JPH11204609A - Measurement of ohmic contact resistance in field effect transistor having heterojunction - Google Patents

Measurement of ohmic contact resistance in field effect transistor having heterojunction

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JPH11204609A
JPH11204609A JP1808598A JP1808598A JPH11204609A JP H11204609 A JPH11204609 A JP H11204609A JP 1808598 A JP1808598 A JP 1808598A JP 1808598 A JP1808598 A JP 1808598A JP H11204609 A JPH11204609 A JP H11204609A
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JP
Japan
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effect transistor
ohmic
field effect
width
ohmic contact
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JP1808598A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoyuki Oshima
知之 大島
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a field effect transistor having a heterojunction, which is capable of finding an ohmic contact resistance. SOLUTION: In a field effect transistor having a heterojunction, the fixed width of each of ohmic electrodes 6 and 7 in a field effect transistor (a) to be measured, a test field effect transistor is prepared which has the same width of a recess etching part as a width Lrecess of a recess etching part 5 of the transistor (a) and which has a width of each of parts of n<+> -GaAs layers 3 and 4 which are not provided thereon with ohmic electrodes and corresponds to twice a width L of each of parts of n<+> -GaAs layers 3 and 4 which are not provided thereon with the ohmic electrodes 6 and 7, as well as a test field effect transistor which has a width of each of parts of n<+> -GaAs layers which are not provided thereon with ohmic electrodes and corresponds to the width L of each of the parts of n<+> -GaAs layers 3 and 4 which are not provided thereon with the ohmic electrodes 6 and 7 and which has the same width of a recess etching part as the width Lrecess of a recess etching part 5 of the transistor (a) and corresponds to twice of the width Lrecess. The resistive values between the ohmic electrodes of the three field effect transistors are measured. A relation among ohmic contact resistances is derived from the three transistors, and the ohmic contact resistances are found from the measured values and these relations.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は,オーミック電極が
形成されたオーミックコンタクト層間にリセス部が存在
する、ヘテロ接合を有する電界効果トランジスタにおい
て、オーミックコンタクト抵抗、すなわちオーミック電
極から素子分離領域までの全抵抗を測定する方法に関す
るものである。
The present invention relates to a field effect transistor having a heterojunction having a recess between ohmic contact layers on which an ohmic electrode is formed, and relates to an ohmic contact resistance, that is, the entirety from the ohmic electrode to the element isolation region. It relates to a method for measuring resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に電界効果トランジスタにおけるオ
ーミックコンタクト抵抗の評価には、TLM(Tran
smission Line Model)法が用いら
れる(大森正道「超高速化合物半導体デバイス」培風
館)。TLM法はオーミック電極間隔を変えたテストパ
ターンの抵抗値を測定し、当該測定値に基づいて,計算
によってオーミックコンタクト抵抗,およびコンタクト
層のシート抵抗を分離して求める方法である。
2. Description of the Related Art In general, evaluation of ohmic contact resistance in a field effect transistor is performed by using TLM (Tran
The Smmission Line Model method is used (Masamichi Omori, “Ultra High-Speed Compound Semiconductor Device”, Baifukan). The TLM method is a method of measuring a resistance value of a test pattern in which an ohmic electrode interval is changed, and separately obtaining an ohmic contact resistance and a sheet resistance of a contact layer by calculation based on the measured value.

【0003】これを図に基づいて説明すると、例えば図
7〜図10に示すように,2種類のテストパターンを用
意する。まず図7、8に示した試料Aについて、半導体
基板101の上に形成されたコンタクト層102上のオ
ーミック電極103、104間の間隔をLとした場合、
図9、10に示した試料Bについては、同一種の半導体
基板101の上に形成されたコンタクト層102上のオ
ーミック電極103、104間を、前記間隔Lの2倍の
長さを有する2Lに設定する。なお各試料A、Bにおけ
るオーミック電極103、104の幅は、何れもWで同
一である。なお105は素子分離領域である。
This will be described with reference to the drawings. For example, as shown in FIGS. 7 to 10, two types of test patterns are prepared. First, for the sample A shown in FIGS. 7 and 8, when the distance between the ohmic electrodes 103 and 104 on the contact layer 102 formed on the semiconductor substrate 101 is L,
In the sample B shown in FIGS. 9 and 10, the distance between the ohmic electrodes 103 and 104 on the contact layer 102 formed on the same type of semiconductor substrate 101 is set to 2L having a length twice as long as the distance L. Set. The width of each of the ohmic electrodes 103 and 104 in each of the samples A and B is equal to W. Reference numeral 105 denotes an element isolation region.

