JP3090787B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
関し、特にオーミック電極の形成方法を改良した半導体
装置の製造方法に関する。近年、半導体装置、特に化合
物半導体による高周波デバイスの高性能化に対する要請
が益々高まっている。例えば、代表的な半導体装置の一
つであるＦＥＴ（電界効果トランジスタ）においては、
遮断周波数、相互コンダクタンス、雑音指数を向上させ
るためには、ドレイン・ソース電極間の寄生抵抗（内部
抵抗）を低減する必要がある。
関し、特にオーミック電極の形成方法を改良した半導体
装置の製造方法に関する。近年、半導体装置、特に化合
物半導体による高周波デバイスの高性能化に対する要請
が益々高まっている。例えば、代表的な半導体装置の一
つであるＦＥＴ（電界効果トランジスタ）においては、
遮断周波数、相互コンダクタンス、雑音指数を向上させ
るためには、ドレイン・ソース電極間の寄生抵抗（内部
抵抗）を低減する必要がある。
【０００２】
【従来の技術】ドレイン／ゲート電極間隔、ソース／ゲ
ート電極間隔を短縮することが可能な、ガスエッチング
と選択成長によるオーミック電極形成方法が知られてい
る（特開平１−２３９８４６号公報、特開平２−２６８
９２号公報）。この方法では図１に示す手順でオーミッ
ク電極を形成する。先ず同図（ａ）に示すように、半絶
縁性ＧａＡｓ基板１１上に、ＦＥＴのチャンネル層とな
るｎ−ＧａＡｓ層１２をイオン打ち込み、結晶成長法等
により形成し、ゲート電極１３と、オーミック電極形成
部Ａに窓を開けたマスク（ＳｉＯ2 等）１４を形成す
る。次に、オーミック電極形成部Ａに露出しているｎ−
ＧａＡｓ層１２をＨＣｌ／Ｈ2 混合ガスによりエッチン
グして、その表面に付着していた不純物（主に炭素）を
除去する。そしてこの表面を大気に接触させることなく
真空中を搬送することによりガスソース分子線結晶成長
装置へ送り込み、同図（ｂ）に示すようにオーミック電
極形成部Ａにオーミック接合層としてｎ+ −ＧａＡｓ層
１５（キャリア濃度８×１０18ｃｍ-3程度）を選択的に
成長させる。その後ｎ+ −ＧａＡｓ層１５上にＡｕ−Ｇ
ｅ等の金属層を形成してドレイン、ソースの各電極とす
る。
ート電極間隔を短縮することが可能な、ガスエッチング
と選択成長によるオーミック電極形成方法が知られてい
る（特開平１−２３９８４６号公報、特開平２−２６８
９２号公報）。この方法では図１に示す手順でオーミッ
ク電極を形成する。先ず同図（ａ）に示すように、半絶
縁性ＧａＡｓ基板１１上に、ＦＥＴのチャンネル層とな
るｎ−ＧａＡｓ層１２をイオン打ち込み、結晶成長法等
により形成し、ゲート電極１３と、オーミック電極形成
部Ａに窓を開けたマスク（ＳｉＯ2 等）１４を形成す
る。次に、オーミック電極形成部Ａに露出しているｎ−
ＧａＡｓ層１２をＨＣｌ／Ｈ2 混合ガスによりエッチン
グして、その表面に付着していた不純物（主に炭素）を
除去する。そしてこの表面を大気に接触させることなく
真空中を搬送することによりガスソース分子線結晶成長
装置へ送り込み、同図（ｂ）に示すようにオーミック電
極形成部Ａにオーミック接合層としてｎ+ −ＧａＡｓ層
１５（キャリア濃度８×１０18ｃｍ-3程度）を選択的に
成長させる。その後ｎ+ −ＧａＡｓ層１５上にＡｕ−Ｇ
ｅ等の金属層を形成してドレイン、ソースの各電極とす
る。
【０００３】上記ＨＣｌ／Ｈ2 混合ガスによるエッチン
グは、オーミック電極形成部Ａの基板表面に存在する不
純物（大気との接触や基板表面でのゲート１３、マスク
１４の形成工程等で付着すると考えられ、主に炭素であ
る。）を除去する表面清浄化処理であり、その上に結晶
成長によりｎ+ −ＧａＡｓ層１５を形成した際のｎ−Ｇ
ａＡｓ活性層１２／ｎ+ −ＧａＡｓ層１５間のオーミッ
