JPS6188523A - 電極の形成方法 - Google Patents
電極の形成方法Info
- Publication number
- JPS6188523A JPS6188523A JP59209711A JP20971184A JPS6188523A JP S6188523 A JPS6188523 A JP S6188523A JP 59209711 A JP59209711 A JP 59209711A JP 20971184 A JP20971184 A JP 20971184A JP S6188523 A JPS6188523 A JP S6188523A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- layer
- etching
- gaas
- type
- 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
Links
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
- H10D64/01—Manufacture or treatment
- H10D64/011—Manufacture or treatment of electrodes ohmically coupled to a semiconductor
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Bipolar Transistors (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、電極の形成方法に係り、特に多層エピタキシ
ャル層中の特定のエピタキシャル層へ電極を形成するの
に好適な電極形成方法に関する。
ャル層中の特定のエピタキシャル層へ電極を形成するの
に好適な電極形成方法に関する。
近年、分子線エピタキシー法(MBE) 、有機金属熱
分解法(OM−VPE)法等の単原子レベルでの制御性
をもつエピタキシャル成長法を利用した半導体デバイス
(たとえばヘテロバイポーラトランジスタ;特開昭49
−43583、選択ドープヘテロ接合型電界効果トラン
ジスタ;特開昭55−132074等)が盛んに開発さ
れている。
分解法(OM−VPE)法等の単原子レベルでの制御性
をもつエピタキシャル成長法を利用した半導体デバイス
(たとえばヘテロバイポーラトランジスタ;特開昭49
−43583、選択ドープヘテロ接合型電界効果トラン
ジスタ;特開昭55−132074等)が盛んに開発さ
れている。
ところでこの様な多層膜を利用するデバイスを作成する
場合は高集積化を目指したり、トランジスタの寄生容量
や寄生抵抗を低減させたり、或いは、基板内での平坦性
を向上させたりする目的で電極の構造とその取り出し方
が非常に大きな問題となる。
場合は高集積化を目指したり、トランジスタの寄生容量
や寄生抵抗を低減させたり、或いは、基板内での平坦性
を向上させたりする目的で電極の構造とその取り出し方
が非常に大きな問題となる。
その主たる理由は、多層膜の最上部の膜以外の股、即ち
、中間に存在する膜、基板に近い暎、等に電極を取りつ
ける必要性が生じてくるからである。
、中間に存在する膜、基板に近い暎、等に電極を取りつ
ける必要性が生じてくるからである。
第1図にヘテロバイポーラトランジスタを作成する場合
のエピタキシャル層を示す。即ち半絶縁性G a A
s基板B上に5000人程度0n4型G a A s層
I 、 3000人のn−GaAsR1111,100
0人のp型G a A s FJ II[,2000人
のn型A Qo、3G ao、、A s層■を基本構造
とする。但し上述の膜厚は標準的なヘテロバイポーラト
ランジスタの値を示したものである。問題は、コレクタ
層であるn”GaAs層Iにオーミックコンタクトを取
り、ベース層であるp型G a A s層■にオーミッ
クコンタクトを取る必要性がある。問題はその時に、寄
生容量。
のエピタキシャル層を示す。即ち半絶縁性G a A
s基板B上に5000人程度0n4型G a A s層
I 、 3000人のn−GaAsR1111,100
0人のp型G a A s FJ II[,2000人
のn型A Qo、3G ao、、A s層■を基本構造
とする。但し上述の膜厚は標準的なヘテロバイポーラト
ランジスタの値を示したものである。問題は、コレクタ
層であるn”GaAs層Iにオーミックコンタクトを取
り、ベース層であるp型G a A s層■にオーミッ
クコンタクトを取る必要性がある。問題はその時に、寄
生容量。
寄生抵抗を低くし面内の平坦性をそこなうことなく電極
を取りつける方法が必要となっていた。
を取りつける方法が必要となっていた。
本発明の目的は、複数の相重なる半導体層に選択的に電
極をとりつける方法を提供することにある。
極をとりつける方法を提供することにある。
第2図a−eに本発明を説明するための多層膜加工工程
の断面図を示す。ここでは第2図aの如き基板1上の性
質の異なる三層2,3.4において、第2層にのみ接続
