[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JPH0786574A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

Info

Publication number
JPH0786574A
JPH0786574A JP5231124A JP23112493A JPH0786574A JP H0786574 A JPH0786574 A JP H0786574A JP 5231124 A JP5231124 A JP 5231124A JP 23112493 A JP23112493 A JP 23112493A JP H0786574 A JPH0786574 A JP H0786574A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
region
hemt
gate electrode
carrier supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP5231124A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Takigawa
正彦 滝川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP5231124A priority Critical patent/JPH0786574A/en
Publication of JPH0786574A publication Critical patent/JPH0786574A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To decrease source resistance and gate leaking current and to improve high-speed-operation performance by providing the high barrier layer of an AlGa thin film, which is inserted between an InGaP carrier supply layer and a gate electrode, and a source region and a drain region comprising a P-type impurity indtroducing region and an N-type impurity region reaching a carrier running layer. CONSTITUTION:The activating rate of impurities introduced into a carrier supply layer 4 comprising InGaP is high. Therefore, source resistance is sufficiently decreased. The contact part of a gate electrode 6 is a high barrier layer 6 comprising AlGaAs. Therefore, to gate current can be suppressed to the low value at the same time of ordinary HEMT. Thus, the improvement of the high-speed-operation performance and the achievement of low power dissipation can be accomplished at the same time.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、特性を向上した相補型
HEMT(high electron mobili
ty transistor)を含む半導体装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a complementary HEMT (high electron mobile) having improved characteristics.
The present invention relates to a semiconductor device including a ty transistor.

【0002】相補型HEMTは、待機時の電流が零であ
ることから、高速性が要求され且つ消費電力が問題とな
るような、例えば、携帯電話に用いられている電池駆動
のLSI(large scale integrat
ed circuit)やMPU(micro pro
cessing unit)などの大規模LSIに好適
である。
Since the complementary HEMT has a zero standby current, high speed is required and power consumption becomes a problem. For example, a battery-powered LSI (large scale) used in a mobile phone. integrat
ed circuit and MPU (micro pro)
It is suitable for a large-scale LSI such as a processing unit.

【0003】然しながら、現状では、CMOS(com
plementary metaloxide sem
iconductor)を駆逐するほど良い特性は得ら
れていないので、更に改善が必要である。
However, at present, CMOS (com
plementary metaloxide sem
The characteristics which are so good as to destroy the inductor have not been obtained, so further improvement is required.

【0004】[0004]

【従来の技術】相補型HEMTを製造する場合、半絶縁
性半導体基板・キャリヤ走行層・キャリヤ供給層の順に
積層されたウエハにp−HEMT及びn−HEMTそれ
ぞれに対応するソース及びドレインを形成する手段が採
られている。
2. Description of the Related Art In manufacturing a complementary HEMT, a source and a drain corresponding to p-HEMT and n-HEMT are formed on a wafer in which a semi-insulating semiconductor substrate, a carrier transit layer, and a carrier supply layer are laminated in this order. Means are taken.

【0005】通常、キャリヤ供給層には、ゲート・リー
ク電流を抑制する為、ショットキ障壁が高く(n型及び
p型に対して1.0〔eV〕)、AlAsモル比0.5
以上のAlGaAsを用いている。
Usually, the carrier supply layer has a high Schottky barrier (1.0 [eV] for n-type and p-type) in order to suppress the gate leakage current, and the AlAs molar ratio is 0.5.
The above AlGaAs is used.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】一般に、イオン注入さ
れた不純物の活性化率は低く、打ち込まれたイオンのう
ちの約10〔%〕が活性化する程度であり、しかも、不
純物濃度の上限は1018〔cm-3〕程度である。
Generally, the activation rate of the ion-implanted impurities is low, and about 10% of the implanted ions are activated, and the upper limit of the impurity concentration is the upper limit. It is about 10 18 [cm −3 ].

