JPH03188632A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH03188632A JPH03188632A JP32754789A JP32754789A JPH03188632A JP H03188632 A JPH03188632 A JP H03188632A JP 32754789 A JP32754789 A JP 32754789A JP 32754789 A JP32754789 A JP 32754789A JP H03188632 A JPH03188632 A JP H03188632A
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Landscapes
- Formation Of Insulating Films (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、半導体装置に関する。より具体的に言えば、
本発明は、例えばFET、ホール素子、HEMT等の■
−■化合物半導体素子を備えた半導体装置に関するもの
である。
本発明は、例えばFET、ホール素子、HEMT等の■
−■化合物半導体素子を備えた半導体装置に関するもの
である。
[背景技術]
第5図(a) (b) (c) (d)は、従来の半導
体装置(GaAs MESFETI )を製造順序に従
って示したものであって、選択注入を行なうことにより
、半絶縁性GaAs基板2上に素子領域を形成したもの
である。
体装置(GaAs MESFETI )を製造順序に従
って示したものであって、選択注入を行なうことにより
、半絶縁性GaAs基板2上に素子領域を形成したもの
である。
この従来例にあっては、まず第5図(a)に示すように
、半絶縁性GaAs基板2の表面の素子形成領域以外の
部分にフォトレジスト膜5を形成し、このフォトレジス
ト膜5をマスクとして半絶縁性GaAs基板2の表層部
に選択イオン注入を行ない、素子形成領域に低キヤリア
濃度層6を形成する。ついで、前記フォトレジスト膜5
を除去した後、第5図(b)に示すように、低キヤリア
濃度層6の中央部(チャネル7)を覆うようにして再度
フォトレジスト膜8を形成し、このフォトレジスト膜8
の窓8aを通して低キヤリア濃度層6に選択イオン注入
を行ない、低キヤリア濃度のチャネル7の両側の領域に
高キャリア濃度のソース部9及びドレイン部10を形成
する。この後、第5図(C)に示すように、フォトレジ
スト膜8を除去し、常法のフォトリングラフィ工程によ
ってソース部9及びドレインM510の表面にAuGe
/Ni/Aυ等からなるソース電極11及びドレイン電
極12を設け、チャネル7の表面にTi/Pt/Au等
からなるゲート電極13を設け、GaAs MESFE
TIを作成する。従来にあっては、この後、第5図(d
)のように半絶縁性Ga^S基板2の全面にプラズマC
VD法により、 SiNxからなる一層のパッシベーシ
ョン膜14を形成している。
、半絶縁性GaAs基板2の表面の素子形成領域以外の
部分にフォトレジスト膜5を形成し、このフォトレジス
ト膜5をマスクとして半絶縁性GaAs基板2の表層部
に選択イオン注入を行ない、素子形成領域に低キヤリア
濃度層6を形成する。ついで、前記フォトレジスト膜5
を除去した後、第5図(b)に示すように、低キヤリア
濃度層6の中央部(チャネル7)を覆うようにして再度
フォトレジスト膜8を形成し、このフォトレジスト膜8
の窓8aを通して低キヤリア濃度層6に選択イオン注入
を行ない、低キヤリア濃度のチャネル7の両側の領域に
高キャリア濃度のソース部9及びドレイン部10を形成
する。この後、第5図(C)に示すように、フォトレジ
スト膜8を除去し、常法のフォトリングラフィ工程によ
ってソース部9及びドレインM510の表面にAuGe
/Ni/Aυ等からなるソース電極11及びドレイン電
極12を設け、チャネル7の表面にTi/Pt/Au等
からなるゲート電極13を設け、GaAs MESFE
TIを作成する。従来にあっては、この後、第5図(d
)のように半絶縁性Ga^S基板2の全面にプラズマC
VD法により、 SiNxからなる一層のパッシベーシ
ョン膜14を形成している。
また、第6図(a) (b) (c) (d)は、別な
従来例を製造順序に従って示すものであり、半絶縁性G
