JPS59123271A - 化合物半導体装置の製造方法 - Google Patents
化合物半導体装置の製造方法Info
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- JPS59123271A JPS59123271A JP22970982A JP22970982A JPS59123271A JP S59123271 A JPS59123271 A JP S59123271A JP 22970982 A JP22970982 A JP 22970982A JP 22970982 A JP22970982 A JP 22970982A JP S59123271 A JPS59123271 A JP S59123271A
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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
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/80—Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier
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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】
発明の技術分野
本発明は、ソース電極及びドレイン電極等のオーミック
電極を有する化合物半導体装置を製造する方法の改良に
関する。
電極を有する化合物半導体装置を製造する方法の改良に
関する。
従来技術と問題点
従来、例えば、ＧａＡｓ系化合物半導体に対してオーミ
ック・コンタクトを得るには、例えば、その化合物半導
体と金・ゲルマニウム／金（ΔＵ・Ｇｅ／Ａｕ）系の金
属との合金化コンタクトを使用することが多い。
ック・コンタクトを得るには、例えば、その化合物半導
体と金・ゲルマニウム／金（ΔＵ・Ｇｅ／Ａｕ）系の金
属との合金化コンタクトを使用することが多い。
然し乍ら、この従来技術では、Ｇ ａ Ａ Ｓ単結晶格
子に直接合金化が行なわれる為、不純物であるＧｅ或い
はＡｕ原子の拡散が比較的小さく、金属−半導体界面の
付着状態等に依り、Ｇｅ或いはＡｕ原子の拡散が不均一
になり易い傾向がある。
子に直接合金化が行なわれる為、不純物であるＧｅ或い
はＡｕ原子の拡散が比較的小さく、金属−半導体界面の
付着状態等に依り、Ｇｅ或いはＡｕ原子の拡散が不均一
になり易い傾向がある。
従って、オーミック抵抗の面内バラツキ或いはロフト間
バラツキ等、均一性や再現性の点で問題がある。
バラツキ等、均一性や再現性の点で問題がある。
発明の目的
本発明は、前記の如く、化合物半導体と金属とヲオーミ
ノク・コンタクトさせるのに合金化コンタク１−を利用
した場合の再現性を向上させ、しかも、コンタクト電極
を低減させようとするものである。
ノク・コンタクトさせるのに合金化コンタク１−を利用
した場合の再現性を向上させ、しかも、コンタクト電極
を低減させようとするものである。
発明の構成
本発明では、化合物半導体装置に於いてオーミック・コ
ンタクト電極を形成する際、再現性良好且つ低抵抗の合
金化コンタクトが形成されるようにする為、オーミ’７
り金属系に含まれる不純物及び金属原子が化合物半導体
結晶中に容易に拡散し、且つ、拡散長が長くなるように
する為、予め化合物半導体結晶に格子欠陥を生成させて
おくものである。
ンタクト電極を形成する際、再現性良好且つ低抵抗の合
金化コンタクトが形成されるようにする為、オーミ’７
り金属系に含まれる不純物及び金属原子が化合物半導体
結晶中に容易に拡散し、且つ、拡散長が長くなるように
する為、予め化合物半導体結晶に格子欠陥を生成させて
おくものである。
通常、拡散現象は、格子欠陥が存在すると、その格子欠
陥を介して不純物原子が移動する為、拡散は著しく増速
される。例えば、イオン注入で格子欠陥を導入した場合
、平均射影飛程の約８割程度の距離で格子欠陥密度が最
大となり、且つ、拡散係数も格子欠陥密度に略比例する
ので、比較的低い温度でも深い領域に不純物を拡散する
ことができる。
陥を介して不純物原子が移動する為、拡散は著しく増速
される。例えば、イオン注入で格子欠陥を導入した場合
、平均射影飛程の約８割程度の距離で格子欠陥密度が最
大となり、且つ、拡散係数も格子欠陥密度に略比例する
ので、比較的低い温度でも深い領域に不純物を拡散する
ことができる。
そこで、この現象を積極的に利用し、オーミック金属の
合金化拡散工程に入る前にイオン注入を行ない、既に形
成されているチャネルの存在位置イ」近まで多量の格子
欠陥を生成させるようにすれば、その後の合金化工程で
、不純物を均一に且つ深く拡散することができ、その結
果、低抵抗で均一性が高い合金化コンタクトが得られる
ものである。
合金化拡散工程に入る前にイオン注入を行ない、既に形
成されているチャネルの存在位置イ」近まで多量の格子
欠陥を生成させるようにすれば、その後の合金化工程で
、不純物を均一に且つ深く拡散することができ、その結
果、低抵抗で均一性が高い合金化コンタクトが得られる
ものである。
