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
Application number
JP59209711A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiyuki Usagawa
利幸 宇佐川
Shigeo Goshima
五島 滋雄
Hiroshi Yanagisawa
柳沢 寛
Tetsukazu Hashimoto
哲一 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP59209711A priority Critical patent/JPS6188523A/ja
Publication of JPS6188523A publication Critical patent/JPS6188523A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D64/00Electrodes of devices having potential barriers
    • H10D64/01Manufacture or treatment
    • H10D64/011Manufacture 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。

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。
〔発明の背景〕
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。
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。
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。
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。
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。
〔発明の目的〕
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。
〔発明の概要〕
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。
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。
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)。
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。
【発明の実施例〕
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。
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。
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)。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
A u −G e / N i / Au 18 ”’
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。
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。
〔発明の効果〕
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。
【図面の簡単な説明】
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

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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。
JP59209711A 1984-10-08 1984-10-08 電極の形成方法 Pending JPS6188523A (ja)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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