JPS5840858A - GaAs上のオ−ミック性電極構造 - Google Patents
GaAs上のオ−ミック性電極構造Info
- Publication number
- JPS5840858A JPS5840858A JP56139465A JP13946581A JPS5840858A JP S5840858 A JPS5840858 A JP S5840858A JP 56139465 A JP56139465 A JP 56139465A JP 13946581 A JP13946581 A JP 13946581A JP S5840858 A JPS5840858 A JP S5840858A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- auge
- gaas
- ohmic
- metal
- resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D64/00—Electrodes of devices having potential barriers
- H10D64/60—Electrodes characterised by their materials
- H10D64/62—Electrodes ohmically coupled to a semiconductor
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
- H10D62/80—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials
- H10D62/85—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials being Group III-V materials, e.g. GaAs
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
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】
本発明はGaAsとオーミック接触する電極の構造に関
するものである。
するものである。
従来、半導体デバイスにはGe、8i等の単一元素の半
導体材料が使用されていたが、最近になって化合物半導
体を用い、化合物半導体特有の性質あるいは化合物半導
体のSi、Geよりもすぐれた材料特性を生かした種々
の素子が提案され、また実用化された。その中でもGa
Asは直接遷移型の性質を利用して、光デバイスに、あ
るいはSi。
導体材料が使用されていたが、最近になって化合物半導
体を用い、化合物半導体特有の性質あるいは化合物半導
体のSi、Geよりもすぐれた材料特性を生かした種々
の素子が提案され、また実用化された。その中でもGa
Asは直接遷移型の性質を利用して、光デバイスに、あ
るいはSi。
Geよシも数倍大きい電子移動度を有することやガン効
果を有することを利用して、超高周波素子に応用され、
%にその進歩が著しい。
果を有することを利用して、超高周波素子に応用され、
%にその進歩が著しい。
それでもS+に比較すると技術的には極めて未熟な段階
であり、はとんどの素子で用いられるオーミック電極に
関してさえも充分小さなオーミック抵抗で、かつその抵
抗が種々の実際的なストレスに対し安定で、かつ素子製
造上量産性に富んだものは得られていない。
であり、はとんどの素子で用いられるオーミック電極に
関してさえも充分小さなオーミック抵抗で、かつその抵
抗が種々の実際的なストレスに対し安定で、かつ素子製
造上量産性に富んだものは得られていない。
さて実際の素子に適用可能なオーミック電極のもつ性質
としては次のものが挙げられる。
としては次のものが挙げられる。
(11オーミック形成後のウェハー処理に伴う熱処理や
組立に伴う熱処理又組立後の長時間にわたるバイアス印
加によってもオー之ツタ抵抗が変動しないこと。
組立に伴う熱処理又組立後の長時間にわたるバイアス印
加によってもオー之ツタ抵抗が変動しないこと。
(21組立の際通常ボ/ディ/グを行うが、それが容易
にできかつボンディング線との接着強度が強いこと。
にできかつボンディング線との接着強度が強いこと。
(3) オーミック電極を構成する金属中をオーミ・
ンク接合と平行に大電流が流れる素子時[GaAsの電
力用電界効果トランジスタではエレクトロマイグレーシ
N/を引き起さないこと。
ンク接合と平行に大電流が流れる素子時[GaAsの電
力用電界効果トランジスタではエレクトロマイグレーシ
N/を引き起さないこと。
これらの条件を満すために、通常は多層の金属で構成さ
れたオーミック電極が用いられている。
れたオーミック電極が用いられている。
さて、上記オー<、り抵抗の変動に関しては。
和田等の研究によ91次のことが判明している。
(ILI AuGe / Pt又はAuGe/Niを
Ga A B上に被覆後熱処理により一部合金化してオ
ーミνり接触をとっただけのオーミック電極はオーi
+7り劣化に対しては安定であるが、その上にTi、P
t。
Ga A B上に被覆後熱処理により一部合金化してオ
ーミνり接触をとっただけのオーミック電極はオーi
+7り劣化に対しては安定であるが、その上にTi、P
t。
Ni、Cr、Cu等を被覆すると高温処理でオーミック
性が劣化する。このことは高温加速試験で確認できた。
性が劣化する。このことは高温加速試験で確認できた。
また被覆する金属がAu又はAgの場合は高温処理によ
ってもオーミック性の劣化はほとんどない。
ってもオーミック性の劣化はほとんどない。
(ハ)オーミック電極の抵抗が劣化する金属構成の場合
、抵抗は増加した後ある値で飽和する。この場合被覆す
る金属の厚みがうすいほど、抵抗の増加する速度も小さ
く%また飽和時の抵抗値も小さい。
、抵抗は増加した後ある値で飽和する。この場合被覆す
る金属の厚みがうすいほど、抵抗の増加する速度も小さ
く%また飽和時の抵抗値も小さい。
次に(3)の条件をみたすには通常エレクトロマイグレ
ーショ/を起しにくいAuを用い最大のX流が流れたと
きでも電流密度は1×105A/cm2程度になるよう
1μm以上のAuメッキをつける。これは蒸着によって
も可能であるが通常はパターニングが必要であるので蒸
着ではパターン形成が困難である。
ーショ/を起しにくいAuを用い最大のX流が流れたと
きでも電流密度は1×105A/cm2程度になるよう
1μm以上のAuメッキをつける。これは蒸着によって
も可能であるが通常はパターニングが必要であるので蒸
着ではパターン形成が困難である。
さて従来は(1)と(3)の条件をみたすためAuGe
/Pt又はAuGe/Ni上に直接Au7+、、キを行
