JPH01264263A - Ｍｉｓトランジスタ - Google Patents
ＭｉｓトランジスタInfo
- Publication number
- JPH01264263A JPH01264263A JP63092596A JP9259688A JPH01264263A JP H01264263 A JPH01264263 A JP H01264263A JP 63092596 A JP63092596 A JP 63092596A JP 9259688 A JP9259688 A JP 9259688A JP H01264263 A JPH01264263 A JP H01264263A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- gate electrode
- gate
- mis transistor
- superconductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、ゲート抵抗が低く周波数特性の優れたＭＩＳ
トランジスタに関するものである。
トランジスタに関するものである。
従来の技術
最近ある種のセラミック系化合物で超電導特性を示すも
のが見出され、特にＹ −Ｂ ａ −Ｃｕ −０箔化合
物などでは７７Ｋ（液体窒素温度）以上の臨界温度が再
現性よく得られることがわかってきた。
のが見出され、特にＹ −Ｂ ａ −Ｃｕ −０箔化合
物などでは７７Ｋ（液体窒素温度）以上の臨界温度が再
現性よく得られることがわかってきた。
このような超電導体を半導体集積回路の配線などに用い
れば配線による信号遅延時間の低減において大いに有効
なことは明らかであるが、現在のところ、たとえばＭＩ
Ｓトランジスタのゲート電極などに応用した例は皆無と
いえる。
れば配線による信号遅延時間の低減において大いに有効
なことは明らかであるが、現在のところ、たとえばＭＩ
Ｓトランジスタのゲート電極などに応用した例は皆無と
いえる。
発明が解決しようとする課題
しかし、上記のようなセラミック系超電導体は一般に結
晶性の膜上には容易に形成できるが、ＭＩＳトランジス
タのゲート絶縁膜として多く用いられているＳｉＯ２膜
のようなアモルファス上には形成が困菫であり、かりに
形成できたとしても特性の優れた膜は得にくいという問
題がある。また、セラミック系超電導体の構成元素、た
とえばＢａなどはＳｉＯ□中での拡散係数が大きく熱処
理によってゲート絶縁膜を透過して半導体基板に達しＭ
ＩＳトランジスタの特性を劣化させるという問題点もあ
る。
晶性の膜上には容易に形成できるが、ＭＩＳトランジス
タのゲート絶縁膜として多く用いられているＳｉＯ２膜
のようなアモルファス上には形成が困菫であり、かりに
形成できたとしても特性の優れた膜は得にくいという問
題がある。また、セラミック系超電導体の構成元素、た
とえばＢａなどはＳｉＯ□中での拡散係数が大きく熱処
理によってゲート絶縁膜を透過して半導体基板に達しＭ
ＩＳトランジスタの特性を劣化させるという問題点もあ
る。
本発明は上記問題を解決するものであり、特性の優れた
セラミック系超電導体膜が容易に形成でき、しかも熱処
理による特性の劣化がないＭＩＳトランジスタを提供す
ることを目的とするものである。
セラミック系超電導体膜が容易に形成でき、しかも熱処
理による特性の劣化がないＭＩＳトランジスタを提供す
ることを目的とするものである。
課題を解決するための手段
上記問題を解決するため本発明は、半導体基板の表面上
にゲート絶縁膜を設け、前記ゲート絶縁膜の上に高融点
金属または金属珪化物のゲート電極下膜を設け、前記ゲ
ート電極下膜の上にセラミック系超電導体膜からなるゲ
ート電極を設けたものである。
にゲート絶縁膜を設け、前記ゲート絶縁膜の上に高融点
金属または金属珪化物のゲート電極下膜を設け、前記ゲ
ート電極下膜の上にセラミック系超電導体膜からなるゲ
ート電極を設けたものである。
作用
上記構成により、ゲート絶縁膜の上に、セラミック系超
電導体膜からなるゲート電極を設ける前に、高融点金属
または金属珪化物のゲート電極下膜を設けることによっ
て、セラミック系超電導体からなるゲート電極が特性よ
く容易に形成され、かつ熱処理によりセラミック系超電
導体の構成元素がゲート絶縁膜を透過して半導体基板に
侵入することが防止され、特性が安定し、さらに、セラ
ミック系超電導体の転移温度以下ではゲート抵抗が零と
なり、動作速度が向上し、良好な高周波特性が得られる
。
電導体膜からなるゲート電極を設ける前に、高融点金属
または金属珪化物のゲート電極下膜を設けることによっ
て、セラミック系超電導体からなるゲート電極が特性よ
く容易に形成され、かつ熱処理によりセラミック系超電
導体の構成元素がゲート絶縁膜を透過して半導体基板に
侵入することが防止され、特性が安定し、さらに、セラ
ミック系超電導体の転移温度以下ではゲート抵抗が零と
なり、動作速度が向上し、良好な高周波特性が得られる
。
実施例
