JPS61229323A - オ−ミツク電極の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は半導体基体に形成された溝にオーミック電極を
製造する方法に関するものである。

（従来の技術） この種のオーミック電極は、一般に、文献ジャーナル・
オプ・アゲライド・フィジックス（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏ
ｆ　Ａｐｐｌｉｅｄ　ＰｈｙＳｉｃｓ）　５４　（１１
）、Ｎｏｖ。

１９８３Ｐ、Ｐ、６７２５−６７３１の１−ダブルへテ
ロ接合ＧａＡｓ／ＡｔＧａＡｓバイポーラトランジスタ
」に提案されているような構造をなしており、その製造
方法は、低抵抗層上に形成された高抵抗層をウェットエ
ツチングにより選択的に除去し露出した低抵抗層上にリ
フトオフ法を用いてＡｕＧｅ　／Ｎｉ　／Ａｕ等の金属
を積層し熱処理することによってオー壮、り電極を形成
するものである。このようなオーミック電極では、オー
ミック電極が低抵抗層に直接接触しているため、電子の
伝導がスムーズに行なわれる。

（発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、以上述べた構造のオーミック電極では、
半導体基体に形成された低抵抗層と接触しているのはオ
ーミック電極の底面部であり、選択的エツチングによっ
て半導体基体に形成された溝の側壁にはオーミック電極
がほとんど接触していない。そのため半導体基体の溝の
側壁部が空乏化してしまい、電流の流入量が制限される
ため、接触抵抗が大きくなるという欠点があった。

（問題点を解決するための手段） この発明は、接触抵抗の小さいオーミック電極を提供す
るものであり、そのための手段は、表層に厚さがａの高
抵抗の第１層とこの第１層の下に低抵抗の第２層とを有
する半導体基体の表面に選択的に除去でき且つこの基体
に対するエツチングレートがｈであるネガ型のフォトレ
ジストを塗布し、前記フォトレジストを前記基体の直方
”向・にはりだしたオーバーハング構造であって且つこ
のオーバーハング構造にはりだした部分の厚さがａとｈ
との積より小さくなるように選択的に除去してレジスト
・（ターン体を形成し、異方性のあるドライエツチング
法により少なくとも前記第１層が貫通するように前記基
体をエツチングすると共に前記レジストノやターン体の
表面及び前記はりだした部分の一部もしくは全部をエツ
チングすることとにより前記基体に底面より大きな開口
面を有する溝を形成し、前記溝の側面を含む表面にオー
ミック電極材料を積層し、前記レジストパターフ体を除
去することによシ前記しジス）　ｉ？ターン体上の前記
オーミック電極材料を除去して前記溝にオーミック電極
を形成するものである。

（作用〕 本発明によれば、以上のように半導体基体に底面より大
きな開口面を有する溝を形成し、この溝の側面及び底面
に接触するオーミック電極を形成したので、電流の流路
の狭窄がなく接触抵抗の小さいオーミック電極が容易に
形成できる。

（実施例〕 第１図（、）〜（ｅ）は本発明の１実施例を説明するた
めの断面図であり、以下図面に沿って説明する。

まず第１図に示すように、半絶縁性のＧａＡｓ層１、Ｓ
ｉを５Ｘ１０　　ｃｒｎ　程度添加した３００Ｘ程度厚
さのｎ　−ＧａＡｓ層２及び不純物無添加の５００Ｘ程
度厚さのＧａＡｓ　／＠　３よりなる半導体基体上にネ
ガ型のレジスト４を塗布する。

次に遠紫外光露光と現像とによりレノスト４を選択的に
除去することにより、第１図（ｂ）に示すように、レノ
ストパターン５を形成する。このとき、レジストの半導
体基体に対するエツチングレートをｈ１オーバーハング
部６の厚さをｔとしたとき、Ｌ＜５００　（ＧａＡｓ層
３の厚さ）ｘｈの条件を満たすような厚さｔとなるよう
に、遠紫外光露光の照射量を決定して露光を行い、しか
る後現像することによって、第１図（ｂ）に示すように
レジストパターン５は形成される。

次に第１図（ｃ）に示すように、Ａｒイオンビーム７に
より、レジスト・ｅターン５を上方からエツチングする
と共に、不純物無添加ＧａＡｓ層３″ｆ、貫通する程度
にエツチングし、ｎ　−ＧａＡｓ層２は貫通しない程度
にエツチングする。このとき、オーバーハング部６の厚
さｔは５００ω×ｈの厚さより薄く形成しているので、
レソス）　ａ？ターフ５の厚さｔのオーバーハング部６
をエツチングしている間、基体は下方に垂直にエツチン
グされ、その後、レジスト・ぐターン５のはり出した部
分が見かけ上横方向にエツチングされレジストパターン
５は徐々に大きな開口を形成し、共に基体は、第１図（
ｃ）に示すような、底面より大きな開口面を有する溝８
が形成される。

