JP2001217501A - Semiconductor light emitting element and method of forming electrode thereof - Google Patents

Semiconductor light emitting element and method of forming electrode thereof

Info

Publication number
JP2001217501A
JP2001217501A JP2000028452A JP2000028452A JP2001217501A JP 2001217501 A JP2001217501 A JP 2001217501A JP 2000028452 A JP2000028452 A JP 2000028452A JP 2000028452 A JP2000028452 A JP 2000028452A JP 2001217501 A JP2001217501 A JP 2001217501A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal layer
electrode
sputtering
forming
light emitting
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.)
Withdrawn
Application number
JP2000028452A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akinori Mizogami
昭典 溝上
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.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp 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 Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2000028452A priority Critical patent/JP2001217501A/en
Publication of JP2001217501A publication Critical patent/JP2001217501A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify an electrode forming process of a semiconductor light emitting element by reducing a treating process. SOLUTION: When an electrode layer is formed on a semiconductor laminate composed of compound semiconductor by sputtering, heat treatment is performed while electrode material is sputtered by increasing high frequency power. As a result, an ohmic contact is formed simultaneously with the formation of the electrode layer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体発光素子の
電極形成方法およびそれを用いて半導体層と電極との間
にオーミックコンタクトを形成した半導体発光素子に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming an electrode of a semiconductor light emitting device and a semiconductor light emitting device using the same to form an ohmic contact between a semiconductor layer and an electrode.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体発光素子の電極として、化
合物半導体との間にオーミックコンタクトを形成するこ
とが可能な材料からなるオーミックメタル層と、バリア
メタル層と、ワイヤボンディングが可能な材料からなる
ボンディングパッド層とからなるものが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an electrode of a semiconductor light emitting device, an ohmic metal layer made of a material capable of forming an ohmic contact with a compound semiconductor, a barrier metal layer, and a material capable of wire bonding are used. A bonding pad layer is known.

【0003】この電極は、一般に、図6に示すような製
造フローに従って形成される。
This electrode is generally formed according to a manufacturing flow as shown in FIG.

【0004】まず、任意のウェハに蒸着またはスパッタ
リングによりオーミックメタル層を形成した後、300
℃〜500℃の温度で熱処理を行ってオーミックコンタ
クトを形成する。その後で、スパッタリングによりバリ
アメタル層およびボンディングパッド層を形成し、任意
の電極形状に加工する。
First, an ohmic metal layer is formed on an arbitrary wafer by vapor deposition or sputtering.
An ohmic contact is formed by performing a heat treatment at a temperature of about 500C to about 500C. Thereafter, a barrier metal layer and a bonding pad layer are formed by sputtering, and processed into an arbitrary electrode shape.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の電極形成方法では、スパッタリングまたは蒸着
によりオーミックメタル層を形成した後に、熱処理を行
ってオーミックコンタクトを形成した後、再度スパッタ
リングを行ってバリアメタル層およびボンディングパッ
ド層を形成している。このため、処理工程が多くなり、
かつ、複雑になる。このように処理工程が多くなると、
電極形成のために時間を要することになり、その結果、
処理能力が低下して半導体発光素子の製造工程にロスが
生じるという問題がある。
However, in the above-described conventional electrode forming method, after forming an ohmic metal layer by sputtering or vapor deposition, heat treatment is performed to form an ohmic contact, and then sputtering is performed again to form a barrier metal. And a bonding pad layer. This increases the number of processing steps,
And it becomes complicated. As the number of processing steps increases,
It takes time to form electrodes, and as a result,
There is a problem that the processing ability is reduced and a loss occurs in the manufacturing process of the semiconductor light emitting device.

【0006】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、処理工程を減らして半導
体発光素子の製造時間の短縮を図ることができる半導体
発光素子の電極形成方法およびそれを用いて電極を形成
した半導体発光素子を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and a method of forming an electrode of a semiconductor light emitting device which can reduce the number of processing steps and shorten the manufacturing time of the semiconductor light emitting device. It is an object of the present invention to provide a semiconductor light emitting device having an electrode formed using the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体発光素子
の電極形成方法は、化合物半導体からなる半導体積層構
造上にスパッタリングにより電極層を形成する際に、高
周波パワーを大きくして電極材料をスパッタリングしな
がら熱処理を行い、そのことにより上記目的が達成され
る。
According to the method of forming an electrode of a semiconductor light emitting device of the present invention, when forming an electrode layer on a semiconductor laminated structure made of a compound semiconductor by sputtering, the electrode material is sputtered by increasing the high frequency power. The heat treatment is performed while performing the heat treatment, thereby achieving the above object.

