JPH03218676A - 化合物半導体用電極およびその製造方法 - Google Patents
化合物半導体用電極およびその製造方法Info
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- JPH03218676A JPH03218676A JP2013867A JP1386790A JPH03218676A JP H03218676 A JPH03218676 A JP H03218676A JP 2013867 A JP2013867 A JP 2013867A JP 1386790 A JP1386790 A JP 1386790A JP H03218676 A JPH03218676 A JP H03218676A
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- Japan
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- electrode
- layer
- compound semiconductor
- heat treatment
- manufacturing
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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】
産業上の利用分野
本発明は、高度な情報処理や通信システムに必要とされ
る高速性能に優れた化合物半導体素子の電極として利用
できる、化合物半導体用電極およびその製造方法に関す
るものである。
る高速性能に優れた化合物半導体素子の電極として利用
できる、化合物半導体用電極およびその製造方法に関す
るものである。
従来の技術
近年における高度情報化社会の発達により、通信分野に
おける高周波化、ならびに情報処理分野における高速化
、大容量化がますます必要とされている。そしてこれら
を達成すべく、化合物半導体を用いた半導体素子の高速
化、高集積化等の研究開発がさかんに行われている。
おける高周波化、ならびに情報処理分野における高速化
、大容量化がますます必要とされている。そしてこれら
を達成すべく、化合物半導体を用いた半導体素子の高速
化、高集積化等の研究開発がさかんに行われている。
ここで、化合物半導体本来の高速性能を得るためには、
寄生抵抗および寄生容量を低減させることが必要である
。素子の微細化は、寄生容量低減には有効であるのに対
し、ある程度微細化が進むと、半導体と電極との接触面
積の減少によって接触抵抗の増加をもたらし、寄生抵抗
の増加につながる。このため接触抵抗の低い電極の開発
が重要となる。
寄生抵抗および寄生容量を低減させることが必要である
。素子の微細化は、寄生容量低減には有効であるのに対
し、ある程度微細化が進むと、半導体と電極との接触面
積の減少によって接触抵抗の増加をもたらし、寄生抵抗
の増加につながる。このため接触抵抗の低い電極の開発
が重要となる。
以下、図面を参照しながら従来の化合物半導体用電極お
よびその製造方法について説明する。
よびその製造方法について説明する。
第２図は、従来の化合物半導体用電極を示した構造断面
図、第３図は、従来および本発明の化合物半導体用電極
の製造方法における接触抵抗率の熱処理温度特性曲線図
である。
図、第３図は、従来および本発明の化合物半導体用電極
の製造方法における接触抵抗率の熱処理温度特性曲線図
である。
第２図において、１はＧａＡｓ半絶縁性基板、２はｐ型
ＧａＡｓ層、３、４は前記ｐ型ＧａＡｓ層２の電極とな
るそれぞれＡｕＺｎ合金層およびＡｕ層である。
ＧａＡｓ層、３、４は前記ｐ型ＧａＡｓ層２の電極とな
るそれぞれＡｕＺｎ合金層およびＡｕ層である。
以上の構成による従来の化合物半導体用電極およびその
製造方法を、以下に説明する。
製造方法を、以下に説明する。
まず、ＧａＡｓ半絶縁性基板１上のｐ型ＧａＡＳ層２（
