JPH05326438A - 電極形成方法 - Google Patents
電極形成方法Info
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- JPH05326438A JPH05326438A JP4127566A JP12756692A JPH05326438A JP H05326438 A JPH05326438 A JP H05326438A JP 4127566 A JP4127566 A JP 4127566A JP 12756692 A JP12756692 A JP 12756692A JP H05326438 A JPH05326438 A JP H05326438A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ｎ型の化合物半導体に対するオーミックメタ
ルとしてＡｕ−Ｇｅ系合金を用いて、それぞれの組成割
合を安定に制御でき、特性にばらつきのない均一な接触
抵抗を有する電極を再現性良く形成する。 【構成】 化合物半導体上に、少なくともＡｕと、Ｎｉ
及びＧｅの各層を順次積層して被着し、Ａｕ、Ｎｉ及び
Ｇｅの組成割合を、Ａｕの濃度を５０〜７０原子％と
し、且つＧｅの濃度をＮｉ濃度の１／３〜０．７原子％
として形成する。
ルとしてＡｕ−Ｇｅ系合金を用いて、それぞれの組成割
合を安定に制御でき、特性にばらつきのない均一な接触
抵抗を有する電極を再現性良く形成する。 【構成】 化合物半導体上に、少なくともＡｕと、Ｎｉ
及びＧｅの各層を順次積層して被着し、Ａｕ、Ｎｉ及び
Ｇｅの組成割合を、Ａｕの濃度を５０〜７０原子％と
し、且つＧｅの濃度をＮｉ濃度の１／３〜０．７原子％
として形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特にｎ型の化合物半導
体上にオーミックに電極を形成する場合の電極形成方法
に係わる。
体上にオーミックに電極を形成する場合の電極形成方法
に係わる。
【０００２】
【従来の技術】化合物半導体のオーミックメタル、特に
ｎ型のＧａＡｓ系半導体基体に対するオーミックメタル
としては、現在Ａｕ−Ｇｅ系のメタル、例えばＡｕ／Ａ
ｕ−Ｇｅ、Ｎｉ／Ａｕ／Ｎｉ／Ａｕ−Ｇｅが用いられて
いる。特にＧａＡｓ系半導体では、メタルとの接触だけ
で良好なオーミック接触が得られないため、メタルを被
着した後、例えば４５０℃で数分程度加熱するなどの熱
処理による合金化反応を施すことによって、オーミック
接触を得るようにしている。
ｎ型のＧａＡｓ系半導体基体に対するオーミックメタル
としては、現在Ａｕ−Ｇｅ系のメタル、例えばＡｕ／Ａ
ｕ−Ｇｅ、Ｎｉ／Ａｕ／Ｎｉ／Ａｕ−Ｇｅが用いられて
いる。特にＧａＡｓ系半導体では、メタルとの接触だけ
で良好なオーミック接触が得られないため、メタルを被
着した後、例えば４５０℃で数分程度加熱するなどの熱
処理による合金化反応を施すことによって、オーミック
接触を得るようにしている。
【０００３】このメタルの成膜方法としては、抵抗加熱
式或いは電子線加熱式の蒸着装置とか、スパッタ装置な
どが用いられている。このとき、安易に合金化反応を進
めるために、なるべく低温で反応が起こりやすくなるこ
とが望まれる。ＡｕとＧｅの場合合金が存在し、その融
点はＡｕ、Ｇｅ自身のそれより低く、組成比によって変
わることが知られている。この中で最も融点の低いの
