JPS6077418A - 不純物拡散方法 - Google Patents
不純物拡散方法Info
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- JPS6077418A JPS6077418A JP18646983A JP18646983A JPS6077418A JP S6077418 A JPS6077418 A JP S6077418A JP 18646983 A JP18646983 A JP 18646983A JP 18646983 A JP18646983 A JP 18646983A JP S6077418 A JPS6077418 A JP S6077418A
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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
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
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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Ｗｆ
本発明は、不純物拡散方法に関するものである。
従来例の構成とその問題点
不純物拡散方法の従来例とじて、第１図に接合形電界効
果トランジスタ素子の断面を示す。１はソース、２はＺ
ｎ拡散によって形成されたゲート、３１、−） Ｌぐｌ
／ ｌ ・ｉ ／ｌ ｒＡ ０ Ｊｕ Ｔ ｖｓ ｐ戸
呂１つ匣ｊｈ Ｉ＋ Ｊ ＩＩｒｖ＋ Ｅは半絶縁性Ｉ
ｎＰ 基板である。
果トランジスタ素子の断面を示す。１はソース、２はＺ
ｎ拡散によって形成されたゲート、３１、−） Ｌぐｌ
／ ｌ ・ｉ ／ｌ ｒＡ ０ Ｊｕ Ｔ ｖｓ ｐ戸
呂１つ匣ｊｈ Ｉ＋ Ｊ ＩＩｒｖ＋ Ｅは半絶縁性Ｉ
ｎＰ 基板である。
第１図の接合形電界効果！・ランジスタ素子において、
ゲート２の目標拡散深さを２１ｔｍとしたＪ賜金、通常
のＺｎ拡散法では拡散深さが：ｔ−２０ ％ ４７度ば
らつくため、拡散深さは１，６／１ｍ〜２．４７１ｍの
範囲でばらつく。従って、チャイ、ルの厚みＣも、２．
４７４ｍ −１，６７ｒｍと変化し、ソースドレイン飽
和電流の値に影響をＪ−ｊえていブこ。と同時にＺｎ拡
散においては第２図に示すような低濃度なｐ−領域が出
来ることがたとえば（Ｗ、Ｋｕｅｂａｒｔ ｅｔ、ａｌ
。
ゲート２の目標拡散深さを２１ｔｍとしたＪ賜金、通常
のＺｎ拡散法では拡散深さが：ｔ−２０ ％ ４７度ば
らつくため、拡散深さは１，６／１ｍ〜２．４７１ｍの
範囲でばらつく。従って、チャイ、ルの厚みＣも、２．
４７４ｍ −１，６７ｒｍと変化し、ソースドレイン飽
和電流の値に影響をＪ−ｊえていブこ。と同時にＺｎ拡
散においては第２図に示すような低濃度なｐ−領域が出
来ることがたとえば（Ｗ、Ｋｕｅｂａｒｔ ｅｔ、ａｌ
。
Ｇａｌｌｉｕｍ Ａｒ５ｅｎｉｄｅ ａｎｄ Ｒｅ１ａ
ｔｅｃｌ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓｌｇ ８２ ）等に知ら
れており、力、峻なｐｎ Ｊ￥合か得にくか−）／こ。
ｔｅｃｌ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓｌｇ ８２ ）等に知ら
れており、力、峻なｐｎ Ｊ￥合か得にくか−）／こ。
発明の目的
本発明はこのＪ：うな従来の欠点を除去するものであり
、拡散深さを良好に制御するととも（・′Ｃ１，２）峻
