TW307926B - - Google Patents

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Description

A7 B7
S0792B 五、發明説明（1 ) &JLJOI- 本發明供《I於一種用於輾遍歟讎爾繼之多賺鐮構及一 種敝》霄極，特別«用於III-V族之化合_半導爨^ 技藝背嫌 降低鼸鼸爾極之鐮觸霉粗及改良其熱_定性嫌颺於類 如使用化合物半導黼之蜴效電晶髓（ΡΕΉ之元件中之离 性能和可靠度實施之蕙饔簡鼸。但最惠到目前_無_意 的歐姆霣極可利用於化合物半導黼，特別嫌GaAs(神化 鐮）或其他III-V族之化合物半導黼。 目前蕞常使用於GaAs半導纖之敝姆電極之材料1 AuGe/IU(鏞化金/鼸U AuGe/Hi之使用作為敵_爾極之 材料使其可由在400至50 0t： (II氏度）ffi度麵火而轤進典 GaAs半導鼸敝姆接_之緻姆霉極。 使用AuGe/Ni作為ft «電極之最鱖重Rl·鼸是用此材料 製迪之敝罎電檯之熱穩定性《邸是.由於AuGe/Ni含有 大1:之Au(金）（典型使用之Autie之80% >, Au典GaAs在 400TC或以上之*度反應並迪成/S-AuGa< —種六方密格 子（Hcp)结構，有餹»T**=37S1C)，其霉醭_穩定性之 鼷化，雖其對降低歐孅鬣極之接钃電姐有所貢獻。其鮪 果，由於在歐»電鏖形成後轆行之類如化畢飆相沈積 沈積（CVD)之离《處理，招致元件特性之驅化。 此項閜鼸將由採取一特殊接而型場效電晶儀）_ 造邏程並參考第1 _解_如下。即是，在此親遒廳程中 • 一 η (鱼）型通道靥102是由龌擇離子檯入“ n塑雜霣並 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（2!〇X297公釐） ---1--„----C 裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 .-ο- 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 經濟部中央樣準局貝工消費合作杜印袋 307926 A7 _B7_ 五、發明説明（> ) 隨後回火而首先形成在半絶縐之GaAs基材10 1上，如第 1 A圖所示。其次一絶繍薄膜1 (I 3 s類如S i 3 (饌化矽） 薄膜是沈積在半絶縐GaAs基髓10 1之整値表面上，並由 遴擇性地蝕刻移除以形成一開口 1 0 3 a。其後，一 p (正） 型雜質Ζ η (鋅）經過開口 1 0 3 a擴散至η型通慮層102中以 造成一 P型_極區104。其次，例如一 ΤΜ/Pt/Au(鈦/鉑 /金）薄膜是沈積在全部表面上，作為爾極之材料β其 後，具有一相當於_柱形狀之抗蝕獼型是形成在T i / Ρ t /Au薄膜上，其次此Ti/Pt/Au|i _由使用該抗蝕圖型作 為光畢（b a s k )由離子作井方法（:i ο η. κ e 1 1 .i_ η. g is e t h 〇 d ) 而麵型化。其結果，_霉極Ιίϊ 5被形成如第IB鼸所示。 其次，在絶縳薄膜1 ϋ 3由蝕刻龌擇性移除以製成_ 口] 0 3 b ,103c,歐姆電極1Q6, 107分別作為源極電極及汲極電 極者是由使用A u G e / N i作為他們的材料通_厕口 1 0 3 b , 1 0 3 c逹到η型通遒層1 0 2上。其次如第1 C圔所示，第一 層配線108， 109造成分別鎘合至歐姆電極106, 107。 其次，如第1 D圏所示，一中間層絶繍薄_ U0 ,類如 Si3 fU薄膜者是由CVD方法沈穰在整傭表藤上以提供 對第二層配線之電氣絶緣，將於後文提出，並選揮性 地由蝕刻移除以造成_ 口 1 1 0 a , 1 1 0 b。一接近4 0 fl °C之 离溫是施加在此用CVD方法沈穰之中間層絶緣薄膜ilO之 步驟中，並惡化此元件之特性β要造成第二層配線，例 如一抗蝕劑η 1是施加至除開用於第二層配線之接觸外之 表面上。在第二層配線所用之材料施加至全部表面後， 抗蝕劑111被移除。其_果，第一層配線1 12, 11 3獲得 空氣橋配線之形式如第1 Ε鼷所示 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS〉A4规格（210X29：/公鼇） n- —m an m In m nn In \Jm UK m· n * ^ 、\兵 I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（々） 在上面指出之問題以外，使用Au6e/Ni作為歐姆電極 之材料致使A - AuGa由6aAs與Au_之反廳而産生。0 - AuGa 使歐姆電極之表面變粗糙並使随後之_密加工迪成困難。 