JPS63221669A - 半導体装置用電極及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置用電極及びその製造方法Info
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- JPS63221669A JPS63221669A JP5395187A JP5395187A JPS63221669A JP S63221669 A JPS63221669 A JP S63221669A JP 5395187 A JP5395187 A JP 5395187A JP 5395187 A JP5395187 A JP 5395187A JP S63221669 A JPS63221669 A JP S63221669A
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- 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】
〔概要〕
本発明は、半導体装置用電極及びその製造方法に於いて
、電極の構成をチタン／アルミニウム・チタン合金から
なる被膜とし、また、半導体上にチタン膜の形成とアル
ミニウム・チタン合金膜の形成とを連続して行うことに
依り、チタン膜とアルミニウム・チタン合金膜との界面
に酸素などが取り込まれて電極構成を不安定にすること
がないようにした。
、電極の構成をチタン／アルミニウム・チタン合金から
なる被膜とし、また、半導体上にチタン膜の形成とアル
ミニウム・チタン合金膜の形成とを連続して行うことに
依り、チタン膜とアルミニウム・チタン合金膜との界面
に酸素などが取り込まれて電極構成を不安定にすること
がないようにした。
本発明は、半導体と金属とを接合して形成する半導体装
置の電極及びその製造方法の改良に関する。
置の電極及びその製造方法の改良に関する。
半導体装置に於ける金属電極の材料としてはアルミニウ
ム（／ｌ）が多用されている。また、チタン（Ｔｉ）は
、多くの物質に対して密着性が高いことから、層構造を
形成する際の中間層として用いることに依り、上下の層
の密着性を良好にすることができる。そして、このよう
な材料の利点を活かすものとして、Ｔ ｉ ／ Ａ １
からなる電極が用いられている。
ム（／ｌ）が多用されている。また、チタン（Ｔｉ）は
、多くの物質に対して密着性が高いことから、層構造を
形成する際の中間層として用いることに依り、上下の層
の密着性を良好にすることができる。そして、このよう
な材料の利点を活かすものとして、Ｔ ｉ ／ Ａ １
からなる電極が用いられている。
前記したＴｉ／Ａｌからなる電極を形成するには、半導
体の上に先ずＴｉ膜を形成し、次いで、その上にＡ１膜
を形成するようにしている。
体の上に先ずＴｉ膜を形成し、次いで、その上にＡ１膜
を形成するようにしている。
このようにした場合、Ｔｉ膜の表面が酸化されることか
ら、ＡＩ！膜との界面に酸素（０）が含まれることにな
り、そして、熱処理を加えた場合、ｆｉ、１．Ｔｉ、０
が相互拡散するので電極構造が不安定になる。また、Ａ
Ｉの電極に電流を流すとエレクトロマイグレーション効
果に依って電極の劣化が起こる。
ら、ＡＩ！膜との界面に酸素（０）が含まれることにな
り、そして、熱処理を加えた場合、ｆｉ、１．Ｔｉ、０
が相互拡散するので電極構造が不安定になる。また、Ａ
Ｉの電極に電流を流すとエレクトロマイグレーション効
果に依って電極の劣化が起こる。
本発明は、Ｔｉ及びＡｌを材料とする電極でありながら
、ＴｉとＡＩとの界面にＯが取り込まれことがなく、熱
処理などに対しても安定であって且つエレクトロマイグ
レーションに依る劣化もないものを得られるようにする
。
、ＴｉとＡＩとの界面にＯが取り込まれことがなく、熱
処理などに対しても安定であって且つエレクトロマイグ
レーションに依る劣化もないものを得られるようにする
。
本発明に依る半導体装置用電極及びその製造方法では、
電極は半導体（例えばｎ型ＧａＡｓ活性層３）上に形成
されたＴｉ （例えばＴｉ膜６Ａ）／ＡＪ−Ｔｉ合金
