JPH04199643A - Compound semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Compound semiconductor device and manufacture thereof

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JPH04199643A
JPH04199643A JP32597090A JP32597090A JPH04199643A JP H04199643 A JPH04199643 A JP H04199643A JP 32597090 A JP32597090 A JP 32597090A JP 32597090 A JP32597090 A JP 32597090A JP H04199643 A JPH04199643 A JP H04199643A
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JP
Japan
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compound semiconductor
insulating film
layer
semiconductor device
semiconductor layer
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Application number
JP32597090A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsuya Ohori
達也 大堀
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 ヘテロ接合界面の近傍に生成される二次元キャリヤ・ガ
スをチャネルとして用いる化合物半導体装置並びにその
製造方法の改良に関し、化合物半導体材料の如何を問わ
ず、LSIで必要とされる程度に微細な寸法をもつ素子
間分離領域を形成することができる技術を提供すること
を目的とし、 基板上に形成されて素子間分離領域の平面パターンをも
ち且つ酸素を構成元素の一つとして含む絶縁膜と、前記
基板上に形成されて前記絶縁膜をその少なくとも上表面
一部が露出するように埋め込んだ第一の化合物半導体層
と、前記絶縁膜上並びに前記第一の化合物半導体層上に
形成され且つAfを含む第二の化合物半導体層とを備え
てなるよう構成する。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] This invention relates to the improvement of a compound semiconductor device that uses a two-dimensional carrier gas generated in the vicinity of a heterojunction interface as a channel, and its manufacturing method. The purpose of the present invention is to provide a technology capable of forming an element isolation region having the required minute dimensions, and to provide a technology that is formed on a substrate, has a planar pattern of the element isolation region, and contains oxygen as a constituent element. a first compound semiconductor layer formed on the substrate and embedded in the insulating film so that at least a portion of its upper surface is exposed; and a second compound semiconductor layer formed on the compound semiconductor layer and containing Af.

[産業上の利用分野] 本発明は、ヘテロ接合界面の近傍に生成される二次元キ
ャリヤ・ガスをチャネルとして用いる化合物半導体装置
並びにその製造方法の改良に関する。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a compound semiconductor device that uses a two-dimensional carrier gas generated in the vicinity of a heterojunction interface as a channel, and to improvements in a manufacturing method thereof.

現在、この種の化合物半導体装置としては、例えば、H
EMT(high  electronmobilit
y  transistor)やDMT(doped 
 channel  MTS  1ike  FET)
などが知られているが、近年、それ等のトランジスタに
用いる材料を選択して高性能化する研究・開発がなされ
ているが、その実現には、種々と解決しなければならな
い問題がある。
Currently, as this type of compound semiconductor device, for example, H
EMT (high electron mobility)
y transistor) and DMT (doped
channel MTS 1ike FET)
In recent years, research and development has been carried out to improve the performance of these transistors by selecting materials for use in them, but there are various problems that must be solved in order to realize this.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、前記種類の化合物半導体装置を作成する場合、
GaAs基板の上に積層されたGaAs層とAf!Ga
As層とを用いることが行われてきたのであるが、近年
、InP基板の上に積層されたI nGaAs層とI 
nAfAs層を用いると二次元電子ガス濃度を高くする
ことができ、高速性を向上させたり、或いは、大きな電
流を取り出せるなど高性能化することができることから
活発な研究が行われ、既に研究室段階では実現されてい
る。
Generally, when creating the above type of compound semiconductor device,
The GaAs layer stacked on the GaAs substrate and Af! Ga
However, in recent years, an InGaAs layer and an I nGaAs layer stacked on an InP substrate have been used.
The use of nAfAs layers can increase the concentration of two-dimensional electron gas, improve high speed, or provide high performance such as the ability to extract large currents.Therefore, active research is being conducted, and it is already at the laboratory stage. It has been realized.

第7図はI nGaAs層I nAfAs系HEMTの
従来例を説明する為の要部切断側面図を表している。
FIG. 7 is a cross-sectional side view of a main part for explaining a conventional example of an InGaAs layer InAfAs HEMT.

