JPS5823952B2 - シヨツトキ−障壁装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、改良されたショットキー障壁接合デバイス１
こ関する。

より具体的１こは、本発明は、ショットキー障壁接触を
形成するため１こ、半導体基板上の、アルミニウムと、
クンタル、ジルコニウム、ハフニウム、ニオブ、テクノ
もしくはニッケルとの金属間化合物の層を使用した装置
１こ関する。

ショットキー障壁接合を使用することは、先行技術で周
知のことである。

ショットキー障壁接合は、整流作用を有する金属−半導
体接合であって、Ｎ型もしくはＰ型の半導体上）こ種々
の全閉をメッキ、蒸着又はスパッタリングすることで形
成される。

普通］こ使用される金属は、モリブデン、タングステン
及びアルミニウムあるいはアルミニウムと銅の合金のよ
うな電極用金属であり、最も一般的１こ利用される半導
体はシリコンである。

そのような金属−半導体接合の電気的特性は、金属の仕
事関数及び半導体の電子親和力１こ依存することが知ら
れている。

さら１こ、平均的電子が障壁を逆方向１こ流れるの１こ
必要なエネルギーは、接合の障壁の高さ（こより大きく
決定される。

この障壁の高さは、金属と半導体の間の仕事関数の差１
こ等しい。

この関係１こよれば、ダイオード接合を形成するため１
こ絶対必要な要求は、障壁が存在するため１こ、金属の
仕事関数が半導体のそれ）こ対応する量より大きくなけ
ればならないことである。

もし、この条件が満たされないならば、オーミック接触
が形成される。

アルミニウム、タングステン及びモリブテンの場合、８
Ｘ１０１６原子／ ｃｃ以下のドーピング・レベルのＮ
型シリコンを利用して、ショットキー障壁接合を形成す
ることができる。

他の金属、例えばハフニウムは、上記のドーピング・レ
ベルを持つＰ型シリコンを用いると、ショットキー障壁
接合を形成するの１こ利用することができる。

通常のアルミニウムーシリコン障壁（こ関しては、障壁
の高さが０．６８から０．７２電子ボルトのオーダーの
ものが可能であり、この場合、デバイスの製造１こ用い
られる通常の熱処理の後）こ、接合部分１こ純粋な金属
が存在する。

前述のパラメータ（０，６８〜０．７２電子ボルト）に
従って製造されたショットキー障壁接合は、多くの目的
Ｉこ適している。

しかし、当技術分野において、ショットキー障壁接合の
設計と製造方法１こ関して、デバイスが一様で温度変化
１こ対し安定な特性を持つという要求が存在している。

それＩこ加えて、ショットキー障壁接合の製造方法１こ
関し、障壁の高さが調整可能で、その高さが高度１こ予
測可能であり、同時１こ良好な電気的特性を示すという
要求も存在している。

また、最後に、シリコン境界面１こおいて良好な平面性
を示すデバイスを作るという要求も存在する。

本発明］こよれば、遷移金属のあるグループとア、ルミ
ニウムとの金属間化合物を利用するいくつかの方法を用
いて、前述の望ましい特性を示すショットキー障壁接合
を作ることができる。