ところで、ここで適用される格子欠陥量としては、半導
体結晶が非晶質なるような量になると合金化工程でも欠
陥が回復し難くなるので、逆にコンタクト抵抗は高くな
る可能性もある。従って、半導体結晶が非晶質にならな
い程度で且つ合金化温度で欠陥が略回復できるようなイ
オン注入条件を選択する必要かある。尚、イオン種とし
ては、不活性ガス或いは注入時に不純物となり得るもの
であれば良い。
体結晶が非晶質なるような量になると合金化工程でも欠
陥が回復し難くなるので、逆にコンタクト抵抗は高くな
る可能性もある。従って、半導体結晶が非晶質にならな
い程度で且つ合金化温度で欠陥が略回復できるようなイ
オン注入条件を選択する必要かある。尚、イオン種とし
ては、不活性ガス或いは注入時に不純物となり得るもの
であれば良い。
発明の実施例
第１図及び第２図は、Ａ ＩＩ Ｇ ａ Ａ ｓ ／
Ｇ ａ Ａ ｓのへテロ接合構造を有し、２次元電子ガ
スを利用して高速動作を可能とした化合物半導体装置を
製造する場合の一例を説明する為の工程要所に於ける半
導体装置の要部切断側面図であり、以下これ等の図を参
照しつつ記述する。
Ｇ ａ Ａ ｓのへテロ接合構造を有し、２次元電子ガ
スを利用して高速動作を可能とした化合物半導体装置を
製造する場合の一例を説明する為の工程要所に於ける半
導体装置の要部切断側面図であり、以下これ等の図を参
照しつつ記述する。
第１図参照
■ 厚さ例えば１ 〔μｍ〕であるノン・ドープＧａＡ
ｓ半導体層（或いはノン・ドープＧａＡｓ半導体基板）
１」二に通常の技法を適用して厚さ例えば０ 、０３
Ｃμ’ｍ）程度のｎ型Ａ （１０，３’Ｇ ａ Ｏ，７
Ａ ｓ電子供給層２、厚さ例えば０．０３ Ｃμｍ〕μ
ｍ〕ｎ型グレーデッドＡＡＸＧａｌ−ＸＡｓ （０，
３＞ｘ〉０）半導体層３、厚さ例えば０．０３ Ｃμｍ
：］程度のｎ型ＧａＡｓ電極コンタクト層４を形成する
。尚、前記「グレーデッド」とは半導体Ｎ３のＸ値が表
面に向かって漸進的にＯに近ずくことを意味している。
ｓ半導体層（或いはノン・ドープＧａＡｓ半導体基板）
１」二に通常の技法を適用して厚さ例えば０ 、０３
Ｃμ’ｍ）程度のｎ型Ａ （１０，３’Ｇ ａ Ｏ，７
Ａ ｓ電子供給層２、厚さ例えば０．０３ Ｃμｍ〕μ
ｍ〕ｎ型グレーデッドＡＡＸＧａｌ−ＸＡｓ （０，
３＞ｘ〉０）半導体層３、厚さ例えば０．０３ Ｃμｍ
：］程度のｎ型ＧａＡｓ電極コンタクト層４を形成する
。尚、前記「グレーデッド」とは半導体Ｎ３のＸ値が表
面に向かって漸進的にＯに近ずくことを意味している。
また、ここでｎ型とは不純物濃度が２ ×１０ ”’
（ｃｍ−３）程度であることを意味するものとする。
（ｃｍ−３）程度であることを意味するものとする。
■ １列えば、リアクティブ゛・イオン・ヒーム・コニ
ノチング法を適用し、ゲート電極形成予定部分に凹所４
Ａを形成する。
ノチング法を適用し、ゲート電極形成予定部分に凹所４
Ａを形成する。
■ 例えば、リアクティブ・スパックリング法を適用し
、二酸化シリコン（ＳｉＣ２）膜５を厚さ例えば０．６
〔μｍ〕程度に形成し、これを例えばりアクティフ・
イオン・ビーム・エツチング法を適用してパターニング
を行ない、前記凹所４Ａを覆う部分を残し、他を除去す
る。
、二酸化シリコン（ＳｉＣ２）膜５を厚さ例えば０．６
〔μｍ〕程度に形成し、これを例えばりアクティフ・
イオン・ビーム・エツチング法を適用してパターニング
を行ない、前記凹所４Ａを覆う部分を残し、他を除去す
る。
■ イオン注入法を適用し、二酸化シリコン膜５をマス
クとしてｎ型不純物であるＧｅイオンを加速エネルキ：
２００ ［ＫｅＶ：ｌ 、ｌ’−ズ量：１×１０”
（ｃｍ−２１］程度で選択的に打ち込みを行なうよ
うにする。尚、記号６はイオン！、記号７は２次元電子
カス層をそれぞれ指示している。
クとしてｎ型不純物であるＧｅイオンを加速エネルキ：
２００ ［ＫｅＶ：ｌ 、ｌ’−ズ量：１×１０”
（ｃｍ−２１］程度で選択的に打ち込みを行なうよ
うにする。尚、記号６はイオン！、記号７は２次元電子
カス層をそれぞれ指示している。
第２図参照
■ マスクとして使用した二酸化シリコン膜５を除去し
てから、リアクティブ・スパッタリング法をＪ用し７Ａ
ｕ −Ｇｅ／Ａｕ膜を形成し、それをパターニングする
ことに依りソース電極８ｓ及びトレイン電極８Ｄを形成
する。
てから、リアクティブ・スパッタリング法をＪ用し７Ａ
ｕ −Ｇｅ／Ａｕ膜を形成し、それをパターニングする
ことに依りソース電極８ｓ及びトレイン電極８Ｄを形成
する。
■ 合金化の為、温度：４５０（’Ｃ）、時間：２〔分
〕程度の熱処理を行なう。
〕程度の熱処理を行なう。
■ この後、通常の技法を適用してＡβのケート電極９
を形成して完成する。
を形成して完成する。
発明の効果
本発明では、化合物半導体装置のオーミンク電極を形成
するに際し、オーミック電極形成予定部分の半導体面に
予め不活性ガス或いは該半導体に不純物として作用する
イオンを注入して格子欠陥を生成するようにしているの
で、後にオーミック金属を被着して合金化を行なった場
合、不純物や金属原子が化合物半導体結晶中を容易に拡
散し、拡散長が長くなる。従って、不純物は均一に且つ
深く拡散するので、低抵抗で均一性が高い合金化コンタ
クトを再現性良く得ることができる。
するに際し、オーミック電極形成予定部分の半導体面に