迄至目前為止已有若干研究以各種不同材料用作隊姆 電極以克服道些雞題》就歟姆接鳙之觀黏，巖理想之解 決方式是由使用降低在與電極金羼羿面能最障壁之金屬建 立歐姆接觸，並不含有一低熔贴化合物，類如办-A u (5 a ，如第2圖所示，其中Εζ^Π %是傅導能锴之底能和高能 ，而EF則是费米（F e r i)能β在第2 _中所顯示之此項 歐姆電極之結構是由有機金腸之化學氣柑沈積方法 (Μ 0 C V D )在一 G a A s基讎上晶膜生長一 I nx G a A s層作為 一有低能量陣壁之中間層而獲得，及例如提供一電極金 羼在該層上，但使用類如M OCVD器具之晶膜生長設備以 製作歐姆電棰之结構會降低處理窗（Processwindow)並 退化其大最生産力。 有一指引這些間題之解決之報吿提議在flaAs基鼸上製 成一多層結構，類如 InAs/W, InAs/Ni/W, Ni/InAs/Ni / W (砷化絪/鎢，砷化鑭/鍊/鎢，錁/砷化緬/鍊/ 錫）等等，其是由一濺射方法使用InAs作為靶標沈積低能 量障壁於中間InAs囑上及由一電子束蒸着方法沈積W和Ni 薄膜並隨後施加回火，據稱其産生獲得具有良好的熱穩 定性之歐姆爾極之結果（參見J.Appt.Ptys.68,2475(1990)) β第3圖顯示那些實例之一，其中歐姆爾_之製迪是由 醆射方法沈稱一 InAs層201於一 η型GaAs基讎2 0 0上，其 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > Α4规格（210Χ 297公釐） •n' nn n tan ^^^^1 ^^^1 nf (m n nn In i -J m n^— In n^i · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 初從 A7 B7 五、發明説明（4·) 次沈積一 Ni薄膜202及随後一 W薄顏203於inAs層201上， 其後再將此結構捆火β 此方法在大量生産時十分優異，因其使用一能高遽製 成InAs層201之醆射方法》更加由於歐姆爾極使用一耐 熱金鼷之W薄膜203作為其最离層，其容》任甸種類之 金羼，如A1 (鋁），Au等等使用作為金屬化之材料以連接 至歐姆電極而不使用一障壁金屬，此設計允許在處理順 序作廣泛的選用。然而此方法仍牽渉羅重_題，在回火 時有撤量In鑛散至W薄膜203上，擬亂夠格的低接鼸電 阻之實現。亦有一附加之間題是在圆火時擴敝In於W薄 膜203上使歐姆電極之表面變輒糠並顯蕃地退化其表面 形態。 近年來，要解決歟姆霉極之表面形態之_躧，本案申 請人提議一種用於製進一歐姆電極之方法，其中一 InAs /Ni/WSi/W之多層結構是形成在--GaAs基鼸上，並再予 回火（日本專利公開公告平第7 ~ 9 4 4 4 4 _}。但是由此方 法形成之歐姆罨極有一間題是輿習知使用A u G e / N i製迪 之歐姆電極比較，其接觸電阻較高。亦有一簡題是雜質 —i—j----C 裝------訂------f (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 餺而電 上 為的性 齷 C 因离極 導中 是是雙 半待 布 P 在As等 分00成Ga在 再18形 於邇 之 C 是。用現 .質0°(層生使實 雜70基發極之 旦是之題電極 ，度中問姆爾 生溫集使歐姆 ~ 發火質致之歐 6 易國雜將性之 ~ 容之高此待性 而極如時意特 火電例稹滿意 回姆酋面不滿 於歐 C 的有有 由造生窄僅上 散製發之前際 擴於令龌目實 之用致晶 ， 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4规格（210X 297公釐） A7 B7 五、發明説明（5 ) 發明掲露 因此本發明之一目禱Ml提供有多_鮪_之瞰姆霉_, 具有實鼸之縧意待性*用於68/^半_ _及其他IU'¥族 化合物半導讎•能容，及使用此_得之—_瞰 鑼電極。 根雒本發明用於製_瞰_電極之—多跚齙構，镣括一 非睪晶鼸之半__跚及一包螽至少一金靓化物之薄膜 ，其是顧序堆猶在m - v族化合物半導屬本嫌上。 此外，根據本發明用於钃遒謙鼸電欏之多靥綸.包 括一非覃晶_之半導讎跚及一粗舍遷少—金驅*优物之 薄μ ,其是晒序堆蜃在111-v裱化舍物半導龌本讎上， 在非擊晶_半導_層輿薄Μ两之_量_蘧最較舷於π I -ν族化合物半導臞本讎典___之能量__» 根據本發明之瞰》爾極JS由圃火一用於襲«瞰嫌鬌* 之多層结構而《Η*，其包括一穿WAe半__暦及一包 含至少—金廳氰化_薄議之簿_.其是順寧地蠕鑾在一 ο 上 Μ 本0 導 半 物 合 化 族 βιιΜΙΐΒ ·Κ···Β <·· aam··· 1 n a^i^— n^i ^ i I 、 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在 供 提 經濟部中央梯準局員工消費合作社印袋 火 回 由播 一 晕包 乘其其 β **得 _鬣獲 瞰籌而 之醺構 明之銪 發上« 本讎多 讎本一 相儀之 外導檯 此半電 « 0
