JPS6193622A - 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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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- 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
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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。
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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
のエピタキシャル成長層上に設けられるオーミック電極
の製造方法の改善に関する。
のエピタキシャル成長層上に設けられるオーミック電極
の製造方法の改善に関する。
半導体装置にとってオーミック電極を形成する工程は必
要不可欠であり、しかもオーミン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、しかもオーミンク電極の性能は半導体
装置の性能に直接影響する。
特に半導体基体が化合物半導体である場合には、シリコ
ン（Ｓｔ）より半導体基体表面の安定性が乏しく、化合
物半導体装置の目的とする高性能化を実現するために、
オーミック電極形成方法の改善が強く要望されている。
ン（Ｓｔ）より半導体基体表面の安定性が乏しく、化合
物半導体装置の目的とする高性能化を実現するために、
オーミック電極形成方法の改善が強く要望されている。
化合物半導体を用いたトランジスタ、集積回路装置、或
いは半導体レーザ、ホトダイオードなどの光半導体装置
等においては、半導体基板に格子整合して所要の半導体
層をエピタキシャル成長した半導体基体が広く用いられ
ている。
いは半導体レーザ、ホトダイオードなどの光半導体装置
等においては、半導体基板に格子整合して所要の半導体
層をエピタキシャル成長した半導体基体が広く用いられ
ている。
エピタキシャル成長には種々の方法が適用されているが
、モレキュラービーム結晶成長方法（ＭＢＥ法）は、構
成元素及び不純物元素を１０− ” Ｔｏｒｒ程度の高
真空中でセルから蒸発させ、ビーム状に基板に照射して
エピタキシャル成長を行う方法である。
、モレキュラービーム結晶成長方法（ＭＢＥ法）は、構
成元素及び不純物元素を１０− ” Ｔｏｒｒ程度の高
真空中でセルから蒸発させ、ビーム状に基板に照射して
エピタキシャル成長を行う方法である。
ＭＢＥ法では基板に到達する各元素の分子数は、蒸発系
の幾何学的形状と蒸発源温度とによって一義的に決定さ
れる。従って結晶の成長速度、混晶の組成比或いは不純
物ドープ量などを正確に制御することができ、例えば超
格子構造など最も精密な結晶成長が可能である。
の幾何学的形状と蒸発源温度とによって一義的に決定さ
れる。従って結晶の成長速度、混晶の組成比或いは不純
物ドープ量などを正確に制御することができ、例えば超
格子構造など最も精密な結晶成長が可能である。
従来の化合物半導体装置では、例えばモレキュラービー
ム結晶成長装置内で動作層などの所要の半導体層を成長
し、これを大気中に取り出しリフトオフのためのマスク
を設けて、蒸着装置内でオーミック電極材料を被着し合
金化処理を行ってオーミック電極を形成している。
ム結晶成長装置内で動作層などの所要の半導体層を成長
し、これを大気中に取り出しリフトオフのためのマスク
を設けて、蒸着装置内でオーミック電極材料を被着し合
金化処理を行ってオーミック電極を形成している。
上述の如き従来の製造方法では、半渾体基体のオーミッ
ク電極形成面が大気に触れて酸化され、また汚染される
ために、低抵抗のオーミック接触が得難く、また製造工
程が長くなり生産性が阻害されている。
ク電極形成面が大気に触れて酸化され、また汚染される
ために、低抵抗のオーミック接触が得難く、また製造工
程が長くなり生産性が阻害されている。
前記問題点は、モレキュラービーム結晶成長方法により
化合物半導体層を半導体基板上に成長し、同一成長室内
で金属材料のビームによって金属層を該半導体層上に形
成し、該金属層を該半導体層に対するオーミック電極と
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。
化合物半導体層を半導体基板上に成長し、同一成長室内
で金属材料のビームによって金属層を該半導体層上に形
成し、該金属層を該半導体層に対するオーミック電極と
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。
本発明によれば、モレキュラービーム結晶成長方法によ
