JPS6381863A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPS6381863A
JPS6381863A JP61226733A JP22673386A JPS6381863A JP S6381863 A JPS6381863 A JP S6381863A JP 61226733 A JP61226733 A JP 61226733A JP 22673386 A JP22673386 A JP 22673386A JP S6381863 A JPS6381863 A JP S6381863A
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JP
Japan
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mask
active layer
channel
layer
polycrystalline
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Pending
Application number
JP61226733A
Other languages
English (en)
Inventor
Masao Obara
小原 正生
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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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】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、同一基板上に異種の半導体層を結晶成長させ
て異種半導体素子を集積形成する半導体装置の製造方法
に関する。
(従来の技術) 近年、分子線エピタキシー技術(MBE)や有機金属化
合物を用いた気相成長技術 (MOCVD)が、次世代の高速デバイスに必要不可欠
なヘテロ接合を形成する技術として注目されている。こ
れらの結晶成長技術を利用して、同一基板上に異種の複
数の素子用半導体層を選択成長させることは、例えば光
電子集積回路や各種相補型回路を構成するに当って重要
である。しかし、MBE法では選択成長が難しく、マス
クを設けて選択成長させようとしても、マスク上に多結
晶又は非晶質層が堆積されてしまう。従ってMBE法で
は同一基板上に異種の複数種のデバイスを作成する上で
大きい制約があった。
(発明が解決しようとする問題点) 以上のように、MBE法を用いて選択成長を利用して同
一基板上に異種半導体素子を集積形成することは龍しい
、という問題があった。
本発明はこの様な問題を解決した半導体装置の製造方法
を提供することを目的とする。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本発明の方法は、第1の素子用半導体層が形成された基
板に第1のマスクを形成して第1の素子用半導体層をエ
ツチングし、この部分に第2の素子用半導体層を結晶成
長させる。このときこの結晶成長が選択成長の条件を満
たさないと、第1のマスク上には多結晶又は非晶質半導
体層が堆積する。そこで本発明では、この後筒2の素子
用半導体層領域を覆う第2のマスクを形成し、この第2
のマスクを用いて第1のマスク上の多結晶又は非晶質半
導体層をエツチング除去する。そして第2のマスク下に
残された多結晶又は非晶質半導体層は、第1のマスクを
エツチング除去することにより、リフトオフする。こう
して形成された第1および第2の素子用半導体層にそれ
ぞれ第1および第2の素子を形成する。
(作用) 本発明の方法によれば、選択成長の条件を満たさない場
合にも、半導体結晶層と同時に堆積される不要な多結晶
又は非晶質半導体層を巧みに除去することにより、簡単
に同一基板上に異種デバイスを集積形成することができ
る。
(実施例) 以下、本発明の詳細な説明する。
第1図(a)〜(C))は本発明の一実施例による変調
ドープトF E T (LcLdulation  D
LopedFET、以下MODFET)を用いた相補型
回路の製造工程を示す断面図である。第2図は第1図(
f>の要部を拡大して示す。なお、 AffGaAsのA12モル比は全て0.3である。
第1図(a)は半絶縁性GaAs基板1上にnチャネル
M OD F E T用の活性層2をMBE法により成
長させた状態である。活性層2は第2図に示すように、
1μmのアンドープGaAs層21゜70人のアンドー
プAffGaAs層22.SiをI X 10” /c
m3ドープした700人のn型、1GaA!!23.同
じ<StをlX1018/ ctx 3ドープした20
0人のn’12GaAs図12GaAる。この後第1図
(b)に示すように、第1のマスクとしてpチャネルM
OOFET形成領域に開口を有するS i 02 !l
マスク3を形成し、これを用いて活性層2の一部をエツ
チングする。
S i 02膜マスク3は例えば5000人とし、Ga
As/ARGaAsからなる活性層2の層のエツチング
深さは8000人程度とする。次に第1図(C)に示す
ように、510211gマスク3を残したまま、その開
口部にMBE法によりpチャネルMODFET用の活性
層4をエピタキシャル成長させる。活性層4は具体的に
は第2図に示すように、7000人のアンドープGaA
s層41゜70人のアンドープAffGaAs層42.
8eを1×1oIB/α3ドープした700人(7)D
型AflGaAS層43.同じ<Beを1X1018/
′cIR3ドープした200人のp型GaAs層44か
らなる。第1図(C)に示すようにこの〜IBEによる
活性層4のエピタキシャル成長工程で、S + 02 
gマスク3上には多結晶又は非晶質のGaAs層5が堆
積する。そこで次に第1図(d)に示すように、活性!