（例えばＡｊ’−Ｔｉ合金膜６Ｂ）の被膜で構成され、
また、それを製造する場合、半導体上にＴｉの被着を行
ってＴｉ膜を形成する工程と、次いで、Ｔｉの被着を停
止することなくＡＩ！の被着を行ってＡｌ−Ｔｉ合金膜
を形成する工程とが含まれる。
電極は半導体（例えばｎ型ＧａＡｓ活性層３）上に形成
されたＴｉ （例えばＴｉ膜６Ａ）／ＡＪ−Ｔｉ合金
（例えばＡｊ’−Ｔｉ合金膜６Ｂ）の被膜で構成され、
また、それを製造する場合、半導体上にＴｉの被着を行
ってＴｉ膜を形成する工程と、次いで、Ｔｉの被着を停
止することなくＡＩ！の被着を行ってＡｌ−Ｔｉ合金膜
を形成する工程とが含まれる。
Ｃ作用〕
前記のような手段を採ることに依り、Ｔｉ膜とＡ ｌ−
Ｔ ｉ合金膜との界面に０などが取り込まれることはな
くなり、従って、熱処理などで電極構成が不安定になる
店は解消され、しかも、電極は／Ｉｔ？・Ｔｉ合金が主
体になっていることから、電流を流してもエレクトロマ
イグレーションは発生し難（なり、従って、電極の劣化
は抑止され、寿命が長くなる。
Ｔ ｉ合金膜との界面に０などが取り込まれることはな
くなり、従って、熱処理などで電極構成が不安定になる
店は解消され、しかも、電極は／Ｉｔ？・Ｔｉ合金が主
体になっていることから、電流を流してもエレクトロマ
イグレーションは発生し難（なり、従って、電極の劣化
は抑止され、寿命が長くなる。
第１図は本発明一実施例の要部切断側面図を表している
。尚、図示例では、Ｇ ａ Ａ ｓ Ｍ Ｅ Ｓ Ｆ
ＥＴ（ｍｅｔａｌ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｆｉ
ｅｌｄ ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔ。
。尚、図示例では、Ｇ ａ Ａ ｓ Ｍ Ｅ Ｓ Ｆ
ＥＴ（ｍｅｔａｌ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｆｉ
ｅｌｄ ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔ。
ｒ）を対象としている。
図に於いて、■は半絶縁性ＧａＡｓ基板、２はｉ型Ｇａ
Ａｓバッファ層、３はｎ型ＧａＡｓ活性層、４及び５は
オーミック・コンタクトのソース電極及びドレイン電極
、６はショットキ・コンタクトのゲート電極、６ＡはＴ
ｉ膜、６ＢはＡＮ・Ｔｉ合金膜をそれぞれ示している。
Ａｓバッファ層、３はｎ型ＧａＡｓ活性層、４及び５は
オーミック・コンタクトのソース電極及びドレイン電極
、６はショットキ・コンタクトのゲート電極、６ＡはＴ
ｉ膜、６ＢはＡＮ・Ｔｉ合金膜をそれぞれ示している。
本実施例の各部分に関する諸データを例示すると次の通
りである。
りである。
（ａ） バッファ層２について
厚さ：４０００（人〕
（ｂ） 活性層３について
厚さ：１０００（人〕
不純物濃度ｉ １− ＯＸ １０ｊ８（ｃｍ−’）（
Ｃ） ソース電極４及びドレイン電極５について材料
：ＡｕＧｅ／Ａｕ 厚さ：２００（人）／３５００（人〕 （ｄ）Ｔｉ膜６Ａについて 厚さ：２５〜２００ 〔人〕 （ｅｌＡｌ・Ｔｉ合金膜６Ｂについて Ｔｉ成分：０．ｌ〜１０〔％〕 厚さ：１０００〜１００００ （人〕前記実施例に於
けるゲート電極６について更に詳細に説明する。
Ｃ） ソース電極４及びドレイン電極５について材料
：ＡｕＧｅ／Ａｕ 厚さ：２００（人）／３５００（人〕 （ｄ）Ｔｉ膜６Ａについて 厚さ：２５〜２００ 〔人〕 （ｅｌＡｌ・Ｔｉ合金膜６Ｂについて Ｔｉ成分：０．ｌ〜１０〔％〕 厚さ：１０００〜１００００ （人〕前記実施例に於
けるゲート電極６について更に詳細に説明する。
さて、ゲート電極６に於けるショットキ界面を形成する
Ｔ ｉ層６Ａの厚さは、前記したように、２５〜２００
〔人〕の範囲で適宜に選択され、そして、形成後の熱処
理に依り、ｎ型ＧａＡｓ活性層３中に拡散され、その界
面でショットキ・バリヤを生成する。従って、Ｔｉ層６
Ａの形成前からｎ型ＧａＡｓ活性層３の表面に存在した
自然酸化膜の影響を受けることなく良好なショットキ・
