIG. 15, in order to form a Schottky electrode, a gate electrode forming pattern is formed by a photolithography process by a normal process, and the n-type GaAs contact layer 25 is etched by using a photoresist as a mask and vapor-deposited. Gate electrode 2 made of Ti / Pt / Au through the steps
9 is formed on the Schottky layer 24.

【0010】次に図16に示すように、フォトレジスト
15でゲートのドレイン端に開口を持つパターンを形成
し、ゲートのドレイン端直下のn型GaAsコンタクト
層25をエッチングし、図17に示すようなゲート・ド
レイン間の距離がゲート・ソース間の距離より長いHE
MTが構成される。
Next, as shown in FIG. 16, a pattern having an opening at the drain end of the gate is formed with a photoresist 15, and the n-type GaAs contact layer 25 immediately below the drain end of the gate is etched, as shown in FIG. HE where the gate-drain distance is longer than the gate-source distance
MT is configured.

【0011】しかしながら、現状のプロセス技術におけ
るリセスとショットキ電極(ゲート電極)の位置合わせ
のばらつきのため、ゲート・ソース間抵抗Rsの大きな
ばらつきが生じて、高周波特性のばらつきが発生し、I
Cの高周波特性を改善するに至らない。
However, due to the variation in the recess and the alignment of the Schottky electrode (gate electrode) in the current process technology, a large variation in the resistance Rs between the gate and the source occurs, resulting in a variation in the high frequency characteristic.
The high frequency characteristics of C cannot be improved.

【0012】これらのことから、HEMTのより高性能
化のためには、低いゲート・ソース間抵抗Rsを達成
し、かつ、ゲート・ドレイン間容量Cgdおよびゲート
リーク電流を低く抑えることが非常に重要であることが
わかる。
From these facts, it is very important to achieve a low gate-source resistance Rs and to keep the gate-drain capacitance Cgd and the gate leakage current low in order to improve the performance of the HEMT. It can be seen that it is.

【0013】低いゲート・ソース間抵抗Rsを達成し、
かつ、ゲート・ドレイン間容量Cgd、ゲートリーク電
流を低く抑え、高周波特性を改善する試みとして、たと
えばAlGaAs/GaAs系HEMTの場合は、特開
平7−86309号公報に記載された方法がある。
Achieving a low gate-source resistance Rs,
Further, as an attempt to suppress the gate-drain capacitance Cgd and the gate leakage current to a low level and improve the high frequency characteristics, for example, in the case of AlGaAs / GaAs HEMT, there is a method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-86309.

【0014】図16において、ゲート電極29を含む表
面にフォトレジスト15を塗布してパターニングし、フ
ォトレジストおよびゲート電極29をマスクとして、n
型GaAsコンタクト層25をエッチングする。このと
き、n型AlGaAsショットキ層24をほとんどエッ
チングすることなく、n型GaAsコンタクト層25を
エッチングする必要がある。このためには、GsAsの
エッチングレートをAlGaAsのエッチングレートの
100倍程度以上にする(特開平7−86309[00
21]参照)。このn型GaAsコンタクト層25のエ
ッチングにより、ゲートのドレイン端のチャネル層の電
子濃度を低下させる。これにより、低いゲート・ソース
間抵抗Rsを達成し、かつ、ゲート・ドレイン間容量C
gd、ゲートリーク電流を低く抑える。
In FIG. 16, a photoresist 15 is applied to the surface including the gate electrode 29 and patterned, and the photoresist and the gate electrode 29 are used as a mask for n.
The type GaAs contact layer 25 is etched. At this time, it is necessary to etch the n-type GaAs contact layer 25 without etching the n-type AlGaAs Schottky layer 24. For this purpose, the etching rate of GsAs is set to about 100 times or more the etching rate of AlGaAs (JP-A-7-86309 [00]).
21]). The etching of the n-type GaAs contact layer 25 reduces the electron concentration of the channel layer at the drain end of the gate. As a result, a low gate-source resistance Rs is achieved and a gate-drain capacitance C is obtained.
gd, gate leak current is kept low.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】AlInAs/GaI
nAs系においては、上述と同様のプロセスを適用する
のであれば、GaInAsのエッチングレートをAlI
nAsのエッチングレートの100倍以上にする必要が
ある。しかし、この系のドライエッチングでは、AlG
aAs/GaAs系と異なり、これほどの選択比を得ら
れていない。このため、AlInAsの一部をエッチン
グするためエッチング時間の管理が難しくなり、この系
のドライエッチングは安定性に欠ける。
Problems to be Solved by the Invention AlInAs / GaI
In the nAs system, if the same process as described above is applied, the etching rate of GaInAs is set to AlI.
It must be 100 times or more the etching rate of nAs. However, in this system of dry etching, AlG
Unlike the aAs / GaAs system, such a selection ratio has not been obtained. Therefore, it is difficult to control the etching time because part of AlInAs is etched, and the dry etching of this system lacks stability.

【0016】また、我々の実験においては、クエン酸系
のエッチング液を用いたウェットエッチングでは、温
度、時間により仕上がりに大きな差が生じやすく、IC
の均一性、再現性を要求されたプロセスにおいては、制
御性が悪い方法であることがわかった。
Further, in our experiments, wet etching using a citric acid-based etching solution tends to cause a large difference in finish depending on temperature and time.
It was found that this is a method with poor controllability in a process that requires uniformity and reproducibility.

【0017】このため、AlInAs/GaInAs系
においてはn型GaInAsコンタクト層のエッチング
以外の方法で、ゲートのドレイン端のチャネル層の電子
濃度を低下させる必要がある。
Therefore, in the AlInAs / GaInAs system, it is necessary to reduce the electron concentration of the channel layer at the drain end of the gate by a method other than etching the n-type GaInAs contact layer.

