JPS5880872A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPS5880872A JPS5880872A JP56178287A JP17828781A JPS5880872A JP S5880872 A JPS5880872 A JP S5880872A JP 56178287 A JP56178287 A JP 56178287A JP 17828781 A JP17828781 A JP 17828781A JP S5880872 A JPS5880872 A JP S5880872A
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- Japan
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/80—FETs having rectifying junction gate electrodes
Landscapes
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
- 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】
不発明はガリウム砒素半導体装置において、耐熱性に優
れたオーミック接触用電極構成に関するものである０ カリウム砒素（ＧａＡｓ ）半導体装置の例えば電界幼
果トランジスタＣＦＥＴ）などのｎ形Ｇａ Ａａへのオ
ーミック接触用材料としての金・ゲルマニウム・ニッケ
ル（Ａｕ −Ｇｏ −Ｎｉ ）合金層オーミック接触抵
抗が低く、ボンティングが容易で耐熱性、耐食性。
れたオーミック接触用電極構成に関するものである０ カリウム砒素（ＧａＡｓ ）半導体装置の例えば電界幼
果トランジスタＣＦＥＴ）などのｎ形Ｇａ Ａａへのオ
ーミック接触用材料としての金・ゲルマニウム・ニッケ
ル（Ａｕ −Ｇｏ −Ｎｉ ）合金層オーミック接触抵
抗が低く、ボンティングが容易で耐熱性、耐食性。
安定性に優れているため＆Ｃ現在最も広く用ｉられてい
るＯ Ａｕ−Ｇａ−Ｎｉ合金を用％Ａたオーミック接触
は、ｎ形ＧａＡ−に対して共晶組成に近いＡｕ−Ｇｏ金
合金蒸着したのち、つづけてＮ１ｔ−蒸着し、水素雰囲
気中で熱処理をして形成されるが一均一で接触抵抗の低
い合金層管形成するためＫ ｔＸ、 Ａｕ ｇ対する−
の量、Ａｕ−Ｇｏに対するＮｌの厚さ、熱１ｓｌｆＦ尋
が微妙に影響することが知られている。Ａｎ−Ｇｏ−Ｎ
ｉ合金がＧａ Ａｓとオーミック接触を形成する際には
、実際Ｋ ｕ Ｎｉ −Ａｓ −Ｇａ ｅ Ａｕ −Ｇ
ａなどの合金層が界面に形成されると言われており電極
金属のＧａ Ａｓ基板への侵食ｔ−最小限におさえるた
めにＡｕ−Ｇ・−Ｎ１合金層の厚さはあま９厚くできな
い。ＧａＡｓＦＥＴの高周波化にともない電極パターン
が微細化されつつあり第１図に示すように、ドレイン１
．ゲート２．ソース３の相互の間隙はきわめて狭いもの
となってきている０４はＧａＡａｊ＆板を示す。しがも
高（力化のために紘電極をＴｏま９薄くできないために
１ ドレインｌおよびソース３の電極金属主としてＡｕ
のＧａＡｓ中への侵入による耐圧低下中短絡不良が起こ
ｐ易＜、ｍ造時における歩留９低下。
るＯ Ａｕ−Ｇａ−Ｎｉ合金を用％Ａたオーミック接触
は、ｎ形ＧａＡ−に対して共晶組成に近いＡｕ−Ｇｏ金
合金蒸着したのち、つづけてＮ１ｔ−蒸着し、水素雰囲
気中で熱処理をして形成されるが一均一で接触抵抗の低
い合金層管形成するためＫ ｔＸ、 Ａｕ ｇ対する−
の量、Ａｕ−Ｇｏに対するＮｌの厚さ、熱１ｓｌｆＦ尋
が微妙に影響することが知られている。Ａｎ−Ｇｏ−Ｎ
ｉ合金がＧａ Ａｓとオーミック接触を形成する際には
、実際Ｋ ｕ Ｎｉ −Ａｓ −Ｇａ ｅ Ａｕ −Ｇ
