JPS61161772A - 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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- JPS61161772A JPS61161772A JP60002755A JP275585A JPS61161772A JP S61161772 A JPS61161772 A JP S61161772A JP 60002755 A JP60002755 A JP 60002755A JP 275585 A JP275585 A JP 275585A JP S61161772 A JPS61161772 A JP S61161772A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/40—FETs having zero-dimensional [0D], one-dimensional [1D] or two-dimensional [2D] charge carrier gas channels
- H10D30/47—FETs having zero-dimensional [0D], one-dimensional [1D] or two-dimensional [2D] charge carrier gas channels having 2D charge carrier gas channels, e.g. nanoribbon FETs or high electron mobility transistors [HEMT]
- H10D30/471—High electron mobility transistors [HEMT] or high hole mobility transistors [HHMT]
- H10D30/475—High electron mobility transistors [HEMT] or high hole mobility transistors [HHMT] having wider bandgap layer formed on top of lower bandgap active layer, e.g. undoped barrier HEMTs such as i-AlGaN/GaN HEMTs
- H10D30/4755—High electron mobility transistors [HEMT] or high hole mobility transistors [HHMT] having wider bandgap layer formed on top of lower bandgap active layer, e.g. undoped barrier HEMTs such as i-AlGaN/GaN HEMTs having wide bandgap charge-carrier supplying layers, e.g. modulation doped HEMTs such as n-AlGaAs/GaAs HEMTs
Landscapes
- 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)
本発明は化合物半導体を用いたp+n接合ゲート電界効
果トランジスタの製造方法に関するものである。
果トランジスタの製造方法に関するものである。
(従来技術とその問題点)
化合物半導体例えば第5図に示すような高抵抗基板l上
にn型層 a A S能動層2が形成され、ゲート電極
3をはさんでその両側にソース電極4とドレイン電極5
が設けられたG a A sシ言ットキ型電界効果トラ
ンジスタは高いキャリア移動度のため高速トランジスタ
として用いられている。また第6図に示すようなペテロ
接合を用いた電界効果トランジスタは近年その高速性、
特に低温におけるいっそうの高速性により注目されてい
るものである。
にn型層 a A S能動層2が形成され、ゲート電極
3をはさんでその両側にソース電極4とドレイン電極5
が設けられたG a A sシ言ットキ型電界効果トラ
ンジスタは高いキャリア移動度のため高速トランジスタ
として用いられている。また第6図に示すようなペテロ
接合を用いた電界効果トランジスタは近年その高速性、
特に低温におけるいっそうの高速性により注目されてい
るものである。
この半導体装置の構造は、基本的にFi高抵抗基板11
上に、第1の半導体層12とそれより電子親和力の小さ
い第2の半導体層13とのへテロ接合が形成され、ゲー
ト電極14をはさんでその両側にソース電極15とドレ
イン電極16が設けられたものである。
上に、第1の半導体層12とそれより電子親和力の小さ
い第2の半導体層13とのへテロ接合が形成され、ゲー
ト電極14をはさんでその両側にソース電極15とドレ
イン電極16が設けられたものである。
以上のよりな電界効果トランジスタの高性能化をはかる
構造として特開昭59−22367号公報において第4
図に示すようKP+半導体層と金属電極によりゲートが
形成された電界効果トランジスタが考えられた。この構
造によりソース抵抗は低減し、ゲート耐圧は大きくなシ
すぐれた特性が得られている。
構造として特開昭59−22367号公報において第4
図に示すようKP+半導体層と金属電極によりゲートが
形成された電界効果トランジスタが考えられた。この構
