JPH03295229A - 化合物半導体装置の製造方法 - Google Patents
化合物半導体装置の製造方法Info
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- JPH03295229A JPH03295229A JP9738790A JP9738790A JPH03295229A JP H03295229 A JPH03295229 A JP H03295229A JP 9738790 A JP9738790 A JP 9738790A JP 9738790 A JP9738790 A JP 9738790A JP H03295229 A JPH03295229 A JP H03295229A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は化合物半導体装置の製造方法に関し、特に詳細
には、ショットキーゲートを有する化合物半導体装置の
製造方法に関する。
には、ショットキーゲートを有する化合物半導体装置の
製造方法に関する。
近年、ＧａＡｓ金属−半導体接合電界効果トランジスタ
（以下、ＧａＡｓ−ＭＥＳＦＥＴという）がその動作速
度の高速性の点で注目されており、その製造方法として
は、一般に自己整合プロセスを使用しており、まずショ
ットキー電極をマスクとしてｎ＋導電層をイオン注入に
より形成し、ゲート電極とｎ＋導電層の間隔を狭めｎ層
の表面空乏層に基づく寄生抵抗を減少させている。この
自己整合プロセスでは耐熱性のある高融点ゲート金属を
使用した耐熱ゲートプロセスが採用されている。二のプ
ロセスでは、ゲート金属を形成する前にゲート領域を塩
酸水でエツチングし、その表面を洗浄した後、ゲート金
属を形成している。
（以下、ＧａＡｓ−ＭＥＳＦＥＴという）がその動作速
度の高速性の点で注目されており、その製造方法として
は、一般に自己整合プロセスを使用しており、まずショ
ットキー電極をマスクとしてｎ＋導電層をイオン注入に
より形成し、ゲート電極とｎ＋導電層の間隔を狭めｎ層
の表面空乏層に基づく寄生抵抗を減少させている。この
自己整合プロセスでは耐熱性のある高融点ゲート金属を
使用した耐熱ゲートプロセスが採用されている。二のプ
ロセスでは、ゲート金属を形成する前にゲート領域を塩
酸水でエツチングし、その表面を洗浄した後、ゲート金
属を形成している。
しかし、上記洗浄方法では、基板表面の不純物が十分に
除去できず、ゲート電極形成後のイオン注入後のアニー
ル（８００℃以上の高温で行う）によりゲート金属とＧ
ａＡｓ界面に気泡が生じたり、また、ゲート金属形成前
の洗浄の際、基板表面に不純物が残留し、その結果所望
の特性を有する電界効果トランジスタの製品歩留まりを
高くすることが難しかった。
除去できず、ゲート電極形成後のイオン注入後のアニー
ル（８００℃以上の高温で行う）によりゲート金属とＧ
ａＡｓ界面に気泡が生じたり、また、ゲート金属形成前
の洗浄の際、基板表面に不純物が残留し、その結果所望
の特性を有する電界効果トランジスタの製品歩留まりを
高くすることが難しかった。
本発明は、上記課題を解決する化合物半導体装置の製造
方法を提供することを目的とする。
方法を提供することを目的とする。
本発明の化合物半導体装置の製造方法は、高融点金属の
ゲートを有する化合物半導体装置の製造方法であって、
ゲート金属を形成する前に少なくともゲート領域に対し
高周波出力４５Ｗ乃至５５Ｗでアルゴンガス流量１３５
ｓｅｃｍ乃至１６５ＳＣＣｍの条件でアルゴンプラズマ
処理を５０秒乃至７０秒行うプラズマ工程と、このプラ
ズマ工程の直後にゲート金属をゲート領域上に形成する
ゲート金属形成工程とを含むことを特徴とする。
ゲートを有する化合物半導体装置の製造方法であって、
ゲート金属を形成する前に少なくともゲート領域に対し
高周波出力４５Ｗ乃至５５Ｗでアルゴンガス流量１３５
ｓｅｃｍ乃至１６５ＳＣＣｍの条件でアルゴンプラズマ
処理を５０秒乃至７０秒行うプラズマ工程と、このプラ
ズマ工程の直後にゲート金属をゲート領域上に形成する
ゲート金属形成工程とを含むことを特徴とする。
本発明の方法では、先に説明したように構成しているた
め、アルゴンプラズマ処理によりゲート金属の形成され
るべき領域表面に損傷を与えないで炭素（Ｃ）及び／ま
たは酸素（０）等の不純物を排除することができる。こ
れにより、基板表面にダメージを与えず、この表面に形
成したゲート金属とＧａ Ａｓとの密着性を高めること
ができる。
め、アルゴンプラズマ処理によりゲート金属の形成され
るべき領域表面に損傷を与えないで炭素（Ｃ）及び／ま
たは酸素（０）等の不純物を排除することができる。こ
れにより、基板表面にダメージを与えず、この表面に形
成したゲート金属とＧａ Ａｓとの密着性を高めること
