JPH07326737A - Impedance line, filter element, delay element and semiconductor device - Google Patents

Impedance line, filter element, delay element and semiconductor device

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JPH07326737A
JPH07326737A JP6119033A JP11903394A JPH07326737A JP H07326737 A JPH07326737 A JP H07326737A JP 6119033 A JP6119033 A JP 6119033A JP 11903394 A JP11903394 A JP 11903394A JP H07326737 A JPH07326737 A JP H07326737A
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JP
Japan
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layer
compound semiconductor
electron gas
dimensional electron
semiconductor layer
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Application number
JP6119033A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuhiko Goto
光彦 後藤
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To form a delay element and the like without being accompanied by a new layer on an active element by a method wherein a two-dimensional electron gas layer on the junction interface between first and second compound semiconductor layers is left into a linear form, electrodes are provided on parts, which are respectively located on both ends of the linear gas layer, of the second compound semiconductor layer and diffused layers, which reach the gas layer, are respectively formed under the electrodes. CONSTITUTION:A first compound semiconductor layer 13 is laminated on a conductive substrate 11 and a second compound semiconductor layer 14 of a composition different from that of the layer 13 is laminated on the layer 13. A two-dimensional electron gas layer is formed on a junction between the layers 13 and 14. The gas layer is left into a linear form, electrodes 18 and 19 are respectively provided on parts, which are respectively located on both ends of the linear gas layer, of the layer 14 and diffused ohmic layers 17, which reach the gas layer, are respectively formed under the electrodes 18 and 19. Thereby, it is made possible to realize a delay element, which can be formed without being accompanied by a new layer structure on an active element, such as a transistor.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、化合物半導体のヘテロ
構造を利用した二次元電子ガス層をキャリアとして用い
るインピーダンス線路、フィルタ素子、遅延素子および
半導体装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an impedance line, a filter element, a delay element and a semiconductor device using a two-dimensional electron gas layer utilizing a heterostructure of a compound semiconductor as a carrier.

【0002】[0002]

【従来の技術】化合物半導体を用いた半導体素子は、一
般にシリコン半導体を用いた素子より高速・高周波域で
動作することが可能であるため、次第にその利用が広が
っている。そして、複数の素子を一つの基板上に集積化
したものが半導体装置であり、化合物半導体装置では、
その特徴である高周波領域での優れた特性から、高周波
増幅回路などのトランジスタと共に、信号の遅延回路や
フィルタ回路などを同一基板上に集積化した半導体装置
がある。
2. Description of the Related Art In general, a semiconductor device using a compound semiconductor can be operated at a higher speed and a higher frequency than a device using a silicon semiconductor, and therefore its use is gradually expanding. A semiconductor device is a device in which a plurality of elements are integrated on one substrate, and in a compound semiconductor device,
Due to its excellent characteristics in the high frequency region, there is a semiconductor device in which a transistor such as a high frequency amplifier circuit, a signal delay circuit and a filter circuit are integrated on the same substrate.

【0003】フィルタ回路は、トランジスタなどの能動
素子のみにより構成されたアクティブフィルタと、抵抗
やキャパシタによって構成されたパッシブフィルタとが
あり、そのいずれであっても同一基板上に集積化して半
導体装置とすることが可能である。
The filter circuit includes an active filter composed of only active elements such as transistors and a passive filter composed of resistors and capacitors, and any of them is integrated with a semiconductor device on the same substrate. It is possible to

【0004】アクティブフィルタとしては、例えば特公
昭55−40189号公報に、2種類の遮断周波数の異
なるトランジスタを同一基板上に形成し、遮断周波数の
低い方のトランジスタをフィルタとして用いたものが開
示されている。一方、パッシブフィルタは、抵抗やキャ
パシタなどによってのみ構成されているため、製造上の
ばらつきの影響で素子特性が変化する能動素子を含まな
いために所望のフィルタ特性が得やすい。
As an active filter, for example, Japanese Patent Publication No. 55-40189 discloses an active filter in which two kinds of transistors having different cutoff frequencies are formed on the same substrate and the transistor having the lower cutoff frequency is used as a filter. ing. On the other hand, since the passive filter is configured only by resistors and capacitors, it does not include active elements whose element characteristics change due to manufacturing variations, and thus it is easy to obtain desired filter characteristics.

【0005】しかしながら、アクティブフィルタを上述
した公報記載のように同一基板上に遮断周波数の異なる
2種類のトランジスタを形成することは、1つの遮断周
波数のトランジスタを形成する場合と比較して、その製
造工程が複雑にならざるを得ないと行った問題がある。
However, forming two types of transistors having different cutoff frequencies on the same substrate of the active filter as described in the above-mentioned publication makes it possible to manufacture the active filter as compared with the case of forming one transistor having one cutoff frequency. There is a problem that I have to do if the process becomes complicated.

【0006】また、パッシブフィルタを構成するために
は、半導体基板上にインダクタを作製することが不可能
なため、抵抗とキャパシタの組み合わせによってパッシ
ブフィルタとするのであるが、抵抗を半導体基板上に形
成するには、シリコン基板の場合にはシリコン中に不純
物を拡散した層を利用することができるが、ヘテロ構造
を利用した化合物半導体の場合は、不純物を拡散すると
いう方法が利用できないため、トランジスタなどを形成
後、基板上に一度絶縁膜を堆積し、その上に金属膜を積
層し、これをパターニングして抵抗を形成する。拡散法
が用いられない理由は、不純物が拡散するほどの高温に
すると、ヘテロ構造を形成した部分のせっかく急峻にな
るように作った半導体組成、不純物濃度分布の急峻さが
なくなり、ヘテロ構造の機能が落ちてしまうからであ
る。またキャパシタを半導体基板上に形成するために
は、トランジスタなどを形成後、絶縁膜や金属膜を積層
することによって得られる。しかしながら、化合物半導
体装置の場合、シリコン半導体による半導体装置のよう
に、絶縁膜や金属膜を積層すること自体が容易ではない
ため、その製造工程が複雑となる。
In order to construct a passive filter, it is impossible to fabricate an inductor on a semiconductor substrate. Therefore, a passive filter is formed by combining a resistor and a capacitor. The resistor is formed on the semiconductor substrate. In order to achieve this, in the case of a silicon substrate, a layer in which impurities are diffused in silicon can be used, but in the case of a compound semiconductor using a heterostructure, the method of diffusing impurities cannot be used. After forming, an insulating film is once deposited on the substrate, a metal film is laminated on the insulating film, and this is patterned to form a resistor. The reason why the diffusion method is not used is that when the temperature is high enough to diffuse the impurities, the semiconductor composition and the impurity concentration distribution that are made so as to be steep in the portion where the hetero structure is formed are not steep, and the function of the hetero structure is eliminated. Is dropped. Further, in order to form a capacitor on a semiconductor substrate, it is obtained by forming an insulating film or a metal film after forming a transistor or the like. However, in the case of a compound semiconductor device, it is not easy to stack an insulating film and a metal film, unlike a semiconductor device made of a silicon semiconductor, so that the manufacturing process is complicated.

【0007】これは、シリコン半導体の場合、絶縁膜で
あるシリコン酸化膜や窒化膜が容易に形成でき、しかも
酸やアルカリ、また熱に対する耐性が強く非常に安定な
物質であるため、その上に何層もの絶縁膜と金属膜を形
成するは容易に行えるのに対し、化合物半導体装置で
は、絶縁膜自体の形成が難しく、例えば化合物半導体の
代表的なものであるGaAsでは、ガリウムの酸化物で
あるGa2 3 は安定でなく、また、窒化物であるGa
Nは半導体であり、絶縁膜として使用できない。そこで
多くの化合物半導体装置ではCVD法によるSiO2
Si3 4 、SiON(Silicon Oxi-Nitride) などを堆
積することにより絶縁膜として用いているが、これにて
もSiO2 やSi3 4 の内部ストレスによるクラック
の発生などといった問題があり、未だシリコン半導体装
置のごとき多層構造を得ることが困難であり、歩留りが
悪いといった問題がある。
This is because in the case of a silicon semiconductor, a silicon oxide film or a nitride film, which is an insulating film, can be easily formed, and it is a very stable substance having high resistance to acids, alkalis, and heat. While it is easy to form many layers of insulating film and metal film, it is difficult to form the insulating film itself in a compound semiconductor device. For example, in GaAs, which is a typical compound semiconductor, gallium oxide is used. Some Ga 2 O 3 are not stable and are also Ga
N is a semiconductor and cannot be used as an insulating film. Therefore SiO 2 and by the CVD method in many compound semiconductor device Si 3 N 4, SiON (Silicon Oxi-Nitride) is used as the insulating film by depositing the like, SiO 2 or Si 3 N 4 is also at this However, it is still difficult to obtain a multi-layer structure such as a silicon semiconductor device, and the yield is low.

【0008】また、ポリイミドを配線層の間の絶縁膜と
して用いて多層配線を行った例がある(小柳まや、金子
良明、永田 幸平、清水 治夫、岡本 正明、清水
聡:“25KゲートGaAsゲートアレー,”電子情報
通信学会技術研究報告 MW93−108,(MW93
−105〜113,pp.23−29),1994年1
月)。しかし、ポリイミドには膜収縮があるため、塗布
した後、固まるまでにポリイミドの膜が収縮して、膜内
に応力が発生し、クラックが入りやすくなるという問題
がある。また、ポリイミドは吸湿性をもつため、膜自体
や膜内、膜間の配線材料の経時劣化が大きく、信頼性に
も問題がある。
There is also an example in which polyimide is used as an insulating film between wiring layers to perform multilayer wiring (Maya Koyanagi, Yoshiaki Kaneko, Kohei Nagata, Haruo Shimizu, Masaaki Okamoto, Shimizu).
Satoshi: “25K Gate GaAs Gate Array,” IEICE Technical Report MW93-108, (MW93
-105 to 113, pp. 23-29), 1994 1
Month). However, since polyimide has film shrinkage, there is a problem that the polyimide film shrinks by the time it is hardened after application, causing stress in the film and making cracks easily. Further, since polyimide has a hygroscopic property, deterioration of the film itself, the wiring material in the film, and the wiring material between the films over time is large, and there is a problem in reliability.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の第一
の目的は、化合物半導体によるトランジスタなどの能動
素子上に新たな層構造を伴うことなく形成できるインピ
ーダンス線路、フィルタ素子、遅延素子などの受動素子
を提供することであり、第二の目的として、これら受動
素子とトランジスタなどの能動素子を集積化した半導体
装置を提供することである。
Therefore, a first object of the present invention is to provide an impedance line, a filter element, a delay element, etc., which can be formed on an active element such as a transistor made of a compound semiconductor without a new layer structure. A second object is to provide a semiconductor device in which these passive elements and active elements such as transistors are integrated.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
の本発明は、導電性基板上に、第1の化合物半導体層
と、該第1の化合物半導体層上に該第1の化合物半導体
層と組成の異なる第2の化合物半導体層とを積層するこ
とによって前記第1の化合物半導体層と該第2の化合物
半導体層との接合界面に二次元電子ガス層を形成し、該
二次元電子ガス層を線状に残し、該線状の二次元電子ガ
ス層の両端の前記第2の化合物半導体層上に電極を設
け、該電極下に前記二次元電子ガス層に至る拡散層が形
成されてなることを特徴とするインピーダンス線路であ
る。
According to the present invention for solving the above-mentioned object, a first compound semiconductor layer is provided on a conductive substrate, and the first compound semiconductor layer is provided on the first compound semiconductor layer. And a second compound semiconductor layer having a different composition from each other to form a two-dimensional electron gas layer at the bonding interface between the first compound semiconductor layer and the second compound semiconductor layer, and the two-dimensional electron gas An electrode is provided on the second compound semiconductor layer at both ends of the linear two-dimensional electron gas layer, and a diffusion layer reaching the two-dimensional electron gas layer is formed under the electrode while leaving the layer in a linear shape. Is an impedance line.

【0011】上記目的を解決するための本発明は、導電
性基板上に、第1の化合物半導体層と、該第1の化合物
半導体層上に該第1の化合物半導体層と組成の異なる第
2の化合物半導体層とを積層することによって前記第1
の化合物半導体層と該第2の化合物半導体層との接合界
面に二次元電子ガス層を形成し、該二次元電子ガス層を
線状に残し、該線状の二次元電子ガス層の両端の前記第
2の化合物半導体層上に電極を設け、該電極下に前記二
次元電子ガス層に至る拡散層が形成されてなることを特
徴とするフィルタ素子である。
The present invention for solving the above-mentioned object provides a second compound having a composition different from that of a first compound semiconductor layer on a conductive substrate and a composition of the first compound semiconductor layer on the first compound semiconductor layer. By stacking the compound semiconductor layer of
A two-dimensional electron gas layer is formed at the junction interface between the compound semiconductor layer and the second compound semiconductor layer, and the two-dimensional electron gas layer is left linearly, and the two-dimensional electron gas layer is formed at both ends of the linear two-dimensional electron gas layer. In the filter element, an electrode is provided on the second compound semiconductor layer, and a diffusion layer reaching the two-dimensional electron gas layer is formed under the electrode.

【0012】上記目的を解決するための本発明は、導電
性基板上に、第1の化合物半導体層と、該第1の化合物
半導体層上に該第1の化合物半導体層と組成の異なる第
2の化合物半導体層とを積層することによって前記第1
の化合物半導体層と該第2の化合物半導体層との接合界
面に二次元電子ガス層を形成し、該二次元電子ガス層を
線状に残し、該線状の二次元電子ガス層の両端の前記第
2の化合物半導体層上に電極を設け、該電極下に前記二
次元電子ガス層に至る拡散層が形成されてなることを特
徴とする遅延素子である。
The present invention for solving the above-mentioned object includes a second compound having a composition different from that of a first compound semiconductor layer on a conductive substrate and a composition of the first compound semiconductor layer on the first compound semiconductor layer. By stacking the compound semiconductor layer of
A two-dimensional electron gas layer is formed at the junction interface between the compound semiconductor layer and the second compound semiconductor layer, and the two-dimensional electron gas layer is left linearly, and the two-dimensional electron gas layer is formed at both ends of the linear two-dimensional electron gas layer. In the delay element, an electrode is provided on the second compound semiconductor layer, and a diffusion layer reaching the two-dimensional electron gas layer is formed under the electrode.

【0013】また上記目的を解決するための本発明は、
導電性基板上に、第1の化合物半導体層と、該第1の化
合物半導体層上に形成された組成の異なる第2の化合物
半導体層とによって前記第1の化合物半導体層と該第2
の化合物半導体層との接合界面に二次元電子ガス層が形
成され、該第2の化合物半導体層上に、ソース電極、ド
レイン電極およびゲート電極が形成されてなる二次元電
子ガス電界効果トランジスタが複数集積化された半導体
装置において、前記複数の二次元電子ガス電界効果トラ
ンジスタ同士を電気的に接続する必要のある部分の二次
元電子ガス層を残し、接続が不要な部分の二次元電子ガ
ス層を消滅せしめたことを特徴とする半導体装置であ
る。
Further, the present invention for solving the above-mentioned object includes
The first compound semiconductor layer and the second compound semiconductor layer formed on the first compound semiconductor layer and the second compound semiconductor layer having a different composition formed on the first compound semiconductor layer and the second compound semiconductor layer on the conductive substrate.
A two-dimensional electron gas field effect transistor in which a two-dimensional electron gas layer is formed at the junction interface with the compound semiconductor layer and the source electrode, drain electrode and gate electrode are formed on the second compound semiconductor layer. In the integrated semiconductor device, the two-dimensional electron gas field effect transistors are left with a two-dimensional electron gas layer in a portion that needs to be electrically connected to each other, and a two-dimensional electron gas layer in a portion that does not need to be connected is formed. It is a semiconductor device characterized by being erased.

【0014】本発明は、前記複数の二次元電界効果トラ
ンジスタ同士を接続する部分の二次元電子ガス層を残
し、接続が不要な部分の二次元電子ガス層を消滅せしめ
るために、接続が不要となる二次元電子ガス層が形成さ
れる部分の前記第1の化合物半導体層および前記第2の
化合物半導体層をエッチングにより除去したことを特徴
とする半導体装置である。
According to the present invention, since the two-dimensional electron gas layer of the portion connecting the plurality of two-dimensional field effect transistors is left and the two-dimensional electron gas layer of the portion not requiring the connection is eliminated, the connection is unnecessary. In the semiconductor device, the first compound semiconductor layer and the second compound semiconductor layer in a portion where the two-dimensional electron gas layer is formed are removed by etching.

【0015】また本発明は、前記複数の二次元電界効果
トランジスタ同士を接続する部分の二次元電子ガス層を
残し、接続が不要な部分の二次元電子ガス層を消滅せし
めるために、接続が不要な部分の二次元電子ガス層の上
に、0V以下の電位を印加する電極を形成したことを特
徴とする半導体装置である。
Further, according to the present invention, since the two-dimensional electron gas layer of the portion connecting the plurality of two-dimensional field effect transistors is left and the two-dimensional electron gas layer of the portion which does not need to be connected disappears, the connection is unnecessary. The semiconductor device is characterized in that an electrode for applying a potential of 0 V or less is formed on the two-dimensional electron gas layer at a certain portion.

【0016】また本発明は、前記複数の二次元電界効果
トランジスタ同士を接続する部分の二次元電子ガス層を
残し、接続が不要な二次元電子ガス層を消滅せしめるた
めに、接続が不要となる二次元電子ガス層が形成される
部分の前記第1の化合物半導体層および前記第2の化合
物半導体層に酸素イオンを注入したことを特徴とする半
導体装置である。
Further, according to the present invention, since the two-dimensional electron gas layer in the portion connecting the plurality of two-dimensional field effect transistors is left and the two-dimensional electron gas layer which does not need to be connected is extinguished, the connection becomes unnecessary. In the semiconductor device, oxygen ions are implanted into the first compound semiconductor layer and the second compound semiconductor layer in a portion where a two-dimensional electron gas layer is formed.

【0017】さらに本発明は、前記複数の二次元電界効
果トランジスタ同士を接続する部分の二次元電子ガス層
を残した部分の前記第2の化合物半導体層上に、制御電
極を設けたことを特徴とする半導体装置である。
Further, the present invention is characterized in that a control electrode is provided on the second compound semiconductor layer in the portion where the two-dimensional electron gas layer of the portion connecting the plurality of two-dimensional field effect transistors is left. And a semiconductor device.

【0018】[0018]

【作用】上述のように構成された本発明は、導電性基板
上に第1の化合物半導体層と、この第1の化合物半導体
層と組成の異なる第2の化合物半導体層を積層すること
によって第1の化合物半導体層と第2の化合物半導体層
の界面に二次元電子ガス層が形成される。この二次元電
子ガス層は、導電性基板を用いることにより基板を接地
(GND)面とした導電路となる。
According to the present invention configured as described above, the first compound semiconductor layer and the second compound semiconductor layer having a composition different from that of the first compound semiconductor layer are laminated on the conductive substrate to form a first compound semiconductor layer. A two-dimensional electron gas layer is formed at the interface between the first compound semiconductor layer and the second compound semiconductor layer. By using a conductive substrate, this two-dimensional electron gas layer becomes a conductive path having the substrate as a ground (GND) surface.

【0019】そこで本発明においては、この二次元電子
ガス層を任意の幅と長さによる線状に形成して伝送路と
し、その両端の第2の化合物半導体層上に電極を設ける
ことで、インピーダンス線路として提供する。
Therefore, in the present invention, the two-dimensional electron gas layer is linearly formed with an arbitrary width and length to form a transmission line, and electrodes are provided on the second compound semiconductor layers at both ends thereof. Provide as an impedance line.

【0020】この二次元電子ガス層による伝送路の特性
は、抵抗成分R、インダクタンスL成分および容量成分
Cであり、抵抗成分Rおよびインダクタンス成分Lは下
記(1)および(2)式のごとく、シート抵抗ρsまた
はシートインダクタンスLsと伝送路の電極間の長さx
/幅wに比例する。
The characteristics of the transmission line formed by the two-dimensional electron gas layer are a resistance component R, an inductance L component, and a capacitance component C. The resistance component R and the inductance component L are expressed by the following equations (1) and (2): Sheet resistance ρs or sheet inductance Ls and length x between electrodes of transmission line
/ Proportional to width w.

【0021】[0021]

【数1】R=ρs×(x/w) …(1)## EQU1 ## R = ρs × (x / w) (1)

【0022】[0022]

【数2】L=Ls×(x/w) …(2) また、容量成分Cは下記(3)式のごとく単位面積当り
のCsと伝送路の電極間の長さx×幅wに比例する。
[Equation 2] L = Ls × (x / w) (2) Further, the capacitance component C is proportional to Cs per unit area and the length x × width w between the electrodes of the transmission line as shown in the following equation (3). To do.

【0023】[0023]

【数3】C=Cs×(x×w) …(3) また、線路の特性インピーダンスZ0 は伝送路の幅に反
比例して、下記(4)式のごとくなる。
## EQU3 ## C = Cs.times. (X.times.w) (3) Further, the characteristic impedance Z0 of the line is inversely proportional to the width of the transmission line, and becomes as shown in the following formula (4).

