JPH0818034A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置及びその製造方法Info
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- JPH0818034A JPH0818034A JP14434194A JP14434194A JPH0818034A JP H0818034 A JPH0818034 A JP H0818034A JP 14434194 A JP14434194 A JP 14434194A JP 14434194 A JP14434194 A JP 14434194A JP H0818034 A JPH0818034 A JP H0818034A
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Abstract
ックコンタクト層の膜厚を薄くすることによって製造プ
ロセス中に電子供給層または電子走行層に加わる損傷を
少なくし、またオーミックコンタクト層の表面凹凸を小
さくする化合物半導体装置の製造方法を提供することを
目的とする。 【構成】 有機金属化学気相堆積法を使用してキャップ
層5とオーミックコンタクト層6とを順次積層形成する
ときに、キャップ層5の形成工程とオーミックコンタク
ト層6の形成工程との間においてV族原料の供給を一時
的に30〜90秒間程度停止するようにする。
Description
造方法、特に高電子移動度トランジスタ(以下、HEM
Tと言う。)や金属・半導体電界効果トランジスタ(以
下、MESFETと言う。)に代表される化合物半導体
トランジスタ及びその製造方法に関する。
GaAsまたはInPを主成分とする半導体基板1上に
AlGaAsまたはInAlAsよりなるバッファ層2
とInGaAsよりなる電子走行層3とn型InGaP
またはn型AlGaAsまたはn型InAlAsよりな
る電子供給層4とn型GaAsまたはn型InGaAs
よりなるキャップ層5とn型InGaAsよりなるオー
ミックコンタクト層6とが順次積層形成され、キャップ
層5とオーミックコンタクト層6とが一部領域から除去
されて凹部9が形成され、凹部9に露出する電子供給層
4上にゲート電極7が形成され、オーミックコンタクト
層6上にオーミック電極8が形成されている。
す。GaAsを主成分とする半導体基板1上にAlGa
Asからなるバッファ層2とn型GaAsよりなる電子
走行層3とn型GaAsよりなるキャップ層5とn型I
nGaAsよりなるオーミックコンタクト層6とが順次
積層形成され、キャップ層5とオーミックコンタクト層
6とが一部領域から除去されて凹部9が形成され、凹部
9に露出する電子走行層3上にゲート電極7が形成さ
れ、オーミックコンタクト層6上にオーミック電極8が
形成されている。
性能化のためには、高信頼性・高耐熱・低抵抗という特
徴を有するノンアロイオーミック電極の採用が必要であ
る。ノンアロイオーミック電極を形成するためには、キ
ャップ層5からオーミック電極8までの間で電子に対す
る障壁を小さくするために、キャップ層5の上にオーミ
ックコンタクト層6を積層しなければならない。通常、
このオーミックコンタクト層6はキャップ層5に接する
側のグレーディッドInGaAs層とオーミック電極8
に接する側のInZ Ga1-Z As層(但し、Z≧0.
5)の2層からなり、グレーディッドInGaAs層の
In成分はキャップ層5のIn組成からInZ Ga1-Z
As層のIn組成Zまでなだらかに変化している。
aAs層とInZ Ga1-Z As層とからなるオーミック
コンタクト層6とGaAsまたはInPからなる半導体
基板との格子定数差が大きいため、オーミックコンタク
ト層6の表面の凹凸が大きくなる。
くすれば表面凹凸が小さくなることが知られている。し
かし、ノンアロイオーミック電極の長所の一つである高
