JPS6159875A - 相補型半導体装置 - Google Patents

相補型半導体装置

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JPS6159875A
JPS6159875A JP59180361A JP18036184A JPS6159875A JP S6159875 A JPS6159875 A JP S6159875A JP 59180361 A JP59180361 A JP 59180361A JP 18036184 A JP18036184 A JP 18036184A JP S6159875 A JPS6159875 A JP S6159875A
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Takashi Mimura
高志 三村
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    • H01L29/00Semiconductor 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
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types 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
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/778Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface
    • HELECTRICITY
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    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高電子移動度トランジスタと高正孔移動度ト
ランジスタとで構成される相補型半導体装置に関する。
〔従来の技術〕
本発明者は、さきに、高電子移動度トランジスタと高正
孔移動度トランジスタとを組み合わせて構成した相補型
半導体装置を提供した(要すれば、特願昭57−300
04号:特開昭58−147167号公報を参照)。
第3図は既提供の相補型半導体装置の要部切断側面図で
ある。
図に於いて、■は半絶縁性GaAs基板、2はノン・ド
ープGaAsバッファ層、3はノン・ドープGaAsチ
ャネル層、4は素子間分離用溝、5はシリコン(Si)
等のn型不純物を含有するAI!GaAs電子供給層、
6は亜鉛(Zn)等のn型不純物を含有するA#GaA
s正孔供給層、7はn型GaAs補助層、7′はp型G
aAs補助層、8は2次元電子ガス層、9は2次元正孔
ガス層、IOは高電子移動度トランジスタ(nチャネル
側)の制御電極、11は高正孔移動度トランジスタ(p
チャネル側)の制御電極、12はnチャネル側の入力電
極、14はpチャネル側の入力電極、13はnチャネル
側の出力電極、15はpチャネル側の出力電極、T、、
4は入力端子、To、は出力端子をそれぞれ示している
図示の構成から明らかなように、nチャネル側トランジ
スタにはn型AlGaAs電子供給層5を用い、また、
pチャネル側トランジスタにはp型AlGaAs正孔供
給層6を用いている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
前記従来技術に依ると、n型AlGaAs電子供給層5
及びp型AllGaAs正孔供給層6を形成するのに2
回の成長工程を必要としている。
従って、工程が複雑化すると共に選択成長で2回目に成
長される側の結晶の界面に於ける結晶性が悪(なる旨の
欠点がある。
本発明は、1回のAj!GaAs層の成長で相補型半導
体装置の製造を可能とし、前記の欠点を解消するもので
ある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者は、第3図に関して説明した相補型半導体装置
に於いて、例えば、pチャネル側トランジスタ、即ち、
高正孔移動度トランジスタの構造として第1図に見られ
るものを作製し、高正孔移動度トランジスタとして正常
に動作することを確認した。
第1図は本発明に依る相補型半導体装置に於ける高正孔
移動度トうンジスタ側の要部切断側面図を表している。
図に於いて、21は半絶縁性Gaps基板、22はノン
・ドープGaAsバッファ層、23はノン・ドープGa
Asチャネル層、25はn型A I XG ar−x 
A s電子供給層(一導電型キャリヤ供給層)、31は
高正孔移動度トランジスタ(pチャネル側)の制御電極
、34はpチャネル側の入力電極、35はpチャネル側
の出力電極、36及び37はn型不純物拡散領域(反対
導電型キャリヤ拡散領域)であるソース領域及びドレイ
゛ン領域をそれぞれ示している。
図示の半導体装置に於けるn型A I X G a 1
−xAs電子供給層25のドナー濃度と厚さは熱平衡状
態にてヘテロ界面に電子の蓄積がないような程度、即ち
、ノーマリ・オフとなるように選択される。また、制御
電極31は、n型A I X G a l−XAs電子
供給層25を熱平衡状態において空乏化させる機能を有
するものであり、シダー7トキ金属、p型半導体、絶縁
物/金属など、目的に応じて選択すれば良い。
さて、前記半導体装置に於いて、ソース傾城として動作
するp型不純物拡ハ(領域36に加わる電圧に対して負
の電圧を制御電極31に印加すると′ ノン・ドープG
aAsチャネル[23のへテロ界面側表面ポテンシャル
が低下し、その結果、p型ソース領域36から正孔が流
れ込んでpチャネルが生成されてノーマリ・オフ・モー
ド動作が可能となる。尚、この場合、高電子移動度トラ
ンジスタ、即ち、nチャネル側トランジスタの構成及び
動作は第3図について説明した相補型半導体装置に於け
るそれと全く変わりない。
そこで、本発明の相補型半導体装置では、■半絶縁性結
晶基板上に形成されたノン・ドープ半導体チャネル層と
、該チャネル層上に形成され該チャネル層より小さいキ
ャリヤ親和力を有してヘテロ接合を形成する一導電型キ
ャリヤ供給層と、該一導電型キャリヤ供給層上に形成さ
れた制御電極と、該制御電極を挟んで前記一導電型キャ
リヤ供給層上に形成された入力電極及び出力電極とを有
しヘテロ界面に一導電型キャリヤを誘起して動作するノ
ーマリ・オフ・モードの一導電型チャネル・トランジス
タ、■前記−専電型キャリヤ供給層上に形成されたRi
制御電極を挟んで対句し且つ該一導電型キャリヤ供給層
表面から前記ノン・ドープ半導体チャネル層内に達する
反対導電型キャリヤ拡歇領域と、該反対導電型キャリヤ
拡散領域上にそれぞれ別個に対応させて形成された入力
電極及び出力電極とを有しヘテロ界面に反対導電型キャ
リヤを誘起して動作するノーマリ・オフ・モードの反対
導電型チャネル・トランジスタ、の前記■及び■の2種
類のトランジスタからなり、その2種類のトランジスタ
に於ける制御電極を相互に接続して入力端子とし、同じ
く出力電極を相互に接続して出力端子とし、同じく人力
電極を電源接続電極としている。
〔作用〕
前記のような構成を採ると、ノン・ドープ半導体チャネ
ル層上に形成され該チャネル層より小さいキャリヤ親和
力を有してヘテロ接合を生成する一導電型キャリヤ供給
層は、一導電型チャネル・トランジスタ及び反対導電型
チャネル・トランジスタの両者に共通とすることができ
る。
従って、キャリヤ供給層は1回の成長工程で完成させる
ことが可能であるから、第3図に関して説明した従来技
術に依る相補型半導体装置のように、選択成長で2回目
に成長させるキャリヤ供給層の結晶性が悪くなる旨の欠
点は完全に解消される。
(実施例〕 第2図は本発明一実施例の要部切断側面図を表し、第1
図に関して説明した部分と同部分は同記号で指示しであ
る。
図に於いて、24は素子間分離用溝、28は2次元電子
ガス層、30は高電子移動度トランジスタ(nチャネル
側)の制御電極、32はnチャネル側の入力電極、33
はnチャネル側の出力電極をそれぞれ示している。
図から判るように、本実施例では、nチャネル側トラン
ジスタに於けるn型A1えGa、−、A5電子供給層2
5をそのままpチャネル側トランジスタにも用いている
ので、従来技術に於けるように、2回の成長を行う必要
はない。
本発明の相補型半導体装置では、pチャネル側トランジ
スタの構造が第3図に見られる従来例と相違しているの
で、−それを製造する場合の要点について説明する。
(1)制御電極31は、例えばチタン(Ti)  /タ
ングステン(W) 、W/シリコン(Si)等の高融点
金属で作製する。
(2)nチャネル側トランジスタの部分にフォト・レジ
ストなどで保護膜を形成し、制御電極31をマスクとし
て、例えばベリリウム(Be)などのp型ドーパントを
イオン注入し、その後、アニールを行ってp型ソース領
域3′6及びp型ドレイン領域37を形成する。
この場合の条件は次の通りである。
■イオン注入 注入形式:保護膜スルー注入 ドーパント:Be 加速エネルギ:175rKeV) 保護膜:窒化アルミニウム(Al’N)ト −ズ@  
:  I  X  1 0 ”   (cm−”)■ア
ニール アニール形式:ランプ・アニール 温度:950(’c) 時間:10〔秒〕 (3)nチャネル側のオーミック電極、即ち、入力電極
32及び出力電極33は金(Au)  ・ゲルマニウム
(Ge)/Auで形成し、温度450C°C〕で時間2
〔分〕の合金化アニールを行った。
また、pチャネル側のオーミック電極、即ち、入力電極
34及び出力電極35はAu・亜鉛(Zn)/Auで形
成し、nチャネル側と同じ条件で合金化アニールを行っ
た。
前記説明した実施例では、ノン・ドープGaAsチャネ
ル層23上に成長させた半導体層はn型A 11 X 
G a +−x A s電子供給層25であるが、これ
をp型A ’x G aI−X A sに変えて正札供
給層とし、ヘテロ界面のノン・ドープGaAsチャネル
層23側に2次元正孔ガス層を生成させてpチャネル側
トランジスタを構成し、nチャネル側トランジスタには
不純物拡散に依リn型ソース領域及、びn型ドレイン領