合 族 V I «I 於 用 半 黼0 摩 te_T Jay! K黼 迪導 » 在 較 遍 0 〇朦 _量 0 « 之之膜 η lifll _ _ 化該 0興 » 金 _ 1 * 少半 至釀 含矗 包犟 一 非 及該 « 本 讎 導 半 物 合 族 中 明 發 本 在 族 7 諫_ 典合 ·化 低 為 邇 κκ 邏 饞 之 間0 薄 如 例I 是 可 讎 本 0 導 半 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2!〇X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印袋 A 7 ____87 五、發明説明（6 ) 由GaAs, AlGaAs，或IeGaAe组成之基讎或驪〇若此III-V族化合物半導11本讎遍η型，例》其镱含Si ,Ge,Te (歸） 或Sn作為一皰《I雜ft。此嫌鼸_霣最由俩_ _子植入， 液相矗_生畏（LPE),分子柬晶鼸生提（ΜβΕ)成有櫬金鼷 氣相晶膜生畏（MOVPE)引入IIL-V«|化合供半導_本讎中。 非輩晶體半導爨跚用Γ饞ft —非爾矗讎InAsff成非《 ft _ * (〇< XS 1 >。在此之非犟晶讎之術«羅 指鼷於單暴讎材料以外之多*儀雄_定形材料。非矗_ 半導讎跚最佳是由醣射方法譎成，但亦可由類如_空鶄 箸方法之其他方法製成，犄別暹電子柬蒸着方法。當非 翬晶_半_讎曆是由猶射方法製成畴，戚最使用相同半 導讎材料之單一 «欏如非擊晶:讎半導_羅者之正常_射 方法，或是使用含有相圓之非單暴讎半導讎蹰之元素之 多籲«禳之共厢釀射方法《I可猓用。 類如in薄膜之金颺薄膜可提供在m-v族化合物半導 猶本_輿非犟晶_半導鱺賺之两•及用以在其他目的中 以增進非犟驀讎半導_層獬Ιΐϊ-ν族化合物半導之親 和力之目的。 在本發明之一典钃寶鰌例中，非犟*半導黼層之薄 膜包括一金屬躊膜及一提供在此金鼸卿臟上之一金腸氰 化物_膜。在此傭狀中，金屬薄_最用於在其他目的中 之在較低軀度回火以製成有觝鐮嶋鬌阻之朦_霜極之目 的。金靨氟化物是用於防止講成非摩暴釀半灕龌靥元棄 ，例如In在囲火畤讎敝至電極表*之目的。裉娜此項或 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） ^^1 In m> l·—— In n^i m nn ml ml 11 1^1--eJn In n^i -n (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Λ7 Β7 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印製 五、發明説明（7 ) 其他原因，類如減小酸鼸爾極之表蘭,||g|審@_；自£ 瞅姆爾極之金羼配鐮不濡一障.髓金職，最佳最嫌供在金 I氰化膜上一具有較金_氰化物_臢之霱醚為低之 耐熱金腸薄不會輿用於K篇之树料反應。此種金颶 _ _可以是Ηί_ _，Al_ _或Co (鈷>_膜,9金鼸鑣化梅 薄膜可以是VN(«化餳）薄讓，VSiH (矽気化TaN (氰化鉋）薄膜· TaSiN (矽氰化齙）薄Μ, ΤΙμ(氰化鈦）薄 膜，TiSiNi»氰化鈦）薄TiOIH氧氪化齣）__等等。 遽些金羼餌化《薄膜可以是雄晶的（例如多暴讎）纖嫵定 形的》酣熱金颺簿膜苟以是¥ _鼸，M〇(_)_儀，Τιι薄 膜等等。 饔滅小醺姆電植之麯片鬣粗及饔可鳙使阐tt I»鬣癱亦 用於配嫌.用於K線之金屬__，例如Α1__· AI合金 (Al-Si,A 卜 Cu,A 卜Si-Cu 等等）薄鼸，Au薄 Au/Ti 薄 膜等等可製成在酣熱金羼师膜上。 在非章晶黼半導鼴牖上之_ _鼸，顧金鼷__余羼氰 化物_膜.耐熱金颺_膜等等可由麵射方法或真空蘸着 方法，持別是電子束蘸替方法輟成。在由ll·射方法製作 缠些金鼷薄膜，金鼷鬣化物_麟及_熱金鼷薄_之慵況 中.或是使用如嬗些薄膜之一之相闋材料之犟一《標之 正常騙射方法，或是使用含有構成瓛餐_ «Γ之一之侧別 元素之多僱《標之共闻黼射方法皆可採用◊在由II空無 着方法製成道些金臛_膜，金画氰化物__及_熱金靨 薄膜之情況中，或最每括》塞甕师_之一之相两材料之 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4规格（210XM7公釐） ^^1 in Kf — n m I m 1^1 ^^^1 ml m·、-SJnn nn ml nn ” (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 307926 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 ( % ) 1 1 單 一 蒸 著 源 • 或 者 包 括 構 成 遽 些 薄 膜 -*y ^ —-* 之 毎 一儀 傭 別 1 1 元 素 之 多 翻 蒸 著 源 皆 可 使 用 〇 尉 熱 金 颺膜 在 有 些慵 況 下 1 I 可 以 由 CVD方法製成〇 請 1 1 根 據 本 發 明 » 具 有 — 元 件 所 要 求 之 實際 滿 意 特性 9 類 先 閲 \ 讀 1 I 如 熱 欏 定 性 低 接 觸 電 阻 9 表 面 之 平 坦等 等 皆 能由 提 供 背 ΐέ 1 Γ 用 於 製 造 瞰 姆 電 極 之 多 層 結 構 ί 其 後 再在 50 (TC 至 β 0 0。。 