【0024】[0024]

【数4】 [Equation 4]

【0025】ただし(4)式中R0 は伝送路の単位長さ
当りの抵抗値、L0 は伝送路の単位長さ当りのインダク
タンス、C0 は伝送路の単位長さ当りの容量である。
In the equation (4), R0 is a resistance value per unit length of the transmission line, L0 is an inductance per unit length of the transmission line, and C0 is a capacitance per unit length of the transmission line.

【0026】この線状に形成した二次元電子ガス層の伝
送路は、導電性基板との間にできる容量成分と伝送路の
抵抗成分によって、高周波をあたえた場合にはこの容量
成分と抵抗成分の積で決まる時定数を持つCRフィルタ
として働くために、この時定数によって決まる遮断周波
数以上の周波数を減衰させる低域通過フィルタとしての
フィルタ素子となる。
The transmission line of the two-dimensional electron gas layer formed in a linear shape depends on the capacitance component formed between the conductive substrate and the resistance component of the transmission line, and when a high frequency is applied, the capacitance component and the resistance component. Since it functions as a CR filter having a time constant determined by the product of, the filter element functions as a low-pass filter that attenuates frequencies above the cutoff frequency determined by this time constant.

【0027】また、このフィルタ素子は、その遮断周波
数より十分小さい(1/10程度以下)周波数では、遅
延時間がフィルタ素子の時定数に等しい遅延素子とな
る。すなわち、入力側の信号波形が時定数に相当する時
間だけ遅れて出力側に出てくる遅延素子となる。
Further, this filter element becomes a delay element whose delay time is equal to the time constant of the filter element at a frequency sufficiently smaller than the cutoff frequency (about 1/10 or less). That is, it becomes a delay element in which the signal waveform on the input side appears on the output side with a delay by a time corresponding to the time constant.

【0028】さらに、この二次元電子ガス層による伝送
路の上部に制御電極を設け、電圧を印加することで、伝
送路部分のシート抵抗を変化させ、伝送路としての特性
インピーダンスやフィルタ素子の時定数および遅延素子
の遅延時間を変化させることが可能となる。
Further, a control electrode is provided above the transmission line formed by the two-dimensional electron gas layer, and a voltage is applied to change the sheet resistance of the transmission line portion. It is possible to change the constant and the delay time of the delay element.

【0029】また、本発明においては、上記のような二
次元電子ガス層を線状に形成した伝送路を集積回路内の
トランジスタ間や、トランジスタと他の素子との間を接
続するための配線として用いることにより、この配線部
分を上記インピーダンス線路として機能させ、伝送路の
幅や長さを変えることにより、前記(4)式にしたがっ
て所望の特性インピーダンスを得ることで、素子間での
インピーダンスの整合をとったり、またフィルタ素子や
遅延素子として機能させることによって、フィルタ素子
や遅延素子を配線に組み込んだ形の半導体装置として集
積化することができる。もちろん、この場合においても
この配線として用いる伝送路の上に制御電極を設けるこ
とにより、前記のように特性インピーダンスやフィルタ
素子の時定数および遅延素子の遅延時間を変化させるこ
とが可能となる。
Further, in the present invention, a wiring for connecting the above-mentioned transmission line in which the two-dimensional electron gas layer is linearly formed between transistors in an integrated circuit or between a transistor and another element. By using this wiring portion as the impedance line and changing the width and length of the transmission line to obtain the desired characteristic impedance according to the equation (4), the impedance between the elements can be reduced. By performing matching and functioning as a filter element or a delay element, it is possible to integrate the filter element or the delay element into a semiconductor device in which wiring is incorporated. Of course, also in this case, by providing the control electrode on the transmission line used as the wiring, the characteristic impedance, the time constant of the filter element and the delay time of the delay element can be changed as described above.

【0030】[0030]

【実施例】以下、添付した図面を参照して本発明を適用
した実施例を説明する。なお、同一機能の部材に付いて
は同一付号を付した。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, the same number is attached to the member having the same function.

【0031】実施例1 図1は、本発明を適用したインピーダンス線路、フィル
タ素子および遅延素子の一実施例であり、図1aはその
平面図、図1bは図1aにおけるA−A線での断面図で
あり、図1cは図1aにおけるB−B線での断面図であ
る。
Example 1 FIG. 1 shows an example of an impedance line, a filter element and a delay element to which the present invention is applied. FIG. 1a is a plan view thereof, and FIG. 1b is a sectional view taken along line AA in FIG. 1a. It is a figure and FIG. 1c is sectional drawing in the BB line in FIG. 1a.

【0032】本実施例1の素子は、導電性基板であるn
型で比抵抗1Ω・cmのシリコン基板11上に、ノンド
ープのGaAs層による高抵抗のバッファ層12、その
上に第1の化合物半導体層であるノンドープ高純度のi
−GaAs層13、および第2の化合物半導体層で電子
供与層となるSiを1×1018原子個cm-3程度ドープ
した厚さ500Åのn−AlGaAs層14を積層し、
このi−GaAs層13とn−AlGaAs層14との
ヘテロ接合界面に二次元電子ガス層(以下、2DEG層
と称する)を形成させ、さらにn−AlGaAs層14
の上に、ドープしたn−GaAs層によるキャップ層1
5を形成後、電極18および19としてAuGe/Ni
/Auを形成したものである。電極18および19の下
には2DEG層に至る電極金属によるオーミック拡散層
17が形成されている。そして本実施例1では、2DE
G部分を任意の幅と長さの線状の伝送路20に形成する
ために、不要な部分のi−GaAs層13およびn−A
lGaAs層14をエッチングにより除去した。なお、
本実施例1において、シリコン基板11面と2DEG層
との間隔は、シリコン基板11面からi−GaAs層1
3とn−AlGaAs層14の界面までの間隔とほぼ同
じであり約3.8μmである。
The element of the first embodiment is an electrically conductive substrate n.
On the silicon substrate 11 having a specific resistance of 1 Ω · cm, a high-resistance buffer layer 12 made of a non-doped GaAs layer, and a non-doped high-purity i which is a first compound semiconductor layer thereon.
-The GaAs layer 13 and the n-AlGaAs layer 14 having a thickness of 500 Å doped with Si serving as an electron donating layer in the second compound semiconductor layer at about 1 × 10 18 atoms cm -3 are laminated,
A two-dimensional electron gas layer (hereinafter referred to as a 2DEG layer) is formed at the heterojunction interface between the i-GaAs layer 13 and the n-AlGaAs layer 14, and the n-AlGaAs layer 14 is further formed.
On top of the cap layer 1 with a doped n-GaAs layer
5 is formed, AuGe / Ni is used as electrodes 18 and 19
/ Au is formed. Below the electrodes 18 and 19, an ohmic diffusion layer 17 made of an electrode metal reaching the 2DEG layer is formed. In the first embodiment, 2DE
In order to form the G portion in the linear transmission line 20 having an arbitrary width and length, unnecessary portions of the i-GaAs layer 13 and n-A
The lGaAs layer 14 was removed by etching. In addition,
In the first embodiment, the distance between the surface of the silicon substrate 11 and the 2DEG layer is such that the distance from the surface of the silicon substrate 11 to the i-GaAs layer 1
3 to the interface between the n-AlGaAs layer 14 and the n-AlGaAs layer 14, which is approximately 3.8 μm.

【0033】この2DEG層を残した伝送路20および
その両端の電極18および19によって構成されたもの
がインピーダンス線路となり、また、高周波回路に用い
た場合には低域通過フィルタ素子となり、また、この低
域通過フィルタ素子の遮断周波数の1/10以下の周波
数では遅延素子となる。
The transmission line 20 having the 2DEG layer left and the electrodes 18 and 19 at both ends thereof serve as an impedance line, and when used in a high frequency circuit, serve as a low pass filter element. It becomes a delay element at a frequency of 1/10 or less of the cutoff frequency of the low pass filter element.

【0034】この2DEG層の特性は、用いるシリコン
基板の導電型と比抵抗によって変化することがある。こ
こで、このシリコン基板の導電型と比抵抗が及ぼす2D
EG層特性の変化について説明する。
The characteristics of the 2DEG layer may change depending on the conductivity type and the specific resistance of the silicon substrate used. Here, the 2D effect of the conductivity type and the specific resistance of this silicon substrate
The change in the EG layer characteristics will be described.

【0035】シリコン基板とバッファ層であるGaAs
層の界面には、シリコン基板の導電型に依らず、シリコ
ンがGaAs層に拡散して厚さが100Å程度の薄いn
型層が形成される。このn型層から供与される電子がG
aAs層やシリコン層へ拡散して行く。この電子が拡散
した領域は、空乏層ではなく、導電性が高くなっている
ため、2DEG層と接地面との実質的な距離を短くする
ように作用する。電子がGaAs層へ拡散して行く距離
は、大きく見積もっても1000Å、すなわち0.1μ
m程度であるが、シリコン基板へ拡散して行く距離は、
基板の導電型や比抵抗より異なってくる。
Silicon substrate and buffer layer GaAs
At the interface of the layers, regardless of the conductivity type of the silicon substrate, silicon diffuses into the GaAs layer and the thickness is as thin as about 100Å.
A mold layer is formed. The electrons donated from this n-type layer are G
It diffuses to the aAs layer and the silicon layer. The region in which the electrons are diffused is not a depletion layer but has high conductivity, and therefore acts to shorten the substantial distance between the 2DEG layer and the ground plane. The distance that the electrons diffuse into the GaAs layer is 1000Å, which is roughly 0.1μ.
Although it is about m, the distance to diffuse to the silicon substrate is
It depends on the conductivity type and specific resistance of the substrate.

【0036】このため、シリコン基板の導電型がn型の
ときは、前記のn型層からの電子がGaAs層に供与さ
れた影響のみが効くので、実際の接地(GND)面はシ
リコン基板とバッファ層であるGaAs層の界面から
0.1μm程度GaAs層に入り込んだところとなる。
したがって、本実施例1の2DEG層と実質的な接地面
との距離は約3.7μmとなる。このn型シリコン基板
の場合には、比抵抗そのものが2DEG層特性に影響を
与えるものではないので、市販されている程度のもので
あればどのような比抵抗のものであってもよい。そし
て、2DEG層特性としては、このシリコン基板とバッ
ファ層であるGaAs層の界面から0.1μm程度Ga
As層に入り込んだところから2DEG層までの距離で
容量成分が決まる。
Therefore, when the conductivity type of the silicon substrate is n-type, only the effect of the electrons from the n-type layer being donated to the GaAs layer is effective, so that the actual ground (GND) surface is the silicon substrate. It is about 0.1 μm into the GaAs layer from the interface of the GaAs layer which is the buffer layer.
Therefore, the distance between the 2DEG layer of Example 1 and the substantial ground plane is about 3.7 μm. In the case of this n-type silicon substrate, the specific resistance itself does not affect the characteristics of the 2DEG layer, so that any specific resistance may be used as long as it is commercially available. The 2DEG layer has a Ga of about 0.1 μm from the interface between the silicon substrate and the GaAs layer which is the buffer layer.
The capacitance component is determined by the distance from the position where it enters the As layer to the 2DEG layer.

【0037】これに対し、シリコン基板の導電型がp型
のときは、シリコン基板に空乏層ができるため、シリコ
ン基板とバッファ層であるGaAs層の界面からシリコ
ン基板の内部にわずかに入り込んだところが実際の接地
(GND)面になる。例えば、シリコン基板の比抵抗が
40Ω・cmのときは、1.6μm程度入り込んだとこ
ろが実際の接地面となる。しかし、GaAs層とシリコ
ン基板界面付近には、前述の薄いn型層により供与され
た電子が拡散して広がっているため、2DEG層と接地
面との距離は、実質的には1.6μmも増加せず、実際
の増加分は1.3μm程度となる。n型シリコン基板を
用いた場合と比較すると、2DEG層から接地面までの
距離の増加分はシリコン基板の比抵抗の平方根にほぼ比
例し、シリコン基板の比抵抗として、ほぼ限界と考えら
れるオーダーの10000Ω・cmのときに、18μm
程度2DEG層から接地面までの距離が増加する。一般
に市販されているシリコン基板自体は、直径3インチの
もので400μmの厚さを有し、直径4〜6インチのも
のでは625μmの厚さをもっており、例え20μm程
度シリコン表面から入り込んだところが接地面となって
も何ら問題はない。
On the other hand, when the conductivity type of the silicon substrate is p-type, a depletion layer is formed in the silicon substrate, so that a portion slightly entering the inside of the silicon substrate from the interface between the silicon substrate and the GaAs layer which is the buffer layer. It becomes the actual ground (GND) plane. For example, when the specific resistance of the silicon substrate is 40 Ω · cm, the place where the silicon substrate is about 1.6 μm is the actual ground plane. However, since the electrons donated by the thin n-type layer diffuse and spread near the interface between the GaAs layer and the silicon substrate, the distance between the 2DEG layer and the ground plane is substantially 1.6 μm. It does not increase, and the actual increase is about 1.3 μm. Compared with the case where an n-type silicon substrate is used, the increase in the distance from the 2DEG layer to the ground plane is almost proportional to the square root of the specific resistance of the silicon substrate, and the specific resistance of the silicon substrate is considered to be at the limit. 18 μm at 10,000 Ω · cm
The distance from the 2DEG layer to the ground plane increases. Generally, a commercially available silicon substrate has a diameter of 3 inches and a thickness of 400 μm, and a diameter of 4 to 6 inches has a thickness of 625 μm. There is no problem even if it becomes.

【0038】このように、シリコン基板の導電型がp型
のときは、その接地面がシリコン基板とバッファ層のG
aAs層の界面から入り込むため、その分、2DEG層
と接地面との距離が大きくなり、2DEG層の容量成分
やインダクタンス成分がn型のシリコン基板を用いたと
きと異なる。そこで、用いるシリコン基板の導電型がp
型のときには、比抵抗の値から、2DEG層と実際の接
地面との距離の増加分を求めて、2DEG層の容量成分
やインダクタンス成分を求める必要がある。具体的に
は、GaAsとシリコンはほぼ同じ比誘電率の値をもつ
ので、容量成分Csは2DEG層と接地面との距離に概
ね反比例して大きくなる。ついでながら、CsとLsの
値の積は、2DEG層と接地面との距離によらず、概ね
一定となる。
As described above, when the conductivity type of the silicon substrate is p-type, the ground plane of the silicon substrate and the buffer layer G
Since it enters from the interface of the aAs layer, the distance between the 2DEG layer and the ground plane increases accordingly, and the capacitance component and the inductance component of the 2DEG layer are different from those when an n-type silicon substrate is used. Therefore, the conductivity type of the silicon substrate used is p.
In the case of a mold, it is necessary to find the increase in the distance between the 2DEG layer and the actual ground plane from the value of the specific resistance to find the capacitance component and the inductance component of the 2DEG layer. Specifically, since GaAs and silicon have almost the same relative permittivity value, the capacitance component Cs increases substantially in inverse proportion to the distance between the 2DEG layer and the ground plane. Incidentally, the product of the values of Cs and Ls is almost constant regardless of the distance between the 2DEG layer and the ground plane.

【0039】本実施例1の2DEG層のシート抵抗ρs
は約1kΩ/□であり、シートインダクタンスLsは約
4.9pH/□であり、10μm四方の面積当りの容量
Csは約3.2fFである。形成された2DEG層の伝
送路20の特性としては、伝送路20の長さxおよび幅
wを任意にパターニングすることにより、前述した
(1)〜(4)式に、このρs、LsおよびCsを代入
した値となる。これらRs、Ls、Csの値および前記
(4)式より、この伝送路20は約30THz(3×1
13Hz)以下ではCRラインとして考えてよいことが
わかり、この場合の特性インピーダンスは下記(5)式
で表される。
Sheet resistance ρs of the 2DEG layer of the first embodiment
Is about 1 kΩ / □, the sheet inductance Ls is about 4.9 pH / □, and the capacitance Cs per square area of 10 μm is about 3.2 fF. As the characteristics of the formed transmission line 20 of the 2DEG layer, the length x and the width w of the transmission line 20 are arbitrarily patterned, and thus ρs, Ls, and Cs are given in the above equations (1) to (4). Is the value obtained by substituting. From the values of these Rs, Ls, and Cs and the equation (4), this transmission line 20 is approximately 30 THz (3 × 1).
It is understood that a CR line can be considered below 0 13 Hz), and the characteristic impedance in this case is expressed by the following equation (5).

【0040】[0040]

【数5】 [Equation 5]

【0041】したがって、インピーダンス整合をとると
きは(5)式で所望の特性インピーダンスを得られるよ
う伝送路20の幅を決める。また低域通過フィルタや遅
延素子として機能させるときは、伝送路20全体の抵抗
成分と容量成分の積が所望の時定数や遅延時間になるよ
うに伝送路20の長さを決める。
Therefore, when impedance matching is performed, the width of the transmission line 20 is determined by equation (5) so that a desired characteristic impedance can be obtained. When functioning as a low pass filter or a delay element, the length of the transmission line 20 is determined so that the product of the resistance component and the capacitance component of the entire transmission line 20 has a desired time constant or delay time.

【0042】なお、化合物半導体各層の不純物濃度や厚
さについては、以上のようなシリコン基板の導電型や比
抵抗に合わせ、所望する素子特性となるように適宜変更
するとよく、例えば、高純度i−GaAs層13の不純
物濃度は低い方がよく、高くても1×1016原子個cm
-3以下が好ましく、できれば1×1015原子個cm-3
下がより好ましい。厚さは500〜1000Å程度が好
ましい。また、n−AlGaAs層14の不純物濃度
は、所望する特性(特にシート抵抗)によって変わるも
のであるが、概ね1×1017原子個cm-3〜1×1019
原子個cm-3程度であり、厚さも所望の特性によって変
わるものであるが、概ね100Å〜1000Å程度が好
ましく、より好ましくは300Å〜500Å程度が制御
しやすい。また、キャップ層15であるn−GaAs層
の不純物濃度は高い方がよく、1×1018原子個cm-3
程度以上が好ましく、厚さは薄過ぎず、厚過ぎず500
〜2000Å程度が好ましい。またバッファ層12の厚
さは、容量成分の特性に影響を与えるものであり所望す
る特性に合わせて変えるとよいが、その上に形成する化
合物半導体各層の結晶性に影響を与えるためあまり薄く
することは好ましくなく、厚さは1μm程度以上が好ま
しい。また、結晶性の面からみると、このバッファ層1
2は厚いほどよい。しかし、シリコン基板上に結晶成長
させたGaAs層には内部応力が働くため、余り厚くで
きず、4μm程度が限界である。したがって、バッファ
層12、i−GaAs層13、n−AlGaAs層1
4、n−GaAs層15の厚さの和が4μmを超えない
ように、バッファ層12の厚さを決定する。
The impurity concentration and thickness of each layer of the compound semiconductor may be appropriately changed according to the conductivity type and the specific resistance of the silicon substrate as described above to obtain desired device characteristics. For example, high purity i -It is preferable that the impurity concentration of the GaAs layer 13 is low, and at most 1 × 10 16 atoms cm
-3 or less is preferable, and if possible, 1 × 10 15 atoms cm -3 or less is more preferable. The thickness is preferably about 500 to 1000Å. Although the impurity concentration of the n-AlGaAs layer 14 varies depending on desired characteristics (particularly sheet resistance), it is approximately 1 × 10 17 atoms cm −3 to 1 × 10 19 atoms.
The number of atoms is about cm −3 , and the thickness varies depending on the desired characteristics, but it is preferably about 100 Å to 1000 Å, more preferably about 300 Å to 500 Å. Further, the n-GaAs layer that is the cap layer 15 preferably has a high impurity concentration, and 1 × 10 18 atoms cm -3.
The thickness is preferably not less than about 500, not too thin or too thick.
It is preferably about 2000 Å. The thickness of the buffer layer 12 affects the characteristics of the capacitance component and may be changed according to the desired characteristics. However, the thickness of the buffer layer 12 is too thin because it affects the crystallinity of each compound semiconductor layer formed thereon. This is not preferable, and the thickness is preferably about 1 μm or more. Also, in terms of crystallinity, this buffer layer 1
The thicker the number 2, the better. However, since the internal stress acts on the GaAs layer crystal-grown on the silicon substrate, it cannot be made too thick, and the limit is about 4 μm. Therefore, the buffer layer 12, the i-GaAs layer 13, the n-AlGaAs layer 1
4. The thickness of the buffer layer 12 is determined so that the sum of the thicknesses of the n-GaAs layers 15 does not exceed 4 μm.

【0043】次に、この実施例1の素子の製造方法につ
いて説明する。まず、シリコン基板11上に、バッファ
層12となるノンドープGaAs層、ノンドープの極め
て高純度のi−GaAs層13を気相成長法により順次
エピタキシャル成長させ、次いで、不純物としてのSi
源となるSiH4 やSi2 6 を導入しながらn−Al
GaAs層14をエピタキシャル成長させ、次いで、キ
ャップ層15として同様にSiH4 やSi2 6 を導入
しながらn−GaAs層をエピタキシャル成長させる。
Next, a method of manufacturing the element of the first embodiment will be described. First, a non-doped GaAs layer to be the buffer layer 12 and a non-doped i-GaAs layer 13 of extremely high purity are sequentially epitaxially grown on the silicon substrate 11 by a vapor phase growth method, and then Si as an impurity is grown.
N-Al while introducing SiH 4 and Si 2 H 6 as the source
The GaAs layer 14 is epitaxially grown, and then the n-GaAs layer is epitaxially grown while introducing SiH 4 and Si 2 H 6 as the cap layer 15 in the same manner.

