KR100312368B1 - Compound semiconductor integrated circuit and optical regenerator using the same - Google Patents

Compound semiconductor integrated circuit and optical regenerator using the same Download PDF

Info

Publication number
KR100312368B1
KR100312368B1 KR1019930004812A KR930004812A KR100312368B1 KR 100312368 B1 KR100312368 B1 KR 100312368B1 KR 1019930004812 A KR1019930004812 A KR 1019930004812A KR 930004812 A KR930004812 A KR 930004812A KR 100312368 B1 KR100312368 B1 KR 100312368B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
semiconductor layer
layer
substrate
semiconductor
heterojunction
Prior art date
Application number
KR1019930004812A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR930020752A (en
Inventor
가가야오사무
다까자와히로유끼
이마무라요시노리
시게따쥰지
가와따유끼히로
오다히로또
Original Assignee
히다치초엘에스아이 엔지니어링가부시키가이샤
가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼
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 히다치초엘에스아이 엔지니어링가부시키가이샤, 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 filed Critical 히다치초엘에스아이 엔지니어링가부시키가이샤
Publication of KR930020752A publication Critical patent/KR930020752A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100312368B1 publication Critical patent/KR100312368B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate

Abstract

초고속성을 갖는 전계효과 트랜지스터를 갖는 화합물 반도체집적회로 및 이것을 사용한 광재생 중계기에 관한 것으로써, 사이드에칭의 저감 및 저주파진동잡음과 배선이 배선끼리가 단락하는 문제를 해결하기 위해, 인접한 전계효과 트랜지스터간의 반도체표면에 고립된 반도체층 또는 전극층을 마련하고, 또한 적어도 반절연성기판 또는 버퍼층상의 헤테로접합계면까지 도달하는 깊이의 소자분리홈을 형성하는 것에 의해 화합물 반도체집적회로의 저주파진동을 저감할 수 있다. 또, 헤테로접합을 갖는 버퍼층의 두께를 150nm이상으로 하는 것에 의해 저주파진동을 저감할 수 있다. 또, 소자영역의 표면에서 헤테로접합을 구성하는 버퍼층에 도달하는 폭2㎛이하의 소자간 분리체를 소자영역 및 소자주변의 홈을 둘러싸도록 또는 홈내에서 소자영역을 둘러싸도록 형성하고, 홈의 측벽을 반도체층면에 대해서 10∼60도의 각도를 이루도록 구성하는 것에 의해 배선의 단락을 방지할 수 있다. 이와 같은 모든 구성을 조합하는 것에 의해 사이드게이트효과가 작고, 저주파진동이 저감되며, 또한 배선의 단락이 방지된 우수한 화합물 반도체집적회로를 얻을 수 있으며, 이것을 사용한 광재생중계기는 초고속으로 정상적으로 동작한다.The present invention relates to a compound semiconductor integrated circuit having a field effect transistor having an extremely high speed and a light regenerative repeater using the same. In order to solve the problem of a reduction in side etching and a short circuit between low frequency vibration noise and wiring, Frequency oscillation of the compound semiconductor integrated circuit can be reduced by providing the semiconductor layer or the electrode layer isolated on the surface of the semiconductor between the semiconductor substrate and the element isolation trench having the depth reaching the heterojunction interface on at least the semi-insulating substrate or the buffer layer . Further, by setting the thickness of the buffer layer having the heterojunction to be 150 nm or more, the low frequency vibration can be reduced. An element-to-element isolation of 2 mu m or less in width reaching the buffer layer constituting the heterojunction on the surface of the element region is formed so as to surround the element region and the element peripheral region or the element region in the recess, Is formed at an angle of 10 to 60 degrees with respect to the semiconductor layer surface, it is possible to prevent short-circuiting of the wiring. By combining all of these structures, it is possible to obtain a compound semiconductor integrated circuit having a small side gate effect, a low frequency oscillation, and a short circuit of wiring, and the slab-based integrated circuit using the same can operate normally at a very high speed.

Description

화합물 반도체집적회로 및 이것을 사용한 광재생 중계기Compound semiconductor integrated circuit and optical reproduction repeater using the same

본 발명은 초고속성을 갖는 전계효과 트랜지스터(FET)를 갖는 화합물 반도체집적회로 및 이것을 사용한 광재생 중계기에 관한 것으로써, 특히 그 고속성을 높히는데 적합한 소자분리구조를 갖는 화합물 반도체접적회로 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compound semiconductor integrated circuit having a field effect transistor (FET) having a very high speed and a light regenerative repeater using the same, and more particularly to a compound semiconductor junction circuit having a device isolation structure suited for enhancing its high properties.

최근의 반도체집적회로의 고집적화에 대해서 집적회로를 형성하고 있는 소자간의 거리가 축소되어 왔다. 그것에 따라 사이드게이트효과라 불리우는 문제가 발생하고 있었다. 사이드게이트 효과라는 것은 소자간의 전기적인 상호작용에 의해서 전계효과 트랜지스터(FET)에 흐르는 전류값이 감소하거나 임계값전압이 변화하는 현상이다.In recent years, the distance between devices forming integrated circuits has been reduced with respect to high integration of semiconductor integrated circuits. There has been a problem called a side gate effect. The side gate effect is a phenomenon in which a current value flowing through a field effect transistor (FET) is reduced or a threshold voltage is changed by electrical interaction between elements.

또, 화합물 반도체를 사용한 FET에 의해서 이득이 높은 증폭회로를 완성시키는 경우 사이드게이트효과의 억제와 함께 저주파진동이라 불리우는 현상을 억제하는 것이 중요하다. 이 저주파진동이라는 현상은 입력신호가 없는 경우에도 집적회로내의 FET에 흐르는 전류가 정상적으로 자기발진해버리는 현상으로 그 저주파수가 실온에서 수Hz정도로 매우 낮은 것으로 "저주파 진동"이라 불리어지고 있다.In addition, when completing an amplifying circuit having a high gain by an FET using a compound semiconductor, it is important to suppress the side gate effect and suppress the phenomenon called low frequency oscillation. This phenomenon of low frequency oscillation is a phenomenon in which the current flowing to the FET in the integrated circuit normally self-oscillates even when there is no input signal, and the low frequency is called "low frequency oscillation" as very low at room temperature to several Hz.

종래의 FFT를 사용한 화합물 반도체집적회로는 예를들면 일본국 특허공개공보 평성2-49465호에 기술되어 있다. 그 화합물 반도체집적회로는 제3도에 도시한 바와 같이 인정한 FET(T1, T2, T3)간에 반절연성 GaAs기판(31)까지 이르는 소자분리대(39)를 마련하고, FET간의 전기적 분리 특히, 사이드게이트효과를 개선하고 있었다. 제3도에 있어서, T1, T2, T3은 HEMT라 불리우는 형의 FET, (32)는 언도프GaAs버퍼층, (33)은 n형 AlGaAs전자공급층, (34)는 n형 GaAs콘택트층, (35)는 음전극, (37)은 게이트전극, (38)은 기판(31)까지 이르지 않은 소자분리대이다.A conventional compound semiconductor integrated circuit using FFT is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-49465. The compound semiconductor integrated circuit is provided with an element isolation band 39 extending from the recognized FETs T1, T2 and T3 to the semi-insulating GaAs substrate 31 as shown in FIG. 3, The effect was improving. 32, an undoped GaAs buffer layer; 33, an n-type AlGaAs electron supply layer; 34, an n-type GaAs contact layer; 35 is a negative electrode, 37 is a gate electrode, and 38 is an element separator not reaching the substrate 31.

또, 다른 종래예로써는 예를들면 일본국 특허공개공보 평성3-87044호에 기술되어 있다. 그 화합물 반도체집적회로는 제4도에 도시한 바와 같이 GaAsFET의 하부에 두께1000Å의 AlGaAs로 이루어지는 헤테로접합 버퍼층(42)와, 인접하는 FET간에 헤테로 접합계면(44)까지 이르는 소자간 분리홈(46)을 마련하는 것에 의해 FET의 전기적 분리, 특히 사이드게이트 효과를 개선하고 있었다. 제4도에서 (41)은 반절연성GaAs기판, (43)은 GaAs층, (45)는 옴전극, (47), (48)은 옴전극, (49)는 게이트전극이다. 소자간 분리홈(46)에는 절연물을 매입해서 소자간 분리체로 해도 좋다. 이 경우, 홈(46) 또는 또 이것을 메꾸는 절연물이 있으므로, 소자간의 누설전류는 헤테로접합 계면(44)를 통과할 필요가 있지만, 헤테로접합 계면(44)의 에너지장벽으로 저지되어 인접하는 소자로 유입되지 않는다.Another conventional example is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-87044, for example. As shown in FIG. 4, the compound semiconductor integrated circuit includes a hetero junction buffer layer 42 made of AlGaAs having a thickness of 1000 angstroms at the bottom of the GaAs FET and inter-element isolation trenches 46 extending to the hetero junction interface 44 between adjacent FETs ), Thereby improving the electrical isolation of the FET, particularly the side gate effect. In FIG. 4, reference numeral 41 denotes a semi-insulating GaAs substrate. Reference numeral 43 denotes a GaAs layer. Reference numeral 45 denotes an ohmic electrode. Reference numerals 47 and 48 denote ohmic electrodes. The inter-element separation grooves 46 may be filled with an insulating material to form an inter-element separation body. In this case, the leakage current between the devices needs to pass through the heterojunction interface 44, but is blocked by the energy barrier of the heterojunction interface 44, It does not flow.

그런데, 상기 종래기술에서는 저주파진동에 대한 억제효과가 불완전하여 종래기술에 의한 집적회로에서는 이상한 동작을 하는 문제가 있었다. 예를들면 이득50dB의 리미트증폭기를 만든 경우 집적회로내에서 발생한 저주파진동이 증폭되어 출력진폭을 포화시킬 크기의 저주파진동잡음이 발생하는 불량이 많이 발생하였다.However, in the above-mentioned prior art, the suppressing effect on the low-frequency vibration is incomplete, and there is a problem that the integrated circuit according to the prior art operates abnormally. For example, when a limit amplifier with a gain of 50 dB is used, a low-frequency vibration noise having a magnitude that saturates the output amplitude is amplified due to amplification of the low-frequency vibration generated in the integrated circuit.

또, 종래기술에서는 소자간 분리홈을 드라이에칭방법으로 형성하고 있으므로, 소자간 분리홈의 측벽은 반도체집적회로의 표면에 대해서 거의 수직으로 형성된다. 따라서, 소자간 분리홈을 절연물로 매꾸어도 홈의 측벽 부근의 절연물 표면의 평탄성이 불충분하게 되어(단차가 발생)절연물 표면에 피착하는 배선금속의 두께는 일정하지 않고 홈부에서 뚜껍게 형성된다. 그 결과, 배선형성을 위한 배선금속의 에칭공정에 있어서, 홈부에서 에칭잔재가 생겨 배선끼리가 연결되어 버리는 단락이라는 문제도 있다. 이 문제를 해결하는 하나의 방법으로써 소자간 분리홈의 형성을 드라이에칭법이 아닌 웨트에칭법으로 형성하는 방법이 생각된다. 즉, 웨트에칭법에 의하면 피에칭체의 에칭에 의해 제거되는 부분의 측벽을 경사진 면으로 하고, 그 경사진 면을 표면에서 깊이 방향으로 에칭제거부분의 중심부로 향해서 기울어진 상태로 가공할 수 있는 것이 알려져 있다. 따라서, 이와 같은 형상의 소자간 분리홈을 절연물로 메꾸면 홈의 측벽부근의 절연물 표면은 평탄하게 되어 절연물표면에 피착하는 배선금속의 두께는 일정하게 된다. 그결과, 배선의 단락의 문제를 해결할 수 있다. 그러나, 웨트에칭법으로 홈을 형성한 경우 측벽의 경사진면에 필요한 면적만큼 집적도가 저하하는 새로운 문제가 생긴다.Further, in the prior art, since the element isolation trenches are formed by the dry etching method, the side walls of the element isolation trenches are formed almost perpendicular to the surface of the semiconductor integrated circuit. Therefore, even if the inter-element isolation trenches are covered with insulating material, the flatness of the surface of the insulating material in the vicinity of the sidewall of the trench becomes insufficient (a step is generated), and the thickness of the wiring metal deposited on the surface of the insulating material is not constant. As a result, in the etching process of the wiring metal for forming the wiring, there is also a problem that an etching residue is generated in the groove and the wiring is connected to each other. As a method for solving this problem, a method of forming inter-element isolation trenches by a wet etching method instead of a dry etching method is conceivable. That is, according to the wet etching method, the sidewall of the portion to be removed by etching of the etched body can be processed as an inclined surface, and the inclined surface can be processed in a tilted state toward the center of the etching- Is known. Therefore, when the inter-element isolation trenches having such a shape are formed by using an insulator, the surface of the insulator near the side wall of the trench becomes flat, and the thickness of the wiring metal deposited on the surface of the insulator becomes constant. As a result, the problem of short-circuiting of the wiring can be solved. However, when the groove is formed by the wet etching method, there arises a new problem that the degree of integration is lowered by an area necessary for the inclined surface of the side wall.

본 발명의 목적은 저주파진동을 저감할 수 있는 소자분리구조를 제안하고, 초고속동작에 최적한 화합물 반도체집적회로 및 그 집적회로를 사용한 광재생 중계기를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a device isolation structure capable of reducing low-frequency vibration, and to provide a compound semiconductor integrated circuit optimal for ultra-high-speed operation and a light regenerative repeater using the integrated circuit.

