JPH04320062A - 半導体集積回路装置 - Google Patents
半導体集積回路装置Info
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- JPH04320062A JPH04320062A JP11226191A JP11226191A JPH04320062A JP H04320062 A JPH04320062 A JP H04320062A JP 11226191 A JP11226191 A JP 11226191A JP 11226191 A JP11226191 A JP 11226191A JP H04320062 A JPH04320062 A JP H04320062A
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Landscapes
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- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電極と回路抵抗の材料
に特徴を有する化合物半導体装置を用いた半導体集積回
路装置に関する。
に特徴を有する化合物半導体装置を用いた半導体集積回
路装置に関する。
【0002】
【従来の技術】化合物半導体を用いた集積回路装置は、
高速・低消費電力性に優れ、将来の情報・通信機器用の
素子として開発が進められている。これらの化合物半導
体を用いた集積回路装置がもつ問題点の一つは、既存の
Siを用いた半導体集積回路装置に比較して製造上の歩
留りが低いことである。そこで、従来の化合物半導体集
積回路装置における横型装置の代表として、GaAs
MESFET、縦型装置の代表例としてGaAs/A
lGaAs HBTを例にとって説明する。
高速・低消費電力性に優れ、将来の情報・通信機器用の
素子として開発が進められている。これらの化合物半導
体を用いた集積回路装置がもつ問題点の一つは、既存の
Siを用いた半導体集積回路装置に比較して製造上の歩
留りが低いことである。そこで、従来の化合物半導体集
積回路装置における横型装置の代表として、GaAs
MESFET、縦型装置の代表例としてGaAs/A
lGaAs HBTを例にとって説明する。
【0003】図3は、従来のGaAs MESFET
集積回路装置の構成断面図である。この図において、4
1はGaAs半絶縁性基板、42はソース領域、43は
ドレイン領域、44はチャネル領域、45はソース電極
、46はドレイン電極、47はゲート電極、48は負荷
抵抗である。
集積回路装置の構成断面図である。この図において、4
1はGaAs半絶縁性基板、42はソース領域、43は
ドレイン領域、44はチャネル領域、45はソース電極
、46はドレイン電極、47はゲート電極、48は負荷
抵抗である。
【0004】従来のGaAs MESFET集積回路
装置は、例えば、GaAs半絶縁性基板41に、ソース
領域41とドレイン領域43、チャネル領域44が形成
され、これらの領域に、AuGe/Au(200/28
00Å)からなるソース電極45とドレイン電極46、
および、厚さ4000ÅのWSiからなるゲート電極4
7が形成され、また、GaAs半絶縁性基板41上に、
厚さ3000ÅのWSiNからなる負荷抵抗48が形成
されている。
装置は、例えば、GaAs半絶縁性基板41に、ソース
領域41とドレイン領域43、チャネル領域44が形成
され、これらの領域に、AuGe/Au(200/28
00Å)からなるソース電極45とドレイン電極46、
および、厚さ4000ÅのWSiからなるゲート電極4
7が形成され、また、GaAs半絶縁性基板41上に、
厚さ3000ÅのWSiNからなる負荷抵抗48が形成
されている。
【0005】上記のように、従来のGaAs MES
FETにおいては、負荷抵抗48を形成する材料とゲー
ト電極47を形成する材料が異なるため、ゲート電極4
7の形成と負荷抵抗48の形成を2つの工程によって形
成されていた。
FETにおいては、負荷抵抗48を形成する材料とゲー
ト電極47を形成する材料が異なるため、ゲート電極4
