JP2008147294A - Electronic device - Google Patents

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Keiichi Muraishi
桂一 村石
Norishige Yabune
憲成 矢船
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small-sized high-performance wide band gap semiconductor electronic device which has an ohmic electrode that is formed on a wide band gap semiconductor layer and that has contact resistance as low as that of a conventional ohmic electrode even when subjected to an annealing process under a high temperature for a short time. <P>SOLUTION: The electronic device has at least one electrode which is formed on a wide band gap compound semiconductor layer formed on a substrate, and at least contains an adhesion layer, an ohmic layer, and an oxidation preventive layer in this order from the side of the wide band gap compound semiconductor layer. Preferably, the electronic device also has a mutual diffusion preventive layer between the ohmic layer and the oxidation preventive layer, and the oxidation preventive layer contains a layer made of gold and a layer made of tungsten in this order. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、大電力用途に適したワイドバンドギャップ半導体を用いた電界効果トランジスタ(FET)、高電子移動度トランジスタ(HEMT)等の電子デバイスに関する。   The present invention relates to an electronic device such as a field effect transistor (FET) or a high electron mobility transistor (HEMT) using a wide band gap semiconductor suitable for high power applications.

一般に、赤色レーザやLEDに用いられているInGaAlP/GaAs系化合物半導体より広いバンドギャップを実現できるワイドバンドギャップ半導体、たとえば、ダイヤモンド、SiC(炭化珪素)、ZnSSe(硫セレン化亜鉛)系、GaN(窒化ガリウム)系半導体等は青色発光ダイオードや青色レーザ用半導体材料として、また、動作電圧を高くできるため、大電力用や高温での使用に適した電子デバイス用材料として期待されている。   Generally, wide band gap semiconductors that can realize a wider band gap than InGaAlP / GaAs compound semiconductors used in red lasers and LEDs, such as diamond, SiC (silicon carbide), ZnSSe (zinc selenide), GaN ( Gallium nitride) -based semiconductors and the like are expected as semiconductor materials for blue light emitting diodes and blue lasers and for electronic devices suitable for use at high power and at high temperatures because the operating voltage can be increased.

このうち、GaN、AlGaN、InGaNなどの3−5族GaN(窒化物)系化合物半導体は、III族元素であるGa(ガリウム)、Al(アルミニウム)、In(インジウム)の割合を変えることにより、簡単にバンドギャップ(1.8eV〜6.2eV)の異なる半導体を実現することができるため、青色発光ダイオードや青色レーザ、大電力用電界効果トランジスタ(FET)、高電子移動度トランジスタ(HEMT)等の電子デバイスに使われるようになってきている。   Among these, Group 3-5 GaN (nitride) compound semiconductors such as GaN, AlGaN, InGaN, etc., can be obtained by changing the ratio of Group III elements Ga (gallium), Al (aluminum), In (indium), Since semiconductors with different band gaps (1.8 eV to 6.2 eV) can be easily realized, blue light emitting diodes, blue lasers, high power field effect transistors (FETs), high electron mobility transistors (HEMTs), etc. It has come to be used for electronic devices.

これらの素子では大電流を流す必要があるため、ワイドバンドギャップ半導体と電極との間のコンタクト抵抗をできる限り低くした電極(オーミック電極)を得る技術が重要となる。   Since it is necessary to pass a large current in these elements, a technique for obtaining an electrode (ohmic electrode) having a contact resistance between the wide band gap semiconductor and the electrode as low as possible is important.

たとえばFETでは、ソース電極およびゲート電極はオーミック電極とする必要がある。GaN系半導体に用いられるオーミック電極構造として、たとえば特許文献1には、n型窒化ガリウム系化合物半導体層表面にHf層5nm、Ti層30nm、Al層300nmを積層し、温度400℃、10分間のアニール処理により、コンタクト抵抗Rc=0.31Ωmmの低抵抗なオーミック特性を持った電極が開示されている。   For example, in the FET, the source electrode and the gate electrode need to be ohmic electrodes. As an ohmic electrode structure used for a GaN-based semiconductor, for example, in Patent Document 1, an Hf layer of 5 nm, a Ti layer of 30 nm, and an Al layer of 300 nm are stacked on the surface of an n-type gallium nitride compound semiconductor layer, and the temperature is 400 ° C. for 10 minutes. An electrode having a low resistance ohmic characteristic with a contact resistance Rc = 0.31 Ωmm is disclosed by annealing.

