JPS5839068A - 化合物半導体素子 - Google Patents
化合物半導体素子Info
- Publication number
- JPS5839068A JPS5839068A JP13708381A JP13708381A JPS5839068A JP S5839068 A JPS5839068 A JP S5839068A JP 13708381 A JP13708381 A JP 13708381A JP 13708381 A JP13708381 A JP 13708381A JP S5839068 A JPS5839068 A JP S5839068A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- resistance
- transistor
- semiconductor
- insulating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 12
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 3
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims 2
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 8
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 4
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/80—Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Bipolar Transistors (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
′本発明は、化合物半導体素子を高耐圧イヒする九めの
オーミック電極の電極構成に関するものである。
オーミック電極の電極構成に関するものである。
従来からある化合物半導体素子の代表的な素子として、
砒化ガリウム電界効果トランジスタ（以下、Ｇ＆ム畠１
］Ｉ！テ又は、特にことわらない限り単に、ＰＩＴと略
す）を例にとると、その高耐圧化を図る方法として（：
）ドレイン・ゲート・ソースの各電極間隔を広くとる、
（−）メサになっているｎ形Ｇ＆ムｇ層の不純物濃度を
さげる、（ｌｉｔ）ゲート電極をドレイン中ソース電極
の設けられている面よシ深＜堀シ込にだ面に形成する、
Ｏｖ）電界集中をさけるためにゲート電極下の不純物議
度をさける、Ｍオーミック電極下の不純物湊度を高くす
る、等々の対策がとられて来た。
砒化ガリウム電界効果トランジスタ（以下、Ｇ＆ム畠１
］Ｉ！テ又は、特にことわらない限り単に、ＰＩＴと略
す）を例にとると、その高耐圧化を図る方法として（：
）ドレイン・ゲート・ソースの各電極間隔を広くとる、
（−）メサになっているｎ形Ｇ＆ムｇ層の不純物濃度を
さげる、（ｌｉｔ）ゲート電極をドレイン中ソース電極
の設けられている面よシ深＜堀シ込にだ面に形成する、
Ｏｖ）電界集中をさけるためにゲート電極下の不純物議
度をさける、Ｍオーミック電極下の不純物湊度を高くす
る、等々の対策がとられて来た。
とれらの構造はすべて、理想的なアＩＴを想定して考案
されたものであって、事実、理想的なｌＦＥＴに対応す
るものの耐圧は所望の値に達していた。
されたものであって、事実、理想的なｌＦＥＴに対応す
るものの耐圧は所望の値に達していた。
しかしながら、実際に製造されるＧａＡｓＦＩＴの多く
は、上記の対策に４拘わらず、製造工程での制御不可能
な要因によル、設計通りの耐圧に満たなかった。
は、上記の対策に４拘わらず、製造工程での制御不可能
な要因によル、設計通りの耐圧に満たなかった。
本発明は、このような製造時の要因の影智による耐圧の
低下を抑えることを目的としたものであシ、以下、耐圧
の低下原因と本発明の詳細について説明する。
低下を抑えることを目的としたものであシ、以下、耐圧
の低下原因と本発明の詳細について説明する。
第１図は、一般的なＧａＡｓ１ＰＥＴの電極配置をチッ
プの上面から見たとζろを示したものである。１はｎ形
Ｇａｐｓのメサ部分であシ、２紘ドレイン電極（アノー
ド電極）、２′はメサ外部に引き出されたドレイン電極
、３はゲート電極、４はソース電極である。破線号に沿
った断面図を次に示す。
プの上面から見たとζろを示したものである。１はｎ形
Ｇａｐｓのメサ部分であシ、２紘ドレイン電極（アノー
ド電極）、２′はメサ外部に引き出されたドレイン電極
、３はゲート電極、４はソース電極である。破線号に沿
った断面図を次に示す。
第２図は従来形ＧａＡｓＦＥＴの断面であシ、第３図は
本発明によるＧａＡｓ１ＰＥＴの断面である。ここで、
