JPS5877257A - 超高信頼性電極 - Google Patents
超高信頼性電極Info
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- JPS5877257A JPS5877257A JP17565981A JP17565981A JPS5877257A JP S5877257 A JPS5877257 A JP S5877257A JP 17565981 A JP17565981 A JP 17565981A JP 17565981 A JP17565981 A JP 17565981A JP S5877257 A JPS5877257 A JP S5877257A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- 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
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/47—Schottky barrier electrodes
- H01L29/475—Schottky barrier electrodes on AIII-BV compounds
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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】
電気回路、中でも特に半導体装置（８１、ｏａＡｓ。
ＧａＩｎＡ８Ｆ １１１基体とする）内における電極部
分に、一点９高い金属炭化物わるいは雀属窒化物を用い
ることによって、耐熱性が高く寿命の長い。
分に、一点９高い金属炭化物わるいは雀属窒化物を用い
ることによって、耐熱性が高く寿命の長い。
超高信頼度を得る事を特長とする。
従来の半導体装置の電極には、ｐｉ、ＴＩ。
Ｏｒなどのみが用いられたが昇温し７′ｃ揚合に、下地
半導体や上層の配縁戴属との化学反応が進み物性が劣化
する事が問題でめった。
半導体や上層の配縁戴属との化学反応が進み物性が劣化
する事が問題でめった。
本発明の目的は、耐熱性が高く、長寿命な電極を提供す
ることにある。轡に半導体装置におけるＸ惚と半導体、
電極と配縁などの間の拡散や化学反応を、雀属炭化物、
金属窒化物によって阻止することによって、その耐熱性
を上げ、寿命を延ばすことな目的とする。
ることにある。轡に半導体装置におけるＸ惚と半導体、
電極と配縁などの間の拡散や化学反応を、雀属炭化物、
金属窒化物によって阻止することによって、その耐熱性
を上げ、寿命を延ばすことな目的とする。
電極部における性能劣化に蚊もム大な影響を及はす要因
は、拡散と化学反応である。従来からこれに注目して、
拡散、化学反応の進行し諭い高融点金属を５０１材料と
して用いる事によって電極の高信頼化が酊られていたが
１条件の厳しい用途に対しては不十分であった。そこで
金属より融点の島い金ｗ４戻化物あるいは金属窒化物を
障壁材料として用いる墨によって、一段と耐熱性の高い
長寿命の％他を得ることを考えた。
は、拡散と化学反応である。従来からこれに注目して、
拡散、化学反応の進行し諭い高融点金属を５０１材料と
して用いる事によって電極の高信頼化が酊られていたが
１条件の厳しい用途に対しては不十分であった。そこで
金属より融点の島い金ｗ４戻化物あるいは金属窒化物を
障壁材料として用いる墨によって、一段と耐熱性の高い
長寿命の％他を得ることを考えた。
以下、実施例を用いて本発明を説明する。
本発明をＱａＡｌｉｐＨ’ｌ’のゲート電憾に応用した
例を、第１図によって説明する。不例においては先ずＧ
ａＡ ８層１との＠層性の艮いＴ＝るいはＣｒ等の蛍属
層２を用いてショットキィ接触を設け、その上に本発明
による金属炭化物層３、例えばＨｆＣｔ−１０，１〜０
．５／Ｊｍの厚さ被着ｔ６゜製法は例えは、ヨウ化ハフ
ニウム気体を用いた減圧ＣＶＤ法による。その上に朽び
密層性の艮いＴｉめるいはＣｒ等の金属層４ｆ：つけ、
δらに配線金属との接触を受は持つ金ＩＩ４層５、例え
ばＡｕ膚を設ける。なお、）１１１１２は通常５０Ａ〜
１μｍ（％にａＯＯ人〜３０００人が一般的）程度でめ
り、目的に厄じて設定される。
例を、第１図によって説明する。不例においては先ずＧ
ａＡ ８層１との＠層性の艮いＴ＝るいはＣｒ等の蛍属
層２を用いてショットキィ接触を設け、その上に本発明
による金属炭化物層３、例えばＨｆＣｔ−１０，１〜０
．５／Ｊｍの厚さ被着ｔ６゜製法は例えは、ヨウ化ハフ
ニウム気体を用いた減圧ＣＶＤ法による。その上に朽び
密層性の艮いＴｉめるいはＣｒ等の金属層４ｆ：つけ、
δらに配線金属との接触を受は持つ金ＩＩ４層５、例え
ばＡｕ膚を設ける。なお、）１１１１２は通常５０Ａ〜
１μｍ（％にａＯＯ人〜３０００人が一般的）程度でめ
り、目的に厄じて設定される。
ＳｉのＭＯＳ）ランジスタの場合も、第２図に示すよう
