JPH11111927A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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JPH11111927A
JPH11111927A JP27257197A JP27257197A JPH11111927A JP H11111927 A JPH11111927 A JP H11111927A JP 27257197 A JP27257197 A JP 27257197A JP 27257197 A JP27257197 A JP 27257197A JP H11111927 A JPH11111927 A JP H11111927A
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JP
Japan
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layer
semiconductor
semiconductor device
zinc
resistance
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Application number
JP27257197A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuhiro Nakamura
光宏 中村
Ichiro Hase
伊知郎 長谷
Hidetoshi Kawasaki
英俊 川崎
Shinichi Wada
伸一 和田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a resistor layer of a high sheet resistance without damaging the sharpness of a heterojunction interface by diffusing zinc as a P-type impurity into an epitaxial substrate of a compound semiconductor at a high concentration by vapor phase diffusion. SOLUTION: An organic matter of zinc is diffused by vapor phase diffusion into an opening with an SiN film 17 as a selective diffusion mask to form a zinc diffusion resistor layer 16. Then, dimethylzinc or diethylzinc, which is a liquid organic metal is supplied in a gaseous state to the semiconductor substrate with high purity hydrogen as a carrier gas. An AlGaAs layer is deposited on a layer above a GaAs layer and zinc is selectively diffused into the AlGaAs layer, thereby preventing the diffusion of zinc the GaAs layer. By diffusing zinc at 600 deg.C or about, the destruction of a sharp crystal structure in a heterojunction interface can be prevented. Then, the zinc diffusion resistor layer 16 is covered by an insulator and an ormic contact formation section is etched, and metal is deposited on the p-AlGaAs layer, thereby obtaining a resistor including an electrode.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、マイクロ
波通信装置等に適用されるヘテロ接合型電界効果トラン
ジスタおよび抵抗を有する半導体装置並びにその製造方
法に関し、特に抵抗層の形成に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device having a heterojunction field effect transistor and a resistor applied to, for example, a microwave communication device and the like, and a method of manufacturing the same, and more particularly to the formation of a resistance layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】移動体通信等のマイクロ波通信装置に不
可欠なマイクロ波集積回路(MMIC;monolit
hic microwave IC)には、高速動作性
や低雑音特性が要求される。
2. Description of the Related Art A microwave integrated circuit (MMIC; monolith) which is indispensable for a microwave communication device such as mobile communication.
High-speed operability and low-noise characteristics are required for a high-speed microwave IC.

【0003】MMICは、GaAs基板を用いた電界効
果トランジスタ(FET)を基本素子として構成され
る。GaAsの電子移動度は、Siに比較して5倍程度
であり、高周波用トランジスタの基板としてはGaAs
が多用される。FETとしては、MOSFET、MES
FET(metal semiconductor F
ET)や接合型電界効果トランジスタ(junctio
n FET;JFET)が用いられてきた。
[0003] The MMIC is configured using a field effect transistor (FET) using a GaAs substrate as a basic element. The electron mobility of GaAs is about five times that of Si.
Is frequently used. MOSFET, MES as FET
FET (metal semiconductor F
ET) or junction field effect transistor (junctio)
n FET; JFET) has been used.

【0004】従来のMMICでは、MESFETやJF
ET等のFETを製造する工程とは別に、所望の領域に
不純物を導入して抵抗層を設けていた。FET製造工程
では、GaAs基板にイオン注入を行って、不純物を導
入した後、通常800℃以上に加熱することによりアニ
ール化を行い、抵抗層製造工程では、所望の領域に不純
物を導入し、FETと同一工程で、活性化アニールを行
っていた。
In a conventional MMIC, a MESFET or a JF
Separately from the step of manufacturing an FET such as ET, an impurity is introduced into a desired region to provide a resistance layer. In the FET manufacturing process, an impurity is introduced by ion implantation into a GaAs substrate, and then annealed by heating usually to 800 ° C. or higher. In the resistance layer manufacturing process, the impurity is introduced into a desired region, Activation annealing was performed in the same step as in the above.

【0005】最近、MOSFET、MESFETやJF
ETといった従来のFETとはチャネル構造の異なる、
高電子移動度トランジスタ(high electro
nmobility transistor;HEM
T)が量産されている。図6にHEMTの基本構造の断
面図を示す。不純物をほとんど含まない抵抗率106
108 Ωcmの半絶縁性GaAs基板61上に、バッフ
ァ層62を有する。
Recently, MOSFET, MESFET and JF
The channel structure is different from the conventional FET such as ET,
High electron mobility transistor (high electron
nmobility transistor; HEM
T) is in mass production. FIG. 6 shows a sectional view of the basic structure of the HEMT. Resistivity 10 6- containing almost no impurities
A buffer layer 62 is provided on a semi-insulating GaAs substrate 61 of 10 8 Ωcm.

【0006】GaAs基板61は、GaAs融点(12
38℃)で成長されるバルク結晶であるため、多くの点
欠陥や転移といった格子欠陥を含む。したがって、基板
61上に直接、動作エピタキシャル層を成長させると、
基板に近い成長初期のエピタキシャル層は質が悪くな
る。これを防ぐために、基板61と動作エピタキシャル
層の間に、バッファ層62がエピタキシャル成長により
形成される。
The GaAs substrate 61 has a GaAs melting point (12
Since it is a bulk crystal grown at 38 ° C.), it contains many point defects and lattice defects such as dislocations. Therefore, when the operating epitaxial layer is grown directly on the substrate 61,
The quality of the epitaxial layer near the substrate in the early stage of growth becomes poor. To prevent this, a buffer layer 62 is formed by epitaxial growth between the substrate 61 and the active epitaxial layer.

【0007】バッファ層62上に、不純物を極力低減し
たi−GaAs層(電子走行層)63を、さらにその上
層にn+ −AlGaAs層(電子供給層)64をエピタ
キシャル成長により形成する。n+ −AlGaAs層6
4から発生した電子がi−GaAs層63との接合界面
に移動して、チャネルを形成し電流パスとなる。HEM
Tに使われるヘテロ接合は、上記のGaAs/AlGa
Asの他、GaAs/InGaAs、AlGaAs/I
nGaAs、InGaAs/AlInAsやSi/Si
Geでもよい。
On the buffer layer 62, an i-GaAs layer (electron transit layer) 63 in which impurities are reduced as much as possible is formed, and an n + -AlGaAs layer (electron supply layer) 64 is formed thereon by epitaxial growth. n + -AlGaAs layer 6
The electrons generated from 4 move to the junction interface with the i-GaAs layer 63 to form a channel and serve as a current path. HEM
The heterojunction used for T is GaAs / AlGa described above.
In addition to As, GaAs / InGaAs, AlGaAs / I
nGaAs, InGaAs / AlInAs, Si / Si
Ge may be used.

【0008】HEMTでは、電子とドナーイオンとが空
間的に分離されるため、チャネルを走行する電子がドナ
ーイオンによる散乱を受けない。したがって、電子の高
速な移動が可能となる。HEMTのスイッチング時間は
10ps程度まで短縮でき、MOSFETと比較して1
0倍以上の高速動作が可能であり、かつ、低電圧で動作
可能である。
In the HEMT, electrons and donor ions are spatially separated, so that electrons traveling in the channel are not scattered by the donor ions. Therefore, high-speed movement of electrons becomes possible. The switching time of the HEMT can be reduced to about 10 ps.
High speed operation of 0 times or more is possible, and operation is possible at low voltage.

