JPH048943B2 - - Google Patents
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- JPH048943B2 JPH048943B2 JP56021311A JP2131181A JPH048943B2 JP H048943 B2 JPH048943 B2 JP H048943B2 JP 56021311 A JP56021311 A JP 56021311A JP 2131181 A JP2131181 A JP 2131181A JP H048943 B2 JPH048943 B2 JP H048943B2
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は−族化合物から成る半導体板を
使用する半導体デバイスの製造方法とこの方法に
よつて作られた半導体デバイスに関するものであ
る。
使用する半導体デバイスの製造方法とこの方法に
よつて作られた半導体デバイスに関するものであ
る。
この発明で使用される半導体板は半導体又は半
絶縁性の高抵抗材料の基板又は一つの基板上に作
られた一つ又はそれ以上の半導体又は半絶縁性物
質のエピタキシヤル成長層である。又この半導体
板の上に作られる半導体デバイスとしては例えば
マイクロ波ダイオード、電界効果トランジスタ又
は集積回路等の１乃至0.1μm程度の薄い導電層内
をキヤリヤが流れるものが考えられている。この
電界効果トランジスタは半絶縁性GaAs基板にイ
オン注入によつてドープされた領域を持ち非障壁
性接触のソース電極およびドレン電極と障壁性接
触のゲート電極が設けられる。
絶縁性の高抵抗材料の基板又は一つの基板上に作
られた一つ又はそれ以上の半導体又は半絶縁性物
質のエピタキシヤル成長層である。又この半導体
板の上に作られる半導体デバイスとしては例えば
マイクロ波ダイオード、電界効果トランジスタ又
は集積回路等の１乃至0.1μm程度の薄い導電層内
をキヤリヤが流れるものが考えられている。この
電界効果トランジスタは半絶縁性GaAs基板にイ
オン注入によつてドープされた領域を持ち非障壁
性接触のソース電極およびドレン電極と障壁性接
触のゲート電極が設けられる。
従来電界効果トランジスタを製作する際にはま
ずソース電極およびドレン電極に対するオーム接
触金属層を析出させた後ソース電極とドレン電極
の間にゲートとなるシヨツトキ電極を位置合せ
し、第二金属層を析出しひきはがし法によつて素
子を完成する。この場合位置合せの精度がゲー
ト・ソース間の間隔の決定に極めて重要である。
ずソース電極およびドレン電極に対するオーム接
触金属層を析出させた後ソース電極とドレン電極
の間にゲートとなるシヨツトキ電極を位置合せ
し、第二金属層を析出しひきはがし法によつて素
子を完成する。この場合位置合せの精度がゲー
ト・ソース間の間隔の決定に極めて重要である。
この発明の目的は電極間間隔がμm領域および
サブμm領域にある半導体デバイスを唯一つの金
属層を使用し高い位置合せ精度をもつて製作する
ことができる方法を提供することである。
サブμm領域にある半導体デバイスを唯一つの金
属層を使用し高い位置合せ精度をもつて製作する
ことができる方法を提供することである。
この目的は本発明によれば、特許請求の範囲第
１項に記載された構成により達成される。
１項に記載された構成により達成される。
この発明の方法によれば制御電極（ゲート電
極）の位置合せを最早必要としなくなるためマイ
クロ波用半導体デバイスの一層の微細化が可能と
なり例えばゲート長0.5μm、ソース・ゲート間お
よびドレン・ゲート間間隔1μm以下の電界効果ト
ランジスタを製作することができる。更に位置合
せ誤差が生じないため多数の素子を並列接続して
電力用電界効果トランジスタを作ること、信頼度
の高い集積回路を作ること等等が可能となる。そ
の結果増幅度の増大、雑音の低下、マイクロ波素
子の出力の増大等が達成される。
極）の位置合せを最早必要としなくなるためマイ
クロ波用半導体デバイスの一層の微細化が可能と
なり例えばゲート長0.5μm、ソース・ゲート間お
よびドレン・ゲート間間隔1μm以下の電界効果ト
ランジスタを製作することができる。更に位置合
せ誤差が生じないため多数の素子を並列接続して
電力用電界効果トランジスタを作ること、信頼度
の高い集積回路を作ること等等が可能となる。そ
の結果増幅度の増大、雑音の低下、マイクロ波素
子の出力の増大等が達成される。
障壁性と非障壁性の接触を形成させるためには
例えばソース、ドレンおよびゲートの電極区域を
感光樹脂構造によつて区画し、続いて例えばクロ
ム／金の複合金属層を全面的に蒸着し、有機溶媒
を使用して電極区域以外の金属層を引きはがす。
合金化後ドーパント密度５×1017cm-3以下の導電
層上には障壁性接触が作られ、ドーパント密度