【0008】本発明の半導体発光素子の電極形成方法
は、化合物半導体からなる半導体積層構造上にオーミッ
クメタル層、バリアメタル層およびボンディングバッド
層からなる電極を形成する方法であって、該半導体積層
構造上に蒸着またはスパッタリングにより該オーミック
メタル層を形成し、該オーミックメタル層上に高周波パ
ワーを大きくしたスパッタリングにより該バリアメタル
層を形成すると共に該オーミックメタル層を熱処理し、
さらに、該バリアメタル層上に蒸着またはスパッタリン
グにより該ボンディングパッド層を形成し、そのことに
より上記目的が達成される。
According to a method of forming an electrode of a semiconductor light emitting device of the present invention, an electrode comprising an ohmic metal layer, a barrier metal layer and a bonding pad layer is formed on a semiconductor laminated structure comprising a compound semiconductor. Forming the ohmic metal layer on the ohmic metal layer by evaporation or sputtering, forming the barrier metal layer on the ohmic metal layer by sputtering with increased high-frequency power, and heat-treating the ohmic metal layer,
Further, the bonding pad layer is formed on the barrier metal layer by vapor deposition or sputtering, thereby achieving the above object.

【0009】本発明の半導体発光素子の電極形成方法
は、化合物半導体からなる半導体積層構造上にオーミッ
クメタル層、バリアメタル層およびボンディングバッド
層からなる電極を形成する方法であって、該半導体積層
構造上に蒸着またはスパッタリングにより該オーミック
メタル層を形成し、該オーミックメタル層上に蒸着また
はスパッタリングにより該バリアメタル層を形成し、さ
らに、該バリアメタル層上に高周波パワーを大きくした
スパッタリングにより該ボンディングパッド層を形成す
ると共に該オーミックメタル層を熱処理し、そのことに
より上記目的が達成される。
The method of forming an electrode of a semiconductor light emitting device according to the present invention is a method of forming an electrode comprising an ohmic metal layer, a barrier metal layer and a bonding pad layer on a semiconductor laminated structure comprising a compound semiconductor. The ohmic metal layer is formed on the ohmic metal layer by vapor deposition or sputtering, the barrier metal layer is formed on the ohmic metal layer by vapor deposition or sputtering, and the bonding pad is formed on the barrier metal layer by sputtering with increased high frequency power. The layer is formed and the ohmic metal layer is heat treated, thereby achieving the above objective.

【0010】前記高周波パワーを3.0kW以上してス
パッタリングを行うことにより電極材料を熱処理するの
が好ましい。
It is preferable to heat-treat the electrode material by performing sputtering with the high frequency power of 3.0 kW or more.

【0011】前記高周波パワーを大きくしてスパッタリ
ングを行う際に、ウェハがセットされるステージと、電
極材料であるターゲットとが略同じサイズであるスパッ
タリング装置を用いるのが好ましい。
When performing sputtering by increasing the high frequency power, it is preferable to use a sputtering apparatus in which a stage on which a wafer is set and a target which is an electrode material have substantially the same size.

【0012】前記高周波パワーを大きくしてスパッタリ
ングを行う際に、ウェハがセットされるステージ上の温
度を均一にするために、電磁コイルにより磁界を制御す
るプラズマを制御するのが好ましい。
When the high-frequency power is increased and sputtering is performed, it is preferable to control the plasma for controlling the magnetic field with an electromagnetic coil in order to make the temperature on the stage on which the wafer is set uniform.

【0013】前記オーミックメタル層としてAuBe、
AuZnまたはAuSiを用い、前記バリアメタル層と
してTi、TiNまたはMoを用いることができる。
AuBe is used as the ohmic metal layer.
AuZn or AuSi can be used, and Ti, TiN or Mo can be used as the barrier metal layer.

【0014】本発明の半導体発光素子は、本発明の半導
体発光素子の電極形成方法を用いて電極を形成してお
り、そのことにより上記目的が達成される。
In the semiconductor light emitting device of the present invention, the electrodes are formed by using the method for forming electrodes of the semiconductor light emitting device of the present invention, thereby achieving the above object.

【0015】以下に、本発明の作用について説明する。The operation of the present invention will be described below.

【0016】本発明にあっては、化合物半導体からなる
半導体積層構造上にスパッタリングにより電極層を形成
する際に、高周波パワーを大きくすることにより、電極
材料をスパッタリングしながら熱処理を行うことができ
る。よって、従来技術において、オーミックコンタクト
形成のために電極層の形成後に行われていた熱処理工程
を、省くことが可能である。
In the present invention, when forming an electrode layer on a semiconductor laminated structure made of a compound semiconductor by sputtering, heat treatment can be performed while sputtering the electrode material by increasing the high frequency power. Therefore, the heat treatment step performed after the formation of the electrode layer for forming the ohmic contact in the related art can be omitted.

【0017】例えば、オーミックメタル層、バリアメタ
ル層およびボンディングバッド層からなる電極構造で
は、半導体積層構造上に蒸着またはスパッタリングによ
りオーミックメタル層を形成した後に、オーミックメタ
ル層上に高周波パワーを大きくしたスパッタリングによ
りバリアメタル層を形成することにより、バリアメタル
層の形成時にオーミックメタル層の熱処理を同時に行う
ことが可能である。または、ボンディングパッド層を高
周波パワーを大きくしたスパッタリングにより形成する
ことによっても、オーミックメタル層の熱処理を行うこ
とができる。
For example, in an electrode structure composed of an ohmic metal layer, a barrier metal layer, and a bonding pad layer, after forming an ohmic metal layer on a semiconductor multilayer structure by vapor deposition or sputtering, a high frequency power is increased on the ohmic metal layer. By forming the barrier metal layer by the above, it is possible to simultaneously perform the heat treatment of the ohmic metal layer at the time of forming the barrier metal layer. Alternatively, the heat treatment of the ohmic metal layer can also be performed by forming the bonding pad layer by sputtering with increased high-frequency power.