【0007】これに加えて、前記した通り、ゲート・リ
ーク電流を抑制する為、キャリヤ供給としてショットキ
障壁が高い材料を用いているので、充分にソース抵抗の
低減を図ることができない。
In addition to this, as described above, in order to suppress the gate leakage current, a material having a high Schottky barrier is used for carrier supply, so that the source resistance cannot be sufficiently reduced.

【0008】このようなことが原因となって、相補型H
EMTは高速動作特性を向上することができず、CMO
Sに取って代わることができない。
Due to this, the complementary H
EMT cannot improve high-speed operation characteristics, and CMO
You can't replace S.

【0009】例えば、p−HEMTで、相互コンダクタ
ンスgm は、ゲート長が0.5〔μm〕でも100〔m
S/mm〕程度である(要すれば、「A.Akinwa
nde他 IEDM 90−983」、を参照)。
For example, in p-HEMT, the transconductance g m is 100 [m even when the gate length is 0.5 [μm].
S / mm] (if necessary, "A. Akinwa
nde et al IEDM 90-983 ").

【0010】これは、ソース抵抗が1.2〔Ωmm〕程
度と高いことに原因があり、これを0.5〔Ωmm〕程
度まで低下させれば、相互コンダクタンスgm を200
〔mS/mm〕まで向上させることが可能になる。
This is because the source resistance is as high as about 1.2 [Ωmm]. If the resistance is reduced to about 0.5 [Ωmm], the mutual conductance g m becomes 200.
It becomes possible to improve to [mS / mm].

【0011】本発明は、ソース抵抗を低減させ、しか
も、ゲート・リーク電流は低く抑え、高速動作性能の向
上と低消費電力化を同時に達成しようとする。
The present invention aims to reduce the source resistance, suppress the gate leakage current to a low level, and simultaneously improve the high-speed operation performance and reduce the power consumption.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】従来の相補型HEMTで
は、キャリヤ供給層の材料としてAlGaAsを用いる
ことが多いのであるが、AlGaAsについては、前記
したような欠点が存在する。
In conventional complementary HEMTs, AlGaAs is often used as the material for the carrier supply layer, but AlGaAs has the above-mentioned drawbacks.

【0013】ところで、ソース抵抗を低減させる面のみ
からすれば、キャリヤ供給層の材料として、AlGaA
sをGaAsに格子整合するInGaPに代替すること
ができる。
By the way, from the viewpoint of reducing the source resistance only, AlGaA is used as the material of the carrier supply layer.
s can be replaced by InGaP which is lattice matched to GaAs.

【0014】即ち、InGaPは、GaAsに対し、伝
導帯も価電子帯も充分にオフセットがとれ、p−HEM
Tにも、n−HEMTにもキャリヤ供給層として良好に
機能し得ること、そして、イオン注入された不純物に対
する活性化率は100〔%〕と高く、しかも、不純物濃
度の上限は1019〔cm-3〕程度と高いことに依る。
That is, InGaP can be sufficiently offset from GaAs in both the conduction band and the valence band, and p-HEM
It can function well as a carrier supply layer for both T and n-HEMT, and has a high activation rate for ion-implanted impurities of 100%, and the upper limit of impurity concentration is 10 19 cm. -3 ] It depends on what is high.

【0015】ところが、InGaPには解決しなければ
ならない問題が一つある。即ち、ショットキ障壁がn型
及びp型に対して0.7〔eV〕と低く、従って、ゲー
ト・リーク電流が大きいことである(要すれば、「Y.
J.Chan他 GaAsrelated 198
9」、を参照)。
However, InGaP has one problem that must be solved. That is, the Schottky barrier is as low as 0.7 [eV] for n-type and p-type, and therefore the gate leakage current is large (if necessary, "Y.
J. Chan et al. GaAs related 198
9 ”).

【0016】本発明者は、AlGaAs並びにInGa
Pそれぞれの長所を採り入れることで、ソース抵抗の低
減及び高いショットキ障壁の維持を両立させた。
The present inventor has found that AlGaAs and InGa
By adopting the respective advantages of P, both reduction of the source resistance and maintenance of a high Schottky barrier were achieved.

