JPS5944871A - 絶縁ゲ−ト電界効果トランジスタ - Google Patents
絶縁ゲ−ト電界効果トランジスタInfo
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- JPS5944871A JPS5944871A JP15543082A JP15543082A JPS5944871A JP S5944871 A JPS5944871 A JP S5944871A JP 15543082 A JP15543082 A JP 15543082A JP 15543082 A JP15543082 A JP 15543082A JP S5944871 A JPS5944871 A JP S5944871A
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- Japan
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- type gallium
- epitaxial layer
- layer
- aluminum
- gallium arsenide
- Prior art date
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- Pending
Links
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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
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
Landscapes
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
不発明に絶縁ゲート電界効果トランジスタ（以下、ＭＯ
ＳＦＥＴと記す）に関するもので、と９わけ、超高速動
作が可能な縦形ＭＯ３ＦＥＴに関する。
ＳＦＥＴと記す）に関するもので、と９わけ、超高速動
作が可能な縦形ＭＯ３ＦＥＴに関する。
従来例の構成とその問題点
モジコレ−ジョン・ドーピングさ几たｎ 形ＧａＡｓと
ｎ形ＡｌｚＧａ１−ｘＡｓ の同形へテロ接合界面にお
ける電子移動度が低温（＝７７°Ｋ）で極めて大きくな
ることば良く知ら几ている。このペテロ接合をチャネル
に用いたショットキ・ゲートや絶縁ゲートの電界効果ト
ランジスタば丁でに開発さ扛ている。このような高移動
度デバイスは当然、高速動作が可能であるが、さらに高
速化を図るためにはチャネル長を短かく′ｊｆ′Ｌは良
い。一方、大電力化を図るためには、高密度化を図扛は
良い０したし、従来チャネル長が短刀）くかつ大電力化
が可能な絶縁ゲー）ＭＯ３ＦＥＴＵ実現さ扛ていなかっ
た。
ｎ形ＡｌｚＧａ１−ｘＡｓ の同形へテロ接合界面にお
ける電子移動度が低温（＝７７°Ｋ）で極めて大きくな
ることば良く知ら几ている。このペテロ接合をチャネル
に用いたショットキ・ゲートや絶縁ゲートの電界効果ト
ランジスタば丁でに開発さ扛ている。このような高移動
度デバイスは当然、高速動作が可能であるが、さらに高
速化を図るためにはチャネル長を短かく′ｊｆ′Ｌは良
い。一方、大電力化を図るためには、高密度化を図扛は
良い０したし、従来チャネル長が短刀）くかつ大電力化
が可能な絶縁ゲー）ＭＯ３ＦＥＴＵ実現さ扛ていなかっ
た。
発明の目的
不発明の目的は、短チヤネル長化と大電力化が容易な縦
形の高移動度半導体デバイスの新しい構造を提案するこ
とである。
形の高移動度半導体デバイスの新しい構造を提案するこ
とである。
発明の構成
すなわち、不発明の絶縁ゲート電界効果トランジスタは
、高濃度ｎ型砒化ガリウム基板上にｎ型砒化ガリウムエ
ピタキシャル層が形成さｎ、前記ｎ型砒化ガリウムエピ
タキシャル層を貫通した開孔部が形成さ几て、前記開孔
部の表面に、高濃度ｎ型ガリウム・アルミニウム・砒素
エピタキシャル層が形成さ几、前記ｎ型砒化ガリウムエ
ピタキシャル層と前記ｎ型ガリウム・アルミニウム・砒
素層とのへテロ接合界面をチャンネルとして用いるもの
である。
、高濃度ｎ型砒化ガリウム基板上にｎ型砒化ガリウムエ
ピタキシャル層が形成さｎ、前記ｎ型砒化ガリウムエピ
タキシャル層を貫通した開孔部が形成さ几て、前記開孔
部の表面に、高濃度ｎ型ガリウム・アルミニウム・砒素
エピタキシャル層が形成さ几、前記ｎ型砒化ガリウムエ
ピタキシャル層と前記ｎ型ガリウム・アルミニウム・砒
素層とのへテロ接合界面をチャンネルとして用いるもの
である。
実施例の説明
以下に不発明の詳細について、実施例を用いて説明する
。
。
図に、不発明の一実施例の高移動度縦形 −ＭＯＳＦＥ
Ｔの構造断面図を示す。
Ｔの構造断面図を示す。
（１００）面ヲ肩する高濃度ｎ型ＧａＡｓ基板１１（比
抵抗ｐ ＝ Ｏ−０１膜ｃｍ ）上に０．６１１７７２