以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明の一実施例を示すＭＩＳトランジスタの
断面図である。
断面図である。
第１図に示すように、Ｐ型半導体基板１の表面上にフィ
ールド酸化１１２およびゲート絶縁膜としてゲート酸化
膜３が形成され、ゲート酸化膜３の上にゲート電極下膜
として高融点金属膜１例として厚さ５０〜１１００ｎの
白金膜４が形成されている。
ールド酸化１１２およびゲート絶縁膜としてゲート酸化
膜３が形成され、ゲート酸化膜３の上にゲート電極下膜
として高融点金属膜１例として厚さ５０〜１１００ｎの
白金膜４が形成されている。
この白金膜４はスパッタ蒸着時にＰ型半導体基板１を５
００℃程度以上に加熱することにより表面を（１ｕ）面
とすることができる。これは次の結晶性の超電導体膜を
得るためには有効である。
００℃程度以上に加熱することにより表面を（１ｕ）面
とすることができる。これは次の結晶性の超電導体膜を
得るためには有効である。
白金膜４の上に、高周波マグネトロンスパッタにより、
焼結したＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０ターゲツトをアルゴンと酸
素との混合ガス中でスパッタ蒸着し、ゲート電極として
結晶性のＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０膜５が被着されている。上
記スパッタリングは。
焼結したＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０ターゲツトをアルゴンと酸
素との混合ガス中でスパッタ蒸着し、ゲート電極として
結晶性のＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０膜５が被着されている。上
記スパッタリングは。
ガス圧力は０．５Ｐａ、スパッタリング電力１５０Ｗ、
基板温度７００℃で行った。このようにして得られたＹ
−Ｂ ａ −Ｃｕ −０膜５は超電導を示し、その転
移温度は液体窒素温度（７７Ｋ）以上であった。
基板温度７００℃で行った。このようにして得られたＹ
−Ｂ ａ −Ｃｕ −０膜５は超電導を示し、その転
移温度は液体窒素温度（７７Ｋ）以上であった。
Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０膜５および白金膜４を周知のフォト
エツチング法により加工したのちそれらの膜４，５をマ
スクとして１０１０１ｓａ”以上のＡｓ＋イオンを注入
してｎ十領域６が形成されている。
エツチング法により加工したのちそれらの膜４，５をマ
スクとして１０１０１ｓａ”以上のＡｓ＋イオンを注入
してｎ十領域６が形成されている。
以下通常のＭＩＳトランジスタの製造方法に従ってトラ
ンジスタが完ｌ戊されている。
ンジスタが完ｌ戊されている。
以上のようにして形成されたＭＩＳトランジスタでは、
ＹＢａ−Ｃｕ−○膜５とゲート酸化膜３との間に白金膜
４が存在するため、Ｂａなど超電導体の構成元素がゲー
ト酸化膜３さらにはＰ型半導体基板１中にまで侵入する
ことはなく、特性の安定したＭＩＳトランジスタを得る
ことができ、また、Ｙ −Ｂ ａ −Ｃｕ−〇膜５の転
移温度以下の温度においてはゲート抵抗が零となり、電
子移動度の向上とあいまって良好な高周波特性を得るこ
とができる。
ＹＢａ−Ｃｕ−○膜５とゲート酸化膜３との間に白金膜
４が存在するため、Ｂａなど超電導体の構成元素がゲー
ト酸化膜３さらにはＰ型半導体基板１中にまで侵入する
ことはなく、特性の安定したＭＩＳトランジスタを得る
ことができ、また、Ｙ −Ｂ ａ −Ｃｕ−〇膜５の転
移温度以下の温度においてはゲート抵抗が零となり、電
子移動度の向上とあいまって良好な高周波特性を得るこ
とができる。
なお、第１図の実施例においては高融点金属膜の例とし
て白金膜４を用いたが、これは他の高融点金属あるいは
金属珪化物を用いてもよい、また、超電導体膜としては
Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０膜５だけでなく、ひろくセラミック
系超電導体を用いることが可能である。
て白金膜４を用いたが、これは他の高融点金属あるいは
金属珪化物を用いてもよい、また、超電導体膜としては
Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０膜５だけでなく、ひろくセラミック
系超電導体を用いることが可能である。
さらに、本実施例においてはＰ型半導体基板１の上にＮ
チャネルＭＩＳ型トランジスタを形成しているが、Ｎ型
半導体基板上のＰチャネルＭＩＳ型トランジスタを形成
しても同様の効果を得ることができる。
チャネルＭＩＳ型トランジスタを形成しているが、Ｎ型
半導体基板上のＰチャネルＭＩＳ型トランジスタを形成
しても同様の効果を得ることができる。
発明の効果
以上のように本発明によれば、ゲート絶縁膜とセラミッ
ク系超電導体膜からなるゲート電極との間に高融点金属
