JPH03211839A - 化合物半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
化合物半導体装置及びその製造方法Info
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- JPH03211839A JPH03211839A JP2066749A JP6674990A JPH03211839A JP H03211839 A JPH03211839 A JP H03211839A JP 2066749 A JP2066749 A JP 2066749A JP 6674990 A JP6674990 A JP 6674990A JP H03211839 A JPH03211839 A JP H03211839A
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- compound semiconductor
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- cap
- buffer layer
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- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/40—FETs having zero-dimensional [0D], one-dimensional [1D] or two-dimensional [2D] charge carrier gas channels
- H10D30/47—FETs having zero-dimensional [0D], one-dimensional [1D] or two-dimensional [2D] charge carrier gas channels having two-dimensional [2D] charge carrier gas channels, e.g. nanoribbon FETs or high electron mobility transistors [HEMT]
- H10D30/471—High electron mobility transistors [HEMT] or high hole mobility transistors [HHMT]
- H10D30/475—High electron mobility transistors [HEMT] or high hole mobility transistors [HHMT] having wider bandgap layer formed on top of lower bandgap active layer, e.g. undoped barrier HEMTs such as i-AlGaN/GaN HEMTs
- H10D30/4755—High electron mobility transistors [HEMT] or high hole mobility transistors [HHMT] having wider bandgap layer formed on top of lower bandgap active layer, e.g. undoped barrier HEMTs such as i-AlGaN/GaN HEMTs having wide bandgap charge-carrier supplying layers, e.g. modulation doped HEMTs such as n-AlGaAs/GaAs HEMTs
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- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
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- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
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- H10D30/01—Manufacture or treatment
- H10D30/015—Manufacture or treatment of FETs having heterojunction interface channels or heterojunction gate electrodes, e.g. HEMT
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- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
