JPS6353710B2 - - Google Patents
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- JPS6353710B2 JPS6353710B2 JP56061702A JP6170281A JPS6353710B2 JP S6353710 B2 JPS6353710 B2 JP S6353710B2 JP 56061702 A JP56061702 A JP 56061702A JP 6170281 A JP6170281 A JP 6170281A JP S6353710 B2 JPS6353710 B2 JP S6353710B2
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- 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
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
- H01L29/0603—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions
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- H01L29/0649—Dielectric regions, e.g. SiO2 regions, air gaps
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- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/778—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface
- H01L29/7781—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface with inverted single heterostructure, i.e. with active layer formed on top of wide bandgap layer, e.g. IHEMT
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体装置及びその製造方法に関す
る。詳しくは、本特許出願の出願人のなした特許
出願（特願昭55第82035号）に係る高電子移動度
トランジスタ（以下HEMTという。）及びその製
造方法の改良に関する。更に詳しくは、出力電極
と電子供給層とが絶縁されているHEMTとその
製造方法とに関する。
る。詳しくは、本特許出願の出願人のなした特許
出願（特願昭55第82035号）に係る高電子移動度
トランジスタ（以下HEMTという。）及びその製
造方法の改良に関する。更に詳しくは、出力電極
と電子供給層とが絶縁されているHEMTとその
製造方法とに関する。
HEMTとは電子親和力の相異なる２種の半導
体を接合することにより形成される一つのヘテロ
接合面の近傍に発生する電子蓄積層（二次元電子
ガス）の電子濃度を制御電極に印加される電圧に
よつて制御して、他に設けられた１対の電極間に
前記の電子蓄積層によつて形成される導電路のイ
ンピーダンスを制御する能動的半導体装置をい
う。
体を接合することにより形成される一つのヘテロ
接合面の近傍に発生する電子蓄積層（二次元電子
ガス）の電子濃度を制御電極に印加される電圧に
よつて制御して、他に設けられた１対の電極間に
前記の電子蓄積層によつて形成される導電路のイ
ンピーダンスを制御する能動的半導体装置をい
う。
HEMTの大きな特徴は、上記の電子蓄積層
（二次元電子ガス）の電子移動度が、不純物散乱
による効果が電子移動度を抑制する主因となるよ
うな低い温度例えば77〓において極めて大きくな
ることである。上記の電子蓄積層（二次元電子ガ
ス）は、不純物ドープを必要としない電子親和力
の大きな半導体層（チヤンネル層）中ではある
が、ヘテロ接合のごく近傍に、ごく薄く、電子波
の拡がり程度の厚さ、すなわち、数10Å以内の範
囲に発生するので、不純物ドープを必要とする電
子親和力の小さな半導体よりなる層（電子供給
層）から空間的に分離され、その電子移動度は不
純物散乱による効果が電子移動度の増大を阻むこ
ととなるような低温において、極めて大きな電子
移動度が実現されることになる。この電子移動度
の改善は10倍程度又はそれ以上であることが実験
的に確認されている。
（二次元電子ガス）の電子移動度が、不純物散乱
による効果が電子移動度を抑制する主因となるよ
うな低い温度例えば77〓において極めて大きくな
ることである。上記の電子蓄積層（二次元電子ガ
ス）は、不純物ドープを必要としない電子親和力