aAs基板22上にメサエッチングにより素子領域を形
成したものである。この従来例にあっては、半絶縁性G
aAs基板22の平坦な表面にキャリア活性層となるエ
ピタキシャル層23を形成し、第6図(a)に示すよう
に、エツチング液を用いて素子形成領域以外でエピタキ
シャル層23をエツチング除去し、各素子領域同士を分
離させる。ついで、第6図(b)に示すように、エピタ
キシャル層23の上面にソース電極24及びドレイン電
極25を設けた後、第6図(C)のようにソース、ドレ
イン電極24.25間においてエピタキシャル層23に
リセス部26を堀り込み、リセス部26内にゲート電極
27を形成してGaAs MESFET21を製作して
いる。そして、GaAs MESFET21の製作後、
第6図(d)に示すように、半絶縁性GaAs基板22
の全面に、プラズマCVD法によりSiNxからなる一
層のパッシベーション膜2日を形成している。
従来例を製造順序に従って示すものであり、半絶縁性G
aAs基板22上にメサエッチングにより素子領域を形
成したものである。この従来例にあっては、半絶縁性G
aAs基板22の平坦な表面にキャリア活性層となるエ
ピタキシャル層23を形成し、第6図(a)に示すよう
に、エツチング液を用いて素子形成領域以外でエピタキ
シャル層23をエツチング除去し、各素子領域同士を分
離させる。ついで、第6図(b)に示すように、エピタ
キシャル層23の上面にソース電極24及びドレイン電
極25を設けた後、第6図(C)のようにソース、ドレ
イン電極24.25間においてエピタキシャル層23に
リセス部26を堀り込み、リセス部26内にゲート電極
27を形成してGaAs MESFET21を製作して
いる。そして、GaAs MESFET21の製作後、
第6図(d)に示すように、半絶縁性GaAs基板22
の全面に、プラズマCVD法によりSiNxからなる一
層のパッシベーション膜2日を形成している。
[発明が解決しようとする課題]
上記のいずれの従来例においても、パッシベーション膜
はプラズマCVD法により形成されている。プラズマC
VD法により形成されたSiNx膜は非常に耐湿性に富
み、ステップカバレージも良好で、300°C以下の低
温で成長し得るため、GaAs MESFET等のパッ
シベ−ション膜として多用されている。
はプラズマCVD法により形成されている。プラズマC
VD法により形成されたSiNx膜は非常に耐湿性に富
み、ステップカバレージも良好で、300°C以下の低
温で成長し得るため、GaAs MESFET等のパッ
シベ−ション膜として多用されている。
しかしながら、CVDの反応の活性化に必要なエネルギ
ーをグロー放電のプラズマによって得ているプラズマC
VD法によれば、成膜時にプラズマによる基板表面の損
傷が大きいため、FET等を作成した場合、相互コンダ
クタンスGmの劣化やFBT等の出力の低下が生じると
いう問題があった。
ーをグロー放電のプラズマによって得ているプラズマC
VD法によれば、成膜時にプラズマによる基板表面の損
傷が大きいため、FET等を作成した場合、相互コンダ
クタンスGmの劣化やFBT等の出力の低下が生じると
いう問題があった。
本発明は、叙上の従来例の欠点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、プラズマ損傷による素
子特性の劣化を防止し、しかもステップカバレージが良
好で耐湿性にも優れたパッシベーション膜を有する半導
体装置を提供することにある。
あり、その目的とするところは、プラズマ損傷による素
子特性の劣化を防止し、しかもステップカバレージが良
好で耐湿性にも優れたパッシベーション膜を有する半導
体装置を提供することにある。
[課題を解決するための手段]
このため、本発明の半導体装置は、素子を形成された半
導体基板(半絶縁性基板を含む)の表面にECRプラズ
マCVD法によってSiO2からなる第一のパッシベー
ション膜を形成し、この第一のパッシベーション膜の上
にECRプラズマCVD法によってSiNxもしくはS
iOyNzからなる第二のパッシベーション膜を形成し
たことを特徴としている。
導体基板(半絶縁性基板を含む)の表面にECRプラズ
マCVD法によってSiO2からなる第一のパッシベー
ション膜を形成し、この第一のパッシベーション膜の上
にECRプラズマCVD法によってSiNxもしくはS
iOyNzからなる第二のパッシベーション膜を形成し
たことを特徴としている。
なお、上記SiNx中のXは、SiNxにおけるSi原
子に対するN原子の原子数の比、SiOyNz中のy、
zは、それぞれSiOyNzにおけるSi原子に対する
O原子とN原子の原子数の比である。
子に対するN原子の原子数の比、SiOyNz中のy、
zは、それぞれSiOyNzにおけるSi原子に対する
O原子とN原子の原子数の比である。
[作用コ
本発明にあっては、第−及び第二のパッシベーション−
膜をECR(電子サイクロトロン共鳴)プラズマCVD
法によって形成している。BCRプラズマCVD法は、
マイクロ波と磁場を印加して生じる電子サイクロトロン
共鳴を利用して低エネルギーで高密度プラズマを発生さ
せ、ガス分子をイオン化するものであり、そのためプラ
ズマ損傷を少なくすることができる。
膜をECR(電子サイクロトロン共鳴)プラズマCVD
法によって形成している。BCRプラズマCVD法は、
マイクロ波と磁場を印加して生じる電子サイクロトロン
共鳴を利用して低エネルギーで高密度プラズマを発生さ
せ、ガス分子をイオン化するものであり、そのためプラ
ズマ損傷を少なくすることができる。
ECRプラズマCVD法によるSiNx膜等は、半導体
基板の上に直接に成膜する場合には、ステップカバレー
ジがあまり良好ではないが、本発明によれば、半導体基
板を直接覆うパッシベーション膜としてSi0g膜を用
いているので、パッシベーション膜のステップカバレー
ジを良好にすることができる。さらに、この5in2か
らなるパッシベーション膜の上を非常に耐湿性に富んだ
SiNxもしくはSiOyNzからなるパッシベーショ
ン膜により覆っているので、耐湿性を向上させることが
できる。しかして、パッシベーション膜を上記二層構造
とすることにより、ステップカバレージが良好で、しか
も耐湿性に富んだパッシベーション膜を得ることができ
る。
基板の上に直接に成膜する場合には、ステップカバレー
ジがあまり良好ではないが、本発明によれば、半導体基
板を直接覆うパッシベーション膜としてSi0g膜を用
いているので、パッシベーション膜のステップカバレー
ジを良好にすることができる。さらに、この5in2か
らなるパッシベーション膜の上を非常に耐湿性に富んだ
SiNxもしくはSiOyNzからなるパッシベーショ
ン膜により覆っているので、耐湿性を向上させることが
できる。しかして、パッシベーション膜を上記二層構造
とすることにより、ステップカバレージが良好で、しか
も耐湿性に富んだパッシベーション膜を得ることができ
る。
[実施例]
以下、本発明の実施例を添付図に基づいて詳述する。
第1図には、表面に二層のパッシベーション膜3.4を
形成されたGaAs MESFET 1の断面図を示し
である。このGaAs MESFETIにあっては、第
5図(a) (b) (c)に示した従来例と同じ工程
により、ソース部9及びドレイン部10の上にソース及
びドレイン電極11.12を形成すると共にチャネル7
の上にゲート電極13を形成されている。このため、従
来工程と同じ工程によって形成された部分には、第5図
(a) (b) (c)と同じ番号を施しである。この
後、各電極11.12.13の上から半絶縁性GaAs
基板2の全面にECRプラズマCVD法により、ステッ
プカバレージが非常に良好なSiO□からなるパッシベ
ーション膜3を形成し、さらに、その上にECRプラズ
マCVD法により、非常に耐湿性に富んだSiNxもし
くはSiOyNzからなるパッシベーション膜4を形成
しである。
形成されたGaAs MESFET 1の断面図を示し
である。このGaAs MESFETIにあっては、第
5図(a) (b) (c)に示した従来例と同じ工程
により、ソース部9及びドレイン部10の上にソース及
びドレイン電極11.12を形成すると共にチャネル7
の上にゲート電極13を形成されている。このため、従
来工程と同じ工程によって形成された部分には、第5図
(a) (b) (c)と同じ番号を施しである。この
後、各電極11.12.13の上から半絶縁性GaAs
基板2の全面にECRプラズマCVD法により、ステッ
プカバレージが非常に良好なSiO□からなるパッシベ
ーション膜3を形成し、さらに、その上にECRプラズ
マCVD法により、非常に耐湿性に富んだSiNxもし
くはSiOyNzからなるパッシベーション膜4を形成
しである。
このように、本発明にあっては、パッシベーション膜3
,4をSin□膜とSiNx膜もしくはSiOyNz膜
との二層構造とし、ステップカバレージのあまり良好で
ないSiNx膜の下層にステップカバレージの良好なS
iO2膜を形成し、また、耐湿性のあまり良好でないS
iO□膜をSiNx膜もしくはSiOyNz膜で覆うこ
とによって耐湿性の良好なパッシベーション膜を得るこ
とかでき、素子特性の劣化を防止することかでざる。従
って、両パッシベーション膜3゜4は互いの欠点を補い
合い、ステラ・ブカバレージ及び耐湿性の良好なパッシ
ベーション膜が形成されている。しかも、パッシベーシ
ョン膜3,4を形成する方法として、ECRプラズマC
VD法を用いているので、半絶縁性GaAs基板2のプ
ラズマ損傷が軽減され、GaAs MESFETIの相
互コンダクタンスGn+の劣化を防止することができ、
またFETの出力を向上させることができる。
,4をSin□膜とSiNx膜もしくはSiOyNz膜
との二層構造とし、ステップカバレージのあまり良好で
ないSiNx膜の下層にステップカバレージの良好なS
iO2膜を形成し、また、耐湿性のあまり良好でないS
iO□膜をSiNx膜もしくはSiOyNz膜で覆うこ
とによって耐湿性の良好なパッシベーション膜を得るこ
とかでき、素子特性の劣化を防止することかでざる。従
って、両パッシベーション膜3゜4は互いの欠点を補い
合い、ステラ・ブカバレージ及び耐湿性の良好なパッシ
ベーション膜が形成されている。しかも、パッシベーシ
ョン膜3,4を形成する方法として、ECRプラズマC
VD法を用いているので、半絶縁性GaAs基板2のプ
ラズマ損傷が軽減され、GaAs MESFETIの相
互コンダクタンスGn+の劣化を防止することができ、
またFETの出力を向上させることができる。
第2図に示すものは、本発明の他例であり、表面を平坦
化したものである。すなわち、イオン注入によって半絶
縁性GaAs基板2の表面に形成された高キャリア濃度
のソース部9及びドレイン部10の上にソース及びドレ
イン電極11.12を形成すると共に低キヤリア濃度の
チャネル7の上にゲート電極13を形成した(第5図(
a) (b) (c)参照)後、その上にECRプラズ
マCVD法によってSin、からなるパッシベーション
膜3を形成している。その後、ECRプラズマCVD法
に特有のin 5itu法により、5iOzのパッシベ
ーション膜3の表面を平坦化する。ついで、平坦化され
たSiO□のパッシベーション膜3の上に、ECRプラ
ズマCVD法によってSiNxもしくはSiOyNzか
らなるパッシベーション膜4を数1000人の膜厚に形
成している。この実施例の場合、SiNxもしくはSi
OyNzのみでパッシベーション膜を形成し、その表面
を平坦化すると、その膜厚が1訓近くになるため、応力
によって半絶縁性GaAs基板2に損傷を与えるが、こ
の実施例のようにSiNxもしくはSiOyNzのパッ
シベーション膜4と半絶縁性GaAs基板2との間にS
iO□のパッシベーション膜3を置くことにより、半絶
縁性GaAs基板2に加わる応力を小さくし、半絶縁性
GaAs基板2の損傷を軽減することができる。
化したものである。すなわち、イオン注入によって半絶
縁性GaAs基板2の表面に形成された高キャリア濃度
のソース部9及びドレイン部10の上にソース及びドレ
イン電極11.12を形成すると共に低キヤリア濃度の
チャネル7の上にゲート電極13を形成した(第5図(
a) (b) (c)参照)後、その上にECRプラズ
マCVD法によってSin、からなるパッシベーション
膜3を形成している。その後、ECRプラズマCVD法
に特有のin 5itu法により、5iOzのパッシベ
ーション膜3の表面を平坦化する。ついで、平坦化され
たSiO□のパッシベーション膜3の上に、ECRプラ
ズマCVD法によってSiNxもしくはSiOyNzか
らなるパッシベーション膜4を数1000人の膜厚に形
成している。この実施例の場合、SiNxもしくはSi
OyNzのみでパッシベーション膜を形成し、その表面
を平坦化すると、その膜厚が1訓近くになるため、応力
によって半絶縁性GaAs基板2に損傷を与えるが、こ
の実施例のようにSiNxもしくはSiOyNzのパッ
シベーション膜4と半絶縁性GaAs基板2との間にS
iO□のパッシベーション膜3を置くことにより、半絶
縁性GaAs基板2に加わる応力を小さくし、半絶縁性
GaAs基板2の損傷を軽減することができる。
第3図に示すものは、本発明のさらに他例である。この
GaAs MESFET21にあっては、第6図(a)
(b) (c)に示した従来例と同じ工程により、半絶
縁性GaAs基板22の表面にエピタキシャル層23を
形成し、このエピタキシャル層23をメサエッチングす
ることによって半絶縁性GaAs基板22の表面に素子
領域を形成した後、素子領域の表面にソース及びドレイ
ン電極24.25を形成し、ソース及びドレイン電極2
4.25間に形成されたリセス部2θ内にゲート電極2
7を形成している。
GaAs MESFET21にあっては、第6図(a)
(b) (c)に示した従来例と同じ工程により、半絶
縁性GaAs基板22の表面にエピタキシャル層23を
形成し、このエピタキシャル層23をメサエッチングす
ることによって半絶縁性GaAs基板22の表面に素子
領域を形成した後、素子領域の表面にソース及びドレイ
ン電極24.25を形成し、ソース及びドレイン電極2
4.25間に形成されたリセス部2θ内にゲート電極2
7を形成している。
このため、従来工程と同じ工程によって形成された部分
には、第6図(a) (b) (c)と同じ番号を施し
である。この後、半絶縁性GaAs基板22の表面にE
CRプラズマCVD法によりSiO□からなるパッシベ
ーション膜3を形成し、その上にECRプラズマCVD
法によりSiNxもしくはSiOyNzからなるパッシ
ベーション膜4を形成している。
には、第6図(a) (b) (c)と同じ番号を施し
である。この後、半絶縁性GaAs基板22の表面にE
CRプラズマCVD法によりSiO□からなるパッシベ
ーション膜3を形成し、その上にECRプラズマCVD
法によりSiNxもしくはSiOyNzからなるパッシ
ベーション膜4を形成している。
第4図は、本発明のさらに他例であり、第3図の実施例
と同様の工程を経て製作されたものであるが、5in2
からなるパッシベーション膜3の表面をin 5itu
法により平坦化したものである。
と同様の工程を経て製作されたものであるが、5in2
からなるパッシベーション膜3の表面をin 5itu
法により平坦化したものである。
上記各実施例では、GaAs MESFETについて説
明したが、本発明はこれ以外にも実施することができる
。例えば、MESFETやホール素子、HEMT等の■
−V化合物半導体素子、あるいはSi系の半導体装置に
も実施することができる。
明したが、本発明はこれ以外にも実施することができる
。例えば、MESFETやホール素子、HEMT等の■
−V化合物半導体素子、あるいはSi系の半導体装置に
も実施することができる。
[発明の効果]
本発明によれば、各パッシベーション膜をECRプラズ
マCVD法によって成膜することにより、基板のプラズ
マ損傷を小さくすることができ、例えばMESFET等
の相互コンダクタンスGmの劣化を抑制してDC特性を
良好にすることができ、またMESFET等の出力を増
大させてRF特性を良好にすることができる。また、パ
ッシベーション膜の第−層はSingにより形成されて
いるので、半導体基板へのステップカバレージを良好に
することができ、さらに、SiNxもしくはSiOyN
zのパッシベーション膜と半導体基板との間にS io
2のパッシベーション膜が形成されているので、SiN
xもしくはSiOyNz膜から半導体基板に加わる応力
を緩和することができる。
マCVD法によって成膜することにより、基板のプラズ
マ損傷を小さくすることができ、例えばMESFET等
の相互コンダクタンスGmの劣化を抑制してDC特性を
良好にすることができ、またMESFET等の出力を増
大させてRF特性を良好にすることができる。また、パ
ッシベーション膜の第−層はSingにより形成されて
いるので、半導体基板へのステップカバレージを良好に
することができ、さらに、SiNxもしくはSiOyN
zのパッシベーション膜と半導体基板との間にS io
2のパッシベーション膜が形成されているので、SiN
xもしくはSiOyNz膜から半導体基板に加わる応力
を緩和することができる。
第1図は本発明の一実施例を示す断面図、第2図は本発
明の別な実施例を示す断面図、第3図は本発明のさらに
他側を示す断面図、第4図は本発明のさらに別な実施例
を示す断面図、第5図(a)(b) (c) (d)は
従来例の製造工程を示す断面図、第6図(a) (b)
(c) (d)は別な従来例の製造工程を示す断面図
である。 1 、21−GaAs MESFET 2.22・・・半絶縁性GaAs基板 3・・・5insからなるパッシベーション膜4・・・
SiNx、 S+0yNzからなるパッシベーション膜
第4図 26
明の別な実施例を示す断面図、第3図は本発明のさらに
他側を示す断面図、第4図は本発明のさらに別な実施例
を示す断面図、第5図(a)(b) (c) (d)は
従来例の製造工程を示す断面図、第6図(a) (b)
(c) (d)は別な従来例の製造工程を示す断面図
である。 1 、21−GaAs MESFET 2.22・・・半絶縁性GaAs基板 3・・・5insからなるパッシベーション膜4・・・
SiNx、 S+0yNzからなるパッシベーション膜
第4図 26
Claims (1)
- (1)素子を形成された半導体基板の表面にECRプラ
ズマCVD法によってSiO_2からなる第一のパッシ
ベーション膜を形成し、この第一のパッシベーション膜
の上にECRプラズマCVD法によってSiN_xもし
くはSiO_yN_zからなる第二のパッシベーション
膜を形成したことを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32754789A JPH03188632A (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32754789A JPH03188632A (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03188632A true JPH03188632A (ja) | 1991-08-16 |
Family
ID=18200293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32754789A Pending JPH03188632A (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03188632A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5557141A (en) * | 1992-06-13 | 1996-09-17 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method of doping, semiconductor device, and method of fabricating semiconductor device |
| KR100716904B1 (ko) * | 2005-12-28 | 2007-05-10 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 반도체 장치의 보호막 및 그 제조 방법 |
| JP2015087509A (ja) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | 日本電信電話株式会社 | 光導波路の作製方法 |
-
1989
- 1989-12-18 JP JP32754789A patent/JPH03188632A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5557141A (en) * | 1992-06-13 | 1996-09-17 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method of doping, semiconductor device, and method of fabricating semiconductor device |
| KR100716904B1 (ko) * | 2005-12-28 | 2007-05-10 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 반도체 장치의 보호막 및 그 제조 방법 |
| JP2015087509A (ja) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | 日本電信電話株式会社 | 光導波路の作製方法 |
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