JP6987978B2 - ダイヤモンドベース電界効果トランジスタの製造方法及び電界効果トランジスタ - Google Patents
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Description
高抵抗層であるダイヤモンド層の上面に導電層を形成するステップと、
前記ダイヤモンド層上にアクティブ領域メサを製造するステップと、
前記導電層上のソース電極領域に対応する第1領域にソース電極を製造し、前記導電層上のドレイン電極領域に対応する第2領域にドレイン電極を製造するステップと、
前記導電層上のソースゲート領域に対応する第3領域の上面に光触媒誘電体層を堆積し、前記導電層上のゲートドレイン領域に対応する第4領域の上面に光触媒誘電体層を堆積するステップと、
前記光触媒誘電体層に光を照射するステップと、
前記導電層上のゲート電極領域に対応する第5領域にゲート誘電体層を堆積し、前記ゲート誘電体層の上面にゲート電極を製造するステップと、を含む。
前記導電層の上面に第1金属層を堆積するステップをさらに含む。
フォトリソグラフィプロセスによって、第1金属層上のアクティブ領域に対応する領域にフォトレジストを被覆するステップと、
エッチング液によって、パッシブ領域に対応する領域の第1金属層を除去するステップと、
エッチングプロセスによって、前記パッシブ領域に対応する領域の導電層を除去するステップと、
前記フォトレジストを除去するステップと、を含む。
前記第1金属層上の前記第1領域に対応する領域の上面に第2金属層を堆積してソース電極を形成し、前記第1金属層上の前記第2領域に対応する領域の上面に第2金属層を堆積してドレイン電極を形成し、
フォトレジストを除去する。
前記ソースゲート領域、前記ゲート電極領域及び前記ゲートドレイン領域に対応する領域の第1金属層を除去するステップと、
前記導電層の第5領域の上面にゲート誘電体層を堆積するステップと、
前記ゲート誘電体層の上面に第3金属層を堆積してゲート電極を形成するステップと、を含む。
光触媒誘電体層を堆積するステップと、
光触媒誘電体層上のソースゲート領域に対応する領域及びゲートドレイン領域に対応する領域の両方にフォトレジストを被覆するステップと、
それぞれ前記ソース電極領域、前記ドレイン電極領域、前記ゲート電極領域及び前記パッシブ領域に対応する領域の光触媒誘電体層を除去するステップと、
前記フォトレジストを除去するステップと、を含む。
前記導電層上のアクティブ領域に対応する領域にフォトレジストを被覆するステップと、
前記パッシブ領域に対応する領域の導電層を除去して、アクティブ領域メサを形成するステップと、
前記フォトレジストを除去するステップと、を含む。
フォトリソグラフィプロセスによって、前記第1領域及び前記第2領域以外の領域にフォトレジストを被覆するステップと、
前記第1領域の上面に第2金属層を堆積してソース電極を形成し、前記第2領域の上面に第2金属層を堆積してドレイン電極を形成するステップと、
前記フォトレジストを除去するステップと、
アニーリングプロセスによって、前記ソース電極領域に対応する導電層と前記第2金属層とのオーミックコンタクトを形成し、及び前記ドレイン電極領域に対応する導電層と前記第2金属層とのオーミックコンタクトを形成するステップと、を含む。
前記導電層の第5領域以外の領域にフォトレジストを被覆するステップと、
前記第5領域の上面にゲート誘電体層を堆積するステップと、
前記ゲート誘電体層の上面に第3金属層を堆積するステップと、
前記フォトレジストを除去するステップと、を含む。
図1に示すように、ダイヤモンドベース電界効果トランジスタの製造方法はステップS101〜S106を含む。
図2に示すように、ダイヤモンドベース電界効果トランジスタの製造方法はステップS201〜S207を含む。
図3に示すように、ダイヤモンドベース電界効果トランジスタの製造方法はステップS301〜S306を含む。
