JP3834074B2 - Method for forming ohmic contacts in complementary semiconductor devices - Google Patents

Method for forming ohmic contacts in complementary semiconductor devices Download PDF

Info

Publication number
JP3834074B2
JP3834074B2 JP16488794A JP16488794A JP3834074B2 JP 3834074 B2 JP3834074 B2 JP 3834074B2 JP 16488794 A JP16488794 A JP 16488794A JP 16488794 A JP16488794 A JP 16488794A JP 3834074 B2 JP3834074 B2 JP 3834074B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
type
forming
nickel
germanium
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP16488794A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH07142687A (en
Inventor
ジョナサン・ケイ・アブロクワー
ジェン・フワ・フアン
ウィリアム・ジェイ・ウームズ
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.)
NXP USA Inc
Original Assignee
NXP USA Inc
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
Priority claimed from US08/083,751 external-priority patent/US5444016A/en
Priority claimed from US08/083,755 external-priority patent/US5480829A/en
Application filed by NXP USA Inc filed Critical NXP USA Inc
Publication of JPH07142687A publication Critical patent/JPH07142687A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3834074B2 publication Critical patent/JP3834074B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般に、半導体デバイスに関し、さらに詳しくは、相補形半導体デバイスに関する。
【0002】
【従来の技術】
相補形半導体デバイス、特にIII−V族相補形へテロ構造電界効果トランジスタ(CHFET)または相補形へテロ構造絶縁ゲート電界効果トランジスタ(CHIGFET)は、低電力,低電圧,高速用途で極めて有用であることがわかっている。例えば、米国特許第4,729,000号"Low Power AlGaAs/GaAs Complementary FETs Incorporating InGaAs N-channel Gates," Abrokwahおよび米国特許第4,814,851号"High Transconductance Complementary (Al, Ga) As/GaAs Heterostructure
Insulated Gate Field-Effect Transistors," Abrokwah et alを参照されたい。従来技術では、自己整合イオン注入技術を用いる相補形ガリウム砒素(GaAs)へテロ構造デバイスが開示されている。CHIGFETは、キャリア移動のため高移動度の2次元電子または正孔ガスをチャネルに封じるために、アルミニウム・ガリウム砒素(AlGaAs)またはアルミニウム・インジウム砒素(AlInAs)などの広バンドギャップ絶縁体を利用するCMOSのようなデバイスである。2次元ガスは、広バンドギャップ材料絶縁体と狭バンドギャップ材料チャネルとのへテロ接合に近接して形成される。一般的なチャネル材料は、仮晶InGa1−XAsである。しかし、従来技術では、デバイスの活性領域を電気接続するために用いられるオーム接触メタライゼーションについていくつかの欠点がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
デバイスが相補形であるということは、同一基板上にN形およびP形デバイスを含むことを意味している。従来技術の一般的なオーム接触メタライゼーションは、N形デバイスとP形デバイスとで異なる。N形の場合、金ゲルマニウム・ニッケル(AuGeNi)が用いられる。P形の場合、金亜鉛ニッケル(AuZnNi)または金亜鉛金(AuZnAu)が用いられる。両方のオーム接触は、抵抗を低くするためAuメタライゼーションを利用し、その結果、いくつかの欠点が生じる。Auベースのオーム接触はエッチングできない。そのため、リフトオフ処理によってデバイス上に形成しなければならない。当技術分野で周知なように、リフトオフ法には比較的低い歩留りと不精細なパターン形成が伴い、そのためデバイスの形状は比較的大きな寸法に限定される。寸法が大きいので、与えられたスペースに装着できるデバイスの最大数が低下する。
【0004】
また、従来のAuベースのオーム接触は、多層集積回路相互接続で利用される最新のVLSIアルミニウムメタライゼーションと適合性がないという欠点を有する。この非適合性は、Auベースのオーム接触はAl多層技術で必要とされる温度範囲で安定したオーム接触を提供できないという事実に起因する。具体的には、一般的なAlベースの相互接続処理は約500°Cまたはそれ以上で行われるが、Auベースのオーム接触は約470°C以上では安定したオーム接触を提供できない。そのため、従来のAuベースのオーム接触では、相補形デバイスの商用利用が制限される。さらに、時間とともにAuはAlと反応する傾向があり、紫斑(purple plaque)と呼ばれる問題を生じ、これは最終的にデバイスの故障の原因となる。
【0005】
従来のオーム接触の別の欠点は、AuとGaAsとの複雑な反応によって接点の構造が不適切になるということである。
【0006】
さらに、2つの異なる材料がN形デバイスとP形デバイスに用いられるという点で従来のオーム接触では明白な欠点が生じる。周知なように、個別の材料を用いることはデバイス処理の複雑さを増し、これは高コスト,サイクル時間の増加,安全性リスクの増加,歩留りの低下などにつながる。
【0007】
従って、N形およびP形デバイスの両方で利用でき、かつ最新のVLSI多層アルミニウム相互接続と適合性があり、しかも従来技術の前述のすべての問題を回避するIII−V族相補形デバイスに適したオーム接触が必要とされる。さらに、このようなオーム接触を利用する相補形へテロ構造電界効果デバイスを設けることが望ましい。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の範囲は、適合性のあるオーム接触を用いるIII−V族相補形半導体デバイスを含む。具体的には、好適な実施例は、N形デバイス・ゲートを含むNチャネル・デバイスを含む。Nチャネル・デバイスは、N形デバイス・ゲートの下の第1へテロ構造絶縁領域と、この第1へテロ構造絶縁領域の下の第1へテロ構造チャネル領域とを含む。さらに、N形ソースおよびN形ドレイン領域はN形デバイス・ゲートの側面に設けられる。N形ソース領域およびN形ドレイン領域は、第1へテロ構造チャネル領域まで延在する。500〜600°Cの温度範囲で実質的に安定したオーム接触を与える第1材料からなる第1オーム領域は、N形ソース領域と接触し、同様な第2オーム領域はN形ドレイン領域と接触する。
【0009】
さらに、この好適な実施例は、P形デバイス・ゲートを有するPチャネル・デバイスを含む。Pチャネル・デバイスは、P形デバイス・ゲートの下の第2へテロ構造絶縁領域と、この第2へテロ構造絶縁領域の下の第2へテロ構造チャネル領域とを含む。P形ソースおよびP形ドレイン領域は、P形デバイス・ゲートの側面に設けられる。P形ドレインおよびP形ソース領域は、第2へテロ構造チャネルまで延在する。第1材料からなる第3オーム領域は、P形ソース領域と接触し、第1材料からなる第4オーム領域はP形ドレイン領域と接触する。
【0010】
さらに、本発明の範囲は、相補形へテロ構造デバイスを製造する方法を含む。へテロ構造チャネル領域が形成される。へテロ構造絶縁領域は、チャネル領域の上に形成される。N形デバイス・ゲートおよびP形デバイス・ゲートは、へテロ構造絶縁領域の上に形成される。N形ソースおよびN形ドレイン領域は、N形デバイス・ゲートの両側に形成され、チャネル領域まで延在する。P形ソースおよびP形ドレイン領域は、P形デバイス・ゲートの両側に形成され、チャネル領域まで延在する。500〜600°Cの温度範囲でオーム接触を提供するのに適した材料からなる第1,第2,第3および第4オーム領域はそれぞれ、N形ソース領域,N形ドレイン領域,P形ソース領域およびP形ドレイン領域と接触するために形成される。相補形デバイスは、シリコン集積回路産業で周知な方法を用いて標準的なVLSIアルミニウム相互接続メタライゼーションで相互接続される。
【0011】
【実施例】
概して、本発明の好適な実施例は、従来技術の欠点を克服し、最新のVLSI相互接続技術と適合性のある製造可能なデバイスおよび方法を確立する相補形GaAsへテロ構造電界効果トランジスタである。この好適な実施例は、N形デバイスおよびP形デバイスの両方のオーム接触となるニッケル・ゲルマニウム・タングステン(NiGeW)である同一オーム接触材料によって構成される。
【0012】
NiGeWは、N形領域への接触として適していることがわかっている。NiGeWをオーム接触として利用することは、例えば、同時係属出願である米国特許出願第07/902,244号および第07/902,245号において示されている。しかし、一般的な相補形GaAsへテロ構造デバイスは、Al濃度が高いAlGaAsなどの材料からなる絶縁層を有する。この絶縁層が、従来の相互形デバイスの場合のように、約1018/ccのレベルまでP形ドーピングされると、NiGeWは一般に不適切になる。このようなP形デバイスに対するNiGeW接触は、Geが相殺するN形不純物となるので、不適切である。そのため、例えば、従来技術では、P形領域に対するオーム接触としてAuZnNiまたはAuZnAuが用いられ、Znが高濃度にドーピングされている。
【0013】
しかし、本発明は、P形にも一般的なN形NiGeWオーム接触を利用する。具体的には、好適な実施例は、相補形構造のP形デバイスに対して低い接触抵抗を実現するため、適切な注入材料からなる高濃度の同時注入(co-implant)を利用して、P形接触領域において浅い高ドーピング濃度を実現する。接触は、Al含有量を必要に応じて高くできるAlGaAs/GaAsへテロ構造に適する。
【0014】
新規の自明でないこのオーム接触は、同時係属出願の米国特許出願第07/092,244号で開示されている方法などによってエッチング可能である。よって、リフトオフ法は必要でない。従って、高歩留りおよびデバイス形状の小型化が可能である。
【0015】
さらに、本発明により製造される好適なデバイスは、最新のAlベースのVLSI相互接続方法と適合性がある。また、本発明のオーム接触は、鏡面のように滑らかであり、反射的で、隆起がない。さらに、同一オーム材料を相補形デバイス全体で利用できるので、従来技術に比べて大きな利点が得られる。従って、プロセスは大幅に簡略化される。本発明は、例えば、デジタルおよびアナログIII−V族半導体や、FETを含む相補形回路や、HBTや、半導体LEDおよびレーザなどの光デバイスに適用できる。そのため、通信,演算およびディスプレイ用として用途は広い。
【0016】
図1は、本発明の好適な実施例のエピタキシャル半導体構造を示す断面図である。GaAs基板10が設けられる。GaAs基板10は、高抵抗材料であり、好ましくはLEC(liquid encapsulated Czocrolski)法によって成長される種類の材料である。GaAs基板10は、好ましくは約25ミル厚であり、約10〜1010オーム/平方のシート抵抗を有する。ドーピングされていないGaAsバッファ層12は、GaAs LEC基板10上に、当技術分野で周知な方法でエピタキシャル成長される。GaAsバッファ層12は、好ましくは約2,000Å厚である。GaAsバッファ層12は、デバイスの能動層を形成するためのクリーンな結晶格子を与えるものである。GaAsバッファ層12内では、極めて狭いデルタ・ドーピング層14が挿入される。デルタ・ドーピング層14は、好ましくはシリコン(Si)からなり、2〜4×1011cm−2のキャリア濃度を有する。好適な実施例では、デルタ・ドーピング層14は、GaAsバッファ層12の上面から約30Å設けられる。ドーピング層14は、Nチャネル・デバイスにキャリアの一部を与え、NチャネルおよびPチャネル・デバイス両方の閾値電圧を調整する働きをする。
