JPS5851575A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPS5851575A
JPS5851575A JP56149990A JP14999081A JPS5851575A JP S5851575 A JPS5851575 A JP S5851575A JP 56149990 A JP56149990 A JP 56149990A JP 14999081 A JP14999081 A JP 14999081A JP S5851575 A JPS5851575 A JP S5851575A
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layer
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gallium arsenide
region
electron
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Tomonori Ishikawa
石川 知則
Toshio Hashimoto
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/40FETs having zero-dimensional [0D], one-dimensional [1D] or two-dimensional [2D] charge carrier gas channels
    • H10D30/47FETs 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]
    • H10D30/471High electron mobility transistors [HEMT] or high hole mobility transistors [HHMT]
    • H10D30/475High 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
    • H10D30/4755High 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
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D62/00Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
    • H10D62/50Physical imperfections
    • H10D62/53Physical imperfections the imperfections being within the semiconductor body 

Landscapes

  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To increase the electron mobility of a semiconductor device by forming a crystal defect in the boundary between an electron supply layer and a channel layer, accelerating and diffusing N type impurity in the channel layer, and then forming and allowing electrodes, thereby reducing the contacting resistance. CONSTITUTION:An electron supply layer 4 made of N type AlGaAs single crystal is used as an upper layer, a channel layer 2 made of GaAs single crystal substantially having no impurity is used as a lower layer, proton (H<+>) is implanted in the vicinity of the boundary between the layers 4 and 2 of source and drain forming region, thereby forming a crystal defect, N type impurity is accelerated and diffused from the layer 4 into the layer 2 of the source and drain forming region, and source and drain electrodes 9 are then formed and alloyed. In this manner, a high electron mobility transistor of low contacting resistance of the source and drain regions can be formed.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明Fi牛導体装貴の製造方法に関する。絆しくは、
本特許出願の出願人のなした特許出願(特願昭55−8
2035号)に係る高電子移動度トランジスタの製造方
法の改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for manufacturing Fi cow conductor equipment. In terms of bonds,
Patent application filed by the applicant of this patent application
The present invention relates to an improvement in a method for manufacturing a high electron mobility transistor according to No. 2035).

高電子移動度トランジスタとは電子親和力の相異なる2
種の半導体を接合することにより形成される一つのへテ
ロ接合面の近傍に発生する電子蓄積層(二次元電子ガス
)の電子a変を制御電極に印加さhる電圧によって制御
して、制御電極を挾ん−r!設けられた1対の出力電極
間に前記の電子蓄積層(二次元電子ガス)によって形成
され−る導電路のインピーダンスを制御する能動約手導
体装置をいう。
High electron mobility transistors have different electron affinities2
The electron a change in the electron storage layer (two-dimensional electron gas) generated near one heterojunction surface formed by joining different semiconductors is controlled by the voltage applied to the control electrode. Hold the electrodes-r! An active conductor device that controls the impedance of a conductive path formed by the electron storage layer (two-dimensional electron gas) between a pair of output electrodes provided.

