JPS60120560A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPS60120560A JPS60120560A JP22846483A JP22846483A JPS60120560A JP S60120560 A JPS60120560 A JP S60120560A JP 22846483 A JP22846483 A JP 22846483A JP 22846483 A JP22846483 A JP 22846483A JP S60120560 A JPS60120560 A JP S60120560A
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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
- H01L29/45—Ohmic electrodes
- H01L29/456—Ohmic electrodes on silicon
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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、化合物半導体で構成され、且つ、接合を有し
、その接合の上方に電極が形成された、例えば、バイポ
ーラ・トランジスタを含むような半導体装置の改良に関
する。
、その接合の上方に電極が形成された、例えば、バイポ
ーラ・トランジスタを含むような半導体装置の改良に関
する。
従来技術と問題点
近年、GaAs系電界効果半導体装置或いはへテロ接合
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
化合物半導体電界効果半導体装置等、化合物半導体で構
成された電界効果半導体装置の研究、開発が盛んである
。
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
化合物半導体電界効果半導体装置等、化合物半導体で構
成された電界効果半導体装置の研究、開発が盛んである
。
然し乍ら、電界効果半導体装置に依る電流駆動能力には
限界があるので、同一面積でも、より電流駆動能力が高
い、従って、スイッチング速度が大であるバイポーラ・
トランジスタを有する半導体装置の実用化が望まれると
ころである。
限界があるので、同一面積でも、より電流駆動能力が高
い、従って、スイッチング速度が大であるバイポーラ・
トランジスタを有する半導体装置の実用化が望まれると
ころである。
従来、AnGaAs−GaAs系へテロ接合バイポーラ
半導体装置として図に見られる構成のものが知られてい
る。
半導体装置として図に見られる構成のものが知られてい
る。
図に於いて、1はn+型GaAs基板、2ばn+型G
a A Sバッファ層、3はn−型GaAsコレクク層
、4はp+型GaASヘース層、5はn+型AllGa
Asエミツタ層、6はn+型GaAsコンタクト層、7
は二酸化シリコン(SiOz)膜、8は素子間分離領域
、9はベース電極、10はエミッタ電極、11はコレク
タ電極をそれぞれ示している。
a A Sバッファ層、3はn−型GaAsコレクク層
、4はp+型GaASヘース層、5はn+型AllGa
Asエミツタ層、6はn+型GaAsコンタクト層、7
は二酸化シリコン(SiOz)膜、8は素子間分離領域
、9はベース電極、10はエミッタ電極、11はコレク
タ電極をそれぞれ示している。
通常、この半導体装置に於けるベース電極9は金/亜鉛
/金(Au/Zn/Au)で構成されていて、その厚さ
ば、100 〔人)/100(人〕/3000[人〕で
あり、また、コレクタ電極11は金・ゲルマニウム/金
(Au−Ge/Au)で構成されていて、その厚さは、
200〔人〕/2800 (人〕である。
/金(Au/Zn/Au)で構成されていて、その厚さ
ば、100 〔人)/100(人〕/3000[人〕で
あり、また、コレクタ電極11は金・ゲルマニウム/金
(Au−Ge/Au)で構成されていて、その厚さは、
200〔人〕/2800 (人〕である。
ところで、この半導体装置に於いては、エミッタ電極1
0について重大な問題を抱えている。
0について重大な問題を抱えている。
即ら、ここで、n“型A/GaAsエミッタ層5の厚さ
が2000 [人]、n+型GaAsコンタクト層6の
厚さが1000 C人〕であるとし、そして、エミッタ
電極10として、コレクタ電極11と同様にA u −
G e / A uで構成し、その厚さを200 〔人
)/2800C人〕とすると、コレクタ電極11とn+
型GaAsコンタクト層6とのオーミック・コンタクト
を採った場合、合金化層が約4000 C人〕の深さに
まで拡がり、n+型GaAsコンタクト層6及びn+型
A7!GaAsエミッタ層5を突き抜け、更には、厚さ
が500〔人〕〜100 〔人〕程度であるp+型Ga
Asベース層4まで貫通してn−型GaAsコレクタ層
2にまで到達し、バイポーラ半導体装置としての機能を
果すことが不可能になる。
が2000 [人]、n+型GaAsコンタクト層6の