【0017】
FETチャネル層16は、GaAsバッファ層12の上に形成される。チャネル層16は、モル比が20%In,80%GaのドーピングされていないInGaAsによって構成されることが好ましい。好適な実施例では、チャネル層16は約130Å厚である。
【0018】
チャネル層16の上には、絶縁層18がエピタキシャル成長される。好ましくは、この絶縁層18はドーピングされていないAlGaAsによって構成される。好適なモル比は75%Al,25%Gaである。この層は、約250Åの厚さを有する。
【0019】
ドーピングされていないGaAsキャップ層20は、前記絶縁層の上に約30Åの厚さに成長される。このGaAsキャップ層は、AlGaAs絶縁層18の酸化を防ぐためのものである。
【0020】
従って、図1のエピタキシャル半導体構造は、好適な相補形へテロ構造電界効果トランジスタ・デバイスを形成するためのへテロ構造を提供する。明白なように、このへテロ構造はGaAs/InGaAs/AlGaAsによって構成される。
【0021】
図2ないし図9は、好適な相補形へテロ構造電界効果トランジスタを製造する本発明の好適な方法を示す。
【0022】
図2において、任意のフィールド絶縁体30は、基板材料を保護するために設けられる。周知のリソグラフ法および反応性イオン・エッチング(RIE)法によって、フィールド絶縁体に窓(window)が開けられる。これらの窓は、能動デバイス領域32,33へのアクセスを提供する。
【0023】
図3において、N形デバイス・ゲート40およびP形デバイス・ゲート42が領域32,33にそれぞれ形成される。具体的には、好適な実施例では、約3,000〜4,000ÅのTiWN層が反応性RFスパッタリングで被着される。このTiWNは、電界効果デバイスのショットキ・コンタクト・ゲートとして機能する。ゲート40,42は、SF,CHFおよびHeの混合物で、RIE法によって形成される。
【0024】
図4は、ゲート40,42の両側に側壁スペーサ50,52の対を形成することを示す。側壁50,52を設けることは好適であるが、必要ではない。側壁50,52は、デバイス全体の性能パラメータを向上させるために、その後の段階でソース領域およびドレイン領域を整合させる働きをする。好適な実施例では、側壁50,52はSiONまたはSiN/SiOからなり、全厚は約4,000Åである。側壁50,52は、一般的な処理方法によって形成される。高圧異方性RIEプロセスがエッチングに用いられる。その結果得られる側壁50,52は、RIEによってそれぞれのゲートの両側に約3,000Åの大きさを有する。
【0025】
図5は、フィールド絶縁体領域30,活性デバイス領域32,33,ゲート40,42ならびにスペーサ50,52を被覆する保護SiN層60の被着を示す。SiN層60は、ウェハ表面をその後の処理段階から保護する働きをする。層60は、標準的なCVD法によって約500Åの厚さまで被着されることが好ましい。
【0026】
図6は、N形デバイスゲート40に隣接する能動デバイス領域32にN形ソース領域70およびN形ドレイン領域72を形成することを示す。領域70,72は、約350オーム/平方のシート抵抗を得るためSi注入を用いた周知の処理方法で形成される。注入は、SiN層60を介して行われる。N形ソース領域70およびN形ドレイン領域72それぞれは、好ましくは基板内部まで約2,000Å延在し、少なくともチャネル層16まで、好ましくはバッファ層12内部まで延在する。あるいは、NチャネルFETのアクセス直列抵抗を改善するため、側壁形成の前に低濃度のSi注入を用いて、低濃度にドーピングされた領域をN形デバイスゲート40に直接自己整合させて設けてもよい。
【0027】
図7は、P形デバイス・ゲート42に隣接する能動領域33にP形ソース領域80およびP形ドレイン領域82を形成することを示す。P形領域80,82は、約1,000〜2,000オーム/平方のシート抵抗を与えるため、フッ素(F)およびベリリウム(Be)の同時注入を利用して形成される。P形ソース領域80およびP形ドレイン領域82それぞれは、好ましくは基板内部まで約2,000Å延在し、少なくともチャネル層16まで、好ましくはバッファ層12内部まで延在する。
【0028】
図8は、P形ソース領域80およびP形ドレイン領域82を本発明の好適な実施例で用いられるオーム接触用に適合性を持たせるため、これらの領域80,82をさらにドーピングすることを示す。具体的には、GaAsのN形ドーパントであるGeを含むため、NiGeWはN形オーム接触金属としてのみ通常用いられる。しかし、本発明は、NiGeWをP形オーム接触としても利用する。そのため、図8に示す段階では、P形ソース領域80およびP形ドレイン領域82は、浅い高濃度P形領域81,83をそれぞれ与えるため、さらに高濃度ドーピングが施される。それによって250〜400オーム/平方のシート抵抗が得られることが好ましい。
【0029】
最適化されたP形ドーパント分布は、FとBe,AsとBe,PとBe,NとBeまたはKrとBeの同時注入(co-implantation)を利用して達成できる。この同時注入は、Beの活性化を改善し、Beの拡散率を低減する。FとBeの場合、5×1019cc−1のピーク・ドーピングは、1014cm−2以上の注入濃度および50keV以下のエネルギで、以下で述べるように700°〜850°Cの高速アニール温度によって達成される。従って、N形オーム金属を用いても、P形接触は得られる。
【0030】
図示されていないが、好適な方法における次の段階は、P形およびN形ソースおよびドレインを活性化するために用いられる高速熱アニールである。アニール条件は、好ましくは、温度700°〜850°Cであり、大型ウェハにおける滑り線(slip-line)の発生を最小限に抑え、かつP形HFET閾値下電流(sub-threshold
current)を低減することを意図する。
【0031】
図9は、Nチャネル・デバイスとPチャネル・デバイスとの間で、エピタキシャル基板における酸素分離(oxygen isolation:ISO)領域90の形成を示す。ISO領域90は、それぞれのデバイスを絶縁する働きをする。図示のN形デバイスおよびP形デバイスは、特定のダイに形成される多くの同一のデバイスのうちの2つであることが理解される。従って、領域90は、図示されていない近傍のデバイスからの分離を示すため、図の両端部に示されている。ISOは、高速熱アニール法を利用し、これは550°Cで6秒間行われることが好ましい。
【0032】
図9は、デバイス全体を被覆する追加絶縁体キャップ100を示す。キャップ100は、その後の処理段階における保護のために設けられる。絶縁体キャップ100は、従来の処理法を利用して約3,500Åの厚さまで形成される。
【0033】
図10は、本発明の好適な実施例のオーム接触を示す。図示されていないが、絶縁体層100および絶縁体層60は、オーム接触の被着のためのアクセスを設けるため、N形ソース,N形ドレイン,P形ソースおよびP形ドレイン領域70,72,80,82の上の領域でエッチング除去されている。Ni層120,Ge層122およびW層124は、デバイス全体上にスパッタリング被着され、コンタクト領域が定められる。説明の便宜上、N形ソース領域70へのオーム接触は、オーム領域117として表される。同様に、P形ソース領域80へのオーム接触はオーム領域119として表される。これらは、すべてのオーム接触を例示する。
【0034】
一例としてのオーム領域117,119は、次のように形成される。コンタクト領域を定めるためリフトオフ法を利用する実施例では、金属として薄い層が必要である。この場合、Ni層120は100〜300Åであり、Ge層122は100〜300Åである。最後に、W層124は約1,000Å厚まで被着される。
【0035】
コンタクト領域を定めるためエッチングを利用することも望ましいことに留意されたい。コンタクトがエッチング法によって定められる場合、例えばWおよびGeのRIEや、ニッケルについての緩衝酸化物エッチング剤(BOE:buffered oxide etchant)または塩酸(HCl)のような周知の溶剤の場合、Wは任意の適切な厚さにすることができる。適切な方法については、同時係属出願の米国特許出願第07/902,244号において開示されているが、他の方法も利用できる。
【0036】
Nチャネル領域の場合、オーム接触材料は、シート抵抗が1,000オーム/平方以下である限り、SiドーピングされたN形ソースおよびドレイン領域で有効である。オーム接触は、BOEおよびHClで湿式エッチングを利用してあらかじめ洗浄した後、注入されアニールされた半導体上にスパッタリング被着される。
【0037】
500°C〜600°Cの温度範囲で焼結すると、安定したNiGeおよびNiAs化合物がオーム金属と半導体材料の界面を形成する。NiAs化合物は低い温度で形成し、NiGeマトリクス内に散在させることができる。これら両方の化合物は、半導体に対して低い障壁を形成して、トンネル導通を可能にする。P形デバイスでNiGeWオーム接触を利用するため、図8で説明したような浅いイオン注入法によって高濃度のP形ドーピングがP形III−V族へテロ構造に施される。これにより、NiGeW金属は、N形Geドーパントが半導体に拡散するにも関わらず、高濃度ドーピングされたP形領域と接触する。
【0038】
耐火金属であるW層124は、WN,TiWまたはTiWNなどの別の安定した耐火金属でもよい。耐火キャップは、前述のようにVLSI相互接続で用いられるAlメタライゼーションへのAsの拡散に対する障壁となる。
【0039】
図11は、P形Al.75Ga.25As/In.20Ga.80As構造におけるNiGeWオーム接触の一般的な接触抵抗を示す。抵抗は、同時注入されたF/BeのP領域81,83のシート抵抗に対して示されている。0.22〜0.85オーム・mmの接触抵抗値は、P形ドーピングの表面濃度を変えることによって達成できる。従って、本発明により、従来はN形接触にのみ用いられていた同じNiGeWオーム接触を、P形接触も必要とする相補形III−V族デバイスにおいても有用に利用できることがわかる。
【0040】
図12は、本発明によるオーム接触の温度についての利点を示す。このグラフは、NiGewオーム接触は500〜600°Cの温度範囲内で有効なオーム接触抵抗を維持するが、従来のAuベースのオーム接触は500°C以下でも急速に劣化することを示す。最新のアルミニウムVLSI相互接続プロセスは、500°C以上の温度で行われる。従って、従来のAuオーム接触は利用できないが、本発明によるオーム接触は利用できる。
【0041】
以上、新規の自明でない相補形半導体デバイスおよびその製造方法が提供されたことが理解される。このデバイスは、最新のVLSIアルミニウム相互接続方法で利用する際に特に有利である。さらに、N形デバイスとP形デバイスの両方で同じ形のオーム接触を提供することは処理を大幅に簡略化する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の好適な実施例の基板の一部の断面図である。
【図2】 任意のフィールド絶縁体を配置した直後の本発明の好適な方法を示す断面図である。
【図3】 デバイス・ゲートが形成された直後の本発明の好適な方法を示す断面図である。
【図4】 任意のゲート側壁が形成された直後の本発明の好適な方法を示す断面図である。
【図5】 フィールド絶縁体層が形成された直後の本発明の好適な方法を示す断面図である。
【図6】 N形ソースおよびN形ドレイン領域が形成された直後の本発明の好適な方法を示す断面図である。
【図7】 P形ソースおよびP形ドレイン領域が形成された直後の本発明の好適な方法を示す断面図である。
【図8】 P形ソースおよびP形ドレイン領域がさらにドーピングされた直後の本発明の好適な方法を示す断面図である。
【図9】 絶縁領域が形成された直後の本発明の好適な方法を示す断面図である。
【図10】 オーム接触が形成された直後の本発明の好適な方法を示す断面図である。
【図11】 一般的なオーム接触抵抗値とP形領域シート抵抗値との関係を示すグラフである。
【図12】 温度の関数としてのオーム接触抵抗を示し、従来のオーム接触と好適なオーム接触とを比較するグラフである。
【符号の説明】
10 GaAs基板
12 GaAsバッファ層
14 デルタ・ドーピング層
16 FETチャネル層
18 絶縁層
20 GaAsキャップ層
30 フィールド絶縁体
32,33 活性デバイス領域
40 N形デバイス・ゲート
42 P形デバイス・ゲート
50,52 側壁スペーサ
60 保護SiN層
70 N形ソース領域
72 N形ドレイン領域
80 P形ソース領域
81,83 P形領域
82 P形ドレイン領域
90 酸素分離(ISO)領域
100 誘電キャップ
117,119 オーム領域
120 Ni層
122 Ge層
124 W層
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates generally to semiconductor devices, and more particularly to complementary semiconductor devices.
[0002]
[Prior art]