之 注 音 1 1 之 溫 度 範 圈 中 回 火 而 容 易 製 迪 〇 此 外 在此 情 況 中， 由 於 Ψ 項 1 I 需 再 用 於 製 造 歐 姆 電 極 之 國 火 溫 度 是 50 0°C W. 6 oooc， 其 是足 填 夠 的 低 * 使 可 能 在 回 火 畤 防 止 雜 質 之 擴敢 並 因 由防 止 回 % 本 頁 裝 1 火 之 再 分 布 從 而 防 止 雜 質 之 再 分 布 〇 1 1 tan 晒 示 籣 單 說 明 1 I 第 1 A圔 至 第 1 E 画 是 用 於 解 說 當 用 於 製造 瞰 姆 電極 使 用 I 1 訂 I A u Ge/N i作為歐姆爾極材料之现有方法採用於製迪歐姆 電 極 於 Ga A s J FET製造遇程時發生間題之镄剖面_9 1 | 第 2 黼 是 理 想 歐 電 極 之 ，一 能 m Inaat _ 〇 1 1 第 3 圈 是 使 用 現 有 瞰 姆 電 極製 m 方 法以 製 迪 具有 1 1 InAs/Ni/W結構之多層結構之 -横剖面_。 V -1 第 4 A _ 至 第 4 0 睡 画 是 用 於 解 說 用 於 根 據本 發 明 之第 實施 1 1 例 製 造 歐 姆 電 極 之 方 法 之 横 剖 面 圖 〇 1 I 第 5 顧 IS 是 顯 示 由 m 量 根 據 第 — 實 施 例之 製 迪 ntr iri* h m 製 造 1 1 之 歐 姆 霉 極 所 獲 m 付 之 接 觸 電 組 對 國 火 鸛度 之 改 嫌曲 寶閲 線 1 1 第 6 ran 是 根 據 本 發 明 之 第 實 施 例 之製 m 方 法* 由 製 1 I 成 多 層 結 構 以 製 迪 鼸 姆 爾 極 ί 在 5 0 G°C画火1 秒鐘然後 在 4 0 0 °C回火1 〇小時所製造之- •歐姆電極之光學顯撤照Η 1 1 -1 0 - 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 BS7 五、發明説明（9 ) 第7 _是示Mflt植鐮本發期孃一寶繒供之製鲰方法 所製进之敝鬌霱極所額得之熱霉定性之曲饑画。 第8 _是根據本發明第二實麹綱用於》繡瞰姍電_之 —種方法中所使用用於製迪鼸_爾極之一多霸鮪_之横 剖而 » 第9 是根鐮本發明第三寶饞例用於SR鳙樣_霉極之 一種方法中所使用用於製迪K截霱轆之一多跚鏑檮之镄 辆而_。 第10A·至第10D· «根據本囊明第國寶鎌俩用於軀邊 瞰《電極之一種方法中所使用用於製嫌緻蠔霪極之一多騸 結構之镄綱面麵。 寶嫌本發明之最佳模式 本發明之實施例髑採用參考個式鼸明之》在金鄹式 中共闹或相當之構件鼸欏紀以共同之参考戴宇。 餹4 _顏示櫬_本鑊明第一《_例用於驩缠一醺孅電 極之一處理顒序。 在第一寶鮑例中.首先如第4A_所示，光齟抗餘翔楚 嫌加在一 n+型Ga As基_ 1上，其次由照相_堆方法予以 _型化，在要製作歡姆霉檷之面糖中韈成有一開口之抗 練_型2。抗触鼷型2之摩度最麵定為充分的大於非擊 晶麵In 0,7Ga 〇93As1« 3 , Hi薄顧4 , VH薄膜5及V藤覼β (於後再述 > 之全部摩度。在醸相製販中之_光可使用光 學曝光器，類如鐮小投_ _光籌（稱鷂光_ _ (Stepper) > -11- 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS > A4規格（210X 297公釐> ---.------(裝------訂------^ ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（10 ) 。抗I* 型2亦可由使用一爾子柬抗鰌爾屣一霞子1 18 販方法製作》 其次如第4B·所示，一彝擊矗《| Injjj Ge0.3 As)^ 3 β 由一鼸射方法使用例如InQe7Ga〇e3As作為鼸循（携節磁 控管繼射方法）沈積在轚個衰面上，而且—Mi薄圃4’ 〇 师_5及W薄輝6是由锎如一 _射方法纊一爾子來魏着 方法順序沈穰在墼«表而上〇當使用臟射方法· 捜管黼射方法製作非單矗讎la 〇e7Ga()e3 As賺3時’在薄 膜㈣作室_軀至約2X l〇-s PA(巴斯葛牛顿/平方米> 之基壓後，大至約3X】〇-* Pa晒力之Ar(#>«^引人至 該室内並以DC(亶流）放電。消耗於放電之霉力Λ如是15 0» (瓦特）。薄膜製作鼸魔例如是富灌》薄顏製作遽赓例如 是 7ne/_inute(應米 / 分鐮=® VO ® 米 / 分）。當 WH___5 是由拥射方法，顬如雄控管·射方法製作時，在薅膜製 作室抽氣至2X 10·5 PA之基壓後，大至約3X 10·* Pali力 之1<2氣讎被引入室中並以DC放爾。禰耗於放電之電力 例如是150V。薄讓瓤作瀛度例如是室鼸，舍併Hr氣麵 和Ar氣«之覼合氣黼可用於代替N2氣鱷。上述之黼射 方法是被稱為DCIB射方法^ RP (射賴>_射方法亦可用於 代替此DC黼射方法。