なｐｎ接合を得ることがてさる不純物拡ｆｆ＆力法を提
供することを目的としている。
、拡散深さを良好に制御するととも（・′Ｃ１，２）峻
なｐｎ接合を得ることがてさる不純物拡ｆｆ＆力法を提
供することを目的としている。
発明の構成
本発明の不純物拡散方法は０、化合物半導体装置上に設
けた一導電型の第１の化合物半導体層の上部に、前記第
１の化合物半導体層と同一の導電型を有し、前記第１の
化合物半導体層より不純物拡散速度の速い組成の異なる
第２の化合物半導体層を設け、前記第２の化合物半導体
層から前記第１の化合物半導体層に達する前記不純物の
拡散層を形成することを特徴とし、不純物の拡散深さを
良好に制御できるとともに、急峻なｐｎ接合を得ること
ができるものである。
けた一導電型の第１の化合物半導体層の上部に、前記第
１の化合物半導体層と同一の導電型を有し、前記第１の
化合物半導体層より不純物拡散速度の速い組成の異なる
第２の化合物半導体層を設け、前記第２の化合物半導体
層から前記第１の化合物半導体層に達する前記不純物の
拡散層を形成することを特徴とし、不純物の拡散深さを
良好に制御できるとともに、急峻なｐｎ接合を得ること
ができるものである。
実施例の説明
以下本発明の詳細な説明する。本発明の第１の実施例を
第３図に示す。第３図に示すのｉｔ本発明を利用した接
合型電界効果トランジスタの断面図である。第３図中で
、６はソース、７ばＺｎ拡散に」二って形成したゲート
部、８はドレイン、９及び１１はＬＰＥで成長したｎ形
ＩｎＰ層、１０けＬＰＥで成長したｎ形ＩｎＧａＡｓＰ
層、１２は半絶縁性ＩｎＰ基板である。まだ、第４図に
、ＳＯＯｏＣでのＩｎＰ中及びＩ ｎＧａ Ａｓ Ｐ
巾でのＺｎの拡散深さと時間の関係を示す。ゲート拡散
長ｄの目標を２１１ｍとしたとき、ｎ形ＩｎＰ層９を１
．９μｍ 、 ｎ形ＩｎＧａＡｓＰ ｆ＠ １０を０．
２ ｐｍ 、 ｎ形ＩｎＰ層１１を１．９ｐｍの厚さに
それぞれ成長したＪＥＪ合、第４図に示すようにＩｎＧ
ａＡｓＰ層１０中でのＺｎの拡散速度はＩｎＰ中での拡
散速度より一桁秤度ｉイいので、Ｚｎの拡散条件を、拡
散深さのゝ１７均値か２．４１ｔｍとなる条件を選んで
拡散を行っ／こ場合、誤差範囲を−１−２０チとして、
最も拡散深さが浅い場合、拡散長さ（−Ｊ−約ｊ、９７
＋ｍ となる。寸た、拡１１＋深さが最も深い場合、ｎ
形ＩｎＧａＡｓＰ層か無い場合に何、拡散深さは約２．
９μｍとなるが、ｎ形１ ｎＧａ Ａｓ Ｐ層１０中で
のＺｎの拡散速度がｎ形ＩｎＰ層に比へて一桁（７度遅
いだめ、拡散のフロントしｌ：０．２μｍ ｌ−９のｎ
形Ｉ ｎＧａ Ａｓ Ｐ Ｊ苗１０の中で市する。従−
）てｉ鯰も長い場合の拡散深さは、約２．１μｍとなり
、この場合の拡散深さの誤差は目標値２１ｒｍに対して
約±６％である。
第３図に示す。第３図に示すのｉｔ本発明を利用した接
合型電界効果トランジスタの断面図である。第３図中で
、６はソース、７ばＺｎ拡散に」二って形成したゲート
部、８はドレイン、９及び１１はＬＰＥで成長したｎ形
ＩｎＰ層、１０けＬＰＥで成長したｎ形ＩｎＧａＡｓＰ
層、１２は半絶縁性ＩｎＰ基板である。まだ、第４図に
、ＳＯＯｏＣでのＩｎＰ中及びＩ ｎＧａ Ａｓ Ｐ
巾でのＺｎの拡散深さと時間の関係を示す。ゲート拡散
長ｄの目標を２１１ｍとしたとき、ｎ形ＩｎＰ層９を１
．９μｍ 、 ｎ形ＩｎＧａＡｓＰ ｆ＠ １０を０．
２ ｐｍ 、 ｎ形ＩｎＰ層１１を１．９ｐｍの厚さに
それぞれ成長したＪＥＪ合、第４図に示すようにＩｎＧ
ａＡｓＰ層１０中でのＺｎの拡散速度はＩｎＰ中での拡
散速度より一桁秤度ｉイいので、Ｚｎの拡散条件を、拡
散深さのゝ１７均値か２．４１ｔｍとなる条件を選んで