また、LEDにおいては、たとえばTi/Al(/Ti/Au)を積層し、400℃以上1200℃以下でアニールすることによりオーミック電極を得ることが、特許文献2および3に開示されている。   Patent Documents 2 and 3 disclose that an ohmic electrode is obtained by laminating Ti / Al (/ Ti / Au), for example, and annealing at 400 ° C. or more and 1200 ° C. or less.

ここで、上記文献において、Alは、アニールにより一部を半導体層まで拡散させ、オーミック電極を形成させるためのオーミック金属である。一方、HfやTiは、オーミック用の金属であるAlが半導体と剥がれ難いようにするための密着層であるとともに、Alが半導体内に拡散し過ぎないようにする拡散阻害の働きをしていると考えられる。   Here, in the above document, Al is an ohmic metal for diffusing a part to the semiconductor layer by annealing to form an ohmic electrode. On the other hand, Hf and Ti are adhesion layers for preventing Al, which is an ohmic metal, from being peeled off from the semiconductor, and also functioning to inhibit diffusion so that Al does not diffuse too much into the semiconductor. it is conceivable that.

しかし、上記のような従来の電極構造では400℃より高温でアニールを行なうと、電極の表面が荒れるという問題があった。電極の表面が荒れると、電極と外部回路との接続状態が悪くなり、接触抵抗が高くなったり、長時間使用すると抵抗が高くなることがある。ひどい場合には電極が剥がれてしまうこともあった。このため、電極表面の荒れを防止するために、アニール温度を400℃と比較的低温に保ちつつ、10分間程度の比較的長時間のアニールを行なうことが一般的である。   However, the conventional electrode structure as described above has a problem that the surface of the electrode becomes rough when annealing is performed at a temperature higher than 400 ° C. When the surface of the electrode is rough, the connection state between the electrode and the external circuit is deteriorated, the contact resistance is increased, and the resistance may be increased when used for a long time. In severe cases, the electrode might be peeled off. Therefore, in order to prevent the surface of the electrode from being rough, it is common to perform annealing for a relatively long time of about 10 minutes while keeping the annealing temperature at a relatively low temperature of 400 ° C.

しかしながら、アニール時間が10分というのは処理時間が長すぎて量産性に問題がある。また、FETのような電子デバイスでは2次元電子ガス層を形成するためGaN層の上にそれよりバンドギャップの大きいAlGaN層を形成し、このAlGaN層上にオーミック電極を形成しなければならないが、Alを含む半導体層の表面には酸化物が形成されやすいため、アニール温度を高くする必要がある。そのため、アニール温度を高くすることが可能であり、短時間のアニール処理で十分低いコンタクト抵抗を付与できる電極構造を実現できる素子が望まれていた。
特開2001−15452号公報 特許第2783349号公報 特許第3154364号公報
However, the annealing time of 10 minutes has a problem in mass productivity because the processing time is too long. In addition, in an electronic device such as an FET, an AlGaN layer having a larger band gap must be formed on a GaN layer in order to form a two-dimensional electron gas layer, and an ohmic electrode must be formed on the AlGaN layer. Since an oxide is easily formed on the surface of the semiconductor layer containing Al, it is necessary to increase the annealing temperature. Therefore, an element capable of increasing the annealing temperature and realizing an electrode structure capable of providing a sufficiently low contact resistance with a short annealing process has been desired.
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-15452 Japanese Patent No. 2783349 Japanese Patent No. 3154364

本発明は上記のような課題に鑑みなされたものであり、ワイドバンドギャップ半導体層上に形成されるオーミック電極を有する電子デバイスであって、高温かつ短時間のアニール処理によっても、従来のオーミック電極並に低いコンタクト抵抗を有するオーミック電極を備えた、小型・高性能のワイドバンドギャップ半導体電子デバイスを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and is an electronic device having an ohmic electrode formed on a wide band gap semiconductor layer, which is a conventional ohmic electrode even by annealing at a high temperature for a short time. An object of the present invention is to provide a small and high-performance wide bandgap semiconductor electronic device having an ohmic electrode having a low contact resistance.