【0017】図1は本発明の原理を解説する為のHEM
Tを表す要部切断側面図である。図に於いて、1は半絶
縁性GaAs基板、2はAlGaAsバッファ層、3は
InGaAs走行層、4はInGaPキャリヤ供給層、
5はAlGaAs高障壁層、6はゲート電極、7はサイ
ド・ウォール膜、8はソース領域、9はドレイン領域、
10はソース電極、11はドレイン電極をそれぞれ示し
ている。
FIG. 1 is a HEM for explaining the principle of the present invention.
It is a principal part cutting side view showing T. In the figure, 1 is a semi-insulating GaAs substrate, 2 is an AlGaAs buffer layer, 3 is an InGaAs traveling layer, 4 is an InGaP carrier supply layer,
5 is an AlGaAs high barrier layer, 6 is a gate electrode, 7 is a side wall film, 8 is a source region, 9 is a drain region,
Reference numeral 10 is a source electrode, and 11 is a drain electrode.

【0018】このHEMTでは、ゲート電極6はAlG
aAs高障壁層5にコンタクトしているので、ゲート・
リーク電流は従来のHEMTと同様に小さく抑えること
が可能である。
In this HEMT, the gate electrode 6 is made of AlG.
Since it is in contact with the aAs high barrier layer 5,
The leak current can be suppressed to a small value as in the conventional HEMT.

【0019】また、キャリヤ供給層4は、イオン注入さ
れた不純物を略100〔%〕活性化することができる。
The carrier supply layer 4 can activate the ion-implanted impurities by about 100%.

【0020】前記したところから、本発明に依る半導体
装置に於いては、 (1)InGaPを材料とするキャリヤ供給層(例えば
キャリヤ供給層24)とゲート電極(例えばゲート電極
26)との間に介挿されたAlGaAsを材料とする薄
膜の高障壁層(例えば高障壁層25)と、ゲート電極を
中央にして振り分けられた位置の前記高障壁層を選択的
に除去した領域に表面からキャリヤ供給層を介して少な
くともキャリヤ走行層(例えばキャリヤ走行層23)に
達するp型不純物導入領域からなるソース領域(例えば
ソース領域28)及びドレイン領域(例えばドレイン領
域29)と、ゲート電極を中央にして振り分けられた位
置の前記高障壁層を選択的に除去した領域に表面からキ
ャリヤ供給層を介して少なくともキャリヤ走行層に達す
るn型不純物導入領域からなるソース領域(例えばソー
ス領域30)及びドレイン領域(例えばドレイン領域3
1)とを含んでなることを特徴とする。
From the above, in the semiconductor device according to the present invention, (1) between the carrier supply layer (for example, carrier supply layer 24) and the gate electrode (for example, gate electrode 26) made of InGaP as a material. Carriers are supplied from the surface to a region in which the high barrier layer of a thin film (for example, the high barrier layer 25) of a thin film made of AlGaAs and the high barrier layer which is distributed around the gate electrode are selectively removed. The source electrode (eg, source region 28) and the drain region (eg, drain region 29), which are p-type impurity introduction regions reaching at least the carrier transit layer (eg, carrier transit layer 23) through the layer, and the gate electrode are distributed in the center. At least the region where the high barrier layer has been selectively removed is reached from the surface through the carrier supply layer to at least the carrier transit layer. Source region (for example, the source region 30) and the drain region (for example, the drain region 3) which are n-type impurity introduction regions.
1) and are included.

【0021】[0021]

【作用】前記手段を採ることに依って、InGaPから
なるキャリヤ供給層に導入された不純物の活性化率は高
いからソース抵抗は充分に低減され、、しかも、ゲート
電極がコンタクトしているのはAlGaAsからなる高
障壁層であることからゲート・リーク電流は通常のHE
MTと同様に低く抑えることができ、従って、高速動作
性能の向上と低消費電力化を同時に達成することができ
た。
By adopting the above means, the activation rate of the impurities introduced into the carrier supply layer made of InGaP is high, so the source resistance is sufficiently reduced, and moreover, the gate electrode is in contact. Since it is a high barrier layer made of AlGaAs, gate leakage current is
As with MT, it can be suppressed to a low level, so that improvement in high-speed operation performance and low power consumption could be achieved at the same time.

