JPS61156812A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS61156812A JPS61156812A JP27631184A JP27631184A JPS61156812A JP S61156812 A JPS61156812 A JP S61156812A JP 27631184 A JP27631184 A JP 27631184A JP 27631184 A JP27631184 A JP 27631184A JP S61156812 A JPS61156812 A JP S61156812A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
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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〕
本発明は半導体装置の製造方法、特に化合物半導体装置
のオーミック電極形成前の半導体基体の清浄化処理方法
の改善に関する。
のオーミック電極形成前の半導体基体の清浄化処理方法
の改善に関する。
半導体装置にとってオーミック接触を形成する工程は必
要不可欠であり、しかもオーミック電極の性能は半導体
装置の性能に直接影響する。
要不可欠であり、しかもオーミック電極の性能は半導体
装置の性能に直接影響する。
特に化合物半導体装置では半導体材料の安定性及び半導
体基体の構成等から製造プロセスが制約されることが多
く、その目的とする高性能を実現するためにオーミック
電極の製造方法についても更に改善が要望されている。
体基体の構成等から製造プロセスが制約されることが多
く、その目的とする高性能を実現するためにオーミック
電極の製造方法についても更に改善が要望されている。
化合物半導体電界効果トランジスタの一例として、不純
物が添加される領域とキャリアが移動する領域とをヘテ
ロ接合界面によって空間的に分離することにより特に低
温におけるキャリアの移動度を増大して、一層の高速化
を実現しているヘテロ接合電界効果トランジスタがある
。
物が添加される領域とキャリアが移動する領域とをヘテ
ロ接合界面によって空間的に分離することにより特に低
温におけるキャリアの移動度を増大して、一層の高速化
を実現しているヘテロ接合電界効果トランジスタがある
。
このヘテロ接合電界効果トランジスタの構造の一例を第
２図に示す。半絶縁性ＧａＡｓ基板２１上に、ノンドー
プのｎ型ＧａＡｓ層２２、これより電子親和力が小さい
砒化アルミニウムガリウム（Ａｌ）ＩＧａｌ−ｇＡｓ）
層２３、及び不純物濃度が例えば２Ｘ１０”Ｃｌ１１−
’程度のｎ型ＧａＡｓ層２４が設けられ、＾ｌＧａＡｓ
層２３は少なくともその一部分に例えば濃度２ ＸＩＯ
”ｃｎａ−３程度のドナー不純物を含んで、この層から
ｉ型ＧａＡｓ層２２へ遷移した電子によってペテロ接合
界面近傍に２次元電子ガス２２ｅが形成される。
２図に示す。半絶縁性ＧａＡｓ基板２１上に、ノンドー
プのｎ型ＧａＡｓ層２２、これより電子親和力が小さい
砒化アルミニウムガリウム（Ａｌ）ＩＧａｌ−ｇＡｓ）
層２３、及び不純物濃度が例えば２Ｘ１０”Ｃｌ１１−
’程度のｎ型ＧａＡｓ層２４が設けられ、＾ｌＧａＡｓ
層２３は少なくともその一部分に例えば濃度２ ＸＩＯ
”ｃｎａ−３程度のドナー不純物を含んで、この層から
ｉ型ＧａＡｓ層２２へ遷移した電子によってペテロ接合
界面近傍に２次元電子ガス２２ｅが形成される。
前記ｎ型ＧａＡｓ層２４にオーミック接触するソース及
びドレイン電極２５が設けられ、この両電極間のｎ型Ｇ
ａＡｓ層２４を選択的にエツチングし、＾１ＧａＡｓ層
２３に接して前記２次元電子ガス２２ｅの面濃度を制御