1018cm-3以上の導電層上には非障壁性接触が作ら
れる。この方法によつて作られる半導体デバイス
は例えばダイオード、電界効果トランジスタ、集
積回路等である。
例えばソース、ドレンおよびゲートの電極区域を
感光樹脂構造によつて区画し、続いて例えばクロ
ム／金の複合金属層を全面的に蒸着し、有機溶媒
を使用して電極区域以外の金属層を引きはがす。
合金化後ドーパント密度５×1017cm-3以下の導電
層上には障壁性接触が作られ、ドーパント密度
1018cm-3以上の導電層上には非障壁性接触が作ら
れる。この方法によつて作られる半導体デバイス
は例えばダイオード、電界効果トランジスタ、集
積回路等である。
例えばSi+イオンを面密度1012乃至1014cm-2で局
部的にイオン注入し、イオン注入による結晶の損
傷を回復させるとドーパント密度１×1015乃至５
×1017cm-3の導電層がチヤネル領域用として作ら
れる。
部的にイオン注入し、イオン注入による結晶の損
傷を回復させるとドーパント密度１×1015乃至５
×1017cm-3の導電層がチヤネル領域用として作ら
れる。
別の個所に例えばGe+イオンを面密度1014乃至
1017cm-2で局部的にイオン注入し回復処理を行う
とドーパント密度1018cm-3以上の第二の導電層が
作られる。障壁性接触と非障壁性接触の形成のた
めには唯一つの複合金属層例えばCr／Au又は
Cr／Au／Ｗ／Au複合層を析出させる。ドーパン
ト密度の低い導電層の上には障壁性の接触が作ら
れ、ドーパント密度の高い導電層の上には非障壁
性の接触が作られる。
1017cm-2で局部的にイオン注入し回復処理を行う
とドーパント密度1018cm-3以上の第二の導電層が
作られる。障壁性接触と非障壁性接触の形成のた
めには唯一つの複合金属層例えばCr／Au又は
Cr／Au／Ｗ／Au複合層を析出させる。ドーパン
ト密度の低い導電層の上には障壁性の接触が作ら
れ、ドーパント密度の高い導電層の上には非障壁
性の接触が作られる。
障壁性の接触と非障壁性の接触との間の間隔は
光学投像の精度だけによつて決められる。高濃度
にイオン注入された区域の境界は両種の接触の周
縁の間になければならない。両種の接触を一回の
写真技術と金属析出によつて作ることは重要なゲ
ート投像を完全な平面上に行なうことができる外
従来二回のひきはがし法に代つて一回のひきはが
し法だけとなるため製品の歩留りが向上する利点
がある。
光学投像の精度だけによつて決められる。高濃度
にイオン注入された区域の境界は両種の接触の周
縁の間になければならない。両種の接触を一回の
写真技術と金属析出によつて作ることは重要なゲ
ート投像を完全な平面上に行なうことができる外
従来二回のひきはがし法に代つて一回のひきはが
し法だけとなるため製品の歩留りが向上する利点
がある。
図面を参照し実施例によつてこの発明を更に詳
細に説明する。第１図乃至第５図に電界効果トラ
ンジスタの製作過程を示す。第１図の１はGaAs
基板でありその表面に必要に応じて位置合せ標識
が蝕刻される。２は基板表面にスパツタリング又
は吹きつけによつて設けられた厚さ0.05μmの窒
化シリコン表面安定化層である。
細に説明する。第１図乃至第５図に電界効果トラ
ンジスタの製作過程を示す。第１図の１はGaAs
基板でありその表面に必要に応じて位置合せ標識
が蝕刻される。２は基板表面にスパツタリング又
は吹きつけによつて設けられた厚さ0.05μmの窒
化シリコン表面安定化層である。
このように準備された半導体板に1μm厚さの感
光塗料層を設けこれに第２図に示すように構造３
を作る。これをマスクとして矢印１０で示すよう
にSi+イオンを面密度６×1012cm-2、加速電圧
150kVで注入して局部的の導電層４を作り、格子
欠陥の回復処理を行つて電界効果トランジスタの
チヤンネル領域とする。
光塗料層を設けこれに第２図に示すように構造３
を作る。これをマスクとして矢印１０で示すよう
にSi+イオンを面密度６×1012cm-2、加速電圧
150kVで注入して局部的の導電層４を作り、格子
欠陥の回復処理を行つて電界効果トランジスタの
チヤンネル領域とする。
第一感光塗料層３を例えばプラズマ焼去によつ
て除去した後半導体表面に厚さ1μmの第二感光塗
料層５を設けこの層に構造を作る（第３図）。こ
の層をマスクとして矢印１１で示したようにGe+
イオンを面密度１×1015cm-2、加速電圧150kVで
イオン注入し局部的の導電層６を作り、格子欠陥
の回復処理を行つて電界効果トランジスタのソー
スおよびドレン領域とする。
て除去した後半導体表面に厚さ1μmの第二感光塗
料層５を設けこの層に構造を作る（第３図）。こ
の層をマスクとして矢印１１で示したようにGe+
イオンを面密度１×1015cm-2、加速電圧150kVで
イオン注入し局部的の導電層６を作り、格子欠陥
の回復処理を行つて電界効果トランジスタのソー
スおよびドレン領域とする。
回復処理に際して使用された表面安定層（この
層は図面に示されていない）をエツチングにより
除去した後第三の感光樹脂層７を設けてこれにソ
ースＳ、ドレンＤおよびゲートＧの電極区域を区
画する窓を作る。その上に厚さ0.027μmのクロム
膜と厚さ0.13μmの金膜から成る重層８を全面的
に蒸着する（第４図）。有機溶剤例えばアセトン
で処理して感光樹脂層７上の金属層を引きはがし
た後半導体板に窒素雰囲気中400℃、10分間の熱
処理を施す。ソースＳとドレンＤの電極間間隔は
8μm、電流方向のゲート電極長は1μmである。
層は図面に示されていない）をエツチングにより
除去した後第三の感光樹脂層７を設けてこれにソ
ースＳ、ドレンＤおよびゲートＧの電極区域を区
画する窓を作る。その上に厚さ0.027μmのクロム
膜と厚さ0.13μmの金膜から成る重層８を全面的
に蒸着する（第４図）。有機溶剤例えばアセトン
で処理して感光樹脂層７上の金属層を引きはがし
た後半導体板に窒素雰囲気中400℃、10分間の熱
処理を施す。ソースＳとドレンＤの電極間間隔は
8μm、電流方向のゲート電極長は1μmである。
この発明の方法によつて作られた電界効果トラ
ンジスタの特性曲線の実施例を第６図に示す。こ
れから飽和電流は12mA、急峻度は3Vにおいて
10mA／Ｖ、絞り込み電圧は25V、残留電流は
50μA、ソース・ドレン間、ゲート・ソース間お
よびゲート・ドレン間の抵抗は約100Ω、ゲー
ト・ソース電圧およびゲート・ドレン電圧は15V
であることが認められる。
ンジスタの特性曲線の実施例を第６図に示す。こ
れから飽和電流は12mA、急峻度は3Vにおいて
10mA／Ｖ、絞り込み電圧は25V、残留電流は
50μA、ソース・ドレン間、ゲート・ソース間お
よびゲート・ドレン間の抵抗は約100Ω、ゲー
ト・ソース電圧およびゲート・ドレン電圧は15V
であることが認められる。
これまでにこの発明の方法によつて作られたヒ
化ガリウム電界効果トランジスタは総て従来の構
成による電界効果トランジスタよりも急峻度が小
さく高抵抗であるがこれはそこで採用されている
構造が大きなソース・ゲート間間隔を持つことに
よるものである。この発明の方法の許容限度に応
じた例えばソース・ゲート間間隔が1μmの構造と
すれば従来の方法によるものと同程度の電気特性
値とより勝れた品質の均等性が期待される。
化ガリウム電界効果トランジスタは総て従来の構
成による電界効果トランジスタよりも急峻度が小
さく高抵抗であるがこれはそこで採用されている
構造が大きなソース・ゲート間間隔を持つことに
よるものである。この発明の方法の許容限度に応
じた例えばソース・ゲート間間隔が1μmの構造と
すれば従来の方法によるものと同程度の電気特性
値とより勝れた品質の均等性が期待される。
本発明による方法の利点を列挙すると次のとお
りである。
りである。
(1) 真のプレーナ形の方法である。
(2) トランジスタの場合、ゲートはソース電極と
ドレイン電極の間で対称的にマスク製造の精確
さで析出され得る。
ドレイン電極の間で対称的にマスク製造の精確
さで析出され得る。
(3) 3μmのソース・ドレイン間隔および0.5μmの
ゲート長の微細構造を良好な再現性かつ高い歩
留りで達成可能である。
ゲート長の微細構造を良好な再現性かつ高い歩
留りで達成可能である。
(4) このような微細化は、わずかなチヤネルイオ
ン注入を許容し、またゲート範囲の半導体板の
エツチングを放棄することを可能にし、したが
つてソース抵抗が増大することもない。
ン注入を許容し、またゲート範囲の半導体板の
エツチングを放棄することを可能にし、したが
つてソース抵抗が増大することもない。
(5) 本発明は、低いゲート−金属−抵抗、したが
つてそれに伴う低い雑音係数を達成する。
つてそれに伴う低い雑音係数を達成する。
(6) 本発明は公知技術に比較して、DCパラメー
タおよびRFパラメータの小さな標準偏差、改
善された降伏電圧特性、わずかな漏えい電流、
高い温度安定性を示す。
タおよびRFパラメータの小さな標準偏差、改
善された降伏電圧特性、わずかな漏えい電流、
高い温度安定性を示す。
(7) 本発明による方法は、シヨツトキバリアの低
下をもたらさない。本発明は、0.5μm以下のゲ
ート長を達成し、しかもその際雑音特性は大き
なゲート抵抗によつて悪化することはない。
下をもたらさない。本発明は、0.5μm以下のゲ
ート長を達成し、しかもその際雑音特性は大き
なゲート抵抗によつて悪化することはない。
(8) 本発明は、均一な感度の高いしかも安価な
MESFETトランジスタ、および衛星受信、フ
エーズアレイアンテナおよび自動車エレクトロ
ニクス用のモノリシツク集積回路の大量生産を
可能にする。その際本発明の利点は、ギガヘル
ツ帯の極めて高い周波数において小さな雑音係
