JP2630208B2 - オーミック電極 - Google Patents
オーミック電極Info
- Publication number
- JP2630208B2 JP2630208B2 JP5215757A JP21575793A JP2630208B2 JP 2630208 B2 JP2630208 B2 JP 2630208B2 JP 5215757 A JP5215757 A JP 5215757A JP 21575793 A JP21575793 A JP 21575793A JP 2630208 B2 JP2630208 B2 JP 2630208B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- electrode
- ohmic
- doped
- metal
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は低抵抗なオーミック電極
に関するものであり、マイクロ波及びミリ波の波長領域
に於て高速動作する半導体装置への応用が可能である。
に関するものであり、マイクロ波及びミリ波の波長領域
に於て高速動作する半導体装置への応用が可能である。
【０００２】
【従来の技術】アロイ型オーミック電極としては従来、
半導体表面に金属を蒸着し、高温熱処理を行うことで金
属〜半導体界面の接触をオーミック接触化する事で作製
していた。ノンアロイオーミック電極は金属〜半導体界
面はショットキー接触であるものの、そのショットキー
障壁の高さは低い、あるいはショトキーを形づくる半導
体層の厚みが小さいためトンネル効果及び熱電子放出に
よりチャネルと電気的導通が得られている構造を示す。
この代表的な構造として例えば、ジャパニーズ・ジャー
ナル・オブ・アプライド・フィジックス（Ｊａｐａｎｅ
ｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｉ
ｓｉｃｓ）１９８８年第２７巻第９号１７１８頁にＮｉ
ｔｔｏｎｏらの論文をはじめいくつかの研究が発表され
てきている。これはＧａＡｓ基板上にＩｎＧａＡｓの高
濃度層を設けることでショットキー障壁高さを小さくお
さえ、良好なオーミック特性を得ている。このようにノ
ンアロイオーミックを採用することでオーミック電極の
熱処理工程が省略され、従って熱処理によるゲート電極
の劣化をもたらせる事なく電界効果トランジスタを作製
することが出来る。
半導体表面に金属を蒸着し、高温熱処理を行うことで金
属〜半導体界面の接触をオーミック接触化する事で作製
していた。ノンアロイオーミック電極は金属〜半導体界
面はショットキー接触であるものの、そのショットキー
障壁の高さは低い、あるいはショトキーを形づくる半導
体層の厚みが小さいためトンネル効果及び熱電子放出に
よりチャネルと電気的導通が得られている構造を示す。
この代表的な構造として例えば、ジャパニーズ・ジャー
ナル・オブ・アプライド・フィジックス（Ｊａｐａｎｅ
ｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｉ
ｓｉｃｓ）１９８８年第２７巻第９号１７１８頁にＮｉ
ｔｔｏｎｏらの論文をはじめいくつかの研究が発表され
てきている。これはＧａＡｓ基板上にＩｎＧａＡｓの高
濃度層を設けることでショットキー障壁高さを小さくお
さえ、良好なオーミック特性を得ている。このようにノ
ンアロイオーミックを採用することでオーミック電極の
熱処理工程が省略され、従って熱処理によるゲート電極
の劣化をもたらせる事なく電界効果トランジスタを作製
することが出来る。
【０００３】ゲート電極をキャップ層よりもバンドギャ
ップが大きく電子親和力が小さい半導体により構成され
ているショットキー層上に形成する際、トンネル効率を
向上させる該半導体層のゲート電極形成位置よりも表面
側に高Ｉｎ組成層で構成された第２のキャップ層を設
け、オーミック電極は該半導体層表面側に形成されてい
る第１のキャップ層上に形成される例がある。このよう
な構造がＩｎＰ基板上のＩｎＡｌＡｓ／ＩｎＧａＡｓ系
ＨＥＭＴに応用された例が、例えばアイ・イー・イー・
イー・エレクトロン・デバイス・レターズ、第１１巻、
第１１号、５０２頁（ＩＥＥＥ ＥＬＥＣＴＲＯＮ Ｄ
ＥＶＩＣＥ ＬＥＴＴＥＲＳ、ＶＯＬ．１１、ＮＯ．１
１、Ｐ．５０２）にＥｎｏｋｉら（Ｔ．Ｅｎｏｋｉ ｅ
ｔ ａｌ．）に報告されている。ここでは第１のキャッ
プ層としてＩｎＧａＡｓ層、第２のキャップ層としてＩ