【0004】この2つのテストパターンを用いた場合、
オーミックコンタクト抵抗Rcは、次のようにして求ま
る。すなわち、Rc=R1−1/2R2である。またコン
タクト層102のシート抵抗ρsは、ρs=W・(R2
−R1)/Lとなる。ここでR1は、オーミック電極10
3、104の間隔がLの時の抵抗値,R2は、オーミッ
ク電極103、104の間隔が2Lの時の抵抗値であ
る。したがって、2つのテストパターンのオーミック電
極103、104の抵抗値を測定することで、オーミッ
クコンタクト抵抗Rcを求めるようにしていた。
When using these two test patterns,
The ohmic contact resistance Rc is obtained as follows. That is, Rc = R 1 -1 / 2R 2 . The sheet resistance ρs of the contact layer 102 is given by ρs = W · (R 2
−R 1 ) / L. Here, R 1 is the ohmic electrode 10
Spacing 3,104 resistance value when the L, R 2, the spacing of the ohmic electrodes 103 and 104 is a resistance value when the 2L. Therefore, the ohmic contact resistance Rc is determined by measuring the resistance values of the ohmic electrodes 103 and 104 of the two test patterns.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の測定方法では,ヘテロ接合を有する電界効果トランジ
スタにおいて,オーミックコンタクト抵抗を正しく測
定、評価できないという問題があった。これを図に基づ
いて説明すれば、図11に示すような、例えばn+−G
aAs/AlGaAs/GaAsの多層構造よりなる電
界効果トランジスタPについては従来の測定方法では支
障が生ずる。
However, the above conventional measuring method has a problem that the ohmic contact resistance cannot be accurately measured and evaluated in a field effect transistor having a heterojunction. Will be described with reference in Figure, as shown in FIG. 11, for example n + -G
With respect to the field effect transistor P having a multilayer structure of aAs / AlGaAs / GaAs, the conventional measurement method causes a problem.

【0006】この電界効果トランジスタPは、GaAs
チャネル層111の上にヘテロ障壁となるAlGaAs
層112が形成され、このAlGaAs層112の上に
さらに、コンタクト層としてのn+−GaAs層11
3、114が、リセスエッチング部115の分、離して
形成されリセスエッチング部115におけるAlGaA
s層112上にゲート電極110が形成された構造を有
している。そしてオーミック電極116、117は、そ
のようにリセスエッチング部115を介して離隔してい
るn+−GaAs層113、114の上に形成されてい
る。
This field effect transistor P is made of GaAs
AlGaAs serving as a hetero barrier on the channel layer 111
A layer 112 is formed, and an n + -GaAs layer 11 as a contact layer is further formed on the AlGaAs layer 112.
3 and 114 are formed apart from each other by the recess etching portion 115, and the AlGaAs in the recess etching portion 115 is formed.
It has a structure in which the gate electrode 110 is formed on the s layer 112. The ohmic electrodes 116 and 117 are formed on the n + -GaAs layers 113 and 114 separated from each other via the recess etching portion 115 as described above.

【0007】このような電界効果トランジスタPにおい
ては、リセスエッチング部115が存在するため、電流
は必ずn+−GaAs層113とAlGaAs層112
間のヘテロ障壁を乗りこえてしまう。しかしながら、こ
の点に関して従来のTLM法では,一部の電流は確かに
+−GaAs層113とAlGaAs層112間を通
るが,大部分はn+−GaAs113内を通過するとし
ている。すなわち、結局図12に示したように、n+
GaAs113内を通過する電流i0のため、従来のT
LM法から求まるオーミックコンタクト抵抗は、実際の
電界効果トランジスタのオーミックコンタクト抵抗より
も低く見積もられてしまうのである。その結果、例えば
オーミックコンタクト抵抗を下げるようなデバイスの設
計に支障をきたしていた。
In such a field effect transistor P, since the recess etching portion 115 exists, the current always flows through the n + -GaAs layer 113 and the AlGaAs layer 112.
Overcoming the hetero barrier between them. However, in the conventional TLM method in this regard, although some of the current indeed passing between n + -GaAs layer 113 and the AlGaAs layer 112, the majority are to pass through the n + -GaAs113. That is, as shown in the end view 12, n + -
Due to the current i0 passing through the GaAs 113, the conventional T
The ohmic contact resistance obtained from the LM method is estimated to be lower than the ohmic contact resistance of an actual field effect transistor. As a result, for example, the design of a device that reduces ohmic contact resistance has been hindered.