在n+型GeAs基讎1上現已有非單屬讎Γη(Κ7 G aQ.3 A s 賺3, Ni薄*14, WM薄覼5及W薄_6且鼍漫讓在有_溶 _中，類如丙謂以禳解地去除抗Η _釅2 ,因圈最镰在 抗抽_型上之非單晶釀[n〇.7Ga〇e3As暦3· Mi师釀4, VN -1 2 - 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4规格（2丨0'乂297公釐) n ^—L ! - I- h n In ^ϋ_ I (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印褽 A7 B7 五、發明説明（11 ) 薄膜5及V _膜6 —齊去除。其結果如集4C晒所示，僅 有相當於抗鼬璺2隱口之B _中非犟黼In (jjGa ^3八8 層3, Ni__4, VM薄膜5及试__6之龌襻之一蘼蠢留 在型GaAs基Hi上。 具有遒箜非犟晶儀IH_4，VM簿 膜5及V歸膜β,邸用於製进_:鼸電檯之多層缠構之η + 型GaAs基讎1是鼸之加以_火，例如由RTA《快逋熱園火） 或由使用一典型之爾囊艫在50010至βΟ〇υ之短畤麵火， #1如1秒鏟至識分_。用於躅火之氣_是由Ν氣_有或 没有另外Β外少11之Η (氫）氣讎組成。其鬮火之銪果， «第4D·顯示之敝姆電極7就可麵得。 第5匾顯示根钂本發明之第1實臁例之方法》成之》 蠔霄轆7之澜量銪果以瑙解其接鼸電粗對羼火瀛度之依 緬情形。其樣本之_備是由分別攔定非犟轟猶 In(U7GaCUAs^3, VN馨膜 5 及 V _顧8 之厚度為 14η·, 25η·及50η·,再分三»段9η·, 10β·及Uu*改變Ni薄隳 4之厚度.並由使用8T A方法在不間瀛度龜圈自450 t!至 655 t：下回火1秒鐮以_作瞰娜爾極。用於麵火之氣臞 是N?氣《I，加入5%之112氣_。使用之型〇8&»基讎 1是由_子植入（100)導向之半嫌蠊ds基讎所爾《以 改變其為具有2x 1018 c*-3雜«Ε濃度之η麵鏞鼸霪甌之 _董是由TLM(傅_線方法 >。孃5 «明在550 1C國火» 度之接觸電粗是最低且嫉顏替祗的接_電瞄約傕憂02 £2 n«(K »毫米）_以麵得。 -1 3 - 本紙张尺度逋用中國國家揉準（CNS)A4规格（2ΐ〇χ 297分 —.--^----f 裝------訂------C '、 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B? 五、發明説明（W ) 籌6 _是一鼸鑤霤植7之裹而之一光* _撤期片_, 此歡罎電*之製作將一非單晶_ InQ_7 GaQe3 As賺3， Ni_B!4, VM薄膜5及V __6堆懸在一 η…型GeAs基鼸 1上以製成一多靥歌姍镛檯繪構，再由R TA麵火此箱樨於 5501C1秒鐘，並又在lOOt：囲火10小時。并孽蠹讎 In 0,*7Ga 〇_3Asil 3· ^薄顏 4. ΪΝ_ » 5 及《 _ 膜 6 分刺 是14η·. 20η·· 25η·及25η·。第6 _親明歐蠍霱栖7在 400 1C囲火10小時後，餍示一卓_之表面形鑼及一卓越 之熱穩定性。良好形態之顳因曇用於製遒阻之多 暦銪構中Ο簿膜5之存在防止了 [η自非犟暴讎 In〇e7Ga〇e3As靥3在目火時分敝至霱籲之表面。 瞰籌電極7對時藺之改變，卽罐鑼電粗7之熱_定性 在形成後在400 t：簡火1 Μ、時後，亦加以澜遞。其銪果 如第7 _所示。非單晶讎In(),7Ga(K3AS)i3，Ki薄膜4. 經濟部中央棣準局貝工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) VN薄膜5 %V __6之I[度分觸是25η·, 10η·. 25η·及 50η·η第7画亦願示.用於比較目的所_最之熱鼸定性 之絡果，其有一歐鼸爾極，由使用用於覼廳嫌姆霱極之 不包含VN_膜之一多賺銪構製成，竇明義地騰其包括一 15η 羅度之Νί_膜及一 50η 厚之V _謹雄纒在一 25η薦厚 之非翬晶讎In 〇e7Ga 〇e3As層上•及有一酿姆霪植，由使 用用於製遒瞰姆電極之一多層錶構鬟成，其有一15η·厚 之Ni薄膜及一 50η·摩之W薄膜*在一 23ηβ厚之非犟晶 _ I n A s層上。 第7鼸规明使用用於製遒瞰鼸電繼一多層鰌構所製成 »14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） % 咖6 Α7 Β7 五、發明説明（13 ) 之敝姆電極之接觸電胆，其結構為15η·厚之Hi薄鼸及50 η·»之W薄膜堆•在25n·厚之非單晶鼸Ir^jGao^As暦 上者，在回火醑始大概1小時後，接觴霉粗開始增加。 