従って、本発明の目的は、高度の熱安定性を示し、かつ
障壁の高さが予測可能であるような、ショットキー、障
壁接合装置を与えることである。

また、それ１こ加えて、上記装置は、接合が優良な電気
的特性を示し、また良好な平面性を保って製造すること
ができる。

一つの実施例１こおいては、タンクルーアルミニウム層
が、半導体基板１こ接するよう１こ蒸着される。

タンタル−アルミニウム層は、クンクルとアルミニウム
の金属間化合物から成る。

他の実施例Ｉこおいては、タンタル、ジルコニウム、ハ
ウニウム、ニオブ、チタン及びニッケルから成るグルー
プの金属とアルミニウムとの金属間化合物力、。

半導体表面１こ接する層を作るのｌこ利用されている。

良好な実施例は、種々の方法１こよって製造することが
できる。

一つの方法では、選ばれた型の金属の層が、半導体表面
上に蒸着され、次にアルミニウムの層が、その金属表面
上に蒸着される。

次いで、アニーリング工程が行なわれ、それ１こより、
アルミニウムは金属層中を拡散する。

その結果、その選ばれた金属とアルミニウムとから成る
金部間化合物の層がシリコン表面１こ接して形成され、
ショットキー障壁接触が形成される。

もう一つの方法としては、選ばれた遷移金属とアルミニ
ウムとの金属間化合物が、スパッタ被着工程（こおける
ターゲットとして使用される。

これによって、アルミニウムー遷移金属の金属間化合物
のスパッタ層が、直接半導体表面上１こ被着される。

この工程の後、アルミニウム層が金属間化合物層の上１
こ蒸着される。

次いで、アニーリング工程が実行される。

、スパッタリングが冷スパッタリングの場合、金属間化
合物の格子構造を完全１こするため１こアニーリングが
不可欠である。

アルミニウムー遷移金属の金属間化合物の被着のため］
こ熱スパッタリングが用いられた場合、アニーリング工
程は金属間化合物の構造を改善するが、しかしこのアニ
ーリングは絶対必要なものではない。

本発明のそれ以外の目的、特徴及び利点は、図１こ説明
されている、アルミニウムークンタル金属間化合物層が
半導体表面１こ接しショットキー障壁接合を形成してい
る、良好な実施例）こついての以下の説明から明白とな
るであろう。

一つの良好な実施例では、アルミニウムとクンクルの金
属間化合物が選ばれている。

ここで金属間化合物という術語が使用される時、これは
合金の形の単なる混合物という以上のものを表わしてい
る。

さら１こ適切１こ言えば、この語は、成分元素の原子を
単位として明確Ｉこ定まった割合の２つの異なった元素
から成る物質であって、化学式で表現されるのが最もふ
されしいものを表わしている。

” Ｅｌｅｍｅｎｔ、ｓ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｍ
ｅｔａｌｌｒｇｙ ”ｂ ｙ Ａ 、 ＋３ 、 Ｇ
ｕｙ 、 Ａｄｄｉｓｏｎ −Ｗｅｓｌｅｙ（１９５１
）の８９ページ１こ、次のような金属間化合物の定義が
ある。

゛その化学的組成が２つの純粋な金属の中間で、結晶構
造がそれらの純金属の両方と異なる相である。

この結晶構造１こおける相違が、金属間化合物相を、純
金属１こ基づいた本来の固溶体と区別している。

”′パいくつかの中間相は、Ｍｇ２Ｐｄのよう１こ、２
種の原子の比が単純で固定したものである時、まさしく
金属間化合物と呼ぶことができる。

パ上記表１は金属間化合物と、その結晶構造及びその事
実１こ関する適当な参考文献を、表２は不発、明１こ関
連した種々の元素の結晶構造を与えている。

それ１こよると、アルミニウムとここに述べた遷移金属
との金属間化合物が、真の金属間化合物であって、合金
ではないことが明白である。

なぜならば、これらの化合物の結晶構造、すなわち、結
晶。

中の原子の３次元的関係が、純金属又は合金の結晶構造
とは異なっているからである。

次の事実が理解されるべきである。

すなわち、先行技術は、金属間化合物がしばしば高抵抗
の相であり、金属部材の電気的及び力学的性質１こ悪影
・響を与えるという理由で、半導体装置の製造Ｉこ関し
て、一般Ｉこその使用を避けてきたのである。

しかし、金属間化合物の使用は、ここで述べられている
ショットキー障壁接合の形成（こ関しては、特に有利で
あることがわかった。

というのは、アルミニウム］こ富む金属間化合物と、遷
移金属１こ富む金属間化合物の両方が利用できるからで
ある。

アルミニウムに富む相と、遷移金属１こ富む相とを選択
すること１こより、アルミニウムの障壁の高さ、又は遷
移金属の障壁の高さ１こ近い障壁の高さを持つショット
キー障壁接合が前もって選択できる。