ク接合界面での電気抵抗を低減するために行う。この界
面に不純物炭素が存在すると、炭素はＧａＡｓ中ではア
クセプタとして作用するのでｎ型キャリア（電子）をト
ラップしてしまい、キャリア空乏層が発生して電気抵抗
が増大する。
グは、オーミック電極形成部Ａの基板表面に存在する不
純物（大気との接触や基板表面でのゲート１３、マスク
１４の形成工程等で付着すると考えられ、主に炭素であ
る。）を除去する表面清浄化処理であり、その上に結晶
成長によりｎ+ −ＧａＡｓ層１５を形成した際のｎ−Ｇ
ａＡｓ活性層１２／ｎ+ −ＧａＡｓ層１５間のオーミッ
ク接合界面での電気抵抗を低減するために行う。この界
面に不純物炭素が存在すると、炭素はＧａＡｓ中ではア
クセプタとして作用するのでｎ型キャリア（電子）をト
ラップしてしまい、キャリア空乏層が発生して電気抵抗
が増大する。
【０００４】しかしながら、炭素を除去した界面におい
ても、転位等の結晶欠陥や、ガスエッチング後の真空搬
送中に真空中の残留ガスに含まれる不純物に起因する空
乏層が発生する恐れがあり、界面の電気抵抗を増大させ
る原因になっていた。
ても、転位等の結晶欠陥や、ガスエッチング後の真空搬
送中に真空中の残留ガスに含まれる不純物に起因する空
乏層が発生する恐れがあり、界面の電気抵抗を増大させ
る原因になっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電極形成界
面での空乏層の発生を抑制することにより界面の電気抵
抗を更に低減したオーミック電極を形成することのでき
る半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
面での空乏層の発生を抑制することにより界面の電気抵
抗を更に低減したオーミック電極を形成することのでき
る半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、不純物が
ドープされた第１の半導体層の第１の表面をガスエッチ
ングし、上記ガスエッチングにより露出した上記第１の
半導体層の第２の表面に、上記第１の半導体層と同じ導
電型の第２の半導体層を形成する半導体装置の製造方法
であって、上記ガスエッチングは、ＨＣｌとＨ 2 との混
合ガスにより行い、上記不純物を上記第２の表面に残留
させ蓄積させるように行うことを特徴とする半導体装置
の製造方法によって達成される。
ドープされた第１の半導体層の第１の表面をガスエッチ
ングし、上記ガスエッチングにより露出した上記第１の
半導体層の第２の表面に、上記第１の半導体層と同じ導
電型の第２の半導体層を形成する半導体装置の製造方法
であって、上記ガスエッチングは、ＨＣｌとＨ 2 との混
合ガスにより行い、上記不純物を上記第２の表面に残留
させ蓄積させるように行うことを特徴とする半導体装置
の製造方法によって達成される。
【０００７】
【作用】本発明においては、第１の半導体層中にドープ
されている不純物と同じ導電型を与える不純物をエッチ
ング後の新表面に選択的に残留・蓄積させることによ
り、引き続きこの新表面上に選択成長により形成される
オーミック接合層と基板との界面における転位等の結晶
欠陥や真空中の残留不純物に起因する空乏層を打ち消
し、それによりこの界面における電気抵抗を低減させ
る。
されている不純物と同じ導電型を与える不純物をエッチ
ング後の新表面に選択的に残留・蓄積させることによ
り、引き続きこの新表面上に選択成長により形成される
オーミック接合層と基板との界面における転位等の結晶
欠陥や真空中の残留不純物に起因する空乏層を打ち消
し、それによりこの界面における電気抵抗を低減させ
る。
【０００８】本発明におけるガスエッチングは、ＨＣｌ
とＨ2 との混合ガスによって行う。このようなガスエッ
チング方法としては、例えば前記の特開平１−２３９８
