JPS6230360A - 超高周波集積回路装置 - Google Patents
超高周波集積回路装置Info
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- JPS6230360A JPS6230360A JP61075426A JP7542686A JPS6230360A JP S6230360 A JPS6230360 A JP S6230360A JP 61075426 A JP61075426 A JP 61075426A JP 7542686 A JP7542686 A JP 7542686A JP S6230360 A JPS6230360 A JP S6230360A
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- JP
- Japan
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- capacitor
- layer
- type
- integrated circuit
- circuit device
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/01—Manufacture or treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/01—Manufacture or treatment
- H10D84/02—Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies
- H10D84/05—Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies using Group III-V technology
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- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
- Bipolar Transistors (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】
〔1既要〕
本発明は、例えばインピーダンス整合用などのキャパシ
タを必要とする超高周波集積回路装置に於いて、ヘテロ
接合型トランジスタを構成するのに必要な多層構造に活
性層若しくは基板とヘテロ接合をなす少なくとも一層の
高抵抗半導体層を含ませ、その高抵抗半導体層を誘電体
層とするキャパシタを前記トランジスタの近傍に形成す
るようにしたことに依り、製造工程を簡単化し、また、
全体的に小型化及びブレーナ化を達成したものである。
タを必要とする超高周波集積回路装置に於いて、ヘテロ
接合型トランジスタを構成するのに必要な多層構造に活
性層若しくは基板とヘテロ接合をなす少なくとも一層の
高抵抗半導体層を含ませ、その高抵抗半導体層を誘電体
層とするキャパシタを前記トランジスタの近傍に形成す
るようにしたことに依り、製造工程を簡単化し、また、
全体的に小型化及びブレーナ化を達成したものである。
本発明は、キャパシタを有してなる超高周波集積回路装
置(microwave monolithic
integrated circuit:MMIc)
の改良に関する。
置(microwave monolithic
integrated circuit:MMIc)
の改良に関する。
従来のMM I Cに於ける例えばインピーダンス整合
に用いるキャパシタとしては第4図乃至第6図に見られ
るような構造のものが知られている。
に用いるキャパシタとしては第4図乃至第6図に見られ
るような構造のものが知られている。
第4図は従来技術に依るインピーダンス整合用キャパシ
タを説明する為の要部切断側面図を表している。
タを説明する為の要部切断側面図を表している。
図に於いて、1は基板、2は下部電極、3は誘電体層、
4は上部電極をそれぞれ示している。
4は上部電極をそれぞれ示している。
第5図及び第6図は従来技術に依る他のインピーダンス
整合用キャパシタを説明する為の要部平面図及び第5図
の線A−A ’に於ける要部切断側面図を表し、第4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。
整合用キャパシタを説明する為の要部平面図及び第5図
の線A−A ’に於ける要部切断側面図を表し、第4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。
