JPS5961166A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
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- JPS5961166A JPS5961166A JP57172013A JP17201382A JPS5961166A JP S5961166 A JPS5961166 A JP S5961166A JP 57172013 A JP57172013 A JP 57172013A JP 17201382 A JP17201382 A JP 17201382A JP S5961166 A JPS5961166 A JP S5961166A
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Classifications
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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
- 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
Landscapes
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は、エンハンスメント・モード型素子及びディプ
レノンヨン・モード型素子を有する所謂IE/D構成の
半導体装置を製造する方法の改良に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Technical Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a method of manufacturing a semiconductor device having a so-called IE/D configuration having an enhancement mode element and a diplenoid mode element.
従来技術と問題点
従来、既知であるように、E/D構成の半導体装置では
、同一半導体基板上にしきい値電圧を異にする素子を形
成しなければならない。Prior Art and Problems As is conventionally known, in a semiconductor device having an E/D configuration, elements having different threshold voltages must be formed on the same semiconductor substrate.
斯かる半導体装置を製造するには、エンハンスメント・
モード型素子用の半導体基板を使用し、ディプレッショ
ン・モード型素子用の領域をイオン注入及びアニールに
依る活性化を行なってE/D各領域を形成している。To manufacture such semiconductor devices, enhancement and
A semiconductor substrate for mode type elements is used, and regions for depression mode elements are activated by ion implantation and annealing to form E/D regions.
この従来技術に依ると、前記活性化の為のアニール処理
を行なうことで既に形成されているエンハンスメント・
モード型素子用の領域にダメージを与えることになる。According to this prior art, by performing the annealing treatment for activation, the enhancement layer that has already been formed
This will damage the area for mode type elements.
エンハンスメント・モード型素子用領域には、通當の集
積回路では、スイッチング・トランジスタ等の駆動回路
部分を形成するものであるから、この部分の特性が低下
することは半導体装置全体にかなり悪い影響を与えるこ
とになる。In a typical integrated circuit, the enhancement mode element area forms the driving circuit portion of switching transistors, etc., so a deterioration in the characteristics of this area will have a considerable negative effect on the entire semiconductor device. will give.
発明の目的
本発明は、E/D構成の半導体装置を製造するに際し、
ディプレッション・モート型素子用領域の形成時にエン
ハンスメント・モーl型素子用領域の特性か劣化するこ
とのないようにするものである。Purpose of the Invention The present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device having an E/D configuration.
This is to prevent the characteristics of the enhancement moat type element area from deteriorating when forming the depression moat type element area.
発明の構成
本発明では、駆動用トランジスタを形成する為のエンハ
ンスメント・モート型素子用領域にハ基板(或いは半導
体層)上にエピタキシャル成長させノ、:へテロ接合を
形成する半導体層或いはGaAs層などの半導体層を用
い、負荷用トランジスタ或いは抵抗を形成する為のデイ
プレツシヨン・モート型素子用領域には新たにGaAs
層或いはへテロ接合を形成する半導体層をエピタキシャ
ル成長さ一ロ′ζ使用するものである。Structure of the Invention In the present invention, a semiconductor layer, a GaAs layer, etc., which forms a heterojunction, is epitaxially grown on a substrate (or a semiconductor layer) in an enhancement moat type element region for forming a driving transistor. GaAs is newly added to the depletion moat type element region for forming a load transistor or resistor using a semiconductor layer.
This method uses epitaxial growth of the semiconductor layer forming the layer or heterojunction.
発明の実施例
第1図乃至第5図は本発明−実施例を説明する為の工程
要所に於りる半導体装置の要部切断側面図であり、以下
これ等の図を参照しつつ説明する。Embodiments of the Invention FIGS. 1 to 5 are cross-sectional side views of essential parts of a semiconductor device at key process points for explaining embodiments of the present invention, and the following description will be made with reference to these figures. do.
第1障l参照
■ 半絶縁性Ga八へ基板1にMBE (Mo l e
c u l a r 13 e a m E p
i t a x y )法或いはMOCVD (Met
al Organic Chemical V
apour Deposition)法を適用し厚
さ例えば3000 (人〕の高純度GaA3層2、厚
さ例えば500 〔人〕のn型AlGaAs1ii3、
厚さ例えば300 〔入〕のn型GaAs層4を成長さ
せる。Refer to the first obstacle ■ MBE (Mole
cu l a r 13 e a m E p
IT axy) method or MOCVD (Met
al Organic Chemical V
High-purity GaA3 layer 2 with a thickness of, for example, 3,000 (persons), n-type AlGaAs 1ii3 with a thickness of, for example, 500 (persons),
An n-type GaAs layer 4 having a thickness of, for example, 300 μm is grown.