ｎＡｌＡｓ層を用いている。この報告では電極金属とし
てＡｕＧｅ／Ｎｉがノンアロイの状態で用いられてお
り、オーミック電極のコンタクト抵抗として０．１４Ω
・ｍｍが得られている。このような構造はオーミック電
極はキャップ層にショットキー接触しているにも関わら
ずショットキー層のバリアが薄いためトンネル効率が上
がり、低ソース抵抗及び低ドレイン抵抗なオーミック電
極が作製できる。
ップが大きく電子親和力が小さい半導体により構成され
ているショットキー層上に形成する際、トンネル効率を
向上させる該半導体層のゲート電極形成位置よりも表面
側に高Ｉｎ組成層で構成された第２のキャップ層を設
け、オーミック電極は該半導体層表面側に形成されてい
る第１のキャップ層上に形成される例がある。このよう
な構造がＩｎＰ基板上のＩｎＡｌＡｓ／ＩｎＧａＡｓ系
ＨＥＭＴに応用された例が、例えばアイ・イー・イー・
イー・エレクトロン・デバイス・レターズ、第１１巻、
第１１号、５０２頁（ＩＥＥＥ ＥＬＥＣＴＲＯＮ Ｄ
ＥＶＩＣＥ ＬＥＴＴＥＲＳ、ＶＯＬ．１１、ＮＯ．１
１、Ｐ．５０２）にＥｎｏｋｉら（Ｔ．Ｅｎｏｋｉ ｅ
ｔ ａｌ．）に報告されている。ここでは第１のキャッ
プ層としてＩｎＧａＡｓ層、第２のキャップ層としてＩ
ｎＡｌＡｓ層を用いている。この報告では電極金属とし
てＡｕＧｅ／Ｎｉがノンアロイの状態で用いられてお
り、オーミック電極のコンタクト抵抗として０．１４Ω
・ｍｍが得られている。このような構造はオーミック電
極はキャップ層にショットキー接触しているにも関わら
ずショットキー層のバリアが薄いためトンネル効率が上
がり、低ソース抵抗及び低ドレイン抵抗なオーミック電
極が作製できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般に用いられている
ＡｕＧｅ／Ｎｉに代表されるようなアロイ系のオーミッ
ク電極は、熱的安定性に欠け、高温処理によって金属と
半導体の相互拡散が起こりコンタクト抵抗が劣化する等
の問題があった。Ｗなどの金属をノンアロイオーミック
電極として用いることで熱的な安定性は向上するもの
の、更なる信頼性向上が望まれており、また、これらの
高融点金属を電極に用いる場合、加工性の点でスパッタ
法を用いなければならない等の制約や問題も多い。
ＡｕＧｅ／Ｎｉに代表されるようなアロイ系のオーミッ
ク電極は、熱的安定性に欠け、高温処理によって金属と
半導体の相互拡散が起こりコンタクト抵抗が劣化する等
の問題があった。Ｗなどの金属をノンアロイオーミック
電極として用いることで熱的な安定性は向上するもの
の、更なる信頼性向上が望まれており、また、これらの
高融点金属を電極に用いる場合、加工性の点でスパッタ
法を用いなければならない等の制約や問題も多い。
【０００５】
【課題を解決するための手段】熱的安定性に長け、かつ
加工性に優れた高融点金属をこのノンアロイ型オーミッ
ク電極金属として用いることで熱処理に於いても金属が
半導体と相互拡散することなく安定した接触を保つこと
で高信頼な電極形成が可能となる。
加工性に優れた高融点金属をこのノンアロイ型オーミッ
ク電極金属として用いることで熱処理に於いても金属が
半導体と相互拡散することなく安定した接触を保つこと
で高信頼な電極形成が可能となる。
【０００６】本発明は、ＩｎＰ基板上に形成された半導
体装置に於けるＮ型半導体層に対し電気的接触をとって
いるオーミック電極に於いて、前記電極金属が融点が１
２００℃を越える高融点金属を最下層とした少なくとも
１層以上の積層からなることを特徴とする。また該高融
点金属がＭｏ，Ｃｒ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｎｉ，Ｒｅ，Ｏｓ，
Ｔａ，Ｎｂ，Ｉｒ，Ｒｕ，Ｒｈのうちのいずれかの元素
であることを特徴とする。
体装置に於けるＮ型半導体層に対し電気的接触をとって
いるオーミック電極に於いて、前記電極金属が融点が１
２００℃を越える高融点金属を最下層とした少なくとも
１層以上の積層からなることを特徴とする。また該高融
点金属がＭｏ，Ｃｒ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｎｉ，Ｒｅ，Ｏｓ，
Ｔａ，Ｎｂ，Ｉｒ，Ｒｕ，Ｒｈのうちのいずれかの元素
であることを特徴とする。
【０００７】
【作用】高融点金属をノンアロイオーミック電極の電極
金属として用いることで半導体層との間で相互拡散が起
こることなく、安定した電極形成が可能となる。一般に
高融点金属は半導体材料と反応しくいのでアロイオーミ
