JPH0661271A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPH0661271A
JPH0661271A JP21308892A JP21308892A JPH0661271A JP H0661271 A JPH0661271 A JP H0661271A JP 21308892 A JP21308892 A JP 21308892A JP 21308892 A JP21308892 A JP 21308892A JP H0661271 A JPH0661271 A JP H0661271A
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JP
Japan
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integrated circuit
semiconductor integrated
insulating film
semiconductor
circuit device
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Pending
Application number
JP21308892A
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English (en)
Inventor
Noriyo Komatsu
憲代 小松
Katsushi Oshika
克志 大鹿
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 半導体集積回路装置を構成する半導体集積回
路素子の能動層の高活性化を維持しつつ、かつ、その素
子のバックゲート耐圧を向上させる。 【構成】 MES・FET5の形成された素子形成部4
を、アニール時におけるMES・FET5の半導体層5
aの活性化向上に適した第1絶縁膜6によって被覆し、
かつ、素子分離部3を、MES・FET5のバックゲー
ト耐圧の向上に適した第2絶縁膜7によって被覆した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置技
術に関し、例えば化合物半導体集積回路装置に適用して
有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば従来の化合物半導体集積回路装置
においては、化合物半導体基板に形成されたMES・F
ET(Metal Semiconductor FET)の形成された素子形成
部も、MES・FETの形成されていない素子分離部
も、アニール時におけるMES・FETのソース・ドレ
イン領域の活性化を向上させることを考慮した絶縁膜に
よって被覆されていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
技術においては、上記絶縁膜の材料の選択に際して、M
ES・FETの降伏電圧を向上させること、すなわち、
バックゲート耐圧を向上させることについて考慮されて
いないことを本発明者は見い出した。
【0004】本発明は上記課題に着目してなされたもの
であり、その目的は、半導体集積回路装置を構成する半
導体集積回路素子の能動層の高活性化を維持しつつ、か
つ、その素子のバックゲート耐圧を向上させることので
きる技術を提供することにある。
【0005】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、明細書の記述および添付図面から明らかにな
るであろう。
【0006】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0007】すなわち、請求項1記載の発明は、半導体
基板の素子分離部に挟まれた素子形成部に、所定の不純
物の導入された半導体層と、前記半導体基板に接触する
電極とを有する半導体集積回路素子が形成された半導体
集積回路装置であって、前記素子形成部と、前記素子分
離部とを各々異なる材質の絶縁膜によって被覆した半導
体集積回路装置構造とするものである。
【0008】
【作用】上記した請求項1記載の発明によれば、例えば
MES・FETの形成された素子形成部を、アニール時
におけるMES・FETのソース・ドレイン領域の活性
化を向上させる第1絶縁膜によって被覆し、素子分離部
を、MES・FETのバックゲート耐圧を向上させる第
2絶縁膜によって被覆することにより、アニール時にお
ける上記ソース・ドレイン領域の高活性化を維持しつ
つ、かつ、その素子のバックゲート耐圧を向上させるこ
とが可能となる。
【0009】
【実施例】図1は本発明の一実施例である半導体集積回
路装置の要部断面図、図2の(a)は所定の絶縁膜と半
導体集積回路素子のバックゲート耐圧との関係を示すグ
ラフ図、図2の(b)は所定の絶縁膜と半導体集積回路
素子の能動層の活性化率との関係を示すグラフ図、図3
〜図5は図1の半導体集積回路装置の製造工程中におけ
る半導体基板の要部断面図である。
【0010】図1に示す本実施例の半導体集積回路装置
を構成する半導体基板1は、例えばガリウム・ヒ素(G
