JPS59161836A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPS59161836A JPS59161836A JP58036151A JP3615183A JPS59161836A JP S59161836 A JPS59161836 A JP S59161836A JP 58036151 A JP58036151 A JP 58036151A JP 3615183 A JP3615183 A JP 3615183A JP S59161836 A JPS59161836 A JP S59161836A
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- JP
- Japan
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- substrate
- layer
- electrodes
- groove
- schottky
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture 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
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/76—Making of isolation regions between components
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Element Separation (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】
(イ)産業上の利用分野
本発明は化合物半導体基板上に複数の半導体素子を設け
る構成の集積型半導体装置に関する。
る構成の集積型半導体装置に関する。
(ロ)従来技術
周波数変換や位相変軸には従来がらGaAs等の化合物
半導体材料を用いたショットキー接合ダイオードが使用
されている。この場合ダイオードに印加される局部発振
用ピーク電圧はダイオードのショットキー接合部に形成
される拡散電位(0,6〜O,SV)以下でなりれはな
ら々い。従って上記ピーク電圧を増加する方法として該
ショットキー接合ダイオードを′66個直列に接続する
必要があった。第1図に化合物半導体基板上に直列に接
続した2個のVi!ットキー接合ダイオードを形成した
従来の集積型高周波ダイオードを示す。同図に於いて、
(])はGaAs等の化合物半導体材料よシなる基板、
(2)はこの基板fl)最上部に形成された動作層とな
るn型不純物層、(3)はこのn型不純物層(2)直下
に設けられた高濃度のn十十型不純物層、(4)は2個
のダイオードを分離するために上記n型不純物N(2)
及びn+十?不純物層(3)をテーパ状に除去して形成
した分離領域、(5)(6)は上記n型不純物層(2)
とショットキー接合を形成するよう基板(1)表面に設
けられたショットキー電極、+6161は基板+11表
面からn型不純物層(2)を突き抜けてn十+型不純物
NI+31に接するように設けられたオーミック電極、
(71Fi上記電極+51 +51(81(6)部具外
の基板表面をbうS +02 、 S i 8N4
等の絶縁膜、(81(81は外部との接続を採るだめの
ビームリード端子、(9)は上記ショットキー電極(5
)とオーミック電極(6)とを接続する配線金属で、上
記分離gjI域(4)上を通って配線されている。
半導体材料を用いたショットキー接合ダイオードが使用
されている。この場合ダイオードに印加される局部発振
用ピーク電圧はダイオードのショットキー接合部に形成
される拡散電位(0,6〜O,SV)以下でなりれはな
ら々い。従って上記ピーク電圧を増加する方法として該
ショットキー接合ダイオードを′66個直列に接続する
必要があった。第1図に化合物半導体基板上に直列に接
続した2個のVi!ットキー接合ダイオードを形成した
従来の集積型高周波ダイオードを示す。同図に於いて、
(])はGaAs等の化合物半導体材料よシなる基板、
(2)はこの基板fl)最上部に形成された動作層とな
るn型不純物層、(3)はこのn型不純物層(2)直下
に設けられた高濃度のn十十型不純物層、(4)は2個
のダイオードを分離するために上記n型不純物N(2)
及びn+十?不純物層(3)をテーパ状に除去して形成
した分離領域、(5)(6)は上記n型不純物層(2)
とショットキー接合を形成するよう基板(1)表面に設