耐熱性を保つためには、トランジスタ製造プロセスにお
いてオーミックコンタクト層6の成長後に実施される最
高熱処理温度よりもオーミックコンタクト層6の成長温
度は高くなければならない。なぜならば、成長温度より
高い温度の熱処理が成長後に施されると、オーミックコ
ンタクト層のIn組成及びキャリア濃度が変化し、オー
ミック特性が劣化するためである。例えば、オーミック
コンタクト層形成後にアルミニウム配線を形成する工程
がある場合には、アルミニウム配線形成工程の熱処理温
度は400〜450℃であるから、オーミックコンタク
ト層6の成長温度を450℃以下にすることはできない
ことになる。このような制約から、成長温度を低くして
オーミックコンタクト層6の表面凹凸を小さくすること
には限界がある。オーミックコンタクト層6はキャップ
層5からオーミック電極8までの間で電子に対する障壁
をなくすために設けられているが、表面凹凸が大きい
と、オーミック電極の下のすべての領域においてオーミ
ックコンタクト層の組成が一様になだらかに変化しなく
なるため、電子に対する障壁をなくすことができなくな
り、良好なオーミック特性が得られなくなる。
層6のうち、グレーディッドInGaAs層の膜厚を増
加させれば、表面凹凸が小さくなることが報告されてい
る(N. Hara 他、20th International Symposium on Ga
As and Related Compounds,1993)。このことから、現
状においてはInGaAsオーミックコンタクト層6全
体の膜厚を100nm程度にすることが多い。
ト層6全体の膜厚を厚くすると、以下に示すように新た
な問題が発生する。すなわち、ゲート電極7を形成する
ためにオーミックコンタクト層6とキャップ層5とをエ
ッチングして凹部9を形成するが、その時の被エッチン
グ膜厚が厚くなることである。凹部形成領域の被エッチ
ング膜を完全にエッチング除去するためには、被エッチ
ング膜の膜厚に対応したオーバーエッチングが必要とな
るので、被エッチング膜の膜厚が厚くなるとオーバーエ
ッチング量は比例して増加する。オーバーエッチング量
が多くなれば、電子供給層4または電子走行層3に加わ
る損傷も当然大きくなる。これを避けるには、オーミッ
クコンタクト層6とキャップ層5との合計膜厚を薄くし
て被エッチング膜厚を薄くする必要がある。前記二つの
層のうちキャップ層5の膜厚を薄くすると、電極金属と
の間でエネルギー障壁の小さいオーミックコンタクト層
6とゲート電極7とがゲート電極7の下部領域において
接触する可能性が生じる。万一接触が生じるとゲートリ
ーク電流が増大し、正常なトランジスタ動作をしなくな
る。したがって、電子供給層4または電子走行層3に加
わる損傷を小さくするためには、キャップ層5ではなく
オーミックコンタクト層6の膜厚を薄くすることが必要
になる。
おいて電子供給層4または電子走行層3に加わる損傷を
小さくするためには、オーミックコンタクト層6の膜厚
を薄くすることが必要であり、他方オーミックコンタク
ト層6の表面凹凸を小さくするためにはオーミックコン
タクト層6の膜厚を厚くすることが必要であるというよ
うに二律背反の要求が発生する。
にあり、オーミックコンタクト層の膜厚を薄くすること
によって製造プロセス中に電子供給層または電子走行層
に加わる損傷が少なくなって良好な動作特性を有し、ま
たオーミックコンタクト層の表面凹凸が小さくて良好な
オーミック特性を有する化合物半導体トランジスタとそ
の製造方法とを提供することにある。
装置は、下記いずれの手段によっても達成される。
くとも電子走行層(3)と電子供給層(4)とキャップ
層(5)とオーミックコンタクト層(6)とが順次積層
形成され、前記のキャップ層(5)と前記のオーミック
コンタクト層(6)とが一部領域から除去されて凹部
(9)が形成され、この凹部(9)に露出する前記の電
子供給層(4)上にゲート電極(7)が形成され、前記
