JPH01194468A - オーミック電極構造 - Google Patents
オーミック電極構造Info
- Publication number
- JPH01194468A JPH01194468A JP2081488A JP2081488A JPH01194468A JP H01194468 A JPH01194468 A JP H01194468A JP 2081488 A JP2081488 A JP 2081488A JP 2081488 A JP2081488 A JP 2081488A JP H01194468 A JPH01194468 A JP H01194468A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- xas
- ohmic electrode
- metal
- layers
- 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.)
- Pending
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 12
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 11
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 10
- WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N tungsten disilicide Chemical compound [Si]#[W]#[Si] WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 229910021342 tungsten silicide Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 8
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 abstract description 3
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 abstract description 2
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 abstract 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 abstract 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 240000002329 Inga feuillei Species 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N bis($l^{2}-silanylidene)molybdenum Chemical compound [Si]=[Mo]=[Si] YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021344 molybdenum silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Bipolar Transistors (AREA)
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】
〔概要〕
化合物半導体上のオーミ’７り電極構造に関し。
高温熱処理に対して安定な低い接触抵抗を保つオーミッ
ク電極構造を目的とし。
ク電極構造を目的とし。
化合物半導体上のＩｎｘ Ｇａ、−ｘＡｓ （０＜ ｘ
＜ １ ） ｈ（１）と、 該ＩｎｘＧａ、−ｘＡ
ｓ （０＜ ｘ ＜１ ）層上の高融点メタル又はその
珪化物よりなるバリア）−（２）と、 該バリア層上の
一層以上の金属層（３）とを有することを特徴とするオ
ーミック電極構造をもって構成とする。
＜ １ ） ｈ（１）と、 該ＩｎｘＧａ、−ｘＡ
ｓ （０＜ ｘ ＜１ ）層上の高融点メタル又はその
珪化物よりなるバリア）−（２）と、 該バリア層上の
一層以上の金属層（３）とを有することを特徴とするオ
ーミック電極構造をもって構成とする。
本発明は化合物半導体上のオーミック電極構造に関する
。
。
化合物半導体装置において、高温熱処理に対して安定な
接触抵抗、しかも小さな接触抵抗をもつオーミック電極
が要求されており、かかる電極構造の実現が望まれる。
接触抵抗、しかも小さな接触抵抗をもつオーミック電極
が要求されており、かかる電極構造の実現が望まれる。
従来、化合物半導体装置において、 ｎ −ＧａＡｓ
に対するオーミックコンタクト形成方法として。
に対するオーミックコンタクト形成方法として。
ｎ−ＧａＡｓ上にＩｎ、ｔＧａ、−ｘＡｓ （０＜ Ｘ
（、１）層をエピタキシャル成長し、その上に金属或
いは合金を積層して電極を形成し、オーミックコンタク
トをとることが行われている。第５図及び第６図に従来
の積層例を示す。
（、１）層をエピタキシャル成長し、その上に金属或
いは合金を積層して電極を形成し、オーミックコンタク
トをとることが行われている。第５図及び第６図に従来
の積層例を示す。
第５図（従来例１）はｎ−ＧａＡｓ上にＩｎｘＧａ、ｘ
Ａｓ層１を積み、その上にＴ ｉ ／ Ｐ ｔ ／ Ａ
ｕの順に金属層３を積層する例、第６図（従来例２）
はＣｒ／Ａｕの順に金属層３を積層する例である。