このようにして得た基体へは、エンハンスメント・モー
ド型素子用として使用されるAlGaAs層3及びGa
As層4からなるヘテロ接合を備え、また、同じくエン
ハンスメント・モート型素子用として好適な不純物濃度
プロファイルを有しているものである。尚、AlGaA
s層3及びGaAs層4にはドープ量でl x 10”
”(cm−3)の不純物が導入される。The substrate thus obtained is coated with an AlGaAs layer 3 and a Ga layer 3 used for an enhancement mode device.
It is provided with a heterojunction consisting of the As layer 4, and also has an impurity concentration profile suitable for use in an enhancement moat type device. Furthermore, AlGaA
The S layer 3 and the GaAs layer 4 have a doping amount of l x 10"
” (cm-3) of impurities are introduced.
第2図参照
■ 通1■のフォト・リソグラフィ技術を適用し、バタ
ーニングされたフォト・レジスト膜5を介して基体への
エツチングを行なって表面からGaAs層2に達する凹
所2Δを形成する。尚、エツチング・マスクとしてはフ
ォト・レジスト膜5の代りに二酸化シリコン膜などを使
用すること心よ任意ごある。Referring to FIG. 2, the photolithography technique described in 1) is applied, and the substrate is etched through the patterned photoresist film 5 to form a recess 2Δ reaching the GaAs layer 2 from the surface. Incidentally, it is optional to use a silicon dioxide film or the like instead of the photoresist film 5 as the etching mask.
第3図番)1(i
■ )第1−・レジスl−11% 5を除去してから、
エンハンスメン1−・モーl型素子用領域の形成予定領
域上(に、例えは、二酸化シリコン膜からなるカッ\−
)196を形成する。Figure 3 No.) 1(i ■) 1st-Register l-11% After removing 5,
Enhancement 1 - On the area where the Mole type element area is planned to be formed (for example, a cup made of silicon dioxide film)
) 196 is formed.
具体的にし、L、例えば、化学気相11[積1Jlcv
l)法)に′ζ二酸化シリコンIIQを形成し、これを
通常のフォト・リソグラフィ技術に′Cパターニング゛
]れは良い。Specifically, L, for example, chemical vapor phase 11 [product 1 Jlcv
It is preferable to form ``zeta silicon dioxide IIQ'' using the method 1) and then ``C pattern'' it using the usual photolithography technique.
■ M13巳法或いはM OCV I、)法等のエピタ
こトン−トル成長技術′で厚ざ例えばl (10(1(
人〕程度のn型に a A s屓7を形成する。このG
aAs bat 7はディプレッション・モート型素子
用領域を形成する為のもので、それを戊辰さ−[る温度
i’s’はへテロ接合を形成しているAl (J aΔ
s Ifi 3及びGaAs層4を成長させる温度T”
sより低G1ことが望ましい。例えば、Ts=680
C’C) 、Ts=580(’C〕とする。尚、G
aΔSI′Fi7の不純物濃度は〜1 、8 X 10
17(Cm−’)である。■ Using epitaxial growth techniques such as the M13 method or MOCVI method, the thickness can be increased, for example, by
Forms a A s layer 7 in the n-type of humans. This G
aAs bat 7 is for forming a depression moat type element region, and the temperature i's' at which it is formed is Al (J aΔ
s Ifi 3 and the temperature T for growing the GaAs layer 4
It is desirable that G1 be lower than s. For example, Ts=680
C'C), Ts=580('C).In addition, G
The impurity concentration of aΔSI′Fi7 is ~1,8×10
17 (Cm-').
■ 通常のツメし・リソグラフィ技術を適用し、ティプ
レッション・モード型素子領域の形成予定領域上にフォ
ト・レジスl−膜8を形成する。(2) A photoresist l-film 8 is formed on the region where the depression mode type element region is to be formed by applying the usual plating/lithography technique.
第4図参照
■ エツチング法を適用し、GaAs Fi 7及び゛
GaGaAsii 4のパターニングを行なう。カッ\
−IQ 6 J二のGaAs層4の部分は結晶性が悪い
ので節単に除去できる。Refer to FIG. 4. Patterning of GaAs Fi 7 and GaGaAsii 4 is performed by applying the etching method. Kaa\
-IQ 6 J The second portion of the GaAs layer 4 has poor crystallinity and can be easily removed.
■ カバー膜6及びフォト・レジスト膜8を除去すれば
棲病示のようにエンハンスメントモーl型素子用領域E
及びディプレッション・モート型素子用領域りが得られ
る。■ If the cover film 6 and photoresist film 8 are removed, the enhancement mold type element area E will be removed as shown in the picture.