【0018】また、従来は、AlInAs/GaInA
s系HEMTにおいては、酸素あるいはフッ素が半導体
層中に混入し、その後熱処理を受けることによりn-
lInAs層の電子濃度が低下することが知られてお
り、酸素あるいはフッ素の混入を最小限に抑えることに
注力してきた。しかしながら、その混入を制御する条件
については検討されていなかった。
Further, conventionally, AlInAs / GaInA has been used.
In the s-based HEMT, oxygen or fluorine is mixed into the semiconductor layer and then heat-treated to produce n - A
It is known that the electron concentration of the lInAs layer decreases, and efforts have been made to minimize the mixing of oxygen or fluorine. However, the conditions for controlling the mixing have not been examined.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明者は、いくつかの
実験により、酸素あるいはフッ素の混入経路を明らかに
した。そしてその実験により、酸素あるいはフッ素を意
図的に混入させ、その後熱処理により制御性よくn-
lInAs層の電子濃度を低下させる条件を見出した。
Means for Solving the Problems The present inventor has clarified the mixing route of oxygen or fluorine by some experiments. Then, according to the experiment, oxygen or fluorine was intentionally mixed, and then heat treatment was performed to obtain n - A with good controllability.
The conditions for reducing the electron concentration of the lInAs layer have been found.

【0020】半導体基板上にエピタキシャル成長された
AlInAs/GaInAs系HEMTにおいて、その
ゲート・ドレイン間のみの電子供給層中に酸素またはフ
ッ素の導入層を形成し、熱処理を行なう。酸素を導入し
た場合の熱処理は220℃から480℃であり、フッ素
を導入した場合の熱処理温度は350℃から480℃で
ある。
In the AlInAs / GaInAs HEMT epitaxially grown on the semiconductor substrate, an oxygen or fluorine introduction layer is formed in the electron supply layer only between the gate and drain, and heat treatment is performed. The heat treatment when introducing oxygen is 220 ° C. to 480 ° C., and the heat treatment temperature when introducing fluorine is 350 ° C. to 480 ° C.

【0021】このような酸素あるいはフッ素を導入する
工程をHEMT製造工程中に組込むことにより、n-
lInAs電子供給層中の電子濃度が低減されることに
より、チャネル層中の電子濃度も低減し、低いゲート・
ソース間抵抗を維持しつつ、低いゲート・ドレイン間容
量を確保することができる。
By incorporating such a process of introducing oxygen or fluorine into the HEMT manufacturing process, n -- A
By reducing the electron concentration in the lInAs electron supply layer, the electron concentration in the channel layer is also reduced, and
A low gate-drain capacitance can be secured while maintaining the source-source resistance.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】まず、酸素を導入する第1の実施
例について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First, a first embodiment for introducing oxygen will be described.

【0023】図1に示すように、MBE法により半絶縁
性InP基板1上に、250nm厚のアンドープAlI
nAsよりなるバッファ層2を成長させ、その上に20
nm厚のアンドープGaInAsよりなるチャネル層3
を成長させ、さらにその上に5nm厚のSiを5×10
18cm-3ドーピングしたSiドープAlInAsよりな
る電子供給層4を成長させ、その上に20nm厚のアン
ドープAlInAsよりなるショットキ層5を成長さ
せ、その上に20nm厚のSiを5×1018cm -3ドー
ピングしたSiドープGaInAsよりなるコンタクト
層6を成長させる。
As shown in FIG. 1, semi-insulation by MBE method
On the crystalline InP substrate 1 with a thickness of 250 nm
A buffer layer 2 made of nAs is grown, and 20 is grown thereon.
Channel layer 3 made of undoped GaInAs having a thickness of nm
Is grown, and 5 nm thick Si with a thickness of 5 nm is further grown thereon.
18cm-3Better than doped Si-doped AlInAs
Of the electron supply layer 4 having a thickness of 20 nm is grown on the electron supply layer 4.
A Schottky layer 5 made of doped AlInAs is grown.
On top of it, and add Si with a thickness of 20 nm to 5 × 1018cm -3Doe
Ping Si-doped GaInAs contacts
Grow layer 6.

【0024】次に、図2に示すように、素子分離のため
に、素子の不要な部分は表面の成長層をエッチングし、
InP基板1を露出させる。
Next, as shown in FIG. 2, in order to isolate the device, an unnecessary portion of the device is formed by etching a growth layer on the surface,
The InP substrate 1 is exposed.

【0025】次に、図3に示すように、オーミック性電
極を形成するために通常のフォト工程と蒸着工程とアロ
イ工程を経て、AuGe/Ni/Auからなるソース電
極7およびドレイン電極8を形成する。
Next, as shown in FIG. 3, a source electrode 7 and a drain electrode 8 made of AuGe / Ni / Au are formed through a normal photo process, a vapor deposition process and an alloy process in order to form an ohmic electrode. To do.

【0026】次に、図4に示すように、ショットキ電極
を形成するために、通常工程によりゲート電極形成パタ
ーンをフォト工程により形成し、成長層表面のSiドー
プGaInAsコンタクト層6を、そのフォトレジスト
をマスクにエッチングし、蒸着工程を経て、Ti/Pt
/Auからなるゲート電極9を、アンドープAlInA
sショットキ層5上に形成する。
Next, as shown in FIG. 4, in order to form a Schottky electrode, a gate electrode forming pattern is formed by a photolithography process by a normal process, and the Si-doped GaInAs contact layer 6 on the surface of the growth layer is formed by the photoresist. Etching with a mask as a mask, through the vapor deposition process, Ti / Pt
Of the gate electrode 9 made of / Au with undoped AlInA
It is formed on the s-Schottky layer 5.

