JPH0964341A - 高電子移動度トランジスタ - Google Patents
高電子移動度トランジスタInfo
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- JPH0964341A JPH0964341A JP24380895A JP24380895A JPH0964341A JP H0964341 A JPH0964341 A JP H0964341A JP 24380895 A JP24380895 A JP 24380895A JP 24380895 A JP24380895 A JP 24380895A JP H0964341 A JPH0964341 A JP H0964341A
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- Japan
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- high electron
- mobility transistor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高電子移動度トランジスタにおいて、ソース電
極とドレイン電極のコンタクト抵抗の低減を図ること。 【解決手段】半絶縁性基板11上に、キャリアが走行す
るチャネル層13、キャリアを供給するキャリア供給層
15を有し、かつ素子間分離のためのメサ部21を有す
る高電子移動度トランジスタにおいて、ソース電極18
及びドレイン電極19直下のメサ部に、少なくともチャ
ネル層13まで達する溝22が形成されており、この溝
22の内部において直接、チャネル層13にオーミック
コンタクトしているソース電極18及びドレイン電極1
9を設けた。
極とドレイン電極のコンタクト抵抗の低減を図ること。 【解決手段】半絶縁性基板11上に、キャリアが走行す
るチャネル層13、キャリアを供給するキャリア供給層
15を有し、かつ素子間分離のためのメサ部21を有す
る高電子移動度トランジスタにおいて、ソース電極18
及びドレイン電極19直下のメサ部に、少なくともチャ
ネル層13まで達する溝22が形成されており、この溝
22の内部において直接、チャネル層13にオーミック
コンタクトしているソース電極18及びドレイン電極1
9を設けた。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、オーミック電極構
造及び素子間分離のためのメサ部を有する半導体装置に
関するものであり、具体的な用途としては、チャネル
層、キャリア供給層を有する高電子移動度トランジスタ
に用いることができる。
造及び素子間分離のためのメサ部を有する半導体装置に
関するものであり、具体的な用途としては、チャネル
層、キャリア供給層を有する高電子移動度トランジスタ
に用いることができる。
【0002】
【従来技術】従来のチャネル層、キャリア供給層を有す
る高電子移動度トランジスタの断面構造の一例を図4に
示す。半絶縁性基板1、バッファ層2、チャネル層3、
スペーサ層4、キャリア供給層5、ゲートコンタクト層
6、オーミックコンタクト層7、ソース電極8、ドレイ
ン電極9、ゲート電極10から構成される。図4に示す
ように、従来の高電子移動度トランジスタでは、オーミ
ック電極であるソース電極8およびドレイン電極9はオ
ーミックコンタクト層7上に形成されている。
る高電子移動度トランジスタの断面構造の一例を図4に
示す。半絶縁性基板1、バッファ層2、チャネル層3、
スペーサ層4、キャリア供給層5、ゲートコンタクト層
6、オーミックコンタクト層7、ソース電極8、ドレイ
ン電極9、ゲート電極10から構成される。図4に示す
ように、従来の高電子移動度トランジスタでは、オーミ
ック電極であるソース電極8およびドレイン電極9はオ
ーミックコンタクト層7上に形成されている。
【0003】又、メサ側壁で端面が露出したチャネル層
3にソース電極8及びドレイン電極9を接合させた構造
も有るが(特開昭61−170073)、チャネル層3
の膜厚が薄いためソース電極8及びドレイン電極9と接
合するチャネル層3の面積は小さい。従って、ソース電
極8及びドレイン電極9とチャネル層3とはその大部分
は、複数のヘテロ障壁を介して接合していることにな
る。
3にソース電極8及びドレイン電極9を接合させた構造
も有るが(特開昭61−170073)、チャネル層3
の膜厚が薄いためソース電極8及びドレイン電極9と接
合するチャネル層3の面積は小さい。従って、ソース電
極8及びドレイン電極9とチャネル層3とはその大部分
は、複数のヘテロ障壁を介して接合していることにな
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来構成の高電
子移動度トランジスタでは、ソース及びドレイン電極と
してアロイオーミック電極を使用しても、各電極とチャ
ネル層との間に複数のヘテロ障壁が存在しているため
に、コンタクト抵抗の低減が困難である。また、ノンア
