JPH0673376B2

JPH0673376B2 - バイポーラ半導体装置

Info

Publication number: JPH0673376B2
Application number: JP62095519A
Authority: JP
Inventors: ハラサラン・シン・バーティア; サトヤ・パル・シン・バーティア; シリル・ピーター・デヴリース; ダグラス・アーサー・グローズ
Original assignee: インターナシヨナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーシヨン
Priority date: 1986-08-08
Filing date: 1987-04-20
Publication date: 1994-09-14
Anticipated expiration: 2009-09-14
Also published as: JPS6342168A; US4752813A; EP0255585A2; EP0255585A3

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野この発明は一般に半導体接触メタラジに関するものであ
り、さらに具体的には、接合の浅い半導体デバイスに用
いるために特に設計したショットキー・バリア・ダイオ
ードおよびオーム接触メタラジに関するものである。

B.従来技術およびその問題点バイポーラ半導体デバイスの作動周波数およびスイッチ
ング速度を増大させることが、ますます必要になってい
る。接合の浅いバイポーラ半導体デバイスは、このよう
な高周波数の動作に特に適していることが知られてい
る。このような高周波数の動作を容易にするため、接合
の浅い半導体デバイスに必要な回路素子は、ショットキ
ー・バリア・ダイオードである。しかし、現在のショッ
トキー・ダイオード技術の問題点は、このようなダイオ
ードが一定の予め定めたバリア電圧の高さを維持せず、
バリアの高さがデバイス製造時に用いる熱処理の回数に
よって変わることである。具体的に言うと、与えられた
半導体チップの熱処理を行なうたびに、ショットキー・
ダイオード・メタラジ中の各種の金属が下側にある半導
体中に拡散し、したがって金属原子と半導体原子の比が
変わるために、ダイオードのバリア電圧の高さも変化す
る。

もう１つの制限因子は、工程数を減らすために、ショッ
トキー・バリア・ダイオードのメタラジと同時にオーミ
ック接点用のメタラジを付着させることが好ましいこと
である。すなわち、ショットキー・ダイオードのメタラ
ジは、オーミック接点のメタラジ環境と両立しなければ
ならない。

この両立の必要性は、接合の浅い半導体デバイスの加工
の際には大きな障害となる。その理由は、接合の浅いデ
バイスへのオーミック接点の多くは、下側にあるデバイ
スのpn接合から薄い半導体層のみによって分離されるよ
うに配置されるためである。上記のオーミック接点中で
の金属と半導体の相互拡散により、下側にあるpn接合と
の短絡を生じる。たとえば、浅い接合の高周波２重拡散
NPNトランジスタは、エミッタ領域がベース領域中にわ
ずかに約1,500ないし2,000オングストロームの深さだけ
拡散している。この浅い２重拡散トランジスタの幾何形
状が小さいため、その酸化物マスク層内のエミッタ拡散
開口部の端部は、ウェーハ表面のベースとエミッタとの
接合部に非常に近接し、そのために、メタラジの合金化
工程によって生じる金属と半導体の相互拡散の水平移動
により、ベースとエミッタとの接合部が短絡することが
ある。同様に、エミッタとベースとの接合部は、酸化物
マスク中のエミッタ接点拡散用開口部に比べて浅いた
め、金属と半導体との相互拡散の垂直移動によってもエ
ミッタとベースとの接合部の短絡を生ずることがある。
さらに、この拡散が直接短絡の原因にならなくても、オ
ーミック接点の降伏電圧特性の低下と、もれ電流の増加
を助長する。

アルミニウムはバリア電圧が700mVであり、ショットキ
ー金属として第一の候補材料である。しかし、アルミニ
ウムが下側にある半導体材料と直接接触すると、拡散速
度が速いことと、高温でのアルミニウム中への半導体の
溶解度が高いことにより、上記の相互拡散が特に起こり
易くなる。

従来技術では、このアルミニウムと半導体との相互拡散
の問題を解決するために様々な方法が開発されてきた。
代表的な方法が米国特許第4316209号に開示されている
が、この方法はアルミニウム・メタラジを貴金属Ptおよ
びPdのうち少なくとも１つと合金化し、このメタラジの
少なくとも１領域をシリコンと合金化するものである。
得られる合金は Al₃Pd₄SiまたはAl₃Pt₄Siの三元合金である。このメタラ
ジのシリコン消費量は、従来技術によるショットキー・
メタラジの場合の約1/7である。しかし、このメタラジ
は、熱処理を加えるごとにAl、Pd、Siの比が変化し、こ
れによりショットキー・デバイスのバリア電圧が変化す
るという上述の問題を有する。