図4に示すように、ダイヤモンドベース電界効果トランジスタは高抵抗ダイヤモンド基板41、導電層42、ゲート誘電体層43、ソース電極44、ドレイン電極45及びゲート電極46を備え、前記高抵抗ダイヤモンド基板41の上面に導電層42が設けられ、前記導電層42の上面にソース電極44、ドレイン電極45及びゲート電極46が設けられ、前記ゲート電極46と前記導電層42との間にゲート誘電体層43が設けられ、前記ソース電極44と前記ゲート電極46との間に位置する前記導電層上の領域に光触媒誘電体層47が設けられ、前記ドレイン電極45と前記ゲート電極46との間に位置する前記導電層上の領域に光触媒誘電体層47が設けられる。
Claims (10)
- ダイヤモンドベース電界効果トランジスタの製造方法であって、
高抵抗層であるダイヤモンド層の上面に導電層を形成するステップと、
前記ダイヤモンド層上にアクティブ領域メサを製造するステップと、
前記導電層上のソース電極領域に対応する第1領域にソース電極を製造し、前記導電層上のドレイン電極領域に対応する第2領域にドレイン電極を製造するステップと、
前記導電層上のソースゲート領域に対応する第3領域の上面に光触媒誘電体層を堆積し、前記導電層上のゲートドレイン領域に対応する第4領域の上面に光触媒誘電体層を堆積するステップと、
前記光触媒誘電体層に光を照射するステップと、
前記導電層上のゲート電極領域に対応する第5領域にゲート誘電体層を堆積し、前記ゲート誘電体層の上面にゲート電極を製造するステップと、を含むことを特徴とするダイヤモンドベース電界効果トランジスタの製造方法。 - 前記ダイヤモンド層上にアクティブ領域メサを製造するステップの前に、前記導電層の上面に第1金属層を堆積するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のダイヤモンドベース電界効果トランジスタの製造方法。
- 前記ダイヤモンド層上にアクティブ領域メサを製造するステップは、具体的には、
フォトリソグラフィプロセスによって、第1金属層上のアクティブ領域に対応する領域にフォトレジストを被覆するステップと、
エッチング液によって、パッシブ領域に対応する領域の第1金属層を除去するステップと、
エッチングプロセスによって、前記パッシブ領域に対応する領域の導電層を除去するステップと、
前記フォトレジストを除去するステップと、を含むことを特徴とする請求項2に記載のダイヤモンドベース電界効果トランジスタの製造方法。 - 前記導電層上のソース電極領域に対応する第1領域にソース電極を製造し、前記導電層上のドレイン電極領域に対応する第2領域にドレイン電極を製造するステップは、具体的には、
前記ソース電極領域及び前記ドレイン電極領域に対応する領域以外の前記第1金属層上の領域にフォトレジストを被覆するステップと、
前記第1金属層上の前記ソース電極領域に対応する領域の上面に第2金属層を堆積してソース電極を形成し、前記第1金属層上の前記ドレイン電極領域に対応する領域の上面に第2金属層を堆積してドレイン電極を形成するステップと、
フォトレジストを除去するステップと、を含むことを特徴とする請求項3に記載のダイヤモンドベース電界効果トランジスタの製造方法。 - 前記導電層上のゲート電極領域に対応する第5領域にゲート誘電体層を堆積するステップは、前記導電層上のソースゲート領域に対応する第3領域の上面に光触媒誘電体層を堆積するステップの前にあり、
前記導電層上のゲート電極領域に対応する第5領域にゲート誘電体層を堆積し、前記ゲート誘電体層の上面にゲート電極を製造するステップは、具体的には、
前記ソースゲート領域、前記ゲート電極領域及び前記ゲートドレイン領域に対応する領域の第1金属層を除去するステップと、
前記導電層の第5領域の上面にゲート誘電体層を堆積するステップと、