のオーミックコンタクト層(6)上にオーミック電極
(8)が形成されている半導体装置において、前記のオ
ーミックコンタクト層(6)の膜厚は、前記のオーミッ
クコンタクト層(6)と前記のキャップ層(5)とに前
記のゲート電極(7)形成用の凹部(9)を形成すると
きに、この凹部(9)内に前記のオーミックコンタクト
層(6)と前記のキャップ層(5)とが全く残留しない
ように十分な時間をかけてエッチングを施しても、引き
続き実施される配線工程の熱処理温度より低い温度の熱
処理では回復することが不可能な損傷が前記の電子供給
層(4)に発生しないように薄く形成されており、前記
のキャップ層(5)から前記のオーミック電極(8)に
至るすべての領域において、電子に対する障壁が存在し
ないようにエネルギーギャップがなだらかに変化してい
る半導体装置である。
くとも電子走行層(3)とキャップ層(5)とオーミッ
クコンタクト層(6)とが順次積層形成され、前記のキ
ャップ層(5)と前記のオーミックコンタクト層(6)
とが一部領域から除去されて凹部(9)が形成され、こ
の凹部(9)に露出する前記の電子走行層(3)上にゲ
ート電極(7)が形成され、前記のオーミックコンタク
ト層(6)上にオーミック電極(8)が形成されている
半導体装置において、前記のオーミックコンタクト層
(6)の膜厚は、前記のオーミックコンタクト層(6)
と前記のキャップ層(5)とに前記のゲート電極(7)
形成用の凹部(9)を形成するときに、この凹部(9)
内に前記のオーミックコンタクト層(6)と前記のキャ
ップ層(5)とが全く残留しないように十分な時間をか
けてエッチングを施しても、引き続き実施される配線工
程の熱処理温度より低い温度の熱処理では回復すること
が不可能な損傷が前記の電子走行層(3)に発生しない
ように薄く形成されており、前記のキャップ層(5)か
ら前記のオーミック電極(8)に至るすべての領域にお
いて、電子に対する障壁が存在しないようにエネルギー
ギャップがなだらかに変化している半導体装置である。
なお、前記のオーミック電極(8)は、配線形成工程に
おける熱処理が実施された後においても、この熱処理実
施前と同一のオーミック特性を有している。
を主成分とする基板であり、前記の電子走行層(3)は
InGaAsよりなり、前記の電子供給層(4)はn型
InGaPまたはn型AlGaAsよりなり、前記のキ
ャップ層(5)はn型GaAsよりなり、前記のオーミ
ックコンタクト層(6)はn型InGaAsよりなって
いるとよく、また、前記の半導体基板(1)はInPを
主成分とする基板であり、前記の電子走行層(3)はI
nGaAsよりなり、前記の電子供給層(4)はn型I
nAlAsよりなり、前記のキャップ層(5)はn型I
nGaAsよりなり、前記のオーミックコンタクト層
(6)はn型InGaAsよりなっているとよく、ま
た、前記の半導体基板(1)はGaAsを主成分とする
基板であり、前記の電子走行層(3)はn型GaAsよ
りなり、前記のキャップ層(5)はn型GaAsよりな
り、前記のオーミックコンタクト層(6)はn型InG
aAsよりなっているとよい。
(6)の膜厚は15〜30nmであることが好ましく、
また、前記のオーミックコンタクト層(6)は2層より
なり、前記のキャップ層(5)に接する層はグレーディ
ッドInGaAs層であり、前記のオーミック電極
(8)に接する層はInZ Ga1-Z As層(但し、Z≧
0.5)であり、前記のグレーディッドInGaAs層
のIn組成は前記のキャップ層(5)のIn組成から前
記のInZ Ga1-Z As層のIn組成Zまでなだらかに
変化し、膜厚は10〜25nmであることが好ましい。
は、有機金属化学気相堆積法を使用してキャップ層
(5)とオーミックコンタクト層(6)とを順次積層形
成するときに、前記のキャップ層(5)の形成工程と前
記のオーミックコンタクト層(6)の形成工程との間に
おいてV族原料の供給を一時的に停止して前記の半導体