本発明の主な目的は、半導体基板表面から2000オングス
トローム未満の深さにある浅い接合のバイポーラ半導体
デバイスに対するオーミツク接点およびシヨツトキー・
バリア接点を形成する共通接点材料（単にシヨツトキー
・メタラジとも呼ぶ）と半導体材料との間で生じる相互
拡散の距離が半導体デバイスの浅いPN接合を電気的に短
絡するのに不十分であるバイポーラ半導体装置を提供す
ることである。

本発明の他の目的は、従来、浅い接合を電気的に短絡す
る物理的要因として考えられていた拡散速度の大きい単
一金属を、表面から2000オングストロームよりも浅い位
置のPN接合デバイスに対するシヨツトキー・メタラジと
して使用するバイポーラ半導体装置を提供することであ
る。

本発明の他の目的は、比較的高温度の熱処理を繰返し受
けてもシヨツトキー・バリア電圧が実質的に変動しない
バイポーラ半導体装置を提供することである。

C.問題点を解決するための手段要約していえば、本発明は、半導体基板表面から2000オ
ングストローム未満の深さに位置した浅いPN接合のバイ
ポーラ半導体装置に対するオーミツク接点およびシヨツ
トキー・バリア接点として高純度（すなわち、95原子パ
ーセント以上）で、厚さが850オングストロームよりも
可成り小さいアルミニウム薄膜を使用し、これらの各薄
膜接点上に、非反応性のバリア金属層を介して配線層形
成した点に特徴がある。

850オングストロームよりも可成り薄い、好ましくは500
オングストローム近傍の厚さ、アルミニウム層は、半導
体基板内への相互拡散の距離を10位のオーダのオングス
トロームに制限するので、通常の浅い接合に悪影響を及
ぼすことがない。このような薄いアルミニウム層は、ア
ルミニウム材料の高拡散速度および高溶解度の物理的性
質のおかげで、半導体材料により急速に飽和されて、半
導体材料のアルミニウム中の含有比率が略一定になり、
熱処理毎に変動することはない。さらに、バリア金属層
を介して配線層を形成するので、その後の高温熱処理を
受けても、上記の含有比率は不変であり、したがつて、
バリア電圧を不変に維持できる。

本発明の構成は、次の通りである。

端部が表面に延びている浅いPN接合により分離され、高
および低の不純物濃度の第１および第２の半導体領域を
含む半導体基板、該基板表面上に付着され、各半導体領域表面の一部を露
出する接点開口を有する絶縁層、上記各半導体領域の各露出表面上に付着され、各接触界
面に、各々、オーミツク接触およびシヨツトキー・バリ
ア接触を形成する実質的に単一元素金属材料の金属薄
層、該金属薄層上に付着され、該金属材料および基板材料の
いずれとも反応しない導電材料のバリア層、該バリア層上に付着された導電材料の接点層、とより成り、上記露出表面から2000オングストローム未
満の位置に上記PN接合が配置されている浅いPN接合を有
するバイポーラ半導体装置において、上記金属薄層は、少なくとも95原子パーセントのアルミ
ニウム材料から構成され、かつ、850オングストローム
よりも小さい厚さに選定されて熱処理中に上記基板材料
で急速に飽和されると同時に基板内への拡散深さを制限
しており、熱処理の繰返しにも拘らず一定のバリア電圧を維持する
と同時に浅い接合に悪影響を受けないバイポーラ半導体
装置。

D.実施例この発明を、米国特許第4491860号明細書に開示された
種類のシリコンNPNトランジスタに関して説明する。も
ちろん、この発明はGaAs等、他の様々な半導体中に形成
されるデバイスにも広く適用することができる。同様
に、この発明は、NPNトランジスタへの使用に限定され
るものではなく、pn接合を用いたいかなるバイポーラ半
導体デバイスにも広く適用できる。