４６号公報、特開平２−２６８９２号公報に開示された
方法を用いることができる。
とＨ2 との混合ガスによって行う。このようなガスエッ
チング方法としては、例えば前記の特開平１−２３９８
４６号公報、特開平２−２６８９２号公報に開示された
方法を用いることができる。
【０００９】本発明においては、基板半導体にドープさ
れている不純物と反対の導電型の不純物はエッチングに
より除去され、基板半導体にドープされている不純物と
同じ導電型の不純物は残留し、エッチングにより露出さ
れた新たな基板表面上に蓄積するように上記ガスエッチ
ングを行う。
れている不純物と反対の導電型の不純物はエッチングに
より除去され、基板半導体にドープされている不純物と
同じ導電型の不純物は残留し、エッチングにより露出さ
れた新たな基板表面上に蓄積するように上記ガスエッチ
ングを行う。
【００１０】図２を参照して本発明の原理を説明する。
例えば不純物濃度ｎ〔ｃｍ-3〕のｎ−ＧａＡｓ半導体基
板２２を深さｄ〔ｃｍ〕までエッチングしたときにエッ
チングにより除去される基板体積（ｖ）に含まれる不純
物を全て、エッチングにより露出される新表面（ｓ）上
に残留・蓄積させると、その面濃度はｎｄ〔ｃｍ-2〕に
なる。
例えば不純物濃度ｎ〔ｃｍ-3〕のｎ−ＧａＡｓ半導体基
板２２を深さｄ〔ｃｍ〕までエッチングしたときにエッ
チングにより除去される基板体積（ｖ）に含まれる不純
物を全て、エッチングにより露出される新表面（ｓ）上
に残留・蓄積させると、その面濃度はｎｄ〔ｃｍ-2〕に
なる。
【００１１】半導体を例えばＨＣｌ／Ｈ2 混合ガスでエ
ッチングしたときに、半導体中に含まれている不純物
を、エッチング後の新表面に残留させるためには、半導
体の構成元素がＨＣｌと反応して蒸発する速度に比べ
て、不純物がＨＣｌと反応して蒸発する速度が十分に小
さければよい。このような条件は、半導体構成元素およ
び不純物それぞれの蒸気圧とエッチング時の基板温度と
によって決定される。実際には予備的な実験によりこの
ような条件を設定することができる。例えばＧａＡｓに
Ｓｉをドープしたｎ−ＧａＡｓ半導体基板をエッチング
する場合には、基板温度６００℃以下でＨＣｌ／Ｈ2 ガ
スエッチングを行えば、エッチング除去された基板体積
中のＳｉをエッチング後の新表面上に残留・蓄積させる
ことができる。
ッチングしたときに、半導体中に含まれている不純物
を、エッチング後の新表面に残留させるためには、半導
体の構成元素がＨＣｌと反応して蒸発する速度に比べ
て、不純物がＨＣｌと反応して蒸発する速度が十分に小
さければよい。このような条件は、半導体構成元素およ
び不純物それぞれの蒸気圧とエッチング時の基板温度と
によって決定される。実際には予備的な実験によりこの
ような条件を設定することができる。例えばＧａＡｓに
Ｓｉをドープしたｎ−ＧａＡｓ半導体基板をエッチング
する場合には、基板温度６００℃以下でＨＣｌ／Ｈ2 ガ
スエッチングを行えば、エッチング除去された基板体積
中のＳｉをエッチング後の新表面上に残留・蓄積させる
ことができる。
【００１２】以下に、実施例によって本発明を更に詳細
に説明する。
に説明する。
【実施例】〔実施例１〕図３を参照して、本発明により
ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ（金属／半導体接合電界効果トラ
ンジスタ）のドレイン、ソース各電極のオーミック接合
を作成する一例を説明する。先ず図３（ａ）に示したよ
うに、半絶縁性ＧａＡｓ基板３１上にイオン打ち込みま
たは結晶成長（ＭＢＥ、ＭＯＣＶＤ等）により、活性層
となるｎ−ＧａＡｓ層３２を形成する。その際、ｎ−Ｇ
ａＡｓ層３２は厚さ０．５μｍ、ｎ型不純物濃度１×１
０17ｃｍ-3とし、ｎ型不純物はＳｉとする。ｎ−ＧａＡ