不純物濃度： ４ｘｌＯ”ｃ＋ｒ”、膜厚： Ｉ００ｎ
ｍ）の表面に、膜厚５０ｎｍのＡｕＺｎ層３ （Ｚｎ：
５ｖｔ％）と膜厚１０ＱｎｍのＡｕ層４とからなる金
属多層膜を、真空蒸着法により形成する。次に、赤外線
炉で熱処理することにより、前記金属多層膜からなる前
記ｐ型ＧａＡｓ層２に対する電極が完成する。 （例え
ば、クローン等著、ザ ジャーナル オブエレクトロケ
ミカル ソサエティー 第１１６巻、第５０７頁〜第５
０８頁、１９６９年（ＴｈｅＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ
ｓ Ｖｏｌ．１１８，ｐｐ５０７〜５０８ （１
９８９）） 参照。 ）第３図中に、以上のようにし
て得られるＡｕＺｎ ／ Ａ ｕ系電極における接触抵
抗率の、前記熱処理の温度による依存性（熱処理時間は
２０秒）を示す。熱処理温度が約３４０℃から４００゜
Ｃの範囲において、接触抵抗率−は約０．９ｘ１０−６
Ωｃｍ２から１．ＯｘｌＯ”Ωｃｍ”の低い値が得られ
る。
不純物濃度： ４ｘｌＯ”ｃ＋ｒ”、膜厚： Ｉ００ｎ
ｍ）の表面に、膜厚５０ｎｍのＡｕＺｎ層３ （Ｚｎ：
５ｖｔ％）と膜厚１０ＱｎｍのＡｕ層４とからなる金
属多層膜を、真空蒸着法により形成する。次に、赤外線
炉で熱処理することにより、前記金属多層膜からなる前
記ｐ型ＧａＡｓ層２に対する電極が完成する。 （例え
ば、クローン等著、ザ ジャーナル オブエレクトロケ
ミカル ソサエティー 第１１６巻、第５０７頁〜第５
０８頁、１９６９年（ＴｈｅＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ
ｓ Ｖｏｌ．１１８，ｐｐ５０７〜５０８ （１
９８９）） 参照。 ）第３図中に、以上のようにし
て得られるＡｕＺｎ ／ Ａ ｕ系電極における接触抵
抗率の、前記熱処理の温度による依存性（熱処理時間は
２０秒）を示す。熱処理温度が約３４０℃から４００゜
Ｃの範囲において、接触抵抗率−は約０．９ｘ１０−６
Ωｃｍ２から１．ＯｘｌＯ”Ωｃｍ”の低い値が得られ
る。
発明が解決しようとする課題
しかしながら上記のような構成および方法では、第３図
中に示されるように、低い接触抵抗率を得るためには約
３５０℃、２０秒間の熱処理が必要であり、また、４０
０℃以上の熱処理では急激な接触抵抗率の増加を生じる
。このことから、低い接触抵抗率を得るための熱処理は
、前述の約３５０℃から約４００℃の狭い温度範囲で正
確に行う必要がある。また半導体素子製造工程において
、本電極の形成後には４００℃以上の熱処理を必要とす
る工程を適用することはもちろんできず、これより低い
温度であっても、一般に長時間の熱処理はそれより高い
温度での短時間の熱処理と同様の影響を電極に及ぼすこ
とから、例えば通常のパツシベーション膜形成工程（約
３００℃、１時間程度）が、本電極の接触抵抗率を高く
する要因となる可能性があるという問題点を有していた
。
中に示されるように、低い接触抵抗率を得るためには約
３５０℃、２０秒間の熱処理が必要であり、また、４０
０℃以上の熱処理では急激な接触抵抗率の増加を生じる
。このことから、低い接触抵抗率を得るための熱処理は
、前述の約３５０℃から約４００℃の狭い温度範囲で正
確に行う必要がある。また半導体素子製造工程において
、本電極の形成後には４００℃以上の熱処理を必要とす
る工程を適用することはもちろんできず、これより低い
温度であっても、一般に長時間の熱処理はそれより高い
温度での短時間の熱処理と同様の影響を電極に及ぼすこ
とから、例えば通常のパツシベーション膜形成工程（約
３００℃、１時間程度）が、本電極の接触抵抗率を高く
する要因となる可能性があるという問題点を有していた
。
本発明は上記問題点に鑑み、従来に比べ、低い熱処理温
度でもって低い接触抵抗率が得られるとともに、低い接
触抵抗率が得られる熱処理温度の範囲が広く、熱処理の
温度制御が容易となり、かつ電極形成後の、熱処理を伴
う半導体素子製造工程においても、前記電極の接触抵抗