ックしては不適であるが、ノンアロイ系オーミックの電
極材料として用いることで熱的に安定した電極を得るこ
とが可能となる。またＭｏをはじめとする各材料は電子
銃蒸着法で比較的容易に形成することが可能である。
金属として用いることで半導体層との間で相互拡散が起
こることなく、安定した電極形成が可能となる。一般に
高融点金属は半導体材料と反応しくいのでアロイオーミ
ックしては不適であるが、ノンアロイ系オーミックの電
極材料として用いることで熱的に安定した電極を得るこ
とが可能となる。またＭｏをはじめとする各材料は電子
銃蒸着法で比較的容易に形成することが可能である。
【０００８】
【実施例】（実施例１）本発明の実施例を図面を参照し
ながら詳細に説明する。
ながら詳細に説明する。
【０００９】図１に本発明のオーミック電極を電界効果
トランジスタに適用した構造の一例を表わす要部切断面
図を示す。
トランジスタに適用した構造の一例を表わす要部切断面
図を示す。
【００１０】半絶縁性ＩｎＰ基板１１上にノンドープＩ
ｎ0 . 5 2 Ａｌ0 . 4 8 Ａｓ層１２を８００ｎｍの厚さ
で、ノンドープＮｉ0 . 5 3 Ｇａ0 . 4 7 Ａｓチャネル
層１３を４０ｎｍの厚さで、ノンドープＩｎ0 . 5 2 Ａ
ｌ0 . 4 8 Ａｓ層１４を３ｎｍの厚さで、２×１０1 8
ｃｍ- 3 の濃度にｎ型にＳｉドープされたＩｎ0 . 52
Ａｌ0 . 4 8 Ａｓ電子供給層１５を３０ｎｍの厚さで、
ノンドープＩｎ0 . 52 Ａｌ0 . 4 8 Ａｓショットキー
層１６を２０ｎｍの厚さで、２×１０1 9 ｃｍ- 3 の濃
度にｎ型にＳｉドープされたＩｎ0 . 5 3 Ｇａ0 . 4 7
Ａｓキャップ層１７を３０ｎｍの厚さで、それぞれ順次
結晶成長した。
ｎ0 . 5 2 Ａｌ0 . 4 8 Ａｓ層１２を８００ｎｍの厚さ
で、ノンドープＮｉ0 . 5 3 Ｇａ0 . 4 7 Ａｓチャネル
層１３を４０ｎｍの厚さで、ノンドープＩｎ0 . 5 2 Ａ
ｌ0 . 4 8 Ａｓ層１４を３ｎｍの厚さで、２×１０1 8
ｃｍ- 3 の濃度にｎ型にＳｉドープされたＩｎ0 . 52
Ａｌ0 . 4 8 Ａｓ電子供給層１５を３０ｎｍの厚さで、
ノンドープＩｎ0 . 52 Ａｌ0 . 4 8 Ａｓショットキー
層１６を２０ｎｍの厚さで、２×１０1 9 ｃｍ- 3 の濃
度にｎ型にＳｉドープされたＩｎ0 . 5 3 Ｇａ0 . 4 7
Ａｓキャップ層１７を３０ｎｍの厚さで、それぞれ順次
結晶成長した。
【００１１】ｎ型ＩｎＧａＡｓキャップ層１７の上にソ
ース電極１８及びドレイン電極１９を形成する。このオ
ーミック電極１８，１９間にノンドープＩｎＡｌＡｓシ
ョットキー層１６の途中までエッチング除去したリセス
領域内部にショットキーゲート電極２０を形成する。
ース電極１８及びドレイン電極１９を形成する。このオ
ーミック電極１８，１９間にノンドープＩｎＡｌＡｓシ
ョットキー層１６の途中までエッチング除去したリセス
領域内部にショットキーゲート電極２０を形成する。
【００１２】オーミック金属１８、１９として界面最下
層金属をＭｏ（モリブデン）としたＭｏ（１０ｎｍ）
（１８ａ，１９ａ）／Ｔｉ（５０ｎｍ）（１８ｂ，１９
ｂ）／Ｐｔ（５０ｎｍ）（１８ｃ，１９ｃ）／Ａｕ（１
００ｎｍ）（１８ｄ，１９ｄ）の積層構造でデバイスを
作製したところ、オーミック電極は通常のアロイオーミ
ックのように熱処理する事なく良好なオーミック性を有
しており、コンタクト抵抗として０．０７５Ω・ｍｍが
得られた。
層金属をＭｏ（モリブデン）としたＭｏ（１０ｎｍ）
（１８ａ，１９ａ）／Ｔｉ（５０ｎｍ）（１８ｂ，１９
ｂ）／Ｐｔ（５０ｎｍ）（１８ｃ，１９ｃ）／Ａｕ（１
００ｎｍ）（１８ｄ，１９ｄ）の積層構造でデバイスを
作製したところ、オーミック電極は通常のアロイオーミ
ックのように熱処理する事なく良好なオーミック性を有
しており、コンタクト抵抗として０．０７５Ω・ｍｍが
得られた。
【００１３】また耐熱試験を行い、その結果（白丸の
点）を図２に示すが、３５０℃、１０分間のアニールに
於いてもＭｏ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ構造はほとんど劣化は
みられず、コンタクト抵抗０．０７８Ω・ｍｍが得られ
ている。Ｍｏを用いないでＴｉ（５０ｎｍ）／Ｐｔ（５
０ｎｍ）／Ａｕ（１００ｎｍ）の積層構造を用いた場合
の耐熱試験の結果（黒丸の点）も併せて示しているが３
５０℃の熱処理によりコンタクト抵抗が大きく劣化し、