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- H10D62/10—Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
- H10D62/13—Semiconductor regions connected to electrodes carrying current to be rectified, amplified or switched, e.g. source or drain regions
- H10D62/149—Source or drain regions of field-effect devices
- H10D62/161—Source or drain regions of field-effect devices of FETs having Schottky gates
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
- H10D62/80—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials
- H10D62/82—Heterojunctions
- H10D62/822—Heterojunctions comprising only Group IV materials heterojunctions, e.g. Si/Ge heterojunctions
Landscapes
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
- Peptides Or Proteins (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】
本発明は、化合物半導体装置及びその製造方法に係るも
ので、特に異種接合構造で構成されて高電子移動特性を
もつ化合物半導体装置及びその製造方法に係るものであ
る。
ので、特に異種接合構造で構成されて高電子移動特性を
もつ化合物半導体装置及びその製造方法に係るものであ
る。
最近、情報通信社会に急速に発展していくにつれ、超高
速のコンビコータ、超高周波及び光通信に対する必要性
が一層増加している。しかし、既存の81を利用した素
子としては、このような必要性を満足させるのに限界が
あるので、物質特性が優秀な化合物半導体に関する研究
が活発に行われている。前記化合物半導体の中でGaA
sは高電子移動度()ligh Electron M
obility) 、高電子速度、半絶縁性及び特性を
もっているので、Slに比べて高速動作、高周波、低雑
音及び低消費電力等の特性をもつ。
速のコンビコータ、超高周波及び光通信に対する必要性
が一層増加している。しかし、既存の81を利用した素
子としては、このような必要性を満足させるのに限界が
あるので、物質特性が優秀な化合物半導体に関する研究
が活発に行われている。前記化合物半導体の中でGaA
sは高電子移動度()ligh Electron M
obility) 、高電子速度、半絶縁性及び特性を
もっているので、Slに比べて高速動作、高周波、低雑
音及び低消費電力等の特性をもつ。
したがって、GaAsの優秀な物質特性を利用して低雑
音モノリシックマイクロ波IC及び超高速低消費電力デ
ィジタルICを製作しようとする研究が活発に進行され
ている。
音モノリシックマイクロ波IC及び超高速低消費電力デ
ィジタルICを製作しようとする研究が活発に進行され
ている。
前記素子の中で高電子移動トランジスタ(HighEl
ectron Mobility Transisto
r; 以下F(EMTという)は変調された電子を利用
して電界効果によって動作するもので、低雑音、高周波
及び高速特性をもつ。即ち、前記HEMTはN−GaA
s層、MGaAs層及びN″AI G a A s層を
薄膜で連続成長させた構造をもっており、前記N” M
GaAsソース層で生成された電流ソースである電子は
イオン化されたドナーまたは不純物と共に存在するもの
ではなく、前記N−GaAsバッファ層とAi G a
A sスペーサ層との間に高濃度に形成されて電界効
果によって動作される。前記N″AI G a A s
ソース層のドーピング物質は一般的にSiを使用する。
ectron Mobility Transisto
r; 以下F(EMTという)は変調された電子を利用
して電界効果によって動作するもので、低雑音、高周波
及び高速特性をもつ。即ち、前記HEMTはN−GaA
s層、MGaAs層及びN″AI G a A s層を
薄膜で連続成長させた構造をもっており、前記N” M
GaAsソース層で生成された電流ソースである電子は
イオン化されたドナーまたは不純物と共に存在するもの
ではなく、前記N−GaAsバッファ層とAi G a
A sスペーサ層との間に高濃度に形成されて電界効
果によって動作される。前記N″AI G a A s
ソース層のドーピング物質は一般的にSiを使用する。