けられたショットキー電極、+6161は基板+11表
面からn型不純物層(2)を突き抜けてn十+型不純物
NI+31に接するように設けられたオーミック電極、
(71Fi上記電極+51 +51(81(6)部具外
の基板表面をbうS +02 、 S i 8N4
等の絶縁膜、(81(81は外部との接続を採るだめの
ビームリード端子、(9)は上記ショットキー電極(5
)とオーミック電極(6)とを接続する配線金属で、上
記分離gjI域(4)上を通って配線されている。
ところがこのような構造の集積空高周波ダイオードでは
素子分離領域(4)は絶縁膜(7)を介して基板(1)
上に形成される配#(9)の断線を防止するため、テー
パ状に形成されているので、n+十梨型不純物層+31
低担抗化のためこの層厚を厚くすると、この分離領域(
4)も大きくなり小型集積化の妨けになっていた。また
、ビームリード端子(8)や配線(9)が積が大きく、
寄生容量が大きかった。このため従来の集積争高周波タ
イオードでは集極度を高くすると動作周波数か低下する
と云う問題があった。
素子分離領域(4)は絶縁膜(7)を介して基板(1)
上に形成される配#(9)の断線を防止するため、テー
パ状に形成されているので、n+十梨型不純物層+31
低担抗化のためこの層厚を厚くすると、この分離領域(
4)も大きくなり小型集積化の妨けになっていた。また
、ビームリード端子(8)や配線(9)が積が大きく、
寄生容量が大きかった。このため従来の集積争高周波タ
イオードでは集極度を高くすると動作周波数か低下する
と云う問題があった。
(/1 発明の目的
本発明はこのような点に鑑みて為されたものことを目的
とする。
とする。
に)発明の構成
本発明は基板表面に被数の素子領域を設けるために形成
された高濃度不純物層下にまで達する側面が垂直な分離
溝と、この分離溝を含む基板全面に絶縁膜として設けら
れた高分子系樹脂と、で構成される。
された高濃度不純物層下にまで達する側面が垂直な分離
溝と、この分離溝を含む基板全面に絶縁膜として設けら
れた高分子系樹脂と、で構成される。
(ホ)実施例
第2図は本発明半導体装置の構造を集積型高箇波ダイオ
ードに適用したときの断面図であって、961図と同一
部分には同−図番が付しである。同図において、基板f
l)はG a A s等の化合物半導体結晶で形成され
ており、動作層となるn型不純物層(2+Vil 50
0,200 OABでP、As等の不純物か1〜2.5
X 1017cm−8導入され、n十十型不純物層(
3)は膜厚5〜8μmで、上記と同様KP、As等の不
純物が3〜7 X l 018cm−8導入されている
。″また、ショットキー電極(5)+5+はTi9P
t r A uを積層して設けられており、オーミック
電極(61(61はAuI!:Geの合金及びNiを積
層形成して設けたものであシ、その上面にAuJ金層(
図示せず)が設けられている。(10)はショットキー
接合ダイオードを設けた素子領域(+ 11 (Ilを
区画するために基板(1)表面からn++型不純物層(
3)下までとのn++型不純物層(3)を分断するよう
に形成された分離溝であって、その側面は基板10表面
に対して垂直になっているう(+2+は基板+11上面
に絶縁膜として設けられた誘電率の低いポリイミド等の
高分子糸檎脂を示し、この高分子系樹脂02Jは上記分
離溝(10)内にも導入され、この分離溝00)による
素子分離をより!実なものにしている。またθ鴇103
1・・・は高分子系樹脂021に穿たれたコンタクトホ
ールであって、このホールa騰Q3i・・・を介して上
記電極(51(5j(6i[slを7 t * P t
、A uを積層形成して設けたビームリード端子17
171 、配k(8)と接続するわ、造になっている。
ードに適用したときの断面図であって、961図と同一
部分には同−図番が付しである。同図において、基板f
l)はG a A s等の化合物半導体結晶で形成され
ており、動作層となるn型不純物層(2+Vil 50
0,200 OABでP、As等の不純物か1〜2.5
X 1017cm−8導入され、n十十型不純物層(
3)は膜厚5〜8μmで、上記と同様KP、As等の不
純物が3〜7 X l 018cm−8導入されている
。″また、ショットキー電極(5)+5+はTi9P
t r A uを積層して設けられており、オーミック
電極(61(61はAuI!:Geの合金及びNiを積
層形成して設けたものであシ、その上面にAuJ金層(
図示せず)が設けられている。(10)はショットキー
接合ダイオードを設けた素子領域(+ 11 (Ilを
区画するために基板(1)表面からn++型不純物層(
3)下までとのn++型不純物層(3)を分断するよう