使用用於製造瞰姆霉極之S —多賺結構所製成之歐姆霉 極，其結構為15ηιι摩之ΙΠ薄護及50ηβ摩之V薄膜堆曼在 23η*厚之非犟晶齷InAs層上者，邸使在回火颺始10小時 後仍能維持一不變之接觸爾阻，此*鼸一 ft好之熱穩定 性；但是其接_電粗值是在0.4Ω «附近，不是足_的 低。比較之下，根»第一實_例之瞰鼸霣繼7,由使用 包含UN薄膜用於製遒歡姆爾極之多賺銪構能縑持不蠻之 鬣阻，邸使在固火两始！ 〇小時之後亦然，此意鼸一良好 之熱穩定性，同時其接觸爾阻之值最低至0.2 Ω ·_。此 良好熱穩定性之朦因之事資是歃_霉極7不钽含具飫煻 酤之化合物，類如/3-AuGa.此最在由使用AuGe/lU觐成 之瞰姆電極中含有的，及VI(薄議5防止自非犟晶讎 In〇#7Ca 〇e3As« 3之In分敝至霉極表面。 經濟部中央梂準局貝工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 概略言之，第一實論例能製作一_姆爾極，有低接_ 電粗，低薄膜電粗，平坦表面或6好之表麵形豔，及良 好之熱穩定性，其是例如首先在n+型GaAs基儺1之上 堆叠非犟晶讎InOjGaQjAs靥3, Hi薄膜4, VH薄囊5及 W薄膜6以形成一多層繡構用於製Λ —瞰姆霉極，再將 其固火1秒鏞.例如由RTA方法在50〇υ至600t：中〇歐梅 電極7有一接近於第2 願示之理想鏞_銪_之齙播結 構。此歐«電極7容許金騰Κ線之直接建接而不使用一 -15' 本紙張尺度適用中國國家梯準（CMS ) Α4规格（210Χ 297.公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（14 ) 障壁金鼷，因為其包含一离熔貼之V在其鼉上表面。使 用於製作敝姆電極7之非犟晶讎In()>7Ga t3As是由一具 有高薄膜製作速度之臞射方法翳作，其廉生_姆霉極7 之离産董之結果^此敝姆爾極7展示一祗接觸爾黻與由 使用AuGe/Ni製作之習知歟姆爾極相等，且不會躧化使 用敝鼸霣極7之半導鼸元件。由於用於黼纖歃鼸電欏7 所需之國火瀛度最低至SOOt藥600 Π ,在園火時之不滿 意的雜質分散及再分布能有效的防止》 本發明之第二實施例將於次解銳。 第二實施例使用用於製迪敝鼸電權之一多»鮪講》第 8圏所示，以代替使用在第一資施例如第4C_所示之用 於製迪歟姆雷梅之多暦_構。顧示於第8 _中，用於製 遒敵姆電極之多跚結讎輿第4C_中鎗構不國之纖懋前者 不包含W薄_6„第二寶繒例之其他局面是輿第一資鰌例 相同。 第二實施例亦使其可舱生廉具有良好特性之瞰嬙電極 如有离生廉力之第一資施例之特性一嫌。 本發明之第三實鰌例解銳如次。 第三實施例使用用於製迪歐姆電極之多靥鏟鏞最知第 9 _所示者，以代替用於鼷迪使用在第4C_所示之第一 實施例之歎姆霣極之多層鏑構。在第9 !中所示之用於 製迪瞰姆電籀之多層鏟媾最輿第1C_之鏟_不_ •其中 前者使用一另外之A1薄膜8於W薄膜6上。
第三實施例在W薄_6上黼作A1薄膜8羅例如在一W ~ 1 6 - 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS M4规格（210X25*7公釐） fml km ^^^^1 ml ^ ftm ^^1 \ 夤 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 Α7 Β7 i、發明説明（15 ) 薄鼸6和其他簿讓以如第4B鼸新示之相同方式沈隳後，由 —矚射方法或霣子東蒸着方法宪成。其後•再由典第一 寶鉋例相同方式之Μ除 <丨if toff ),用於製遒歟姆霉極 之一多層结構包括IncuGaojAsliS· Mi_顯4, ¥J薄膜 5, V薄M6及A丨薄膜8是瞩作在迪成在n+覼Ga As基讎 1上及其一部分之歟姆霉捶上。在此镰況中，為了饔容 男触除，用於触除之抗拽型两以鼸成若抗鼸_ 型是正型抗例如在下面之抗艙型可以一寶鰌嫌 光之抗鈾麵製成》 粮钂第三實施例，用於靨迪_錄霉極之多麵雄讎之最 上層A1薄膜8貢獻於緘小使用用於韆鐮瞰_爾極之多層 結構所製成之歟姆霱極7之薄片爾粗。其编果，酸姆電 槿7能使用為1C(積鼸爾鷗）之K嫌或電審播之鬣極，此 籣化半_龌元件之配繍應理及_鸚》計之鼸活性。 本發明之第四實鰌例解親如次。 第四實嫌例是指向用於大最製_68我8 MESFETS (金颺 化半導齷場效霣晶龌）之遍程，其由使用楣_鏞二«施 例之歐姆電極製_方法製作_孅鬌極，及亦醐時以此 歟蠔鼋極製作闞極霉麵《 在此第四實饞例中，首先如第10A_所示》—半鉋鐮 6以8基_ 9是龌揮性的以鳍鐮載資作難子饉_度檀入於 用於製作η型通道層之部分及离儀度植入於用於製作覼 «Β和汲極矗之部分《其後此结構在700¾歪8001C豳火 ，例如以電氣地活化植人之鼸囊以提供η型纖道跚1 〇 · -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐} (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明uo n+型獮極軀11及汲極»12。 