JPS6081859A - シヨツトキ−障壁半導体装置 - Google Patents
シヨツトキ−障壁半導体装置Info
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- JPS6081859A JPS6081859A JP18973583A JP18973583A JPS6081859A JP S6081859 A JPS6081859 A JP S6081859A JP 18973583 A JP18973583 A JP 18973583A JP 18973583 A JP18973583 A JP 18973583A JP S6081859 A JPS6081859 A JP S6081859A
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- Japan
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- schottky
- compound semiconductor
- metal layer
- electrode
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- Pending
Links
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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】
産業上の利用分野
本発明は、ショットキー障壁半導体装置に関する。
従来例の構成とその問題点
近年・化合物半導体を用いたＦＥＴ／ＩＣの開発が盛ん
である１％にＧａＡｓｆ用いたＦＥＴ／ＩＣは、主にゲ
ートにショットキー電極を用いたＭＥＳ（Ｍｅｔａｌ
−Ｓｅｍ１ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ） Ｆ Ｅ Ｔで構成さ
れている。このショットキーも金属として最も一般的に
使用されているのはＡｌである。
である１％にＧａＡｓｆ用いたＦＥＴ／ＩＣは、主にゲ
ートにショットキー電極を用いたＭＥＳ（Ｍｅｔａｌ
−Ｓｅｍ１ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ） Ｆ Ｅ Ｔで構成さ
れている。このショットキーも金属として最も一般的に
使用されているのはＡｌである。
２ ベージ゛
第１図にＧａＡｓＦＥＴの一般的な構成断面図を示す・
ここに、１は半絶縁性ＧａＡｓ基叛、２は高抵抗バーフ
ァ層、３はＧａＡｓ活性層、４はショットキー電極、６
．６はオーミック電極がそれぞれソースドレインである
ｎまたダイオードはショットキー電極をカソードにオー
ミック電極全アノードとして構成される。
ここに、１は半絶縁性ＧａＡｓ基叛、２は高抵抗バーフ
ァ層、３はＧａＡｓ活性層、４はショットキー電極、６
．６はオーミック電極がそれぞれソースドレインである
ｎまたダイオードはショットキー電極をカソードにオー
ミック電極全アノードとして構成される。
ところで、一般にショットキー障壁の順方向特性Ｊは次
式を用いて表現される。
式を用いて表現される。
ここに、ｎばｎ値と呼ばれ・ショットキー電極の良さを
表す、理想的な場合ばｎ ＝ １であるが、一般には金
属−導体の界面の状態に依存して、１より大きな値とな
る。このｎ値はＦＥＴのように逆バイアスで使う場合は
、それ程問題にならないが・ダイオードのように順方向
全便う場合損失が増大し問題となる。ＦＥＴの場合でも
、ゲー）［下の界面の状態が悪いと、低周波雑音（１／
ｆノイズ）が増大する７また、従来ショウトキー障壁半
３ ベ−二 導体装置は、使用時間とともにｎ値が大きくなるという
問題があった。
表す、理想的な場合ばｎ ＝ １であるが、一般には金
属−導体の界面の状態に依存して、１より大きな値とな
る。このｎ値はＦＥＴのように逆バイアスで使う場合は
、それ程問題にならないが・ダイオードのように順方向
全便う場合損失が増大し問題となる。ＦＥＴの場合でも
、ゲー）［下の界面の状態が悪いと、低周波雑音（１／
ｆノイズ）が増大する７また、従来ショウトキー障壁半
３ ベ−二 導体装置は、使用時間とともにｎ値が大きくなるという
問題があった。
発明の目的
本発明は上記欠点に鑑み、ｎ値が劣化しないショットキ
ー障壁半導体装置全提供するものである。
ー障壁半導体装置全提供するものである。
発明の構成
この目的を達成するために、本発明のショットキー障壁
半導体装置は、ショットキー形電極がＡＩまたはＡｕ
と化合物半導体との間に、Ｔａ、 Ｗ、 Ｐｔ。
半導体装置は、ショットキー形電極がＡＩまたはＡｕ
と化合物半導体との間に、Ｔａ、 Ｗ、 Ｐｔ。
ＭＯのうち、少くともひとつの金属層全介在させて構成
されている。この構成によって安定で良好なショットキ
ーｎ値全実現し得るものである。
されている。この構成によって安定で良好なショットキ
ーｎ値全実現し得るものである。
実施例の説明
ｎ値の劣化はショットキー電極形成条件により大きく依
存するが、本発明者はｎ値劣化の要因のひとつとして１
人！電極のＧａＡｓ中への拡散（マスグレーシぢン）が