本発明の電子デバイスは、基板上に形成されたワイドバンドギャップ化合物半導体からなる層の上に形成され、該ワイドバンドギャップ化合物半導体からなる層の側から、少なくとも密着層とオーミック層と酸化防止層とをこの順序で含む電極を少なくとも1つ有する電子デバイスである。   The electronic device of the present invention is formed on a layer made of a wide bandgap compound semiconductor formed on a substrate, and at least an adhesion layer, an ohmic layer, and an antioxidant layer from the side of the layer made of the wide bandgap compound semiconductor Is an electronic device having at least one electrode including these in this order.

ここで、上記ワイドバンドギャップ化合物半導体からなる層は、シリコン基板の上に形成されることが好ましい。   Here, the layer made of the wide band gap compound semiconductor is preferably formed on a silicon substrate.

また、上記ワイドバンドギャップ化合物半導体は、InaAlbGacdN(a+b+c+d=1、0≦a、b、c、d≦1)からなる化合物半導体であることが好ましい。 The wide band gap compound semiconductor is preferably a compound semiconductor composed of In a Al b Ga c B d N (a + b + c + d = 1, 0 ≦ a, b, c, d ≦ 1).

また、上記密着層はHfまたはTiからなり、前記オーミック層はAlからなり、かつ前記酸化防止層はAuからなる単層構造であるか、Wからなる単層構造であるか、またはAuからなる層とWからなる層との2層構造であることが好ましい。   The adhesion layer is made of Hf or Ti, the ohmic layer is made of Al, and the antioxidant layer has a single layer structure made of Au, a single layer structure made of W, or made of Au. A two-layer structure of a layer and a layer made of W is preferable.

本発明の電子デバイスは、上記オーミック層と上記酸化防止層との間にHf、Ti、Mo、Ni、NbまたはPtからなる相互拡散防止層を有することが好ましい。   The electronic device of the present invention preferably has an interdiffusion prevention layer made of Hf, Ti, Mo, Ni, Nb or Pt between the ohmic layer and the antioxidant layer.

そして、上記密着層の厚みは、上記相互拡散防止層の厚みより小さいことが好ましく、上記オーミック層の厚みは、上記相互拡散防止層の厚みより大きいことが好ましく、上記Auからなる酸化防止層の厚みは、上記相互拡散防止層の厚みより大きいことが好ましい。   The thickness of the adhesion layer is preferably smaller than the thickness of the mutual diffusion prevention layer, the thickness of the ohmic layer is preferably larger than the thickness of the mutual diffusion prevention layer, and the thickness of the antioxidant layer made of Au The thickness is preferably larger than the thickness of the mutual diffusion preventing layer.

また、本発明の電子デバイスにおいては、上記ワイドバンドギャップ化合物半導体からなる層における、少なくとも密着層とオーミック層と酸化防止層とをこの順序で含む電極が形成される部分の厚みは、該電極が形成されない部分の厚みより小さくてもよい。   In the electronic device of the present invention, the thickness of the portion of the layer made of the wide band gap compound semiconductor where the electrode including at least the adhesion layer, the ohmic layer, and the antioxidant layer in this order is formed is It may be smaller than the thickness of the portion not formed.