【0044】その後、伝送路20となる部分を残すよう
に、マスク材をフォトリソグラフィーにより形成し、メ
サエッチングを行って、伝送路20に不要な部分のi−
GaAs層13とn−AlGaAs層14およびキャッ
プ層15を除去する。このメサエッチングのときのエッ
チング液は、例えばアンモニア・水酸化ナトリウム・過
酸化水素水の混合液、フッ酸・水・過酸化水素水の混合
液、硫酸・水・過酸化水素水の混合液またはリン酸・水
・過酸化水素水の混合液などを使用する。
After that, a mask material is formed by photolithography so that a portion to be the transmission line 20 is left, and mesa etching is performed, so that an unnecessary portion of the transmission line 20 is i-
The GaAs layer 13, the n-AlGaAs layer 14 and the cap layer 15 are removed. The etching solution for this mesa etching is, for example, a mixed solution of ammonia / sodium hydroxide / hydrogen peroxide solution, a mixed solution of hydrofluoric acid / water / hydrogen peroxide solution, a mixed solution of sulfuric acid / water / hydrogen peroxide solution, or Use a mixture of phosphoric acid, water and hydrogen peroxide.

【0045】次いで、AuGe/Ni/Auを蒸着、リ
フトオフの後、合金化熱処理(例えば450℃)を行う
ことにより、電極18および19が形成される。この
時、各電極下の2DEG層に至るオーミック拡散層17
が自然にできる。
Next, after AuGe / Ni / Au is vapor-deposited and lifted off, alloying heat treatment (for example, 450 ° C.) is performed to form electrodes 18 and 19. At this time, the ohmic diffusion layer 17 reaching the 2DEG layer under each electrode
Can be done naturally.

【0046】なお、本実施例1においては、n型のシリ
コン基板を用いたが、これに限定されるものではなく、
所望する素子特性に合わせ、前記シリコン基板による影
響を考慮し、p型のシリコン基板を用いてもよい。
Although the n-type silicon substrate is used in the first embodiment, it is not limited to this.
A p-type silicon substrate may be used in consideration of the influence of the silicon substrate according to desired device characteristics.

【0047】実施例2 本発明を適用した実施例2は、前記した実施例1におい
て、伝送路20を形成するために、不要な部分のn−A
lGaAsをメサエッチングにより除去して形成したの
に対し、この伝送路20の周囲に素子分離のための電極
を設け、電極下の2DEG層を空乏化して、伝送路20
と周辺部分を素子分離することによりインピーダンス線
路、フィルタ素子および遅延素子として機能させたもの
である。図2は、本実施例2の素子構造を説明するため
の図面であり、図2aはその平面図、図2bは図2aに
おけるA−A線での断面図であり、図2cは図2aにお
けるB−B線での断面図である。
Second Embodiment A second embodiment to which the present invention is applied is the same as the above-mentioned first embodiment except that an unnecessary portion of nA is required to form the transmission line 20.
In contrast to the case where 1 GaAs was removed by mesa etching, an electrode for element isolation was provided around this transmission line 20 to deplete the 2DEG layer under the electrode, and
And a peripheral portion are separated into elements to function as an impedance line, a filter element and a delay element. 2A and 2B are drawings for explaining the device structure of the second embodiment, FIG. 2A is a plan view thereof, FIG. 2B is a sectional view taken along line AA in FIG. 2A, and FIG. It is sectional drawing in the BB line.

【0048】本実施例2においては、導電性基板として
のp型の、比抵抗30Ω・cmのシリコン基板11を用
い、このシリコン基板11上に、ノンドープのGaAs
層による高抵抗のバッファ層12、その上に第1の化合
物半導体層であるノンドープ高純度のi−GaAs層1
3、および第2の化合物半導体層で電子供与層となるS
iを2×1018原子個cm-3ドープした厚さ1000Å
のn−AlGaAs層14を積層して、2DEG層を形
成させる。n−AlGaAs層14の上に、ドープした
n−GaAs層によるキャップ層15を形成後、電極1
8および19をAuGe/Ni/Auによって形成し、
さらに、伝送路20となる部分の周囲に素子分離電極2
5を形成して、この素子分離電極25に最も低い電圧を
基準として、0V以下の電圧を印加することにより、素
子分離電極25下の2DEG層を空乏化して、伝送路2
0と周辺部分を分離している。シリコン基板11面から
2DEG層までの間隔は実施例1同様約3.8μmであ
るが、p型シリコン基板を用い、比抵抗が30Ω・cm
なので、2DEG層から接地面までの実質的な距離は、
約4.7μmである。
In the second embodiment, a p-type silicon substrate 11 having a specific resistance of 30 Ω · cm is used as a conductive substrate, and non-doped GaAs is formed on the silicon substrate 11.
Buffer layer 12 having a high resistance and a non-doped high-purity i-GaAs layer 1 which is a first compound semiconductor layer thereon
3 and S which becomes the electron donating layer in the second compound semiconductor layer
Thickness of 2 × 10 18 atoms cm -3 doped with 1000 Å
The n-AlGaAs layer 14 is laminated to form a 2DEG layer. After forming the cap layer 15 of the doped n-GaAs layer on the n-AlGaAs layer 14, the electrode 1 is formed.
8 and 19 are made of AuGe / Ni / Au,
Further, the element isolation electrode 2 is provided around the portion to be the transmission line 20.
5 is formed, and a voltage of 0 V or less is applied to the element isolation electrode 25 with the lowest voltage as a reference, thereby depleting the 2DEG layer below the element isolation electrode 25, and the transmission line 2
0 and the peripheral part are separated. The distance from the surface of the silicon substrate 11 to the 2DEG layer is about 3.8 μm as in Example 1, but a p-type silicon substrate is used and the specific resistance is 30 Ω · cm.
So the actual distance from the 2DEG layer to the ground plane is
It is about 4.7 μm.

【0049】これにより電極18および19と2DEG
層の伝送路20によって形成され、前記実施例1同様に
インピーダンス線路、フィルタ素子および遅延素子とな
る。
This allows the electrodes 18 and 19 and the 2DEG to
It is formed by the layer transmission line 20, and becomes an impedance line, a filter element and a delay element as in the first embodiment.

【0050】なお、本実施例2においては、p型のシリ
コン基板を用いており、これが2DEG層の特性に与え
る影響については、前記実施例1で詳細に説明したとお
りでる。したがって、2DEG層から接地面までの実質
的な距離は、前記のように約4.7μmである。本実施
例2における2DEG層のシート抵抗ρsは約250Ω
/□であり、シートインダクタンスLsは約6.3pH
/□であり、10μm四方の面積当りの容量Csは約
2.6fFである。形成された2DEG層の伝送路20
の特性としては、実施例1同様に、伝送路20の長さx
および幅wを任意にパターニングすることにより所望す
る特性にすることができる。
In the second embodiment, the p-type silicon substrate is used, and the influence of this on the characteristics of the 2DEG layer is as described in detail in the first embodiment. Therefore, the substantial distance from the 2DEG layer to the ground plane is about 4.7 μm as described above. The sheet resistance ρs of the 2DEG layer in the second embodiment is about 250Ω.
/ □, the sheet inductance Ls is about 6.3 pH
/ □, and the capacitance Cs per square area of 10 μm is about 2.6 fF. The formed 2DEG layer transmission line 20
As for the characteristic of, the length x of the transmission line 20 is the same as in the first embodiment.
The desired characteristics can be obtained by arbitrarily patterning the width w.

【0051】なお、本実施例2においては、p型のシリ
コン基板を用いたが、所望する素子特性により、n型の
シリコン基板を用いてもよい。その場合、2DEG層と
接地面との距離は、シリコン基板面とバッファ層である
GaAs層との界面までの距離から0.1μm程度短い
距離となる。
Although the p-type silicon substrate is used in the second embodiment, an n-type silicon substrate may be used depending on desired device characteristics. In that case, the distance between the 2DEG layer and the ground plane is about 0.1 μm shorter than the distance to the interface between the silicon substrate surface and the GaAs layer which is the buffer layer.

【0052】また、化合物半導体層各層の不純物濃度や
厚さは実施例1と同様、変更することにより素子特性を
変えることができ、高純度i−GaAs層13は1×1
16原子個cm-3以下、より好ましくは1×1015原子
個cm-3以下であり、厚さは500〜1000Å程度が
好ましい。また、n−AlGaAs層14の不純物濃度
は、概ね1×1017原子個cm-3〜1×1019原子個c
-3程度であり、厚さは概ね100〜1000Å程度、
より好ましくは300〜500Å程度である。また、キ
ャップ層15となるn−GaAs層の不純物濃度は1×
1018原子個cm-3程度以上が好ましく、厚さは500
〜2000Å程度が好ましい。またバッファ層12につ
いても、厚さは1μm程度以上が好ましい。また、結晶
性の面からみると、このバッファ層12は厚いほどよ
い。しかし、シリコン基板上に結晶成長させたGaAs
層には内部応力が働くため、余り厚くできず、4μm程
度が限界である。したがって、バッファ層12、i−G
aAs層13、n−AlGaAs層14、n−GaAs
層15の厚さの和が4μmを超えないように、バッファ
層12の厚さを決定する。
Further, the device characteristics can be changed by changing the impurity concentration and the thickness of each layer of the compound semiconductor layer as in the first embodiment, and the high-purity i-GaAs layer 13 is 1 × 1.
It is preferably 0 16 atoms / cm -3 or less, more preferably 1 × 10 15 atoms / cm -3 or less, and the thickness is preferably about 500 to 1000Å. The impurity concentration of the n-AlGaAs layer 14 is approximately 1 × 10 17 atoms cm −3 to 1 × 10 19 atoms c.
m -3 , the thickness is about 100 ~ 1000Å,
More preferably, it is about 300 to 500Å. In addition, the impurity concentration of the n-GaAs layer serving as the cap layer 15 is 1 ×
10 18 atoms cm -3 or more is preferable, and the thickness is 500
It is preferably about 2000 Å. Also, the thickness of the buffer layer 12 is preferably about 1 μm or more. In terms of crystallinity, the thicker the buffer layer 12, the better. However, GaAs crystal-grown on a silicon substrate
Since internal stress acts on the layer, it cannot be made too thick, and the limit is about 4 μm. Therefore, the buffer layer 12, i-G
aAs layer 13, n-AlGaAs layer 14, n-GaAs
The thickness of the buffer layer 12 is determined so that the total thickness of the layers 15 does not exceed 4 μm.

【0053】この実施例2の素子の製造方法について説
明する。まず、実施例1同様にシリコン基板11上に、
バッファ層12となるノンドープGaAs層、ノンドー
プの高純度i−GaAs層13を気相成長法によりエピ
タキシャル成長させ、不純物としてのSi源となるSi
4 やSi2 6 を導入しながらn−AlGaAs層1
4をエピタキシャル成長させ、次いで、キャップ層15
として同様にSiH4やSi2 6 を導入しながら前記
同様にn−GaAs層をエピタキシャル成長させる。
A method of manufacturing the device of the second embodiment will be described. First, as in Example 1, on the silicon substrate 11,
A non-doped GaAs layer to be the buffer layer 12 and a non-doped high-purity i-GaAs layer 13 are epitaxially grown by a vapor phase growth method to form Si as an impurity Si source.
N-AlGaAs layer 1 while introducing H 4 and Si 2 H 6
4 is epitaxially grown, and then the cap layer 15
Similarly, while introducing SiH 4 and Si 2 H 6 , an n-GaAs layer is epitaxially grown as described above.

【0054】次いで、AuGe/Ni/Auを蒸着、リ
フトオフの後、合金化熱処理(例えば450℃)を行う
ことにより、電極18および19を形成して、この時、
各電極下に2DEG層に至るオーミック拡散層17が自
然にできる。
Then, AuGe / Ni / Au is vapor-deposited and lift-off is performed, and then alloying heat treatment (for example, 450 ° C.) is performed to form electrodes 18 and 19, and at this time,
An ohmic diffusion layer 17 reaching the 2DEG layer is naturally formed under each electrode.

【0055】次に素子分離電極材料を蒸着、リフトオフ
により、素子分離電極25を形成する。なお素子分離電
極はキャップ層15を除去して形成してもよい。
Next, the element isolation electrode 25 is formed by vapor deposition of the element isolation electrode material and lift-off. The element isolation electrode may be formed by removing the cap layer 15.

【0056】実施例3 本発明を適用した実施例3は、前述した実施例1におい
て、伝送路20を形成するために、不要な部分のi−G
aAs層13およびn−AlGaAs層14をメサエッ
チングにより除去して形成したのに対し、また前記実施
例2において素子分離電極を設けて伝送路20を形成し
たのに対し、この伝送路20の周囲のi−GaAs層1
3およびn−AlGaAs層14部分に、その結晶性を
なくして半導体の性質を消滅させるようなイオン注入、
具体的には酸素(O)のイオン注入を行うことにより伝
送路20以外の部分のでの2DEG層をなくして、伝送
路20を形成してインピーダンス線路、フィルタ素子お
よび遅延素子として機能させたものであり、その他の部
分の構造は、実施例1と同じである。
Third Embodiment A third embodiment to which the present invention is applied is the same as the above-described first embodiment except that the i-G of an unnecessary portion is formed to form the transmission line 20.
While the aAs layer 13 and the n-AlGaAs layer 14 are formed by removing them by mesa etching, and the transmission line 20 is formed by providing the element isolation electrode in the second embodiment, the periphery of the transmission line 20 is formed. I-GaAs layer 1
Ion implantation into the 3 and n-AlGaAs layer 14 portions so as to eliminate its crystallinity and eliminate the semiconductor properties.
Specifically, by implanting oxygen (O) ions, the 2DEG layer in the portion other than the transmission line 20 is eliminated, and the transmission line 20 is formed to function as an impedance line, a filter element, and a delay element. The structure of other parts is the same as that of the first embodiment.

【0057】図3は、本実施例3の素子構造を説明する
ための図面であり、図3aはその平面図、図3bは図3
aにおけるA−A線での断面図であり、図3cは図3a
におけるB−B線での断面図である。
FIG. 3 is a drawing for explaining the device structure of the third embodiment, FIG. 3a is its plan view, and FIG. 3b is FIG.
3a is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.

【0058】本実施例3において、化合物半導体の積層
構造は前記した実施例1および実施例2と同じである
が、導電性基板として、n型で比抵抗1000Ω・cm
のシリコン基板11を用い、このシリコン基板11上
に、ノンドープのGaAs層による高抵抗のバッファ層
12、その上に第1の化合物半導体層であるノンドープ
高純度のi−GaAs層13、および第2の化合物半導
体層で電子供与層となるSiを1.5×1018原子個c
-3ドープした厚さ300Åのn−AlGaAs層14
を積層して、2DEG層を形成させ、伝送路20以外の
不要部分21に酸素のイオン注入を行って、不要部分2
1のi−GaAs層13およびn−AlGaAs層14
の半導体の性質を消滅させ、n−AlGaAs層14の
上にドープしたn−GaAs層によるキャップ層15を
形成後、電極18および19をAuGe/Ni/Auに
よって形成したものである。なお、シリコン基板11面
から2DEG層までの間隔は約3.9μmであり、本実
施例3においては、n型シリコン基板を用いているた
め、2DEG層と接地面との実質的な距離は約3.8μ
mである。これは、実施例1において説明した通りであ
り、また、シリコン基板の比抵抗による影響はない。
In Example 3, the laminated structure of the compound semiconductor is the same as in Examples 1 and 2 described above, but the conductive substrate is an n-type and has a specific resistance of 1000 Ω · cm.
The high-resistance buffer layer 12 made of a non-doped GaAs layer, the non-doped high-purity i-GaAs layer 13 as the first compound semiconductor layer, and the second 1.5 × 10 18 atoms of Si serving as an electron donating layer in the compound semiconductor layer of c
m −3 doped n-AlGaAs layer 14 having a thickness of 300 Å
Are stacked to form a 2DEG layer, and oxygen ions are implanted into unnecessary portions 21 other than the transmission line 20 to form unnecessary portions 2
1 i-GaAs layer 13 and n-AlGaAs layer 14
Of the semiconductor, the cap layer 15 of the doped n-GaAs layer is formed on the n-AlGaAs layer 14, and then the electrodes 18 and 19 are formed of AuGe / Ni / Au. The distance from the surface of the silicon substrate 11 to the 2DEG layer is about 3.9 μm, and since the n-type silicon substrate is used in the third embodiment, the substantial distance between the 2DEG layer and the ground plane is about. 3.8μ
m. This is as described in Example 1, and there is no effect due to the specific resistance of the silicon substrate.

【0059】これにより電極18および19と2DEG
層の伝送路20によって形成された素子は、前記実施例
1および実施例2と同様にインピーダンス線路、フィル
タ素子および遅延素子として働くことになる。なお、本
実施例3における2DEG層のシート抵抗ρsは約2.
2kΩ/□であり、シートインダクタンスLsは約5.
1pH/□であり、10μm四方の面積当りの容量Cs
は約3.2fFである。形成された2DEG層の伝送路
20の特性としては、実施例1同様に、伝送路20の長
さxおよび幅wを任意にパターニングすることにより所
望する特性にすることができる。
This allows the electrodes 18 and 19 and the 2DEG to
The element formed by the layer transmission line 20 functions as an impedance line, a filter element and a delay element as in the first and second embodiments. The sheet resistance ρs of the 2DEG layer in the third embodiment is about 2.
2 kΩ / □, and the sheet inductance Ls is about 5.
1 pH / □, capacity Cs per square area of 10 μm
Is about 3.2 fF. The characteristics of the formed transmission line 20 of the 2DEG layer can be set to desired characteristics by arbitrarily patterning the length x and the width w of the transmission line 20, as in the first embodiment.

【0060】なお、本実施例3においても、所望する素
子特性に合わせ、前記実施例1で説明したように、シリ
コン基板による影響を考慮し、p型のシリコン基板を用
いてもよい。また、化合物半導体層各層の不純物濃度や
厚さは実施例1と同様に変更することにより素子特性を
変えることができ、高純度i−GaAs層13は1×1
16原子個cm-3以下、より好ましくは1×1015原子
個cm-3以下であり、厚さは500〜1000Å程度が
好ましい。また、n−AlGaAs層14の不純物濃度
は、概ね1×1017原子個cm-3〜1×1019原子個c
-3程度であり、厚さは概ね100〜1000Å程度、
より好ましくは300〜500Å程度である。また、キ
ャップ層15となるn−GaAs層の不純物濃度は1×
1018原子個cm-3程度以上が好ましく、厚さは500
〜2000Å程度が好ましい。またバッファ層12につ
いても、厚さは1μm程度以上が好ましい。また、結晶
性の面からみると、このバッファ層12は厚いほどよ
い。しかし、シリコン基板上に結晶成長させたGaAs
層には内部応力が働くため、余り厚くできず、4μm程
度が限界である。したがって、バッファ層12、i−G
aAs層13、n−AlGaAs層14、n−GaAs
層15の厚さの和が4μmを超えないように、バッファ
層12の厚さを決定する。
In the third embodiment as well, a p-type silicon substrate may be used in consideration of the effect of the silicon substrate, as described in the first embodiment, depending on the desired device characteristics. Further, the device characteristics can be changed by changing the impurity concentration and the thickness of each layer of the compound semiconductor layer in the same manner as in Example 1, and the high-purity i-GaAs layer 13 is 1 × 1.
It is preferably 0 16 atoms / cm -3 or less, more preferably 1 × 10 15 atoms / cm -3 or less, and the thickness is preferably about 500 to 1000Å. The impurity concentration of the n-AlGaAs layer 14 is approximately 1 × 10 17 atoms cm −3 to 1 × 10 19 atoms c.
m -3 , the thickness is about 100 ~ 1000Å,
More preferably, it is about 300 to 500Å. In addition, the impurity concentration of the n-GaAs layer serving as the cap layer 15 is 1 ×
10 18 atoms cm -3 or more is preferable, and the thickness is 500
It is preferably about 2000 Å. Also, the thickness of the buffer layer 12 is preferably about 1 μm or more. In terms of crystallinity, the thicker the buffer layer 12, the better. However, GaAs crystal-grown on a silicon substrate
Since internal stress acts on the layer, it cannot be made too thick, and the limit is about 4 μm. Therefore, the buffer layer 12, i-G
aAs layer 13, n-AlGaAs layer 14, n-GaAs
The thickness of the buffer layer 12 is determined so that the total thickness of the layers 15 does not exceed 4 μm.