は、Ｇｅが１２重量％のときであり、融点は３６１℃と
なる。このため、通常はオーミックメタル形成におい
て、Ｇｅを１２重量％としたＡｕ−Ｇｅ合金が蒸着ソー
ス或いはスパッタ用ターゲットとして用いられている。
式或いは電子線加熱式の蒸着装置とか、スパッタ装置な
どが用いられている。このとき、安易に合金化反応を進
めるために、なるべく低温で反応が起こりやすくなるこ
とが望まれる。ＡｕとＧｅの場合合金が存在し、その融
点はＡｕ、Ｇｅ自身のそれより低く、組成比によって変
わることが知られている。この中で最も融点の低いの
は、Ｇｅが１２重量％のときであり、融点は３６１℃と
なる。このため、通常はオーミックメタル形成におい
て、Ｇｅを１２重量％としたＡｕ−Ｇｅ合金が蒸着ソー
ス或いはスパッタ用ターゲットとして用いられている。
【０００４】このようなＡｕ−Ｇｅ合金を蒸着装置で被
着する場合、ＡｕとＧｅの融点はＡｕが１０６４℃、Ｇ
ｅが９５９℃とずれているため、Ｇｅの重量組成比が１
２％の合金を用いてこれを飛ばした場合でも、膜厚によ
っては組成比にばらつきが生じてしまい、常に一定の組
成比のＡｕ−Ｇｅ合金を被着させることが難しい。
着する場合、ＡｕとＧｅの融点はＡｕが１０６４℃、Ｇ
ｅが９５９℃とずれているため、Ｇｅの重量組成比が１
２％の合金を用いてこれを飛ばした場合でも、膜厚によ
っては組成比にばらつきが生じてしまい、常に一定の組
成比のＡｕ−Ｇｅ合金を被着させることが難しい。
【０００５】従って、一般的に蒸着装置での成膜におい
ては抵抗加熱方式を採用し、膜厚相当分のＡｕ−Ｇｅを
ヒーターに入れ、材料を蒸着し切ることにより組成比を
一定に保っている。しかしながらこの場合においても、
膜厚を制御しにくいとか、ヒータ上の一部即ち温度の低
い部分に金属が残るなどにより、やはり完全に組成比を
一定に保つことは難しい。
ては抵抗加熱方式を採用し、膜厚相当分のＡｕ−Ｇｅを
ヒーターに入れ、材料を蒸着し切ることにより組成比を
一定に保っている。しかしながらこの場合においても、
膜厚を制御しにくいとか、ヒータ上の一部即ち温度の低
い部分に金属が残るなどにより、やはり完全に組成比を
一定に保つことは難しい。
【０００６】成膜の際にスパッタ装置を用いた場合にお
いても、スパッタリング効率の違い等によってＡｕとＧ
ｅの組成、膜厚を正確に制御することは難しい。よっ
て、これらの方法でオーミックメタルを形成した場合、
メタルの組成比を充分にコントロール出来ないため、オ
ーミックの接触抵抗が１×１０-6〜３×１０-6Ω・ｃｍ
2 と大きく変動する。
いても、スパッタリング効率の違い等によってＡｕとＧ
ｅの組成、膜厚を正確に制御することは難しい。よっ
て、これらの方法でオーミックメタルを形成した場合、
メタルの組成比を充分にコントロール出来ないため、オ
ーミックの接触抵抗が１×１０-6〜３×１０-6Ω・ｃｍ
2 と大きく変動する。
【０００７】オーミックの接触抵抗の増大化は、電界効
果トランジスタ（ＦＥＴ）の抵抗の増大化につながる。
近年ＦＥＴの性能が向上するに従い、性能に占めるソー
ス抵抗の比重は大きくなっている。従って、オーミック
の接触抵抗の変動がＦＥＴの性能に大きく寄与し、オー
ミックの接触抵抗の安定性が大きな問題となっている。
果トランジスタ（ＦＥＴ）の抵抗の増大化につながる。
近年ＦＥＴの性能が向上するに従い、性能に占めるソー
ス抵抗の比重は大きくなっている。従って、オーミック