Complementary semiconductor devices, particularly III-V complementary heterostructure field effect transistors (CHFETs) or complementary heterostructure insulated gate field effect transistors (CHIGFETs) are extremely useful in low power, low voltage, high speed applications I know that. For example, US Pat. No. 4,729,000 “Low Power AlGaAs / GaAs Complementary FETs Incorporating InGaAs N-channel Gates,” Abrokwah and US Pat. No. 4,814,851 “High Transconductance Complementary (Al, Ga) As / GaAs. Heterostructure
See Insulated Gate Field-Effect Transistors, "Abrokwah et al. In the prior art, complementary gallium arsenide (GaAs) heterostructure devices using self-aligned ion implantation technology have been disclosed. Therefore, in devices such as CMOS, which use a wide band gap insulator such as aluminum gallium arsenide (AlGaAs) or aluminum indium arsenide (AlInAs) to seal high mobility two-dimensional electron or hole gas in the channel. A two-dimensional gas is formed in proximity to the heterojunction of a wide bandgap material insulator and a narrow bandgap material channel, a common channel material being pseudocrystalline In X Ga 1-X As. However, in the prior art, the ohmic contact used to electrically connect the active region of the device There are a number of disadvantages for the other metallization.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
That the devices are complementary means that they include N-type and P-type devices on the same substrate. The general ohmic contact metallization of the prior art is different for N-type and P-type devices. In the case of the N type, gold germanium nickel (AuGeNi) is used. In the case of the P type, gold zinc nickel (AuZnNi) or gold zinc gold (AuZnAu) is used. Both ohmic contacts utilize Au metallization to reduce resistance, resulting in some drawbacks. Au-based ohmic contacts cannot be etched. Therefore, it must be formed on the device by a lift-off process. As is well known in the art, the lift-off method involves a relatively low yield and poor patterning, which limits the shape of the device to relatively large dimensions. The large dimensions reduce the maximum number of devices that can be installed in a given space.
[0004]
Also, conventional Au-based ohmic contacts have the disadvantage that they are not compatible with the latest VLSI aluminum metallization utilized in multilayer integrated circuit interconnects. This incompatibility is due to the fact that Au-based ohmic contacts cannot provide stable ohmic contacts in the temperature range required for Al multilayer technology. Specifically, a typical Al-based interconnect process is performed at about 500 ° C. or higher, but Au-based ohmic contact cannot provide a stable ohmic contact at about 470 ° C. or higher. This limits the commercial use of complementary devices with conventional Au-based ohmic contacts. Furthermore, over time, Au tends to react with Al, creating a problem called purple plaque, which ultimately causes device failure.
[0005]
Another drawback of conventional ohmic contacts is that the complex reaction between Au and GaAs makes the contact structure unsuitable.
[0006]
In addition, the conventional ohmic contact has a distinct disadvantage in that two different materials are used for N-type and P-type devices. As is well known, the use of discrete materials increases the complexity of device processing, which leads to higher costs, increased cycle times, increased safety risks, reduced yields, and the like.
[0007]
It is therefore suitable for III-V complementary devices that can be used in both N-type and P-type devices and is compatible with the latest VLSI multilayer aluminum interconnects and avoids all the above-mentioned problems of the prior art. Ohmic contact is required. It is further desirable to provide a complementary heterostructure field effect device that utilizes such ohmic contacts.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The scope of the present invention includes III-V complementary semiconductor devices using compatible ohmic contacts. Specifically, the preferred embodiment includes an N-channel device that includes an N-type device gate . The N-channel device includes a first heterostructure isolation region under the N-type device gate and a first heterostructure channel region under the first heterostructure isolation region. In addition, N-type source and N-type drain regions are provided on the sides of the N-type device gate . The N-type source region and the N-type drain region extend to the first heterostructure channel region. A first ohmic region of a first material that provides a substantially stable ohmic contact in the temperature range of 500-600 ° C. is in contact with the N-type source region, and a similar second ohmic region is in contact with the N-type drain region. To do.
[0009]
In addition, this preferred embodiment includes a P-channel device having a P-type device gate . The P-channel device includes a second heterostructure isolation region under the P-type device gate and a second heterostructure channel region under the second heterostructure isolation region. P-type source and drain regions are provided on the sides of the P-type device gate . The P-type drain and P-type source regions extend to the second heterostructure channel. The third ohmic region made of the first material is in contact with the P-type source region, and the fourth ohmic region made of the first material is in contact with the P-type drain region .
[0010]