造によりソース抵抗は低減し、ゲート耐圧は大きくなシ
すぐれた特性が得られている。
この構造をもつ電界効果トランジスタの製造工程におい
て重要なことは、ゲート部以外のP+層を除去すること
である。
て重要なことは、ゲート部以外のP+層を除去すること
である。
この方法として金属電極をマスクとしてP中層のエツチ
ングレートをもとにエツチング時間によ921層のみを
除去することがなされてきたが、工、チングレートおよ
び20層の厚さのばらつきに19P”層のみをとり除く
ことはプロセス上難しい。つ19下部のn層があるてい
どエツチングされるとソース抵抗が高くなってしまいま
た、P+4の除去が不完全だとゲート耐圧が低下し、F
ET特性のばらつきが生じ量産化が困難であった。
ングレートをもとにエツチング時間によ921層のみを
除去することがなされてきたが、工、チングレートおよ
び20層の厚さのばらつきに19P”層のみをとり除く
ことはプロセス上難しい。つ19下部のn層があるてい
どエツチングされるとソース抵抗が高くなってしまいま
た、P+4の除去が不完全だとゲート耐圧が低下し、F
ET特性のばらつきが生じ量産化が困難であった。
GaAsを能動層として用いた場合P+層のみを除去す
る方法としてど層’tAI G a A SとしてGa
Asとのエツチングの選択性全利用することが考えられ
るがA7Asの組成が大きい場合十分な高ドーピングが
行なえずこのFIT構造による十分な効果が得られない
、つまりP+ゲートとして十分機能しない。また組成比
が0.3以下になるとGaAsに対する選択性がなくな
ってしまう。このためこの構造をもつ電界効果トランジ
スタを時性のばらつきを小さくして量産することは困難
であった。
る方法としてど層’tAI G a A SとしてGa
Asとのエツチングの選択性全利用することが考えられ
るがA7Asの組成が大きい場合十分な高ドーピングが
行なえずこのFIT構造による十分な効果が得られない
、つまりP+ゲートとして十分機能しない。また組成比
が0.3以下になるとGaAsに対する選択性がなくな
ってしまう。このためこの構造をもつ電界効果トランジ
スタを時性のばらつきを小さくして量産することは困難
であった。
(発明の目的)
本発明は電子チャネルをPゝ半導体層と金属電極から成
るゲートで制御する電界効果トランジスタの製造方法に
おいて従来技術における上述の問題全解決し製造の容易
性、特性の均一性、再現性金高め量産性のすぐれftM
造方法を提供するものである。
るゲートで制御する電界効果トランジスタの製造方法に
おいて従来技術における上述の問題全解決し製造の容易
性、特性の均一性、再現性金高め量産性のすぐれftM
造方法を提供するものである。
(発明の構成)
本発明によれば電子チャネルt−P“半導体層と金属電
極から成るゲートで制御する電界効果トランジスタの製
造方法におhて金属電極をマスクとして1半導体層のみ
を選択的に電解液中で電解エッチすること釦よ夕除去し
P“n接合ゲート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が得られる。
極から成るゲートで制御する電界効果トランジスタの製
造方法におhて金属電極をマスクとして1半導体層のみ
を選択的に電解液中で電解エッチすること釦よ夕除去し
P“n接合ゲート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が得られる。
(構成の詳MEな説明)
以下第1図全参照しつつ本発明の構成および効果につい
て記述する。ここではt45図に示したシッットキー型
電界効果トランジスタを例にとって説明する。
て記述する。ここではt45図に示したシッットキー型
電界効果トランジスタを例にとって説明する。
まず!1図fa)に示すように高抵抗基板上にnGaA
s能動層2を形成しその上JiFtKP”GaAs1i
16を形成したウェハ上に第1図市)に示すようにゲー
ト電極を形成する。次に第1図(C)に示すようにその
電極をマスクとしてP“()aAsAsO2を暗中の電
解液例えばC6HaNatO*8mあるいはNap)(
中で型、n型の選択性はジャーナル オプ エレクトロ
ケミカル ササイアティー:ソリ、ド ステート サイ
エンス アンド テクノロジ(J、Ele−ctroc
hem、 Soc、 : 5olid −8ta、te
5cienceand Technology Vo
l+1.26.855. 1979) K示されるよ
う[25倍以上あり、p層に比べn層のエッチ量は無視
できるがC5H4NazOsStあるいFiNaOH等
を用いない場合一般(金属も電解エツチングされる。ま
た半導体表面に金属が接触している場合には選択エツチ
ング特性が失なわれると考えられてい友ためKこれまで
金Rtマスクとする電解エツチングは行なわれていなか
った。しかし上述の電解液を用い、マスクとしてn型半
導体に対しシ曹ット中性を示す金属を用いることによp
、金属をマスクにp型半導体のみをエツチングすること
が可能となった。p型半導体層の除去は第3図に示すよ
うKit解エツチング電流をモーターしてつまり電流が
減少していっ工はぼ一定となることで確認できる。
s能動層2を形成しその上JiFtKP”GaAs1i
16を形成したウェハ上に第1図市)に示すようにゲー
ト電極を形成する。次に第1図(C)に示すようにその
電極をマスクとしてP“()aAsAsO2を暗中の電