装置を製造する方法である。なお、前記のV族原料の供
給を停止する時間は30〜90秒であることが好まし
い。
ィッドInGaAs層の膜厚を薄くすると、グレーディ
ッドInGaAs層中のIn組成の変化が急峻になる。
そのため、図5(a)に示すように、キャップ層44上
にグレーディッドInGaAs層42を成長するときに
3次元成長が増進される。その上、3次元成長となる核
41の発生が少ないため図に示すように大きな島に成長
する。したがってグレーディッドInGaAs層42上
にInZ Ga1-Z As層43を形成した場合の表面凹凸
は大きくなる。これに対し、キャップ層5の成長とオー
ミックコンタクト層6の成長との間でV族原料の供給を
一時停止すると、図5(b)に示すように、キャップ層
54の表面にInGaAs層の成長の核となる欠陥51
が数多く形成される。その結果、最初は記号52で示す
ように3次元成長はするものの、成長核の密度が高いた
め隣接する島52が早めに合体し、その上に形成される
InZ Ga1-Z As層53の表面凹凸は大きくならな
い。表面凹凸の大きさは核51相互間の距離とほゞ同じ
になる。
具体的な数値について検討すると以下のようになる。キ
ャップ層5に接する側のグレーディッドInGaAs層
の膜厚が薄すぎると、In組成の変化が急激になるた
め、たとえ表面凹凸が小さくなっても電子に対するエネ
ルギー障壁が発生してしまう。この観点から、グレーデ
ィッドInGaAs層の膜厚は10nm以上必要とな
る。また、オーミック電極8に接する側のInZ Ga
1-Z As層の膜厚を変化させてオーミック特性を評価し
た結果、InZ Ga1-Z As層の膜厚は5nm以上ない
と良好なオーミック特性が得られないことが判明した。
一方、オーミックコンタクト層6とキャップ層5との合
計膜厚は、従来のアロイオーミックコンタクト構造のト
ランジスタのキャップ層の膜厚の30%増しまでの厚さ
であれば、ドライエッチング時に電子供給層4または電
子走行層3に発生した損傷が450℃、5分間の熱処理
によって回復することを確認した。したがって、キャッ
プ層5の膜厚は通常100nmであるから、オーミック
コンタクト層6全体の膜厚の上限は30nmとなる。以
上の関係から、InGaAsオーミックコンタクト層6
全体の膜厚は15〜30nmとなり、その中のグレーデ
ィッドInGaAs層の膜厚は10〜25nmとなる。
すると以下のようになる。供給停止時間が短いとInG
aAs層成長の核となる欠陥の発生数が少なくなり、表
面凹凸を小さくすることができない。逆に供給停止時間
が長すぎると欠陥が大きくなりすぎて表面荒れが発生
し、却って表面凹凸が増大する。最適供給停止時間は成
長温度によって当然異なるが、供給停止直前の基板温度
が600〜700℃のときには、30〜90秒の停止に
よって前記のInGaAsオーミックコンタクト層6の
膜厚範囲(15〜30nm)内で表面凹凸を十分小さく
保つことが可能であることを実験的に確認した。
例に係る化合物半導体トランジスタの製造方法について
説明する。
に、有機金属化学気相堆積法(以下、MOCVD法と言
う。)を使用して300nm厚のAlGaAsバッファ
層12aと200nm厚のGaAsバッファ層12bと
15nm厚のIn0.2 Ga0.8 As電子走行層13と4
0nm厚のn型In0.5 Ga0.5 P電子供給層(不純物
濃度1.5×1018cm-3)14と50nm厚のn型G
aAsキャップ層(不純物濃度1.0×1018cm-3)
15aと50nm厚のn+ 型GaAsキャップ層(不純
物濃度5.0×1018cm-3)15bとを順次積層成長
する。
止するとゝもに、基板温度を下げ始める。アルシンの供
給を停止し始めてから1分後に再びアルシンの供給を開
始し、基板温度が500℃の温度に安定した後に、15
nm厚のn+ グレーディッドInGaAs層(In組成
は0から0.5まで連続的に変化し、不純物濃度は1.