【0018】スパッタリングの際の高周波パワー(RF
パワー)を3.0kW以上にすれば、スパッタリング中
に発生するプラズマの熱を利用して、プラズマ発生領域
内の温度を300℃〜500℃まで上昇させることが可
能となり、オーミックメタル層を熱処理してオーミック
コンタクトを形成することができる。
High frequency power (RF
When the power is set to 3.0 kW or more, it is possible to raise the temperature in the plasma generation region to 300 ° C. to 500 ° C. by utilizing the heat of the plasma generated during sputtering. To form an ohmic contact.

【0019】スパッタリング中、プラズマ発生領域外は
低温であるため、オーミックコンタクトを形成する必要
があるウェハは、全てプラズマ雰囲気に曝されているよ
うにする。よって、高周波パワーを大きくしてスパッタ
リングを行う際に、ウェハがセットされるステージと、
電極材料であるターゲットとが略同じサイズであるスパ
ッタリング装置を用いるのが好ましい。
During sputtering, since the temperature outside the plasma generation region is low, all wafers for which ohmic contacts need to be formed are exposed to the plasma atmosphere. Therefore, when performing sputtering by increasing the high-frequency power, a stage on which the wafer is set,
It is preferable to use a sputtering apparatus in which a target which is an electrode material has substantially the same size.

【0020】さらに、ウェハがセットされるステージ上
で温度差が生じると、熱処理によりオーミックコンタク
トが形成される部分とオーミックコンタクトが形成され
ない部分とができる。よって、高周波パワーを大きくし
てスパッタリングを行う際に、ステージ上の温度を均一
にするために、電磁コイルにより磁界を制御するのが好
ましい。これにより、スパッタリング中にプラズマ発生
領域および強弱を任意に調整することが可能となる。
Further, when a temperature difference occurs on the stage on which the wafer is set, a portion where an ohmic contact is formed by heat treatment and a portion where an ohmic contact is not formed are formed. Therefore, when performing sputtering by increasing the high-frequency power, it is preferable to control the magnetic field with an electromagnetic coil in order to make the temperature on the stage uniform. This makes it possible to arbitrarily adjust the plasma generation region and strength during sputtering.

【0021】上記バリアメタル層は、AuBe、AuZ
nまたはAuSi等からなるオーミックコンタクト層か
ら、AlまたはAu等からなるボンディングパッド層に
不純物が拡散されるのを防ぐために設けられている。こ
のバリアメタル層としては、例えばTi、TiNまたは
Mo等を用いることができる。
The barrier metal layer is made of AuBe, AuZ
It is provided to prevent impurities from diffusing from the ohmic contact layer made of n or AuSi or the like to the bonding pad layer made of Al or Au or the like. As the barrier metal layer, for example, Ti, TiN, Mo, or the like can be used.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below.

【0023】ここでは、スパッタリングによりバリアメ
タル層およびボンディングパッド層を形成する際に、ス
パッタリング中に高周波パワーを大きくし、発生するプ
ラズマ熱を利用してオーミックメタル層の熱処理を行う
ことにより、化合物半導体層とオーミックメタル層との
オーミックコンタクトを形成する例について説明する。
Here, when the barrier metal layer and the bonding pad layer are formed by sputtering, the high-frequency power is increased during the sputtering, and the heat treatment of the ohmic metal layer is performed by utilizing the generated plasma heat. An example of forming an ohmic contact between a layer and an ohmic metal layer will be described.

【0024】バリアメタル層およびボンディングパッド
層のスパッタリング時に印加するRFパワーは、3.0
kW以上にする。この理由は、3.0kW以上のRFパ
ワーでプラズマを発生させることにより、プラズマが発
生している領域内の温度を300℃〜500℃まで上昇
させることができるからである。これにより、先に形成
したオーミックメタル層が熱処理されてオーミックコン
タクトが形成される。なお、スパッタリングの際に印加
する高周波パワーを高くするほど、成膜レートが上がる
ため、スパッタリング時間が短くなって膜厚制御が困難
になることがある。よって、高周波パワーがあまり高す
ぎるのは好ましくない。
The RF power applied at the time of sputtering the barrier metal layer and the bonding pad layer is 3.0
kW or more. The reason for this is that by generating plasma with RF power of 3.0 kW or more, the temperature in the region where plasma is generated can be raised to 300 ° C. to 500 ° C. Thus, the previously formed ohmic metal layer is heat-treated to form an ohmic contact. Note that, as the high-frequency power applied during sputtering is increased, the film formation rate is increased, so that the sputtering time may be shortened and the film thickness control may be difficult. Therefore, it is not preferable that the high frequency power is too high.