域を形成するようにしても良い。
〔発明の効果〕
本発明の相補型半導体装置では、電子供給層或いは正孔
供給層として用いられる半導体層をnチャネル側とpチ
ャネル側とで共通に用い、その半導体層の導電型の如何
に依りnチャネル側或いはpチャネル側に該半導体層と
反対導電型の領域を形成し、そこからペテロ界面近傍の
チャネル層に正孔或いは電子を供給してチャネルを生成
させて相補型半導体装置の一方のトランジスタとして動
作させるようにしている。
従って、電子供給層或いは正孔供給層として用いられる
前記半導体層は1回の成長で形成され、その結果、従来
、電子供給層と正孔供給層と2回に分けて成長させる場
合のような結晶性の不良は解消され、簡単な製造工程で
高速且つ低消費電力の相補型半導体装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明一実施例の要部切断側面図、
第3図は従来例の要部切断側面図をそれぞれ表している
。 図に於いて、21は半絶縁性GaAs基板、22はノン
・ドープGaAsバッファ層、23はノン・ドープGa
Asチャネル層、24は素子間分離用溝、25はn型A
lXGa、−XAs電子供給層、28は2次元電子ガス
層、30は高電子移動度トランジスタ(nチャネル側)
の制御電極、31は高正孔移動度トランジスタ(pチャ
ネル側)の制御電極、32はnチャネル側の入力電極、
33はnチャネル側の出力電極、34はpチャネル側の
入力電極、35はpチャネル側の出力電極、36支び3
7はp型不純物拡散領域であるソース領域及びドレイン
領域をそれぞれ示している。 特許出願人   冨士通株式会社 代理人弁理士  相 谷 昭 司 代理人弁理士  渡 邊 弘 − 第1図 n  〜       − へIN         〜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半絶縁性結晶基板上に形成されたノン・ドープ半
    導体チャネル層と、該チャネル層上に形成され該チャネ
    ル層より小さいキャリヤ親和力を有してヘテロ接合を形
    成する一導電型キャリヤ供給層と、該一導電型キャリヤ
    供給層上に形成された制御電極と、該制御電極を挟んで
    前記一導電型キャリヤ供給層上に形成された入力電極及
    び出力電極とを有するノーマリ・オフ・モードの一導電
    型チャネル・トランジスタ、
  2. (2)前記一導電型キャリヤ供給層上に形成された制御
    電極を挟んで対向し且つ該一導電型キャリヤ供給層表面
    から前記ノン・ドープ半導体チャネル層内に達する反対
    導電型キャリヤ拡散領域と、該反対導電型キャリヤ拡散
    領域上にそれぞれ別個に対応させて形成された入力電極
    及び出力電極とを有するノーマリ・オフ・モードの反対
    導電型チャネル・トランジスタ、 の2種類のトランジスタからなり、該2種類のトランジ
    スタに於ける制御電極を相互に接続して入力端子、同じ
    く出力電極を相互に接続して出力端子、同じく入力電極
    を電源接続電極としてなることを特徴とする相補型半導
    体装置。
JP59180361A 1984-08-31 1984-08-31 相補型半導体装置 Granted JPS6159875A (ja)

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JPH0439775B2 JPH0439775B2 (ja) 1992-06-30

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0637119A (ja) * 1992-03-17 1994-02-10 Toshiba Corp 化合物半導体集積回路
JP2008508717A (ja) * 2004-07-30 2008-03-21 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド 相補型金属−酸化膜−半導体電界効果トランジスタ構造

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0637119A (ja) * 1992-03-17 1994-02-10 Toshiba Corp 化合物半導体集積回路
JP2008508717A (ja) * 2004-07-30 2008-03-21 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド 相補型金属−酸化膜−半導体電界効果トランジスタ構造
TWI395329B (zh) * 2004-07-30 2013-05-01 Freescale Semiconductor Inc 互補式金屬-氧化物-半導體場效電晶體結構

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JPH0439775B2 (ja) 1992-06-30

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