コンタクトのゲート電極６の形成が可能である。
Ｔ ｉ層６Ａの厚さは、前記したように、２５〜２００
〔人〕の範囲で適宜に選択され、そして、形成後の熱処
理に依り、ｎ型ＧａＡｓ活性層３中に拡散され、その界
面でショットキ・バリヤを生成する。従って、Ｔｉ層６
Ａの形成前からｎ型ＧａＡｓ活性層３の表面に存在した
自然酸化膜の影響を受けることなく良好なショットキ・
コンタクトのゲート電極６の形成が可能である。
また、ＡＩ！・Ｔｉ合金膜６Ｂに於けるＴｉの成分は、
前記したように、０．１〜１０（％〕の範囲で適宜に選
択される。一般に、Ｔｉを含むＡＩの電極に電流を流し
ても、エレクトロマイグレーション効果は起き難く、例
えば、０．５〔％〕のＴｉを含むＡＩ！の電極は、Ｔｉ
を含まないそれに比較し、約１０倍も寿命延長できるこ
とが知られている。
前記したように、０．１〜１０（％〕の範囲で適宜に選
択される。一般に、Ｔｉを含むＡＩの電極に電流を流し
ても、エレクトロマイグレーション効果は起き難く、例
えば、０．５〔％〕のＴｉを含むＡＩ！の電極は、Ｔｉ
を含まないそれに比較し、約１０倍も寿命延長できるこ
とが知られている。
第２図及び第３図は第１図に見られるショットキ・コン
タクトのゲート電極６を形成する場合を解説する為の電
子ビーム加熱蒸着装置の要部説明図を表し、以下、これ
等の図を参照しつつ説明する。
タクトのゲート電極６を形成する場合を解説する為の電
子ビーム加熱蒸着装置の要部説明図を表し、以下、これ
等の図を参照しつつ説明する。
図に於いて、１１は蒸着室、１２ＡはＴｉ蒸発源、１２
ＢはＡｌ蒸発源、１３Ａ及び１３Ｂは電子銃、１４Ａ及
び１４Ｂはシャッタ、１５はサセプタ、１６はウェハ、
１７はＴｉソース、１８はＡ１ソース、１９Ａ及び１９
Ｂは電子ビームをそれぞれ示している。
ＢはＡｌ蒸発源、１３Ａ及び１３Ｂは電子銃、１４Ａ及
び１４Ｂはシャッタ、１５はサセプタ、１６はウェハ、
１７はＴｉソース、１８はＡ１ソース、１９Ａ及び１９
Ｂは電子ビームをそれぞれ示している。
第２図参照
（１）蒸着室ｌｌ内にウェハ１６、Ｔｉソース１７、Ａ
１ソース１８などをセットする。
１ソース１８などをセットする。
（２）電子銃１３Ａ及び１３Ｂで発生した電子ビーム１
９Ａ及び１９Ｂを磁界で適切に曲げ、蒸発源１２Ａ及び
１２Ｂに収容されているＴｉソース１７及びＡｌソース
１８に衝突させ、それ等を加熱する。
９Ａ及び１９Ｂを磁界で適切に曲げ、蒸発源１２Ａ及び
１２Ｂに収容されているＴｉソース１７及びＡｌソース
１８に衝突させ、それ等を加熱する。
（３） シャッタ１４Ａのみを開き、ウェハ１６上に
Ｔｉ膜を形成”する。
Ｔｉ膜を形成”する。
この場合に於けるＴｉの蒸発速度は、例えば、０．５
〔人／秒〕とする。
〔人／秒〕とする。
第３図参照
（４） シャッタ１４Ａを開いたまま、シャッタ１４
Ｂも開き、Ｔｉ膜上にＡＩ！・Ｔｉ合金膜を形成する。
Ｂも開き、Ｔｉ膜上にＡＩ！・Ｔｉ合金膜を形成する。
この場合に於けるＡｌの蒸発速度は、例えば、５０ 〔
人／秒〕とする。これに依り、ｌ 〔％〕のＴｉを含む
Ａ Ｉ−Ｔ ｉ合金膜が得られる。
人／秒〕とする。これに依り、ｌ 〔％〕のＴｉを含む
Ａ Ｉ−Ｔ ｉ合金膜が得られる。
前記のようにして形成されたＴ ｉ ／ Ａ １・Ｔｉ
合金からなる電極は、形成時に中断がないので、Ｔｉと
ＡＩ・Ｔｉ合金との界面に酸化膜が介在することは皆無
である。
合金からなる電極は、形成時に中断がないので、Ｔｉと
ＡＩ・Ｔｉ合金との界面に酸化膜が介在することは皆無
である。
本発明に依る半導体装置用電極及びその製造方法に於い
ては、電極の構成をチタン°／アルミニウム・チタン合
金からなる被膜とし、また、半導体上にチタン膜の形成
とアルミニウム・チタン合金膜の形成とを連続して行う
ようにしている。
ては、電極の構成をチタン°／アルミニウム・チタン合
金からなる被膜とし、また、半導体上にチタン膜の形成
とアルミニウム・チタン合金膜の形成とを連続して行う
ようにしている。
前記のような構成を採ることに依り、Ｔｉ膜とＡｌ−Ｔ
ｉ合金膜との界面に０などが取り込まれることはなくな
り、従って、熱処理などで電極構成が不安定になる虞は
