JPS6279618A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPS6279618A JPS6279618A JP21943485A JP21943485A JPS6279618A JP S6279618 A JPS6279618 A JP S6279618A JP 21943485 A JP21943485 A JP 21943485A JP 21943485 A JP21943485 A JP 21943485A JP S6279618 A JPS6279618 A JP S6279618A
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- Japan
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- electrode
- ohmic contact
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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】
〔概要〕
この発明は、化合物半導体基体上にオーミックコンタク
ト電極を形成するに際して、 気化した該電極形成材料を加速し、該基体表面の自然酸
化膜の除去と電極形成材料の被着とを同時に行い、合金
領域を均一かつ効果的に形成することにより、 オーミックコンタクト抵抗を低減するものである。
ト電極を形成するに際して、 気化した該電極形成材料を加速し、該基体表面の自然酸
化膜の除去と電極形成材料の被着とを同時に行い、合金
領域を均一かつ効果的に形成することにより、 オーミックコンタクト抵抗を低減するものである。
本発明は半導体装置の製造方法にかかり、特に化合物半
導体装置に良好なオーミックコンタクトを実現する半導
体基体の製造方法に関する。
導体装置に良好なオーミックコンタクトを実現する半導
体基体の製造方法に関する。
半導体装置にとってオーミック電極は必要不可欠であり
、しかもオーミックコンタクトの良否は半導体装置の性
能に直接影響する。
、しかもオーミックコンタクトの良否は半導体装置の性
能に直接影響する。
オーミックコンタクトに対する要求は半導体装置の高性
能化に伴ってますます厳しくなっているが、砒化ガリウ
ム（ＧａＡｓ）などの化合物半導体はシリコン（Ｓｉ）
に比較して安定性が低く環境条件などに敏感であり、し
かも高濃度の不純物ドーピングが困難であることなどか
ら、要求を満足するコンタクトが得難くその改善が要望
されている。
能化に伴ってますます厳しくなっているが、砒化ガリウ
ム（ＧａＡｓ）などの化合物半導体はシリコン（Ｓｉ）
に比較して安定性が低く環境条件などに敏感であり、し
かも高濃度の不純物ドーピングが困難であることなどか
ら、要求を満足するコンタクトが得難くその改善が要望
されている。
例えばｎ型ＧａＡｓ半導体基体上にリフトオフ法によっ
てオーミックコンタクト電極を形成するには、従来第２
図（ａｌに例示する如く、ｎ型ＧａＡｓ半導体基体２１
上にレジスト膜２２を設け、電極を形成する領域のレジ
スト膜２２を選択的に除去して開口を形成し、この開口
に表出するｎ型ＧａＡｓ基体２１の表面を清浄化する化
学処理を行った後に、例えば金ゲルマニウム合金（Ａｕ
Ｇｅ）層２３（例えば厚さ２０ｎｍ） と金（Ａｕ）１
１２４ （例えば厚さ２８０ｎｍ）とを蒸着法等によっ
て堆積し、レジスト膜２２を剥離除去する。
てオーミックコンタクト電極を形成するには、従来第２
図（ａｌに例示する如く、ｎ型ＧａＡｓ半導体基体２１
上にレジスト膜２２を設け、電極を形成する領域のレジ
スト膜２２を選択的に除去して開口を形成し、この開口
に表出するｎ型ＧａＡｓ基体２１の表面を清浄化する化
学処理を行った後に、例えば金ゲルマニウム合金（Ａｕ
Ｇｅ）層２３（例えば厚さ２０ｎｍ） と金（Ａｕ）１
１２４ （例えば厚さ２８０ｎｍ）とを蒸着法等によっ
て堆積し、レジスト膜２２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２３とＧａＡｓ半導体基体２１との
相互拡散による合金化を行い、第２図（ｂｌに例示する
如く合金領域２５を形成する。
により、ＡｕＧｅ層２３とＧａＡｓ半導体基体２１との
相互拡散による合金化を行い、第２図（ｂｌに例示する
如く合金領域２５を形成する。
しかしながらこの様にして形成された電極では、接触抵
抗値が小さい良好なオーミックコンタクトが得難い。こ
れには上述の合金化がＧａＡｓ半導体基体表面の自然酸
化膜に阻まれ、かつ粒界から進行して全面に均一には合
金化されないために、その効果が部分的にしか得られな
いことが主たる要因となっている。
抗値が小さい良好なオーミックコンタクトが得難い。こ
れには上述の合金化がＧａＡｓ半導体基体表面の自然酸
化膜に阻まれ、かつ粒界から進行して全面に均一には合
金化されないために、その効果が部分的にしか得られな
いことが主たる要因となっている。
この自然酸化膜を除去する手段として、蒸着に先立って
その真空装置内で例えばアルゴン（Ａｒ）イオンを照射
する方法が知られているが、この方法を実施しても未だ
十分な効果が得られない。これは自然酸化膜を一旦除去
しても酸素原子が再び半導体原子と結合すること、半導
体表面のＧａＡｓ等の組成比が変化することなどによる
と考えられる。