ｓ層３２上に、ＷＳｉのゲート電極３３と、ドレインお
よびソース各々のオーミック電極形成部Ａに窓開けをし
たＳｉＯＮのマスク３４を形成する。
ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ（金属／半導体接合電界効果トラ
ンジスタ）のドレイン、ソース各電極のオーミック接合
を作成する一例を説明する。先ず図３（ａ）に示したよ
うに、半絶縁性ＧａＡｓ基板３１上にイオン打ち込みま
たは結晶成長（ＭＢＥ、ＭＯＣＶＤ等）により、活性層
となるｎ−ＧａＡｓ層３２を形成する。その際、ｎ−Ｇ
ａＡｓ層３２は厚さ０．５μｍ、ｎ型不純物濃度１×１
０17ｃｍ-3とし、ｎ型不純物はＳｉとする。ｎ−ＧａＡ
ｓ層３２上に、ＷＳｉのゲート電極３３と、ドレインお
よびソース各々のオーミック電極形成部Ａに窓開けをし
たＳｉＯＮのマスク３４を形成する。
【００１３】次に図３（ｂ）に示したように、窓部Ａに
露出したｎ−ＧａＡｓ層３２の表面を、ＨＣｌ／Ｈ2 混
合ガスによりエッチングする。エッチング条件は、ＨＣ
ｌ流量を４ＣＣＭ、Ｈ2 流量３６ＣＣＭ、基板温度５５
０℃とし、排気速度１０００リットル／秒のターボ分子
ポンプによりエッチング装置内を真空度（圧力）８．４
×１０-4Ｔｏｒｒとした。これによりエッチング速度は
１５０Å／分となり、１０分間のエッチングにより窓部
Ａのｎ−ＧａＡｓ層３２が深さ１５００Åまでエッチン
グ除去される（同図中にｖで示した領域）。このエッチ
ングにより、ｎ−ＧａＡｓ層３２の表面に付着していた
不純物炭素（ＧａＡｓ中ではｐ型不純物）は除去される
が、エッチング除去された体積ｖ中の不純物Ｓｉは除去
されず、エッチングで露出された新表面ｓに残留・蓄積
する。このとき表面ｓに蓄積されるＳｉの面濃度は、１
×１０17〔ｃｍ-3〕×１５００×１０-8〔ｃｍ〕＝１．
５×１０12〔ｃｍ-2〕と算出される。
露出したｎ−ＧａＡｓ層３２の表面を、ＨＣｌ／Ｈ2 混
合ガスによりエッチングする。エッチング条件は、ＨＣ
ｌ流量を４ＣＣＭ、Ｈ2 流量３６ＣＣＭ、基板温度５５
０℃とし、排気速度１０００リットル／秒のターボ分子
ポンプによりエッチング装置内を真空度（圧力）８．４
×１０-4Ｔｏｒｒとした。これによりエッチング速度は
１５０Å／分となり、１０分間のエッチングにより窓部
Ａのｎ−ＧａＡｓ層３２が深さ１５００Åまでエッチン
グ除去される（同図中にｖで示した領域）。このエッチ
ングにより、ｎ−ＧａＡｓ層３２の表面に付着していた
不純物炭素（ＧａＡｓ中ではｐ型不純物）は除去される
が、エッチング除去された体積ｖ中の不純物Ｓｉは除去
されず、エッチングで露出された新表面ｓに残留・蓄積
する。このとき表面ｓに蓄積されるＳｉの面濃度は、１
×１０17〔ｃｍ-3〕×１５００×１０-8〔ｃｍ〕＝１．
５×１０12〔ｃｍ-2〕と算出される。
【００１４】次に、上記露出表面ｓを大気に接触させる
ことなく基板をエッチング装置から真空搬送路を通して
速やかに成長室に移動させ、図３（ｃ）に示したように
露出表面ｓ上にｎ+ −ＧａＡｓ層３５（ｎ型キャリア濃
度８×１０18ｃｍ-3）を結晶成長させる。この結晶成長
は、ＴＥＧ（トリエチルガリウム）とＡｓＨ3 （アルシ
ン）、またはＴＥＧとＡｓ（砒素）を用いたガスソース
ＭＢＥにより、オーミック接合面となる表面ｓ上にのみ
選択的に行い、ＷＳｉゲート電極３３およびＳｉＯＮマ
スク３４上には結晶成長させない。その後、ｎ+ −Ｇａ
Ａｓ層３５上にオーミック電極としてＡｕ−Ｇｅを蒸着
させた後、熱処理（アロイ処理）することにより、ドレ
イン、ソース各電極とする。
ことなく基板をエッチング装置から真空搬送路を通して
速やかに成長室に移動させ、図３（ｃ）に示したように
露出表面ｓ上にｎ+ −ＧａＡｓ層３５（ｎ型キャリア濃
度８×１０18ｃｍ-3）を結晶成長させる。この結晶成長