【0008】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり,そのようにオーミックコンタクト層間にリセス部
が存在するヘテロ接合の電界効果トランジスタであって
も、前記オーミックコンタクト抵抗を正確に測定、評価
する方法を提供することをその目的としてといる。
The present invention has been made in view of such a point, and even in such a heterojunction field effect transistor having a recess between ohmic contact layers, the ohmic contact resistance can be accurately measured and evaluated. Its purpose is to provide a way to do that.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め,請求項1によれば,オーミック電極が形成されたオ
ーミックコンタクト層間にリセス部が存在する、ヘテロ
接合の電界効果トランジスタにおけるオーミックコンタ
クト抵抗を測定する方法において、まず測定対象とする
電界効果トランジスタと同一構造からなる3以上のテス
ト用電界効果トランジスタを複数用意する。
According to a first aspect of the present invention, an ohmic contact resistance in a heterojunction field-effect transistor having a recess between ohmic contact layers where an ohmic electrode is formed is reduced. In the measuring method, first, a plurality of three or more test field effect transistors having the same structure as the field effect transistor to be measured are prepared.

【0010】例えばある基準のパターンのテスト用電界
効果トランジスタと、当該基準のパターンのテスト用電
界効果トランジスタとは、オーミック電極の幅とリセス
部の幅が同一で、かつオーミック電極が形成されていな
いオーミックコンタクト層の幅を変えたテスト用電界効
果トランジスタと、当該基準のパターンのテスト用電界
効果トランジスタとは、オーミック電極の幅とオーミッ
ク電極が形成されていないオーミックコンタクト層の幅
が同一でリセス部の幅を変えたテスト用電界効果トラン
ジスタとを用意する。
For example, the test field-effect transistor having a certain reference pattern and the test field-effect transistor having the reference pattern have the same width of the ohmic electrode and the width of the recess portion, and have no ohmic electrode. The test field-effect transistor in which the width of the ohmic contact layer is changed and the test field-effect transistor of the reference pattern have the same width as the ohmic electrode and the width of the ohmic contact layer where no ohmic electrode is formed, and have a recessed portion. And a test field-effect transistor having a different width.

【0011】次いでこれら3つの各テスト用電界効果ト
ランジスタのオーミック電極間の抵抗値を各々測定す
る。また他方、これらこれら3つの各テスト用電界効果
トランジスタから、3つのオーミックコンタクト抵抗の
関係式、すなわち測定するオーミック電極間の抵抗値と
オーミックコンタクト抵抗との関係式を出す。例えばオ
ーミックコンタクト層のシート抵抗、及びチャネル層の
シート抵抗、オーミック電極の幅、リセス部の幅、及び
求めようとするオーミックコンタクト抵抗等による3つ
の関係式を出す。このうち、オーミックコンタクト抵
抗、オーミックコンタクト層のシート抵抗、及びチャネ
ル層のシート抵抗は未知であり、他のオーミック電極の
幅、リセス部の幅等は既知の値として扱えるから、これ
ら3つの関係式を連立させると、オーミックコンタクト
抵抗が、他のオーミックコンタクト層のシート抵抗及び
チャネル層のシート抵抗と同時に求まる。
Next, the resistance value between the ohmic electrodes of the three test field effect transistors is measured. On the other hand, from these three test field effect transistors, a relational expression of three ohmic contact resistances, that is, a relational expression between the resistance value between the ohmic electrodes to be measured and the ohmic contact resistance is obtained. For example, three relational expressions based on the sheet resistance of the ohmic contact layer, the sheet resistance of the channel layer, the width of the ohmic electrode, the width of the recess portion, the ohmic contact resistance to be obtained, and the like are obtained. Of these, the ohmic contact resistance, the sheet resistance of the ohmic contact layer, and the sheet resistance of the channel layer are unknown, and the widths of the other ohmic electrodes and the recesses can be treated as known values. Are simultaneously determined, the ohmic contact resistance is determined simultaneously with the sheet resistance of another ohmic contact layer and the sheet resistance of the channel layer.