ができる。
以下図面を参照しつつ本発明に従う実施例について説明
する。
する。
同一符号を付した要素は同一機能を有するため重複する
説明は省略する。
説明は省略する。
第１図は本発明に従う化合物半導体装置の製造方法の一
実施例の各工程における化合物半導体装置の主要部分の
概略断面構造を示す。
実施例の各工程における化合物半導体装置の主要部分の
概略断面構造を示す。
まず、第１図（ａ）に示すように、ＧａＡｓ半導体基板
（以下基板という）１上にＳ ｌ ０２膜２をマスクと
してＳｉイオンを選択的に注入しｎ影領域３を形成する
。この状態を第１図（ａ）に示す。次にマスクとしたＳ
ｉＯ２膜２を除去しく第１図（ｂ）参照）、次いで、注
入したイオンを活性化するために８５０℃の温度で熱処
理しｎ形活性層３ａを形成する。
（以下基板という）１上にＳ ｌ ０２膜２をマスクと
してＳｉイオンを選択的に注入しｎ影領域３を形成する
。この状態を第１図（ａ）に示す。次にマスクとしたＳ
ｉＯ２膜２を除去しく第１図（ｂ）参照）、次いで、注
入したイオンを活性化するために８５０℃の温度で熱処
理しｎ形活性層３ａを形成する。
次に、イオン注入し、熱処理した表面１ａに対して、Ａ
「ガスを用いたプラズマ処理を施す。このプラズマ処理
は、高周波出力を５０ＷＳＡｒガス流量１５０ｓｅｃｍ
、１分間の条件で行う。このブラズーア処理により、半
導体基板表面に何等のダメージも残さないで、基板表面
の炭素、酸素等の不純物が除去される。この状態を第１
図（ｃ）に示す。
「ガスを用いたプラズマ処理を施す。このプラズマ処理
は、高周波出力を５０ＷＳＡｒガス流量１５０ｓｅｃｍ
、１分間の条件で行う。このブラズーア処理により、半
導体基板表面に何等のダメージも残さないで、基板表面
の炭素、酸素等の不純物が除去される。この状態を第１
図（ｃ）に示す。
次に、半導体基板全面に、スパッタ法を使用してタング
ステン／シリコン（Ｗ＠Ｓｉ）の膜４を５０００オング
ストロームの厚さに形成する。この状態を第１図（ｄ）
に示す。
ステン／シリコン（Ｗ＠Ｓｉ）の膜４を５０００オング
ストロームの厚さに形成する。この状態を第１図（ｄ）
に示す。
次にＣＦ ＋０２ガスを用いたプラズマエッチングによ
り、先に形成したｎ形活性層３ａ上に１．５μｍ長、１
０μｍまたは３０μｍ幅のゲート金属膜５を形成する。
り、先に形成したｎ形活性層３ａ上に１．５μｍ長、１
０μｍまたは３０μｍ幅のゲート金属膜５を形成する。
この状態を第１図（ｅ）に示す。
次にこのゲート金属膜５をマスクにして高ドーズのＳｉ
＋イオン注入を行う。これによりｎ＋層６を形成する（
第１図（ｆ）を参照）。
＋イオン注入を行う。これによりｎ＋層６を形成する（
第１図（ｆ）を参照）。
次に、５ＩＯ２膜７を堆積させて、８００℃、１５分間
熱処理を行い、アニール処理し、ｎ＋層６の注入したイ
オンの活性化を行う。次に、ＡｕＧ ｅ ／ Ａ ｕの
オーミック電極（図示せず）を形成し半導体装置を完成
させる。
熱処理を行い、アニール処理し、ｎ＋層６の注入したイ
オンの活性化を行う。次に、ＡｕＧ ｅ ／ Ａ ｕの
オーミック電極（図示せず）を形成し半導体装置を完成
させる。
ここで、ｎ 層６の活性化の際、高温で処理するため、
ゲート金属膜５と基板表面１ａとの間に不純物等が存在
すると、剥がれたりする。しかし、上記実施例の方法で
は、Ａｒプラズマ処理を行うことにより、基板表面には
何等のダメージをも与えことなく、不純物を除去してい
る。そのため、従来、発生していたゲート金属膜の膜剥
がれが防止でき、かつ基板表面にダメージが与えられな
いため、高性能な半導体装置が実現できた。
ゲート金属膜５と基板表面１ａとの間に不純物等が存在
すると、剥がれたりする。しかし、上記実施例の方法で
は、Ａｒプラズマ処理を行うことにより、基板表面には
何等のダメージをも与えことなく、不純物を除去してい
る。そのため、従来、発生していたゲート金属膜の膜剥
がれが防止でき、かつ基板表面にダメージが与えられな
いため、高性能な半導体装置が実現できた。
尚、Ａｒプラズマ処理の条件として、高周波出力を４５
Ｗ〜５５Ｗの範囲で変動させ、かつアルゴンガス流ｍ
１３５ ｓ ｃ ｃ ｍ 〜１６５ ｓ ｃ ｃ ｍの
範囲で変動させ、更に、処理時間を５０秒〜７０秒の範
囲で変動させ、それぞれの組み合わせ条件で実施したと
ころ、ゲート金属膜の膜剥がれや密着性不良は観察され
なかった。
Ｗ〜５５Ｗの範囲で変動させ、かつアルゴンガス流ｍ
１３５ ｓ ｃ ｃ ｍ 〜１６５ ｓ ｃ ｃ ｍの
範囲で変動させ、更に、処理時間を５０秒〜７０秒の範
囲で変動させ、それぞれの組み合わせ条件で実施したと
ころ、ゲート金属膜の膜剥がれや密着性不良は観察され
なかった。
本発明は上記実施例に限定されず種々の変形例が考えら
れ得る。
