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DE19615663A1 - Halbleitervorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Halbleitervorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung

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Publication number
DE19615663A1
DE19615663A1 DE19615663A DE19615663A DE19615663A1 DE 19615663 A1 DE19615663 A1 DE 19615663A1 DE 19615663 A DE19615663 A DE 19615663A DE 19615663 A DE19615663 A DE 19615663A DE 19615663 A1 DE19615663 A1 DE 19615663A1
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DE
Germany
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layer
gaas
semiconductor device
ohmic
laminated
Prior art date
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Ceased
Application number
DE19615663A
Other languages
English (en)
Inventor
Ryo Hattori
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of DE19615663A1 publication Critical patent/DE19615663A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Halbleitervorrich­ tung und ein Verfahren zu deren Herstellung und insbeson­ dere auf ein Herstellungsverfahren für eine Halbleitervor­ richtung, die eine ohmsche Elektrode mit einer nicht-golde­ nen Metallbasis aufweist, sowie eine dadurch hergestellte Halbleitervorrichtung.
Als Elektrode, die in ohmschem Kontakt mit einem n- GaAs-Kristall steht, und als typisches Elektrodenmaterial, das einen geringen Kontaktwiderstand aufweist, ist ein Ma­ terial basierend auf AuGe/Ni, d. h. ein laminierter Film von AuGe und Ni, weitverbreitet.
Die Fig. 10(a) bis 10(d) zeigen ein herkömmliches Herstellungsverfahren eines Feldeffekttransistors vom Ni­ schentyp, der ein Beispiel einer Halbleitervorrichtung mit einer ohmschen AuGe/Ni-Elektrode auf einem n-GaAs Kristall ist. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet ein halbleitendes GaAs- Substrat. Das Bezugszeichen 2 bezeichnet eine intrinsische bzw. eigenleitende (nachfolgend als "i" bezeichnete) GaAs- Schicht. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet eine erste n-GaAs- Schicht mit Si-Verunreinigungen einer Konzentration von 1- 3×10¹⁷/cm³. Das Bezugszeichen 4 bezeichnet eine zweite n- GaAs-Schicht mit Si-Verunreinigung einer Konzentration von 5×10¹⁸/cm³. Das Bezugszeichen 5 bezeichnet eine AuGi/Ni la­ minierte Schicht mit einer Ni-Schicht von 100 Å Dicke (10 nm) und einer Au-Schicht von 2000 Å (200 nm) Dicke, welche nacheinander auf einer AuGe-Schicht von 500 Å (50 nm) Dicke aufgeschichtet sind. Die Bezugszeichen 5a und 5b bezeichnen eine Source- und eine Drain-Elektrode. Das Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Gate-Elektrode mit einer Breite von ca. 0,5 µm, welche dadurch ausgebildet wurde, daß nacheinander Al mit einer Dicke von 4000 Å (400 nm) und Mo mit einer Dicke von 500 Å (50 nm) auf einer 1500 Å (150 nm) dicken Ti-Schicht aufgebracht wird, wodurch ein Schottky-Übergang mit der ersten n-GaAs-Schicht 3 ausgebil­ det wird. Das Bezugszeichen 8 bezeichnet eine Gatevertie­ fung bzw. Nische mit einer Breite von 1,2 bis 1,5 µm und einer Tiefe von ca. 0,3 µm. Das Bezugszeichen 6 bezeichnet einen Resist bzw. Schutzlack.
Nachfolgend wird das Herstellungsverfahren beschrieben.
Wie in Fig. 10(a) dargestellt, werden als erstes eine i-GaAs-Schicht 2, eine erste n-GaAs-Schicht, eine zweite n- GaAs-Schicht nacheinander auf einem GaAs-Substrat 1 mittels MBE (Molekularstrahlepitaxie) oder MOCVD (organochemisches Metallabscheidungsverfahren) abgeschieden bzw. durch Auf­ wachsen ausgebildet.
Als nächstes wird, wie in Fig. 10(b) dargestellt, eine AuGe/Ni-laminierte Schicht 5 an den Stellen einer Source- Elektrode und einer Drain-Elektrode durch Aufdampfen ausge­ bildet und bei einer Temperatur von ca. 390° ausgeheilt, wodurch die ohmschen AuGe/Ni-Elektroden 5a und 5b herge­ stellt werden.
Anschließend wird ein Resist 6 mit einer Öffnung zum Ausbilden einer Gatevertiefung 8 auf den ohmschen Elektro­ den 5a und 5b, sowie der zweiten n-GaAs-Schicht 4 aufge­ bracht und die zweite n-GaAs-Schicht 4 und ein oberer Ab­ schnitt der ersten n-GaAs-Schicht 3 werden naßgeätzt, wo­ durch die Gatevertiefung 8 (Fig. 10(c)) ausgebildet wird. Der Resist 6 wird entfernt, wodurch ein Feldeffekttransi­ stor vom Nischentyp entsteht, wie er in Fig. 10(d) darge­ stellt ist.
Als nächstes erfolgt die Beschreibung der ohmschen Au- Ge/Ni-Elektrode.
Die ohmschen AuGe/Ni-Elektroden 5a und 5b sollen einen geringen Kontaktwiderstand aufweisen, wobei die laminierte AuGe/Ni-Schicht 5 bei einer Temperatur von ca. 380°C ausge­ heilt wird, welches die eutektische Temperatur von AuGa ist. Wenn die laminierte AuGe/Ni-Schicht 5 bei dieser Tem­ peratur ausgeheilt ist, werden in der zweiten n-GaAs- Schicht 4, die in Kontakt mit der laminierten AuGe/Ni- Schicht 5 ist, aufgrund einer AuGa-Legierungsreaktion Leer­ stellen erzeugt. Ge-Atome werden in die Ga-Leerstellen als Donatorverunreinigungen implantiert, wodurch der Übergangs­ bereich in dem GaAs-Kristall eine hohe Donatorkonzentration besitzt und eine ohmsche Verbindung ausbildet, wodurch ein Übergang mit einem geringen Kontaktwiderstand entsteht. Die in der zweiten n-GaAs-Schicht ausgebildete Ni-Schicht er­ füllt eine wichtige Funktion bei der Beförderung von Ge- Atomen zu den Schnittstellen zwischen der GaAs-Schicht 4 und den ohmschen Elektroden 5a und 5b, so daß ein Ausfällen der Ge-Atome zur Oberfläche der ohmschen Elektroden 5a und 5b im vorstehend genannten Ausheilprozeß vermieden werden sollte.