【0012】このように本発明では、従来のTLM法と
比較してリセス部の幅もパラメータにして、その分テス
ト用の電界効果トランジスタを種類を増やしてオーミッ
クコンタクト抵抗を求めるようにしたので、ヘテロ接合
を有する電界効果トランジスタのオーミックコンタクト
抵抗を正確に求めることが可能である。
As described above, in the present invention, the width of the recessed portion is also used as a parameter as compared with the conventional TLM method, and the number of types of test field effect transistors is increased accordingly to obtain the ohmic contact resistance. It is possible to accurately determine the ohmic contact resistance of a field effect transistor having a heterojunction.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下,本発明の好ましい実施の形
態について説明する。図1は,基本パターンの試料であ
る電界効果トランジスタaの構造を示している。この基
本パターンともいうべき第1のパターンの試料は、前記
図11に示した電界効果トランジスタPと同様、ヘテロ
接合を有するn+−GaAs/AlGaAs/GaAs
の多層構造よりなる電界効果トランジスタである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 shows a structure of a field effect transistor a which is a sample of a basic pattern. The sample of the first pattern, which can also be called the basic pattern, is an n + -GaAs / AlGaAs / GaAs having a heterojunction, similarly to the field-effect transistor P shown in FIG.
Is a field-effect transistor having a multi-layer structure.

【0014】すなわちこの電界効果トランジスタaは、
GaAsチャネル層1の上にAlGaAs層2が形成さ
れ、このAlGaAs層2の上にさらに、n+−GaA
s層3、4が、リセスエッチング部5によって離れて形
成されている。そしてオーミック電極6、7は、前記n
+−GaAs層3、4の上に形成されている。ここでn+
−GaAs層3、4におけるオーミック電極6、7が形
成されていない部分の幅をL,リセスエッチング部5の
開口幅をLrecessとする。なお10は素子分離領
域であり、また以下、図2、図3については、この素子
分離領域の図示を省略している。
That is, this field effect transistor a
An AlGaAs layer 2 is formed on the GaAs channel layer 1, and an n + -GaAs layer is further formed on the AlGaAs layer 2.
The s layers 3 and 4 are formed apart by the recess etching portion 5. The ohmic electrodes 6 and 7 are connected to the n
+ -Formed on the GaAs layers 3 and 4. Where n +
Let L be the width of the portion of the GaAs layers 3 and 4 where the ohmic electrodes 6 and 7 are not formed, and Lless the opening width of the recess etching portion 5. Reference numeral 10 denotes an element isolation region, and the illustration of the element isolation region is omitted in FIGS.

【0015】また図2に示した第2のパターンの電界効
果トランジスタbを用意する。この電界効果トランジス
タbの構成は、前記基本パターンの電界効果トランジス
タaと同一であるが、n+−GaAs層3、4における
オーミック電極6、7が形成されていない部分の幅が2
倍の2Lに設定されている。
A field effect transistor b of the second pattern shown in FIG. 2 is prepared. The structure of the field-effect transistor b is the same as that of the field-effect transistor a of the basic pattern, but the width of the n + -GaAs layers 3 and 4 where the ohmic electrodes 6 and 7 are not formed is 2.
It is set to 2L, which is twice as large.