図に於いて、1は鉄(Fe)をドーピングして半絶縁性
化したInP基板、2はノン・ドープのInGaAsチ
ャネル層、3はn−1nAfAs電子供給層、4はn−
GaAs1i極コンタクト層、5は酸素をイオン注入す
ることで形成した素子間分離領域、6はA u G e
 / A uからなるソース電極、7はA u G e
 / A uからなるドレイン電極、8はA2のゲート
電極、9はA u Cx e / A uからなるドレ
イン(或いはソース)!極、10は二次元電子ガス層を
それぞれ示している。
In the figure, 1 is an InP substrate doped with iron (Fe) to make it semi-insulating, 2 is an undoped InGaAs channel layer, 3 is an n-1nAfAs electron supply layer, and 4 is an n-
GaAs1i electrode contact layer, 5 is an isolation region between elements formed by ion-implanting oxygen, 6 is A u G e
/ A u G e
8 is the gate electrode of A2, and 9 is the drain (or source) of A u Cx e / A u! The poles and 10 indicate two-dimensional electron gas layers, respectively.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

第7図に見られるHEMTでは、充分な素子間分離を行
うことができず、矢印で指示しであるように、チャネル
層2に電流路が生成され易い。
In the HEMT shown in FIG. 7, sufficient isolation between elements cannot be achieved, and a current path is likely to be generated in the channel layer 2, as indicated by the arrow.

その理由は、InGaAsに酸素イオンを打ち込んでも
高抵抗にならないことに依る。
The reason for this is that even if oxygen ions are implanted into InGaAs, the resistance does not become high.

このような場合に考えられる他の素子間分離手段として
は、酸素イオン注入に代え、その部分に絶縁膜を埋め込
む、所謂、高抵抗層埋め込み方式である。然しなから、
この方式を採る場合、高抵抗層を埋め込む為の凹所を形
成しなければならない。
Another device isolation method that can be considered in such a case is a so-called high-resistance layer embedding method in which an insulating film is buried in that portion instead of oxygen ion implantation. Of course,
If this method is adopted, a recess must be formed in which to bury the high resistance layer.

然しなから、現在、LSI  (large  5ca
le  integrated  circuit)で
必要とされている1[μm]〜2[μm]程度の微細な
サイズでI n G a A、 sとInGaAsとを
高い精度でエツチングする゛技術は存在しない。
However, currently LSI (large 5ca
There is no technology for etching InGaA,S and InGaAs with high accuracy in a fine size of about 1 [μm] to 2 [μm], which is required for integrated circuits.

一般に、InGaAs及びI nAP、Asをエツチン
グするには、アンモニア(NHz)系或いは硫酸(H,
So、)系のエッチャントを用いたウェノト・エツチン
グ法を適用できるが、精度良くエツチングすることは不
可能である。
In general, to etch InGaAs, InAP, and As, ammonia (NHZ) or sulfuric acid (H,
Although it is possible to apply the Wenoto etching method using an etchant based on So, ), it is impossible to perform etching with high precision.

第8図は第7図に見られるHEMTに素子間分離領域を
形成するエツチングを行う場合を説明する為のHEMT
の要部切断側面図を表し、第7図に於いて用いた記号と
同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとす
る。
FIG. 8 shows a HEMT shown in FIG. 7 to explain the case where etching is performed to form an element isolation region in the HEMT.
The same symbols as those used in FIG. 7 represent the same parts or have the same meanings.

図に於いて、11はn−GaAs1i極コンタクト層4
上に形成したフォト・レジスト膜、IIAはフォト・レ
ジスト膜11に於ける開口、5Aは高抵抗層を埋め込む
為の凹所をそれぞれ示している。
In the figure, 11 is an n-GaAs1i electrode contact layer 4.
In the photoresist film formed above, IIA indicates an opening in the photoresist film 11, and 5A indicates a recess for burying a high resistance layer.

この場合、図からも明らかなように、n−GaAst極
コンタクト層4及びフォト・レジスト膜11の界面にエ
ツチング液が滲み込んだり、或いは、等方性エツチング
が行われる、などからパターンは変形されてしまい、凹
所5Aの本来のパターンは得られない。
In this case, as is clear from the figure, the pattern is deformed due to the etching solution seeping into the interface between the n-GaAst electrode contact layer 4 and the photoresist film 11, or isotropic etching. As a result, the original pattern of the recesses 5A cannot be obtained.