!!4を含む領域を覆うように第2のマスクとしてレジ
スト・マスク6を形成する。このレジスト・マスク6を
用いて、リン酸と過酸化水素水を混合したエッチャント
により多結晶又は非晶質のGaAs1W5をエツチング
除去し、レジスト・マスク6をアセトンにより溶解除去
すると、第1図(8)にようになる。活性層4の周辺に
はGaAS層5が細く残されている。この後SiO2[
1マスク3を弗化アンモニウム溶液によりエツチングす
ることにより、この上のGaAS層5もリフトオフして
第1図(f)の状態を得る。
こうしてnチャネル用活性層2とnチャネル用活性層4
を同一基板上にMBE法を用いて形成することができる
この後、各活性層領域に通常の良(知られたりセスゲー
トのプロセスを用いて、nチャネルMODFETとpチ
ャネルMODFETを形成し、第1図(Q)に示すよう
に相補型MODFET回路を完成する。即ちnチャネル
側のオーミック電極7.8にはAuGe/N i/Au
を用い、nチャネル側のオーミック電極9.10にはA
U/AuZnを用い、アロイ条件はRTA(Rapid
TherII+al  Annealer )を用いて
450℃×30sec程度とする。そしてゲート領域を
450人程反りン酸系エッチャントでリセスエッチング
した後、電子ビーム蒸着によりTi/Auからなるゲー
ト電極11.12を形成する。配線13(131,13
2、・”)にはTi/Auを用いる。
素子分離は第1図(Q)に示すようにメサエッチングに
よる。
こうして形成された相補型MOOFET回路は、良好な
特性を示した。しきい値電圧は常温で、nチャネルがO
〜O,IV、nチャネルが−0,1〜ovであった。相
補型MODFETによるインバータ回路は、トランスフ
ァ・カーブが非常にシャープであり、これによりリング
オシレータを構成して測定した1ゲート当りの伝搬遅延
時間τpdは常温で500psecであった。
本発明は上記実施例に限られるものではない。
実施例では相補型MODFET回路を形成したが、例え
ばレーザダイオードとトランジスタを集積形成する場合
等に同様に本発明を適用することができる。また実施例
はMBE法を用いたが、選択成長条件が比較的容易に見
つかるMOCVD法を用いた場合にも、選択成長条件を
満たす条件下での結晶成長が行なえず、マスク上に多結
晶又は非晶質半導体層が堆積する場合には本発明の方法
は有効である。
[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、選択成長条件を満た
さない結晶成長技術を用いて、同一基板上に異種の半導
体素子を簡単に集積形成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(a)は本発明の一実施例にがかる相補
型MOOFET回路の製造工程を示す断面図、第2図は
第1図(f)の拡大断面図である。 1・・・半絶縁性GaAS基板、2・・・nチャネル用
活性層、3・・・SiO2膜マスク(第1のマスク)、
4・・・nチャネル用活性層、5・・・多結晶又は非晶
質半導体層、6・・・レジスト・マスク(第2のマスク
)、7,8,9.10・・・オーミック電極、11゜1
2・・・ゲート電極、13 (131132、・・・)
・・・配線。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図(1)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1の素子用半導体層を有する基板に第2の素子
    領域に開口をもつ第1のマスクを形成し、第1の素子用
    半導体層のをエッチングする工程と、前記第1のマスク
    上に多結晶又は非晶質半導体層が堆積する条件で第1の
    マスクの開口部に第2の素子用半導体層を結晶成長させ
    る工程と、前記第2の素子用半導体層領域を覆う領域に
    第2のマスクを形成し、この第2のマスクを用いて前記
    第1のマスク上の多結晶又は非晶質半導体層をエッチン
    グ除去する工程と、この工程で露出した前記第1のマス
    クをエッチング除去してこの上に残された前記多結晶又
    は非晶質半導体層をリフトオフする工程と、この後前記
    第1および第2の素子用半導体層にそれぞれ第1および
    第2の素子を形成する工程とを備えたことを特徴とする
    半導体装置の製造方法。
  2. (2)前記第1の素子は第1導電チャネル型FETであ
    り、前記第2の素子は第2導電チャネル型FETである
    特許請求の範囲第1項記載の半導体装置の製造方法。
  3. (3)前記第2の素子用半導体層を結晶成長させる工程
    は、分子線エピタキシーによる特許請求の範囲第1項記
    載の半導体装置の製造方法。
  4. (4)前記第1のマスクは無機絶縁膜であり、第2のマ
    スクはレジストである特許請求の範囲第1項記載の半導
    体装置の製造方法。
JP61226733A 1986-09-25 1986-09-25 半導体装置の製造方法 Pending JPS6381863A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02170977A (ja) * 1988-12-21 1990-07-02 Anelva Corp 基板ホルダー
JPH08255838A (ja) * 1994-11-02 1996-10-01 Trw Inc モノリシックの多機能集積回路デバイスを製造する方法

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JPH02170977A (ja) * 1988-12-21 1990-07-02 Anelva Corp 基板ホルダー
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