본 발명의 다른 목적은 반도체집적회로의 소자분리구조에 있어서, 집적도를 웨트에칭법을 사용한 경우만큼은 저하시키지 않고 배선의 단락의 문제를 해결하는 것이다.Another object of the present invention is to solve the problem of short-circuiting of wiring in the element isolation structure of a semiconductor integrated circuit without reducing the degree of integration as much as the case of using the wet etching method.

상기 목적을 달성하기 위해 우선 인접한 전계효과 트랜지스터간의 반도체표면에 고립된 반도체층을 선택성장에 의해서 형성하고, 또 적어도 반절연성기판 또는 버퍼층상의 헤테로접합 계면까지 이르는 깊이의 소자분리홈을 형성하였다.In order to achieve the above object, first, a semiconductor layer isolated from the surface of a semiconductor between adjacent field effect transistors is formed by selective growth, and at least an element isolation groove having a depth reaching a heterojunction interface on a semi-insulating substrate or a buffer layer is formed.

즉, 반절연성기판상에 에피택셜성장에 의해 형성한 여러개의 전계효과 트랜지스터로 이루어지는 화합물 반도체집적회로에 있어서는 인접한 전계효과 트랜지스터간의 반도체표면에 선택적으로 성장한 고립된 반도체층을 마련하며, 또한 인접한 전계효과 트랜지스터간에 적어도 반절연성기판까지 도달하는 깊이의 소자분리홈을마련하고 있다.That is, in a compound semiconductor integrated circuit formed by a plurality of field effect transistors formed on a semi-insulating substrate by epitaxial growth, an isolated semiconductor layer selectively grown on the semiconductor surface between adjacent field effect transistors is provided, Isolation trenches having a depth reaching at least the semi-insulating substrate are provided between the transistors.

또, 헤테로접합 버퍼층을 갖는 여러개의 전계효과 트랜지스터로 이루어지는 화합물 반도체집적회로에 있어서, 인접한 전계효과 트랜지스터간의 반도체표면에 선택적으로 성장한 고립된 반도체층을 마련하며, 또한 인접한 전계효과 트랜지스터간에 적어도 헤테로접합 계면까지 이르는 깊이의 소자분리홈을 마련하고 있다. 이 경우는 사이드게이트효과의 억제도 더욱 향상한다.In a compound semiconductor integrated circuit comprising a plurality of field effect transistors having a heterojunction buffer layer, an isolated semiconductor layer selectively grown on the semiconductor surface between adjacent field effect transistors is provided, and at least a heterojunction interface between adjacent field effect transistors Is formed in the device isolation trench. In this case, suppression of the side gate effect is further improved.

상기 소자분리홈에는 필요에 따라서 SiO2와 같은 절연물을 매입해서 소자간 분리체로 해도 좋다. 이 경우는 그 위에 배선을 형성할 수 있다. 소자분리홈의 위치는 통상 소자에서 10㎛이내로 한다(소자에 접촉해도 좋다). 소자분리홈과 소자의 간격이 10㎛를 넘는만큼 크게 되면 소자간 거리가 크게 되어 바람직하지 않다. 또, 소자부리홈의 폭은 제조가능하다면 특히 제한은 없지만 고립된 반도체층과 소자간에 들어가게 한다. 소자분리홈을 절연물로 메꾸고, 그 표면에 배선층이 있는 경우 배선을 용이하게 하기 위해서는 홈의 폭을 2㎛이하로 하는 것이 바람직하다.Insulators such as SiO 2 may be buried in the element isolation trenches as needed to form inter-element isolation bodies. In this case, wirings can be formed thereon. The position of the element isolation trench is usually within 10 占 퐉 (it may contact the element). If the distance between the element isolation trenches and the element is as large as 10 mu m or more, the distance between elements becomes large, which is not preferable. Further, the width of the device bevel groove is not particularly limited as long as it is possible to manufacture, but it is allowed to enter between the isolated semiconductor layer and the device. It is preferable that the width of the trench is 2 mu m or less in order to facilitate wiring when the element isolation trenches are covered with an insulating material and a wiring layer is present on the surface.

고립된 반도체층은 도전화되어 있으면 n형이라도 p형이라도 좋으며, 구체적으로는 1017/㎤ 이상의 불순물농도로 하면 좋다.The isolated semiconductor layer may be n-type or p-type if it is electrically conductive, specifically, it may be an impurity concentration of 10 17 / cm 3 or more.

고립된 반도체층을 고립된 옴전극으로 치환해도 좋다. 고립된 반도체층의 두께는 그 불순물농도가 높을수록 얇게 되지만, 예를들면 불순물농도가 1018/㎤ 에서는 100nm이상으로 한다. 두께는 필요에 따라서 간단한 실험에 의해서 결정해도 좋다. 고립된, 반도체층의 폭 및 길이에는 특히 한정은 없으므로 제조기술상 가능하면 좋다. 고립된 반도체층의 간격은 고립된 반도체층의 폭보다 짧게하는 것이 바람직하다. 이 간격이 너무 크면 고립된 반도체층의 막두께의 균일성이 저하한다. 고립된 반도체 층은 소자구성층보다 아래의 어느 층상에 마련해도 좋다.The isolated semiconductor layer may be replaced with an isolated ohmic electrode. The thickness of the isolated semiconductor layer becomes thinner as the impurity concentration becomes higher. For example, when the impurity concentration is 10 18 / cm 3, the thickness of the isolated semiconductor layer is 100 nm or more. The thickness may be determined by a simple experiment as necessary. The width and the length of the isolated semiconductor layer are not particularly limited, so the manufacturing technology is preferable. The distance between the isolated semiconductor layers is preferably shorter than the width of the isolated semiconductor layer. If the interval is too large, the uniformity of the film thickness of the isolated semiconductor layer lowers. The isolated semiconductor layer may be provided on any layer below the device constituent layer.

우리들은 고주파진동의 메카니즘에 대해서 해석을 실행하고, 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 우선, 기판이면 전극에 대해서 기판표면의 소자에 부(직류)의 전압을 인가해가면 어느 전압에 도달했을때 기판전극과 소자간을 흐르는 전류가 0.4㎐∼5㎐라는 저주파에서 진동하기 시작한다. 그 전류의 크기는 600㎛의 두께의 반절연성GaAs기판을 사용한 경우 수nA정도이고, 진동진폭도1nA이하로 매우 작다. 이 현상은 반절연성GaAs기판이 깊은 준위에 의해 부성 저항을 갖고, 소자에서 기판전극으로 향해서 고전계도메인이 주행하기 때문이라 이해되고 있다.We performed an analysis on the mechanism of high frequency oscillation and obtained the following results. First, when a negative (direct current) voltage is applied to the element on the substrate surface with respect to the substrate back electrode, the current flowing between the substrate electrode and the element starts to oscillate at a low frequency of 0.4 Hz to 5 Hz. The magnitude of the current is about several nA when a semi-insulating GaAs substrate having a thickness of 600 mu m is used, and the vibration amplitude is very small, i.e., less than 1 nA. This phenomenon is understood to be due to the fact that the semi-insulating GaAs substrate has a negative resistance due to a deep level, and the high-field domain runs from the device toward the substrate electrode.

그러나, 그 소자에 인접해서 FET가 있는 경우는 종래의 소자분리기술에서는 소자와 기판전극간에 주행하는 고전계도메인이 FET의 체널하부의 전위를 변동시켜 FET의 드레인전류에 큰 영향을 미친다. 예를들면 40㎛의 거리를 두고 인정하는 게이트폭 50㎛의 FET의 드레인전류에 나타나는 진동진폭은 100㎛이상에 이르고, 이 큰 전류진동이 회로동작에 중대한 지장을 주고 있다.However, when there is a FET adjacent to the element, in a conventional element isolation technique, the high-field domain running between the element and the substrate electrode fluctuates the electric potential in the lower portion of the FET to greatly affect the drain current of the FET. For example, the amplitude of the oscillation that appears in the drain current of the FET having a gate width of 50 mu m recognized at a distance of 40 mu m reaches 100 mu m or more, and this large current oscillation seriously impedes circuit operation.

즉, 소자와 기판간의 미소전류가 진동하는 현상을 억제하면 FET의 드레인전류의 진동을 회피하여 집적회로로 했을때의 저주파진동을 억제할 수 있다.In other words, by suppressing the phenomenon that the minute current between the device and the substrate is vibrated, the oscillation of the drain current of the FET can be avoided and the low frequency vibration when the integrated circuit is used can be suppressed.

제5도는 본 발명의 효과를 도시한 그래프이다. 세로축에는 기판이면전극과 기판표면소자간에 - 10V를 인가했을때의 전류의 진동진폭, 가로축에는 소자분리홈의 깊이를 나타내었다. 가로축에 있어서, 소자분리홈은 깊이0.4㎛로 반절연성기판에 도달한다. 고립된 반도체층을 형성하지 않는 종래구조에서는 FET간에 소자분리홈을 마련하고, 그 분리홈의 깊이를 깊게해도 저주파진동에 대한 개선효과는 나타나고 있지 않다. 그러나, 소자의 주변에 고립된 반도체층을 배치한 구조에서는 0.4㎛이상, 즉 반절연성기판에 이르는 깊이 이상으로 깊게 하면 진동진폭은 0.2nA이하로 저감하여 저주파진동을 현저하게 개선할 수 있는 것을 알 수 있다. 본 발명에서는 이와 같이 소자와 기판간의 미소전류의 진동이 억제되므로, 인접하는 FET의 드레인전류도 진동하지 않고 회로동작에도 진동잡음은 나타나지 않았다.FIG. 5 is a graph showing the effect of the present invention. The vertical axis shows the amplitude of the current when the -10 V voltage was applied between the substrate back electrode and the substrate surface element, and the horizontal axis shows the depth of the element isolation trench. In the horizontal axis, the device isolation trench reaches the semi-insulating substrate with a depth of 0.4 mu m. In the conventional structure in which the isolated semiconductor layer is not formed, element isolation grooves are provided between the FETs, and even if the depths of the isolation grooves are made deep, the effect of improving the low frequency oscillation is not exhibited. However, in the structure in which the semiconductor layer isolated from the periphery of the device is disposed, the vibration amplitude is reduced to 0.2 nA or less and the low frequency vibration can be remarkably improved when the depth is more than 0.4 탆 or more than the depth reaching the semi-insulating substrate. . In the present invention, since the oscillation of the minute current between the element and the substrate is suppressed in this way, the drain current of the adjacent FET does not vibrate, and no vibration noise appears in the circuit operation.

그런데, 헤테로접합 버퍼층을 갖는 여러개의 전계효과 트랜지스터로 이루어지는 화합물 반도체 집적회로는 버퍼층의 두께가 100nm을 넘고, 바람직하게는 130nm이상, 더욱 바람직하게는 150nm이상으로 하는 것에 의해서도 사이드게이트 내압의 향상과 저주파진동의 저감을 도모할 수 있다. 또, 적어도 버퍼층 또는 헤테로접합계면에 이르는 길이의 소자분리홈을 마련하는 것에 의해 사이드게이트내압이 더욱 개선된다. 또, 상기의 고립된 반도체층을 마련하는 것에 의해 더욱 소자분리효과가 개선되고 저주파진동의 저감도 현저하게 된다.However, even when the thickness of the buffer layer is more than 100 nm, preferably not less than 130 nm, and more preferably not less than 150 nm, the compound semiconductor integrated circuit comprising several field effect transistors having a heterojunction buffer layer can improve the side gate internal pressure, Vibration can be reduced. The side gate internal pressure is further improved by providing at least the element isolation trench having the length reaching the buffer layer or the heterojunction interface. Further, by providing the above-mentioned isolated semiconductor layer, the device isolation effect is further improved and the reduction of low frequency vibration becomes remarkable.

최근 우리들이 종래구조인 100nm의 AlxGa1-xAs층(버퍼층)을 사용해서 GaAsFET를 작성하고 저주파진동의 검토를 실행한 결과 종래구조에서는 저주파진동을 방지할 수 없는 영역이 있는 것이 비로소 명확하게 되었다. 저주파진동의 발진내압에 대해서 제22도를 사용해서 설명한다. 특성선15l은 언도프AlxGa1-xAs층(103) (제14도)의 두께가 100nm의 경우이다. 그 경우, 반도체장치표면에서 언도프 AlxGa1-xAs층(103)까지의 깊이d(제14도) <200nm에서는 발진내압은 -5V∼-9V이었지만, 깊이d= 300nm일때에 발진내압은 -2OV를 초과하였다. 즉, 언도프AlxGa1-xAs층 (103)의 두께가 100nm인 경우 저주파진동의 발진내압을 향상시키기 위해서는 깊이d를 300nm 이상으로 할 필요가 있다.Recently, we have fabricated GaAsFETs using a 100 nm Al x Ga 1 -x As layer (buffer layer), which is a conventional structure, and examined the low-frequency vibrations. As a result, it is clear that there is a region where conventional low- . The oscillation withstand pressure of the low-frequency vibration will be described with reference to FIG. The characteristic line 151 is a case where the thickness of the undoped Al x Ga 1 -x As layer 103 (FIG. 14) is 100 nm. In this case, the oscillation withstand voltage was -5 V to -9 V at the depth d (14 degrees) from the surface of the semiconductor device to the undoped Al x Ga 1 -x As layer 103, but when the depth d was 300 nm, Exceeded -2 OV. That is, when the thickness of the undoped Al x Ga 1 -x As layer 103 is 100 nm, it is necessary to set the depth d to 300 nm or more in order to improve the oscillation withstand pressure of the low frequency vibration.