Furthermore, the scope of the present invention includes methods of manufacturing complementary heterostructure devices. A heterostructure channel region is formed. The heterostructure insulating region is formed on the channel region. An N-type device gate and a P-type device gate are formed on the heterostructure insulating region. N-type source and N-type drain regions are formed on either side of the N-type device gate and extend to the channel region. P-type source and P-type drain regions are formed on both sides of the P-type device gate and extend to the channel region. The first, second, third and fourth ohmic regions made of materials suitable for providing ohmic contact in the temperature range of 500-600 ° C. are an N-type source region, an N-type drain region and a P-type source, respectively. Formed to contact the region and the P-type drain region . Complementary devices are interconnected with standard VLSI aluminum interconnect metallization using methods well known in the silicon integrated circuit industry.
[0011]
【Example】
In general, the preferred embodiment of the present invention is a complementary GaAs heterostructure field effect transistor that overcomes the shortcomings of the prior art and establishes manufacturable devices and methods compatible with the latest VLSI interconnect technology. . This preferred embodiment is constituted by the same ohmic contact material, which is nickel germanium tungsten (NiGeW), which is the ohmic contact for both N-type and P-type devices.
[0012]
NiGeW has been found to be suitable as a contact to the N-type region. The use of NiGeW as an ohmic contact is shown, for example, in co-pending applications US patent application Ser. Nos. 07 / 902,244 and 07 / 902,245. However, a typical complementary GaAs heterostructure device has an insulating layer made of a material such as AlGaAs having a high Al concentration. If this insulating layer is P-doped to a level of about 10 18 / cc, as is the case with conventional inter-type devices, NiGeW is generally unsuitable. Such a NiGeW contact to a P-type device is inappropriate because Ge is an N-type impurity that cancels out. Therefore, for example, in the prior art, AuZnNi or AuZnAu is used as an ohmic contact to the P-type region, and Zn is doped at a high concentration.
[0013]
However, the present invention utilizes an N-type NiGeW ohmic contact that is also common to the P-type. In particular, the preferred embodiment utilizes a high co-implant of suitable implant material to achieve low contact resistance for complementary structure P-type devices, A shallow high doping concentration is achieved in the P-type contact region. The contact is suitable for AlGaAs / GaAs heterostructures where the Al content can be increased as required.
[0014]
This novel non-obvious ohmic contact can be etched, such as by the method disclosed in co-pending US patent application Ser. No. 07 / 092,244. Therefore, the lift-off method is not necessary. Therefore, a high yield and a reduction in device shape are possible.
[0015]
Furthermore, the preferred devices manufactured according to the present invention are compatible with the latest Al-based VLSI interconnect methods. Also, the ohmic contact of the present invention is as smooth as a mirror, reflective and free of bumps. In addition, the same ohmic material can be used throughout the complementary device, which provides significant advantages over the prior art. Therefore, the process is greatly simplified. The present invention can be applied to optical devices such as digital and analog III-V semiconductors, complementary circuits including FETs, HBTs, semiconductor LEDs, and lasers. Therefore, it has a wide range of uses for communication, computation and display.
[0016]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an epitaxial semiconductor structure of a preferred embodiment of the present invention. A GaAs substrate 10 is provided. The GaAs substrate 10 is a high resistance material, preferably a type of material grown by the LEC (liquid encapsulated Czocrolski) method. The GaAs substrate 10 is preferably about 25 mils thick and has a sheet resistance of about 10 9 to 10 10 ohms / square. An undoped GaAs buffer layer 12 is epitaxially grown on the GaAs LEC substrate 10 by methods well known in the art. The GaAs buffer layer 12 is preferably about 2,000 mm thick. The GaAs buffer layer 12 provides a clean crystal lattice for forming the active layer of the device. In the GaAs buffer layer 12, a very narrow delta doping layer 14 is inserted. The delta doping layer 14 is preferably made of silicon (Si) and has a carrier concentration of 2-4 × 10 11 cm −2 . In the preferred embodiment, the delta doping layer 14 is provided approximately 30 mm from the top surface of the GaAs buffer layer 12. Doping layer 14 serves to provide some of the carriers to the N-channel device and adjust the threshold voltage of both the N-channel and P-channel devices.
[0017]
The FET channel layer 16 is formed on the GaAs buffer layer 12. The channel layer 16 is preferably made of undoped InGaAs having a molar ratio of 20% In and 80% Ga. In the preferred embodiment, the channel layer 16 is about 130 inches thick.
[0018]
An insulating layer 18 is epitaxially grown on the channel layer 16. Preferably, this insulating layer 18 is composed of undoped AlGaAs. A preferred molar ratio is 75% Al, 25% Ga. This layer has a thickness of about 250 mm.
[0019]
An undoped GaAs cap layer 20 is grown on the insulating layer to a thickness of about 30 mm. This GaAs cap layer is for preventing the AlGaAs insulating layer 18 from being oxidized.
[0020]
Accordingly, the epitaxial semiconductor structure of FIG. 1 provides a heterostructure for forming a suitable complementary heterostructure field effect transistor device. As is apparent, this heterostructure is composed of GaAs / InGaAs / AlGaAs.
[0021]
2-9 illustrate the preferred method of the present invention for fabricating a preferred complementary heterostructure field effect transistor.
[0022]
In FIG. 2, an optional field insulator 30 is provided to protect the substrate material. A window is opened in the field insulator by known lithographic and reactive ion etching (RIE) methods. These windows provide access to the active device areas 32, 33.