上記ワイドバンドギャップ化合物半導体は、AlxGa1-xN(0<x≦1)からなる化合物半導体であり、上記ワイドバンドギャップ化合物半導体からなる層は、シリコン基板上に形成されたGaN層の上に形成されることが好ましい。 The wide band gap compound semiconductor is a compound semiconductor made of Al x Ga 1-x N (0 <x ≦ 1), and the layer made of the wide band gap compound semiconductor is a GaN layer formed on a silicon substrate. Preferably formed on top.

また、上記酸化防止層がAuからなる層とWからなる層との2層構造である場合において、上記Auからなる層とWからなる層とは、上記ワイドバンドギャップ化合物半導体からなる層の側から、この順序で積層されていることが好ましい。   In the case where the antioxidant layer has a two-layer structure of a layer made of Au and a layer made of W, the layer made of Au and the layer made of W are the side of the layer made of the wide band gap compound semiconductor. Therefore, the layers are preferably laminated in this order.

さらに、本発明の電子デバイスにおいては、上記酸化防止層はWからなる層を含み、上記Wからなる酸化防止層は、圧縮応力が付加された層であってもよい。   Furthermore, in the electronic device of the present invention, the antioxidant layer may include a layer made of W, and the antioxidant layer made of W may be a layer to which a compressive stress is applied.

また、上記酸化防止層は、少なくとも上記密着層および上記オーミック層の側面を覆うように形成されていてもよい。   The antioxidant layer may be formed so as to cover at least the side surfaces of the adhesion layer and the ohmic layer.

本発明の電子デバイスにおいては、複数の電極を有する電子デバイスであって、該複数の電極を覆う誘電体層と、該誘電体層の表面に形成された1つまたは複数の表面パッド電極と、を含み、該表面パッド電極はそれぞれ、第1のバイアホールを介して、該複数の電極の少なくとも1つと電気的に接続されている構成とすることが好ましい。   The electronic device of the present invention is an electronic device having a plurality of electrodes, a dielectric layer covering the plurality of electrodes, one or more surface pad electrodes formed on the surface of the dielectric layer, Each of the surface pad electrodes is preferably electrically connected to at least one of the plurality of electrodes via a first via hole.

ここで、上記誘電体層は、2以上の比誘電率を有する誘電体からなることが好ましい。また、上記表面パッド電極は、Alからなることが好ましい。   Here, the dielectric layer is preferably made of a dielectric having a relative dielectric constant of 2 or more. The surface pad electrode is preferably made of Al.

また、本発明の電子デバイスにおいては、基板の、ワイドバンドギャップ化合物半導体からなる層が形成される側とは反対側の面に形成された1つまたは複数の裏面パッド電極をさらに含み、該裏面パッド電極はそれぞれ、第2のバイアホールを介して、上記複数の電極の少なくとも1つと電気的に接続されている構成とすることが好ましい。ここで、裏面電極を構成する主たる成分としてAuが好ましく用いられる。上記基板はシリコン基板であり、上記表面パッド電極はAlからなり、かつ上記裏面パッド電極を構成する主たる成分はAuであることがより好ましい。   The electronic device of the present invention further includes one or a plurality of back surface pad electrodes formed on the surface of the substrate opposite to the side on which the layer made of the wide band gap compound semiconductor is formed, Each of the pad electrodes is preferably configured to be electrically connected to at least one of the plurality of electrodes through the second via hole. Here, Au is preferably used as the main component constituting the back electrode. More preferably, the substrate is a silicon substrate, the front surface pad electrode is made of Al, and the main component constituting the back surface pad electrode is Au.

本発明によれば、高温かつ短時間のアニール処理によっても、0.38Ω・mm程度の従来のオーミック電極並に低いコンタクト抵抗を有するオーミック電極を備えた電子デバイスが提供される。本発明の電子デバイスは、電極のアニールを高温かつ短時間で行なえるため、生産プロセスを大幅に短縮することが可能となる。このような本発明の電子デバイスは、大電力用としてだけでなく、オーミック特性を必要とする電極を備える、その他のあらゆる電子デバイスとして好適に用いることができる。   According to the present invention, an electronic device including an ohmic electrode having a contact resistance as low as that of a conventional ohmic electrode of about 0.38 Ω · mm is provided even by annealing at a high temperature for a short time. Since the electronic device of the present invention can anneal electrodes at a high temperature in a short time, the production process can be greatly shortened. Such an electronic device of the present invention can be suitably used not only for high power but also as any other electronic device including an electrode that requires ohmic characteristics.