【0027】次に図5に示すように、フォトレジスト1
5でゲートのドレイン端に開口を持ったパターンを形成
し、ゲートのドレイン端直下のSiドープAlInAs
電子供給層4中の電子濃度を低下させるため、半導体プ
ロセスで一般的に用いられているオゾンアッシング装置
を用い、SiドープAlInAs電子供給層4中に酸素
を導入する(基板温度70℃、大気圧、15分)。その
後フォトレジスト15を剥離し、400℃5分間の熱処
理を行なうことで、SiドープAlInAs電子供給層
4中に酸素を導入層10を形成し、SiドープAlIn
As電子供給層4中の電子濃度を低下させる。
Next, as shown in FIG.
5, a pattern having an opening is formed at the drain end of the gate, and Si-doped AlInAs immediately below the drain end of the gate is formed.
In order to reduce the electron concentration in the electron supply layer 4, oxygen is introduced into the Si-doped AlInAs electron supply layer 4 by using an ozone ashing device generally used in the semiconductor process (substrate temperature 70 ° C., atmospheric pressure). , 15 minutes). Then, the photoresist 15 is peeled off, and heat treatment is performed at 400 ° C. for 5 minutes to form the oxygen-introduced layer 10 in the Si-doped AlInAs electron supply layer 4.
The electron concentration in the As electron supply layer 4 is reduced.

【0028】図6は、フォトレジスト層を除去した後の
HEMTの略断面図である。同じウェハ内にオゾンアッ
シング処理なしのHEMTも同時に作製した。その結
果、ゲート・ソース間抵抗はいずれも0.2Ω/mmで
オゾンアッシング処理の有無の差がなく、ゲート・ドレ
イン間容量は、オゾンアッシング処理しないものが21
1fF/mmであったが、オゾンアッシング処理により
156fF/mmに低下した。また、ゲート・ドレイン
間耐圧(Idg=10mA/mm)がオゾンアッシング
処理なしの場合7Vであったものがオゾンアッシング処
理により21Vに向上し、低ゲート・ドレイン間容量C
gd、高ゲート・ドレイン間耐圧のHEMTが得られ
た。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the HEMT after removing the photoresist layer. A HEMT without ozone ashing treatment was also produced in the same wafer at the same time. As a result, the resistance between the gate and the source is 0.2 Ω / mm, there is no difference between the presence and absence of the ozone ashing treatment, and the capacitance between the gate and the drain is 21 ohms / mm.
Although it was 1 fF / mm, it decreased to 156 fF / mm by the ozone ashing treatment. Further, the gate-drain breakdown voltage (Idg = 10 mA / mm) was 7 V without ozone ashing treatment, but was improved to 21 V by ozone ashing treatment, resulting in a low gate-drain capacitance C.
A HEMT having gd and a high gate-drain breakdown voltage was obtained.

【0029】図5の酸素導入の工程において、上記のオ
ゾンにさらす方法以外に、酸素プラズマにさらす方法が
可能であり、半導体プロセスで一般的に用いられている
平行平板酸素アッシング装置、バレル型酸素アッシング
装置、リモートプラズマ型酸素アッシング装置が利用で
きる。
In the step of introducing oxygen in FIG. 5, in addition to the method of exposing to ozone as described above, a method of exposing to oxygen plasma is possible, and a parallel plate oxygen ashing device and a barrel type oxygen which are generally used in a semiconductor process are available. An ashing device and a remote plasma type oxygen ashing device can be used.

【0030】前記の熱処理での必要な温度は220〜4
80℃である。220℃未満では、導入した酸素が電子
濃度を低下させる効果が不十分であり、480℃以上で
は熱拡散によりAlInAs/GaInAs層のヘテロ
接合の境界面が劣化し、特性を劣化させる。
The temperature required for the above heat treatment is 220 to 4
It is 80 ° C. If it is lower than 220 ° C., the effect of the introduced oxygen to lower the electron concentration is insufficient, and if it is 480 ° C. or higher, the interface of the heterojunction of the AlInAs / GaInAs layer deteriorates due to thermal diffusion, and the characteristics deteriorate.

【0031】より好ましくは、300〜450℃であ
る。300℃未満では酸素導入によるダメージの回復が
遅く処理時間が長くかかり、450℃以上ではSiドー
プAlInAs層中のSiドナーの拡散が始まり、素子
特性を劣化させてしまう。
More preferably, it is 300 to 450 ° C. If the temperature is lower than 300 ° C., the recovery of damage due to oxygen introduction is slow and the processing time is long, and if the temperature is 450 ° C. or higher, the diffusion of Si donors in the Si-doped AlInAs layer starts to deteriorate the device characteristics.

【0032】ダメージの回復を十分に行なわないと、酸
素を導入した部分がゲートリーク電流の電流経路とな
り、ゲート・ドレイン間耐圧の劣化が生じる。このこと
から、ダメージの比較的大きい上記平行平板酸素アッシ
ング装置や、後述のバレル型アッシング装置を使った場
合は、熱処理は330℃以上が望ましい。
If the damage is not sufficiently recovered, the portion into which oxygen is introduced serves as a current path for the gate leak current, and the breakdown voltage between the gate and the drain deteriorates. From this, when the parallel plate oxygen ashing device which causes relatively large damage or the barrel type ashing device to be described later is used, the heat treatment is preferably 330 ° C. or higher.

【0033】次に述べる第2の実施例は、酸素を導入す
る他の一例であって、第1の実施例と異なるところは、
エピタキシャル層の成長方法がMOCVD法であること
と、酸素導入にバレル型酸素アッシング装置を用いるこ
とと、熱処理の条件等である。
The second embodiment described below is another example of introducing oxygen, and is different from the first embodiment in that
The growth method of the epitaxial layer is the MOCVD method, the barrel type oxygen ashing apparatus is used to introduce oxygen, the heat treatment conditions and the like.

【0034】まず、MOCVD法により半絶縁性InP
基板上に、250nm厚のアンドープAlInAsより
なるバッファ層、20nm厚のアンドープGaInAs
よりなるチャネル層、5nm厚のSiを5×1018cm
-3ドーピングしたSiドープAlInAsよりなる電子
供給層、20nm厚のアンドープAlInAsよりなる
ショットキ層、20nm厚のSiを5×1018cm-3
ーピングしたSiドープGaInAsよりなるコンタク
ト層を成長させる。これは図1と同様であるから図を省
略する。
First, semi-insulating InP is formed by MOCVD.
On the substrate, a buffer layer of undoped AlInAs having a thickness of 250 nm and undoped GaInAs having a thickness of 20 nm are formed.
Channel layer consisting of 5 nm thick Si of 5 × 10 18 cm
An electron supply layer made of -3 doped Si-doped AlInAs, a Schottky layer made of undoped AlInAs having a thickness of 20 nm, and a contact layer made of Si-doped GaInAs doped with Si of 5 nm 10 18 cm -3 are grown. This is the same as in FIG. 1, so the illustration is omitted.