〜１．０ μ７７２厚の低濃度ｎ型ＧａＡｓ層１２を通
常の分子線エピタキシャル法（以下ＭＢＥ法と記す）に
より成長させる。なお、ｎ型ＧａＡｓ層１２の不純物濃
度ｒＪ、１０１５ｃｍ”−’以下にする必要がある。
抵抗ｐ ＝ Ｏ−０１膜ｃｍ ）上に０．６１１７７２
〜１．０ μ７７２厚の低濃度ｎ型ＧａＡｓ層１２を通
常の分子線エピタキシャル法（以下ＭＢＥ法と記す）に
より成長させる。なお、ｎ型ＧａＡｓ層１２の不純物濃
度ｒＪ、１０１５ｃｍ”−’以下にする必要がある。
次に、ゲート部分となる場所のｎ型ＧａＡｓ層１２を異
方性エツチング法を用いて除去する。この場合、一般に
１（１１１）面がエツチング側面に表次に、高濃度（不
純物濃度と１０ ｃｍ ）のｎ形人１ｘＧｌ！Ｌ１．
４ＡＳ層１３をＭＢＫ法を用いてエピタキシャル成長さ
せる。この時の膜厚ば２００人〜１ｏＯ〇への範囲に選
び、この膜厚によりＭＯＳＦＥＴの閾値電圧を変化させ
ろ。また、このｎ形Ａ］４Ｇａ１−１Ａｓ層１３ｔｒｉ
ｎ形ＧａＡｓ層１２とのへテロ接合界面におけるキャリ
ア（電子）を供給する役目を果す。乙の後、厚さ１００
０人のゲート酸化膜１４と厚さ３０００人のモリブデン
膜のゲート電極１５を形成し、ゲート領域だけを残丁工
うに、通常のフｉト・リソグラフィ法を用いてエツチン
グ除去する〇 次に、このゲート電極１５をマスクにして、イオン注入
法に、！：リセレンをイオン注入（注入量−１×１０１
５ドーズ、加速電圧−１００ＫｅＶ）ｊ、、熱処理を行
い、自己整合形の高濃度ｎ型層１６を形成する。この時
、ｎ型層１６はガリウム・アルミ・砒素層１３を貫通す
る工９に注入加速電圧を制（財）するＯ 次に層間絶縁膜としてＣＶＤ法を用いて成長した５ｉ０
２又は５ｉ５Ｎ４膜を、基板表面全体に被設する。
方性エツチング法を用いて除去する。この場合、一般に
１（１１１）面がエツチング側面に表次に、高濃度（不
純物濃度と１０ ｃｍ ）のｎ形人１ｘＧｌ！Ｌ１．
４ＡＳ層１３をＭＢＫ法を用いてエピタキシャル成長さ
せる。この時の膜厚ば２００人〜１ｏＯ〇への範囲に選
び、この膜厚によりＭＯＳＦＥＴの閾値電圧を変化させ
ろ。また、このｎ形Ａ］４Ｇａ１−１Ａｓ層１３ｔｒｉ
ｎ形ＧａＡｓ層１２とのへテロ接合界面におけるキャリ
ア（電子）を供給する役目を果す。乙の後、厚さ１００
０人のゲート酸化膜１４と厚さ３０００人のモリブデン
膜のゲート電極１５を形成し、ゲート領域だけを残丁工
うに、通常のフｉト・リソグラフィ法を用いてエツチン
グ除去する〇 次に、このゲート電極１５をマスクにして、イオン注入
法に、！：リセレンをイオン注入（注入量−１×１０１
５ドーズ、加速電圧−１００ＫｅＶ）ｊ、、熱処理を行
い、自己整合形の高濃度ｎ型層１６を形成する。この時
、ｎ型層１６はガリウム・アルミ・砒素層１３を貫通す
る工９に注入加速電圧を制（財）するＯ 次に層間絶縁膜としてＣＶＤ法を用いて成長した５ｉ０
２又は５ｉ５Ｎ４膜を、基板表面全体に被設する。
不実施例でに、６０００Ａ厚のＳｉ３Ｎ４膜１７を用い
た。最後に、ソース領域を形成しているｎ膨拡散層１６
土のＳｉ ５Ｎ ４膜を開孔しＡｕ −Ｇｅ合金を蒸着
、熱処理を行いオーミック電極１８を形成する。
た。最後に、ソース領域を形成しているｎ膨拡散層１６
土のＳｉ ５Ｎ ４膜を開孔しＡｕ −Ｇｅ合金を蒸着
、熱処理を行いオーミック電極１８を形成する。
以上の縦形ＭＯ８ＦＥＴｇ高濃度ｎ型ガリウム基板１１
上ｖｃｎ型砒化ガリウムエピタキシャル層１２が形成さ
ｆている。また前記ｎ型砒化ガリウムエピタキシャル層
１２を貫通した開孔部が形成さｎて、前記開孔部の表面
に、高濃度ｎ型ガリウム・アルミ・砒素エピタキシャル
層１３が形成さｎている。そして前記ｎ型砒化ガリウム
エピタキシャル層１２と前記ｎ型ガリウム・アルミニウ
ム・砒素層１３とのへテロ接合界面をチャンネルとして
用いるものでちる。
上ｖｃｎ型砒化ガリウムエピタキシャル層１２が形成さ
ｆている。また前記ｎ型砒化ガリウムエピタキシャル層
１２を貫通した開孔部が形成さｎて、前記開孔部の表面
に、高濃度ｎ型ガリウム・アルミ・砒素エピタキシャル
層１３が形成さｎている。そして前記ｎ型砒化ガリウム
エピタキシャル層１２と前記ｎ型ガリウム・アルミニウ
ム・砒素層１３とのへテロ接合界面をチャンネルとして
用いるものでちる。
以上の工９にして作製した縦形ＭＯ８ＦＥＴに、チャネ
ル長がｎ形ＧａＡｓ層１２の膜厚により決定さｎ短チヤ
ネル長化（１μｍ以下）が容易であるという特長を有し
ている。また、縦形構造であるため、単位面積当りのゲ
ート占有面積が犬きく、ゲート幅を大さくすることかで
さる。したがって大電力化が容易である。
ル長がｎ形ＧａＡｓ層１２の膜厚により決定さｎ短チヤ
ネル長化（１μｍ以下）が容易であるという特長を有し
ている。また、縦形構造であるため、単位面積当りのゲ
ート占有面積が犬きく、ゲート幅を大さくすることかで
さる。したがって大電力化が容易である。