６はゲートとソースを分離する層間絶縁膜であシ、７は
半絶縁性半導体層であシ、８はメサ段差で生じる段差の
側面である。９は本発明の特徴である新たに設けられた
絶縁膜であシ、ドレイン電極の引き出し電極部分２′と
半絶縁性半導体層７を電気的に絶縁する働きをしている
。第３図では、ドレイン電極の引き出し電極２′の一部
分が半絶縁性半導体層７と接しているが、これは後に述
べるように、素子の大きさや特性に依存する長さＬ（図
中の記号１０）を適切に与える仁とによシ本発明の目的
は達成される丸め図示したものであり、詳細については
後に記す。
本発明によるＧａＡｓ１ＰＥＴの断面である。ここで、
６はゲートとソースを分離する層間絶縁膜であシ、７は
半絶縁性半導体層であシ、８はメサ段差で生じる段差の
側面である。９は本発明の特徴である新たに設けられた
絶縁膜であシ、ドレイン電極の引き出し電極部分２′と
半絶縁性半導体層７を電気的に絶縁する働きをしている
。第３図では、ドレイン電極の引き出し電極２′の一部
分が半絶縁性半導体層７と接しているが、これは後に述
べるように、素子の大きさや特性に依存する長さＬ（図
中の記号１０）を適切に与える仁とによシ本発明の目的
は達成される丸め図示したものであり、詳細については
後に記す。
次に、従来形ＧａＡｓＦＩＴと本Ｒ明Ｋ １ルＧａＡｓ
ＦＫＴの作用のちがいを述べる。Ｇａム８ＦＥＴに用い
られているウェハの半絶縁性Ｇａムー半導体は、製造時
のわずかな熱処理条件のちがいＫよシ、ｎ形からｐ形に
熱変成する。かシに牛絶縁性層がｐ形になった場合、従
来形ＧａＡａＦＩＣ？では、ドレイン電極２−ｎ形半導
体層１−４６絶＃ｌ性牛導体７−ｎ形早導体層１−ソー
ス電極４のなす系は、頂度コレクタ電極とベース電極が
同電位になったｎｐｎ トランジスタを形成し、高いド
レイン電圧のもとではとのｎｐｎトランジスタはオン状
態になる。即ち、従来形ＦＥＴは理想的なＦｌｌｊＴ
Ｋ寄生のｎｐｎ ）ランジスタが付加されたのと同等の
動作を示すため、耐圧が設計値よシ低下する。第４図は
、以上の説明内容、即ち従来形ＧａＡｓＦＥＴの動作を
図記号を用いて表現したものである。
ＦＫＴの作用のちがいを述べる。Ｇａム８ＦＥＴに用い
られているウェハの半絶縁性Ｇａムー半導体は、製造時
のわずかな熱処理条件のちがいＫよシ、ｎ形からｐ形に
熱変成する。かシに牛絶縁性層がｐ形になった場合、従
来形ＧａＡａＦＩＣ？では、ドレイン電極２−ｎ形半導
体層１−４６絶＃ｌ性牛導体７−ｎ形早導体層１−ソー
ス電極４のなす系は、頂度コレクタ電極とベース電極が
同電位になったｎｐｎ トランジスタを形成し、高いド
レイン電圧のもとではとのｎｐｎトランジスタはオン状
態になる。即ち、従来形ＦＥＴは理想的なＦｌｌｊＴ
Ｋ寄生のｎｐｎ ）ランジスタが付加されたのと同等の
動作を示すため、耐圧が設計値よシ低下する。第４図は
、以上の説明内容、即ち従来形ＧａＡｓＦＥＴの動作を
図記号を用いて表現したものである。
一方、本発明の電極構成を有するＦＩＴでは、ドレイン
電極の引き出し部分がすべて絶縁ＷＡ９の上に設けられ
ている場合は、たとえ半絶縁性半導体がｐ形であっても
、言うまでもなく、従来形ＦＥＴで見られる寄生のｎｐ
ｎ ）ランジスタは出来ない。
電極の引き出し部分がすべて絶縁ＷＡ９の上に設けられ
ている場合は、たとえ半絶縁性半導体がｐ形であっても
、言うまでもなく、従来形ＦＥＴで見られる寄生のｎｐ
ｎ ）ランジスタは出来ない。
また、第３図に示したように絶縁膜の長さＬ（記号番号
１０）が有限である場合でも、長さＬと半絶縁性半導体
の比抵抗で訣まる絶縁膜９の下の半導体の抵抗が十分大
きい場合は、寄生ｎｐｎ ）ランジスタが形成され゛て
いるにも拘わらず耐圧の低下が起らない。即ち、長さＬ
ｔ−適切に選べば絶縁膜９の下の半導体が示す抵抗が寄
生ｎｐｎ ）ランジスタのペース抵抗として働き、 Ｉ
ＰＩＩｉＴの耐圧のもとでもその抵抗が寄生ｎｐｎ ）
ランジスタをオン状態になるの全防止する。
１０）が有限である場合でも、長さＬと半絶縁性半導体
の比抵抗で訣まる絶縁膜９の下の半導体の抵抗が十分大
きい場合は、寄生ｎｐｎ ）ランジスタが形成され゛て
いるにも拘わらず耐圧の低下が起らない。即ち、長さＬ
ｔ−適切に選べば絶縁膜９の下の半導体が示す抵抗が寄
生ｎｐｎ ）ランジスタのペース抵抗として働き、 Ｉ
ＰＩＩｉＴの耐圧のもとでもその抵抗が寄生ｎｐｎ ）
ランジスタをオン状態になるの全防止する。
なお、本発明の電極構成を有するＧａＡｓＩＰＩＩｉＴ
を製造したとζろ、その耐圧歩留シは、従来形の場合に
比べ、大幅に向上することを確認した。
を製造したとζろ、その耐圧歩留シは、従来形の場合に
比べ、大幅に向上することを確認した。
以上の説明は、 ＧａＡｓＦＩＴについて行なったが、
半絶縁性半導体のｐ変換は、８１やＧ・では通常おこシ
にくいが半絶縁性化合物半導体では容易におこるため、