ロイオーミック電極は同じ理由から、合金化を行わない
だけにコンタクト抵抗の低減がより困難であった。
子移動度トランジスタでは、ソース及びドレイン電極と
してアロイオーミック電極を使用しても、各電極とチャ
ネル層との間に複数のヘテロ障壁が存在しているため
に、コンタクト抵抗の低減が困難である。また、ノンア
ロイオーミック電極は同じ理由から、合金化を行わない
だけにコンタクト抵抗の低減がより困難であった。
【0005】本発明は上記の課題を解決するために成さ
れたものであり、その目的は、高電子移動度トランジス
タにおいて、コンタクト抵抗の低減を図り、且つ、ノン
アロイのソース及びドレイン電極とチャネル層のコンタ
クトを可能とすることである。
れたものであり、その目的は、高電子移動度トランジス
タにおいて、コンタクト抵抗の低減を図り、且つ、ノン
アロイのソース及びドレイン電極とチャネル層のコンタ
クトを可能とすることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、半絶
縁性基板上に、キャリアが走行するチャネル層、キャリ
アを供給するキャリア供給層を有し、かつ素子間分離の
ためのメサ部を有する高電子移動度トランジスタにおい
て、ソース電極及びドレイン電極直下のメサ部に、少な
くともチャネル層まで達する溝が形成されており、この
溝の内部において直接、前記チャネル層にオーミックコ
ンタクトしているソース電極及びドレイン電極を有して
いることを特徴とする。
縁性基板上に、キャリアが走行するチャネル層、キャリ
アを供給するキャリア供給層を有し、かつ素子間分離の
ためのメサ部を有する高電子移動度トランジスタにおい
て、ソース電極及びドレイン電極直下のメサ部に、少な
くともチャネル層まで達する溝が形成されており、この
溝の内部において直接、前記チャネル層にオーミックコ
ンタクトしているソース電極及びドレイン電極を有して
いることを特徴とする。
【0007】又、請求項2の発明は、ソース電極及びド
レイン電極直下のメサ部に形成される溝を、各電極直下
に少なくとも2箇所以上に、ゲート長手方向と直角の方
向に長い形状で配置したことを特徴とする。
レイン電極直下のメサ部に形成される溝を、各電極直下
に少なくとも2箇所以上に、ゲート長手方向と直角の方
向に長い形状で配置したことを特徴とする。
【0008】又、請求項3、4の発明は、ゲートコンタ
クト層及びキャリア供給層をInAlAs、チャネル層
をInGaAsとしたものであり、請求項5、6の発明
は、そのチャネル層のInGaAsのIn組成を80%
以上としたことである。
クト層及びキャリア供給層をInAlAs、チャネル層
をInGaAsとしたものであり、請求項5、6の発明
は、そのチャネル層のInGaAsのIn組成を80%
以上としたことである。
【0009】
【発明の作用及び効果】ソース電極及びドレイン電極直
下のメサ部にチャネル層まで達する溝を形成することに
より、この溝の内部において、ソース電極及びドレイン
電極が直接チャネル層にオーミックコンタクトしている
ので、各電極のコンタクト抵抗を低減させることができ
る。
下のメサ部にチャネル層まで達する溝を形成することに
より、この溝の内部において、ソース電極及びドレイン
電極が直接チャネル層にオーミックコンタクトしている
ので、各電極のコンタクト抵抗を低減させることができ
る。
【0010】又、溝は、その形状をゲート長手方向と直
角の方向に長い形状とし、且つ、各電極直下に少なくと
も2箇所以上設けたので、ソース電極及びドレイン電極
直下においてチャネル層のキャリア走行方向を分断する
ことなく、ソース電極及びドレイン電極とチャネル層と
が接合している面積を増大させることができるので、コ
ンタクト抵抗を低減させることができる。
角の方向に長い形状とし、且つ、各電極直下に少なくと
も2箇所以上設けたので、ソース電極及びドレイン電極
直下においてチャネル層のキャリア走行方向を分断する
ことなく、ソース電極及びドレイン電極とチャネル層と
が接合している面積を増大させることができるので、コ
ンタクト抵抗を低減させることができる。
【0011】さらに、チャネル層のInGaAsのIn
組成比を80%以上とすることにより、ソース電極及び
ドレイン電極とInGaAs間に生じるショットキバリ
アを無くすことにより、さらにコンタクト抵抗を低減さ
せることができる。
組成比を80%以上とすることにより、ソース電極及び
ドレイン電極とInGaAs間に生じるショットキバリ
アを無くすことにより、さらにコンタクト抵抗を低減さ
せることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】第1実施例 図1は、本発明の第1の実施例における高電子移動度ト
ランジスタの上から見た平面図である。また、図2は図
1におけるA−A’,B−B’,C−C’断面図であ
る。半絶縁性のInP基板11上に厚さ1000Åのi
型In0.52Al0.48Asバッファ層12、厚さ200Å
のi型In0.53Ga0.47Asチャネル層13、厚さ50