拡散を行っ／こ場合、誤差範囲を−１−２０チとして、
最も拡散深さが浅い場合、拡散長さ（−Ｊ−約ｊ、９７
＋ｍ となる。寸た、拡１１＋深さが最も深い場合、ｎ
形ＩｎＧａＡｓＰ層か無い場合に何、拡散深さは約２．
９μｍとなるが、ｎ形１ ｎＧａ Ａｓ Ｐ層１０中で
のＺｎの拡散速度がｎ形ＩｎＰ層に比へて一桁（７度遅
いだめ、拡散のフロントしｌ：０．２μｍ ｌ−９のｎ
形Ｉ ｎＧａ Ａｓ Ｐ Ｊ苗１０の中で市する。従−
）てｉ鯰も長い場合の拡散深さは、約２．１μｍとなり
、この場合の拡散深さの誤差は目標値２１ｒｍに対して
約±６％である。
キャリア濃度分布を第５図に〉Ｊ＼す。図中、ＴはＩ
ｎＧａ Ａｓ Ｐ層１０の部分、Ｊ ｉｊ： ｐ ｎ接
合の位置、Ｊ′ に°ＩｎＧａＡｓＰ層１０が無く、Ｒ
ンも深いイーン１１イに；・：１らついた場合のｐｎ接
合の位置である。ＩｎＧａＡｓＰ層１０が無い場合には
、ｐ−領域が深さ２．９μｍの位置まで到達するが、Ｊ
ｎＧａＡｓ Ｐ層１ｏを設け／ｒ場合にはｐ″ 領域は
あられれず、深さ約２ｐｍの位置に急峻なｐ＋ｎ接合を
得ることができる。
ｎＧａ Ａｓ Ｐ層１０の部分、Ｊ ｉｊ： ｐ ｎ接
合の位置、Ｊ′ に°ＩｎＧａＡｓＰ層１０が無く、Ｒ
ンも深いイーン１１イに；・：１らついた場合のｐｎ接
合の位置である。ＩｎＧａＡｓＰ層１０が無い場合には
、ｐ−領域が深さ２．９μｍの位置まで到達するが、Ｊ
ｎＧａＡｓ Ｐ層１ｏを設け／ｒ場合にはｐ″ 領域は
あられれず、深さ約２ｐｍの位置に急峻なｐ＋ｎ接合を
得ることができる。
なお、本実施例においては、材料としてＬＰＥで成長し
たＩｎＰ及びＩｎＧａ Ａｓ Ｐを用いた場合を示した
が、ＬＰＥ以外の方法で成長した場合であっても、ある
いはＩｎＦ３代わりにＡｌＧａＡｓ 、 ＩｎＧａＡｓ
Ｐの代わりにＧａＡｓ 等の月利を用いてＺｎ等のｐ形
不純物の拡散を行った場合でも同様な効果が得られる。
たＩｎＰ及びＩｎＧａ Ａｓ Ｐを用いた場合を示した
が、ＬＰＥ以外の方法で成長した場合であっても、ある
いはＩｎＦ３代わりにＡｌＧａＡｓ 、 ＩｎＧａＡｓ
Ｐの代わりにＧａＡｓ 等の月利を用いてＺｎ等のｐ形
不純物の拡散を行った場合でも同様な効果が得られる。
寸たｎ形ＩｎＰ層９及び１０のそれぞれの材料は異って
もか寸わず、ｐ形材料にｎ形不純物を拡散する場合にも
同様の効果が得られる。
もか寸わず、ｐ形材料にｎ形不純物を拡散する場合にも
同様の効果が得られる。
次に本発明の第２の実施例を第６図を用いて説１’Ｑｌ
する。第６図は方向性結合器の断面図である。
する。第６図は方向性結合器の断面図である。
図中、１３及び１４はＺｎ を拡散してつくったｐ形導
波路部、１５はＬＰＥで成長した厚さ２１ｔｍのキャリ
ア濃度ｎ二Ｆ１０１５ｄ３の高純度ＩｎＰ層、による導
波層、１７は栄絶縁性のＩｎＰ基板である。
波路部、１５はＬＰＥで成長した厚さ２１ｔｍのキャリ
ア濃度ｎ二Ｆ１０１５ｄ３の高純度ＩｎＰ層、による導
波層、１７は栄絶縁性のＩｎＰ基板である。
ｐ形導波部１３．１４の間隔ｋｌ：５μｍ、幅ｄ、そ７
′１ぞれ５１ｔｍである。拡散量の５［７均値が２，４
ｔｒｍとなる条件で拡散を行うと、拡散深さｔ；１誤差
を：！＝２０係として最も短かい場合１．９７１ｍと乃
−る。一方長い場合には、ｎ形のＩｎＧａＡｓＰ 層１
６での拡散速度が遅いため、２１ζｍ程度て十甘り、こ
の場合の拡散深さの誤差は約±５ヂとなって２つの導波
部１３．１４の拡散長はほぼ等しくなり、誤差の少ない
信号の制御を行うことができる１、発明の効果 以上のように本発明は、化合物半導体基板−１−に設け
た不純物拡散速度の遅い一力電型の第１の化合物半導体
層の」二部に、前記第１の化合物″１′導体層と同一の