【0025】本発明では、スパッタリング中にオーミッ
クコンタクト形成のための熱処理を同時に行うため、オ
ーミックコンタクトを形成するウェハは、常にプラズマ
雰囲気に曝されているのが好ましい。この理由は、プラ
ズマ発生領域外では温度が低温になるからである。
In the present invention, since the heat treatment for forming the ohmic contact is performed simultaneously during the sputtering, it is preferable that the wafer on which the ohmic contact is formed is always exposed to the plasma atmosphere. The reason is that the temperature becomes low outside the plasma generation region.

【0026】ところで、スパッタリング装置において
は、電極材料であるターゲットと、ウェハをセットする
ステージとの間でプラズマを発生させるため、プラズマ
の発生領域は、ターゲットの大きさとステージの大きさ
とによって決定される。一般的なスパッタリング装置で
は、ステージよりもターゲットの方が小さく、ターゲッ
トの大きさは通常、最大でも20cmφ程度である。
In a sputtering apparatus, plasma is generated between a target, which is an electrode material, and a stage on which a wafer is set. Therefore, the plasma generation region is determined by the size of the target and the size of the stage. . In a general sputtering apparatus, the target is smaller than the stage, and the size of the target is usually at most about 20 cmφ.

【0027】一般に、半導体発光素子の電極を形成する
ために使用されるスパッタリング装置は、1バッチでで
きるだけ多くのウェハを処理できるように、真空室(チ
ャンバー)の大きさが80cm〜100cm程度の大型
のものである。しかしながら、プラズマ発生領域(スパ
ッタリング領域)は、上述したように、最大でも20c
mφ程度であるため、一度に80cm〜100cmもの
領域をスパッタリングして電極を形成することはできな
い。
In general, a sputtering apparatus used to form electrodes of a semiconductor light emitting element has a large vacuum chamber (chamber) of about 80 cm to 100 cm so as to process as many wafers as possible in one batch. belongs to. However, as described above, the plasma generation region (sputtering region) has a maximum of 20 c
Since the diameter is about mφ, it is impossible to form an electrode by sputtering an area of 80 cm to 100 cm at a time.

【0028】そこで、ウェハをセットするステージを回
転させることにより、ウェハにプラズマ発生領域(スパ
ッタリング領域)内を繰り返して通過させて、1バッチ
で多くのウェハを処理するようにしている。
Therefore, by rotating the stage on which the wafers are set, the wafers are repeatedly passed through the plasma generation region (sputtering region) to process many wafers in one batch.

【0029】このスパッタリング装置の概略構成を図1
に示す。このスパッタリング装置は、チャンバー20a
内を減圧状態にするためにメインバルブ6を介してクラ
イオポンプ(主排気用)8に接続された排気口8a、荒
引きバルブ7を介して油回転ポンプ(補助排気用)9に
接続された排気口9a、およびプラズマ10を発生させ
るガスを導入するためのガス導入口5が設けられてい
る。チャンバー20a内には、ウェハ11をセットする
ステージ21aよりも小さいターゲット4が、ステージ
21aとは一定の間隔を開けて配置されている。ターゲ
ット4のターゲット4のステージ21aとは反対側の面
には、電圧を発生させるためのカソード電極3が設けら
れ、ステージ21aは接地されている。そして、カソー
ド電極2を覆うようにカソードシールド2が設けられ、
そのチャンバーに接する部分には絶縁体1が設けられて
いる。
FIG. 1 shows a schematic configuration of this sputtering apparatus.
Shown in This sputtering apparatus has a chamber 20a
An exhaust port 8a connected to a cryopump (for main exhaust) 8 via a main valve 6 to connect the inside to a reduced pressure state, and an oil rotary pump (for auxiliary exhaust) 9 via a roughing valve 7 An exhaust port 9a and a gas introduction port 5 for introducing a gas for generating the plasma 10 are provided. In the chamber 20a, a target 4 smaller than the stage 21a on which the wafer 11 is set is arranged at a certain interval from the stage 21a. On the surface of the target 4 opposite to the stage 21a of the target 4, a cathode electrode 3 for generating a voltage is provided, and the stage 21a is grounded. Then, a cathode shield 2 is provided so as to cover the cathode electrode 2,
An insulator 1 is provided at a portion in contact with the chamber.

【0030】しかし、本発明では、オーミックコンタク
トを形成するウェハが常にプラズマ雰囲気に曝されてい
るのが好ましいので、図1に示したようなスパッタリン
グ装置は本発明に適していない。
However, in the present invention, it is preferable that the wafer for forming the ohmic contact is always exposed to the plasma atmosphere, so that the sputtering apparatus shown in FIG. 1 is not suitable for the present invention.

【0031】そこで、本発明では、例えば図2に示すよ
うに、ステージ21がターゲット4と同サイズ(例えば
20cmφ)程度である小型のチャンバー20を有する
スパッタリング装置を用いるのが好ましい。これによ
り、スパッタリング中、全てのウェハ11がプラズマ1
0雰囲気に曝されているようにすることができる。
Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 2, for example, it is preferable to use a sputtering apparatus having a small chamber 20 in which the stage 21 has the same size as the target 4 (for example, about 20 cmφ). Thereby, during sputtering, all the wafers 11
It can be made to be exposed to zero atmosphere.