０．２Ω・ｍｍ以上の値が得られている。以上の結果は
Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕオーミックに於ける熱処理による劣化
は金属と半導体の相互拡散が要因であり、高融点金属で
あるＭｏを界面に挟み込むことでＴｉと半導体の相互拡
散が抑制されることを示している。
点）を図２に示すが、３５０℃、１０分間のアニールに
於いてもＭｏ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ構造はほとんど劣化は
みられず、コンタクト抵抗０．０７８Ω・ｍｍが得られ
ている。Ｍｏを用いないでＴｉ（５０ｎｍ）／Ｐｔ（５
０ｎｍ）／Ａｕ（１００ｎｍ）の積層構造を用いた場合
の耐熱試験の結果（黒丸の点）も併せて示しているが３
５０℃の熱処理によりコンタクト抵抗が大きく劣化し、
０．２Ω・ｍｍ以上の値が得られている。以上の結果は
Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕオーミックに於ける熱処理による劣化
は金属と半導体の相互拡散が要因であり、高融点金属で
あるＭｏを界面に挟み込むことでＴｉと半導体の相互拡
散が抑制されることを示している。
【００１４】キャップに用いられているＩｎＧａＡｓ層
１７のＩｎ組成は本実施例に於いては０．５３に設定し
ているが、本発明はこのＩｎ組成比をこの値に限定する
ものではなく、歪層としてミスフィット転移が発生しな
い範囲であればＩｎ組成比を更に大きくすることが可能
である。また、キャップＩｎＧａＡｓ層中のＩｎ組成比
は一様でなくても良く、Ｉｎ組成の大きな部分は層中に
少なくとも１部分存在すればキャップＩｎＧａＡｓ層の
伝導帯はＩｎ組成が一様に５３％に設定されている場合
に比べ小さくなるので、オーミック抵抗低減の効果は確
認できる。本実施例では高融点金属としてＭｏを用いた
ものを示したが、このＭｏはＣｒ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｎｉ，
Ｒｅ，Ｏｓ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｉｒ，Ｒｕなどの他の高融点
金属と置き換えても同様の発明の効果が得られる。
１７のＩｎ組成は本実施例に於いては０．５３に設定し
ているが、本発明はこのＩｎ組成比をこの値に限定する
ものではなく、歪層としてミスフィット転移が発生しな
い範囲であればＩｎ組成比を更に大きくすることが可能
である。また、キャップＩｎＧａＡｓ層中のＩｎ組成比
は一様でなくても良く、Ｉｎ組成の大きな部分は層中に
少なくとも１部分存在すればキャップＩｎＧａＡｓ層の
伝導帯はＩｎ組成が一様に５３％に設定されている場合
に比べ小さくなるので、オーミック抵抗低減の効果は確
認できる。本実施例では高融点金属としてＭｏを用いた
ものを示したが、このＭｏはＣｒ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｎｉ，
Ｒｅ，Ｏｓ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｉｒ，Ｒｕなどの他の高融点
金属と置き換えても同様の発明の効果が得られる。
【００１５】（実施例２）図３に本発明のオーミック電
極を適用した半導体装置の構造の別の例を表わす要部切
断面図を示す。
極を適用した半導体装置の構造の別の例を表わす要部切
断面図を示す。
【００１６】半絶縁性ＩｎＰ基板３１上にノンドープＩ
ｎ0 . 5 2 Ａｌ0 . 4 8 Ａｓ層３２を８００ｎｍの厚さ
で、ノンドープＩｎ0 . 5 3 Ｇａ0 . 4 7 Ａｓチャネル
層３３を４０ｎｍの厚さで、ノンドープＩｎ0 . 5 2 Ａ
ｌ0 . 4 8 Ａｓ層３４を３ｎｍの厚さで、２×１０1 8
ｃｍ- 3 の濃度にｎ型にＳｉドープされたＩｎ0 . 5 2
Ａｌ0 . 4 8 Ａｓ電子供給層３５を３０ｎｍの厚さで、
ノンドープＩｎ0 . 5 2Ａｌ0 . 4 8 Ａｓショットキー
層３６を２０ｎｍの厚さで、５×１０1 8 ｃｍ-3 の濃
度にｎ型にＳｉドープされたＩｎ0 . 5 2 Ａｌ0 . 4 8
Ａｓキャップ層３７を３０ｎｍの厚さで、５×１０1 8
ｃｍ- 3 の濃度にｎ型ＳｉドープされたＩｎ0 . 5 3 Ｇ
ａ0 . 4 7 Ａｓキャップ層３８を１０ｎｍの厚さで、そ
れぞれ順次結晶成長した。
ｎ0 . 5 2 Ａｌ0 . 4 8 Ａｓ層３２を８００ｎｍの厚さ