【0035】次に、素子分離のために素子の不要な部分
は表面の成長層をエッチングし、InP基板を露出させ
る。これは図2と同様であるから図を省略する。
Then, the growth layer on the surface of the unnecessary portion of the element for element isolation is etched to expose the InP substrate. This is the same as that in FIG. 2, so the illustration is omitted.

【0036】次に、オーミック電極を形成するために通
常のフォト工程と蒸着とアロイ工程を経てAuGe/N
i/Auからなるソース電極およびドレイン電極を形成
する。これは図3と同様であるから図を省略する。
Next, in order to form an ohmic electrode, AuGe / N is subjected to a usual photo process, vapor deposition and alloy process.
A source electrode and a drain electrode made of i / Au are formed. This is the same as that in FIG. 3, so the illustration is omitted.

【0037】次に、ショットキ電極を形成するために、
通常工程によりゲート電極形成パターンをフォト工程に
より形成し、成長層表面のSiドープGaInAsコン
タクト層をそのフォトレジストをマスクにエッチング
し、蒸着工程を経て、Ti/Pt/Auからなるゲート
電極をアンドープAlInAsショットキ層上に形成す
る。これは図4と同様であるから図を省略する。
Next, in order to form a Schottky electrode,
A gate electrode formation pattern is formed by a photo process by a normal process, the Si-doped GaInAs contact layer on the surface of the growth layer is etched by using the photoresist as a mask, and a gate electrode made of Ti / Pt / Au is undoped AlInAs through a vapor deposition process. It is formed on the Schottky layer. This is the same as in FIG. 4, so the illustration is omitted.

【0038】次に、図7に示すように、フォトレジスト
でゲートのドレイン端に開口を持ったパターンを形成
し、ゲートのドレイン端直下のSiドープAlInAs
電子供給層4中の電子濃度を低下させるため、半導体プ
ロセスに一般的に用いられているバレル型酸素アッシン
グ装置を用い、酸素プラズマにより、SiドープAlI
nAs電子供給層4中に酸素を導入する(基板温度10
0℃、酸素圧力0.7Torr、RF電力100W、5
分間処理)。その後フォトレジストを剥離し、350℃
5分間の熱処理を行なうことで、酸素導入層を形成し、
SiドープAlInAs電子供給層4中の電子濃度を低
下させる。この断面図は図6と同様であるから図を省略
する。
Next, as shown in FIG. 7, a pattern having an opening at the drain end of the gate is formed with a photoresist, and Si-doped AlInAs immediately below the drain end of the gate is formed.
In order to reduce the electron concentration in the electron supply layer 4, a barrel-type oxygen ashing device generally used in a semiconductor process is used, and Si-doped AlI is formed by oxygen plasma.
Oxygen is introduced into the nAs electron supply layer 4 (substrate temperature 10
0 ° C, oxygen pressure 0.7 Torr, RF power 100W, 5
Processing for minutes). After that, the photoresist is peeled off, and 350 ° C
By performing a heat treatment for 5 minutes, an oxygen introduction layer is formed,
The electron concentration in the Si-doped AlInAs electron supply layer 4 is reduced. This sectional view is similar to that of FIG.

【0039】同じウェハ内に酸素アッシング処理なしの
HEMTも同時に作製した。その結果、ゲート・ソース
間抵抗は、いずれも0.2Ω/mmで酸素アッシング処
理の有無の差がなく、ゲート・ドレイン間容量は酸素ア
ッシング処理しないものが211fF/mmであったも
のが、酸素アッシング処理により113fF/mmに低
下した。また、ゲート・ドレイン間耐圧(Idg=10
mA/mm)が酸素アッシング処理なしの場合7Vであ
ったものが、酸素アッシング処理により23Vに向上
し、低ゲート・ドレイン間容量Cgd、高ゲート・ドレ
イン間耐圧のHEMTが得られた。
A HEMT without the oxygen ashing process was also produced in the same wafer at the same time. As a result, the resistance between the gate and the source was 0.2 Ω / mm, and there was no difference between the presence and absence of the oxygen ashing treatment, and the capacitance between the gate and the drain was 211 fF / mm when the oxygen ashing treatment was not performed. It decreased to 113 fF / mm by the ashing process. In addition, the gate-drain breakdown voltage (Idg = 10
The current (mA / mm) was 7 V without the oxygen ashing treatment, but was improved to 23 V by the oxygen ashing treatment, and a HEMT having a low gate-drain capacitance Cgd and a high gate-drain breakdown voltage was obtained.

【0040】図11は、バレル型酸素アッシング装置を
用い、基板温度100℃、酸素圧0.7Torr、RF
電力100W、で5分間処理し、その後330℃1分間
の熱処理を行なったときのSIMS(2次イオン質量分
析計)分析した酸素のプロファイルを示す。図より明ら
かなように、N- AlInAs層が存在する230〜2
80Å付近に1E18cm-3程度の酸素導入層が形成さ
れていることがわかる。また、同様に処理したn- Al
InAs電子供給層の電子濃度は、ホール測定より7E
18cm-3から5E18cm-3に低下したことを確認し
た。
In FIG. 11, a barrel type oxygen ashing apparatus is used, the substrate temperature is 100 ° C., the oxygen pressure is 0.7 Torr, and the RF is used.
The oxygen profile analyzed by SIMS (secondary ion mass spectrometer) when heat-treated at a power of 100 W for 5 minutes and then at 330 ° C. for 1 minute is shown. As is clear from the figure, the presence of the N -- AlInAs layer 230-2
It can be seen that an oxygen introduction layer of about 1E18 cm −3 is formed near 80 Å. Also, similarly treated n - Al
The electron concentration of the InAs electron supply layer was 7E from the hole measurement.
It was confirmed that was reduced from 18cm -3 to 5E18cm -3.