するゲート電極２６が設けられる。
びドレイン電極２５が設けられ、この両電極間のｎ型Ｇ
ａＡｓ層２４を選択的にエツチングし、＾１ＧａＡｓ層
２３に接して前記２次元電子ガス２２ｅの面濃度を制御
するゲート電極２６が設けられる。
前記ソース及びドレイン電極２５の形成にはリフトオフ
法が多く適用される。すなわちｎ型ＧａＡｓ層２４上に
レジスト膜を設け、電極を形成する領域のレジストを選
択的に除去して開口を形成し、この開口部分のｎ型Ｇａ
Ａｓ層２４の表面を清浄化する前処理を行った後に、例
えばゲルマニウムを添加した金（ＡｕＧｅ）層と金（Ａ
ｕ）層とを蒸着法等によって１佳積し、レジスト膜を剥
離除去する。
法が多く適用される。すなわちｎ型ＧａＡｓ層２４上に
レジスト膜を設け、電極を形成する領域のレジストを選
択的に除去して開口を形成し、この開口部分のｎ型Ｇａ
Ａｓ層２４の表面を清浄化する前処理を行った後に、例
えばゲルマニウムを添加した金（ＡｕＧｅ）層と金（Ａ
ｕ）層とを蒸着法等によって１佳積し、レジスト膜を剥
離除去する。
次いで例えば温度４５０℃、時間１分間程度の加熱処理
により、ＡｕＧｅ層とＧａＡｓ層との相互拡散による合
金化を行い、合金領域２７をｉ型ＧａＡｓ層２２に達す
る深さに形成する。
により、ＡｕＧｅ層とＧａＡｓ層との相互拡散による合
金化を行い、合金領域２７をｉ型ＧａＡｓ層２２に達す
る深さに形成する。
上述の電極材料堆積に先立つ前処理として従来行われて
いる方法には、例えば弗酸（ＩＩＦ）、過酸化水素水（
Ｈ２０□）及び水（Ｈ２Ｏ）の混合液を用いるウェトエ
ソチング法、硝酸（ＨＮＯ＋）溶液に浸漬して半導体基
体表面を酸化させた後に水洗を行う方法等が知られてお
り、これらの方法を複合して実施することも多い。
いる方法には、例えば弗酸（ＩＩＦ）、過酸化水素水（
Ｈ２０□）及び水（Ｈ２Ｏ）の混合液を用いるウェトエ
ソチング法、硝酸（ＨＮＯ＋）溶液に浸漬して半導体基
体表面を酸化させた後に水洗を行う方法等が知られてお
り、これらの方法を複合して実施することも多い。
ヘテロ接合電界効果トランジスタ等で従来行われている
前記の如きオーミック電極形成方法で得られる接触抵抗
値は、概ね０．４Ωｍｍ程度以上である。
前記の如きオーミック電極形成方法で得られる接触抵抗
値は、概ね０．４Ωｍｍ程度以上である。
半導体集積回路装置の高集積化、高速化のためにトラン
ジスタ素子の微細化を進め、更に雑音を低減するために
は、オーミック電極の接触抵抗値が前記程度であること
は甚だ不都合でありその改善が強く要望されている。
ジスタ素子の微細化を進め、更に雑音を低減するために
は、オーミック電極の接触抵抗値が前記程度であること
は甚だ不都合でありその改善が強く要望されている。
前記問題点は、化合物半導体基体の表面を水素ガスプラ
ズマによって処理し、次いで該半導体基体を酸化性酸性
溶液に浸漬し水洗を行った後に、該半導体基体にオーミ
ック接触する電極を該表面に形成する本発明による半導
体装置の製造方法により解決される。
ズマによって処理し、次いで該半導体基体を酸化性酸性
溶液に浸漬し水洗を行った後に、該半導体基体にオーミ
ック接触する電極を該表面に形成する本発明による半導
体装置の製造方法により解決される。
本発明は化合物半導体基体へのオーミック電極形成に際
して、電極形成面の前処理を改善することにより接触抵
抗の低減を実現する。
して、電極形成面の前処理を改善することにより接触抵
抗の低減を実現する。
すなわち本発明により、水素ガスプラズマによってＧａ
Ａｓ等の半導体基体面上に残存する例えばカーボン、有
機物等の付着物を十分に除去し、かつ半導体基体の表面
状態を改善し、次いで例えばＨＮＯｌ等の酸化性酸で処
理することにより、接触抵抗の低減が達成される。
Ａｓ等の半導体基体面上に残存する例えばカーボン、有