【0009】HEMTにおけるチャネルは厚さ約10〜
15nmで、原子層数にして20〜30層程度と極めて
薄く、接合面の垂直方向には電子移動の自由度のない、
2次元電子チャネルとなっている。したがって、HEM
Tでは電子供給層と電子走行層との間のヘテロ接合界面
近傍の結晶性の良否が重要な問題となり、原子サイズで
の制御が必要とされる。
The channel in the HEMT has a thickness of about 10
At 15 nm, the number of atomic layers is extremely thin, about 20 to 30 layers, and there is no degree of freedom of electron transfer in the vertical direction of the bonding surface.
It is a two-dimensional electron channel. Therefore, HEM
In T, the quality of the crystallinity near the heterojunction interface between the electron supply layer and the electron transit layer is an important issue, and it is necessary to control the atomic size.

【0010】一方、通常のトランジスタの抵抗は、抵抗
値が数kΩ〜数10kΩであるが、MMICでは、数1
0kΩの高い抵抗が要求されることが多く、シート抵抗
(面積抵抗率)が数kΩ/□である抵抗層を形成するこ
とが望ましい。MMICに抵抗層を作製する方法とし
て、エピタキシャル層を利用する方法と、金属薄膜を用
いて抵抗層を形成する方法とがある。従来のMMICで
は、FET領域とは別の領域に、別工程で抵抗層を形成
していた。
On the other hand, the resistance of a normal transistor has a resistance of several kΩ to several tens of kΩ.
A high resistance of 0 kΩ is often required, and it is desirable to form a resistance layer having a sheet resistance (area resistivity) of several kΩ / □. As a method of manufacturing a resistance layer in an MMIC, there are a method of using an epitaxial layer and a method of forming a resistance layer using a metal thin film. In a conventional MMIC, a resistive layer is formed in a different step from the FET area in a different step.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来のMMICの抵抗層の製造方法において、エピタキ
シャル層を抵抗として利用する場合、チャネル層を使う
ことになる。この場合、シート抵抗値はトランジスタの
チャネル抵抗値で決定され、任意に制御されたシート抵
抗値を得ることは不可能である。
However, in the above-described conventional method for manufacturing a resistance layer of an MMIC, when an epitaxial layer is used as a resistor, a channel layer is used. In this case, the sheet resistance is determined by the channel resistance of the transistor, and it is impossible to obtain an arbitrarily controlled sheet resistance.

【0012】また、チャネル層はシート抵抗が低く、M
MICで必要とされる数10kΩの抵抗とするためには
チップサイズが大きくなり、小型化する上で不利であ
る。さらに、室温では、HEMTの雑音の大部分が熱雑
音であるため、抵抗が大きくなると雑音が多くなるとい
う問題もある。
The channel layer has a low sheet resistance,
In order to make the resistance of several tens of kΩ required for the MIC, the chip size becomes large, which is disadvantageous in miniaturization. Furthermore, at room temperature, since most of the noise of the HEMT is thermal noise, there is a problem that the noise increases as the resistance increases.

【0013】金属薄膜を用いて抵抗層を形成する場合に
は、NiCrやTaN等が材料として用いられるが、シ
ート抵抗が数100Ω/□であり、MMICで必要とさ
れるシート抵抗より1桁低い。また、金属薄膜を堆積・
エッチングするため、段差が多くなり、抵抗のプレーナ
ー化と逆行することになる。
When a resistance layer is formed using a metal thin film, NiCr, TaN, or the like is used as a material, but the sheet resistance is several hundreds Ω / □, which is one order of magnitude lower than the sheet resistance required for MMIC. . Also, deposit a metal thin film
Since the etching is performed, the steps are increased, which is contrary to the planerization of the resistance.

【0014】また、エピタキシャル基板を用いたHEM
Tに抵抗を形成する場合には、動作エピタキシャル層の
結晶成長を500〜600℃で行った後、不純物をイオ
ン注入して抵抗層を形成する。抵抗層にイオン注入した
後、800℃以上に加熱してアニール化を行うため、動
作エピタキシャル層の結晶性が劣化し、特に、急峻なヘ
テロ接合界面を保持する上で望ましくない。
Further, a HEM using an epitaxial substrate
In the case of forming a resistor in T, after the crystal growth of the operating epitaxial layer is performed at 500 to 600 ° C., impurities are ion-implanted to form a resistor layer. After the ion implantation into the resistance layer, annealing is performed by heating to 800 ° C. or more, so that the crystallinity of the active epitaxial layer is deteriorated, which is not desirable particularly in maintaining a steep heterojunction interface.

【0015】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたも
のであり、従って、本発明は、ヘテロ接合型電界効果ト
ランジスタおよび抵抗を有する半導体装置であって、エ
ピタキシャル層の結晶性およびヘテロ接合界面の急峻性
を損なうことなく、不純物を導入し、高シート抵抗の抵
抗層が形成された半導体装置およびその製造方法を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and accordingly, the present invention relates to a semiconductor device having a heterojunction field-effect transistor and a resistor, wherein the crystallinity of the epitaxial layer and the heterojunction interface It is an object of the present invention to provide a semiconductor device in which a resistance layer having a high sheet resistance is formed by introducing impurities without impairing the steepness of the semiconductor device, and a method for manufacturing the same.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の半導体装置は、第1導電型の基板上に形成
されたヘテロ接合型電界効果トランジスタと、前記トラ
ンジスタを構成する半導体層に形成された、前記第1導
電型とは逆の第2導電型不純物拡散層からなる抵抗層と
を有することを特徴とする。これにより、シート抵抗の
高い抵抗層が得られ、チップサイズの小型化が可能とな
る。
In order to achieve the above object, a semiconductor device of the present invention comprises a heterojunction field effect transistor formed on a substrate of a first conductivity type, and a semiconductor layer forming the transistor. And a resistance layer formed of a second conductivity type impurity diffusion layer opposite to the first conductivity type. As a result, a resistance layer having a high sheet resistance can be obtained, and the chip size can be reduced.

【0017】上記の本発明の半導体装置は、好適には、
前記半導体層が、少なくともIII−V族の化合物半導
体のエピタキシャル成長層からなることを特徴とする。
これにより、HEMTにおいて、電子供給層と電子走行
層との間に、原子サイズレベルで結晶性が制御された、
良好なヘテロ接合界面を得ることが可能となる。
The semiconductor device according to the present invention is preferably
The semiconductor layer is formed of at least an epitaxially grown layer of a group III-V compound semiconductor.
Thereby, in the HEMT, crystallinity was controlled at an atomic size level between the electron supply layer and the electron transit layer.
A good heterojunction interface can be obtained.

【0018】上記の本発明の半導体装置は、好適には、
前記半導体層は、GaAsもしくはAlGaAsからな
るn型半導体であることを特徴とする。これにより、H
EMTの所望の層に、抵抗値の高い抵抗層を形成するこ
とが可能となる。
The semiconductor device of the present invention is preferably
The semiconductor layer is an n-type semiconductor made of GaAs or AlGaAs. Thereby, H
It is possible to form a resistance layer having a high resistance value on a desired layer of the EMT.