の接触抵抗の変動がＦＥＴの性能に大きく寄与し、オー
ミックの接触抵抗の安定性が大きな問題となっている。
【０００８】これらを解決するために、オーミックメタ
ルとしてＡｕ−Ｇｅ系合金以外の材料として、Ｓｉ系、
Ｇｅ系、Ｉｎ系等の各種のオーミックメタル材料が研究
されているが、Ａｕ−Ｇｅ系に比し低い接触抵抗が安定
的に得られる合金材料は得られていない。
ルとしてＡｕ−Ｇｅ系合金以外の材料として、Ｓｉ系、
Ｇｅ系、Ｉｎ系等の各種のオーミックメタル材料が研究
されているが、Ａｕ−Ｇｅ系に比し低い接触抵抗が安定
的に得られる合金材料は得られていない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ｎ型の化合
物半導体に対するオーミックメタルとしてＡｕ−Ｇｅ系
合金を用いて、それぞれの組成割合を安定に制御でき、
特性にばらつきのない均一な接触抵抗を有する電極を再
現性良く形成することを目的とする。
物半導体に対するオーミックメタルとしてＡｕ−Ｇｅ系
合金を用いて、それぞれの組成割合を安定に制御でき、
特性にばらつきのない均一な接触抵抗を有する電極を再
現性良く形成することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明電極形成方法は、
化合物半導体上に、少なくともＡｕと、Ｎｉ及びＧｅの
各層を順次積層して被着し、Ａｕ、Ｎｉ及びＧｅの組成
割合を、Ａｕの濃度を５０〜７０原子％とし、且つＧｅ
の濃度をＮｉ濃度の１／３〜０．７原子％として形成す
る。
化合物半導体上に、少なくともＡｕと、Ｎｉ及びＧｅの
各層を順次積層して被着し、Ａｕ、Ｎｉ及びＧｅの組成
割合を、Ａｕの濃度を５０〜７０原子％とし、且つＧｅ
の濃度をＮｉ濃度の１／３〜０．７原子％として形成す
る。
【００１１】また本発明電極形成方法は、上述の電極形
成方法において、化合物半導体基体上に、Ｎｉを数ｎｍ
被着した後、Ａｕと、Ｎｉ及びＧｅとを上述の組成割合
として被着する。
成方法において、化合物半導体基体上に、Ｎｉを数ｎｍ
被着した後、Ａｕと、Ｎｉ及びＧｅとを上述の組成割合
として被着する。
【００１２】
【作用】上述したように、本発明においては電極を形成
するに当たってＡｕ、Ｎｉ及びＧｅの各層をそれぞれ独
別に被着して積層構成として形成するものであり、その
膜厚制御によって確実に電極全体の組成割合を再現性良
く安定に制御して形成することができた。
するに当たってＡｕ、Ｎｉ及びＧｅの各層をそれぞれ独
別に被着して積層構成として形成するものであり、その
膜厚制御によって確実に電極全体の組成割合を再現性良
く安定に制御して形成することができた。
【００１３】即ち前述したように、従来の電極部の形成
に当たっては、Ａｕ−Ｇｅ合金をそのまま蒸着源又はス
パッタリングターゲットとして用いてＡｕ−Ｇｅ系オー
ミックメタルを形成しているために、その組成割合を再
現性良く制御することが難しい。このようにＡｕ−Ｇｅ
合金を用いているのは、その融点が低く反応がスムーズ
に起こり、低い接触抵抗が得られるためである。従っ
て、その組成を制御し易いように、それぞれを積層構成
とするのみでは良好な接触抵抗は得られない。
に当たっては、Ａｕ−Ｇｅ合金をそのまま蒸着源又はス
パッタリングターゲットとして用いてＡｕ−Ｇｅ系オー
ミックメタルを形成しているために、その組成割合を再
現性良く制御することが難しい。このようにＡｕ−Ｇｅ