図は、ショットキー・バリア・ダイオードおよびオーミ
ック接点をその中に形成する、代表的な接合の浅いNPN
トランジスタの構造10を示す。基本のトランジスタ10
は、Ｎ型にドーピングしたシリコンのコレクタ層12、Ｐ
型にドーピングしたシリコンのベース層14、およびＮ＋
型にドーピングしたシリコンのエミッタ層16を有する。
たとえば、コレクタ層12はヒ素原子を１cm³当たり10¹⁵
〜10¹⁷個のレベルでドーピングした層を、厚さ10,000オ
ングストロームにエピタキシャル成長させて形成するこ
とができる。ベース層14は、ホウ素等のＰ型ドーパント
原子を１cm³当たり10¹⁸〜10¹⁹個のレベルになるように
拡散させ、浅い接合のデバイスとして厚さが通常3500オ
ングストローム未満になるように形成することができ
る。最後に、エミッタ層16は、リンまたはヒ素等のＮ型
ドーパント原子を１cm³当たり10²⁰〜10²¹個のレベルに
なるように拡散させ、厚さが2000オングストローム未
満、好ましくは1500オングストローム未満になるように
形成することができる。

このトランジスタの上面に酸化物層18を形成する。この
酸化物層18に、トランジスタ10との接触を容易にするた
めに、コレクタ接点開口部20、ベース／ショットキー接
点開口部22、およびエミッタ接点開口部24を形成する。

図の実施例では、トランジスタ10は、抵抗率が約７ない
し21ΩcmになるようにわずかにＰ型にドーピングした
［111］または［100］のシリコン基板26上に設けられて
いる。トランジスタ10の両側には、絶縁領域28および30
が接している。この絶縁領域28および30は、ホウ素等の
Ｐ型不純物を拡散させた酸化物層とすることができる。
これらの絶縁領域は、エピタキシャル・コレクタ層12を
通って下の基板26に達するように（通常厚さは0.5〜1.0
ミクロン）形成する。

トランジスタ10は、コレクタ接点開口部20とコレクタ・
ベース接合部の間の電気抵抗を少なくするため、埋設コ
レクタ接触層32およびコレクタ接点領域34を含むことが
できる。この実施例では、埋設コレクタ接触層32および
コレクタ接点領域34はヒ素等のドーパントでＮ＋型に拡
散することができる。

上記のトランジスタ10を形成する工程は周知のものであ
り、マックス・フォジール（Max Fogiel）著、「現代の
マイクロエレクトロニクス（Modern Electronics）」、
Research and Education Association、New York、1972
年、p.p.463〜472に詳細に記載されている。

接点開口部20、22、24中に接点メタラジを設ける場合、
下側にある半導体のドーピング・レベルに応じて、ショ
ットキー・バリア・ダイオード、またはオーミック接点
が形成される。この実施例では、エミッタ層16を１cm³
当たり10²⁰〜10²¹個の原子でドーピングすると、接点開
口部24中に設けた接点メタラジはオーミック接点を形成
する。同様に、コレクタ接点領域34を高濃度にＮ＋型に
ドーピングすると、接点開口部20中に設けた接点メタラ
ジはオーミック接点を形成する。また、接点開口部22の
一部分の下に設けたベース層14を、１cm³当たり10¹⁸〜1
0¹⁹個の原子でＰ型にドーピングすると、接点開口部22
のその部分に設けた接点メタラジはオーミック接点を形
成する。しかし、接点開口部22の残りの部分の下に設け
たコレクタ層12を、１cm³当たり10¹⁵〜10¹⁷個の原子で
Ｎ型にドーピングすると、その部分に設けた接点メタラ
ジは、ショットキー・バリアを形成する。したがって、
接点開口部22にショットキー・バリア・ダイオードが形
成され、トランジスタ10のベースとコレクタの間に接続
される。

これらの接点メタラジは、熱処理の間に下側の半導体層
に拡散する傾向が強い。このような拡散は、図に示すよ
うなデバイスでは、デバイスに用いられるエミッタ・ベ
ース間およびベース・コレクタ間の接合がきわめて浅い
ため、特に問題である。エミッタとベースの接合部は、
接点メタラジが熱処理中に接点開口部24で薄いエミッタ
層16（2000オングストローム未満）を貫通してその下側
にあるエミッタとベースの接合部へ拡散するために、特
に短絡し易い。短絡を生じる接点メタラジの拡散は、接
点開口部22からベース層14（3500オングストローム未
満）を通ってベースとコレクタの接合部へも起こる。