さらに、こうして作られた接合は、純粋なアルミニウム
もしくは遷移金属又はそれらの合金を使用した接合で通
常得られるよりも遥か１こ良好な特性を示す。

良好な実施例において、特１こ選ばれた金属間化合物は
、アルミニウム１こ富むタンタルとの金属間化合物相で
、化学式ＴａＡ１３で表わされる。

少なくとも、もう一つのタンクルーアルミニウム金属間
化合物の存在が認められている。

すなわち、化学式Ｔａ２Ａ＃で表わされる、タンタルに
富む相である。

図１こ示されるようなデバイスを製造する時、約３Ｘ１
０１６原子／ＣＣのドーピング・レベルのＮ型シリコン
基板が利用される。

適切なドーピング。レベルを選択することは、それがオ
ーミック接触が形成されるかショットキー障壁接触が形
成されるかを決定するという点で、重要である。

このことは当技術分野でよく認識されている。

また、シリコン以外の半導体基板を利用することができ
ることも、周知である。

図１こよれば、通常の洗浄操作の後、シリコン基板１２
の表面上に絶縁層、例えば二酸化シリコン層１４、次１
こ窒化シリコン層１６が、適当な方法、例えば酸化法に
より形成される。

次１こ、ショットキー障壁接触を作りたい位置の、二酸
化シリコン層に、エツチング１こより開孔が作られ、そ
の領域のシリコンが露出する。

次（こ、一個もしくは複数個の基板が、標準的な蒸着装
置内に置かれる。

蒸着システムは、適当な真空ポンプを使用して、特１こ
、蒸着装置の壁面からガスを除去し、蒸着操作中のあり
得べき酸素の汚染を減らすため１こ、長時間、排気され
る。

蒸着工程中の酸素汚染は、いろいろの問題の原因になる
。

なぜなら、アルミニウム又は遷移金属の酸化は、金属間
化合物の形成の速度を減少させる（あるいは、形成を妨
げる）からである。

アルミニウム又は選ばれた遷移金属の蒸着源は、高純度
でなければならない。

蒸着装置は、比較的低い圧力、すなわち５×１０−７Ｔ
ｏｒｒまで下げられる。

５Ｘ１０−６Ｔｏｒｒ以上の圧力は、酸素汚染の可能性
から、通。

常満足できない。

次１こ約１，０００人の厚さのタンタルの遷移金属層が
、約５Ｘ１０−６Ｔｏｒｒの圧力を維持しながら、基板
上１こ蒸着される。

遷移金属は、かなり微細な結晶粒構造（ｇｒａｉｎ
５ｔｒｕｃｔｒｅ ）を作るよう１こ、かなりゆっくり
と蒸着されるのが望ましい。

タンタルの蒸着の好ましい速度は、１秒当り約２０人で
ある。

このタンタル層は中間的な層であって、この後）こ説明
されるように、アニーリングによってアルミニウムーク
ンクル金属間化合物。

の状態１こ変化させられる。

従って、クンタル層は、図には表現されていない。

クンクルの蒸着後、約１０，０００人のアルミニウム層
（図の層２０）が、真空状態を保ったままで、基板上１
こ蒸着される。

アルミニウム層２０の。好ましい蒸着速度は、１秒当り
６０人である。

これは、やはり、アルミニウムの微細な結晶粒構造を得
るのに重要である。

利用される特定の蒸着技術は、適切なものならばどのよ
うなものであってもよい。

例えば、通常の電子ビーム又は熱フイラメント蒸着、あ
るいはその両者の併用１こより行なわれるものであって
もよい。

蒸着は、通常、基板を加熱せずに行なわれる。

蒸着後、通常の方法で、フォトレジストが基板（こ塗布
され、個々のショットキー接触領域のための導電性領域
を形成するため、エツチングが行なわれる。

アルミニウムはＨ３ＰＯ４とＨＮＯ３を使う通常の化学
的処理でエツチングされ、タンタル層が露出する。

次Ｉこ、タンタル層は、やはり、通常の方法で、ＨＮＯ