其次如第10B1I所示，由非犟晶讎ί η 〇·7 Ga 〇e3A8Ji 3及 Hi薄膜4組成之多層结構是形_在用於由耨除方法_作 歐姆鼋極之面積上，如第一實義例之解梭中指出者。 其後，一 VN_膜邸由例如鼸射方法沈糖在鶸饈表面上 ，一抗»型（来顯示），其形式相霱於待供作之矚極11 檷及緻姍霣轆者是由石覼印晒方法形成在誤上•此 WH薄顏是由例如一活性離子鎳刻^1*1。方法*使用抗艙 «I型作為光睪及使用一 CF4 /0 2 (四氟化磷/氣鎭）之** 剌氣_ ,其後抗錶_塱被移除。其结果鲕讓所示 ,«搏之鶬講在其*極靨作面穡上包含用於製迪緻姆竃 極之多層結構以非翬晶讎1 0*3AsJ1 3，Hi薅膜4及 WN薄膜S®成及W極霱極13以_組成。 此産品邸在50 0t：至6〇〇1由例》01^&方法加以國火。 如此如第l〇D_所示，用為灝權及汲極爾檯之敝鼸霉梅 14, 15是以如第一實施例所解銳之相同方式形成，_時 期霤之GaAs MESPET邸已完成。 根雒第四資施例，敵《電極1 4 · 1 5具有良好之特性， 如瀕極及汲糠爾極鎌容易製成，及鼸權電羅13亦饞两時 以使用用於製迪敵姆霱極14，15之多曆繡_之形成_成 。其结果，大置豳製GaAs MESFETs是籣化了。 本發明之第五實麴拥現《明_下： 當一半導讎元件翳饔一用於η型I】族化合物半導 _之醱姆電檯和一用於Ρ型Π ι-ν族化合物半導黼之歡 -18- 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4規格（2丨0Χ297公釐） —.—ί----{裝------奵------¢.- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（”） _霱檯二者時，第五實鰌例由使用用於鰱作歎籌霉檷之 多層结構同時製作迪些敝姆鬣極。 更明願的是當例如一GaAS JPET(嬢蘭型場效電暴讎> 在製进畤.一 P+型鬭極匾，》型鼸極玀及汲檣腰»最 形成於一半絶鐮GaAs基讎中，及親嫿歡鷗霉極之多履_ 構像第一實施例中者，例如最製作在晒極懾，灘極疆及 汲極其後例如在50〇t至eoot!園火此繪禱，歃姆電 ㈣邸_畤形成在鬭播玀•麵麵鼷及激極鼴、 為饔使用m-v族化合物半導_製__接面雙極性爾 晶黼（HBT)·即是η型AlGaAs層作為射播層.P邇GaAs 暦作為基極暦及》型G» As庸作魏集極跚，爾饔射癱，基 極及集極之KK電極•逋些醺姆電極蟾分別在射_，基 轆及集_層上同畤由摑第一實譫例一櫬之用於製璇歐鑤 霣榷之多看結構形成在例如射極·基極及集極上•據在 5 Ο Ο T：至6 0 0 t：回火此结構。 以上是以特辋實例銳明本發明；但是本發明並不两ί·8 於逋些寶施例•基於本發明之技術概念，本發明含有各 種不同之變更。 例如，使用在第一至第四實麄例中之#丨_臢4可由Co (鈷）薄膜或A1薄膜替換》 此外，雄然壤一至第三資嫌例由一 _除方法襲作用於 _迪歟姗竃極之多跚銪構，亦可首先由_ •堆嫌用於90 造敝罎鬣極之多靥銪講之鑛_看ln+型GrAs基« 1之 整鑲表面上.再由一馘刻方法顒序型化漉痤懸_為歟 -19- 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） ---ί—·----f 裝------訂------f (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 3079,26 a 7 B:7 五、發明説明（18 ) «霣極之形式。 翟谁一步.雖然第一至鑲四寶縐例之娜纖臟用本發明 將瞰姆電極製遒在Cia/U基齷上，本發萌亦苟拥如罐用於 將歟姆霣極製迪在晶膜生長法顯成之G a 上。 此外.本發明亦可藝用於將鼸》電極製蠊在使用III-V 族化合物半導黼之离雪子移動霪II黼（HEMT),例I»鲔 /UGaAs/GaAs HEMT之臞極匾及极極僵上。 絲上所述，根鏽本發明，糴由_火用於il·蠊歐_鬣樋 之多層結構，包栝一#犟晶·Τ半馨讎層及一包含至少一 金鼷氮化物薄膜之薄膜，其是頭序堆蠱在一ΙΠ-V族化 合物半導鼸本鼸上，瘇箜用於ΠΙ-»族化合镰半導讎且 有霄瞭讖意特性之歐姆電極齙以高生廉力赛裊堆_遒出 來。 i In ·111 mu n n (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 -20" 本紙張尺度適用中國國家_準（CNS ) Α4规格:（2丨0X297公嫠)

Claims (1)