Die Fig. 9(a) und 9(b) zeigen den Aufbau in der Nähe des ohmschen Übergangs der auf der n-GaAs-Schicht ausgebil­ deten ohmschen AuGe/Ni-Elektrode, wobei Fig. 9(a) die Dar­ stellung eines TEM-Schnittbildes (Transmissionselektronmi­ kroskop) ist und Fig. 9(b) eine schematische Darstellung des Bildes gemäß Fig. 9(a) ist. In beiden Figuren bezeich­ net das Bezugszeichen 40 eine ohmsche Elektrode, das Be­ zugszeichen 41 eine n-GaAs-Schicht, das Bezugszeichen 42 Au, das Bezugszeichen 43 AuGa, das Bezugszeichen 44 GaAs, das Bezugszeichen 45 NiGeAs, das Bezugszeichen 46 NiAs, das Bezugszeichen 47 NiAs, welches Ge enthält, und das Bezugs­ zeichen 48 NiGe. Anhand dieser Figuren erkennt man, daß die Legierungsreaktion bis zu einer Tiefe von 600 bis 900 Å (60 bis 90 nm) des n-GaAs Kristalls durch den Ausheilprozeß als Übergangsschnittstelle vorgedrungen ist. Die ohmsche AuGe/Ni-Elektrode mit ihrer AuGe-Schicht und ihrer Ni- Schicht sind in elektronischen Vorrichtungen und optischen Vorrichtungen als ohmsche Elektroden für auf GaAs und InP basierende kristalline Mischhalbleiter weitverbreitet, wie beispielsweise n-AlGaAs, InGaAs, AlInAs und InGaP, und sind nicht auf GaAs-Vorrichtungen beschränkt.
Während jedoch bei den auf AuGe/Ni basierenden ohmschen Elektroden in der Nähe der Übergangsschnittstelle Legie­ rungsreaktionen aufgrund des Ausheilens im n-GaAs-Kristall auftreten, schreitet die vorstehend beschriebene Legie­ rungsreaktion beim Ausbilden der ohmschen Elektrode weiter in die n-GaAs-Schicht vor, wenn beim Herstellungsprozeß nach dem Ausbilden der ohmschen Elektrode ein Ausheilen er­ folgt oder während des Betriebs der Vorrichtung Hitze er­ zeugt wird. Daher kann Au in das GaAs stachelförmig eintre­ ten oder es kann Au eindringen wodurch zusätzliches Ga und As an der Schnittstelle des ohmschen Übergangs ausfällt bzw. sich dort niederschlagen kann und dort gespeichert wird. Dadurch entsteht eine Verschlechterung der ohmschen Übergangsschnittstelle und als Problem für die Antihitzeei­ genschaft steigt der Kontaktwiderstand der ohmschen Elek­ trode.
Da darüber hinaus die auf AuGe/Ni basierende ohmsche Elektrode ihre Legierungsreaktion bis zu einer Tiefe von 600-900 Å im n-GaAs an der Übergangsschnittstelle durch den in Fig. 9 dargestellten Ausheilungsprozeß fortgesetzt hat, verschlechtert sich bei Verwendung der ohmschen Elektrode für einen dünnen Kanal in einer Hochgeschwindigkeitshalb­ leitervorrichtung durch die Legierungsreaktion die Kanal­ schicht, weshalb sich die Übergangsschnittstelle vertieft und eine Halbleitervorrichtung mit einer gewünschten Eigen­ schaft nicht erhalten werden kann.
Darüber hinaus ist allgemein bekannt, daß Au und Al, wenn sie in Kontakt sind, eine pulverförmige Metallverbin­ dung ausbilden, die "purple pleak" genannt wird. Dadurch wird eine Befestigung der Al-Verdrahtung auf der auf Au- Ge/Ni basierenden Verdrahtung erschwert, weshalb die Ver­ wendung einer Al-Verdrahtung mit Problemen verbunden ist. Daher wird im allgemeinen eine Au-Verdrahtung verwendet. Da jedoch die Au-Verdrahtung durch Trockenätzen nicht unter­ schiedlich von der Al-Verdrahtung geätzt werden kann, war es bisher unmöglich, unter Verwendung des Trockenätzverfah­ rens ein feines Verdrahtungsmuster herzustellen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung zu schaffen, die eine ohmsche Elektrode aufweist mit überlege­ nen Hitzewiderstandseigenschaften, die eine flache Über­ gangsschnittstelle aufweist und die mit einer Al-Verdrah­ tung verbunden werden kann.
Der Erfindung liegt darüber hinaus die Aufgabe zugrunde eine Halbleitervorrichtung zu schaffen, die eine ohmsche Elektrode aufweist mit einer verbesserten Hitzewiderstands­ eigenschaft, einer flachen Übergangsoberfläche und die mit einer Al-Verdrahtung verbunden werden kann.
Gemäß einem ersten Teilaspekt der Erfindung besteht das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung aus den Schritten: aufeinanderfolgendes schichtweises Aufbrin­ gen eines oder mehrerer Paare von dünnen Ti- und Al-Schich­ ten auf einem n-GaAs-Substrat, wodurch eine laminierte Ti/Al-Schicht ausgebildet wird; und Anwenden eines thermi­ schen Verfahrens auf das n-GaAs-Substrat und die laminierte Ti/Al-Schicht bei einer Temperatur unterhalb der Tempera­ tur, bei der Al der laminierten Ti/Al-Schicht und GaAs der n-GaAs-Schicht derart miteinander reagieren, daß eine lami­ nierte Ti/Al-Schicht entsteht, die mit der n-GaAs-Schicht einen ohmschen Übergang bildet, wodurch ohmsche Elektroden ausgebildet werden.