【0061】この実施例3の素子の製造方法について説
明する。まず、前記実施例1同様にシリコン11上に、
バッファ層12となるノンドープGaAs層、ノンドー
プの高純度i−GaAs層13を気相成長法によりエピ
タキシャル成長させ、不純物としてのSi源となるSi
4 やSi2 6 を導入しながらn−AlGaAs層1
4をエピタキシャル成長させ、次いで、フォトリソグラ
フィーにより伝送路20となる部分にマスク材を形成
し、不要部分21に酸素イオン注入を行う、酸素イオン
注入のドーズ量は1×1017原子個cm-2程度以上、好
ましくは1×1018原子個cm-2以上であり、加速電圧
は各層の厚さによりi−GaAs層13内部に到達する
ような加速電圧を適宜選択する。これにより酸素イオン
を注入された領域のn−AlGaAs層14とi−Ga
As層13は半導体としての特性を示さなくなり、この
領域では2DEG層16が存在できなくなる。
A method of manufacturing the device of Example 3 will be described. First, as in the first embodiment, on the silicon 11,
A non-doped GaAs layer to be the buffer layer 12 and a non-doped high-purity i-GaAs layer 13 are epitaxially grown by a vapor phase growth method to form Si as an impurity Si source.
N-AlGaAs layer 1 while introducing H 4 and Si 2 H 6
4 is epitaxially grown, and then a mask material is formed on the portion to be the transmission line 20 by photolithography, and oxygen ions are implanted into the unnecessary portion 21. The dose of oxygen ion implantation is about 1 × 10 17 atoms cm −2. The above is preferably 1 × 10 18 atoms cm −2 or more, and the accelerating voltage is appropriately selected so as to reach the inside of the i-GaAs layer 13 depending on the thickness of each layer. Thereby, the n-AlGaAs layer 14 and the i-Ga in the region where the oxygen ions are implanted are formed.
The As layer 13 no longer exhibits semiconductor characteristics, and the 2DEG layer 16 cannot exist in this region.

【0062】次いで、キャップ層15としてSiH4
Si2 6 を導入しながら前記同様にn−GaAs層を
エピタキシャル成長させる。次いで、AuGe/Ni/
Auを蒸着、リフトオフの後、合金化熱処理(例えば4
50℃)を行うことにより、電極18および19を形成
して、この時、各電極下に2DEG層に至るオーミック
拡散層17が自然にできる。
Then, while introducing SiH 4 or Si 2 H 6 as the cap layer 15, an n-GaAs layer is epitaxially grown in the same manner as described above. Then AuGe / Ni /
After Au deposition and lift-off, alloying heat treatment (for example, 4
By carrying out 50 ° C.), the electrodes 18 and 19 are formed, and at this time, the ohmic diffusion layer 17 reaching the 2DEG layer is naturally formed under each electrode.

【0063】実施例4 本発明を適用した実施例4は、前述した実施例1、実施
例2または実施例3により形成した伝送路20上に制御
電極26を設けたものであり、図4aは本実施例4の平
面図、図4bは図4aにおけるA−A線での断面図であ
り、図4cは図4aにおけるB−B線での断面図であ
る。
Example 4 In Example 4 to which the present invention is applied, a control electrode 26 is provided on the transmission line 20 formed according to Example 1, Example 2 or Example 3 described above, and FIG. A plan view of the fourth embodiment, FIG. 4b is a sectional view taken along line AA in FIG. 4a, and FIG. 4c is a sectional view taken along line BB in FIG. 4a.

【0064】この伝送路20上の制御電極26に電圧を
印加することにより、伝送路20である2DEG層内の
ポテンシャルが変化して、2DEG層のシート抵抗ρs
が変化することになり、伝送路20の抵抗値Rを任意に
変化させることができる。なお、図示する場合には、制
御電極以外の構成は実施例1と同様としたが、制御電極
以外の構成は実施例2や実施例3のような構成であって
もよい。用いるシリコン基板の導電型や比抵抗について
は、実施例1で説明したとおりであり、n型でもよい
し、p型であってもよい。また、化合物半導体各層の不
純物濃度や厚さについても実施例1、実施例2および実
施例3と同様、所望する素子特性に合わせて変更するこ
とができるので、所望する特性変化範囲に合わせて適宜
選択するとよい。
By applying a voltage to the control electrode 26 on the transmission line 20, the potential in the 2DEG layer which is the transmission line 20 changes, and the sheet resistance ρs of the 2DEG layer is changed.
Is changed, and the resistance value R of the transmission line 20 can be changed arbitrarily. Although the configuration other than the control electrode is the same as that of the first embodiment in the illustrated case, the configuration other than the control electrode may be the configuration of the second or third embodiment. The conductivity type and the specific resistance of the silicon substrate used are as described in Example 1, and may be n-type or p-type. Further, the impurity concentration and thickness of each layer of the compound semiconductor can be changed according to desired element characteristics as in the case of the first, second and third embodiments. Good to choose.

【0065】このように本実施例4は、可変インピーダ
ンス整合回路として用いることが可能となり、また、フ
ィルタ素子として用いる場合にもその時定数τ(τ=C
R)(またはカットオフ周波数)を変化させることがで
き、さらに、遅延素子とした場合にはその遅延時間を変
化させることもでき、遅延時間可変の遅延素子となる。
つまり、シート抵抗ρsを低減したいときは、制御電極
26に、電極18または電極19の内いずれか低い方の
電位を基準として、例えば0.1〜2V程度の高い電圧
を印加すれば2DEG層のシート抵抗が小さくなり抵抗
値Rが小さくなる。また、抵抗値Rを大きくしたい場合
には制御電極26に、電極18または電極19の内いず
れか低い方の電位を基準として、−0.1〜−2V程度
の低い電圧を印加すると2DEG層のシート抵抗が大き
くなる。
As described above, the fourth embodiment can be used as a variable impedance matching circuit, and when it is used as a filter element, its time constant τ (τ = C).
R) (or the cutoff frequency) can be changed, and when the delay element is used, its delay time can also be changed, resulting in a delay element having a variable delay time.
That is, when it is desired to reduce the sheet resistance ρs, if a high voltage of, for example, about 0.1 to 2 V is applied to the control electrode 26 with reference to the lower potential of the electrode 18 or the electrode 19, the 2DEG layer is formed. The sheet resistance decreases and the resistance value R decreases. In addition, when it is desired to increase the resistance value R, when a low voltage of about −0.1 to −2 V is applied to the control electrode 26 with reference to the lower potential of the electrodes 18 or 19, the 2DEG layer is formed. Sheet resistance increases.

【0066】この実施例4の素子の製造方法は、実施例
1、実施例2または実施例3同様に、まず、導電性基板
であるシリコン基板11上に、バッファ層12となるノ
ンドープGaAs層、ノンドープの高純度i−GaAs
層13を気相成長法によりエピタキシャル成長させ、不
純物としてのSi源となるSiH4 やSi2 6 を導入
しながらn−AlGaAs層14をエピタキシャル成長
させる。ここで、伝送路20形成を酸素イオン注入によ
る場合には実施例3のごとく酸素イオン注入を行う。次
いで、キャップ層15として不純物としてのSi源とな
るSiH4 やSi2 6 を導入しながら前記同様にn−
GaAs層をエピタキシャル成長させる。
The manufacturing method of the element of the fourth embodiment is similar to the first embodiment, the second embodiment or the third embodiment. First, on the silicon substrate 11 which is a conductive substrate, a non-doped GaAs layer to be the buffer layer 12, Non-doped high-purity i-GaAs
The layer 13 is epitaxially grown by the vapor phase growth method, and the n-AlGaAs layer 14 is epitaxially grown while introducing SiH 4 and Si 2 H 6 which are Si sources as impurities. Here, when forming the transmission line 20 by oxygen ion implantation, oxygen ion implantation is performed as in the third embodiment. Then, while introducing SiH 4 or Si 2 H 6 serving as a Si source as an impurity as the cap layer 15, n-
Epitaxially grow the GaAs layer.

【0067】次いで、メサエッチングにより伝送路20
を形成する場合には、ここで、実施例1のようにメサエ
ッチングを行って、不要な部分のi−GaAs層13と
n−AlGaAs層14およびキャップ層15を除去す
る。(なお、図示する場合には、このメサエッチングに
より不要部分を除去したものを図示している。)次い
で、AuGe/Ni/Auを蒸着、リフトオフの後、合
金化熱処理(例えば450℃)を行うことにより、電極
18および19を形成して、この時、各電極下に2DE
G層に至るオーミック拡散層17が自然にできる。
Then, the transmission line 20 is subjected to mesa etching.
In this case, the mesa etching is performed as in the first embodiment to remove unnecessary portions of the i-GaAs layer 13, the n-AlGaAs layer 14, and the cap layer 15. (In the drawing, the unnecessary portion is removed by this mesa etching.) Next, after AuGe / Ni / Au is vapor-deposited and lifted off, alloying heat treatment (for example, 450 ° C.) is performed. As a result, electrodes 18 and 19 are formed, and at this time, 2DE is formed under each electrode.
The ohmic diffusion layer 17 reaching the G layer can be formed naturally.

【0068】次に制御電極26を設けるために、硫酸・
水・過酸化水素水の混合液を用いたエッチングにより制
御電極26を形成する場所のキャップ層15のn−Ga
As層を選択的にエッチング除去する。その後、電極材
料の蒸着、リフトオフにより制御電極26を形成する。
なお、実施例2のように伝送路20を素子分離電極25
によって成す場合には、この制御電極26の形成と同時
に素子分離電極25を形成することができるので、制御
電極25と素子分離電極26をそれぞれ別々な工程とす
る必要はない。
Next, in order to provide the control electrode 26, sulfuric acid.
N-Ga of the cap layer 15 at the place where the control electrode 26 is formed by etching using a mixed liquid of water and hydrogen peroxide
The As layer is selectively removed by etching. After that, the control electrode 26 is formed by vapor deposition of electrode material and lift-off.
The transmission line 20 is connected to the element isolation electrode 25 as in the second embodiment.
In this case, since the element isolation electrode 25 can be formed simultaneously with the formation of the control electrode 26, it is not necessary to separately form the control electrode 25 and the element isolation electrode 26.

【0069】なお、n−GaAs層のエッチングはリン
酸・水・過酸化水素水の混合液や、アンモニア・水酸化
ナトリウム・過酸化水素水の混合液によるエッチング
や、CCl2 2 ガスによる反応性イオンエッチングな
どでも行うことができる。
The etching of the n-GaAs layer is performed by using a mixed solution of phosphoric acid / water / hydrogen peroxide solution, a mixed solution of ammonia / sodium hydroxide / hydrogen peroxide solution, or a reaction with CCl 2 F 2 gas. It can also be carried out by means of a characteristic ion etching or the like.

【0070】実施例5 実施例5は本発明を適用した半導体装置の一実施例であ
る。この半導体装置は、2つの2次元電子ガス電界効果
トランジスタが隣接し、その2つの2次元電子ガス電界
効果トランジスタを接続するための素子間配線路とし
て、前述した半導体素子の伝送路を用いたものである。
図5aはその平面図、図5bは図5aにおけるA−A線
での断面図であり、図5cは図5aにおけるB−B線で
の断面図である。なお、形成されている電界効果トラン
ジスタ(FET)はE−FET(エンハンスメント型F
ET)で、2つのFETの一方のソース電極ともう一方
のFETのドレイン電極を電気的に接続したものであ
る。
Embodiment 5 Embodiment 5 is an embodiment of a semiconductor device to which the present invention is applied. In this semiconductor device, two two-dimensional electron gas field effect transistors are adjacent to each other, and the above-described semiconductor element transmission line is used as an inter-element wiring path for connecting the two two-dimensional electron gas field effect transistors. Is.
5a is a plan view thereof, FIG. 5b is a sectional view taken along line AA in FIG. 5a, and FIG. 5c is a sectional view taken along line BB in FIG. 5a. The formed field effect transistor (FET) is an E-FET (enhancement type F
ET), one source electrode of the two FETs and the drain electrode of the other FET are electrically connected.

【0071】本実施例5において、2次元電子ガス電界
効果トランジスタ部分1および2は、導電性基板である
p型で比抵抗が3000Ω・cmのシリコン基板11上
に、ノンドープのGaAs層による高抵抗のバッファ層
12、その上に第1の化合物半導体層であるノンドープ
高純度のi−GaAs層13、および第2の化合物半導
体層で電子供与層となる不純物としてSiを5×1017
原子個cm-3ドープした厚さ100Åのn−AlGaA
s層14を積層し、このi−GaAs層13とn−Al
GaAs層14とのヘテロ接合界面に2DEG層16が
形成され、シリコン基板11面と2DEG層との間隔は
約3.9μmであるが、シリコン基板がp型で、比抵抗
が3000Ω・cmであるから、2DEG層と接地面の
実質的な距離は、約13.5μmである。さらにn−A
lGaAs層14の上に、ドープしたn−GaAs層に
よるキャップ層15を形成後、ソース電極1S,2S、
ドレイン電極1D,2Dおよびゲート電極1G,2Gを
形成したものである。ソース電極1S,2Sおよびドレ
イン電極1D,2Dは、AuGe/Ni/Auによって
形成され、その下に2DEG層16に至る電極金属によ
るオーミック拡散層17が形成されている。
In the fifth embodiment, the two-dimensional electron gas field effect transistor portions 1 and 2 are made of a non-doped GaAs layer having a high resistance on a p-type silicon substrate 11 which is a conductive substrate and has a specific resistance of 3000 Ω · cm. Buffer layer 12, a non-doped high-purity i-GaAs layer 13 which is the first compound semiconductor layer, and 5 × 10 17 Si as an impurity which becomes the electron donating layer in the second compound semiconductor layer.
N-AlGaA with a thickness of 100 Å doped with atoms cm -3
The s layer 14 is laminated, and the i-GaAs layer 13 and n-Al are laminated.
The 2DEG layer 16 is formed at the heterojunction interface with the GaAs layer 14, and the distance between the surface of the silicon substrate 11 and the 2DEG layer is about 3.9 μm, but the silicon substrate is p-type and the specific resistance is 3000 Ω · cm. Therefore, the substantial distance between the 2DEG layer and the ground plane is about 13.5 μm. Further n-A
After forming a cap layer 15 of a doped n-GaAs layer on the 1GaAs layer 14, the source electrodes 1S, 2S,
The drain electrodes 1D and 2D and the gate electrodes 1G and 2G are formed. The source electrodes 1S and 2S and the drain electrodes 1D and 2D are made of AuGe / Ni / Au, and an ohmic diffusion layer 17 made of an electrode metal reaching the 2DEG layer 16 is formed thereunder.

【0072】本実施例5では、2つのE−FETのソー
ス、ドレイン間を電気的に接続するための伝送路20と
して2DEG層のみを残し、接続に不要な部分のi−G
aAs層13およびn−AlGaAs層14をエッチン
グにより除去した。
In the fifth embodiment, only the 2DEG layer is left as the transmission line 20 for electrically connecting the sources and drains of the two E-FETs, and the i-G of the portion unnecessary for the connection is left.
The aAs layer 13 and the n-AlGaAs layer 14 were removed by etching.

【0073】これにより隣接するE−FETのドレイン
1Dとソース2Sが2DEG層による伝送路20によっ
て電気的に接続されると共に、この伝送路20部分を前
記実施例1同様にインピーダンス線路、遅延素子または
低域通過フィルタ素子として機能させることができる。
As a result, the drain 1D and the source 2S of the adjacent E-FETs are electrically connected by the transmission line 20 of the 2DEG layer, and this transmission line 20 portion is connected to the impedance line, the delay element or the delay line as in the first embodiment. It can function as a low-pass filter element.

【0074】本実施例5において形成される2DEG層
の特性は、シート抵抗ρsは約10kΩ/□であり、シ
ートインダクタンスLsは約18pH/□であり、10
μm四方の面積当りの容量Csは約0.89fFであ
る。伝送路20の特性は、前述した実施例1と同様であ
り、前述の(1)〜(4)式および(5)式によって求
められる。
The characteristics of the 2DEG layer formed in this Example 5 are that the sheet resistance ρs is about 10 kΩ / □ and the sheet inductance Ls is about 18 pH / □.
The capacitance Cs per square area of μm is about 0.89 fF. The characteristics of the transmission line 20 are the same as those of the first embodiment described above, and are obtained by the above equations (1) to (4) and (5).

【0075】この2DEG層の特性は、シリコン基板の
導電型と比抵抗によって変化することがあるのは、実施
例1で説明したものと同様であり、シリコン基板とバッ
ファ層のGaAs層の界面には、シリコンがGaAs層
に拡散して厚さが100Å程度の薄いn型層が形成さ
れ、このn型層からの電子の供与によって、GaAs層
に0.1μm程度、またシリコン基板側にはその導電型
や比抵抗によって異なる電子の拡散領域が形成される。
この電子の拡散領域が、2DEG層と接地面との実質的
な距離を短くするように作用する。
The characteristics of the 2DEG layer may vary depending on the conductivity type and the specific resistance of the silicon substrate, as in the case of the first embodiment, and the interface between the silicon substrate and the GaAs layer of the buffer layer may be changed. The silicon diffuses into the GaAs layer to form a thin n-type layer with a thickness of about 100 Å. The electron donation from this n-type layer causes the GaAs layer to have a thickness of about 0.1 μm and the silicon substrate side Electron diffusion regions that differ depending on the conductivity type and the specific resistance are formed.
This electron diffusion region acts to shorten the substantial distance between the 2DEG layer and the ground plane.

【0076】このため、シリコン基板の導電型がn型の
ときは、シリコン基板とバッファ層のGaAs層の界面
から0.1μm程度GaAs層に入り込んだところが実
際の接地(GND)面となり、シリコン基板の比抵抗自
体は素子特性に影響しない。
Therefore, when the conductivity type of the silicon substrate is n-type, the part of the silicon substrate and the GaAs layer of the buffer layer that has entered the GaAs layer by about 0.1 μm is the actual ground (GND) plane, and the silicon substrate The specific resistance itself does not affect the device characteristics.

【0077】これに対し、シリコン基板の導電型がp型
のときは、シリコン基板に空乏層ができるため、シリコ
ン基板とバッファ層であるGaAs層の界面からシリコ
ン基板の内部にわずかに入り込んだところが実際の接地
(GND)面になる。例えば、シリコン基板の比抵抗が
40Ω・cmのときは、1.6μm程度入り込んだとこ
ろが実際の接地面となる。しかし、GaAs層とシリコ
ン基板界面付近には、前述の薄いn型層により供与され
た電子が拡散して広がっているため、2DEG層と接地
面との距離は、実質的には1.6μmも増加せず、実際
の増加分は1.3μm程度となる。n型シリコン基板を
用いた場合と比較すると、2DEG層から接地面までの
距離の増加分はシリコン基板の比抵抗の平方根にほぼ比
例し、シリコン基板の比抵抗として、ほぼ限界と考えら
れるオーダーの10000Ω・cmのときに、18μm
程度2DEG層から接地面までの距離が増加する。一般
に市販されているシリコン基板自体は、直径3インチの
もので400μmの厚さを有し、直径4〜6インチのも
のでは625μmの厚さをもっており、例え20μm程
度シリコン表面から入り込んだところが接地面となって
も何ら問題はない。
On the other hand, when the conductivity type of the silicon substrate is p-type, a depletion layer is formed on the silicon substrate, so that a portion slightly entering the inside of the silicon substrate from the interface between the silicon substrate and the GaAs layer which is the buffer layer. It becomes the actual ground (GND) plane. For example, when the specific resistance of the silicon substrate is 40 Ω · cm, the place where the silicon substrate is about 1.6 μm is the actual ground plane. However, since the electrons donated by the thin n-type layer diffuse and spread near the interface between the GaAs layer and the silicon substrate, the distance between the 2DEG layer and the ground plane is substantially 1.6 μm. It does not increase, and the actual increase is about 1.3 μm. Compared with the case where an n-type silicon substrate is used, the increase in the distance from the 2DEG layer to the ground plane is almost proportional to the square root of the specific resistance of the silicon substrate, and the specific resistance of the silicon substrate is considered to be at the limit. 18 μm at 10,000 Ω · cm
The distance from the 2DEG layer to the ground plane increases. Generally, a commercially available silicon substrate has a diameter of 3 inches and a thickness of 400 μm, and a diameter of 4 to 6 inches has a thickness of 625 μm. There is no problem even if it becomes.

【0078】このように、シリコン基板の導電型がp型
のときは、その接地面がシリコン基板とバッファ層のG
aAs層の界面から入り込むため、その分、2DEG層
と接地面との距離が大きくなり、2DEG層の容量成分
やインダクタンス成分がn型のシリコン基板を用いたと
きと異なる。そこで、用いるシリコン基板の導電型がp
型のときには、比抵抗の値から、2DEG層と実際の接
地面との距離の増加分を求めて、2DEG層の容量成分
やインダクタンス成分を求める必要がある。具体的に
は、GaAsとシリコンはほぼ同じ比誘電率の値をもつ
ので、容量成分Csは2DEG層と接地面との距離に概
ね反比例して大きくなる。ついでながら、CsとLsの
値の積は、2DEG層と接地面との距離によらず、概ね
一定となる。
As described above, when the conductivity type of the silicon substrate is p-type, the ground plane of the silicon substrate and the G of the buffer layer are G.
Since it enters from the interface of the aAs layer, the distance between the 2DEG layer and the ground plane increases accordingly, and the capacitance component and the inductance component of the 2DEG layer are different from those when an n-type silicon substrate is used. Therefore, the conductivity type of the silicon substrate used is p.
In the case of a mold, it is necessary to find the increase in the distance between the 2DEG layer and the actual ground plane from the value of the specific resistance to find the capacitance component and the inductance component of the 2DEG layer. Specifically, since GaAs and silicon have almost the same relative permittivity value, the capacitance component Cs increases substantially in inverse proportion to the distance between the 2DEG layer and the ground plane. Incidentally, the product of the values of Cs and Ls is almost constant regardless of the distance between the 2DEG layer and the ground plane.