【0016】さらにまた図3に示した第3のパターンの
電界効果トランジスタcを用意する。この電界効果トラ
ンジスタcの構成も、前記基本パターンの電界効果トラ
ンジスタaと同一であり、n+−GaAs層3、4にお
けるオーミック電極6、7が形成されていない部分の幅
も同じくLであるが、リセスエッチング部5’の開口幅
が2倍の2Lrecessに設定されている。なお前記
電界効果トランジスタa、b、cにおける各オーミック
電極6、7の幅はいずれも同一幅のWである。
Further, a field effect transistor c of the third pattern shown in FIG. 3 is prepared. The structure of the field effect transistor c is the same as that of the field effect transistor a of the basic pattern, and the width of the portion of the n + -GaAs layers 3 and 4 where the ohmic electrodes 6 and 7 are not formed is also L. , The opening width of the recess etching portion 5 ′ is set to 2 Lless, which is twice as large. The width of each of the ohmic electrodes 6 and 7 in the field effect transistors a, b and c is W having the same width.

【0017】次いでこれら3つのパターンの電界効果ト
ランジスタa、b、cにおける各オーミック電極6、7
間のオーミック電極間の抵抗値を測定する。この場合発
明者の知見によれば、図4に示したように、オーミック
電極6、7間の電流は,印加電圧に対してある値を超え
ると飽和傾向を示すため,抵抗値を測定する際は,直線
領域の傾きから求める。
Next, ohmic electrodes 6 and 7 in these three patterns of field effect transistors a, b and c, respectively.
The resistance between the ohmic electrodes is measured. In this case, according to the knowledge of the inventor, as shown in FIG. 4, the current between the ohmic electrodes 6 and 7 shows a saturation tendency when the applied voltage exceeds a certain value. Is determined from the slope of the linear region.

【0018】測定した3つのパターンの電界効果トラン
ジスタa、b、cにおける各オーミック電極6、7間の
各測定値を各々R(a),R(b),R(c)とし、オ
ーミックコンタクト抵抗をRc,n+−GaAs層3、
4シート抵抗をρn+,GaAsチャネル層1のシート
抵抗をρchannelとすると,次式が成り立つ。
The measured values between the ohmic electrodes 6 and 7 of the three field effect transistors a, b and c of the three patterns are denoted by R (a), R (b) and R (c), respectively. Is the Rc, n + -GaAs layer 3,
Assuming that the four sheet resistance is ρ n + and the sheet resistance of the GaAs channel layer 1 is ρ channel, the following equation holds.

【0019】すなわち、 R(a)=2Rc+(ρn+・2L/W)+(Lrecess・ρchanne l・1/W) ・・・(1)式 R(b)=2Rc+(ρn+・4L/W)+(Lrecess・ρchanne l・1/W) ・・・(2)式 R(c)=2Rc+(ρn+・2L/W)+(Lrecess・ρchanne l・2/W) ・・・(3)式That is, R (a) = 2Rc + (ρn + 2L / W) + (Lless · ρchannel 1 · 1 / W) (1) Equation R (b) = 2Rc + (ρn + · 4L / W) ) + (Lless · ρchannel 1 / W) (2) Equation R (c) = 2Rc + (ρn + 2L / W) + (Lless · ρchannel 1 / W) (3) formula

【0020】これら(1)式、(2)式、(3)式を連
立すると、次式が得られる。 Rc=(3R(a)−R(b)−R(c))/2 ・・・(4)式 ρn+=(R(b)−R(a))・W/2L ・・・(5)式 ρchannel=(R(c)−R(a))・W/Lrecess ・・・(6)式
When the equations (1), (2) and (3) are simultaneously set, the following equation is obtained. Rc = (3R (a) -R (b) -R (c)) / 2 (4) Equation ρn + = (R (b) -R (a)) · W / 2L (5) ) Formula ρchannel = (R (c) −R (a)) · W / Lrecess formula (6)

【0021】すなわち、電界効果トランジスタa、b、
cにおける各オーミック電極6、7間のオーミック電極
間の抵抗値R(a),R(b),R(c)によって、実
際の電界効果トランジスタの場合と等価なオーミックコ
ンタクト抵抗Rcが、n+−GaAs層3、4のシート
抵抗ρn+、GaAsチャネル層1のシート抵抗ρch
annelと同時に求まるのである。
That is, the field effect transistors a, b,
By the resistance values R (a), R (b), and R (c) between the ohmic electrodes between the ohmic electrodes 6 and 7 at the point c, the ohmic contact resistance Rc equivalent to that of the actual field effect transistor becomes n + The sheet resistance ρn + of the GaAs layers 3 and 4 and the sheet resistance ρch of the GaAs channel layer 1
It is obtained at the same time as "annel".