【0022】[0022]

【実施例】図2乃至図7は本発明一実施例を製造する工
程を解説する為の工程要所に於ける相補型HEMTを表
す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。
2 to 7 are side sectional views showing essential parts of a complementary HEMT in process steps for explaining a process for manufacturing an embodiment of the present invention. The description will be made with reference.

【0023】図2参照 2−(1) 例えば、有機金属気相堆積(metalorganic
vapor phase epitaxy:MOVP
E)法を適用し、基板21上にバッファ層22、キャリ
ヤ走行層23、キャリヤ供給層24、高障壁層25をエ
ピタキシャル成長させる。
See FIG. 2 2- (1) For example, metalorganic vapor phase deposition (metalorganic)
vapor phase epitaxy: MOVP
The method E) is applied to epitaxially grow the buffer layer 22, the carrier transit layer 23, the carrier supply layer 24, and the high barrier layer 25 on the substrate 21.

【0024】ここで用いた基板21及びエピタキシャル
成長させた各半導体層について主要なデータを挙げると
次の通りである。
The main data of the substrate 21 used here and each semiconductor layer epitaxially grown are as follows.

【0025】 基板21について 材料:半絶縁性GaAs バッファ層22について 材料:アンドープAlx Ga1-x As(x値=0.5) 厚さ:3000〔Å〕Substrate 21 Material: Semi-insulating GaAs buffer layer 22 Material: Undoped Al x Ga 1-x As (x value = 0.5) Thickness: 3000 [Å]

【0026】 キャリヤ走行層23について 材料:アンドープIny Ga1-y As(y値=0.2
5) 厚さ:100〔Å〕 キャリヤ供給層24について 材料:Inz Ga1-z P(z値=0.49) 厚さ:200〔Å〕
About Carrier Travel Layer 23 Material: Undoped In y Ga 1-y As (y value = 0.2
5) Thickness: 100 [Å] Regarding Carrier Supply Layer 24 Material: In z Ga 1-z P (z value = 0.49) Thickness: 200 [Å]

【0027】 高障壁層25について 材料:アンドープAlx Ga1-x As(x値=0.5) 厚さ:20〔Å〕 尚、キャリヤ供給層24に於ける閾値電圧を調整する必
要があれば、イオン注入法を適用して不純物を打ち込ん
でも良い。
About High Barrier Layer 25 Material: Undoped Al x Ga 1-x As (x value = 0.5) Thickness: 20 [Å] It is necessary to adjust the threshold voltage in the carrier supply layer 24. For example, an ion implantation method may be applied to implant impurities.

【0028】図3参照 3−(1) スパッタリング法を適用することに依って、厚さ例えば
0.3〔μm〕のWSi2 膜を形成する。
See FIG. 3 3- (1) A WSi 2 film having a thickness of 0.3 μm, for example, is formed by applying a sputtering method.

【0029】3−(2) リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス、及び、
エッチング・ガスをSF6 ガスとする反応性イオン・エ
ッチング(reactive ion etchin
g:RIE)法を適用することに依り、前記工程3−
(1)で形成したWSi2 膜のパターニングを行なって
ゲート電極26を形成する。
3- (2) Resist process in lithography technology, and
Reactive ion etching using SF 6 gas as etching gas
g: RIE) by applying the step 3-
The WSi 2 film formed in (1) is patterned to form the gate electrode 26.

【0030】図4参照 4−(1) プラズマCVD(plasma chemical v
apour deposition)法を適用すること
に依り、厚さ例えば500〔Å〕のSiON膜を形成す
る。
See FIG. 4 4- (1) Plasma CVD (plasma chemical v)
By applying the apour deposition method, a SiON film having a thickness of, for example, 500 [Å] is formed.