このような拡散は特にシリコン・デバイス層を通して生
じ易い。さらに、半導体が金属接触層に拡散し、金属接
触層が半導体に拡散するにつれて、接点メタラジによっ
て形成されるショットキー・バリア・ダイオードのバリ
アの高さが変化する。このバリアの高さの変化は、ショ
ットキー層中の半導体と金属の比率に直接関係する。半
導体と金属の比率は、熱処理を行なうたびに変わる。こ
のバリアの高さが変動するという問題は、接合の深いデ
バイスでも起こる。

この発明は、接点開口部20、22、24中に設けた薄いショ
ットキー金属層40に関するものである。この薄い層は、
厚さが850オングストローム未満になるように作製され
る。この薄い層には様々なシヨツトキー金属を用いるこ
とができる。この点については、S.P.ムラルカ（Murark
a）、「VLSI用ケイ化物（Silicides For VLSI Applicat
ions）」、Academic Press、Inc.、Orlando、Florida、
p.15、第Ｖ表を参照のこと。しかし、この発明は、高温
で露出した半導体層と接触する場合、急速に拡散し、固
溶解度が高くなるショットキー金属に特に適しているこ
とに留意すること。このような、半導体に対する固溶解
度の高いショットキー金属の１つは、アルミニウムであ
る。少なくとも95原子％であるほぼ純粋なアルミニウム
は、ショットキー・バリアが700mVであり、きわめて望
ましい高さであることに留意すること。

次に薄いショットキー金属層40の上に導電性のバリア層
42を付着させる。このバリア層は、ショットキー金属層
40とも反応しないし、接点開口部20、22、24中の露出し
た半導体材料とも反応しない材料でなければならない。
したがって、このバリア層42は、デバイスの半導体材料
が薄いショットキー金属層40を越えて拡散することを防
止する機能を有する。最後に、バリア層42の上に接触層
メタラジ44を付着させて、他のデバイスと電気的に接触
させる。

図に示すデバイスに各種の熱処理を行なうと、薄いショ
ットキー金属層40中の金属が、接点開口部20、22、24中
の半導体材料と相互拡散する。しかし、薄い層40は厚さ
が850オングストローム未満であるため、接点開口部中
の露出した半導体材料に対する溶解度の限界（飽和点）
に急速に到達する。したがって、ショットキー金属と半
導体材料との相互拡散は、接点開口部中の薄層46に限定
される。たとえば、厚さが500オングストローム程度の
薄いAl層40では、相互拡散層46の厚さは10オングストロ
ーム程度である。したがって、Alと半導体との相互拡散
は、ショットキー・バリア金属層40から、第１のエミッ
タ層16（1500オングストローム）を通って、その下のエ
ミッタとベースのpn接合へ、またはベース層14（3000オ
ングストローム）を通ってその下のベースとコレクタの
pn接合への短絡を起こす原因とならないことがわかる。
この薄いショットキー金属層40が、接点開口部からの半
導体材料でその限界まで飽和されると、将来デバイスに
加えられる熱処理の回数に関係なく、これ以上半導体材
料の吸収は起こらない。

バリア層42は、接点開口部中の半導体材料が薄いショッ
トキー金属層40を越えて拡散するのを防止する働きをす
る。もし半導体材料がさらに拡散すれば、余分の半導体
材料の量が吸収され、それに付随して薄い層40からショ
ットキー金属が下方に拡散するはずである。したがつ
て、このバリア層42は、ショットキー金属と反応しない
し、接点開口部中の露出した半導体材料とも反応しない
材料から形成しなければならない。使用できる代表的な
バリア材料は、たとえばCr、Cr_xO_y、TiW、Ｗ、およびMo
である。このバリア層22の厚さは重要ではないが、半導
体材料が薄いショットキー層40を越えて拡散するのを防
止するのに十分な厚さでなければならない。たとえば、
このバリア層42は厚さが1100ないし1200オングストロー
ム程度になるように付着させることができる。

接点メタラジ層44は、各種のメタラジ系によって形成す
ることができる。好ましい実施例では、この接触層44
は、約97原子％のAl、約３原子％のCuからなるアルミニ
ウム合金からなる。このような接点メタラジは、導電特
性と半導体材料に対する接着性にすぐれているため、有
利である。このアルミニウム合金のメタライゼーション
は、蒸着およびフォトレジスト技術を用いて行なうこと
ができる。この場合も、この接点層44の厚さは重要では
ない。たとえば、この接点層44の厚さを8700オングスト
ロームとすることができる。