率を低く保つことが可能となる化合物半導体用電極およ
びその製造方法を提供するものである。
度でもって低い接触抵抗率が得られるとともに、低い接
触抵抗率が得られる熱処理温度の範囲が広く、熱処理の
温度制御が容易となり、かつ電極形成後の、熱処理を伴
う半導体素子製造工程においても、前記電極の接触抵抗
率を低く保つことが可能となる化合物半導体用電極およ
びその製造方法を提供するものである。
課題を解決するための手段
上記問題点を解決するために、本発明の化合物半導体用
電極およびその製造方法は、電極構成として、ｐ型■−
■族化合物半導体に対する電極であって、前記ｐ型ＩＩ
Ｉ−Ｖ族化合物半導体とＺｎ層もしくはＡｕＺｎ合金層
との間にＮＮＩ層を有するものであり、またその製造方
法は、ｐ型■−■族化合物半導体上に、Ｎｉ層、Ｚｎ層
もしくはＡｕＺｎ合金層、Ａｕ層の順からなる金属多層
膜を真空蒸着法により形成する工程と、前記金属多層膜
を有する前記ｐ型■−■族化合物半導体を、赤外線炉で
熱処理する工程とを含んだものである。
電極およびその製造方法は、電極構成として、ｐ型■−
■族化合物半導体に対する電極であって、前記ｐ型ＩＩ
Ｉ−Ｖ族化合物半導体とＺｎ層もしくはＡｕＺｎ合金層
との間にＮＮＩ層を有するものであり、またその製造方
法は、ｐ型■−■族化合物半導体上に、Ｎｉ層、Ｚｎ層
もしくはＡｕＺｎ合金層、Ａｕ層の順からなる金属多層
膜を真空蒸着法により形成する工程と、前記金属多層膜
を有する前記ｐ型■−■族化合物半導体を、赤外線炉で
熱処理する工程とを含んだものである。
作用
本発明では、上記した構成および方法によって、従来に
比べ、低い熱処理温度でもって低い接触抵抗率が得られ
るきともに、熱処理の温度制御が容易となり、かつ電極
形成後の、熱処理を伴う半導体素子製造工程においても
、前記電極の接触抵抗率を低《保つことが可能となる。
比べ、低い熱処理温度でもって低い接触抵抗率が得られ
るきともに、熱処理の温度制御が容易となり、かつ電極
形成後の、熱処理を伴う半導体素子製造工程においても
、前記電極の接触抵抗率を低《保つことが可能となる。
実施例
以下、本発明の一実施例としての化合物半導体用電極お
よびその製造方法について、図面を参照しながら説明す
る。
よびその製造方法について、図面を参照しながら説明す
る。
第１図は、本発明の一実施例における化合物半導体用電
極を示した構造断面図、第３図は、従来例の説明におい
て既に示した、従来および本発明の化合物半導体用電極
の製造方法における接触抵抗率の熱処理温度特性曲線図
である。
極を示した構造断面図、第３図は、従来例の説明におい
て既に示した、従来および本発明の化合物半導体用電極
の製造方法における接触抵抗率の熱処理温度特性曲線図
である。
まず、第１図を用い、本発明の一実施例における化合物
半導体用電極およびその製造方法について以下に説明す
る。なお、第１図において、その構成の一部は、第２図
に示した従来の化合物半導体用電極と同じであるので、
同一構成部分には同一番号を付している。
半導体用電極およびその製造方法について以下に説明す
る。なお、第１図において、その構成の一部は、第２図
に示した従来の化合物半導体用電極と同じであるので、
同一構成部分には同一番号を付している。
第１図において、１はＧａＡｓ半絶縁性基板、２はｐ型
ＧａＡｓ層、５、６、７は前記ｐ型ＧａＡｓ層２の電極
となるそれぞれＮｉ層、Ｚｎ層およびＡ ｕ層である。
ＧａＡｓ層、５、６、７は前記ｐ型ＧａＡｓ層２の電極
となるそれぞれＮｉ層、Ｚｎ層およびＡ ｕ層である。
まず、ＧａＡｓ半絶縁性基板１上のｐ型ＧａＡＳ層２（
不純物濃度： ４ｘｌ０１９ｃ『３、膜厚： １００ｎ
ｍ）の表面に、膜厚５０ｎｍのＮｉ層５と膜厚４０ｎｍ
のＺｎ層と膜厚４０ｎｍのＡｕ層７とからなる金属多層
膜を、真空蒸着法により形成する。次に、赤外線炉で熱
処理することにより、前記金属多層膜からなる前記ｐ型
ＧａＡｓ層２に対する電極が完成する。
不純物濃度： ４ｘｌ０１９ｃ『３、膜厚： １００ｎ
ｍ）の表面に、膜厚５０ｎｍのＮｉ層５と膜厚４０ｎｍ
のＺｎ層と膜厚４０ｎｍのＡｕ層７とからなる金属多層
膜を、真空蒸着法により形成する。次に、赤外線炉で熱
処理することにより、前記金属多層膜からなる前記ｐ型
ＧａＡｓ層２に対する電極が完成する。
次に第３図を用い、以上のようにして得られる本発明の
一実施例の旧／Ｚｎ／Ａｕ系電極における接触抵抗率の
前記熱処理の温度による依存性（熱処理時間は２０秒）
を示す。熱処理温度が約２００℃から４６０℃の広い範
囲において、接触抵抗率は１．ＯｘｌＯ−”ΩＱｍ”以
下の低い値が得られ、特に熱処理温度が約３３０℃付近
において、接触抵抗率は約０．７ｘｌＯ−”ΩｃＩＩ１
２が得られる。
一実施例の旧／Ｚｎ／Ａｕ系電極における接触抵抗率の
前記熱処理の温度による依存性（熱処理時間は２０秒）
を示す。熱処理温度が約２００℃から４６０℃の広い範
囲において、接触抵抗率は１．ＯｘｌＯ−”ΩＱｍ”以
下の低い値が得られ、特に熱処理温度が約３３０℃付近
において、接触抵抗率は約０．７ｘｌＯ−”ΩｃＩＩ１
２が得られる。
以上のように第１図に示す実施例によれば、第３図から
明らかなように、約２００℃という、従来（約３５０℃
）に比べ、低い熱処理温度でもって１ ．ＯｘｌＯ−６
Ωｃｍ２以下の低い接触抵抗率が得られる。また、１
．ＯｘｌＯ−”ΩｃＩＩ１２以下の低い接触抵抗率が得
られる熱処理温度の範囲が広く、熱処理の温度制御が容
易となる。さらに、約５００℃以上の高温の熱処理によ
る接触抵抗率の増加の程度が従来に比べ緩やかであるこ
とから、本電極形成後の、熱処理を伴う半導体素子製造
工程においても、本電極の接触抵抗率を従来に比べ低く
保つことが可能となる。
明らかなように、約２００℃という、従来（約３５０℃
）に比べ、低い熱処理温度でもって１ ．ＯｘｌＯ−６
Ωｃｍ２以下の低い接触抵抗率が得られる。また、１
．ＯｘｌＯ−”ΩｃＩＩ１２以下の低い接触抵抗率が得
られる熱処理温度の範囲が広く、熱処理の温度制御が容
易となる。さらに、約５００℃以上の高温の熱処理によ
る接触抵抗率の増加の程度が従来に比べ緩やかであるこ
とから、本電極形成後の、熱処理を伴う半導体素子製造
工程においても、本電極の接触抵抗率を従来に比べ低く
保つことが可能となる。
なお、第１図における上記実施例では、ＮＩ層をｐ型■
−■族化合物半導体とＺｎ層との間に形成したが、前記
Ｚｎ層はＺｎの供給源となる層であればよく、例えばＡ
ｕＺｎ合金層としてもよい。
−■族化合物半導体とＺｎ層との間に形成したが、前記
Ｚｎ層はＺｎの供給源となる層であればよく、例えばＡ
ｕＺｎ合金層としてもよい。
発明の効果
以上のように本発明の化合物半導体用電極およびその製
造方法は、電極構成として、ｐ型■−■族化合物半導体
に対する電極であって、前記ｐ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半
導体とＺｎ層もしくはＡｕＺｎ合金層との間に、Ｎｉ層
を有することを特徴とし、その製造方法として、ｐ型■
−■族化合物半導体上に、Ｎｉ層、Ｚｎ層もしくはＡｕ
Ｚｎ合金層、Ａｕ層の順からなる金属多層膜を真空蒸着
法により形成する工程払 前記金属多層膜を有する前記
ｐ型■−■族化合物半導体を、赤外線炉で熱処理する工
程とを含むことを特徴とする。
造方法は、電極構成として、ｐ型■−■族化合物半導体
に対する電極であって、前記ｐ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半
導体とＺｎ層もしくはＡｕＺｎ合金層との間に、Ｎｉ層
を有することを特徴とし、その製造方法として、ｐ型■
−■族化合物半導体上に、Ｎｉ層、Ｚｎ層もしくはＡｕ
Ｚｎ合金層、Ａｕ層の順からなる金属多層膜を真空蒸着
法により形成する工程払 前記金属多層膜を有する前記
ｐ型■−■族化合物半導体を、赤外線炉で熱処理する工
程とを含むことを特徴とする。
本発明の化合物半導体用電極およびその製造方法を用い
