JPS61100973A - 電界効果型トランジスタの製造方法 - Google Patents
電界効果型トランジスタの製造方法Info
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- JPS61100973A JPS61100973A JP22171084A JP22171084A JPS61100973A JP S61100973 A JPS61100973 A JP S61100973A JP 22171084 A JP22171084 A JP 22171084A JP 22171084 A JP22171084 A JP 22171084A JP S61100973 A JPS61100973 A JP S61100973A
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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
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- H01L29/80—Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier
- H01L29/812—Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier with a Schottky gate
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- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
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- Computer Hardware Design (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。
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〕
本発明は電界効果盤トランジスタの製造方法に関し、特
に化合物半導体よシなる再現性の良い高性能な電界効果
盤トランジスタの製造方法に関する。
に化合物半導体よシなる再現性の良い高性能な電界効果
盤トランジスタの製造方法に関する。
化合物半導体はその物理的*iを生かして超高周波素子
に多く用いられている。その中でもi−V族2元化合物
半導体であるG a A sを利用した電界効果型トラ
ンジスタCFET) の発展は目ざましく、一般通信
工朶用はもとよシ、最近は民生用市場への進出もさかん
に行われている。この段階において、高性能でしかも低
価格の超高周波素子を歩留りよく得ることが必要となっ
ている。
に多く用いられている。その中でもi−V族2元化合物
半導体であるG a A sを利用した電界効果型トラ
ンジスタCFET) の発展は目ざましく、一般通信
工朶用はもとよシ、最近は民生用市場への進出もさかん
に行われている。この段階において、高性能でしかも低
価格の超高周波素子を歩留りよく得ることが必要となっ
ている。
このような要求の1つに、電界効果戯トランジスタにお
けるソース抵抗をできるだけ低減し雑音指数(NF)を
小さくすることが性能改善の点から重要な問題となって
いる。
けるソース抵抗をできるだけ低減し雑音指数(NF)を
小さくすることが性能改善の点から重要な問題となって
いる。
従来のGaAs F E Tは、第4図にその正面断面
図を示すように、半絶縁性基板10に高抵抗バッファー
層11をもち、その上にメサ状のアクティブ層12と、
さらにソース抵抗を低減するためにコンタクト層13を
もつ。ゲート′に1極14はアクティブ層に堀り込み部
分をつくシショットキー障壁をつくるべき金属、例えば
アルミニウムあるいはチタン・アルミニウムにより形成
され、さらにコンタクトノーと抵抗性接触をする金属、
例えばAu−Ge合金+Ni層のソース電極15おLび
ドレイン電極16が形成される。
図を示すように、半絶縁性基板10に高抵抗バッファー
層11をもち、その上にメサ状のアクティブ層12と、
さらにソース抵抗を低減するためにコンタクト層13を
もつ。ゲート′に1極14はアクティブ層に堀り込み部
分をつくシショットキー障壁をつくるべき金属、例えば
アルミニウムあるいはチタン・アルミニウムにより形成
され、さらにコンタクトノーと抵抗性接触をする金属、
例えばAu−Ge合金+Ni層のソース電極15おLび