解液例えばC6HaNatO*8mあるいはNap)(
中で型、n型の選択性はジャーナル オプ エレクトロ
ケミカル ササイアティー:ソリ、ド ステート サイ
エンス アンド テクノロジ(J、Ele−ctroc
hem、 Soc、 : 5olid −8ta、te
5cienceand Technology Vo
l+1.26.855. 1979) K示されるよ
う[25倍以上あり、p層に比べn層のエッチ量は無視
できるがC5H4NazOsStあるいFiNaOH等
を用いない場合一般(金属も電解エツチングされる。ま
た半導体表面に金属が接触している場合には選択エツチ
ング特性が失なわれると考えられてい友ためKこれまで
金Rtマスクとする電解エツチングは行なわれていなか
った。しかし上述の電解液を用い、マスクとしてn型半
導体に対しシ曹ット中性を示す金属を用いることによp
、金属をマスクにp型半導体のみをエツチングすること
が可能となった。p型半導体層の除去は第3図に示すよ
うKit解エツチング電流をモーターしてつまり電流が
減少していっ工はぼ一定となることで確認できる。
このような方法音用いp+n接合ゲートを有する電界効
果トランジスタがプロセス上容易忙再現性よく形成でき
量産化が可能となった。
果トランジスタがプロセス上容易忙再現性よく形成でき
量産化が可能となった。
(実施例1)
半絶縁性GaAs基板上にMBET/Cよシドナー密度
lX10c11L で厚さ460A(7)n型層t−
形成t。
lX10c11L で厚さ460A(7)n型層t−
形成t。
連続してアクセプター密度2X10cm のP4″
GaA3/lを厚さ400x成長させた。そして厚さ4
000A、ゲート長1μmのAIゲートgL榎t−形成
し、それをマスクに:CsH4Na tOs8xcr)
電解液中でウエノ・の給電層としてP“層自身を用いて
P“層−!極間に正の電圧を加え電流をモニタしながら
エツチングした。これによりゲート電極部以外の29層
を取り除くことができた。さらK Au−Ge−Nji
蒸着し、熱処理してソースドレイン電極を形成し、FE
Tを製作した。得られたエンノ・ンスメン)FETの特
性はPゝゲートの特徴が生かされゲート長1μmでしき
い値電圧+10.01Vゲートiit圧7V、相互コン
ダクp y ス250mS/mrn (VG=1゜2V
)、 ドレインコンダクタンス4mS/IIIIII
lと高性能を示し、均一性もすぐれていた。
GaA3/lを厚さ400x成長させた。そして厚さ4
000A、ゲート長1μmのAIゲートgL榎t−形成
し、それをマスクに:CsH4Na tOs8xcr)
電解液中でウエノ・の給電層としてP“層自身を用いて
P“層−!極間に正の電圧を加え電流をモニタしながら
エツチングした。これによりゲート電極部以外の29層
を取り除くことができた。さらK Au−Ge−Nji
蒸着し、熱処理してソースドレイン電極を形成し、FE
Tを製作した。得られたエンノ・ンスメン)FETの特
性はPゝゲートの特徴が生かされゲート長1μmでしき
い値電圧+10.01Vゲートiit圧7V、相互コン
ダクp y ス250mS/mrn (VG=1゜2V
)、 ドレインコンダクタンス4mS/IIIIII
lと高性能を示し、均一性もすぐれていた。
本発明によりP”層を選択的に除去することが可能とな
りプロセスが容易となりソース抵抗及びゲート耐圧のば
らつきが小さくなった〇(実施例2) 半絶縁性GaAs基板上にMBEKて第1の半導体層と
してキャリア密度約1×10crIL、厚さ1μmのP
−GaAs層を成長し、さらに第2層の半導体層として
はオーム性電極を形成しやすくするために第6図のn−
AlαI Ga Q、? As単層に代えて、第1の半
導体層であるGaAs層の界面から厚さ100Xのn型
AA! 6.3 Ga CL、 As層、厚さ200X
A I A sのモル比が0.3からOへと変化してい
るnAlzGa、 −xAs層および厚さ100Aのn
型G a A S層厚さ100A、アクセプター密度2
X10″1 のP“GaAs層を順次成長させたウェハ
を用い、その上にA/を厚さ5000 A形成し、電子
ビーム露光にてゲート長0.5μmのAIゲート電極を
形成し、それをマスクに実施例1と同様な方法でゲート
電極部以外の21層を取り除くことができた。またNa
0Ht解液中でも他のゲート金属をマスクとした場合、
20層を除去できる。このようKして製作された0、5
μmグー) FETけ、 ソース抵抗、ゲート耐圧のば
らつきは小さかった。
りプロセスが容易となりソース抵抗及びゲート耐圧のば
らつきが小さくなった〇(実施例2) 半絶縁性GaAs基板上にMBEKて第1の半導体層と
してキャリア密度約1×10crIL、厚さ1μmのP
−GaAs層を成長し、さらに第2層の半導体層として
はオーム性電極を形成しやすくするために第6図のn−
AlαI Ga Q、? As単層に代えて、第1の半
導体層であるGaAs層の界面から厚さ100Xのn型
AA! 6.3 Ga CL、 As層、厚さ200X
A I A sのモル比が0.3からOへと変化してい
るnAlzGa、 −xAs層および厚さ100Aのn
型G a A S層厚さ100A、アクセプター密度2
X10″1 のP“GaAs層を順次成長させたウェハ
を用い、その上にA/を厚さ5000 A形成し、電子
ビーム露光にてゲート長0.5μmのAIゲート電極を