機物等の付着物を十分に除去し、かつ半導体基体の表面
状態を改善し、次いで例えばＨＮＯｌ等の酸化性酸で処
理することにより、接触抵抗の低減が達成される。
以下本発明を第１図に工程順模式側断面図を示す、ヘテ
ロ接合電界効果トランジスタにかがる実施例により具体
的に説明する。
ロ接合電界効果トランジスタにかがる実施例により具体
的に説明する。
第１図ｆａｔ参照
半絶縁性ＧａＡｓ基板ｌ上に、厚さ例えば１μｍ程度の
ノンドープのＧａＡｓ層２、例えば不純物濃度が２ＸＩ
Ｑ”ｃ＋ａ−３、厚さが０．０４ｐｍ程度のｎ型ＡＩ０
．３Ｇａｏ、 ｔＡＳ層３、例えば不純物濃度が２ＸＩ
Ｑ”ａｍ−”、厚さが０．０６−程度のｎ型ＧａＡｓ層
４を順次積層してエピタキシャル成長する。この構成で
ＧａＡｓ層２とＡｌＧａＡｓ層３とのへテロ接合界面近
傍に２次元電子ガス２ｅが形成される。
ノンドープのＧａＡｓ層２、例えば不純物濃度が２ＸＩ
Ｑ”ｃ＋ａ−３、厚さが０．０４ｐｍ程度のｎ型ＡＩ０
．３Ｇａｏ、 ｔＡＳ層３、例えば不純物濃度が２ＸＩ
Ｑ”ａｍ−”、厚さが０．０６−程度のｎ型ＧａＡｓ層
４を順次積層してエピタキシャル成長する。この構成で
ＧａＡｓ層２とＡｌＧａＡｓ層３とのへテロ接合界面近
傍に２次元電子ガス２ｅが形成される。
この半導体基体上にレジスト膜５を設け、半導体基体の
ソース及びドレイン電極を形成する領域を表出する開口
６を設ける。
ソース及びドレイン電極を形成する領域を表出する開口
６を設ける。
第１図（ｂ）参照
この半導体基体をプラズマ処理装置に収容し、水素（Ｈ
２）ガスを例えば圧力１０Ｐａ程度に処理装置に導入し
高周波電力を印加してプラズマを生成し、例えば時間１
分間程度、半導体基体をプラズマ処理する。
２）ガスを例えば圧力１０Ｐａ程度に処理装置に導入し
高周波電力を印加してプラズマを生成し、例えば時間１
分間程度、半導体基体をプラズマ処理する。
次いでこの半導体基体を硝酸溶液に例えば時間１分間程
度浸漬し、十分に水洗して乾燥する。
度浸漬し、十分に水洗して乾燥する。
第１図（Ｃ）参照
この半導体基体上に蒸着法等により、例えばＡｕＧｅ層
７ａ （！： ＡＬＩ層７ｂとをそれぞれ２０Ωｍ、３
５０ｎｍ程度に堆積し、レジスト膜５を剥離除去してレ
ジスト膜上のこれらの層７ａ、７ｂをリフトオフし、ソ
ースおよびドレイン電極７が形成される。
７ａ （！： ＡＬＩ層７ｂとをそれぞれ２０Ωｍ、３
５０ｎｍ程度に堆積し、レジスト膜５を剥離除去してレ
ジスト膜上のこれらの層７ａ、７ｂをリフトオフし、ソ
ースおよびドレイン電極７が形成される。
次いで例えば温度４５０℃、時間１分間程度の合金化熱
処理を行って、ＧａＡｓ層２に達する深さにＡｕＧｅと
ＧａＡｓとの合金領域８を形成する。
処理を行って、ＧａＡｓ層２に達する深さにＡｕＧｅと
ＧａＡｓとの合金領域８を形成する。
以降の製造プロセスは従来と同様である。
上述の実施例では約０．２４Ωｍｍの接触抵抗が得られ
ている。これに対して、前記弗酸系エツチングを行った
比較試料の接触抵抗は約０．４８Ω１ＩＩＩＩｌ、前記
硝酸溶液浸漬と水洗のみを行った比較試料の接触抵抗は
約０．４０Ωｍｍであり、本発明の効果が確認された。
ている。これに対して、前記弗酸系エツチングを行った
比較試料の接触抵抗は約０．４８Ω１ＩＩＩＩｌ、前記
硝酸溶液浸漬と水洗のみを行った比較試料の接触抵抗は
約０．４０Ωｍｍであり、本発明の効果が確認された。
以上の説明はへテロ接合電界効果トランジスタを対象と
しているが、本発明はこれに限られるものではなく、他
の化合物半導体装置についても、同等の効果を得ること
ができる。
しているが、本発明はこれに限られるものではなく、他
の化合物半導体装置についても、同等の効果を得ること
ができる。
以上説明した如く本発明によれば、化合物半導体装置の
オーミック電極の接触抵抗の低減が容易に達成され、ト