【0079】上記のようにシリコン基板の導電型や比抵
抗の値によって、2DEG層の特性が影響されるので、
2DEG層の特性を求めるときや、設計する際に留意す
る必要があるが、このことを考慮しさえすれば、シリコ
ン基板の導電型や比抵抗は、形成するFETの特性に合
わせたものを使用して何ら問題はない。
As described above, the characteristics of the 2DEG layer are affected by the conductivity type and the specific resistance of the silicon substrate.
It is necessary to keep in mind when obtaining the characteristics of the 2DEG layer and designing it. However, if this is taken into consideration, the conductivity type and the specific resistance of the silicon substrate should be selected according to the characteristics of the FET to be formed. Then there is no problem.

【0080】また、化合物半導体各層の不純物濃度や厚
さについても、所望する特性に合わせ適宜選択するとよ
く、例えば高純度i−GaAs層13は1×1016原子
個cm-3以下、より好ましくは1×1015原子個cm-3
以下であり、厚さは500〜1000Å程度が好まし
い。また、n−AlGaAs層14の不純物濃度は、概
ね1×1017原子個cm-3〜1×1019原子個cm-3
度であり、厚さは概ね100〜1000Å程度、より好
ましくは300〜500Å程度である。また、キャップ
層15となるn−GaAs層の不純物濃度は1×1018
原子個cm-3程度以上が好ましく、厚さは500〜20
00Å程度が好ましい。またバッファ層12について
も、厚さは1μm程度以上が好ましい。また、結晶性の
面からみると、このバッファ層12は厚いほどよい。し
かし、シリコン基板上に結晶成長させたGaAs層には
内部応力が働くため、余り厚くできず、4μm程度が限
界である。したがって、バッファ層12、i−GaAs
層13、n−AlGaAs層14、n−GaAs層15
の厚さの和が4μmを超えないように、バッファ層12
の厚さを決定する。
The impurity concentration and thickness of each layer of the compound semiconductor may be appropriately selected according to the desired characteristics. For example, the high-purity i-GaAs layer 13 is 1 × 10 16 atoms / cm -3 or less, and more preferably. 1 x 10 15 atoms cm -3
It is below, and the thickness is preferably about 500 to 1000Å. The impurity concentration of the n-AlGaAs layer 14 is approximately 1 × 10 17 atoms cm −3 to 1 × 10 19 atoms cm −3 , and the thickness thereof is approximately 100 to 1000 Å, more preferably 300 to It is about 500Å. The impurity concentration of the n-GaAs layer which will be the cap layer 15 is 1 × 10 18.
The number of atoms is preferably cm -3 or more, and the thickness is 500 to 20.
About 00Å is preferable. Also, the thickness of the buffer layer 12 is preferably about 1 μm or more. In terms of crystallinity, the thicker the buffer layer 12, the better. However, since the internal stress acts on the GaAs layer crystal-grown on the silicon substrate, it cannot be made too thick, and the limit is about 4 μm. Therefore, the buffer layer 12, i-GaAs
Layer 13, n-AlGaAs layer 14, n-GaAs layer 15
Of the buffer layer 12 so that the total thickness of the layers does not exceed 4 μm.
Determine the thickness of.

【0081】この実施例5の半導体装置の製造方法につ
いて説明する。まず、シリコン基板11上に、バッファ
層12となるノンドープGaAs層、ノンドープの極め
て高純度のi−GaAs層13を気相成長法により順次
エピタキシャル成長させ、次いで、不純物としてのSi
源となるSiH4 やSi2 6 を導入しながらn−Al
GaAs層14をエピタキシャル成長させ、次いで、キ
ャップ層15として不純物としてのSi源となるSiH
4 やSi2 6 を導入しながらn−GaAs層をエピタ
キシャル成長させる。
A method of manufacturing the semiconductor device of the fifth embodiment will be described. First, a non-doped GaAs layer to be the buffer layer 12 and a non-doped i-GaAs layer 13 of extremely high purity are sequentially epitaxially grown on the silicon substrate 11 by a vapor phase growth method, and then Si as an impurity is grown.
N-Al while introducing SiH 4 and Si 2 H 6 as the source
The GaAs layer 14 is epitaxially grown, and then the cap layer 15 is replaced by SiH serving as an Si source as an impurity.
The n-GaAs layer is epitaxially grown while introducing 4 and Si 2 H 6 .

【0082】その後、素子形成領域および伝送路20と
なる部分を残すように、マスク材をフォトリソグラフィ
ーにより形成し、メサエッチングを行って、伝送路20
に不要な部分のi−GaAs層13とn−AlGaAs
層14およびキャップ層15を除去する。このメサエッ
チングのときのエッチング液は、例えばアンモニア・水
酸化ナトリウム・過酸化水素水の混合液、フッ酸・水・
過酸化水素水の混合液、硫酸・水・過酸化水素水の混合
液またはリン酸・水・過酸化水素水の混合液などを使用
する。
After that, a mask material is formed by photolithography so as to leave a portion to be the element forming region and the transmission line 20, and mesa etching is performed to form the transmission line 20.
I-GaAs layer 13 and n-AlGaAs in unnecessary portions
Layer 14 and cap layer 15 are removed. The etching solution for this mesa etching is, for example, a mixed solution of ammonia / sodium hydroxide / hydrogen peroxide solution, hydrofluoric acid / water /
Use a mixed solution of hydrogen peroxide water, a mixed solution of sulfuric acid / water / hydrogen peroxide solution or a mixed solution of phosphoric acid / water / hydrogen peroxide solution.

【0083】次いで、AuGe/Ni/Auを蒸着、リ
フトオフの後、合金化熱処理(例えば450℃)を行う
ことにより、ソース電極1S,2Sおよびドレイン電極
1D,2Dが形成される。この時、各電極下の2DEG
層16に至るオーミック拡散層17が自然にできる。
Next, after depositing AuGe / Ni / Au and lifting off, an alloying heat treatment (for example, 450 ° C.) is performed to form the source electrodes 1S, 2S and the drain electrodes 1D, 2D. At this time, 2DEG under each electrode
The ohmic diffusion layer 17 reaching the layer 16 is naturally formed.

【0084】次に硫酸・水・過酸化水素水の混合液を用
いたエッチングによりゲート電極を形成する場所のキャ
ップ層15のn−GaAs層を選択的にエッチング除去
する。その後、ゲート電極材料の蒸着、リフトオフによ
り、ゲート電極1G,2Gを形成する。
Next, the n-GaAs layer of the cap layer 15 at the place where the gate electrode is formed is selectively removed by etching using a mixed solution of sulfuric acid / water / hydrogen peroxide solution. After that, the gate electrodes 1G and 2G are formed by vapor deposition and lift-off of the gate electrode material.

【0085】なお、n−GaAs層のエッチングは、硫
酸・水・過酸化水素水の混合液によるエッチングの他
に、リン酸・水・過酸化水素水の混合液や、アンモニア
・水酸化ナトリウム・過酸化水素水の混合液によるエッ
チングや、CCl2 2 ガスによる反応性イオンエッチ
ングなどでも行うことができる。
The etching of the n-GaAs layer is not limited to etching with a mixed solution of sulfuric acid / water / hydrogen peroxide solution, but may be performed with a mixed solution of phosphoric acid / water / hydrogen peroxide solution or ammonia / sodium hydroxide / water. Etching with a mixed solution of hydrogen peroxide solution or reactive ion etching with CCl 2 F 2 gas can also be performed.

【0086】なお、本実施例5においては、n型のシリ
コン基板を用いたが、これに限定されるものではなく、
所望する素子特性に合わせ、前記シリコン基板による影
響を考慮し、p型のシリコン基板を用いてもよい。
Although the n-type silicon substrate is used in the fifth embodiment, the present invention is not limited to this.
A p-type silicon substrate may be used in consideration of the influence of the silicon substrate according to desired device characteristics.

【0087】実施例6 本発明を適用した実施例6の半導体装置は、2つの二次
元電子ガス層電界効果トランジスタを接続するための伝
送路20の形成を、前述した実施例2のように素子分離
電極25によって行った半導体装置であり、その他の構
成は前記実施例5と同じである。
Example 6 In the semiconductor device of Example 6 to which the present invention is applied, the transmission line 20 for connecting two two-dimensional electron gas layer field effect transistors is formed as in Example 2 described above. The semiconductor device is made by using the separation electrode 25, and the other structure is the same as that of the fifth embodiment.

【0088】図6は、本実施例6の半導体装置を説明す
るための図面で、図6aはその平面図、図6bは図6a
におけるA−A線での断面図であり、図6cは図6aに
おけるB−B線での断面図である。なお、形成されてい
るFETは実施例5同様にE−FETで、2つのFET
の一方のソース電極ともう一方のFETのドレイン電極
を電気的に接続したものである。
6A and 6B are drawings for explaining a semiconductor device according to the sixth embodiment. FIG. 6A is its plan view and FIG. 6B is FIG. 6A.
6C is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 6C, and FIG. 6C is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 6A. The formed FET is an E-FET like the fifth embodiment, and two FETs are formed.
One of the source electrodes and the drain electrode of the other FET are electrically connected.

【0089】本実施例6において、2次元電子ガス電界
効果トランジスタ部分1および2は、導電性基板である
n型で比抵抗が8000Ω・cmのシリコン基板11上
に、ノンドープのGaAs層による高抵抗のバッファ層
12、その上に第1の化合物半導体層であるノンドープ
高純度のi−GaAs層13、および第2の化合物半導
体層で電子供与層となる不純物としてSiを1×1018
原子個cm-3ドープした厚さ400Åのn−AlGaA
s層14を積層し、このi−GaAs層13とn−Al
GaAs層14とのヘテロ接合界面に2DEG層16を
形成させる。この2DEG層16とシリコン基板11面
との間隔は約3.8μmである。n型のシリコン基板を
用いているので、2DEG層と接地面の実質的な距離は
約3.7μmである。そして、n−AlGaAs層14
の上に、ドープしたn−GaAs層によるキャップ層1
5を形成後、ソース電極1S,2S、ドレイン電極1
D,2Dおよびゲート電極1G,2Gを形成したもので
ある。ソース電極1S,2Sおよびドレイン電極1D,
2Dは、AuGe/Ni/Auによって形成され、その
下に2DEG層に至る電極金属によるオーミック拡散層
17が形成されている。
In the sixth embodiment, the two-dimensional electron gas field effect transistor portions 1 and 2 have a high resistance due to a non-doped GaAs layer on a silicon substrate 11 which is an n-type conductive substrate and has a specific resistance of 8000 Ω · cm. Buffer layer 12, a non-doped high-purity i-GaAs layer 13 which is the first compound semiconductor layer, and Si as an impurity which becomes an electron donor layer in the second compound semiconductor layer 1 × 10 18
N-AlGaA with a thickness of 400 Å doped with atoms cm -3
The s layer 14 is laminated, and the i-GaAs layer 13 and n-Al are laminated.
The 2DEG layer 16 is formed at the heterojunction interface with the GaAs layer 14. The distance between the 2DEG layer 16 and the surface of the silicon substrate 11 is about 3.8 μm. Since the n-type silicon substrate is used, the substantial distance between the 2DEG layer and the ground plane is about 3.7 μm. Then, the n-AlGaAs layer 14
On top of the cap layer 1 with a doped n-GaAs layer
After forming 5, the source electrodes 1S and 2S, the drain electrode 1
D, 2D and gate electrodes 1G, 2G are formed. Source electrodes 1S, 2S and drain electrodes 1D,
2D is formed of AuGe / Ni / Au, and an ohmic diffusion layer 17 made of an electrode metal reaching the 2DEG layer is formed thereunder.

【0090】本実施例6では、2つのE−FETのソー
ス、ドレイン間を電気的に接続する伝送路20として2
DEG層のみを残すために、この伝送路20と接続に不
要な部分の2DEG層を分離するため、伝送路20の周
囲に素子分離のための電極25を設け、この素子分離電
極25に、FETに供給されている電圧の内、最も低い
電圧を基準として、0V以下の電圧を印加することによ
り、素子分離電極25下の2DEG層を空乏化して、伝
送路20と周辺部分を分離している。なお、0V以下の
電位を印加するには、この素子分離用電極25を最も低
い電圧を供給している配線に結合させるか、または他の
0V以下の電源がある場合にはその電源と配線するとよ
く、特別に素子分離用の電源を設ける必要はない。
In the sixth embodiment, the transmission line 20 that electrically connects the sources and drains of two E-FETs is used as the transmission line 20.
In order to leave only the DEG layer, the transmission line 20 and a portion of the 2DEG layer which is not necessary for connection are separated, an electrode 25 is provided around the transmission line 20 for element isolation, and the element isolation electrode 25 is provided with an FET. By applying a voltage of 0 V or less with reference to the lowest voltage among the voltages supplied to the 2DEG layer, the 2DEG layer under the element isolation electrode 25 is depleted, and the transmission line 20 and the peripheral portion are separated. . In addition, in order to apply a potential of 0 V or less, the element isolation electrode 25 is coupled to a wiring supplying the lowest voltage, or if there is another power source of 0 V or less, wiring is performed with the power source. Well, it is not necessary to provide a power source for element isolation.

【0091】これにより前記実施例5同様に、隣接する
E−FETのドレイン1Dとソース2Sが2DEG層に
よる伝送路20によって電気的に接続されると共に、こ
の伝送路20部分がインピーダンス線路、遅延素子また
は低域通過フィルタ素子として機能する。
As a result, similarly to the fifth embodiment, the drain 1D and the source 2S of the adjacent E-FETs are electrically connected by the transmission line 20 of the 2DEG layer, and this transmission line 20 portion is an impedance line and a delay element. Alternatively, it functions as a low-pass filter element.

【0092】本実施例6の2DEG層の特性は、シート
抵抗ρsは約1.3kΩ/□であり、シートインダクタ
ンスLsは約4.9pH/□であり、10μm四方の面
積当りの容量Csは約3.2fFである。伝送路20の
特性は、前述した実施例1と同様であり、前述の(1)
〜(4)式および(5)式によって求められる。
The characteristic of the 2DEG layer of the sixth embodiment is that the sheet resistance ρs is about 1.3 kΩ / □, the sheet inductance Ls is about 4.9 pH / □, and the capacitance Cs per square area of 10 μm is about. It is 3.2 fF. The characteristic of the transmission line 20 is the same as that of the above-described first embodiment, and the above-mentioned (1)
˜ (4) and (5).

【0093】シリコン基板の導電型や比抵抗は、n型基
板に限らず、前記実施例5で説明したようにシリコン基
板の導電型や比抵抗による影響を考慮しつつ、同時に形
成されているFETの所望する特性に合わせ適宜選択し
て、p型基板を用いることができ、また、化合物半導体
各層の不純物濃度や厚さについても、所望する特性に合
わせ選択するとよく、例えば高純度i−GaAs層13
は1×1016原子個cm-3以下、より好ましくは1×1
15原子個cm-3以下であり、厚さは500〜1000
Å程度が好ましい。また、n−AlGaAs層14の不
純物濃度は、概ね1×1017原子個cm-3〜1×1019
原子個cm-3程度であり、厚さは概ね100〜1000
Å程度、より好ましくは300〜500Å程度である。
また、キャップ層15となるn−GaAs層の不純物濃
度は1×1018原子個cm-3程度以上が好ましく、厚さ
は500〜2000Å程度が好ましい。またバッファ層
12についても、厚さは1μm程度以上が好ましい。ま
た、結晶性の面からみると、このバッファ層12は厚い
ほどよい。しかし、シリコン基板上に結晶成長させたG
aAs層には内部応力が働くため、余り厚くできず、4
μm程度が限界である。したがって、バッファ層12、
i−GaAs層13、n−AlGaAs層14、n−G
aAs層15の厚さの和が4μmを超えないように、バ
ッファ層12の厚さを決定する。
The conductivity type and the specific resistance of the silicon substrate are not limited to the n-type substrate, and as described in the fifth embodiment, the FETs formed simultaneously while taking into consideration the influence of the conductivity type and the specific resistance of the silicon substrate. The p-type substrate can be used by appropriately selecting it according to the desired characteristics of the compound semiconductor, and the impurity concentration and thickness of each layer of the compound semiconductor may be selected according to the desired characteristics, for example, a high-purity i-GaAs layer. Thirteen
Is 1 × 10 16 atoms cm -3 or less, more preferably 1 × 1
0 15 atoms cm -3 or less, and a thickness of 500 to 1000
Å is preferable. The impurity concentration of the n-AlGaAs layer 14 is approximately 1 × 10 17 atoms cm −3 to 1 × 10 19.
The number of atoms is about cm −3 , and the thickness is about 100 to 1000.
It is about Å, more preferably about 300 to 500 Å.
The impurity concentration of the n-GaAs layer serving as the cap layer 15 is preferably about 1 × 10 18 atoms cm −3 or more, and the thickness is preferably about 500 to 2000 Å. Also, the thickness of the buffer layer 12 is preferably about 1 μm or more. In terms of crystallinity, the thicker the buffer layer 12, the better. However, G grown on the silicon substrate
Since internal stress acts on the aAs layer, it cannot be made too thick.
The limit is about μm. Therefore, the buffer layer 12,
i-GaAs layer 13, n-AlGaAs layer 14, n-G
The thickness of the buffer layer 12 is determined so that the total thickness of the aAs layer 15 does not exceed 4 μm.

【0094】この実施例6の半導体装置の製造方法につ
いて説明する。まず、シリコン基板11上に、バッファ
層12となるノンドープGaAs層、ノンドープの高純
度i−GaAs層13を気相成長法によりエピタキシャ
ル成長させ、不純物としてのSi源となるSiH4 やS
2 6 を導入しながらn−AlGaAs層14をエピ
タキシャル成長させ、次いで、キャップ層15として不
純物としてのSi源となるSiH4 やSi2 6 を導入
しながら前記同様にn−GaAs層をエピタキシャル成
長させる。
A method of manufacturing the semiconductor device of the sixth embodiment will be described. First, a non-doped GaAs layer to be the buffer layer 12 and a non-doped high-purity i-GaAs layer 13 are epitaxially grown on the silicon substrate 11 by a vapor phase epitaxy method, and SiH 4 and S serving as Si sources as impurities are grown.
The n-AlGaAs layer 14 is epitaxially grown while introducing i 2 H 6 , and then the n-GaAs layer is epitaxially grown in the same manner as described above while introducing SiH 4 or Si 2 H 6 serving as an Si source as an impurity as the cap layer 15. Let

【0095】次いで、AuGe/Ni/Auを蒸着、リ
フトオフの後、合金化熱処理(例えば450℃)を行う
ことにより、ソース電極1S,2Sおよびドレイン電極
1D,2Dが形成される。この時、各電極下の2DEG
層16に至るオーミック拡散層17が自然にできる。
Next, after AuGe / Ni / Au is vapor-deposited and lifted off, alloying heat treatment (for example, 450 ° C.) is performed to form the source electrodes 1S and 2S and the drain electrodes 1D and 2D. At this time, 2DEG under each electrode
The ohmic diffusion layer 17 reaching the layer 16 is naturally formed.

【0096】次に硫酸・水・過酸化水素水の混合液を用
いたエッチングによりゲート電極および素子分離電極2
5を形成する場所のキャップ層15のn−GaAs層を
選択的にエッチング除去する。その後、ゲート電極材料
の蒸着、リフトオフにより、ゲート電極1G,2Gおよ
び素子分離電極25を形成する。
Next, the gate electrode and the element separation electrode 2 are etched by etching with a mixed solution of sulfuric acid, water and hydrogen peroxide.
The n-GaAs layer of the cap layer 15 where 5 is formed is selectively removed by etching. After that, the gate electrodes 1G and 2G and the element isolation electrode 25 are formed by vapor deposition and lift-off of the gate electrode material.

【0097】なお、n−GaAs層のエッチングは前記
実施例5同様に、リン酸・水・過酸化水素水の混合液
や、アンモニア・水酸化ナトリウム・過酸化水素水の混
合液によるエッチングや、CCl2 2 ガスによる反応
性イオンエッチングなどでも行うことができる。
Incidentally, the etching of the n-GaAs layer is carried out in the same manner as in Example 5 by etching with a mixed solution of phosphoric acid / water / hydrogen peroxide solution or a mixed solution of ammonia / sodium hydroxide / hydrogen peroxide solution. It can also be performed by reactive ion etching with CCl 2 F 2 gas.

【0098】実施例7 本発明を適用した実施例7の半導体装置は、2つの二次
元電子ガス電界効果トランジスタを接続するための伝送
路20の形成を、前述した実施例3のように不要部分へ
酸素イオン注入を行った半導体装置であり、その他の構
成は前記実施例5と同じである。
Example 7 In the semiconductor device of Example 7 to which the present invention is applied, the formation of the transmission line 20 for connecting the two two-dimensional electron gas field effect transistors is unnecessary as in Example 3 described above. This is a semiconductor device in which oxygen ions are implanted into the semiconductor device, and the other structures are the same as those in the fifth embodiment.

【0099】図7は、本実施例7の半導体装置を説明す
るための図面で、図7aはその平面図、図7bは図7a
におけるA−A線での断面図であり、図7cは図7aに
おけるB−B線での断面図である。なお、形成されてい
るFETは実施例5同様にE−FETで、2つのFET
の一方のソース電極ともう一方のFETのドレイン電極
を電気的に接続したものである。
7A and 7B are drawings for explaining a semiconductor device according to the seventh embodiment. FIG. 7A is its plan view and FIG. 7B is FIG. 7A.
7A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 7C, and FIG. 7C is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 7A. The formed FET is an E-FET like the fifth embodiment, and two FETs are formed.
One of the source electrodes and the drain electrode of the other FET are electrically connected.