の大きな半導体層（チヤンネル層）中ではある
が、ヘテロ接合のごく近傍に、ごく薄く、電子波
の拡がり程度の厚さ、すなわち、数10Å以内の範
囲に発生するので、不純物ドープを必要とする電
子親和力の小さな半導体よりなる層（電子供給
層）から空間的に分離され、その電子移動度は不
純物散乱による効果が電子移動度の増大を阻むこ
ととなるような低温において、極めて大きな電子
移動度が実現されることになる。この電子移動度
の改善は10倍程度又はそれ以上であることが実験
的に確認されている。
又、HEMTは、電子親和力の大きな半導体層
（チヤンネル層）を上層にするか下層にするかに
より２種類に分類され、前者にあつては、電子親
和力の大きな半導体層（チヤンネル層）の金属学
的厚さと電子親和力の小さな半導体層（電子供給
層）の金属学的厚さとの比が、層構造によつて決
定される特定の値より大きいか小さいかにより、
ノーマリオン型（デプレツシヨンモード）、又は、
ノーマリオフ型（エンハンスメントモード）とな
る。又、後者にあつては、電子親和力の小さな半
導体層（電子供給層）の金属学的厚さが、層構造
によつて決定される特定の値より大きいか小さい
かにより、ノーマリオン型、又は、ノーマリオフ
型となる。
（チヤンネル層）を上層にするか下層にするかに
より２種類に分類され、前者にあつては、電子親
和力の大きな半導体層（チヤンネル層）の金属学
的厚さと電子親和力の小さな半導体層（電子供給
層）の金属学的厚さとの比が、層構造によつて決
定される特定の値より大きいか小さいかにより、
ノーマリオン型（デプレツシヨンモード）、又は、
ノーマリオフ型（エンハンスメントモード）とな
る。又、後者にあつては、電子親和力の小さな半
導体層（電子供給層）の金属学的厚さが、層構造
によつて決定される特定の値より大きいか小さい
かにより、ノーマリオン型、又は、ノーマリオフ
型となる。
いづれの場合においても、HEMTの導電媒体
はチヤンネル層中に発生する電子蓄積層（二次元
電子ガス）であるから、出力電極とチヤンネル層
内の電子蓄積層とが導通していることは必要であ
るが電子供給層とは導通している必要はなく、む
しろ有害である。これは電子移動度の低い電子供
給層内を流れる電流が動作に関与したり、ゲート
による制御が及ばない電流を流すことになるから
である。特に1GHz以上の高周波の場合は追従が
困難となり、全く動作しないという欠点を生ず
る。従来出力電極と二次元電子ガスとの接続のた
めには、上記の半導体組み合わせ層の表面に金
（Au）、金ゲルマニユウム（AuGe）等の金属を
蒸着して合金化しているが、チヤンネル層のみな
らず、電子供給層とも抵抗性接続がなされてしま
う。
はチヤンネル層中に発生する電子蓄積層（二次元
電子ガス）であるから、出力電極とチヤンネル層
内の電子蓄積層とが導通していることは必要であ
るが電子供給層とは導通している必要はなく、む
しろ有害である。これは電子移動度の低い電子供
給層内を流れる電流が動作に関与したり、ゲート
による制御が及ばない電流を流すことになるから
である。特に1GHz以上の高周波の場合は追従が
困難となり、全く動作しないという欠点を生ず
る。従来出力電極と二次元電子ガスとの接続のた
めには、上記の半導体組み合わせ層の表面に金
（Au）、金ゲルマニユウム（AuGe）等の金属を
蒸着して合金化しているが、チヤンネル層のみな
らず、電子供給層とも抵抗性接続がなされてしま
う。
本発明の目的は、HEMTにおいて、出力電極
と電子供給層とを絶縁し、ゲートの制御が及ばな
い電流を減少させ、特に高周波特性のすぐれた
HEMTと、その製造方法とを提供することにあ
る。その要旨は、電子供給層をアルミニユウムガ
リユウム砒素（AlGaAs）をもつて形成し、チヤ
ンネル層をガリユウム砒素（GaAs）、又は、ゲ
ルマニユウム（Ge）をもつて形成することとし、
出力電極形成領域からアルミニユウムガリユウム
砒素（AlGaAs）よりなる電子供給層を除去して
開口を形成し、この開口を一定時間酸素（O2）
又は窒素（N2）雰囲気に曝した後、この開口に
ガリユウム砒素（GaAs）又はゲルマニユウム
（Ge）を選択的に成長堆積させ、この堆積層上に
出力電極を形成することにある。そして、本発明
の基づく原理は、エツチング直後のアルミニユウ
ムガリユウム砒素（AlGaAs）を酸素（O2）又は
窒素（N2）雰囲気に曝すと、その表面に極めて
安定な酸化アルミニユウム（Al2O3）又は窒化ア
ルミニユウム（Al4N3）を主成分とする絶縁薄層
が発生し、更に、その上にガリユウム砒素
（GaAs）又はゲルマニユウム（Ge）をエピタキ
シヤル成長させると、非晶質の高抵抗層が形成さ
れることにある。
と電子供給層とを絶縁し、ゲートの制御が及ばな
い電流を減少させ、特に高周波特性のすぐれた
HEMTと、その製造方法とを提供することにあ