図に於いて、5及び6は互いに櫛歯状に組み合う部分を
有する電極、Cは容量を表している。
有する電極、Cは容量を表している。
前記第4図に見られる構造を有するキャパシタは、誘電
体層3の厚さを制御することが困難であるから正確な容
量値が得られないこと、また、その製造手順が複雑にな
ること等の欠点がある。
体層3の厚さを制御することが困難であるから正確な容
量値が得られないこと、また、その製造手順が複雑にな
ること等の欠点がある。
前記第5図及び第6図に見られる構造を有するキャパシ
タは、第4図の従来例に於けるような欠点は回避できる
が、寸法が極めて太き(なってしまう旨の欠点がある。
タは、第4図の従来例に於けるような欠点は回避できる
が、寸法が極めて太き(なってしまう旨の欠点がある。
本発明は、容量値が正確で、且つ、製造が容易であり、
そして、完全なブレーナ構造を有し、しかも、寸法が小
さいキャパシタを得られるようにする。
そして、完全なブレーナ構造を有し、しかも、寸法が小
さいキャパシタを得られるようにする。
本発明一実施例を解説する為の図である第1図及び第2
図を借りて説明する。
図を借りて説明する。
本発明に依る超高周波集積回路装置では、i型Aj2G
aAs高抵抗半導体層12やi型Q a A ’s高抵
抗半導体層13など少なくとも一層の高抵抗半導体層が
活性層若しくは基板との間で生成するヘテロ接合を利用
するヘテロ接合型トランジスタを形成し、そのトランジ
スタの近傍に前記高抵抗半導体層を誘電体層とするキャ
パシタc1.02などを形成した構成を備えている。
aAs高抵抗半導体層12やi型Q a A ’s高抵
抗半導体層13など少なくとも一層の高抵抗半導体層が
活性層若しくは基板との間で生成するヘテロ接合を利用
するヘテロ接合型トランジスタを形成し、そのトランジ
スタの近傍に前記高抵抗半導体層を誘電体層とするキャ
パシタc1.02などを形成した構成を備えている。
前記手段に依ると、第4図に見られる従来例と比較して
容M(Ii!が正確なキャパシタを得ることができ、ま
た、その従来例を製造する場合に比較して製造工程が簡
単化され、更にまた、第5図及び第6図に見られる従来
例よりも著しく小型化されていて、しかも、ブレーナ構
造にすることができる。
容M(Ii!が正確なキャパシタを得ることができ、ま
た、その従来例を製造する場合に比較して製造工程が簡
単化され、更にまた、第5図及び第6図に見られる従来
例よりも著しく小型化されていて、しかも、ブレーナ構
造にすることができる。
〔実施例〕□
第1図は本発明一実施例の要部切断側面図を表している
。
。
図に於いて、11はGaAs基板、12は厚さが約数千
〔人〕程度であるi型Aj!GaAsスペーサ層、13
は厚さが約数千〔人〕程度であるi型GaAsスペーサ
層、14はn型Ajl!GaAs電子供給層、15は絶
縁分離領域、16はリセス、17はバイア・ホール、1
8はキャパシタ用下部電極、19はリード線、20はキ
ャパシタ用上部電極、C1及びC2はキャパシタ、Sは
ソース電極、Dはドレイン電極、Gはケート電極をそれ
ぞれ示している。
〔人〕程度であるi型Aj!GaAsスペーサ層、13
は厚さが約数千〔人〕程度であるi型GaAsスペーサ
層、14はn型Ajl!GaAs電子供給層、15は絶
縁分離領域、16はリセス、17はバイア・ホール、1
8はキャパシタ用下部電極、19はリード線、20はキ
ャパシタ用上部電極、C1及びC2はキャパシタ、Sは
ソース電極、Dはドレイン電極、Gはケート電極をそれ
ぞれ示している。
第2図は本発明一実施例の要部平面図を表し、第1図に
於いて用いた記号と同記号は同部分を示すか或いは同じ
意味を持つものとする。尚、第2図に示された実施例は
、第1図に見られる実施例と基本的には同じであるが、
簡明にする為、レイアウトを若干変更してあり、全く同
じにはなっていない。
於いて用いた記号と同記号は同部分を示すか或いは同じ
意味を持つものとする。尚、第2図に示された実施例は
、第1図に見られる実施例と基本的には同じであるが、
簡明にする為、レイアウトを若干変更してあり、全く同
じにはなっていない。
図に於いて、21はゲートに接続されるキャパシタの上
部電極、22はバイア・ホール、23は絶縁分離領域の
境界をそれぞれ示している。尚、境界23の外側が絶縁
分離領域になっている。
部電極、22はバイア・ホール、23は絶縁分離領域の
境界をそれぞれ示している。尚、境界23の外側が絶縁
分離領域になっている。