合金を用いているのは、その融点が低く反応がスムーズ
に起こり、低い接触抵抗が得られるためである。従っ
て、その組成を制御し易いように、それぞれを積層構成
とするのみでは良好な接触抵抗は得られない。
【００１４】これに対し本発明ではＡｕ、Ｇｅ及びＮｉ
を積層構成とし、且つ上述したようにその組成割合をそ
れぞれＡｕを５０〜７０原子％、Ｇｅの濃度をＮｉ濃度
の１／３〜０．７原子％と選定して構成したことによっ
て、確実にオーミックメタルの接触抵抗を１×１０-6Ω
・ｃｍ2 程度とすることができ、均一な特性を得ること
ができた。
を積層構成とし、且つ上述したようにその組成割合をそ
れぞれＡｕを５０〜７０原子％、Ｇｅの濃度をＮｉ濃度
の１／３〜０．７原子％と選定して構成したことによっ
て、確実にオーミックメタルの接触抵抗を１×１０-6Ω
・ｃｍ2 程度とすることができ、均一な特性を得ること
ができた。
【００１５】また、特に化合物半導体上にＮｉを被着し
た後、Ａｕ、Ｎｉ及びＧｅを上述の組成割合として被着
形成することにより、同様に組成割合を安定に制御でき
て、均一な特性を有する電極を再現性良く形成すること
ができた。
た後、Ａｕ、Ｎｉ及びＧｅを上述の組成割合として被着
形成することにより、同様に組成割合を安定に制御でき
て、均一な特性を有する電極を再現性良く形成すること
ができた。
【００１６】
【実施例】以下本発明実施例を図面を参照して詳細に説
明する。この例においては、試料として半絶縁性の、Ｌ
ＥＣ（液体封止引上げ法）によるＧａＡｓ基板を用い、
このＧａＡｓ基板に１５０ｋｅＶのエネルギーでシリコ
ンイオンＳｉ+ を３×１０ 13ｃｍ-2のドーズ量で選択イ
オン注入を施し、８４０℃で３０分熱処理を行い、ｎ型
化合物半導体を形成した。
明する。この例においては、試料として半絶縁性の、Ｌ
ＥＣ（液体封止引上げ法）によるＧａＡｓ基板を用い、
このＧａＡｓ基板に１５０ｋｅＶのエネルギーでシリコ
ンイオンＳｉ+ を３×１０ 13ｃｍ-2のドーズ量で選択イ
オン注入を施し、８４０℃で３０分熱処理を行い、ｎ型
化合物半導体を形成した。
【００１７】成膜装置としては、抵抗加熱式の蒸着装置
を用いた。この他例えば電子銃方式の蒸着装置、スパッ
タ装置など多層膜の成膜ができるものであれば本発明に
適用することができる。熱処理装置としては、ホットプ
レート式加熱炉を用い、ガス雰囲気としては、Ｈ2 ４％
のフォーミングガスを用いたが、熱処理装置としてはそ
の他一般的な電気炉、赤外線アロイ炉等を用いることが
でき、またガス雰囲気としてはＨ2 ガス、Ｎ2 ガス、Ｈ
2 −Ｎ2 混合ガス等を用いても同様の効果が得られる。
を用いた。この他例えば電子銃方式の蒸着装置、スパッ
タ装置など多層膜の成膜ができるものであれば本発明に
適用することができる。熱処理装置としては、ホットプ
レート式加熱炉を用い、ガス雰囲気としては、Ｈ2 ４％
のフォーミングガスを用いたが、熱処理装置としてはそ
の他一般的な電気炉、赤外線アロイ炉等を用いることが
でき、またガス雰囲気としてはＨ2 ガス、Ｎ2 ガス、Ｈ
2 −Ｎ2 混合ガス等を用いても同様の効果が得られる。
【００１８】このような装置及び試料により、先ずＡ
ｕ、Ｇｅ及びＮｉの各膜厚をそれぞれＡｕを１４０ｎ
ｍ、Ｇｅを３９ｎｍ、Ｎｉの４３ｎｍと一定に保持し
て、各層の成膜順序を変えてオーミックメタルを形成
し、４００℃〜５００℃の熱処理を行って接触抵抗の変