は、ＴＥＧ（トリエチルガリウム）とＡｓＨ3 （アルシ
ン）、またはＴＥＧとＡｓ（砒素）を用いたガスソース
ＭＢＥにより、オーミック接合面となる表面ｓ上にのみ
選択的に行い、ＷＳｉゲート電極３３およびＳｉＯＮマ
スク３４上には結晶成長させない。その後、ｎ+ −Ｇａ
Ａｓ層３５上にオーミック電極としてＡｕ−Ｇｅを蒸着
させた後、熱処理（アロイ処理）することにより、ドレ
イン、ソース各電極とする。
【００１５】なお、本実施例においてはＧａＡｓＭＥＳ
ＦＥＴを例として本発明を説明したが、ＧａＡｓ／Ａｌ
ＧａＡｓＨＥＭＴ等の他の半導体装置においても同様に
本発明を適用できる。
ＦＥＴを例として本発明を説明したが、ＧａＡｓ／Ａｌ
ＧａＡｓＨＥＭＴ等の他の半導体装置においても同様に
本発明を適用できる。
【００１６】〔実施例２〕Ｓｉドープしたｎ−ＧａＡｓ
層表面をＨＣｌ／Ｈ2 混合ガスによりエッチングした際
の、エッチング後の新表面へのＳｉ蓄積濃度を評価する
実験を行った。先ず図４（ａ）に示すように、ＭＢＥ法
によりＧａＡｓ基板４１上にＳｉドープｎ−ＧａＡｓエ
ピタキシャル成長層４２（Ｓｉ濃度５．２×１０16ｃｍ
-2、厚さ１μｍ）を成長させた。この試料を真空中搬送
して、エッチング装置内に配置する。真空中を搬送する
ことにより、ｎ−ＧａＡｓ層４２の表面が大気により汚
染されることを回避する。そしてＨＣｌ／Ｈ2 混合ガス
によるエッチングを行い、ｎ−ＧａＡｓ層４２の表面を
７５０μｍだけエッチング除去した。このときのエッチ
ング条件は下記の通りであった。
層表面をＨＣｌ／Ｈ2 混合ガスによりエッチングした際
の、エッチング後の新表面へのＳｉ蓄積濃度を評価する
実験を行った。先ず図４（ａ）に示すように、ＭＢＥ法
によりＧａＡｓ基板４１上にＳｉドープｎ−ＧａＡｓエ
ピタキシャル成長層４２（Ｓｉ濃度５．２×１０16ｃｍ
-2、厚さ１μｍ）を成長させた。この試料を真空中搬送
して、エッチング装置内に配置する。真空中を搬送する
ことにより、ｎ−ＧａＡｓ層４２の表面が大気により汚
染されることを回避する。そしてＨＣｌ／Ｈ2 混合ガス
によるエッチングを行い、ｎ−ＧａＡｓ層４２の表面を
７５０μｍだけエッチング除去した。このときのエッチ
ング条件は下記の通りであった。
【００１７】〔エッチング条件〕 ＨＣｌ流量：４ＣＣＭ Ｈ2 流量：３６ＣＣＭ 基板温度：５５０℃ エッチング時間：５分 排気速度：１０００リットル／分（ターボ分子ポンプ）
【００１８】エッチング終了後、再び真空中を搬送して
試料をＭＢＥ結晶成長装置内に戻し、エッチングにより
露出されたｎ−ＧａＡｓ層４２の新表面上に更にＳｉド
ープｎ−ＧａＡｓ層４３（Ｓｉ濃度５．２×１０16ｃｍ
-2、厚さ０．３５μｍ）を成長させた。
試料をＭＢＥ結晶成長装置内に戻し、エッチングにより
露出されたｎ−ＧａＡｓ層４２の新表面上に更にＳｉド
ープｎ−ＧａＡｓ層４３（Ｓｉ濃度５．２×１０16ｃｍ
-2、厚さ０．３５μｍ）を成長させた。
【００１９】上記試料についてＣ−Ｖ測定（Ｃ：キャパ
シタンス、Ｖ：ボルテージ）を行い、両ｎ−ＧａＡｓ層
４２／４３間の界面付近のキャリア濃度分布を調べた。
得られたキャリアプロファイルを図５のグラフに示す。
同図から、上記界面近傍ではキャアリア濃度の増加が認
められ、これはエッチング除去されたｎ−ＧａＡｓ層４
２の領域中に含まれていたＳｉの界面（＝エッチング後
の新表面）への蓄積に対応していると考えられる。同図
のキャリア濃度ピーク（斜線部）の面積から、界面に蓄
積したＳｉの面濃度（直接にはキャリア濃度）を算出す
ると、２．６×１０11〔ｃｍ-2〕が得られる。
シタンス、Ｖ：ボルテージ）を行い、両ｎ−ＧａＡｓ層
４２／４３間の界面付近のキャリア濃度分布を調べた。
得られたキャリアプロファイルを図５のグラフに示す。
同図から、上記界面近傍ではキャアリア濃度の増加が認
