JPS5853845A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPS5853845A
JPS5853845A JP15267081A JP15267081A JPS5853845A JP S5853845 A JPS5853845 A JP S5853845A JP 15267081 A JP15267081 A JP 15267081A JP 15267081 A JP15267081 A JP 15267081A JP S5853845 A JPS5853845 A JP S5853845A
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JP
Japan
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insulating
ohmic
substrate
semi
region
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Pending
Application number
JP15267081A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuhiko Suyama
須山 勝彦
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76Making of isolation regions between components

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
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  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Element Separation (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体集積回路装置の構造に係シ、特に半絶縁
性若しくは絶縁性基板上に設けられた薄い半導体層に回
路素子が形成されてなる超高速半導体集積回路に於ける
配線構造に関する。
ガリウム・砒素(GaAs) lll1はシリコン(S
l)に比べ電子の易動度が大きいので、周波数の高い(
高速動作の)集積回路装置(IC)を形成するのに適し
ている。又GaAsICは通常半絶縁性のGaAs基板
上に形成されるので、通常の配線構造を有する場合でも
配線の浮遊容量が極めて小さくなり、配線の容量を充放
電するために生ずる動作応答速度の遅れが少ない。そし
てこの点もGaAsICが高速動作に適する理由の一つ
である。
しかし一方浮遊容量の小さい配線はそのインピーダンス
が高くなるために、配線が複雑に入シ組んだ場合、回路
配線や素子相互間の電気的結合は強くなり、特に1 (
GHE 1以上の高速で動作させるICに於ては、上記
結合に起因する信号の漏れのため誤動作を生ずるという
問題があった。
又絶縁性の基板を用いるシリコン・オン・サアファイア
(SO8lt造等の半導体ICに於ても上記同様の問題
が生ずる。
本発明は上記問題点を除去する目的で、半絶縁性若しく
は絶縁性基板上に形成される半導体素子若しくは半導体
機能回路間の結合容量を除去する構造を提供する。
即ち本発明は半絶縁性又は絶縁性の基板を用いる半導体
集積回路装置に於て、これら基板上に形成された複数個
の半導体素子若しくは半導体機能回路間に、接地された
オーミック電極を設けたことを特徴とする特 以下本発明を、第1図に示す従来構造の要部断面図、第
2図に示す本発明の一実施例に於ける要部断面図、第3
図(a)乃至(d)に示す一実施例に於ける工程断面図
、第4図及び第5図に示す他の一実施例に於ける上面模
式図を用いて詳細に説明する。
従来のGaAsICは第1図に示すように、GaAs+ 半絶縁性基板1上にN型ソース領域2&、N型ドレイン
領域3a、N型チャネル領域4a及びショットキ・ゲー
ト電極5a、オーミック・ソース電極6m。
オーミック・ドレイン電梅7a からなる第1のGaA
sFET (Fa)と、N型ソース領域2b。
+ N型ドレイン領域3b1N型チヤネル領域4b及びショ
ットキ・ゲート電極5b、オーミック・ソース電極6b
、オーミック・ドレイン電極7bからなる第2のGaA
sFET (Fb)等が半絶縁性基板のみによって分離
されて配設された構造であった。(図中8は絶縁膜、9
はスルーホー〃、10は上層配線を示す。)そしてこの
ような従来構造に於ては、前に述べたように回路配線間
の結合容量C1及び素子間の結合容量C1が生じ、これ
が信号漏れの原因になっていた。
本発明の構造を有する超高速半導体ICに於ては、例え
ば第2図に示すように、10@〜10魯〔Ω−am3程
度の比抵抗を有する半絶縁性GaAs基板1面に形成さ
れた第1のGaA1FET (Fa)と第2のGaA1
FET (Fb)の間に、lXl0’電(atm/am
’)程度の不純物ピーク嬢度を有し、8〔Am〕程度の
幅を有する帯状NfJ領域11を介して、GaAs基板
1にオーミックに接続する6 (jtm )程度の幅の
金ゲルマニウム/金(AuGe/Au)等からなる帯状
接地電極12が設けられる。なお第1のGaAsFET
 (Fa)及び第2のGaAsFET(Fb)等の構造
は従来通シで、これらは、IXI(F’(atm/cd
〕程度の不純物ピーク濃度を有し幅1.5〜2(Jm)
程度のN型チャネル領域4 jJ、 4 b、これらチ
ャネル領域の両側にそれぞれ接しlXl0I龜(atm
/am’:]程度の不純物ピーク濃度を有するNヘレー
ス領域2as、2b、及びN+型ドレイン領緘3ag3
b。
それぞれのチャネル領域上に形成されたチタン/タング
ステン(T17w)シリサイド船−からなるショットキ
・ゲート電極5m)5b、それぞれのソース・ドレイン
領域に接するA u G e /A u等のオーミック
・ソース電極6a、6b及びオーミック・ドレイン電極