化を測定した。この場合Ａｕが５９原子％、Ｇｅが１３
原子％、Ｎｉが２８原子％の組成割合に相当する。この
結果を図１に示す。
ｕ、Ｇｅ及びＮｉの各膜厚をそれぞれＡｕを１４０ｎ
ｍ、Ｇｅを３９ｎｍ、Ｎｉの４３ｎｍと一定に保持し
て、各層の成膜順序を変えてオーミックメタルを形成
し、４００℃〜５００℃の熱処理を行って接触抵抗の変
化を測定した。この場合Ａｕが５９原子％、Ｇｅが１３
原子％、Ｎｉが２８原子％の組成割合に相当する。この
結果を図１に示す。
【００１９】図１において、実線ＡはＧａＡｓ基板上に
Ａｕ、Ｇｅ、Ｎｉの順序で積層被着し、即ちＮｉ／Ｇｅ
／Ａｕ／ＧａＡｓの積層構成とされた場合、以下同様に
実線ＢはＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ／ＧａＡｓ、実線ＣはＧｅ／
Ａｕ／Ｎｉ／ＧａＡｓ、実線ＤはＡｕ／Ｇｅ／Ｎｉ／Ｇ
ａＡｓ、実線ＥはＡｕ／Ｎｉ／Ｇｅ／ＧａＡｓ、実線Ｆ
はＮｉ／Ａｕ／Ｇｅ／ＧａＡｓ、実線ＧはＮｉ／Ｇｅ／
Ａｕ／Ｎｉ／ＧａＡｓの積層構成とされた場合をそれぞ
れ示す。この結果からわかるように、ＧａＡｓ基板上に
はＡｕ、Ｎｉ、Ｇｅの順序で被着した実線Ａで示す場合
か、或いはＡｕ、Ｇｅ、Ｎｉの順序で被着した実線Ｂで
示す場合に、安定的に低い接触抵抗が得られていること
がわかる。これらの例では、４３０℃〜５００℃の２分
の熱処理で、１〜１．５×１０-6Ω・ｃｍ2 程度の接触
抵抗が得られた。
Ａｕ、Ｇｅ、Ｎｉの順序で積層被着し、即ちＮｉ／Ｇｅ
／Ａｕ／ＧａＡｓの積層構成とされた場合、以下同様に
実線ＢはＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ／ＧａＡｓ、実線ＣはＧｅ／
Ａｕ／Ｎｉ／ＧａＡｓ、実線ＤはＡｕ／Ｇｅ／Ｎｉ／Ｇ
ａＡｓ、実線ＥはＡｕ／Ｎｉ／Ｇｅ／ＧａＡｓ、実線Ｆ
はＮｉ／Ａｕ／Ｇｅ／ＧａＡｓ、実線ＧはＮｉ／Ｇｅ／
Ａｕ／Ｎｉ／ＧａＡｓの積層構成とされた場合をそれぞ
れ示す。この結果からわかるように、ＧａＡｓ基板上に
はＡｕ、Ｎｉ、Ｇｅの順序で被着した実線Ａで示す場合
か、或いはＡｕ、Ｇｅ、Ｎｉの順序で被着した実線Ｂで
示す場合に、安定的に低い接触抵抗が得られていること
がわかる。これらの例では、４３０℃〜５００℃の２分
の熱処理で、１〜１．５×１０-6Ω・ｃｍ2 程度の接触
抵抗が得られた。
【００２０】また、このとき実線Ｇに示す例は、Ａｕと
ＧａＡｓとの間に厚さ５ｎｍの薄いＮｉ膜を被着した場
合であるが、同様に低い接触抵抗を得ることができた。
ＧａＡｓとの間に厚さ５ｎｍの薄いＮｉ膜を被着した場
合であるが、同様に低い接触抵抗を得ることができた。
【００２１】次に、Ａｕの濃度を５９原子％一定とし、
Ｇｅの濃度ＸG を７〜１９原子％に変化させてＮｉ／Ｇ
ｅ／Ａｕ／ＧａＡｓ構造のオーミックメタルを形成し、
４３０℃〜４８０℃の熱処理を行って接触抵抗を測定し
た。この結果を図２に示す。
Ｇｅの濃度ＸG を７〜１９原子％に変化させてＮｉ／Ｇ
ｅ／Ａｕ／ＧａＡｓ構造のオーミックメタルを形成し、
４３０℃〜４８０℃の熱処理を行って接触抵抗を測定し
た。この結果を図２に示す。
【００２２】図２において、実線ａは４００℃の熱処理
を施した場合、以下実線ｂは４３０℃、実線ｃは４５０
℃、実線ｄは４８０℃の熱処理を施した場合をそれぞれ
示す。Ａｕの膜厚は１４０ｎｍで一定とした。この結