り所要の化合物半導体層を半導体基板上に成長し、これ
を成長室外に取り出して大気に曝すことなく、該半導体
層上に金属材料のビームによって金属層を形成し、該金
属層に所要のパターニング等を実施しこれを該半導体層
に対するオーミック電極とする。
り所要の化合物半導体層を半導体基板上に成長し、これ
を成長室外に取り出して大気に曝すことなく、該半導体
層上に金属材料のビームによって金属層を形成し、該金
属層に所要のパターニング等を実施しこれを該半導体層
に対するオーミック電極とする。
ただし基板温度は、半導体層の成長と金属層の形成とに
ついて、それぞれ最適温度を選択することが可能であり
、また基板温度を選択してオーミック電極と半導体層と
の間の合金化を金属層形成と同時に行うことも可能であ
る。
ついて、それぞれ最適温度を選択することが可能であり
、また基板温度を選択してオーミック電極と半導体層と
の間の合金化を金属層形成と同時に行うことも可能であ
る。
この本発明の製造方法により、エピタキシャル成長した
半導体層表面に酸化、汚染等を生じない状態で電極層が
形成され、良好なオーミック接触が容易に得られる。
半導体層表面に酸化、汚染等を生じない状態で電極層が
形成され、良好なオーミック接触が容易に得られる。
なおオーミック電極材料が、化合物半導体層を構成する
材料又はこの半導体層に含まれる不純物材料であるなら
ば、本発明の製造方法は特に容易に実施することが出来
る。
材料又はこの半導体層に含まれる不純物材料であるなら
ば、本発明の製造方法は特に容易に実施することが出来
る。
以下本発明を実施例により具体的に説明する。
第１図は、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）ショットキバリア
形電界効果トランジスタ（ＧａＡｓ ＭＥＳ ＰＥＴ）
に本発明を適用した実施例を示す工程順模式側断面図で
ある。
形電界効果トランジスタ（ＧａＡｓ ＭＥＳ ＰＥＴ）
に本発明を適用した実施例を示す工程順模式側断面図で
ある。
第１図（ａ）参照
半絶縁性ＧａＡｓ基板１上に、モレキュラービーム結晶
成長方法により成長温度例えば６８０℃で、ノンドープ
のＧａＡｓバッファ層２を例えば厚さ５００ｎｍ程度に
、ｎ型ＧａＡｓ動作層３を例えば不純物温度２ＸＩＯ′
？Ｃ１１−’程度、厚さ２００ｎｍ程度に、ｎ′″型Ｇ
ａＡｓコンタクト層４を例えば不純物濃度２Ｘ１０”ｃ
ｍ−”程、 度、厚さ５０ｎｍ程度に順次成長する。
成長方法により成長温度例えば６８０℃で、ノンドープ
のＧａＡｓバッファ層２を例えば厚さ５００ｎｍ程度に
、ｎ型ＧａＡｓ動作層３を例えば不純物温度２ＸＩＯ′
？Ｃ１１−’程度、厚さ２００ｎｍ程度に、ｎ′″型Ｇ
ａＡｓコンタクト層４を例えば不純物濃度２Ｘ１０”ｃ
ｍ−”程、 度、厚さ５０ｎｍ程度に順次成長する。
同一成長室でＧａｓ Ａｓビーム源と同様なビーム源を
用いて、アルミニウム（ＡＩ）ビームをｎ゛型ＧａＡｓ
コンタクト層４上に照射しＡｌ眉５を例えば厚さ３００
ｎｍに形成する。ただしこの時には基板１〜ＧａＡｓ層
４の温度を例えば室温とする。
用いて、アルミニウム（ＡＩ）ビームをｎ゛型ＧａＡｓ
コンタクト層４上に照射しＡｌ眉５を例えば厚さ３００
ｎｍに形成する。ただしこの時には基板１〜ＧａＡｓ層
４の温度を例えば室温とする。
第１図（ｂ）参照
所要の形状に前記Ａ１層５をパターニングしてオーミッ
ク電極５Ａとし、更に前記ｎ＋型ＧａＡｓコンタクト層
４をパターニングする。
ク電極５Ａとし、更に前記ｎ＋型ＧａＡｓコンタクト層
４をパターニングする。
第１図（Ｃ）参照
ｎ型ＧａＡｓ動作層３にリセスを形成し、ゲート電極６
を例えば金（Ａｕ）又はＡＩなどによって形成する。
を例えば金（Ａｕ）又はＡＩなどによって形成する。
更に例えば二酸化シリコン（ＳｉＯ□）によって保護絶
縁膜７を設ける。
縁膜７を設ける。
本実施例の製造方法によるオーミック電極について、１
０−５乃至１０−６Ωｃｍ”程度の良好な低抵抗が得ら
れている。
０−５乃至１０−６Ωｃｍ”程度の良好な低抵抗が得ら
れている。
また第２図はへテロ接合電界効果トランジスタに本発明
を適用した実施例を示す模式側断面図である。
を適用した実施例を示す模式側断面図である。
同図において、１１は半絶縁性ＧａＡｓ基板、１２はノ
ンドープのＧａＡｓチャネル層、１２ａは２次元電子ガ
ス、１３はｎ型砒化アルミニウムガリウム（ＡＩＧａＡ
ｓ）電子供給層、１４はｎ１型ＧａＡｓコンタクト層、
１５はオーミック電極、１６はゲート電極、１７は保護
絶縁膜である。
ンドープのＧａＡｓチャネル層、１２ａは２次元電子ガ
ス、１３はｎ型砒化アルミニウムガリウム（ＡＩＧａＡ
ｓ）電子供給層、１４はｎ１型ＧａＡｓコンタクト層、
１５はオーミック電極、１６はゲート電極、１７は保護
絶縁膜である。
本実施例は、モレキュラービーム結晶成長方法により半
絶縁性ＧａＡｓ基板１１上に、ノンドープのＧａＡｓ層
１２、ｎｑＡＩＧａＡｓ層１３及びｎ゛型ＧａＡｓ層１
４を成長し、続けてＡｌＧａＡｓ層１３の成長に用いた