그런데, 깊이d를 300nm이상으로 크게 하면 언도프AlxGa1-xAs층(103) (제14도)에 도달하는 소자분리홈을 형성할때 문제가 생긴다. 그것은 다음의 2가지 점이다. (1) 웨트 에칭으로 홈을 형성한 경우 가로방향의 에칭에 의해 능동층까지 에칭되어 불량이 발생한다. (2) 드라이에칭으로 홈을 형성하는 경우 홈이 깊고, 수직이므로 평탄화가 곤란하게 된다. 이 2가지의 문제를 해결하기 위해서는 깊이d가 300nm미만의 홈이 필요하다. 버퍼층은 단층이라도 여러층이라도 좋으며, 여러층인 경우는 그 두께의 총계가 상기의 값이면 좋다.However, when the depth d is set to 300 nm or more, a problem arises when forming the element isolation trench reaching the undoped Al x Ga 1 -x As layer 103 (FIG. 14). That's two things: (1) When a groove is formed by wet etching, the active layer is etched by etching in the transverse direction, resulting in defects. (2) When grooves are formed by dry etching, the grooves are deep and vertical, making it difficult to planarize. To solve these two problems, a groove having a depth d of less than 300 nm is required. The buffer layer may be a single layer or multiple layers, and in the case of multiple layers, the total thickness of the buffer layer may be the above value.

본 발명에서는 제14도에 도시한 바와 같이 반절연성GaAs기판(101)에 언도프GaAs층(102), 두께의 총계가 150nm이상인 언도프AlxGa1-xAs층(103), p형GaAs층(104), n형GaAs능동층(105)를 순차로 적층시킨 구조를 갖는 결정표면에 여러개의 전계효과 트랜지스터를 형성하고, 상기 전계효과라 트랜지스터간에 깊이가 300nm미만의 홈(131)을 마련하였다.An undoped GaAs layer 102, an undoped Al x Ga 1 -x As layer 103 having a total thickness of 150 nm or more, a p-type GaAs layer 103 having a total thickness of 150 nm or more, A plurality of field effect transistors are formed on the surface of the crystal having a structure in which the n-type GaAs active layer 105 and the n-type GaAs active layer 105 are sequentially stacked, and grooves 131 having a depth of less than 300 nm are provided between the field effect transistors Respectively.

x의 범위는 0.1 ≤x ≤0.45로 하였다.The range of x was 0.1? x? 0.45.

제14도에서는 (111)은 게이트전극, (112)는 소오스전극, (113)은 드레인전극이다.In FIG. 14, reference numeral 111 denotes a gate electrode, reference numeral 112 denotes a source electrode, and reference numeral 113 denotes a drain electrode.

AlxGa1-xAs층(103) (제14도) 이 총계100nm을 넘고, 바람직하게는 130nm이상, 더욱 바람직하게는 150nm을 형성하는 것에 의해 저주파파진동의 발진내압이 향상한다.The oscillation withstand voltage of the low frequency wave vibration is improved by forming the Al x Ga 1 -x As layer 103 (FIG. 14) over 100 nm in total, preferably 130 nm or more, and more preferably 150 nm.

또, 전계효과트랜지스터간에 버퍼층AlGa1-xAs층(103) (제19도)까지 도달하는 홈을 형성하는 것에 의해 사이드게이트 내압이 개선된다. 또, 두께가 100nm을 넘고, 바람직하게는 130nm이상, 더욱 바라직하게는 두께 150nm이상의 AlxGa1-xAs층을 형성하는 것에 의해 반도체장치표면에서 AlxGa1-xAs층(103)까지의 길이를 축소할 수 있어 AlxGa1-xAs층(103)까지 도달하는 소자간 분리홈(134)의 깊이를 얕게할 수 있다.In addition, by forming a trench reaching the buffer layer AlGa 1-x As layer 103 (FIG. 19) between the field effect transistors, the side gate internal pressure is improved. The Al x Ga 1 -x As layer 103 is formed on the surface of the semiconductor device by forming an Al x Ga 1 -x As layer having a thickness of more than 100 nm, preferably not less than 130 nm, more preferably not less than 150 nm, The depth of the inter-element isolation trenches 134 reaching the Al x Ga 1 -x As layer 103 can be made shallow.

다음에 집적도가 양호하며, 또한 배선의 단락이 없는 반도체집적회로의 소자분리구조를 얻는 목적은 소자영역의 적어도 게이트패드(제27도, 제29도에 있어서 (270)으로 표시된다) 측에 홈(etc hed region)을 형성하고, 소자영역의 표면에서 헤테로접합을 구성하는 반절연성의 반도체에 도달하는 폭2㎛이하의 소자간 분리체를 소자영역 및 홈의 주위를 둘러싸도록 형성하거나, 또는 상기 홈내에 상기 소자영역의 주위를 둘러싸도록 형성하고, 상기 홈의 게이트폭방향의 측벽 또는 절연물상에 형성된 배선이 통과하는 상기 홈의 측벽은 상기 소자영역의 표면이 깊이 방향으로 상기 홈의 중심부로 향해서 기울어진 경사진면으로 되도록 형성하는 것에 의해 달성된다.Next, the purpose of obtaining a device isolation structure of a semiconductor integrated circuit having good integration and no short-circuiting of the wiring is to form a groove (not shown) on the side of at least the gate pad (indicated by reference numerals 27 and 29 in FIG. and a device isolation region having a width of 2 탆 or less reaching a semi-insulating semiconductor constituting a heterojunction on the surface of the device region is formed so as to surround the device region and the periphery of the groove, And a side wall of the groove through which the wiring formed on the insulating material is passed is formed so that the surface of the element region is directed in the depth direction toward the center of the groove So as to form an inclined sloped surface.

따라서, (1) 소자간 분리체를 소자영역 및 홈의 주위를 둘러싸도록 형성하고, 게이트폭방향의 홈의 측벽을 소자영역의 표면에서 깊이방향으로 홈의 중심부로 향해서 기울어진 경사진면으로 되도록 형성해도 좋고, 또 (2) 소자영역의 주위를 둘러싸도록 홈을 형성하고, 소자간 분리체를 이 홈내에 소자영역의 주위를 둘러싸도록 형성하고, 홈을 절연물로 메꾸고, 이 절연물의 배선이 통과하는 홈의 측벽을 소자영역의 표면에서 깊이 방향으로 홈의 중심부로 향해서 기울어진 경사진면으로 되도록 형성해도 좋다. 또, 상기 경사진면과 소자영역의 반도체층면의 각도(예를들면 제28도, 제30도에 있어서의θ)는 10∼60도로 한다. 60도를 넘으면 경사진면이 반도체층과 수직에 가깝게 되어 본 발명의 효과가 미흡하게 되고, 10도미만에서는 소자간격이 너무 크게 되어 바람직하지 않다. 또, 상기의 홈과 소자간 분리체를 조합한 구조를 상기 고립된 반도체층을 마련한 구조 및 버퍼층의 두께가 100nm을 넘는 구조와 병용하는 것에 의해 각 구조의 이점을 함께 갖는 우수한 결과를 얻을 수 있다.Therefore, (1) the element isolation region is formed so as to surround the element region and the groove, and the sidewall of the groove in the gate width direction is inclined from the surface of the element region toward the center of the groove in the depth direction (2) a groove is formed so as to surround the periphery of the device region, and an inter-device isolator is formed in the groove so as to surround the periphery of the device region, the groove is covered with an insulating material, The sidewall of the groove to be passed may be inclined from the surface of the element region toward the center of the groove in the depth direction. Incidentally, the angle (e.g., ? In FIG. 28 and 30) between the inclined surface and the semiconductor layer surface of the element region is 10 to 60 degrees. If the angle is more than 60 degrees, the inclined surface becomes close to perpendicular to the semiconductor layer, and the effect of the present invention becomes insufficient. In addition, by combining the above structure in which the groove and the element separator are combined with the structure in which the isolated semiconductor layer is provided and the structure in which the buffer layer has a thickness of more than 100 nm, excellent results can be obtained with both advantages of each structure .

우선, 상기 (1)의 경우의 작용을 설명한다. 상기 (1)의 경우의 홈은 소자영역을 규정하는 작용을 한다. 또, 경사진면으로 이루어지는 측벽은 게이트패드의 단선방지의 작용을 한다.First, the operation of the case (1) will be described. The groove in the case (1) serves to define the element region. Further, the sidewall formed of the inclined surface serves to prevent breakage of the gate pad.

소자간 분리체를 폭2㎛이하로 하는 것은 배선의 단락방지의 작용을 위해서이다. 이것은 제31도에 도시한 바와 같이 단차Z와 소자간 분리체폭X의 관계가 폭2㎛에서 단차Z가 충분히 작게 되어 있는 것에서 명확하다. 또, 소자간 분리체로 소자영역을 둘러싸기 때문에 보다 완전하게 누설전류를 저지할 수 있다. 또, 이 때문에인접하는 소자간의 거리를 단축할 수 있기 때문에 집적도를 유지할 수 있다.The inter-element isolation body having a width of 2 mu m or less is for preventing short-circuit of the wiring. This is evident from the fact that the step Z is sufficiently small at a width of 2 mu m as the relationship between the step Z and the element isolation width X as shown in Fig. Further, since the element region is surrounded by the element-to-element separator, the leakage current can be more completely prevented. Also, because of this, the distance between adjacent elements can be shortened, and therefore the degree of integration can be maintained.

다음에 상기 (2)의 경우의 작용을 설명한다. 홈이 소자간 분리체의 상부에 있는 구조로 되므로, 홈과 소자간분리체로 소자간 분리의 작용을 한다. 따라서, 배선의 단락방지에 대해서는 우선 단락방지에 효과가 있는 홈의 부분에 있어서는 향상하는 것이 명확하다. 또, 홈만큼 소자간분리체의 깊이를 짧게 할 수 있기 때문에 이 부분에 대해서도 단락방지의 효과가 향상한다. 이것은 제31도에서 명확하다. 즉, 제31도에 있어서, 소자간 분리체의 깊이Y가 짧게 되면 단차Z가 작게 되어 있는 것에서 명확하다. 또, 소자간분리체로 소자영역을 둘러싸므로, 보다 완전하게 누설전류를 저지할 수 있다. 또, 이 때문에 인접하는 소자간의 거리를 단축할 수 있기 때문에 홈을 마련하는 것에 의한 집적도의 저하를 보상할 수 있어 집적도를 유지할 수 있다.Next, the operation of the case (2) will be described. Since the groove is formed on the upper part of the element-to-element separator, the element separates between the grooves and the element. Therefore, it is clear that the prevention of the short circuit of the wiring is improved in the portion of the groove which is effective for short-circuit prevention. Further, since the depth of the element-to-element separator can be shortened by the groove, the effect of short-circuit prevention is also improved in this portion. This is clear in FIG. That is, in FIG. 31, it is clear that when the depth Y of the inter-element separator is short, the step Z is small. Further, since the element region is surrounded by the element-to-element isolation body, the leakage current can be more completely prevented. Further, because of this, the distance between the adjacent elements can be shortened, so that it is possible to compensate for the decrease in the degree of integration due to provision of the grooves, and the degree of integration can be maintained.

본 발명의 반도체집적회로에 있어서, 배선층 및 표면보호층에 대해서는 종래대로 좋다.In the semiconductor integrated circuit of the present invention, the wiring layer and the surface protection layer may be conventionally used.

또, 헤테로접합 버퍼층을 갖고 그 헤테로접합 계면에 도달하는 소자분리홈 등을 마련한 화합물 반도체집적회로는 페르미준위와 전도대의 에너지 차 및 페르미준위와 가전자대의 에너지차의 모두가 버퍼층의 쪽이 버퍼층과 헤테로접합하고 있는 반도체층(기판과 반대측) 보다도 크다.In the compound semiconductor integrated circuit having the heterojunction buffer layer and the device isolation trench reaching the heterojunction interface, the energy difference between the Fermi level and the conduction band, and the energy difference between the Fermi level and the valence band, Is larger than the heterojunction semiconductor layer (the side opposite to the substrate).

이상 설명한 본 발명의 화합물 반도체집적회로를 사용하면 예를들면 10기가비트/초에서 정상적으로 동작하는 고성능의 광재생 중계기를 얻을 수 있다.By using the compound semiconductor integrated circuit of the present invention described above, it is possible to obtain a high performance optical regenerator that operates normally at, for example, 10 gigabits per second.

다음에 본 발명의 실시예1을 제1도, 제2도, 제6도에 의해서 설명한다. 제1도는 소자분리구조의 평면도, 제2도는 HIGFET(Heterostructure Insulated-Gate FET)라 불리우는 형의 FET와 소자분리구조의 단면구조도, 제6도는 그 제조공정을 도시한 단면구조도이다.Next, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to Figs. 1, 2, and 6. FIG. 1 is a plan view of a device isolation structure, FIG. 2 is a cross-sectional structure diagram of a FET and a device isolation structure called a HIGFET (Heterostructure Insulated-Gate FET), and FIG.