解消され、しかも、電極はＡ１・Ｔｉ合金が主体になっ
ていることから、電流を流してもエレクトロマイグレー
ションは発生し難くなり、従って、電極の劣化は抑止さ
れ、寿命が長くなる。
ｉ合金膜との界面に０などが取り込まれることはなくな
り、従って、熱処理などで電極構成が不安定になる虞は
解消され、しかも、電極はＡ１・Ｔｉ合金が主体になっ
ていることから、電流を流してもエレクトロマイグレー
ションは発生し難くなり、従って、電極の劣化は抑止さ
れ、寿命が長くなる。
第１図は本発明一実施例の要部切断側面図、第２図及び
第３図は本発明一実施例を説明する為の電子ビーム加熱
蒸着装置の要部説明図をそれぞれ表している。 図に於いて、ｌは半絶縁性ＧａＡｓ基板、２はｉ型Ｇａ
Ａｓバッファ層、３はｎ型ＧａＡＳ、活性層、４及び５
はオーミック・コンタクトのソース電極及びドレイン電
極、６はショットキ・コンタクトのゲート電極、６Ａは
Ｔｉ膜、６ＢはＡｌ・Ｔｉ合金膜、１１は蒸着室、１２
ＡはＴｉ蒸発源、１２ＢはＡｌ蒸発源、１３Ａ及び１３
Ｂは電子銃、１４Ａ及び１４Ｂはシャッタ、１５はサセ
プタ、１６はウェハ、１７はＴｉソース、１８はＡｌソ
ース、１９Ａ及び１９Ｂは電子ビームをそれぞれ示して
いる。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司 代理人弁理士 渡 邊 弘 − 実’ｍ１ｆｙ！Ｊの要部切！Ｆｒ側画図第１図 電子ビーム加熱蒸着装置の要部説明図 第２図
第３図は本発明一実施例を説明する為の電子ビーム加熱
蒸着装置の要部説明図をそれぞれ表している。 図に於いて、ｌは半絶縁性ＧａＡｓ基板、２はｉ型Ｇａ
Ａｓバッファ層、３はｎ型ＧａＡＳ、活性層、４及び５
はオーミック・コンタクトのソース電極及びドレイン電
極、６はショットキ・コンタクトのゲート電極、６Ａは
Ｔｉ膜、６ＢはＡｌ・Ｔｉ合金膜、１１は蒸着室、１２
ＡはＴｉ蒸発源、１２ＢはＡｌ蒸発源、１３Ａ及び１３
Ｂは電子銃、１４Ａ及び１４Ｂはシャッタ、１５はサセ
プタ、１６はウェハ、１７はＴｉソース、１８はＡｌソ
ース、１９Ａ及び１９Ｂは電子ビームをそれぞれ示して
いる。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司 代理人弁理士 渡 邊 弘 − 実’ｍ１ｆｙ！Ｊの要部切！Ｆｒ側画図第１図 電子ビーム加熱蒸着装置の要部説明図 第２図
Claims (2)
- （１）半導体上に形成されたチタン／アルミニウム・チ
タン合金の被膜で構成された半導体装置用電極。 - （２）半導体上にチタンの被着を行ってチタン膜を形成
する工程と、 次いで、チタンの被着を停止することなくアルミニウム
の被着を行ってアルミニウム・チタン合金膜を形成する
工程と が含まれてなることを特徴とする半導体装置用電極の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5395187A JPS63221669A (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | 半導体装置用電極及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5395187A JPS63221669A (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | 半導体装置用電極及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63221669A true JPS63221669A (ja) | 1988-09-14 |
Family