7の形成と負荷抵抗48の形成を2つの工程によって形
成されていた。
【0006】図4は、従来のGaAs/AlGaAs
HBT集積回路装置の構成断面図である。この図にお
いて、51はGsAs基板、52はi−AlGaAs層
、53はn+ −GaAs層、54はn−GaAs層、
55はp+ −GaAs層、56はn−AlGaAs層
、57はn+ −GaAs層、58はAuGe/Au(
200/3000Å)からなるエミッタ電極、59はA
u/Zn/Au(100/100/3000Å)からな
るベース電極、60はAuGe/Au(200/300
0Å)からなるコレクタ電極、61はWSiN層からな
る負荷抵抗である。
HBT集積回路装置の構成断面図である。この図にお
いて、51はGsAs基板、52はi−AlGaAs層
、53はn+ −GaAs層、54はn−GaAs層、
55はp+ −GaAs層、56はn−AlGaAs層
、57はn+ −GaAs層、58はAuGe/Au(
200/3000Å)からなるエミッタ電極、59はA
u/Zn/Au(100/100/3000Å)からな
るベース電極、60はAuGe/Au(200/300
0Å)からなるコレクタ電極、61はWSiN層からな
る負荷抵抗である。
【0007】従来のGaAs/AlGaAs HBT
集積回路装置においては、例えば、GsAs基板51の
上に、厚さ3000Åのi−AlGaAs層52、厚さ
3000Åのn+ −GaAs層53、厚さ2000Å
のn−GaAs層54、厚さ1000Åのp+ −Ga
As層55、厚さ2000Åのn−AlGaAs層56
、n+ −GaAs層57が形成され、n+ −GaA
s層57の上にAuGe/Au(200/3000Å)
からなるエミッタ電極58が、p+ −GaAs層55
の上にAu/Zn/Au(100/100/3000Å
)からなるベース電極59が、n+ −GaAs層53
の上にAuGe/Au(200/3000Å)からなる
コレクタ電極60が形成され、さらに、i−AlGaA
s層52の上に厚さ3000ÅのWSiN層からなる負
荷抵抗61が形成されている。
集積回路装置においては、例えば、GsAs基板51の
上に、厚さ3000Åのi−AlGaAs層52、厚さ
3000Åのn+ −GaAs層53、厚さ2000Å
のn−GaAs層54、厚さ1000Åのp+ −Ga
As層55、厚さ2000Åのn−AlGaAs層56
、n+ −GaAs層57が形成され、n+ −GaA
s層57の上にAuGe/Au(200/3000Å)
からなるエミッタ電極58が、p+ −GaAs層55
の上にAu/Zn/Au(100/100/3000Å
)からなるベース電極59が、n+ −GaAs層53
の上にAuGe/Au(200/3000Å)からなる
コレクタ電極60が形成され、さらに、i−AlGaA
s層52の上に厚さ3000ÅのWSiN層からなる負
荷抵抗61が形成されている。
【0008】この場合、上記のように、エミッタ電極、
コレクタ電極等のオーミック電極の材料はAuGa/A
u構造であり、負荷抵抗の材料はWSiNであるため、
これらを2つの工程によって形成していた。
コレクタ電極等のオーミック電極の材料はAuGa/A
u構造であり、負荷抵抗の材料はWSiNであるため、
これらを2つの工程によって形成していた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記の、図3に示され
るような従来のGaAsMESFETにおいては、負荷
抵抗48を形成する材料とゲート電極47を形成する材
料が異なるため、ゲート電極47の形成と負荷抵抗48
の形成を2つの工程によって形成する必要があり、また
、図4に示されるような、従来のGaAs/AlGaA
s HBT集積回路装置においては、負荷抵抗を形成
する材料とコレクタ電極等のオーミック電極を形成する
材料が異なるため、これらを形成するためるは2つの工
程を必要としていた。
るような従来のGaAsMESFETにおいては、負荷
抵抗48を形成する材料とゲート電極47を形成する材
料が異なるため、ゲート電極47の形成と負荷抵抗48
の形成を2つの工程によって形成する必要があり、また
、図4に示されるような、従来のGaAs/AlGaA