HEMTの低雑音及び高周波特性はトランスコンダクタ
ンスg、が大きい程向上する。ところが、前S己トラン
スコンダクタンスはソース抵抗が減少させられることに
より増加するため、ソース抵抗を減少させるのが大切で
ある。
ンスg、が大きい程向上する。ところが、前S己トラン
スコンダクタンスはソース抵抗が減少させられることに
より増加するため、ソース抵抗を減少させるのが大切で
ある。
第1図は一般的なHEMTの構造を示す垂直断面図で、
この構造を説明する。
この構造を説明する。
半絶縁性GaAs基板1の全表面にN−GaAsバッフ
ァ層2 、A’GaAsスペーサ層3及びN” A17
GaAs 7−ス層4が積層されている。前とN″Ai
i! G a A sソース層4の露出表面の所定部分
にゲート電極8が形成されており、前記所定部分を除外
したN″Aj7 G a A Sソース層4の上部にN
″GaAsGaAsキャップ層5−ス及びドレイン電極
6,7が形成されている。前記ソース及びドレイン電極
6,7は前記N″GaAsGaAsキャップ層接触をな
しており、N″GaAsGaAsソース層4子を発生さ
せる。
ァ層2 、A’GaAsスペーサ層3及びN” A17
GaAs 7−ス層4が積層されている。前とN″Ai
i! G a A sソース層4の露出表面の所定部分
にゲート電極8が形成されており、前記所定部分を除外
したN″Aj7 G a A Sソース層4の上部にN
″GaAsGaAsキャップ層5−ス及びドレイン電極
6,7が形成されている。前記ソース及びドレイン電極
6,7は前記N″GaAsGaAsキャップ層接触をな
しており、N″GaAsGaAsソース層4子を発生さ
せる。
また、前記Ai?GaASスペーサ層3はN′″AlG
aAs7−スN4で発生された二次元電子の移動度を増
加させる役割をし、N−GaAsバッファ層2は二次元
電子が界面電位井戸(Potential Well)
に制限されて走行される活性層に使用される。しかし、
第1図に図示した一般的なHEMTはN″A1G a
A sソース層4 、AffGaAsスペーサ層3とN
−GaAsバッファ層2との間の障壁抵抗と、前記M、
G a A sスペーサ層3及びN″AI G a A
sソース層4のバルク抵抗からなるソース抵抗によっ
て低雑音と高周波特性が悪くなる問題点があった。
aAs7−スN4で発生された二次元電子の移動度を増
加させる役割をし、N−GaAsバッファ層2は二次元
電子が界面電位井戸(Potential Well)
に制限されて走行される活性層に使用される。しかし、
第1図に図示した一般的なHEMTはN″A1G a
A sソース層4 、AffGaAsスペーサ層3とN
−GaAsバッファ層2との間の障壁抵抗と、前記M、
G a A sスペーサ層3及びN″AI G a A
sソース層4のバルク抵抗からなるソース抵抗によっ
て低雑音と高周波特性が悪くなる問題点があった。
前記のような問題点、即ちソース抵抗を減少させるため
にイオンを注入したHEMTが知られている。
にイオンを注入したHEMTが知られている。
第2図は従来のイオン注入によるHEMTの構造を示す
垂直断面図である。第2図の構造は第1図の構造にイオ
ン注入領域9をもっと形成したもので同一の参照番号は
同一の構成及び同一の部分を示す。
垂直断面図である。第2図の構造は第1図の構造にイオ
ン注入領域9をもっと形成したもので同一の参照番号は
同一の構成及び同一の部分を示す。
前記HEMTの構造方法を簡単に説明する。
半絶縁特性GaAs基板1の表面上に分子線エピタキシ
ー (Molecular Beam Bpitaxy
; 以下MBEという)法または金属有機化学蒸着(M
etal OrganicChemical Vapo
r Deposition;以下MOCVOという)法
によってN−GaAsバッファ層2 、A1.GaAs
スペーサ層3、N′″AI G a A sソース層4
及びN” GaAsキャップ層5を順次的に形成する。
ー (Molecular Beam Bpitaxy
; 以下MBEという)法または金属有機化学蒸着(M
etal OrganicChemical Vapo
r Deposition;以下MOCVOという)法
によってN−GaAsバッファ層2 、A1.GaAs
スペーサ層3、N′″AI G a A sソース層4
及びN” GaAsキャップ層5を順次的に形成する。
その後、ゲート領域を除外し81等の不純物をバッファ
層2の一部分の深さまでイオンを注入し、焼なまし工程
を経てイオン注入領域9を形成する。その後、前記N″
GaAsキャップ層50表面上にソース及びドレイン電
極6.7を形成する。前記工程後、前記イオン注入領域
9が形成されなかった所定部分のN゛GaAsGaAs
キャップ層5を経て除去してN゛AI G a A s
ソース層4を露出させゲート電極8を形成する。
層2の一部分の深さまでイオンを注入し、焼なまし工程
を経てイオン注入領域9を形成する。その後、前記N″
GaAsキャップ層50表面上にソース及びドレイン電
極6.7を形成する。前記工程後、前記イオン注入領域
9が形成されなかった所定部分のN゛GaAsGaAs
キャップ層5を経て除去してN゛AI G a A s
ソース層4を露出させゲート電極8を形成する。
上記のように形成されたH E M T IiN″Ga
Asキャップ層とこのキャップ層の下部のN″AlG
a A sソース層、AI G a A sスペーサ層
及びN−GaAsバ”/77層の一部分に形成されたイ
オン注入領域によってソース抵抗が減少させられる。し
かし、イオン注入領域を形成するときの焼なまし工程に
よってN゛AI G a A sソース層のイオン化さ
れたドナーがIdl G a A sスペーサ層とN−
GaAsバッファ層との間に高濃度に形成された二次元
電子層に拡散されて電子移動度を減少させるので、低雑
音及び高周波特性が悪くなる問題点があった。
Asキャップ層とこのキャップ層の下部のN″AlG
a A sソース層、AI G a A sスペーサ層
及びN−GaAsバ”/77層の一部分に形成されたイ
オン注入領域によってソース抵抗が減少させられる。し
かし、イオン注入領域を形成するときの焼なまし工程に
よってN゛AI G a A sソース層のイオン化さ
れたドナーがIdl G a A sスペーサ層とN−
GaAsバッファ層との間に高濃度に形成された二次元
電子層に拡散されて電子移動度を減少させるので、低雑
音及び高周波特性が悪くなる問題点があった。
したがって、本発明の第1の目的は上記のような従来技
術の問題点を解決するためにキャップ層を二次元電子層
と直接接触させるようにすることによりソース抵抗を減
少させ得る新たな構造の化合物半導体素子を提供するこ
とにある。
術の問題点を解決するためにキャップ層を二次元電子層
と直接接触させるようにすることによりソース抵抗を減
少させ得る新たな構造の化合物半導体素子を提供するこ
とにある。
また、本発明の第2の目的は上記のような化合物半導体
装置の製造方法を提供することにある。
装置の製造方法を提供することにある。
上記第1の目的を達成するために本発明は半絶縁性化合
物半導体基板; 前記基板上に、この基板と同種の化合物半導体で形成さ
れた第1伝導型のバッファ層;前記バッファ層上に相互
に一定の間隔を置いて分離されてこのバッファ層と同種
の化合物半導体で形成された第1伝導型の第1及び第2
キャップ層; 前記第1及び第2キャップ層の各々にキャップ層とオー
ム接触を形成する第1及び第2電流電極;前記第1及び
第2キャップ層との間の前記バッファ層上にこのバッフ
ァ層とは異なる化合物半導体で形成されたスペーサ層; 前記スペーサ層上にこのスペーサ層と同種の化合物半導
体で形成された第1伝導型のソース層;そして、 前記ソース層上にこのソース層とショットキー接触を形
成する割引電極を具備してなることを特徴とする。
物半導体基板; 前記基板上に、この基板と同種の化合物半導体で形成さ
れた第1伝導型のバッファ層;前記バッファ層上に相互
に一定の間隔を置いて分離されてこのバッファ層と同種
の化合物半導体で形成された第1伝導型の第1及び第2
キャップ層; 前記第1及び第2キャップ層の各々にキャップ層とオー
ム接触を形成する第1及び第2電流電極;前記第1及び
第2キャップ層との間の前記バッファ層上にこのバッフ
ァ層とは異なる化合物半導体で形成されたスペーサ層; 前記スペーサ層上にこのスペーサ層と同種の化合物半導
体で形成された第1伝導型のソース層;そして、 前記ソース層上にこのソース層とショットキー接触を形
成する割引電極を具備してなることを特徴とする。
また、上記第2の目的を達成するた袷に本発明は相異な
る種類の化合物半導体層の界面でこれらの物質の親和力
差によって界面ポテンシャル井戸に二次元電子層を形成
する化合物半導体素子の製造方法において、 半絶縁性の化合物半導体基板上に同種の化合物半導体で
あるバッファ層を結晶成長させる工程;前記バッファ層
上にこのバッファ層と異なる化合物半導体であるスペー
ス層及び第1伝導型のソース層を順次的に結晶成長させ
る工程;前記スペース層及びソース層、そして前記バッ
ファ層の一部の深さまでメサ構造を形成するために蝕刻
する工程; 前記メサ構造及び露出されたバッファ層上にこのバッフ
ァ層と同種の化合物半導体である第1伝導型のキャップ
層を結晶成長させる工程;前記メサ構造の左、右側の前
記キャップ層上に各々第1及び第2電流電極を形成する
工程;前記メサ構造の上面を露出させるための開校を形
成するために前記キャップ層を蝕刻する工程;そして、 前記開口内に露出されたソース層上に前記キャップ層と
隔離されるように制御電極を形成する工程からなること
を特徴とする。
る種類の化合物半導体層の界面でこれらの物質の親和力
差によって界面ポテンシャル井戸に二次元電子層を形成
する化合物半導体素子の製造方法において、 半絶縁性の化合物半導体基板上に同種の化合物半導体で
あるバッファ層を結晶成長させる工程;前記バッファ層
上にこのバッファ層と異なる化合物半導体であるスペー
ス層及び第1伝導型のソース層を順次的に結晶成長させ
る工程;前記スペース層及びソース層、そして前記バッ
ファ層の一部の深さまでメサ構造を形成するために蝕刻
する工程; 前記メサ構造及び露出されたバッファ層上にこのバッフ
ァ層と同種の化合物半導体である第1伝導型のキャップ
層を結晶成長させる工程;前記メサ構造の左、右側の前
記キャップ層上に各々第1及び第2電流電極を形成する
工程;前記メサ構造の上面を露出させるための開校を形
成するために前記キャップ層を蝕刻する工程;そして、 前記開口内に露出されたソース層上に前記キャップ層と
隔離されるように制御電極を形成する工程からなること
を特徴とする。
以下、添付図面を参照して本発明の望ましい1実施例を
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第3図は本発明によるH E M Tの垂直断面図であ
る。
る。
第3図において、半絶縁性GaAs基板11上にNGa
Asバッファ層13が結晶成長により形成される。
Asバッファ層13が結晶成長により形成される。
前記N−GaAsバッファ層13は所定部分が突出させ
られたメサ(MeSa) 構造に形成される。前記NG
aAsバッファ層13の突出部分の表面上にM G a
A sスペーサ層15とN−AlGaAsソース層1
7が結晶成長により形成される。前記メサ構造の左右側
のバッファ層13上にはN−GaAsキャップ層19が
形成される。
られたメサ(MeSa) 構造に形成される。前記NG
aAsバッファ層13の突出部分の表面上にM G a
A sスペーサ層15とN−AlGaAsソース層1
7が結晶成長により形成される。前記メサ構造の左右側
のバッファ層13上にはN−GaAsキャップ層19が
形成される。
また、前記N−GaAsキ+ツブ層19は前記AlG
a A sスペーサ層15の側面と接触させられる。前
記各N−GaAsキャップ層19の上部にはこのキャッ
プ層とオーム接触をなす第1及び第2電流極性、即ちソ
ース及びドレイン電極21.23が形成され、N−Al
GaAsソース層17の露出させられた表面上にはこの
ソース層とショットキー接触をなす制御電極、即ちゲー
ト電極25が形成される。
a A sスペーサ層15の側面と接触させられる。前
記各N−GaAsキャップ層19の上部にはこのキャッ
プ層とオーム接触をなす第1及び第2電流極性、即ちソ
ース及びドレイン電極21.23が形成され、N−Al
GaAsソース層17の露出させられた表面上にはこの
ソース層とショットキー接触をなす制御電極、即ちゲー
ト電極25が形成される。
上述の構造のHEMTはゲート電極25に電圧を印加す
るとN−AlGaAsソース層17のドナーがイオン化
されて二次元電子が発生させられ、この発生した二次元
電子は前記AI G a A sスペーサ層15とN−
GaAsバッファ層13の界面に高濃度の二次元電子層
が形成されるので、ソース電極21とドレイン電極23
との間の電圧差によってN−GaAsバッファ層130
表面に形成されるチャンネルを通じて二次元電子が不純
物による散乱なしに高速に移動させられる。また、N−
A3GaAsソース層17及びM G a A sスペ
ーサ層15をゲート領域にのみ局限させるのでソース及
びドレイン電極21.23の下部にはN″GaAsキャ
ップ層19のみ層成9れて、このキャップ層19と二次
元電子層が直接接触させられる。したがって、従来技術
(第1図及び第2図参照) のN″AI G a A
sソース層、AI G a A sスペーサ層とN−G
aAsバ”/77層との間の伝導帯の不連続による障壁
抵抗と、このN−AffGaAs7−ス層とAi’Ga
Asスペーサ層の自体抵抗が消えるようになるのでソー
ス抵抗が減少させられる。したがって、HEMTの伝達
コンダクタンスが向上させられ、閾電圧を低くすること
ができる。
るとN−AlGaAsソース層17のドナーがイオン化
されて二次元電子が発生させられ、この発生した二次元
電子は前記AI G a A sスペーサ層15とN−
GaAsバッファ層13の界面に高濃度の二次元電子層
が形成されるので、ソース電極21とドレイン電極23
との間の電圧差によってN−GaAsバッファ層130
表面に形成されるチャンネルを通じて二次元電子が不純
物による散乱なしに高速に移動させられる。また、N−
A3GaAsソース層17及びM G a A sスペ
ーサ層15をゲート領域にのみ局限させるのでソース及
びドレイン電極21.23の下部にはN″GaAsキャ
ップ層19のみ層成9れて、このキャップ層19と二次
元電子層が直接接触させられる。したがって、従来技術
(第1図及び第2図参照) のN″AI G a A
sソース層、AI G a A sスペーサ層とN−G
aAsバ”/77層との間の伝導帯の不連続による障壁
抵抗と、このN−AffGaAs7−ス層とAi’Ga
Asスペーサ層の自体抵抗が消えるようになるのでソー
ス抵抗が減少させられる。したがって、HEMTの伝達
コンダクタンスが向上させられ、閾電圧を低くすること
ができる。
第4八〜C図は前述の第3図の製造工程を示す断面図で
ある。
ある。
第4A図を参照すると、半絶縁性GaAs基板11上に
不純物濃度がlXl0I4/ctl以下であり、厚さが
Q、5〜2μmであるN−GaAs層と、厚さ30〜1
00人であるMI G a A s層と、不純物濃度I
XIO” 〜3 XIO”/cdであり、厚さ3QO
〜500 AのN” A’GaAs層をMBEまたはM
OCVD法によって順次的に形成する。このとき、前記
不純物はS!を利用する。その後、所定部分にメサパタ
ーンを形成するために通常の写真方法によってN” M
GaAs層とAI G a A s層を順次的に蝕刻し
てN” A1GaAsソース層17とAlGa^Sスペ
ーサ層15を形成する。このとき、蝕刻は乾式または湿
式の方法で並行して前記N−GaAs層も所定の厚さに
蝕刻されてN−GaAsバッファ層13を形成する。
N−GaAsバ”/77層13はAI G a A s
スペーサ層15の下部に突出されるように形成してソー
ス−ドレイン電流通路を容易に形成し得るようにする。
不純物濃度がlXl0I4/ctl以下であり、厚さが
Q、5〜2μmであるN−GaAs層と、厚さ30〜1
00人であるMI G a A s層と、不純物濃度I
XIO” 〜3 XIO”/cdであり、厚さ3QO
〜500 AのN” A’GaAs層をMBEまたはM
OCVD法によって順次的に形成する。このとき、前記
不純物はS!を利用する。その後、所定部分にメサパタ
ーンを形成するために通常の写真方法によってN” M
GaAs層とAI G a A s層を順次的に蝕刻し
てN” A1GaAsソース層17とAlGa^Sスペ
ーサ層15を形成する。このとき、蝕刻は乾式または湿
式の方法で並行して前記N−GaAs層も所定の厚さに
蝕刻されてN−GaAsバッファ層13を形成する。
N−GaAsバ”/77層13はAI G a A s
スペーサ層15の下部に突出されるように形成してソー
ス−ドレイン電流通路を容易に形成し得るようにする。
第4B図を参照すると、前記露出されたN−GaAsバ
ッファ層13とN″/Ij7GaAsソース層17上に
前述のMBEまたはMOCVD方法によって表面が平塩
化されうる約3μm程度の厚さのN″GaAs層を形成
する。その次に前記N″GaAs層の表面上にリフトオ
フ(Lift 0ff)法によって前記N” AI!G
aAs7−ス層17の上部を層外7た残りの部分にソー
ス及びドレイン電極21.23を形成する。ソース及び
ドレイン電極21.23はオーミック(Ohmic)
金属、例えばAuGe/Ni/^Uで形成する。継続
して前記N″MGaAsMGaAsソース層N″GaA
sキャップ層19を写真工程によって除去して開口24
を形成する。
ッファ層13とN″/Ij7GaAsソース層17上に
前述のMBEまたはMOCVD方法によって表面が平塩
化されうる約3μm程度の厚さのN″GaAs層を形成
する。その次に前記N″GaAs層の表面上にリフトオ
フ(Lift 0ff)法によって前記N” AI!G
aAs7−ス層17の上部を層外7た残りの部分にソー
ス及びドレイン電極21.23を形成する。ソース及び
ドレイン電極21.23はオーミック(Ohmic)
金属、例えばAuGe/Ni/^Uで形成する。継続
して前記N″MGaAsMGaAsソース層N″GaA
sキャップ層19を写真工程によって除去して開口24
を形成する。
その次に露出されたN″AI G a A sソース層
17上にゲート電極25を形成すると第4C図のような
構造になる。このとき、前記ゲート電極25はショット
キー金属、例えばTi/Pt/Auで形成される。
17上にゲート電極25を形成すると第4C図のような
構造になる。このとき、前記ゲート電極25はショット
キー金属、例えばTi/Pt/Auで形成される。
上述のようにN′″/Ij7 G a A sソース層
及びAlGaASスペーサ層をゲート領域にのみ形成さ
せ、ソース及びドレイン領域にはN″GaAsGaAs
キャップ層aAsバッファ層に形成させてキャップ層が
バッファ層の表面に形成される二次元電子層と直接接触
させられるようにすることにより、ソース抵抗を減少さ
せうるので低雑音及び高周波特性を向上させる利点があ
る。
及びAlGaASスペーサ層をゲート領域にのみ形成さ
せ、ソース及びドレイン領域にはN″GaAsGaAs
キャップ層aAsバッファ層に形成させてキャップ層が
バッファ層の表面に形成される二次元電子層と直接接触
させられるようにすることにより、ソース抵抗を減少さ
せうるので低雑音及び高周波特性を向上させる利点があ
る。
第1図は従来の一般的なガリウム砒素高電子移動トラン
ジスタの断面図、第2図は従来のイオン注入によるガリ
ウム砒素高電子移動トランジスタの断面図、第3図は本
発明によるガリウム砒素高電子移動トランジスタの断面
図、第4A−C図は第3図のガリウム砒素高電子移動ト
ランジスタの製造過程を示す工程順序図である。 11;半絶縁性GaAs基板 13 : N−GaAsバ”/77層 15 : AlGaAsスヘ−サH 17:N″″#GaAs 7− ス層 19:N″GaAsキャップ層 21.23:ソース及びドレイン電極 24:開口 25:ゲート電極
ジスタの断面図、第2図は従来のイオン注入によるガリ
ウム砒素高電子移動トランジスタの断面図、第3図は本
発明によるガリウム砒素高電子移動トランジスタの断面
図、第4A−C図は第3図のガリウム砒素高電子移動ト
ランジスタの製造過程を示す工程順序図である。 11;半絶縁性GaAs基板 13 : N−GaAsバ”/77層 15 : AlGaAsスヘ−サH 17:N″″#GaAs 7− ス層 19:N″GaAsキャップ層 21.23:ソース及びドレイン電極 24:開口 25:ゲート電極
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、半絶縁性化合物半導体基板; 前記基板上に、この基板と同種の化合物半導体で形成さ
れた第1伝導型のバッファ層; 前記バッファ層上に相互に一定の間隔を置いて分離され
てこのバッファ層と同種の化合物半導体で形成された第
1伝導型の第1及び第2キャップ層; 前記第1及び第2キャップ層の各々にキャップ層とオー
ム接触を形成する第1及び第2電流電極; 前記第1及び第2キャップ層との間の前記バッファ層上
にこのバッファ層とは異なる化合物半導体で形成された
スペーサ層; 前記スペーサ層上にこのスペーサ層と同種の化合物半導
体で形成された第1伝導型のソース層;そして、 前記ソース層上にこのソース層とショットキー接触を形
成する制御電極を具備してなることを特徴とする化合物
半導体素子。 2、前記基板はGaAs化合物半導体であり、スペーサ
層はAlGaAs化合物半導体であることを特徴とする
請求項1に記載の化合物半導体素子。 3、前記第1伝導型はN型であることを特徴とする請求
項2に記載の化合物半導体素子。 4、前記スペーサ層及びソース層は前記バッファ層上に
メサ構造で形成されたことを特徴とする請求項1に記載
の化合物半導体素子。 5、前記第1及び第2キャップ層は前記メサ構造の傾斜
側面を被うように形成されたことを特徴とする請求項4
に記載の化合物半導体素子。 6、相互に異なる種類の化合物半導体層の界面において
これらの物質の親和力差によって界面ポテンシャル井戸
に二次元電子層を形成する化合物半導体素子の製造方法
において、 半絶縁性の化合物半導体基板上に同種の化合物半導体で
あるバッファ層を結晶成長させる工程; 前記バッファ層上にこのバッファ層と異なる化合物半導
体であるスペース層及び第1伝導型のソース層を順次的
に結晶成長させる工程;前記スペース層及びソース層、
そして前記バッファ層の一部の深さまでメサ構造を形成
するために蝕刻する工程; 前記メサ構造及び露出されたバッファ層上にこのバッフ
ァ層と同種の化合物半導体である第1伝導型のキャップ
層を結晶成長させる工程;前記メサ構造の左、右側の前
記キャップ層上に各々第1及び第2電流電極を形成する
工程;前記メサ構造の上面を露出させるための開校を形
成するために前記キャップ層を蝕刻する工程;そして、 前記開口内に露出されたソース層上に前記キャップ層と
隔離されるように制御電極を形成する工程からなること
を特徴とする化合物半導体素子の製造方法。 7、前記基板はGaAs化合物半導体であり、前記スペ
ース層はAlGaAs化合物半導体であることを特徴と
する請求項6に記載の化合物半導体素子の製造方法。 8、前記第1伝導型はN型であることを特徴とする請求
項7に記載の化合物半導体素子の製造方法。 9、前記メサ構造を形成するための蝕刻工程を乾式また
は湿式の蝕刻工程にすることを特徴とする請求項6に記
載の化合物半導体素子の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20733 | 1989-12-31 | ||
| KR1019890020733A KR910013568A (ko) | 1989-12-31 | 1989-12-31 | 화합물 반도체 장치 및 그 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03211839A true JPH03211839A (ja) | 1991-09-17 |
Family
ID=19294785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2066749A Pending JPH03211839A (ja) | 1989-12-31 | 1990-03-15 | 化合物半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03211839A (ja) |
| KR (1) | KR910013568A (ja) |
| DE (1) | DE4007896A1 (ja) |
| FR (1) | FR2656740A1 (ja) |