前記ゲート誘電体層の上面に第3金属層を堆積してゲート電極を形成するステップと、を含むことを特徴とする請求項4に記載のダイヤモンドベース電界効果トランジスタの製造方法。 - 前記導電層上のソースゲート領域に対応する第3領域の上面に光触媒誘電体層を堆積し、前記導電層上のゲートドレイン領域に対応する第4領域の上面に光触媒誘電体層を堆積するステップは、具体的には、
光触媒誘電体層を堆積するステップと、
光触媒誘電体層上のソースゲート領域に対応する領域及びゲートドレイン領域に対応する領域の両方にフォトレジストを被覆するステップと、
それぞれ前記ソース電極領域、前記ドレイン電極領域、前記ゲート電極領域及び前記パッシブ領域に対応する領域の光触媒誘電体層を除去するステップと、
前記フォトレジストを除去するステップと、を含むことを特徴とする請求項5に記載のダイヤモンドベース電界効果トランジスタの製造方法。 - 前記ダイヤモンド層上にアクティブ領域メサを製造するステップは、具体的には、
前記導電層上のアクティブ領域に対応する領域にフォトレジストを被覆するステップと、
パッシブ領域に対応する領域の導電層を除去して、アクティブ領域メサを形成するステップと、
前記フォトレジストを除去するステップと、を含むことを特徴とする請求項1に記載のダイヤモンドベース電界効果トランジスタの製造方法。 - 前記導電層上のソース電極領域に対応する第1領域にソース電極を製造し、前記導電層上のドレイン電極領域に対応する第2領域にドレイン電極を製造するステップは、具体的には、
フォトリソグラフィプロセスによって、前記第1領域及び前記第2領域以外の領域にフォトレジストを被覆するステップと、
前記第1領域の上面に第2金属層を堆積してソース電極を形成し、前記第2領域の上面に第2金属層を堆積してドレイン電極を形成するステップと、
前記フォトレジストを除去するステップと、
アニーリングプロセスによって、前記ソース電極領域に対応する導電層と前記第2金属層とのオーミックコンタクトを形成し、及び前記ドレイン電極領域に対応する導電層と前記第2金属層とのオーミックコンタクトを形成するステップと、を含むことを特徴とする請求項1に記載のダイヤモンドベース電界効果トランジスタの製造方法。 - 前記導電層上の前記ゲート電極領域に対応する第5領域にゲート誘電体層を堆積し、前記ゲート誘電体層の上面にゲート電極を製造するステップは、具体的には、
前記導電層上の第5領域以外の領域にフォトレジストを被覆するステップと、
前記第5領域の上面にゲート誘電体層を堆積するステップと、
前記ゲート誘電体層の上面に第3金属層を堆積するステップと、
前記フォトレジストを除去するステップと、を含むことを特徴とする請求項1に記載のダイヤモンドベース電界効果トランジスタの製造方法。 - 高抵抗ダイヤモンド基板、導電層、ゲート誘電体層、ソース電極、ドレイン電極及びゲート電極を備えるダイヤモンドベース電界効果トランジスタであって、
前記高抵抗ダイヤモンド基板の上面に導電層が設けられ、前記高抵抗ダイヤモンド基板上にアクティブ領域メサが設けられ、
前記導電層上のソース電極領域に対応する第1領域にソース電極が設けられ、前記導電層上のドレイン電極領域に対応する第2領域にドレイン電極が設けられ、
前記導電層上の前記ゲート電極と前記導電層との間の第5領域にゲート誘電体層が設けられ、前記ゲート誘電体層の上面にゲート電極が設けられ、
光触媒誘電体層に光を照射するように、前記ソース電極と前記ゲート電極との間に位置する前記導電層上の第3領域の上面に光触媒誘電体層が設けられ、前記ドレイン電極と前記ゲート電極との間に位置する前記導電層上の第4領域上面に光触媒誘電体層が設けられ、前記第3領域がソースゲート領域に対応し、前記第4領域がゲートドレイン領域に対応することを特徴とするダイヤモンドベース電界効果トランジスタ。
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