JPS6032367A - 電界効果トランジスタの製造方法 - Google Patents
電界効果トランジスタの製造方法Info
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- JPS6032367A JPS6032367A JP14300483A JP14300483A JPS6032367A JP S6032367 A JPS6032367 A JP S6032367A JP 14300483 A JP14300483 A JP 14300483A JP 14300483 A JP14300483 A JP 14300483A JP S6032367 A JPS6032367 A JP S6032367A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- 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
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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
本発明は電界効果トランジスタの製造方法に関するもの
である0 一色し 従来の構成とその問題点 G a A sを基板として用いたショットキノくリヤ
ゲート型電界効果トランジスタ(以下SBC,−FET
と略す)を例にとると、高周波帯に於けるトランジスタ
、高速デジタル回路等の集積回路の回路素子に用いられ
る。
である0 一色し 従来の構成とその問題点 G a A sを基板として用いたショットキノくリヤ
ゲート型電界効果トランジスタ(以下SBC,−FET
と略す)を例にとると、高周波帯に於けるトランジスタ
、高速デジタル回路等の集積回路の回路素子に用いられ
る。
集積回路に用いられる5BG−FETの基本構造の従来
例の断面構造を第1図aに、平面図を第1図すに示す。
例の断面構造を第1図aに、平面図を第1図すに示す。
半絶縁性G a A s基板1にイオン注入法を用いて
キャリヤ濃度10 ” ’t:m−5.厚み0.21J
m程度のn型導電層からなる能動層2を所望の領域に形
成し、能動層2表面にソース3.ドレイン4となる非整
流性電極、ゲート5となるショットキ接触を設置した形
になっている。集積回路に用いる5BG−FETの特性
として、所望のしきい値電圧(以下■thと略す)とド
レイン電流(以下”DSと略す)が要望される。特に高
速、低消費電力として注目されているGaAs E/D
型集型口積回路:エンノーンスメン型FET (以下E
−FETと略す)、D:デプレノション型FET (以
下D−FETと略す))では、vthとよりsの精密な
制御が高速化。
キャリヤ濃度10 ” ’t:m−5.厚み0.21J
m程度のn型導電層からなる能動層2を所望の領域に形
成し、能動層2表面にソース3.ドレイン4となる非整
流性電極、ゲート5となるショットキ接触を設置した形
になっている。集積回路に用いる5BG−FETの特性
として、所望のしきい値電圧(以下■thと略す)とド
レイン電流(以下”DSと略す)が要望される。特に高
速、低消費電力として注目されているGaAs E/D
型集型口積回路:エンノーンスメン型FET (以下E
−FETと略す)、D:デプレノション型FET (以
下D−FETと略す))では、vthとよりsの精密な
制御が高速化。
低消費電力化のために主要である。vthは能動層のキ
ャリヤ濃度、厚みで決められ、IDSは能動層のキャリ
ヤ濃度、厚み、移動度、ゲート長、ゲート中で決められ
る。GaAsE/D型集積回路に分集積回路−FETと
D−FETを形成する能動層のキャリヤ濃度及び厚みを
異ならしめることにより、所望のvthを得ようとして
いる。
ャリヤ濃度、厚みで決められ、IDSは能動層のキャリ
ヤ濃度、厚み、移動度、ゲート長、ゲート中で決められ
る。GaAsE/D型集積回路に分集積回路−FETと
D−FETを形成する能動層のキャリヤ濃度及び厚みを
異ならしめることにより、所望のvthを得ようとして
いる。
移動度を一定とするとIDsはvthによって決められ
る。しかしながらキャリヤ濃度、厚みの制御が困難なた
め、E−FETのvthを所望の値にすると、D−FE
Tのvthが所望の値とならない。
る。しかしながらキャリヤ濃度、厚みの制御が困難なた
め、E−FETのvthを所望の値にすると、D−FE
Tのvthが所望の値とならない。
そのため所望のIDsが得られない。又能動層の移のI
DSが得られない。GaAsE/T)型集積回路に於て
は、E−FET 、D−FETのそれぞれのID5O比
を所望の値にすることが肝要であるが、上記の理由によ
り所望のよりSを得るのが困難である。