ID=12957028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5395187A Pending JPS63221669A (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | 半導体装置用電極及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63221669A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0476701A2 (en) * | 1990-09-21 | 1992-03-25 | Casio Computer Company Limited | A thin-film transistor and a thin film transistor panel using thin-film transistors of this type |
| US5243202A (en) * | 1990-04-25 | 1993-09-07 | Casio Computer Co., Ltd. | Thin-film transistor and a liquid crystal matrix display device using thin-film transistors of this type |
| US5367179A (en) * | 1990-04-25 | 1994-11-22 | Casio Computer Co., Ltd. | Thin-film transistor having electrodes made of aluminum, and an active matrix panel using same |
| JPH08181139A (ja) * | 1994-12-26 | 1996-07-12 | Nec Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| US5777389A (en) * | 1995-07-27 | 1998-07-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device including ohmic contact to-n-type GaAs |
-
1987
- 1987-03-11 JP JP5395187A patent/JPS63221669A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5243202A (en) * | 1990-04-25 | 1993-09-07 | Casio Computer Co., Ltd. | Thin-film transistor and a liquid crystal matrix display device using thin-film transistors of this type |
| US5367179A (en) * | 1990-04-25 | 1994-11-22 | Casio Computer Co., Ltd. | Thin-film transistor having electrodes made of aluminum, and an active matrix panel using same |
| EP0476701A2 (en) * | 1990-09-21 | 1992-03-25 | Casio Computer Company Limited | A thin-film transistor and a thin film transistor panel using thin-film transistors of this type |
| JPH08181139A (ja) * | 1994-12-26 | 1996-07-12 | Nec Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| US5777389A (en) * | 1995-07-27 | 1998-07-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device including ohmic contact to-n-type GaAs |
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