あるという実験的事実を発見した− 第２図ａ、 ｂはそれぞ、ａｎ値が１．９および１．２
のショットキー障壁の人ｌゲート電極と［ＢａＡｓとの
界面の様子をオージェ元素分析した結果である。
存するが、本発明者はｎ値劣化の要因のひとつとして１
人！電極のＧａＡｓ中への拡散（マスグレーシぢン）が
あるという実験的事実を発見した− 第２図ａ、 ｂはそれぞ、ａｎ値が１．９および１．２
のショットキー障壁の人ｌゲート電極と［ＢａＡｓとの
界面の様子をオージェ元素分析した結果である。
ｎ値が１．９のショットキー電極では、Ａｄが深くＧａ
Ａｓ中に浸入し、同時にＧａ、 ＡｓがＡｇに深く浸入
し、ＧａＡｌＡｓが界面に形成されて層ることが分かる
。かかるｋｌ−ＧａＡｓ相互作用は３ｏＯ℃程度の低温
でも、容易に進行することが確認された、一方、ｎ値が
１．２の場合はｎ値が１．９の場合に比べて人ｌがＧａ
Ａｓ中に浅く浸入していることが分かる。このようにＡ
ｇのマイグレーションによりｎ値が劣化するのは、Ｇａ
ＡｓとＡ７の界面に形成された高抵抗のＧａ Ａ Ｉ
ＡｓがＧａＡｓより禁制帯幅が大きいと考えられる７Ａ
ｌのＧａＡ ｓ中へのマイグレーションは、ＧａＡｓの
Ｇａのサイトが１７で置換されることにより進行すると
考えられる。
Ａｓ中に浸入し、同時にＧａ、 ＡｓがＡｇに深く浸入
し、ＧａＡｌＡｓが界面に形成されて層ることが分かる
。かかるｋｌ−ＧａＡｓ相互作用は３ｏＯ℃程度の低温
でも、容易に進行することが確認された、一方、ｎ値が
１．２の場合はｎ値が１．９の場合に比べて人ｌがＧａ
Ａｓ中に浅く浸入していることが分かる。このようにＡ
ｇのマイグレーションによりｎ値が劣化するのは、Ｇａ
ＡｓとＡ７の界面に形成された高抵抗のＧａ Ａ Ｉ
ＡｓがＧａＡｓより禁制帯幅が大きいと考えられる７Ａ
ｌのＧａＡ ｓ中へのマイグレーションは、ＧａＡｓの
Ｇａのサイトが１７で置換されることにより進行すると
考えられる。
本発明の一実施例金、ＧａＡｓＭＥＳ ＦＦＴを例にと
って説明する。本実施例にｍ−るＦＩＴのゲート幅は２
８０μｍ、ゲート長は０．６ ｔｒｍである。
って説明する。本実施例にｍ−るＦＩＴのゲート幅は２
８０μｍ、ゲート長は０．６ ｔｒｍである。
ショットキー電極は厚さ５００ＡのＴａの上に厚さ４５
０ＯＡのＡｌｋ形成して構成しｆ？：、、Ｔａの層はＡ
ｌがＧａＡｓ中ヘマイグレーシコンするのを防５ ペー
レ ぐためのバリアメタル層である。ショットキー電極は・
エツチングされたＧａＡｓ上にリフトオフ法で作成した
。
０ＯＡのＡｌｋ形成して構成しｆ？：、、Ｔａの層はＡ
ｌがＧａＡｓ中ヘマイグレーシコンするのを防５ ペー
レ ぐためのバリアメタル層である。ショットキー電極は・
エツチングされたＧａＡｓ上にリフトオフ法で作成した
。
本実施例では、バリアメタルを設けない場合のショット
キー障壁のｎ値は１．３〜１．５であったがバリアメタ
ルを設けた場合のｎ値は１．１〜１．３と良好なｎ値を
示した・また、３６０℃、６０分の熱処理においても、
本実施例のショットキー電極では、ｎ値およびバリアハ
イドの変化は認められなかった。
キー障壁のｎ値は１．３〜１．５であったがバリアメタ
ルを設けた場合のｎ値は１．１〜１．３と良好なｎ値を
示した・また、３６０℃、６０分の熱処理においても、
本実施例のショットキー電極では、ｎ値およびバリアハ
イドの変化は認められなかった。
本実施例における前記熱処理層のオージェ分析の結果を
第３図に示す、ＡＩのマイグレーションが抑圧されてい
ることが分かる。
第３図に示す、ＡＩのマイグレーションが抑圧されてい
ることが分かる。
このように、マイグレーションは進行しやすいが比抵抗
が小さいためショートキー電極金属として最適なムｌあ
るいはムＵと化合物半導体との間に比抵抗は若干高いが
比較的マイグレーションの進行しにくい、Ｗ、Ｔａ、Ｐ
ｔ、Ｍｏなどの金属層全２００〜１０００Ａ程度形成す
ることにより、ムｌやムＵの化合物半導体中へのマイグ
レーション６ ベー〕・ を防ぐことができる・ 発明の効果 以上のように、本発明ばｉｔたはＡｕと化合物半導体と
の間にＴａ、ｗ、ｐｔ、Ｍｏのうち少くとも一つの金属
層全介在させることによりｎ値の劣化を防ぐことができ
、その実用的効果は大なるものがある７
が小さいためショートキー電極金属として最適なムｌあ
るいはムＵと化合物半導体との間に比抵抗は若干高いが
比較的マイグレーションの進行しにくい、Ｗ、Ｔａ、Ｐ
ｔ、Ｍｏなどの金属層全２００〜１０００Ａ程度形成す
ることにより、ムｌやムＵの化合物半導体中へのマイグ
レーション６ ベー〕・ を防ぐことができる・ 発明の効果 以上のように、本発明ばｉｔたはＡｕと化合物半導体と
の間にＴａ、ｗ、ｐｔ、Ｍｏのうち少くとも一つの金属
層全介在させることによりｎ値の劣化を防ぐことができ
、その実用的効果は大なるものがある７
第１図はＧａＡｓ ＦＦＴの構造断面図、第２図ａ。
ｂは人ｌショートキーゲートＴｈオージェ分析した結果
を示す分布図、第３図は本発明に係る人１−Ｇａショ９
トキーゲート全オージェ分析した結果を示す分布図であ
る。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名。 第２図 スパッタ謁にζ分ノ 第３図 夕α ハＬ ； ＼ 程 六 荀 屹 シ 嵯 →〒 ２００ ２５θ スハ０ツタ１子閉 Ｃ今フ