[0023]
In FIG. 3, an N-type device gate 40 and a P-type device gate 42 are formed in regions 32 and 33, respectively. Specifically, in a preferred embodiment, about 3,000 to 4,000 liters of TiWN layer is deposited by reactive RF sputtering. This TiWN functions as a Schottky contact gate of the field effect device. The gates 40 and 42 are a mixture of SF 6 , CHF 3 and He, and are formed by the RIE method.
[0024]
FIG. 4 shows the formation of a pair of sidewall spacers 50, 52 on either side of the gates 40,42. Providing side walls 50, 52 is preferred but not necessary. Sidewalls 50 and 52 serve to align the source and drain regions at a later stage in order to improve the overall device performance parameters. In the preferred embodiment, the sidewalls 50, 52 are made of SiON or SiN / SiO 2 and have a total thickness of about 4,000 mm. The side walls 50 and 52 are formed by a general processing method. A high pressure anisotropic RIE process is used for etching. The resulting side walls 50, 52 have a size of about 3,000 cm on either side of each gate by RIE.
[0025]
FIG. 5 shows the deposition of a protective SiN layer 60 covering field insulator region 30, active device regions 32 and 33, gates 40 and 42 and spacers 50 and 52. The SiN layer 60 serves to protect the wafer surface from subsequent processing steps. Layer 60 is preferably deposited to a thickness of about 500 mm by standard CVD methods.
[0026]
FIG. 6 illustrates forming an N-type source region 70 and an N-type drain region 72 in the active device region 32 adjacent to the N-type device gate 40 . Regions 70 and 72 are formed by a well-known processing method using Si implantation to obtain a sheet resistance of about 350 ohms / square. The implantation is performed through the SiN layer 60. Each of the N-type source region 70 and the N-type drain region 72 preferably extends about 2,000 mm to the inside of the substrate, and extends at least to the channel layer 16, preferably to the inside of the buffer layer 12. Alternatively, in order to improve the access series resistance of the N-channel FET, a lightly doped region may be provided directly self-aligned with the N-type device gate 40 using a lightly doped Si implant prior to sidewall formation. Good.
[0027]
FIG. 7 illustrates forming a P-type source region 80 and a P-type drain region 82 in the active region 33 adjacent to the P-type device gate 42 . P-type regions 80 , 82 are formed utilizing simultaneous implantation of fluorine (F) and beryllium (Be) to provide a sheet resistance of about 1,000-2,000 ohms / square. Each of the P-type source region 80 and the P-type drain region 82 preferably extends about 2,000 mm to the inside of the substrate, and extends at least to the channel layer 16, preferably to the inside of the buffer layer 12.
[0028]
FIG. 8 shows that these regions 80 and 82 are further doped to make P-type source region 80 and P-type drain region 82 compatible for the ohmic contact used in the preferred embodiment of the present invention. . Specifically, NiGeW is typically used only as an N-type ohmic contact metal because it contains Ge, which is an N-type dopant for GaAs. However, the present invention also utilizes NiGeW as a P-type ohmic contact. Therefore, at the stage shown in FIG. 8, the P-type source region 80 and the P-type drain region 82 are provided with shallow high-concentration P-type regions 81 and 83 , respectively, so that further high-concentration doping is performed. It is preferred that a sheet resistance of 250 to 400 ohm / square is thereby obtained.
[0029]
An optimized P-type dopant distribution can be achieved using co-implantation of F and Be, As and Be, P and Be, N and Be, or Kr and Be. This co-implantation improves Be activation and reduces Be diffusivity. In the case of F and Be, the peak doping of 5 × 10 19 cc −1 is a fast annealing temperature of 700 ° to 850 ° C. as described below, with an implantation concentration of 10 14 cm −2 or more and an energy of 50 keV or less. Achieved by: Therefore, P-type contact can be obtained even when N-type ohmic metal is used.
[0030]
Although not shown, the next step in the preferred method is a rapid thermal anneal used to activate P-type and N-type sources and drains . The annealing conditions are preferably temperatures from 700 ° C to 850 ° C, minimize the generation of slip-lines in large wafers, and P-type HFET sub-thresholds.
intended to reduce current).
[0031]
FIG. 9 shows the formation of an oxygen isolation (ISO) region 90 in the epitaxial substrate between the N-channel device and the P-channel device. The ISO region 90 serves to insulate each device. It will be appreciated that the N-type and P-type devices shown are two of many identical devices formed on a particular die. Accordingly, region 90 is shown at both ends of the figure to show separation from nearby devices not shown. ISO utilizes a rapid thermal annealing method, which is preferably performed at 550 ° C. for 6 seconds.
[0032]
FIG. 9 shows an additional insulator cap 100 that covers the entire device. The cap 100 is provided for protection in subsequent processing steps. Insulator cap 100 is formed to a thickness of about 3,500 mm using conventional processing methods.
[0033]
FIG. 10 illustrates the ohmic contact of the preferred embodiment of the present invention. Although not shown, insulator layer 100 and insulator layer 60 provide access for ohmic contact deposition to provide N-type source, N-type drain, P-type source and P-type drain regions 70, 72, Etching is removed in the region above 80 and 82 . Ni layer 120, Ge layer 122 and W layer 124 are sputter deposited over the entire device to define the contact area. For convenience of explanation, an ohmic contact to the N-type source region 70 is represented as an ohmic region 117. Similarly, ohmic contact to P-type source region 80 is represented as ohmic region 119. These illustrate all ohmic contacts.