以下、実施の形態を示して、本発明をより詳細に説明する。本発明の電子デバイスは、特定の構造を有するオーミック電極を少なくとも1つ有することを特徴とする。したがって、以下ではまず本発明の電子デバイスの特徴部分である電極構造について説明し、その後で電子デバイスについて述べることとする。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments. The electronic device of the present invention includes at least one ohmic electrode having a specific structure. Therefore, in the following, the electrode structure which is a characteristic part of the electronic device of the present invention will be described first, and then the electronic device will be described.

<第1の実施形態>
(オーミック電極の構造)
図1は、本発明に係る第1の実施形態のオーミック電極の概略断面図である。図1に示されるように、本実施形態のオーミック電極101は、ワイドバンドギャップ化合物半導体からなる層107の上に形成され、密着層102とオーミック層103と第1の酸化防止層105と第2の酸化防止層106とをこの順序で含み、さらに相互拡散防止層104を上記オーミック層103と第1の酸化防止層105との間に有することを特徴とする。ワイドバンドギャップ化合物半導体であるAlGaNからなる層107は、シリコン(Si)基板110上にAlN層のバッファー層109を介して形成されたn型またはノンドープのGaN層108の上に形成されている。このような構成の電極は、高温かつ短時間のアニール処理によっても、従来のオーミック電極並に低いコンタクト抵抗を有する。
<First Embodiment>
(Structure of ohmic electrode)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an ohmic electrode according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the ohmic electrode 101 of the present embodiment is formed on a layer 107 made of a wide band gap compound semiconductor, and includes an adhesion layer 102, an ohmic layer 103, a first antioxidant layer 105, and a second layer. And an anti-diffusion layer 104 between the ohmic layer 103 and the first anti-oxidation layer 105. A layer 107 made of AlGaN, which is a wide band gap compound semiconductor, is formed on an n-type or non-doped GaN layer 108 formed on a silicon (Si) substrate 110 via an AlN buffer layer 109. The electrode having such a configuration has a contact resistance as low as that of a conventional ohmic electrode even by annealing at a high temperature for a short time.

なお、基板はSiに限定されるものではなく、ワイドバンドギャップ化合物半導体からなる層107を形成できる結晶であればよい。そのようなものとしては、たとえばサファイア、SiC、GaN等を挙げることができる。また、バッファー層109もAlN層に限定されるものではなく、AlGaN層、GaN系超格子層等を用いることができる。   Note that the substrate is not limited to Si, and may be a crystal that can form the layer 107 made of a wide band gap compound semiconductor. Examples of such include sapphire, SiC, GaN, and the like. The buffer layer 109 is not limited to the AlN layer, and an AlGaN layer, a GaN-based superlattice layer, or the like can be used.

ワイドバンドギャップ化合物半導体からなる層107を形成するワイドバンドギャップ化合物半導体としては、図1ではAlGaNを例示しているが、これに限定されるものではなく、たとえばダイヤモンド、SiC(炭化珪素)、ZnSSe(硫セレン化亜鉛)系、GaN(窒化ガリウム)系半導体などを用いることができ、なかでもAlxGa1-xN(0<x≦1)等のInaAlbGacdN(a+b+c+d=1、0≦a、b、c、d≦1)が好適に用いられる。 As the wide band gap compound semiconductor for forming the layer 107 made of the wide band gap compound semiconductor, AlGaN is illustrated in FIG. 1, but is not limited thereto. For example, diamond, SiC (silicon carbide), ZnSSe is used. (Zinc selenide) -based semiconductors, GaN (gallium nitride) -based semiconductors, and the like can be used. In particular, In a Al b Ga c B d N (Al x Ga 1-x N (0 <x ≦ 1)) a + b + c + d = 1, 0 ≦ a, b, c, d ≦ 1) is preferably used.

ここで、密着層102は、オーミック層103が剥がれないようにするために形成されるものであり、たとえばHf(ハフニウム)、Ti(チタン)などを用いることができる。   Here, the adhesion layer 102 is formed so that the ohmic layer 103 is not peeled off, and for example, Hf (hafnium), Ti (titanium), or the like can be used.

オーミック層103には、低抵抗であるAl(アルミニウム)を好適に用いることができる。抵抗率だけを考慮すればAu(金)を用いることも可能であるが、Auはより拡散しやすいため、オーミック電極を得るためのアニール温度および時間をより精密に制御する必要がある。また、p型Si基板を用いる場合には、AuとZn(亜鉛)を蒸着することにより形成してもよい。   For the ohmic layer 103, Al (aluminum) having a low resistance can be suitably used. It is possible to use Au (gold) if only the resistivity is taken into account, but since Au is more easily diffused, it is necessary to control the annealing temperature and time for obtaining an ohmic electrode more precisely. Moreover, when using a p-type Si substrate, you may form by vapor-depositing Au and Zn (zinc).

第1の酸化防止層105は、上記オーミック層103の酸化を防止するために設けられるものである。第1の酸化防止層105には、特に限定されないが、酸化性のないAuを好適に用いることができる。この第1の酸化防止層105により、酸化性の強いAlからなるオーミック層103の、デバイス作製プロセスにおける酸化を防止することができる。ここで、オーミック層103上に第1の酸化防止層105を積層する場合、Al層の上にAuを直接蒸着するとアニール時に相互拡散を起こして電極金属として不適切な合金を作るため、本実施形態のように、上記オーミック層103と第1の酸化防止層105との間に相互拡散防止層104を介在させることが好ましい。相互拡散防止層104としては、たとえばHfのほか、Ti、Mo(モリブデン)、Nb(ニオブ)、Ni、Pt等を用いることができる。なお、当該相互拡散防止層104は、必要に応じて設けられるものであり、省略されることがあってもよい。   The first antioxidant layer 105 is provided to prevent the ohmic layer 103 from being oxidized. The first antioxidant layer 105 is not particularly limited, but Au that is not oxidizable can be suitably used. The first antioxidant layer 105 can prevent the ohmic layer 103 made of highly oxidizable Al from being oxidized in the device manufacturing process. Here, when the first antioxidant layer 105 is laminated on the ohmic layer 103, if Au is directly deposited on the Al layer, mutual diffusion occurs at the time of annealing, so that an inappropriate alloy as an electrode metal is formed. As in the embodiment, the interdiffusion prevention layer 104 is preferably interposed between the ohmic layer 103 and the first antioxidant layer 105. As the interdiffusion prevention layer 104, for example, Ti, Mo (molybdenum), Nb (niobium), Ni, Pt, etc. can be used in addition to Hf. The interdiffusion prevention layer 104 is provided as necessary, and may be omitted.