を示す分布図、第３図は本発明に係る人１−Ｇａショ９
トキーゲート全オージェ分析した結果を示す分布図であ
る。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名。 第２図 スパッタ謁にζ分ノ 第３図 夕α ハＬ ； ＼ 程 六 荀 屹 シ 嵯 →〒 ２００ ２５θ スハ０ツタ１子閉 Ｃ今フ
Claims (1)
- ぐとも一つの金属層を介在してムｌまたはＡｉが前記基
板上に形成されていることを特徴とするショットキー障
壁半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18973583A JPS6081859A (ja) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | シヨツトキ−障壁半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18973583A JPS6081859A (ja) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | シヨツトキ−障壁半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6081859A true JPS6081859A (ja) | 1985-05-09 |
Family
ID=16246302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18973583A Pending JPS6081859A (ja) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | シヨツトキ−障壁半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6081859A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010219130A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5067560A (ja) * | 1973-10-09 | 1975-06-06 | Cutler Hammer Inc | |
| JPS5384464A (en) * | 1976-12-29 | 1978-07-25 | Ibm | Schottky barrier contacting device |
| JPS5629373A (en) * | 1979-08-17 | 1981-03-24 | Toshiba Corp | Schottky type field effect transistor and manufacture thereof |
| JPS5629377A (en) * | 1979-08-17 | 1981-03-24 | Toshiba Corp | Manufacture of si schottky type semiconductor device |
| JPS5784168A (en) * | 1980-11-13 | 1982-05-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Semiconductor device |
| JPS582023A (ja) * | 1981-06-26 | 1983-01-07 | Internatl Rectifier Corp Japan Ltd | プレ−ナ−形半導体装置 |
| JPS59149062A (ja) * | 1983-02-16 | 1984-08-25 | Hitachi Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| JPS59232464A (ja) * | 1983-06-16 | 1984-12-27 | Hitachi Ltd | 化合物半導体装置 |
-
1983
- 1983-10-11 JP JP18973583A patent/JPS6081859A/ja active Pending
Patent Citations (8)
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| JPS5629373A (en) * | 1979-08-17 | 1981-03-24 | Toshiba Corp | Schottky type field effect transistor and manufacture thereof |
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| JP2010219130A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
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