우선, 그 제조공정을 설명한다. 제6도는 (a)에 있어서 반절연성 GaAs기판 (1)상에 MBE(분자선 에피텍셜)법에 의해서 언도프GaAs버퍼층(2), p형 GaAs층(3), n형GaAs능동층(4), 언도프AlGaAs층(5)를 연속적으로 순차로 성장시킨다. 성장시의 기판온도는 약 510℃가 바람직하였다. 여기에서, 각 층의 두께 및 불순물농도는 표1에 표시한 바와 같이 반절연성GaAs기판(1)은 통상 언도프LEC기판(Liquid Encapsu1ated Czochralski법에 의해서 결정성장시킨 기판) 또는 Cr도프LEC기판을 사용한다. 또, 언도프AlGaAs층(5)의 조성비는 통상Al0.3Ga0.7을 선택한다.First, the manufacturing process thereof will be described. 6 shows a state in which the undoped GaAs buffer layer 2, the p-type GaAs layer 3 and the n-type GaAs active layer 4 are formed on the semi-insulating GaAs substrate 1 by MBE (molecular beam epitaxy) , And the undoped AlGaAs layer 5 are successively grown successively. The substrate temperature during growth was preferably about 510 ° C. As shown in Table 1, the thickness and the impurity concentration of each layer were measured by using an undoped LEC substrate (substrate grown by Liquid Encapsulated Czochralski method) or a Cr-doped LEC substrate for the semi-insulating GaAs substrate 1 do. The composition ratio of the undoped AlGaAs layer 5 is usually Al 0.3 Ga 0.7 .

표 1Table 1

다음에 제6도(b)에 있어서, FET로 되는 부분의 영역을 SiO2막으로 덮고, 웨트에칭액을 사용해서 그이외의 영역의 반도체표면을 에칭한다. 그 에칭깊이는 200nm으로 한다. 다음에 SiO2막을 제거한후 두께600nm의 WSix(텅스텐실리사이드) 막을 스퍼터법으로 피착하고 포토리도그래피와 드라이에칭가공을 실행해서 내열성 게이트전극(7)을 형성한다. 여기에서, Si의 조성비x는 0.45로 하는 것이 적당하였다. 또, 소오스게이트간의 저항을 작게 하기 위해 내열성게이트전극(7)을 형성한후에 Si를 이온주입하는 경우도 있다. 그 경우의 이온주입조건은 가속에너지40keV, 도즈량 1 ×1014/cm2이다.Next, in Fig. 6 (b), the region of the FET is covered with the SiO 2 film, and the semiconductor surface in the other region is etched by using the wet etching liquid. The etching depth is 200 nm. Next, after the SiO 2 film is removed, a WSi x (tungsten silicide) film having a thickness of 600 nm is deposited by a sputtering method, and photolithography and dry etching are performed to form the heat resistant gate electrode 7. Here, it was appropriate that the composition ratio x of Si was 0.45. In order to reduce the resistance between the source gates, Si may be implanted after the heat resistant gate electrode 7 is formed. In this case, the ion implantation conditions are an acceleration energy of 40 keV and a dose of 1 × 10 14 / cm 2 .

다음에 제6도(c)에 있어서 플라즈마CVD법으로 두께100nm의 SiOn(Silicon oxi-nitride)막(62)를 전면에 퇴적하고, 포토리도그래피와 반응성이온에칭법으로 FET의 소오스, 드레인전극부분과 고립된 반도체층을 형성하는 부분의 SiON막을 에칭하여 창을 뚫은다. 에칭가스로써는 통상 CF4와 O2가스를 사용한다. 그후, 또 반응성이온에칭법에 의해 반도체표면을 70nm의 깊이까지 에칭하고, FET의 소오스, 드레인전극에 접하는 부분의 언도프AlGaAs층(5)를 제거한다. 이때의 에칭가스로는 SiCl4를 사용한다.Next, in FIG. 6 (c), a silicon oxide film 62 having a thickness of 100 nm is deposited on the entire surface by plasma CVD, and the source and drain electrode portions of the FET are formed by photolithography and reactive ion etching And the SiON film of the portion forming the isolated semiconductor layer are etched to pierce the window. As the etching gas, CF 4 and O 2 gas are generally used. Thereafter, the semiconductor surface is etched to a depth of 70 nm by a reactive ion etching method, and the portion of the undoped AlGaAs layer 5 in contact with the source and drain electrodes of the FET is removed. At this time, SiCl 4 is used as the etching gas.

다음에 제6도(d)에 있어서 창이 뚫린 SiON막(62)를 마스크로 해서 MOCVD(유기금속열분해)법에 의해 고농도의 n형 선택성장층(60) 및 고농도의 n형의 고립된 반도체층(61)을 동시에 성장시킨다. 성장시의 온도는 통상700℃로 하고, 원료가스로써는 트리메틸갈륨과 아르신을 사용한다. 상기 층(60) 및 (61)은 Si 또는 Se를 4×1018/cm3의 농도로 도프한 두께320nm의 GaAs로 이루어진다. 고농도n형의 고립된 반도체층(61)의 형상은 제1도에 도시한 바와 같이 1변이 7㎛의 정방형으로 하고, 3㎛의 간격으로 같은 간격으로 배열한다.Next, in FIG. 6 (d), by using MOCVD (Organic Metal Pyrolysis) method using the SiON film 62 with the window as a mask, a high concentration n-type selective growth layer 60 and a high concentration n- (61) are simultaneously grown. The growth temperature is usually 700 ° C, and trimethylgallium and arsine are used as the source gas. The layers 60 and 61 are made of GaAs having a thickness of 320 nm doped with Si or Se at a concentration of 4 x 10 18 / cm 3 . As shown in FIG. 1, the high-concentration n-type isolated semiconductor layer 61 has a square shape with a side of 7 占 퐉 and is arranged at the same interval with an interval of 3 占 퐉.

다음에 제6도(e)에 있어서, 포토리도그래피와 반응성이온에칭법으로 SiON막(62), p형GaAs층(3) 및 언도프GaAs버퍼층(2)를 에칭하여 반절연성기판(1)까지 도달하는 깊이의 소자분리홈(9)를 형성한다. 상기 홈(9)의 폭은 1㎛, 깊이는 0.5㎛로 하고, 반절연성GaAs기판(1)에 도달시킨다. 상기 홈(9)의 형상은 제1도에 도시한 바와 같이 각 FET의 주위를 둘러싸도록 한다. 그리고, 상기 고농도의 n형의 고립된 반도체층(61)은 상기 홈(9)의 주위를 둘러싸는 배치로 된다.6 (e), the SiON film 62, the p-type GaAs layer 3 and the undoped GaAs buffer layer 2 are etched by photolithography and reactive ion etching to form the semi-insulating substrate 1, The element isolation trench 9 is formed to have a depth reaching the depth of the element isolation trench 9. The groove 9 has a width of 1 탆 and a depth of 0.5 탆 and reaches the semi-insulating GaAs substrate 1. The shape of the groove 9 is such that it surrounds the periphery of each FET as shown in FIG. The high concentration n-type isolated semiconductor layer 61 is arranged to surround the groove 9.

특히, 상기 홈(9)의 가공에 있어서, ECR(Electron Cyclotron Resonance)라 불리우는 반응이온에칭법을 사용하여 에칭가스로써 SiCl4, 마이크로파방전파워밀도1.54 kW/m2, 압력44mPa의 조건에서 가공을 실행하면 깊이 0.5㎛의 홈을 형성해도 그 사이드에칭량을 0.2㎛이하로 억제할 수 있어 상기 홈 (9)의 가공형상을 양호하게 할 수 있다.Particularly, in the processing of the groove 9, a reactive ion etching method called ECR (Electron Cyclotron Resonance) is used to perform processing under the conditions of SiCl 4 , microwave discharge power density 1.54 kW / m 2 , and pressure 44 mPa as an etching gas Even if grooves having a depth of 0.5 탆 are formed, the weighting on the side can be suppressed to 0.2 탆 or less, and the shape of the grooves 9 can be improved.

그후, 고농도의 n형 선택성장층(60)상에 리프트오프법으로 옴전극(8)을 형성하고, 제1도 및 제2도와 같은 소자분리구조 및 전계효과트랜지스터가 완성된다. 그후, 옴전극(8) 및 내열성게이트전극(7)상에 배선을 실행해서 집적회로가 완성된다. 또, 상기 고농도의 n형의 고립된 반도체층(61)에는 배선을 실행하지 않고 상기 층(61)의 전위는 전부 플로트하였다.Thereafter, the ohmic electrode 8 is formed on the n-type selective growth layer 60 of high concentration by the lift-off method, and element isolation structures such as the first and second diagrams and the field effect transistor are completed. Thereafter, wiring is performed on the ohmic electrode 8 and the heat resistant gate electrode 7 to complete an integrated circuit. Further, all the potential of the layer 61 was floated without conducting wiring in the heavily doped n-type isolated semiconductor layer 61.

제7도에 의해 본 실시예의 효과를 설명한다. 제7도는 인접한 FET의 드레인전류를 측정한 그래프이다. 기판이면전극은 0V, 한쪽의 FET의 소오스전위는 -8V, 주목한 FET의 소오스전위는 -1V, FET간의 간격은 40㎛이다. 종래의 소자분리구조에서는 100㎂이상의 진폭으로 진동하고 있었던 것에 비해서 본 실시예1의 소자분리구조에서 드레인전류는 일정 값을 나타내 저주파진동현상을 완전히 방지할 수 있었다.The effect of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a graph showing drain currents of adjacent FETs. The substrate back electrode is 0 V, the source potential of one FET is -8 V, the source potential of the noticed FET is -1 V, and the interval between the FETs is 40 μm. The conventional device isolation structure oscillates at an amplitude of 100 mu A or more, whereas the drain current of the device isolation structure of the first embodiment has a constant value, thereby completely preventing the low frequency oscillation phenomenon.

이와 같이 본 실시예1에 의하면 FET와 기판간의 미소전류의 진동을 억제하여 인접하는 FET의 드레인전류의 저주파진동을 방지할 수 있다.As described above, according to the first embodiment, it is possible to suppress the micro-current oscillation between the FET and the substrate and to prevent the low-frequency oscillation of the drain current of the adjacent FET.

또, 본 실시예1에 의하면 고농도의 n형 선택성장층(60) 및 고농도의 n형의 고립된 반도체층(61)의 패턴밀도가 높으며, 또한 칩내에서 거의 균일하므로, MOCVD법에 의한 선택성장막두께의 면내분포를 균일하게 하는 효과가 있다.According to the first embodiment, since the pattern density of the high concentration n-type selective growth layer 60 and the high concentration n-type isolated semiconductor layer 61 is high and almost uniform in the chip, the selective saturation There is an effect that the in-plane distribution of the thickness is made uniform.

상기 실시예1에 있어서 FET의 종류를 HIGFET로 했지만, 이들은 물론 MESFET(Metal-Semiconductor Field Effect Transistor) 또는 HEMT(High-Electron Mobility Transistor)라도 좋다.In the first embodiment, the FETs are HIGFETs, but MESFETs (Metal-Semiconductor Field Effect Transistors) or HEMTs (High-Electron Mobility Transistors) may also be used.

실시예2Example 2

다음에 본 발명의 실시예2를 제8도에 의해서 설명한다. 제8도는 HIGFET와 소자분리구조의 단면구조도이다. 실시예1과의 차이점은 언도프GAaS버퍼층(2)대신에 언더프GaAs버퍼층(82), 언도프AlGaAs버퍼층(83) 및 언도프GaAs버퍼층(84)를 마련하고, 또 소자분리홈(89)를 상기 언도프AlGaAs버퍼층(83)에 도달하는 깊이까지 마련한 점이다. 언도프GaAs버퍼층(82)의 막두께는 100nm, 언도프AlGaAs버퍼층(83)의 막두께는 300nm이고, 조성비는 Al0.3Ga0.7As, 언도프GaAs버퍼층(84)의 막두께는 300nm으로 하였다.Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view of the HIGFET and device isolation structure. The difference from Embodiment 1 is that an undoped GaAs buffer layer 82, an undoped AlGaAs buffer layer 83 and an undoped GaAs buffer layer 84 are provided in place of the undoped GaAs buffer layer 2, To the depth reaching the undoped AlGaAs buffer layer (83). The film thickness of the undoped GaAs buffer layer 82 was 100 nm, the thickness of the undoped AlGaAs buffer layer 83 was 300 nm, the composition ratio was Al 0.3 Ga 0.7 As, and the film thickness of the undoped GaAs buffer layer 84 was 300 nm.

(20)은 헤테로접합 계면을 나타낸다.(20) represents a heterojunction interface.

본 실시예에 의하면 HIGFET의 저주파진동 현상을 억제할 수 있음과 동시에 사이드게이트내압을 향상시키기 위해 FET간의 간격을 1.5㎛정도로 축소할 수 있다. 그 결과 FET간의 배선용량 및 배선인덕턴스에 의한 대역저하가 개선되어 집적회로의 고속성을 향상시킬 수 있다. 또, 칩면적을 작게 하여 생산 코스트를 저감시키는 효과도 있다.According to the present embodiment, the low frequency oscillation phenomenon of the HIGFET can be suppressed, and the interval between the FETs can be reduced to about 1.5 mu m to improve the side gate internal pressure. As a result, the band gap due to the wiring capacitance and the wiring inductance between the FETs is improved, and the high-temperature characteristics of the integrated circuit can be improved. In addition, there is also an effect of reducing the chip area and reducing the production cost.