A region for a depression moat type device is obtained.
第5図参照
■ この後、通常の工程、例えば、メサ・工・ノーf〜
ング或いは酸素イオン注入に依りアイソレーションを行
なってからソース電極S B、トレイン電極DE、ゲー
ト電極GE、その他配線を形成して、トランジスタとし
て完成させる。See Figure 5 ■ After this, the normal process, for example, mesa, engineering, no f ~
After isolation is performed by oxygen ion implantation or oxygen ion implantation, a source electrode SB, a train electrode DE, a gate electrode GE, and other interconnections are formed to complete the transistor.
ソース電極SE及びドレイン電極DEは例えばA u
C; e / A u等で、また、ゲート電極GEはT
’ i / P L /へU等でそれぞれ形成する。The source electrode SE and the drain electrode DE are, for example, A u
C; e/A u, etc., and the gate electrode GE is T
' i / P L / to U etc. respectively.
第6図は他の実施例を説明する為の半導体装置の要部L
/J断側面図であり、第1図乃至第5図に関して説明し
た部分と同部分は同記号で指示しである。FIG. 6 is a main part L of a semiconductor device for explaining another embodiment.
/J is a cross-sectional side view, and the same parts as those explained with reference to FIGS. 1 to 5 are indicated by the same symbols.
本実施例か第1図乃至第5図に関して説明した実施例と
相違する点は、ディプレッション・モード型素子用領域
1〕かへテロ接合で形成されていることである。This embodiment differs from the embodiments described with reference to FIGS. 1 to 5 in that the depletion mode element region 1 is formed of a heterojunction.
第6図に於いて、11は厚さ例えは1000 〔入〕以
−にの高純度GaA3層、12は厚さ例えば600〔入
〕のn型AlGaΔ5R213は厚さ例えば300〔人
〕のn型GaAs層である。尚、AlGaAs層12と
GaΔsli+3の不純物−一専入量はl X ] 0
18(cm−3)程度である。この不純物濃度プロファ
イルは勿論ティプレノンヨン・モート・トランジスタに
通ずるように1lil整されていることは謂うまでもな
い。In FIG. 6, 11 is a high-purity GaA 3 layer with a thickness of, for example, 1000 μm or more, and 12 is an n-type AlGaΔ5R213 with a thickness of, for example, 600 μm. It is a GaAs layer. Note that the amount of impurities in the AlGaAs layer 12 and GaΔsli+3 is l x ] 0
It is about 18 (cm-3). Needless to say, this impurity concentration profile is adjusted to 1 lil so as to lead to the tiplenon moat transistor.
本実施例を製造することは容易であり、先に説明した第
3図の工程でn型GaAs層7を成長させるのに代えて
GaAs1ll、AlGaAs層12、GaAsJii
f13を形成すれば後は同し工程を採ることかできる。It is easy to manufacture this embodiment, and instead of growing the n-type GaAs layer 7 in the process shown in FIG.
Once f13 is formed, the same process can be followed.
この実施例では、エンハンスメント・モード・1〜ラン
ジスタもディプレッション・モート・トランジスタもヘ
テロ接合素子となるので、選択ドライ・エツチングを採
用することができ、両l−ランジスタのゲートを同時に
作製することが可能となり、工程が簡略になるとともに
しきい値電圧の均一性にも有効である。In this example, since both the enhancement mode transistor and the depletion mode transistor are heterojunction devices, selective dry etching can be used, making it possible to fabricate the gates of both l-transistors at the same time. This simplifies the process and is also effective in making the threshold voltage uniform.
本発明では、前記した実施例の他にも種々の数日接合を
なす半導体層でなくn型GaAs層をエビタキソヤル成
長させて使用しても良い。In the present invention, in addition to the embodiments described above, an n-type GaAs layer may be grown by epitaxy and used instead of a semiconductor layer that forms various bondings over several days.
