JPS60733A - 半導体装置とその製造方法 - Google Patents
半導体装置とその製造方法Info
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- JPS60733A JPS60733A JP10866983A JP10866983A JPS60733A JP S60733 A JPS60733 A JP S60733A JP 10866983 A JP10866983 A JP 10866983A JP 10866983 A JP10866983 A JP 10866983A JP S60733 A JPS60733 A JP S60733A
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- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
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- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/26—Bombardment with radiation
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
- H01L21/265—Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation
-
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- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/04—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their crystalline structure, e.g. polycrystalline, cubic or particular orientation of crystalline planes
- H01L29/045—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their crystalline structure, e.g. polycrystalline, cubic or particular orientation of crystalline planes by their particular orientation of crystalline planes
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体装置およびその製造方法に関するもので
ある。
ある。
近年、シリコン(Si)の電す移BdlKの3〜5倍の
値をもつ砒化ガリ9ム(GaAs)を用いて、超高速集
積回路の開発が進められている。この集積回路(ic)
は一般に半絶縁性GaA s基板上にnおよびn 形S
*層を形成し、該尋竜層上に電界効果トランジスタ、ダ
イオード等の構成菓子を作り、集積化することによ#)
製作される。前記nおよびn+形導電層はGaAs中に
おいてn形不純物となシうるイオンを半絶縁性Ga人S
基板に注入した後アニールすること、すなわちイオン注
入によシ形成される。
値をもつ砒化ガリ9ム(GaAs)を用いて、超高速集
積回路の開発が進められている。この集積回路(ic)
は一般に半絶縁性GaA s基板上にnおよびn 形S
*層を形成し、該尋竜層上に電界効果トランジスタ、ダ
イオード等の構成菓子を作り、集積化することによ#)
製作される。前記nおよびn+形導電層はGaAs中に
おいてn形不純物となシうるイオンを半絶縁性Ga人S
基板に注入した後アニールすること、すなわちイオン注
入によシ形成される。
前記半絶縁性GaAs基板は一般にその(100)面が
用いられるが、イオン注入時のチャンネリング効果を防
ぐために、イオンが飛んでくる方向よ!り(100)面
を数度傾け、かつ面チャンネリングを防ぐためにそこで
10数度回転させてイオン注入を行なう。
用いられるが、イオン注入時のチャンネリング効果を防
ぐために、イオンが飛んでくる方向よ!り(100)面
を数度傾け、かつ面チャンネリングを防ぐためにそこで
10数度回転させてイオン注入を行なう。
しかしながら(100)面を傾けたり必るいは回転させ
る角度によシ、半絶縁性Ga A s基板に注入された
不純物分布が異なるために、例えは電界効果トランジス
タのスレッショルド電圧(VT)が異なり、GaAs1
Cの特性の再現性が損なわれる。
る角度によシ、半絶縁性Ga A s基板に注入された
不純物分布が異なるために、例えは電界効果トランジス
タのスレッショルド電圧(VT)が異なり、GaAs1
Cの特性の再現性が損なわれる。
また従来の方法によるとマスクを用いたイオン注入工程
においてマスクによる影が生じる。第1図は従来のもの
のこのような半導体装置の製造方法のイオン注入工程の
一例の断面図を示し、n形G a A s層3上に形成
されたゲート電極2を榎うマスク材1をマスクとして、
電界効果トランジスタの寄生抵抗の低減のために層形G
aAs Jfn 4の形成を目的としてイオン注入する
際には、例えば(100)面より7度傾けてイオンを注
入するため、マスク材1の片側にはイオンが注入されな
い領域5がマスク材1の他の片側にはマスク材の下にも
多くイオン注入された領域6が形成される。従ってンー
ス電極、ドレイン電極を任意に配置したいGaAs I
Cにおいては、各電極間の宵生抵抗値にほらつきを生
じる。