高電子移動度トランジスタの大きな特徴は、上記の電子
蓄積層(二次元峨子ガス)の電子移動度が、不純物散乱
による効果が電子移動度を抑制する主因となるような低
い温度例えば77°Kにおいて、極めて大きくなること
1%ある。上記の電子蓄積層(二次元電子ガス)は、不
純物ドープを必要としない電子親和力の大きな半導体層
(チャンネル層)中1はあるが、ヘテロ接合のごく近傍
に1、どく薄く、約100X以内の範囲に発生するので
、不純物P−ゾを必要とする電子親和力の71%さな牛
導体よりなる層(電子供給層)から空間的に分離され、
その電子移動度は不純物散乱によって影響されない。そ
こフ、この不純物散乱による効果が電子移動度の増大を
阻むこととなるような低温において、極めて大きな電子
移動度が実現されることになる。この電子移動度の改善
は通常のN型(I X 10110l7”) GaAs
に比して10倍程度又はそれ以上″t%あることが実験
的に確認されている。
A major feature of high electron mobility transistors is that the electron mobility of the above-mentioned electron storage layer (two-dimensional Amiko gas) is maintained at a low temperature, e.g. 77°K, at which the effect of impurity scattering is the main cause of suppressing electron mobility. There is a 1% chance that it will become extremely large. The above electron storage layer (two-dimensional electron gas) is a semiconductor layer (channel layer) with a high electron affinity that does not require impurity doping, but it is very thin and has a thickness within about 100X in the vicinity of the heterojunction. 71% of the electron affinity required for the impurity P to be spatially separated from the layer consisting of the small conductor (electron supply layer),
Its electron mobility is not affected by impurity scattering. Therefore, extremely high electron mobility is achieved at low temperatures where the effect of impurity scattering prevents an increase in electron mobility. This improvement in electron mobility is achieved by using ordinary N-type (I x 10110l7”) GaAs.
It has been experimentally confirmed that it is about 10 times or more than "t%."

高電子移動度トランジスタを構成しうる牛導体の組み合
せは、格子定数が近似しており、電子親和力の差が大き
く、かつエネルギーギャップの差が大きいという条件を
満足すればたりるのでいくつか存在する。そのうち、本
発明はN型のアルミニエウムガリエウム砒素(A/Ga
Aa)を電子供給層としノンドープの砒化ガリエウム(
GaAs)をチャンネル層とする場合の改良である。
There are several combinations of conductors that can form a high electron mobility transistor, as long as they have similar lattice constants, a large difference in electron affinity, and a large difference in energy gap. . Among them, the present invention deals with N-type aluminum gallium arsenide (A/Ga
Aa) is used as the electron supply layer and non-doped gallium arsenide (
This is an improvement when using GaAs) as the channel layer.

又、高電子移動度トランジスタは、電子親和力の大きな
半導体層(チャンネル層)を上層にするか下層にするか
によ、す2種類に分類され、前者にあっては、電子親和
力の大きな半導体層(チャンネル層)の金属学的厚さと
電子親和力の小さな半導体層(電子供給層)の金属学的
厚さとの比が、層構造に□よりて決定される特定の値よ
り大きいか小さいかにより、ノーマリオン型(デプレツ
シ冒ン%−I![ノーマリオフ型(エンハンスメントモ
ーP)となる。又後者にあっては、電子親和力の小さな
半導体層(電子供給層)の金属学的厚さが、層構造によ
って決定される特定の値より大きいか小さいかによりノ
ーマリオ・ン型又ハノーマリオフ型となる。そのうち、
本発明はチャンネル層が下層1供給層が上層である場合
の改良1ある。
In addition, high electron mobility transistors are classified into two types depending on whether the semiconductor layer (channel layer) with high electron affinity is placed on the upper layer or the lower layer. Depending on whether the ratio between the metallurgical thickness of the channel layer and the metallurgical thickness of the semiconductor layer with low electron affinity (electron supply layer) is larger or smaller than a specific value determined by the layer structure. Normally off type (enhancement mode P). In the latter case, the metallurgical thickness of the semiconductor layer (electron supply layer) with small electron affinity Depending on whether it is larger or smaller than a specific value determined by
The present invention has an improvement 1 in the case where the channel layer is the lower layer and the supply layer is the upper layer.