第1図及び第2図に見られる実施例に於いて、キャパシ
タ用下部電極18は、GaAs5板11に対し、エッチ
ャントをCCβ2F2とするドラーイ・エツチング法を
適用し、バイア・ホール17を形成してから蒸着法を或
いはスパッタリング法を適用して金属材料膜を付着させ
て形成する。
タ用下部電極18は、GaAs5板11に対し、エッチ
ャントをCCβ2F2とするドラーイ・エツチング法を
適用し、バイア・ホール17を形成してから蒸着法を或
いはスパッタリング法を適用して金属材料膜を付着させ
て形成する。
前記ドライ・エツチングは、i型AβG a A sス
ペーナ層12で正確に停止されるので、キャパシタに於
ける容量精度は、i型AρGaAsスペーサ層12及び
i型GaAsスペー・す層13の)Vさ精度に依存して
決まることになるが、この厚さ精度は、取りも直さず分
子線エピタキシャル成長(molecular be
am epitaxy:MBE)法に於ける成長精度
であるから、極めて高いことになる。
ペーナ層12で正確に停止されるので、キャパシタに於
ける容量精度は、i型AρGaAsスペーサ層12及び
i型GaAsスペー・す層13の)Vさ精度に依存して
決まることになるが、この厚さ精度は、取りも直さず分
子線エピタキシャル成長(molecular be
am epitaxy:MBE)法に於ける成長精度
であるから、極めて高いことになる。
キャパシタ用上部電極20はヘテロ接合電界効果型トラ
ンジスタのドレイン電極りと接続されると共にトランス
ミッション・ラインに接続されている。
ンジスタのドレイン電極りと接続されると共にトランス
ミッション・ラインに接続されている。
さて、曲記実施例に於けるキャパシタC1及びC2に関
して説明する。
して説明する。
このキャパシタCI及びC2に於ける誘電体層には、i
型AβGaAsスペーサ層12及びi型GaAsスペー
サ層13を利用している。
型AβGaAsスペーサ層12及びi型GaAsスペー
サ層13を利用している。
キャパシタC1及びC2を形成ずべき領域の周辺には、
イオン注入法を適用することに依り、例えば酸素イオン
を注入して絶縁分離領域15を形成する。
イオン注入法を適用することに依り、例えば酸素イオン
を注入して絶縁分離領域15を形成する。
キャパシタ用電極の面積が100 [μm2 ]である
とした場合、その容量Cは、 C=8.854xlO−” x12.5x (100x
lO−’i10.2xlO−’−5.5 [pF) となり、30(Gtlz)程度のMM I Cでは、丁
度手頃な値となる。
とした場合、その容量Cは、 C=8.854xlO−” x12.5x (100x
lO−’i10.2xlO−’−5.5 [pF) となり、30(Gtlz)程度のMM I Cでは、丁
度手頃な値となる。
第1図及び第2図に関して説明した実施例に於いては、
対象にヘテロ接合型トランジスタの一種である高電子移
動度トランジスタ(high electron
mobility transistor:HEMT
)を挙げたが、本発明は、これに限定されることなく、
他の種類のヘテロ接合型トランジスタ、例えば、ヘテロ
接合バイポーラ・トランジスタ(heterojunc
Li。
対象にヘテロ接合型トランジスタの一種である高電子移
動度トランジスタ(high electron
mobility transistor:HEMT
)を挙げたが、本発明は、これに限定されることなく、
他の種類のヘテロ接合型トランジスタ、例えば、ヘテロ
接合バイポーラ・トランジスタ(heterojunc
Li。
n b i p o 1 a r t r a n
s i s t o r : HBT)ilいはホッ
ト・エレクトロン・トランジスタ(hot elec
tron transist o r : HET)
、ヘテロ接合MESFET (heterojunc
tion metal semiconducto
r field effect transis
tor)など、HEMT以外のヘテロ接合型トランジス
タ一般に通用することが可能である。
s i s t o r : HBT)ilいはホッ
ト・エレクトロン・トランジスタ(hot elec
tron transist o r : HET)
、ヘテロ接合MESFET (heterojunc
tion metal semiconducto
r field effect transis
tor)など、HEMT以外のヘテロ接合型トランジス
タ一般に通用することが可能である。
第3図は本発明を実施したH B Tの要部切断側面図
を表している。
を表している。