形成し、それをマスクに実施例1と同様な方法でゲート
電極部以外の21層を取り除くことができた。またNa
0Ht解液中でも他のゲート金属をマスクとした場合、
20層を除去できる。このようKして製作された0、5
μmグー) FETけ、 ソース抵抗、ゲート耐圧のば
らつきは小さかった。
(発明の効果)
以上本発明によればP+半導体層を金属電極をマスクと
して選択的Kt解エツチングすることによt) p”
n接合ゲート電界効果トランジスタの製作が容易となり
、ソース抵抗及びゲート耐圧のばらつきが小さくなりP
ET特性の再現性及び均一性が向上した。これによりP
+n接合ゲートトランジスタの量産化が可能となった。
して選択的Kt解エツチングすることによt) p”
n接合ゲート電界効果トランジスタの製作が容易となり
、ソース抵抗及びゲート耐圧のばらつきが小さくなりP
ET特性の再現性及び均一性が向上した。これによりP
+n接合ゲートトランジスタの量産化が可能となった。
第1図(al〜(C)は本発明による接合型ゲート電極
形成工程を示す断面図で、1は闇抵抗基板、2はnGa
Asチャネル層、3はゲート電極、 6はP”GaAs
層 第2図は本発明で用いる選択電解エッチ装置の概略図で
、21は電極、22はウェハ、田は電解液である。 第3図はエツチング時間と電解液中を流れる電流の関係
を示す図、 第4図はP+n接合型ゲート電極を有する電子親和力の
異なるヘテロ接合ヶ用いた電界効果トランジスタの断面
図で18けP+半導体層、第5図はショット電界効果ト
ランジスタの基本構造を示す断面図で、4はソース電極
、5けドレイン電極である。 第6図は電子親和力の異なるペテロ接合を用いた電界効
果トランジスタの基本構造を示す断面図で、11は高抵
抗基板、12は第1の半導体層、13は第2の半導体層
、14はゲート電極、15はソース電極、16はドレイ
ン電極、17は電手チャネルである。
形成工程を示す断面図で、1は闇抵抗基板、2はnGa
Asチャネル層、3はゲート電極、 6はP”GaAs
層 第2図は本発明で用いる選択電解エッチ装置の概略図で
、21は電極、22はウェハ、田は電解液である。 第3図はエツチング時間と電解液中を流れる電流の関係
を示す図、 第4図はP+n接合型ゲート電極を有する電子親和力の
異なるヘテロ接合ヶ用いた電界効果トランジスタの断面
図で18けP+半導体層、第5図はショット電界効果ト
ランジスタの基本構造を示す断面図で、4はソース電極
、5けドレイン電極である。 第6図は電子親和力の異なるペテロ接合を用いた電界効
果トランジスタの基本構造を示す断面図で、11は高抵
抗基板、12は第1の半導体層、13は第2の半導体層
、14はゲート電極、15はソース電極、16はドレイ
ン電極、17は電手チャネルである。
Claims (1)
- 高抵抗基板上に少なくとも表面がn型層である電子チ
ャネル層を形成し、その上にP^+半導体層を形成し、
その上に金属層を形成し、その後前記金属層をパターニ
ングしてこれをマスクとして前記P^+半導体層を選択
的に除去しP^+n接合ゲートを形成する電界効果トラ
ンジスタの製造方法において、前記P^+半導体層の除
去を電解液中での電解エッチで行なうことを特徴とする
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 |
---|---|---|---|
JP60002755A JPS61161772A (ja) | 1985-01-11 | 1985-01-11 | 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 |
---|---|---|---|
JP60002755A JPS61161772A (ja) | 1985-01-11 | 1985-01-11 | 電界効果トランジスタの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61161772A true JPS61161772A (ja) | 1986-07-22 |
Family
ID=11538158
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60002755A Pending JPS61161772A (ja) | 1985-01-11 | 1985-01-11 | 電界効果トランジスタの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61161772A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0613411A (ja) * | 1992-03-18 | 1994-01-21 | Samsung Electron Co Ltd | 電界効果トランジスタ及びその製造方法 |
-
1985
- 1985-01-11 JP JP60002755A patent/JPS61161772A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0613411A (ja) * | 1992-03-18 | 1994-01-21 | Samsung Electron Co Ltd | 電界効果トランジスタ及びその製造方法 |
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