Dadurch wird beim Ausheilprozeß die laminierte TiAl- Schicht, welche aus Materialien besteht, welche kaum in die n-GaAs-Schicht eindringen, durch die Legierungsreaktion in eine Al₃Ti Legierung umgewandelt. Während des Ausheilpro­ zesses wandern Ga-Atome aus der n-GaAs-Schicht heraus, wäh­ rend die in der n-GaAs-Schicht vorliegenden Si-Atome als Dotierstoffe in der Übergangsschnittstelle der n-GaAs- Schicht mit der laminierten Ti/Al-Schicht verbleiben, wo­ durch ein ohmscher Kontakt ausgebildet wird. Dadurch ent­ steht eine Halbleitervorrichtung mit ohmschen Elektroden, die hitzebeständige Eigenschaften aufweist und eine flache Übergangsoberfläche besitzt.
Gemäß dem zweiten Teilaspekt der Erfindung wird beim vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren der thermi­ sche Prozeß bei einer Temperatur unterhalb von 400°C durch­ geführt.
Gemäß einem dritten Teilaspekt der Erfindung liegt beim vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren das Dicken­ verhältnis zwischen der Ti-Schicht und der Al-Schicht bei 1 : 3.
Gemäß einem vierten Teilaspekt der Erfindung liegen beim vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren die Dicken der Ti-Schicht und der Al-Schicht jeweils unterhalb von 100 Å (10 nm).
Gemäß einem fünften Teilaspekt der Erfindung wird im vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren nach dem Ausbilden der laminierten Ti/Al-Schicht ein Verfahren zum Ausbilden einer Al-Verdrahtungsschicht auf der laminierten Schicht angewendet.
Dadurch wird das Herstellen der Verbindungen zwischen den ohmschen Elektroden und der Al-Verdrahtung vereinfacht und es entsteht eine Halbleitervorrichtung, deren Al-Ver­ drahtungen mit einem feinen Muster ausgebildet werden kön­ nen.
Gemäß einem sechsten Teilaspekt der Erfindung wird im vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren ein weiterer Prozeß zum Ausbilden einer Barrierenschicht angewendet, die aus einer hitzebeständigen Metallschicht besteht und zwi­ schen der laminierten Ti/Al-Schicht und der Al-Verdrah­ tungsschicht liegt. Dadurch erhält man eine Halbleitervor­ richtung, in der die Ga-Atome am Eindringen in die Al-Ver­ drahtung gehindert werden, wodurch eine Verschlechterung der Al-Verdrahtung verhindert wird.
Gemäß einem siebten Teilaspekt der Erfindung besitzt die Halbleitervorrichtung eine n-GaAs-Schicht; eine auf der n-GaAs-Schicht liegende Elektrode, die aus einem oder meh­ reren Paaren von dünnen Ti-Schichten und dünnen Al-Schich­ ten, sowie einer Al₃Ti-Legierung besteht, die in Kontakt mit der n-GaAs-Schicht steht und aus einem Abschnitt der Ti-Schicht und der Al-Schicht ausgebildet wurde; und einen Bereich mit hoher Dotierstoffkonzentration, der in der Nähe der Übergangsschnittstelle der n-GaAs-Schicht mit der Elek­ trode vorgesehen ist; wobei die Elektrode in ohmschem Kon­ takt mit der n-GaAs-Schicht steht.
Dadurch wird die laminierte Ti/Al-Schicht, welche aus einem Material besteht, das kaum in die n-GaAs-Schicht ein­ dringt, während des Ausheilprozesses durch die Legierungs­ reaktion in eine Al₃Ti-Legierung umgewandelt. Während des Ausheilprozesses wandern die Ga-Atome aus der n-GaAs- Schicht, während die in der n-GaAs-Schicht vorhandenen Si- Atome in der Übergangsschnittstelle der n-GaAs-Schicht mit der laminierten Ti/Al-Schicht verbleiben, wodurch ein ohm­ scher Kontakt hergestellt wird. Dadurch wird eine Halblei­ tervorrichtung mit ohmschen Kontakten geschaffen die hitze­ beständige Eigenschaften aufweisen und eine flache Über­ gangsoberfläche besitzen.
Gemäß einem achten Teilaspekt der Erfindung wird in der vorstehend beschriebenen Halbleitervorrichtung das Dicken­ verhältnis der Ti-Schicht und der Al-Schicht auf 1 : 3 einge­ stellt.
Gemäß einem neunten Teilaspekt der Erfindung liegen in der vorstehend beschriebenen Halbleitervorrichtung die Dicken der Ti-Schicht und der Al-Schicht beide unterhalb von 100 Å (10 nm).
Gemäß einem zehnten Teilaspekt der Erfindung wird in der vorstehend beschriebenen Halbleitervorrichtung eine Al- Verdrahtungsschicht auf der Elektrode ausgebildet.
Dadurch wird die Herstellung der Verbindung zwischen den ohmschen Elektroden und der Al-Verdrahtung vereinfacht, wodurch eine Halbleitervorrichtung mit Al-Verdrahtungen ge­ schaffen wird, die als feine Muster ausgebildet werden kön­ nen.
Gemäß einem elften Teilaspekt der Erfindung wird in der vorstehend beschriebenen Halbleitervorrichtung die Al-Ver­ drahtungsschicht auf der Elektrode über eine Barrieren­ schicht ausgebildet, die eine Refraktionsmetallschicht bzw. Brechungsmetallschicht ist.
Dadurch erhält man eine Halbleitervorrichtung in der die Ga-Atome am Eindringen in die Al-Verdrahtung gehindert werden, wodurch eine Verschlechterung der Al-Verdrahtung verhindert wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungs­ beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher be­ schrieben.
Es zeigen:
Fig. 1(a)-1(d) Schaubilder zur Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung ge­ mäß einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 ein Schaubild zur Darstellung der Änderung der Schottky-Barrierenhöhe der Halbleitervorrichtung gemäß dem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel aufgrund des thermischen Prozesses;
Fig. 3 ein Schaubild zur Darstellung der Ergebnisse, welche man bei der Analyse der Temperaturabhängigkeit der Charakteristika des Vorwärtsstroms über der Spannung (I-V) der Halbleitervorrichtung gemäß dem ersten erfindungsgemä­ ßen Ausführungsbeispiels erhält, wenn man das thermionische Feldemissionsmodell verwendet;
Fig. 4 ein Schaubild zur Darstellung der Schnittstelle zwischen der n-GaAs-Schicht und dem Elektrodenteil der Halbleitervorrichtung gemäß dem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
Fig. 5 ein Schaubild zur Darstellung des Ergebnisses der SIMS Analyse für die Halbleitervorrichtung gemäß dem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
Fig. 6 ein Schaubild zur Darstellung eines Aufbaus in der Nähe der ohmschen Elektrode der Halbleitervorrichtung gemäß dem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
Fig. 7 ein Schaubild zur Darstellung eines Aufbaus der ohmschen Elektrode der Halbleitervorrichtung gemäß dem er­ sten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
Fig. 8(a)-8(b) Schaubilder zur Darstellung eines Aufbaus einer Halbleitervorrichtung gemäß einem zweiten er­ findungsgemäßen Ausführungsbeispiel sowie den Aufbau einer ohmschen Elektrode der Halbleitervorrichtung gemäß dem zweiten erfindungsgemäßen Aufbau;
Fig. 9(a)-9(b) Schaubilder, die den Aufbau in der Nähe der Übergangsschnittstelle der ohmschen Elektrode ei­ ner herkömmlichen Halbleitervorrichtung zeigen; und
Fig. 10(a)-10(d) Schaubilder, die das Herstellungs­ verfahren einer Halbleitervorrichtung gemäß dem Stand der Technik zeigen.
Ausführungsbeispiel 1
Die Fig. 1(a)-1(d) sind Darstellungen, die Verarbei­ tungsschritte zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel zeigen. In den Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein halbleitendes GaAs-Substrat. Bezugszeichen 2 bezeichnet ei­ ne intrinsische GaAs-Schicht. Bezugszeichen 3 bezeichnet eine erste n-GaAs-Schicht mit Si-Verunreinigung bis zu ei­ ner Konzentration von 1-3×10¹⁷ cm-3. Bezugszeichen 4 be­ zeichnet eine zweite n-GaAs-Schicht mit Si-Verunreinigung bis zu einer Konzentration von 5×10¹⁸ cm-3. Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Gate-Elektrode von ca. 0,5 µm Breite, die aus einer 1500 Å (150 nm) dicken Ti-Schicht, einer 4000 Å (400 nm) dicken Al-Schicht und einer 500 Å (50 nm) dicken Mo-Schicht besteht, welche derart auf der Ti-Schicht nach­ einander ausgebildet wurden, daß ein Schottky-Übergang mit der ersten n-GaAs-Schicht 3 entsteht. Das Bezugszeichen 8 bezeichnet eine Gatevertiefung mit einer Breite von 1,2-1,5 µm und einer Tiefe von ca. 0,3 µm. Das Bezugszei­ chen 6 bezeichnet einen Resist. Das Bezugszeichen 10 be­ zeichnet eine laminierte Ti/Al-Schicht, die Bezugszeichen 10a und 10b bezeichnen die jeweils als Source- und Drain- Elektrode dienenden ohmschen Ti/Al-Elektroden.
Die Fig. 6 ist eine Schnittansicht, die den Aufbau ei­ nes Hauptabschnitts einer Halbleitervorrichtung gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel zeigt. In der Figur bezeichnen die gleichen Bezugszeichen die gleichen oder entsprechende Elemente wie in den Fig. 1(a)-1(d). Das Bezugszeichen 11 bezeichnet eine 10 Å (1 nm) dicke Ti- Schicht, während das Bezugszeichen 12 eine 30 Å (3 nm) dicke Al-Schicht bezeichnet. Die laminierte Ti/Al-Schicht dieses Ausführungsbeispiels wurde durch Laminieren bzw. Aufeinanderschichten von vier Ti-Schichten 11 und vier Al- Schichten 12 in abwechselnder Reihenfolge auf die zweite n- GaAs-Schicht 4 ausgebildet.
Während in diesem ersten Ausführungsbeispiel ein Feld­ effekttransistor vom Nischentyp verwendet wird kann die vorliegende Erfindung in ähnlicher Weise auch auf andere Halbleitervorrichtungen angewendet werden.
Die Fig. 7(a)-7(b) sind schematische Darstellungen zum Erklären des Aufbaus einer ohmschen Ti/Al-Elektrode, welche auf dem n-GaAs-Substrat in der Halbleitervorrichtung gemäß dem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel aus­ gebildet wurde. In der Figur bezeichnet das Bezugszeichen 21 eine n-GaAs-Schicht mit Si-Verunreinigungen bis zu einer Konzentration von 5 × 10¹⁸/cm-3, das Bezugszeichen 21 be­ zeichnet eine ca. 500 Å (50 nm) dicke Ti-Schicht, das Be­ zugszeichen 23 bezeichnet eine ca. 4000 Å (400 nm) dicke Al- Schicht, das Bezugszeichen 24 bezeichnet ein Al₃Ti-Legie­ rungsteilchen, das Bezugszeichen 25 bezeichnet eine lami­ nierte Schicht und das Bezugszeichen 25a bezeichnet eine ohmsche Elektrode.
Die Beschreibung erfolgt anhand der Ti/Al-Schicht, die auf der n-GaAs-Schicht 21 in der Halbleitervorrichtung ge­ mäß dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet ist. Die Übergänge zwischen der n-GaAs-Schicht und der Ti-Schicht und zwischen der Ti-Schicht und der Al-Schicht, d. h. die Übergänge der n-GaAs/Ti/Al-Verbindung werden zu Schottky- Übergängen, wenn der Betrag der Dotierstoffe der n-GaAs- Schicht eine geringe Konzentration unterhalb von 10¹⁸cm-3 beträgt. Üblicherweise wird sie daher als Gate-Elektrode verwendet und die Übergangsbarrierenhöhe ΦB der Gate-Elek­ trode beträgt ca. 0,7 eV.
Die Fig. 2 zeigt die Änderung der Übergangsbarriere ΦB des Übergangs zwischen der n-GaAs-Schicht 21 und den laminierten Schichten 25, die aus der 500 Å (50 nm) dicken Ti-Schicht 22 und der in Fig. 7(a) dargestellten 4000 Å (400 nm) dicken Al-Schicht 23 bestehen, in Abhängigkeit von der Zeit, wenn eine hohe Temperatur von 300°C beibehalten wird. In Fig. 2 zeigt die Abszisse die Zeit (Stunden) und die Ordinate die Übergangsbarrierenhöhe (eV). Gemäß Fig. 2 fällt die Übergangsbarrierenhöhe ΦB nach 50 Stunden plötz­ lich ab.
Die Fig. 4 ist eine Darstellung, die die Abbildung des TEM(transparentes Elektronenmikroskop)-Bildes in der Nähe der Übergangsschnittstelle in einem Zustand zeigt, in dem die Übergangsbarrierenhöhe geringfügig reduziert ist. In der Figur bezeichnet das Bezugszeichen 21 ein n-GaAs- Substrat und das Bezugszeichen 25a eine ohmsche Elektrode. Das Sinken des Elektrodenmaterials in die durch die Legie­ rungsreaktion ausgebildete n-GaAs-Schicht, welches in der auf AuGe/Ni basierenden ohmschen Elektrode gemäß dem Stand der Technik nach Fig. 9 beobachtet wurde kann in diesem Fall nicht beobachtet werden, weshalb das Material der ohm­ schen Elektrode 25a nicht in die n-GaAs-Schicht eindringt. Darüber hinaus kann man Legierungsteilchen von kreuzschat­ tierter Form erkennen, die in der ohmschen Elektrode auf­ grund der Reaktion zwischen den Metallen Ti und Al enthal­ ten sind. Mittels XRD(Röntgenstrahlreflektionsbrechungs)- Analyse konnte festgestellt werden, daß diese Legierungs­ teilchen Al₃Ti-Legierungsteilchen sind. Die Al₃Ti-Legierung ist ein Refraktionsmetall bzw. Brechungsmetall, d. h. es ist ziemlich hart und leicht, und es ist als neues Material be­ kannt. Jedoch ist es ziemlich schwierig dieses Material monokristallin herzustellen, da es durch Restsauerstoff mi­ kro-restkristallisiert. Wenn die Nähe der Schnittstelle der Legierungsteilchen, wie sie in Fig. 4 zu sehen sind, EDX- analysiert wird, so werden eine Vielzahl von Ga-Atomen er­ faßt. Der Aufbau der ohmschen Elektrode 25a ist in Fig. 7(b) schematisch dargestellt. Die Al₃Ti-Legierungsteilchen 24 werden durch die Metallreaktion zwischen Ti und Al aus­ gebildet, wobei die Legierung teilweise in Kontakt mit der n-GaAs-Schicht 21 ist.
Die Fig. 5 zeigt ein SIMS(sekundäres Ionenmassenspek­ trometer)-Tiefenprofil, welches man durch Messen des Mate­ rials von der rückseitigen Oberfläche der n-GaAs-Schicht 21 erhält. In Fig. 5 bezeichnet die Abszissenachse die Tiefe µm) von der rückseitigen Oberfläche der n-GaAs-Schicht 21, die Ordinatenachse zur Rechten eine sekundäre Ionenanzahl und die Ordinatenachse zur Linken die Atomkonzentration (Atome/cm³), welche von der sekundären Ionenanzahl konver­ tiert wurden.
Das Bezugszeichen 30a bezeichnet ein Si-Profil, das Be­ zugszeichen 30a bezeichnet einen Mittelwert des Si-Profils, Bezugszeichen 31 bezeichnet ein Ti-Profil und Bezugszeichen 31a bezeichnet einen Mittelwert des Ti-Profils. In Fig. 5 besteht an der Stelle bei der Tiefe von 68 µm eine Schnitt­ stelle zwischen der ohmschen Elektrode 25a und der n-GaAs- Schicht. Als Ergebnis erkennt man, daß, obwohl kein Ein­ dringen von Ti- oder Al-Material der ohmschen Elektrode 25a in den GaAs-Kristall 21 zu erkennen ist, ein Schnittstel­ len-Niederschlag bzw. eine Ausfällung von Si als n-Dotier­ stoff an der Schnittstelle zwischen der ohmschen Elektrode 25a und der n-GaAs-Schicht 21 zu erkennen ist.
Nachfolgend wird das Ergebnis der Temperaturabhängig­ keit der (I-V) Charakteristika des Stroms in Vorwärtsrich­ tung und der Spannung der Schottky-Charakteristika des Ma­ terials, welches seine Übergangsbarrierenhöhe ΦB verrin­ gert hat, mittels des thermionischen Feldemissionsmodels (TF-E-Modell) analysiert, wobei die Tunnelstromkomponente berücksichtigt wird, welches in dem Titel von "Solid-State Electronics, Band Nr. 9, 1966 auf Seiten 695-707 von F.A. Padovani und R. Stratton" beschrieben wird. Das Ergebnis ist in Fig. 3 und in der nachfolgenden Tabelle dargestellt, wobei das Ergebnis der Analyse mittels des thermionischen Emissionsmodells (T-E-Modell), welches die Tunnelstromkom­ ponente nicht berücksichtigt, in der nachfolgenden Tabelle dargestellt ist. In der nachfolgenden Tabelle und in Fig. 3 bezeichnen die Bezugszeichen A und E Materialien mit unter­ schiedlichen Übergangsbarrierenhöhen ΦB, wobei ΦB° und N* die Übergangsbarrierenhöhe und die Schnittstellen-Träger­ konzentration bei Verwendung des thermionischen Feldemissi­ onsmodells darstellen.
Es hat sich herausgestellt, daß die Übergangsbarrieren­ höhe ΦB welche mittels des thermionischen Emissionsmodells geschätzt wird, das wiederum nur auf einen Bereich anwend­ bar ist, der eine geringe Trägerkonzentration aufweist und bei dem die Tunnelstromkomponente ignoriert werden kann, unterschätzt wird und das die Schnittstellenträgerkonzen­ tration im Vergleich zum Ergebnis, welches man bei der gleichen Analyse mittels des thermionischen Feldemissions­ modells erhält, um mehr als eine Zehnerstelle angestiegen ist.