導電型を゛有し前記第１の化合物半導体層より不純物拡
散速度の速い組成のｊ）’ｉ（、ｆ（る第２の化合物半
導体層を設け、前記第２の化合物半導体層から前記第１
の化合物２１″漕体層に達する前Ｎ１２不純物の拡散層
を形成することに、しって、不純物の接合を得ることが
できるという効果があシ、接合型電界効果トう／ジスタ
素子のソース・ドレイン飽和電流の値を良好に制御でき
る等、不純物拡散を利用する半導体装置の作成において
重要な役割を果たすものである。
′１ぞれ５１ｔｍである。拡散量の５［７均値が２，４
ｔｒｍとなる条件で拡散を行うと、拡散深さｔ；１誤差
を：！＝２０係として最も短かい場合１．９７１ｍと乃
−る。一方長い場合には、ｎ形のＩｎＧａＡｓＰ 層１
６での拡散速度が遅いため、２１ζｍ程度て十甘り、こ
の場合の拡散深さの誤差は約±５ヂとなって２つの導波
部１３．１４の拡散長はほぼ等しくなり、誤差の少ない
信号の制御を行うことができる１、発明の効果 以上のように本発明は、化合物半導体基板−１−に設け
た不純物拡散速度の遅い一力電型の第１の化合物半導体
層の」二部に、前記第１の化合物″１′導体層と同一の
導電型を゛有し前記第１の化合物半導体層より不純物拡
散速度の速い組成のｊ）’ｉ（、ｆ（る第２の化合物半
導体層を設け、前記第２の化合物半導体層から前記第１
の化合物２１″漕体層に達する前Ｎ１２不純物の拡散層
を形成することに、しって、不純物の接合を得ることが
できるという効果があシ、接合型電界効果トう／ジスタ
素子のソース・ドレイン飽和電流の値を良好に制御でき
る等、不純物拡散を利用する半導体装置の作成において
重要な役割を果たすものである。
第１図は従来の接合形ＦＥＴの断面図、第２図はｎ形Ｉ
ｎＰへのＺｎ拡散プロファイルを示す図、第３図は本発
明の一実施例にかかる接合形ＦＥＴの断面図、第４図１
ｊＩｎＰ及びＩ ｎＧａ Ａｓ Ｐ中へ６００°Ｃにお
けるＺｎ拡散長と時間の関係を示す図、第６図はｎ形Ｉ
ｎＰ層の中にｎ形Ｉ ｎＧａ Ａｓ Ｐ層を設けた場合
のＺｎ拡散プロファイルを示す図、第６図は本発明の他
の実施例にかかる方向性結合器の断面図である。 γ Ｚｎ拡散によって形成したゲート、９．１１−・・
Ｌ Ｐ Ｅで成長したｎ形ＩｎＰ層、１０・・ＬＰＥで
成長したｎ形Ｉ ｎＧａ Ａｓ Ｐ層、１２・・ 半絶
縁性ＩｎＰ基板、１３・・・Ｚｎを拡散してつくったｐ
形導波部、１５・・・・ＬＰＥで成長したキャリアａ度
ｎ−，，１ｏ ＋ ５ｔ１ｎ”−５の高純度ＩｎＰ層、
１６ＬＰＥで成長したｎ形Ｉ ｎＧａ Ａｓ Ｐによる
導波層、１７・・−半絶縁性１ｎＰ基板、。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 析炊シ呆でｒ〃ｍノ ＠３ｆｆ４ ＠４図 肱散■４ル呵 を弥）
ｎＰへのＺｎ拡散プロファイルを示す図、第３図は本発
明の一実施例にかかる接合形ＦＥＴの断面図、第４図１
ｊＩｎＰ及びＩ ｎＧａ Ａｓ Ｐ中へ６００°Ｃにお
けるＺｎ拡散長と時間の関係を示す図、第６図はｎ形Ｉ
ｎＰ層の中にｎ形Ｉ ｎＧａ Ａｓ Ｐ層を設けた場合
のＺｎ拡散プロファイルを示す図、第６図は本発明の他
の実施例にかかる方向性結合器の断面図である。 γ Ｚｎ拡散によって形成したゲート、９．１１−・・
Ｌ Ｐ Ｅで成長したｎ形ＩｎＰ層、１０・・ＬＰＥで
成長したｎ形Ｉ ｎＧａ Ａｓ Ｐ層、１２・・ 半絶
縁性ＩｎＰ基板、１３・・・Ｚｎを拡散してつくったｐ
形導波部、１５・・・・ＬＰＥで成長したキャリアａ度
ｎ−，，１ｏ ＋ ５ｔ１ｎ”−５の高純度ＩｎＰ層、
１６ＬＰＥで成長したｎ形Ｉ ｎＧａ Ａｓ Ｐによる