る。その要旨は、電子供給層をアルミニユウムガ
リユウム砒素（AlGaAs）をもつて形成し、チヤ
ンネル層をガリユウム砒素（GaAs）、又は、ゲ
ルマニユウム（Ge）をもつて形成することとし、
出力電極形成領域からアルミニユウムガリユウム
砒素（AlGaAs）よりなる電子供給層を除去して
開口を形成し、この開口を一定時間酸素（O2）
又は窒素（N2）雰囲気に曝した後、この開口に
ガリユウム砒素（GaAs）又はゲルマニユウム
（Ge）を選択的に成長堆積させ、この堆積層上に
出力電極を形成することにある。そして、本発明
の基づく原理は、エツチング直後のアルミニユウ
ムガリユウム砒素（AlGaAs）を酸素（O2）又は
窒素（N2）雰囲気に曝すと、その表面に極めて
安定な酸化アルミニユウム（Al2O3）又は窒化ア
ルミニユウム（Al4N3）を主成分とする絶縁薄層
が発生し、更に、その上にガリユウム砒素
（GaAs）又はゲルマニユウム（Ge）をエピタキ
シヤル成長させると、非晶質の高抵抗層が形成さ
れることにある。
以下、図面を参照しつつ、アルミニユウムガリ
ユウム砒素（AlGaAs）よりなる電子供給層が上
層であり、チヤンネル層はガリユウム砒素
（GaAs）よりなる、ノーマリオン型（デプレツ
シヨンモード）の実施例につきその製造方法の主
要工程を説明し、本発明の構成と特有の効果とを
明らかにする。
ユウム砒素（AlGaAs）よりなる電子供給層が上
層であり、チヤンネル層はガリユウム砒素
（GaAs）よりなる、ノーマリオン型（デプレツ
シヨンモード）の実施例につきその製造方法の主
要工程を説明し、本発明の構成と特有の効果とを
明らかにする。
第１図参照
109Ωcm程度の比抵抗を有する半絶縁性のガリ
ユウム砒素（GaAs）基板１の上に、ノンドープ
のガリユウム砒素（GaAs）よりなる単結晶層２
を厚さ0.2μｍ程度に形成し、続けて、１×1018／
cm3程度にシリコン（Si）をドープしたｎ型のアル
ミニユウムガリユウム砒素（Al0.3Ga0.7As）より
なる単結晶層３を厚さ0.2μｍ程度に形成する。こ
の工程は、モレキユラービームエピタキシヤル成
長法を使用し、基板温度約590℃をもつて連続的
に行うことができる。
ユウム砒素（GaAs）基板１の上に、ノンドープ
のガリユウム砒素（GaAs）よりなる単結晶層２
を厚さ0.2μｍ程度に形成し、続けて、１×1018／
cm3程度にシリコン（Si）をドープしたｎ型のアル
ミニユウムガリユウム砒素（Al0.3Ga0.7As）より
なる単結晶層３を厚さ0.2μｍ程度に形成する。こ
の工程は、モレキユラービームエピタキシヤル成
長法を使用し、基板温度約590℃をもつて連続的
に行うことができる。
第２図参照
アルミニユウムガリユウム砒素（Al0.3Ga0.7
As）よりなる単結晶層３上に化学的気相成長法
を使用して二酸化シリコン（SiO2）層４を形成
しリソグラフイ法を使用してこの二酸化シリコン
（SiO2）層４をソース・ドレイン領域上から選択
的に除去し、残留した二酸化シリコン（SiO2）
層４をマスクとしてソース・ドレイン領域におけ
るアルミニユウムガリユウム砒素（Al0.3Ga0.7
As）よりなる単結晶層３を除去して開口５を形
成する。この工程は、二塩化二弗化炭素
（CCl2F2）を反応ガスとしたプラズマエツチング
法を使用してなすことが望ましい。アルミニユウ
ムガリユウム砒素（Al0.3Ga0.7As）層３のエツチ
ングが終了してガリユウム砒素（GaAs）層２の
エツチングが開始されると、プラズマの成分から
アルミニユウム（Al）が減少し、発光が変化す
るからアルミニユウムガリユウム砒素（Al0.3
Ga0.7As）層３のエツチング終了時点の検出が容
易であり、図に示す如き、僅かにガリユウム砒素
（GaAs）層２をエツチングした点で反応を終了
させることが容易に可能となるからである。
As）よりなる単結晶層３上に化学的気相成長法
を使用して二酸化シリコン（SiO2）層４を形成
しリソグラフイ法を使用してこの二酸化シリコン
（SiO2）層４をソース・ドレイン領域上から選択
的に除去し、残留した二酸化シリコン（SiO2）
層４をマスクとしてソース・ドレイン領域におけ
るアルミニユウムガリユウム砒素（Al0.3Ga0.7
As）よりなる単結晶層３を除去して開口５を形
成する。この工程は、二塩化二弗化炭素
（CCl2F2）を反応ガスとしたプラズマエツチング
法を使用してなすことが望ましい。アルミニユウ
ムガリユウム砒素（Al0.3Ga0.7As）層３のエツチ
ングが終了してガリユウム砒素（GaAs）層２の
エツチングが開始されると、プラズマの成分から
アルミニユウム（Al）が減少し、発光が変化す
るからアルミニユウムガリユウム砒素（Al0.3
Ga0.7As）層３のエツチング終了時点の検出が容
易であり、図に示す如き、僅かにガリユウム砒素