Dies ergibt sich aus der Tatsache, daß die Legierungs­ reaktion zwischen der Ti-Schicht 22 und der Al-Schicht 23 aufgrund des Ausheilverfahrens der laminierten Ti/Al- Schicht 25 von der Al/Ti-Übergangsschnittstelle fortschrei­ tet und wenn die Al₃Ti-Legierungsteilchen 24 die GaAs-Kri­ stallschnittstelle 21, wie in Fig. 7(b) dargestellt, errei­ chen, wandern die Ga-Atome entlang der Grenze der Legie­ rungsteilchen heraus, d. h. sie bewegen sich von der n-GaAs- Schicht 21 nach außen, und folglich bewegen sich die als n- Dotierstoffe dienenden Si-Atome in der n-GaAs-Schicht 21 in die Ga-Leerstellen, welche in der Nähe der Schnittstelle der n-GaAs-Schicht 21 ausgebildet sind. Dadurch entsteht eine Donatorenaktivierung, wodurch die Trägerkonzentration an der Schnittstelle ansteigt und wodurch die Tunnelstrom­ komponente, welche zwischen dem Elektrodenteil 25 und der n-GaAs-Schicht 21 über den Schottky-Übergang strömt, plötz­ lich ansteigt und die Übergangsänderung zu einem ohmschen Kontakt macht.
Wie vorstehend beschrieben, sind die Ti-Schicht 22 und die Al-Schicht 23 an der Oberfläche der n-GaAs-Schicht 21 aufgeschichtet und durch Wärmebehandlung ausgeheilt, wobei die Ti/Al-Metallreaktion am Übergang mit dem n-GaAs-Kri­ stall 21 entsteht, wodurch eine ohmsche Elektrode 25a mit einem ohmschen Übergang ausgebildet wird.
In der Druckschrift "Solid-State Electronics, Band 26, 1983, Seiten 559-564" ist ein Verfahren offenbart, in dem eine n-GaAs-Schicht auf einer laminierten Ti/Al-Schicht ausgebildet ist, welche bei einer Temperatur von 400°C thermisch ausgeheilt wird, wodurch eine Schottky-Elektrode ausgebildet wird und wobei ferner eine GaAlAs-Schicht an der Schnittstelle zwischen der Elektrode und der n-GaAs- Schicht ausgebildet wird, wodurch die Übergangsbarrierenhö­ he ansteigt. Wenn das thermische Ausheilen bei einer hohen Temperatur von über 400°C erfolgt, während die ohmschen Elektroden durch Ausbilden einer laminierten Ti/Al-Schicht auf der n-GaAs-Schicht ausgebildet werden, würde das Al und das GaAs miteinander reagieren und einen AlGaAs-Kristall ausbilden, wodurch der energetische Bandabstand ansteigt und somit auch die Barrierenhöhe ΦB erhöht wird, wodurch wiederum eine nicht ohmsche Elektrode entsteht. Daher soll­ ten die Bedingungen zum thermischen Ausheilen für das Aus­ bilden einer ohmschen Elektrode bei einer Temperatur von weniger als 400°C durchgeführt werden, bei der Al und GaAs nicht miteinander reagieren. Die optimalen Bedingungen zum Durchführen des thermischen Ausheilens liegen bei 300- 350°C.
Nachfolgend erfolgt die Beschreibung eines Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß einem er­ sten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel. Zunächst werden im Schritt nach Fig. 1(a) auf einem GaAs Substrat 1 eine i- GaAs-Schicht 2, eine erste n-GaAs-Schicht und eine zweite n-GaAs-Schicht nacheinander epitaktisch mittels eines MBE oder eines MOCVD Verfahrens aufgebracht.
Als nächstes werden im Schritt gemäß Fig. 1(b), wie auch in Fig. 6 dargestellt ist, mittels eines (nicht darge­ stellten) Resistmusters abwechselnd vier jeweils 10 Å (1 nm) Dicke Ti-Schichten 11 und vier jeweils 30 Å (3 nm) dicke Al-Schichten an den Stellen an denen eine Source- und eine Drain-Elektrode ausgebildet werden soll durch Aufdamp­ fen aufgebracht, wodurch die laminierte Ti/Al-Schicht 10 ausgebildet und bei einer Temperatur von 350°C für zehn Mi­ nuten thermisch ausgeheilt wird. Während des thermischen Ausheilprozesses entsteht eine Ti/Al-Metallreaktion, wo­ durch (nicht dargestellt) Al₃Ti-Legierungsteilchen erzeugt werden, die die n-GaAs-Schicht 4 erreichen, während Ga- Atome aus der n-GaAs-Schicht 4 wandern, wodurch wiederum die Konzentration der Si-Atome als n-Dotierstoffe an der Übergangsschnittstelle anwächst und die ohmschen Elektroden 10a und 10b mit ihren ohmschen Übergängen ausbilden.
Während in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbei­ spiel das Schichtdickenverhältnis zwischen der Ti-Schicht und der Al-Schicht 12 auf 1 : 3 eingestellt wird, um das Ein­ treten der Legierungsreaktion zwischen Ti und Al und da­ durch die Ausbildung der Al₃Ti-Legierung zu erleichtern, können auch laminierte Ti/Al-Schichten mit anderen Schicht­ dickenverhältnissen als dem vorher beschriebenen Verhältnis (1 : 3) verwendet werden. Darüber hinaus wird für die mit der n-GaAs-Schicht in Kontakt stehende Schicht eine Ti-Schicht bevorzugt, da Ti hinsichtlich seiner adhäsiven Eigenschaf­ ten mit dem n-GaAs-Kristall herausragend ist. Vorzugsweise liegt die jeweilige Schichtdicke der Ti-Schicht 11 und der Al-Schicht 12 unter 100 Å (10 nm), wodurch die Effektivität beim Herstellungsprozeß der ohmschen Elektrode durch Ver­ kürzen der thermischen Ausheilzeit für das Ausbilden des ohmschen Übergangs erhöht wird.
Anschließend wird im Schritt gemäß Fig. 1(c) der Resist 6 ausgebildet, der zwischen den ohmschen Elektroden 10a und 10b Öffnungen an Zwischenstellen aufweist, an denen eine Gatevertiefung 8 über den ohmschen Elektroden 10a und 10b sowie der zweiten n-GaAs-Schicht 4 ausgebildet wird. Unter Verwendung dieses Resists 6 als Maske werden die zweite n- GaAs-Schicht 4 und ein oberer Abschnitt der ersten n-GaAs- Schicht 3 zum Ausbilden der Gatevertiefung 8 naßgeätzt. An­ schließend wird der Resist 6 entfernt, wodurch die Halblei­ tervorrichtung gemäß Fig. 1(d) entsteht.