  1. 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1. 一種用於製造歐姆電極之多曆緒構，包括一非單晶之 半導讎靥及一包含至少一金鼷氮化物薄膜之薄膜，顒 序堆疊在一111 - V族化合物半導艨本體上β 2. 如申請專利範麵第1項之用於製迪歟姆爾極之多層結 構，其中該III-V族化合物半導醱本體為6aAs, AlGaAs 或 InGaAs0 3. 如申讅專利範_第1項之用於製迤歃姆爾極之多層結 構，其中該非單晶讎之半導鼸靥是一非單晶之 I n XG aleJC As (0 < X S 1 )層 β 4. 如申請專利範_第1項之用於製迪__霜極之多層結 構，其中該薄膜包括一金羼薄膜及一設在該金羼薄膜 上之金羼«化物薄膜。 5. 如申請專利範騮第4項之用於製造歐姆電極之多層結 檐，其中在該金鼷®化物薄膜上並設置-耐熱金颺薄 膜。 6. 如申請專利範圓第5項之用於製迪歟姆電極之多靥结 檐，其中在該耐熱金屬薄膜上並設置用於配線之金鼷 薄膜。 7. 如申讅專利範画第4項之用於製造瞰姆電極之多層結 構，其中該金鼷薄膜是一N i薄膜，-C 〇薄膜或一 A ]薄 膜，且該金羼氮化物薄P是一 WN薄膜，·~ W S i N薄膜， 一 T a N薄膜，一 T i S i N薄膜，一 T U薄膜，一 T i S U薄膜 或一 T i 0 N薄膜。 8. 如申請専利範圏第5項之用於製迪瞰姆電極之多靥結 -2 I - (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -C -裝· 訂 .人 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公嫠） 經濟部中央標準局員工消费合作社印褽 B8 C8 D8六、申請專利範圍 構，其中該耐熱金鼷薄膜是一 W薄膜，-T a薄膜或一 Mo薄膜β 9. 一種用於製迪歟姆電極之多層結_»包括一非單晶之 半導醱層及一包含至少一金屬氮化物薄讓之薄膜，顒 序堆叠在一 I I I-V族化合物半導體本體上》 該非單晶體半導讎層與該薄顯間之能量障壁低於該 III-V族化合物半導讎本饑輿該薄膜間之_量_壁。 10·—種歃姆霍極，是將一用於製造歟姆耀樋之多靥結 構回火而得，包括一非單晶之半導讎曆及一包含至少 一金羼氮化物薄膜之薄膜，順序堆叠在一 1 I I - V族化 合物半導髓本體上》 11. 如申誚專利範_第10項之瞰姆電極，其中該用於製 迪歐姆電槿之多層结構之回火湛度是5〇(rc至eoiTCo 12. 如申請專利範圃第10項之歐姆爾極，是將該用於製迪 歃姆電欏之該多層結構回火而得，其中政πι-ν族化 合物半導黼本臁為GaAs, Al6aAs或In,GaAs。 13. 如申請專利範國第i()項之緻姆霉極，是將該用於製 迪歃姆電極之該多層結構_火而得，其中該非擊晶之 半導龌層是一非軍晶之InxGa 1<βχΑ s ( 0 < X S 1 )層。 14. 如申請專利範鼸第ΙΟ項之歐姆電極，是將該用於製 造歐姆電極之詼多層結構回火而得，其中該薄膜包括 一金鵰薄膜及一設在該金屬薄膜上之一金钃《化物薄 膜。 -11- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Λ·裝· -訂 Μ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210X 297公釐） 307926 0^.8 B 00-ABCD 六、申請專利範園 經濟部中央標準局—工消費合作社印製 15. 如申請《利__第14項之歐嫌電極，是膊繽用於製 进緻鼸鼋極之該多1«结構圃火而得，其中在该金跚氰 化物薄臢上並設置一耐熱金屬膜。 16. 如申讅専利範第15項之歐歸霱極，愚將釀用於_ 谄醱鲰電禱之該多賺編構回火两得，其中在詼耐熱金 鼷师膜上设置一用於配鎳之金驅薄顏。 17. 如申講專利鼸第14項之釀鑼爾ft,最賻釀用於製 进K姆霣極之該多層艙構画火而得，其中鑌金跚薄膜 是一 ΙΠ师膜，一 Co_儀或一 A 1薄麟•而釀金羼鎮化物 薄臢 .— VSiH 薄顏.一 TaH_膜，一 TaSiN 薄膜，一 TiH»_，— TiSiN_ _ 或 一·Π0»薄臢。 18. 如申謫專利龍_第15項之__霪極，是«I該用於製 进K姍鼋極之該多牖綸構目火而得，其中該酣金跚ϋ 瞑是一 W _ _Ta_膜或一 Μο_膜。 1 9 . 一種歡姍爾極，謾置在一 III -V鍥化合物半導龌本雜 上.是將一用於輾遽瞰_電極之多驪緒構顧火而得， 包括一非輩ft鼸之半導讎賺及一包含至少一金颺氰化 襦_ _之薄_。 該非翬晶之半導讎層典該簿鼸两之鼸黴讎賺紙於譫 I II-V族化合物半導《I本鱷典該__两之鏡蛋嫌壁。 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) I n^i ^1— tmmt— m ^^^1 —Lc ^^1« tmLmm It/ n —Γ 裝- -訂 .Μ
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