0×1019cm-3である。)16aと5nm厚のIn
0.5 Ga0.5 As層(不純物濃度1.0×1019c
m-3)16bとを積層成長する。
エッチング技術とを使用してキャップ層15a・15b
とオーミックコンタクト層16a・16bとを一部領域
から除去してゲート電極形成用の凹部19を形成する。
なお、エッチングガスとしてはメタンガス15%と水素
ガス85%の混合ガスを使用した。
極形成領域とに開口を有するレジストマスクを形成し、
スパッタ法を使用してタングステンシリサイド(WS
i)層を300nm厚に堆積してリフトオフし、WSi
からなるゲート電極17とオーミック電極18とを形成
する。この状態で素子動作を確認したところ、電子供給
層14にドライエッチングによる損傷が加わらない状態
のときの値からしきい値電圧が約150mVシフトして
いた。このシフトはドライエッチング時に電子供給層1
4に損傷が加わったためである。
オーミック電極18上とに開口を有するレジストマスク
を形成し、スパッタ法を使用してアルミニウム膜を形成
してリフトオフし、アルミニウム配線を形成する。な
お、この工程中に約450℃の熱が加わった。配線形成
後に素子動作を確認したところ、先に発生した150m
Vのしきい値電圧のシフトは元に戻った。このことは、
配線工程における熱処理によってドライエッチング時に
電子供給層14に発生した損傷が回復したことを示して
いる。また、配線工程における熱処理によるオーミック
特性の劣化は観測されなかった。
に、MOCVD法を使用して300nm厚のInAlA
sバッファ層22と25nm厚のIn0.5 Ga0. 5 As
電子走行層23と30nm厚のn型In0.5 Al0.5 A
s電子供給層(不純物濃度2.0×1018cm-3)24
と50nm厚のn型In0.5 Ga0.5 Asキャップ層
(不純物濃度1.0×1018cm-3)25aと50nm
厚のn+ In 0.5 Ga0.5 Asキャップ層(不純物濃度
5.0×1018cm-3)25bとを順次積層成長する。
止するとゝもに、基板温度を下げ始める。アルシンの供
給を停止してから1分後に再びアルシンの供給を開始
し、基板温度が500℃の温度に安定した後に、15n
m厚のn+ グレーディッドInGaAs層(In組成は
0.5から1.0まで連続的に変化し、不純物濃度は
1.0×1019cm-3である。)26aと5nm厚のI
nAs層(不純物濃度は1.0×1019cm-3であ
る。)26bとを積層成長する。
エッチング技術とを使用してキャップ層25a・25b
とオーミックコンタクト層26a・26bとを一部領域
から除去してゲート電極形成用の凹部29を形成する。
なお、エッチングガスとしてはメタンガス15%と水素
ガス85%の混合ガスを使用した。
極形成領域とに開口を有するレジストマスクを形成し、
スパッタ法を使用してチタン/白金(Ti/Pt)層を
300nm厚に堆積してリフトオフし、Ti/Ptから
なるゲート電極27とオーミック電極28とを形成す
る。この状態で素子動作を確認したところ、電子供給層
24にドライエッチングによる損傷が加わらない状態の
ときの値からしきい値電圧が約200mVシフトしてい
た。このシフトはドライエッチング時に電子供給層24
に損傷が加わったためである。
オーミック電極28上とに開口を有するレジストマスク
を形成し、スパッタ法を使用してアルミニウム膜を形成
してリフトオフし、アルミニウム配線を形成する。な
お、この工程中に約450℃の熱が加わった。配線形成
後に素子動作を確認したところ、先に発生した200m
Vのしきい値電圧のシフトは元に戻った。このことは、
配線工程における熱処理によってドライエッチング時に
電子供給層24に発生した損傷が回復したことを示して
いる。また、配線工程における熱処理によるオーミック
特性の劣化は観測されなかった。
に、MOCVD法を使用して300nm厚のAlGaA
sバッファ層32と300nm厚のn型GaAs電子走
行層(不純物濃度1.5×1017cm-3)33と50n
m厚のn型GaAsキャップ層(不純物濃度1.0×1
018cm-3)35aと50nm厚のn+GaAsキャッ
プ層(不純物濃度5.0×1018cm-3)35bとを順
次積層成長する。
止するとゝもに、基板温度を下げ始める。アルシンの供
給を停止してから1分後に再びアルシンの供給を開始
し、基板温度が500℃の温度に安定した後に、15n
m厚のn+ グレーディッドInGaAs層(In組成が
0から0.5まで連続的に変化し、不純物濃度は1.0
×1019cm-3である。)36aと5nm厚のn+ In
0.5 Ga0.5 As層(不純物濃度1.0×1019c
m-3)36bとを積層成長する。
エッチング技術とを使用してキャップ層35a・35b
とオーミックコンタクト層36a・36bとを一部領域
から除去してゲート電極形成用の凹部39を形成する。
なお、エッチングガスとしてはメタンガス15%と水素
ガス85%の混合ガスを使用した。
極形成領域とに開口を有するレジストマスクを形成し、
スパッタ法を使用してWSi層を300nm厚に堆積し
てリフトオフし、WSiからなるゲート電極37とオー
ミック電極38とを形成する。この状態で素子動作を確