３−ＨＦ−Ｈ２０エッチ液でエツチングされ除去される
。

次いで、フォトレジストはアニーリング工程の準備の際
１こ、除去される。

アニーリング工程は、適当な雰囲気、例えば窒素雰囲気
を持つ閉じた炉の中で行なわれる。

アニーリングの目的は、アルミニウムー遷移金属の金属
間化合物１８を作るの１こ充分な時間及び温度の組み合
わせでウェーバを加熱することである。

要求される温度及び時間は、どの遷移金属が選ばれたか
、及びどのアルミニウムー遷移金属化合物を作ろうとし
ているかに依存して、変化する。

化合物を作るため１こ要求される最低温度は、いろいろ
な相の融点から評価することができる。

実験１こよれば、金属間化合物の形成は、選ばれた遷移
金属化合物の融点の約１／３から１／４の温度で始まる
。

また、良好な実施例１こおいては、アニーリング時ｌこ
、充分なアルミニウムが金属層を拡散し、その結果、遷
移金属層の全部が、消費され金属間化合物に変換される
。

しかし、満足な接合を作るの１こ本質的なことは、充分
な量の遷移金属を変換し、それ１こよってアルミニウム
ー遷移金属化合物の単一の層（ｍｏｎｏｌａｙｅｒ ）
をシリコン表面１こ作ることである。

アルミニウムータンタルの場合は、不連続性（ひびや裂
は目など）がないとすれば、この単一の層は５０人の厚
さであり得る。

良好な実施例では、アルミニウムータンクタル金属間化
合物層は、１００人から１，０００人の厚さである。

良好な実施例では、１００Å以上の厚さが、５００°Ｃ
で約１時間アニーリングすることによって達成される。

実験１こよれば、より低い温度でより長時間加熱すると
、タンタルは望みの金属間化合物］こ完全に変換される
。

例えば、４５０℃で３時間加熱すると、事実上同程度の
変換が行なわれる。

従って、タンタルのアニーリング１こ関して、アニーリ
ング時間対温度の使用可能範囲は次の通りである。

４００℃のアニール温度、４時間以上の加熱時間で、Ｔ
ａの障壁の高さのシフト１こ基づく測定１こより、検出
可能な量のＴａＡ１３が形成される。

アニール温度の下限は３００℃であると信じられている
。

この温度では、ＴａＡ１３の形成によるＴａの障壁の高
さの変化は期待されない。

上文中で説明された実施例はアルミニウムータンタル金
属間化合物から成っていたが、ジルコニウム、ハフニウ
ム、ニオブ、チタン及びニッケルのような他の遷移金属
も、等しく適したものであることは認識されるべきであ
る。

これらの金属の各々とアルミニウムとの金属間化合物は
、高い安定性を持つ高融点の構造を示す。

従って、高融点の化合物１こ関して格子拡散（１ａｔｔ
ｉｃｅｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ）は低いので、アニーリン
グ時の、これらの金属との金属間化合物反応は、通常、
結晶粒界（こ局在している。

実験１こよれば、上述の遷移金属で形成されたショット
キー障壁接合の障壁の高さは、アニーリング前は、遷移
金属の障壁の高さＩこ一般１こ等しく、アニーリング後
は、アルミニウムに富む金属間化：合物の相が選ばれて
いる場合、アルミニウムの障壁の高さに近い。

これらのショットキー障壁接合の熱安定性も、一般に、
高融点化合物の熱安定性ｌこ一致する。

金属間化合物を用いたショットキー障壁接合を：形成す
るの１こ適しているとして掲げられた特定の６つの遷移
金属の選択は、次のＲａｙｎｏｒの公式に従って計算さ
れた性能指数（ｆｉｇｕｒｅ ｏｆｍｅｒｉｔ ）ｔ
こ基づいている。