薄いショットキー金属層40の後にバリア層42を使用する
ことは、接点層44にアルミニウム合金接点メタラジを使
用する場合、特に重要である。バリア層42がないと、半
導体材料が接点開口部から薄いショットキー層40を越え
て拡散し、ショットキー層40は飽和しなくなることにな
る。

好ましい実施例では、薄いショットキー金属層40は、少
なくとも95原子％の単一ショットキー金属からなる。シ
ョットキー金属がその飽和点に到達した後は、この純度
95％の薄いショットキー金属に熱処理を加えても、ショ
ットキー金属と半導体材料の比率は変化しない。したが
って、このデバイスのショットキー・バリア・ダイオー
ドのバリア電圧の高さは一定となる。

この発明の１実施例では、ショットキー金属は、厚さ65
0オングストローム未満、好ましくは500オングストロー
ム未満の、純度97原子％のアルミニウムとすることがで
きる。ショットキー層の残りの材料は銅とすることがで
きる。

図に示すデバイスの好ましい製法をシリコン・デバイス
に関して説明する。この場合も、本発明はヒ化ガリウム
等、他の半導体材料にも適用できることに留意すべきで
ある。このバイポーラ・デバイスを形成する方法につい
て述べると、第１の工程は、接合の浅い半導体デバイス
中に、１つの半導体層表面に少なくとも１つの接点孔を
含むように複数の接点孔を形成することであり、この接
点孔は2000オングストローム未満の厚さでpn接合部から
分離される。上記の接点開口部はこの上面に、通常の方
法で形成される。たとえば、通常のフォトレジストおよ
び酸化物エッチング法を使って二酸化シリコン層に接点
開口部を形成することができる。もっと具体的に言う
と、酸化物マスク上にフォトレジスト層を付着させ、次
にフォトレジスト層を所要のパターンに従って露光し、
フォトレジストの露出しない部分を介してパターンを現
像し、次に酸化物層の露出した部分を適当なエッチング
剤を用いて除去する。次に残ったフォトレジストを剥離
して除去すると、後の金属付着のためのウインドーを有
する酸化物マスクが残る。このとき、リフト・オフ構造
も形成する。

次の工程は、この表面の接点開口部へ薄いショットキー
金属層40を付着させることである。この場合も、ショッ
トキー金属を850オングストローム未満の厚さに付着さ
せるのに、多くの便利な方法が知られている。たとえ
ば、Alの付着には、このデバイスを洗浄し、真空蒸着装
置内に置く。このような装置内で、まずアルミニウムを
溶解し、次に熱フィラメントにより蒸発させる。この蒸
着工程は、通常10^-7トル以下の圧力下で行なう。この蒸
着は、図に示すように、850オングストロームのアルミ
ニウムが接点開口部20、22、24中に付着するまで続けら
れる。もちろん、金属を付着させるために、真空蒸着法
の代わりに、電子線真空蒸着やスパッタリング等の、他
の方法を使用することもできる。

この方法の次の工程は、接点開口部20、22、24中の薄い
Al層40上に導電性のバリア層42を付着させることであ
る。上述のように、このバリア層42は、半導体材料の相
互拡散を防止することのできる各種のバリア・メタラジ
で形成することができる。このようなバリア・メタラジ
には、Cr、Cr_xO_y、TiW、Ｗ、Mo等が含まれる。このバリ
ア層42は、当技術で周知の真空蒸着法を用いて付着させ
ることができる。上述のように、このバリア・メタラジ
は、半導体材料が第１の層からアルミニウム接点材料中
に拡散するのを防止するのに十分な厚さにしなければな
らない。たとえば、このバリア層は、厚さを1100ないし
1200オングストロームにすることができる。

最後に、接点メタラジ層44をバリア層42の上に付着させ
る。この接点メタラジ層44の目的は、回路中の他のデバ
イスへの電気的接触を行なわせることである。前述のよ
うに、好ましい接点メタラジは、97原子％のAlと、３原
子％のCuからなるアルミニウム合金である。この接点層
44も、真空蒸着法を用いて接点開口部中のバリア層42の
上に付着させることができる。たとえば、この付着厚さ
は8700オングストロームとすることができる。