または金属珪化物のゲート電極下膜を設けることによっ
て、セラミック系超電導体膜からなるゲート電極を特性
よく容易に形成することができ、かつ熱処理により超電
導体の構成元素がゲート絶縁膜を透過して半導体基板に
侵入することを防止することができ、特性が安定したＭ
ＩＳトランジスタを得ることができる。よって。
ク系超電導体膜からなるゲート電極との間に高融点金属
または金属珪化物のゲート電極下膜を設けることによっ
て、セラミック系超電導体膜からなるゲート電極を特性
よく容易に形成することができ、かつ熱処理により超電
導体の構成元素がゲート絶縁膜を透過して半導体基板に
侵入することを防止することができ、特性が安定したＭ
ＩＳトランジスタを得ることができる。よって。
従来全く報告例や実施例の無かったセラミック系超電導
体のＭＩＳトランジスタのゲート電極への応用が初めて
可能となり、液体窒素温度付近の温度でゲート抵抗が零
となることにより、動作速度の大きいＭＩＳ型トランジ
スタを提供することができる。
体のＭＩＳトランジスタのゲート電極への応用が初めて
可能となり、液体窒素温度付近の温度でゲート抵抗が零
となることにより、動作速度の大きいＭＩＳ型トランジ
スタを提供することができる。
第１図は本発明の一実施例を示すＭＩＳ）−ランジスタ
の断面図である。 １・・・Ｐ型半導体基板、２・・・フィールド酸化膜、
３・・・ゲート酸化膜（ゲート絶縁膜）、４・・・白金
膜（ゲート電極下膜）、５・・・Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０膜
（セラミック系超電導体膜からなるゲート電極）。 ６・・・ｎ十領域。 代理人 森 本 義 弘 第１図 、５ ４−化泉Ｓ！ｊ□７゜
の断面図である。 １・・・Ｐ型半導体基板、２・・・フィールド酸化膜、
３・・・ゲート酸化膜（ゲート絶縁膜）、４・・・白金
膜（ゲート電極下膜）、５・・・Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０膜
（セラミック系超電導体膜からなるゲート電極）。 ６・・・ｎ十領域。 代理人 森 本 義 弘 第１図 、５ ４−化泉Ｓ！ｊ□７゜
Claims (1)
- １、半導体基板の表面上にゲート絶縁膜を設け、前記ゲ
ート絶縁膜の上に高融点金属または金属珪化物のゲート
電極下膜を設け、前記ゲート電極下膜の上にセラミック
系超電導体膜からなるゲート電極を設けたＭＩＳトラン
ジスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63092596A JPH01264263A (ja) | 1988-04-14 | 1988-04-14 | Ｍｉｓトランジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63092596A JPH01264263A (ja) | 1988-04-14 | 1988-04-14 | Ｍｉｓトランジスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01264263A true JPH01264263A (ja) | 1989-10-20 |
Family
ID=14058832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63092596A Pending JPH01264263A (ja) | 1988-04-14 | 1988-04-14 | Ｍｉｓトランジスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01264263A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5446015A (en) * | 1990-09-19 | 1995-08-29 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Superconducting device having a reduced thickness of oxide superconducting layer |
-
1988
- 1988-04-14 JP JP63092596A patent/JPH01264263A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5446015A (en) * | 1990-09-19 | 1995-08-29 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Superconducting device having a reduced thickness of oxide superconducting layer |
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