【0022】このように、基本パターンとなる電界効果
トランジスタaのn+−GaAs層3、4におけるオー
ミック電極6、7が形成されていない部分の幅を2倍の
2Lに設定した第2のパターンの電界効果トランジスタ
bのみならず、リセスエッチング部5’の開口幅が2倍
の2Lrecessに設定された、第3のパターンの電
界効果トランジスタcを用意して、各々の3つのパター
ンの各オーミック電極6、7間の抵抗値R(a),R
(b),R(c)を測定することによって、ヘテロ接合
を有する電界効果トランジスタのオーミック電極のコン
タクト抵抗を正確に求めることが可能になる。
As described above, the second pattern in which the width of the portion where the ohmic electrodes 6 and 7 are not formed in the n + -GaAs layers 3 and 4 of the field-effect transistor a serving as the basic pattern is doubled to 2L. Not only the field-effect transistor b but also the field-effect transistor c of the third pattern, in which the opening width of the recessed etching portion 5 'is set to 2Lless, which is twice as large, and each ohmic electrode of each of the three patterns is prepared. Resistance values R (a), R between 6 and 7
By measuring (b) and R (c), the contact resistance of the ohmic electrode of a field-effect transistor having a heterojunction can be accurately determined.

【0023】なお前記実施の形態においては、説明をわ
かりやすくするため、基本パターンとなる電界効果トラ
ンジスタaのn+−GaAs層3、4におけるオーミッ
ク電極6、7が形成されていない部分の幅を2倍の2L
に設定した第2のパターンの電界効果トランジスタb、
及びリセスエッチング部5’の開口幅が2倍の2Lre
cessに設定された、第3のパターンの電界効果トラ
ンジスタcを用意したが、一般的にC1,C2を係数とし
て,それぞれC1L,C2Lrecessとすれば,
(1)〜(3)式は,次のように書き換えられる。
In the above-described embodiment, in order to make the description easy to understand, the width of the portion where the ohmic electrodes 6 and 7 are not formed in the n + -GaAs layers 3 and 4 of the field effect transistor a serving as the basic pattern is set. Double 2L
Field-effect transistor b of the second pattern set to
And 2Lre in which the opening width of the recess etching portion 5 'is doubled.
The third pattern of the field effect transistor c set to cess is prepared. Generally, if C 1 and C 2 are used as coefficients and C 1 L and C 2 Less are respectively obtained,
Equations (1) to (3) can be rewritten as follows.

【0024】 R(a)=2Rc+(ρn+・2L/W)+(Lrecess・ρchanne l・1/W ・・・(1’)式 R(b)=2Rc+(ρn+・2C1L/W)+(Lrecess・ρchann el・1/W ・・・(2’)式 R(c)=2Rc+(ρn+・2L/W)+(Lrecess・ρchanne l・C2/W ・・・(3’)式 したがって、これら(1’)〜(3’)式を連立して
も,Rc,ρn+,ρchannelを求める事ができ
る。
R (a) = 2Rc + (ρn + · 2L / W) + (Lless · ρchannel l · 1 / W (1 ′) Formula R (b) = 2Rc + (ρn + · 2C 1 L / W) ) + (Lless · ρchannel el · 1 / W (2 ′) Formula R (c) = 2Rc + (ρn + 2L / W) + (Lless · ρchannel 1 · C 2 / W (3 ′) Therefore, Rc, ρn + , and ρchannel can be obtained even if these expressions (1 ′) to (3 ′) are simultaneously used.

【0025】またC1,C2を変えたテストパターンを各
々複数用意して、同様にオーミック電極間の抵抗値を測
定し、n+−GaAs層3、4のオーミック電極6、7
が形成されていない部分の幅と、オーミック電極間の抵
抗値との関係を複数点プロットすれば、図5に示したよ
うに、それによって得た直線の傾きから、n+−GaA
s層3、4のシート抵抗ρn+を求めることができる。
A plurality of test patterns having different C 1 and C 2 are prepared, and the resistance between the ohmic electrodes is measured in the same manner. The ohmic electrodes 6 and 7 of the n + -GaAs layers 3 and 4 are similarly measured.
The width of the portion but is not formed, when a plurality of points plotted the relationship between the resistance value between the ohmic electrode as shown in FIG. 5, from the slope of the line obtained by it, n + -GaA
The sheet resistance ρn + of the s layers 3 and 4 can be obtained.