次に第１図（ｄ）に示すように、表面にＡｕＧｅ　、Ｎ
ｉ　。

Ａｕの順にオーミック電極材料９を蒸着すると、溝８の
側面までオーミック電極材料９が蒸着される。

次にレジストパターン５を除去するコトニより、このレ
ジストパターン５の上のオーミック電極材料９を除去し
、第１図（ｅ）に示すようにオーミック電極ｌＯを形成
する。最後に約４５０℃１分間の熱処理することにより
、Ｇｅが高濃度に拡散したｎ”　−ＣａＡｓ層１ノが形
成される。

以上説明したように、拡散層１１は溝８の側面まで形成
されている為、オーミック電極１０とｎ　−ＧａＡｓ層
２の接合部近傍に空乏層が形成されることが無く、オー
ミック電極ｌＯから拡散層１ノを経由してｎ　−ＧａＡ
ｓ層２に電子が伝導する際に電子の流路が空乏層の形成
によって狭くなることがない。また確実に溝８の側面ま
でオーミック電極材料９が蒸着するため接触抵抗の小さ
いオーミック電極１０が容易に形成可能である。

本発明の実施例では、オーミック電極の形成方法におい
て半絶縁性ＧａＡｓ層１　、　Ｈ−ＧａＡｓ層２．不純
物無添加ＧａＡｓ層３を用いたがこれらの半導体材料は
ＧａＡｓ以外の半導体でもよく、異なった半導体の組み
合わせでも良く、ｎ　−ＧａＡｓ層２はｐ型の伝導型で
もよい。

また、Ｓｉを５ＸｌＯｃｍ　　程度添加したｎ−ＧａＡ
ｓ２は、Ｓｔを１×１０　α　程度添加したｎ　　−Ｇ
ａＡｓ層とすれば、拡散層１１を形成する必要もなく、
６のＡｕＧｅ／Ｎｉ　／ＡｕをＴ　ｉ　／Ｐ　ｔ　／Ａ
ｕ等の適当な金属材料を使用することによって拡散層１
１を形′成・することなくオーミック接合を得られる。

また、Ａｒイオンビーム７の入射線は反応性イオンビー
ムエツチングに用いるようなプラズマビームの入射線、
または化学的反応性に富むイオンの入射線でもよい。

（発明の効果ン 以上、詳細に説明したように本発明によれば、オーミッ
ク電極を、半導体基体の底面より大きな開口面を有する
溝に、側面にも接触させて形成しているので、空乏層の
形成による電流の流路の狭窄がなく、接触抵抗の小さい
オーミ、り電極が容易に形成できる。したがって、半導
体基体のより深い所に２次元電子ガスを蓄積させてチャ
ンネル層を形成するＦＥＴやバイポーラトランジスタな
どのオーミック電極に適用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図（、）〜（、）はこの発明の１実施例を説明する
ための断面図である。 １・・・半絶縁性ＧａＡｓ層、２・・・ｎ　−ＧａＡｓ
層、３・・・不純物無添加ＧａＡｓ層、４・・・レジス
ト、５・・・レジスト／４’ターン、６・・・オーバー
ハング部、７・・・Ａｒイオンビーム、８・・・溝、９
・・・オーミック電極材料、ｌＯ・・・オーミック電極
、１１・・・Ｇｅ拡散層。 特許出願人　　沖電気工業株式会社 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　表層に厚さがａの高抵抗の第１層と該第１層の下に
   低抵抗の第２層とを有する半導体基体の表面に選択的に
   除去でき且つ該基体に対するエッチングレートがｈであ
   る第３層を積層する工程と、前記第３層を前記基体の面
   方向にはりだしたオーバーハング構造であって且つ該オ
   ーバーハング構造にはりだした部分の厚さがａとｈとの
   積より小さくなるように選択的に除去する工程と、異方
   性のあるドライエッチング法により少なくとも前記第１
   層が貫通するように前記基体をエッチングすると共に前
   記第３層を一部エツチングすることとにより前記基体に
   底面より大きな開口面を有する溝を形成する工程と、前
   記溝の側面を含む表面にオーミック電極材料を積層する
   工程と、前記第３層を除去することにより前記第３層上
   の前記オーミック電極材料を除去して前記溝にオーミッ
   ク電極を形成する工程とを備えてなることを特徴とする
   オーミック電極の製造方法。 ２　前記第３層はネガ型のフォトレジストであることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のオーミック電極
   の製造方法。