Ｉ＝ＴＸ１０’／ （１００ＴＰ＋（ＴＱ ＴＰ ）・
。

×）ここで、ＴＱ＞ＴＰであり、ＴＱ、ＴＰはそえぞれ
純粋なＱ、Ｐの融点である。

Ｔは化合物の融点、ＸはＱの原子係での平均組成である
。

以下の表３は、優良なショットキー障壁接合１こ適して
いるとされた６つの化合物１こ関して計算された性。

能指数を表わしている。

白金及びクロームのような普通のショットキー障壁接合
の材料は、より低い性能指数を持つ。

それゆえ、アルミニウムとの金属間化合物を用いるショ
ットキー障壁接合１こは、より不適当である。

・上記性能指数に基づいて選択された６つの遷移金属は
実際（こ良好な熱安定性を示す。

ショットキー障壁接合を作るの１こ、半導体表面上１こ
、前もって選ばれた遷移金属−アルミニウム金属間化合
物をスパッタ被着するもう一つの方法が可能である。

スパッタ被着の過程を、タンクルーアルミニウム金属間
化合物に関して説明する。

洗浄後、基板は、３Ｘ１０−’ Ｔｏｒｒまで排気され
た標準的なスパッタリング装置内Ｉこ置かれる。

装置は上記の圧力近くまで排気されることが重要である
。

次いで、装置は高純度のアルゴン又は同様の気体で５Ｘ
１０−’ Ｔｏｒｒの圧力１こ戻される。

ターゲットは、所望の遷移金属−アルミニウム金属間化
合物が選ばれる。

次（こ、高純度のＴ ａ Ａ ｌｓターゲツ１選ばれ、
冷ＲＦスパッタリングが行なわれ、毎分約１００人の速
度で、基板上）こ約１，０００人の厚さのＴａＡ１３が
被着される。

次Ｉこ、基板はアルミニウム層の蒸着のため１こ蒸着装
置内１こ置かれる。

以前と同様、蒸着装置は５×１Ｏ−６Ｔｏｒｒまで排気
され、約１０．ＯＯＱ人の厚さのアルミニウム層が３０
−６０人／ｓｅｃ。

の速度で蒸着される。

この層状構造は、次Ｉこ、個々のショットキー接触のた
めの導電性領域を形作るため１こ、フォトレジストを塗
布し普通の方法で処理することＩこより、処理される。

例えば、アルミニウムは、Ｈ３ＰＯ４とＨＮＯ３を使う
通常の化学処理でエツチングされ、タンタル−アルミニ
ウム層を露出させる。

次１こ、タンクルーアルミニウム層は、ＨＮＯ３−ＨＦ
−Ｈ２０エッチ液でシリコン基板表面までエツチングさ
れる。

次Ｉこ、フォトレジストはアニーリング工程の準備の際
ｌこ除去される。

良好な実施例において、アニーリング工程は、通常の加
熱炉で約１時間、４５０℃で行なわれる。

この工程は、スパッタリング操作が冷スパッタリングで
あったため、是非必要なのである。

アニーリングはタンクルーアルミニウム層が完全１こ金
属間化合物１こ変換されることを保証する。

金属間化合物層の蒸着Ｉこ熱スパッタリング技術を使用
すると、アニーリング工程の必要性がなくなると信じら
れる。

しかし、熱スパッタリングを使用する場合でも、アニー
リング工程は、アルミニウムータンタル層が完全１こ金
属間化合物の格子構造（こ変換され、それによって最適
の接合が形成されることを保証する過程として価値を有
している。

これまで１こ説明された工程は、ここで述べられた他の
金属を使って行なうこともでき、図１こ示されるような
構造が得られ、消費されない金属が金属間化合物層内Ｉ
こ残ることはない。