ることにより、従来に比べ、低い熱処理温度でもって低
い接触抵抗率が得られるとともに、熱処理の温度制御が
容易きなり、かつ本電極形成後の、熱処理を伴う半導体
素子製造工程においても、本電極の接触抵抗率を低く保
つことが可能となる。
ることにより、従来に比べ、低い熱処理温度でもって低
い接触抵抗率が得られるとともに、熱処理の温度制御が
容易きなり、かつ本電極形成後の、熱処理を伴う半導体
素子製造工程においても、本電極の接触抵抗率を低く保
つことが可能となる。
第１図は、本発明の一実施例における化合物半導体用電
極を示した構造断面図、第２図は、従来の化合物半導体
用電極を示した構造断面図、第３図は、従来および本発
明の化合物半導体用電極の製造方法における接触抵抗率
の熱処理温度特性曲線図である。 １・・・ＧａＡｓ半絶縁性基板、２・・・ｐ型ＧａＡｓ
層、 ３・・・ＡｎＺｎ合金層、 ４，７・・・Ａｕ層
、 ５・・・Ｎｉ層、 ６・・・Ｚｎ層。
極を示した構造断面図、第２図は、従来の化合物半導体
用電極を示した構造断面図、第３図は、従来および本発
明の化合物半導体用電極の製造方法における接触抵抗率
の熱処理温度特性曲線図である。 １・・・ＧａＡｓ半絶縁性基板、２・・・ｐ型ＧａＡｓ
層、 ３・・・ＡｎＺｎ合金層、 ４，７・・・Ａｕ層
、 ５・・・Ｎｉ層、 ６・・・Ｚｎ層。
Claims (5)
- （１）ｐ型III−Ｖ族化合物半導体に対する電極であっ
て、前記ｐ型III−Ｖ族化合物半導体とＺｎ層もしくは
ＡｕＺｎ合金層との間に、Ｎｉ層を有することを特徴と
した化合物半導体用電極。 - （２）III−Ｖ族化合物半導体が、ＧａＡｓからなるこ
とを特徴とする請求項１記載の化合物半導体用電極。 - （３）ｐ型III−Ｖ族化合物半導体上に、Ｎｉ層、Ｚｎ
層もしくはＡｕＺｎ合金層、Ａｕ層の順からなる金属多
層膜を真空蒸着法により形成する工程と、前記金属多層
膜を有する前記ｐ型III−Ｖ族化合物半導体を、赤外線
炉で熱処理する工程とを含むことを特徴とした化合物半
導体用電極の製造方法。 - （４）熱処理が、２００℃から４６０℃までの温度範囲
で、２０秒間であることを特徴とする請求項３記載の化
合物半導体用電極の製造方法。 - （５）III−Ｖ族化合物半導体が、ＧａＡｓからなるこ
とを特徴とする請求項３記載の化合物半導体用電極の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013867A JPH03218676A (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | 化合物半導体用電極およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013867A JPH03218676A (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | 化合物半導体用電極およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03218676A true JPH03218676A (ja) | 1991-09-26 |
Family
ID=11845194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013867A Pending JPH03218676A (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | 化合物半導体用電極およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03218676A (ja) |
-
1990
- 1990-01-24 JP JP2013867A patent/JPH03218676A/ja active Pending
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