[0034]
The ohmic regions 117 and 119 as an example are formed as follows. In embodiments that use the lift-off method to define the contact area, a thin layer of metal is required. In this case, the Ni layer 120 is 100 to 300 mm, and the Ge layer 122 is 100 to 300 mm. Finally, the W layer 124 is deposited to a thickness of about 1,000 mm.
[0035]
Note that it is also desirable to utilize etching to define the contact area. If the contact is defined by an etching method, for example, W and Ge are well known solvents such as RIE of W and Ge, buffered oxide etchant (BOE) or hydrochloric acid (HCl) for nickel. Appropriate thickness can be achieved. Suitable methods are disclosed in co-pending US patent application Ser. No. 07 / 902,244, although other methods can be used.
[0036]
For N-channel regions, ohmic contact materials are effective in Si-doped N-type source and drain regions as long as the sheet resistance is 1,000 ohms / square or less. The ohmic contact is sputter deposited onto the implanted and annealed semiconductor after pre-cleaning with BOE and HCl using wet etching.
[0037]
When sintered in the temperature range of 500 ° C. to 600 ° C., stable NiGe and NiAs compounds form the interface between the ohmic metal and the semiconductor material. NiAs compounds can be formed at low temperatures and interspersed within the NiGe matrix. Both of these compounds form a low barrier to the semiconductor and allow tunnel conduction. In order to utilize NiGeW ohmic contacts in P-type devices, a high concentration of P-type doping is applied to the P-type III-V heterostructure by shallow ion implantation as described in FIG. This causes the NiGeW metal to contact the heavily doped P-type region despite the N-type Ge dopant diffusing into the semiconductor.
[0038]
The W layer 124 which is a refractory metal may be another stable refractory metal such as WN, TiW or TiWN. The refractory cap provides a barrier to As diffusion into the Al metallization used in VLSI interconnects as described above.
[0039]
FIG. 11 shows P-type Al . 75 Ga . 25 As / In . 20 Ga . Figure 2 shows the typical contact resistance of NiGeW ohmic contact in 80 As structure. The resistance is shown relative to the sheet resistance of the co-implanted F / Be P regions 81,83. Contact resistance values of 0.22 to 0.85 ohm-mm can be achieved by changing the surface concentration of P-type doping. Thus, the present invention shows that the same NiGeW ohmic contact previously used only for N-type contacts can be usefully utilized in complementary III-V devices that also require P-type contacts .
[0040]
FIG. 12 shows the advantage over temperature of ohmic contact according to the present invention. This graph shows that NiGew ohmic contacts maintain effective ohmic contact resistance in the temperature range of 500-600 ° C, whereas conventional Au-based ohmic contacts rapidly degrade even below 500 ° C. Modern aluminum VLSI interconnect processes are performed at temperatures above 500 ° C. Therefore, the conventional Au ohmic contact cannot be used, but the ohmic contact according to the present invention can be used.
[0041]
By now it should be appreciated that a novel non-obvious complementary semiconductor device and method of manufacturing the same have been provided. This device is particularly advantageous when used in the latest VLSI aluminum interconnect methods. Furthermore, providing the same form of ohmic contact in both N-type and P-type devices greatly simplifies the process.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a portion of a substrate of a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a preferred method of the present invention immediately after placing an optional field insulator.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the preferred method of the present invention immediately after the device gate is formed.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating the preferred method of the present invention immediately after optional gate sidewalls are formed.
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a preferred method of the present invention immediately after a field insulator layer is formed.
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the preferred method of the present invention immediately after the N-type source and N-type drain regions are formed.
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a preferred method of the present invention immediately after formation of a P-type source and P-type drain region .
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a preferred method of the present invention immediately after the P-type source and P-type drain regions are further doped.
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a preferred method of the present invention immediately after an insulating region is formed.
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a preferred method of the present invention immediately after an ohmic contact is formed.
FIG. 11 is a graph showing a relationship between a general ohmic contact resistance value and a P-type region sheet resistance value.
FIG. 12 is a graph showing ohmic contact resistance as a function of temperature and comparing a conventional ohmic contact with a preferred ohmic contact.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 GaAs substrate 12 GaAs buffer layer 14 Delta doping layer 16 FET channel layer 18 Insulating layer 20 GaAs cap layer 30 Field insulator 32, 33 Active device region 40 N type device gate 42 P type device gate 50, 52 Side wall spacer 60 Protective SiN layer 70 N-type source region 72 N-type drain region 80 P-type source region 81, 83 P-type region 82 P-type drain region 90 Oxygen isolation (ISO) region 100 Dielectric cap 117,119 Ohm region 120 Ni layer 122 Ge Layer 124 W layer