aAs)等のような化合物半導体からなる。
【0011】半導体基板1の上部には、例えばp形不純
物であるマグネシウム(Mg)が導入されてなる半導体
層2が形成されている。
【0012】半導体基板1において、素子分離部3に挟
まれた素子形成部4には、例えばMES・FET5が形
成されている。
【0013】MES・FET5は、半導体層2の上部に
形成された半導体層5aと、半導体層5a上に形成され
たゲート電極5bとから構成されている。
【0014】半導体層5aは、例えばn形不純物である
シリコン(Si)が導入されてなり、ソース層5a
1 と、ドレイン層5a2 と、ソース層5a1 およびドレ
イン層5a2 に挟まれたチャネル層5a3 とから構成さ
れている。
【0015】なお、ソース層5a1 は、後述する第1絶
縁膜6および第2絶縁膜7に穿孔された接続孔8を通じ
てソース電極9と電気的に接続されている。また、ドレ
イン層5a2 は、第1絶縁膜6および第2絶縁膜7に穿
孔された接続孔8を通じてドレイン電極10と電気的に
接続されている。
【0016】ゲート電極5bは、例えばタングステンシ
リサイド(WSi)からなり、チャネル層5a3 と接触
した状態で、半導体基板1上に形成されている。
【0017】ところで、本実施例においては、素子形成
部4のMES・FET5は、第1絶縁膜6によって被覆
され、素子分離部3は、半導体基板1および第1絶縁膜
6上に堆積された第2絶縁膜7によって被覆されてい
る。なお、第1絶縁膜6および第2絶縁膜7の厚さは、
製品によって異なるので一概には言えないが、例えば2
00nm程度である。
【0018】第1絶縁膜6は、例えばプラズマCVD法
によって形成されたSiO(P−SiO)等、アニール
時における半導体層5aの活性化に適した絶縁材料から
なる。
【0019】また、第2絶縁膜7は、例えばプラズマC
VD法によって形成されたSiN(P−SiN)等、M
ES・FETのバックゲート耐圧の向上に適した絶縁材
料からなる。バックゲート効果は、素子分離されたME
S・FET付近に電極を設け、この電極に電圧を印加し
た際にMES・FETのしきい電圧が減少する現象であ
り、バックゲート耐圧とは、そのとき印加した電圧値で
表される。
【0020】図2の(a)に所定の絶縁材料(屈折率で
表示)と、バックゲート耐圧との関係を示す。また、図
2の(b)に所定の絶縁材料(屈折率で表示)と、能動
層の活性化率との関係を示す。
【0021】図2からP−SiOは、バックゲート耐圧
はP−SiNよりも低いが、活性化率はP−SiNより
も高いことが判る。反対に、P−SiNは、バックゲー
ト耐圧は高いが、活性化率は低いことが判る。
【0022】このような半導体集積回路装置の製造方法
の例を図3〜図5によって説明する。 まず、図3に示
すように、MES・FET5の形成された半導体基板1
上に、例えばプラズマCVD法等によってSiOからな
る第1絶縁膜6を被着した後、第1絶縁膜6上にフォト
レジスト膜11をスピンコート法等によって塗布する。
【0023】続いて、フォトレジスト膜11を、図4に
示すように、素子形成部4上のみに残るようにフォトリ
ソグラフィ技術によってパターニングした後、残された
フォトレジスト膜11をエッチングマスクとして第1絶
縁膜6をパターニングする。
【0024】その後、フォトレジスト膜11を除去した
後、半導体基板1上に、例えばプラズマCVD法によっ
てSiNからなる第2絶縁膜7を被着する。
【0025】続いて、第1絶縁膜6および第2絶縁膜7
にソース層5a1 およびドレイン層5a2 の露出する接
続孔8を穿孔した後、半導体基板1上に所定の金属膜
(図示せず)を堆積する。
【0026】その後、その金属膜をフォトリソグラフィ
技術によってパターニングして図1に示したソース電極
9およびドレイン電極10を形成して、半導体集積回路
装置を製造する。
【0027】このように、本実施例によれば、MES・
FET5の形成された素子形成部4をアニール時におけ
る半導体層5aの活性化を向上させる第1絶縁膜6によ
って被覆し、素子分離部3をMES・FET5のバック
ゲート耐圧を向上させる第2絶縁膜7によって被覆する
ことにより、アニール時における上記半導体層5aの高
活性化を維持しつつ、かつ、そのMES・FET5のバ
ックゲート耐圧を向上させることが可能となる。したが
って、素子特性が良好で、かつ、ゲート破壊の生じ難い
信頼性の高い半導体集積回路装置を得ることが可能とな
る。
【0028】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。
【0029】例えば前記実施例においては、素子形成部
を被覆するSiOおよび素子分離部を被覆するSiNを
プラズマCVD法によって形成した場合について説明し
たが、これに限定されるものではなく種々変更可能であ
り、例えば熱CVD法を用いて形成しても良い。
【0030】また、素子形成部を被覆する第1絶縁膜
は、SiOに限定されるものではなく種々変更可能であ
り、アニール時における素子形成部の半導体層の活性化
に適した絶縁材料であれば良い。
【0031】また、素子分離部を被覆する第2絶縁膜
は、SiNに限定されるものではなく種々変更可能であ