に形成された分離溝であって、その側面は基板10表面
に対して垂直になっているう(+2+は基板+11上面
に絶縁膜として設けられた誘電率の低いポリイミド等の
高分子糸檎脂を示し、この高分子系樹脂02Jは上記分
離溝(10)内にも導入され、この分離溝00)による
素子分離をより!実なものにしている。またθ鴇103
1・・・は高分子系樹脂021に穿たれたコンタクトホ
ールであって、このホールa騰Q3i・・・を介して上
記電極(51(5j(6i[slを7 t * P t
、A uを積層形成して設けたビームリード端子17
171 、配k(8)と接続するわ、造になっている。
続いて、第2図に示した本発明構造の集積型高周波ダイ
オードの製造工程を第3図乃至第6図を用いて説明する
。ます、GaAs結晶041上に従来の連続エピタキシ
ャル成長法を施して3〜7X1018cm−8の不純物
濃度で抵抗率lXl0’Ω。
オードの製造工程を第3図乃至第6図を用いて説明する
。ます、GaAs結晶041上に従来の連続エピタキシ
ャル成長法を施して3〜7X1018cm−8の不純物
濃度で抵抗率lXl0’Ω。
Cm+膜厚5〜8μmのn++型不純物層(3)と、不
純物濃度1〜2.5 X 1017cm−’!膜厚15
00〜2000Aの動作層となるn型不純物層(2)を
設けてGaAs基板(1)を形成し、続いて、基板+1
1表面にメサエッチング及びリフトオフ技術を用いて上
記n++ q不純物層(3)に接するAuGe合金及び
へiの2層から成るオーミック電&+61 (61を設
け、さらに該オーミック電極f61+61上にAIA鍍
金層θ5+(+5+を堆積した後、基板+11全面にT
i、Pt、Auを順に1O−7Torrの条件下で蒸着
してショットキー金属を形成し、フォトエツチング技術
を用いて所望形状のショットキー電極(5)を形成する
(第3図)。その後、基板it)全面にヌバタリング法
によシS i02膜0ラノを5000A厚程度設はフォ
トエツチング技術を用いてこの5i02i(ILH・の
所望箇所に巾2μ程度の孔Uを穿設し、このS +02
膜(167をマスクとしてフロン糸カスによるリアクテ
ィブプラズマエツチングを用いてn+十型不純物m(3
1下にまで達する分離溝(lO)を垂直にエツチング形
成する(第4図)。上記S i02膜α6)除去後、基
板(1)全面に高分子系樹脂例えばポリイミドの溶液を
メビンナ塗布して約150〜200℃で30分間熱処丹
をする工程を3展繰ジ返すことによ#)誤−一手 05μ厚で6μ厚程度のポリイミド等の高さ系樹脂02
ノを形成し、七の後、フォトエツチング技術にて電極+
51+51+61+61上の高分子系樹脂(12)を除
去してコンタクトホーρθ4θ3ノ・・・を設ける。(
第5図)。次に高分子系樹脂(12+上にTi、Pt、
Auを積層形成し、Auの選択鍍金技術にてビームリー
ド端子(81[8+及び配線(9]を形成する(第6図
)。最後Kffi板fil及び高分子系樹脂(121を
パックエツチングして第2図の集積型高周波ダイオード
を完成する。
純物濃度1〜2.5 X 1017cm−’!膜厚15
00〜2000Aの動作層となるn型不純物層(2)を
設けてGaAs基板(1)を形成し、続いて、基板+1
1表面にメサエッチング及びリフトオフ技術を用いて上
記n++ q不純物層(3)に接するAuGe合金及び
へiの2層から成るオーミック電&+61 (61を設
け、さらに該オーミック電極f61+61上にAIA鍍
金層θ5+(+5+を堆積した後、基板+11全面にT
i、Pt、Auを順に1O−7Torrの条件下で蒸着
してショットキー金属を形成し、フォトエツチング技術
を用いて所望形状のショットキー電極(5)を形成する
(第3図)。その後、基板it)全面にヌバタリング法
によシS i02膜0ラノを5000A厚程度設はフォ
トエツチング技術を用いてこの5i02i(ILH・の
所望箇所に巾2μ程度の孔Uを穿設し、このS +02
膜(167をマスクとしてフロン糸カスによるリアクテ
ィブプラズマエツチングを用いてn+十型不純物m(3
1下にまで達する分離溝(lO)を垂直にエツチング形
成する(第4図)。上記S i02膜α6)除去後、基
板(1)全面に高分子系樹脂例えばポリイミドの溶液を
メビンナ塗布して約150〜200℃で30分間熱処丹
をする工程を3展繰ジ返すことによ#)誤−一手 05μ厚で6μ厚程度のポリイミド等の高さ系樹脂02
ノを形成し、七の後、フォトエツチング技術にて電極+
51+51+61+61上の高分子系樹脂(12)を除
去してコンタクトホーρθ4θ3ノ・・・を設ける。(
第5図)。次に高分子系樹脂(12+上にTi、Pt、
Auを積層形成し、Auの選択鍍金技術にてビームリー
ド端子(81[8+及び配線(9]を形成する(第6図
)。最後Kffi板fil及び高分子系樹脂(121を
パックエツチングして第2図の集積型高周波ダイオード
を完成する。
尚、本実施例では化合物半導体材料としてGaAsを用
いたが、これはその他の化合物半導体材料、例えはGa
AlAs、InAs、Ir、p等を用いていても本発明
は実施される。また、本実施例では集積型高周波ダイオ
ードについて説明したがこれは例えはトランジスタ等の
他の半導体素子を用いることも考えられる。
いたが、これはその他の化合物半導体材料、例えはGa
AlAs、InAs、Ir、p等を用いていても本発明
は実施される。また、本実施例では集積型高周波ダイオ
ードについて説明したがこれは例えはトランジスタ等の
他の半導体素子を用いることも考えられる。
(へ)発明の効果
以上述べた如く本発明半導体装置は基板表面に検数の素
子領域を区画するために形成されたn1不純物層下キに
まで達する側面が垂直な分離溝を形成し、この溝を含む
基板全面に高分子系樹脂を絶縁膜として設けた構成であ
るので、素子分離をするために要する基板上の面積がn
型不純物層の厚さに拘らず少くてすみn+十梨型不純
物層抵抗低下のためとの層厚を厚くしても集積型半導体
装置の小型化を図ることが出来る。また、従来のように
基板上面がテーパ状にエツチングされた素子分離のため
の領域が無くなり配線と不純物層の対向箇所が少くなり
、しかも絶縁膜か高分子系樹脂で形成されているので、
絶縁膜の膜厚を厚くすることが可能となシ配線と不純物
層間の寄生容量も減少し、集稙卆高周波ダイオードの構
造に用いて動作馬波数の低下を防ぐことが出来る。
子領域を区画するために形成されたn1不純物層下キに
まで達する側面が垂直な分離溝を形成し、この溝を含む
基板全面に高分子系樹脂を絶縁膜として設けた構成であ
るので、素子分離をするために要する基板上の面積がn
型不純物層の厚さに拘らず少くてすみn+十梨型不純
物層抵抗低下のためとの層厚を厚くしても集積型半導体
装置の小型化を図ることが出来る。また、従来のように
基板上面がテーパ状にエツチングされた素子分離のため
の領域が無くなり配線と不純物層の対向箇所が少くなり
、しかも絶縁膜か高分子系樹脂で形成されているので、
絶縁膜の膜厚を厚くすることが可能となシ配線と不純物
層間の寄生容量も減少し、集稙卆高周波ダイオードの構
造に用いて動作馬波数の低下を防ぐことが出来る。
第1図は従来の集積型高周波ダイオードの断面積型高周
波ダイオードの製造工程を示した断面図である。 il+・・・基板、(2)・・・動作層、(3)・・・
n+十梨型不純物層+51(61・・・ショットキー電
極、+61+61・・・オーミック電極、+81 +8
1・・・ビームリード端子、(9)・・・配線、(10
)・・・分離溝、’il+(+1)・・・素子領域、α
2j・・・高分子系樹脂、α3j (131・・・コン
タクトホーμ。
波ダイオードの製造工程を示した断面図である。 il+・・・基板、(2)・・・動作層、(3)・・・
n+十梨型不純物層+51(61・・・ショットキー電
極、+61+61・・・オーミック電極、+81 +8
1・・・ビームリード端子、(9)・・・配線、(10
)・・・分離溝、’il+(+1)・・・素子領域、α
2j・・・高分子系樹脂、α3j (131・・・コン
タクトホーμ。
Claims (1)
- (1) 半導体基板上にショットキー接合を鳴する半
導体素子を複数個設ける構成の集積型半導体装すにおい
て、基板最上部に設けられた動作層さ、この動作層直下
に形成された高濃度不純物層と、上記動作層表面に設け
られた検数のショットキー電極々、上記動作層を突き抜
けて高濃度不純物層に接するように設けられた複数のオ
ーミック電極と、上記、基板表面にショットキー接合を
有する半導体素子を区画して複数の素子領域を設けるた
めに形成された上記高濃度不純物層下にまで達する側面
が垂直な分離溝と、この分離溝を含む基板全面に絶縁膜
として設けられた高分子系樹脂と、上記基板上の電極形
成箇所の高分子系樹脂を除去して形成したコンタクトホ
ールと、上記電極同志を所望状態に接続するように上記
高分子系樹脂上に設けられた配線と、から成ることを特
徴とした半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58036151A JPS59161836A (ja) | 1983-03-04 | 1983-03-04 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58036151A JPS59161836A (ja) | 1983-03-04 | 1983-03-04 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59161836A true JPS59161836A (ja) | 1984-09-12 |
Family
ID=12461778
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58036151A Pending JPS59161836A (ja) | 1983-03-04 | 1983-03-04 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59161836A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61214466A (ja) * | 1985-03-19 | 1986-09-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体装置 |
US5012313A (en) * | 1987-12-28 | 1991-04-30 | Fuji Electric Co., Ltd. | Insulated gate semiconductor device |
EP1309012A3 (en) * | 2001-10-31 | 2005-04-20 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Integrated Schottky barrier diode and manufacturing method thereof |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5221781A (en) * | 1975-08-12 | 1977-02-18 | Nec Corp | Semiconductor unit producing system |
JPS5255877A (en) * | 1975-11-01 | 1977-05-07 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device |
JPS58155738A (ja) * | 1982-03-11 | 1983-09-16 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体集積回路およびその製造方法 |
-
1983
- 1983-03-04 JP JP58036151A patent/JPS59161836A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5221781A (en) * | 1975-08-12 | 1977-02-18 | Nec Corp | Semiconductor unit producing system |
JPS5255877A (en) * | 1975-11-01 | 1977-05-07 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device |
JPS58155738A (ja) * | 1982-03-11 | 1983-09-16 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体集積回路およびその製造方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61214466A (ja) * | 1985-03-19 | 1986-09-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体装置 |
US5012313A (en) * | 1987-12-28 | 1991-04-30 | Fuji Electric Co., Ltd. | Insulated gate semiconductor device |
EP1309012A3 (en) * | 2001-10-31 | 2005-04-20 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Integrated Schottky barrier diode and manufacturing method thereof |
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