실시예3Example 3

다음에 본 발명의 실시예3을 제9도, 제10도 및 제11도에 의해 설명한다. 제9도는 기본 증폭기(70)의 회로도, 제10도는 리미트 증폭기의 블럭도, 제11도는 광재생중계기의 구성도이다.Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9, FIG. 10, and FIG. FIG. 9 is a circuit diagram of the basic amplifier 70, FIG. 10 is a block diagram of the limit amplifier, and FIG. 11 is a configuration diagram of the optical regenerator.

본 실시예3은 실시예1 또는 실시예2에서 기술한 소자분리구조를 구체적으로 집적회로 및 광재생 중계기에 응용한 예이다. 우선, 제9도에 도시한 회로도의 FET를 제1도 및 제2도와 같은 소자분리구조 또는 제8도에 도시한 소자분리구조를 사용해서 형성하며, 1단의 기본증폭기(70)으로 하였다. 다이오드에는 통상 소오스와 드레인을 단락한 FET를 사용하고 있고, 그 분리구조에도 상기 본 발명의 소자분리구조를 사용하였다. FET에는 게이트 길이 0.3㎛의 HIGFET를 사용하였다. 다음에 제10도에 도시한 바와 같이 이 기본증폭기(70)을 4개 조합해서 리미트증폭기 집적회로를 형성한다. 이 리미증폭기를 제11도의 타이밍 추출회로로써 사용하여 광통신용의 광재생 중계기를 구성한다.The third embodiment is an example in which the element isolation structure described in the first or second embodiment is specifically applied to an integrated circuit and a light regenerative repeater. First, the FET of the circuit diagram shown in FIG. 9 is formed by using the element isolation structure shown in FIGS. 1 and 2 or the element isolation structure shown in FIG. 8, and a basic amplifier 70 of one stage is formed. FETs that are short-circuited with a source and a drain are usually used for the diode, and the device isolation structure of the present invention is also used for the isolation structure. A HIGFET with a gate length of 0.3 μm was used for the FET. Next, as shown in FIG. 10, four basic amplifiers 70 are combined to form a limit amplifier integrated circuit. The light amplifier is used as the timing extracting circuit of FIG. 11 to constitute a light regenerator for optical communication.

본 실시예3에 의하면 저주파진동에 의한 잡음이 생기지 않는 고이득, 초고속리미트 증폭기를 실현할 수 있으며, 또 초고속, 예를들면 10기가비트/초에서 정상적으로 동작하는 광재생 중계기를 실현할 수 있다.According to the third embodiment, it is possible to realize a high-gain, ultra-high-speed limit amplifier that does not cause noise due to low-frequency vibration and realize a light regenerating repeater that operates normally at an ultra-high speed, for example, 10 gigabits per second.

본 실시예3에 있어서, 제11도중의 전치증폭기, 이득가변증폭기, 주증폭기 및 식별기에 대해서도 제9도의 기본증폭회로를 적용해도 좋다. 그 경우, 각각의 집적회로에 있어서의 저주파진동에 의한 잡음을 억제할 수 있어 광재생 중계기의 수신감도를 더욱 향상시킬 수 있다.In the third embodiment, the basic amplifier circuit of FIG. 9 may be applied to the preamplifier, the gain variable amplifier, the main amplifier, and the discriminator in the eleventh aspect. In this case, the noise due to the low-frequency vibration in each integrated circuit can be suppressed, and the reception sensitivity of the optical regenerative repeater can be further improved.

실시예4Example 4

다음에 본 발명의 실시예4를 제 12도에 의해 설명한다. 실시예1과의 차이점은 고농도의 n형의 고립된 반도체층(61)을 소자분리홈(9)의 주위에 1열만 배열한 점이다.Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The difference from Embodiment 1 is that only one row of highly isolated n-type isolated semiconductor layers 61 is arranged around the element isolation trenches 9.

본 실시예4에 의하면 집적회로의 마스크도면의 제작작업에 있어서, 상기층 (61), 상기 홈(9) 및 FET를 1세트의 데이타로 해서 등록하여 작업할 수 있어 마스크배치작업의 효율을 향상시킬 수 있다. 또, 마스크제작시의 수치 데이타의 양도 대폭으로 적게 되므로, 마스크제작시의 전산기 처리에 걸리는 비용을 삭감할 수 있다.According to the fourth embodiment, it is possible to register and operate the layer 61, the groove 9 and the FET as one set of data in the mask drawing of the integrated circuit, thereby improving the efficiency of the mask arrangement work . In addition, since the amount of numerical data transferred at the time of manufacturing the mask is greatly reduced, the cost required for the computer processing at the time of mask production can be reduced.

실시예5Example 5

다음에 본 발명의 실시예5를 제13도에 의해 설명한다. 실시예1과의 차이점은고농도의 n형의 고립된 반도체층(61)대신에 고립된 옴전극(98)을 사용한 점이다. 상기 전극(98)은 배선을 마련하지 않으며, 그 전위는 전부 플로트이다.Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The difference from the first embodiment is that an ohmic electrode 98 isolated in place of the high concentration n-type isolated semiconductor layer 61 is used. The electrodes 98 do not provide wiring, and their potentials are all float.

본 실시예5에 의하면 고립패턴인 상기 전극(99)을 고농도의 n형 선택성장층(60)과 독립된 프로세스에 의해서 형성할 수 있으며, 예를들면 상기층(60)의 형성프로세스를 이온주입법으로 변경하는 등의 변경의 가능하게 되어 프로세스의 자유도를 향상시킬 수 있다.According to the fifth embodiment, the electrode 99, which is an isolated pattern, can be formed by a process independent of the high concentration n-type selective growth layer 60. For example, the process of forming the layer 60 can be performed by ion implantation It is possible to make changes such as changing the number of processes, and the degree of freedom of the process can be improved.

상기 실시예 1 ∼5에서도 명확한 바와 같이 본 발명에 의하면 전계효과트랜지스터 및 그 집적회로에 있어서의 저주파진동현상을 억제할 수 있으며, 또 헤테로접합 계면에 도달하는 소자분리홈을 마련하고 있는 경우에는 사이드게이트효과의 억제도 더욱 향상하여 초고속 동작에 최적한 화합물 반도체전계효과 트랜지스터에 의한 집적회로 및 광재생 중계기를 제공할 수 있다.As is clear from Examples 1 to 5, the present invention can suppress the low-frequency oscillation phenomenon in the field effect transistor and its integrated circuit, and in the case where the element isolation trench reaching the heterojunction interface is provided, The suppression of the gate effect is further improved, and an integrated circuit and a photo-regenerative repeater using the compound semiconductor field-effect transistor optimized for ultra-high-speed operation can be provided.

실시예6Example 6

본 발명의 반도체장치의 실시예6의 작성의 순서를 제15도∼제18도를 사용해서 설명한다.The procedure of the sixth embodiment of the semiconductor device of the present invention will be described with reference to FIGS. 15 to 18. FIG.

제15도는 본 발명의 실시예6에 있어서의 반도체장치를 제조하기 위한 공정도(1)이다. LEC법에 의해서 결정성장시킨 반절연성GaAs기판(101)에 MBE법(Molecular Beam Epitaxy법)에 의해 언도프GaAS층(102)(300nm), 언도프AlxCa1-xAs층 (50nm), 언도프GaAs층(50nm),언도프AlxGa1-xAs층(50nm),언도프GaAs층(50nm),언도프AlxGa1-xAs층(50nm)을 순차로 적층시킨층(103)(언도프AlxGa1-xAs층의 두께의 총계는 150nm),p형GaAs층(104)(150nm: 불순물로써 Be를 6.0 ×1016cm-3포함한다),n형GaAs능동층(105)(15nm:불순물로써 Si를 5.3 ×1018cm-3포함한다),언도프AlGaAs층(106)(10nm),언도프GaAs층(107)(5nm)을 성장시켰다. 여기에서, 언도프AlxGa1-xAs층(103) 및 (106)의 Al조성비 x는 0.3인 것을 사용하였다.FIG. 15 is a process chart (1) for manufacturing a semiconductor device according to Embodiment 6 of the present invention. FIG. An undoped GaAs layer 102 (300 nm), an undoped Al x Ca 1-x As layer (50 nm), and an undoped GaAs layer 102 are formed on a semi-insulating GaAs substrate 101 grown by the LEC method by the MBE method (Molecular Beam Epitaxy method) A layer obtained by laminating an undoped GaAs layer (50 nm), an undoped Al x Ga 1 -x As layer (50 nm), an undoped GaAs layer (50 nm) and an undoped Al x Ga 1 -x As layer 103, undoped Al x Ga 1-x as of the total layer thickness of 150nm), p-type GaAs layer (104) (150nm: be as an impurity and a 6.0 × 10 16 cm -3), n -type GaAs active An undoped AlGaAs layer 106 (10 nm) and an undoped GaAs layer 107 (5 nm) were grown on the GaN layer 105 (15 nm: containing Si as impurity at 5.3 × 10 18 cm -3 ). Here, the undoped Al x Ga 1 -x As layers 103 and 106 had an Al composition ratio x of 0.3.

제16도는 본 발명의 실시예6에 있어서의 반도체장치를 제조하기 위한 공정도(2)이다. 웨트에칭법에 의해서 깊이 100nm의 홈(131)을 형성하고, 포토리도그래피기술을 사용해서 게이트전극(111)을 형성하였다. 게이트전극 금속으로는 WSix(텅스텐실리사이드)를 사용하고, 그 두께는 600nm으로 하였다.FIG. 16 is a process drawing (2) for manufacturing a semiconductor device according to the sixth embodiment of the present invention. A groove 131 having a depth of 100 nm was formed by a wet etching method, and a gate electrode 111 was formed by photolithography. WSix (tungsten suicide) was used as the gate electrode metal, and the thickness thereof was set to 600 nm.

제17도는 본 발명의 실시예6에 있어서의 반도체장치를 제조하기 위한 공정도 (3)이다. 소오스, 드레인영역의 이온주입(이온종류:Si, 도즈량:5×1013cm-2)을 실행한 후 깊이 50nm의 옴전극층형성용 홈(132),(133)을 순차로 드라이에칭법으로 형성하였다. 여기에서, 에칭가스는 SiCl4를 사용하였다.FIG. 17 is a process chart (3) for manufacturing a semiconductor device according to the sixth embodiment of the present invention. FIG. After the ion implantation (ion type: Si, dose: 5 × 10 13 cm -2 ) of the source and drain regions was performed, the ohmic electrode layer forming grooves 132 and 133 having a depth of 50 nm were successively subjected to dry etching . Here, SiCl 4 was used as the etching gas.

제18도는 본 발명의 실시예6에 있어서의 반도체차이를 제조하기 위한 공정도(4)이다. 계속해서, MOCVD법으로 n형 GaAs층(141),(142)(320nn:불순물로써 Si를 4.0×1018cm-3포함한다)를 선택성장시켰다. 계속해서 리프트오프법으로 소오스전극(112) 및 드레인전극(113)을 형성하고, 400℃에서 합금화해서 옴전극으로써FET를 형성하였다. 소오스 전극(112) 및 드레인전극(113)으로 사용한 금속 및 그 두께는 AuGe:60nm, W:10nm, Ni:10nm, Au:120nm이다. 마지막에 기판이면에 옴전극(114)를 형성해서 상기 전극(114)의 전위를 고정하였다.FIG. 18 is a process diagram (4) for manufacturing a semiconductor difference in Example 6 of the present invention. FIG. Subsequently, the n-type GaAs layers 141 and 142 (320 nn: including Si of 4.0 x 10 18 cm -3 as an impurity) were selectively grown by the MOCVD method. Subsequently, a source electrode 112 and a drain electrode 113 were formed by a lift-off method, and alloyed at 400 ° C to form an FET using an ohmic electrode. The metal used as the source electrode 112 and the drain electrode 113 and their thicknesses are AuGe: 60 nm, W: 10 nm, Ni: 10 nm, Au: 120 nm. Finally, an ohmic electrode 114 was formed on the back surface of the substrate to fix the potential of the electrode 114. [

본 실시예6의 반도체장치를 사용하는 것에 의해 제22도의 특성선152로 표시한 바와 같이 제14도의 두께d에 관계없이 저주파 진동의 발진내압을 적어도 -20V이하로 할 수 있다.By using the semiconductor device of the sixth embodiment, the oscillation withstand voltage of the low frequency oscillation can be made to be at least -20 V or less irrespective of the thickness d in FIG. 14 as indicated by the characteristic line 152 in FIG.

실시예7Example 7

제19도는 실시예7에 있어서의 반도체장치의 단면도이다. 실시예7은 실시예6의 공정순서와 동일하게 해서 작성할 수 있다. 실시예7의 실시예6과 다른 점은 (1) 층(103)을 두께300nm의 언도프AlxGa1-xAs단층으로 한 점 및 (2) 소오스 드레인영역에 이온주입(이온종류:Si, 도즈량:5×1013cm-2)을 실행한후 깊이100nm의 홈(134)를 전계효과 트랜지스터간에 드라이에칭법으로 형성한 점이다. 홈(134) 형성시의 에칭가스는 SiCl4를 사용하였다. 홈(134)의 폭은 1㎛이다.19 is a cross-sectional view of the semiconductor device according to the seventh embodiment. The seventh embodiment can be formed in the same manner as the sixth embodiment. The difference from the embodiment 6 of the embodiment 7 is that (1) the layer 103 is an undoped Al x Ga 1 -x As single layer with a thickness of 300 nm and (2) the ion implantation (ion type: Si , Dose amount: 5 × 10 13 cm -2 ), and a groove 134 having a depth of 100 nm is formed between the field effect transistors by a dry etching method. SiCl 4 was used as the etching gas in forming the groove 134. The width of the groove 134 is 1 占 퐉.