（GaAs）層２をエツチングした点で反応を終了
させることが容易に可能となるからである。
第３図参照
ソース・ドレイン領域のエツチング終了後、酸
素（O2）又は窒素（N2）雰囲気中に約30分以上
曝すと、アルミニユウムガリユウム砒素（Al0.3
Ga0.7As）層３のエツチング面に、夫々、酸化ア
ルミニユウム（Al2O3）又は窒化アルミニユウム
（Al4N3）よりなる絶縁膜６が形成される。この
絶縁膜６の厚さは僅か10Å程度であるが、極めて
安定していて強靭であり、600℃程度の温度で破
壊されることがない。
素（O2）又は窒素（N2）雰囲気中に約30分以上
曝すと、アルミニユウムガリユウム砒素（Al0.3
Ga0.7As）層３のエツチング面に、夫々、酸化ア
ルミニユウム（Al2O3）又は窒化アルミニユウム
（Al4N3）よりなる絶縁膜６が形成される。この
絶縁膜６の厚さは僅か10Å程度であるが、極めて
安定していて強靭であり、600℃程度の温度で破
壊されることがない。
第４図参照
再び前記の二酸化シリコン（SiO2）層４をマ
スクとして、開口５内に高濃度にｎ型不純物をド
ープしたガリユウム砒素（GaAs）層７を成長さ
せる。この工程は、当初真空度10-10Torr、成長
時真空度10-7Torr、温度600℃をもつて、通常の
モレキユラービームエピタキシヤル成長法を使用
してなすことも可能であるが、有機金属をソース
とする気相エピタキシヤル成長法を使用してなす
と更に有利である。二酸化シリコン（SiO2）層
４よりなるマスク上にはガリユウム砒素
（GaAs）層が形成されないからである。この工
程において形成されるガリユウム砒素（GaAs）
層７はアルミニユウムガリユウム砒素（Al0.3
Ga0.7As）層３又は酸化アルミニユウム（Al2O3）
もしくは窒化アルミニユウム（Al4N3）６の上に
成長堆積されるときは非晶質となり、高抵抗の絶
縁層８となるが、ガリユウム砒素（GaAs）層２
の上に成長堆積されるときは単結晶となり、低抵
抗となる。したがつて、アルミニユウムガリユウ
ム砒素（Al0.3Ga0.7As）層３が極めて高濃度にド
ープされていてガリユウム砒素（GaAs）層７と
の界面においてトンネル現象が認められるような
場合でも、これら二つの層３，７は完全に分離さ
れる。
スクとして、開口５内に高濃度にｎ型不純物をド
ープしたガリユウム砒素（GaAs）層７を成長さ
せる。この工程は、当初真空度10-10Torr、成長
時真空度10-7Torr、温度600℃をもつて、通常の
モレキユラービームエピタキシヤル成長法を使用
してなすことも可能であるが、有機金属をソース
とする気相エピタキシヤル成長法を使用してなす
と更に有利である。二酸化シリコン（SiO2）層
４よりなるマスク上にはガリユウム砒素
（GaAs）層が形成されないからである。この工
程において形成されるガリユウム砒素（GaAs）
層７はアルミニユウムガリユウム砒素（Al0.3
Ga0.7As）層３又は酸化アルミニユウム（Al2O3）
もしくは窒化アルミニユウム（Al4N3）６の上に
成長堆積されるときは非晶質となり、高抵抗の絶
縁層８となるが、ガリユウム砒素（GaAs）層２
の上に成長堆積されるときは単結晶となり、低抵
抗となる。したがつて、アルミニユウムガリユウ
ム砒素（Al0.3Ga0.7As）層３が極めて高濃度にド
ープされていてガリユウム砒素（GaAs）層７と
の界面においてトンネル現象が認められるような
場合でも、これら二つの層３，７は完全に分離さ
れる。
第５図参照
マスクとして使用された二酸化シリコン
（SiO2）層４を除去する。この工程は過酸化水素
（H2O2）を含有する弗酸（HF）で洗滌すればた
りる。
（SiO2）層４を除去する。この工程は過酸化水素
（H2O2）を含有する弗酸（HF）で洗滌すればた
りる。
第６図参照
ソース・ドレイン領域のガリユウム砒素
（GaAs）層７上に選択的に金（Au）、金ゲルマニ
ユウム（AuGe）層を蒸着して、ソース・ドレイ
ン電極９を形成し、一方ゲート領域にアルミニユ
ウム（Al）、チタン（Ti）、白金（Pt）、金（Au）
等を選択的に蒸着してゲート１０を形成する。
（GaAs）層７上に選択的に金（Au）、金ゲルマニ
ユウム（AuGe）層を蒸着して、ソース・ドレイ
ン電極９を形成し、一方ゲート領域にアルミニユ
ウム（Al）、チタン（Ti）、白金（Pt）、金（Au）
等を選択的に蒸着してゲート１０を形成する。
以下ワイヤボンデング（図示せず。）、表面安定
化膜（図示せず。）形成等を行つて半導体装置を
完成する。
化膜（図示せず。）形成等を行つて半導体装置を
完成する。
以上説明せる通り、本発明によれば、電子供給
層をアルミニユウムガリユウム砒素（Al0.3Ga0.7
As）とし、チヤンネル層をガリユウム砒素
（GaAs）とするHEMTにおいて、ソース・ドレ