そもそも、ウェハの全面に於いて、LSIに要求される
微細化のレベルで均一のウェット・エツチングを行うこ
とは困難である。尚、反応性イオン0エツチング(re
active  ion  etching:RIE)
法は、使用可能なエンチング・ガスが存在しないので、
適用することはできない。
In the first place, it is difficult to perform uniform wet etching over the entire surface of a wafer at the level of miniaturization required for LSI. In addition, reactive ion 0 etching (re
active ion etching (RIE)
method, since there is no enching gas available,
cannot be applied.

云うまでもないことであるが、有効な素子間分離ができ
なければ、サイド・ゲート効果と呼ばれている素子間の
相互干渉効果を生じ、LSIの誤動作に結び付くことに
なる。
Needless to say, if effective isolation between elements cannot be achieved, a mutual interference effect between elements called a side gate effect will occur, leading to malfunction of the LSI.

本発明は、化合物半導体材料の如何を問わず、LSIで
必要とされる程度に微細な寸法をもつ素子間分離領域を
形成することができる技術を提供しようとする。
The present invention aims to provide a technique that can form element isolation regions having minute dimensions required for LSI, regardless of the compound semiconductor material.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

第1図及び第2図は本発明の詳細な説明する為の工程要
所に於ける化合物半導体装置の要部切断側面図を表して
いる。
1 and 2 are cross-sectional side views of essential parts of a compound semiconductor device at key points in the process for explaining the present invention in detail.

図に於いて、21はInP基板、22はS iOzから
なるマスク膜、23はInGaAs層、24はI nA
l、As層、24Aは多結晶InA!!、As層をそれ
ぞれ示している。
In the figure, 21 is an InP substrate, 22 is a mask film made of SiOz, 23 is an InGaAs layer, and 24 is an InA
l, As layer, 24A is polycrystalline InA! ! , As layers are shown, respectively.

図から明らかなように、InGaAs層2323はSt
O□からなるマスク膜22上には成長せず、その成長選
択性は充分に大きいが、InAl!、AsN24はSi
ngからなるマスク膜22上にも成長され、これを顕微
鏡観察すると多結晶になっている。この理由は、次のよ
うに説明することができる。即ち、1 n G a A
 s Ji23を成長させた場合には、InとGaは5
iOzに対する付着力が小さく、従って、Sin、から
なるマスク膜22上にはInGaAs層23は成長しな
い。然しながら、I nAl、As層24を成長させた
場合には、Al1とSin、中の02との結合力が強く
、従って、Sin、からなるマスク膜22上に、先ず、
A1が付着し、それを核として多結晶のI nAj!A
Sが成長するのである。尚、前記のような実験を、マス
ク膜の材料としてSiONを用いて行ったところ、同様
な結果を得ることができた。
As is clear from the figure, the InGaAs layer 2323 is St
It does not grow on the mask film 22 made of O□, and its growth selectivity is sufficiently high, but InAl! , AsN24 is Si
It is also grown on the mask film 22 made of NG, and when observed under a microscope, it becomes polycrystalline. The reason for this can be explained as follows. That is, 1 n G a A
When growing s Ji23, In and Ga are 5
The adhesion force to iOz is small, so the InGaAs layer 23 does not grow on the mask film 22 made of Sin. However, when the InAl, As layer 24 is grown, the bonding force between Al1 and 02 in the Sin is strong, and therefore, first, on the mask film 22 made of Sin,
A1 is attached and polycrystalline InAj! is formed using it as a nucleus. A
S grows. Incidentally, when the above-mentioned experiment was conducted using SiON as the material of the mask film, similar results were obtained.

前記実験結果から理解できる思われるが、SiO□膜或
いはSiON膜をマスク膜として用いた場合のInGa
As及びI nAJ2Asの選択成長性の相違を利用す
れば、平坦な高抵抗埋め込み層を形成することができ、
しかも、その高抵抗埋め込み層はLSIで必要とされる
程度に微細化することができる。
As can be understood from the above experimental results, when a SiO□ film or a SiON film is used as a mask film, InGa
By utilizing the difference in selective growth properties of As and InAJ2As, it is possible to form a flat, high-resistance buried layer.
Moreover, the high-resistance buried layer can be miniaturized to the extent required for LSI.

前記したところから、本発明に依る化合物半導体装置及
びその製造方法に於いては、 (1)基板(例えば半絶縁性1nP基板31)上に形成
されて素子間分離領域の平面パターンをもち且つ酸素を
構成元素の一つとして含む絶縁膜(例えばSin、から
なる絶縁膜32)と、前記基板上に形成されて前記絶縁
膜をその少なくとも上表面一部が露出するように埋め込
んだ第−の化合物半導体層(例えばInGaAsチャネ
ルJi34)と、前記絶縁膜上及び前記第一の化合物半
導体層上に形成され且つAfを含む第二の化合物半導体
層(例えばn−1nAj2As電子供給N35)と を備えてなるか、或いは、 (2)前記(1)に於いて、基板と絶縁膜との間に化合
物半導体バッファ層が介在してなることを特徴とするか
、或いは、 (3)前記(1)或イハ(2)ニ於イテ、絶縁pがsi
o。
As described above, in the compound semiconductor device and the manufacturing method thereof according to the present invention, (1) the compound semiconductor device is formed on a substrate (for example, semi-insulating 1nP substrate 31), has a planar pattern of isolation regions, and has an oxygen as one of its constituent elements (for example, the insulating film 32 made of Sin), and a second compound formed on the substrate and embedded in the insulating film so that at least a part of its upper surface is exposed. A semiconductor layer (e.g., InGaAs channel Ji34), and a second compound semiconductor layer (e.g., n-1nAj2As electron supply N35) formed on the insulating film and the first compound semiconductor layer and containing Af. or (2) in the above (1), characterized in that a compound semiconductor buffer layer is interposed between the substrate and the insulating film, or (3) in the above (1) or (i). (2) Insulation p is si
o.

であること を特徴とするか、或いは、 (4)前記(1)或いは(2)ニ於イテ、絶縁膜がSi
ONであること を特徴とするか、或いは、 (5)前記(1)に於いて、第一の化合物半導体層が1
nCaAsであると共に第二の化合物半導体層がInA
l2Asであること を特徴とするか、或いは、 (6)前記(1)に於いて、第一の化合物半導体層がG
aAsであると共に第二の化合物半導体層がAEGaA
sであること を特徴とするか、或いは、 (7)前記(1)に於いて、第一の化合物半導体層がI
n5bであると共に第二の化合物半導体層がAP。
or (4) in (1) or (2) above, the insulating film is made of Si.
(5) In (1) above, the first compound semiconductor layer is
nCaAs and the second compound semiconductor layer is InA.
(6) In (1) above, the first compound semiconductor layer is G.
aAs, and the second compound semiconductor layer is AEGaA.
(7) In the above (1), the first compound semiconductor layer is I.
n5b and the second compound semiconductor layer is AP.

Garbであること を特徴とするか、或いは、 (8)基板上に酸素を構成元素の一つとして含む絶縁膜
を形成する工程と、次いで、前記絶縁膜を素子間分離領
域の形状にバターニングする工程と、次いで、前記絶縁
膜上を除く前記基板上に第一の化合物半導体層を成長さ
せる工程と、次いで、前記絶縁膜上並びに前記第一の化
合物半導体層上にAPを含む第二の化合物半導体層を成
長させる工程と を含んでなるか、或いは、 (9)前記(8)に於いて、基板上に化合物半導体バッ
ファ層を成長させてから絶縁膜を形成することを含んで
いる。
or (8) forming an insulating film containing oxygen as one of the constituent elements on the substrate, and then patterning the insulating film into the shape of an element isolation region. Next, a step of growing a first compound semiconductor layer on the substrate except on the insulating film, and then growing a second compound semiconductor layer containing AP on the insulating film and the first compound semiconductor layer. (9) In (8) above, the method includes growing a compound semiconductor buffer layer on the substrate and then forming an insulating film.