상기 홈(134)는 적어도 어도프AlxGa1-xAs층(103)에 도달하고 있으면 좋다. 또, 홈(134)는 소오스전극(112) 및 드레인전극(113)을 형성한후에 형성해도 관계없다.It is sufficient if the groove 134 reaches at least the AlO x Ga 1 -x As layer 103. The groove 134 may be formed after the source electrode 112 and the drain electrode 113 are formed.

실시예6에 비해서 실시예7에서는 홈(134)가 언도프AlxGa1-xAs층(103)까지 도달하고 있으므로, 사이드게이트내압을 개선할 수 있는 효과가 있다.Since the groove 134 reaches the undoped Al x Ga 1 -x As layer 103 in the seventh embodiment as compared with the sixth embodiment, the side gate internal pressure can be improved.

실시예8Example 8

제20도는 실시예8에 있어서의 반도체장치의 평면도이다. 실시예8은 실시예7의 공정순서와 동일하게 해서 작성할 수 있다. 실시예8이 실시예7과 다른 점은 깊이100nm의 홈(134)를 전계효과 트랜지스터를 둘러싸도록 해서 드라이에칭법으로 형성한 점이다.20 is a plan view of the semiconductor device according to the eighth embodiment. The eighth embodiment can be formed in the same manner as the seventh embodiment. The eighth embodiment differs from the seventh embodiment in that grooves 134 having a depth of 100 nm are formed by a dry etching method so as to surround the field effect transistors.

실시예7에 비해서 실시예8에서는 홈(134)가 전계효과트랜지스터를 둘러싸도록 해서 형성되어 있으므로, 사이드게이트내압을 개선할 수 있는 효과가 있다.Since the groove 134 is formed so as to surround the field effect transistor in the eighth embodiment as compared with the seventh embodiment, there is an effect that the side gate internal pressure can be improved.

실시예9Example 9

제21도는 실시예9에 있어서의 반도체장치의 단면도이다. 실시예9는 실시예8의 공정순서와 동일하게 해서 작성할 수 있다. 실시예9의 실시예8과 다른 점은 (1 ) p형 GaAs층(104)의 두께를 50nm으로 하고, 불순물로써의 Be농도를 1.8×1017cm-3으로 한 점 및 (2) 드라이에칭법에 의한 홈(134)의 형성공정을 생략한 점이다. 실시예9에서는 p형 GaAs층(104)의 두께를 실시예6의 1/3로 하며, 또한 불순물로써의 Be농도를 실시예6의 3배로 하고 있다. 따라서, 실시예9에 있어서의 FET의 임계값전압과 실시예6에 있어서의 FET의 임계값전압은 일치하고 있다.21 is a cross-sectional view of the semiconductor device according to the ninth embodiment; The ninth embodiment can be formed in the same manner as that of the eighth embodiment. The ninth embodiment differs from the ninth embodiment in that (1) the thickness of the p-type GaAs layer 104 is 50 nm, the Be concentration as an impurity is 1.8 × 10 17 cm -3 , and (2) And the step of forming the groove 134 by the method is omitted. In Example 9, the thickness of the p-type GaAs layer 104 is 1/3 of that in Example 6, and the Be concentration as an impurity is 3 times as high as in Example 6. [ Therefore, the threshold voltage of the FET in the ninth embodiment coincides with the threshold voltage of the FET in the sixth embodiment.

실시예8에 비해서 실시예9에서는 p형GaAs층(104)의 두께가 50nm감소하고 있다. 이것에 의해 결정성장의 시간 및 GaAs의 원료를 절약할 수 있기 때문에 코스트를 저감하는데 효과가 있다.The thickness of the p-type GaAs layer 104 is reduced by 50 nm in the ninth embodiment as compared with the eighth embodiment. Thereby, the time for crystal growth and the raw material of GaAs can be saved, which is effective in reducing the cost.

웨트에칭법에 의한 홈(131)의 깊이는 실시예6과 마찬가지로 100nm으로 하였다. 상기 홈(131)은 언도프AlxGa1-xAs층(103)까지 도달하고, 있기 때문에 드라이에칭법에 의한 홈(134)의 형성공정을 생략할 수 있다. 홈(134)의 형성공정을 생략한 것에 의해 공정순서를 간략화할 수 있어 생산 코스트를 저감할 수 있다.The depth of the groove 131 by the wet etching method was set to 100 nm in the same manner as in the sixth embodiment. Since the groove 131 reaches the undoped Al x Ga 1 -x As layer 103, the step of forming the groove 134 by the dry etching method can be omitted. By omitting the step of forming the grooves 134, the process sequence can be simplified and the production cost can be reduced.

본 실시예6∼9에 있어서, 층(103)은 언도프AlxGa1-xAs로 이루어지는 것으로 했지만, 산소를 1∼3×1018cm-3도프한 AlxGa1-xAs층으로 해도 좋다. 이 경우 사이드게이트내압을 개선할 수 있는 효과가 있다.In the sixth to ninth embodiments, the layer 103 is made of undoped Al x Ga 1-x As, but it is also possible to use an Al x Ga 1 -x As layer in which oxygen is doped at 1 to 3 × 10 18 cm -3 Maybe. In this case, the side gate internal pressure can be improved.

또, 실시예6∼9에서는 상기 구조의 반도체결정을 사용했지만, 언도프AlxGa1-xAs층(103)의 두께의 총계가 150nm이상이면 다른 반도체층의 두께, 불순물의 유무나 그 종류 및 농도를 변경해도 좋다. 예를들면, p형의 GaAs층(104)를 언도프GaAs층으로 해도 본 발명의 효과는 바뀌지 않는다.In Examples 6 to 9, semiconductor crystals having the above structures were used. When the total thickness of the undoped Al x Ga 1 -x As layer 103 is 150 nm or more, the thickness of the other semiconductor layers, the presence or absence of impurities, And the concentration may be changed. For example, even if the p-type GaAs layer 104 is an undoped GaAs layer, the effect of the present invention does not change.

상기 실시예6∼9에 기술한 버퍼층의 두께가 100nm을 넣는 화합물반도체도 FET의 드레인전류를 흐르는 전류의 저주파진동의 발진내압을 향상시켜 신뢰성이 높은 집적회로의 작성이 가능하게 된다. 또, 소자분리홈을 얕게 할 수 있어 상기 홈형성시간이 단축되기 때문에 생산 코스트를 저감할 수 있다.Compound semiconductors in which the thickness of the buffer layer described in Examples 6 to 9 is set to 100 nm can improve the oscillation withstand voltage of the low-frequency oscillation of the current flowing through the drain current of the FET, thereby making it possible to produce an integrated circuit with high reliability. In addition, since the element isolation trench can be made shallow, the groove formation time can be shortened and the production cost can be reduced.

실시예10Example 10

본 발명의 실시예10의 FET를 사용한 반도체집적회로를 제23도∼제28도에 의해 설명한다.A semiconductor integrated circuit using the FET of the tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 23 to 28. FIG.

LEC법에 의해서 제작한 반절연성GaAs기판(201)에 MBE법으로언도프GaAs층(202)(두께1500Å),언도프AlGaAs층(203)(두께1000Å),언도프GaAs층(204)(두께500Å),n형GaAs층(205)(두께1000Å:불순물로써 Si를 2.5×1017cm-3포함한다)를 기판온도580℃에서 순차로 성장시켰다. 여기에서, 언도프AlGaAs층(204)의 Al조성비는 0.3으로 하였다(제23도). 또, GaAs층(202),(204)는 언도프의 다른 어느것인가 또는 양쪽을 p형GaAs층으로 치환해도 좋다.An undoped GaAs layer 202 (1500 Å in thickness), an undoped AlGaAs layer 203 (1000 Å in thickness), an undoped GaAs layer 204 (thickness (thickness)) are formed on the semi-insulating GaAs substrate 201 manufactured by the LEC method by MBE And an n-type GaAs layer 205 (having a thickness of 1000 ANGSTROM and containing Si of 2.5 x 10 < 17 > cm < 3 > as an impurity) were successively grown at a substrate temperature of 580 DEG C. [ Here, the Al composition ratio of the undoped AlGaAs layer 204 was set to 0.3 (FIG. 23). Further, the GaAs layers 202 and 204 may be replaced with a p-type GaAs layer in any one or both of the undoped layers.

계속해서 두께300Å의 이산화규소막(206) 및 두께 1000Å의 규소막(207)을 퇴적하여 포토리도그래피기술에 의해 레지스트(208)을 형성하고, 이 레지스트(208)을 마스크로 해서 이산화규소막(206) 및 규소막(207)을 제거하였다. 그후, 웨트에칭법에 의해서 전계효과트랜지스터의 소자영역으로 되는 영역을 둘러싸서 깊이 1500Å의 홈(231)을 형성하였다. 이 홈(231)은 n형GaAs층(205)를 관통해서 언도프GaAs층(204)에 도달하고 있다. 웨트에칭에 사용하는 에칭액은 플르오르화산:과산화수소:물=4:1:20의 혼합용액을 사용하였다. 홈의 측벽의 경사는 약40도(n형GaAs층(205)의 홈측의 각도θ)였다 (제24도).Subsequently, a silicon dioxide film 206 having a thickness of 300 ANGSTROM and a silicon film 207 having a thickness of 1000 ANGSTROM are deposited to form a resist 208 by a photolithography technique. Using the resist 208 as a mask, 206 and the silicon film 207 were removed. Thereafter, a groove 231 having a depth of 1500 ANGSTROM was formed by surrounding the region to be a device region of the field effect transistor by a wet etching method. The groove 231 penetrates the n-type GaAs layer 205 and reaches the undoped GaAs layer 204. The etching solution used for wet etching was a mixed solution of fluorohydrogen: hydrogen peroxide: water = 4: 1: 20. The inclination of the sidewall of the groove was about 40 degrees (angle ? Of the groove side of the n-type GaAs layer 205) (Fig. 24).

다음에 레지트트(208)의 제거 및 CF4를 사용한 규소막(207)의 제거를 실행하였다. 다음에 레지스트(도시하지 않음)을 도포하고 홈(231)내에 소자영역의 주위를 둘러싸는 폭1㎛의 열린구멍패턴을 형성하고, RIE (Reactive Ion Etching)법에 의해 언도프GaAs층(204) 및 언도프AlGaAs층(203)을 관통하여 언도프GaAs층(202)까지 도달하는 폭1㎛의 홈(232)를 형성하였다. 여기에서, 에칭가스는 SiCl4를 사용하였다. 홈(232)는 언도프AlGaAs층(203)에 도달하고 있으므로, 소자간 분리를 확실하게 할수 있다. 이 홈(232)의 측벽은 반도체장치표면에 대해서 거의 수직으로 형성된다.Next, the resist 208 was removed and the silicon film 207 was removed using CF 4 . Next, a resist (not shown) is applied to form an open hole pattern having a width of 1 mu m surrounding the element region in the groove 231, and the undoped GaAs layer 204 is formed by RIE (Reactive Ion Etching) And a groove 232 having a width of 1 mu m reaching the undoped GaAs layer 202 through the undoped AlGaAs layer 203 were formed. Here, SiCl 4 was used as the etching gas. Since the groove 232 reaches the undoped AlGaAs layer 203, isolation between elements can be ensured. The side walls of this groove 232 are formed substantially perpendicular to the surface of the semiconductor device.

계속해서, 리프트오프법으로 소오스전극(221) 및 드레인전극(222)를 형성하고, 400℃에서 합금화해서 옴전극으로 하였다. 전극(221) 및 (222)로 사용한 금속 및 그 두께는 AuGe:600Å, W:100Å, Ni:100Å, Au:1200Å으로 하였다. 또, 쇼트키장벽게이트전극(223)을 형성하는 것에 의해 FET를 형성하였다. 게이트전극으로 사용한 금속 및 그 두께는 Ti:500Å, Pt:500Å, Au:2000Å으로 하였다(제25도)Then, the source electrode 221 and the drain electrode 222 were formed by a lift-off method, and alloyed at 400 캜 to form an ohmic electrode. The electrodes used as the electrodes 221 and 222 and the thickness thereof were AuGe: 600 Å, W: 100 Å, Ni: 100 Å, Au: 1200 Å. Further, the Schottky barrier gate electrode 223 was formed to form the FET. The metal used as the gate electrode and the thickness thereof were set to Ti: 500 Å, Pt: 500 Å, and Au: 2000 Å (FIG. 25)

계속해서 절연물(241)을 형성하고 반도체장치표면은 평탄하게 하였다. 절연물(241)은 두께2000Å의 이산화규소막의 플라즈마퇴적,두께 약2000Å의 유기절연자도포, 두께3000Å의 이산화규소막의 플라즈마퇴적에 의해 형성하였다. 그후, 소자간배선(242)를 실행하였다(제26도).Subsequently, an insulator 241 was formed and the surface of the semiconductor device was made flat. The insulator 241 was formed by plasma deposition of a silicon dioxide film having a thickness of 2000 ANGSTROM, application of an organic insulating film having a thickness of about 2000 ANGSTROM, and plasma deposition of a silicon dioxide film having a thickness of 3000 ANGSTROM. Thereafter, inter-element wiring 242 was executed (FIG. 26).