う方法も提案されていたがAu Ge /P を又はA
uGe/Ni蒸着後熱処理によυ−一部合金化て形成し
た電極表面はメ・ツキが均一につきにくく、メッキが黒
く変色しやすい。またこのようなメッキ面はボンディン
グしてもボンディング線との接着が悪く(2)の条件を
みたさない。
/Pt又はAuGe/Ni上に直接Au7+、、キを行
う方法も提案されていたがAu Ge /P を又はA
uGe/Ni蒸着後熱処理によυ−一部合金化て形成し
た電極表面はメ・ツキが均一につきにくく、メッキが黒
く変色しやすい。またこのようなメッキ面はボンディン
グしてもボンディング線との接着が悪く(2)の条件を
みたさない。
本発明の目的は上記(11〜(3)のすべての条件を満
たし、かつ量産にも適合した電極構造を提供しようとい
うものである。
たし、かつ量産にも適合した電極構造を提供しようとい
うものである。
上記困難を解決するため種々の電極構造を検討した結果
QaA@上にAuGe/Ni 、AuGe/Pt 。
QaA@上にAuGe/Ni 、AuGe/Pt 。
AuGe /Ni /Au等のAuGe系金属(以下、
AuGe系金属という)を被覆し熱処理で一部GaA
sと合金化した後1,0OOX以下のT1またけCr等
の接着性金属を被着し、さらにそれに連続してAu又け
Agを蒸着した表面は金メッキが外観上きれいKできか
つボンディング線との接着強度も強く。
AuGe系金属という)を被覆し熱処理で一部GaA
sと合金化した後1,0OOX以下のT1またけCr等
の接着性金属を被着し、さらにそれに連続してAu又け
Agを蒸着した表面は金メッキが外観上きれいKできか
つボンディング線との接着強度も強く。
かつ、高温処理によってもほとんどオーミ9り抵抗の変
動がなかった。また製造上でも例えばTi/Auを各々
5oon、 l、oooXの厚さにし、リフトオフ性に
よって形成すれば容易に上記構造は実現できる。
動がなかった。また製造上でも例えばTi/Auを各々
5oon、 l、oooXの厚さにし、リフトオフ性に
よって形成すれば容易に上記構造は実現できる。
製造方法に関しては他にもTi/Auのバターニングを
エツチングで行う方法などいろんな方法が考えられる。
エツチングで行う方法などいろんな方法が考えられる。
オーミック抵抗の変動に関しては第1図に295Cの高
温保管時の初期値からの変動割合を時間と5− ともに示したように、実用上はまったく問題ない。
温保管時の初期値からの変動割合を時間と5− ともに示したように、実用上はまったく問題ない。
このように、本発明によれば、GaAs上にAuG系金
属を被覆熱処理した後その上にNi、Cr等の接着性の
良い金属を被覆し、さらにAu又はAgを被覆すること
によって、オーミック抵抗の変動が少く、ボンディング
が容易で、製造も容易なGaAs上へのオーミック電極
構造を得る。
属を被覆熱処理した後その上にNi、Cr等の接着性の
良い金属を被覆し、さらにAu又はAgを被覆すること
によって、オーミック抵抗の変動が少く、ボンディング
が容易で、製造も容易なGaAs上へのオーミック電極
構造を得る。
第1図はオーミック抵抗の初期値からの変動割合の変化
を示した図である。 T・・・・・・時間、Ro・・・・・・オーミック抵抗
の初期値。 R・・・・・・測定時のオーミック抵抗。 6−
を示した図である。 T・・・・・・時間、Ro・・・・・・オーミック抵抗
の初期値。 R・・・・・・測定時のオーミック抵抗。 6−
Claims (1)
- QB A s上にAuGe/Pt 、AuGe/Pt
又はAuGe /Nl /Au等を被覆した後熱処
理により形成したオーミ・ツク電極と、該オーミック電
極上に被着された接着性のよい金属の層と、この接着性
のよい金属上に形成したAu又はλgの薄膜とを含むこ
とを特徴とするGaAs上のオーミック性電極構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56139465A JPS5840858A (ja) | 1981-09-04 | 1981-09-04 | GaAs上のオ−ミック性電極構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56139465A JPS5840858A (ja) | 1981-09-04 | 1981-09-04 | GaAs上のオ−ミック性電極構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5840858A true JPS5840858A (ja) | 1983-03-09 |
Family
ID=15245859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56139465A Pending JPS5840858A (ja) | 1981-09-04 | 1981-09-04 | GaAs上のオ−ミック性電極構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5840858A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4695869A (en) * | 1983-05-31 | 1987-09-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | GAAS semiconductor device |
| US5121174A (en) * | 1987-10-23 | 1992-06-09 | Vitesse Semiconductor Corporation | Gate-to-ohmic metal contact scheme for III-V devices |
-
1981
- 1981-09-04 JP JP56139465A patent/JPS5840858A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4695869A (en) * | 1983-05-31 | 1987-09-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | GAAS semiconductor device |
| US5121174A (en) * | 1987-10-23 | 1992-06-09 | Vitesse Semiconductor Corporation | Gate-to-ohmic metal contact scheme for III-V devices |
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