【0100】本実施例7において、2次元電子ガス電界
効果トランジスタ部分1および2は、導電性基板である
p型で比抵抗300Ω・cmのシリコン基板11上に、
ノンドープのGaAs層による高抵抗のバッファ層1
2、その上に第1の化合物半導体層であるノンドープ高
純度のi−GaAs層13、および第2の化合物半導体
層で電子供与層となる不純物としてSiを9.5×10
17原子個cm-3ドープした厚さ700Åのn−AlGa
As層14を積層し、このi−GaAs層13とn−A
lGaAs層14とのヘテロ接合界面に2DEG層16
を形成させる。この2DEG層16とシリコン基板11
面との間隔は約3.8μmである。シリコン基板がp型
で比抵抗が300Ω・cmであるので、2DEG層と接
地面との実質的な距離は約7.1μmである。
In the seventh embodiment, the two-dimensional electron gas field effect transistor portions 1 and 2 are formed on a p-type silicon substrate 11 having a specific resistance of 300 Ω · cm, which is a conductive substrate.
High-resistance buffer layer 1 made of non-doped GaAs layer 1
2, a non-doped high-purity i-GaAs layer 13 that is the first compound semiconductor layer, and Si as an impurity that serves as an electron donor layer in the second compound semiconductor layer, 9.5 × 10 5.
17- atom cm -3 doped n-AlGa 700 Å thick
The As layer 14 is laminated, and the i-GaAs layer 13 and the n-A layer are stacked.
The 2DEG layer 16 is formed at the heterojunction interface with the 1GaAs layer 14.
To form. The 2DEG layer 16 and the silicon substrate 11
The distance from the surface is about 3.8 μm. Since the silicon substrate is p-type and has a specific resistance of 300 Ω · cm, the substantial distance between the 2DEG layer and the ground plane is about 7.1 μm.

【0101】そして、伝送路20以外のi−GaAs層
13およびn−AlGaAs層14の不要部分21に酸
素イオン注入を行い、n−AlGaAs層14の上に、
ドープしたn−GaAs層によるキャップ層15を形成
後、ソース電極1S,2S、ドレイン電極1D,2Dお
よびゲート電極1G,2Gを形成したものである。ソー
ス電極1S,2Sおよびドレイン電極1D,2Dは、A
uGe/Ni/Auによって形成され、その下に2DE
G層16に至る電極金属によるオーミック拡散層17が
形成されている。
Then, oxygen ions are implanted into the unnecessary portion 21 of the i-GaAs layer 13 and the n-AlGaAs layer 14 other than the transmission line 20, and on the n-AlGaAs layer 14,
After forming the cap layer 15 of the doped n-GaAs layer, the source electrodes 1S and 2S, the drain electrodes 1D and 2D, and the gate electrodes 1G and 2G are formed. The source electrodes 1S and 2S and the drain electrodes 1D and 2D are A
Formed by uGe / Ni / Au with 2DE underneath
An ohmic diffusion layer 17 is formed by the electrode metal that reaches the G layer 16.

【0102】これにより前記実施例5および実施例6同
様に、隣接するD−FETのドレイン1Dとソース2S
が2DEG層による伝送路20によって電気的に接続さ
れると共に、この伝送路20部分がインピーダンス線
路、遅延素子または低域通過フィルタ素子として機能す
る。
As a result, like the fifth and sixth embodiments, the drain 1D and the source 2S of the adjacent D-FETs are formed.
Are electrically connected by the transmission line 20 of the 2DEG layer, and this transmission line 20 portion functions as an impedance line, a delay element or a low pass filter element.

【0103】本実施例7において形成される2DEG層
の特性は、シート抵抗ρsは約750Ω/□であり、シ
ートインダクタンスLsは約9.5pH/□であり、1
0μm四方の面積当りの容量Csは約1.7fFであ
る。伝送路20の特性は、前述した実施例1と同様に、
前述の(1)〜(4)式および(5)式によって求めら
れる。
The characteristics of the 2DEG layer formed in Example 7 are that the sheet resistance ρs is about 750 Ω / □, the sheet inductance Ls is about 9.5 pH / □, and
The capacitance Cs per square area of 0 μm is about 1.7 fF. The characteristics of the transmission line 20 are similar to those of the first embodiment described above.
It is obtained by the above equations (1) to (4) and equation (5).

【0104】シリコン基板の導電型や比抵抗は、本実施
例7においてもp型基板に限らず、前記実施例5で説明
したようにシリコン基板の導電型や比抵抗による影響を
考慮しつつ、同時に形成されているFETの所望する特
性に合わせ適宜選択して、n型基板を用いることが可能
であり、また、化合物半導体各層の不純物濃度や厚さに
ついても、所望する特性に合わせ、例えば高純度i−G
aAs層13は1×1016原子個cm-3以下、より好ま
しくは1×1015原子個cm-3以下であり、厚さは50
0〜1000Å程度が好ましい。また、n−AlGaA
s層14の不純物濃度は、概ね1×1017原子個cm-3
〜1×1019原子個cm-3程度であり、厚さは概ね10
0〜1000Å程度、より好ましくは300〜500Å
程度である。また、キャップ層15となるn−GaAs
層の不純物濃度は1×1018原子個cm-3程度以上が好
ましく、厚さは500〜2000Å程度が好ましい。ま
たバッファ層12についても、厚さは1μm程度以上が
好ましい。また、結晶性の面からみると、このバッファ
層12は厚いほどよい。しかし、シリコン基板上に結晶
成長させたGaAs層には内部応力が働くため、余り厚
くできず、4μm程度が限界である。したがって、バッ
ファ層12、i−GaAs層13、n−AlGaAs層
14、n−GaAs層15の厚さの和が4μmを超えな
いように、バッファ層12の厚さを決定する。
The conductivity type and the specific resistance of the silicon substrate are not limited to the p-type substrate also in the seventh embodiment, and as described in the fifth embodiment, the influence of the conductivity type and the specific resistance of the silicon substrate is taken into consideration. The n-type substrate can be used by appropriately selecting it according to the desired characteristics of the FETs formed at the same time, and the impurity concentration and thickness of each layer of the compound semiconductor can be adjusted to a desired value, for example, high. Purity i-G
The aAs layer 13 is 1 × 10 16 atoms cm −3 or less, more preferably 1 × 10 15 atoms cm −3 or less, and has a thickness of 50.
About 0 to 1000Å is preferable. In addition, n-AlGaA
The impurity concentration of the s layer 14 is about 1 × 10 17 atoms cm -3.
~ 1 × 10 19 atoms cm -3 , thickness is about 10
0 to 1000Å, more preferably 300 to 500Å
It is a degree. In addition, n-GaAs that becomes the cap layer 15
The impurity concentration of the layer is preferably about 1 × 10 18 atoms cm −3 or more, and the thickness is preferably about 500 to 2000 Å. Also, the thickness of the buffer layer 12 is preferably about 1 μm or more. In terms of crystallinity, the thicker the buffer layer 12, the better. However, since the internal stress acts on the GaAs layer crystal-grown on the silicon substrate, it cannot be made too thick, and the limit is about 4 μm. Therefore, the thickness of the buffer layer 12 is determined so that the sum of the thicknesses of the buffer layer 12, the i-GaAs layer 13, the n-AlGaAs layer 14, and the n-GaAs layer 15 does not exceed 4 μm.

【0105】この実施例7の半導体装置の製造方法につ
いて説明する。まず、シリコン基板11上に、バッファ
層12となるノンドープGaAs層、ノンドープの高純
度i−GaAs層13を気相成長法によりエピタキシャ
ル成長させ、不純物としてのSi源となるSiH4 やS
2 6 を導入しながらn−AlGaAs層14をエピ
タキシャル成長させ、フォトリソグラフィーにより伝送
路20となる部分にマスク材を形成し、n−AlGaA
s層14の不要部分に酸素イオン注入を行う。酸素イオ
ン注入のドーズ量は1×1017原子個cm-2以上、好ま
しくは1×1018原子個cm-2以上である。
A method of manufacturing the semiconductor device of the seventh embodiment will be described. First, a non-doped GaAs layer to be the buffer layer 12 and a non-doped high-purity i-GaAs layer 13 are epitaxially grown on the silicon substrate 11 by a vapor phase epitaxy method, and SiH 4 and S serving as Si sources as impurities are grown.
The n-AlGaAs layer 14 is epitaxially grown while introducing i 2 H 6 , and a mask material is formed on the portion to be the transmission line 20 by photolithography, and n-AlGaA is formed.
Oxygen ion implantation is performed on an unnecessary portion of the s layer 14. The dose of oxygen ion implantation is 1 × 10 17 atoms cm −2 or more, preferably 1 × 10 18 atoms cm −2 or more.

【0106】次いで、キャップ層15として、不純物と
してのSi源となるSiH4 やSi2 6 を導入しなが
ら前記同様にn−GaAs層をエピタキシャル成長させ
る。
Then, as the cap layer 15, an n-GaAs layer is epitaxially grown in the same manner as described above while introducing SiH 4 or Si 2 H 6 serving as an Si source as an impurity.

【0107】次いで、AuGe/Ni/Auを蒸着、リ
フトオフの後、合金化熱処理(例えば450℃)を行う
ことにより、ソース電極1S,2Sおよびドレイン電極
1D,2Dが形成される。この時、各電極下の2DEG
層16に至るオーミック拡散層17が自然にできる。
Next, after AuGe / Ni / Au is vapor-deposited and lifted off, alloying heat treatment (for example, 450 ° C.) is performed to form the source electrodes 1S, 2S and the drain electrodes 1D, 2D. At this time, 2DEG under each electrode
The ohmic diffusion layer 17 reaching the layer 16 is naturally formed.

【0108】次に硫酸・水・過酸化水素水の混合液を用
いたエッチングによりゲート電極を形成する場所のキャ
ップ層15のn−GaAs層を選択的にエッチング除去
する。その後、ゲート電極材料の蒸着、リフトオフによ
り、ゲート電極1G,2Gを形成する。
Next, the n-GaAs layer of the cap layer 15 at the place where the gate electrode is formed is selectively removed by etching using a mixed solution of sulfuric acid / water / hydrogen peroxide solution. After that, the gate electrodes 1G and 2G are formed by vapor deposition and lift-off of the gate electrode material.

【0109】なお、n−GaAs層のエッチングは前記
実施例5同様に、リン酸・水・過酸化水素水の混合液
や、アンモニア・水酸化ナトリウム・過酸化水素水の混
合液によるエッチングや、CCl2 2 ガスによる反応
性イオンエッチングなどでも行うことができる。
Incidentally, the etching of the n-GaAs layer is carried out in the same manner as in Example 5 by etching with a mixed solution of phosphoric acid / water / hydrogen peroxide solution or a mixed solution of ammonia / sodium hydroxide / hydrogen peroxide solution. It can also be performed by reactive ion etching with CCl 2 F 2 gas.

【0110】実施例8 本発明を適用した実施例8の半導体装置は、前記実施例
5、実施例6または実施例7と同様に2つの二次元電子
ガス層電界効果トランジスタを伝送路20によって接続
したものであるが、ここでは2つのE−FETの一方の
ドレイン電極ともう一方のE−FETのゲート電極を電
気的に接続したものである。図8aはその平面図、図8
bは図8aにおけるA−A線での断面図であり、図8c
は図8aにおけるB−B線での断面図である。
Example 8 The semiconductor device of Example 8 to which the present invention is applied is similar to Example 5, 6, or 7 in that two two-dimensional electron gas layer field effect transistors are connected by a transmission line 20. However, here, one drain electrode of the two E-FETs and the gate electrode of the other E-FET are electrically connected. FIG. 8a is its plan view, FIG.
8b is a sectional view taken along line AA in FIG. 8a, and FIG.
[Fig. 8] is a sectional view taken along line BB in Fig. 8a.

【0111】本実施例8において、2次元電子ガス電界
効果トランジスタ部分1および2は、導電性基板として
用いるシリコン基板はp型で比抵抗0.1Ω・cmのシ
リコン基板11であり、この上に、ノンドープのGaA
s層による高抵抗のバッファ層12、その上に第1の化
合物半導体層であるノンドープ高純度のi−GaAs層
13、および第2の化合物半導体層で電子供与層となる
不純物としてSiを1×1018原子個cm-3ドープした
厚さ500Åのn−AlGaAs層14を積層し、この
i−GaAs層13とn−AlGaAs層14とのヘテ
ロ接合界面に2DEG層16を形成させる。この2DE
G層とシリコン基板11面との間隔は約3.8μmであ
る。p型シリコン基板を用いているが、シリコン基板中
に、空乏層は厚さが0.1μm弱であるため、2DEG
層と接地面との実質的な距離も約3.8μmである。さ
らにn−AlGaAs層14の上に、ドープしたn−G
aAs層によるキャップ層15を形成後、ソース電極1
S,2S、ドレイン電極1D,2Dおよびゲート電極1
G,2Gを形成したものである。ソース電極1S,2S
およびドレイン電極1D,2Dは、AuGe/Ni/A
uによって形成され、その下に2DEG層16に至る電
極金属によるオーミック拡散層17が形成されている。
In the eighth embodiment, in the two-dimensional electron gas field effect transistor portions 1 and 2, the silicon substrate used as the conductive substrate is a p-type silicon substrate 11 having a specific resistance of 0.1 Ω · cm. , Undoped GaA
The high-resistance buffer layer 12 formed of the s layer, the non-doped high-purity i-GaAs layer 13 which is the first compound semiconductor layer, and Si (1 ×) as the impurity which becomes the electron donating layer in the second compound semiconductor layer. 10 18 atoms pieces cm -3 doped n-AlGaAs layer 14 having a thickness of 500Å were stacked, the 2DEG layer 16 is formed on the heterojunction interface between the i-GaAs layer 13 and the n-AlGaAs layer 14. This 2DE
The distance between the G layer and the surface of the silicon substrate 11 is about 3.8 μm. Although a p-type silicon substrate is used, the thickness of the depletion layer in the silicon substrate is less than 0.1 μm, so 2DEG
The substantial distance between the layers and the ground plane is also about 3.8 μm. Further, on the n-AlGaAs layer 14, doped n-G
After forming the cap layer 15 of the aAs layer, the source electrode 1
S, 2S, drain electrodes 1D, 2D and gate electrode 1
G and 2G are formed. Source electrodes 1S, 2S
And the drain electrodes 1D and 2D are AuGe / Ni / A
An ohmic diffusion layer 17 made of u and made of an electrode metal reaching the 2DEG layer 16 is formed thereunder.

【0112】そして、伝送路20の形成は前記実施例5
のメサエッチングにより不要部分を除去する方法、実施
例6のように素子分離電極26を設ける方法、または実
施例7のように不要部分への酸素イオン注入による方法
のいずれかの方法によって行う。なお、図示する場合に
はメサエッチングにより接続に不要な部分のi−GaA
s層13およびn−AlGaAs層14をエッチングに
より除去した場合を示した。
The transmission line 20 is formed in the same manner as in the fifth embodiment.
The method of removing the unnecessary portion by mesa etching, the method of providing the element isolation electrode 26 as in the sixth embodiment, or the method of implanting oxygen ions into the unnecessary portion as in the seventh embodiment is used. In the case shown in the figure, the i-GaA of a portion unnecessary for connection is formed by mesa etching.
The case where the s layer 13 and the n-AlGaAs layer 14 are removed by etching is shown.

【0113】そして本実施例8では、さらに伝送路20
とゲート電極2Gとをコンタクトするためにオーミック
電極30を設けて、このオーミック電極30の下に2D
EG層による伝送路20に至るオーミック拡散層17が
形成されている。
In the eighth embodiment, the transmission line 20 is further added.
An ohmic electrode 30 for contacting the gate electrode 2G with the gate electrode 2G, and 2D is provided under the ohmic electrode 30.
An ohmic diffusion layer 17 reaching the transmission line 20 is formed by the EG layer.

【0114】これにより隣接するE−FETのドレイン
1Dとゲート2Gが2DEG層による伝送路20によっ
て電気的に接続されると共に、この伝送路20部分を前
述した実施例1同様にインピーダンス線路、遅延素子ま
たは低域通過フィルタとして機能させることができる。
本実施例8において形成される2DEG層の特性は、シ
ート抵抗ρsは約1.0kΩ/□であり、シートインダ
クタンスLsは約5.1pH/□であり、10μm四方
の面積当りの容量Csは約3.2fFである。伝送路2
0の特性は、前述した実施例1と同様に、前述の(1)
〜(4)式および(5)式によって求められる。
As a result, the drain 1D and the gate 2G of the adjacent E-FETs are electrically connected by the transmission line 20 of the 2DEG layer, and this transmission line 20 portion is the impedance line and the delay element as in the first embodiment. Alternatively, it can function as a low-pass filter.
The characteristics of the 2DEG layer formed in this Example 8 are that the sheet resistance ρs is about 1.0 kΩ / □, the sheet inductance Ls is about 5.1 pH / □, and the capacitance Cs per square area of 10 μm is about. It is 3.2 fF. Transmission line 2
The characteristics of 0 are the same as those of the above-described first embodiment (1).
˜ (4) and (5).

【0115】なお、シリコン基板の導電型や比抵抗は、
本実施例8においても、前記実施例5で説明したように
シリコン基板の導電型や比抵抗による影響を考慮しつ
つ、同時に形成されているFETの所望する特性に合わ
せ適宜選択することが可能で、n型基板でもよい。ま
た、化合物半導体各層の不純物濃度や厚さについても、
所望する特性に合わせ、例えば高純度i−GaAs層1
3は1×1016原子個cm-3以下、より好ましくは1×
1015原子個cm-3以下であり、厚さは500〜100
0Å程度が好ましい。また、n−AlGaAs層14の
不純物濃度は、概ね1×1017原子個cm-3〜1×10
19原子個cm-3程度であり、厚さは概ね100〜100
0Å程度、より好ましくは300〜500Å程度であ
る。また、キャップ層15となるn−GaAs層の不純
物濃度は1×1018原子個cm-3程度以上が好ましく、
厚さは500〜2000Å程度が好ましい。またバッフ
ァ層12についても、厚さは1μm程度以上が好まし
い。また、結晶性の面からみると、このバッファ層12
は厚いほどよい。しかし、シリコン基板上に結晶成長さ
せたGaAs層には内部応力が働くため、余り厚くでき
ず、4μm程度が限界である。したがって、バッファ層
12、i−GaAs層13、n−AlGaAs層14、
n−GaAs層15の厚さの和が4μmを超えないよう
に、バッファ層12の厚さを決定する。
The conductivity type and the specific resistance of the silicon substrate are
In the eighth embodiment as well, as described in the fifth embodiment, it is possible to make an appropriate selection in accordance with the desired characteristics of the simultaneously formed FET while considering the influence of the conductivity type and the specific resistance of the silicon substrate. , N-type substrate may be used. Also, regarding the impurity concentration and thickness of each compound semiconductor layer,
Depending on the desired characteristics, for example, a high-purity i-GaAs layer 1
3 is 1 × 10 16 atoms cm −3 or less, more preferably 1 ×
10 15 atoms cm -3 or less and a thickness of 500 to 100
About 0Å is preferable. The impurity concentration of the n-AlGaAs layer 14 is approximately 1 × 10 17 atoms / cm -3 to 1 × 10.
It is about 19 atoms cm -3 and the thickness is about 100 to 100.
It is about 0Å, more preferably about 300 to 500Å. Further, the impurity concentration of the n-GaAs layer serving as the cap layer 15 is preferably about 1 × 10 18 atoms cm −3 or more,
The thickness is preferably about 500 to 2000Å. Also, the thickness of the buffer layer 12 is preferably about 1 μm or more. Also, from the viewpoint of crystallinity, this buffer layer 12
The thicker the better However, since the internal stress acts on the GaAs layer crystal-grown on the silicon substrate, it cannot be made too thick, and the limit is about 4 μm. Therefore, the buffer layer 12, the i-GaAs layer 13, the n-AlGaAs layer 14,
The thickness of the buffer layer 12 is determined so that the total thickness of the n-GaAs layers 15 does not exceed 4 μm.

【0116】この実施例8の半導体装置の製造方法につ
いて説明する。まず、シリコン基板11上に、バッファ
層12となるノンドープGaAs層、ノンドープの高純
度i−GaAs層13を気相成長法により順次エピタキ
シャル成長させ、不純物としてのSi源となるSiH4
やSi2 6 を導入しながらn−AlGaAs層14を
エピタキシャル成長させ、次いで、キャップ層15とし
て不純物としてのSi源となるSiH4 やSi2 6
導入しながらn−GaAs層をエピタキシャル成長させ
る。
A method of manufacturing the semiconductor device of the eighth embodiment will be described. First, a non-doped GaAs layer to be the buffer layer 12 and a non-doped high-purity i-GaAs layer 13 are sequentially epitaxially grown on the silicon substrate 11 by a vapor phase growth method to form SiH 4 as an Si source as an impurity.
Or Si 2 H 6 is introduced to epitaxially grow the n-AlGaAs layer 14, and then the n-GaAs layer is epitaxially grown while introducing SiH 4 or Si 2 H 6 serving as an Si source as an impurity for the cap layer 15.