【0041】第3の実施例は、フッ素を導入する一実施
例である。第1および第2の実施例と同様に、MBE法
により半絶縁性InP基板上に、前述の各実施例と同様
な厚さの、バッファ層,チャネル層,電子供給層,ショ
ットキ層,コンタクト層を成長させる。
The third embodiment is one in which fluorine is introduced. Similar to the first and second embodiments, the buffer layer, the channel layer, the electron supply layer, the Schottky layer, and the contact layer having the same thickness as those in the above-described embodiments are formed on the semi-insulating InP substrate by the MBE method. Grow.

【0042】次に、第1および第2の実施例と同様に素
子分離のために素子の不要な部分は表面の成長層をエッ
チングし、InP基板を露出させる。
Next, as in the first and second embodiments, the growth layer on the surface of the unnecessary portion of the element is etched for element isolation to expose the InP substrate.

【0043】次に前述の実施例と同様に、オーミック電
極を形成するために通常のフォト工程と蒸着工程とアロ
イ工程を経て、AuGe/Ni/Auからなるソース電
極およびドレイン電極を形成する。
Then, similarly to the above-mentioned embodiment, the source electrode and the drain electrode made of AuGe / Ni / Au are formed through the usual photo process, vapor deposition process and alloy process for forming the ohmic electrode.

【0044】次に、前述の実施例と同様に、ショットキ
電極を生成するために、通常工程によりゲート電極形成
パターンをフォト工程により形成し、成長層表面のコン
タクト層をそのフォトレジストをマスクにエッチング
し、蒸着工程を経てTi/Pt/Auからなるゲート電
極をショットキ層上に形成する。
Next, in the same manner as in the above-described embodiment, in order to generate the Schottky electrode, a gate electrode forming pattern is formed by a photolithography process by a normal process, and the contact layer on the growth layer surface is etched by using the photoresist as a mask. Then, a gate electrode made of Ti / Pt / Au is formed on the Schottky layer through a vapor deposition process.

【0045】次に図8に示すように、フォトレジスト1
5でゲートのドレイン端に開口を持ったパターンを形成
し、ゲートのドレイン端直下のSiドープAlInAs
電子供給層4中の電子濃度を低下させるため、フッ酸で
2分間リンスする。エピタキシャル膜表面に十分フッ素
を吸着させ、水洗、乾燥後フォトレジスト15を剥離
し、400℃15分間の熱処理を行なうことで、Siド
ープAlInAs電子供給層4中にフッ素導入層11を
形成し、SiドープAlInAs電子供給層4中の電子
濃度を低下させる。図9はその断面図である。図6の酸
素導入層10がフッ素導入層11となる。
Next, as shown in FIG.
5, a pattern having an opening is formed at the drain end of the gate, and Si-doped AlInAs immediately below the drain end of the gate is formed.
In order to reduce the electron concentration in the electron supply layer 4, it is rinsed with hydrofluoric acid for 2 minutes. By sufficiently adsorbing fluorine on the surface of the epitaxial film, washing with water and drying, the photoresist 15 is peeled off, and heat treatment is performed at 400 ° C. for 15 minutes to form a fluorine introduction layer 11 in the Si-doped AlInAs electron supply layer 4, The electron concentration in the doped AlInAs electron supply layer 4 is reduced. FIG. 9 is a sectional view thereof. The oxygen introduction layer 10 of FIG. 6 becomes the fluorine introduction layer 11.

【0046】同じウェハ内にフッ酸リンス処理なしのH
EMTも同時に作製した。その結果、ゲート・ソース間
抵抗はいずれも0.2Ω/mmでフッ酸リンス処理の有
無の差がなく、ゲート・ドレイン間容量は、フッ酸リン
ス処理がない場合211fF/mmであったものが、フ
ッ酸リンス処理により134fF/mmに低下した。ま
た、ゲート・ドレイン間耐圧(Idg=10mA/m
m)がフッ酸リンス処理なしのとき7Vからフッ酸リン
ス処理により18Vに向上し、高ゲート・ドレイン間耐
圧のHEMTが得られた。
H without hydrofluoric acid rinsing in the same wafer
EMT was also produced at the same time. As a result, the resistance between the gate and the source was 0.2 Ω / mm, there was no difference between the presence and absence of the hydrofluoric acid rinse treatment, and the capacitance between the gate and the drain was 211 fF / mm without the hydrofluoric acid rinse treatment. , And decreased to 134 fF / mm by the hydrofluoric acid rinse treatment. In addition, the breakdown voltage between the gate and the drain (Idg = 10 mA / m
When m) was not subjected to the hydrofluoric acid rinse treatment, it was increased from 7 V to 18 V by the hydrofluoric acid rinse treatment, and a HEMT having a high gate-drain breakdown voltage was obtained.

【0047】フッ素導入の場合、熱処理での必要な温度
は350〜480℃である。350℃未満では導入した
フッ素が電子濃度を低下させる効果が不十分であり、4
80℃以上では熱拡散によりAlInAs/GaInA
s層のヘテロ接合の境界面が劣化し、特性を劣化させ
る。より好ましくは、380〜450℃である。
In the case of introducing fluorine, the temperature required for the heat treatment is 350 to 480 ° C. If the temperature is lower than 350 ° C, the effect of the introduced fluorine to reduce the electron concentration is insufficient, and 4
AlInAs / GaInA due to thermal diffusion above 80 ° C
The boundary surface of the heterojunction of the s layer deteriorates, and the characteristics deteriorate. More preferably, it is 380-450 degreeC.