発明の効果
本発明では、E/D構成の半導体装置を製造するに際し
、基板(或いは半導体層)にエンハンスメント・モード
型素子用領域を形成する為の半導体層を形成し、次に、
該半導体層に凹所を形成して前記半導体層(或いは半導
体層)の一部表面を露出さゼ、該凹所にディプレッショ
ン・モート型素子用領域を形成する為の半導体層をエピ
タキシャル成既さ−1るようにし、そして、ディプレッ
ション・モード型素子用領域を形成する為の半導体層を
エビタキソヤル戊辰させる際はエンハンスメン1−・モ
ー1型素子用領域に影響を−1−iえない’/!!4度
で行なうJ、うにしているので、この種の半zn体装F
jの特性に大きく影響を与える駆動用l−ランソスタか
JU&されるエンハンスメント・’[=−1・型素子用
領域がダメー7を、Ljえられることはない。Effects of the Invention In the present invention, when manufacturing a semiconductor device with an E/D configuration, a semiconductor layer for forming an enhancement mode element region is formed on a substrate (or a semiconductor layer), and then,
A recess is formed in the semiconductor layer to expose a part of the surface of the semiconductor layer (or the semiconductor layer), and a semiconductor layer is epitaxially formed to form a region for a depletion moat type element in the recess. 1, and when removing the semiconductor layer for forming the region for the depletion mode type device, the enhancement layer 1-1 and the region for the mode 1 type device cannot be affected by -1-i'/ ! ! J is done in 4 degrees, so this kind of half-zn body F
Lj cannot be damaged by the driving l-run source or the enhancement type element region which is JU& which greatly affects the characteristics of j.
第11ツー乃至第#図は本発明一実施例を説明J°る/
()の」−稈要所に於&Jる4′導体装置の要1゛11
四ノ断側面図、第6図は他の実施例を説明する為の半導
体装置の要部リノ…i側面図である。
図に於いて、Iは半絶縁性GaΔS基板、2は1rIJ
純度G a A s IFi、3はn型A l (J
a A s 層、4はn型c 2 A S 層、5は)
、r l−・し・ジスl−IIQ、6はカバー膜、7は
n型GaAs層、8ばフォト・レジスト膜、Eはエンハ
ンスメント・モート型素子用領域、Dはディプレッショ
ン・モード型素子用領域、SEはソース電極、DBはト
レイン電極、GEはゲート電極である。
特許出願人 冨士辿株式会社
代理人弁理士 玉蟲 久五部
(外3名)
第1図
第2図
A
第3図
第4図
E D5Figures 11 to 1 illustrate an embodiment of the present invention.
() - Key points of the 4' conductor device at the key point of the culm 1゛11
FIG. 6 is a side view of a main part of a semiconductor device for explaining another embodiment. In the figure, I is a semi-insulating GaΔS substrate, 2 is 1rIJ
Purity G a As IFi, 3 is n-type A l (J
a A s layer, 4 is an n-type c 2 A s layer, 5 is)
, r l-・shi・dis-IIQ, 6 is a cover film, 7 is an n-type GaAs layer, 8 is a photoresist film, E is an enhancement mode type device area, and D is a depletion mode type device area. , SE is a source electrode, DB is a train electrode, and GE is a gate electrode. Patent Applicant Fujitori Co., Ltd. Representative Patent Attorney Kugobe Tamamushi (3 others) Figure 1 Figure 2 A Figure 3 Figure 4 E D5
Claims (1)
(或いは半導体j@)゛にエンハンスメントモ−1・型
素子用領域を形成する為の半導体層を形成し、次に、該
半うη体層に凹所を形成して前記基板(或いは半導体層
)の−93表面を露出させ、該凹所にディプレッション
・モー1型素子用領域を形成Jる為の半導体層をエピタ
キシャル成長さ−Uる工程が含まれζなることを特徴と
する半導体装置の製造方法。When manufacturing a semiconductor device having the structure I/l), a semiconductor layer for forming an enhancement mode 1 type element region is formed on a substrate (or a semiconductor A recess is formed in the body layer to expose the -93 surface of the substrate (or semiconductor layer), and a semiconductor layer is epitaxially grown to form a region for a depression mode type 1 element in the recess. 1. A method for manufacturing a semiconductor device, characterized by including steps.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57172013A JPS5961166A (en) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57172013A JPS5961166A (en) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPS5961166A true JPS5961166A (en) | 1984-04-07 |
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ID=15933906
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP57172013A Pending JPS5961166A (en) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | Manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5961166A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4732870A (en) * | 1984-06-18 | 1988-03-22 | Fujitsu Limited | Method of making complementary field effect transistors |
CN103515385A (en) * | 2012-06-21 | 2014-01-15 | 拉碧斯半导体株式会社 | Semiconductor device |
-
1982
- 1982-09-30 JP JP57172013A patent/JPS5961166A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4732870A (en) * | 1984-06-18 | 1988-03-22 | Fujitsu Limited | Method of making complementary field effect transistors |
CN103515385A (en) * | 2012-06-21 | 2014-01-15 | 拉碧斯半导体株式会社 | Semiconductor device |
CN103515385B (en) * | 2012-06-21 | 2018-01-23 | 拉碧斯半导体株式会社 | Semiconductor device |
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