7m)7b等、各機能部の何れか一方によシ形成されて
いる。そして該基板上面は、通常例えば1[Am)程度
の厚さの二酸化シリコン(SiO□)等の絶縁膜8によ
って被覆され、該絶縁膜8上にコンタクトホール9を介
してソース電極成るいはドレイン電極等にオーミックに
接続するチタン/白金/金(T 1/P t/Au)等
の上層配線lOが形成されてなりている。
このような構造を有する超高速半導体ICに於ては図に
示すように第1のGaA畠pET(Fa)、第20Ga
AsFET (Fb)間が帯状接地電極12にオーミッ
ク接続する帯状N型領域11にようシールドされる(図
中C3及びC3は結合容量)ので、画素子間の高周波に
対する分離が完全になる。従って信号漏れによる誤動作
が防止される。
なお本発明の構造を有する半導体集積回路の形成に際し
ては、従来構造に比べて特に工程が煩雑になることはな
い。以下製造工程を、第3図(a)乃至(d)に沿って
説明する。第3図(a)は101〜101〔Ω−am)
程度の比抵抗を有する半絶縁性GaAs基板1面に、化
学気相成長(CVD)法で形成した5ill膜をマスク
として、例えば注入エネルギー54〔Kev〕、注入量
1.08xlO”[atm/am” )程度の条件でシ
リコン・イオン(Si)を注入した後、該基板面をS 
i Os等の保護膜で榎い800〔℃〕程度のアニール
処理を施して、lXl0’マ(atm/am’ )程度
の81ピ一ク濃度を有する第1のN型活性領域4a′、
第2のN型活性領域4 b’、及び帯状N型領域11を
形成した状態を示している。次の第3図6)は該基板上
に通常のスパッタリング法で厚さ5000[λ]程度の
Ti/Wシリサイド層を被着した後、フォトレジストを
マスクとしてリアクティブ・イオン・エツチング法等に
より選択エツチングを行って、前記N活性領域4&′。
4に/上にTi7wシリサイドからなるシ■ットキ・ゲ
ート電極5a及び5bを形成した状態を示している。次
の第3図(c)は該基板上を、前記活性領域4m’、4
b’の上面を残してフォトレジスト膜で覆い、該活性領
域4a’、4b’内に前記ゲート電極5a。
5bをマスクとして注入エネルギー175(KeV)、
注入量1.7X10”(atm/am”)程度の条件で
、十 Sl を選択的に注入した後稍記同様のアニール処理を
施して、第1のNソース領域2&)第1+      
                    +のN ド
レイン領域3&、第2ONソース領域2b、第2ON 
ドレイン領域3bを形成した状態を示している。なお各
活性領域に於けるN 型ソース領域とN 型ドレイン領
域の間のN型領域はN型チャネル領域4a及び4bとな
る。
次の第3図(d)は該基板上をフォトレジスト膜で覆い
、フォトプ四セスによ)骸7オトレジスト膜に各ソース
・ドレイン領域及び帯状N型領域面を表出する窓を形成
し、骸基板上に蒸着法等によシ5000[A)程度の厚
さのA u G e /A u等の金属膜を形成し、通
常のリフト・オフ法によシアオド・レジスト膜上の金属
膜なフォトレジスト膜と共に除去して後、450(”C
”1程度でアロイングを行ってAuGe/Au等からな
るオーさツク・ソース電極6a、6b及びオーミック・
ドレイン電極7a。
7b及びオーミックな帯状接地電極12を形成した状態
を示している。以後絶縁膜の形成、該絶縁膜へのスルー
ホールの形成、スルーホール部に於て各電極に接続する
上層配線の形成等がなされるが、これらの工程に用いら
れる方法は一般に用いられ石方法々ので省略する。
前記実施例に於ては本発明の構造を部分的な断面図によ
り示したが、本発明をICに適用した際の構造例は第4
図及びM5図に示す上面模式図のようになる。
即ち、第4図に於てA、BSCXDは機能回路、12は
下層の帯状接地電極、9はスルーホール、1qは上層接
地配線、1fは上層電源配線(例えば+5〔■〕)、1
3はボンディング・パッドを示している。又第5図に於
てA、B、C,Dは機能回路、12は下層の帯状接地電
極、1zは帯状接地電極12と一連の下層接地配線、I
Cfは上層電源配線(例えば+5〔v〕)、13はボン
ディング・パッドを示している。
上記実施例に於ては、本発明の構造をGaAsICによ
りて説明したが、本発明の構造は他の半絶縁性基板を用
いる半導体ICや、SO8構造等絶縁性基板を用いる半
導体ICにも適用できる。
但しSO8構造の場合は帯状半導体層は設けられず、帯
状接地電極のみで本発明の構成がなされる0 以上説明したように、本発明の構造を適用することによ
シ、超高周波ICE於ける機能回路開成るいは素子間の
電気的分離が殆んど完全になされる。従って信号漏れに
よる誤動作等がなくカシ信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来構造の要部断面図、第2図は本発明の一実
施例に於ける要部断面図、第3図(a)乃至(d)は一
実施例に於ける工程断面図、第4図及び第5図は他の一
実施例に於ける上面模式図である。 図に於て、1はガリウム砒素半絶縁性基板、2a1+ 2bliNWソース領域、3m、3bはN!1!ドレイ
ン領域、4a、4bはN型チャネル領域、5a15bは
ショットキ・ゲート電極、6a、6bはオーミック・ソ
ース電極、7m、7bはオーミック・ドレイン電極、8
は絶縁膜、9はスリーホール、10は上層配線、1qは
上層接地配線、1fは上層電源配線、11は帯状N型領
域、12は帯状接地電極、12′は下層の接地配線、1
3はボンディング・パッドを示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半絶縁性若しくは絶縁性の基板上に形成された複数軸の
    半導体素子若しくは半導体機能回路間に、接地されたオ
    ーミック電極が配設されてなることを特徴とする半導体
    集積回路装置。
JP15267081A 1981-09-26 1981-09-26 半導体集積回路装置 Pending JPS5853845A (ja)

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