導波層、１７・・−半絶縁性１ｎＰ基板、。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 析炊シ呆でｒ〃ｍノ ＠３ｆｆ４ ＠４図 肱散■４ル呵 を弥）
Claims (1)
- 化合物半導体基板上に設けた一導電型の第１の化合物半
導体層の上部に、前記第１の化合物半導体層と同一の導
電型を有し、前記第１の化合物半導体層より不純物拡散
速度の速い組成の異なる第２の化合物半導体層を設け、
前記第２の化合物半導体層から前記第１の化合物半導体
層に達する前記不純物の拡散層を形成することを特徴と
する不純物拡散方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18646983A JPS6077418A (ja) | 1983-10-05 | 1983-10-05 | 不純物拡散方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18646983A JPS6077418A (ja) | 1983-10-05 | 1983-10-05 | 不純物拡散方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6077418A true JPS6077418A (ja) | 1985-05-02 |
Family
ID=16189013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18646983A Pending JPS6077418A (ja) | 1983-10-05 | 1983-10-05 | 不純物拡散方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6077418A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63211681A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体電界効果トランジスタ |
| WO2004023544A1 (ja) * | 2002-09-05 | 2004-03-18 | Sony Corporation | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
-
1983
- 1983-10-05 JP JP18646983A patent/JPS6077418A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63211681A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体電界効果トランジスタ |
| WO2004023544A1 (ja) * | 2002-09-05 | 2004-03-18 | Sony Corporation | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
| US7109100B2 (en) | 2002-09-05 | 2006-09-19 | Sony Corporation | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device |
| KR101014410B1 (ko) * | 2002-09-05 | 2011-02-15 | 소니 주식회사 | 반도체장치 및 반도체장치의 제조방법 |
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