さらｌこ、スパッタリング技術１こよれば、金属間化合
物層の厚さ及び組成１こ関する、より効率的な工程制御
が許され、不連続さをなくすことが可能１こなる。

次１こ、本発明の理解を助けるため、いくつかの例を述
べる。

例１ 上文中で説明した蒸着処理技術を利用して、６０個のシ
ョットキー障壁接合がＴ ａ Ａ １３金属間化合物か
ら作られた。

使用した基板は、３×１０１６原子／ ＣＣのドーピン
グ・レベルのエピタキシャル層を表面に持つＮ＋シリコ
ンである。

洗浄後、上記基板上（こ、通常の方法で二酸化シリコン
と窒化シリコンの層が順次蒸着され、絶縁層が形成され
た。

次１こ、基板は、５×１Ｏ−７Ｔｏｒｒの圧力まで下げ
られた蒸着装置内１こ置かれた。

次ｌこ、１，０００人のタンタル層が５Ｘ１０−６Ｔｏ
ｒｒのレベルＩこ装置内の圧力を保つままで、蒸着され
た。

タンタルの蒸着１こ引き続き、真空状態を保って、同じ
装置でアルミニウムの１０，０００人の厚さの層が蒸着
された。

蒸着工程１こ続き、シリコン基板は真空容器から取り出
され、フォトレジストが塗布され、個々のショットキー
障壁接合のための適当な導電性領域を形成するための処
理が行なわれた。

アルミニウム、は、タンタル層を露出させるための化学
処理工程１こおいて、Ｈ３ＰＯ４とＨＮＯ３でエツチン
グされた。

タンタル層は、適当なエッチ液、例えばＨＮＯ３−ＨＦ
−Ｈ２Ｏで、シリコン１こ達するまでエツチングされた
。

フォトレジストは、次１こ、アニーリングの準備段階で
除去された。

アルミニウムとタンタルを金属間化合物状態１こ完全１
こ反応させるために、５００℃の温度で、１時間のアニ
ーリングが行なわれた。

アニーリングの前後１こウェーバ上の６０個のデバイス
を測定し、約０．５電子ボルトから約０．６７電子ボル
トへの障壁の高さのシフトが見い出された。

ショットキー障壁接合の他の電気的特性は満足すべきも
のであり、接合はアニーリング後、良好な熱安定性を示
した。

例２ 上文中で述べた蒸着工程を用いて、化学式ＺｒＡｌ３で
表現されるジルコニウム−アルミニウム金属間化合物の
６０個のショットキー障壁接合が形成された。

ジルコニウムとタンタルが異なった融点を持つためアニ
ーリング工程（こ違いが生じるのを除けば、デバイスは
例１の装置と同様の工程で製造された。

ジルコニウム−アルミニウムの構造を所望のＺ ｒ Ａ
１３金属間化合物１こ完全に変換するためｌこ、デバイ
スは４５０ ’Ｃで１時間アニールされた。

アニーリングの前後１こ電気的測定が行なわれ、その結
果、障壁の高さは、蒸着時は不安定で、１時間のアニー
リングの後は０．５３−ｅＶのレベル１こ達することが
示された。

４５０°Ｃでさらに１時間のアニーリングの結果、障壁
の高さは０．６８ｅＶｆこ改善され、他の電気的特性も
満足できるものであった。

例２のデバイスは、例１のデバイスと、両方の例でアニ
ーリング後の障壁の高さが純粋なアルミニウムの接合の
レベル１こ接近するという点で、類似している。

しかし、両方の例（こおいて、金属間化合物の接合は良
好な熱安定性を示した。

例３ 上文中で述べた同じ蒸着工程を用い、化学式Ｔ Ｉ Ａ
Ａ ３で表わされるチタン−アルミニウム金属間化合
物の６０個のショットキー障壁接合が形成された。

デバイスは４００℃の温度で１時間、アニールされた。

アニーリング＠１こ、デバイスは約０．５ｅＶの障壁の
高さを持ち、熱的ｌこ不安定であった。

アニーリング後、障壁の高さは０．６８ｅＶと測定され
、かつ良好な熱安定性を有していた。

しかし、チタンで製造したデバイスは、タンタル製のデ
バイスよりも、アニーリング後比較的高い逆方向の漏れ
電流が観測されたという点で、不適である。

この漏れ電流の原因は、金属の蒸着時１こシリコ−金属
界面１こ酸化チタンが混入することであると信じられて
いる。

例４ 上文中で述べたのと同様の蒸着工程を用い、化学式Ｎｉ
Ａｌ３で表わされるニッケルーアルミニウム金属間化合
物の６０個のショットキー障壁液・合が形成された。

デバイスは、４００℃で１時間アニールされ、続いて、
５００°Ｃでさらに１時間アニールされた。

アニーリング前、デバイスは、約０．５８ｅＶの障壁の
高さを持ち、比較的、熱安定であった。

最初のアニーリング期間の後、障壁」の高さは０．６６
ｅＶ、第２のアニーリング後は０．７４ｅＶへとざら（
こ増加していることが測定され、また熱安定性がまだ存
在していることが観測された。