かかる構成を有する高電子移動度トランジスタにあって
、ソース・ドレイン電極と導電媒体′t%ある電子蓄積
層(二次元電子ガス)との導通は、従来、金/金ゲルマ
ニ具つム(au / Au Ge )等のソース・rレ
イン電極形成材の合金化によってなされていたが、アル
ミニ墓ウムガリエウム砒素(ム/GaAs)はオーミッ
ク接触が形成しにくい牛導体″1%あるから、特にソー
ス・ドレイン電極が附着される層がアルミニ凰ウムガリ
エウム砒素(A/GaAs) i’ある場合、満足すべ
き結果が得られていなかった。そこで、この電子供給層
であるアルミニ凰クムガリ為ウム砒素(ム/()aAs
)層とチャンネル層である砒化ガリュウム(GaAs)
層の一部とを除去し、チャンネル層tある砒化ガリエウ
ム(GaAs)層上に直接ソース・ドレイン電極を形成
する手法が採られていたが、この場合当然メサ型となる
ため、集積化の妨げになるという欠点があった。
In a high electron mobility transistor having such a configuration, electrical conduction between the source/drain electrodes and the electron storage layer (two-dimensional electron gas) containing a conductive medium has conventionally been achieved using a gold/gold germanium material (au/gold/germany material). This was done by alloying the source/rrain electrode forming material such as AuGe), but since aluminum (GaAs) is a 1% conductor with which ohmic contact is difficult to form, it is particularly difficult to form source/drain electrodes. When the layer to which the electron supply layer is aluminum gallium arsenide (A/GaAs) i', satisfactory results have not been obtained. aAs
) layer and channel layer of gallium arsenide (GaAs)
A method has been adopted in which a part of the layer is removed and source/drain electrodes are formed directly on the gallium arsenide (GaAs) layer that is the channel layer, but in this case, it naturally becomes a mesa type, which hinders integration. It had the disadvantage of becoming

本発明の目的はこの欠点を解消することにあり、夏型の
アルミニュウムガリ瓢つム砒素(A/GaAs)の単結
晶層よりなる電子供給層を上層とし、実質的に不純物を
含有しない砒化ガリAウム(GaAa)の単結晶層よシ
なるチャンネル層を下層とするプレーナ型の高電子移動
度トランジスタにおいて、ソース・ドレイン領域のコン
タクト抵抗の低い高電子移動間トランジスタの製造方法
を提供することにある。
The purpose of the present invention is to eliminate this drawback, and the present invention uses an electron supply layer made of a single crystal layer of summer-type aluminum gallium arsenide (A/GaAs) as an upper layer, and uses arsenide gallium arsenide containing substantially no impurities. To provide a method for manufacturing a high electron mobility transistor with low contact resistance in the source/drain region in a planar type high electron mobility transistor having a channel layer such as a single crystal layer of Alium (GaAa) as the lower layer. be.