する電極を形成する例を示す。
の断面図を示す。ここでは第2図aの如き基板1上の性
質の異なる三層2,3.4において、第2層にのみ接続
する電極を形成する例を示す。
第4.第3Nを選択エツチングするか或いは非常にエツ
チング速度の遅いエツチング液で、第3゜第4層を取り
除いてコンタクト穴47を形成する。
チング速度の遅いエツチング液で、第3゜第4層を取り
除いてコンタクト穴47を形成する。
続いて、低圧のCV D (Che!l1ical V
aporDeρosition )法や熱酸化(特にS
iの場合に有効)等の方法で絶縁物5をコンタクト穴の
側壁、底面、半導体第4層の上部に被着される(c)。
aporDeρosition )法や熱酸化(特にS
iの場合に有効)等の方法で絶縁物5をコンタクト穴の
側壁、底面、半導体第4層の上部に被着される(c)。
続いてホトレジスタ6等をマスクとして異方性エツチン
グによりコンタクト穴47の底面部の酸化物5を除去す
る(d)。その後、洗浄後、電極金属7を被着しコンタ
クト穴の部分をうめる(e)。電極金属7の被着後は材
料に応じてアロイの必要のないもの、アロイの必要のあ
るもの(G a A s等)とがある。
グによりコンタクト穴47の底面部の酸化物5を除去す
る(d)。その後、洗浄後、電極金属7を被着しコンタ
クト穴の部分をうめる(e)。電極金属7の被着後は材
料に応じてアロイの必要のないもの、アロイの必要のあ
るもの(G a A s等)とがある。
以下本発明の電極形成方法を様々なデバイスに利用した
場合の実施例について述べ、本発明をさらに詳しく説明
する。
場合の実施例について述べ、本発明をさらに詳しく説明
する。
実施例1
選択ドープヘテロは接合型FETの閾値電圧を制御する
ための埋込み層をもつ構造において、埋込み層にオーミ
ック電極を形成する場合に本発明を実施した場合の工程
例を第3図(a)〜(e)に示す。
ための埋込み層をもつ構造において、埋込み層にオーミ
ック電極を形成する場合に本発明を実施した場合の工程
例を第3図(a)〜(e)に示す。
半絶縁性GaAs基板10中に選択的に形成されたp壁
領域11を形成後、不純物を故意にはドープしない(ア
ンドープ、不純物レベルは大略10”aI+−”程度)
GaAs層12を5000人程度1さらにn型A D、
G a、−、A s層13を500人、MBE (分子
線エピタキシー)法により結晶成長させ、ゲート電極1
51層間絶縁膜14 (CVDSiO,1li) を
形成した(a)。
領域11を形成後、不純物を故意にはドープしない(ア
ンドープ、不純物レベルは大略10”aI+−”程度)
GaAs層12を5000人程度1さらにn型A D、
G a、−、A s層13を500人、MBE (分子
線エピタキシー)法により結晶成長させ、ゲート電極1
51層間絶縁膜14 (CVDSiO,1li) を
形成した(a)。
P型埋込み層11にオーミック電極を形成するには、ホ
トレジスト16をマスクにして、フッ酸とフッ化アンモ
ニウムを1;15に混合したエツチング液で90秒間エ
ツチング後、NH4OH系のAfl、Ga、−、As、
GaAsのエツチング液(エツチング速度250人/w
in) で22分間エッチした(b)、続いてホトレ
ジスト16を除去後、プラズマCvD@によす2000
人(7)SiO2を形成した(c)6次に電極形成のた
めにコンタクト穴47の底面17′部分のSiO2を選
択エッチした。これは例えば平行平板形エツチング装置
にてNF、ガスとN2 の混合ガスを用いてエツチング
することによりコンタクト穴47の底面部のSiO2の
みを選択的にエツチングできる(d)。
トレジスト16をマスクにして、フッ酸とフッ化アンモ
ニウムを1;15に混合したエツチング液で90秒間エ
ツチング後、NH4OH系のAfl、Ga、−、As、
GaAsのエツチング液(エツチング速度250人/w
in) で22分間エッチした(b)、続いてホトレ
ジスト16を除去後、プラズマCvD@によす2000
人(7)SiO2を形成した(c)6次に電極形成のた
めにコンタクト穴47の底面17′部分のSiO2を選
択エッチした。これは例えば平行平板形エツチング装置
にてNF、ガスとN2 の混合ガスを用いてエツチング
することによりコンタクト穴47の底面部のSiO2の
みを選択的にエツチングできる(d)。
この反応性イオンエツチングで重要なことは指向性の強
いエツチング条件を設定してコンタクト穴の側壁部のS
i0.17’を残すことである。次にp壁領域11への
オーミック電極金属としてCr −A u 18を30
00人形成した。本実施例のFETの平面図を第3図(
f)に示す。コンタクト穴18の面積は今の場合3μm
X 3μmであった。
いエツチング条件を設定してコンタクト穴の側壁部のS
i0.17’を残すことである。次にp壁領域11への
オーミック電極金属としてCr −A u 18を30
00人形成した。本実施例のFETの平面図を第3図(
f)に示す。コンタクト穴18の面積は今の場合3μm
X 3μmであった。
実施例2
埋込みJunction型ゲートを有する選択ドープヘ
テロ接合型FETのゲート電極形成に本発明を適用した
場合の実施例を第4図(a)、(b)に示す。
テロ接合型FETのゲート電極形成に本発明を適用した
場合の実施例を第4図(a)、(b)に示す。
半絶題G a A s基板10中にp壁領域11を形成
後、OM−VPE法を用いてアンドープG a A s
層12を3000人成長後、n型A Q −G a 、
−A s層13’1500人形成後、全面にSiO21
4をCVD法で形成した。次にソース・ドレイン電極1
9.20を形成した(a)。p壁領域11にオーミック
電極を取りつけ、アンドープGaAs層12とp壁領域
11とのJunctionによりヘテロ接合界面の二次
元電子ガス層50を制御することを特徴とするFETで
は、実施例1と同様に、埋込みp壁領域11にオーミッ
ク電極を形成する必要がある。具体的な電極形成方法は
実施例1と同様である。
後、OM−VPE法を用いてアンドープG a A s
層12を3000人成長後、n型A Q −G a 、
−A s層13’1500人形成後、全面にSiO21
4をCVD法で形成した。次にソース・ドレイン電極1
9.20を形成した(a)。p壁領域11にオーミック
電極を取りつけ、アンドープGaAs層12とp壁領域
11とのJunctionによりヘテロ接合界面の二次
元電子ガス層50を制御することを特徴とするFETで
は、実施例1と同様に、埋込みp壁領域11にオーミッ
ク電極を形成する必要がある。具体的な電極形成方法は
実施例1と同様である。
本発明の電極形成の特徴は、電極領域にのみコンタクト
穴を形成し半導体層(第4図では13゜12)と絶縁物
を側壁に残した形で電極形成が行なわれているため、半
導体素子間の絶縁性および平坦性にすぐれ、集積化回路
に適用すると特に優れた効果を発揮するという点にある
。コンタクト穴に被着させる絶縁物17としては5in
2以外にもS i31’J4. A Q、O,、A Q
N等を用いることもできる。
穴を形成し半導体層(第4図では13゜12)と絶縁物
を側壁に残した形で電極形成が行なわれているため、半
導体素子間の絶縁性および平坦性にすぐれ、集積化回路
に適用すると特に優れた効果を発揮するという点にある
。コンタクト穴に被着させる絶縁物17としては5in
2以外にもS i31’J4. A Q、O,、A Q
N等を用いることもできる。
実施例3
ヘテロバイポーラトランジスタのベース電極形成に本発
明を適用した場合の実施例を第5図(a)〜(d)に示
す。
明を適用した場合の実施例を第5図(a)〜(d)に示
す。
半絶縁性GaAs基板10上にOM VPE法を用い
て、H2Se をドーピングガスとして、1×101
@rIrn−3の濃度で含むn型G a A s層21
を5000人形成する。次に、アンドープGaAs層2
2を3000人形成、さらに、ZnをI X I O1
g+n−’の濃度で含むGaAs層23(ベース層)を
1000人、さらにSeを2 X 10”mm−3含む
n型A Q、G al−、A s層(x −0、3)
24 を2000人形成後、全面にCV D法によ
り2000人のSin。
て、H2Se をドーピングガスとして、1×101
@rIrn−3の濃度で含むn型G a A s層21
を5000人形成する。次に、アンドープGaAs層2
2を3000人形成、さらに、ZnをI X I O1
g+n−’の濃度で含むGaAs層23(ベース層)を
1000人、さらにSeを2 X 10”mm−3含む
n型A Q、G al−、A s層(x −0、3)
24 を2000人形成後、全面にCV D法によ
り2000人のSin。
層25を形成した。本実施倒ではベース電極形成工程の
みを示す。ベース領域形成のためフォトレジスト16を
マスクとしてNF、とN2 の混合ガスを用いてSi0
.25 をドライエツチングで除去する。さらに、
A Q 、G a 、、A s層24をG a A s
層23に対して選択的にエツチングするためC22プラ
ズマを用いてドライエツチングでA Q−G al−−
A s層24を選択的に除去した。続いてフォトレジス
ト16を除去後、全面にCVD法によりSi0.27を
2000人形成した。続いてこのコンタクト穴底面のS
iO227’ を実施例1と同様に選択的に除去し、側
面の5in227’は残した。
みを示す。ベース領域形成のためフォトレジスト16を
マスクとしてNF、とN2 の混合ガスを用いてSi0
.25 をドライエツチングで除去する。さらに、
A Q 、G a 、、A s層24をG a A s
層23に対して選択的にエツチングするためC22プラ
ズマを用いてドライエツチングでA Q−G al−−
A s層24を選択的に除去した。続いてフォトレジス
ト16を除去後、全面にCVD法によりSi0.27を
2000人形成した。続いてこのコンタクト穴底面のS
iO227’ を実施例1と同様に選択的に除去し、側
面の5in227’は残した。
続イテ、Mgイオン23′を100kVの加速電圧でI
X 10 ” rm7”のドーズ量のイオン注入を行