Åのi型In0.52Al0.48Asスペーサ層14、厚さ1
50Åのn型In0.52Al0.48Asキャリア供給層1
5、厚さ100Åのi型In0.52Al0.48Asゲートコ
ンタクト層16、厚さ200Åのn型In0.53Ga0.47
Asオーミックコンタクト層17を順次、例えばMBE
成長法にて形成する。
ランジスタの上から見た平面図である。また、図2は図
1におけるA−A’,B−B’,C−C’断面図であ
る。半絶縁性のInP基板11上に厚さ1000Åのi
型In0.52Al0.48Asバッファ層12、厚さ200Å
のi型In0.53Ga0.47Asチャネル層13、厚さ50
Åのi型In0.52Al0.48Asスペーサ層14、厚さ1
50Åのn型In0.52Al0.48Asキャリア供給層1
5、厚さ100Åのi型In0.52Al0.48Asゲートコ
ンタクト層16、厚さ200Åのn型In0.53Ga0.47
Asオーミックコンタクト層17を順次、例えばMBE
成長法にて形成する。
【0013】その後、素子間分離のためのメサエッチン
グを、例えば硫酸と過酸化水素水の混合液にて行い、メ
サ部21を形成する。次にメサ部21においてソース電
極18及びドレイン電極19が形成されるべき領域に、
少なくともそれぞれ2か所以上に、ゲート長手方向に配
置され、かつゲート長手方向と直角方向に長い形状の溝
22を、例えばクエン酸と過酸化水素水の混合液でのウ
ェットエッチングにより形成する。
グを、例えば硫酸と過酸化水素水の混合液にて行い、メ
サ部21を形成する。次にメサ部21においてソース電
極18及びドレイン電極19が形成されるべき領域に、
少なくともそれぞれ2か所以上に、ゲート長手方向に配
置され、かつゲート長手方向と直角方向に長い形状の溝
22を、例えばクエン酸と過酸化水素水の混合液でのウ
ェットエッチングにより形成する。
【0014】このとき溝22の深さはIn0.53Ga0.47
Asチャネル層13の上面までの深さが望ましいが、I
n0.53Ga0.47Asチャネル層13に達していればそれ
より深くても構わない。次に電子ビーム蒸着法とリフト
オフ法により、例えばAuGe/Ni/Auからなるソ
ース電極18及びドレイン電極19を形成する。更に、
N2 雰囲気中360℃で2分間アロイする。ただし、ソ
ース電極18及びドレイン電極19はアロイオーミック
電極に限らず、ゲートコンタクト層16上の膜構成等に
より、例えばTi/Pt/Auからなるノンアロイオー
ミック電極を採用しても構わない。次にソース電極1
8、ドレイン電極19間に例えばクエン酸と過酸化水素
水の混合液でのウェットエッチングによりリセス25
(ゲート回りのくぼみ)を形成し、例えばTi/Pt/
Auからなるゲート電極20を電子ビーム蒸着法とリフ
トオフ法により形成する。
Asチャネル層13の上面までの深さが望ましいが、I
n0.53Ga0.47Asチャネル層13に達していればそれ
より深くても構わない。次に電子ビーム蒸着法とリフト
オフ法により、例えばAuGe/Ni/Auからなるソ
ース電極18及びドレイン電極19を形成する。更に、
N2 雰囲気中360℃で2分間アロイする。ただし、ソ
ース電極18及びドレイン電極19はアロイオーミック
電極に限らず、ゲートコンタクト層16上の膜構成等に
より、例えばTi/Pt/Auからなるノンアロイオー
ミック電極を採用しても構わない。次にソース電極1
8、ドレイン電極19間に例えばクエン酸と過酸化水素
水の混合液でのウェットエッチングによりリセス25
(ゲート回りのくぼみ)を形成し、例えばTi/Pt/
Auからなるゲート電極20を電子ビーム蒸着法とリフ
トオフ法により形成する。
【0015】以上、高電子移動度トランジスタの形成方
法を示したが、メサ部21に形成された溝22の内部
で、ソース電極18及びドレイン電極19がチャネル層
13と直接コンタクトすることが可能となり、かつ溝2
2を複数形成することによりソース電極18及びドレイ
ン電極19とチャネル層13の接合している面積を、容
易に増やすことが可能となる。また、溝22はゲート長
手方向と直角の方向に長い形状であるため、チャネル層
13のキャリア走行方向を分断するとがない。従って、
コンタクト抵抗を低減することができる。
法を示したが、メサ部21に形成された溝22の内部
で、ソース電極18及びドレイン電極19がチャネル層
13と直接コンタクトすることが可能となり、かつ溝2
2を複数形成することによりソース電極18及びドレイ
ン電極19とチャネル層13の接合している面積を、容
易に増やすことが可能となる。また、溝22はゲート長
手方向と直角の方向に長い形状であるため、チャネル層
13のキャリア走行方向を分断するとがない。従って、
コンタクト抵抗を低減することができる。
【0016】第2実施例 第1実施例のトランジスタにおいてチャネル層13をI
n0.8 Ga0.2 Asとした。半導体基板に素子分離のた
めのメサエッチングを例えば硫酸と過酸化水素水の混合
液にて行う。この際マスクとして使用するレジストパタ
ーンは、ソース電極18及びドレイン電極19が形成さ
