JP2000196183A - 化合物半導体装置の電極構造 - Google Patents

化合物半導体装置の電極構造

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JP2000196183A JP37201498A JP37201498A JP2000196183A JP 2000196183 A JP2000196183 A JP 2000196183A JP 37201498 A JP37201498 A JP 37201498A JP 37201498 A JP37201498 A JP 37201498A JP 2000196183 A JP2000196183 A JP 2000196183A
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昌彦 阪田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好なボンディングパットを確保すると共
に、パターン形成の際の安定したエッチングコントロー
ルを得ることを課題とする。 【解決手段】 p型又はn型化合物半導体とオーム性接
触をなすAu系合金層、酸化及び/又は窒化されたMo
バリア層、及びAuボンディングパット層とをこの順で
形成してなることにより、上記課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、LED等の化合物
半導体の製造方法に関するものであり、特に、良好なワ
イヤーボンディング性を有する電極形成に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来の電極構造はオーム性コンタクトと
なるAu系合金層を第1層とし、Arガスのみでスパッ
タされたMoバリア層を第2層、そしてAuを第3層と
する電極構造を有している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本来、Mo層といった
バリア層の存在は、電極パターン形成後オーミックコン
タクトを得るために行う熱処理において、ウェハもしく
は第1層のオーミックコンタクト層からのボンディング
パット層となるAu層への不純物の拡散を防止すること
を目的としている。しかしながら、従来の電極ではその
バリア性が十分と言えず、下からの不純物の拡散により
ボンディビリティの低下を招いていた。
【0004】また、パターン形成の際のエッチング処理
においてもMo層又は非常にエッチングされ易く安定し
たエッチング処理ができないため、時々オーバーエッチ
ングといった問題があった。
【0005】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明(請求項1)に
係る化合物半導体装置の電極構造は、p型又はn型化合
物半導体とオーム性接触をなすAu系合金層、酸化及び
/又は窒化されたMoバリア層、及びAuボンディング
パット層とをこの順で形成してなることによって、上記
の目的を達成する。
【0007】このとき、Mo層の膜厚は150nm以上
であることが好ましく、200〜250nmであること
がより好ましい。
【0008】この発明(請求項2)に係る化合物半導体
装置の電極構造は、前記Moバリア層が、スパッタ法に
より形成されたものであり、Arガス中に、O2及び/
又はN2を混在させてスパッタ形成してなることによっ
て、上記の目的を達成する。
【0009】この際、Arスパッタガスへの、N2ガス
の混合率を7〜25%の範囲に、O2ガスの混合率を1
〜6%の範囲に、設定することが好ましい。
【0010】また、スパッタ時の圧力は、0.26Pa
以下であることが好ましい。
【0011】この発明(請求項3)に係る化合物半導体
装置の電極構造は、前記Moバリア層が、所定の厚みま
で、間欠スパッタ法により形成してなることによって、
上記の目的を達成する。
【0012】以下、本発明の作用を記載する。
【0013】上述の構成により、良好なボンディングパ
ットを確保することが可能となると共に、パターン形成
の際の安定したエッチングコントロールを容易に得るこ
とが可能となる。
【0014】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
基づき具体的に説明する。
【0015】本発明の1実施例を、図1に示すIII−
V族化合物半導体GaPLEDの工程フローを用いて説
明するが本発明はこれに限定されるものではない。
【0016】まず、GaP基板上にエピタキシャル成長
させたエピウェハ11を所定の厚みである280μm程
度まで、ラッピング等で研削する。ついでN側にAuS
i又はAuGe等をデポした後、フォトリソ及びエッチ