厚さが1000 C人〕であるとし、そして、エミッタ
電極10として、コレクタ電極11と同様にA u −
G e / A uで構成し、その厚さを200 〔人
)/2800C人〕とすると、コレクタ電極11とn+
型GaAsコンタクト層6とのオーミック・コンタクト
を採った場合、合金化層が約4000 C人〕の深さに
まで拡がり、n+型GaAsコンタクト層6及びn+型
A7!GaAsエミッタ層5を突き抜け、更には、厚さ
が500〔人〕〜100 〔人〕程度であるp+型Ga
Asベース層4まで貫通してn−型GaAsコレクタ層
2にまで到達し、バイポーラ半導体装置としての機能を
果すことが不可能になる。
一般に、このような問題を解決するには、次の二つの手
段が考えられる。
段が考えられる。
その一つは、エミッタ’UMIOのAu−Ge/Au層
に於けるAu層の厚さを1000 C人〕程度にまで薄
(し、合金化層の拡がりを深さ2000 〔人〕程度に
抑えること(前者)、他の−っとしては、n+型GaA
sコンタクト層6の厚さを充分に厚く、例えば、200
0 (人〕〜3000〔人〕程度にして合金化層の拡が
りに対処することができるようにすること(後者)であ
る。
に於けるAu層の厚さを1000 C人〕程度にまで薄
(し、合金化層の拡がりを深さ2000 〔人〕程度に
抑えること(前者)、他の−っとしては、n+型GaA
sコンタクト層6の厚さを充分に厚く、例えば、200
0 (人〕〜3000〔人〕程度にして合金化層の拡が
りに対処することができるようにすること(後者)であ
る。
然し乍ら、これらの二つの手段は、n”型AAGaAs
エミッタ層5及びn+型GaAsコンタクト層6に依り
段差の点からすると問題である。
エミッタ層5及びn+型GaAsコンタクト層6に依り
段差の点からすると問題である。
即ち、前者では、エミッタ電極10が薄くなり過ぎ、後
者では、n+型GaAsコンタクト層6が厚くなり過ぎ
、これらは何れの場合もエミッタ電極10の断線に結び
付くものであり、半導体装置の高集積化に対しては特に
不利である。また、A u、 −G eのみで電極を構
成することも考えられるが、Au−Geを厚く形成する
と半導体層との密着性が悪くなる旨の問題を生ずる。
者では、n+型GaAsコンタクト層6が厚くなり過ぎ
、これらは何れの場合もエミッタ電極10の断線に結び
付くものであり、半導体装置の高集積化に対しては特に
不利である。また、A u、 −G eのみで電極を構
成することも考えられるが、Au−Geを厚く形成する
と半導体層との密着性が悪くなる旨の問題を生ずる。
発明の目的
本発明は、前記のように、化合物半導体で構成され、且
つ、接合を有し、その接合の上方に電極が形成された半
導体装置に於いて、電極の構成に僅かな改変を施すのみ
で電極金属に依る接合の短絡化を防止すると共に段差に
依る電極の断線も防止されるようにする。
つ、接合を有し、その接合の上方に電極が形成された半
導体装置に於いて、電極の構成に僅かな改変を施すのみ
で電極金属に依る接合の短絡化を防止すると共に段差に
依る電極の断線も防止されるようにする。
発明の構成
本発明の半導体装置では、基本的には、少なくとも一つ
の接合を形成する多層の化合物半導体層と、該化合物半
導体層の最上層表面に順に形成された金・ゲルマニウム
/金・ゲルマニウムと反応しない金属の少なくとも2層
からなる電極とを備え°Cなる構成を採り、或いは、少
なくとも一つの接合を形成する多層の化合物半導体層と
、該化合物半導体層の最上層表面に順に形成された金・
ゲルマニウム/前記化合物半導体層を構成する元素、と
相互拡散する金属/金・ゲルマニウムと反応しない金属
の少なくとも3層からなる電極とを備えてなる構成を採
り、前記化合物半導体層を構成する元素と相互拡散する
金属層を薄く、また、金・ゲルマニウムと反応しない金
属層を比較的厚くそれぞれ形成するものである。尚、G
aAlAs中のGa元素或いはrnP中のIn元素と相
互拡散する金属としては、Au、銀(Ag)、 ニッケ
ル(Ni)等を挙げることができる。
の接合を形成する多層の化合物半導体層と、該化合物半
導体層の最上層表面に順に形成された金・ゲルマニウム
/金・ゲルマニウムと反応しない金属の少なくとも2層
からなる電極とを備え°Cなる構成を採り、或いは、少
なくとも一つの接合を形成する多層の化合物半導体層と
、該化合物半導体層の最上層表面に順に形成された金・
ゲルマニウム/前記化合物半導体層を構成する元素、と
相互拡散する金属/金・ゲルマニウムと反応しない金属
の少なくとも3層からなる電極とを備えてなる構成を採
り、前記化合物半導体層を構成する元素と相互拡散する
金属層を薄く、また、金・ゲルマニウムと反応しない金
属層を比較的厚くそれぞれ形成するものである。尚、G
aAlAs中のGa元素或いはrnP中のIn元素と相
互拡散する金属としては、Au、銀(Ag)、 ニッケ
ル(Ni)等を挙げることができる。
発明の実施例
図に於けるn+型Al1GaAsエミッタ層5の厚さを
約2000 C人〕程度、また、n+型GaAsコンタ
クト層6の厚さを約1000 C人〕程度とし、エミッ
タ電極10の構成を、n +型GaAsコンタクト層6