果、Ｇｅの濃度が１０原子％以上のときに１〜１．５×
１０-6Ω・ｃｍ2 程度の低い接触抵抗とすることができ
た。
を施した場合、以下実線ｂは４３０℃、実線ｃは４５０
℃、実線ｄは４８０℃の熱処理を施した場合をそれぞれ
示す。Ａｕの膜厚は１４０ｎｍで一定とした。この結
果、Ｇｅの濃度が１０原子％以上のときに１〜１．５×
１０-6Ω・ｃｍ2 程度の低い接触抵抗とすることができ
た。
【００２３】またこのとき表面状態の観察を行ったとこ
ろ、熱処理後の表面の面荒れはＧｅ濃度に強く依存する
ことがわかった。即ちＧｅ濃度が高いほど面荒れが激し
くなり、Ｇｅ濃度１９原子％のときＧｅの析出が見られ
た。
ろ、熱処理後の表面の面荒れはＧｅ濃度に強く依存する
ことがわかった。即ちＧｅ濃度が高いほど面荒れが激し
くなり、Ｇｅ濃度１９原子％のときＧｅの析出が見られ
た。
【００２４】次に、積層膜構成をＮｉ／Ｇｅ／Ａｕ／Ｎ
ｉ／ＧａＡｓとして、Ａｕの膜厚Ｘを５０ｎｍから１８
０ｎｍまで変化させてオーミックメタルを形成し、４３
０℃〜５００℃の熱処理を行って接触抵抗を測定した。
各層の膜厚は、それぞれ上層のＮｉを３８ｎｍ、下層の
Ｎｉを５ｎｍとしてトータルを４３ｎｍとし、Ｇｅを３
９ｎｍとして固定し、ＮｉとＧｅの組成比を２．２対１
として構成した。この結果を図３に示す。
ｉ／ＧａＡｓとして、Ａｕの膜厚Ｘを５０ｎｍから１８
０ｎｍまで変化させてオーミックメタルを形成し、４３
０℃〜５００℃の熱処理を行って接触抵抗を測定した。
各層の膜厚は、それぞれ上層のＮｉを３８ｎｍ、下層の
Ｎｉを５ｎｍとしてトータルを４３ｎｍとし、Ｇｅを３
９ｎｍとして固定し、ＮｉとＧｅの組成比を２．２対１
として構成した。この結果を図３に示す。
【００２５】図３において実線ｅはＡｕの膜厚が５０ｎ
ｍ（濃度３４原子％）、実線ｆは１００ｎｍ（濃度５１
原子％）、実線ｇは１４０ｎｍ（濃度５９原子％）、実
線ｈは１８０ｎｍ（濃度６５原子％）の場合をそれぞれ
示す。この結果からわかるように、Ａｕの膜厚が比較的
薄いときには良好なオーミックコンタクトは得られず、
膜厚が大となるにしたがって接触抵抗の値が小さくな
る。Ａｕの膜厚が１４０ｎｍ程度以上の特に１８０ｎｍ
の場合は、接触抵抗をほぼ１×１０-6Ω・ｃｍ2と一定
にすることがきた。このことから、良好なオーミックコ
ンタクトを得るためには、５０〜６０原子％以上のＡｕ
が必要であることがわかった。
ｍ（濃度３４原子％）、実線ｆは１００ｎｍ（濃度５１
原子％）、実線ｇは１４０ｎｍ（濃度５９原子％）、実
線ｈは１８０ｎｍ（濃度６５原子％）の場合をそれぞれ
示す。この結果からわかるように、Ａｕの膜厚が比較的
薄いときには良好なオーミックコンタクトは得られず、
膜厚が大となるにしたがって接触抵抗の値が小さくな
る。Ａｕの膜厚が１４０ｎｍ程度以上の特に１８０ｎｍ
の場合は、接触抵抗をほぼ１×１０-6Ω・ｃｍ2と一定
にすることがきた。このことから、良好なオーミックコ
ンタクトを得るためには、５０〜６０原子％以上のＡｕ
が必要であることがわかった。
【００２６】オーミックコンタクト形成のメカニズムを
考えた場合、ＡｕはＧａと反応してＧａＡｓ表面に過剰
Ａｓ領域を形成する役目を持っていると考えられ、その
生じた過剰Ａｓが残りのＧｅ、Ｎｉと反応してオーミッ
クコンタクトを形成すると考えられる。即ちＧａサイト
にＧｅが入り込むことによりｎ+ 層が形成されてオーミ