なった。フォトレジスト16′を除去し、As雰囲気中
で850℃20分間のアニールを行なった。この様にし
て、p型ベース領域23と接続するp9領域23′を形
成した。続いてこのp3領域にオーミック接続するため
にCr−Au18を形成した。、P′″領域23′形成
にはZn等のp型ドーパントの拡散法を用いても良い。
X 10 ” rm7”のドーズ量のイオン注入を行
なった。フォトレジスト16′を除去し、As雰囲気中
で850℃20分間のアニールを行なった。この様にし
て、p型ベース領域23と接続するp9領域23′を形
成した。続いてこのp3領域にオーミック接続するため
にCr−Au18を形成した。、P′″領域23′形成
にはZn等のp型ドーパントの拡散法を用いても良い。
実施例4
ヘテロ接合界面に蓄積する二次元状坦体をヘテロ接合界
面型直方向に電流を取り出す型のFETのドレイン電極
形成に本発明を適用した場合の実施例を第6図(a)〜
(e)に示す。
面型直方向に電流を取り出す型のFETのドレイン電極
形成に本発明を適用した場合の実施例を第6図(a)〜
(e)に示す。
n型領域11を選択的に基板中に有する半絶縁性GaA
s基板10上にp−GaAs層26(ドーピングレベル
は101s画一1〜10”mm−3)を1000人MB
E法で成長後、さらにSiをI×10”+ny+−3含
むn型A Q、G al−、A s層24を500人成
長した。ゲート電極15を形成後2000人のCV D
S i○225 を被着させた(a)。実施例1と同
様な方法によりn型埋込み層11′にオーミック電極を
形成するためのコンタクト穴を形成し、ドレイン金属1
8′“を形成する。今の場合n型GaAsへのオーミッ
クコンタクトのため。
s基板10上にp−GaAs層26(ドーピングレベル
は101s画一1〜10”mm−3)を1000人MB
E法で成長後、さらにSiをI×10”+ny+−3含
むn型A Q、G al−、A s層24を500人成
長した。ゲート電極15を形成後2000人のCV D
S i○225 を被着させた(a)。実施例1と同
様な方法によりn型埋込み層11′にオーミック電極を
形成するためのコンタクト穴を形成し、ドレイン金属1
8′“を形成する。今の場合n型GaAsへのオーミッ
クコンタクトのため。
A u −G e / N i / Au 18 ”’
を使用した。。
を使用した。。
第6図(c)にはゲート領域15、ドレイン金属11′
、ドレイン電極18の平面図を示す。
、ドレイン電極18の平面図を示す。
以上実施例ではG a A s 、 A Q、G a、
、A s、を用いたデバイスに本発明を適用した例のみ
を示してきた。しかしながら本発明はN3−のエピタキ
シャル成長層に電極を形成する場合には、p(6化膜を
利用できるのでさらに有効となる。InP、InGaA
sP等の他の化合物半導体を用いたデバイスの電極形成
にも本発明を実施できることは言をまたない。
、A s、を用いたデバイスに本発明を適用した例のみ
を示してきた。しかしながら本発明はN3−のエピタキ
シャル成長層に電極を形成する場合には、p(6化膜を
利用できるのでさらに有効となる。InP、InGaA
sP等の他の化合物半導体を用いたデバイスの電極形成
にも本発明を実施できることは言をまたない。
本発明の電極形成方法を用いれば、電極領域のみコンタ
クト穴を形成し、絶縁物を被着させ、コンタクト穴底面
の絶縁物を除去し、電極を形成するので、平坦性に優れ
、集積回路に特に好適な電極を形成できる。
クト穴を形成し、絶縁物を被着させ、コンタクト穴底面
の絶縁物を除去し、電極を形成するので、平坦性に優れ
、集積回路に特に好適な電極を形成できる。
第1図は本発明の詳細な説明するための多層エピタキシ
ャル層の断面図、第2図は本発明の電極形成方法を説明
するための工程を示す断面図、第3〜6図は本発明の実
施例の工程を示す断面図および電極形成部の平面図であ
る。 1・・・基板、2・・・電極形成を所要とする半導体層
、3.4・・・他の半導体層、47・・コンタクト穴、
5%1 図 %Z 図 茗3図 Z 3 国 第 5 図 第 5 図 /g
ャル層の断面図、第2図は本発明の電極形成方法を説明
するための工程を示す断面図、第3〜6図は本発明の実
施例の工程を示す断面図および電極形成部の平面図であ
る。 1・・・基板、2・・・電極形成を所要とする半導体層
、3.4・・・他の半導体層、47・・コンタクト穴、
5%1 図 %Z 図 茗3図 Z 3 国 第 5 図 第 5 図 /g
Claims (1)
- 1、電極を形成したい半導体層( I )上に少なくとも
1種類の半導体層(II)を有する半導体装置において、
電極領域の半導体層(II)を除去し、除去した領域と半
導体層( I )の上部の一部に絶縁物を被着させ、電極
領域で半導体層( I )に接する前記被着絶縁物を選択
的に除去することを特徴とする半導体層( I )への電