に近い側から、厚さ約200〔人〕程度の金・ゲルマニ
ウム層、厚さ約1000 〔人〕程度の金層、厚さ約2
000 C人〕乃至4000 [人〕程度のタングステ
ン・シリサイド(WSi)層で構成する。尚、この場合
のWSi層はAu或いはAu−Geと反応しない他の金
属、例えばT iWS i、 WN、 T i N等に
代替することができる。
約2000 C人〕程度、また、n+型GaAsコンタ
クト層6の厚さを約1000 C人〕程度とし、エミッ
タ電極10の構成を、n +型GaAsコンタクト層6
に近い側から、厚さ約200〔人〕程度の金・ゲルマニ
ウム層、厚さ約1000 〔人〕程度の金層、厚さ約2
000 C人〕乃至4000 [人〕程度のタングステ
ン・シリサイド(WSi)層で構成する。尚、この場合
のWSi層はAu或いはAu−Geと反応しない他の金
属、例えばT iWS i、 WN、 T i N等に
代替することができる。
この実施例に於いては、n+型AβGaAsエミッタ層
5及びn+型GaAsコンタクト層6ともに充分に薄い
ので、それに依る段差は然程大きくはならない。
5及びn+型GaAsコンタクト層6ともに充分に薄い
ので、それに依る段差は然程大きくはならない。
また、n+型GaAsコンタクト層6が薄くても、電極
金属の合金化に寄与する金層が約1000〔人〕程度と
薄いので、合金化層は約2000〔人〕程度しか進行せ
ずヘテロ接合を突き抜けることはない。
金属の合金化に寄与する金層が約1000〔人〕程度と
薄いので、合金化層は約2000〔人〕程度しか進行せ
ずヘテロ接合を突き抜けることはない。
更にまた、前記の如く、n+型/’j!GaAs層5及
びn+型GaASコンタクト層6に依る段差が小さいこ
と、しかも、金と反応しない金属層であるWSi層が厚
く形成されていることから金層が薄くても電極全体とし
ては断線を生しることがない。
びn+型GaASコンタクト層6に依る段差が小さいこ
と、しかも、金と反応しない金属層であるWSi層が厚
く形成されていることから金層が薄くても電極全体とし
ては断線を生しることがない。
尚、前記実施例では、Au−Ge層とWSi層との間に
Au層を形成したが、場合に依っては、それを省略する
こともできる。その際、若干オーミック抵抗が高くなる
ことは当然である。
Au層を形成したが、場合に依っては、それを省略する
こともできる。その際、若干オーミック抵抗が高くなる
ことは当然である。
発明の効果
本発明の半導体装置は、少なくとも一つの接合を形成す
る多層の化合物半導体層と、該化合物半導体層の最上層
表面に順に形成された金・ゲルマニウム/金・ゲルマニ
ウムと反応しない金属の少なくとも2層からなる電極と
を備えてなる構成、或いは、少なくとも一つの接合を形
成する多層の化合物半導体層と、該化合物半導体層の最
上層表面に順に形成された金・ゲルマニウム/核化合物
半導体層を構成する元素と相互拡散する金属/金・ゲル
マニウムと反応しない金属の少なくとも3層からなる電
極とを備えてなる構成に採っているので、前記化合物半
導体層の最上層表面から接合までの距離を短くすること
が可能であること及び前記金・ゲルマニウム層上には金
・ゲルマニウムと反応しない金属層を厚く形成しである
ことから電極の断線は防止される。また、前記金・ゲル
マニウム層と、前記金・ゲルマニウムと反応しない金属
層との間に前記化合物半導体層を構成する元素と相互拡
散する金属層を形成するので、前記化合物半導体層の最
上層表面から接合までの距離が短くても、前記化合物半
導体層を構成する元素と相互拡散する金属層の厚さを薄
くして該金属に依る接合の突き抜けを防止することがで
きる。
る多層の化合物半導体層と、該化合物半導体層の最上層
表面に順に形成された金・ゲルマニウム/金・ゲルマニ
ウムと反応しない金属の少なくとも2層からなる電極と
を備えてなる構成、或いは、少なくとも一つの接合を形
成する多層の化合物半導体層と、該化合物半導体層の最
上層表面に順に形成された金・ゲルマニウム/核化合物
半導体層を構成する元素と相互拡散する金属/金・ゲル
マニウムと反応しない金属の少なくとも3層からなる電
極とを備えてなる構成に採っているので、前記化合物半
導体層の最上層表面から接合までの距離を短くすること
が可能であること及び前記金・ゲルマニウム層上には金
・ゲルマニウムと反応しない金属層を厚く形成しである
ことから電極の断線は防止される。また、前記金・ゲル
マニウム層と、前記金・ゲルマニウムと反応しない金属
層との間に前記化合物半導体層を構成する元素と相互拡
散する金属層を形成するので、前記化合物半導体層の最
上層表面から接合までの距離が短くても、前記化合物半
導体層を構成する元素と相互拡散する金属層の厚さを薄
くして該金属に依る接合の突き抜けを防止することがで
きる。
図はへテロ接合バイポーラ半導体装置の要部切断側面図
である。 図に於いて、■はn+型GaAs基板、2はn+型Ga
Asバッファ層、3はn−型GaAs’:Jレクタ層、
4はp+型GaAsベース層、5はn+型A#GaAs
エミック層、6はn+型GaAsコンタクト層、7は二
酸化シリコン(Si02)膜、8は素子間分離領域、9