その真空装置内で例えばアルゴン（Ａｒ）イオンを照射
する方法が知られているが、この方法を実施しても未だ
十分な効果が得られない。これは自然酸化膜を一旦除去
しても酸素原子が再び半導体原子と結合すること、半導
体表面のＧａＡｓ等の組成比が変化することなどによる
と考えられる。
上述の如くオーミックコンタクトを化合物半導体に低い
接触抵抗値で再現性よく形成するためには、電極材料を
被着する際に半導体表面の自然酸化膜が十分に除去され
た状態であることが必要であり、これを実現する製造方
法が強（要望されている。
接触抵抗値で再現性よく形成するためには、電極材料を
被着する際に半導体表面の自然酸化膜が十分に除去され
た状態であることが必要であり、これを実現する製造方
法が強（要望されている。
前記問題点は、化合物半導体基体上にオーミックコンタ
クト電極を形成するに際して、該電極を形成する材料を
気化してイオン化し、該イオンを加速して該半導体基体
上に被着し、該被着した電極形成材料と該化合物半導体
基体との間に共晶合金を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。
クト電極を形成するに際して、該電極を形成する材料を
気化してイオン化し、該イオンを加速して該半導体基体
上に被着し、該被着した電極形成材料と該化合物半導体
基体との間に共晶合金を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。
本発明によればオーミックコンタクト電極材料を例えば
蒸着するに際し、少な（ともその初期において電極材料
原子（イオン）を加速し適度のエネルギーを与えて、自
然酸化膜の酸素原子を分離・除去し、同時に電極材料原
子を半導体基体に被着・結合させる。
蒸着するに際し、少な（ともその初期において電極材料
原子（イオン）を加速し適度のエネルギーを与えて、自
然酸化膜の酸素原子を分離・除去し、同時に電極材料原
子を半導体基体に被着・結合させる。
この様に半導体基体への電極材料の被着を同時進行させ
ることにより、自然酸化膜の除去が効果的に行われ、密
着性が向上し、かつ化合物半導体の組成比の変化も抑制
される。その結果、電極材料と半導体基体との間の合金
領域が均一、有効に形成されて、低い接触抵抗値のオー
ミックコンタクトが再現性よく形成される。
ることにより、自然酸化膜の除去が効果的に行われ、密
着性が向上し、かつ化合物半導体の組成比の変化も抑制
される。その結果、電極材料と半導体基体との間の合金
領域が均一、有効に形成されて、低い接触抵抗値のオー
ミックコンタクトが再現性よく形成される。
以下本発明を実施例により具体的に説明する。
第１図は本発明による実施例のオーミックコンタクト電
極材料被着工程を示す模式図であり、電子ビーム加熱に
よる蒸着法によりＡｕＧｅ合金とＡｕとをｎ型ＧａＡｓ
半導体基体上に被着している。
極材料被着工程を示す模式図であり、電子ビーム加熱に
よる蒸着法によりＡｕＧｅ合金とＡｕとをｎ型ＧａＡｓ
半導体基体上に被着している。
同図に示す如く、例えばｌ Ｘ １０−？Ｔｏｒｒ程度
の真空室１内で、ＧａＡｓ半導体基体２をホルダー３に
装着し、また蒸発源４としてＡｕＧｅ合金とＡｕ （図
示を省略）を装着し、電子ビーム源５がら放射される電
子ビーム６の照射によりこれを加熱して、先ずＡｕＧｅ
合金を蒸発させる。
の真空室１内で、ＧａＡｓ半導体基体２をホルダー３に
装着し、また蒸発源４としてＡｕＧｅ合金とＡｕ （図
示を省略）を装着し、電子ビーム源５がら放射される電
子ビーム６の照射によりこれを加熱して、先ずＡｕＧｅ
合金を蒸発させる。
本実施例では蒸発源４上に熱電子放出部８と加速電極９
とが設けられ、ホルダー３と加速電極９は蒸発源４に対
して例えば＋１ｋＶ程度の電圧が印加されている。蒸発
した篩及びＧｅ原子７の一部がこの熱電子と衝突してイ
オン化し、この電界で加速され数１００ｅＶの運動エネ
ルギーを得てＧａＡｓ半導体基体２に入射する。
とが設けられ、ホルダー３と加速電極９は蒸発源４に対
して例えば＋１ｋＶ程度の電圧が印加されている。蒸発
した篩及びＧｅ原子７の一部がこの熱電子と衝突してイ
オン化し、この電界で加速され数１００ｅＶの運動エネ
ルギーを得てＧａＡｓ半導体基体２に入射する。
キャリア濃度約Ｉ ＸＩＯＩＬｌｃｍ−’のｎ型ＧａＡ
ｓ半導体基体２のオーミックコンタクト電極形成部に、
前記方法によってＡｕＧｃを厚さ約２０ｎｍ被着し、続
いて＾１１を厚さ約２８０ ｎｍ被着して、温度約４５
０°Ｃ１時間約１分間の合金化熱処理を行った試料を観
察して、合金化領域が均一に形成されていることが確認
された。また本実施例と前記イオン化及び加速を行わな
い比較試料との接触抵抗値を比較して、比較試料は約５
ＸｌＯ−６Ωｃｍであるのに対し本実施例では約８Ｘ１
０−’Ωｃｍであって、本発明の効果が実証された。
ｓ半導体基体２のオーミックコンタクト電極形成部に、
前記方法によってＡｕＧｃを厚さ約２０ｎｍ被着し、続
いて＾１１を厚さ約２８０ ｎｍ被着して、温度約４５
０°Ｃ１時間約１分間の合金化熱処理を行った試料を観
察して、合金化領域が均一に形成されていることが確認
された。また本実施例と前記イオン化及び加速を行わな
い比較試料との接触抵抗値を比較して、比較試料は約５
ＸｌＯ−６Ωｃｍであるのに対し本実施例では約８Ｘ１
０−’Ωｃｍであって、本発明の効果が実証された。
以上の説明は半道体基体にｎ型ＧａＡｓ、オーミックコ