で、ノンドープＩｎ0 . 5 3 Ｇａ0 . 4 7 Ａｓチャネル
層３３を４０ｎｍの厚さで、ノンドープＩｎ0 . 5 2 Ａ
ｌ0 . 4 8 Ａｓ層３４を３ｎｍの厚さで、２×１０1 8
ｃｍ- 3 の濃度にｎ型にＳｉドープされたＩｎ0 . 5 2
Ａｌ0 . 4 8 Ａｓ電子供給層３５を３０ｎｍの厚さで、
ノンドープＩｎ0 . 5 2Ａｌ0 . 4 8 Ａｓショットキー
層３６を２０ｎｍの厚さで、５×１０1 8 ｃｍ-3 の濃
度にｎ型にＳｉドープされたＩｎ0 . 5 2 Ａｌ0 . 4 8
Ａｓキャップ層３７を３０ｎｍの厚さで、５×１０1 8
ｃｍ- 3 の濃度にｎ型ＳｉドープされたＩｎ0 . 5 3 Ｇ
ａ0 . 4 7 Ａｓキャップ層３８を１０ｎｍの厚さで、そ
れぞれ順次結晶成長した。
【００１７】ｎ型ＩｎＧａＡｓキャップ層上にソース電
極３９及びドレイン電極４０を形成する。このオーミッ
ク電極３９，４０間にノンドープＩｎＡｌＡｓショット
キー層３６の途中までエッチング除去されたリセス領域
内部にショットキーゲート電極４１を形成する。
極３９及びドレイン電極４０を形成する。このオーミッ
ク電極３９，４０間にノンドープＩｎＡｌＡｓショット
キー層３６の途中までエッチング除去されたリセス領域
内部にショットキーゲート電極４１を形成する。
【００１８】オーミック金属３９，４０として界面最下
層金属をＭｏ（モリブデン）としたＭｏ（１０ｎｍ）
（３９ａ，４０ａ）／Ｔｉ（５０ｎｍ）（３９ｂ，４０
ｂ）／Ｐｔ（５０ｎｍ）（３９ｃ，４０ｃ）／Ａｕ（１
００ｎｍ）（３９ｄ，４０ｄ）の積層構造でデバイスを
作製したところ、オーミック電極は通常のアロイオーミ
ックのように熱処理する事なく良好なオーミック性を有
しており、コンタクト抵抗として０．４５Ω・ｍｍが得
られた。
層金属をＭｏ（モリブデン）としたＭｏ（１０ｎｍ）
（３９ａ，４０ａ）／Ｔｉ（５０ｎｍ）（３９ｂ，４０
ｂ）／Ｐｔ（５０ｎｍ）（３９ｃ，４０ｃ）／Ａｕ（１
００ｎｍ）（３９ｄ，４０ｄ）の積層構造でデバイスを
作製したところ、オーミック電極は通常のアロイオーミ
ックのように熱処理する事なく良好なオーミック性を有
しており、コンタクト抵抗として０．４５Ω・ｍｍが得
られた。
【００１９】また耐熱試験を行い、その結果（白丸の
点）図４に示すが、３５０℃、１０分間のアニールに於
いてもＭｏ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ構造はほとんど劣化はみ
られず、コンタクト抵抗０．０４８Ω・ｍｍが得られて
いる。Ｍｏを用いないでＴｉ（５０ｎｍ）／Ｐｔ（５０
ｎｍ）／Ａｕ（１００ｎｍ）の積層構造を用いた場合の
耐熱試験の結果（黒丸の点）も併せて示しているが３５
０℃の熱処理によりコンタクト抵抗が大きく劣化し、
０．１Ω・ｍｍ以上の値が得られている。以上の結果は
Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕオーミックに於ける熱処理による劣化
は金属と半導体の相互拡散が要因であり、高融点金属で
あるＭｏを界面に挟み込むことでＴｉと半導体の相互拡
散が抑制されることを示している。
点）図４に示すが、３５０℃、１０分間のアニールに於
いてもＭｏ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ構造はほとんど劣化はみ
られず、コンタクト抵抗０．０４８Ω・ｍｍが得られて
いる。Ｍｏを用いないでＴｉ（５０ｎｍ）／Ｐｔ（５０
ｎｍ）／Ａｕ（１００ｎｍ）の積層構造を用いた場合の
耐熱試験の結果（黒丸の点）も併せて示しているが３５
０℃の熱処理によりコンタクト抵抗が大きく劣化し、
０．１Ω・ｍｍ以上の値が得られている。以上の結果は
Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕオーミックに於ける熱処理による劣化
は金属と半導体の相互拡散が要因であり、高融点金属で
あるＭｏを界面に挟み込むことでＴｉと半導体の相互拡
散が抑制されることを示している。
【００２０】キャップに用いられているＩｎＧａＡｓ層
３８のＩｎ組成は本実施例に於いては０．５３に設定し
ているが、本発明はこのＩｎ組成比をこの値に限定する
ものではなく、歪層としてミスフィット転移が発生しな
い範囲であれば該Ｉｎ組成比を更に大きくすることが可
能である。また、キャップＩｎＧａＡｓ層中のＩｎ組成
比は一様でなくても良く、Ｉｎ組成の大きな部分は層中
に少なくとも１部分存在すればキャップＩｎＧａＡｓ層