| GB (1) | GB2239557A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011082217A (ja) * | 2009-10-02 | 2011-04-21 | Fujitsu Ltd | 化合物半導体装置及びその製造方法 |
| JP2017163082A (ja) * | 2016-03-11 | 2017-09-14 | 住友電気工業株式会社 | 高電子移動度トランジスタ、及び高電子移動度トランジスタの製造方法 |
Families Citing this family (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPH0444328A (ja) * | 1990-06-11 | 1992-02-14 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| US11515410B2 (en) | 2020-10-30 | 2022-11-29 | Raytheon Company | Group III-V semiconductor structures having crystalline regrowth layers and methods for forming such structures |
| CN115440590B (zh) * | 2021-06-02 | 2025-09-23 | 苏州晶湛半导体有限公司 | 半导体器件及半导体器件的制备方法 |
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| JPS62209865A (ja) * | 1986-03-10 | 1987-09-16 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
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| JPS63318165A (ja) * | 1987-06-22 | 1988-12-27 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3279795D1 (en) * | 1981-04-23 | 1989-08-03 | Fujitsu Ltd | High electron mobility semiconductor device |
| NL8500218A (nl) * | 1985-01-28 | 1986-08-18 | Philips Nv | Halfgeleiderinrichting met tweedimensionaal ladingsdragergas. |
| JPS62232170A (ja) * | 1986-04-02 | 1987-10-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電界効果トランジスタの製造方法 |
| JP2541228B2 (ja) * | 1987-07-31 | 1996-10-09 | ソニー株式会社 | 高電子移動度トランジスタ |
-
1989
- 1989-12-31 KR KR1019890020733A patent/KR910013568A/ko not_active Abandoned
-
1990
- 1990-03-09 FR FR9003009A patent/FR2656740A1/fr active Pending
- 1990-03-13 DE DE4007896A patent/DE4007896A1/de not_active Withdrawn
- 1990-03-14 GB GB9005732A patent/GB2239557A/en not_active Withdrawn
- 1990-03-15 JP JP2066749A patent/JPH03211839A/ja active Pending
Patent Citations (5)
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| JP2017163082A (ja) * | 2016-03-11 | 2017-09-14 | 住友電気工業株式会社 | 高電子移動度トランジスタ、及び高電子移動度トランジスタの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2239557A (en) | 1991-07-03 |
| KR910013568A (ko) | 1991-08-08 |
| FR2656740A1 (fr) | 1991-07-05 |
| GB9005732D0 (en) | 1990-05-09 |
| DE4007896A1 (de) | 1991-07-11 |
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