〔作用) 前記手段を採ることに依り、化合物半導体装置に於ける
電気的な素子間分離を高抵抗の絶縁膜に依って実現する
ことができ、チャネル層を介した横方向の伝導に起因す
る素子間の相互干渉効果を略抑止することができ、従っ
て、化合物半導体装置の高集積化、或いは、高密度化に
貢献することができ、しかも、この場合、その高抵抗の
絶縁膜からなる素子間分離領域を形成する為の凹所は全
(必要としない。
[Function] By adopting the above means, electrical isolation between elements in a compound semiconductor device can be realized using a high-resistance insulating film, and electrical isolation due to lateral conduction through the channel layer can be realized. Mutual interference effects between elements can be substantially suppressed, and therefore, it can contribute to higher integration or higher density of compound semiconductor devices. The entire recess for forming the separation area is not required.

〔実施例〕〔Example〕

第3図乃至第6図は本発明一実施例を説明する為の工程
要所に於ける化合物半導体装置(HEMT)の要部切断
側面図をそれぞれ示し、以下、これ等の図を参照しつつ
解説する。
FIGS. 3 to 6 are cross-sectional side views of essential parts of a compound semiconductor device (HEMT) at key points in the process for explaining one embodiment of the present invention, and the following will refer to these figures. Explain.

第3図参照 Feをドーピングすることで半絶縁性化したInP基板
31に化学気相堆積(chemical  vapou
r  deposition:CVD)法を適用するこ
とに依り、厚さ例えばo、5 (μm)の5iOzから
なる絶縁膜32を形成する。
Refer to FIG. 3. Chemical vapor deposition is performed on an InP substrate 31 that has been made semi-insulating by doping Fe.
By applying the r deposition (CVD) method, an insulating film 32 made of 5iOz and having a thickness of, for example, 0.5 (μm) is formed.

フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
を適用することに依り、素子間分離領域のパターンをも
つフォト・レジスト膜33を形成する。
By applying a resist process in photolithography, a photoresist film 33 having a pattern of isolation regions is formed.

第4図参照 エツチング・ガスをCC2□F2+HeとするRIE法
を適用することに依り、フォト・レジスト膜33をマス
クとして絶縁膜32のパターニングを行う。尚、このパ
ターニングの為のエツチングは半絶縁性1nP基板31
の表面で自動的に停止する。
Referring to FIG. 4, the insulating film 32 is patterned using the photoresist film 33 as a mask by applying the RIE method using CC2□F2+He as the etching gas. Note that the etching for this patterning is performed on the semi-insulating 1nP substrate 31.
automatically stops on the surface.

例えばアセトン中に浸漬し、絶縁膜33をバターニング
する為のマスクとして用いたフォト・レジスト膜33を
除去する。
For example, the photoresist film 33 used as a mask for patterning the insulating film 33 is removed by immersion in acetone.

第5図参照 有機金属化学気相堆積(metalorganic  
chemical  vapour  deposiL
ion:MOCVD)法を適用することに依って、厚さ
例えば500(nm)のInGaAsチャネル層34を
形成する。
See Figure 5. Metalorganic chemical vapor deposition (metalorganic chemical vapor deposition)
chemical vapor deposition
An InGaAs channel layer 34 having a thickness of, for example, 500 (nm) is formed by applying the ion:MOCVD method.

これに依って、絶縁膜32はI nGaAsチャネル層
34で層線4まれるが、その上表面は大部分が表出され
た状態になっている。
As a result, the insulating film 32 is interlayered with the InGaAs channel layer 34, but most of its upper surface is exposed.

第6図参照 引き続き、MOCVD法を適用することに依って、厚さ
例えば30(nm:lのn−1nAj!As電子供給層
35及びn−C+aAsii極コンタクト層36を順に
形成する。
Referring to FIG. 6, an n-1nAj!As electron supply layer 35 and an n-C+aAsii electrode contact layer 36 having a thickness of, for example, 30 (nm:l) are sequentially formed by applying the MOCVD method.