図に於いて、31は半絶縁性のGaAs基板、32はj
型Aj2GaAsスペーサ層、33はn+型G a A
、 sコレクタ・コンタクト層、34はn型G a A
sコレクタ層、35はp型GaAsベース層、36は
n型Aj?GaAsエミッタ層、37はn++GaAs
エミッタ・コンタクト層、38は絶縁分離領域、39は
n+型主キャパシタ電極コンタクト領域40はn++コ
レクタ電極コンタクト領域、41はp++ベース・コン
タクト領域、42はエミッタ電極、43はヘース電極、
44はコレクタ電極、45はキャパシタ用上部電極・配
線、46はキャパシタ用下部電極・配線をそれぞれ示し
ている。
型Aj2GaAsスペーサ層、33はn+型G a A
、 sコレクタ・コンタクト層、34はn型G a A
sコレクタ層、35はp型GaAsベース層、36は
n型Aj?GaAsエミッタ層、37はn++GaAs
エミッタ・コンタクト層、38は絶縁分離領域、39は
n+型主キャパシタ電極コンタクト領域40はn++コ
レクタ電極コンタクト領域、41はp++ベース・コン
タクト領域、42はエミッタ電極、43はヘース電極、
44はコレクタ電極、45はキャパシタ用上部電極・配
線、46はキャパシタ用下部電極・配線をそれぞれ示し
ている。
これ等各部分に関する諸データを列挙すると次の通りで
ある。
ある。
■ 基板31について
厚さ:約20 〔μm〕
■ スペーサ層32について
厚さ:0.1〜1 〔μm〕
■ コレクタ・コンタクト層33について厚さ:]、、
O(μm〕 不純物ン農度: 6 X 10”’ (cm−3)■
コレクタ層34について 厚さ70.3Cμm〕 不純物濃度: I X 1017(C[11−’:1■
ベース層35について 厚さ:0.Mμm〕 不純物濃度: I X 1018(cm−’)■ エミ
ツタ層36について 厚さ:0.2Cμm〕 不純物濃度: 5 X 10” 〔cm−’)■ エ
ミッタ・コンタクト層37について厚さ70.2Cμm
〕 不純物濃度:6X10夏8(cm −’ 〕■ 絶縁分
1iiI領域38について 酸素イオンの注入で形成 本実施例に於いては、i型AβQaAsスペーサ層32
がキャパシタの誘電体層となっている。
O(μm〕 不純物ン農度: 6 X 10”’ (cm−3)■
コレクタ層34について 厚さ70.3Cμm〕 不純物濃度: I X 1017(C[11−’:1■
ベース層35について 厚さ:0.Mμm〕 不純物濃度: I X 1018(cm−’)■ エミ
ツタ層36について 厚さ:0.2Cμm〕 不純物濃度: 5 X 10” 〔cm−’)■ エ
ミッタ・コンタクト層37について厚さ70.2Cμm
〕 不純物濃度:6X10夏8(cm −’ 〕■ 絶縁分
1iiI領域38について 酸素イオンの注入で形成 本実施例に於いては、i型AβQaAsスペーサ層32
がキャパシタの誘電体層となっている。
〔発明の効果J
本発明の超高周波集積回路装置に於いては、ヘテロ接合
型トランジスタを構成するのに必要な多層構造に活性層
若しくは基板とヘテロ接合をなず少なくとも一層の高抵
抗半導体層を含ませ、その高抵抗半導体層を誘電体層と
するキャパシタを前記トランジスタの近傍に形成し、そ
のキャパシタを例えばインピーダンス整合用などに用い
るようにしている。
型トランジスタを構成するのに必要な多層構造に活性層
若しくは基板とヘテロ接合をなず少なくとも一層の高抵
抗半導体層を含ませ、その高抵抗半導体層を誘電体層と
するキャパシタを前記トランジスタの近傍に形成し、そ
のキャパシタを例えばインピーダンス整合用などに用い
るようにしている。
前記構成に依ると、従来技術に依る場合と比較して容量
値が正確なキャパシタを得ることができるから例えばイ
ンピーダンス整合用として好適であり、また、その製造
工程はヘテロ接合型トランジスタの製造工程から大きく
外れることはないから、その実施は極めて容易且つ簡単
であり、更にまた、キャパシタを有していても装置全体
がブレーナ構造を維持することができ、しかも、小型で
ある。
値が正確なキャパシタを得ることができるから例えばイ
ンピーダンス整合用として好適であり、また、その製造
工程はヘテロ接合型トランジスタの製造工程から大きく
外れることはないから、その実施は極めて容易且つ簡単
であり、更にまた、キャパシタを有していても装置全体
がブレーナ構造を維持することができ、しかも、小型で
ある。
第1図は本発明一実施例の要部切断側面図、第2図は本
発明一実施例の要部平面図、第3図は本発明一実施例の
要部切断側面図、第4図は従来例の要部切断側面図、第