【0117】その後、素子形成領域および伝送路20と
なる部分を残すように、マスク材をフォトリソグラフィ
ーにより形成し、メサエッチングを行って、伝送路20
に不要な部分のi−GaAs層13とn−AlGaAs
層14およびキャップ層15を除去する。このメサエッ
チングのときのエッチング液は、例えばアンモニア・水
酸化ナトリウム・過酸化水素水の混合液、フッ酸・水・
過酸化水素水の混合液、硫酸・水・過酸化水素水の混合
液またはリン酸・水・過酸化水素水の混合液などを使用
する。
After that, a mask material is formed by photolithography so as to leave a portion to be the element forming region and the transmission line 20, and mesa etching is performed to form the transmission line 20.
I-GaAs layer 13 and n-AlGaAs in unnecessary portions
Layer 14 and cap layer 15 are removed. The etching solution for this mesa etching is, for example, a mixed solution of ammonia / sodium hydroxide / hydrogen peroxide solution, hydrofluoric acid / water /
Use a mixed solution of hydrogen peroxide water, a mixed solution of sulfuric acid / water / hydrogen peroxide solution or a mixed solution of phosphoric acid / water / hydrogen peroxide solution.

【0118】その後、ソース、ドレイン電極、およびオ
ーミック電極30となるAuGe/Ni/Auを蒸着、
リフトオフの後、合金化熱処理(例えば450℃)を行
うことにより、ソース電極1S,2S、ドレイン電極1
D,2Dおよびオーミック電極30が形成される。この
時、各電極下の2DEG層16に至るオーミック拡散層
17が自然にできる。
After that, AuGe / Ni / Au to be the source and drain electrodes and the ohmic electrode 30 is vapor-deposited,
After the lift-off, an alloying heat treatment (for example, 450 ° C.) is performed, so that the source electrodes 1S and 2S and the drain electrode 1 are formed.
D, 2D and ohmic electrodes 30 are formed. At this time, the ohmic diffusion layer 17 reaching the 2DEG layer 16 under each electrode is naturally formed.

【0119】次に前記実施例5、実施例6および実施例
7同様に硫酸・水・過酸化水素水の混合液を用いたエッ
チングによりゲート電極を形成する場所のキャップ層1
5を選択的にエッチング除去して、その後、ゲート電極
材料の蒸着、リフトオフにより、ゲート電極1G,2G
を形成する。なお、素子分離により伝送路20を成す場
合にはここで、素子分離電極25をゲート電極の形成と
共に形成する。
Next, similarly to the fifth, sixth and seventh embodiments, the cap layer 1 is formed at the place where the gate electrode is formed by etching using the mixed solution of sulfuric acid / water / hydrogen peroxide solution.
5 is selectively removed by etching, and then the gate electrodes 1G and 2G are formed by vapor deposition of the gate electrode material and lift-off.
To form. When the transmission line 20 is formed by element isolation, the element isolation electrode 25 is formed here together with the formation of the gate electrode.

【0120】実施例9 本発明を適用した実施例9の半導体装置は、前記実施例
5〜8のごとき半導体装置において、伝送路20上に制
御電極を設け、この伝送路20を可変インピーダンス整
合回路、時定数可変の低域通過フィルタ、遅延時間可変
遅延素子として用いることを可能としたものである。
Ninth Embodiment A semiconductor device according to a ninth embodiment to which the present invention is applied is the semiconductor device according to any of the fifth to eighth embodiments, in which a control electrode is provided on the transmission line 20 and the transmission line 20 is connected to a variable impedance matching circuit. It can be used as a low-pass filter with a variable time constant and a variable delay time delay element.

【0121】図9aは、2つのFETのソース、ドレイ
ン間を伝送路20により接続し、この伝送路の上に制御
電極26を設けた本実施例9の平面図であり、図9bは
図9aにおけるA−A線での断面図であり、図9cは図
9aにおけるB−B線での断面図である。なお、図示す
る場合には、2次元電子ガス電界効果トランジスタとし
てE−FETであり、伝送路20の形成としては、実施
例5と同様に行っているが、本実施例9においては、以
下に説明するように、伝送路20の上に制御電極が形成
されているのみで、その他の構成は、前記実施例5〜8
における各実施例とまったく同様であり、前記各実施例
のごとく、素子分離電極や、酸素イオン注入により伝送
路20を形成することが可能である。
FIG. 9a is a plan view of the ninth embodiment in which the source and drain of two FETs are connected by a transmission line 20 and a control electrode 26 is provided on this transmission line, and FIG. 9b is shown in FIG. 9a. 9A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 9C, and FIG. 9C is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 9A. In the illustrated case, the two-dimensional electron gas field effect transistor is an E-FET, and the transmission line 20 is formed in the same manner as in Example 5, but in Example 9, the following will be described. As will be described, only the control electrode is formed on the transmission line 20, and other configurations are the same as those in the fifth to eighth embodiments.
It is possible to form the transmission line 20 by element isolation electrodes or oxygen ion implantation as in the above-described respective embodiments.

【0122】本実施例9の2次元電子ガス電界効果トラ
ンジスタ部分1および2は、導電性基板であるn型で比
抵抗0.01Ω・cmのシリコン基板11上に、バッフ
ァ層12が形成され、その上に第1の化合物半導体層で
あるノンドープの高純度i−GaAs層13、および第
2の化合物半導体層で電子供与層となる不純物としてS
iを8×1017原子個cm-3ドープした厚さ300Åの
n−AlGaAs層14を積層することにより、このi
−GaAs層13とn−AlGaAs層14ヘテロ接合
界面に2DEG層16を形成させる。この2DEG層1
6とシリコン基板11面との間隔は約3.9μmであ
る。n型シリコン基板を用いているため、2DEG層と
接地面との実質的な距離は約3.8μmである。そし
て、n−AlGaAs層14の上に、ドープしたn−G
aAs層によるキャップ層15を形成後、ソース電極1
S,2Sおよびドレイン電極1D,2Dを形成し、キャ
ップ層15の上にゲート電極1G,2Gを形成したもの
である。ソース電極1S,2Sおよびドレイン電極1
D,2Dは、AuGe/Ni/Auによって形成され、
その下に2DEG層16に至る電極金属によるオーミッ
ク拡散層17が形成されている。
In the two-dimensional electron gas field effect transistor parts 1 and 2 of the ninth embodiment, the buffer layer 12 is formed on the n-type silicon substrate 11 having a specific resistance of 0.01 Ω · cm, which is a conductive substrate. On top of that, as the impurity which becomes the electron donating layer in the non-doped high-purity i-GaAs layer 13 which is the first compound semiconductor layer and the second compound semiconductor layer,
By laminating an n-AlGaAs layer 14 having a thickness of 300Å doped with 8 × 10 17 atoms cm -3 , the i
The 2DEG layer 16 is formed at the heterojunction interface between the -GaAs layer 13 and the n-AlGaAs layer 14. This 2DEG layer 1
The distance between 6 and the surface of the silicon substrate 11 is about 3.9 μm. Since the n-type silicon substrate is used, the substantial distance between the 2DEG layer and the ground plane is about 3.8 μm. Then, on the n-AlGaAs layer 14, doped n-G
After forming the cap layer 15 of the aAs layer, the source electrode 1
S, 2S and drain electrodes 1D, 2D are formed, and gate electrodes 1G, 2G are formed on the cap layer 15. Source electrodes 1S, 2S and drain electrode 1
D and 2D are formed of AuGe / Ni / Au,
An ohmic diffusion layer 17 made of an electrode metal reaching the 2DEG layer 16 is formed thereunder.

【0123】そして、実施例5同様に2つのE−FET
のソース、ドレイン間を接続するために伝送路20とな
る2DEG層を残し、その他の部分をメサエッチングに
よって除去して、隣接するE−FETのドレイン1Dと
ソース2Sが2DEG層による伝送路20によって電気
的に接続される。
Then, as in the fifth embodiment, two E-FETs are used.
2DEG layer which becomes the transmission line 20 for connecting between the source and the drain is left and the other part is removed by mesa etching, and the drain 1D and the source 2S of the adjacent E-FETs are formed by the transmission line 20 by the 2DEG layer. It is electrically connected.

【0124】さらに本実施例9においては、この伝送路
20の上のn−AlGaAs層14上に制御電極26を
形成し、この制御電極26に電圧を印加することで、伝
送路20の2DEG層のシート抵抗を変化させ、抵抗値
を制御することを可能とした。つまり、伝送路20の抵
抗値を低減したいときは制御電極26に、ドレイン電極
1Dまたはソース電極1Sのいずれか低い方の電位を基
準として、例えば0.1〜2V程度の高い電圧を印加す
れば2DEG層のシート抵抗が小さくなり抵抗値が小さ
くなる。また、抵抗値を大きくしたい場合は、制御電極
26にドレイン電極1Dまたはソース電極1Sのいずれ
か低い方の電位を基準として、−0.1〜−2V程度の
低い電圧を印加すると2DEG層のシート抵抗が大きく
なり抵抗値が大きくなる。
Further, in the ninth embodiment, the control electrode 26 is formed on the n-AlGaAs layer 14 on the transmission line 20 and a voltage is applied to the control electrode 26, whereby the 2DEG layer of the transmission line 20 is formed. It was possible to control the resistance value by changing the sheet resistance of. That is, when it is desired to reduce the resistance value of the transmission line 20, a high voltage of, for example, about 0.1 to 2 V is applied to the control electrode 26 with reference to the lower potential of the drain electrode 1D or the source electrode 1S. The sheet resistance of the 2DEG layer becomes small and the resistance value becomes small. In addition, when it is desired to increase the resistance value, when a low voltage of about −0.1 to −2 V is applied to the control electrode 26 with reference to the lower potential of the drain electrode 1D or the source electrode 1S, the sheet of the 2DEG layer is formed. The resistance increases and the resistance value increases.

【0125】このように2DEG層のシート抵抗ρsを
変化させるにより、伝送路20の抵抗Rを任意に変化さ
せることができる。このため、この2DEG層による伝
送路20を可変インピーダンス整合回路として用いるこ
とが可能となり、また、フィルタ素子として用いる場合
にもその時定数τ(τ=CR)(またはカットオフ周波
数)を変化させることができ、さらに、遅延素子とした
場合にはその遅延時間を変化させ、遅延時間可変の遅延
素子となる。
By thus changing the sheet resistance ρs of the 2DEG layer, the resistance R of the transmission line 20 can be arbitrarily changed. Therefore, it becomes possible to use the transmission line 20 formed of the 2DEG layer as a variable impedance matching circuit, and also to change the time constant τ (τ = CR) (or cutoff frequency) when used as a filter element. Further, when the delay element is used, the delay time thereof is changed to form a delay element having a variable delay time.

【0126】本実施例9において形成される2DEG層
の特性は、シート抵抗ρsは約2.1kΩ/□であり、
シートインダクタンスLsは約5.1pH/□であり、
10μm四方の面積当りの容量Csは約3.2fFであ
る。伝送路20の特性は、前述した実施例1と同様に、
前述の(1)〜(4)式および(5)式によって求めら
れる。
The characteristic of the 2DEG layer formed in this Example 9 is that the sheet resistance ρs is about 2.1 kΩ / □,
The sheet inductance Ls is about 5.1 pH / □,
The capacitance Cs per square area of 10 μm is about 3.2 fF. The characteristics of the transmission line 20 are similar to those of the first embodiment described above.
It is obtained by the above equations (1) to (4) and equation (5).

【0127】なお、シリコン基板の導電型や比抵抗は、
本実施例9においても、前記実施例5で説明したように
シリコン基板の導電型や比抵抗による影響を考慮しつ
つ、同時に形成されているFETの所望する特性に合わ
せ適宜選択することが可能で、n型基板でもよいし、p
型基板でもよい。また、化合物半導体各層の不純物濃度
や厚さについても、所望する特性範囲に合わせ、例えば
高純度i−GaAs層13は1×1016原子個cm-3
下、より好ましくは1×1015原子個cm-3以下であ
り、厚さは500〜1000Å程度が好ましい。また、
n−AlGaAs層14の不純物濃度は、概ね1×10
17原子個cm-3〜1×1019原子個cm-3程度であり、
厚さは概ね100〜1000Å程度、より好ましくは3
00〜500Å程度である。また、キャップ層15とな
るn−GaAs層の不純物濃度は1×1018原子個cm
-3程度以上が好ましく、厚さは500〜2000Å程度
が好ましい。またバッファ層12についても、厚さは1
μm程度以上が好ましい。また、結晶性の面からみる
と、このバッファ層12は厚いほどよい。しかし、シリ
コン基板上に結晶成長させたGaAs層には内部応力が
働くため、余り厚くできず、4μm程度が限界である。
したがって、バッファ層12、i−GaAs層13、n
−AlGaAs層14、n−GaAs層15の厚さの和
が4μmを超えないように、バッファ層12の厚さを決
定する。
The conductivity type and the specific resistance of the silicon substrate are
In the ninth embodiment as well, as described in the fifth embodiment, it is possible to make an appropriate selection in accordance with the desired characteristics of the simultaneously formed FET while considering the influence of the conductivity type and the specific resistance of the silicon substrate. , N-type substrate or p
It may be a mold substrate. Also, regarding the impurity concentration and thickness of each compound semiconductor layer, for example, the high-purity i-GaAs layer 13 is 1 × 10 16 atoms cm −3 or less, and more preferably 1 × 10 15 atoms according to a desired characteristic range. It is preferably cm -3 or less, and the thickness is preferably about 500 to 1000Å. Also,
The impurity concentration of the n-AlGaAs layer 14 is approximately 1 × 10.
17 atoms cm -3 to 1 × 10 19 atoms cm -3 ,
The thickness is about 100 to 1000Å, more preferably 3
It is about 00 to 500Å. Further, the impurity concentration of the n-GaAs layer serving as the cap layer 15 is 1 × 10 18 atoms cm
-3 or more is preferable, and the thickness is preferably 500 to 2000 Å. The thickness of the buffer layer 12 is also 1
It is preferably about μm or more. In terms of crystallinity, the thicker the buffer layer 12, the better. However, since the internal stress acts on the GaAs layer crystal-grown on the silicon substrate, it cannot be made too thick, and the limit is about 4 μm.
Therefore, the buffer layer 12, the i-GaAs layer 13, n
The thickness of the buffer layer 12 is determined so that the sum of the thicknesses of the -AlGaAs layer 14 and the n-GaAs layer 15 does not exceed 4 μm.

【0128】ここで、図示するような半導体装置の製造
方法について説明する。E−FET型のものは、前記実
施例5〜8と同様に、導電性基板であるシリコン基板1
1上に、バッファ層12となるノンドープGaAs層、
ノンドープの高純度i−GaAs層13を気相成長法に
よりエピタキシャル成長させ、不純物としてのSi源と
なるSiH4 やSi2 6 を導入しながらn−AlGa
As層14をエピタキシャル成長させ、次いで、キャッ
プ層15として、不純物としてのSi源となるSiH4
やSi2 6 を導入しながら前記同様にn−GaAs層
をエピタキシャル成長させる。
Now, a method of manufacturing the semiconductor device as shown in the figure will be described. The E-FET type is a silicon substrate 1 which is a conductive substrate, as in the fifth to eighth embodiments.
1, a non-doped GaAs layer serving as the buffer layer 12,
The undoped high-purity i-GaAs layer 13 is epitaxially grown by a vapor phase growth method, and n-AlGa is introduced while introducing SiH 4 and Si 2 H 6 which are Si sources as impurities.
The As layer 14 is epitaxially grown, and then, as the cap layer 15, SiH 4 serving as an Si source as an impurity is formed.
The n-GaAs layer is epitaxially grown in the same manner as described above while introducing Si or H 2 H 6 .

【0129】その後、素子形成領域および伝送路20と
なる部分を残すように、マスク材をフォトリソグラフィ
ーにより形成し、メサエッチングを行って、伝送路20
に不要な部分のi−GaAs層13とn−AlGaAs
層14およびキャップ層15を除去する。このメサエッ
チングのときのエッチング液は、例えばアンモニア・水
酸化ナトリウム・過酸化水素水の混合液、フッ酸・水・
過酸化水素水の混合液、硫酸・水・過酸化水素水の混合
液またはリン酸・水・過酸化水素水の混合液などを使用
する。
Thereafter, a mask material is formed by photolithography so as to leave a portion to be the element forming region and the transmission line 20, and mesa etching is performed to form the transmission line 20.
I-GaAs layer 13 and n-AlGaAs in unnecessary portions
Layer 14 and cap layer 15 are removed. The etching solution for this mesa etching is, for example, a mixed solution of ammonia / sodium hydroxide / hydrogen peroxide solution, hydrofluoric acid / water /
Use a mixed solution of hydrogen peroxide water, a mixed solution of sulfuric acid / water / hydrogen peroxide solution or a mixed solution of phosphoric acid / water / hydrogen peroxide solution.

【0130】次いで、AuGe/Ni/Auを蒸着、リ
フトオフの後、合金化熱処理(例えば450℃)を行う
ことにより、ソース電極1S,2Sおよびドレイン電極
1D,2Dが形成される。この時、各電極下の2DEG
層16に至るオーミック拡散層17が自然にできる(F
ETのゲートと接続する場合には、同時にオーミック電
極30を形成する。実施例8参照)。
Next, after AuGe / Ni / Au is vapor-deposited and lift-off, alloying heat treatment (for example, 450 ° C.) is performed to form the source electrodes 1S, 2S and the drain electrodes 1D, 2D. At this time, 2DEG under each electrode
The ohmic diffusion layer 17 reaching the layer 16 can be naturally formed (F
When connecting to the ET gate, the ohmic electrode 30 is simultaneously formed. See Example 8).

【0131】次に硫酸・水・過酸化水素水の混合液を用
いたエッチングによりゲート電極を形成する場所および
制御電極26を形成する場所のキャップ層15のn−G
aAs層を選択的にエッチング除去する。その後、蒸
着、リフトオフにより、ゲート電極1G,2Gおよび制
御電極26を形成する。なお、本実施例9では制御電極
26をキャップ層15を除去して設けたが、キャップ層
15を除去せずにその上に設けてもよい。
Next, n-G of the cap layer 15 at the place where the gate electrode is formed and the place where the control electrode 26 is formed by etching with a mixed solution of sulfuric acid / water / hydrogen peroxide solution.
The aAs layer is selectively removed by etching. After that, the gate electrodes 1G and 2G and the control electrode 26 are formed by vapor deposition and lift-off. Although the control electrode 26 is provided by removing the cap layer 15 in Example 9, it may be provided on the control electrode 26 without removing the cap layer 15.

【0132】上述した実施例1〜9においては、導電性
基板としてシリコン基板を用いたが、その他にゲルマニ
ウムなどバンドギャップが1.3eV程度以下の他の半
導体基板でもよく、金属基板でもよい。また、第1の化
合物半導体層としてGaAsを、第2の化合物半導体層
として、AlGaAsを用いたものであるが、この他に
も例えば下記表1に示すような化合物半導体を用いても
本発明を実施することができる。
In Examples 1 to 9 described above, the silicon substrate was used as the conductive substrate. However, other semiconductor substrates such as germanium having a band gap of about 1.3 eV or less, or metal substrates may be used. Further, GaAs is used as the first compound semiconductor layer and AlGaAs is used as the second compound semiconductor layer. However, the present invention is also applicable to other compound semiconductors as shown in Table 1 below. It can be carried out.

【0133】[0133]

【表1】 [Table 1]

【0134】また、電極材料としては実施例1〜9で用
いたものの他に例えば下記表2および表3に示すものが
使用可能であり、各化合物半導体との相性や必要とする
デバイス特性に合わせて適宜選択して使用するとよい。
In addition to the materials used in Examples 1 to 9, the materials shown in Tables 2 and 3 below can be used as the electrode material, depending on the compatibility with each compound semiconductor and the required device characteristics. It is recommended to select and use it appropriately.

【0135】[0135]

【表2】 [Table 2]

【0136】[0136]

【表3】 [Table 3]

【0137】また、実施例5〜9においては、2つの二
次元電子ガス電界効果トランジスタを2DEG層による
伝送路によって接続しているが、接続される二次元電子
ガス電界効果トランジスタは2つとは限らず、さらに複
数の素子が2DEG層による伝送路によって接続できる
ことはもちろんであり、その伝送路は前述の通りインピ
ーダンス線路、フィルタ素子、遅延素子として機能させ
ることができる。また、それら二次元電子ガス電界効果
トランジスタの型も前述したようなE型のものとはかぎ
らず、D型(ディプリーション型)のものであってもよ
いし、E型とD型が混在した半導体装置であってもよ
く、D−FETの場合には、各実施例5〜9においてゲ
ート電極下のキャップ層15は除去せずに、そのままキ
ャップ層15上にゲート電極を形成する。
In the fifth to ninth embodiments, the two two-dimensional electron gas field effect transistors are connected by the transmission line of the 2DEG layer, but the two two-dimensional electron gas field effect transistors are not necessarily connected. Of course, more than one element can be connected by a transmission line formed by the 2DEG layer, and the transmission line can function as an impedance line, a filter element, and a delay element as described above. The type of the two-dimensional electron gas field effect transistor is not limited to the E type as described above, and may be the D type (depletion type), or the E type and the D type are mixed. In the case of the D-FET, the gate electrode is directly formed on the cap layer 15 without removing the cap layer 15 under the gate electrode in each of Examples 5 to 9.