이 배선형성공정에 있어서의 배선재료의 에칭잔재는 없어 배선단락이 없는 반도체집적회로를 제작할 수 있었다.There was no etching residue of the wiring material in this wiring formation step, and a semiconductor integrated circuit free from wiring shortage could be manufactured.

또, 제27도에 제26도의 평면도를, 제28도에 제26도의 도면과 수직방향의 제27도의 A-A선에 있어서의 단면도를 도시한다.26 shows a plan view of FIG. 26, FIG. 28 shows a sectional view taken along line A-A of FIG.

제28도에 있어서, (251)과 (252)는 헤테로계면을 나타낸다.In FIG. 28, (251) and (252) represent hetero interfaces.

실시예11Example 11

본 발명의 실시예11의 FET를 사용한 반도체집적회로를 제29도 및 제30도에 의해 설명한다. 제29도는 평면도, 제30도는 제29도의 B-B선에 있어서의 단면도이다. 소자영역의 측면(226) 및 (227)을 폭 1㎛의 홈(232)의 측벽과 접하는 구조로한 것이 실시예10의 반도체집적회로와 다르다. 즉, 실시예10에 있어서의 홈(231)에 해당하는 홈은 홈(231') 및 홈(231")의 2곳에만 형성한다. 홈(232)는 드라이에칭에 의해 제작하기 때문에 그 측면은 소자영역표면에 대해서 수직으로 되지만 홈(232)의 폭이 1㎛로 좁기 때문에 배선단락이 없는 반도체집적회로를 제작할 수 있었다. 또, 상기 본 실시예의 구조상의 특징때문에 집적도는 실시예10보다 높다.A semiconductor integrated circuit using the FET of the eleventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 29 and FIG. 30. FIG. FIG. 29 is a plan view, and FIG. 30 is a sectional view taken along line B-B of FIG. 29. The semiconductor integrated circuit of the tenth embodiment is different from the semiconductor integrated circuit of the tenth embodiment in that the side surfaces 226 and 227 of the element region are in contact with the side walls of the groove 232 having a width of 1 mu m. That is, the grooves corresponding to the grooves 231 in Embodiment 10 are formed only at two places of the grooves 231 'and 231' '. Since the grooves 232 are manufactured by dry etching, It is possible to fabricate a semiconductor integrated circuit that is perpendicular to the surface of the region but has a narrow width of the groove 232 of 1 mu m so that no wiring short circuit occurs.

또, 홈(231")는 마스크맞춤 어긋남이 허용되는 범위이면 마련할 필요는 없고, 측면(226) 및 (227)과 마찬가지로 홈(232)막으로 좋다. 즉, 홈(231")를 마련하지 않은 경우는 게이트폭방향의 마스크맞춤은 홈(231') 및 홈(232)의 제작시의 2번 필요하게 되지만, 이것에 의한 마스크맞춤 어긋남이 허용되는 범위라면 마련한 필요는 없다.It is not necessary to provide the groove 231 " as long as the mask misalignment is permissible. The groove 231 " may be a groove 232 film like the side faces 226 and 227. That is, It is not necessary to arrange the mask in the gate width direction twice as long as the mask 231 'and the groove 232 are manufactured.

상기 실시예10, 11에서도 명확한 바와 같이 적어도 게이트패드측에 홈을 마련함과 동시에 폭2㎛이하의 소자간 분리체를 소정의 위치에 소자영역을 포함하도록 형성하는 것에 의해 집적도를 웨트에칭법만을 사용한 경우만큼은 저하시키지 않고 배선의 단락이 없는 반도체집적회로를 제공할 수 있다.As is clear from Examples 10 and 11, grooves are provided at least on the side of the gate pad, and an inter-element separator having a width of 2 m or less is formed so as to include an element region at a predetermined position, It is possible to provide a semiconductor integrated circuit free from the short-circuiting of the wiring without lowering the wiring density.

제1도는 본 발명의 실시예1의 소자분리구조의 평면도.FIG. 1 is a plan view of an element isolation structure according to Embodiment 1 of the present invention. FIG.

제2도는 본 발명의 실시예1의 전계효과 트랜지스티 및 소자분리구조의 단면도.FIG. 2 is a cross-sectional view of a field effect transistor and device isolation structure of Example 1 of the present invention. FIG.

제3도는 종래의 소자분리구조의 예를 도시한 단면도.FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a conventional element isolation structure. FIG.

제4도는 종래의 소자분리구조의 다른예를 도시한 단면도.FIG. 4 is a cross-sectional view showing another example of a conventional element isolation structure. FIG.

제5도는 본 발명의 효과를 도시한 그래프.FIG. 5 is a graph showing the effect of the present invention. FIG.

제6도는 본 발명의 실시예1의 전계효과 트랜지스터 및 소자분리구조의 제조공정을 설명하는 단면구조도.6 is a cross-sectional structural view illustrating a manufacturing process of a field-effect transistor and a device isolation structure according to Embodiment 1 of the present invention.

제7도는 본 발명의 실시예1에 의한 효과를 도시한 그래프.FIG. 7 is a graph showing the effect of the embodiment 1 of the present invention. FIG.

제8도는 본 발명의 실시예2의 전계효과 트랜지스터 및 소자분리구조의 단면도.FIG. 8 is a sectional view of a field effect transistor and a device isolation structure according to Example 2 of the present invention; FIG.

제9도는 본 발명의 실시예3의 기본 증폭기의 회로도.FIG. 9 is a circuit diagram of a basic amplifier according to Embodiment 3 of the present invention; FIG.

제10도는 본 발명의 실시예3의 리미트증폭기의 블럭도.10 is a block diagram of a limit amplifier according to Embodiment 3 of the present invention.

제11도는 본 발명의 실시예3의 광재생 중계기의 구조도.FIG. 11 is a structural view of a light regenerative repeater according to Embodiment 3 of the present invention. FIG.

제12도는 본 발명의 실시예4의 소자분리구조의 평면도.12 is a plan view of a device isolation structure according to a fourth embodiment of the present invention;

제13도는 본 발명의 실시예5의 소자분리구조의 평면도.FIG. 13 is a plan view of a device isolation structure according to a fifth embodiment of the present invention; FIG.

제14도는 본 발명의 다른 소자분리구조의 원리를 설명하는 단면구조도.FIG. 14 is a cross-sectional structural view illustrating the principle of another element isolation structure of the present invention; FIG.

제15도는∼제18도는 본 발명의 실시예6에 있어서의 반도체장치를 제조하기 위한 공정을 도시한 단면도.FIGS. 15 to 18 are cross-sectional views showing a process for manufacturing a semiconductor device according to the sixth embodiment of the present invention. FIG.

제19도는 본 발명의 실시예7에 있어서의 반도체장치의 단면도.FIG. 19 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to Embodiment 7 of the present invention. FIG.

제20도는 본 발명의 실시예8에 있어서의 반도체장치의 핑면도.FIG. 20 is a plan view of the semiconductor device according to the eighth embodiment of the present invention; FIG.

제21도는 본 발명의 실시예9에 있어서의 반도체장치의 단면도.21 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to Embodiment 9 of the present invention.

제22도는 본 발명의 저주파진동 방지효과를 설명하기 위한 그래프.FIG. 22 is a graph for explaining the low frequency vibration preventing effect of the present invention. FIG.

제23도∼제26도는 본 발명의 실시예10의 FET를 사용한 반도체집적회로의 제조공정을 도시한 단면도.23 to 26 are cross-sectional views showing a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit using the FET according to the tenth embodiment of the present invention.

제27도는 제26도에 도시한 반도체집적회로의 평면도.FIG. 27 is a plan view of the semiconductor integrated circuit shown in FIG. 26; FIG.

제28도는 제27도의 도면과 수직방향(선A-A)의 단면도.28 is a cross-sectional view of the drawing of FIG. 27 and the vertical direction (line A-A);

제29도는 본 발명의 실시예11의 FET를 사용한 반도체집적회로의 평면도.FIG. 29 is a plan view of a semiconductor integrated circuit using the FET of Embodiment 11 of the present invention. FIG.

제30도는 본 발명의 실시예11의 FET를 사용한 반도체집적회로의 단면도.30 is a cross-sectional view of a semiconductor integrated circuit using the FET of Embodiment 11 of the present invention.

제31도는 단차와 소자간 분리체의 폭의 관계를 도시한 그래프.FIG. 31 is a graph showing the relationship between the step and the width of the element-to-element separator.

Claims (23)

