JPS629676A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JPS629676A
JPS629676A JP14861985A JP14861985A JPS629676A JP S629676 A JPS629676 A JP S629676A JP 14861985 A JP14861985 A JP 14861985A JP 14861985 A JP14861985 A JP 14861985A JP S629676 A JPS629676 A JP S629676A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
type
heat treatment
active layer
type active
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP14861985A
Other languages
English (en)
Inventor
Shuji Asai
浅井 周二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP14861985A priority Critical patent/JPS629676A/ja
Publication of JPS629676A publication Critical patent/JPS629676A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置の製造方法、特にドレイン電流の飽
和性がよく、大きな相互コンダクタンスが得られる自己
整合方式による電界効果トランジスタの製造方法に関す
るものである。
〔従来の技術〕
接合ダート型電界効果トランジスタはpn接合あるいは
シmyトキ接合よりなるダート電極と、ソース電極、ド
レイン電極と称するオーム性電極とからなる三端子素子
である。以下に、砒化ガリウム(GaAs)を用いたシ
1.キー接合f−)型電界効果トランジスタ(避5FE
T)を例にとって説明する0このMESFKTにおいて
ドレイン電流の遮断性および飽和性をよ□くするために
、n形動作層の下側に逆極性のp形層を設け、np逆接
合によf)p形層を空乏化させるMESFET構造が知
られている。例えば、このような構造は電子通信学会技
術研究報告Vo l。
847fL185 ED84−85ページ1に紹介され
ている。
また、MESFET構造ではダート電極に接近してn+
高濃度層が設けられ、通常これらのn形動作層、♂高濃
度層、p形層はイオン注入によシ形成されることが多く
、イオン注入によりた場合には注入不純物を活性化する
ための熱処理が必要である。
一般にp形不純物はn形不純物に比べて活性化しやすい
が、p形不純物は拡散速度も大きい。
GaA易ME8FETでは、n形不純物にシリコン(S
t)を用い、p形不純物にベリリウム(B・)もしくは
マグネシウム(Mg)が用いられる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ここで最も活性化がしにくいn+高濃度層7をある程度
活性化するような熱処理条件を選ぶと、p形不純物の拡
散が大きくなり、ダートしきい電圧などのFIT 4!
性の再現性が悪くなる。また、このようなFIT構造を
自己整合的に製造する場合、GaAs表面にある/ぐタ
ーンとの応力によシこれら不純物層が複雑に拡散するよ
うになシ、さらに再現性が悪くなる。
本発明の目的は、p形逆極性層を有する自己整合方式の
MESFETにおいて、p形層の拡散を少なくし、ドレ
イン電流の飽和性および遮断性の特性が均一かつ再現性
よく得られる新しい半導体装置の製造方法を提供すると
とにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、半導体基板の表面にイオン注入によりn形不
純物層を形成する工程と、第1の熱処理によシ前記n形
不純物層の結晶性を回復する工程と、イオン注入によシ
前記n形不純物層の下側にp形不純物層を形成する工程
と、前記第1の熱処理の温度よシ低い温度で第2の熱処
理をおこない前記のp形不純物層およびn形不純物層の
結晶性を回復する工程とを行うことを特徴とする半導体
装置の製造方法である。
〔実施例〕
以下に本発明の詳細な説明する。
(実施例1) 第1図(a)〜(f)は本発明の製造方法を説明するた
めの製造工種の断面図である。第1図(、)において、
半絶縁性GaAsからなる半導体基板4に81  イオ
ンを加速電圧30に@V 、ドース量3.0X10  
cm  でイオン注入してn形動作層5を設ける。次い
で全面に厚さ0.8μm0810□膜を成長し、ホトレ
ジスト膜ノ4ターンをマスクとしてCF4ガスで平行電
極型ドライエツチングを行い、第1図(b)のようにダ
ート長1.0μmのグートノ譬ターン11を形成し、こ
のグートノ譬ターン11をマスクとして81  イオン
を100K@V、3.0X10  esでイオン注入し
、n高濃度層7を設ける。この表面に第1図(、)に示
す厚さ05μmのプラズマ81N膜12を成長し、ホト
レジスト膜13を塗布すると表面は平坦になる。全面を
平行電極歴ドライエツチングをおこない、グートノ母タ
ーン11が露出したところで工、チングを停止し、残っ
たホトレジスト膜13を除去し、5to2膜のダート/
JPターン11を除去すると、半導体基板4上に第1図
(d)のようにプラズマSiN膜の反転ツヤターン14
が残る。この時、r−)ツタ−711はダート開口15
となる。この状態で、ガス圧Q、7torrのアルシン
(AsH3)雰囲気中で830℃20分間の熱処理を行
い、n形動作層5およびn+高濃度層7のイオン注入層
の結晶性を回復させ活性化させる。この後、反転ノ臂タ
ーン14をマスクとしテダート開口15からMg” イ
、t 7 ヲ80に@V、 4X10’%m−2でイオ
ン注入し、第1図(・)のようKn形動作層5の下側に
p形逆極性層8を設け、再びガス圧0.7torrのア
ルシン(AsH3)雰囲気で740℃20分間の熱処理
を行い、n形動作層5およびp形逆極性層8の結晶性を
回復する。この後、ff−)開口15上にアルミニウム
のダート電極1を形成し、反転パターンのプラズマSi
N膜14をドライエ、チングによシ除去し、n高濃度層
7上にオーム性金属AuGeN1のソース電極2および
ドレイン電極3を形成し、第1図(f)に示すMESF
ETを完成する。
本実施例ではAsH3雰囲気中でのキャップレス熱処理
によったが、5to2膜で覆って熱処理を行い、5io
2膜をバッファド弗酸によシ除去してもよい◎本発明の
製造方法としては、活性化が遅いh高・濃度層およびn
形動作層を先に設けて高温で熱処理した後、改めてn形
動作層の下側にp形逆極性層を設け、温度を下げて熱処
理するものである。
実施例では2回目の熱処理温度を90℃下げて行ってい
る。p形逆極性層のドース量が少ないため、n形動作層
はこのような低い温度でも結晶性を回復することができ
、p形層の拡散を少々(することができる。
そして、FIT 1%性として、従来のようにn形動作
層のイオン注入と同時Kp形逆極性層をイオン注入し8
30℃1回の熱処理でおこなった場合には、ばらつきが
大きく、再現性が悪かった。しかし、本発明のように熱
処理を2回に分けた場合には、p形層の拡散が少なくな
りたことによシ、特性ばらつきが少なくな夛、再現性が
よくなった。r−トしきい電圧V、のばらつきとして、
VTがODv付近で標準偏差40mV以内(直径50m
5+ウエハ内)のものが安定に得られた。
そして、p形逆極性層の効果として、p形層を形成する
工程を除いたもので、VT = 0.OV t Vo 
awa+o、6Vにおいて、相互コンダクタンスIJF
220mS74+ 、 トレインコンダクタンス(FD
−60mシーであったが、実施例のようKp形層を形成
したものではgm=240m翰と増大し、gD ” 2
0m8/m (!:減少して飽和性がよくなった。そし
て、しきい値付近での遮断性としては、150mV/d
ecadeから70mV/decadeと小さくな〕遮
断性が向上した。
(実施例2) 第1の実施例は基本的な本発明の製造方法を示したもの
である。この製造工程によシ得られるMESFETの構
造では相互コンダクタンスgrnとしては大きなものが
得られるが、ダート電極とn+高濃度層が接しているた
めにf−)逆耐圧およびドレイン耐圧が低くなる・そこ
で第2の実施例としてこれら耐圧を向上させるための製
造工程を付加したものについて、第2図(、)〜(f)
を用いて説明する。
第2図(、)において、n形動作層5およびe−)ノ4
ターン11を半導体基板4に形成までは第1の実施例と
同じである。この後、ダートパターン11をマスクとし
てS1+イオンを50KeV 、 1.OX 10 ”
cm−2でイオン注入してn′中濃度層6を設ける。次
に厚さ035μmのプラズマSiN膜を成長し平行電極
型ドライエツチングを行い8102のr−)パターン1
1の脇に第2図(b)に示すプラズマSiN膜の側壁1
6を形成し、r−トノぐターン11および側壁16をマ
スクとしてS1+イオンを150に*V、5J)XIO
13yn−2でイオン注入してn高濃度層7を形成する
。この後、CF4 +0z(5%)のガスによるプラズ
マエツチングにょシプラズマSiNの側壁16を選択的
に除去する(第2図(、) ) 、′この後は、第1の
実施例と同じょうKSi02のグートノ母ターン11を
パターン反転してプラズマSINの反転ノ母ターン14
を設け、AsHB中830℃20分の熱処理を行う(第
2図(d))。?−)開口15からMg+を8OK@V
、4X10”m−2でイオン注入し、n形動作層5の下
側にp形逆極性8を設け、AsH3中、740℃、 2
0分間の熱処理を行う(第2図(e))。この後、ダー
ト開口15にAJのe−)電極1を形成し、n高濃度層
7上にAuGeNiのソース電極2およびドレイン電極
3を形成するとして第2図(f)に示す避5FETを得
る。。
以上の第2の実施例で得られるFET構造ではn形動作
層5とn+高濃度層7との間に、イオン注入の加速電圧
とドース量が共に中間的なn′中濃度層6を設けること
によ〕、ダート逆耐圧およびドレイン耐圧を向上させる
ことができる。実施例10MESFETのダート逆耐圧
は約4vであったが、実施例2では7〜9vと大きくな
る。
以上実施例では電界効果トランジスタの製造方法として
説明してきたが、これに限られるものではなく、例えば
ガンダイオード、定電流ダイオ−Pfr ): r+L
 鴇EB + X ? J−At i ib−:L〔発
明の効果〕 以上のように発明BAKよれば、活性化が遅い高濃度層
を先に熱処理を行った後、拡散しゃすい逆極性層を改め
て設け、温度を下げて熱処理することによシ、逆極性層
の拡散が少なく、したがって特性ばらつきが少なく、再
現性の良い半導体装置を提供できる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(f)は本発明の半導体装置の製造方法
を説明する実施例1の製造工程を工程順に示す断面図、
第2図(、)〜(f)は実施例IK耐圧を向上させるた
めの工程を加えた実施例2の製造工程を工程順に示す断
面図である。 1・・・ダート電極、2・・・ソース電極、3・・・ド
レイ   □ン電極、4・・・半導体基板、5・・・動
作(不純物)層、6・・・中濃度(不純物)層、7・・
・高濃度(不純物)層、8・・・逆極性(不純物)層、
11・・・ダートパターン、12・・・プラズマSiN
膜、13・・・ホトレジスト膜、14・・・反転ノ臂タ
ーン、15・・・r−)開口、16・・・側壁。 第1図 (d) (f) 第1図 (b) 第2図 (d) 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体基板の表面にイオン注入によりn形不純物
    層を形成する工程と、第1の熱処理により前記n形不純
    物層の結晶性を回復する工程と、イオン注入により前記
    n形不純物層の下側にp形不純物層を形成する工程と、
    前記第1の熱処理の温度より低い温度で第2の熱処理を
    行い前記のp形不純物層およびn形不純物層の結晶性を
    回復する工程とを行うことを特徴とする半導体装置の製
    造方法。
JP14861985A 1985-07-05 1985-07-05 半導体装置の製造方法 Pending JPS629676A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14861985A JPS629676A (ja) 1985-07-05 1985-07-05 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14861985A JPS629676A (ja) 1985-07-05 1985-07-05 半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS629676A true JPS629676A (ja) 1987-01-17

Family

ID=15456832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14861985A Pending JPS629676A (ja) 1985-07-05 1985-07-05 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS629676A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01500550A (ja) * 1986-06-12 1989-02-23 フォード ミクロエレクトロニクス インコーポレーテッド 自己整合性mesfetの製造方法
JPH01158778A (ja) * 1987-12-15 1989-06-21 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JPH01202869A (ja) * 1988-02-08 1989-08-15 Sumitomo Electric Ind Ltd 電界効果トランジスタの製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01500550A (ja) * 1986-06-12 1989-02-23 フォード ミクロエレクトロニクス インコーポレーテッド 自己整合性mesfetの製造方法
JPH01158778A (ja) * 1987-12-15 1989-06-21 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JPH01202869A (ja) * 1988-02-08 1989-08-15 Sumitomo Electric Ind Ltd 電界効果トランジスタの製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH02253632A (ja) 電界効果型トランジスタの製造方法
EP0165433A2 (en) High-speed field-effect transistor
JPS629676A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS60231368A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS6242569A (ja) 電界効果型トランジスタ
JPS59222966A (ja) 半導体装置
JPH0234937A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2719642B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPS6365677A (ja) 電界効果トランジスタ
JPS6362274A (ja) 電界効果トランジスタの製造方法
JPH0797634B2 (ja) 電界効果トランジスタとその製造方法
JPH02295135A (ja) 半導体装置
JPS6086871A (ja) 電界効果トランジスタの製造方法
JPS61163662A (ja) 電界効果トランジスタの製造方法
JP2616032B2 (ja) 電界効果トランジスタの製造方法
JPS63245960A (ja) 電界効果半導体装置
JPS6360569A (ja) 電界効果型トランジスタ
JPS6261370A (ja) GaAs電界効果型半導体装置
JPH01218073A (ja) 電界効果型トランジスタ
JPH0373542A (ja) Ga―As電界効果トランジスタの製造方法
JPS62245677A (ja) 電界効果半導体装置
JPS58202577A (ja) 電界効果トランジスタの製造方法
JPS63157474A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0323642A (ja) 電界効果トランジスタの製造方法
JPH0323641A (ja) 電界効果トランジスタの製造方法