Claims (4)

相補形半導体デバイスにオーム接触を形成する方法であって:
ガリウムひ素のエピタキシャル構造にN形領域(70)を形成する段階;
前記ガリウムひ素のエピタキシャル構造にP形領域(80)を形成する段階;
250〜400オーム/平方の範囲の面積抵抗を生じるようにフッ素とベリリウムをP形領域に共注入することによって、P形領域に大量の不純物をドーピングする段階;
熱アニーリングによって前記N形領域および前記P形領域を活性化する段階;
前記N形領域および前記P形領域上にニッケルを付着し、該ニッケルの上にゲルマニウムを付着する段階;および
前記付着したニッケルおよびゲルマニウム上にタングステンを付着する段階;
を具備することを特徴とする方法。
A method of forming an ohmic contact to a complementary semiconductor device comprising:
Forming an N-type region (70) in an epitaxial structure of gallium arsenide;
Forming a P-type region (80) in the epitaxial structure of gallium arsenide;
Doping the P-type region with a large amount of impurities by co-implanting fluorine and beryllium into the P-type region to produce a sheet resistance in the range of 250-400 ohms / square;
Activating the N-type region and the P-type region by thermal annealing;
Depositing nickel on the N-type region and the P-type region and depositing germanium on the nickel ; and depositing tungsten on the deposited nickel and germanium;
A method comprising the steps of:
相補形半導体デバイスにオーム接触を形成する方法であって:
III−V族半導体構造に伸長するN形領域(70)を形成する段階;
前記III−V族半導体構造に伸長するP形領域(80)を形成する段階;
フッ素とベリリウムを前記P形領域に共注入することによって前記P形領域に大量の不純物をドーピングして、250〜400オーム/平方の範囲の面積抵抗を生じさせる段階;
前記N形領域にオーム接触する、ニッケル、該ニッケルの上に形成されたゲルマニウムおよび前記ゲルマニウムの上に形成されたタングステンから成る第1オーム領域(117)を形成する段階;および
前記P形領域にオーム接触する、ニッケル、該ニッケルの上に形成されたゲルマニウムおよび前記ゲルマニウムの上に形成されたタングステンから成る第2オーム領域(119)を形成する段階;
を具備することを特徴とする方法。
A method of forming an ohmic contact to a complementary semiconductor device comprising:
Forming an elongated N-type region (70) in the III-V semiconductor structure;
Forming an elongated P-type region (80) in the III-V semiconductor structure;
Doping the P-type region with a large amount of impurities by co-implanting fluorine and beryllium into the P-type region to produce a sheet resistance in the range of 250-400 ohms / square;
Forming a first ohmic region (117) comprising nickel, germanium formed on the nickel, and tungsten formed on the germanium in ohmic contact with the N-type region; and Forming a second ohmic region (119) consisting of nickel, germanium formed on the nickel, and tungsten formed on the germanium in ohmic contact;
A method comprising the steps of:
非金オーム接触を有するIII−V族相補形ヘテロ構造デバイスを製造する方法であって:
ヘテロ構造チャネル領域(16)を形成する段階;
前記へテロ構造チャネル領域上にヘテロ構造絶縁領域(18)を形成する段階;
前記へテロ構造絶縁領域(18)上にNデバイス・ゲート(40)およびPデバイス・ゲート(42)を形成する段階;
前記へテロ構造チャネル領域(16)まで延在するNソース領域(70)を前記Nデバイス・ゲート(40)の第1側面に形成する段階;
前記へテロ構造チャネル領域(16)まで延在するNドレイン領域(72)を前記Nデバイス・ゲート(40)の第2側面に形成する段階;
前記へテロ構造チャネル領域(16)まで延在するPソース領域(80)を前記Pデバイス・ゲート(42)の第1側面に形成する段階であって、前記Pソース領域はフッ素とベリリウムを共注入することによって大量の不純物をドーピングして250〜400オーム/平方の範囲の面積抵抗を生じさせる、段階;
前記へテロ構造チャネル領域(16)まで延在するPドレイン領域(82)を前記Pデバイス・ゲート(42)の第2側面に形成する段階であって、前記Pドレイン領域はフッ素とベリリウムを共注入することによって大量の不純物をドーピングして250〜400オーム/平方の範囲の面積抵抗を生じさせる、段階;および
前記Nソース領域(70),Nドレイン領域(72),Pソース領域(80)およびPドレイン領域(82)にそれぞれ接触し、ニッケル、ゲルマニウムおよびタングステンから成る第1,第2,第3および第4オーム領域(117,119)を形成する段階であって、前記ゲルマニウムは前記ニッケルの上に形成され、かつ前記タングステンは前記ゲルマニウムの上に形成される、段階;
を具備することを特徴とする方法。
A method of fabricating a III-V complementary heterostructure device having non-gold ohmic contacts comprising:
Forming a heterostructure channel region (16);
Forming a heterostructure insulating region (18) on the heterostructure channel region;
Forming an N device gate (40) and a P device gate (42) on the heterostructure insulating region (18);
Forming an N source region (70) on the first side of the N device gate (40) extending to the heterostructure channel region (16);
Forming an N drain region (72) extending to the heterostructure channel region (16) on a second side of the N device gate (40);
Forming a P source region (80) extending to the heterostructure channel region (16) on a first side surface of the P device gate (42), wherein the P source region contains fluorine and beryllium together; Doping a large amount of impurities by implantation to produce a sheet resistance in the range of 250-400 ohms / square;
Forming a P drain region (82) extending to the heterostructure channel region (16) on a second side surface of the P device gate (42), wherein the P drain region comprises fluorine and beryllium. Doping a large amount of impurities by implantation to produce a sheet resistance in the range of 250-400 ohms / square; and said N source region (70), N drain region (72), P source region (80) And P drain region (82), respectively, to form first, second, third and fourth ohmic regions (117, 119) made of nickel, germanium and tungsten, said germanium being said nickel And the tungsten is formed on the germanium;
A method comprising the steps of:
非金オーム接触を有するIII−V族相補形ヘテロ構造デバイスを製造する方法であって:
N形領域と該N形領域にオーム接触する、ニッケル、該ニッケルの上に形成されたゲルマニウムおよび前記ゲルマニウムの上に形成されたタングステンから成る第1オーム領域(117)を含むN形デバイスと、P形領域と該P形領域にオーム接触する、ニッケル、該ニッケルの上に形成されたゲルマニウムおよび前記ゲルマニウムの上に形成されたタングステンから成る第2オーム領域(119)を含むP形デバイスとを備え、前記P形領域はフッ素とベリリウムを共注入することによって大量の不純物をドーピングして250〜400オーム/平方の範囲の面積抵抗を生じさせる、相補形電界効果デバイスを形成する段階;
を具備することを特徴とする方法。
A method of fabricating a III-V complementary heterostructure device having non-gold ohmic contacts comprising:
An N-type device comprising an N-type region and a first ohmic region (117) consisting of nickel, germanium formed on the nickel and tungsten formed on the germanium, in ohmic contact with the N-type region ; A P-type device comprising a P-type region and a second ohmic region (119) consisting of nickel, germanium formed on the nickel and tungsten formed on the germanium in ohmic contact with the P-type region ; Providing a complementary field effect device wherein the P-type region is doped with a large amount of impurities by co-implanting fluorine and beryllium to produce a sheet resistance in the range of 250-400 ohms / square;
A method comprising the steps of:
JP16488794A 1993-06-25 1994-06-24 Method for forming ohmic contacts in complementary semiconductor devices Expired - Lifetime JP3834074B2 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US083751 1979-10-22
US08/083,751 US5444016A (en) 1993-06-25 1993-06-25 Method of making ohmic contacts to a complementary III-V semiconductor device
US08/083,755 US5480829A (en) 1993-06-25 1993-06-25 Method of making a III-V complementary heterostructure device with compatible non-gold ohmic contacts
US083755 1993-06-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07142687A JPH07142687A (en) 1995-06-02
JP3834074B2 true JP3834074B2 (en) 2006-10-18