s HBT集積回路装置においては、負荷抵抗を形成
する材料とコレクタ電極等のオーミック電極を形成する
材料が異なるため、これらを形成するためるは2つの工
程を必要としていた。
【0010】そして、このように工程数が増加すると、
その各工程において歩留りの低下が生じる問題があった
。そこで、本発明は、これらの化合物半導体を用いた集
積回路装置において、電極と回路抵抗の製造工程の共通
化を図ることにより、可能な限り工程数を低減すること
を目的とする。
その各工程において歩留りの低下が生じる問題があった
。そこで、本発明は、これらの化合物半導体を用いた集
積回路装置において、電極と回路抵抗の製造工程の共通
化を図ることにより、可能な限り工程数を低減すること
を目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明にかかるMESF
ET、HEMT、HBT、HETあるいはRHETを用
いた半導体集積回路装置においては、WSi、TiSi
等のメタルシリサイドあるいはその窒化物またはNiC
r等の合金からなる電気抵抗材料層をゲート電極と回路
抵抗に共用した構成を採用した。
ET、HEMT、HBT、HETあるいはRHETを用
いた半導体集積回路装置においては、WSi、TiSi
等のメタルシリサイドあるいはその窒化物またはNiC
r等の合金からなる電気抵抗材料層をゲート電極と回路
抵抗に共用した構成を採用した。
【0012】また、本発明にかかるMESFET、HE
MT、HBT、HETあるいはRHETを用いた半導体
集積回路装置においては、AuGe/Au/WSiN等
のオーミック金属材料層をオーミック電極と回路抵抗に
共用した構成を採用した。
MT、HBT、HETあるいはRHETを用いた半導体
集積回路装置においては、AuGe/Au/WSiN等
のオーミック金属材料層をオーミック電極と回路抵抗に
共用した構成を採用した。
【0013】
【作用】本発明によると、化合物半導体装置のゲート電
極と回路抵抗、あるいは、オーミック電極と回路抵抗を
同一の材料をもって兼用させるため、従来2つの工程を
要していた上記半導体装置の電極と回路抵抗の形成を1
つの工程によって形成することができ、工程数の低減が
可能となるとともに、歩留りを向上することができる。
極と回路抵抗、あるいは、オーミック電極と回路抵抗を
同一の材料をもって兼用させるため、従来2つの工程を
要していた上記半導体装置の電極と回路抵抗の形成を1
つの工程によって形成することができ、工程数の低減が
可能となるとともに、歩留りを向上することができる。
【0014】
【実施例】本発明の実施例を説明する。
(第1実施例)図1(A)〜(C)は、第1実施例のG
aAs MESFET集積回路装置の製造工程説明図
である。この図において、1は半絶縁性GaAs基板、
2はn型層、3はWSiN層、4はレジスト膜、5はゲ
ート電極、6は負荷抵抗、7はn+ ソース領域、8は
n+ ドレイン領域、9はSiO2 膜、10はドレイ
ン電極である。この製造工程説明図に沿って第1実施例
の製造工程を説明する。
aAs MESFET集積回路装置の製造工程説明図
である。この図において、1は半絶縁性GaAs基板、
2はn型層、3はWSiN層、4はレジスト膜、5はゲ
ート電極、6は負荷抵抗、7はn+ ソース領域、8は
n+ ドレイン領域、9はSiO2 膜、10はドレイ
ン電極である。この製造工程説明図に沿って第1実施例
の製造工程を説明する。
【0015】1.(図1(A)参照)半絶縁性GaAs
基板1の上に、MESFETのチャネル部分のみ、Si
をイオン注入し、活性化のためのアニールを850℃で
10分間行ってn型層2を形成する。次に、WSiN層
3を反応性スパッタ法により全面に形成し、ゲート電極
部分と負荷抵抗部分にレジスト膜4、4を形成する。
基板1の上に、MESFETのチャネル部分のみ、Si
をイオン注入し、活性化のためのアニールを850℃で
10分間行ってn型層2を形成する。次に、WSiN層
3を反応性スパッタ法により全面に形成し、ゲート電極
部分と負荷抵抗部分にレジスト膜4、4を形成する。
【0016】2.(図1(B)参照)レジスト膜4、4
をマスクとして、CF4 を用いたRIEにより露出し