ランジスタ素子等を微細化して高性能、高集積度の化合
物半導体集積回路装置を実現する際に大きい効果が得ら
れる。
オーミック電極の接触抵抗の低減が容易に達成され、ト
ランジスタ素子等を微細化して高性能、高集積度の化合
物半導体集積回路装置を実現する際に大きい効果が得ら
れる。
第１図はへテロ接合電界効果トランジスタにかかる本発
明の実施例を示す工程順模式側断面図、 第２図はへテロ接合電界効果トランジスタの構造の例を
示す模式側断面図である。 図において、 ｌは半絶縁性ＧａＡｓ基板、 ２はノンドープのＧａＡｓｊＪ。 ２ｅは２次元電子ガス、 ３はｎ型＾ｌＧａＡｓ層、 ４はｎ型ＧａＡｓ層、 ５はレジスト膜、 ６はレジスト膜の開口、 ７はソース及びドレイン電極、 ７ａはＡｕＧｅ層、 ７ｂは篩層、 ８は合金領域を示す。 寥 １ 口
明の実施例を示す工程順模式側断面図、 第２図はへテロ接合電界効果トランジスタの構造の例を
示す模式側断面図である。 図において、 ｌは半絶縁性ＧａＡｓ基板、 ２はノンドープのＧａＡｓｊＪ。 ２ｅは２次元電子ガス、 ３はｎ型＾ｌＧａＡｓ層、 ４はｎ型ＧａＡｓ層、 ５はレジスト膜、 ６はレジスト膜の開口、 ７はソース及びドレイン電極、 ７ａはＡｕＧｅ層、 ７ｂは篩層、 ８は合金領域を示す。 寥 １ 口
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、化合物半導体基体の表面を水素ガスプラズマによっ
て処理し、次いで該半導体基体を酸化性酸性溶液に浸漬
し水洗を行った後に、該半導体基体にオーミック接触す
る電極を該表面に形成することを特徴とする半導体装置
の製造方法。 ２、前記化合物半導体基体の表面が、該半導体基体上に
設けられたレジスト膜によって画定されていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体装置の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27631184A JPS61156812A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27631184A JPS61156812A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61156812A true JPS61156812A (ja) | 1986-07-16 |
Family
ID=17567684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27631184A Pending JPS61156812A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61156812A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63289818A (ja) * | 1987-05-21 | 1988-11-28 | Matsushita Electronics Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1984
- 1984-12-28 JP JP27631184A patent/JPS61156812A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63289818A (ja) * | 1987-05-21 | 1988-11-28 | Matsushita Electronics Corp | 半導体装置の製造方法 |
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