ンタクト電極材料にＡｕＧｅ／Ａｕを引例しているが、
ｎ型ＧａＡｓに対して例えばＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ、ま
たｎ型ＧａＡｓに対して例えばＡｕ／Ｚｎ／Ａｕ、或い
は八１ＧａＡｓ 。
ンタクト電極材料にＡｕＧｅ／Ａｕを引例しているが、
ｎ型ＧａＡｓに対して例えばＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ、ま
たｎ型ＧａＡｓに対して例えばＡｕ／Ｚｎ／Ａｕ、或い
は八１ＧａＡｓ 。
ＩｎＰ等に対して同様な電極材料を使用するなど、半導
体材料、その導電型及び電極材料の異なる組み合わせに
対しても、本発明により同様な効果が得られる。特にＡ
Ｉを含んで強固な自然酸化膜が形成されるＡｌＧａＡｓ
等に対しては、本発明の効果は最も顕著である。
体材料、その導電型及び電極材料の異なる組み合わせに
対しても、本発明により同様な効果が得られる。特にＡ
Ｉを含んで強固な自然酸化膜が形成されるＡｌＧａＡｓ
等に対しては、本発明の効果は最も顕著である。
また前記実施例では蒸発した電極材料をイオン化する手
段を設けているが、電子ビーム蒸着では蒸発物質の一部
が通常イオン化されているために、特にイオン化する手
段を設けず加速電界のみを設けても前記効果が得られる
。
段を設けているが、電子ビーム蒸着では蒸発物質の一部
が通常イオン化されているために、特にイオン化する手
段を設けず加速電界のみを設けても前記効果が得られる
。
以上説明した如く本発明によれば、化合物半導体基体上
に低接触抵抗のオーミックコンタクト電極を再現性良く
形成することが可能となり、化合物半導体装置の実用化
の推進に大きい効果が得られる。
に低接触抵抗のオーミックコンタクト電極を再現性良く
形成することが可能となり、化合物半導体装置の実用化
の推進に大きい効果が得られる。
第１図は実施例のオーミックコンタクト電極材料被着工
程を示す模式図、 第２図はオーミックコンタクト電極形成方法の１例を示
す図である。 図において、 ■は真空室、 ２はｎ型ＧａＡｓ半導体基体、 ３はホルダー、 ４は芸発源（Ａｕ／Ｇｅ）、 ５は電子ビーム源、 ６５よ電子ビーム、 ７は蒸発したＡｕ及びＧｅ原子、 ８は熱電子放出部、 ９は加速電極を示す。 第 １ 図
程を示す模式図、 第２図はオーミックコンタクト電極形成方法の１例を示
す図である。 図において、 ■は真空室、 ２はｎ型ＧａＡｓ半導体基体、 ３はホルダー、 ４は芸発源（Ａｕ／Ｇｅ）、 ５は電子ビーム源、 ６５よ電子ビーム、 ７は蒸発したＡｕ及びＧｅ原子、 ８は熱電子放出部、 ９は加速電極を示す。 第 １ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 化合物半導体基体上にオーミックコンタクト電極を形成
するに際して、 該電極を形成する材料を気化してイオン化し、該イオン
を加速して該半導体基体上に被着し、該被着した電極形
成材料と該化合物半導体基体との間に共晶合金を形成す
ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21943485A JPS6279618A (ja) | 1985-10-02 | 1985-10-02 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21943485A JPS6279618A (ja) | 1985-10-02 | 1985-10-02 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6279618A true JPS6279618A (ja) | 1987-04-13 |
Family
ID=16735341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21943485A Pending JPS6279618A (ja) | 1985-10-02 | 1985-10-02 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6279618A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05121353A (ja) * | 1991-04-29 | 1993-05-18 | Telefunken Electronic Gmbh | Ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体のｎ−ドーピング半導体層上にオーム接触部を形成する方法 |
-
1985
- 1985-10-02 JP JP21943485A patent/JPS6279618A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05121353A (ja) * | 1991-04-29 | 1993-05-18 | Telefunken Electronic Gmbh | Ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体のｎ−ドーピング半導体層上にオーム接触部を形成する方法 |
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