Family

ID=26769685

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6164884A Pending JPH07142686A (en) 1993-06-25 1994-06-24 Formation method for ohmic contact of complementary semiconductor device
JP16488794A Expired - Lifetime JP3834074B2 (en) 1993-06-25 1994-06-24 Method for forming ohmic contacts in complementary semiconductor devices

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6164884A Pending JPH07142686A (en) 1993-06-25 1994-06-24 Formation method for ohmic contact of complementary semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (2) JPH07142686A (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8283653B2 (en) 2009-12-23 2012-10-09 Intel Corporation Non-planar germanium quantum well devices

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07142686A (en) 1995-06-02
JPH07142687A (en) 1995-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5480829A (en) Method of making a III-V complementary heterostructure device with compatible non-gold ohmic contacts
US5444016A (en) Method of making ohmic contacts to a complementary III-V semiconductor device
US5606184A (en) Heterostructure field effect device having refractory ohmic contact directly on channel layer and method for making
US4636822A (en) GaAs short channel lightly doped drain MESFET structure and fabrication
US5041393A (en) Fabrication of GaAs integrated circuits
US4855246A (en) Fabrication of a gaas short channel lightly doped drain mesfet
US7199014B2 (en) Field effect transistor and method of manufacturing the same
EP0725432B1 (en) Refractory gate heterostructure field effect transistor and method
US5937285A (en) Method of fabricating submicron FETs with low temperature group III-V material
US5285088A (en) High electron mobility transistor
JPH11354541A (en) Semiconductor device and its manufacture
US6384432B1 (en) Gallium antimonide complementary HFET
US6548838B1 (en) Field-effect transistor, bipolar transistor, and methods of fabricating the same
US4866491A (en) Heterojunction field effect transistor having gate threshold voltage capability
US5411903A (en) Self-aligned complementary HFETS
JP3834074B2 (en) Method for forming ohmic contacts in complementary semiconductor devices
JP4050128B2 (en) Heterojunction field effect transistor and manufacturing method thereof
JPH03145139A (en) Field-effect transistor and manufacture thereof
JPH04225533A (en) Field-effect transistor
JPH07153779A (en) Field effect transistor and manufacture thereof
EP0278110B1 (en) Heterojunction field effect transistor
JP3653652B2 (en) Semiconductor device
JP2695832B2 (en) Heterojunction field effect transistor
JP2991297B2 (en) Field effect transistor and method of manufacturing the same
JP3710613B2 (en) Semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041221

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20041217

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20050318

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20050318

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20050419

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050620

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050823

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051118

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20060110

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060214

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060413

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060627

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060721

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100728

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110728

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120728

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120728

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130728

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term