れるべき領域に、2本以上の溝22を形成するための開
口部のあるパターンとし、図3に示す形状のメサ部21
を形成する。
n0.8 Ga0.2 Asとした。半導体基板に素子分離のた
めのメサエッチングを例えば硫酸と過酸化水素水の混合
液にて行う。この際マスクとして使用するレジストパタ
ーンは、ソース電極18及びドレイン電極19が形成さ
れるべき領域に、2本以上の溝22を形成するための開
口部のあるパターンとし、図3に示す形状のメサ部21
を形成する。
【0017】その後ソース電極18、ドレイン電極1
9、ゲート電極20、を順次形成する。以上のように、
メサ部21の溝の側壁でソース電極18及びドレイン電
極19と直接コンタクトするチャネル層13のInの組
成比を80%以上とすることにより、実施例1に示した
効果に加え、InGaAsのチャネル層13とオーミッ
ク電極18、19との間に生ずるショットキ障壁がほと
んど零となるため、よりコンタクト抵抗を低減すること
ができる。
9、ゲート電極20、を順次形成する。以上のように、
メサ部21の溝の側壁でソース電極18及びドレイン電
極19と直接コンタクトするチャネル層13のInの組
成比を80%以上とすることにより、実施例1に示した
効果に加え、InGaAsのチャネル層13とオーミッ
ク電極18、19との間に生ずるショットキ障壁がほと
んど零となるため、よりコンタクト抵抗を低減すること
ができる。
【図1】本発明の具体的な第1実施例に係る高電子移動
度トランジスタのメサ部の形状を示した構成図。
度トランジスタのメサ部の形状を示した構成図。
【図2】同実施例の高電子移動度トランジスタを示した
断面図。
断面図。
【図3】本発明の具体的な第2実施例に係るメサ部の形
状を示した構成図。
状を示した構成図。
【図4】従来の高電子移動度トランジスタを示した断面
図。
図。
1…半絶縁性基板 2…バッファ層 3…チャネル層 4…スペーサ層 5…キャリア供給層 6…ゲートコンタクト層 7…オーミックコンタクト層 8…ソース電極 9…ドレイン電極 10…ゲート電極 11…半絶縁性InP基板 12…In0.52Al0.48Asバッファ層 13…In0.53Ga0.47Asチャネル層 14…In0.52Al0.48Asスペーサ層 15…In0.52Al0.48Asキャリア供給層 16…In0.52Al0.48Asゲートコンタクト層 17…In0.53Ga0.47Asオーミックコンタクト層 18…ソース電極 19…ドレイン電極 20…ゲート電極 21…メサ部 22…溝 25…リセス
Claims (6)
- 【請求項1】 半絶縁性基板上に、キャリアが走行する
チャネル層、キャリアを供給するキャリア供給層を有
し、かつ素子間分離のためのメサ部を有する高電子移動
度トランジスタにおいて、ソース電極及びドレイン電極
直下のメサ部に、少なくともチャネル層まで達する溝が
形成されており、この溝の内部において直接、前記チャ
ネル層にオーミックコンタクトしているソース電極及び
ドレイン電極を有していることを特徴とする高電子移動
度トランジスタ。 - 【請求項2】 前記高電子移動度トランジスタにおい
て、前記ソース電極及び前記ドレイン電極直下のメサ部
に形成される溝は、各電極直下に少なくとも2箇所以上
に、ゲート長手方向と直角の方向に長い形状で配置され
ていることを特徴とする請求項1に記載の高電子移動度
トランジスタ。 - 【請求項3】 前記高電子移動度トランジスタにおい
て、ゲートコンタクト層及びキャリア供給層がInAl
As、チャネル層がInGaAsよりなることを特徴と
する請求項1に記載の高電子移動度トランジスタ。 - 【請求項4】 前記高電子移動度トランジスタにおい
て、ゲートコンタクト層及びキャリア供給層がInAl
As、チャネル層がInGaAsよりなることを特徴と
する請求項2に記載の高電子移動度トランジスタ。 - 【請求項5】 前記高電子移動度トランジスタにおい
て、チャネル層であるInGaAsのIn組成が80%
以上であることを特徴とする請求項3に記載の高電子移
動度トランジスタ。 - 【請求項6】 前記高電子移動度トランジスタにおい
て、チャネル層であるInGaAsのIn組成が80%
以上であることを特徴とする請求項4に記載の高電子移
動度トランジスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24380895A JPH0964341A (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | 高電子移動度トランジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24380895A JPH0964341A (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | 高電子移動度トランジスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0964341A true JPH0964341A (ja) | 1997-03-07 |