この場合、絶縁膜32の直上では、n−1nAfAs電
子供給層35に多結晶領域35Aが生成され、そして、
n −G a A s電極コンタクトN36に多結晶領
域36Aが生成される。また、n型不純物としてはSi
を用いて良い。
In this case, a polycrystalline region 35A is generated in the n-1nAfAs electron supply layer 35 directly above the insulating film 32, and
A polycrystalline region 36A is generated at the n-GaAs electrode contact N36. In addition, as an n-type impurity, Si
You can use

この後、通常の技法を適用することに依り、HEMTを
完成させる。
After this, the HEMT is completed by applying conventional techniques.

このようにして得られたHEMTに於いては、I nG
aAsチャネル層34は層線432で完全に分断されて
いるので隣接HEMT間の電流路は生成されず、しかも
、n−1nAfAs電子供給[35及びn−GaAs電
極コンタクト層36も絶縁膜32の上方では多結晶にな
っていて高抵抗化している為、素子間分離に対し、これ
以上の処理、或いは、構成を付加する必要はない。
In the HEMT obtained in this way, InG
Since the aAs channel layer 34 is completely separated by the layer line 432, no current path is generated between adjacent HEMTs, and the n-1nAfAs electron supply [35 and n-GaAs electrode contact layer 36 are also Since it is polycrystalline and has a high resistance, there is no need to add any further processing or configuration for isolation between elements.

本発明に於いては、前記実施例の他に多くの改変を行う
ことができる。
In the present invention, many modifications can be made in addition to the embodiments described above.

例えば、前記実施例では、半絶縁性1nP基板31上に
直に絶縁膜32を形成したが、その間にI nAfAs
バッファ層を介在させても良いことは勿論である。
For example, in the above embodiment, the insulating film 32 was formed directly on the semi-insulating 1nP substrate 31, but during that time, the InAfAs
Of course, a buffer layer may be interposed.

また、前記実施例では、絶縁膜32はSin。Further, in the embodiment described above, the insulating film 32 is made of Sin.

で構成したが、前記したように、選択成長性の相違は、
絶縁膜中の酸素に起因するものであることから、5iO
zをSiONに代替しても良い。
However, as mentioned above, the difference in selective growth is due to
Since it is caused by oxygen in the insulating film, 5iO
z may be replaced with SiON.

更にまた、前記したように、従来の技術では、特にIn
P基板上に形成したI n G a A s / I 
nAjl!As構造に問題があったので、これまで、主
として、その問題に関して論しているが、本発明はGa
As基板上に形成したGaAs/AffiGaAs構造
に対して適用しても好結果が得られる。
Furthermore, as mentioned above, in the conventional technology, especially In
I n Ga As / I formed on a P substrate
nAjl! Since there was a problem with the As structure, so far we have mainly discussed that problem, but the present invention
Good results can also be obtained when applied to a GaAs/AffiGaAs structure formed on an As substrate.

即ち、G a A s / A 42 G a A s
系に於いては、酸素イオンなどの注入でGaAsを容易
に高抵抗化することが可能であることから、InGaA
s/I nAj2As系はどは深刻な問題になってはい
ない。然しなから、現在よりも集積化を進展、即ち、微
細化を進展させようとすると、酸素イオンの注入深さを
浅くすることが必要になってくる。そのようになると、
I nGaAsチャネル層の場合と同様、GaAsチャ
ネル層に於ける素子間分離が問題となるので、本発明を
適用することは有効である。この他、材料に関しては、
InSb/Aj2GaSb系の場合に適用しても有効で
ある。
That is, G a As / A 42 G a As
In the system, InGaAs can be easily made to have a high resistance by implanting oxygen ions, etc.
The s/I nAj2As system has not become a serious problem. However, if the integration is to be further advanced than at present, that is, if miniaturization is to be advanced, it will be necessary to reduce the implantation depth of oxygen ions. When that happens,
Similar to the case of the InGaAs channel layer, the isolation between elements in the GaAs channel layer is a problem, so it is effective to apply the present invention. In addition, regarding materials,
It is also effective when applied to the InSb/Aj2GaSb system.

[発明の効果] 本発明に依る化合物半導体装置及びその製造方法に於い
ては、基板上に素子量分MM域の平面パターンをもち且
つ酸素を構成元素の−っとして含む絶縁膜を形成し、そ
の絶縁膜を少なくとも上表面一部が露出するように埋め
込む第一の化合物半導体層を形成し、前記絶縁股上並び
に前記第一の化合物半導体層上にAlを含む第二の化合
物半導体層を形成している。
[Effects of the Invention] In the compound semiconductor device and the manufacturing method thereof according to the present invention, an insulating film having a planar pattern of the MM region corresponding to the amount of elements and containing oxygen as a constituent element is formed on a substrate, A first compound semiconductor layer is formed to bury the insulating film so that at least a portion of the upper surface thereof is exposed, and a second compound semiconductor layer containing Al is formed on the insulating layer and the first compound semiconductor layer. ing.

前記構成を採ることに依り、化合物半導体装置に於ける
電気的な素子間分離を高抵抗の絶縁膜に依って実現する
ことができ、チャネル層を介した横方向の伝導に起因す
る素子間の相互干渉効果を略抑止することができ、従っ
て、化合物半導体装置の高集積化、或いは、高密度化に
貢献することができ、しかも、この場合、その高抵抗の
絶縁膜からなる素子間分離領域を形成する為の凹所は全
く必要としない。
By employing the above configuration, electrical isolation between elements in a compound semiconductor device can be realized using a high-resistance insulating film, and electrical isolation between elements due to lateral conduction through the channel layer can be achieved. Mutual interference effects can be substantially suppressed, and therefore, it can contribute to higher integration or higher density of compound semiconductor devices. No recesses are required to form the .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図及び第2図は本発明の詳細な説明する為の工程要
所に於ける化合物半導体装置の要部切断側面図、第3図
乃至第6図は本発明一実施例を説明する為の工程要所に
於ける化合物半導体装置(HEMT)の要部切断側面図
、第7図はI nGaAs/]nA/2As系HEMT
の従来例を説明する為の要部切断側面図、第8図は第7
図に見られるHEMTに素子間分離領域を形成するエツ
チングを行う場合を説明する為のHEMTの要部切断側
面図を表している。 図に於いて、31は半絶縁性1nP基板、32は5if
tからなる絶縁膜、33はフォト・レジスト膜、34は
I nGaAsチャネル層、35はn−1nAf!As
電子供給層、35Aは多結晶領域、36はn−GaAs
l1極コンタクト層、36Aは多結晶領域をそれぞれ示
している。 特許出願人   富士通株式会社 代理人弁理士  相 谷 昭 司 代理人弁理士  渡 邊 弘 − 23: 1nGaAs層 る化合物半導体装置の要部切断側面図 第1図 24: 1nAJAs層 原理を説明するための工程要所に於は る化合物半導体装置の要部切断側面図 第2図 る化合物半導体装置の要部切断側面図 第3図 、実施例を説明する為の工程要所(二於ける化合物半導
体装置の要部切断側面図 第4図 実施例を説明する為の上程要所に於け る化合物半導体装置の要部切断側面図 第5図 36:n−GaAs電極コンタクト層 乙 34 :  l nGaAsチャイ・ル層実施例を説明
する為の1−程要所(:於はる化合物半導体装置の要部
切断側面図 第6図
1 and 2 are cross-sectional side views of essential parts of a compound semiconductor device at important process points for explaining the present invention in detail, and FIGS. 3 to 6 are for explaining one embodiment of the present invention. Fig. 7 is a cross-sectional side view of the main parts of a compound semiconductor device (HEMT) at key points in the process.
Fig. 8 is a cutaway side view of the main part for explaining the conventional example of Fig. 7.
FIG. 3 is a cross-sectional side view of a main part of the HEMT for explaining a case where etching is performed to form an element isolation region in the HEMT shown in the figure. In the figure, 31 is a semi-insulating 1nP substrate, 32 is a 5if
33 is a photoresist film, 34 is an InGaAs channel layer, and 35 is n-1nAf! As
Electron supply layer, 35A is a polycrystalline region, 36 is n-GaAs