上記の内容はＧａム−ＦＩＴ Ｋ限らず半絶縁性化合物
半導体上に設けられている一般の化合物半導体電界効果
トランジスタについて言える仁とである。
半絶縁性半導体のｐ変換は、８１やＧ・では通常おこシ
にくいが半絶縁性化合物半導体では容易におこるため、
上記の内容はＧａム−ＦＩＴ Ｋ限らず半絶縁性化合物
半導体上に設けられている一般の化合物半導体電界効果
トランジスタについて言える仁とである。
さらに、上に示した寄生トランジスタの効果は電界効果
トランジスタに限らず、半絶縁性化合物半導体上にある
ｎ形メサ層上に２つ以上のオーゼツク電極が設けられて
いる素子の正電位が印加される電極（アノード電極）の
メサ外部への取り出し点に於いて一般に言える事柄であ
る。
トランジスタに限らず、半絶縁性化合物半導体上にある
ｎ形メサ層上に２つ以上のオーゼツク電極が設けられて
いる素子の正電位が印加される電極（アノード電極）の
メサ外部への取り出し点に於いて一般に言える事柄であ
る。
以上説明しえように、本発明による電極構成によれば現
在の製造技術で制御不可能な化合物半導体素子のｐ形変
成による耐圧の低下を防止抑制するとと−ができ、耐圧
設計値を満足する素子の製造歩留りを大幅に向上させる
ことができる効果を有する。
在の製造技術で制御不可能な化合物半導体素子のｐ形変
成による耐圧の低下を防止抑制するとと−ができ、耐圧
設計値を満足する素子の製造歩留りを大幅に向上させる
ことができる効果を有する。
第１図はチップ上面よシ見九ＧａムｓＦ］ｌｉＴの電極
構造、第２図は従来形ＧａＡｓ１Ｐ］ｅ丁の断面、第３
図は本発明によるＧａＡ＠νＩｉ’ｒの所間の一例、第
４図は図記号で表現した従来形ＧａＡｓ１ＦＥＴの等価
回路である。 ｌ・・ｎ形Ｇａ Ａｓのメサ部分、２・・・ドレイン電
極、２・・メサ外部に引き出されたドレイン電極、３・
・・ゲート電極、４・・ソース電極、５・・・図２１図
３の断面に対応する場所、６・・・層間絶縁膜、７・・
・半絶縁性半導体、８・・・メサ段差の側面、９・・・
絶縁膜、ｌＯ・・絶縁膜の長さり、１１・・・電界効果
トランジスタ、１２・・−寄生ｎｐｎ ）ランジスタ特
許出願人 第１図 ソース
構造、第２図は従来形ＧａＡｓ１Ｐ］ｅ丁の断面、第３
図は本発明によるＧａＡ＠νＩｉ’ｒの所間の一例、第
４図は図記号で表現した従来形ＧａＡｓ１ＦＥＴの等価
回路である。 ｌ・・ｎ形Ｇａ Ａｓのメサ部分、２・・・ドレイン電
極、２・・メサ外部に引き出されたドレイン電極、３・
・・ゲート電極、４・・ソース電極、５・・・図２１図
３の断面に対応する場所、６・・・層間絶縁膜、７・・
・半絶縁性半導体、８・・・メサ段差の側面、９・・・
絶縁膜、ｌＯ・・絶縁膜の長さり、１１・・・電界効果
トランジスタ、１２・・−寄生ｎｐｎ ）ランジスタ特
許出願人 第１図 ソース
Claims (1)
- 半絶縁性化合物牛導体上にあるｎ形半導体メサ層に２つ
以上のオーミック電極が設けられている素子に於いて、
それらの電極のうち正の電位が印加される電極（７ノー
ド電極と記す）を該メサの外部まで引き出す場合、該ｎ
形半導体メサ層の段差の側面に露出しているｎ形半導体
層の表面２＞−ら外部の半絶縁性半導体の表面に亘）、
その表面ｉ１絶縁体で覆われておシ、かつ、該絶縁体の
上にアノード電極の引き出し九部分の少なくとも一部力
；設けられていることを特徴とする化合物半導体素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13708381A JPS5839068A (ja) | 1981-09-02 | 1981-09-02 | 化合物半導体素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13708381A JPS5839068A (ja) | 1981-09-02 | 1981-09-02 | 化合物半導体素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5839068A true JPS5839068A (ja) | 1983-03-07 |
Family
ID=15190488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13708381A Pending JPS5839068A (ja) | 1981-09-02 | 1981-09-02 | 化合物半導体素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5839068A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5020585A (en) * | 1989-03-20 | 1991-06-04 | Inland Steel Company | Break-out detection in continuous casting |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5481087A (en) * | 1977-12-12 | 1979-06-28 | Fujitsu Ltd | Seiconductor integrated circuit |