ているWSiN層3を除去する。この工程により、ゲー
ト電極5と負荷抵抗6が同時に形成される。次いで、C
VD法によって全表面にSiO2 膜9を形成し、ソー
ス領域とドレイン領域を形成する予定の部分に窓を開口
し、この窓をとおし、ゲート電極5をマスクとしてn型
不純物を注入し、n+ ソース領域7とn+ ドレイン
領域8を形成する。
をマスクとして、CF4 を用いたRIEにより露出し
ているWSiN層3を除去する。この工程により、ゲー
ト電極5と負荷抵抗6が同時に形成される。次いで、C
VD法によって全表面にSiO2 膜9を形成し、ソー
ス領域とドレイン領域を形成する予定の部分に窓を開口
し、この窓をとおし、ゲート電極5をマスクとしてn型
不純物を注入し、n+ ソース領域7とn+ ドレイン
領域8を形成する。
【0017】3.(図1(C)参照)残留しているSi
O2 膜9を除去した後、n+ ソース領域7とn+
ドレイン領域8にオーミック接触するソース電極9とド
レイン電極10を形成する。上記の工程によって形成さ
れたゲート電極5は抵抗材料であるWSiN層によって
形成されるが、ゲート電極に流れる電流は微小であるか
ら、この電気抵抗は装置の動作上支障を来すことはなく
、また、配線を接続する時にゲート電極5の上にAuが
付着するため問題は生じない。
O2 膜9を除去した後、n+ ソース領域7とn+
ドレイン領域8にオーミック接触するソース電極9とド
レイン電極10を形成する。上記の工程によって形成さ
れたゲート電極5は抵抗材料であるWSiN層によって
形成されるが、ゲート電極に流れる電流は微小であるか
ら、この電気抵抗は装置の動作上支障を来すことはなく
、また、配線を接続する時にゲート電極5の上にAuが
付着するため問題は生じない。
【0018】(第2実施例)図2(A)、(B)は、第
2実施例のGaAs/AlGaAs HBT集積回路
装置の製造工程説明図である。この図において、21は
半絶縁性GaAs基板、22はi−AlGaAs層、2
3はn+ −GaAs層、24はn−GaAs層、25
はp+ −GaAs層、26はn−AlGaAs層、2
7はn+ −GaAs層、28はベース電極、29はエ
ミッタ電極、30はコレクタ電極、31は負荷抵抗であ
る。この製造工程説明図に沿って第2実施例の製造工程
を説明する。
2実施例のGaAs/AlGaAs HBT集積回路
装置の製造工程説明図である。この図において、21は
半絶縁性GaAs基板、22はi−AlGaAs層、2
3はn+ −GaAs層、24はn−GaAs層、25
はp+ −GaAs層、26はn−AlGaAs層、2
7はn+ −GaAs層、28はベース電極、29はエ
ミッタ電極、30はコレクタ電極、31は負荷抵抗であ
る。この製造工程説明図に沿って第2実施例の製造工程
を説明する。
【0019】1.(図2(A)参照)半絶縁性GaAs
基板21の上に、i−AlGaAs層22、n+ −G
aAs層23、n−GaAs層24、p+ −GaAs
層25、n−AlGaAs層26、n+ −GaAs層
27を形成する。そして、エミッタメサ、ベースメサ、
コレクタメサ(アイソレーション)のエッチングを行う
。p+ −GaAs層25の上にオーミック接触するA
u/Zn/Au(100/100/3000Å)構造か
らなるベース電極28を形成する。
基板21の上に、i−AlGaAs層22、n+ −G
aAs層23、n−GaAs層24、p+ −GaAs
層25、n−AlGaAs層26、n+ −GaAs層
27を形成する。そして、エミッタメサ、ベースメサ、
コレクタメサ(アイソレーション)のエッチングを行う
。p+ −GaAs層25の上にオーミック接触するA
u/Zn/Au(100/100/3000Å)構造か
らなるベース電極28を形成する。
【0020】2.(図2(B)参照)次いで、エミッタ
電極部分、コレクタ電極部分、および負荷抵抗部分を窓
開けしたレジスト膜を形成し、全体にAuGe/Au/
WSiN(50/50/3000Å)構造を蒸着によっ
て形成し、リフトオフしてエミッタ電極部分、コレクタ
電極部分、負荷抵抗部分にAuGe/Au/WSiN構
造を残し、さらに、オーミック電極のコンタクト抵抗を
低減するため、400℃、1分間の熱処理を行って、n
+ −GaAs層27上にエミッタ電極29を、n+
−GaAs層23上にコレクタ電極30を形成し、i−
AlGaAs層22上に負荷抵抗31を形成する。この
工程により、オーミック電極と負荷抵抗が同時に形成さ
れる。
電極部分、コレクタ電極部分、および負荷抵抗部分を窓
開けしたレジスト膜を形成し、全体にAuGe/Au/
WSiN(50/50/3000Å)構造を蒸着によっ
て形成し、リフトオフしてエミッタ電極部分、コレクタ
電極部分、負荷抵抗部分にAuGe/Au/WSiN構
造を残し、さらに、オーミック電極のコンタクト抵抗を
低減するため、400℃、1分間の熱処理を行って、n
+ −GaAs層27上にエミッタ電極29を、n+
−GaAs層23上にコレクタ電極30を形成し、i−
AlGaAs層22上に負荷抵抗31を形成する。この
工程により、オーミック電極と負荷抵抗が同時に形成さ
れる。
【0021】この工程で形成されたエミッタ電極、ベー
ス電極、コレクタ電極自体の厚さ方向の抵抗は、WSi
Nの層厚が約3000Åと薄く0.1Ω程度であるから
支障にならない。
ス電極、コレクタ電極自体の厚さ方向の抵抗は、WSi
Nの層厚が約3000Åと薄く0.1Ω程度であるから
支障にならない。
【0022】また、負荷抵抗のWSiN層とi−AlG
aAs層22の間に存在するAuGe/Au層は、従来
の同種の電極AuGe/Au(200/3000Å)に
比較して極端に薄くしてあるから、層方向の電気抵抗は
大きく、かつ、合金処理によってi−AlGaAs層2
2と合金化されるため所望の負荷抵抗の確保に支障はな
い。
aAs層22の間に存在するAuGe/Au層は、従来
の同種の電極AuGe/Au(200/3000Å)に
比較して極端に薄くしてあるから、層方向の電気抵抗は
大きく、かつ、合金処理によってi−AlGaAs層2
2と合金化されるため所望の負荷抵抗の確保に支障はな
い。
【0023】本実施例は、GaAs/AlGaAs
HBT(ヘテロ接合バイポーラトランジスタ)集積回路
装置に関するものであるが、本発明は、この他、GaA
s MESFET(金属ショットキ型電界効果トラン
ジスタ)、GaAs/AlGaAs HEMT(高電
子移動度トランジスタ)、GaAs/AlGaAs
HBT、InGaAs/InP HBT、InGaA
s/InAlAs HBT、GaAs/AlGaAs
HET(ホットエレクトロントランジスタ)、In
GaAs/InP HET、InGaAs/InAl
As HET、GaAs/AlGaAs RHET
(共鳴トンネルホットエレクトロントランジスタ)、I
nGaAs/InP RHET、InGaAs/In
AlAs RHET等においても同様に適用できる。
HBT(ヘテロ接合バイポーラトランジスタ)集積回路
装置に関するものであるが、本発明は、この他、GaA
s MESFET(金属ショットキ型電界効果トラン
ジスタ)、GaAs/AlGaAs HEMT(高電
子移動度トランジスタ)、GaAs/AlGaAs
HBT、InGaAs/InP HBT、InGaA
s/InAlAs HBT、GaAs/AlGaAs
HET(ホットエレクトロントランジスタ)、In
GaAs/InP HET、InGaAs/InAl
As HET、GaAs/AlGaAs RHET
(共鳴トンネルホットエレクトロントランジスタ)、I
nGaAs/InP RHET、InGaAs/In
AlAs RHET等においても同様に適用できる。
【0024】上記の実施例においては、本発明により形
成する抵抗として負荷抵抗の例を挙げたが、一般に回路
抵抗にも適用できることはいうまでもない。
成する抵抗として負荷抵抗の例を挙げたが、一般に回路
抵抗にも適用できることはいうまでもない。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
従来2つの工程からなっていた化合物半導体装置の電極
と回路抵抗が1つの工程により形成でき、集積回路装置
の製造工程の簡略化とともに歩留りの向上が可能になる
。
従来2つの工程からなっていた化合物半導体装置の電極
と回路抵抗が1つの工程により形成でき、集積回路装置
の製造工程の簡略化とともに歩留りの向上が可能になる