DSが得られない。GaAsE/T)型集積回路に於て
は、E−FET 、D−FETのそれぞれのID5O比
を所望の値にすることが肝要であるが、上記の理由によ
り所望のよりSを得るのが困難である。
発明の目的
本発明は上記の様な従来の問題に鑑み、FETのドレイ
ン電流を制御する新しい製造方法を提供することを目的
とする。
ン電流を制御する新しい製造方法を提供することを目的
とする。
発明の構成
本発明は電界効果トランジスタの製造方法に於てドレイ
ン電流を制御するため、能動層の一部をイオン注入法を
用いて不活性化せしめることによりゲート中を短縮し所
望のゲート中にする電界効果トランジスタの製造方法を
提供するものである。
ン電流を制御するため、能動層の一部をイオン注入法を
用いて不活性化せしめることによりゲート中を短縮し所
望のゲート中にする電界効果トランジスタの製造方法を
提供するものである。
実施例の説明
E/D型G a A s集積回路の製造法を例に説明す
る。
る。
第2図は本発明の一実施例の工程の断面図、第3図は同
工程の平面図である。
工程の平面図である。
半絶縁性G a A s基板11に適当なイオン注入用
マスクを用い、選択イオン注入法を用いて、D −FE
Tの活性領域12.E−FETの活性領域13゜ソース
領域14.ドレイン領域15を形成する。
マスクを用い、選択イオン注入法を用いて、D −FE
Tの活性領域12.E−FETの活性領域13゜ソース
領域14.ドレイン領域15を形成する。
イオン注入条件は、注人種としてSiを用い、E−FE
Tは100KeVで4 X 1012.−2. D −
F ETは150 KeVで5 X 1012cm−2
,ソース、ドレイン領域は150KeVで10”cm−
2テある(第2図a。
Tは100KeVで4 X 1012.−2. D −
F ETは150 KeVで5 X 1012cm−2
,ソース、ドレイン領域は150KeVで10”cm−
2テある(第2図a。
第3図a)。
通常の写真食刻法及び金属のリフトオフ法を用い、ソー
ス電極16.ドレイン電極17.ゲート電極18を形成
する(第2図す、第3図b)。ソース、ドレイン電極と
してはA u −G e用い、ゲート電極としてP t
−T i −A uを用いた。ゲート長は1 pm
テグート巾はD−FETで10μm、E−FETで20
μmである。D−FETの”th ”−1,5V 、E
−FETはV (h= −0、T V なノテ400℃
で熱処理し、ptを埋め込みvthを調節し、D−FE
TをVth= −0,5V 、E F E TをVth
= 0.2 Vとした。このときのドレイン電流IDB
11−1D −F E Tでソース、ゲート間電圧■g
8=OVのときIDS (ov )= 1.2mA 、
E−F E TはV98=0.7VでIDS (0,
TV ) =3.2 mAであるOE/I)型G a
A s集積回路として高速、低消費電力化を図るには、
vthは上記の値で良いが、IDSとしては、D−FE
Tの”DS(○V)がE−FETのIDS (o 、’
yV )の約半分の値が望才しい。しかるに上記の値は
所望の値に比してE−FETの電流値が約1.3倍太き
い。よりSe測定することにより所望のよりsを得るた
めのゲート中が決捷る。
ス電極16.ドレイン電極17.ゲート電極18を形成
する(第2図す、第3図b)。ソース、ドレイン電極と
してはA u −G e用い、ゲート電極としてP t
−T i −A uを用いた。ゲート長は1 pm
テグート巾はD−FETで10μm、E−FETで20
μmである。D−FETの”th ”−1,5V 、E
−FETはV (h= −0、T V なノテ400℃
で熱処理し、ptを埋め込みvthを調節し、D−FE
TをVth= −0,5V 、E F E TをVth
= 0.2 Vとした。このときのドレイン電流IDB
11−1D −F E Tでソース、ゲート間電圧■g
8=OVのときIDS (ov )= 1.2mA 、
E−F E TはV98=0.7VでIDS (0,
TV ) =3.2 mAであるOE/I)型G a
A s集積回路として高速、低消費電力化を図るには、
vthは上記の値で良いが、IDSとしては、D−FE
Tの”DS(○V)がE−FETのIDS (o 、’
yV )の約半分の値が望才しい。しかるに上記の値は
所望の値に比してE−FETの電流値が約1.3倍太き
い。よりSe測定することにより所望のよりsを得るた
めのゲート中が決捷る。
プロトンを80 KeVで5×10130−2注入した
る後300℃で30分間熱処理し、高抵抗GaAs層1
9を形成し、E−FETのゲート中を15μmとした(
第2図C2第3図C)。第2図Cの断面図は第3図Cの
A−A’線の断面である。この結果E −F E T
ノIp3 (V9.=0.7V )=2.4mAとなり