数と高い増幅度を同時に得ることができる点に
おいて特に価値がある。
MESFETトランジスタ、および衛星受信、フ
エーズアレイアンテナおよび自動車エレクトロ
ニクス用のモノリシツク集積回路の大量生産を
可能にする。その際本発明の利点は、ギガヘル
ツ帯の極めて高い周波数において小さな雑音係
数と高い増幅度を同時に得ることができる点に
おいて特に価値がある。
(9) 本発明はその縁端領域が均質かつ平坦で、転
位のないオーム接触を形成することができ、こ
れによりトンネルメカニズムに好適となり、接
触抵抗が低下する。両ドープ物質によりドープ
された層は極めて再現性のよい層抵抗を示す。
位のないオーム接触を形成することができ、こ
れによりトンネルメカニズムに好適となり、接
触抵抗が低下する。両ドープ物質によりドープ
された層は極めて再現性のよい層抵抗を示す。
第１図乃至第５図はこの発明の方法による電界
効果トランジスタの製作過程を示し、第６図はこ
の方法で作られた電界効果トランジスタの特性曲
線図を示す。１はGaAs基板、２は表面安定化
性、３は第一感光樹脂層、４は第一導電層、５は
第二感光樹脂層、６は第二導電層、７は第三感光
樹脂層、８は複合金属層。
効果トランジスタの製作過程を示し、第６図はこ
の方法で作られた電界効果トランジスタの特性曲
線図を示す。１はGaAs基板、２は表面安定化
性、３は第一感光樹脂層、４は第一導電層、５は
第二感光樹脂層、６は第二導電層、７は第三感光
樹脂層、８は複合金属層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ GaAsから成る半導体板１を有し、該半導体
板は障壁性の接触が作られるべき場所に第一の導
電領域４を作成するために第一のドープ物質によ
りドープされ、非障壁性の接触が作られるべき場
所に第二の導電領域６を作成するために第二のド
ープ物質によりイオン注入され、異なる領域４，
６上に障壁性のおよび非障壁性の接触を作成する
ために少なくとも一つの金属層８が設けられる半
導体デバイスの製造方法において、第一のドープ
物質としてTe、Ｓ、SeまたはSiが用いられ、第
二のドープ物質としてGeが用いられ、クロム／
金またはクロム／金／タングステン／金から成る
唯一つの金属層８が異なる領域４，６上に障壁性
のおよび非障壁性の接触を作成するために取りつ
けられ、続いて熱処理が行われて、第一の導電領
域４上に障壁性の接触が、また第二の導電領域６
上に非障壁性の接触が生ずることを特徴とする半
導体デバイスの製造方法。 ２ (a) 半導体板１の露出表面または薄い表面安
定化層２で覆われた表面にTe、Ｓ、Se、Si中
の一種類の原子を1012乃至1014cm-2の面密度で
局部的にイオン注入し１×1017cm-3のドーパン
ト原子密度を持つ第一の導電領域４を作るこ
と、 (b) 半導体板１の露出表面または薄い表面安定化
層２で覆われた表面の他の部分にGe原子を
1014乃至1017cm-2の面密度で局部的にイオン注
入し1018cm-3以上のドーパント原子密度を持つ
第二の導電領域６を作ること、 (c) 障壁性の接触と非障壁性の接触を作るため唯
一の金属層８を析出させ、第一の導電領域４上
には障壁性の接触を、第二の導電領域６の上に
は非障壁性のオーミツク接触を形成させる ことを特徴とする半絶縁性基板を使用する特許請
求の範囲第１項記載の方法。 ３ (a) １×1015乃至５×1017cm−３のドーパン
ト密度を持つ厚さ0.5乃至5μmの第一の表面領
域４を拡散又はイオン注入によつて作ること、 (b) 半導体板１の露出表面又は薄い表面安定化層
２で覆われた表面の他の部分にGe原子を1014
乃至1017cm-2の面密度で局部的にイオン注入
し、ドーパント密度1018cm-3以上の第二の導電
領域６を設けること、 (c) 障壁性と非障壁性の接触を作るため単一の金
属層８を析出させ、第一の表面領域４には障壁
性接触を形成させ、第二の導電領域６には非障
壁性の接触を形成させること、 を特徴とする1017cm-3以上のドーパント密度を持
つ半導体板１を使用する特許請求の範囲第１項記
載の方法。 ４ 表面安定化層２が厚さ約0.05μmの窒化シリ
コン層であることを特徴とする特許請求の範囲第
２項または第３項記載の方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19803005733 DE3005733A1 (de) | 1980-02-15 | 1980-02-15 | Verfahren zur herstellung einer halbleiteranordnung und nach diesem verfahren hergestellte halbleiteranordnung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56131965A JPS56131965A (en) | 1981-10-15 |