반절연성기판;A semi-insulating substrate; 상기 기판상에 형성된 여러개의 전계효과 트랜지스터 및;A plurality of field effect transistors formed on the substrate; 인접한 상기 여러개의 전계효과 트랜지스터 사이에 형성된 소자분리홈을 갖고,And an element isolation trench formed between adjacent ones of the field effect transistors, 상기 인접한 여러개의 전계효과 트랜지스터간의 반도체표면에 접해서 여러개의 고립된 도전층을 형성한 것을 특징으로 하는 화합물 반도체집적회로.Wherein a plurality of isolated conductive layers are formed in contact with the semiconductor surface between adjacent ones of the field effect transistors. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 여러개의 고립된 도전층은 여러개의 고립된 반도체층인 것을 특징으로 하는 화합물 반도체집적회로.Wherein the plurality of isolated conductive layers are a plurality of isolated semiconductor layers. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 소자분리홈은 상기 반절연성기판까지 도달하는 깊이인 것을 특징으로 하는 화합물 반도체집적회로.Wherein the element isolation groove has a depth reaching the semi-insulating substrate. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 소자분리홈은 각각의 상기 전계효과 트랜지스터를 둘러싸고, 상기 여러개의 고립된 반도체층은 상기 소자분리홈의 바깥쪽에 배치되어 있는 것을 특징으로하는 화합물 반도체집적회로.Wherein the device isolation grooves surround each of the field effect transistors, and the plurality of isolated semiconductor layers are disposed outside the device isolation trenches. 제 4항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 고립된 반도체층은 등간격으로 배치되며,The isolated semiconductor layers are arranged at regular intervals, 상기 간격은 상기 고립된 반도체층의 폭보다 짧고,The spacing being less than the width of the isolated semiconductor layer, 상기 폭은 그들 사이의 간격으로 상기 고립된 반도체층을 배열하는 방향에 대해 수직인 방향을 따라 측정되는 사이즈인 것을 특징으로 하는 화합물 반도체집적회로.Wherein the width is a size measured along a direction perpendicular to the direction in which the isolated semiconductor layer is arranged at an interval therebetween. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 화합물 반도체집적회로는 버퍼층을 갖고, 반도체층이 상기 버퍼층과 상기 반도체층의 계면에서 헤테로접합을 형성하기 위해 기판과는 반대측의 버퍼층측상에 배치되고,Wherein the compound semiconductor integrated circuit has a buffer layer, a semiconductor layer is disposed on a buffer layer side opposite to the substrate to form a heterojunction at an interface between the buffer layer and the semiconductor layer, 페르미준위와 전도대의 최하레벨 사이의 에너지차와 페르미준위와 가전자대의 최고레벨 사이의 에너지차는 상기 버퍼층과 헤테로접합하고 있는 반도체층보다 버퍼층에서 더 크고,The energy difference between the Fermi level and the lowest level of the conduction band and the energy difference between the Fermi level and the highest level of the valence band are larger in the buffer layer than in the semiconductor layer which is heterojunction with the buffer layer, 상기 소자분리홈이 적어도 상기 헤테로접합의 계면까지 도달하는 깊이를 갖는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체집적회로.Wherein the element isolation trench has a depth reaching at least the interface of the heterojunction. 제6항에 있어서,The method according to claim 6, 상기 소자분리홈은 각각의 상기 전계효과 트랜지스터를 둘러싸고, 상기 여러개의 고립된 반도체층은 상기 소자분리홈의 바깥쪽에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체집적회로.Wherein the device isolation grooves surround each of the field effect transistors, and the plurality of isolated semiconductor layers are disposed outside the device isolation trenches. 제7항에 있어서,8. The method of claim 7, 상기 고립된 반도체층은 등간격으로 배치되며,The isolated semiconductor layers are arranged at regular intervals, 상기 간격은 상기 고립된 반도체층의 폭보다 짧고,The spacing being less than the width of the isolated semiconductor layer, 상기 폭은 그들 사이의 간격으로 상기 고립된 반도체층을 배열하는 방향에 대해 수직인 방향을 따라 측정되는 사이즈인 것을 특징으로 하는 화합물 반도체집적회로.Wherein the width is a size measured along a direction perpendicular to the direction in which the isolated semiconductor layer is arranged at an interval therebetween. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 고립된 도전층은 전기적으로 부유하고 상기 전계효과 트랜지스터에 전기적으로 접속되지 않은 옴전극인 것을 특징으로 하는 화합물 반도체집적회로.Wherein the isolated conductive layer is an ohmic electrode floating electrically and not electrically connected to the field effect transistor. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 소자분리홈에 절연물이 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체집적회로.Wherein the element isolation trench is filled with an insulating material. 제6항에 있어서,The method according to claim 6, 상기 버퍼층의 두께는 100nm이상인 것을 특징으로 하는 화합물 반도체집적회로.Wherein the thickness of the buffer layer is 100 nm or more. 제6항에 있어서,The method according to claim 6, 상기 버퍼층의 두께는 적어도 130nm인 것을 특징으로 하는 화합물 반도체집적회로.Wherein the buffer layer has a thickness of at least 130 nm. 제6항에 있어서,The method according to claim 6, 상기 버퍼층의 두께는 적어도 150nm인 것을 특징으로 하는 화합물 반도체집적회로.Wherein the thickness of the buffer layer is at least 150 nm. 제13항에 있어서,14. The method of claim 13, 최상층의 반도제층 표면에서 상기 버퍼층까지의 거리는 300nm미만인 것을 특징으로 하는 화합물 반도체집적회로.And the distance from the top surface of the semiconductor layer to the buffer layer is less than 300 nm. 제6항에 있어서,The method according to claim 6, 상기 소자분리홈은 적어도 2㎛의 폭을 갖고, 절연물로 충전되어 있고, 그의 측면은 상기 전계효과 트랜지스터의 소자영역의 표면에 대해 수직이고, 상기 소자영역의 적어도 게이트패드측에 홈을 형성하고, 각각의 상기 소자분리홈은 상기 소자영역 및 상기 홈의 주변을 둘러싸는 구조로 이루어지는 군에서 선택된 구조 및상기 홈내에 상기 소자영역을 둘러싸는 구조를 갖고, 상기 홈의 측면은 상기 소자영역의 반도체층면에 대해서 10° ∼60° 의 각도를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체집적회로.Wherein the element isolation trench has a width of at least 2 占 퐉 and is filled with an insulating material and a side surface thereof is perpendicular to a surface of the element region of the field effect transistor and forms a groove on at least the gate pad side of the element region, Each of the device isolation trenches has a structure selected from the group consisting of a structure surrounding the device region and the trench and a structure surrounding the device region in the trench, Wherein the angle formed between the first electrode and the second electrode is in a range of 10 DEG to 60 DEG with respect to the second electrode. 기판;Board; 상기 기판상에 형성된 반절연성의 제1의 반도체층;A first semi-insulating semiconductor layer formed on the substrate; 상기 제1의 반도체층상에 형성된 전계효과 트랜지스터의 소사영역 및;A sphere region of the field effect transistor formed on the first semiconductor layer; 상기 소자영역 간에 형성되고 상기 소자영역의 표면에서 상기 제1의 반도체층에 도달하는 소자간분리체를 갖고,And an inter-element isolator formed between the element regions and reaching the first semiconductor layer at the surface of the element region, 반도체층이 상기 제1의 반도체층과 공유하는 계면에서 헤테로접합을 형성하기 위해 기판과는 반대측의 상기 제1의 반도체층상에 배치되고,The semiconductor layer being disposed on the first semiconductor layer on the side opposite to the substrate to form a heterojunction at an interface that the semiconductor layer shares with the first semiconductor layer, 헤테로접합의 페르미준위와 전도대의 최하레벨 사이의 에너지차와 상기 헤테로접합의 페르미준위와 가전자대의 최고레벨 사이의 에너지차는 상기 제1의 반도체층과 헤테로접합하고 있는 상기 반도체층보다 상기 제1 반도체층에서 더 크고,The energy difference between the Fermi level of the heterojunction and the lowermost level of the conduction band and the energy difference between the Fermi level of the heterojunction and the highest level of the valence band is higher than the semiconductor layer which is heterojunction with the first semiconductor layer, Larger from the floor, 상기 소자간 분리체는 절연물로 이루어지며, 또한 그의 측벽은 상기 소자영역표면에 대해서 수직이고,Wherein the inter-element separator is made of an insulating material, and a side wall thereof is perpendicular to the element region surface, 상기 소자영역의 게이트패드측에 홈을 형성하고, 게이트폭방향의 상기 홈의 측벽은 상기 소자영역의 표면에서 깊이방향으로 상기 홈의 중심부를 향해서 기울어진 경사진면이고,The side walls of the grooves in the gate width direction are inclined surfaces inclined toward the center of the grooves in the depth direction on the surface of the device region, 상기 소자간 분리체는 상기 소파영역 및 상기 홈의 주위를 둘러싸도록 형성되고 또한 그의 폭은 2㎛이하인 것을 특징으로 하는 화합물 반도체집적회로.Wherein the inter-element separator is formed so as to surround the periphery of the sofa region and the groove, and the width thereof is 2 占 퐉 or less. 제16항에 있어서,17. The method of claim 16, 상기 기판과 상기 제1의 반도체층간에 형성된 반절연성의 제2의 반도체층 및 상기 제1의 반도체층과 상기 소자영역간에 형성된 제3의 반도체층을 갖고,A second semiconductor layer formed between the substrate and the first semiconductor layer, and a third semiconductor layer formed between the first semiconductor layer and the element region, 상기 제3의 반도체층은 상기 제1의 반도체층상에 배치되는 상기 반도체층인 것을 특징으로 하는 화합물 반도체집적회로.And the third semiconductor layer is the semiconductor layer disposed on the first semiconductor layer. 제17항에 있어서,18. The method of claim 17, 상기 기판은 반절연성GaAs기판이고, 상기 제1의 반도체층은 AlGaAs층이고, 상기 제2의 반도체층은 GaAs층이고 상기 제3의 반도체층은 반절연성GaAs층이며, 상기 소자영역은 n형 GaAs영역인 것을 특징으로 하는 화합물 반도체집적회로.Wherein the substrate is a semi-insulating GaAs substrate, the first semiconductor layer is an AlGaAs layer, the second semiconductor layer is a GaAs layer, the third semiconductor layer is a semi-insulating GaAs layer, Lt; RTI ID = 0.0 > IC < / RTI > 제16항에 있어서,17. The method of claim 16, 상기 소자영역의 게이트길이방향의 2개의 측벽은 상기 소자간분리체에 접하고 있는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체집적회로.And the two sidewalls in the gate length direction of the element region are in contact with the element-to-element separator. 기판;Board; 상기 기판상에 형성된 반절연성의 제1의 반도체층;A first semi-insulating semiconductor layer formed on the substrate; 상기 제1의 반도체층상에 형성된 전계효과 트랜지스터의 소자영역 및;An element region of the field effect transistor formed on the first semiconductor layer; 상기 소자영역간에 형성되고 상기 소자영역의 표면에서 상기 제1의 반도체층에 도달하는 소자간 분리체를 갖고,And an inter-element isolator formed between the element regions and reaching the first semiconductor layer at the surface of the element region, 반도체층이 상기 제1의 반도체층과 공유하는 계면에서 헤테로접합을 형성하기 위해 기판과는 반대측의 상기 제1의 반도체층상에 배치되고,The semiconductor layer being disposed on the first semiconductor layer on the side opposite to the substrate to form a heterojunction at an interface that the semiconductor layer shares with the first semiconductor layer, 헤테로접합의 페르미준위와 전도대의 최하레벨 사이의 에너지차와 상기 헤테로접합의 페르미준위와 가전자대의 최고레벨 사이의 에너지차는 상기 제1의 반도체층과 헤테로접합하고 있는 상기 반도체층보다 상기 제1의 반도체층에서 더 크고,The energy difference between the Fermi level of the heterojunction and the lowest level of the conduction band and the energy difference between the Fermi level of the heterojunction and the highest level of the valence band is higher than that of the semiconductor layer which is heterojunction with the first semiconductor layer Larger in the semiconductor layer, 상기 소자간 분리체는 절연물로 이루어지며 또한 그의 측벽은 상기 소자영역 표면에 대해서 수직이고, 상기 홈은 상기 소자영역의 주위를 둘러싸도록 형성되고,Wherein the inter-element isolator is made of an insulating material and its side wall is perpendicular to the surface of the element region, the groove is formed so as to surround the periphery of the element region, 상기 소자간 분리체는 상기 홈내의 상기 소자영역을 둘러싸도록 형성되고,The inter-element isolator is formed so as to surround the element region in the groove, 상기 홈은 절연물로 충전되고, 상기 절연물에 배선이 형성되고,The groove is filled with an insulating material, a wiring is formed in the insulating material, 배선이 통과하는 상기 홈의 측벽은 상기 소자영역의 표면에서 깊이방향으로 상기 홈의 중심부를 향해서 기울어진 경사진면인 것을 특징으로 하는 화합물 반도체집적회로.Wherein a sidewall of the groove through which the wiring passes is an inclined surface inclined from the surface of the element region toward a center portion of the groove in a depth direction. 제20항에 있어서,21. The method of claim 20, 상기 소자간 분리체의 폭은 2㎛이하인 것을 특징으로 하는 화합물 반도체집적회로.Wherein the width of the element-to-element separator is 2 占 퐉 or less. 제21항에 있어서,22. The method of claim 21, 상기 기판과 상기 제1의 반도체층간에 형성된 반절연성의 제2의 반도체층 및 상기 제1의 반도체층과 상기 소자영역간에 형성된 제3의 반도체층을 갖고,A second semiconductor layer formed between the substrate and the first semiconductor layer, and a third semiconductor layer formed between the first semiconductor layer and the element region, 상기 제3의 반도체층은 상기 제1의 반도체층상에 배치되는 상기 반도체층인 것을 특징으로 하는 화합물 반도체집적회로.And the third semiconductor layer is the semiconductor layer disposed on the first semiconductor layer. 제22항에 있어서,23. The method of claim 22, 상기 기판은 반절연성GaAs기판이고, 상기 제1의 반도제층을 AlGaAs층이고, 상기 제2의 반도체층은 GaAs층이고, 상기 제3의 반도체층은 반절연성GaAs층이며, 상기 소자영역은 n형 GaAs영역인 것을 특징으로 하는 화합물 반도체집적회로.Wherein the substrate is a semi-insulating GaAs substrate, the first semiconductor layer is an AlGaAs layer, the second semiconductor layer is a GaAs layer, the third semiconductor layer is a semi-insulating GaAs layer, GaAs region.
KR1019930004812A 1992-03-30 1993-03-26 Compound semiconductor integrated circuit and optical regenerator using the same KR100312368B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP92-073682 1992-03-30
JP04073682A JP3092298B2 (en) 1992-03-30 1992-03-30 Compound semiconductor integrated circuit and optical regenerator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR930020752A KR930020752A (en) 1993-10-20
KR100312368B1 true KR100312368B1 (en) 2002-11-08

Family

ID=13525233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019930004812A KR100312368B1 (en) 1992-03-30 1993-03-26 Compound semiconductor integrated circuit and optical regenerator using the same

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP3092298B2 (en)
KR (1) KR100312368B1 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07263644A (en) * 1994-03-17 1995-10-13 Hitachi Ltd Compound semiconductor integrated circuit
JP3005938B2 (en) 1998-01-08 2000-02-07 松下電子工業株式会社 Semiconductor device and manufacturing method thereof
WO2007094493A1 (en) 2006-02-14 2007-08-23 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Photo field effect transistor and integrated photodetector using same
JP5264089B2 (en) * 2006-12-07 2013-08-14 三星ディスプレイ株式會社 Semiconductor element, organic light emitting display device provided with the same, and method of manufacturing the semiconductor element
CN107706201B (en) * 2017-08-29 2020-06-30 上海微阱电子科技有限公司 Back-illuminated pixel unit structure for reducing dark current and forming method thereof
CN107680977B (en) * 2017-08-29 2020-06-09 上海集成电路研发中心有限公司 Back-illuminated pixel unit structure for reducing dark current and forming method thereof
CN107919372A (en) * 2017-10-26 2018-04-17 上海集成电路研发中心有限公司 A kind of back-illuminated cmos image sensors pixel unit and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP3092298B2 (en) 2000-09-25
KR930020752A (en) 1993-10-20
JPH05275474A (en) 1993-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10109713B2 (en) Fabrication of single or multiple gate field plates
US11830940B2 (en) Semiconductor device including high electron mobility transistor or high hole mobility transistor and method of fabricating the same
US6797994B1 (en) Double recessed transistor
US7800131B2 (en) Field effect transistor
EP1751803B1 (en) Wide bandgap hemts with source connected field plates
US7928475B2 (en) Wide bandgap transistor devices with field plates
KR100571071B1 (en) Field effect transistor and method for manufacturing the same
JP2009224801A (en) Transistor device having enhancement/depletion mode pseudomorphic high electron mobility
US10153273B1 (en) Metal-semiconductor heterodimension field effect transistors (MESHFET) and high electron mobility transistor (HEMT) based device and method of making the same
US5686741A (en) Compound semiconductor device on silicon substrate and method of manufacturing the same
US4717685A (en) Method for producing a metal semiconductor field effect transistor
US5294566A (en) Method of producing a semiconductor integrated circuit device composed of a negative differential resistance element and a FET transistor
KR100312368B1 (en) Compound semiconductor integrated circuit and optical regenerator using the same
US5523593A (en) Compound semiconductor integrated circuit and optical regenerative repeater using the same
KR100329682B1 (en) Compound semiconductor integrated circuit
CN115831745A (en) Preparation method of vertical conduction channel enhanced Si-based GaN-HEMT device
KR950007361B1 (en) Field effect transistor
JP2721513B2 (en) Method for manufacturing compound semiconductor device
TWI831494B (en) High electron mobility transistor
EP0276981B1 (en) Semiconductor integrated circuit device and method of producing same
US20230261054A1 (en) Radio frequency transistor amplifiers having self-aligned double implanted source/drain regions for improved on-resistance performance and related methods
US20230420553A1 (en) Semiconductor structure and method of manufacture
JPH05283439A (en) Semiconductor device
KR20240011386A (en) Structure of GaN device with double self-align gate and its fabrication method
JPH05283517A (en) Semiconductor integrated circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee