JPS59228718A - 半導体装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は半導体装置に関し、更に詳細には、良好なオ
ーミックコンタクトを有するとともに従来よりも短縮し
た工程で、かつ、従来よりも低コストで製造することが
できる化合物半導体装置に関するものである。

［発明の技術的背景］ 本発明に関連するＧａ　Ａｓ半導体装置は、半絶縁性の
Ｇａ　Ａｓ基板内に導電性領域を形成した後、該導電性
領域にオーミック接触する金属電極を該基板上に形成す
ることにより製造される。　従来、該導電性領域は一般
に気相成長法やイオン注入法を利用して作られ、その層
厚は通常、数千オングストローム（Ｘ）ないし数ミクロ
ン（μｌ１ｌ）であるが、イオン注入法を用いた場合に
は、該領域の層厚は数千人という小さな値になってしま
うため、この膜厚では良好なＡ−ミックコンタクトを形
成することが不可能である。　従って、従来は、該導電
性領域をイオン注入法で形成するＱａ　Ａｓ半導体装置
に対しては、該導電性領域の周囲に二回以上のイオン注
入を行うことにより高濃度域を作り、該高潮度域を電極
とのコンタクト部分とじてその上にオーミック電極を形
成していた。　第１図は前記のごとき方法（二重イオン
注入法）で形成された従来のＱａ　ＡＳ半導体装置を示
して０る。

図において、１は絶縁性の半導体基板、２は一回のイオ
ン注入で作られた薄層の低淵疾導電性領−域、３は二重
のイオン注入で作られた拡散深さの大きな高濃度導電性
傾城、４は気相成長法を利用して形成されたＳｉＯ２等
の絶縁膜、５は高淵度導電性領［３上にオーミック接触
している。Ａ、ｕ　−Ｑｅ金合金オーミック電極である
。

「背景技術の問題点」 前記のごとき構造及び製造方法による従来のＧａ　Ａｓ
半導体装置には次のような問題点があった。

（Ｉ＞　　拡散深さの大きい高濃度導電性傾城をイオン
注入法によって形成するには不純物イオンを数百ｋＶ以
上の高電圧で加速するとともに高電流密度で半導体基板
に注入することが必要であるが、現在用いられているイ
オン注入装置では高圧高電流密度のイオン注入に制約が
あるため、現在は短時間の高電流密度のイオン注入の代
わりに長時間の低電流密度のイオン注入を行うことによ
り該高濃度導電性傾城３を形成している。

しかしながら、長時間のイオン注入は半導体装置の総生
産時間を長くし、かつ、生産能率を低下させるため、該
半導体装置のコストが高価になるという問題を生じる。

（ＩＩ）　　従来のＱａ７！１．ｓ半導体装置において
は、前記のようにオーミック電極を設りるために拡散深
さが大きく、かつ、不純物濃度の大ぎな高濃度領域３が
形成されているが、一般に、イオン注入層は高濃度にな
る程、注入イオンのアニールによる電気的活性化率が低
くなって該イオン注入層の低抵抗化が困難となるため、
接触抵抗の不安定や耐サージ性の低下を招くことになり
、従って安定なオーミックコンタクトの形成が困難であ
った。

（Ｉ［［）　　オーミック電極は基板の表面にコンタク
１〜しているから、基板表面におけるオーミック電極と
絶縁膜との接点近傍に電界集中が起きる構造となってい
る。

［発明の目的］ この発明の目的は、前記問題点を有しない、改良された
半導体装置を提供することである。

［発明の概要］ この発明にＪこり改良された半導体装置は、従来の半導
体装置に設けられていたような高Ｉｉ１度領域を有さず
、辺縁部が傾斜もしくはナイフェツジ状に形成された低
ｍ度薄層が同じ傾斜角度の側壁面を有したオーミック電
極に直接に接触している構造となっている。

［発明の実施例］ 第２図は本発明により改良された半導体装置の一実施例
の断面図である。　第２図において、第１図と同一符号
で表示された部分は第１図の半導体装置と同じ部分であ
る。

本発明の半導体装置においては、低濃度導電性薄層２Ａ
の周ｌの半導体基板には逆台形型の溝６が刻設されてい
る。　ま１％−Ｎ該溝６の底面は該低濃度導電性薄層２
Ａよりも深い位置にある。（必ずしもそうする必要はな
い）　該低濃度導電性薄層２Ａの辺縁部は該溝６の傾斜
側壁面の一部を構成する傾斜面２ａとなってＪ３す、該
）１４６内に形成された樋状のオーミック電極５Ａの傾
斜側壁面と該低濃度導電性薄層２Ａの傾斜面２ａとがＡ
−ミック接触している。　またオーミック電極５Ａの上
方部分は絶縁膜４の開口に沿って絶縁膜４上に延在して
いる。

次に第２図の半導体装置の製造工程の一例について説明
する。

第２図の半導体装置を製造する場合、まず半導体基板１
上にＳｔ　３　Ｎ４　、Ｓｉ　０２又はレジスト等を堆
積させた後、フォトエツチングによりイオン注入用マス
クを作り、このマスクを通して半導体基板１中に３ｉ＋
等の不純物イオンを加速電圧１５０ｋＶ１　ドーズｉｉ
ｔ　３ｘｌＯ”　７ｃｍ２の条件で注入することにより
低濃度導電性薄層２Δを形成する。

次に気相成長法により半導体基板１の全面にｓｒ　０２
から成る絶縁膜４を３０００久膜厚に形成した後、温度
８００℃で１５分間アニールを行う。　ついで、絶縁膜
４上にレジストパターンを形成した後、このレジストパ
ターンをマスクとして低濃度導電性薄層２Ａの周縁に沿
って絶縁膜４及びその下の半導体基板１とを選択的にエ
ツチングすることにより、横断面形状が逆台形の溝６を
半導体基板内に形成すると同時に該低濃度導電性薄層２
Ａの辺縁に沿って絶縁膜４に開口４ａを形成する。

この場合、エツチング液として、例えば弗化アンモン、
りん酸及び過酸化水素水の混合液を用いるが、それらの
混合比（例えば弗化アンモン５０：りん酸３：過酸化水
素１：水５０）を適当に設定することにより、ＳｉＯ３
とＱａ　ＡＳのエツチングレートの差を利用して横ＦＪ
ｉ面形状が逆台形となるような溝６を形成することかで
きる。

溝６の形成後、真空蒸着法によって該満６内及び絶縁膜
４上にへ〇−Ｇｅ合金膜を形成した後、パターニングし
てオーミック電極５Ａを形成づる。

そして最後に水素雰囲気中でアロイすることにより該低
濃度導電性薄層２Ａとオーミック電極５Δとの間にオー
ミック接触が形成される。

なお、前記の実施例は本発明を限定する・乙のではない
。　すなわち本発明の半導体装置は、Ｇａ　Ａｓ半導体
装置に限定されるものではなく、絶縁性基板により構成
される半導体装置にも適用可能であり、また、絶縁膜ど
して５ｉｏ２以外に５ｉ３Ｎｑやその他の材料から成る
絶縁膜を用いることもできる。

［発明の効果］ 以上のごとき本発明の半導体装置による効果を列挙すれ
ば次の通りである。

＜ａ　＞　　低濃度導電性薄層（？ｉなゎち動作層）が
傾斜面を有するとともに該傾斜面にてオーミック電極に
接触しているので従来の半導体装置で問題となっていた
電界集中が緩和され、耐サージ性が高くかつ安定なＡ−
ミンクコンタクトを有した半導体装置が得られる。

（ｂ）　　従来の半導体装置のように高濃度領域を作る
必要がないので製造工程が短縮される上、イオン注入装
置も低エネルギーの安価なものを使えるので製造コスト
が従来よりもかなり低下し、従って、従来より安価でか
つ、性能のよい半４休装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の半導体装置の断面図、第２図は本発明の
一実施例の半導体装置の断面図である。 １・・・半導体基板、　２，２Ａ・・・低８！痕導電性
薄層、　３・・・高濃度導電性領域、　４・・・絶縁膜
、５．５Ａ・・・オーミック電極、　６・・・溝。 −特許出願人　東京芝浦電気株式会社 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　半絶縁性材料もしくは絶縁性材料から成る半導体基
   板と、該半導体基板の表面に刻設されるとともに底部に
   向って幅が狭くなるように傾斜側壁面を有した溝と、該
   傾斜側壁面を構成する傾斜面を有するように該半導体基
   板内に形成された低濃度導電性薄層と、該溝以外の該半
   導体基板の表面ど該低濃度導電性薄層とを被覆している
   絶縁膜と、該絶縁膜上に配置される上方部分と該構内に
   配置される下方部分とを有するとともに該溝部の該傾斜
   側壁面において該低濃度Ｓ電性Ｕ層の該傾斜面にオーミ
   ック接触しているオーミック電極とを具備している半導
   体装置。