| JPH048943B2 true JPH048943B2 (ja) | 1992-02-18 |
Family
ID=6094732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2131181A Granted JPS56131965A (en) | 1980-02-15 | 1981-02-16 | Method of producing semiconductor device |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4377030A (ja) |
| EP (1) | EP0034729B1 (ja) |
| JP (1) | JPS56131965A (ja) |
| DE (2) | DE3005733A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20180080123A (ko) * | 2016-02-23 | 2018-07-11 | 선전 구딕스 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드 | 패키지 구조, 전자기기 및 패키지 구조의 제조방법 |
Families Citing this family (31)
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| DE3124572A1 (de) * | 1981-06-23 | 1982-12-30 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zur herstellung von schottky-dioden |
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| GB2137806B (en) * | 1983-04-05 | 1986-10-08 | Standard Telephones Cables Ltd | Ion implantation in semiconductor bodies |
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| JP3243146B2 (ja) * | 1994-12-08 | 2002-01-07 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
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| US7435255B1 (en) | 2002-11-13 | 2008-10-14 | Advnaced Cardiovascular Systems, Inc. | Drug-eluting stent and methods of making |
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1980
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-
1981
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- 1981-02-02 DE DE8181100732T patent/DE3177263D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1981-02-11 US US06/233,329 patent/US4377030A/en not_active Expired - Lifetime
- 1981-02-16 JP JP2131181A patent/JPS56131965A/ja active Granted
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Also Published As
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| JPS56131965A (en) | 1981-10-15 |
| US4377030A (en) | 1983-03-22 |
| EP0034729A2 (de) | 1981-09-02 |
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| DE3177263D1 (de) | 1991-12-05 |
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