イン電極と電子供給層とが酸化アルミニユウム
（Al2O3）又は窒化アルミニユウム（Al4N3）を主
成分とする絶縁薄膜と非晶質ガリユウム砒素
（GaAs）又は非晶質ゲルマニユウム（Ge）との
組み合わせによつて絶縁されており、高周波特性
の優れたHEMTとその製造方法とを提供するこ
とができる。
層をアルミニユウムガリユウム砒素（Al0.3Ga0.7
As）とし、チヤンネル層をガリユウム砒素
（GaAs）とするHEMTにおいて、ソース・ドレ
イン電極と電子供給層とが酸化アルミニユウム
（Al2O3）又は窒化アルミニユウム（Al4N3）を主
成分とする絶縁薄膜と非晶質ガリユウム砒素
（GaAs）又は非晶質ゲルマニユウム（Ge）との
組み合わせによつて絶縁されており、高周波特性
の優れたHEMTとその製造方法とを提供するこ
とができる。
尚、HEMTを製造しうる半導体の組み合わせ
はアルミニユウムガリユウム砒素（Al0.3Ga0.7
As）とガリユウム砒素（GaAs）又はゲルマニユ
ウム（Ge）との組み合わせ以外にもあるが、本
発明における電子供給層を構成する半導体はアル
ミニユウムを含むものである必要がある。又、チ
ヤンネル層は極力低不純物濃度とすることが望ま
しいが、電子供給層のドナー濃度と比べて例えば
１／１０以下のレベルであれば、電子蓄積層での十分
高い電子移動度という効果を奏するものであり、
この程度の不純物濃度のものは本発明における不
純物ドープされていないチヤンネル層に相当する
と解すべきものである。
はアルミニユウムガリユウム砒素（Al0.3Ga0.7
As）とガリユウム砒素（GaAs）又はゲルマニユ
ウム（Ge）との組み合わせ以外にもあるが、本
発明における電子供給層を構成する半導体はアル
ミニユウムを含むものである必要がある。又、チ
ヤンネル層は極力低不純物濃度とすることが望ま
しいが、電子供給層のドナー濃度と比べて例えば
１／１０以下のレベルであれば、電子蓄積層での十分
高い電子移動度という効果を奏するものであり、
この程度の不純物濃度のものは本発明における不
純物ドープされていないチヤンネル層に相当する
と解すべきものである。
又、本発明は上記のとおり、エツチングされた
直後のアルミニユウムガリユウム砒素（Al0.3
Ga0.7As）が酸素（O2）又は窒素（N2）雰囲気と
接触して安定な酸化アルミニユウム（Al2O3）又
は窒化アルミニユウム（Al3N4）を作る性質に基
づいているものであるから、上記の一連の工程の
うち、この工程以外の工程については、かなりの
自由度が許される。上記の実施例は、アルミニユ
ウムガリユウム砒素（Al0.3Ga0.7As）よりなる電
子供給層を上層としてノーマリオン型（デプレツ
シヨンモード）HEMTを構成する場合を示して
あるが、本発明は上記と同一の層順でノーマリオ
フ型（エンハンスメントモード）HEMTを構成
する場合にも適用でき、又、上記とは逆の層順で
アルミニユウムガリユウム砒素（Al0.3Ga0.7As）
よりなる電子供給層を下層とする場合にも適用し
うる。この場合は、ガリユウム砒素（GaAs）又
はゲルマニユウム（Ge）よりなるチヤンネル層
が上層である故、ソース・ドレイン領域の合金化
を電子蓄積層には到達するが電子供給層には到達
しない程度に極めて正確になしうれば、本発明が
解決した欠点を伴なわないことになるが、そのよ
うに正確な合金化は困難であるからである。尚、
この製造方法は第７図に示す超格子構造に対して
も適用可能である。
直後のアルミニユウムガリユウム砒素（Al0.3
Ga0.7As）が酸素（O2）又は窒素（N2）雰囲気と
接触して安定な酸化アルミニユウム（Al2O3）又
は窒化アルミニユウム（Al3N4）を作る性質に基
づいているものであるから、上記の一連の工程の
うち、この工程以外の工程については、かなりの
自由度が許される。上記の実施例は、アルミニユ
ウムガリユウム砒素（Al0.3Ga0.7As）よりなる電
子供給層を上層としてノーマリオン型（デプレツ
シヨンモード）HEMTを構成する場合を示して
あるが、本発明は上記と同一の層順でノーマリオ
フ型（エンハンスメントモード）HEMTを構成
する場合にも適用でき、又、上記とは逆の層順で
アルミニユウムガリユウム砒素（Al0.3Ga0.7As）
よりなる電子供給層を下層とする場合にも適用し
うる。この場合は、ガリユウム砒素（GaAs）又
はゲルマニユウム（Ge）よりなるチヤンネル層
が上層である故、ソース・ドレイン領域の合金化
を電子蓄積層には到達するが電子供給層には到達
しない程度に極めて正確になしうれば、本発明が
解決した欠点を伴なわないことになるが、そのよ
うに正確な合金化は困難であるからである。尚、
この製造方法は第７図に示す超格子構造に対して
も適用可能である。
第１〜６図は本発明の一実施例に係る半導体装
置の製造方法の主要工程終了後の基板断面図を示