また、本実施形態においては、上記第1の酸化防止層105の上に、第2の酸化防止層106が形成される。一般に、アニール後の電極表面が滑らかであることが電子デバイスの寄生抵抗の低減、長期的な信頼性の向上のためには重要であるが、表面が第1の酸化防止層105であるAu層の場合、アニール前の電極表面は平坦であるものの、アニール後には、目視で凹凸に起因する模様が観測される。これは、高温でのアニールのためにAuが再蒸発することが原因であると考えられる。したがって、本実施形態のように、第1の酸化防止層105の上に第2の酸化防止層106を形成し、アニール後の電極表面の平坦性を確保することが好ましい。第2の酸化防止層106としては、融点の高いW(タングステン)、WとTiとの合金、Ta(タンタル)、Mo(モリブデン)等を好適に用いることができる。なお、本実施形態においては、第1の酸化防止層105および第2の酸化防止層106の両方を設けているが、第2の酸化防止層106を設けない構成としてもよい。また、第1の酸化防止層105を形成することなく、第2の酸化防止層106のみを積層させてもよい。   In the present embodiment, the second antioxidant layer 106 is formed on the first antioxidant layer 105. In general, a smooth electrode surface after annealing is important for reducing parasitic resistance of an electronic device and improving long-term reliability. However, an Au layer whose surface is the first antioxidant layer 105 is used. In this case, the surface of the electrode before annealing is flat, but after annealing, a pattern due to unevenness is visually observed. This is considered to be caused by the re-evaporation of Au due to annealing at a high temperature. Therefore, as in this embodiment, it is preferable to form the second antioxidant layer 106 on the first antioxidant layer 105 to ensure the flatness of the electrode surface after annealing. As the second antioxidant layer 106, W (tungsten) having a high melting point, an alloy of W and Ti, Ta (tantalum), Mo (molybdenum), or the like can be preferably used. In the present embodiment, both the first antioxidant layer 105 and the second antioxidant layer 106 are provided. However, the second antioxidant layer 106 may be omitted. Alternatively, only the second antioxidant layer 106 may be stacked without forming the first antioxidant layer 105.

次に、上記各層の厚みについて説明する。上記各層の厚みは、得られるオーミック電極のコンタクト抵抗Rcおよび良好なコンタクト抵抗Rcを得るために必要なアニール条件(アニール温度、時間)、さらには電極表面の凹凸を考慮して次のようにすることが好ましい。   Next, the thickness of each layer will be described. The thickness of each of the above layers is as follows in consideration of the contact resistance Rc of the obtained ohmic electrode, the annealing conditions (annealing temperature and time) necessary for obtaining a good contact resistance Rc, and the unevenness of the electrode surface. It is preferable.

まず、密着層102の厚みは、相互拡散防止層104の厚みより小さいことが好ましい。コンタクト抵抗値は密着層の厚みとオーミック層の厚みの比によって、ほぼ決まっている(最適なオーミック層と密着層の比率は1:24となっている)。また、密着層102の厚みを相互拡散防止層104の厚みより小さくすることにより、密着層、オーミック層と酸化防止層との拡散を防ぐことができる。   First, the thickness of the adhesion layer 102 is preferably smaller than the thickness of the interdiffusion prevention layer 104. The contact resistance value is almost determined by the ratio between the thickness of the adhesion layer and the thickness of the ohmic layer (the optimum ratio of the ohmic layer and the adhesion layer is 1:24). Further, by making the thickness of the adhesion layer 102 smaller than the thickness of the mutual diffusion prevention layer 104, diffusion between the adhesion layer, the ohmic layer and the antioxidant layer can be prevented.

また、オーミック層103の厚みは、相互拡散防止層104の厚みより大きいことが好ましい。相互拡散防止層を厚くすると、その層自身の拡散により、コンタクト抵抗が上昇する可能性がある。そのため、相互拡散防止層は、少なくともオーミック層より薄いことが好ましい。   In addition, the thickness of the ohmic layer 103 is preferably larger than the thickness of the interdiffusion prevention layer 104. When the interdiffusion prevention layer is made thick, contact resistance may increase due to diffusion of the layer itself. Therefore, the interdiffusion prevention layer is preferably thinner than at least the ohmic layer.

さらに、第1の酸化防止層105の厚みは、相互拡散防止層104の厚みより大きいことが好ましい。酸化防止層は酸化防止のため十分に厚いことが望ましく、少なくとも相互拡散防止層よりも厚いことが好ましい。   Further, the thickness of the first antioxidant layer 105 is preferably larger than the thickness of the interdiffusion prevention layer 104. The antioxidant layer is desirably thick enough to prevent oxidation, and is preferably at least thicker than the interdiffusion prevention layer.