ックコンタクトを形成し、一方過剰ＡｓはＮｉと反応し
てＮｉＡｓ或いはＮｉＡｓ2 となる。従って、Ｎｉ及び
Ｇｅと反応する限界以上の余分な過剰Ａｓが生じた場
合、接触抵抗は却って悪化するものと思われ、余分な過
剰Ａｓが生じない上限がＡｕの膜厚（濃度）の上限とな
り、また充分な過剰Ａｓを生じさせる濃度が下限とな
る。
考えた場合、ＡｕはＧａと反応してＧａＡｓ表面に過剰
Ａｓ領域を形成する役目を持っていると考えられ、その
生じた過剰Ａｓが残りのＧｅ、Ｎｉと反応してオーミッ
クコンタクトを形成すると考えられる。即ちＧａサイト
にＧｅが入り込むことによりｎ+ 層が形成されてオーミ
ックコンタクトを形成し、一方過剰ＡｓはＮｉと反応し
てＮｉＡｓ或いはＮｉＡｓ2 となる。従って、Ｎｉ及び
Ｇｅと反応する限界以上の余分な過剰Ａｓが生じた場
合、接触抵抗は却って悪化するものと思われ、余分な過
剰Ａｓが生じない上限がＡｕの膜厚（濃度）の上限とな
り、また充分な過剰Ａｓを生じさせる濃度が下限とな
る。
【００２７】従ってＡｕの濃度は、 Ｎｉ＋Ｇｅ＜Ａｕ＜２Ｎｉ＋Ｇｅ で示す如く表され、即ちその組成割合は５０原子％〜７
０原子％とすることにより充分低い接触抵抗が得られる
ことがわかる。
０原子％とすることにより充分低い接触抵抗が得られる
ことがわかる。
【００２８】そして、上述したようにＧｅ濃度は１０原
子％以上のときに充分低い接触抵抗が得られ、また１９
原子％を越えるときは表面にＧｅの析出が見られたこと
から、その濃度は１０〜１９原子％とすることが望まし
い。従って、Ｎｉの濃度は２２〜３１原子％の割合とな
り、Ｇｅの濃度をＮｉの濃度の１／３〜１／３〜０．７
原子％として構成することにより、表面荒れを生じるこ
となく低接触抵抗の電極を形成することができる。
子％以上のときに充分低い接触抵抗が得られ、また１９
原子％を越えるときは表面にＧｅの析出が見られたこと
から、その濃度は１０〜１９原子％とすることが望まし
い。従って、Ｎｉの濃度は２２〜３１原子％の割合とな
り、Ｇｅの濃度をＮｉの濃度の１／３〜１／３〜０．７
原子％として構成することにより、表面荒れを生じるこ
となく低接触抵抗の電極を形成することができる。
【００２９】また、ＡｕとＧａＡｓ化合物半導体の間に
数ｎｍ例えば５ｎｍの厚さのＮｉ薄膜を介在させた場合
においても、同様の効果を得ることができる。
数ｎｍ例えば５ｎｍの厚さのＮｉ薄膜を介在させた場合
においても、同様の効果を得ることができる。
【００３０】更に、下部のメタル構造を本発明方法によ
り電極形成し、その上部に例えばＡｕ、Ｗ、Ｍｏ等の金
属を載せて熱処理を施した場合においても良好なオーミ
ックメタルを形成することができる。
り電極形成し、その上部に例えばＡｕ、Ｗ、Ｍｏ等の金
属を載せて熱処理を施した場合においても良好なオーミ
ックメタルを形成することができる。
【００３１】また更に、熱処理後の表面の面荒れを抑制
するために、電極上にＳｉ3 Ｎ4 、ＳｉＯ2 等の絶縁層
を形成した後熱処理を行うことによっても良好な接触抵
抗を得ることができる。
するために、電極上にＳｉ3 Ｎ4 、ＳｉＯ2 等の絶縁層
を形成した後熱処理を行うことによっても良好な接触抵
抗を得ることができる。
【００３２】尚、本発明方法は上述の実施例に限ること
なくその他種々の材料構成、形成態様を採り得ることは
いうまでもない。
なくその他種々の材料構成、形成態様を採り得ることは
いうまでもない。
【００３３】