【0031】4−(2) エッチング・ガスをSF6 とするRIE法を適用するこ
とに依り、前記工程4−(1)で形成したSiON膜の
異方性エッチングを行なって、ゲート電極26の側壁に
サイド・ウォール膜27を形成する。
4- (2) The SiON film formed in the step 4- (1) is anisotropically etched by applying the RIE method using SF 6 as an etching gas to form the gate electrode 26. A side wall film 27 is formed on the side wall.

【0032】図5参照 5−(1) リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス、及び、
エッチャントをHF:H2 2 :H2 O=1:1:10
0からなるエッチング液とするウエット・エッチング法
を適用することに依り、高障壁層25のエッチングを行
なって、ソース電極形成予定部分及びドレイン電極形成
予定部分に開口25Aを形成する。
See FIG. 5 5- (1) Resist process in lithography technology, and
The etchant is HF: H 2 O 2 : H 2 O = 1: 1: 10
The high barrier layer 25 is etched by applying a wet etching method using an etching liquid of 0 to form openings 25A in the portions where the source electrode and the drain electrode are to be formed.

【0033】図6参照 6−(1) リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセスを適用す
ることに依り、例えばp型不純物を導入すべき部分に開
口をもつレジスト膜を形成する。
See FIG. 6 6- (1) By applying a resist process in the lithography technique, for example, a resist film having an opening at a portion where a p-type impurity is to be introduced is formed.

【0034】6−(2) 加速エネルギを20〔keV〕、ドーズ量を4×1014
〔cm-2〕としてBeイオンの打ち込みを行なって、p−
HEMTのソース領域28及びドレイン領域29を形成
する。
6- (2) Acceleration energy is 20 [keV] and dose is 4 × 10 14.
Be ions were implanted as [cm −2 ], and p−
A source region 28 and a drain region 29 of HEMT are formed.

【0035】6−(3) 前記工程6−(1)で形成したレジスト膜を除去してか
ら、改めて、リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロ
セスを適用することに依り、n型不純物を導入すべき部
分に開口をもつレジスト膜を形成する。
6- (3) After the resist film formed in the step 6- (1) is removed, an n-type impurity should be introduced by applying the resist process in the lithography technique again. A resist film having an opening at a portion is formed.

【0036】6−(4) 加速エネルギを20〔keV〕、ドーズ量を4×1014
〔cm-2〕としてSiイオンの打ち込みを行なって、n−
HEMTのソース領域30及びドレイン領域31を形成
する。尚、ここでは、p−HEMTの形成を先に、そし
て、n−HEMTの形成を後に行なったが、この順序は
逆でも良い。
6- (4) Acceleration energy is 20 [keV] and dose is 4 × 10 14.
Implantation of Si ions as [cm −2 ], and n −
A source region 30 and a drain region 31 of HEMT are formed. Although the p-HEMT is formed first and the n-HEMT is formed here, the order may be reversed.

【0037】6−(5) RTA(rapid thermal anneal)
法を適用することに依り、温度800〔℃〕、時間5
〔秒〕として前記打ち込まれた不純物の活性化処理を行
なう。
6- (5) RTA (rapid thermal anneal)
Depending on the application of the method, temperature 800 [℃], time 5
The activation process of the implanted impurities is performed for [seconds].

【0038】図7参照 7−(1) リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス、真空蒸
着法、リフト・オフ法を適用することに依り、厚さが例
えば1000〔Å〕/1000〔Å〕であるTi/Pt
膜からなるp−HEMTのソース電極32及びドレイン
電極33を形成する。
See FIG. 7 7- (1) The thickness is, for example, 1000 [Å] / 1000 [Å] by applying a resist process, a vacuum deposition method, and a lift-off method in the lithography technique. Ti / Pt
A source electrode 32 and a drain electrode 33 of the p-HEMT made of a film are formed.