、所望のE−FET 、D−FETの電流比となった。
る後300℃で30分間熱処理し、高抵抗GaAs層1
9を形成し、E−FETのゲート中を15μmとした(
第2図C2第3図C)。第2図Cの断面図は第3図Cの
A−A’線の断面である。この結果E −F E T
ノIp3 (V9.=0.7V )=2.4mAとなり
、所望のE−FET 、D−FETの電流比となった。
プロトン注入のマスクとしては写真感光性樹脂を用いた
。プロトンの注入条件としては、能動層を貫通してプロ
トン注入層を形成することが肝要である。
。プロトンの注入条件としては、能動層を貫通してプロ
トン注入層を形成することが肝要である。
実施例では、基板としてG a A sで説明したが、
Si、InP等を用いても良い。能動層の形成にイオン
注入法を用いたが、エピタキシャル法等ヲ用いても良い
。又能動層の1部を不活性化するためプロトンをイオン
注入して高抵抗G a A s層を形成シタ力、ボロン
(B)、酸素(o ) 、 りI’−ム(Cr) 等を
注入しても良いし、電子線照射により深い不純物準位を
形成し、能動層の一部を高紙層化しても良い。又イオン
注入マスクを用い、所望の領域のみプロトンを注入した
が、マスクレスイオン注入法を用いても良い。又ソース
、ドレイン、ゲート電極を形成した後能動層の一部を不
活性化したが、ソース、ドレイン電極のみを形成した後
能動層の一部を不活性化しても良い。又ル〇型GaAs
集積回路で説明したが、他の集積回路例えばD−FET
からなる回路に用いても良いし、単体FETに用いても
良い。
Si、InP等を用いても良い。能動層の形成にイオン
注入法を用いたが、エピタキシャル法等ヲ用いても良い
。又能動層の1部を不活性化するためプロトンをイオン
注入して高抵抗G a A s層を形成シタ力、ボロン
(B)、酸素(o ) 、 りI’−ム(Cr) 等を
注入しても良いし、電子線照射により深い不純物準位を
形成し、能動層の一部を高紙層化しても良い。又イオン
注入マスクを用い、所望の領域のみプロトンを注入した
が、マスクレスイオン注入法を用いても良い。又ソース
、ドレイン、ゲート電極を形成した後能動層の一部を不
活性化したが、ソース、ドレイン電極のみを形成した後
能動層の一部を不活性化しても良い。又ル〇型GaAs
集積回路で説明したが、他の集積回路例えばD−FET
からなる回路に用いても良いし、単体FETに用いても
良い。
発明の詳細
な説明した様に本発明はFETの能動層の一部を不活性
化することにより、グー)rll’を変え所望のIDs
を得るものである。これにより例えばE/D型G a
A s集積回路の製造に於て、E−FET。
化することにより、グー)rll’を変え所望のIDs
を得るものである。これにより例えばE/D型G a
A s集積回路の製造に於て、E−FET。
D−FETの所望の値を得ることが出来、高速化低消費
電力化が図れその工業的価値は犬なるものである。
電力化が図れその工業的価値は犬なるものである。
第1図a、bは従来のFETの断面図、概略平面図、第
2図a−C,第3図a −Cは本発明の製造方法の一実
施例を示すFETの工程要部に於ける半導体装置の断面
図、平面図である。 11・・・・半絶縁性G a A s基板、12・・・
・・D−FETの能動層、13・・・・・E−FE、T
の能動層、14・・・・・ソース領域、15・・・・・
・ドレイン領域、16・・・・・ソース電極、17・・
・・・・ドレイン電極、18− ・ゲート電極、19・
・・・・・高抵抗半導体層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図
2図a−C,第3図a −Cは本発明の製造方法の一実
施例を示すFETの工程要部に於ける半導体装置の断面
図、平面図である。 11・・・・半絶縁性G a A s基板、12・・・
・・D−FETの能動層、13・・・・・E−FE、T
の能動層、14・・・・・ソース領域、15・・・・・
・ドレイン領域、16・・・・・ソース電極、17・・
・・・・ドレイン電極、18− ・ゲート電極、19・
・・・・・高抵抗半導体層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)能動層の一部を不活性化し、ゲート巾を減少させ
ることを特徴とする電界効果トランジスタの製造方法。 ?)イオン注入法を用いて高抵抗半導体を形成し、能動
層の一部を不活性化することを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の電界効果トランジスタの製造方法。 (3)半絶縁性G a A s結晶の所望の領域に能動
層を形成し、少なくともソース、ドレイン電極を設けた
後、前記ソース、ドレイン電極間の能動層の一部に高抵
抗となる注人種をイオン注入し、能動層を貫通して高抵