ａなどの合金層が界面に形成されると言われており電極
金属のＧａ Ａｓ基板への侵食ｔ−最小限におさえるた
めにＡｕ−Ｇ・−Ｎ１合金層の厚さはあま９厚くできな
い。ＧａＡｓＦＥＴの高周波化にともない電極パターン
が微細化されつつあり第１図に示すように、ドレイン１
．ゲート２．ソース３の相互の間隙はきわめて狭いもの
となってきている０４はＧａＡａｊ＆板を示す。しがも
高（力化のために紘電極をＴｏま９薄くできないために
１ ドレインｌおよびソース３の電極金属主としてＡｕ
のＧａＡｓ中への侵入による耐圧低下中短絡不良が起こ
ｐ易＜、ｍ造時における歩留９低下。
使ＰＦ３時における信頼度低下の嵌置となってき九〇こ
のように、ｎ杉Ｇａ Ａｓに対するオーミック！ｌ菖用
亀懐に単層の金属を使用することは伽Ａｓｌ’ＥＴの＾
周波比、１ＩｉＩＩ′ｗＬ力化の双方を同時に満足させ
る上で大＠な障害となっていた◎ 不＠明はこｎらの問題を解決するために電極に独特の工
夫をこらし、電気的特性音確保しながら１しかも耐熱性
に優Ｃ％高い信頼性が期待できるオーミック接触用亀１
ａｍ造を提供しようとするものでるり、以下図１ｋｌｔ
−用いて本発明の詳細な説明する０ 第２図はＧａ Ａｓｓ Ｆ Ｅ Ｔのソースまたはドレ
イン電極における不発明の実施例を示したもので１Ｌ図
中２にアルミニウムなどによるゲート電極、４ｔｍＧａ
Ａｓ基板、５は薄いＡｕ−Ｇｅ−Ｎｉ合金にょるオーミ
ック接触層、６は単層または多層金属による拡散障一層
、７は導体層である。
のように、ｎ杉Ｇａ Ａｓに対するオーミック！ｌ菖用
亀懐に単層の金属を使用することは伽Ａｓｌ’ＥＴの＾
周波比、１ＩｉＩＩ′ｗＬ力化の双方を同時に満足させ
る上で大＠な障害となっていた◎ 不＠明はこｎらの問題を解決するために電極に独特の工
夫をこらし、電気的特性音確保しながら１しかも耐熱性
に優Ｃ％高い信頼性が期待できるオーミック接触用亀１
ａｍ造を提供しようとするものでるり、以下図１ｋｌｔ
−用いて本発明の詳細な説明する０ 第２図はＧａ Ａｓｓ Ｆ Ｅ Ｔのソースまたはドレ
イン電極における不発明の実施例を示したもので１Ｌ図
中２にアルミニウムなどによるゲート電極、４ｔｍＧａ
Ａｓ基板、５は薄いＡｕ−Ｇｅ−Ｎｉ合金にょるオーミ
ック接触層、６は単層または多層金属による拡散障一層
、７は導体層である。
、パ。
拡散障壁ＮＩＡＧは、導体層７にムｕｔ−用いる場合に
はチタン（Ｔｉ）／ｍ化チタン（’Ｉ’ＩＮ）／チタン
（Ｔｉ）１７ｔはモリブデン（Ｍｏ ） ／窒化モリブ
デン（ＭｏＮ）／モリブテン（Ｍｏ ）の３層構造が例
として考えらｎる。
はチタン（Ｔｉ）／ｍ化チタン（’Ｉ’ＩＮ）／チタン
（Ｔｉ）１７ｔはモリブデン（Ｍｏ ） ／窒化モリブ
デン（ＭｏＮ）／モリブテン（Ｍｏ ）の３層構造が例
として考えらｎる。
ｔた、導体層にアルミニウム（Ａｔ）ｋ用いる場合には
、拡散障壁層はＴｉＮ／ＴｉｅたはＭｏＮ／ Ｍｏの２
層構造とすること１できる。いすｎの場合も、それ程高
い耐熱性が要求されない場合に鉱、拡散障壁層６にＴｌ
、Ｍｏなどの単層金輌ｔＪ＋Ｉｖｈることもできる。
、拡散障壁層はＴｉＮ／ＴｉｅたはＭｏＮ／ Ｍｏの２
層構造とすること１できる。いすｎの場合も、それ程高
い耐熱性が要求されない場合に鉱、拡散障壁層６にＴｌ
、Ｍｏなどの単層金輌ｔＪ＋Ｉｖｈることもできる。
つぎに、Ｗ、他形成の手順の一例としては、まず１２ｗ
ｔ％楊度のＧｏ ｆ含むＡｕ−Ｇｅ合金とＮ１Ｙｒ真空
蒸着法によりそれぞれ４５０λ、５０Ａの厚さに付着さ
せ、水素炉中で５００℃、３０秒の熱処理七粁ないｔＡ
ｕ−Ｇｏ−Ｎｉ合金のオーミック接触層を形成する。
ｔ％楊度のＧｏ ｆ含むＡｕ−Ｇｅ合金とＮ１Ｙｒ真空
蒸着法によりそれぞれ４５０λ、５０Ａの厚さに付着さ
せ、水素炉中で５００℃、３０秒の熱処理七粁ないｔＡ
ｕ−Ｇｏ−Ｎｉ合金のオーミック接触層を形成する。
つづいて、スパッタリング法によりＴｉ 、 ＴＩＮ
、 Ｔｉ會それぞれ厚さ１００λ、２００λ、５ｏＯ＾
に順次形成させる。このときＴｉＮはターゲットにＴｉ
を用いアルゴン、窒素混合ガス中で反応性スパッタリン
グ法にエリ形成させることもできる。最後にＡｕの導体
層ｔ−電気めっき法により約１／Ｊｍ形成する０Ａｕ−
Ｇｅ−Ｎｉ合金層形成のための熱処理は金めつき工程終
了後に行なうことも可能であり、これにょ９工Ｓは著し
く簡略化される◎ 以上のように１本発明のオーミック接触用電極の構造上
の特徴は、従来導体層も兼ねていた厚いＡｕ−Ｇ・−Ｎ
１合金層の厚さを、電気的なオ、−ミツ２．り恢触ｔと
るに必要な厚さを残して十分薄くシ、厚ｉ導体層と拡散
障壁層を介して分離したことＩ／ｃＴ。
、 Ｔｉ會それぞれ厚さ１００λ、２００λ、５ｏＯ＾
に順次形成させる。このときＴｉＮはターゲットにＴｉ
を用いアルゴン、窒素混合ガス中で反応性スパッタリン
グ法にエリ形成させることもできる。最後にＡｕの導体
層ｔ−電気めっき法により約１／Ｊｍ形成する０Ａｕ−
Ｇｅ−Ｎｉ合金層形成のための熱処理は金めつき工程終
了後に行なうことも可能であり、これにょ９工Ｓは著し
く簡略化される◎ 以上のように１本発明のオーミック接触用電極の構造上
の特徴は、従来導体層も兼ねていた厚いＡｕ−Ｇ・−Ｎ
１合金層の厚さを、電気的なオ、−ミツ２．り恢触ｔと
るに必要な厚さを残して十分薄くシ、厚ｉ導体層と拡散
障壁層を介して分離したことＩ／ｃＴ。
９、これにより電極金属の半導体中への侵入を最小＠に
とどめ％高温における熱的不安定性を着しく減少するこ
とができる〇 本発明のオーミック接触用電極構成はＧＩ Ａｍ ＦＥ
ＴやＩＣのソースおよびドレイン電極のはか、ガンダイ
オード、インバットダイオード、などにも応用すること
が可能である。また１本電極構成扛、オーミック接触用
Ａｕ−Ｇ・−Ｎ１合金層と導体層と拡散ｗｍ層によ多分
離してｉるために１導体層の材料゛選択の自由度が大で
あり ｓ ＧａＡｓ Ｉ Ｃｔ−ゲート電極を含めア／
Ｉ／ ｉ ＝ラム系の２謙で統一することも可能である
。
とどめ％高温における熱的不安定性を着しく減少するこ
とができる〇 本発明のオーミック接触用電極構成はＧＩ Ａｍ ＦＥ
ＴやＩＣのソースおよびドレイン電極のはか、ガンダイ
オード、インバットダイオード、などにも応用すること
が可能である。また１本電極構成扛、オーミック接触用
Ａｕ−Ｇ・−Ｎ１合金層と導体層と拡散ｗｍ層によ多分
離してｉるために１導体層の材料゛選択の自由度が大で
あり ｓ ＧａＡｓ Ｉ Ｃｔ−ゲート電極を含めア／
Ｉ／ ｉ ＝ラム系の２謙で統一することも可能である
。
以上説明したように１本発明にょるオーイック厚い導体
層と拡散障壁層で分離した構造としているためｒｃｓ＊
極金属の半導体中への侵入が殆んどなく耐圧劣化や短絡
不良などを起こすことがなくなるために高温熱処１ＩＩ
ｒｃよる歩留りが同上するはρ島、夾便用時における０
１軸性が著しく同上する利点がある。
層と拡散障壁層で分離した構造としているためｒｃｓ＊
極金属の半導体中への侵入が殆んどなく耐圧劣化や短絡
不良などを起こすことがなくなるために高温熱処１ＩＩ
ｒｃよる歩留りが同上するはρ島、夾便用時における０
１軸性が著しく同上する利点がある。
第１図は従来ｖＧａＡｓ Ｆ）ＣＴの断面概略図、籐２
図ａＧａＡｓＦＥＴのソースまた蝶ドレイン電極におり
る不発−の実施例を示す。
図ａＧａＡｓＦＥＴのソースまた蝶ドレイン電極におり
る不発−の実施例を示す。
Claims (1)
- ｎ杉ガリウム゛砒素基板に対してオーミック接触用Ａｕ
−Ｇｅ−Ｎｉ合金層を接触させ、さらにオーζツク峯触
層の上部に辱い導体層ｔ＊しかつ、オーミック恢触鳩と
前記の導体層の間に電化チタンまたは富化モリブデンを
含む拡散障壁層をもつ構造の電極を有すること１を特徴
とする半導体装置０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56178287A JPS5880872A (ja) | 1981-11-09 | 1981-11-09 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56178287A JPS5880872A (ja) | 1981-11-09 | 1981-11-09 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5880872A true JPS5880872A (ja) | 1983-05-16 |
| JPS6211793B2 JPS6211793B2 (ja) | 1987-03-14 |
Family
ID=16045824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56178287A Granted JPS5880872A (ja) | 1981-11-09 | 1981-11-09 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5880872A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60120560A (ja) * | 1983-12-05 | 1985-06-28 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
| JPS60242619A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-12-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体オ−ム性電極の形成方法 |
| JPS6360526A (ja) * | 1986-08-30 | 1988-03-16 | Sharp Corp | 半導体装置の製造方法 |
| KR20140135786A (ko) * | 2012-02-24 | 2014-11-26 | 스카이워크스 솔루션즈, 인코포레이티드 | 화합물 반도체용 구리 상호접속부에 관련된 개선된 구조체, 소자 및 방법 |
-
1981
- 1981-11-09 JP JP56178287A patent/JPS5880872A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60120560A (ja) * | 1983-12-05 | 1985-06-28 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
| JPS60242619A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-12-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体オ−ム性電極の形成方法 |
| JPS6360526A (ja) * | 1986-08-30 | 1988-03-16 | Sharp Corp | 半導体装置の製造方法 |
| KR20140135786A (ko) * | 2012-02-24 | 2014-11-26 | 스카이워크스 솔루션즈, 인코포레이티드 | 화합물 반도체용 구리 상호접속부에 관련된 개선된 구조체, 소자 및 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6211793B2 (ja) | 1987-03-14 |
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