にＧａＡ３ＦＥＴの場合と同様のプロセスによって本発
明の特徴とする金属炭化物あるいは戴属窒化智の層を含
む電極を作製することができる。
にＧａＡ３ＦＥＴの場合と同様のプロセスによって本発
明の特徴とする金属炭化物あるいは戴属窒化智の層を含
む電極を作製することができる。
１′はシリコン基板６は杷縁物膚でめる。他の第１図と
同一の符号は同一物を示している。
同一の符号は同一物を示している。
以上の−の構成の場合％金属層２及び４の密層性、弾性
、電気的特性などと、炭化物層３の耐熱性とが相補的に
働いて、非常に信頼性の尚い電極が得られる。
、電気的特性などと、炭化物層３の耐熱性とが相補的に
働いて、非常に信頼性の尚い電極が得られる。
物にＨｆＣの被着は、スポンジ状のＨｆＰ３を。
約３００Ｃ〜６００Ｃの温度でヨウ素ガス’ｔ−２５ｍ
ｇ／ｗ流し、４・ヨウ化ハフニウム（Ｉ＝Ｈ’）気体を
作り、炭化水素（０４Ｈｌ。）０．１５〜０．２５ｍ１
７ｍと共に試料上に流し、同時に試料の回シに設けた高
周波コイルによって高周波加熱と、グロー放電を起させ
ることによった。これによって微細な部位にまで均一に
ＨｆＣを被着させることが出来る。
ｇ／ｗ流し、４・ヨウ化ハフニウム（Ｉ＝Ｈ’）気体を
作り、炭化水素（０４Ｈｌ。）０．１５〜０．２５ｍ１
７ｍと共に試料上に流し、同時に試料の回シに設けた高
周波コイルによって高周波加熱と、グロー放電を起させ
ることによった。これによって微細な部位にまで均一に
ＨｆＣを被着させることが出来る。
なお、金属炭化物としてはＮｂ Ｃ，’］’ ａ Ｃｇ
ｚｒｃ ＠ＴｉＣ等が有用であった。これらもこれら
金属のヨウ化物等と炭化水素ガスを用い７’ＣＣＶＤ法
で形成できた。
ｚｒｃ ＠ＴｉＣ等が有用であった。これらもこれら
金属のヨウ化物等と炭化水素ガスを用い７’ＣＣＶＤ法
で形成できた。
又、金属窒化物は、高純度Ａｒガス１０″″”１’ｏｒ
ｒＯ中に、高純ＫＮ、ガス１０−４ Ｔｏｒｒを混合し
た雰囲気中において１例えばＨｆをターゲットとして反
応性スパッタリングを行うことによって得た。
ｒＯ中に、高純ＫＮ、ガス１０−４ Ｔｏｒｒを混合し
た雰囲気中において１例えばＨｆをターゲットとして反
応性スパッタリングを行うことによって得た。
この場合ターゲットとは別に設けたカソード（陽極）を
約−４ＯＶにすることによって、ここから放出される電
子によって先ず雰囲気ガスの電離を行い、しかる後にタ
ーゲットを負の高電位にすることによってスパッタリン
グを行った。また磁場をカソードに垂直方向にかけるこ
とによってガスの電ｊ１１を助長させた。
約−４ＯＶにすることによって、ここから放出される電
子によって先ず雰囲気ガスの電離を行い、しかる後にタ
ーゲットを負の高電位にすることによってスパッタリン
グを行った。また磁場をカソードに垂直方向にかけるこ
とによってガスの電ｊ１１を助長させた。
なお金属炭化吻、金属窒化物の一気抵抗は、比抵抗にし
て、２０〜１５０μρ鋸でめシ、純金属のＴｉと同程度
、Ｐｔの約６倍相度であるので。
て、２０〜１５０μρ鋸でめシ、純金属のＴｉと同程度
、Ｐｔの約６倍相度であるので。
ろまシ厚くしない限り、電気伝導性を阻害しない。
厚さとしては５０Å以上、特に３００Å以上が有効であ
る。厚さの上限は余り厚くても特に利点はないが、実用
上３０００Ａ程度までを多用する。
る。厚さの上限は余り厚くても特に利点はないが、実用
上３０００Ａ程度までを多用する。
１μｍｓ度以上を用いることは余りない。
金属炭化−として例えば融点が３８８７ＣのＨｆＣを用
いた場合、従来良く用いられていた融点１７７２０のｐ
ｔや１６７５ｔ：’のＴｉのみを用いｆｃｉ合に比較す
ると、拡散に豐する時間は、１０１１倍（Ｉｆ千兆倍）
にも適する。また最も一点が高い金属でめるＷ（＃点３
４１（Ｉ）と比較しても拡散に要する時間が十倍になる
。従って１％にＨｆＣｔ用いるといかなる金属電惚よシ
も少なくとも十倍の寿命わるいは少なくとも１ｏｏｏｃ
ｔでの耐熱性のある電極が得られる。
いた場合、従来良く用いられていた融点１７７２０のｐ
ｔや１６７５ｔ：’のＴｉのみを用いｆｃｉ合に比較す
ると、拡散に豐する時間は、１０１１倍（Ｉｆ千兆倍）
にも適する。また最も一点が高い金属でめるＷ（＃点３
４１（Ｉ）と比較しても拡散に要する時間が十倍になる
。従って１％にＨｆＣｔ用いるといかなる金属電惚よシ
も少なくとも十倍の寿命わるいは少なくとも１ｏｏｏｃ
ｔでの耐熱性のある電極が得られる。
さらＫまた炭化物の被層に、ヨウ化ハフニウム（Ｌ４Ｈ
’）を用いた減圧ＣＶＤ法を用いた場合。
’）を用いた減圧ＣＶＤ法を用いた場合。
微細にして被雑な部位へも均一に炭化物が被着するので
、集槓贋の高い半導体装置の製造プロセスとして適当で
ある。仁の他、炭化物の製法としてはＲ累ｔ１″含むガ
ス雰囲気中における金属の蒸着や。
、集槓贋の高い半導体装置の製造プロセスとして適当で
ある。仁の他、炭化物の製法としてはＲ累ｔ１″含むガ
ス雰囲気中における金属の蒸着や。
炭素を含むガスを用いた反応性スパッタリングが用いら