その要旨は、クロームC0r)等−pyニブされ中絶縁
性の砒化ガリエウム(GaAs)よりなる基板上に、モ
レキエラービームエピタキシャル成長法を使用して実質
的C二不純物を含有しない砒化ガリエウム(GaAs)
単結晶層よりなるチャンネル層と、不純物を含有しない
アルミニ凰ウムガリエウム砒素(A/GaAs)単結晶
層よりなる・9277層とN型のアルミニスウムガリ為
つム砒素(A/GaAa)単結晶層よりなる電子供給層
とをつづけて形成し、その最上層であるアルミニλウム
ガリエウム砒素(A/GaAs)単結晶層上のソース・
ドレイン形成領域9.外の領域にマスクを形成し、この
マスクを使用して、ソース・ドレイン領域のみにプロ 
トン(H+)を注入し、この領域のアルミニ為クムガリ
凰ウム砒素(A4GaAe)層と砒化アルミニ^ウム(
Gaas)層とに欠陥を発生させてから、上記のマスク
を除去しそれに代えて窒化アル建二ニウム(ム/N)層
よりなる保護膜を゛全面に形成し、70010sn+c
のi1度f熱処理を施こし、前工程1結晶欠陥を発生さ
せた領域のアルミニ凰ウムガリエクム砒素(A/GaA
s)層から、N型不純物であるシリコン(Sl)を、対
接する領域の、ひとしく結晶欠陥を含む砒化ガリエウム
(GaAa)層中に増速拡散させ、アルζニエウムガリ
エウム砒素(AIGaAs)層と砒化ガリ凰つム(Ga
As)層との間のコンタクト抵抗を減少させてから、上
記の窒化アルミニスラム(A/N)よりなる保護膜を除
去し、以下通常の手法をもって金/金ゲルマニ為つム(
Au/AuGe)等よりなるソース・ドレイン電極を形
成の上これを合金化してコンタクト抵抗の低いソース・
ドレイン電極を形成し、つづいて、ソース・ドレイン電
極に挾まれたゲート電極形成領域に通常の手法をもって
ゲート電極を形成することにある。プロトン注入の条件
は注入されるイオンの有する加速エネルギーと注入され
るイオンの到達する深さに関する「LBS理論」に本と
づき、アルミニエウムガリ凰つム砒素(A/GaAe)
よりなる電子供給層とツマソファ層との厚さを考慮の上
、注入されるイオンの書間が79777層とチャンネル
層との界面附近において最大となるように選択すればよ
い0更に具体的には上記アルミニ具ウムガリ瓢ウム砒累
(A/GaAs )層の厚さがα2Jmの場合、59K
eV程度以上の加速エネルギーを本ってイオン注入する
ことが望ましい。又、チャンネル層と電子供給層との間
に介在するツマソファ層の機能は、ソース・Pレイン領
域にシリコン(Si)を増速拡散させるためになす70
0℃程度の熱処理において、ゲート領域下部のチャンネ
ル層に電子供給層から不純物が拡散して電子蓄積層(二
次元゛シ子ガス)の電子移動度が減少することを防止す
ることにある。
The gist is that gallium arsenide (GaAs), which is substantially free of C2 impurities, is grown on a substrate made of moderately insulating gallium arsenide (GaAs) with chromium (C0r) etc.
A channel layer made of a single crystal layer, a 9277 layer made of an aluminum gallium arsenide (A/GaAs) single crystal layer containing no impurities, and an N-type aluminum gallium arsenide (A/GaAa) single crystal layer. An electron supply layer consisting of
Drain formation region 9. Form a mask in the outer region and use this mask to program only the source and drain regions.
The aluminum arsenide (A4GaAe) layer and the aluminum arsenide (A4GaAe) layer are implanted in this region.
After generating defects in the 70010sn + c
A heat treatment of 1 degree F is applied to the area where crystal defects were generated in the previous process.
s) layer, silicon (Sl), which is an N-type impurity, is diffused at an accelerated rate into the gallium arsenide (GaAa) layer in the opposing region, which equally contains crystal defects, to form aluminum gallium arsenide (AIGaAs). layer and arsenide gallium (Ga)
After reducing the contact resistance between the aluminum nitride (A/N) layer and the aluminum nitride (A/N) layer, the protective film made of aluminum nitride (A/N) is removed.
Source/drain electrodes made of materials such as Au/AuGe are formed and then alloyed to form source/drain electrodes with low contact resistance.
A drain electrode is formed, and then a gate electrode is formed in a gate electrode formation region sandwiched between the source and drain electrodes using a conventional method. The conditions for proton implantation are based on the "LBS theory" regarding the acceleration energy of the implanted ions and the depth that the implanted ions reach.
In consideration of the thickness of the electron supply layer and the Tumasofa layer, the selection should be made so that the gap between the implanted ions is maximized near the interface between the 79777 layer and the channel layer.More specifically, If the thickness of the aluminum layer (A/GaAs) layer is α2Jm, 59K
It is desirable to implant ions with an acceleration energy of approximately eV or more. Furthermore, the function of the Tsumasho layer interposed between the channel layer and the electron supply layer is to accelerate diffusion of silicon (Si) into the source/P-rain region.
The purpose of this method is to prevent impurities from diffusing into the channel layer below the gate region from the electron supply layer and reducing the electron mobility of the electron storage layer (two-dimensional insulator gas) during heat treatment at about 0°C.