【0048】380℃未満ではフッ素導入の処理時間が
長くかかり、450℃以上ではSiドープAlInAs
層中のSiドナーの拡散が始まり、素子特性を劣化させ
てしまう。
If the temperature is lower than 380 ° C., it takes a long time to introduce fluorine, and if the temperature is 450 ° C. or higher, Si-doped AlInAs is used.
Diffusion of Si donors in the layer starts, deteriorating device characteristics.

【0049】SiドープAlInAs層中の電子濃度の
低下量は、フッ酸のリンス時間と熱処理温度、処理時間
をパラメータに任意に設定できる。
The amount of decrease in the electron concentration in the Si-doped AlInAs layer can be arbitrarily set by using the rinse time of hydrofluoric acid, the heat treatment temperature, and the treatment time as parameters.

【0050】第4の実施例はフッ素導入の他の実施例で
ある。第3の実施例と異なるところは、エピタキシャル
層の成長方法とフッ素導入方法である。
The fourth embodiment is another embodiment of introducing fluorine. The difference from the third embodiment lies in the epitaxial layer growth method and the fluorine introduction method.

【0051】まず、MOCVD法により半絶縁性InP
基板上に、第1および第2の実施例と同様なバッファ
層,チャネル層,電子供給層,ショットキ層,コンタク
ト層を成長させる。
First, semi-insulating InP is formed by MOCVD.
A buffer layer, a channel layer, an electron supply layer, a Schottky layer, and a contact layer similar to those in the first and second embodiments are grown on the substrate.

【0052】次に第1および第2の実施例と同様に素子
分離のために素子の不要な部分は表面の成長層をエッチ
ングしInP基板を露出させる。
Next, as in the first and second embodiments, the growth layer on the surface of the unnecessary portion of the element is etched for element isolation to expose the InP substrate.

【0053】次に、第1および第2の実施例と同様にオ
ーミック電極を形成するために通常のフォト工程と蒸着
工程とアロイ工程を経てAuGe/Ni/Auからなる
ソース電極およびドレイン電極を形成する。
Next, similarly to the first and second embodiments, a source electrode and a drain electrode made of AuGe / Ni / Au are formed through the usual photo process, vapor deposition process and alloy process in order to form an ohmic electrode. To do.

【0054】次に、第1および第2の実施例と同様に、
ショットキ電極を形成するために、通常工程によりゲー
ト電極形成パターンをフォト工程により形成し、成長層
表面のコンタクト層をそのフォトレジストをマスクにエ
ッチングし、蒸着工程を経てTi/Pt/Auからなる
ゲート電極9をショットキ層上に形成する。
Next, as in the first and second embodiments,
In order to form a Schottky electrode, a gate electrode formation pattern is formed by a photo process in a normal process, a contact layer on the surface of the growth layer is etched by using the photoresist as a mask, and a gate made of Ti / Pt / Au is formed through a vapor deposition process. The electrode 9 is formed on the Schottky layer.

【0055】次に図10に示すように、フォトレジスト
15で、ゲートのドレイン端に開口を持ったパターンを
形成し、ゲートのドレイン端直下のSiドープAlIn
As電子供給層4中の電子濃度を低下させるため、半導
体プロセスで一般的に用いられているバレル型プラズマ
処理装置を用い、CF4 プラズマ処理によりSiドープ
AlInAs電子供給層4中にフッ素を導入する(基板
温度100℃フッ素圧0.4Torr、RF電力100
W、5分間処理)ことによりフッ素導入層11を形成
し、その後前記の実施例と同様な熱処理を行なう。これ
によりSiドープAlInAs電子供給層4中の電子濃
度を低下させる。その断面図は図9と同様であるから省
略する。
Next, as shown in FIG. 10, a pattern having an opening at the drain end of the gate is formed in the photoresist 15, and Si-doped AlIn immediately below the drain end of the gate is formed.
In order to reduce the electron concentration in the As electron supply layer 4, fluorine is introduced into the Si-doped AlInAs electron supply layer 4 by CF 4 plasma treatment using a barrel-type plasma treatment apparatus generally used in semiconductor processes. (Substrate temperature 100 ° C, Fluorine pressure 0.4 Torr, RF power 100
W for 5 minutes) to form the fluorine-introduced layer 11, and then the same heat treatment as in the above-mentioned embodiment is performed. This reduces the electron concentration in the Si-doped AlInAs electron supply layer 4. Its sectional view is similar to that of FIG.

【0056】同じウェハ内にCF4 プラズマ処理なしの
HEMTも同時に作製した。その結果、ゲート・ソース
間抵抗はいずれも0.2Ω/mmでCF4 プラズマ処理
の有無の差がなく、ゲート・ドレイン間容量はCF4
ラズマ処理なしの場合211fF/mmだったものが、
CF4 プラズマ処理により173fF/mmに低下し
た。また、ゲート・ドレイン間耐圧(Idg=10mA
/mm)がCF4 プラズマ処理なしの場合7Vであった
ものがCF4 プラズマ処理により16Vに向上し、低ゲ
ート・ドレイン間容量Cgd、高ゲート・ドレイン間耐
圧のHEMTが得られた。
HEMTs without CF 4 plasma treatment were also prepared in the same wafer at the same time. As a result, the resistance between the gate and the source was 0.2 Ω / mm, there was no difference between the presence and absence of the CF 4 plasma treatment, and the capacitance between the gate and the drain was 211 fF / mm without the CF 4 plasma treatment.
It was reduced to 173 fF / mm by CF 4 plasma treatment. In addition, breakdown voltage between gate and drain (Idg = 10 mA
/ Mm) was 7 V without the CF 4 plasma treatment, but was improved to 16 V by the CF 4 plasma treatment, and a HEMT with a low gate-drain capacitance Cgd and a high gate-drain breakdown voltage was obtained.

【0057】フッ素の導入には、CF4 プラズマにさら
す以外に、CHF3 ,CH2 2 ,C3 8 およびSF
6 のいずれかのプラズマにさらす方法が可能であり、半
導体プロセスで一般的に用いられている平行平板プラズ
マ装置、リモートプラズマ装置が利用できる。
For introducing fluorine, in addition to exposure to CF 4 plasma, CHF 3 , CH 2 F 2 , C 3 F 8 and SF
The method of exposing to plasma in any of 6 can be used, and a parallel plate plasma apparatus and a remote plasma apparatus generally used in the semiconductor process can be used.