予め不活性ガス或いは該半導体に不純物として作用する
イオンを注入して格子欠陥を生成するようにしているの
で、後にオーミック金属を被着して合金化を行なった場
合、不純物や金属原子が化合物半導体結晶中を容易に拡
散し、拡散長が長くなる。従って、不純物は均一に且つ
深く拡散するので、低抵抗で均一性が高い合金化コンタ
クトを再現性良く得ることができる。
第１図及び第２図は本発明一実施例を説明する為の工程
要所に於ける半導体装置の要部切断側面図である。 図に於いて、１ばノン・トープＧａＡｓ半導体層、２は
ｎ型Ａ １１！０．３ｃ ａ Ｑ、７Ａ Ｓ電子供給層
、３はｎ型ブレ−デッドＡ ｅ ＸＧ ａ Ｉ−Ｘ Ａ
ｓ半導体層、４ばｎ型ＧａＡｓ電極コンタクト層、５
は二酸化シリコン膜、６はイオン、７は２次元電子ガス
層、８Ｓはソース電極、８Ｄはドレイン電極、９はイー
１〜電極である。 第１図 ノ。 第２図
要所に於ける半導体装置の要部切断側面図である。 図に於いて、１ばノン・トープＧａＡｓ半導体層、２は
ｎ型Ａ １１！０．３ｃ ａ Ｑ、７Ａ Ｓ電子供給層
、３はｎ型ブレ−デッドＡ ｅ ＸＧ ａ Ｉ−Ｘ Ａ
ｓ半導体層、４ばｎ型ＧａＡｓ電極コンタクト層、５
は二酸化シリコン膜、６はイオン、７は２次元電子ガス
層、８Ｓはソース電極、８Ｄはドレイン電極、９はイー
１〜電極である。 第１図 ノ。 第２図
Claims (1)
- 化合物半導体装置のオーミック電極を形成するに際し、
オーミック電極形成予定部分の半導体面に不活性ガス或
いは該半導体に対し不純物となるイオンを注入して格子
欠陥を生成し、次に、前記オーミック電極形成予定部分
にオーミック電極を形成して合金化する工程が含まれて
なることを特徴とする化合物半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22970982A JPS59123271A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 化合物半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22970982A JPS59123271A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 化合物半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59123271A true JPS59123271A (ja) | 1984-07-17 |
Family
ID=16896466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22970982A Pending JPS59123271A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 化合物半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59123271A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01161874A (ja) * | 1987-12-18 | 1989-06-26 | Hitachi Ltd | 半導体装置とその製造方法 |
| JPH0212928A (ja) * | 1988-06-30 | 1990-01-17 | Nec Corp | 電界効果トランジスタ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57160171A (en) * | 1981-03-30 | 1982-10-02 | Hitachi Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| JPS57198661A (en) * | 1981-06-01 | 1982-12-06 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device |
-
1982
- 1982-12-28 JP JP22970982A patent/JPS59123271A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57160171A (en) * | 1981-03-30 | 1982-10-02 | Hitachi Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| JPS57198661A (en) * | 1981-06-01 | 1982-12-06 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01161874A (ja) * | 1987-12-18 | 1989-06-26 | Hitachi Ltd | 半導体装置とその製造方法 |
| JPH0212928A (ja) * | 1988-06-30 | 1990-01-17 | Nec Corp | 電界効果トランジスタ |
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