す。第７図は本発明に係る半導体装置の製造方法
を超格子構造体に適用した場合の基板断面図を示
す。 １…半絶縁性基板、２…ガリユウム砒素の単結
晶よりなるチヤンネル層、３…アルミニユウムガ
リユウム砒素の単結晶層よりなる電子供給層、４
…二酸化シリコン層よりなるマスク、５…アルミ
ニユウムガリユウム砒素層よりなる電子供給層に
形成された開口、６…電子供給層に形成された開
口にみえる電子供給層表面に形成された絶縁膜
（酸化アルミニユウム又は窒化アルミニユウム）、
７…ソース・ドレイン領域を構成するガリユウム
砒素又はゲルマニユウム層、８…非晶質高抵抗絶
縁層、９…ソース・ドレイン電極、１０…ゲート
電極。
置の製造方法の主要工程終了後の基板断面図を示
す。第７図は本発明に係る半導体装置の製造方法
を超格子構造体に適用した場合の基板断面図を示
す。 １…半絶縁性基板、２…ガリユウム砒素の単結
晶よりなるチヤンネル層、３…アルミニユウムガ
リユウム砒素の単結晶層よりなる電子供給層、４
…二酸化シリコン層よりなるマスク、５…アルミ
ニユウムガリユウム砒素層よりなる電子供給層に
形成された開口、６…電子供給層に形成された開
口にみえる電子供給層表面に形成された絶縁膜
（酸化アルミニユウム又は窒化アルミニユウム）、
７…ソース・ドレイン領域を構成するガリユウム
砒素又はゲルマニユウム層、８…非晶質高抵抗絶
縁層、９…ソース・ドレイン電極、１０…ゲート
電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 不純物ドープされていないガリユウム砒素又
はゲルマニウムの単結晶層よりなるチヤンネル層
とｎ型の不純物がドープされたアルミニユウムガ
リユウム砒素の単結晶層よりなる電子供給層との
組み合せ層構造を有し、電子親和力の差にもとづ
きヘテロ界面近傍の前記チヤンネル層中に発生す
る高移動度電子蓄積層を導電媒体とする半導体装
置において、出力電極は前記組み合せ層構造の前
記ヘテロ界面に達するように埋め込まれｎ型不純
物がドープされたガリユウム砒素又はゲルマニユ
ウムよりなる埋め込み層をもつて形成されてお
り、該埋め込み層と前記電子蓄積層とは導通状態
にあるが、前記電子供給層とはアルミニユウムガ
リユウム砒素表面を酸化又は窒化して成る絶縁薄
膜と非晶質のガリユウム砒素又はゲルマニユウム
の薄層とにより絶縁されていることを特徴とする
半導体装置。 ２ 半絶縁性基板上に、不純物ドープされていな
いガリユウム砒素又はゲルマニユウムの単結晶層
よりなるチヤンネル層とｎ型の不純物がドープさ
れたアルミニユウムガリユウム砒素の単結晶層よ
りなる電子供給層との組み合わせ層構造を形成
し、該組み合わせ層構造の上に、シヨツトキ型又
は絶縁ゲート型の制御電極を設け、該制御電極を
挟んで、抵抗性接続された複数の出力電極を設け
る半導体装置の製造方法において、前記組み合わ
せ層構造形成後、該組み合わせ層構造の複数の一
部領域から該組み合わせ層構造のうちの少なくと
も上層を除去して該組み合わせ層構造の層間の界
面を露出する開口を形成し、該開口を一定時間酸
素又は窒素雰囲気に曝した後、前記開口にｎ型不
純物をドープしたガリユウム砒素又はゲルマニユ
ウムよりなる層を成長堆積させ、該成長堆積され
たガリユウム砒素又はゲルマニユウムよりなる層
上に前記出力電極を形成することを特徴とする半
導体装置の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56061702A JPS57176772A (en) | 1981-04-23 | 1981-04-23 | Semiconductor device and manufacture thereof |
| EP82302106A EP0064829B1 (en) | 1981-04-23 | 1982-04-23 | High electron mobility semiconductor device and process for producing the same |
| DE8282302106T DE3280011D1 (en) | 1981-04-23 | 1982-04-23 | High electron mobility semiconductor device and process for producing the same |
| US06/839,826 US4714948A (en) | 1981-04-23 | 1986-03-13 | HEMT with epitaxial narrow bandgap source/drain contacts isolated from wide bandgap layer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56061702A JPS57176772A (en) | 1981-04-23 | 1981-04-23 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57176772A JPS57176772A (en) | 1982-10-30 |