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施例に係る半導
体袋看具体的には^電子移動屓トランジスタの製造方法
を説明し、本発明の構成と特有の効果とを明らかにする
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method for manufacturing a semiconductor bag according to an embodiment of the present invention, specifically, an electron transfer transistor, will be explained with reference to the drawings, and the structure and unique effects of the present invention will be clarified.

第1図参照 モレキエラービームエピタキシャル成長法を使用して、
クローム(Or)等のドーゾ宮れた半絶縁性砒化ガリエ
ウム(GaAs)基板1上に、ノンドープの砒化ガリ為
つム(Ga Al )層(チャンネル層)2と、ノンド
ープ150〜6oX程度の厚さを有するアルミニ凰ウム
ガリ凰ウム砒素(ム/Gaム8)層(A177層)3と
、シIJ :l/ (81) #T1G”7cm” a
mにドープされ厚さがα2fim程度のアルミニ島ウム
ガリ凰ウム砒素(ム/GaAs)層(電子供給層)4と
をつづけて形成する。ツマソファ層3の機能は上記のと
おり、そレキ具う−ピームエピタキシャル成長工程中と
熱処理工程中にゲート下部領域での不純物拡散を防止す
ることにある。
Using the Molecule error beam epitaxial growth method (see Figure 1),
A non-doped gallium arsenide (GaAl) layer (channel layer) 2 is formed on a semi-insulating gallium arsenide (GaAs) substrate 1 doped with chromium (Or), etc., and a non-doped gallium arsenide (GaAs) layer (channel layer) 2 with a thickness of approximately 150 to 6oX. Aluminum/Ga 8 layer (A177 layer) 3 having a
Then, an aluminum island umgarium arsenic (mu/GaAs) layer (electron supply layer) 4 doped with m and having a thickness of about α2fim is formed. As mentioned above, the function of the layer 3 is to prevent impurity diffusion in the region below the gate during the epitaxial growth process and the heat treatment process.

第2図参照 フォトリソグラフィー法を使用して、ソース・rレイン
領域を除いて電子供給層4上にマスク層5を形成し、5
0 KeV程度のエネルギーとI X 10”/IIP
程度のドーズ量を亀ってプロトン(H+)を注入する。
Referring to FIG. 2, a mask layer 5 is formed on the electron supply layer 4 except for the source and r-rain regions using a photolithography method.
Energy around 0 KeV and I x 10”/IIP
Protons (H+) are injected at varying doses.

このエネルギーによってツマソファ層3とチャンネル層
2との界面近辺に最大量の結晶欠陥を含む領域6が発生
する。
This energy generates a region 6 containing the largest amount of crystal defects near the interface between the Tsumasso layer 3 and the channel layer 2.

第3図参照 マスク層5を除去した後、スパッタリングによって厚さ
1000X程度の窒化アルミニスラム(A/N)よりな
る保護膜7を形成して700℃程度の温度1熱処理する
。この保護膜7が存在しないと電子供給層4をなすアル
ミニエウムガリ具つム砒素(A/GaAs )の砒累(
A8)が昇華したすして電子供給層、4を破損する0こ
の熱処理工程において、前工程で結晶欠陥の発生した領
域6の砒化ガ9 &ラム(GaAs)領域でN型不純物
〒あるシリコン(B1)が増速拡散して、N型の砒化ガ
リエウム(GaAa)領域6′が形成され、このソース
・ドレイ7形成領域において電子供給層4とチャンネル
層2との間のコンタクト抵抗が低下する。
After removing the mask layer 5 (see FIG. 3), a protective film 7 made of aluminum nitride (A/N) having a thickness of about 1000× is formed by sputtering, and then heat treated at a temperature of about 700° C. If this protective film 7 were not present, the electron supply layer 4 would be made of aluminum gallium arsenide (A/GaAs) (
A8) is sublimed and the electron supply layer 4 is damaged.0 In this heat treatment step, an N-type impurity is added to the arsenide gas (GaAs) region of the region 6 where crystal defects have occurred in the previous step. ) diffuses at an accelerated rate to form an N-type gallium arsenide (GaAa) region 6', and the contact resistance between the electron supply layer 4 and the channel layer 2 is reduced in this region where the source/drain 7 is formed.