の伝導帯はＩｎ組成が一様に５３％に設定されいる場合
に比べ小さくなるので、オーミック抵抗低減の効果は確
認できる。本実施例では高融点金属としてＭｏを用いた
ものを示したが、このＭｏはＣｒ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｎｉ，
Ｒｅ，Ｏｓ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｉｒ，Ｒｕなどの他の高融点
金属と置き換えても同様の効果が得られる。
３８のＩｎ組成は本実施例に於いては０．５３に設定し
ているが、本発明はこのＩｎ組成比をこの値に限定する
ものではなく、歪層としてミスフィット転移が発生しな
い範囲であれば該Ｉｎ組成比を更に大きくすることが可
能である。また、キャップＩｎＧａＡｓ層中のＩｎ組成
比は一様でなくても良く、Ｉｎ組成の大きな部分は層中
に少なくとも１部分存在すればキャップＩｎＧａＡｓ層
の伝導帯はＩｎ組成が一様に５３％に設定されいる場合
に比べ小さくなるので、オーミック抵抗低減の効果は確
認できる。本実施例では高融点金属としてＭｏを用いた
ものを示したが、このＭｏはＣｒ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｎｉ，
Ｒｅ，Ｏｓ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｉｒ，Ｒｕなどの他の高融点
金属と置き換えても同様の効果が得られる。
【００２１】
【発明の効果】本発明により耐熱性をはじめとする信頼
性に優れたオーミック電極が得られる。実験によりコン
タクト抵抗の劣化は少なくとも３５０℃までは変化しな
いことが確認できている。この信頼性は半導体とオーミ
ック金属の界面にＭｏをはじめとする高融点金属を用い
ることに起因し、かつノンアロイに適した半導体積層構
造と併用することで低抵抗な高信頼オーミック電極を得
ることが可能となる。
性に優れたオーミック電極が得られる。実験によりコン
タクト抵抗の劣化は少なくとも３５０℃までは変化しな
いことが確認できている。この信頼性は半導体とオーミ
ック金属の界面にＭｏをはじめとする高融点金属を用い
ることに起因し、かつノンアロイに適した半導体積層構
造と併用することで低抵抗な高信頼オーミック電極を得
ることが可能となる。
【図１】本発明を適用した一実施例の半導体装置の構造
を示す図である。
を示す図である。
【図２】本発明の効果を説明するための図である。
【図３】本発明を適用した別の実施例の半導体装置の構
造を示す図である。
造を示す図である。
【図４】本発明の効果を説明するための図である。
１１ ＩｎＰ基板 １２ ノンドープＩｎ0 . 5 2 Ａｌ0 . 4 7 Ａｓ層 １３ ノンドープＩｎ0 . 5 3 Ｇａ0 . 4 7 Ａｓ層 １４ ノンドープＩｎ0 . 5 2 Ａｌ0 . 4 7 Ａｓ層 １５ ＳｉドープＩｎ0 . 5 2 Ａｌ0 . 4 7 Ａｓ層 １６ ノンドープＩｎ0 . 5 2 Ａｌ0 . 4 7 Ａｓ層 １７ ＳｉドープＩｎ0 . 5 3 Ｇａ0 . 4 7 Ａｓ層 １８ ソース電極 １８ａ ソース電極（モリブデン） １８ｂ ソース電極（チタン） １８ｃ ソース電極（白金） １８ｄ ソース電極（金） １９ ドレイン電極 １９ａ ドレイン電極（モリブデン） １９ｂ ドレイン電極（チタン） １９ｃ ドレイン電極（白金） １９ｄ ドレイン電極（金） ２０ ゲート電極 ３１ ＩｎＰ基板 ３２ ノンドープＩｎ0 . 5 2 Ａｌ0 . 4 7 Ａｓ層 ３３ ノンドープＩｎ0 . 5 3 Ｇａ0 . 4 7 Ａｓ層 ３４ ノンドープＩｎ0 . 5 2 Ａｌ0 . 4 7 Ａｓ層 ３５ ＳｉドープＩｎ0 . 5 2 Ａｌ0 . 4 7 Ａｓ層 ３６ ノンドープＩｎ0 . 5 2 Ａｌ0 . 4 7 Ａｓ層 ３７ ＳｉドープＩｎ0 . 5 3 Ａｌ0 . 4 7 Ａｓ層 ３８ ＳＩドープＩｎ0 . 5 3 Ｇａ0 . 4 7 Ａｓ層 ３９ ソース電極 ３９ａ ソース電極（モリブデン） ３９ｂ ソース電極（チタン） ３９ｃ ソース電極（白金） ３９ｄ ソース電極（金） ４０ ソース電極 ４０ａ ドレイン電極（モリブデン） ４０ｂ ドレイン電極（チタン） ４０ｃ ドレイン電極（白金） ４０ｄ ドレイン電極（金） ４１ ゲート電極
Claims (2)
- 【請求項１】ＩｎＰ基板上に形成された半導体装置に於
けるＮ型半導体層に対し電気的接触をとっているオーミ
ック電極に於いて、該オーミック電極金属が融点が１２