められ、これはエッチング除去されたｎ−ＧａＡｓ層４
２の領域中に含まれていたＳｉの界面（＝エッチング後
の新表面）への蓄積に対応していると考えられる。同図
のキャリア濃度ピーク（斜線部）の面積から、界面に蓄
積したＳｉの面濃度（直接にはキャリア濃度）を算出す
ると、２．６×１０11〔ｃｍ-2〕が得られる。
【００２０】一方、ｎ−ＧａＡｓ層４２にドープされて
いるＳｉ濃度からは、上記面濃度は下記のように算出さ
れる。 〔面濃度〕＝〔ｎ−ＧａＡｓ中Ｓｉ濃度〕×〔エッチン
グ除去深さ〕＝５．２×１０16〔ｃｍ-3〕×７５０×１
０-10 〔ｃｍ〕＝３．９×１０11〔ｃｍ-2〕 前記実測値はこの値よりも若干小さいが、これは（１）
界面に存在する欠陥や転位により補償された、あるいは
（２）エッチング中にＨＣｌと化学反応して蒸発した、
のいずれか又は両方によるものと考えられる。このよう
に、本発明にしたがってＨＣｌ／Ｈ2 混合ガスによりエ
ッチングした表面に結晶成長させることにより、成長界
面近傍のキャリア濃度を増加させることができた。
いるＳｉ濃度からは、上記面濃度は下記のように算出さ
れる。 〔面濃度〕＝〔ｎ−ＧａＡｓ中Ｓｉ濃度〕×〔エッチン
グ除去深さ〕＝５．２×１０16〔ｃｍ-3〕×７５０×１
０-10 〔ｃｍ〕＝３．９×１０11〔ｃｍ-2〕 前記実測値はこの値よりも若干小さいが、これは（１）
界面に存在する欠陥や転位により補償された、あるいは
（２）エッチング中にＨＣｌと化学反応して蒸発した、
のいずれか又は両方によるものと考えられる。このよう
に、本発明にしたがってＨＣｌ／Ｈ2 混合ガスによりエ
ッチングした表面に結晶成長させることにより、成長界
面近傍のキャリア濃度を増加させることができた。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基板半導体（例えばｎ−ＧａＡｓ）とその上に結晶成長
させた同導電型の半導体層（例えばｎ+ −ＧａＡｓ）と
の界面に、両側の半導体層（ＧａＡｓ）と同じ導電型の
不純物を蓄積させたことにより、結晶の転位や欠陥によ
る電子トラップ、真空中の残留ガスによる反対導電型不
純物（上記例ではｐ型不純物）に起因する同導電型（上
記例ではｎ型）キャリアの空乏層の発生を効果的に抑制
することができ、それによりドレイン電極／チャンネル
領域間およびソース電極／チャンネル領域間の寄生抵抗
を低減することができる。これにより、半導体装置にお
いて相互コンダクタンス、遮蔽周波数、雑音指数等の性
能を著しく向上させることができる。
基板半導体（例えばｎ−ＧａＡｓ）とその上に結晶成長
させた同導電型の半導体層（例えばｎ+ −ＧａＡｓ）と
の界面に、両側の半導体層（ＧａＡｓ）と同じ導電型の
不純物を蓄積させたことにより、結晶の転位や欠陥によ
る電子トラップ、真空中の残留ガスによる反対導電型不
純物（上記例ではｐ型不純物）に起因する同導電型（上
記例ではｎ型）キャリアの空乏層の発生を効果的に抑制
することができ、それによりドレイン電極／チャンネル
領域間およびソース電極／チャンネル領域間の寄生抵抗
を低減することができる。これにより、半導体装置にお
いて相互コンダクタンス、遮蔽周波数、雑音指数等の性
能を著しく向上させることができる。
【図１】従来のオーミック電極形成方法を示す断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明の原理を示す断面図である。
【図３】本発明にしたがったオーミック電極形成方法の
一例を示す断面図である。
一例を示す断面図である。
【図４】本発明にしたがったエッチング処理により不純
物の界面蓄積を行う一例を示す断面図である。
物の界面蓄積を行う一例を示す断面図である。
【図５】本発明にしたがって界面蓄積した不純物の濃度
分布の一例を示すグラフである。