においてマスクによる影が生じる。第1図は従来のもの
のこのような半導体装置の製造方法のイオン注入工程の
一例の断面図を示し、n形G a A s層3上に形成
されたゲート電極2を榎うマスク材1をマスクとして、
電界効果トランジスタの寄生抵抗の低減のために層形G
aAs Jfn 4の形成を目的としてイオン注入する
際には、例えば(100)面より7度傾けてイオンを注
入するため、マスク材1の片側にはイオンが注入されな
い領域5がマスク材1の他の片側にはマスク材の下にも
多くイオン注入された領域6が形成される。従ってンー
ス電極、ドレイン電極を任意に配置したいGaAs I
Cにおいては、各電極間の宵生抵抗値にほらつきを生
じる。
本発明は従来のもののこのような欠点を除去し、イオン
注入面に不純物イオンが入射する方向を固定することに
よシ、注入された不純物の分布が常に一定になるように
して、GaAs1Cの特性の再現性を計ろうとするもの
でるる。
注入面に不純物イオンが入射する方向を固定することに
よシ、注入された不純物の分布が常に一定になるように
して、GaAs1Cの特性の再現性を計ろうとするもの
でるる。
本第1の発明によると半導体結晶より該半導体結晶の(
100)面より(110)方向に7°±3°ずれて切シ
出した面を注入面とすることを特徴とする半導体装置が
得られる。
100)面より(110)方向に7°±3°ずれて切シ
出した面を注入面とすることを特徴とする半導体装置が
得られる。
また本第2の発明によると半導体結晶よシ該半導体結晶
の(100)面よシ<110>方向に7°±3゜ずれて
切シ出した面にイオン注入する工程を含むことを特徴と
する半導体装置の製造方法が得られる。
の(100)面よシ<110>方向に7°±3゜ずれて
切シ出した面にイオン注入する工程を含むことを特徴と
する半導体装置の製造方法が得られる。
すなわち、本発明は従来の半絶縁性Ga A s基板の
(100)面をイオン注入装置中で、例えば(110)
方向に7° 傾け、さらに15°回転させる方法にかわ
って、半絶縁性G a A s結晶インゴットから、あ
らかじめ(ioo)面から<110>方向に物本ば7°
#Aいた面が出るようにGaAs基板を切シ出し、核部
をイオン注入面として用いるものである。
(100)面をイオン注入装置中で、例えば(110)
方向に7° 傾け、さらに15°回転させる方法にかわ
って、半絶縁性G a A s結晶インゴットから、あ
らかじめ(ioo)面から<110>方向に物本ば7°
#Aいた面が出るようにGaAs基板を切シ出し、核部
をイオン注入面として用いるものである。
(100)面からの傾きの角度は、イオン注入時にチャ
ンネリング効果が起きない角度でめると共に、イオン注
入前に半絶縁性(jaAs基板の表面損傷を除去するた
めに、硫酸:過酸化水素水:水=3:1:1のエツチン
グ液で一般に半絶縁性GaAs基板表面を10〜30μ
mエツチングする。かかるGaAs基板のエツチングで
は(100)面からの傾きが10度をこえると、エツチ
ング後のQ a A S基板表面の平滑性がエツチング
液温に敏感になり、平滑性が損なわれることが多くなシ
安定したエツチングが出来にくくなる。従って(ioo
)面からの傾きの角度としてはチャンネリング効果のな
くなる3Kから10度の範囲が適当である。
ンネリング効果が起きない角度でめると共に、イオン注
入前に半絶縁性(jaAs基板の表面損傷を除去するた
めに、硫酸:過酸化水素水:水=3:1:1のエツチン
グ液で一般に半絶縁性GaAs基板表面を10〜30μ
mエツチングする。かかるGaAs基板のエツチングで
は(100)面からの傾きが10度をこえると、エツチ
ング後のQ a A S基板表面の平滑性がエツチング
液温に敏感になり、平滑性が損なわれることが多くなシ
安定したエツチングが出来にくくなる。従って(ioo
)面からの傾きの角度としてはチャンネリング効果のな
くなる3Kから10度の範囲が適当である。
本発明は注入した不純物分布が常に一定になるという利
点を有する他に、半纏体喪造装置の製造工程、すなわち
マスク全周いたイオン注入工程において、マスクによる
影を生じないイオン注入が可能になシ、例えはGaA
s I Cの構成素子の特性を均一にする利点を有する
。
点を有する他に、半纏体喪造装置の製造工程、すなわち
マスク全周いたイオン注入工程において、マスクによる
影を生じないイオン注入が可能になシ、例えはGaA
s I Cの構成素子の特性を均一にする利点を有する
。
第2図は本発明半導体装置の製造方法のイオン注入工程
の一実施例の断面図を示し、第2図においてはn形Ga
As層3上に形成されたゲート電極2を覆うマスク材1
をマスクとしてGaAs基板に垂直方向よシイオン注入
されるため、n 形GaAs層4はマスク材1に接し、
且つマスク材の両側で等しく配置され、各電極間の寄生
抵抗値は等しくなる。この効果はマスク材1を用いずに
ゲート電極2をマスクとしてイオン注入する場合にはよ
り大きくなる。
の一実施例の断面図を示し、第2図においてはn形Ga
As層3上に形成されたゲート電極2を覆うマスク材1
をマスクとしてGaAs基板に垂直方向よシイオン注入
されるため、n 形GaAs層4はマスク材1に接し、
且つマスク材の両側で等しく配置され、各電極間の寄生
抵抗値は等しくなる。この効果はマスク材1を用いずに
ゲート電極2をマスクとしてイオン注入する場合にはよ
り大きくなる。
尚本発明は、GaAsと同じ結晶構造をもつ化の化合物
半導体においても適用しうる。
半導体においても適用しうる。
本発明によると、注入した不純物分布が一定になると共
に、マスクを用いたイオン注入工程において、マスクに
よる影を生じないイオン注入が可能となり、集積回路構