Ａｔセルを用いて、ｎ＋型ＧａＡｓコンタクト層１４上
にＡ１層を設けてオーミック電極１５を形成している。
絶縁性ＧａＡｓ基板１１上に、ノンドープのＧａＡｓ層
１２、ｎｑＡＩＧａＡｓ層１３及びｎ゛型ＧａＡｓ層１
４を成長し、続けてＡｌＧａＡｓ層１３の成長に用いた
Ａｔセルを用いて、ｎ＋型ＧａＡｓコンタクト層１４上
にＡ１層を設けてオーミック電極１５を形成している。
前記実施例はオーミック電極材料にＡＩを用いているが
、他の金属材料、例えばＡｕ、銀（Ａｇ）等を用いるこ
とも可能である。また半導体層にドープしたドナー或い
はアクセプタ不純物をこの金属層に添加して、オーミッ
ク抵抗を低下させる効果を得ることも可能である。
、他の金属材料、例えばＡｕ、銀（Ａｇ）等を用いるこ
とも可能である。また半導体層にドープしたドナー或い
はアクセプタ不純物をこの金属層に添加して、オーミッ
ク抵抗を低下させる効果を得ることも可能である。
また前記実施例は本発明を電界効果トランジスタのソー
ス及びドレイン電極に適用しているが、接合型電界効果
トランジスタのゲート電極、更に光半導体装置の各電極
等にも適用することが出来る。
ス及びドレイン電極に適用しているが、接合型電界効果
トランジスタのゲート電極、更に光半導体装置の各電極
等にも適用することが出来る。
以上説明した如く本発明によれば、超高真空中でエピタ
キシャル成長した半導体層表面に酸化、汚染等を生じな
い状態で電極層が形成されて、良好なオーミック接触が
容易に得られ、更に製造工程を合理化する効果が得られ
る。
キシャル成長した半導体層表面に酸化、汚染等を生じな
い状態で電極層が形成されて、良好なオーミック接触が
容易に得られ、更に製造工程を合理化する効果が得られ
る。
第１図はＧａＡｓ ＭＥＳ ＰＥＴ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にかかる本発
明の実施例を示す模式側断面図である。 図において、 １及び１１は半絶縁性ＧａＡｓ基板、 ２はノンドープのＧａＡｓバッファ層、３はｎ型ＧａＡ
ｓ動作層、 ４及び１４はｎ＋型ＧａＡｓコンタクト層、５はへ１層
、 ５Ａ及び１５はオーミック電極、 ６及び１６はゲート電極、 ７及び１７は保護絶縁膜 １２はノンドープのＧａ／Ｉｓチャネル層、１２ａは２
次元電子ガス、 １３はｎ型ＡｌＧａＡｓ電子供給層を示す。 茅 （阻
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にかかる本発
明の実施例を示す模式側断面図である。 図において、 １及び１１は半絶縁性ＧａＡｓ基板、 ２はノンドープのＧａＡｓバッファ層、３はｎ型ＧａＡ
ｓ動作層、 ４及び１４はｎ＋型ＧａＡｓコンタクト層、５はへ１層
、 ５Ａ及び１５はオーミック電極、 ６及び１６はゲート電極、 ７及び１７は保護絶縁膜 １２はノンドープのＧａ／Ｉｓチャネル層、１２ａは２
次元電子ガス、 １３はｎ型ＡｌＧａＡｓ電子供給層を示す。 茅 （阻
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、モレキュラービーム結晶成長方法により化合物半導
体層を半導体基板上に成長し、同一成長室内で金属材料
のビームによって金属層を該半導体層上に形成し、該金
属層を該半導体層に対するオーミック電極とすることを
特徴とする半導体装置の製造方法。 ２、前記金属材料が、前記化合物半導体層を構成する材
料又は該半導体層に含まれる不純物材料であることを特
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 |
|---|---|---|---|
| JP21554984A JPS6193622A (ja) | 1984-10-15 | 1984-10-15 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21554984A JPS6193622A (ja) | 1984-10-15 | 1984-10-15 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6193622A true JPS6193622A (ja) | 1986-05-12 |
Family
ID=16674268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21554984A Pending JPS6193622A (ja) | 1984-10-15 | 1984-10-15 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6193622A (ja) |
-
1984
- 1984-10-15 JP JP21554984A patent/JPS6193622A/ja active Pending
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