ドレイン電極16が形成される。
第4図に示したバッファー層・アクティブ層およびコン
タクト層のキャリアー濃kをそれぞれnB、”A、nC
とすると、一般にnBz1×1014cIrL−3゜n
A42XIQ’7 cm−” s nc”s2 X
10” an−3で6 nこれら3Nkは一般に
気相エピタキシャル成長(VPB)法に[ハ同−エビタ
キシャル成長炉の中で連続して成長される。
タクト層のキャリアー濃kをそれぞれnB、”A、nC
とすると、一般にnBz1×1014cIrL−3゜n
A42XIQ’7 cm−” s nc”s2 X
10” an−3で6 nこれら3Nkは一般に
気相エピタキシャル成長(VPB)法に[ハ同−エビタ
キシャル成長炉の中で連続して成長される。
しかし、上記したVPB法によるときは、コンタクト濃
度が2810 an と非常に高いために、成長を
何区かくシ刀1えしている間にコンタクト層を形成する
不純物がエピタキシャル成長炉に残留し、その結果バッ
ファー層のm反をI X 10 ”cm−3以上に高く
してしまう。そのために、&mの低下等の問題が生じ、
雑音指数を大きくしてし暑うという問題がしはしは生ず
る。
度が2810 an と非常に高いために、成長を
何区かくシ刀1えしている間にコンタクト層を形成する
不純物がエピタキシャル成長炉に残留し、その結果バッ
ファー層のm反をI X 10 ”cm−3以上に高く
してしまう。そのために、&mの低下等の問題が生じ、
雑音指数を大きくしてし暑うという問題がしはしは生ず
る。
本発明の目的は前記欠点を除き、高抵抗バッファー層の
一度を高くすることなくコンタクト層を成長することに
よυ丹現性の艮いしかも藁性能な電界効果型トランジス
タの製造方法を提′供することにある。
一度を高くすることなくコンタクト層を成長することに
よυ丹現性の艮いしかも藁性能な電界効果型トランジス
タの製造方法を提′供することにある。
本発明の電界効果似トランジスタの製造方法は、半絶縁
性基板上にエピタキシャル成長法により低濃反のバッフ
ァー層と高@にのアクティブ層を連続的に成長する工程
と、前記アクティブ層の上層一部にアクティブ層よりさ
らに高−反准コンタクト層を形成するためにイオン打込
み法にニジイオンを打ち込む工程と、前記半導体基板全
面に保護膜としての絶ti膜を形成し妊らに熱処理全行
いコンタクト層を形成する工程と、前記絶縁膜を除去し
た後にメサ形成をする工程と、別記コンタクト層とアク
ティブl−の一部を爾9込んでアクティブ層上にグー)
f形成する上をと、N’V記コンタクト層上にソース電
憾お工びドレイン電極を形成する工程とを含んで構成さ
れる。
性基板上にエピタキシャル成長法により低濃反のバッフ
ァー層と高@にのアクティブ層を連続的に成長する工程
と、前記アクティブ層の上層一部にアクティブ層よりさ
らに高−反准コンタクト層を形成するためにイオン打込
み法にニジイオンを打ち込む工程と、前記半導体基板全
面に保護膜としての絶ti膜を形成し妊らに熱処理全行
いコンタクト層を形成する工程と、前記絶縁膜を除去し
た後にメサ形成をする工程と、別記コンタクト層とアク
ティブl−の一部を爾9込んでアクティブ層上にグー)
f形成する上をと、N’V記コンタクト層上にソース電
憾お工びドレイン電極を形成する工程とを含んで構成さ
れる。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第1図(a)〜(e)は本発明の一実施例を説明するた
めの主な製造工程における断面図である。
めの主な製造工程における断面図である。
まず、第1図(a)に示すように、半絶縁性Ga A
s基板20上に気相エピタキシャル成長法(成長温度ニ
ア50℃)によりバッファー層21とアクティブ層22
を連続して形成する。バッファー層のキャリアー濃度は
I X 1014cm−3以下で厚さは3μmである。
s基板20上に気相エピタキシャル成長法(成長温度ニ
ア50℃)によりバッファー層21とアクティブ層22
を連続して形成する。バッファー層のキャリアー濃度は
I X 1014cm−3以下で厚さは3μmである。
アクティブ層のキャリアー濃度は2X10 cIIL
でドー゛パントはSiまたはsr、厚さは0.2
5μmである。
でドー゛パントはSiまたはsr、厚さは0.2
5μmである。
次に、第1図(b)に示すように、イオン打込み法によ
り8iをアクティブ層に全面打ち込み(イオン注入条件
:ドーツ量:lX10”crrL″″”、E :30K
eV)。
り8iをアクティブ層に全面打ち込み(イオン注入条件
:ドーツ量:lX10”crrL″″”、E :30K