| JPS56153771A (en) * | 1980-04-30 | 1981-11-27 | Nec Corp | Semiconductor device |
-
1981
- 1981-09-02 JP JP13708381A patent/JPS5839068A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5481087A (en) * | 1977-12-12 | 1979-06-28 | Fujitsu Ltd | Seiconductor integrated circuit |
| JPS56153771A (en) * | 1980-04-30 | 1981-11-27 | Nec Corp | Semiconductor device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5020585A (en) * | 1989-03-20 | 1991-06-04 | Inland Steel Company | Break-out detection in continuous casting |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100423249B1 (ko) | 횡형 반도체장치 | |
| US7791135B2 (en) | Insulated gate silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing the same | |
| JP4024503B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| US11410991B2 (en) | Series resistor over drain region in high voltage device | |
| JP5321377B2 (ja) | 電力用半導体装置 | |
| JP2009033036A (ja) | 半導体装置及びこれを用いた電気回路装置 | |
| JP2009016482A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JP2983110B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| US20180166557A1 (en) | Cascode configured semiconductor component | |
| JPH0457111B2 (ja) | ||
| US20140264449A1 (en) | Method of forming hemt semiconductor devices and structure therefor | |
| JPH08274335A (ja) | シリコンカーバイドｍｏｓｆｅｔ | |
| JP2950025B2 (ja) | 絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ | |
| KR20180068211A (ko) | 반도체 소자 및 그 제조 방법 | |
| US6570218B1 (en) | MOSFET with a buried gate | |
| JPH03109775A (ja) | 絶縁ゲート型半導体装置 | |
| JPH04216674A (ja) | 横形ｍｏｓ制御形サイリスタ | |
| JPS63186476A (ja) | 縦形ｍｏｓｆｅｔ | |
| JPS5839068A (ja) | 化合物半導体素子 | |
| US11532608B2 (en) | Semiconductor device and method for manufacturing same | |
| KR102518586B1 (ko) | 반도체 소자 및 그 제조 방법 | |
| JPH09153609A (ja) | 縦型絶縁ゲート電界効果トランジスタ | |
| JP3230504B2 (ja) | Ｍｉｓ型半導体装置及びその製造方法 | |
| US20220302289A1 (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
| JP7334638B2 (ja) | 半導体装置 |