抗半導体層を形成することを特徴とする電界効果トラン
ジスタの製造方法。 (4)少なくともソース、ドレイン電極を設けた後ドレ
イン電流を測定し、所望のドレイン電流を得るため能動
層の一部を高抵抗半導体層とするととを特徴とする特許
請求の範囲第3項記載の電界効果トランジスタの製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14300483A JPS6032367A (ja) | 1983-08-03 | 1983-08-03 | 電界効果トランジスタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14300483A JPS6032367A (ja) | 1983-08-03 | 1983-08-03 | 電界効果トランジスタの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6032367A true JPS6032367A (ja) | 1985-02-19 |
Family
ID=15328709
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14300483A Pending JPS6032367A (ja) | 1983-08-03 | 1983-08-03 | 電界効果トランジスタの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6032367A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6229308A (ja) * | 1985-07-30 | 1987-02-07 | Rohm Co Ltd | 入力切換増幅回路 |
JPS6235576A (ja) * | 1985-08-09 | 1987-02-16 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
US8282795B2 (en) | 2003-10-21 | 2012-10-09 | Edk Research Ag | Integrated electrolytic acting torch for the surface working of metals |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5012983A (ja) * | 1973-05-28 | 1975-02-10 | ||
JPS52146185A (en) * | 1976-05-28 | 1977-12-05 | Fujitsu Ltd | Semiconductor integrated circuit |
JPS5459882A (en) * | 1977-09-06 | 1979-05-14 | Nat Semiconductor Corp | Method trimming semiconductor thin layer by laser |
-
1983
- 1983-08-03 JP JP14300483A patent/JPS6032367A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5012983A (ja) * | 1973-05-28 | 1975-02-10 | ||
JPS52146185A (en) * | 1976-05-28 | 1977-12-05 | Fujitsu Ltd | Semiconductor integrated circuit |
JPS5459882A (en) * | 1977-09-06 | 1979-05-14 | Nat Semiconductor Corp | Method trimming semiconductor thin layer by laser |
Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
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JPS6235576A (ja) * | 1985-08-09 | 1987-02-16 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
US8282795B2 (en) | 2003-10-21 | 2012-10-09 | Edk Research Ag | Integrated electrolytic acting torch for the surface working of metals |
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