Ａｓ層１を積み、その上にＴ ｉ ／ Ｐ ｔ ／ Ａ
ｕの順に金属層３を積層する例、第６図（従来例２）
はＣｒ／Ａｕの順に金属層３を積層する例である。
従来例１の問題点は電極がＩｎｘＧａ、ｘＡｓと反応し
やすいため、電極形成後の熱処理温度をあまり高く上げ
得ないことである。例えば、この積層構造では４００℃
、 ５ｍ１ｎの熱処理で接触抵抗（ρＣ）が１０−８
Ωｃｍ２から約１０−５Ωｃｍ２と３桁程度悪くなる。
やすいため、電極形成後の熱処理温度をあまり高く上げ
得ないことである。例えば、この積層構造では４００℃
、 ５ｍ１ｎの熱処理で接触抵抗（ρＣ）が１０−８
Ωｃｍ２から約１０−５Ωｃｍ２と３桁程度悪くなる。
従来例２のＡｕ ／ Ｃｒ ／ ＩｎＧａＡｓ構造の積
層構造では４００°Ｃより高温まで安定であるが、それ
でも９００℃までは耐えられない。
層構造では４００°Ｃより高温まで安定であるが、それ
でも９００℃までは耐えられない。
従って、接触抵抗を低くおさえようとすると。
高温にさらすことができないので熱処理が制限されてい
た。
た。
本発明は接触抵抗が低り、シかも高温まで耐えられるオ
ーミック電極構造を提供することを目的とする。
ーミック電極構造を提供することを目的とする。
第１図に本発明の電極構造を示す。
化合物半導体上のＩｎ、 Ｇａ、−ｘＡｓ （０＜ ｘ
り１ ）層（１）と。
り１ ）層（１）と。
該ＩｎｘＧａ、−，Ａｓ （０＜ ｘ ＜１ ）層上の
高融点メタル又はその珪化物よりなるバリア層（２）と
。
高融点メタル又はその珪化物よりなるバリア層（２）と
。
該バリア層上の一層以上の金属層（３）とを有すること
を特徴とするオーミック電極構造により。
を特徴とするオーミック電極構造により。
上記課題は解決される。
本発明はＩｎｘＧａ、−ＸＡｓ層と金属層の間に例えば
タングステンシリサイド層を挿入することにより高温に
おいて金属層から全屈がＩｎｘＧａ、ｘＡｓ層へ。
タングステンシリサイド層を挿入することにより高温に
おいて金属層から全屈がＩｎｘＧａ、ｘＡｓ層へ。
ＩｎＧａＡｓ構造層からＩｎ、Ｇａ、あるいはＡｓが金
属層へ拡散するのを防ぐもので、タングステンシリサイ
ド層が所謂バリア層として作用する。
属層へ拡散するのを防ぐもので、タングステンシリサイ
ド層が所謂バリア層として作用する。
第４図は化合物半導体上のＩｎｘＧａ、−ＸＡｓ層及び
クンゲステンシリサイド層の積層構造にＨｅイオンを照
射して、ＲＢＳ （ラザフォード・バックスキャンタリ
ング・スペクトロスコピー）による分析を行った結果を
熱処理前（Ａｓ−ｄｅｐｏ、）と熱処理後（９００℃、
５Ｓ）について比較したものである。
クンゲステンシリサイド層の積層構造にＨｅイオンを照
射して、ＲＢＳ （ラザフォード・バックスキャンタリ
ング・スペクトロスコピー）による分析を行った結果を
熱処理前（Ａｓ−ｄｅｐｏ、）と熱処理後（９００℃、
５Ｓ）について比較したものである。
図に見るようにＷ、 Ｓｉ、 ＩｎＧａＡｓともピーク
の位置（Ｃｈａｎｎｅｌ ｎｕｍｂｅｒ）及び強度（Ｙ
ｉｅｌｄ ）が熱処理前後でほとんど変わらない。この
ことからＩｎつＧａ、−ｘＡｓ層及びタングステンシリ
サイド層の界面は安定で、はとんど拡散の生じていない
ことがわかる。
の位置（Ｃｈａｎｎｅｌ ｎｕｍｂｅｒ）及び強度（Ｙ
ｉｅｌｄ ）が熱処理前後でほとんど変わらない。この
ことからＩｎつＧａ、−ｘＡｓ層及びタングステンシリ
サイド層の界面は安定で、はとんど拡散の生じていない
ことがわかる。
タングステンシリサイド層の厚さはバリア層として作用
する附りにおいて、できるだけ薄い方がタングステンシ
リサイド層自体の抵抗を低くするので望ましい。適当な
厚さは１００乃至１０００人である。
する附りにおいて、できるだけ薄い方がタングステンシ
リサイド層自体の抵抗を低くするので望ましい。適当な
厚さは１００乃至１０００人である。
なお、バリア層としてタングステンシリサイド層の他に
Ｗ、 Ｍｏ、 Ｔａなどの金属層あるいはモリブデンシ
リサイド層、タンタルシリサイド層も有効である。
Ｗ、 Ｍｏ、 Ｔａなどの金属層あるいはモリブデンシ
リサイド層、タンタルシリサイド層も有効である。
以下添付図により本発明の実施例について説明する。第
２図はへテロ接合バイポーラトランジスタの構造を示す
。このようなペテロ接合バイポーラトランジスタのエミ
ッタ部のオーミック電極の形成を例にとって説明する。
２図はへテロ接合バイポーラトランジスタの構造を示す
。このようなペテロ接合バイポーラトランジスタのエミ
ッタ部のオーミック電極の形成を例にとって説明する。
第３図はエミッタ部の電極の積層構造を示す。
ｐ＋のベースに接するｎ−＾ｌＧａＡｓ組成のエミッタ
にオーミック電極を形成するのであるが、まずｎ−ＡＩ
ＧａＡｓからＩｎｘＧａ、−ＸＡｓ層１に至る複数の層
４１゜４２．４３．４４からなる遷移層４を分子線エピ
タキシャル成長（ＭＢＥ）により連続して形成する。こ
の遷移層は内部歪みを緩和するためのものである。各層
の諸元は次の如くである。
にオーミック電極を形成するのであるが、まずｎ−ＡＩ
ＧａＡｓからＩｎｘＧａ、−ＸＡｓ層１に至る複数の層
４１゜４２．４３．４４からなる遷移層４を分子線エピ
タキシャル成長（ＭＢＥ）により連続して形成する。こ
の遷移層は内部歪みを緩和するためのものである。各層
の諸元は次の如くである。
４１、ｎ −ＡＩＧａＡｓ （グレーデツド層）
５００人４２、 ｎ −ＧａＡｓ
５００人４３、 ｎ ” ＧａＡｓ
５００人（Ｓｉドー
プ３ Ｘ １０ ”印−３）４４、 ｎ ” Ｉｎ、
Ｇａ、−ｘＡｓ （グレーデッド１ｉｔ） １５００