Die ohmschen Elektroden 10a und 10b gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel benötigen kein auf Gold basierendes Me­ tallmaterial, bei dem zumeist Legierungsreaktionen auftre­ ten und welches an der Übergangsschnittstelle in gleicher Weise spitzen- bzw. stachelförmig wie das herkömmliche Elektrodenmaterial in die n-GaAs-Schicht eindringt. Selbst wenn das thermische Ausheilen während dem Ausbilden der ohmschen Elektroden 10a und 10b gemäß Fig. 4 erfolgt tritt bei dem Elektrodenmaterial keine Legierungsreaktion mit der zweiten n-GaAs-Schicht 4 auf und das Elektrodenmaterial dringt nicht in die Übergangsschnittstelle mit der zweiten n-GaAs-Schicht 4 ein. Darüber hinaus erreicht das Elektro­ denmaterial die Übergangsschnittstelle mit der zweiten n- GaAs-Schicht 4 selbst dann nicht, wenn der thermische Aus­ heilprozeß in einem späteren Verfahren durchgeführt wird oder die Vorrichtung sich während des Betriebs erhitzt. So­ mit kommt es zu keiner Verschlechterung der Übergangs­ schnittstelle. Dadurch erhält man eine Halbleitervorrich­ tung mit ohmschen Elektroden 10a und 10b, deren hitzebe­ ständige Eigenschaften verbessert sind.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel tritt das Elektro­ denmaterial, welches die Legierungsreaktion hervorgerufen hat, nicht in die zweite n-GaAs-Schicht 4 ein, weshalb man einen flachen Übergang bzw. eine geringe Übergangstiefe er­ hält. Es treten daher keine solchen Probleme wie beim Stand der Technik auf mit seinen auf AuGe/Ni basierenden ohmschen Elektroden, bei denen die Legierungsreaktion bis zu einer tiefen Stelle an der Übergangsoberfläche in der n-GaAs- Schicht fortschreitet und bei der die Legierungsreaktion die Kanalschicht spitzenförmig beeinträchtigt bzw. ver­ schlechtert, selbst wenn sie als ohmsche Elektrode für eine Dünnkanalschicht verwendet wird. Somit können die erfin­ dungsgemäßen ohmschen Elektroden als ohmsche Elektroden für eine Dünnkanalschicht verwendet werden.
In dem ersten Ausführungsbeispiel ist die laminierte Ti/Al-Schicht 12 mit seiner Ti-Schicht 11 und seiner Al- Schicht 12 auf der zweiten n-GaAs-Schicht 4 ausgebildet, wobei ein thermisches Ausheilen bei einer Temperatur durch­ geführt wird, bei der Al und GaAs nicht miteinander zum Ausbilden eines AlGaAs-Kristalls reagieren, wodurch ein ohmscher Übergang geschaffen wird. Dadurch entsteht eine Halbleitervorrichtung mit einer ohmschen Elektrode, die überlegene hitzebeständige Eigenschaften aufweist und eine flache Übergangsoberfläche besitzt.
Während in dem vorstehend beschriebenen ersten Ausfüh­ rungsbeispiel abwechselnd vier Ti-Schichten 11 und vier Al- Schichten 12 zum Ausbilden der laminierten Ti/Al-Schicht aufeinander geschichtet sind kann die vorliegende Erfindung auch auf Fälle angewendet werden, in denen zumindest eine Ti-Schicht und zumindest eine Al-Schicht zum Ausbilden der laminierten Ti/Al-Schicht aufeinandergeschichtet sind, wo­ bei ebenso eine Legierungsreaktion auftritt und man somit die gleichen Effekte, wie vorstehend beschrieben, erhält.
Während im vorstehend beschriebenen ersten Ausführungs­ beispiel Si als Dotierstoff für die zweite n-GaAs-Schicht 4 verwendet wurde kann die vorliegende Erfindung auch auf Se, Te und weitere n-Dotierstoffe angewendet werden, durch die man die gleichen Effekte, wie vorstehend beschrieben, er­ hält.
Ausführungsbeispiel 2
Die Fig. 8(a) ist eine Darstellung, die einen Aufbau einer Halbleitervorrichtung gemäß einem zweiten erfindungs­ gemäßen Ausführungsbeispiel zeigt, während die Fig. 8(b) eine Darstellung ist, die einen Aufbau der ohmschen Elek­ trode der Halbleitervorrichtung darstellt. In der Figur be­ zeichnet das Bezugszeichen 13 eine Mo-Barrierenschicht von ca. 500 Å (50 nm) Dicke, während das Bezugszeichen 14 eine ca. 10.000 Å (1000 nm) Dicke Al-Verdrahtungsschicht be­ zeichnet. Beim Herstellungsverfahren der Halbleitervorrich­ tung gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel werden im Verfahren zum Ausbilden der laminierten Ti/Al-Schicht 10, die als ohmsche Elektroden 10a und 10b gemäß Fig. 1(b) des Herstellungsverfahrens nach dem ersten Ausführungsbeispiel dienen, darüber hinaus eine Mo-Schicht 13 und eine Al-Ver­ drahtungsschicht 14 wie in Fig. 8(b) dargestellt, aufge­ schichtet. Anschließend wird das thermische Ausheilen durchgeführt, wodurch die mit der Al-Verdrahtungsschicht 14 verbundenen ohmschen Elektroden 10a und 10b, wie in Fig. 8(a) dargestellt, erzeugt werden. Das nachfolgende Herstel­ lungsverfahren entspricht dem Herstellungsverfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
In diesem zweiten Ausführungsbeispiel bestehen die ohm­ schen Elektroden 10a und 10b nicht aus einem auf Gold ba­ sierenden Metallmaterial, welches wie im Stand der Technik Gold enthält, weshalb die Adhäsion der Al-Verdrahtungs­ schicht 14 mit den ohmschen Elektroden 10a und 10b auf ein­ fache Weise möglich ist und daher Al als Verdrahtung bzw. Verdrahtungsmuster für das Trockenätzen und das Ausbilden eines feinen Verdrahtungsmusters möglich sind.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Mo-Barrie­ renschichten 13 zwischen den ohmschen Elektroden 10a und 10b und der Al-Verdrahtungsschicht 14 ausgebildet, wodurch das Eindringen der Ga-Atome, welche in die Al₃Ti-Legie­ rungsteilchenschnittstelle eindiffundieren, in die Al-Ver­ drahtungsschichten und damit das Ansteigen des Verdrah­ tungswiderstands und die Verschlechterung der Al-Verdrah­ tungsschicht verhindert wird. Als weiteres Material können Refraktionsmetallmaterialien bzw. Brechungsmetallmateria­ lien, wie beispielsweise TiN, WSi, WSiN und dergleichen, verwendet werden. Ferner kann die Al-Verdrahtungsschicht 14 direkt auf den ohmschen Elektroden 10a und 10b plaziert werden, ohne dabei die Mo-Barrierenschicht 13 zu verwenden.