。
【図1】(A)〜(C)は、第1実施例のGaAs
MESFET集積回路装置の製造工程説明図である。
MESFET集積回路装置の製造工程説明図である。
【図2】(A)、(B)は、第2実施例のGaAs/A
lGaAs HBT集積回路装置の製造工程説明図で
ある。
lGaAs HBT集積回路装置の製造工程説明図で
ある。
【図3】従来のGaAs MESFET集積回路装置
の構成断面図である。
の構成断面図である。
【図4】従来のGaAs/AlGaAs HBT集積
回路装置の構成断面図である。
回路装置の構成断面図である。
1 半絶縁性GaAs基板
2 n型層
3 WSiN層
4 レジスト膜
5 ゲート電極
6 負荷抵抗
7 n+ ソース領域
8 n+ ドレイン領域
9 SiO2 膜
10 ドレイン電極
Claims (2)
- 【請求項1】 WSi、TiSi等のメタルシリサイ
ドあるいはその窒化物またはNiCr等の合金からなる
電気抵抗材料層をゲート電極と回路抵抗に共用したこと
を特徴とするMESFET、HEMT、HBT、HET
、あるいは、RHETを用いた半導体集積回路装置。 - 【請求項2】 AuGe/Au/WSiN等のオーミ
ック金属材料層をオーミック電極と回路抵抗に共用した
ことを特徴とするMESFET、HEMT、HBT、H
ETあるいはRHETを用いた半導体集積回路装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11226191A JP3438100B2 (ja) | 1991-04-18 | 1991-04-18 | 半導体集積回路装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11226191A JP3438100B2 (ja) | 1991-04-18 | 1991-04-18 | 半導体集積回路装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04320062A true JPH04320062A (ja) | 1992-11-10 |
JP3438100B2 JP3438100B2 (ja) | 2003-08-18 |
Family
ID=14582282
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11226191A Expired - Lifetime JP3438100B2 (ja) | 1991-04-18 | 1991-04-18 | 半導体集積回路装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3438100B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7989917B2 (en) * | 2002-01-31 | 2011-08-02 | Nxp B.V. | Integrated circuit device including a resistor having a narrow-tolerance resistance value coupled to an active component |
-
1991
- 1991-04-18 JP JP11226191A patent/JP3438100B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7989917B2 (en) * | 2002-01-31 | 2011-08-02 | Nxp B.V. | Integrated circuit device including a resistor having a narrow-tolerance resistance value coupled to an active component |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3438100B2 (ja) | 2003-08-18 |
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