人（Ｓｉドープ４Ｘ１０１９Ｃ１１１−’、０＜ｙ＜ｘ
）その上にＭＢＥによりＩｎｘＧａ、−ＸＡｓ層１を成
長する。諸元は次の如くである。
５００人４２、 ｎ −ＧａＡｓ
５００人４３、 ｎ ” ＧａＡｓ
５００人（Ｓｉドー
プ３ Ｘ １０ ”印−３）４４、 ｎ ” Ｉｎ、
Ｇａ、−ｘＡｓ （グレーデッド１ｉｔ） １５００
人（Ｓｉドープ４Ｘ１０１９Ｃ１１１−’、０＜ｙ＜ｘ
）その上にＭＢＥによりＩｎｘＧａ、−ＸＡｓ層１を成
長する。諸元は次の如くである。
１ 、 ｎ ” Ｉｎ、Ｇａ、−ｘＡｓ
５００人（Ｓｉ
ドープ４×ｌＯ”ｃｍ−３，ｘ＝０．８）次にスパッタ
法によりタングステンシリサイド層（ＷＳｉ、、（ｘ
＝０．６ ） ） ２を１０００人の厚さに形成する
。その上に蒸着法によりＣｒ層１００人、 Ａｕ層３０
００人の金属層３を形成する。
５００人（Ｓｉ
ドープ４×ｌＯ”ｃｍ−３，ｘ＝０．８）次にスパッタ
法によりタングステンシリサイド層（ＷＳｉ、、（ｘ
＝０．６ ） ） ２を１０００人の厚さに形成する
。その上に蒸着法によりＣｒ層１００人、 Ａｕ層３０
００人の金属層３を形成する。
次にフォトレジストで電極のバターニングを行い、不要
部分の金属層をイオンミーリングにより除去する。この
とき不要部分のタングステンシリサイド層（ＷＳｉＸ（
ｘ ＝０．６ ） ） もイオンミーリングで除去し
てもよいが、ＣＦａｌｏｚの反応性イオンエツチングに
より除去してもよい。その後。
部分の金属層をイオンミーリングにより除去する。この
とき不要部分のタングステンシリサイド層（ＷＳｉＸ（
ｘ ＝０．６ ） ） もイオンミーリングで除去し
てもよいが、ＣＦａｌｏｚの反応性イオンエツチングに
より除去してもよい。その後。
半導体層１ 、４４，４３，４２．４１の不要部分を除
去してオーミンク電極の形成を完了する。
去してオーミンク電極の形成を完了する。
このようにして形成したオーミック電極の接触抵抗は３
．５ Ｘ １０−’ΩＣ１ｎ２であった。この接触抵抗
は９００℃、５ｓの熱処理でも変化が見られなかった。
．５ Ｘ １０−’ΩＣ１ｎ２であった。この接触抵抗
は９００℃、５ｓの熱処理でも変化が見られなかった。
金属層３として、 Ｔｉ層１００ 人、 ｐｔ層１００
０人、１０層３０００人とした時もほぼ同様の結果を得
た。
０人、１０層３０００人とした時もほぼ同様の結果を得
た。
本発明は此の実施例に雨足されるものではなく。
基板がどんな化合物半導体であっても、適当な遷移層を
介してＩｎｘＧａ、−ｘＡｓ層に至ることができれば本
発明の方法を適用することができる。
介してＩｎｘＧａ、−ｘＡｓ層に至ることができれば本
発明の方法を適用することができる。
以上説明した様に２本発明によれば、化合物半導体にお
いて高温熱処理に耐え、しかも接触抵抗の低いオーミッ
ク電極を実現できる。
いて高温熱処理に耐え、しかも接触抵抗の低いオーミッ
ク電極を実現できる。
第１図は本発明の電極構造。
第２図はへテロ接合バイポーラトランジスタ。
第３図はエミッタ部の積層構造。
第４図はＲＢＳ分析結果。
第５図は従来例（１）。
第６図は従来例（２）
である。 図において。
ｌはＩｎ、 Ｇａ、−ＸＡｓ層。
２はバリア層。
３は金属層。
４は遷移層。
３１はＣｒ。
３２はＡｕ。
３３はＰｔ。
３４はＴｉ。
４１はｎ −ＡＩＧａＡｓ （グレーデツド層）４２
はｎ −ＧａＡｓ ４３はｎ”ＧａＡｓ ４４はｎ ” Ｉｎ、 Ｇａ、−ｘＡｓ （グレーデツ
ド層）を表す。 幡し７可０侶庸構逢 ） １ 口 ヘナロギ図引パイ「−ラトランジスソ １５２ 口 丁ミ・・ノ９甥Ｏ稽層絹直 浄 ３ の ＲＢＳ’ｙｉ’オ結果 第 ４ 図
はｎ −ＧａＡｓ ４３はｎ”ＧａＡｓ ４４はｎ ” Ｉｎ、 Ｇａ、−ｘＡｓ （グレーデツ
ド層）を表す。 幡し７可０侶庸構逢 ） １ 口 ヘナロギ図引パイ「−ラトランジスソ １５２ 口 丁ミ・・ノ９甥Ｏ稽層絹直 浄 ３ の ＲＢＳ’ｙｉ’オ結果 第 ４ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 化合物半導体上のＩｎ＿ｘＧａ＿１＿−＿ｘＡｓ（０
＜ｘ≦１）層（１）と、 該Ｉｎ＿ｘＧａ＿１＿−＿ｘＡｓ（０＜ｘ≦１）層上の
高融点メタル又はその珪化物よりなるバリア層（２）と
、該バリア層上の一層以上の金属層（３）とを有するこ
とを特徴とするオーミック電極構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2081488A JPH01194468A (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | オーミック電極構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2081488A JPH01194468A (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | オーミック電極構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01194468A true JPH01194468A (ja) | 1989-08-04 |
Family