ング処理を施して電極パターンを形成し、次に熱処理を
行ってカソード電極を形成する(図1−C)。
【0017】そして、ここから本発明であるアノード電
極の形成を以下の手順にて実施する。まず、良好なオー
ミックコンタクトを得るためのAuBe又はAuZn等
のオーミックコンタクト層形成前にウェットエッチング
による前処理を施し、ウェハ表面の異物を除去しておく
(図1−D−1)。
【0018】表面処理されたウェハは直ちに、オーミッ
クコンタクト層を蒸着又はスパッタにて形成する(図1
−D−2)。オーミックコンタクト層デポに引き続き、
バリア層及びボンディングパット層をスパッタにて連続
形成する(図1−D−3)。ここで、バリア層形成につ
いて詳しく記述すると、アノード電極構造は、図2に示
す構造となっており、Mo層のバリア層である。ここで
Mo層を形成する際のスパッタ条件がバリア性の向上及
びエッチングコントロールにとって重要なポイントとな
る。
【0019】まず、主スパッタガスであるArガスにN
2+O2ガスを導入する。最適量として、O2が1〜6
%、N2が7〜25%の範囲内で混合させる。次に、ス
パッタ圧力は0.26Pa以下であることが望ましい。
そして、Mo層の膜厚は150nm以上が必要であり、
膜ストレスを考慮して200〜250nmの範囲が好ま
しい。また、デポについては、連続して行うのではな
く、不連続でつまり薄層を何層も積層して形成するこ
と、以上の条件で得られたMo層は、バリア性が高く、
オーバーエッチング等の少ないエッチングコントロール
が容易な膜となっている。
【0020】こうして形成したメタル層とフォトリソ工
程で所定の電極パターンを形成し(図1−D−4)、ウ
エットエッチングにてメタルをボンディングパット層で
あるAuから順にエッチングし、最終的にパターンが抜
き終わったら、レジストを除去した後、熱処理を行って
アノード電極工程が完了する(図1−D−5)。こうし
て処理されたウェハを最後にダイシングにより個々の素
子に分断させてLED各素子が完成する(図1−E)。
【0021】
【発明の効果】Moのバリア層を形成する際、従来では
Arガス単独でスパッタ形成していたが、この場合、バ
リア層やMo膜のエッチングコントロールが安定しない
という問題があった。本発明の如く、ArガスにN2
び/又はO2を混在させてスパッタすることにより、M
oの酸化及び窒化されたものが膜中に混在する膜が形成
され、バリア性の向上が図れると同時に電極パターン形
成の際のMoエッチングの際オーバーエッチングが抑え
られて、工程トラブルを防止することができるという効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】GaP系LEDのエピタキシャル工程から、ダ
イシング工程までのウェハプロセスにおける工程フロー
を示し、特に本発明に関係のあるアノード電極形成工程
については、工程を細分化して示したものである。
【図2】ウェハプロセス工程が完了したアノード電極の
断面図である。
【符号の説明】
1:p−GaAsエピタキシャル層 2:n−GaPエピタキシャル層 3:n−GaP基板 4:カソード電極(Au合金) 5:オーミックコンタクト層(AuBe、AuZn等) 6:バリアメタル層(Mo) 7:ボンディングパット層(Au) 8:レジスト膜

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 p型又はn型化合物半導体とオーム性接
    触をなすAu系合金層、酸化及び/又は窒化されたMo
    バリア層、及びAuボンディングパット層とをこの順で
    形成してなることを特徴とする化合物半導体装置の電極
    構造。
  2. 【請求項2】 前記Moバリア層は、スパッタ法により
    形成されたものであり、Arガス中に、O2及び/又は
    2を混在させてスパッタ形成してなることを特徴とす
    る請求項1に記載の化合物半導体装置の電極構造。
  3. 【請求項3】 前記Moバリア層は、所定の厚みまで、
    間欠スパッタ法により形成してなることを特徴とする請
    求項1又は2に記載の化合物半導体装置の電極構造。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006100369A (ja) * 2004-09-28 2006-04-13 Sharp Corp 半導体レーザ素子およびその製造方法
JP2017163111A (ja) * 2016-03-11 2017-09-14 Dowaエレクトロニクス株式会社 半導体光デバイスおよびその製造方法

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