【0019】上記の本発明の半導体装置は、好適には、
前記p型不純物層が、亜鉛であることを特徴とする。こ
れにより、p型不純物として亜鉛を高濃度で拡散させた
場合、容易にオーミックコンタクトが得られ、抵抗値を
確認しながら抵抗値を調整することが出来る。したがっ
て、抵抗値の制御性が高くなり、所望の抵抗値の抵抗層
を形成することが可能となる。
The semiconductor device of the present invention is preferably
The p-type impurity layer is made of zinc. Thus, when zinc is diffused at a high concentration as a p-type impurity, an ohmic contact can be easily obtained, and the resistance can be adjusted while checking the resistance. Therefore, the controllability of the resistance value is improved, and a resistance layer having a desired resistance value can be formed.

【0020】上記の本発明の半導体装置は、好適には、
前記AlGaAs層中のAl組成を制御し、亜鉛を気相
拡散させる拡散速度を調節することにより、前記抵抗の
抵抗値が制御されていることを特徴とする。これによ
り、AlGaAs層がGaAs層の上層に積層されてい
る場合、AlGaAs層に選択的に亜鉛を拡散させ、G
aAs層には拡散させないといった垂直方向の拡散の制
御を、精確かつ容易に行うことが可能となる。
The semiconductor device of the present invention is preferably
The resistance value of the resistor is controlled by controlling the Al composition in the AlGaAs layer and adjusting the diffusion rate at which zinc is vapor-phase diffused. Thus, when the AlGaAs layer is stacked on the GaAs layer, zinc is selectively diffused into the AlGaAs layer,
It is possible to precisely and easily control the diffusion in the vertical direction such that the diffusion is not performed in the aAs layer.

【0021】さらに、上記の目的を達成するため、本発
明の半導体装置の製造方法は、GaAs基板上に形成さ
れたヘテロ接合型電界効果トランジスタの、任意の半導
体層に亜鉛を気相拡散させp型不純物層を形成し、前記
p型不純物層を抵抗として用いることを特徴とする。
Furthermore, in order to achieve the above object, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is characterized in that zinc is vapor-phase-diffused into an arbitrary semiconductor layer of a heterojunction field effect transistor formed on a GaAs substrate. Forming a p-type impurity layer and using the p-type impurity layer as a resistor.

【0022】これにより、イオン注入で抵抗層を形成す
る場合に必要である、800℃以上に加熱してアニール
化を行う工程が不要となる。したがって、動作エピタキ
シャル層のヘテロ接合界面の結晶構造が、加熱により劣
化するのを防ぐことが出来る。また、ヘテロ接合型電界
効果トランジスタのp型不純物層を抵抗として用いるこ
とにより、抵抗層の小型化及びプレーナー化が可能とな
る。
This eliminates the need for a step of annealing at a temperature of 800 ° C. or higher, which is necessary when forming a resistance layer by ion implantation. Therefore, it is possible to prevent the crystal structure at the heterojunction interface of the operation epitaxial layer from being deteriorated by heating. Further, by using the p-type impurity layer of the heterojunction field-effect transistor as a resistor, the resistance layer can be reduced in size and made planar.

【0023】上記の本発明の半導体装置の製造方法は、
前記抵抗であるp型不純物層が、エピタキシャル成長に
より形成された層であり、好適には、前記p型不純物層
が、エピタキシャル成長により形成されたAlGaAs
層もしくはGaAs層であることを特徴とする。これに
より、HEMTにおいて、電子供給層と電子走行層との
間に、原子サイズレベルで結晶性が制御された、良好な
ヘテロ接合界面が得られ、また、HEMTの所望の層
に、抵抗値の高い抵抗層を形成することが可能となる。
The method of manufacturing a semiconductor device of the present invention described above
The p-type impurity layer, which is the resistor, is a layer formed by epitaxial growth, and preferably, the p-type impurity layer is AlGaAs formed by epitaxial growth.
Or a GaAs layer. As a result, in the HEMT, a favorable heterojunction interface in which crystallinity is controlled at the atomic size level between the electron supply layer and the electron transit layer can be obtained. It is possible to form a high resistance layer.

【0024】上記の本発明の半導体装置の製造方法は、
前記AlGaAs層中のAl組成を制御することによ
り、亜鉛を気相拡散させる拡散速度を調節し、前記抵抗
の抵抗値を制御することを特徴とする。これにより、G
aAs層の上層にAlGaAs層を積層し、上層のAl
GaAs層のみに選択的に亜鉛を拡散させ、GaAs層
には拡散させず、垂直方向の拡散を制御することが可能
となる。
The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention described above
By controlling the Al composition in the AlGaAs layer, the diffusion rate at which zinc is vapor-phase diffused is adjusted, and the resistance value of the resistor is controlled. Thus, G
An AlGaAs layer is laminated on the upper layer of the aAs layer, and the upper layer of Al is formed.
Zinc can be selectively diffused only in the GaAs layer, and not in the GaAs layer, but the diffusion in the vertical direction can be controlled.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の半導体装置およ
びその製造方法の実施の形態について、図面を参照して
説明する。
Embodiments of a semiconductor device and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0026】(実施形態1)図1は、本実施形態の半導
体装置の断面図である。HEMT部01と抵抗部02と
が同一基板上に形成される。HEMT部01と抵抗部0
2とは、エッチングにより形成された溝により分離され
ている。GaAs基板11上にバッファ層12、i−G
aAs層(電子走行層)13、n+ −AlGaAs層
(電子供給層)14が堆積される。HEMT部01は、
上層にさらにn+ −GaAs層15を有し、抵抗部02
は、上層に亜鉛拡散抵抗層16を有する。
Embodiment 1 FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor device according to this embodiment. The HEMT unit 01 and the resistance unit 02 are formed on the same substrate. HEMT part 01 and resistance part 0
2 is separated by a groove formed by etching. Buffer layer 12, i-G on GaAs substrate 11
An aAs layer (electron transit layer) 13 and an n + -AlGaAs layer (electron supply layer) 14 are deposited. HEMT part 01
An n + -GaAs layer 15 is further provided as an upper layer,
Has a zinc diffusion resistance layer 16 as an upper layer.

【0027】図2(a)〜(d)は、図1の実施形態1
の半導体装置の製造工程を示す断面図である。
FIGS. 2A to 2D show the first embodiment of FIG.
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device of FIG.

【0028】図2(a)のGaAs基板11は、GaA
s融点(1238℃)で成長されるバルク結晶を用い
る。バルク結晶の成長は、例えば、水平ブリッジマン法
により行い、水平ブリッジマン法により得られる半絶縁
性GaAsは、室温で4000〜5000cm2 /Vs
程度の高いキャリア移動度をもち、転移密度102 〜1
3 /cm2 程度の基板が得られる。水平ブリッジマン
法の他、液体封止引き上げ法によってバルク結晶を成長
させることもできる。
The GaAs substrate 11 shown in FIG.
A bulk crystal grown at an s melting point (1238 ° C.) is used. The growth of the bulk crystal is performed by, for example, the horizontal Bridgman method, and semi-insulating GaAs obtained by the horizontal Bridgman method is 4000 to 5000 cm 2 / Vs at room temperature.
It has a high carrier mobility and a transition density of 10 2 to 1
A substrate of about 0 3 / cm 2 is obtained. In addition to the horizontal Bridgman method, a bulk crystal can be grown by a liquid sealing pulling method.