認したところ、電子走行層33にドライエッチングによ
る損傷が加わらない状態のときの値からしきい値電圧が
約50mVシフトしていた。このシフトはドライエッチ
ング時に電子走行層33に損傷が加わったためである。
オーミック電極38上とに開口を有するレジストマスク
を形成し、スパッタ法を使用してアルミニウム膜を形成
してリフトオフし、アルミニウム配線を形成する。な
お、この工程中に約450℃の熱が加わった。配線形成
後に素子動作を確認したところ、先に発生した50mV
のしきい値電圧のシフトは元に戻った。このことは、配
線工程における熱処理によってドライエッチング時に電
子走行層33に発生した損傷が回復したことを示してい
る。また、配線工程における熱処理によるオーミック特
性の劣化は観測されなかった。
体装置及びその製造方法においては、化合物半導体トラ
ンジスタの製造プロセス中において電子供給層または電
子走行層に加わる損傷を十分小さくするためにオーミッ
クコンタクト層の膜厚を薄く形成しても、キャップ層形
成工程とオーミックコンタクト層形成工程との間でV族
原料の供給を一時停止することによってオーミックコン
タクト層成長の核となる欠陥を多数発生させ、これによ
ってオーミックコンタクト層の表面凹凸を小さくするこ
とを可能にしたので、動作特性が良好であり、また、オ
ーミック特性が良好である半導体装置の製造が可能にな
った。
(a)はHEMT、(b)はMESFETの断面図であ
る。
応)。
応)。
応)。
クコンタクト層 16b n+ −InGaAsオーミックコンタクト層 17 ゲート電極 18 オーミック電極 19 凹部 21 InP基板 22 InAlAsバッファ層 23 InGaAs電子走行層 24 n−InAlAs電子供給層 25a n−InGaAsキャップ層 25b n+ −InGaAsキャップ層 26a n+ −グレーディッドInGaAsオーミッ
クコンタクト層 26b n+ −InAsオーミックコンタクト層 27 ゲート電極 28 オーミック電極 29 凹部 31 GaAs基板 32 AlGaAsバッファ層 33 n−GaAs電子走行層 35a n−GaAsキャップ層 35b n+ −GaAsキャップ層 36a n+ −グレーディッドInGaAsオーミッ
クコンタクト層 36b n+ −InGaAsオーミックコンタクト層 37 ゲート電極 38 オーミック電極 39 凹部 41・51 核 42・52 グレーディッドInGaAsの3次元成
長層 43・53 InZ Ga1-Z As層 44・54 キャップ層
Claims (10)
- 【請求項1】 半導体基板(1)上に少なくとも電子走
行層(3)と電子供給層(4)とキャップ層(5)とオ
ーミックコンタクト層(6)とが順次積層形成され、前
記キャップ層(5)と前記オーミックコンタクト層
(6)とが一部領域から除去されて凹部(9)が形成さ
れ、該凹部(9)に露出する前記電子供給層(4)上に
ゲート電極(7)が形成され、前記オーミックコンタク
ト層(6)上にオーミック電極(8)が形成されてなる
半導体装置において、 前記オーミックコンタクト層(6)の膜厚は、前記オー
ミックコンタクト層(6)と前記キャップ層(5)とに
前記ゲート電極(7)形成用の凹部(9)を形成すると
きに、該凹部(9)内に前記オーミックコンタクト層
(6)と前記キャップ層(5)とが全く残留しないよう
に十分な時間をかけてエッチングを施しても、引き続き
実施される配線工程の熱処理温度より低い温度の熱処理
では回復することが不可能な損傷が前記電子供給層
(4)に発生しないように薄く形成されてなり、 前記キャップ層(5)から前記オーミック電極(8)に
至るすべての領域において、電子に対する障壁が存在し
ないようにエネルギーギャップがなだらかに変化してな
ることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 半導体基板(1)上に少なくとも電子走
行層(3)とキャップ層(5)とオーミックコンタクト
層(6)とが順次積層形成され、前記キャップ層(5)
と前記オーミックコンタクト層(6)とが一部領域から
除去されて凹部(9)が形成され、該凹部(9)に露出
する前記電子走行層(3)上にゲート電極(7)が形成
され、前記オーミックコンタクト層(6)上にオーミッ
ク電極(8)が形成されてなる半導体装置において、 前記オーミックコンタクト層(6)の膜厚は、前記オー
ミックコンタクト層(6)と前記キャップ層(5)とに
前記ゲート電極(7)形成用の凹部(9)を形成すると
きに、該凹部(9)内に前記オーミックコンタクト層
(6)と前記キャップ層(5)とが全く残留しないよう
に十分な時間をかけてエッチングを施しても、引き続き
実施される配線工程の熱処理温度より低い温度の熱処理
では回復することが不可能な損傷が前記電子走行層
(3)に発生しないように薄く形成されてなり、 前記キャップ層(5)から前記オーミック電極(8)に
至るすべての領域において、電子に対する障壁が存在し
ないようにエネルギーギャップがなだらかに変化してな
ることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項3】 前記オーミック電極(8)は、配線形成