| JPS6353710B2 true JPS6353710B2 (ja) | 1988-10-25 |
Family
ID=13178831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56061702A Granted JPS57176772A (en) | 1981-04-23 | 1981-04-23 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4714948A (ja) |
| EP (1) | EP0064829B1 (ja) |
| JP (1) | JPS57176772A (ja) |
| DE (1) | DE3280011D1 (ja) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2537781B1 (fr) * | 1982-12-14 | 1986-05-30 | Thomson Csf | Transistor a effet de champ, fonctionnant en regime d'accumulation par gaz d'electrons |
| DE3629681A1 (de) * | 1986-09-01 | 1988-03-10 | Licentia Gmbh | Photoempfaenger |
| DE3629685C2 (de) * | 1986-09-01 | 2000-08-10 | Daimler Chrysler Ag | Photoempfänger |
| JPH07120807B2 (ja) * | 1986-12-20 | 1995-12-20 | 富士通株式会社 | 定電流半導体装置 |
| DE3644410A1 (de) * | 1986-12-24 | 1988-07-07 | Licentia Gmbh | Photoempfaenger |
| FR2611305B1 (fr) * | 1987-02-20 | 1990-04-27 | Labo Electronique Physique | Circuit comportant des lignes conductrices pour le transfert de signaux rapides |
| US5227644A (en) * | 1989-07-06 | 1993-07-13 | Nec Corporation | Heterojunction field effect transistor with improve carrier density and mobility |
| US5242846A (en) * | 1989-10-30 | 1993-09-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing a junction field effect transistor |
| JPH03145139A (ja) * | 1989-10-30 | 1991-06-20 | Mitsubishi Electric Corp | 電界効果トランジスタとその製造方法 |
| GB2279806B (en) * | 1993-07-05 | 1997-05-21 | Toshiba Cambridge Res Center | Semiconductor device and method of making same |
| US6444552B1 (en) * | 1999-07-15 | 2002-09-03 | Hrl Laboratories, Llc | Method of reducing the conductivity of a semiconductor and devices made thereby |
| WO2003015174A2 (en) * | 2001-08-07 | 2003-02-20 | Jan Kuzmik | High electron mobility devices |
| JP2005129696A (ja) * | 2003-10-23 | 2005-05-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| US7405430B2 (en) * | 2005-06-10 | 2008-07-29 | Cree, Inc. | Highly uniform group III nitride epitaxial layers on 100 millimeter diameter silicon carbide substrates |