極の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59209711A JPS6188523A (ja) | 1984-10-08 | 1984-10-08 | 電極の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59209711A JPS6188523A (ja) | 1984-10-08 | 1984-10-08 | 電極の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6188523A true JPS6188523A (ja) | 1986-05-06 |
Family
ID=16577377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59209711A Pending JPS6188523A (ja) | 1984-10-08 | 1984-10-08 | 電極の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6188523A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0246761A (ja) * | 1988-08-09 | 1990-02-16 | Ricoh Co Ltd | 半導体集積回路装置 |
-
1984
- 1984-10-08 JP JP59209711A patent/JPS6188523A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0246761A (ja) * | 1988-08-09 | 1990-02-16 | Ricoh Co Ltd | 半導体集積回路装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0106174B1 (en) | Manufacture of a schottky fet | |
| US6509587B2 (en) | Semiconductor device | |
| US4859618A (en) | Method of producing the gate electrode of a field effect transistor | |
| JPH10107213A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JP3262056B2 (ja) | バイポーラトランジスタとその製造方法 | |
| EP0239384B1 (en) | Process for isolating semiconductor devices on a substrate | |
| JPH05299433A (ja) | ヘテロ接合バイポーラトランジスタ | |
| JP3368449B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| US4054989A (en) | High reliability, low leakage, self-aligned silicon gate FET and method of fabricating same | |
| JPS6188523A (ja) | 電極の形成方法 | |
| JP2626220B2 (ja) | 電界効果トランジスタ及びその製造方法 | |
| JPS6184869A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| US4981808A (en) | Process for the manufacture of III-V semiconductor devices | |
| JP2623655B2 (ja) | バイポーラトランジスタおよびその製造方法 | |
| JPH0212927A (ja) | Mes fetの製造方法 | |
| JPH10173036A (ja) | 半導体装置および半導体の高抵抗化方法 | |
| JPH06333832A (ja) | 化合物半導体薄膜の製造方法 | |
| JP2595780B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JPS6189668A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3090787B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3751495B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JP2976664B2 (ja) | バイポーラトランジスタの製造方法 | |
| JP2644201B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH01187863A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH03175639A (ja) | 半導体装置 |