れ得る。
本発明の化合物半導体装置の製造方法では、先に説明し
たように、ゲート金属を形成する前に所定条件のもとて
のＡｒプラズマ処理を行うことにより、注入イオンの活
性化アニール処理において、ゲート金属の膜剥がれや密
着性不良が防止でき、化合物半導体装置の製品歩留まり
を上げることができる。
たように、ゲート金属を形成する前に所定条件のもとて
のＡｒプラズマ処理を行うことにより、注入イオンの活
性化アニール処理において、ゲート金属の膜剥がれや密
着性不良が防止でき、化合物半導体装置の製品歩留まり
を上げることができる。
第１図は本発明の化合物半導体製造装置の製造方法の一
実施例における各工程の半導体装置の断面構造図である
。 １・・・ＧａＡｓ半導体基板、１ａ・・・基板表面、２
．７・・・５ｉ０２膜、３・・・ｎ影領域、３ａ・・・
ｎ形活性層、５・・・ゲート金属膜、６・・・ｎ”層。 襲旋ダ’ｆ （軒ｆ） ｊ１１図（１）
実施例における各工程の半導体装置の断面構造図である
。 １・・・ＧａＡｓ半導体基板、１ａ・・・基板表面、２
．７・・・５ｉ０２膜、３・・・ｎ影領域、３ａ・・・
ｎ形活性層、５・・・ゲート金属膜、６・・・ｎ”層。 襲旋ダ’ｆ （軒ｆ） ｊ１１図（１）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 高融点金属のゲートを有する化合物半導体装置の製造
方法であって、 ゲート金属を形成する前に少なくともゲート領域に対し
高周波出力４５Ｗ乃至５５Ｗでアルゴンガス流量１３５
ｓｃｃｍ乃至１６５ｓｃｃｍの条件でアルゴンプラズマ
処理を５０秒乃至７０秒行うプラズマ工程と、 前記プラズマ工程の直後にゲート金属をゲート領域上に
形成するゲート金属形成工程とを含む化合物半導体装置
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9738790A JPH03295229A (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | 化合物半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9738790A JPH03295229A (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | 化合物半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03295229A true JPH03295229A (ja) | 1991-12-26 |
Family
ID=14191106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9738790A Pending JPH03295229A (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | 化合物半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03295229A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016149554A (ja) * | 2015-02-11 | 2016-08-18 | インフィネオン テクノロジーズ オーストリア アクチエンゲゼルシャフト | ショットキー接触部を有する半導体デバイスを製造するための方法 |
-
1990
- 1990-04-12 JP JP9738790A patent/JPH03295229A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016149554A (ja) * | 2015-02-11 | 2016-08-18 | インフィネオン テクノロジーズ オーストリア アクチエンゲゼルシャフト | ショットキー接触部を有する半導体デバイスを製造するための方法 |
| JP2018088539A (ja) * | 2015-02-11 | 2018-06-07 | インフィネオン テクノロジーズ オーストリア アクチエンゲゼルシャフト | ショットキー接触部を有する半導体デバイスを製造するための方法 |
| US10763339B2 (en) | 2015-02-11 | 2020-09-01 | Infineon Technologies Austria Ag | Method for manufacturing a semiconductor device having a Schottky contact |
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