【0039】7−(2) リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス、真空蒸
着法、リフト・オフ法を適用することに依り、厚さが例
えば200〔Å〕/1000〔Å〕のAuGe/Au膜
からなるn−HEMTのソース電極34及びドレイン電
極35を形成する。尚、ここでは、p−HEMTの電極
形成を先に、そして、n−HEMTの電極形成を後に行
なったが、この順序は逆でも良い。
7- (2) An AuGe / Au film having a thickness of, for example, 200 [Å] / 1000 [Å] depending on the application of a resist process, a vacuum deposition method, and a lift-off method in lithography technology. A source electrode 34 and a drain electrode 35 of the n-HEMT are formed. Although the p-HEMT electrodes are formed first and the n-HEMT electrodes are formed here, the order may be reversed.

【0040】7−(3) リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス、真空蒸
着法、リフト・オフ法を適用することに依り、厚さが例
えば2000〔Å〕のp−HEMTに於けるドレイン電
極33とn−HEMTに於けるドレイン電極35とを結
ぶAl膜からなる配線36を形成する。
7- (3) The drain electrode 33 in the p-HEMT having a thickness of, for example, 2000 [Å] is applied by applying the resist process, the vacuum deposition method, and the lift-off method in the lithography technique. And a wiring 36 made of an Al film that connects the drain electrode 35 in the n-HEMT to the wiring 36.

【0041】前記説明した製造工程を経て完成された相
補型HEMTについて実測したところ、p−HEMT及
びn−HEMTともソース抵抗は0.5〔Ωmm〕、相
互伝導度gm はn−HEMTで400〔mS/mm〕、
p−HEMTで200〔mS/mm〕が得られた。この
理由は、ソース領域並びにドレイン領域にイオン注入さ
れた不純物が5×1019〔cm-3〕まで活性化されたこと
に起因している。
When the complementary HEMT completed through the above-described manufacturing process was actually measured, both p-HEMT and n-HEMT had a source resistance of 0.5 [Ωmm] and a mutual conductivity g m of 400 for n-HEMT. [MS / mm],
200 [mS / mm] was obtained by p-HEMT. The reason for this is that the impurities ion-implanted into the source region and the drain region are activated up to 5 × 10 19 [cm −3 ].

【0042】この相補型HEMTを用いてリング・オシ
レータを試作し、遅延時間の測定を行なったところ、
0.5〔μm〕のゲート長で30〔ピコ秒〕、即ち、従
来の技術に依る相補型HEMTに比較して約2倍の高速
性を記録した。
A ring oscillator was prototyped using this complementary HEMT and the delay time was measured.
With a gate length of 0.5 [μm], 30 [picoseconds], that is, about twice as high speed as that of the complementary HEMT according to the conventional technique was recorded.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明に依る半導体装置に於いては、I
nGaPキャリヤ供給層とゲート電極との間に介挿され
たAlGaAs薄膜の高障壁層と、ゲート電極を中央に
して振り分けられた位置の高障壁層を選択的に除去した
領域に表面からキャリヤ供給層を介してキャリヤ走行層
に達するp型不純物導入領域からなるソース領域及びド
レイン領域と、ゲート電極を中央にして振り分けられた
位置の高障壁層を選択的に除去した領域に表面からキャ
リヤ供給層を介してキャリヤ走行層に達するn型不純物
導入領域からなるソース領域及びドレイン領域とを含ん
でいる。
In the semiconductor device according to the present invention, I
The high barrier layer of the AlGaAs thin film interposed between the nGaP carrier supply layer and the gate electrode and the high barrier layer at the position distributed around the gate electrode are selectively removed from the surface to the region where the high barrier layer is selectively removed. A carrier supply layer is formed from the surface to a source region and a drain region, which are p-type impurity introduction regions reaching the carrier transit layer via the gate, and a region where the high barrier layer is selectively removed at a position distributed around the gate electrode. It includes a source region and a drain region formed of an n-type impurity introduction region reaching the carrier transit layer through the region.