第4図参照 保護膜7を熱燐酸(H3PO4)等を使用して溶融除去
した後、再びフォトリングラフイー法を使用してソース
・ドレイン領域以外の電子供給層4上領斌をマスク8を
もって覆い、金/金グルマ工轟つム(Au/AuGe)
等の金属層9を蒸着してこれを400〜450℃1合金
化する。上記の工程F、Najの砒化ガリーウム(Ga
As)領域6′がす〒に形成されているので、ソース・
ドレイン形成領域においては、金/金ゲルマニ轟つム(
ムu/AuGθ)層9と電子蓄積層(二次元電子ガス)
とのコンタクト抵抗は非常に低くなる。
After melting and removing the protective film 7 using hot phosphoric acid (H3PO4), etc., see FIG. Cover, Gold/Gold Gourmet Todorotsumu (Au/AuGe)
A metal layer 9 such as the above is deposited and then alloyed at 400 to 450°C. Step F above, Naj's gallium arsenide (Ga
As) region 6' is formed at 〒, so that the source
In the drain formation region, a gold/gold germanium layer (
Mu/AuGθ) layer 9 and electron storage layer (two-dimensional electron gas)
The contact resistance will be very low.

第5図参照 ソース・ドレイン領域上以外からマスク層8とその上に
形成された金/金ゲルマニエウム(Au/ムuGe )
層9とを除去し−て、ソース・fレイン電極9を完成す
る。
Refer to FIG. 5 Mask layer 8 and gold/gold germanium (Au/muGe) formed thereon from other than the source/drain regions.
By removing layer 9, source/f-rain electrode 9 is completed.

第6図参照 フォトリソグラフィー法を使用してゲート形成領埴土以
外をマスク(図示せず。)′t%覆い、アルミニ瓢ウム
(A/)等を蒸着の後、リフトオフ法フゲート領域上以
外からマスクとアルミニ具ウム(A/)層とを除去し、
グー) 10を完成する。
Refer to Fig. 6. Using a photolithography method, cover the area other than the gate formation area with a mask (not shown)'t%, and after vapor depositing aluminum gourd (A/), etc., use a lift-off method to cover the area other than the gate formation area with a mask (not shown). and the aluminum (A/) layer,
Goo) Complete 10.

以上説明せるとおり、本発明によれば、N型のアルミニ
凰ウムガリ為ウム砒素(ム/GaAs)の単結晶層よや
なる電子供給層を上層とし、実質的に不純物を含有しな
い砒化ガリーウム(GaAa)の単結晶層よりなるチャ
ンネル層を下層とするプレーナ型の高電子移動度トラン
ジスタにおいて、ソースドレイン形成領域の電子供給層
とチャンネル層との界面近傍にプロトン(H+)注入を
なして意識的に結晶欠陥を作成し、ソース・ドレイン形
成領域のチャンネル層中に電子供給層中からNW!不純
物な増速拡散させた後、ノース・Pレイン電極の形成と
合金化とをなすことを特像とする、ソース・ドレイン領
域のコンタクト抵抗の低い高電子移動度トランジスタを
製造する′方法を提供することができる。
As explained above, according to the present invention, an electron supply layer such as a single crystal layer of N-type aluminum gallium arsenide (GaAs) is used as an upper layer, and gallium arsenide (GaAa) containing substantially no impurities is used as an upper layer. ) In a planar high electron mobility transistor with a channel layer made of a single crystal layer as the lower layer, protons (H+) are intentionally injected near the interface between the electron supply layer and the channel layer in the source/drain formation region. Crystal defects are created and NW! Provided is a method for manufacturing a high electron mobility transistor with low contact resistance in the source/drain region, which is characterized by performing accelerated diffusion of impurities, followed by formation of a north P-rain electrode and alloying. can do.

