일반기술

저접촉저항을 갖는 부정규형의 고전자이동트랜지스터 소자용 옴전극의 제어방법

현재 가장 많이 쓰이는 Au/Ge계 옴 접촉은 깊이 방향뿐만 아니라 각 전극간의 측면 확산이 심하여 서브-미크론(sub-micron) 소자의 개발에 어려움을 더해주고 있으며, 또한 집적도가 향상됨에 따른 옴 접촉면적에서의 접촉저항의 불균일로 인하여 전류-전압의 직선적 관계가 벗어나서 소자의 오동작을 일으키는 요인으로 지적되고 있다. 이에 따라 깊이방향뿐 아니라 측면 방향으로의 확산도 억제되며 고온 장시간에서도 열 안정성을 지닌 개선된 옴 접촉성을 가진 옴 전극의 개발이 필요하다. 이러한 단점을 보완하기 위해 개발된 Pd/Ge계 옴 전극은 Au/Ge계 옴 전극과 달리 옴 접촉이 고상 재결정(solid phase regrowth)에 의해 형성되어 옴 접촉저항의 균일도 및 재현성이 우수하며 옴 접촉이 형성되는 온도가 300℃ 내외로 Au/Ge계 옴 접촉의 400℃에 비해 훨씬 낮아 열처리시 As의 방출이 일어나지 않는다는 장점을 갖고 있으나, Pd/Ge계 옴 접촉은 Au/Ge계에 비해 옴 접촉저항이 높은 단점을 갖고 있다.본 기술에서는 Ge/Pd/PHEMT 구조 위에 As의 외부 확산을 억제시키기 위해 확산 방지막인 Ti층과 접촉저항을 낮출 수 있는 Au층을 추가적으로 증착하여 접촉저항을 낮게 하면서도 열 안전성을 향상시키도록 하였다.본 기술에 따르면 PHEMT 기판 위에 Pd, Ge, Ti 및 Au층을 차례로 증착하여 Au/Ti/Ge/Pd/PHEMT의 구조로 금속 박막층을 형성한 후, 이를 380℃ 내지 540℃ 범위의 온도 및 90% O2, 10% H2 분위기에서 급속 열처리하되 Au층 및 Ti층은 100 내지 2000Å 범위의 두께로 형성시키고 Ge층 및 Pd층은 200 내지 2000Å 범위의 두께로 형성시켜 접촉저항을 낮춤과 동시에 열 안전성을 향상시켰기 때문에 기존의 Ge/Pd 구조의 옴 전극에 비해 더 작은 최소 접촉저항을 달성할 수 있다.