【0044】前記構成を採ることに依って、InGaP
からなるキャリヤ供給層に導入された不純物の活性化率
は高いからソース抵抗は充分に低減され、しかも、ゲー
ト電極がコンタクトしているのはAlGaAsからなる
高障壁層であることからゲート・リーク電流は通常のH
EMTと同様に低く抑えることができ、従って、高速動
作性能の向上と低消費電力化を同時に達成することがで
きた。
By adopting the above structure, InGaP
Since the activation rate of the impurities introduced into the carrier supply layer made of Al is high, the source resistance is sufficiently reduced. Moreover, since the gate electrode is in contact with the high barrier layer made of AlGaAs, the gate leakage current is reduced. Is normal H
As with the EMT, it can be suppressed to a low level, so that improvement in high-speed operation performance and low power consumption could be achieved at the same time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の原理を解説する為のHEMTを表す要
部切断側面図である。
FIG. 1 is a side sectional view showing a main part of a HEMT for explaining the principle of the present invention.

【図2】本発明一実施例を製造する工程を解説する為の
工程要所に於ける相補型HEMTを表す要部切断側面図
である。
FIG. 2 is a cross-sectional side view of essential parts showing a complementary HEMT in process steps for explaining a process for manufacturing an embodiment of the present invention.

【図3】本発明一実施例を製造する工程を解説する為の
工程要所に於ける相補型HEMTを表す要部切断側面図
である。
FIG. 3 is a cross-sectional side view showing the essential part of the complementary HEMT in the process steps for explaining the process for manufacturing the embodiment of the present invention.

【図4】本発明一実施例を製造する工程を解説する為の
工程要所に於ける相補型HEMTを表す要部切断側面図
である。
FIG. 4 is a cross-sectional side view of essential parts showing a complementary HEMT in a process key point for explaining a process for manufacturing the embodiment of the present invention.

【図5】本発明一実施例を製造する工程を解説する為の
工程要所に於ける相補型HEMTを表す要部切断側面図
である。
FIG. 5 is a fragmentary side view showing a complementary HEMT in a process key point for explaining a process for manufacturing an embodiment of the present invention.

【図6】本発明一実施例を製造する工程を解説する為の
工程要所に於ける相補型HEMTを表す要部切断側面図
である。
FIG. 6 is a side sectional view showing an essential part of a complementary HEMT at a process key point for explaining a process for manufacturing an embodiment of the present invention.

【図7】本発明一実施例を製造する工程を解説する為の
工程要所に於ける相補型HEMTを表す要部切断側面図
である。
FIG. 7 is a side sectional view showing an essential part of a complementary HEMT in process steps for explaining a process for manufacturing an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半絶縁性GaAs基板 2 AlGaAsバッファ層 3 InGaAs走行層 4 InGaPキャリヤ供給層 5 AlGaAs高障壁層 6 ゲート電極 7 サイド・ウォール膜 8 ソース領域 9 ドレイン領域 10 ソース電極 11 ドレイン電極 21 半絶縁性GaAs基板 22 アンドープAlx Ga1-x As(x値=0.5)
バッファ層 23 アンドープIny Ga1-y As(y値=0.2
5)キャリヤ走行層 24 Inz Ga1-z P(z値=0.49)キャリヤ供
給層 25 アンドープAlx Ga1-x As(x値=0.5)
高障壁層 25A 開口 26 ゲート電極 27 サイド・ウォール膜 28 ソース領域 29 ドレイン領域 30 ソース領域 31 ドレイン領域 32 ソース電極 33 ドレイン電極 34 ソース電極 35 ドレイン電極 36 配線
1 semi-insulating GaAs substrate 2 AlGaAs buffer layer 3 InGaAs transit layer 4 InGaP carrier supply layer 5 AlGaAs high barrier layer 6 gate electrode 7 side wall film 8 source region 9 drain region 10 source electrode 11 drain electrode 21 semi-insulating GaAs substrate 22 Undoped Al x Ga 1-x As (x value = 0.5)
Buffer layer 23 Undoped In y Ga 1-y As (y value = 0.2
5) Carrier traveling layer 24 In z Ga 1-z P (z value = 0.49) Carrier supply layer 25 Undoped Al x Ga 1-x As (x value = 0.5)
High barrier layer 25A Opening 26 Gate electrode 27 Side wall film 28 Source region 29 Drain region 30 Source region 31 Drain region 32 Source electrode 33 Drain electrode 34 Source electrode 35 Drain electrode 36 Wiring