【0058】SiドープAlInAs層中の電子濃度の
低下量は、フッ素化合物ガス種、ガスの分圧、プラズマ
処理時間をパラメータに任意に設定できる。
The amount of decrease in the electron concentration in the Si-doped AlInAs layer can be arbitrarily set by using the fluorine compound gas species, the partial pressure of the gas, and the plasma processing time as parameters.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、高いゲ
ート・ドレイン間耐圧を確保しつつ、高電流密度動作可
能なHEMTおよびその製造方法を提供でき、HEMT
を用いたパワーアンプなどのMMICの発展に寄与す
る。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a HEMT capable of operating at a high current density while ensuring a high gate-drain breakdown voltage, and a method for manufacturing the HEMT.
Contributing to the development of MMICs such as power amplifiers using

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例の一工程の略断面図であ
る。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a step of the first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例の一工程の略断面図であ
る。
FIG. 2 is a schematic sectional view of a step of the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施例の一工程の略断面図であ
る。
FIG. 3 is a schematic sectional view of a step of the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施例の一工程の略断面図であ
る。
FIG. 4 is a schematic sectional view of a step of the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施例の一工程の略断面図であ
る。
FIG. 5 is a schematic sectional view of a step of the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1の実施例の完成品の略断面図であ
る。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the finished product of the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第2の実施例の一工程の略断面図であ
る。
FIG. 7 is a schematic sectional view of a step of the second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3の実施例の一工程の略断面図であ
る。
FIG. 8 is a schematic sectional view of a step of the third embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第3の実施例の完成品の略断面図であ
る。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of the finished product of the third embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第4の実施例の一工程の略断面図で
ある。
FIG. 10 is a schematic sectional view of a step of the fourth embodiment of the present invention.

【図11】酸素導入層を設けた一例のSIMSプロファ
イル図である。
FIG. 11 is an SIMS profile diagram of an example in which an oxygen introduction layer is provided.

【図12】従来のHEMTの一工程の略断面図である。FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of one step of a conventional HEMT.

【図13】従来のHEMT製造の一工程の略断面図であ
る。
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of one step of manufacturing a conventional HEMT.

【図14】従来のHEMT製造の一工程の略断面図であ
る。
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of one step of manufacturing a conventional HEMT.

【図15】従来のHEMT製造の一工程の略断面図であ
る。
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view of one step of manufacturing a conventional HEMT.

【図16】従来のHEMT製造の一工程の略断面図であ
る。
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view of one step of manufacturing a conventional HEMT.

【図17】従来のHEMTの一例の略断面図である。FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of an example of a conventional HEMT.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半絶縁性InP基板 2 バッファ層 3 チャネル層 4 電子供給層 5,24 ショットキ層 6 コンタクト層 7,26 ソース電極 8,27 ドレイン電極 9,29 ゲート電極 10 酸素導入層 11 フッ素導入層 15 フォトレジスト 21 半絶縁性GaAs基板 22 アンドープAlGaAsバッファ層 23 アンドープGaAsチャネル層 24 n型AlGaAsショットキ層 25 n型GaAsコンタクト層 1 Semi-insulating InP substrate 2 buffer layers 3 channel layers 4 Electron supply layer 5,24 Schottky layer 6 Contact layer 7,26 Source electrode 8,27 drain electrode 9,29 Gate electrode 10 Oxygen introduction layer 11 Fluorine introduction layer 15 photoresist 21 Semi-insulating GaAs substrate 22 Undoped AlGaAs buffer layer 23 Undoped GaAs channel layer 24 n-type AlGaAs Schottky layer 25 n-type GaAs contact layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/338 H01L 29/778 H01L 29/812 H01L 21/265 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/338 H01L 29/778 H01L 29/812 H01L 21/265