【発明の効果】上述したように、本発明方法によれば安
定して電極の組成割合を制御できると共に、再現性良く
一定の接触抵抗を有する電極を、その表面の面荒れを生
じることなく形成することができる。
定して電極の組成割合を制御できると共に、再現性良く
一定の接触抵抗を有する電極を、その表面の面荒れを生
じることなく形成することができる。
【００３４】従って例えばＦＥＴの形成にあたって本発
明を適用することにより、電極部の接触抵抗の均一化を
はかり、特性のばらつきを抑制することができる。
明を適用することにより、電極部の接触抵抗の均一化を
はかり、特性のばらつきを抑制することができる。
【図１】各合金の接触抵抗の処理温度による変化を示す
図である。
図である。
【図２】Ｇｅ濃度と接触抵抗の関係を示す図である。
【図３】Ａｕの濃度変化による温度と接触抵抗との関係
示す図である。
示す図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 化合物半導体上に、少なくともＡｕと、
Ｎｉ及びＧｅの各層を順次積層して被着し、上記Ａｕ、
Ｎｉ及びＧｅの各層の組成割合を、Ａｕの濃度を５０〜
７０原子％とし、且つＧｅの濃度をＮｉ濃度の１／３〜
０．７原子％とすることを特徴とする電極形成方法。 - 【請求項２】 上記化合物半導体上に、Ｎｉを数ｎｍ被
着した後、上記Ａｕと、Ｎｉ及びＧｅとを被着すること
を特徴とする上記請求項１に記載の電極形成方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP04127566A JP3118957B2 (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | 電極形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP04127566A Expired - Fee Related JP3118957B2 (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | 電極形成方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3118957B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004119821A (ja) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Fujitsu Ltd | オーミック電極の形成方法 |
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| JP2013179150A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Showa Denko Kk | 発光ダイオードの製造方法 |
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1992
- 1992-05-20 JP JP04127566A patent/JP3118957B2/ja not_active Expired - Fee Related
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