００℃以上の高融点金属を最下層とした少なくとも１層
以上の積層構造からなることを特徴とするオーミック電
極。 - 【請求項２】 高融点金属が、Ｍｏ，Ｃｒ，Ｐｔ，Ｐ
ｄ，Ｎｉ，Ｒｅ，Ｏｓ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｉｒ，Ｒｕ，Ｒｈ
の中のいずれか１つまたは複数の金属であることを特徴
とする請求項１記載のオーミック電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5215757A JP2630208B2 (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | オーミック電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5215757A JP2630208B2 (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | オーミック電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0766391A JPH0766391A (ja) | 1995-03-10 |
| JP2630208B2 true JP2630208B2 (ja) | 1997-07-16 |
Family
ID=16677729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5215757A Expired - Fee Related JP2630208B2 (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | オーミック電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2630208B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5693964A (en) * | 1995-07-31 | 1997-12-02 | Matsushita Electronics Corporation | Field-effect transistor and fabrication method |
| AU5370198A (en) * | 1996-12-06 | 1998-06-29 | Raytheon Ti Systems, Inc. | Gate electrode for gaas fet |
| CN115863405A (zh) * | 2022-12-27 | 2023-03-28 | 厦门市三安集成电路有限公司 | 一种欧姆接触结构及其制备方法、hemt器件 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5698877A (en) * | 1980-01-08 | 1981-08-08 | Mitsubishi Electric Corp | Gaas field effect transistor |
| JPS5877259A (ja) * | 1981-11-04 | 1983-05-10 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
| JPS61187364A (ja) * | 1985-02-15 | 1986-08-21 | Hitachi Ltd | オ−ム性電極 |
| JPS61256766A (ja) * | 1985-05-10 | 1986-11-14 | Hitachi Ltd | 化合物半導体用電極 |
| JPS631065A (ja) * | 1986-06-20 | 1988-01-06 | Matsushita Electronics Corp | シヨツトキ−バリアダイオ−ドの製造方法 |
| JPH01145856A (ja) * | 1987-12-02 | 1989-06-07 | Hitachi Ltd | 化合物半導体用電極 |
-
1993
- 1993-08-31 JP JP5215757A patent/JP2630208B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0766391A (ja) | 1995-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0283278B1 (en) | Compound semiconductor device having nonalloyed ohmic contacts | |