はヘース電極、10はエミッタ電極、11はコレクタ電
極である。 特許出願人 冨士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司 代理人弁理士 渡 邊 弘 −
である。 図に於いて、■はn+型GaAs基板、2はn+型Ga
Asバッファ層、3はn−型GaAs’:Jレクタ層、
4はp+型GaAsベース層、5はn+型A#GaAs
エミック層、6はn+型GaAsコンタクト層、7は二
酸化シリコン(Si02)膜、8は素子間分離領域、9
はヘース電極、10はエミッタ電極、11はコレクタ電
極である。 特許出願人 冨士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司 代理人弁理士 渡 邊 弘 −
Claims (2)
- (1) 少なくとも一つの接合を形成する多層の化合物
半導体層と、該化合物半導体層の最上層表面に順に形成
された金・ゲルマニウム/金・ゲルマニウムと反応しな
い金属の少なくとも2層からなる電極とを備えてなるこ
とを特徴とする半導体装置。 - (2)少なくとも一つの接合を形成する多層の化合物半
導体層と、該化合物半導体層の最上層表面に順に形成さ
れた金・ゲルマニウム/核化合物半導体層を構成する元
素と相互拡散する金属/金・ゲルマニウムと反応しない
金属の少なくとも3層からなる電極とを備えてなること
を特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22846483A JPS60120560A (ja) | 1983-12-05 | 1983-12-05 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22846483A JPS60120560A (ja) | 1983-12-05 | 1983-12-05 | 半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60120560A true JPS60120560A (ja) | 1985-06-28 |
JPH0216589B2 JPH0216589B2 (ja) | 1990-04-17 |
Family
ID=16876890
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22846483A Granted JPS60120560A (ja) | 1983-12-05 | 1983-12-05 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60120560A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6212164A (ja) * | 1985-07-10 | 1987-01-21 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
JPH01184870A (ja) * | 1988-01-13 | 1989-07-24 | Nec Corp | ヘテロバイポーラトランジスタおよびその製造方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5880872A (ja) * | 1981-11-09 | 1983-05-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体装置 |
JPS58173861A (ja) * | 1982-04-07 | 1983-10-12 | Nec Corp | 化合物半導体装置 |
-
1983
- 1983-12-05 JP JP22846483A patent/JPS60120560A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5880872A (ja) * | 1981-11-09 | 1983-05-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体装置 |
JPS58173861A (ja) * | 1982-04-07 | 1983-10-12 | Nec Corp | 化合物半導体装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6212164A (ja) * | 1985-07-10 | 1987-01-21 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
JPH01184870A (ja) * | 1988-01-13 | 1989-07-24 | Nec Corp | ヘテロバイポーラトランジスタおよびその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0216589B2 (ja) | 1990-04-17 |
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