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

第1+2+3+4・5.6図は本発明の一実施例に係る
半導体装置具体的にはプレーナ型高電子移動度トランジ
スタの主要工程における基板断面図1ある。 l・・・クロームP−ゾされた牛絶縁性砒化ガリ具つム
基板、2・・・チャンネル層(実質的に不純物を含有し
ないアルミニュウムガリ異つム砒5I!単結晶層)、3
・・・ノ々ツファ層(実質的に不純物を含有しないアル
ミニ纂ウムガリエクム砒素層)、4・・・電子供給層(
−N型のアルミニ具ウムガリ龜ウム砒素層)、5・・・
マスク層(フォトレジスト層)、6・・・大貴べ;結晶
欠陥を含む領域、6′・・・N型の砒化ガリエウム領域
、フ・・・窒化アルミニ^2ムよりなる保饅膜、8・・
・マスク層(フォトレジスト層)、9・・・ソース・ド
レイン電極層(金/金ゲルマニ具り上層)、lO・・・
ゲート電極層(アルミニエク上層)0第6図
Figures 1+2+3+4 and 5.6 are sectional views 1 of a substrate in main steps of a semiconductor device, specifically a planar high electron mobility transistor, according to an embodiment of the present invention. 1...Chromium P-treated insulating arsenide gallium material substrate, 2...Channel layer (substantially impurity-free aluminum oxide film 5I! single crystal layer), 3.
. . . Nonotufa layer (aluminum gallium arsenic layer containing substantially no impurities), 4 . . . electron supply layer (
- N-type aluminum layer (Arsenic layer), 5...
Mask layer (photoresist layer), 6... region containing crystal defects, 6'... N-type gallium arsenide region, film... protective film made of aluminum nitride, 8.・
・Mask layer (photoresist layer), 9... Source/drain electrode layer (gold/gold germanium upper layer), lO...
Gate electrode layer (upper layer of aluminum alloy) 0 Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 中絶縁性の砒化ガリュウムよりなる基板上に実質的に不
純物を含有しない砒化ガリエウムの単結晶層よりなるチ
ャンネル層を形成し、該チャンネル層上に実質的に不純
物を含有しないアルミニ為ウムガリュウム砒素の単結晶
層よりなるノ々ツファ層を形成し、該・2ソファ層上に
N型のアルミニエウムガリエウム砒素の単結晶層よりな
る電子供給層を形成し、前記電子供給層のソース・Pレ
イン形成領域以外の領域上にマスクを形成し、該マスク
を使用して選択的に前記ソース・ドレイン形成領域にプ
ロトンを注入し、その後プロトン注入領域1不純物拡散
が生じるのに十分な温度をもって熱処理を施こした後、
前記電子供給層のソース・Pレイン形成領域上にソース
・ドレイン電極を形成し、該ソース・ドレイン電極に挾
まれたゲート電極形成領域に金属層を形成してゲート電
極な完成する工程よシなる、半導体装置の製造方法。
A channel layer made of a single crystal layer of gallium arsenide containing substantially no impurities is formed on a substrate made of medium-insulating gallium arsenide, and a monocrystalline layer of gallium arsenide containing substantially no impurities is formed on the channel layer. An electron supply layer made of an N-type single crystal layer of aluminum gallium arsenide is formed on the second sofa layer, and a source/P-rain of the electron supply layer is formed. A mask is formed on a region other than the formation region, and using the mask, protons are selectively implanted into the source/drain formation region, and then heat treatment is performed at a temperature sufficient to cause impurity diffusion in the proton implantation region 1. After applying
A step of forming a source/drain electrode on the source/P-rain forming region of the electron supply layer, forming a metal layer on the gate electrode forming region sandwiched by the source/drain electrode, and completing the gate electrode. , a method for manufacturing a semiconductor device.
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