eV)。
その後保護膜としてCVDglE化膜23(成長温匿:
450℃、膜厚:2000A)をウェーハ全面に形成し
、フラッジアニーリング法に19短時間で熱処理(温度
:900℃2時間=lO秒)し、コンタクト層24(キ
ャリアー濃度:2XlO”畠ai” et=20001
)を形成する。
450℃、膜厚:2000A)をウェーハ全面に形成し
、フラッジアニーリング法に19短時間で熱処理(温度
:900℃2時間=lO秒)し、コンタクト層24(キ
ャリアー濃度:2XlO”畠ai” et=20001
)を形成する。
次に、第1図(C)に示すように、酸化膜23を除去し
その後メサ25を形成する。
その後メサ25を形成する。
次に、第1図(d)に示すように、フォトレジスト(図
示せず)をもちいてゲートを形成する部分のコンタクト
層24とアクティブ層22の一部をケミカルエツチング
か陽極酸化法によ、りGaAsを堀り込んだ後、前記フ
ォトレジストをもちいたり7トオフ法にニジゲート電極
26(電極メタル=T 1−A))を形成する。
示せず)をもちいてゲートを形成する部分のコンタクト
層24とアクティブ層22の一部をケミカルエツチング
か陽極酸化法によ、りGaAsを堀り込んだ後、前記フ
ォトレジストをもちいたり7トオフ法にニジゲート電極
26(電極メタル=T 1−A))を形成する。
次に、第1図(e)に示すように、コンタクト層上にリ
フトオフ法によJAuGe−Ni 層を形成し、その後
オーミックコンタクトをとるためにH1中で熱処理(温
度:470℃) を行いソース電極28を形成する。
フトオフ法によJAuGe−Ni 層を形成し、その後
オーミックコンタクトをとるためにH1中で熱処理(温
度:470℃) を行いソース電極28を形成する。
上記方法によれば、ソース抵抗が小さくしかもバッファ
ー層の濃度を安定にし、再現性良い低雑音な電界効果屋
トランジスタができる。
ー層の濃度を安定にし、再現性良い低雑音な電界効果屋
トランジスタができる。
第2図は従来法のエピタキシャル法によりコンタクト層
までの3層を連続成長した場合のバッファー層の製置と
、本発明の一実施例によって製造された場合のバッファ
ー層濃度(口B)をエビ成長サイクル毎に示したもので
ちる。第2図から明らかなように本発明の一実施例によ
る場合の方が安定している。
までの3層を連続成長した場合のバッファー層の製置と
、本発明の一実施例によって製造された場合のバッファ
ー層濃度(口B)をエビ成長サイクル毎に示したもので
ちる。第2図から明らかなように本発明の一実施例によ
る場合の方が安定している。
第3図(a) 、 (b)は従来法と本発明によって製
造した電界効果トランジスタの周波数12GH2に於け
る雑音指a(NF)の分布図である。ゲート長は0.3
μmでゲート巾は280μmである。第3図(a) 、
(b)から明らかなように、本発明の一実施例(第3
図(a))によるトランジスタの方が従来のもの(第3
図(b))よシNFが0.3dB 程度改善されてい
る。
造した電界効果トランジスタの周波数12GH2に於け
る雑音指a(NF)の分布図である。ゲート長は0.3
μmでゲート巾は280μmである。第3図(a) 、
(b)から明らかなように、本発明の一実施例(第3
図(a))によるトランジスタの方が従来のもの(第3
図(b))よシNFが0.3dB 程度改善されてい
る。
以上説明したように、本発明によれは、バッファー層と
アクティブ層はエピタキシャル成長法にニジ形成され、
コンタクト層はイオン打込み法により別に形成されるた
め、前述のようなエピタキシャル成長法のみで連続して
三I烏を形成した時に生じるバッファーNIa度の変化
といった問題が溶失され、ソース抵抗が小さくしかもバ
ッファー層の濃度を安定にし、再現性良い低雑音な電界
効果型トランジスタができる。
アクティブ層はエピタキシャル成長法にニジ形成され、
コンタクト層はイオン打込み法により別に形成されるた
め、前述のようなエピタキシャル成長法のみで連続して
三I烏を形成した時に生じるバッファーNIa度の変化
といった問題が溶失され、ソース抵抗が小さくしかもバ
ッファー層の濃度を安定にし、再現性良い低雑音な電界
効果型トランジスタができる。
第1図(a)〜(e)は本発明の一実施例を説明するた
めに製造工程順に示した断面a11層図は従来法と本発
明の方法のGaAa F E T における成長サイク
ルごとのバッファー層濃度を示す図、第3図は従来法の
ものと本発明のGaAsFETにおける雑音指数(NF
)の分布を示す図、第4図は従来のGaAs F E
Tの一例の断面図である。 10・・・・・・半絶縁性基板、11・・・・・・バッ