5図は従来例の要部平面図、第6図は第5図の線A−A
’に於ける要部切断側面図をそれぞれ表している。 図に於いて、11はGaAs基板、12はj型AnGa
Asスペーサ層、13はj型GaAsスペーサ層、14
はn型A#GaAs電子供給層、15は絶縁分離領域、
】6はリセス、17はバイア・ホール、18はキャパシ
タ用下部電極、19はリード線、20はキャパシタ用上
部電極、cl及びC2はキャパシタ、Sはソース電極、
Dはドレイン電極、Gはゲート電極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 − 一実施例の要部切断側面図 第1図 従来例の要部切断側面図 第4図 従来例の要部平面図 第5図 従来例の要部切断#m図 第6図
発明一実施例の要部平面図、第3図は本発明一実施例の
要部切断側面図、第4図は従来例の要部切断側面図、第
5図は従来例の要部平面図、第6図は第5図の線A−A
’に於ける要部切断側面図をそれぞれ表している。 図に於いて、11はGaAs基板、12はj型AnGa
Asスペーサ層、13はj型GaAsスペーサ層、14
はn型A#GaAs電子供給層、15は絶縁分離領域、
】6はリセス、17はバイア・ホール、18はキャパシ
タ用下部電極、19はリード線、20はキャパシタ用上
部電極、cl及びC2はキャパシタ、Sはソース電極、
Dはドレイン電極、Gはゲート電極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 − 一実施例の要部切断側面図 第1図 従来例の要部切断側面図 第4図 従来例の要部平面図 第5図 従来例の要部切断#m図 第6図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 少なくとも一層の高抵抗半導体層が活性層若しくは半導
体基板とヘテロ接合をなすトランジスタと、 該トランジスタと同一チップ上に形成され且つ前記高抵
抗半導体層を誘電体層とするキャパシタと を備えてなることを特徴とする超高周波集積回路装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7103585 | 1985-04-05 | ||
| JP60-71035 | 1985-04-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6230360A true JPS6230360A (ja) | 1987-02-09 |
Family
ID=13448864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61075426A Pending JPS6230360A (ja) | 1985-04-05 | 1986-04-03 | 超高周波集積回路装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4868613A (ja) |
| EP (1) | EP0197861B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6230360A (ja) |
| KR (1) | KR900001394B1 (ja) |
| DE (1) | DE3679928D1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0294663A (ja) * | 1988-09-30 | 1990-04-05 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2009212231A (ja) * | 2008-03-03 | 2009-09-17 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
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| FR2631488B1 (fr) * | 1988-05-10 | 1990-07-27 | Thomson Hybrides Microondes | Circuit integre hyperfrequence de type planar, comportant au moins un composant mesa, et son procede de fabrication |
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