れる。ま７’Ｃ１ｍ化物についても同様に、窒素を含む
ガス雰囲気中における金属の蒸着や窒素を含むガスを用
い九反応性スパッタリングが利用できる。
れる。ま７’Ｃ１ｍ化物についても同様に、窒素を含む
ガス雰囲気中における金属の蒸着や窒素を含むガスを用
い九反応性スパッタリングが利用できる。
ｍ１図、第２図は半導体上に杉成嘔れた電極構造の断面
図である。 １・・・半導体材料、２・・・密着性の烏い金属、例え
ばＴｉ、Ｏｒ、３−・・金属炭化物１例えばＨｆＣ。
図である。 １・・・半導体材料、２・・・密着性の烏い金属、例え
ばＴｉ、Ｏｒ、３−・・金属炭化物１例えばＨｆＣ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、金属炭化物（ＨｆＣ９ＮｂＣ９ＴａＣ９ＺｒＣ。 ＴＩＣなど）および金属窒化物（）ｉｆＮ、ＮｂＮ。 ＴａＮｅ ｚｒＮ、ＴｉＮｆｘと）を少なくとも−１１
１１をその構成要素として用いるところの超高信頼性電
極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17565981A JPS5877257A (ja) | 1981-11-04 | 1981-11-04 | 超高信頼性電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17565981A JPS5877257A (ja) | 1981-11-04 | 1981-11-04 | 超高信頼性電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5877257A true JPS5877257A (ja) | 1983-05-10 |
Family
ID=15999962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17565981A Pending JPS5877257A (ja) | 1981-11-04 | 1981-11-04 | 超高信頼性電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5877257A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS605560A (ja) * | 1983-06-23 | 1985-01-12 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
| JPS616822A (ja) * | 1984-04-13 | 1986-01-13 | フエアチアイルド カメラ アンド インストルメント コ−ポレ−シヨン | ドーパントの外拡散を禁止する方法及び半導体装置 |
| US4574298A (en) * | 1982-12-27 | 1986-03-04 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | III-V Compound semiconductor device |
| JPS6345857A (ja) * | 1986-08-13 | 1988-02-26 | Nec Corp | 半導体装置 |
| JPH01194335A (ja) * | 1988-01-29 | 1989-08-04 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| JPH065733B2 (ja) * | 1984-08-27 | 1994-01-19 | アメリカン テレフオン アンド テレグラフ カムパニ− | 集積回路デバイスおよびその製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS493237A (ja) * | 1972-04-22 | 1974-01-12 | ||
| JPS507430A (ja) * | 1973-05-18 | 1975-01-25 | ||
| JPS5524454A (en) * | 1978-08-08 | 1980-02-21 | Nec Corp | Insulating gate type field effect transistor |
-
1981
- 1981-11-04 JP JP17565981A patent/JPS5877257A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
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| JPH01194335A (ja) * | 1988-01-29 | 1989-08-04 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
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