次に上記のようにして得たデバイスを400℃の温度で１
時間焼成して界面酸化物を還元させる。厚さ500オング
ストロームの薄いアルミニウム層40の場合、薄いAl層40
と接点開口部の半導体材料の間での急速な拡散と高い溶
解度のために消費されるシリコンは、高温におけるシリ
コンのアルミニウムへの急速な拡散と高い溶解度にもか
かわらず、10オングストロームにすぎない。

この薄いショットキー金属層が急速に飽和され、かつそ
の結果生じる下側にある半導体への拡散深さが小さいた
めに、この発明のメタラジは、オーミック接点を浅い接
合上の接点開口部中に形成する場合でも、ショットキー
・ダイオードとオーミック接点の両方に用いることがで
きる。したがって、このメタラジはオーミック接点とシ
ョットキー・ダイオードの両方に同時に使用することが
できる。得られるショットキー・ダイオードは降伏電圧
特性が高く、理想係数においてもすぐれている。

この発明のショットキー・バリア・ダイオードおよびオ
ーミック接点メタラジは、いかなる種類のバイポーラ半
導体デバイスに用いるにも適するが、高周波数、高速ス
イッチング用途に用いる接合の浅い半導体デバイスに特
に適する。このデバイスのショットキー・ダイオード
は、熱処理の回数、またはその際の焼成温度に依存しな
いバリア電圧の高さを有する。この設計は、ショットキ
ー・バリア・ダイオードが浅い接合のバイポーラ半導体
デバイスと組合わせて作成されるにもかかわらず、電気
的に短絡することがない。特に、この発明により、アル
ミニウム・ショットキー・バリア・ダイオードを接合の
浅いバイポーラ半導体デバイスと一緒に使用することが
できる。

以上、本発明をバイポーラ半導体デバイスについて説明
してきたが、本発明のショットキー金属層、バリア層、
および接点層からなる構造を、ショットキー電極を備え
たMESFETに適用することもできる。

E.効果本発明によれば、バリア層を設け、半導体材料が該バリ
ア層を越えて拡散することがないようにしたので、該バ
リア層の下に位置する半導体材料とショットキー・バリ
ア形成用の金属材料の相互拡散を小さく抑えることがで
き、したがって（ｉ）半導体装置に熱処理を加えた場合に生じ得るショ
ットキー・バリアの高さの変化を抑制することができる（ii）金属材料が半導体材料の層に移動する結果生じる
弊害、たとえばpn接合部の短絡の防止が可能になるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図は、この発明のショットキー・ダイオードおよびオー
ミック接点メタラジの１実施例の概略断面図である。 10……トランジスタ、12……コレクタ層、14……ベース
層、16……エミッタ層、40……ショットキー金属層、42
……バリア層、44……接点層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 29/48 Ｓ 7376−4Ｍ 29/73 (72)発明者シリル・ピーター・デヴリースアメリカ合衆国ニューヨーク州ポーキプシー、ロリ・ストリート４番地 (72)発明者ダグラス・アーサー・グローズアメリカ合衆国ニューヨーク州ワッピンジャーズ・ホールズ、ピカデイ・コート７番地 (56)参考文献特開昭59−3978（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−84468（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−20568（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−208178（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−36158（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−156837（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】端部が表面に延びている浅いPN接合により
分離され、高および低の不純物濃度の第１および第２の
半導体領域を含む半導体基板、該基板表面上に付着され、各半導体領域表面の一部を露
出する接点開口を有する絶縁層、上記各半導体領域の各露出表面上に付着され、各接触界
面に、各々、オーミツク接触およびシヨツトキー・バリ
ア接触を形成する実質的に単一元素金属材料の金属薄
層、該金属薄層上に付着され、該金属材料および基板材料お
よび基板材料のいずれとも反応しない導電材料のバリア
層、該バリア層上に付着された導電材料の接点層、とより成り、上記露出表面から2000オングストローム未
満の位置に上記PN接合が配置されている浅いPN接合を有
するバイポーラ半導体装置において、上記金属薄層は、少なくとも95原子パーセントのアルミ
ニウム材料から構成され、かつ、850オングストローム
よりも小さい厚さに選定されて熱処理中に上記基板材料
で急速に飽和されると同時に基板内への拡散深さを制限
しており、熱処理の繰返しにも拘らず、一定のバリア電圧を維持す
ると同時に浅い接合に悪影響を受けないバイポーラ半導
体装置。