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体基板上にエピタキシャル成長され
たAlInAs/GaInAs系高電子移動度トランジ
スタにおいて、そのゲート・ドレイン間のみの電子供給
層中に酸素導入層が存在することを特徴とする高電子移
動度トランジスタ。
1. An AlInAs / GaInAs high electron mobility transistor epitaxially grown on a semiconductor substrate, wherein an oxygen introduction layer is present only in the electron supply layer between the gate and drain of the high electron mobility transistor. Transistor.
【請求項2】 半導体基板上にエピタキシャル成長され
たAlInAs/GaInAs系高電子移動度トランジ
スタにおいて、そのゲート・ドレイン間のみの電子供給
層中にフッ素導入層が存在することを特徴とする高電子
移動度トランジスタ。
2. An AlInAs / GaInAs high electron mobility transistor epitaxially grown on a semiconductor substrate, wherein a fluorine-introduced layer is present only in the electron supply layer between the gate and drain of the high electron mobility transistor. Transistor.
【請求項3】 InP基板上に形成されたアンドープA
lInAs層、該アンドープAlInAs層直上に形成
されたアンドープGaInAs層、該アンドープGaI
nAs層上に形成されたSiドープAlInAs電子供
給層を有することを特徴とする請求項1または2記載の
高電子移動度トランジスタ。
3. An undoped A formed on an InP substrate.
lInAs layer, formed directly on the undoped AlInAs layer
Undoped GaInAs layer, said undoped GaI
Si-doped AlInAs electrode formed on nAs layer
3. The method according to claim 1 or 2, characterized by having a feed layer.
High electron mobility transistor.
【請求項4】 半導体基板上にエピタキシャル成長され
たAlInAs/GaInAs系高電子移動度トランジ
スタにおいて、そのゲート・ドレイン間のみの電子供給
層中に酸素を導入し熱処理を行なうことによりそのゲー
ト・ドレイン間のみの電子供給層の電子濃度を減少させ
ることを特徴とする高電子移動度トランジスタの製造方
法。
4. In an AlInAs / GaInAs high electron mobility transistor epitaxially grown on a semiconductor substrate , electrons are supplied only between its gate and drain.
A method of manufacturing a high electron mobility transistor, which comprises reducing the electron concentration of an electron supply layer only between the gate and drain by introducing oxygen into the layer and performing heat treatment.
【請求項5】 InP基板上に形成されたアンドープA
lInAs層、該アンドープAlInAs層直上に形成
されたアンドープGaInAs層、該アンドープGaI
nAs層上に形成されたSiドープAlInAs電子供
給層を有するAlInAs/GaInAs系高電子移動
度トランジスタにおいて、そのゲート・ドレイン間のみ
の電子供給層中に酸素を導入し熱処理を行なうことによ
りそのゲート・ドレイン間のみの電子供給層の電子濃度
を減少させることを特徴とする高電子移動度トランジス
タの製造方法。
5. An undoped A formed on an InP substrate.
lInAs layer, formed directly on the undoped AlInAs layer
Undoped GaInAs layer, said undoped GaI
Si-doped AlInAs electrode formed on nAs layer
AlInAs / GaInAs system high electron transfer having a supply layer
Degree transistor, only between its gate and drain
By introducing oxygen into the electron supply layer of
Electron concentration in the electron supply layer only between the gate and drain
High electron mobility transistor characterized by reducing
Manufacturing method.
【請求項6】 半導体基板表面をオゾンにさらすことに
より酸素を導入することを特徴とする請求項4または5
記載の高電子移動度トランジスタの製造方法。
6. The method according to claim 4, wherein oxygen is introduced by exposing the surface of the semiconductor substrate to ozone.
A method for manufacturing the high electron mobility transistor described.
【請求項7】 半導体基板表面を酸素プラズマ処理する
ことにより酸素を導入することを特徴とする請求項4ま
たは5記載の高電子移動度トランジスタの製造方法。
7. The method according to claim 4, wherein oxygen is introduced by subjecting the surface of the semiconductor substrate to oxygen plasma treatment.
Or a method of manufacturing a high electron mobility transistor according to item 5 .
【請求項8】 酸素の導入後の熱処理が220℃から4
80℃であることを特徴とする請求項4〜6または7
載の高電子移動度トランジスタの製造方法。
8. The heat treatment after the introduction of oxygen is performed at 220 ° C. to 4 ° C.
It is 80 degreeC , The manufacturing method of the high electron mobility transistor of Claim 4-6 or 7 characterized by the above-mentioned.
【請求項9】 半導体基板上にエピタキシャル成長され
たAlInAs/GaInAs系高電子移動度トランジ
スタにおいて、そのゲート・ドレイン間のみの電子供給
層中にフッ素を導入し熱処理を行なうことにより、その
ゲート・ドレイン間のみの電子供給層の電子濃度を減少
させることを特徴とする高電子移動度トランジスタの製
造方法。
9. In an AlInAs / GaInAs high electron mobility transistor epitaxially grown on a semiconductor substrate , electrons are supplied only between its gate and drain.
A method for manufacturing a high electron mobility transistor, which comprises reducing the electron concentration of an electron supply layer only between the gate and the drain by introducing fluorine into the layer and performing heat treatment.
【請求項10】 InP基板上に形成されたアンドープ
AlInAs層、該アンドープAlInAs層直上に形
成されたアンドープGaInAs層、該アンドープGa
InAs層上に形成されたSiドープAlInAs電子
供給層を有するAlInAs/GaInAs系高電子移
動度トランジスタにおいて、そのゲート・ドレイン間の
みの電子供給層中にフッ素を導入し熱処理を行なうこと
によりそのゲート・ドレイン間のみの電子供給層の電子
濃度を減少させることを特徴とする高電子移動度トラン
ジスタの製造方法。
10. An undoped substrate formed on an InP substrate
AlInAs layer, formed directly on the undoped AlInAs layer
Formed undoped GaInAs layer, the undoped Ga layer
Si-doped AlInAs electrons formed on the InAs layer
AlInAs / GaInAs system high electron transfer with supply layer
In the mobility transistor, between its gate and drain
Introducing fluorine into the electron supply layer
The electrons in the electron supply layer only between the gate and drain
High electron mobility transformer characterized by decreasing concentration
Method of manufacturing the transistor.
【請求項11】 フッ酸リンスおよび熱処理によりフッ
素を導入することを特徴とする請求項9または10記載
の高電子移動度トランジスタの製造方法。
11. The method of manufacturing a high electron mobility transistor according to claim 9, wherein fluorine is introduced by rinsing with hydrofluoric acid and heat treatment.
【請求項12】 フッ素化合物ガスのプラズマにさらす
ことによりフッ素を導入することを特徴とする請求項
9,10または11記載の高電子移動度トランジスタの
製造方法。
12. Fluorine is introduced by exposing it to plasma of a fluorine compound gas.
9. A method of manufacturing a high electron mobility transistor according to 9, 10, or 11 .
【請求項13】 フッ素化合物がCF4 であることを特
徴とする請求項12記載の高電子移動度トランジスタの
製造方法。
13. The method for manufacturing a high electron mobility transistor according to claim 12, wherein the fluorine compound is CF 4 .
【請求項14】 フッ素化合物がCHF3 ,CH
2 2 ,C3 8 およびSF6 のいずれかであることを
特徴とする請求項12記載の高電子移動度トランジスタ
の製造方法。
14. The fluorine compound is CHF 3 , CH
13. The method for manufacturing a high electron mobility transistor according to claim 12, wherein the method is any one of 2 F 2 , C 3 F 8 and SF 6 .
【請求項15】 フッ素の導入後の熱処理温度は350
℃から480℃であることを特徴とする請求項9〜13
または14記載の高電子移動度トランジスタの製造方
法。
15. The heat treatment temperature after the introduction of fluorine is 350.
Claim, characterized in that ° C. is 480 ° C. from 9-13
15. The method for manufacturing a high electron mobility transistor according to item 14 .
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