| US20050059197A1 (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
| EP0725432B1 (en) | Refractory gate heterostructure field effect transistor and method | |
| JP4751498B2 (ja) | 半導体三端子装置 | |
| JP2606581B2 (ja) | 電界効果トランジスタ及びその製造方法 | |
| JP2000174260A (ja) | 半導体装置 | |
| US11508829B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| JP4327114B2 (ja) | 窒化物半導体装置 | |
| JP2630208B2 (ja) | オーミック電極 | |
| JP3119248B2 (ja) | 電界効果トランジスタおよびその製造方法 | |
| JP3174135B2 (ja) | 化合物半導体装置 | |
| JP3344416B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JP5113375B2 (ja) | 窒化物半導体装置 | |
| JPH098285A (ja) | ヘテロ接合半導体デバイス | |
| CN111989780A (zh) | 半导体装置结构和其制造的方法 | |
| JPS6015970A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS627159A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH07263664A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JP2526497B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JP2713697B2 (ja) | ｐ型化合物半導体用オーミック電極及びそれを用いたバイポーラトランジスタ、並びにそれらの製造方法 | |
| JP2695832B2 (ja) | ヘテロ接合型電界効果トランジスタ | |
| JP2991297B2 (ja) | 電界効果トランジスタ及びその製造方法 | |
| WO2015080107A1 (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
| JPH0492471A (ja) | 半導体装置 | |
| JP2000340581A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970304 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080418 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090418 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100418 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110418 Year of fee payment: 14 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110418 Year of fee payment: 14 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110418 Year of fee payment: 14 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110418 Year of fee payment: 14 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120418 Year of fee payment: 15 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |