JPS58147169A - 高電子移動度トランジスタの製造方法 - Google Patents

高電子移動度トランジスタの製造方法

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JPS58147169A
JPS58147169A JP3000782A JP3000782A JPS58147169A JP S58147169 A JPS58147169 A JP S58147169A JP 3000782 A JP3000782 A JP 3000782A JP 3000782 A JP3000782 A JP 3000782A JP S58147169 A JPS58147169 A JP S58147169A
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mobility transistor
electron mobility
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高志 三村
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    • H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
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    • H01L29/7787—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface with direct single heterostructure, i.e. with wide bandgap layer formed on top of active layer, e.g. direct single heterostructure MIS-like HEMT with wide bandgap charge-carrier supplying layer, e.g. direct single heterostructure MODFET

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）発明の技術分野 本発明は高電子移動度トランジスダの改良に関する。特
に、その製造方法が容易であり、特性が安定しており、
製造歩留りが良好である高−子移動度トランジスタに関
する。
（２）技術の背景 高電子移動度トランジスタとは電子親和力の相異なる二
種の半導体を接合することにより形成される一つのへテ
ロ接合面の近傍に蓄積される亀子群（二次元電子ガス）
の電子面濃度を制御１ｉＬｉｉによって制御して、この
制御電極を挟んで設けられた一対の入・出力−極間に上
記の蓄積−子群（二次元電子ガス）をもって形成される
導電路のインピーダンスを制御する能動的半導体装置を
いう。
高電子移動度トランジスタを構成しうる半導体の組み合
わせとなりつる半導体の条件は（イ）互に格子定数が同
一であるか近似していること、（ロ）″に子親和力の差
が大きいこと、（ハ）バンドギャップの差が大きいこと
であるから、多数存在する。
又、電子親和力の大きな半導体よりなる層を上層にして
も下層にしても、それぞれ、特有の条件を充足するかぎ
り高−子移動度トランジスタの製造は可能である。
更に、ノーマリオン型も、ノーマリオフ型も、それぞれ
、特有の要件を充足すれば、製造可能である。
高電子移動度トランジスタにおいては、上記の蓄積鬼子
群（二次元電子ガス）の電子移違度が特に低温において
非常に大きくなることが特徴である。
（３）従来技術と問題点 従来、高電子移動度トランジスタの制御−極はシ３ット
キバリャ型の制御電極が使用されていたが、ショットキ
接合は、その接合が形成される表面の状態によって、そ
の特性が影響を受けるので、その形成にあたり正確な制
御を必要とし、この制御が必ずしも容易ではないので、
製品の特性も必ずしも安定せず、結果的に製造歩留りが
必ずしも良好とはいえないという欠点があった。
（４）発明の目的 本兄明の目的は、この欠点を解消することにあり、その
製造方法が容易であり、その製造にあたり一度に厳密な
制御を必要とすることがない制御電極を有する高電子移
動度トランジスタを提供することにあり、結果的に、そ
の製造歩留りが良好であるという効果を実現するもので
ある。
（５）発明の構成 本発明の構成は、高電子移動度トランジスタの制御電極
を、ショットキバリヤ型制御−極に代えてｐ　−ｎ接合
型制御電極となすことを基本概念とし、従来技術におけ
る高鬼子移動度トランジスタにおいて、制御電極とチャ
ンネル層・電子供給層よりなる二重層との間に、ｐ型不
純物を含有し大きな電子親和力を有する半導体よりなる
層を介在させることにある。この介在層をなす大きな電
子親和力を有する半導体は電子供給層より電子親和力が
太き（、電子供給層・チャンネル層と格子定数が近似し
ていればたりるが、チャンネル層の材料と同一材料であ
ることが現実的である。
（６）発明の実施例 以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施例に係る、高
−子移動度トランジスタの主要製造工程を説明し、本発
明の構成と特有の効果とを明らかにする。
第１図参照 クローム（Ｃｒ）を含有して半絶縁性の砒化ガリュウム
（ＧａＡｓ）基板１上に、厚さ４．０００λ程度の砒化
ガリュウム（ＧａＡｓ）またはアルミニュウムガリュウ
ム砒素（ＡＩ　Ｇａ　Ａｓ　）のバッファ層２を形成し
、この上に高純度の砒化ガリュウム（ＧａＡｓ　）より
なるチャンネル層３を厚さ３，０００λ程度に形成し、
この上に、温度Ｉ　Ｘ　１０１８／　ｃａｎ３程度にｎ
型不純物を含有するアルミニュウムガリュウム砒素（Ａ
、ＩＧａＡｓ）よりなる電子供給層４を厚さ５００八程
度に形成し、更にこの上に、高濃度にｐ型不純物を含有
する砒化ガリュウム（ＧａＡｓ）よりなる層５を厚さ３
．０ＯＯＡ程度に形成する。この工程はモレキュラービ
ームエピタキシャル成長法を使用してつづけて実行する
ことができる。また、チャンネル層３は低濃度であれば
、ｐ型の不純物を含有してもｎ型の不純物を含有しても
さしつかえない。この結晶プロファイルにおいては、チ
ャンネル層３と電子供給層４とのへテロ界面近傍に二次
元電子ガス６が蓄積しつる。
第２図参照 チタン・白金・金（Ｔｉ　／　Ｐｔ　／　Ａｕ　）の三
重層よりなる制御電極７を、制御−極形成領域に選択的
に形成する。この形成方法は、制御電極形成領域以外の
領域を二酸化シリコン（Ｓｉ０２）等のマスクで覆って
からスパッタリング法等を使用して上記の三重層７を形
成することが現実的である。制御−極材料の選択は、人
・出力電極形成領域にイオン注入をなさないときはアル
ミニュウム（Ａ１）等低融点の金属でもさしつかえない
が、入・出力電極形成領域にイオン注入をなすときは、
その熱処理温度でも砒化ガリュウム（Ｇａ　Ａｓ　）と
反応しないタングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、モリ
ブデン（Ｍｏ）とこれらのシリサイドとの二重層も好適
である。
第３図参照 二塩化二弗化炭素（ＣＣ１２Ｆ２）とへリュウム（Ｈｅ
）との等容混合ガスを使用して、高濃度にｐ型不純物を
含有する砒化ガリュウム（Ｇａ　Ａｓ　）よりなる層５
を選択的に除去する。
つづいて、入・出力電極形成領域８にシリコン（Ｓｉ　
）等ｎ型不純物をイオン注入してこれを合金化して入・
出力電極形成領域８を表面からチャンネル層３までオー
ミックコンタクト領域９をもって接続する。
更に、人・出力Ｘｆｆ１形成領域８上に金ゲルマニュウ
ム・金（Ａｕ　−Ｃ３ｅ　／Ａｕ　）の二重層よりなる
入・出力電極１０を選択的に形成する。
以上説明せる構造を有する高−子移動度トランジスタに
おいてトランジスタ動作をなさしめるためには制御電橋
７に負電圧を印加することを必要とするが、この電圧は
、高濃度にｎ型不純物を含有する砒化ガリュウム（Ｇａ
　Ａｓ　）よりなる層５と電子供給層４とにより形成さ
れるｐ−ｎ接合に対し逆バイアスとなるから、かなりな
高電圧まで耐えることができるので、制御−極７は十分
その機能を発揮する一方、このｎ型不純物を高濃度に含
有する砒化ガリュウム（ＧａＡｓ）層５の形成とこれと
非整流性接続される制御電極７の形成は容易であるから
、比較的容易に、良好な製造歩留りをもって、高電子移
動度トランジスタを製造することができる。
（力発明の詳細 な説明せるとおり、本発明によれば、その製造方法が容
易であり、その製造にあたり極度に緻密な制御を必要と
することがない制御電極を有する高電子移動度トランジ
スタを提供することができる。その結果、特性の安定し
た製品を良好な製造歩留りをもって製造することができ
るという効果を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第１．２．３図は本発明の一実施例に係る高電子移動度
トランジスタの主要工程完了後の基板断面図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半絶縁性半導体基板上に形成された、大きな電子親和力
    を有する半導体よりなる層（チャンネル層）とｎ型不純
    物を含有し小さな電子親和力を有する半導体よりなる層
    （を子供給層）とよりなる二重層を有し、該二重層上の
    一部領域に設けられた制御電極と該制御電極を挟んで前
    記二重層上に設けられた人・出力電極とを有する高電子
    移動度トランジスタにおいて、前記制御電極と前記二重
    層との間に介在するｐ型不純物舎含有し大きな電子親和
    力を有する半導体よりなる層を有することを特徴とする
    高電子移動度トランジスタ。
JP3000782A 1982-02-26 1982-02-26 高電子移動度トランジスタの製造方法 Granted JPS58147169A (ja)

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