分布の一例を示すグラフである。
１１…半絶縁性ＧａＡｓ基板 １２…ＦＥＴのチャンネル層となるｎ−ＧａＡｓ層 １３…ゲート電極 １４…マスク（ＳｉＯ2 等） １５…ｎ+ −ＧａＡｓ選択成長層 ２２…ｎ−ＧａＡｓ半導体基板 ３１…半絶縁性ＧａＡｓ基板 ３２…イオン打ち込みまたは結晶成長により形成したｎ
−ＧａＡｓ層 ３３…ＷＳｉのゲート電極 ３４…ＳｉＯＮのマスク ３５…ｎ+ −ＧａＡｓ層 ４１…ＧａＡｓ基板 ４２、４３…Ｓｉドープｎ−ＧａＡｓエピタキシャル成
長層 Ａ…オーミック電極形成部 ｖ…エッチング除去される体積 ｓ…エッチングで露出された新表面
−ＧａＡｓ層 ３３…ＷＳｉのゲート電極 ３４…ＳｉＯＮのマスク ３５…ｎ+ −ＧａＡｓ層 ４１…ＧａＡｓ基板 ４２、４３…Ｓｉドープｎ−ＧａＡｓエピタキシャル成
長層 Ａ…オーミック電極形成部 ｖ…エッチング除去される体積 ｓ…エッチングで露出された新表面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/337 - 21/338 H01L 29/80 - 29/812 H01L 21/302 H01L 21/28 - 21/288 H01L 21/44 - 21/445 H01L 29/40 - 29/43 H01L 29/45 H01L 21/205
Claims (2)
- 【請求項１】 不純物がドープされた第１の半導体層の
第１の表面をガスエッチングし、上記ガスエッチングに
より露出した上記第１の半導体層の第２の表面に、上記
第１の半導体層と同じ導電型の第２の半導体層を形成す
る半導体装置の製造方法であって、 上記ガスエッチングは、ＨＣｌとＨ 2 との混合ガスによ
り行い、上記不純物を上記第２の表面に残留させ蓄積さ
せるように 行うことを特徴とする半導体装置の製造方
法。 - 【請求項２】 前記第１の半導体層はＧａＡｓであり、
前記不純物はＳｉであり、前記ガスエッチングを６００
℃以下の温度で行うことを特徴とする請求項１記載の半
導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04189386A JP3090787B2 (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04189386A JP3090787B2 (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0637116A JPH0637116A (ja) | 1994-02-10 |
| JP3090787B2 true JP3090787B2 (ja) | 2000-09-25 |
Family
ID=16240448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04189386A Expired - Fee Related JP3090787B2 (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3090787B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0693438B2 (ja) * | 1986-12-11 | 1994-11-16 | 大日本スクリ−ン製造株式会社 | 基板温度測定装置 |
-
1992
- 1992-07-16 JP JP04189386A patent/JP3090787B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0637116A (ja) | 1994-02-10 |
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