【0032】さらに、スパッタリング装置によりプラズ
マを発生させる場合、一般に、図3に示すように、ター
ゲット側に永久磁石12を取り付けて、磁界を発生させ
ることによりプラズマを発生させ易くしている。磁界を
かけることにより、高周波パワーが低くてもプラズマが
発生するからである。ここでは、永久磁石12をカソー
ド電極3の内部に取り付けている。
Further, when plasma is generated by a sputtering apparatus, generally, as shown in FIG. 3, a permanent magnet 12 is attached to the target side to generate a magnetic field, thereby making it easier to generate plasma. This is because applying a magnetic field generates plasma even when the high-frequency power is low. Here, the permanent magnet 12 is mounted inside the cathode electrode 3.

【0033】しかし、この方法では、磁石12を設けた
部分に集中的にプラズマが発生する。この理由は、磁石
12を設けていない部分に比べて磁石を設けている部分
の磁界が強いためである。従って、ターゲットとステー
ジとの間でプラズマが均一に発生せず、ステージ面内で
温度差が生じる。このように温度差が生じると、熱処理
によりオーミックコンタクトが形成される部分と形成さ
れない部分とが生じて、オーミックコンタクトが不十分
になる。
However, in this method, plasma is intensively generated in the portion where the magnet 12 is provided. The reason for this is that the magnetic field of the portion where the magnet is provided is stronger than that of the portion where the magnet 12 is not provided. Therefore, plasma is not uniformly generated between the target and the stage, and a temperature difference occurs in the stage surface. When such a temperature difference occurs, a portion where the ohmic contact is formed and a portion where the ohmic contact is not formed due to the heat treatment, and the ohmic contact becomes insufficient.

【0034】従って、本発明では、ターゲットとステー
ジとの間でプラズマを均一に発生させてステージ面内で
の温度分布を均一にさせるのが好ましい。このために
は、従来のように永久磁石により磁界を発生させる方式
ではなく、電磁石により磁界を発生させる方式にするの
が好ましい。
Therefore, in the present invention, it is preferable to uniformly generate plasma between the target and the stage to make the temperature distribution in the stage plane uniform. For this purpose, it is preferable to use a method in which a magnetic field is generated by an electromagnet, instead of a method in which a magnetic field is generated by a permanent magnet as in the related art.

【0035】例えば、図4に示すように、ターゲット側
にいくつかの電磁コイル13、14を取り付けて、その
電磁コイル13、14に流す電流量を任意に変化させ
る。これにより、磁界の発生範囲と強弱とを任意に変化
させて、ターゲットとステージとの間でプラズマを均一
に発生させることができる。
For example, as shown in FIG. 4, several electromagnetic coils 13 and 14 are attached to the target side, and the amount of current flowing through the electromagnetic coils 13 and 14 is arbitrarily changed. This makes it possible to uniformly generate plasma between the target and the stage by arbitrarily changing the range and strength of the magnetic field.

【0036】以下に、スパッタリングによりバリアメタ
ル層を形成する際に、スパッタリング中に発生するプラ
ズマ熱を利用してオーミックメタル層の熱処理を行う例
について、図5を参照しながら説明する。
An example in which the heat treatment of the ohmic metal layer is performed by utilizing the plasma heat generated during sputtering when forming the barrier metal layer by sputtering will be described below with reference to FIG.

【0037】まず、図5(a)に示すように、化合物半
導体からなる半導体積層構造がエピタキシャル成長され
たウェハ15を硫酸系エッチング液にてエッチングした
後、純水にて十分に洗浄し、乾燥させる。これは、ウェ
ハと電極との密着性を良好にするための前処理工程であ
る。ここで、ウェハ15としては、GaAs基板上にエ
ピタキシャル成長法を用いてGaAs層およびGaAl
As層を積層したもの等が挙げられる。
First, as shown in FIG. 5A, a wafer 15 on which a semiconductor laminated structure made of a compound semiconductor has been epitaxially grown is etched with a sulfuric acid-based etchant, and then sufficiently washed with pure water and dried. . This is a pretreatment step for improving the adhesion between the wafer and the electrodes. Here, as the wafer 15, a GaAs layer and GaAl are formed on a GaAs substrate by epitaxial growth.
One obtained by laminating an As layer is exemplified.

【0038】次に、良好なオーミックコンタクトが得ら
れるように、図5(b)に示すように、AuBe、Au
ZnやAuSi等からなるオーミックメタル層16をス
パッタリングまたは蒸着により形成する。
Next, in order to obtain a good ohmic contact, AuBe, Au and Au as shown in FIG.
An ohmic metal layer 16 made of Zn, AuSi, or the like is formed by sputtering or vapor deposition.