ファー層、12・・・・・・アクティブ層、13・・・
・・・コンタクト層、14・・・・・・ゲート電極、1
5・・・・・・ソース電極、16・・・・・・ドレイン
電極、20・・・・・・半絶縁性基板、21・・・・・
・バッファー層、22・・・・・・アクティブ層、23
・・・・・・酸化膜、24・・・・・・コンタクト層、
25・・・・・・メサ、26・・・・・・ゲート電極、
27・・・・・・ソース電極、28・・・・・・ドレイ
ン紙種。 代理人 fP埋士 内 原 首(ア)X、 メサ S $ l 図 茅 1 回 成長サイクル(回) 察 2 図 /−214/、t /、1 2.り2.2/VF
(jl) 軸針 2 罠ハ フv リ −
めに製造工程順に示した断面a11層図は従来法と本発
明の方法のGaAa F E T における成長サイク
ルごとのバッファー層濃度を示す図、第3図は従来法の
ものと本発明のGaAsFETにおける雑音指数(NF
)の分布を示す図、第4図は従来のGaAs F E
Tの一例の断面図である。 10・・・・・・半絶縁性基板、11・・・・・・バッ
ファー層、12・・・・・・アクティブ層、13・・・
・・・コンタクト層、14・・・・・・ゲート電極、1
5・・・・・・ソース電極、16・・・・・・ドレイン
電極、20・・・・・・半絶縁性基板、21・・・・・
・バッファー層、22・・・・・・アクティブ層、23
・・・・・・酸化膜、24・・・・・・コンタクト層、
25・・・・・・メサ、26・・・・・・ゲート電極、
27・・・・・・ソース電極、28・・・・・・ドレイ
ン紙種。 代理人 fP埋士 内 原 首(ア)X、 メサ S $ l 図 茅 1 回 成長サイクル(回) 察 2 図 /−214/、t /、1 2.り2.2/VF
(jl) 軸針 2 罠ハ フv リ −
Claims (1)
- 半絶縁性基板上にエピタキシャル成長法により低濃度
のバッファー層と高濃度のアクティブ層を連続的に成長
する工程と、前記アクティブ層の上層一部にアクティブ
層よりさらに高濃度なコンタクト層を形成するためにイ
オン打込み法によりイオンを打ち込む工程と、前記半導
体基板全面に絶縁膜を形成しさらに熱処理を行いコンタ
クト層を形成する工程と、前記絶縁膜を除去した後にメ
サ形成をする工程と、前記コンタクト層とアクティブ層
の一部を堀り込んでアクティブ層上にゲート電極を形成
する工程と、前記コンタクト層上にソース電極およびド
レイン電極を形成する工程とを含むことを特徴とする電
界効果型トランジスタの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22171084A JPS61100973A (ja) | 1984-10-22 | 1984-10-22 | 電界効果型トランジスタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22171084A JPS61100973A (ja) | 1984-10-22 | 1984-10-22 | 電界効果型トランジスタの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61100973A true JPS61100973A (ja) | 1986-05-19 |
Family
ID=16771052
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22171084A Pending JPS61100973A (ja) | 1984-10-22 | 1984-10-22 | 電界効果型トランジスタの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61100973A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100316009B1 (ko) * | 1999-11-18 | 2001-12-20 | 김효근 | 고속 전자 이동 트랜지스터의 제조 방법 |
-
1984
- 1984-10-22 JP JP22171084A patent/JPS61100973A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100316009B1 (ko) * | 1999-11-18 | 2001-12-20 | 김효근 | 고속 전자 이동 트랜지스터의 제조 방법 |
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