The l1 pole contact layer, 36A, each indicates a polycrystalline region. Patent Applicant Fujitsu Ltd. Representative Patent Attorney Shoji Aitani Representative Patent Attorney Hiroshi Watanabe - 23: Cutaway side view of essential parts of compound semiconductor device with 1nGaAs layer Figure 1 24: Steps to explain the principle of 1nAJAs layer Figure 2: A cut-away side view of the main parts of the compound semiconductor device, showing important parts. Fig. 4: Cutaway side view of a main part of the compound semiconductor device at key points in the above section for explaining the embodiment Fig. 5: n-GaAs electrode contact layer 1. Key points for explaining an example (Figure 6: Cutaway side view of main parts of compound semiconductor device)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)基板上に形成されて素子間分離領域の平面パター
ンをもち且つ酸素を構成元素の一つとして含む絶縁膜と
、 前記基板上に形成されて前記絶縁膜をその少なくとも上
表面一部が露出するように埋め込んだ第一の化合物半導
体層と、 前記絶縁膜上並びに前記第一の化合物半導体層上に形成
され且つAlを含む第二の化合物半導体層と を備えてなることを特徴とする化合物半導体装置。 (2)基板と絶縁膜との間に化合物半導体バッファ層が
介在してなること を特徴とする請求項1記載の化合物半導体装置。(3)
絶縁膜がSiO_2であること を特徴とする請求項1或いは2記載の化合物半導体装置
。 (4)絶縁膜がSiONであること を特徴とする請求項1或いは2記載の化合物半導体装置
。 (5)第一の化合物半導体層がInGaAsであると共
に第二の化合物半導体層がInAlAsであること を特徴とする請求項1記載の化合物半導体装置。(6)
第一の化合物半導体層がGaAsであると共に第二の化
合物半導体層がAlGaAsであること を特徴とする請求項1記載の化合物半導体装置。(7)
第一の化合物半導体層がInSbであると共に第二の化
合物半導体層がAlGaSbであること を特徴とする請求項1記載の化合物半導体装置。(8)
基板上に酸素を構成元素の一つとして含む絶縁膜を形成
する工程と、 次いで、前記絶縁膜を素子間分離領域の形状にパターニ
ングする工程と、 次いで、前記絶縁膜上を除く前記基板上に第一の化合物
半導体層を成長させる工程と、 次いで、前記絶縁膜上並びに前記第一の化合物半導体層
上にAlを含む第二の化合物半導体層を成長させる工程
と を含んでなることを特徴とする化合物半導体装置の製造
方法。 (9)基板上に化合物半導体バツファ層を成長させてか
ら絶縁膜を形成する工程 が含まれてなることを特徴とする請求項8記載の化合物
半導体装置の製造方法。
[Scope of Claims] (1) an insulating film formed on a substrate and having a planar pattern of an element isolation region and containing oxygen as one of its constituent elements; a first compound semiconductor layer buried so that at least a portion of its upper surface is exposed; and a second compound semiconductor layer containing Al and formed on the insulating film and the first compound semiconductor layer. A compound semiconductor device characterized by: (2) The compound semiconductor device according to claim 1, characterized in that a compound semiconductor buffer layer is interposed between the substrate and the insulating film. (3)
3. The compound semiconductor device according to claim 1, wherein the insulating film is SiO_2. (4) The compound semiconductor device according to claim 1 or 2, wherein the insulating film is SiON. (5) The compound semiconductor device according to claim 1, wherein the first compound semiconductor layer is made of InGaAs and the second compound semiconductor layer is made of InAlAs. (6)
2. The compound semiconductor device according to claim 1, wherein the first compound semiconductor layer is made of GaAs and the second compound semiconductor layer is made of AlGaAs. (7)
2. The compound semiconductor device according to claim 1, wherein the first compound semiconductor layer is made of InSb and the second compound semiconductor layer is made of AlGaSb. (8)
forming an insulating film containing oxygen as one of the constituent elements on the substrate; patterning the insulating film in the shape of an element isolation region; The method comprises the steps of growing a first compound semiconductor layer, and then growing a second compound semiconductor layer containing Al on the insulating film and the first compound semiconductor layer. A method for manufacturing a compound semiconductor device. 9. The method of manufacturing a compound semiconductor device according to claim 8, further comprising the step of growing a compound semiconductor buffer layer on the substrate and then forming an insulating film.
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