ID=12037505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2081488A Pending JPH01194468A (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | オーミック電極構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01194468A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5804877A (en) * | 1993-02-08 | 1998-09-08 | Texas Instruments Incorporated | Low-resistance contact on a compound semiconductor |
| US6188137B1 (en) | 1995-05-25 | 2001-02-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Ohmic electrode structure, semiconductor device including such ohmic electrode structure, and method for producing such semiconductor device |
-
1988
- 1988-01-29 JP JP2081488A patent/JPH01194468A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5804877A (en) * | 1993-02-08 | 1998-09-08 | Texas Instruments Incorporated | Low-resistance contact on a compound semiconductor |
| US6191021B1 (en) | 1993-02-08 | 2001-02-20 | Triquint Semiconductors Texas, Inc. | Method of forming a low-resistance contact on compound semiconductor |
| US6188137B1 (en) | 1995-05-25 | 2001-02-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Ohmic electrode structure, semiconductor device including such ohmic electrode structure, and method for producing such semiconductor device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2024139782A1 (zh) | 一种欧姆接触结构及其制备方法、hemt器件 | |
| JPH02155271A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH0794444A (ja) | オーミック電極の形成方法およびオーミック電極形成用積層体 | |
| WO1997008744A1 (fr) | Lamine permettant de former une electrode ohmique et electrode ohmique | |
| JPH01194468A (ja) | オーミック電極構造 | |
| US6313534B1 (en) | Ohmic electrode, method and multi-layered structure for making same | |
| US6037663A (en) | Ohmic electrode structure for Inx Ga1-x As layer | |
| JPS61290775A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH0283920A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2003045897A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JPH0554269B2 (ja) | ||
| JPH03108325A (ja) | オーム性電極の製造方法 | |
| JPH0810706B2 (ja) | 電界効果トランジスタの製造方法 | |
| JPH03231424A (ja) | 化合物半導体装置の製造方法 | |
| JPH0434824B2 (ja) | ||
| JPH03225823A (ja) | 化合物半導体装置 | |
| JPS61174671A (ja) | シヨツトキ接合型半導体装置及びその製法 | |
| JPH04186617A (ja) | オーミックコンタクト電極 | |
| JPH03219674A (ja) | 半導体装置の電極構造及びその製造方法 | |
| JPH07183314A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JPH0472385B2 (ja) | ||
| JPS62156878A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH0864619A (ja) | 化合物半導体電界効果トランジスタを有する化合物半導体集積回路の製法 | |
| JPH10178188A (ja) | ショットキー接合半導体装置の製造方法 | |
| JPS61114526A (ja) | 化合物半導体装置の電極形成方法 |