【0029】 GaAs基板11上層に、GaAsを気相
エピタキシャル成長させ、バッファ層12を形成させ
る。GaAs基板11はバルク結晶であり、点欠陥や転
移等の格子欠陥を多く含む。そのため、バッファ層12
を設けず、GaAs基板11上に直接、動作エピタキシ
ャル層を成長させると、基板に近い成長初期のエピタキ
シャル層では良質な結晶性が得られない。
[0029] GaAs is vapor-phased on the GaAs substrate 11
The buffer layer 12 is formed by epitaxial growth.
You. The GaAs substrate 11 is a bulk crystal and has a point defect and
Includes many lattice defects such as migration. Therefore, the buffer layer 12
Operation epitaxy directly on the GaAs substrate 11 without providing
Growth of the epitaxial layer, the initial epitaxy close to the substrate
Good quality crystallinity cannot be obtained in the char layer.

【0030】例えば、バッファ層12がない場合、ドレ
イン電圧に対するドレイン電流のプロット(I−V特
性)にヒステレシスがみられたり、低電流領域において
相互コンダクタンスが低下するといった問題が起こる。
これを防ぐため、GaAs基板11上層に、バッファ層
12を3〜5μmの厚さで設ける。
For example, when the buffer layer 12 is not provided, a problem arises that hysteresis is observed in a plot (IV characteristic) of the drain current with respect to the drain voltage, and the transconductance is reduced in a low current region.
To prevent this, the buffer layer 12 is provided on the GaAs substrate 11 with a thickness of 3 to 5 μm.

【0031】バッファ層12にGaAsを気相エピタキ
シャル成長させる方法には、Asの供給源にAsCl3
を用いるクロライド法と、AsH3 やPH3 を用いるハ
イドライド法がある。通常、加熱したGaソース上に、
AsCl3 を含む水素を流し、Ga、AsCl3 および
2 の気相反応を起こさせ、基板上にGaAsを堆積さ
せるクロライド法で行う。InGaAsP等の混晶を成
長させる場合には、ハイドライド法により行う。
In the method of growing GaAs in the vapor phase epitaxially on the buffer layer 12, AsCl 3 is supplied as a source of As.
And a hydride method using AsH 3 or PH 3 . Usually, on a heated Ga source,
Hydrogen containing AsCl 3 is flowed to cause a gas phase reaction of Ga, AsCl 3 and H 2 , and the chloride method is used to deposit GaAs on the substrate. When growing a mixed crystal of InGaAsP or the like, a hydride method is used.

【0032】バッファ層12上に、不純物を極力低減し
たi−GaAs層(電子走行層)13を、さらにその上
層にn+ −AlGaAs層(電子供給層)14をエピタ
キシャル成長により形成する。i−GaAs層13の形
成には、前記バッファ層12の形成と同様な気相エピタ
キシャル法(クロライド法)の他、分子線エピタキシャ
ル法も用いることができる。
On the buffer layer 12, an i-GaAs layer (electron transit layer) 13 with reduced impurities is formed as much as possible, and an n + -AlGaAs layer (electron supply layer) 14 is further formed thereon by epitaxial growth. In forming the i-GaAs layer 13, a molecular beam epitaxy method can be used in addition to the vapor phase epitaxy method (chloride method) similar to the formation of the buffer layer 12.

【0033】分子線エピタキシャル法では、10-10
orr以下の超高真空としたチャンバ内に半導体基板を
配置し、原料の入った噴出セルから半導体基板へ、原料
を分子線として照射する。分子線が基板表面に到達する
と、分子が基板表面に吸着され、半導体層が成長する。
In the molecular beam epitaxy method, 10 -10 T
A semiconductor substrate is placed in a chamber with an ultra-high vacuum of orr or less, and the raw material is irradiated as a molecular beam from the ejection cell containing the raw material to the semiconductor substrate. When the molecular beam reaches the substrate surface, the molecules are adsorbed on the substrate surface, and the semiconductor layer grows.

【0034】分子線エピタキシャル法では、他のエピタ
キシャル法に比較して半導体層の成長速度が小さく、G
aAs基板上にGaAsを成長させる場合の成長速度は
0.1〜2μm/hである。したがって、分子線エピタ
キシャル法は、厚い半導体層を形成する場合には不利で
あるが、HEMTの動作エピタキシャル層のように、薄
膜多層構造を形成する場合には有利である。
In the molecular beam epitaxial method, the growth rate of the semiconductor layer is lower than in other epitaxial methods.
The growth rate when growing GaAs on an aAs substrate is 0.1 to 2 μm / h. Therefore, the molecular beam epitaxy method is disadvantageous when forming a thick semiconductor layer, but is advantageous when forming a thin film multilayer structure like an operating epitaxial layer of HEMT.

【0035】i−GaAs層13の上層にn+ −AlG
aAs層14を形成するには、前記分子線エピタキシャ
ル法や、有機金属気相エピタキシャル法を用いることが
できる。前記気相エピタキシャル法(クロライド法)で
は、Al1-x Gax AsのようなAlを含む半導体の成
長はできないが、AlをAl(CH3 3 やAl(C2
5 3 の有機金属として気相で供給することにより、
Alを含む半導体層を形成することができる。
An n + -AlG layer is formed on the i-GaAs layer 13.
In order to form the aAs layer 14, the molecular beam epitaxy method or the metal organic vapor phase epitaxy method can be used. In the vapor phase epitaxial method (chloride method), a semiconductor containing Al such as Al 1-x Ga x As cannot be grown, but Al is changed to Al (CH 3 ) 3 or Al (C 2
By supplying a gas phase as H 5) 3 organometallic,
A semiconductor layer containing Al can be formed.

【0036】n+ −AlGaAs層14から発生した電
子が、i−GaAs層13との接合界面に移動してチャ
ネルを形成し、電流パスとなる。n+ −AlGaAs層
14の上層にn+ −GaAs層15をエピタキシャル成
長させる。
Electrons generated from the n + -AlGaAs layer 14 move to the junction interface with the i-GaAs layer 13 to form a channel and serve as a current path. An n + -GaAs layer 15 is epitaxially grown on the n + -AlGaAs layer 14.

【0037】図2(b)に示すように、例えば、メサエ
ッチングを行うことにより、HEMT部01と抵抗部0
2とのアイソレーションを行ってから、抵抗部02のn
+ −GaAs層15をエッチングにより除去する。或い
は、メサエッチングの代わりに、O+ やB+ をイオン注
入することにより、エピタキシャル層に高抵抗層を形成
させることもできる。イオン注入によりアイソレーショ
ンを行う場合、アニール化のための加熱を行わないの
で、エピタキシャル層の結晶構造には影響しない。
As shown in FIG. 2B, for example, the HEMT portion 01 and the resistor portion 0 are formed by performing mesa etching.
2 after the isolation with n
The + -GaAs layer 15 is removed by etching. Alternatively, instead of mesa etching, a high resistance layer can be formed on the epitaxial layer by ion implantation of O + or B + . In the case of performing isolation by ion implantation, heating for annealing is not performed, so that the crystal structure of the epitaxial layer is not affected.

【0038】図2(c)に示すように、抵抗部02のn
+ −AlGaAs層14の上層に、SiN膜17を50
nm程度堆積させる。SiN膜17の、亜鉛拡散抵抗層
16を形成する部分に、フォトリソグラフィ法により開
口部を設ける。
As shown in FIG. 2C, n
The SiN film 17 is formed on the
Deposit about nm. An opening is formed in the SiN film 17 at a portion where the zinc diffusion resistance layer 16 is to be formed by photolithography.

【0039】図2(d)に示すように、SiN膜17を
選択拡散マスクとして、開口部に亜鉛の有機物を気相拡
散法により拡散させ、亜鉛拡散抵抗層16を形成する。
As shown in FIG. 2D, using the SiN film 17 as a selective diffusion mask, an organic substance of zinc is diffused in the opening by a gas phase diffusion method to form a zinc diffusion resistance layer 16.

【0040】液体有機金属であるジメチル亜鉛(DM
Z;Zn(CH3 2 )またはジエチル亜鉛(DEZ;
Zn(C2 5 2 )を、高純度水素をキャリアガスと
して、気体の状態で半導体基板に供給する。亜鉛濃度2
X1019cm-3、約50nmの深さで拡散させると、シ
ート抵抗が数kΩ/□である抵抗が得られる。
The liquid organometallic dimethyl zinc (DM
Z; Zn (CH 3 ) 2 ) or diethylzinc (DEZ;
Zn (C 2 H 5 ) 2 ) is supplied to the semiconductor substrate in a gaseous state using high-purity hydrogen as a carrier gas. Zinc concentration 2
When diffused at X10 19 cm −3 and a depth of about 50 nm, a resistance having a sheet resistance of several kΩ / □ is obtained.

【0041】亜鉛の拡散速度は、AlGaAsのAl組
成が多いほど、大きくなる。本実施形態では、GaAs
層の上層にAlGaAs層が積層されており、AlGa
As層に選択的に亜鉛が拡散され、GaAs層への亜鉛
の拡散は抑制できる。
The diffusion rate of zinc increases as the Al composition of AlGaAs increases. In the present embodiment, GaAs
An AlGaAs layer is stacked on top of the
Zinc is selectively diffused into the As layer, and the diffusion of zinc into the GaAs layer can be suppressed.

【0042】亜鉛の拡散は600℃程度で行う。動作エ
ピタキシャル層の結晶成長温度(500〜600℃)と
同程度の加熱であり、動作エピタキシャル層の結晶構
造、特に、ヘテロ接合界面における急峻な結晶構造が損
壊するのを抑止できる。
The diffusion of zinc is performed at about 600 ° C. The heating is about the same as the crystal growth temperature (500 to 600 ° C.) of the active epitaxial layer, and can prevent the crystal structure of the active epitaxial layer, particularly the steep crystal structure at the heterojunction interface from being damaged.

【0043】亜鉛拡散抵抗層16を絶縁物で覆い、オー
ミックコンタクト形成部分をエッチングし、p−AlG
aAs層に金属を堆積すると電極も含めた抵抗が得られ
る。
The zinc diffusion resistance layer 16 is covered with an insulator, the portion where the ohmic contact is formed is etched, and p-AlG
When a metal is deposited on the aAs layer, a resistance including electrodes is obtained.

【0044】本発明で、n型不純物をGaAs基板に拡
散させて抵抗層を形成するのは、p型不純物を拡散させ
る場合に比較すると難しい。GaAsに対するn型不純
物としては、S、Se、Si、Sn等があるが、いずれ
も拡散係数が低く、かつ、拡散係数がAsの分圧や格子
欠陥密度に依存して大きく変動する。
In the present invention, diffusing an n-type impurity into a GaAs substrate to form a resistance layer is more difficult than diffusing a p-type impurity. Examples of the n-type impurity for GaAs include S, Se, Si, Sn, etc., but all have a low diffusion coefficient, and the diffusion coefficient greatly varies depending on the partial pressure of As and the density of lattice defects.

【0045】GaAs中へ導入されるn型不純物として
はSiが多用されるが、Siを拡散させるには、基板を
850℃程度まで加熱する必要がある。したがって、本
発明のように薄膜をエピタキシャル成長させて積層した
構造では、加熱により結晶構造が劣化する問題が起こり
やすい。
As the n-type impurity introduced into GaAs, Si is frequently used. To diffuse Si, the substrate must be heated to about 850 ° C. Therefore, in a structure in which thin films are epitaxially grown and stacked as in the present invention, a problem that a crystal structure is deteriorated by heating is likely to occur.

【0046】(実施形態2)図3に、別の実施形態の半
導体装置の断面図を示す。実施形態1と同様に、GaA
s基板21及びバッファ層22を作製し、バッファ層2
2の上層に、i−AlGaAs層28a、n−AlGa
As層(電子供給層)24a、i−AlGaAs層28
b、i−InGaAs層(電子走行層;チャネル)2
3、i−AlGaAs層28c、n−AlGaAs層
(電子供給層)24b、n−GaAs層25a、i−A
lGaAs層28d、n−GaAs層25bからなる動
作エピタキシャル層を形成する。
(Embodiment 2) FIG. 3 is a sectional view of a semiconductor device according to another embodiment. As in the first embodiment, GaAs
The s substrate 21 and the buffer layer 22 are formed, and the buffer layer 2
2, an i-AlGaAs layer 28a and an n-AlGa
As layer (electron supply layer) 24a, i-AlGaAs layer 28
b, i-InGaAs layer (electron transit layer; channel) 2
3, i-AlGaAs layer 28c, n-AlGaAs layer (electron supply layer) 24b, n-GaAs layer 25a, i-A
An operation epitaxial layer composed of the lGaAs layer 28d and the n-GaAs layer 25b is formed.

【0047】i−AlGaAs層28aは、主に、バッ
ファ層22と同じ目的で導入される。i−AlGaAs
層28b、28cは、電子供給層と電子走行層との空間
分離をより厳密にする目的で設けられる。電子供給層に
は高濃度の不純物が含まれるため、隣接する層に不純物
のポテンシャルの一部が影響する。不純物による散乱が
起こり、電子移動度が下がるのを防ぐため、電子供給層
と電子走行層(チャネル)との間に、極めて薄いi−A
lGaAs層28b、28cを形成する。
The i-AlGaAs layer 28a is mainly introduced for the same purpose as the buffer layer 22. i-AlGaAs
The layers 28b and 28c are provided for the purpose of making the spatial separation between the electron supply layer and the electron transit layer more strict. Since the electron supply layer contains a high concentration of impurities, a part of the potential of the impurities affects an adjacent layer. In order to prevent scattering due to impurities and decrease in electron mobility, an extremely thin i-A is provided between the electron supply layer and the electron transit layer (channel).
The lGaAs layers 28b and 28c are formed.

【0048】各エピタキシャル層の膜厚は、n−AlG
aAs層(電子供給層)24a、24bを約10nm、
i−InGaAs層(電子走行層;チャネル)23を約
15nmとし、i−AlGaAs層28b、28c、2
8dは約1〜3nm(原子層数で2〜3層)と薄くす
る。
The thickness of each epitaxial layer is n-AlG
The aAs layers (electron supply layers) 24a and 24b have a thickness of about 10 nm,
The i-InGaAs layer (electron transit layer; channel) 23 is about 15 nm, and the i-AlGaAs layers 28b, 28c, 2
8d is made as thin as about 1 to 3 nm (2 to 3 atomic layers).

【0049】エッチングにより所望の層を露出させた
後、SiN膜27を堆積させる。SiN膜27の亜鉛拡
散領域(26a、26b、26c)をエッチングして開
口部を設ける。実施形態1と同様に、亜鉛を気相拡散法
により拡散させる。実施形態2に示すように、エピタキ
シャル層以外のバルク層(GaAs基板21)を含む所
望の層に、亜鉛拡散抵抗層を形成することができる。
After exposing a desired layer by etching, a SiN film 27 is deposited. An opening is provided by etching the zinc diffusion region (26a, 26b, 26c) of the SiN film 27. As in the first embodiment, zinc is diffused by a gas phase diffusion method. As shown in the second embodiment, a zinc diffusion resistance layer can be formed in a desired layer including a bulk layer (GaAs substrate 21) other than the epitaxial layer.

【0050】また、p−ゲート領域の形成を、亜鉛を拡
散させることにより行う場合は、本発明の抵抗層の形成
と同一工程で行うことが可能である。実施形態2は、p
−ゲート領域26aと亜鉛拡散抵抗層26b、26c
を、異なる層に、同一工程で形成する例である。
When the p-gate region is formed by diffusing zinc, the p-gate region can be formed in the same step as the formation of the resistance layer of the present invention. In the second embodiment, p
The gate region 26a and the zinc diffusion resistance layers 26b, 26c
Are formed in different layers in the same step.

【0051】(実施形態3)図4に、別の実施形態の半
導体装置の断面図を示す。実施形態3は、ヘテロFET
と亜鉛拡散抵抗層を同一基板上に形成する例であり、実
施形態1をさらに多層化したものである。
(Embodiment 3) FIG. 4 is a sectional view of a semiconductor device according to another embodiment. Embodiment 3 is a hetero FET
And a zinc diffusion resistance layer formed on the same substrate, which is obtained by further multiplying the first embodiment.

【0052】GaAs基板31上に、バッファ層32、
n−AlGaAs層(電子供給層)34a、i−AlG
aAs層37a、i−InGaAs層(電子走行層;チ
ャネル)33、i−AlGaAs層37b、n−AlG
aAs層(電子供給層)34b、i−AlGaAs層3
7c、n+ −GaAs層35を順にエピタキシャル成長
させて、動作エピタキシャル層を形成する。
On a GaAs substrate 31, a buffer layer 32,
n-AlGaAs layer (electron supply layer) 34a, i-AlG
aAs layer 37a, i-InGaAs layer (electron transit layer; channel) 33, i-AlGaAs layer 37b, n-AlG
aAs layer (electron supply layer) 34b, i-AlGaAs layer 3
7c, the n + -GaAs layer 35 is epitaxially grown in order to form an active epitaxial layer.

【0053】実施形態1と同様に、例えば、メサエッチ
ングを行い、HEMT部01と抵抗部02を分離させ
る。抵抗部02のn+ −GaAs層35をエッチングに
より除去してから、SiN膜を堆積し、フォトリソグラ
フィ法によりSiN膜の亜鉛を拡散する領域に開口部を
設ける。SiN膜を選択拡散マスクとして、亜鉛を気相
拡散させ、p型亜鉛拡散抵抗層36を形成する。
As in the first embodiment, for example, mesa etching is performed to separate the HEMT unit 01 from the resistance unit 02. After removing the n + -GaAs layer 35 of the resistance portion 02 by etching, a SiN film is deposited, and an opening is provided in a region of the SiN film where zinc is diffused by photolithography. Using the SiN film as a selective diffusion mask, zinc is vapor-phase diffused to form a p-type zinc diffusion resistance layer.

【0054】InGaAsを電子走行層に用いることに
より、AlGaAsを用いた場合に比較して、より高速
な電子移動が可能となる。室温における電子移動度は、
AlAsが180cm2 /Vs、GaAsが8500c
2 /Vs、InAsが33000cm2 /Vs程度で
ある。三元混晶とした場合の電子移動度は、通常、Al
GaAsが180〜8500cm2 /Vs、InGaA
sが8500〜33000cm2 /Vsの範囲となる。
By using InGaAs for the electron transit layer, it is possible to transfer electrons at a higher speed than in the case where AlGaAs is used. The electron mobility at room temperature is
180 cm 2 / Vs for AlAs and 8500 c for GaAs
m 2 / Vs and InAs are about 33000 cm 2 / Vs. The electron mobility in the case of a ternary mixed crystal is usually Al
GaAs is 180 to 8500 cm 2 / Vs, InGaAs
s is in the range of 8500 to 33000 cm 2 / Vs.

【0055】i−AlGaAs層37a、37b、37
cは、図3(実施形態2)のi−AlGaAs層28a
〜cと同様に、電子供給層に含まれる高濃度の不純物の
ポテンシャルが、電子走行層に浸潤して、電子の散乱が
起こるのを防ぐ目的で設けられる。
I-AlGaAs layers 37a, 37b, 37
c is the i-AlGaAs layer 28a of FIG. 3 (Embodiment 2).
As in the case of ~ c, the potential of the high-concentration impurity contained in the electron supply layer is provided for the purpose of preventing the electron traveling layer from infiltrating and scattering electrons.

【0056】HEMT部01にn+ −GaAs層35が
存在することにより、ソース電極38及びドレイン電極
40のオーミックコンタクトが容易となる。ソース電極
38、ゲート電極39、ドレイン電極40となる金属を
堆積させ、HEMT部01の構成となる。
The presence of the n + -GaAs layer 35 in the HEMT portion 01 facilitates ohmic contact between the source electrode 38 and the drain electrode 40. The metal which becomes the source electrode 38, the gate electrode 39, and the drain electrode 40 is deposited to form the HEMT unit 01.

【0057】(実施形態4)図5に、実施形態4の半導
体装置の断面図を示す。実施形態4は、エピタキシャル
層を含むFETと拡散抵抗層とを同一基板上に形成させ
る例である。GaAs基板51上に、バッファ層52を
積層させ、さらにi−AlGaAs層53をエピタキシ
ャル成長により形成し、バッファーとして機能させる。
n−InGaAs層(チャネル埋め込み層)54、i−
AlGaAs層(チャネル層)55、n+ −GaAs層
56の動作エピタキシャル層を堆積させる。
(Embodiment 4) FIG. 5 is a sectional view of a semiconductor device according to Embodiment 4. Embodiment 4 is an example in which an FET including an epitaxial layer and a diffusion resistance layer are formed on the same substrate. A buffer layer 52 is laminated on a GaAs substrate 51, and an i-AlGaAs layer 53 is further formed by epitaxial growth to function as a buffer.
n-InGaAs layer (channel buried layer) 54, i-
Operational epitaxial layers of an AlGaAs layer (channel layer) 55 and an n + -GaAs layer 56 are deposited.

【0058】ソース電極58、ゲート電極59、ドレイ
ン電極60となる金属を堆積させ、FET部の構成とな
る。図5に示すように、本発明の抵抗層の形成は、従来
のFET等におけるドープされたチャネル層にも適用す
ることができる。
Metals for the source electrode 58, the gate electrode 59, and the drain electrode 60 are deposited to form an FET portion. As shown in FIG. 5, the formation of the resistive layer of the present invention can be applied to a doped channel layer in a conventional FET or the like.

【0059】上記の本発明の実施形態の半導体装置の製
造方法によれば、化合物半導体のエピタキシャル基板に
p型不純物を気相拡散することにより、エピタキシャル
界面の急峻性を損なうことなく、高シート抵抗の抵抗層
を形成し、MMICを構成することができる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device according to the embodiment of the present invention described above, a p-type impurity is vapor-phase diffused into an epitaxial substrate of a compound semiconductor, whereby a high sheet resistance can be obtained without impairing the sharpness of an epitaxial interface. Can be formed to form an MMIC.

【0060】本発明の半導体装置およびその製造方法
は、上記の実施の形態に限定されない。例えば、HEM
Tに使われるヘテロ接合を、上記のGaAs/AlGa
AsまたはInGaAs/AlGaAsに代えて、In
GaAs/AlInAsとすることも可能である。或い
は、MMICの設計に合わせて、HEMTの動作エピタ
キシャル層を構成する各薄膜層の厚さを適宜変更するこ
ともできる。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で、種々の変更が可能である。
The semiconductor device and the method of manufacturing the same according to the present invention are not limited to the above embodiment. For example, HEM
The heterojunction used for T is formed by the above GaAs / AlGa
Instead of As or InGaAs / AlGaAs, In
It is also possible to use GaAs / AlInAs. Alternatively, the thickness of each thin film layer constituting the active epitaxial layer of the HEMT can be appropriately changed according to the design of the MMIC. In addition, various changes can be made without departing from the gist of the present invention.

【0061】[0061]

【発明の効果】本発明の半導体装置によれば、化合物半
導体のエピタキシャル基板に、p型不純物として亜鉛を
高濃度で気相拡散することにより、ヘテロ接合界面の急
峻性を損なうことなく、高シート抵抗の抵抗層を得るこ
とができる。本発明の半導体装置の製造方法によれば、
FETと抵抗層とが同一基板上に形成されたMMICを
構成することができる。
According to the semiconductor device of the present invention, high-concentration zinc is diffused as a p-type impurity into the epitaxial substrate of a compound semiconductor in a gaseous phase, so that the heterojunction interface does not lose its steepness and the high sheet thickness is maintained. A resistance layer of resistance can be obtained. According to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention,
An MMIC in which the FET and the resistance layer are formed on the same substrate can be configured.

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

【図1】図1は、本発明の、実施形態1に示した半導体
装置の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図2(a)〜(d)は、本発明の、実施形態1
に示した半導体装置の製造工程を示す断面図である。
FIGS. 2 (a) to 2 (d) show Embodiment 1 of the present invention.
13 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device shown in FIG.

【図3】図3は、本発明の、実施形態2に示した半導体
装置の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.

【図4】図4は、本発明の、実施形態3に示した半導体
装置の断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図5】図5は、本発明の、実施形態4に示した半導体
装置の断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】図6は、従来例の半導体装置(HEMT)の断
面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional semiconductor device (HEMT).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

01…HEMT部、02…抵抗部、11、21、31、
51、61…GaAs基板、12、22、32、52、
62…バッファ層、13…i−GaAs層(電子走行
層)、23、33、63…i−InGaAs層(電子走
行層)、14、24a、24b、34a、34b、64
…n+ −AlGaAs層(電子供給層)、54…n−I
nGaAs層、15、25a、25b、35、56…n
+ −GaAs層、16、26b、26c、36、57a
…p型亜鉛拡散抵抗層、26a…pゲート領域、17、
27…SiN膜、28a、28b、28c、28d、3
7a、37b、37c、53、55…i−AlGaAs
層、57b…抵抗用電極、38、58…ソース電極、3
9、59…ゲート電極、40、60…ドレイン電極。
01 ... HEMT section, 02 ... Resistance section, 11, 21, 31,
51, 61... GaAs substrate, 12, 22, 32, 52,
62: buffer layer, 13: i-GaAs layer (electron transit layer), 23, 33, 63 ... i-InGaAs layer (electron transit layer), 14, 24a, 24b, 34a, 34b, 64
... n + -AlGaAs layer (electron supply layer), 54 ... nI
nGaAs layers, 15, 25a, 25b, 35, 56... n
+ -GaAs layer, 16, 26b, 26c, 36, 57a
... p-type zinc diffusion resistance layer, 26a ... p gate region, 17,
27 ... SiN film, 28a, 28b, 28c, 28d, 3
7a, 37b, 37c, 53, 55 ... i-AlGaAs
Layers, 57b ... resistance electrodes, 38, 58 ... source electrodes, 3
9, 59 ... gate electrode, 40, 60 ... drain electrode.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和田 伸一 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shinichi Wada 6-7-35 Kita Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation

Claims (29)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1導電型の半導体層上にチャネル層が形
成された電界効果トランジスタと、 前記半導体層または前記チャネル層の少なくともいずれ
かに形成された前記第1導電型とは逆の第2導電型不純
物拡散層からなる抵抗層とを有する半導体装置。
A field effect transistor having a channel layer formed on a semiconductor layer of a first conductivity type; and a field effect transistor having a first conductivity type opposite to the first conductivity type formed on at least one of the semiconductor layer and the channel layer. A semiconductor device having a resistance layer formed of a two-conductivity-type impurity diffusion layer.
【請求項2】前記半導体層及び前記チャネル層が、少な
くともIII−V族の化合物半導体のエピタキシャル成
長層からなる請求項1記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein said semiconductor layer and said channel layer are each formed of an epitaxially grown layer of at least a group III-V compound semiconductor.
【請求項3】前記半導体層は、GaAsからなるn型半
導体であり、 前記抵抗層は、p型不純物の気相拡散層である請求項2
記載の半導体装置。
3. The semiconductor layer according to claim 2, wherein the semiconductor layer is an n-type semiconductor made of GaAs, and the resistance layer is a p-type impurity gas-phase diffusion layer.
13. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項4】前記半導体層は、AlGaAsからなるn
型半導体であり、 前記抵抗層は、p型不純物の気相拡散層である請求項2
記載の半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor layer is formed of n-type AlGaAs.
3. The semiconductor device according to claim 2, wherein the resistance layer is a p-type impurity gas phase diffusion layer.
13. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項5】前記p型不純物層が、亜鉛である請求項3
記載の半導体装置。
5. The p-type impurity layer is zinc.
13. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項6】前記p型不純物層が、亜鉛である請求項4
記載の半導体装置。
6. The p-type impurity layer is made of zinc.
13. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項7】前記AlGaAs層中のAl組成を制御
し、亜鉛を気相拡散させる拡散速度を調節することによ
り、前記抵抗の抵抗値が制御された請求項4記載の半導
体装置。
7. The semiconductor device according to claim 4, wherein a resistance value of said resistor is controlled by controlling an Al composition in said AlGaAs layer and adjusting a diffusion rate of vapor-phase diffusion of zinc.
【請求項8】第1導電型の第1及び第2の半導体層間に
チャネル層が形成された電界効果トランジスタと、 前記第1及び第2の半導体層、または前記チャネル層の
うちの少なくともいずれかに、前記第1導電型とは逆の
第2導電型不純物拡散層からなる抵抗層とを有する半導
体装置。
8. A field effect transistor having a channel layer formed between first and second semiconductor layers of a first conductivity type; and at least one of the first and second semiconductor layers or the channel layer. And a resistance layer comprising a second conductivity type impurity diffusion layer opposite to the first conductivity type.
【請求項9】前記半導体層及び前記チャネル層が、少な
くともIII−V族の化合物半導体のエピタキシャル成
長層からなる請求項8記載の半導体装置。
9. The semiconductor device according to claim 8, wherein said semiconductor layer and said channel layer are each formed of an epitaxially grown layer of at least a group III-V compound semiconductor.
【請求項10】前記半導体層は、GaAsからなるn型
半導体であり、 前記抵抗層は、p型不純物の気相拡散層である請求項9
記載の半導体装置。
10. The semiconductor layer is an n-type semiconductor made of GaAs, and the resistance layer is a p-type impurity gas-phase diffusion layer.
13. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項11】前記半導体層は、AlGaAsからなる
n型半導体であり、 前記抵抗層は、p型不純物の気相拡散層である請求項9
記載の半導体装置。
11. The semiconductor layer according to claim 9, wherein the semiconductor layer is an n-type semiconductor made of AlGaAs, and the resistance layer is a p-type impurity gas-phase diffusion layer.
13. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項12】前記p型不純物層が、亜鉛である請求項
10記載の半導体装置。
12. The semiconductor device according to claim 10, wherein said p-type impurity layer is zinc.
【請求項13】前記p型不純物層が、亜鉛である請求項
11記載の半導体装置。
13. The semiconductor device according to claim 11, wherein said p-type impurity layer is zinc.
【請求項14】前記AlGaAs層中のAl組成を制御
し、亜鉛を気相拡散させる拡散速度を調節することによ
り、前記抵抗の抵抗値が制御された請求項11記載の半
導体装置。
14. The semiconductor device according to claim 11, wherein a resistance value of said resistor is controlled by controlling an Al composition in said AlGaAs layer and adjusting a diffusion rate of vapor-phase diffusion of zinc.
【請求項15】非導電型の第1及び第2の半導体層間に
チャネル層が形成された電界効果トランジスタと、 前記第1及び第2の半導体層、または前記チャネル層の
うちの少なくともいずれかに、不純物拡散層からなる抵
抗層とを有する半導体装置。
15. A field effect transistor having a channel layer formed between first and second non-conductive semiconductor layers, and at least one of the first and second semiconductor layers or the channel layer. And a resistance layer comprising an impurity diffusion layer.
【請求項16】前記半導体層及び前記チャネル層が、少
なくともIII−V族の化合物半導体のエピタキシャル
成長層からなる請求項15記載の半導体装置。
16. The semiconductor device according to claim 15, wherein said semiconductor layer and said channel layer are made of an epitaxially grown layer of at least a group III-V compound semiconductor.
【請求項17】前記半導体層は、GaAsからなるn型
半導体であり、 前記抵抗層は、p型不純物の気相拡散層である請求項1
6記載の半導体装置。
17. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor layer is an n-type semiconductor made of GaAs, and the resistance layer is a vapor-phase diffusion layer of a p-type impurity.
7. The semiconductor device according to 6.
【請求項18】前記半導体層は、AlGaAsからなる
n型半導体であり、 前記抵抗層は、p型不純物の気相拡散層である請求項1
6記載の半導体装置。
18. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor layer is an n-type semiconductor made of AlGaAs, and the resistance layer is a vapor-phase diffusion layer of a p-type impurity.
7. The semiconductor device according to 6.
【請求項19】前記p型不純物層が、亜鉛である請求項
17記載の半導体装置。
19. The semiconductor device according to claim 17, wherein said p-type impurity layer is zinc.
【請求項20】前記p型不純物層が、亜鉛である請求項
18記載の半導体装置。
20. The semiconductor device according to claim 18, wherein said p-type impurity layer is zinc.
【請求項21】前記AlGaAs層中のAl組成を制御
し、亜鉛を気相拡散させる拡散速度を調節することによ
り、前記抵抗の抵抗値が制御された請求項18記載の半
導体装置。
21. The semiconductor device according to claim 18, wherein a resistance value of said resistor is controlled by controlling an Al composition in said AlGaAs layer and adjusting a diffusion rate of vapor-phase diffusion of zinc.
【請求項22】第1導電型の半導体層上にチャネル層が
形成された電界効果トランジスタと抵抗層を備えた半導
体装置の製造方法であって、 前記半導体層と前記チャネル層の少なくともいずれかの
層の所定の領域に対して、上記第1導電型とは逆の第2
の導電型の不純物を気相拡散させて、上記抵抗層を形成
する半導体装置の製造方法。
22. A method for manufacturing a semiconductor device comprising a field effect transistor having a channel layer formed on a semiconductor layer of a first conductivity type and a resistance layer, wherein at least one of the semiconductor layer and the channel layer is provided. For a predetermined region of the layer, a second conductive type opposite to the first conductive type is used.
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the impurity of the conductivity type is diffused in the vapor phase to form the resistance layer.
【請求項23】前記第1導電型の半導体層及び前記チャ
ネル層は、少なくともIII−V族の化合物半導体をエ
ピタキシャル成長させて形成された層である請求項22
記載の半導体装置の製造方法。
23. The semiconductor layer of the first conductivity type and the channel layer are formed by epitaxially growing at least a group III-V compound semiconductor.
The manufacturing method of the semiconductor device described in the above.
【請求項24】前記半導体層は、GaAsからなるn型
半導体であり、 前記抵抗層は、p型不純物の気相拡散層である請求項2
3記載の半導体装置の製造方法。
24. The semiconductor device according to claim 2, wherein the semiconductor layer is an n-type semiconductor made of GaAs, and the resistance layer is a vapor-phase diffusion layer of a p-type impurity.
4. The method for manufacturing a semiconductor device according to item 3.
【請求項25】前記半導体層は、AlGaAsからなる
n型半導体であり、 前記抵抗層は、p型不純物の気相拡散層である請求項2
3記載の半導体装置の製造方法。
25. The semiconductor device according to claim 2, wherein the semiconductor layer is an n-type semiconductor made of AlGaAs, and the resistance layer is a vapor-phase diffusion layer of a p-type impurity.
4. The method for manufacturing a semiconductor device according to item 3.
【請求項26】前記p型不純物層が、亜鉛である請求項
24記載の半導体装置の製造方法。
26. The method according to claim 24, wherein said p-type impurity layer is zinc.
【請求項27】前記p型不純物層が、亜鉛である請求項
25記載の半導体装置の製造方法。
27. The method according to claim 25, wherein said p-type impurity layer is zinc.
【請求項28】前記AlGaAs層中のAl組成を制御
し、亜鉛を気相拡散させる拡散速度を調節することによ
り、前記抵抗の抵抗値が制御された請求項25記載の半
導体装置の製造方法。
28. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 25, wherein the resistance value of said resistor is controlled by controlling the Al composition in said AlGaAs layer and adjusting a diffusion rate at which zinc is vapor-phase diffused.
【請求項29】非導電型の第1及び第2の半導体層間に
チャネル層が形成された電界効果トランジスタと抵抗層
を備えた半導体装置の製造方法であって、 前記半導体層と前記チャネル層の少なくともいずれかの
層の所定の領域に対して不純物を気相拡散させて、上記
抵抗層を形成する半導体装置の製造方法。
29. A method for manufacturing a semiconductor device comprising a resistance layer and a field effect transistor having a channel layer formed between a first and a second semiconductor layer of a non-conductivity type, comprising the steps of: A method of manufacturing a semiconductor device, wherein an impurity is vapor-phase diffused into at least a predetermined region of any one of the layers to form the resistance layer.
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JP2006179706A (en) * 2004-12-22 2006-07-06 Sanyo Electric Co Ltd Compound semiconductor switching circuit device
JP2006179708A (en) * 2004-12-22 2006-07-06 Sanyo Electric Co Ltd Compound semiconductor switching circuit device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006179707A (en) * 2004-12-22 2006-07-06 Sanyo Electric Co Ltd Compound semiconductor switching circuit device
JP2006179706A (en) * 2004-12-22 2006-07-06 Sanyo Electric Co Ltd Compound semiconductor switching circuit device
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