【0026】さらに同様にして、リセスエッチング部の
幅と、オーミック電極間の抵抗値との関係を複数点プロ
ットし、図6に示したように、それによって得た直線の
傾きから、GaAsチャネル層1のシート抵抗ρcha
nnelを求めることができる。
In a similar manner, the relationship between the width of the recess etching portion and the resistance between the ohmic electrodes is plotted at a plurality of points, and as shown in FIG. 1 sheet resistance ρcha
nnel can be determined.

【0027】そして図5、図6に示したグラフにおける
各直線のオーミック電極間の抵抗値の軸(Y軸)の切片
は、各々2Rc+Lrecess・ρrecess/
W、2Rc+2・ρn+/Wとなっているから、各々オ
ーミックコンタクト抵抗Rcを求めることができる。こ
の場合は測定点が多くなっているため、その分精度が向
上している。
In each of the graphs shown in FIGS. 5 and 6, the intercept of the axis (Y-axis) of the resistance value between the ohmic electrodes of each straight line is 2Rc + Lless · ρrecess /
W, 2Rc + 2 · ρn + / W, the respective ohmic contact resistances Rc can be obtained. In this case, since the number of measurement points is increased, the accuracy is improved accordingly.

【0028】前記実施の形態では、GaAs/AlGa
Asヘテロ接合を有する電界効果トランジスタを例にと
って説明したが,本発明によれば、他のあらゆるヘテロ
接合を有する電界効果がトランジスタにおいて同様にオ
ーミックコンタクト抵抗を求めることができる。また用
意するテストパターンは,図11に示したように、ゲー
ト電極が形成された後のものであってもよい。
In the above embodiment, GaAs / AlGa
The field effect transistor having an As heterojunction has been described as an example. However, according to the present invention, any other field effect having a heterojunction can similarly obtain ohmic contact resistance in a transistor. The prepared test pattern may be a pattern after the gate electrode is formed as shown in FIG.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明によれば、ヘテロ接合を有する電
界効果トランジスタのオーミックコンタクト抵抗を正確
に求めることができる。従ってオーミックコンタクト抵
抗を下げるようなデバイス構造を、効率的に開発するこ
とが可能になる。
According to the present invention, the ohmic contact resistance of a field effect transistor having a heterojunction can be accurately determined. Therefore, a device structure that reduces ohmic contact resistance can be efficiently developed.

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

【図1】本発明の実施形態にかかるオーミックコンタク
ト抵抗の測定方法を実施するために用いた第1のパター
ンの電界効果トランジスタの構成を示す縦断面の模式的
な説明図である。
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing a configuration of a field-effect transistor having a first pattern used for carrying out a method for measuring ohmic contact resistance according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態にかかるオーミックコンタク
ト抵抗の測定方法を実施するために用いた第2のパター
ンの電界効果トランジスタの構成を示す縦断面の模式的
な説明図である。
FIG. 2 is a schematic vertical cross-sectional view illustrating a configuration of a field-effect transistor having a second pattern used for performing the method for measuring ohmic contact resistance according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態にかかるオーミックコンタク
ト抵抗の測定方法を実施するために用いた第3のパター
ンの電界効果トランジスタの構成を示す縦断面の模式的
な説明図である。
FIG. 3 is a schematic explanatory view of a longitudinal section showing a configuration of a field-effect transistor having a third pattern used for carrying out the method for measuring ohmic contact resistance according to the embodiment of the present invention.

【図4】オーミック電極間の電圧−電流特性を示すグラ
フである。
FIG. 4 is a graph showing voltage-current characteristics between ohmic electrodes.

【図5】複数のテストパターンのオーミック電極間の抵
抗値を測定結果に基づいて作成したn+−GaAs層の
幅とオーミック電極間の抵抗値との関係を示すグラフで
ある。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the width of an n + -GaAs layer and the resistance value between ohmic electrodes prepared based on measurement results of resistance values between ohmic electrodes of a plurality of test patterns.