成素子の特性を均一とする効果を有する。
に、マスクを用いたイオン注入工程において、マスクに
よる影を生じないイオン注入が可能となり、集積回路構
成素子の特性を均一とする効果を有する。
第1図は従来の半導体装置の製造方法のイオン注入工程
の一例の断面図、第2図は本発明半導体装置の製造方法
におけるイオン注入工程の一実施例の断面図を示す。 1・・・・・・マスク材、2・・・・・・ゲート電極、
3・・・・・・n形Ga A s層、4・・・・・−n
形G a A s層、5・・・・・・マスク材の影に
71) n 形Q a A 5層でない領域、6・・・
−・・マスク材の下にも形成されたn 形GaA s層
。 代理人 弁理士 内 原 xe、7::’” ・“jl
、34、) 1−lゝノ 第 2 図
の一例の断面図、第2図は本発明半導体装置の製造方法
におけるイオン注入工程の一実施例の断面図を示す。 1・・・・・・マスク材、2・・・・・・ゲート電極、
3・・・・・・n形Ga A s層、4・・・・・−n
形G a A s層、5・・・・・・マスク材の影に
71) n 形Q a A 5層でない領域、6・・・
−・・マスク材の下にも形成されたn 形GaA s層
。 代理人 弁理士 内 原 xe、7::’” ・“jl
、34、) 1−lゝノ 第 2 図
Claims (4)
- (1)半導体結晶より該半導体結晶の(100)面よf
i(110)方向に7°±3°ずれて切シ出した面を注
入面とすることを特徴とする半導体装置。 - (2)半導体結晶よシ該半尋体結晶の(100)面よ、
9 (110)方向に7°±3°ずれて切シ出した面に
イオン注入する工程を含むことを特徴とする半導体装置
の製造方法。 - (3)半導体結晶がガリウム砒素結晶であることを特徴
とする特許請求の範囲第(1)項記載の半導体装置。 - (4)半導体結晶がガリウム砒素結晶でるることを特徴
とする特許請求の範囲第(2)項記載の半導体装置の製
造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10866983A JPS60733A (ja) | 1983-06-17 | 1983-06-17 | 半導体装置とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10866983A JPS60733A (ja) | 1983-06-17 | 1983-06-17 | 半導体装置とその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60733A true JPS60733A (ja) | 1985-01-05 |
Family
ID=14490673
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10866983A Pending JPS60733A (ja) | 1983-06-17 | 1983-06-17 | 半導体装置とその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60733A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4570765A (en) * | 1982-08-31 | 1986-02-18 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Gearshift system for an automobile |
EP0195867A2 (en) * | 1985-03-27 | 1986-10-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing a semiconductor device including an implantation step |
JPS6433924A (en) * | 1987-07-29 | 1989-02-03 | Sony Corp | Semiconductor wafer |
-
1983
- 1983-06-17 JP JP10866983A patent/JPS60733A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4570765A (en) * | 1982-08-31 | 1986-02-18 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Gearshift system for an automobile |
EP0195867A2 (en) * | 1985-03-27 | 1986-10-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing a semiconductor device including an implantation step |
US4670968A (en) * | 1985-03-27 | 1987-06-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of implanting uniform concentrations in solids having predetermined angular relationship with the ion-beam |
JPS6433924A (en) * | 1987-07-29 | 1989-02-03 | Sony Corp | Semiconductor wafer |
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