り、素子形成部の半導体集積回路素子のバックゲート耐
圧を向上させるのに適した絶縁材料であれば良い。
【0032】また、前記実施例においては、半導体基板
をGaAsとした場合について説明したが、これに限定
されるものではなく種々変更可能であり、例えばインジ
ウムリン(InP)等でも良い。
【0033】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるMES
・FETを有する半導体集積回路装置に適用した場合に
ついて説明したが、これに限定されず種々適用可能であ
り、例えばSBD(SchottkyBarrier Diode)を有する
半導体集積回路装置等のような他の半導体集積回路装置
に適用することも可能である。
【0034】この場合、SBDを構成する半導体層およ
びショットキ電極を前記実施例で説明した第1絶縁膜に
よって被覆し、それ以外の素子分離部を前記実施例で説
明した第2絶縁膜によって被覆することにより、半導体
層の高活性化を維持しつつ、SBDの接合耐圧を向上さ
せることが可能となる。
【0035】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
【0036】上記した請求項1記載の発明によれば、例
えばMES・FETの形成された素子形成領域を、アニ
ール時におけるソース・ドレイン領域の活性化を向上さ
せる第1絶縁膜によって被覆し、素子分離領域を、ME
S・FETのバックゲート耐圧を向上させる第2絶縁膜
によって被覆することにより、アニール時における上記
ソース・ドレイン領域の高活性化を維持しつつ、かつ、
その素子のバックゲート耐圧を向上させることが可能と
なる。したがって、素子特性が良好で、かつ、ゲート破
壊の生じ難い信頼性の高い半導体集積回路装置を得るこ
とが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
要部断面図である。
【図2】(a) は所定の絶縁膜と半導体集積回路素子のバ
ックゲート耐圧との関係を示すグラフ図、および(b) は
所定の絶縁膜と半導体集積回路素子の能動層の活性化率
との関係を示すグラフ図である。
【図3】図1の半導体集積回路装置の製造工程中におけ
る半導体基板の要部断面図である。
【図4】図1の半導体集積回路装置の製造工程中におけ
る半導体基板の要部断面図である。
【図5】図1の半導体集積回路装置の製造工程中におけ
る半導体基板の要部断面図である。
【符号の説明】
1 半導体基板 2 半導体層 3 素子分離部 4 素子形成部 5 MES・FET 5a 半導体層 5a1 ソース層 5a2 ドレイン層 5a3 チャネル層 5b ゲート電極 6 第1絶縁膜 7 第2絶縁膜 8 接続孔 9 ソース電極 10 ドレイン電極 11 フォトレジスト膜

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板の素子分離部に挟まれた素子
    形成部に、所定の不純物の導入された半導体層と、前記
    半導体層に接触する電極とを有する半導体集積回路素子
    が形成された半導体集積回路装置であって、前記素子形
    成部と、前記素子分離部とを各々異なる材質の絶縁膜に
    よって被覆したことを特徴とする半導体集積回路装置。
  2. 【請求項2】 前記半導体集積回路素子が電界効果形ト
    ランジスタであり、前記半導体層がソース領域およびド
    レイン領域であり、前記電極がゲート電極であることを
    特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装置。
  3. 【請求項3】 前記素子形成部を、前記半導体層のアニ
    ール時における活性化に適した第1絶縁膜によって被覆
    し、前記素子分離部を、前記半導体集積回路素子のバッ
    クゲート耐圧向上に適した第2絶縁膜によって被覆した
    ことを特徴とする請求項1または2記載の半導体集積回
    路装置。
  4. 【請求項4】 前記半導体基板が化合物半導体からな
    り、前記第1絶縁膜がSiOからなり、前記第2絶縁膜
    がSiNからなることを特徴とする請求項1、2または
    3記載の半導体集積回路装置。
JP21308892A 1992-08-11 1992-08-11 半導体集積回路装置 Pending JPH0661271A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014209522A (ja) * 2013-04-16 2014-11-06 富士通株式会社 半導体装置及びその製造方法
JP2018073974A (ja) * 2016-10-28 2018-05-10 三菱電機株式会社 半導体装置及びその製造方法

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014209522A (ja) * 2013-04-16 2014-11-06 富士通株式会社 半導体装置及びその製造方法
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