【図6】複数のテストパターンのオーミック電極間の抵
抗値を測定結果に基づいて作成したリセスエッチング部
の開口幅とオーミック電極間の抵抗値との関係を示すグ
ラフである。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between an opening width of a recess etching portion and a resistance value between ohmic electrodes, which are created based on measurement results of resistance values between ohmic electrodes of a plurality of test patterns.

【図7】従来のTLM法によってオーミックコンタクト
抵抗を求める際に使用するテストパターンのトランジス
タの構成を示す縦断面の模式的な説明図である。
FIG. 7 is a schematic explanatory view of a vertical section showing a configuration of a transistor having a test pattern used for obtaining ohmic contact resistance by a conventional TLM method.

【図8】図7のトランジスタの平面図である。FIG. 8 is a plan view of the transistor of FIG. 7;

【図9】従来のTLM法によってオーミックコンタクト
抵抗を求める際に使用する他のテストパターンのトラン
ジスタの構成を示す縦断面の模式的な説明図である。
FIG. 9 is a schematic vertical cross-sectional view showing a configuration of a transistor having another test pattern used for obtaining ohmic contact resistance by a conventional TLM method.

【図10】図9のトランジスタの平面図である。FIG. 10 is a plan view of the transistor in FIG. 9;

【図11】n+−GaAs/AlGaAs/GaAsの
多層構造よりなるリセスエッチング部のある電界効果ト
ランジスタの構成を示す縦断面の模式的な説明図であ
る。
FIG. 11 is a schematic vertical cross-sectional view showing a configuration of a field effect transistor having a recess etching portion having a multilayer structure of n + -GaAs / AlGaAs / GaAs.

【図12】従来のTLM法によってヘテロ接合の電界効
果トランジスタのオーミックコンタクトの抵抗を求める
ときの電流の流れを示す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a current flow when the resistance of an ohmic contact of a field effect transistor having a heterojunction is obtained by a conventional TLM method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 GaAsチャネル層 2 AlGaAs層 3、4 n+−GaAs 5 リセスエッチング部 6、7 オーミック電極 a、b、c 電界効果トランジスタDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 GaAs channel layer 2 AlGaAs layer 3, 4n <+>- GaAs 5 Recess etching part 6, 7 Ohmic electrode a, b, c Field effect transistor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 オーミック電極が形成されたオーミック
コンタクト層間にリセス部が存在する、ヘテロ接合の電
界効果トランジスタにおけるオーミックコンタクト抵抗
を測定する方法において、 測定対象とする電界効果トランジスタと同一構造からな
る3以上のテスト用電界効果トランジスタを複数用意
し、 これら複数のテスト用電界効果トランジスタは、基準と
するテスト用電界効果トランジスタのオーミック電極の
幅を固定したまま、オーミック電極が形成されていない
オーミックコンタクト層の幅、及びリセス部の幅を各々
独立に変えて設定されており、 各テスト用電界効果トランジスタのオーミック電極間の
抵抗値を各々測定し、 前記測定値に基づいて、測定対象とするヘテロ接合の電
界効果トランジスタのオーミックコンタクト抵抗を求め
ることを特徴とする、ヘテロ接合を有する電界効果トラ
ンジスタにおけるオーミックコンタクト抵抗の測定方
法。
1. A method of measuring ohmic contact resistance in a heterojunction field effect transistor having a recess between ohmic contact layers on which ohmic electrodes are formed, the method comprising measuring the same structure as the field effect transistor to be measured. A plurality of the above-mentioned test field-effect transistors are prepared, and the plurality of test field-effect transistors are formed as ohmic contact layers on which no ohmic electrode is formed while the ohmic electrode width of the reference test field-effect transistor is fixed. , And the width of the recessed portion are independently changed, and the resistance between the ohmic electrodes of the test field-effect transistors is measured, and the heterojunction to be measured is determined based on the measured value. Field effect transistor ohmic contacts And obtaining the anti-method for measuring the ohmic contact resistance in a field effect transistor having a heterojunction.
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