| DE102008021674A1 (de) * | 2008-03-31 | 2009-10-01 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements |
| KR101626463B1 (ko) * | 2010-02-26 | 2016-06-02 | 삼성전자주식회사 | 고 전자 이동도 트랜지스터의 제조방법 |
| CN106796953B (zh) * | 2014-10-30 | 2021-03-30 | 英特尔公司 | 源极/漏极至氮化镓晶体管中的2d电子气的低接触电阻再生长 |
| CN108649071B (zh) * | 2018-05-17 | 2019-03-19 | 苏州汉骅半导体有限公司 | 半导体器件及其制造方法 |
| JP2021111666A (ja) * | 2020-01-08 | 2021-08-02 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 化合物半導体装置及び化合物半導体装置の製造方法 |
| CN112380659A (zh) * | 2020-11-11 | 2021-02-19 | 天津大学 | 基于新型电阻模型的GaN HEMT等效电路拓扑结构 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3681668A (en) * | 1967-11-14 | 1972-08-01 | Sony Corp | Semiconductor device and a method of making the same |
| US3956033A (en) * | 1974-01-03 | 1976-05-11 | Motorola, Inc. | Method of fabricating an integrated semiconductor transistor structure with epitaxial contact to the buried sub-collector |
| US4163237A (en) * | 1978-04-24 | 1979-07-31 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | High mobility multilayered heterojunction devices employing modulated doping |
| US4291327A (en) * | 1978-08-28 | 1981-09-22 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | MOS Devices |
| DE2913068A1 (de) * | 1979-04-02 | 1980-10-23 | Max Planck Gesellschaft | Heterostruktur-halbleiterkoerper und verwendung hierfuer |
| CA1145482A (en) * | 1979-12-28 | 1983-04-26 | Takashi Mimura | High electron mobility single heterojunction semiconductor device |
-
1981
- 1981-04-23 JP JP56061702A patent/JPS57176772A/ja active Granted
-
1982
- 1982-04-23 EP EP82302106A patent/EP0064829B1/en not_active Expired
- 1982-04-23 DE DE8282302106T patent/DE3280011D1/de not_active Expired
-
1986
- 1986-03-13 US US06/839,826 patent/US4714948A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3280011D1 (en) | 1989-12-07 |
| JPS57176772A (en) | 1982-10-30 |
| EP0064829A3 (en) | 1985-09-25 |
| EP0064829B1 (en) | 1989-11-02 |
| US4714948A (en) | 1987-12-22 |
| EP0064829A2 (en) | 1982-11-17 |
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