発明の詳細
な説明したように不発明の絶縁ゲート電界効果トランジ
スタは短チヤネル化および大電力化が容易であシ、工業
上の利用価値が高い。
スタは短チヤネル化および大電力化が容易であシ、工業
上の利用価値が高い。
図は不発明の実施例の絶縁ゲート電界効果トランジスタ
の断面図を示す。 １１・・・・・・高濃度ｎ形ＧａＡｓ基板、１２・・・
・・・低濃度ｎ形叙紘エピタキシャル層、１３・・・・
・・高濃度ｎ形ガリウム・アルミ・砒素エピタキシャル
層、１４・・・・・・ゲート酸化膜、１５・・・・・・
ゲート電極、１６°゛・・・・高濃度ｎ影領域、１７・
・・・・・層間絶縁膜、１Ｂ・・・・・・オーミック電
極。
の断面図を示す。 １１・・・・・・高濃度ｎ形ＧａＡｓ基板、１２・・・
・・・低濃度ｎ形叙紘エピタキシャル層、１３・・・・
・・高濃度ｎ形ガリウム・アルミ・砒素エピタキシャル
層、１４・・・・・・ゲート酸化膜、１５・・・・・・
ゲート電極、１６°゛・・・・高濃度ｎ影領域、１７・
・・・・・層間絶縁膜、１Ｂ・・・・・・オーミック電
極。
Claims (1)
- 高濃度ｎ型砒化ガリウム基板上にｎ型砒化ガリウムエピ
タキシャル層が形成さ几、前記ｎ型砒化ガリウムエピタ
キシャル層を貫通した開孔部が形成さ扛て、前記開孔部
の表面に、高濃度ｎ型ガリウム・アルミニウム・砒素エ
ピタキシャル層が形成さｎ、前記ｎ型砒化ガリウムエピ
タキシャル層と前記ｎ 型ガリウム・アルミニウム・砒
素層とのへテロ接合界面をチャンネルとして用いる絶縁
ゲート電界効果トランジスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15543082A JPS5944871A (ja) | 1982-09-06 | 1982-09-06 | 絶縁ゲ−ト電界効果トランジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15543082A JPS5944871A (ja) | 1982-09-06 | 1982-09-06 | 絶縁ゲ−ト電界効果トランジスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5944871A true JPS5944871A (ja) | 1984-03-13 |
Family
ID=15605840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15543082A Pending JPS5944871A (ja) | 1982-09-06 | 1982-09-06 | 絶縁ゲ−ト電界効果トランジスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5944871A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4824804A (en) * | 1986-08-15 | 1989-04-25 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Method of making vertical enhancement-mode group III-V compound MISFETS |
| CN102790056A (zh) * | 2012-08-13 | 2012-11-21 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板及其制作方法、goa单元制作方法及显示装置 |
-
1982
- 1982-09-06 JP JP15543082A patent/JPS5944871A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4824804A (en) * | 1986-08-15 | 1989-04-25 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Method of making vertical enhancement-mode group III-V compound MISFETS |
| CN102790056A (zh) * | 2012-08-13 | 2012-11-21 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板及其制作方法、goa单元制作方法及显示装置 |
| CN102790056B (zh) * | 2012-08-13 | 2014-12-10 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板及其制作方法、goa单元制作方法及显示装置 |
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