工程における熱処理が実施された後においても、該熱処
理実施前と同一のオーミック特性を有することを特徴と
する請求項1または2記載の半導体装置。 - 【請求項4】 前記半導体基板(1)はGaAsを主成
分とする基板であり、前記電子走行層(3)はInGa
Asよりなり、前記電子供給層(4)はn型InGaP
またはn型AlGaAsよりなり、前記キャップ層
(5)はn型GaAsよりなり、前記オーミックコンタ
クト層(6)はn型InGaAsよりなることを特徴と
する請求項1または3記載の半導体装置。 - 【請求項5】 前記半導体基板(1)はInPを主成分
とする基板であり、前記電子走行層(3)はInGaA
sよりなり、前記電子供給層(4)はn型InAlAs
よりなり、前記キャップ層(5)はn型InGaAsよ
りなり、前記オーミックコンタクト層(6)はn型In
GaAsよりなることを特徴とする請求項1または3記
載の半導体装置。 - 【請求項6】 前記半導体基板(1)はGaAsを主成
分とする基板であり、前記電子走行層(3)はn型Ga
Asよりなり、前記キャップ層(5)はn型GaAsよ
りなり、前記オーミックコンタクト層(6)はn型In
GaAsよりなることを特徴とする請求項2または3記
載の半導体装置。 - 【請求項7】 前記オーミックコンタクト層(6)の膜
厚は15〜30nmであることを特徴とする請求項1、
2、3、4、5、または、6記載の半導体装置。 - 【請求項8】 前記オーミックコンタクト層(6)は2
層よりなり、前記キャップ層(5)に接する層はグレー
ディッドInGaAs層であり、前記オーミック電極
(8)に接する層はInZ Ga1-Z As層(但し、Z≧
0.5)であり、前記グレーディッドInGaAs層の
In組成は前記キャップ層(5)のIn組成から前記I
nZ Ga1-Z As層のIn組成Zまでなだらかに変化
し、膜厚は10〜25nmであることを特徴とする請求
項1、2、3、4、5、6、または、7記載の半導体装
置。 - 【請求項9】 有機金属化学気相堆積法を使用してキャ
ップ層(5)とオーミックコンタクト層(6)とを順次
積層形成するときに、前記キャップ層(5)の形成工程
と前記オーミックコンタクト層(6)の形成工程との間
においてV族原料の供給を一時的に停止することを特徴
とする請求項1乃至8記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項10】 前記V族原料の供給を停止する時間は
30〜90秒であることを特徴とする請求項9記載の半
導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14434194A JP3330731B2 (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 半導体装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14434194A JP3330731B2 (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 半導体装置及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0818034A true JPH0818034A (ja) | 1996-01-19 |
JP3330731B2 JP3330731B2 (ja) | 2002-09-30 |
Family
ID=15359858
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14434194A Expired - Lifetime JP3330731B2 (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 半導体装置及びその製造方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3330731B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012518906A (ja) * | 2009-02-20 | 2012-08-16 | インテル・コーポレーション | 電界効果トランジスタの量子井戸に設けられる変調ドーピングハロー、それを用いて製造された装置、および、その利用方法 |
JP2015220362A (ja) * | 2014-05-19 | 2015-12-07 | 富士通株式会社 | 半導体装置 |
-
1994
- 1994-06-27 JP JP14434194A patent/JP3330731B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012518906A (ja) * | 2009-02-20 | 2012-08-16 | インテル・コーポレーション | 電界効果トランジスタの量子井戸に設けられる変調ドーピングハロー、それを用いて製造された装置、および、その利用方法 |
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