УДК 621.382.8.002
БИТЮЦКАЯ Л.В., ЛЕМЕШКО В.П., ТОЛСТОЛУЦКИЙ С.И.
ИССЛЕДОВАНИЕ ОМИЧЕСКИХ КОНТАКТОВ СИСТЕМЫ
Au/Ni/AuGe/GaAs
РНИИРС, Россия, 344038, г. Ростов-на-Дону, ул. Нансена, 130, тел.: 340133, fax: (8632) 340533
Получение омических контактов (ОК) с линейными вольтамперными
характеристиками в изделиях полупроводниковой микроэлектроники является
сложной задачей. По мере сокращения размеров приборов возрастают требования и
к размерам контактов, их термической стабильности и сроку службы [1].
Большинство ОК связано с созданием очень тонкого слоя сильнолегированного
полупроводника непосредственно у границы с металлом. Обедненная область тогда
столь тонка, что существенной становится полевая эмиссия, и уже при нулевом
смещении контакт имеет очень малое сопротивление. Сильнолегированный слой
может быть сформирован в результате осаждения и последующей термической
обработки сплава, содержащего элементы, являющиеся донорами или акцепторами
для данного полупроводника. При вжигании происходит взаимное растворение, а
при последующем охлаждении- кристаллизация в виде твердого раствора с высокой
концентрацией электрически активных элементов [2]. Для GaAs чаще всего
используется сплав Au-Ge с осаждением пленки Ni сверху для предотвращения
стягивания этого сплава в шарики при нагревании ввиду несмачиваемости
поверхности полупроводника данным сплавом. Параметры технологии получения
ОК должны быть совместимыми с технологией других элементов создаваемого
прибора. Поэтому является актуальным тестирование каждого техпроцесса с
применением специальных высокопрецизионных методов анализа поверхности,
таких
как
электронная
оже-спектроскопия,
электронная
микроскопия,
рентгеновский микроанализ и т.п.
В настоящей работе с помощью метода электронной оже-спектроскопии в
сочетании с ионным травлением ионами Ar+ исследован ряд образцов,
представляющих собой омические контакты системы Au/Ni/AuGe /GaAs. Образцы
исследовались до и после процесса вжигания, осуществленного при выбранной

температуре и различном времени отжига. В качестве подложек использовались
транзисторные структуры САГ-2БК и МК GaAs, отличающиеся уровнем
легирования и толщиной легированных слоев.
Полученные результаты свидетельствуют о многовариантности физико-
химических процессов, происходящих при изготовлении ОК. На рис. 1-2
представлены распределения элементов ОК по глубине до вжигания и после него.
Размытие границы раздела Ме-п/п зависит от времени отжига при фиксированной
температуре и приводит к сложным фазообразовательным процессам, которые
могут быть описаны количественно только с привлечением к задачам
идентификации присутствующих в исследуемом образце фаз по послойном наборам
оже-спектров методов факторного анализа [3-5].
Рис.1
Рис.2
На
рис.3
представлена
экспериментальная
зависимость
удельного
сопротивления ОК от времени вжигания при фиксированной температуре вжигания
для САГ- 2БК и САГ- МК.
9
Rx10-6 Ом см2
c
8
7
6
T=4100C САГ-МК
5
4
T=3800C САГ-2БК
3
2
1
t, c
0
20
22
24
26
28
30
Рис.3

1. Арсенид галлия в микроэлектронике под ред. Н. Айнспрука, У. Уиссмена, М.,
Мир, 1988 г.
2. Родерик Э.Х. Контакты металл-полупроводник, Радио и связь, М., 1982.
3. Solomon J.S., Surf., Interface Anal., v. 10, p. 75, 1987.
4. Vidal R., Ferron J.S., Appl. Surf. Sci, v.31, p. 263, 1988
5. Бешенков В.Г., Ермолов С.Н., Карпов М.И., Коржов В.П. Поверхность, 1, с.
46, 1998.