【0039】次に、ウェハ15やオーミックメタル層1
6からのGa、ZnやBe等の不純物がボンディングパ
ッド層の表面まで拡散するのを防ぐために、図5(c)
に示すように、Ti、TiNやMo等のバリアメタル層
17を以下に示す条件にて形成する。スパッタリング時
に印加するRFパワーは3.0kW以上とし、スパッタ
リング時間は3分以上とする。また、例えば図2および
図4に示したようなスパッタリング装置を用いて、スパ
ッタリング時にオーミックコンタクトを形成するウェハ
が常にプラズマ発生領域内にあるようにする。このよう
なスパッタリングにより、バリアメタル層17が形成さ
れると同時に、オーミックメタル層16が熱処理されて
オーミックコンタクトが形成される。
Next, the wafer 15 and the ohmic metal layer 1
In order to prevent impurities such as Ga, Zn and Be from being diffused to the surface of the bonding pad layer, FIG.
As shown in (1), a barrier metal layer 17 of Ti, TiN, Mo or the like is formed under the following conditions. The RF power applied at the time of sputtering is 3.0 kW or more, and the sputtering time is 3 minutes or more. Further, for example, using a sputtering apparatus as shown in FIGS. 2 and 4, a wafer for forming an ohmic contact at the time of sputtering is always in the plasma generation region. At the same time as the barrier metal layer 17 is formed by such sputtering, the ohmic metal layer 16 is heat-treated to form an ohmic contact.

【0040】次に、図5(d)に示すように、ボンディ
ングパッド層18となるAl膜やAu膜をスパッタリン
グまたは蒸着により形成する。
Next, as shown in FIG. 5D, an Al film or an Au film serving as the bonding pad layer 18 is formed by sputtering or vapor deposition.

【0041】このようにして電極層が形成されたウェハ
に、図5(e)に示すように、通常のフォトリソグラフ
ィ工程にて、必要な電極パターン(レジスト膜)19を
形成する。
As shown in FIG. 5E, a necessary electrode pattern (resist film) 19 is formed on the wafer on which the electrode layer is formed as shown in FIG.

【0042】その後、図5(f)に示すように、ボンデ
ィングパッド層18から順番にメタル膜(ここではボン
ディングパッド層18とバリアメタル層17)をウェッ
トエッチングにより除去して電極パターンを形成し、最
後にレジスト膜19を有機系のレジスト剥離液で除去す
る。
Thereafter, as shown in FIG. 5F, the metal film (here, the bonding pad layer 18 and the barrier metal layer 17) is sequentially removed from the bonding pad layer 18 by wet etching to form an electrode pattern. Finally, the resist film 19 is removed with an organic resist stripper.

【0043】このようにして、化合物半導体と電極との
オ−ミックコンタクトを簡単な工程により形成すること
ができる。
Thus, an ohmic contact between the compound semiconductor and the electrode can be formed by a simple process.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
化合物半導体からなる半導体積層構造上にスパッタリン
グにより電極層を形成する際に、高周波パワーを大きく
して、例えば3.0kW以上のRFパワーで3分以上ウ
ェハをプラズマ雰囲気中に曝すことにより、電極材料を
スパッタリングしながら熱処理を行うことができる。電
極層のスパッタリングと同時にオーミックコンタクトを
形成することができるので、従来では電極層の形成後に
行われていた熱処理工程を省くことができる。よって、
半導体発光素子の製造時間を短縮して低コストで作製す
ることができる。
As described in detail above, according to the present invention,
When forming an electrode layer on a semiconductor laminated structure made of a compound semiconductor by sputtering, the high-frequency power is increased and, for example, the wafer is exposed to a plasma atmosphere for 3 minutes or more with an RF power of 3.0 kW or more, thereby forming an electrode material. Can be heat-treated while sputtering. Since the ohmic contact can be formed simultaneously with the sputtering of the electrode layer, the heat treatment step conventionally performed after the formation of the electrode layer can be omitted. Therefore,
A semiconductor light emitting device can be manufactured at a low cost by shortening the manufacturing time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】半導体発光素子の電極形成のために用いられる
一般的なスパッタリング装置の構成を示す断面図であ
る。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a general sputtering apparatus used for forming an electrode of a semiconductor light emitting device.

【図2】本発明の半導体発光素子の電極形成方法に適し
たスパッタリング装置の構成を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a sputtering apparatus suitable for a method for forming an electrode of a semiconductor light emitting device of the present invention.

【図3】半導体発光素子の電極形成のために用いられる
一般的なスパッタリング装置において、ターゲット側に
設けられる永久磁石を示す図であり、(a)は上面図、
(b)は側面図である。
FIG. 3 is a view showing a permanent magnet provided on a target side in a general sputtering apparatus used for forming an electrode of a semiconductor light emitting element, (a) is a top view,
(B) is a side view.

【図4】本発明の半導体発光素子の電極形成方法に適し
たスパッタリング装置において、ターゲット側に設けら
れる電磁コイルを示す図であり、(a)は上面図、
(b)は側面図である。
FIG. 4 is a diagram showing an electromagnetic coil provided on a target side in a sputtering apparatus suitable for a method for forming an electrode of a semiconductor light emitting device of the present invention, wherein (a) is a top view,
(B) is a side view.

【図5】(a)〜(f)は本発明の一実施形態である半
導体発光素子の電極形成方法を説明するための断面図で
ある。
5A to 5F are cross-sectional views illustrating a method for forming an electrode of a semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention.

【図6】従来の半導体発光素子の電極形成工程を説明す
るためのフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart for explaining an electrode forming process of a conventional semiconductor light emitting device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 絶縁体 2 カソードシールド 3 カソード電極 4 ターゲット 5 ガス導入口 6 メインバルブ 7 荒引きバルブ 8 クライオポンプ(主排気用) 8a、9a 排気口 9 油回転ポンプ(補助排気用) 10 プラズマ 11、15 ウェハ 12 永久磁石 13、14 電磁コイル 16 オーミックメタル層 17 バリアメタル層 18 ボンディングパッド 19 レジスト 20、20a チャンバー 21、21a ステージ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Insulator 2 Cathode shield 3 Cathode electrode 4 Target 5 Gas inlet 6 Main valve 7 Roughing valve 8 Cryopump (for main exhaust) 8a, 9a Exhaust port 9 Oil rotary pump (for auxiliary exhaust) 10 Plasma 11, 15 Wafer 12 permanent magnet 13, 14 electromagnetic coil 16 ohmic metal layer 17 barrier metal layer 18 bonding pad 19 resist 20, 20a chamber 21, 21a stage

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 化合物半導体からなる半導体積層構造上
にスパッタリングにより電極層を形成する際に、高周波
パワーを大きくして電極材料をスパッタリングしながら
熱処理を行う半導体発光素子の電極形成方法。
1. A method for forming an electrode of a semiconductor light emitting element, wherein a heat treatment is performed while increasing an RF power and sputtering an electrode material when forming an electrode layer on a semiconductor laminated structure made of a compound semiconductor by sputtering.
【請求項2】 化合物半導体からなる半導体積層構造上
にオーミックメタル層、バリアメタル層およびボンディ
ングバッド層からなる電極を形成する方法であって、 該半導体積層構造上に蒸着またはスパッタリングにより
該オーミックメタル層を形成し、該オーミックメタル層
上に高周波パワーを大きくしたスパッタリングにより該
バリアメタル層を形成すると共に該オーミックメタル層
を熱処理し、さらに、該バリアメタル層上に蒸着または
スパッタリングにより該ボンディングパッド層を形成す
る半導体発光素子の電極形成方法。
2. A method for forming an electrode comprising an ohmic metal layer, a barrier metal layer, and a bonding pad layer on a semiconductor laminated structure made of a compound semiconductor, wherein the ohmic metal layer is formed on the semiconductor laminated structure by vapor deposition or sputtering. Is formed on the ohmic metal layer, the barrier metal layer is formed by sputtering with increased high-frequency power, the heat treatment is performed on the ohmic metal layer, and the bonding pad layer is formed on the barrier metal layer by vapor deposition or sputtering. A method for forming an electrode of a semiconductor light emitting element to be formed.
【請求項3】 化合物半導体からなる半導体積層構造上
にオーミックメタル層、バリアメタル層およびボンディ
ングバッド層からなる電極を形成する方法であって、 該半導体積層構造上に蒸着またはスパッタリングにより
該オーミックメタル層を形成し、該オーミックメタル層
上に蒸着またはスパッタリングにより該バリアメタル層
を形成し、さらに、該バリアメタル層上に高周波パワー
を大きくしたスパッタリングにより該ボンディングパッ
ド層を形成すると共に該オーミックメタル層を熱処理す
る半導体発光素子の電極形成方法。
3. A method for forming an electrode comprising an ohmic metal layer, a barrier metal layer, and a bonding pad layer on a semiconductor laminated structure made of a compound semiconductor, wherein the ohmic metal layer is formed on the semiconductor laminated structure by vapor deposition or sputtering. To form the barrier metal layer on the ohmic metal layer by vapor deposition or sputtering, and further form the bonding pad layer on the barrier metal layer by sputtering with increased high-frequency power and the ohmic metal layer. A method for forming an electrode of a semiconductor light emitting element to be heat-treated.
【請求項4】 前記高周波パワーを3.0kW以上にし
てスパッタリングを行うことにより電極材料を熱処理す
る請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の半導体発光
素子の電極形成方法。
4. The method for forming an electrode of a semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the electrode material is heat-treated by performing sputtering with the high-frequency power being 3.0 kW or more.
【請求項5】 前記高周波パワーを大きくしてスパッタ
リングを行う際に、ウェハがセットされるステージと、
電極材料であるターゲットとが略同じサイズであるスパ
ッタリング装置を用いる請求項1乃至請求項4のいずれ
かに記載の半導体発光素子の電極形成方法。
5. A stage on which a wafer is set when performing sputtering by increasing the high-frequency power;
The method for forming an electrode of a semiconductor light emitting device according to any one of claims 1 to 4, wherein a sputtering apparatus having a target of an electrode material having substantially the same size is used.
【請求項6】 前記高周波パワーを大きくしてスパッタ
リングを行う際に、ウェハがセットされるステージ上の
温度を均一にするために、電磁コイルにより磁界を制御
する請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の半導体発
光素子の電極形成方法。
6. A magnetic field is controlled by an electromagnetic coil in order to make the temperature on a stage on which a wafer is set uniform when performing sputtering by increasing the high-frequency power. 13. The method for forming an electrode of a semiconductor light emitting device according to
【請求項7】 前記オーミックメタル層としてAuB
e、AuZnまたはAuSiを用い、前記バリアメタル
層としてTi、TiNまたはMoを用いる請求項2乃至
請求項6のいずれかに記載の半導体発光素子の電極形成
方法。
7. An AuB film as the ohmic metal layer.
7. The method for forming an electrode of a semiconductor light emitting device according to claim 2, wherein e, AuZn, or AuSi is used, and Ti, TiN, or Mo is used as the barrier metal layer.
【請求項8】 請求項1乃至請求項7のいずれかに記載
の半導体発光素子の電極形成方法を用いて電極を形成し
た半導体発光素子。
8. A semiconductor light emitting device having an electrode formed by using the electrode forming method for a semiconductor light emitting device according to claim 1.
JP2000028452A 2000-02-04 2000-02-04 Semiconductor light emitting element and method of forming electrode thereof Withdrawn JP2001217501A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000028452A JP2001217501A (en) 2000-02-04 2000-02-04 Semiconductor light emitting element and method of forming electrode thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000028452A JP2001217501A (en) 2000-02-04 2000-02-04 Semiconductor light emitting element and method of forming electrode thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001217501A true JP2001217501A (en) 2001-08-10

