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
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 15
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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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