ニッケルで作成したデバイスは、他の遷移金属で作成し
たデバイスより、理論的な理想ダニイオードの特性から
のずれが小さいという点で、好ましい。

このことはニッケルーアルミニウム・ダイオードがある
回路設計応用Ｉこついて好ましいものであることを示し
ている。

例５ 上文中で述べられたスパッタリング工程により、化学式
Ｔ ａ Ａ ｌ ｓのタンクルーアルミニウム金属間化
合物のショットキー障壁接合が６０個製造された。

デバイスは、３Ｘ１０１６原子／ｃｃのドーピング・レ
ベルのエピタキシャル層を持つＮ＋シＩＪ ｊコン基板
上１こ作成された。

前述したよう１こ、通常の処理１こより、蒸着された二
酸化シリコンと窒化シリコンの逐次の層から成る絶縁層
が利用される。

ショットキー障壁接合を形成するための開孔が形成され
、その基板は３ Ｘ １０−７Ｔｏｒｒまで真こ空］こ
された排気室（ｅｖａｃｕａｔｉｏｎ ａｈａｍｂｅｒ
）に載置された。

次Ｉこ、排気室は高純度のアルゴンで５ Ｘ １０−’
Ｔｏｒｒまで圧力を上げられた。

ＲＦスパッタリング１こよって、化学式ＴａＡ１３のア
ルミニウム１こ富む相のタンクルーアルミニウム金属間
化合物ターゲットから、１，０００人のタンクルーアル
ミニウム薄層が蒸着された。

この蒸着は毎分１００人の速度で約１０分間行なわれた
。

スパッタリングの後、アルミニウムの蒸着のためＩこ、
基板は５ Ｘ １０ ”−６Ｔｏｒｒまで排気された蒸
着装置内に置かれた。

次いで、３ Ｃ）−６０ＡＪ／ｓｅｃ 。の速度で１０
，０００人の厚さのアルミニウムが蒸着された。

アルミニウムの蒸着後、基板は蒸着装置から取り出され
、フォトレジストが塗布され、個々のショットキー接合
のための導電性領域を形作るための処理が行なわれた。

アルミニウム層は、タンクルーアルミニウム層を露出さ
せるため１こ、Ｈ３ＰＯ４とＨＮＯ３でエツチングされ
た。

次１こアルミニウムータンタル層は、ＨＮＯ３−ＨＦ−
Ｈ２０エッチ液で所望の位置で除去された。

次１こ、アニーリング工程の準備段階でフオトレジスＭ
）（除去された。

アニーリングは、５００℃で１時間行なわれた。

アニーリングの前後に行なわれた測定１こよれば、アニ
ーリング前のアルミニウムータンタル層の障壁の高さは
０．４９ｅＶで、アニーリング後は０．６４ｅＶに上昇
した。

接合の熱安定性はアニーリングの前と後で本質的１こ同
一であった。

【図面の簡単な説明】

図は本発明に従って設計されたショットキー障壁接合の
三次元的外観を示す図である。 １２・・・・・・シリコン基板、１４・・・・・・二酸
化シリコン、１６・・・・・・窒化シリコン、１８・・
・・・・アルミニウムータンタル金属間化合物、２０・
・・・・・アルミニウム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シリコン半導体基板と、 タンタル、ジルコニウム、ハフニウム、ニオブ、チタン
   及びニッケルの群から選ばれた一つの遷移、金属、並び
   （こアルミニウムから成る金属間化合物１こより形成さ
   れた上記シリコン半導体基板１こ対するショットキー障
   壁接触と、 上記ショットキー障壁接触ｌこ接続された導体とから構
   成される ショットキー障壁装置。