Family
ID=17109249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24380895A Pending JPH0964341A (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | 高電子移動度トランジスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0964341A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001053271A (ja) * | 1999-08-05 | 2001-02-23 | Fujitsu Ltd | 電界効果半導体装置 |
| WO2006098341A1 (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Nichia Corporation | 電界効果トランジスタ及びその装置 |
| JP2007165446A (ja) * | 2005-12-12 | 2007-06-28 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体素子のオーミックコンタクト構造 |
| JP2008072083A (ja) * | 2006-08-14 | 2008-03-27 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 窒化物半導体デバイス及びその作製方法 |
| JP2008227014A (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 窒化物半導体装置及びその製造方法 |
| EP2998999A1 (en) * | 2014-09-09 | 2016-03-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device |
-
1995
- 1995-08-28 JP JP24380895A patent/JPH0964341A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001053271A (ja) * | 1999-08-05 | 2001-02-23 | Fujitsu Ltd | 電界効果半導体装置 |
| WO2006098341A1 (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Nichia Corporation | 電界効果トランジスタ及びその装置 |
| JP2006253559A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Nichia Chem Ind Ltd | 電界効果トランジスタ及びその製造方法 |
| US8242539B2 (en) | 2005-03-14 | 2012-08-14 | Nichia Corporation | Field effect transistor with carrier transit layer in mesa having inclined sides |
| JP2007165446A (ja) * | 2005-12-12 | 2007-06-28 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体素子のオーミックコンタクト構造 |
| JP2008072083A (ja) * | 2006-08-14 | 2008-03-27 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 窒化物半導体デバイス及びその作製方法 |
| JP2008227014A (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 窒化物半導体装置及びその製造方法 |
| EP2998999A1 (en) * | 2014-09-09 | 2016-03-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device |
| JP2016058546A (ja) * | 2014-09-09 | 2016-04-21 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
| US9508809B2 (en) | 2014-09-09 | 2016-11-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | III-N device with extended source and drain |
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