JPS605538A - 半導体デバイスの製作方法 - Google Patents

半導体デバイスの製作方法

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JPS605538A
JPS605538A JP59112166A JP11216684A JPS605538A JP S605538 A JPS605538 A JP S605538A JP 59112166 A JP59112166 A JP 59112166A JP 11216684 A JP11216684 A JP 11216684A JP S605538 A JPS605538 A JP S605538A
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JP
Japan
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helium
ions
semiconductor device
inp
manufacturing
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JP59112166A
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レオナ−ド・セシル・フエルドマン
マ−リン・ウイルバ−ト・フオツチ
アルバ−ト・タイメン・マツクランダ−
バ−トラム・シユワルツ
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AT&T Corp
Original Assignee
American Telephone and Telegraph Co Inc
AT&T Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はイオン注入による半導体デバイス中への高抵抗
領域製作に係る。
イオン注入は半導体材料の高抵抗、典型的な場合半絶縁
性領域を、注入しなければ低抵抗である半導体基体中に
生成するために用いられてきた。
GaAs / AIG’aAs系において、水素、酸素
及びネオンイオンを含む多数の物質が、材料へ照射し高
抵抗乞発生させるために用いられてきた。しかし、周知
のプロセスには容易に再現性か得られず、あるいは有害
な放射を発生させろという欠点がある。
本発明の要約 本発明の一視点に従うと、ヘリウムイオン、’He(ヘ
リウム−4)又は3He(ヘリウム−3)イオンを照射
することにより、高抵抗かIII −V化合物半導体中
に生成される。
この形の実施例は、再現性とともに、危険な放射を使用
せず、InP / InGaAsPデバイスの製作に非
常に適するという利点を有する。
詳細な記述 第1図を参照すると、■−■族化合物単結晶半導体基体
10が示されており、そ」1は−ないし複数のIII 
−V化合物のエピタキシャル層を含んでよ(、典型的な
場合それらは相互に容易に格子整合がとれろものである
。たとえば、InP 、InGaAsP及びInGaA
s1又はQaAs及びAlGaAsである。照射すべき
基体の表面12上に、当業者には周知の技術(たとえば
フォトリングラフィ)により、適当なマスク14が形成
される。マスクの組成及び厚さは、イオンか基体のマス
クされた部分中に侵入するのを阻止′1−るように選択
される。本発明に従うと、イオンビーム16はヘリウム
−3イオン又はヘリウム−4イオンのいずれかから成る
。これらのイオンが表面12のマスクされていない部分
上に入射した時、それらは基体10中に浸透し、その深
さはイオンのエネルギーに依存する。イオンは基体10
に損傷を与え、高抵抗領域18を生成する。
簡単に言うと、1011 1016イオン/cnLの通
常用し・られろ範囲では、p −InP及びH−InP
の両方の中の高抵抗領域が、11丁現・1/1よく形成
さjする。ピークの抵抗率はp −1nPの場合、約1
09Ω−cmでn −InPの場合、約1030−cm
である。約1507300 KeVのイオンエネルギー
の場合、約0.9−1.7μmの侵入深さか実現された
高抵抗率はまた、他の■−v族化合物、すなわちGaP
 、 GaSb 、 GaAs及びInGaAsにヘリ
ウムを注入しても生成した。
第2図はヘリウム−3及びヘリウム−4の両方’Jn形
1nP (曲線I及びIf )及びp形InP (曲線
■、■及び■)中に注入した場合、測定された平均抵抗
率対照射ドーズの関係を示す。n形InP中へのヘリウ
ム−3及びヘリウム−4の注入は同様で、1014イオ
ン/crAの注入ドースにおいて約]03Ω−cmの平
均ピーク抵抗率が得られた。しかし、p形InP中にヘ
リウム−3及びヘリウム−4を注入することにより、1
08−10’Ω−cmの平均抵抗率ピークが得られ、同
じp形材料(6x 15 c’;、B )に注入した時
、二つの種で平均抵抗率にわずかの差が生じた。ヘリウ
ム−3の照射により、1、 o13−1o16イオン/
dの通常用いられる範囲で、より広いピークを有する層
が得られ、ヘリウム−4注入による平均抵抗率は、1o
15イオン/dにおいてより鋭いピークをもった。
低ドープ材料中へのヘリウム−3注入により、より低い
ドーズ量の方向へのピーク抵抗率の移動が起った。第3
図のすべての曲線は、ピーク抵抗率に列名するドース量
以上において、抵抗率は減少することを示している。こ
の現像は一般に深い準位が高密度に存在するためのホッ
ピング伝導か始ることによる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一視点に従い、典型的な■−v族化合
物半導体がいかにマスクされ、ヘリウム注入されるかを
、示す概略図、第2図はイオンドースの関数として、注
入領域の平均抵抗率(Ω−cm)”a:示すグラフで、
抵抗はIX]、O”又はI X 10”イオン/dのド
ース範囲に渡り、一定の200.250又は270 K
eVの単一エネルギーで、ヘリウム−3又はヘリウム−
4を注入したp形InP(曲線1■、■及びV)及びn
形InP(曲線1及び■)について行い、キャリヤ濃度
及び照射程は、試料により 曲線■:ヘリウム−3、I X 10” cwL3にお
けるn −InP 曲線IJ:ヘリウム−4、I X 10” crH3に
おけるn −InP 曲線1■:ヘリウム−3,9X’ 1017cr;r3
におけるp −InP 曲線I■:ヘリウム−3,6X 1018crux3に
おけるp −InP 曲線■:ヘリウム−4,6X1018C肩3におけるp
 −InP と変化させた図である。 〔主要部の符号の説明〕 川−■族半導体基体・・・10 ヘリウムイオン・・・16 F/に、/ n FノG、 2 ドーズ用いons、”on” ) 第1頁の続き 0発 明 者 アルバート・タイメン・マツクランダー アメリカ合衆国07901ニユージ ヤーシイ・ユニオン・サミット ・グリーンフィールド・アヴエ ニューlO @l!−間者 バートラム書シュワルツアメリカ合衆国
ニュージャーシ イ・ユニオン・ウェストフィー ルド・オレンダ・サークル321

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.111−V族半導体基体中に、少くとも一つの高抵
    抗半導体領域を生成させろプロセスを含む半導体デバイ
    スの製作方法において、該高抵抗半導体領域にヘリウム
    イオンを照射することを特徴とする半導体デバイスの製
    作方法◇ 2、特許請求の範囲第1項に記載された方法において、 該高抵抗半導体領域には’Heイオンを照射jることを
    特徴とする半導体デバイスの製作方法。 3 特許請求の範囲第1項に記載された方法にお℃・て
    、 該高抵抗半導体領域には3Heイオン乞照射することを
    特徴とする半導体デバイスの製作方法。 4 特許請求の範囲第1.2又は3項いずれかに記載さ
    れた方法において、 該111−V族半導体基体はインジウム及びリンを含む
    こと7a−特徴とする半導体デバイスの製作方法。 5、特許請求の範囲第4項に記載された方法において、 該高抵抗半導体領域を約1.0”−1016イオン/d
    のドーズ量と約15O−270KeVのエネルギーを有
    するイオンで照射することを特徴とする半導体デバイス
    の製作方法。
JP59112166A 1983-05-31 1984-05-31 半導体デバイスの製作方法 Pending JPS605538A (ja)

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US06/499,775 USH147H (en) 1983-05-31 1983-05-31 High resistivity group III-V compounds by helium bombardment
US499775 1983-05-31

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