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】InGaPを材料とするキャリヤ供給層と
ゲート電極との間に介挿されたAlGaAsを材料とす
る薄膜の高障壁層と、 ゲート電極を中央にして振り分けられた位置の前記高障
壁層を選択的に除去した領域に表面からキャリヤ供給層
を介して少なくともキャリヤ走行層に達するp型不純物
導入領域からなるソース領域及びドレイン領域と、 ゲート電極を中央にして振り分けられた位置の前記高障
壁層を選択的に除去した領域に表面からキャリヤ供給層
を介して少なくともキャリヤ走行層に達するn型不純物
導入領域からなるソース領域及びドレイン領域とを含ん
でなることを特徴とする半導体装置。
1. A high barrier layer of a thin film made of AlGaAs, which is interposed between a carrier supply layer made of InGaP and a gate electrode, and the high barrier at positions distributed around the gate electrode. In the region where the layer is selectively removed, a source region and a drain region, which are p-type impurity introduction regions reaching at least the carrier transit layer from the surface through the carrier supply layer, and the above-mentioned high position at a position distributed around the gate electrode. A semiconductor device comprising a region where the barrier layer is selectively removed, and a source region and a drain region which are n-type impurity introduction regions reaching at least the carrier transit layer from the surface through the carrier supply layer.
JP5231124A 1993-09-17 1993-09-17 Semiconductor device Withdrawn JPH0786574A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5231124A JPH0786574A (en) 1993-09-17 1993-09-17 Semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5231124A JPH0786574A (en) 1993-09-17 1993-09-17 Semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0786574A true JPH0786574A (en) 1995-03-31

Family

ID=16918666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5231124A Withdrawn JPH0786574A (en) 1993-09-17 1993-09-17 Semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0786574A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2758207A1 (en) * 1997-01-07 1998-07-10 Fujitsu Ltd High speed compound semiconductor device production

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2758207A1 (en) * 1997-01-07 1998-07-10 Fujitsu Ltd High speed compound semiconductor device production
US5939737A (en) * 1997-01-07 1999-08-17 Fujitsu Limited High-speed compound semiconductor device having a minimized parasitic capacitance and resistance
US6586319B1 (en) 1997-01-07 2003-07-01 Fujitsu Limited High-speed compound semiconductor device having a minimized parasitic capacitance and resistance

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1214575A (en) Method of manufacturing gaas semiconductor device
Singisetti et al. $\hbox {In} _ {0.53}\hbox {Ga} _ {0.47}\hbox {As} $ Channel MOSFETs With Self-Aligned InAs Source/Drain Formed by MEE Regrowth
US5504353A (en) Field effect transistor
US5001536A (en) Semiconductor device
Suemitsu et al. High-performance 0.1-/spl mu/m gate enhancement-mode InAlAs/InGaAs HEMT's using two-step recessed gate technology
JPH06224225A (en) Field effect semiconductor device
JPH0260064B2 (en)
JP4182376B2 (en) Semiconductor device
US5294566A (en) Method of producing a semiconductor integrated circuit device composed of a negative differential resistance element and a FET transistor
KR930011474B1 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPH10209434A (en) Heterojunction field effect transistor, and its manufacturing method
US4698652A (en) FET with Fermi level pinning between channel and heavily doped semiconductor gate
JPH0684957A (en) High electron mobility field effect semiconductor device
JP2630446B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP3483716B2 (en) Semiconductor device
JP2000349096A (en) Compound field effect transistor and its manufacture
KR930000603B1 (en) Metal semiconductor field effect transistor
JPH0786574A (en) Semiconductor device
US5945695A (en) Semiconductor device with InGaP channel layer
JPH02111073A (en) Insulated gate fet and integrated circuit device thereof
JPH06101544B2 (en) Complementary field effect transistor and manufacturing method thereof
JP3653652B2 (en) Semiconductor device
JPH03241840A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JPH06104290A (en) Manufacture of compound semiconductor device
JP3077653B2 (en) Field effect transistor and method of manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20001128