Wie vorstehend beschrieben werden gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel die laminierte Ti/Al-Schicht 10, die Mo-Barrierenschicht 13 und die Al-Verdrahtungsschicht 14 schichtweise auf die n-GaAs-Schicht 4 aufgebracht und ther­ misch ausgeheilt. Dadurch kann ähnlich wie im ersten Aus­ führungsbeispiel eine ohmsche Elektrode hergestellt werden, wobei die ohmsche Elektrode mit der Al-Verdrahtungsschicht leicht zu verbinden ist und eine Halbleitervorrichtung ge­ schaffen wird, deren Verdrahtung auf einfache Weise als feines Verdrahtungsmuster hergestellt werden kann.
Das Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrich­ tung besteht aus den Schritten: aufeinanderfolgendes schichtweises Aufbringen eines oder mehrerer Paare von dün­ nen Ti- und Al-Schichten auf einem n-GaAs-Substrat, wodurch eine laminierte Ti/Al-Schicht ausgebildet wird; sowie An­ wendung eines thermischen Verfahrens auf das n-GaAs- Substrat und die laminierte Ti/Al-Schicht bei einer Tempe­ ratur, die unterhalb der Temperatur liegt, bei der das Al der laminierten Ti/Al-Schicht und das GaAs der n-GaAs- Schicht derart miteinander reagieren, daß die laminierte Ti/Al-Schicht mit der n-GaAs-Schicht einen ohmschen Über­ gang bildet, wodurch ohmsche Elektroden ausgebildet werden. Die laminierte Ti/Al-Schicht mit ihren Materialien, die kaum in die n-GaAs-Schicht eindringen, wird durch eine Le­ gierungsreaktion mittels des thermischen Ausheilverfahrens zu einer Al₃Ti-Legierung umgewandelt, wobei während des thermischen Ausheilverfahrens Ga-Atome aus der n-GaAs- Schicht herauswandern und die Si-Atome als Dotierstoffe in der n-GaAs-Schicht an der Übergangsschnittstelle der n- GaAs-Schicht mit der laminierten Ti/Al-Schicht verbleiben, wodurch ein ohmscher Kontakt geschaffen wird. Dadurch er­ hält man eine Halbleitervorrichtung mit ohmschen Elektro­ den, die hitzebeständige Eigenschaften und eine flache Übergangsoberfläche aufweist.

Claims (11)

1. Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung bestehend aus den Schritten:
aufeinanderfolgendes schichtweises Aufbringen eines oder mehrerer Paare von dünnen Ti- und Al-Schichten auf einem n-GaAs-Substrat (4), wodurch eine laminierte Ti/Al-Schicht (10) ausgebildet wird; und
Anwenden eines thermischen Verfahrens auf das n-GaAs- Substrat (4) und die laminierte Ti/Al-Schicht (10) bei einer Temperatur unterhalb der Temperatur, bei der das Al der laminierten Ti/Al-Schicht (10) und das GaAs der n-GaAs-Schicht (4) derart miteinander reagieren, wo­ durch eine laminierte Ti/Al-Schicht (10) entsteht, die mit der n-GaAs-Schicht (4) einen ohmschen Übergang bil­ det und dadurch ohmsche Elektroden (10a, 10b) ausgebil­ det werden.
2. Herstellungsverfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das thermische Verfahren bei einer Temperatur unterhalb von 400°C durchgeführt wird.
3. Herstellungsverfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß das Dickenverhältnis der Ti- Schicht und der Al-Schicht bei 1 : 3 liegt.
4. Herstellungsverfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicken der Ti- Schicht und der Al-Schicht jeweils unterhalb von 100 Å (10 nm) liegen.
5. Herstellungsverfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt:
nach Ausbilden der laminierten Ti/Al-Schicht (10), Aus­ bilden einer Al-Verdrahtungsschicht (14) auf der lami­ nierten Schicht (10).
6. Herstellungsverfahren nach Patentanspruch 5, gekenn­ zeichnet durch den weiteren Schritt:
Ausbilden einer Barrierenschicht (13), die aus einer Refraktionsmetallschicht zwischen der laminierten Ti/Al-Schicht (10) und der Al-Verdrahtungsschicht (14) besteht.
7. Halbleitervorrichtung gekennzeichnet durch:
eine n-GaAs-Schicht (21);
eine auf der n-GaAs-Schicht (21) liegende Elektrode (25a), die aus einem oder mehreren Paaren von dünnen Ti-Schichten (22) und dünnen Al-Schichten (23), sowie einer Al₃Ti-Legierung (24) besteht, die in Kontakt mit der n-GaAs-Schicht (21) steht und aus einem Abschnitt der Ti-Schicht (22) und der Al-Schicht (23) ausgebildet wurde; und
einen Bereich mit hoher Dotierstoffkonzentration, der in der Nähe der Übergangsschnittstelle der n-GaAs- Schicht (21) mit der Elektrode (25a) vorgesehen ist; wobei
die Elektrode (25a) in ohmschem Kontakt mit der n-GaAs- Schicht (21) steht.
8. Halbleitervorrichtung nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Dickenverhältnis der Ti-Schicht (22) und der Al-Schicht (23) bei 1 : 3 liegt.
9. Halbleitervorrichtung nach Patentanspruch 7 oder 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dicken der Ti-Schicht (22) und der Al-Schicht (23) jeweils unterhalb von 100 Å (10 nm) liegen.
10. Halbleitervorrichtung nach einem der Patentansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Al-Verdrah­ tungsschicht (14) auf den Elektroden (10a, 10b) ausge­ bildet ist.
11. Halbleitervorrichtung nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Al-Verdrahtungsschicht (14) auf den Elektroden (10a, 10b) über einer Barrierenschicht (13) ausgebildet ist, die aus einer Refraktionsmetall­ schicht besteht.
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