Family

ID=18553850

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000028452A Withdrawn JP2001217501A (en) 2000-02-04 2000-02-04 Semiconductor light emitting element and method of forming electrode thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001217501A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006245379A (en) * 2005-03-04 2006-09-14 Stanley Electric Co Ltd Semiconductor light emitting device
JP2009164228A (en) * 2007-12-28 2009-07-23 Stanley Electric Co Ltd Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2014003250A (en) * 2012-06-21 2014-01-09 Sumitomo Electric Ind Ltd Semiconductor device manufacturing method and deposition apparatus
JP2014183090A (en) * 2013-03-18 2014-09-29 Oki Electric Ind Co Ltd Transparent electrode structure, nitride semiconductor light-emitting diode, and transparent electrode film formation method
KR101766007B1 (en) * 2015-04-16 2017-08-08 단국대학교 산학협력단 Method for manufacturing organic semiconductor device using proton beam

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006245379A (en) * 2005-03-04 2006-09-14 Stanley Electric Co Ltd Semiconductor light emitting device
JP2009164228A (en) * 2007-12-28 2009-07-23 Stanley Electric Co Ltd Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2014003250A (en) * 2012-06-21 2014-01-09 Sumitomo Electric Ind Ltd Semiconductor device manufacturing method and deposition apparatus
JP2014183090A (en) * 2013-03-18 2014-09-29 Oki Electric Ind Co Ltd Transparent electrode structure, nitride semiconductor light-emitting diode, and transparent electrode film formation method
KR101766007B1 (en) * 2015-04-16 2017-08-08 단국대학교 산학협력단 Method for manufacturing organic semiconductor device using proton beam

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4578651B2 (en) Plasma processing method, plasma processing apparatus, and plasma etching method
JP3587019B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
KR100377205B1 (en) Formation method of multilayer wiring
US3600218A (en) Method for depositing insulating films of silicon nitride and aluminum nitride
CN105702712A (en) Method for increasing ohmic contact characteristic of silicon carbide semiconductor
US20170004995A1 (en) Film Forming Apparatus and Film Forming Method
US6426273B1 (en) Preprocessing method of metal film forming process
CN111640797A (en) Method for manufacturing semiconductor device
CN110047748B (en) Low-damage AlGaN/GaNHEMT gate groove etching method
JP2001217501A (en) Semiconductor light emitting element and method of forming electrode thereof
JPH11168090A (en) Semiconductor manufacturing method
US3658678A (en) Glass-annealing process for encapsulating and stabilizing fet devices
CN105810607A (en) Method and system for realizing P-type nitride enhanced HEMT (High Electron Mobility Transistor) through in-situ etching monitoring
CN108538970B (en) Preparation method of light-emitting diode
CN114171584A (en) Based on Ga2O3Heterojunction field effect transistor and preparation method thereof
CN109346405B (en) Preparation method of GaN-based SBD flip chip
JPH10303185A (en) Etching apparatus and etching method
CN109461655A (en) Nitride high electronic migration rate transistor fabrication process with multi-gate structure
CN104851945B (en) A kind of light emitting diode (LED) chip with vertical structure preparation method
KR960008523B1 (en) Metal wiring method of semiconductor device
JPH09199487A (en) Plasma processing method and device
JP2004128209A (en) Plasma doping method
JP2002176037A (en) System for plasma process
JP2006237640A (en) Manufacturing method for semiconductor
JP2001007351A (en) Semiconductor device and manufacture of the same

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20070501