【0138】[0138]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、導電性
基板上に積層した第1の化合物半導体層と第2の化合物
半導体層の界面に形成される2DEG層を線状の伝送路
として、この伝送路の両端に電極を形成したことによ
り、2DEG層と導電性基板との間の容量成分や2DE
G層がもっている抵抗成分を利用して、インピーダンス
線路、フィルタ素子、遅延素子とすることができる。ま
た、本発明の半導体装置は、上記二次元電子ガス層によ
る伝送路を半導体装置内のトランジスタ間を接続する配
線として用いて、この配線自体をインピーダンス線路、
フィルタ素子、遅延素子とすることができるので、キャ
パシタやインピーダンス線路を別個に製作する必要がな
い。このため、半導体装置の構造が簡単になり、その集
積度が向上し、製造工程も簡略化できる。
As described above, according to the present invention, the 2DEG layer formed at the interface between the first compound semiconductor layer and the second compound semiconductor layer laminated on the conductive substrate is used as a linear transmission line. By forming electrodes at both ends of this transmission line, the capacitance component between the 2DEG layer and the conductive substrate and the 2DE
An impedance line, a filter element, and a delay element can be formed by utilizing the resistance component of the G layer. Further, in the semiconductor device of the present invention, the transmission line formed by the two-dimensional electron gas layer is used as a wiring for connecting the transistors in the semiconductor device, and the wiring itself is an impedance line,
Since the filter element and the delay element can be used, it is not necessary to separately manufacture the capacitor and the impedance line. Therefore, the structure of the semiconductor device is simplified, the degree of integration is improved, and the manufacturing process can be simplified.

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

【図1】 本発明を適用した実施例1の素子構造を説明
するための図面で、図1aは平面図であり、図1bは図
1aにおけるA−A線での断面図であり、図1cは図1
aにおけるB−B線での断面図である。
1A and 1B are drawings for explaining an element structure of Example 1 to which the present invention is applied, FIG. 1A is a plan view, FIG. 1B is a sectional view taken along line AA in FIG. 1A, and FIG. Figure 1
It is sectional drawing in the BB line in a.

【図2】 本発明を適用した実施例2の素子構造を説明
するための図面で、図2aは平面図であり、図2bは図
2aにおけるA−A線での断面図であり、図2cは図2
aにおけるB−B線での断面図である。
2A and 2B are views for explaining an element structure of Example 2 to which the present invention is applied, FIG. 2A is a plan view, FIG. 2B is a sectional view taken along line AA in FIG. 2A, and FIG. Is Figure 2
It is sectional drawing in the BB line in a.

【図3】 本発明を適用した実施例3の素子構造を説明
するための図面で、図3aは平面図であり、図3bは図
3aにおけるA−A線での断面図であり、図3cは図3
aにおけるB−B線での断面図である。
3A and 3B are drawings for explaining an element structure of Example 3 to which the present invention is applied, FIG. 3A is a plan view, FIG. 3B is a sectional view taken along line AA in FIG. 3A, and FIG. Figure 3
It is sectional drawing in the BB line in a.

【図4】 本発明を適用した実施例4の素子構造を説明
するための図面で、図4aは平面図であり、図4bは図
4aにおけるA−A線での断面図であり、図4cは図4
aにおけるB−B線での断面図である。
4A and 4B are drawings for explaining an element structure of Example 4 to which the present invention is applied, FIG. 4A is a plan view, FIG. 4B is a sectional view taken along line AA in FIG. 4A, and FIG. Is Figure 4
It is sectional drawing in the BB line in a.

【図5】 本発明を適用した実施例5の半導体装置の構
造を説明するための図面で、図5aは平面図であり、図
5bは図5aにおけるA−A線での断面図であり、図5
cは図5aにおけるB−B線での断面図である。
5A and 5B are drawings for explaining a structure of a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention, FIG. 5A is a plan view, and FIG. 5B is a sectional view taken along line AA in FIG. 5A. Figure 5
5c is a sectional view taken along line BB in FIG. 5a.

【図6】 本発明を適用した実施例6の半導体装置の構
造を説明するための図面で、図6aは平面図であり、図
6bは図6aにおけるA−A線での断面図であり、図6
cは図6aにおけるB−B線での断面図である。
6A and 6B are drawings for explaining a structure of a semiconductor device according to a sixth embodiment of the present invention, FIG. 6A is a plan view, and FIG. 6B is a sectional view taken along line AA in FIG. 6A. Figure 6
6c is a sectional view taken along line BB in FIG. 6a.

【図7】 本発明を適用した実施例7の半導体装置の構
造を説明するための図面で、図7aは平面図であり、図
7bは図7aにおけるA−A線での断面図であり、図7
cは図7aにおけるB−B線での断面図である。
7A and 7B are drawings for explaining the structure of a semiconductor device according to a seventh embodiment of the present invention, FIG. 7A is a plan view, and FIG. 7B is a sectional view taken along line AA in FIG. 7A. Figure 7
FIG. 7c is a sectional view taken along line BB in FIG. 7a.

【図8】 本発明を適用した実施例8の半導体装置の構
造を説明するための図面で、図8aは平面図であり、図
8bは図8aにおけるA−A線での断面図であり、図8
cは図8aにおけるB−B線での断面図である。
8A and 8B are drawings for explaining the structure of a semiconductor device of Example 8 to which the present invention is applied, FIG. 8A is a plan view, FIG. 8B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 8A, Figure 8
8c is a sectional view taken along line BB in FIG. 8a.

【図9】 本発明を適用した実施例9の半導体装置の構
造を説明するための図面で、図9aは平面図であり、図
9bは図9aにおけるA−A線での断面図であり、図9
cは図9aにおけるB−B線での断面図である。
9A and 9B are drawings for explaining the structure of a semiconductor device according to a ninth embodiment of the present invention, FIG. 9A is a plan view, and FIG. 9B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 9A; Figure 9
9c is a sectional view taken along line BB in FIG. 9a.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2…2次元電子ガス電界効果トランジスタ、 1
S,2S…ソース電極、1D,2D…ドレイン電極、
1G,2G…ゲート電極、11…基
板、 12…バッフ
ァ層、13…GaAs層(第1の化合物半導体層)、1
4…AlGaAs層(第2の化合物半導体層)、15…
キャップ層、 16…2D
EG層、17…オーミック拡散層、
18、19…電極、20…伝送路、
25…素子分離電極、26…制御電
極、 30…オーミック
電極。
1, 2 ... Two-dimensional electron gas field effect transistor, 1
S, 2S ... Source electrode, 1D, 2D ... Drain electrode,
1G, 2G ... Gate electrode, 11 ... Substrate, 12 ... Buffer layer, 13 ... GaAs layer (first compound semiconductor layer), 1
4 ... AlGaAs layer (second compound semiconductor layer), 15 ...
Cap layer, 16 ... 2D
EG layer, 17 ... Ohmic diffusion layer,
18, 19 ... Electrodes, 20 ... Transmission lines,
25 ... Element isolation electrode, 26 ... Control electrode, 30 ... Ohmic electrode.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 27/095 9171−4M H01L 29/80 R ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication H01L 27/095 9171-4M H01L 29/80 R

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 導電性基板上に、第1の化合物半導体層
と、該第1の化合物半導体層上に該第1の化合物半導体
層と組成の異なる第2の化合物半導体層とを積層するこ
とによって前記第1の化合物半導体層と該第2の化合物
半導体層との接合界面に二次元電子ガス層を形成し、該
二次元電子ガス層を線状に残し、該線状の二次元電子ガ
ス層の両端の前記第2の化合物半導体層上に電極を設
け、該電極下に前記二次元電子ガス層に至る拡散層が形
成されてなることを特徴とするインピーダンス線路。
1. Laminating a first compound semiconductor layer on a conductive substrate and a second compound semiconductor layer having a composition different from that of the first compound semiconductor layer on the first compound semiconductor layer. To form a two-dimensional electron gas layer at the junction interface between the first compound semiconductor layer and the second compound semiconductor layer, and leave the two-dimensional electron gas layer in a linear shape. An impedance line, characterized in that an electrode is provided on the second compound semiconductor layer at both ends of the layer, and a diffusion layer reaching the two-dimensional electron gas layer is formed under the electrode.
【請求項2】 前記二次元電子ガス層を線状に残すため
に、不要となる二次元電子ガス層が形成される部分の前
記第1の化合物半導体層および前記第2の化合物半導体
層をエッチングにより除去したことを特徴とする請求項
1に記載のインピーダンス線路。
2. The first compound semiconductor layer and the second compound semiconductor layer are etched in portions where an unnecessary two-dimensional electron gas layer is formed in order to leave the two-dimensional electron gas layer linear. The impedance line according to claim 1, wherein the impedance line is removed by.
【請求項3】 前記二次元電子ガス層を線状に残すため
に、不要な部分の二次元電子ガス層の上に、0V以下の
電位を印加する電極を形成したことを特徴とする請求項
1に記載のインピーダンス線路。
3. An electrode for applying a potential of 0 V or less is formed on an unnecessary portion of the two-dimensional electron gas layer in order to leave the two-dimensional electron gas layer in a linear shape. The impedance line according to 1.
【請求項4】 前記二次元電子ガス層を線状に残すため
に、不要となる二次元電子ガス層が形成される部分の前
記第1の化合物半導体層および前記第2の化合物半導体
層に酸素イオンを注入したことを特徴とする請求項1に
記載のインピーダンス線路。
4. Oxygen is added to portions of the first compound semiconductor layer and the second compound semiconductor layer where unnecessary two-dimensional electron gas layers are formed in order to leave the two-dimensional electron gas layers linear. The impedance line according to claim 1, wherein ions are implanted.
【請求項5】 前記二次元電子ガス層を線状に残した部
分の前記第2の化合物半導体層上に、制御電極を設けた
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の
インピーダンス線路。
5. A control electrode is provided on a portion of the second compound semiconductor layer where the two-dimensional electron gas layer is left linearly, and a control electrode is provided. Impedance line described.
【請求項6】 導電性基板上に、第1の化合物半導体層
と、該第1の化合物半導体層上に該第1の化合物半導体
層と組成の異なる第2の化合物半導体層とを積層するこ
とによって前記第1の化合物半導体層と該第2の化合物
半導体層との接合界面に二次元電子ガス層を形成し、該
二次元電子ガス層を線状に残し、該線状の二次元電子ガ
ス層の両端の前記第2の化合物半導体層上に電極を設
け、該電極下に前記二次元電子ガス層に至る拡散層が形
成されてなることを特徴とするフィルタ素子。
6. Laminating a first compound semiconductor layer on a conductive substrate, and a second compound semiconductor layer having a composition different from that of the first compound semiconductor layer on the first compound semiconductor layer. To form a two-dimensional electron gas layer at the junction interface between the first compound semiconductor layer and the second compound semiconductor layer, and leave the two-dimensional electron gas layer in a linear shape. An electrode is provided on the second compound semiconductor layer at both ends of the layer, and a diffusion layer reaching the two-dimensional electron gas layer is formed under the electrode.
【請求項7】 前記二次元電子ガス層を線状に残すため
に、不要となる二次元電子ガス層が形成される部分の前
記第1の化合物半導体層および前記第2の化合物半導体
層をエッチングにより除去したことを特徴とする請求項
6に記載のフィルタ素子。
7. The first compound semiconductor layer and the second compound semiconductor layer are etched in a portion where an unnecessary two-dimensional electron gas layer is formed in order to leave the two-dimensional electron gas layer in a linear shape. The filter element according to claim 6, wherein the filter element is removed by.
【請求項8】 前記二次元電子ガス層を線状に残すため
に、不要な部分の二次元電子ガス層の上に、0V以下の
電位を印加する電極を形成したことを特徴とする請求項
6に記載のフィルタ素子。
8. An electrode for applying a potential of 0 V or less is formed on an unnecessary portion of the two-dimensional electron gas layer in order to leave the two-dimensional electron gas layer in a linear shape. 6. The filter element according to item 6.
【請求項9】 前記二次元電子ガス層を線状に残すため
に、不要となる二次元電子ガス層が形成される部分の前
記第1の化合物半導体層および前記第2の化合物半導体
層に酸素イオンを注入したことを特徴とする請求項6に
記載のフィルタ素子。
9. Oxygen is added to the portions of the first compound semiconductor layer and the second compound semiconductor layer where unnecessary two-dimensional electron gas layers are formed in order to leave the two-dimensional electron gas layers linear. The filter element according to claim 6, wherein ions are implanted.
【請求項10】 前記二次元電子ガス層を線状に残した
部分の前記第2の化合物半導体層上に、制御電極を設け
たことを特徴とする請求項6〜9のいずれか1つに記載
のフィルタ素子。
10. The control electrode is provided on a portion of the second compound semiconductor layer where the two-dimensional electron gas layer is left linearly, and a control electrode is provided on the second compound semiconductor layer. The described filter element.
【請求項11】 導電性基板上に、第1の化合物半導体
層と、該第1の化合物半導体層上に該第1の化合物半導
体層と組成の異なる第2の化合物半導体層とを積層する
ことによって前記第1の化合物半導体層と該第2の化合
物半導体層との接合界面に二次元電子ガス層を形成し、
該二次元電子ガス層を線状に残し、該線状の二次元電子
ガス層の両端の前記第2の化合物半導体層上に電極を設
け、該電極下に前記二次元電子ガス層に至る拡散層が形
成されてなることを特徴とする遅延素子。
11. Laminating a first compound semiconductor layer on a conductive substrate, and a second compound semiconductor layer having a composition different from that of the first compound semiconductor layer on the first compound semiconductor layer. Thereby forming a two-dimensional electron gas layer at the junction interface between the first compound semiconductor layer and the second compound semiconductor layer,
The two-dimensional electron gas layer is left in a linear shape, electrodes are provided on the second compound semiconductor layers at both ends of the linear two-dimensional electron gas layer, and diffusion to reach the two-dimensional electron gas layer is formed under the electrode. A delay element comprising a layer.
【請求項12】 前記二次元電子ガス層を線状に残すた
めに、不要となる二次元電子ガス層が形成される部分の
前記第1の化合物半導体層および前記第2の化合物半導
体層をエッチングにより除去したことを特徴とする請求
項11に記載の遅延素子。
12. The first compound semiconductor layer and the second compound semiconductor layer are etched in a portion where an unnecessary two-dimensional electron gas layer is formed in order to leave the two-dimensional electron gas layer in a linear shape. 12. The delay element according to claim 11, wherein the delay element is removed by.
【請求項13】 前記二次元電子ガス層を線状に残すた
めに、不要な部分の二次元電子ガス層の上に、0V以下
の電位を印加する電極を形成したことを特徴とする請求
項11に記載の遅延素子。
13. An electrode for applying a potential of 0 V or less is formed on an unnecessary portion of the two-dimensional electron gas layer in order to leave the two-dimensional electron gas layer in a linear shape. 11. The delay element according to item 11.
【請求項14】 前記二次元電子ガス層を線状に残すた
めに、不要となる二次元電子ガス層が形成される部分の
前記第1の化合物半導体層および前記第2の化合物半導
体層に酸素イオンを注入したことを特徴とする請求項1
1に記載の遅延素子。
14. Oxygen is contained in a portion of the first compound semiconductor layer and the second compound semiconductor layer where an unnecessary two-dimensional electron gas layer is formed in order to leave the two-dimensional electron gas layer in a linear shape. Ions are implanted, and
1. The delay element according to 1.
【請求項15】 前記二次元電子ガス層を線状に残した
部分の前記第2の化合物半導体層上に、制御電極を設け
たことを特徴とする請求項11〜14のいずれか1つに
記載の遅延素子。
15. The control electrode is provided on a portion of the second compound semiconductor layer where the two-dimensional electron gas layer is left in a linear shape, according to any one of claims 11 to 14. The described delay element.
【請求項16】 導電性基板上に、第1の化合物半導体
層と、該第1の化合物半導体層上に形成された組成の異
なる第2の化合物半導体層とによって前記第1の化合物
半導体層と該第2の化合物半導体層との接合界面に二次
元電子ガス層が形成され、該第2の化合物半導体層上
に、ソース電極、ドレイン電極およびゲート電極が形成
されてなる二次元電子ガス電界効果トランジスタが複数
集積化された半導体装置において、前記複数の二次元電
子ガス電界効果トランジスタ同士を電気的に接続する必
要のある部分の二次元電子ガス層を残し、接続が不要な
部分の二次元電子ガス層を消滅せしめたことを特徴とす
る半導体装置。
16. A first compound semiconductor layer and a second compound semiconductor layer having a different composition formed on the first compound semiconductor layer and the first compound semiconductor layer on a conductive substrate. A two-dimensional electron gas electric field effect in which a two-dimensional electron gas layer is formed at a junction interface with the second compound semiconductor layer, and a source electrode, a drain electrode and a gate electrode are formed on the second compound semiconductor layer. In a semiconductor device in which a plurality of transistors are integrated, the two-dimensional electron gas field effect transistors are electrically connected to each other, leaving a two-dimensional electron gas layer in a portion where the two-dimensional electron gas field effect transistors are electrically connected, A semiconductor device characterized by extinguishing a gas layer.
【請求項17】 前記複数の二次元電界効果トランジス
タ同士を接続する部分の二次元電子ガス層を残し、接続
が不要な部分の二次元電子ガス層を消滅せしめるため
に、接続が不要となる二次元電子ガス層が形成される部
分の前記第1の化合物半導体層および前記第2の化合物
半導体層をエッチングにより除去したことを特徴とする
請求項16に記載の半導体装置。
17. The connection becomes unnecessary because the two-dimensional electron gas layer in the portion connecting the plurality of two-dimensional field effect transistors is left and the two-dimensional electron gas layer in the portion not needing connection disappears. 17. The semiconductor device according to claim 16, wherein the first compound semiconductor layer and the second compound semiconductor layer in a portion where the dimensional electron gas layer is formed are removed by etching.
【請求項18】 前記複数の二次元電界効果トランジス
タ同士を接続する部分の二次元電子ガス層を残し、接続
が不要な部分の二次元電子ガス層を消滅せしめるため
に、接続が不要な部分の二次元電子ガス層の上に、0V
以下の電位を印加する電極を形成したことを特徴とする
請求項16に記載の半導体装置。
18. In order to leave the two-dimensional electron gas layer in the portion connecting the plurality of two-dimensional field effect transistors and to eliminate the two-dimensional electron gas layer in the portion not requiring the connection, 0V on the two-dimensional electron gas layer
The semiconductor device according to claim 16, wherein an electrode for applying the following potential is formed.
【請求項19】 前記複数の二次元電界効果トランジス
タ同士を接続する部分の二次元電子ガス層を残し、接続
が不要な二次元電子ガス層を消滅せしめるために、接続
が不要となる二次元電子ガス層が形成される部分の前記
第1の化合物半導体層および前記第2の化合物半導体層
に酸素イオンを注入したことを特徴とする請求項16に
記載の半導体装置。
19. Two-dimensional electrons which do not require connection because the two-dimensional electron gas layer of the portion connecting the plurality of two-dimensional field effect transistors is left and the two-dimensional electron gas layer which does not need to be connected disappears. 17. The semiconductor device according to claim 16, wherein oxygen ions are implanted into the first compound semiconductor layer and the second compound semiconductor layer in a portion where a gas layer is formed.
【請求項20】 前記複数の二次元電界効果トランジス
タ同士を接続する部分の二次元電子ガス層を残した部分
の前記第2の化合物半導体層上に、制御電極を設けたこ
とを特徴とする請求項16〜19のいずれか1つに記載
の半導体装置。
20. A control electrode is provided on the portion of the second compound semiconductor layer where the two-dimensional electron gas layer of the portion connecting the plurality of two-dimensional field effect transistors is left. 20. The semiconductor device according to any one of items 16 to 19.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009507396A (en) * 2005-09-07 2009-02-19 クリー インコーポレイテッド Robust transistor using fluorine treatment
JP2011204984A (en) * 2010-03-26 2011-10-13 Renesas Electronics Corp Field-effect transistor
WO2013160962A1 (en) * 2012-04-27 2013-10-31 三菱電機株式会社 Fet chip
US9041064B2 (en) 2006-11-21 2015-05-26 Cree, Inc. High voltage GaN transistor
US9240473B2 (en) 2007-03-23 2016-01-19 Cree, Inc. High temperature performance capable gallium nitride transistor
US9419124B2 (en) 2001-07-24 2016-08-16 Cree, Inc. Insulating gate AlGaN/GaN HEMT

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9419124B2 (en) 2001-07-24 2016-08-16 Cree, Inc. Insulating gate AlGaN/GaN HEMT
US10224427B2 (en) 2001-07-24 2019-03-05 Cree, Inc. Insulting gate AlGaN/GaN HEMT
JP2009507396A (en) * 2005-09-07 2009-02-19 クリー インコーポレイテッド Robust transistor using fluorine treatment
US8669589B2 (en) 2005-09-07 2014-03-11 Cree, Inc. Robust transistors with fluorine treatment
US9041064B2 (en) 2006-11-21 2015-05-26 Cree, Inc. High voltage GaN transistor
US9240473B2 (en) 2007-03-23 2016-01-19 Cree, Inc. High temperature performance capable gallium nitride transistor
JP2011204984A (en) * 2010-03-26 2011-10-13 Renesas Electronics Corp Field-effect transistor
WO2013160962A1 (en) * 2012-04-27 2013-10-31 三菱電機株式会社 Fet chip

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