さらに具体的には、オーミック層103の厚みは、30〜90nmであることが好ましく、30〜70nmであることがより好ましい。この点につき、実験結果を参照して説明する。図2は、アニール温度900℃の条件下における、オーミック層(Al層)の厚みと最も低いコンタクト抵抗Rcが得られる最適アニール時間との関係を示すグラフである。なお、密着層102(Hf層)、相互拡散防止層104(Hf層)、第1の酸化防止層105(Au層)および第2の酸化防止層106(W層)の厚みは、それぞれ2.5nm、10nm、60nm、100nmとした。図2に示されるように、オーミック層の厚さが大きくなるほど、最も低いコンタクト抵抗Rcが得られる最適アニール時間は長くなる。オーミック層の厚さが30nmの場合、アニール時間10秒でコンタクト抵抗Rcが最小の0.48Ω・mmとなった。通常のGaAs系HEMTで得られるコンタクト抵抗値0.4Ω・mm以下の値を得るには、後述するように、オーミック層の厚さは50nm以上であることが必要であるが、その時のアニール時間は15秒である。しかし、オーミック層の厚さが70nmを超えると、急激に最適なアニール時間が長くなることが図2からわかる。   More specifically, the thickness of the ohmic layer 103 is preferably 30 to 90 nm, and more preferably 30 to 70 nm. This point will be described with reference to experimental results. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the thickness of the ohmic layer (Al layer) and the optimum annealing time for obtaining the lowest contact resistance Rc under the annealing temperature of 900 ° C. The thicknesses of the adhesion layer 102 (Hf layer), the mutual diffusion prevention layer 104 (Hf layer), the first antioxidant layer 105 (Au layer), and the second antioxidant layer 106 (W layer) are respectively 2. The thickness was set to 5 nm, 10 nm, 60 nm, and 100 nm. As shown in FIG. 2, the optimum annealing time for obtaining the lowest contact resistance Rc increases as the thickness of the ohmic layer increases. When the thickness of the ohmic layer was 30 nm, the contact resistance Rc became a minimum of 0.48 Ω · mm after an annealing time of 10 seconds. In order to obtain a contact resistance value of 0.4 Ω · mm or less obtained by a normal GaAs-based HEMT, the thickness of the ohmic layer needs to be 50 nm or more, as will be described later. Is 15 seconds. However, it can be seen from FIG. 2 that when the thickness of the ohmic layer exceeds 70 nm, the optimum annealing time is rapidly increased.

また図3は、オーミック層の厚み(Al層)とコンタクト抵抗Rcの最小値との関係を示すグラフである。ここで、コンタクト抵抗Rcの最小値は、アニール温度およびアニール時間を種々変化させて導き出されたものである。なお、密着層102(Hf層)、相互拡散防止層104(Hf層)、第1の酸化防止層105(Au層)および第2の酸化防止層106(W層)の厚みは、それぞれ2.5nm、10nm、60nm、100nmとした。図3に示されるように、オーミック層の厚さを大きくするほど、コンタクト抵抗Rcは小さくなる。すなわち、オーミック層の厚さを50nm以上とすれば、Rcを0.4Ω・mm以下とすることが可能であり、オーミック層の厚さを90nmとすることにより、コンタクト抵抗Rcを0.37Ω・mmとすることが可能である。   FIG. 3 is a graph showing the relationship between the thickness of the ohmic layer (Al layer) and the minimum value of the contact resistance Rc. Here, the minimum value of the contact resistance Rc is derived by variously changing the annealing temperature and annealing time. The thicknesses of the adhesion layer 102 (Hf layer), the mutual diffusion prevention layer 104 (Hf layer), the first antioxidant layer 105 (Au layer), and the second antioxidant layer 106 (W layer) are respectively 2. The thickness was set to 5 nm, 10 nm, 60 nm, and 100 nm. As shown in FIG. 3, the contact resistance Rc decreases as the thickness of the ohmic layer increases. That is, if the thickness of the ohmic layer is 50 nm or more, Rc can be 0.4 Ω · mm or less, and if the thickness of the ohmic layer is 90 nm, the contact resistance Rc is 0.37 Ω · mm. mm can be used.

以上のように、オーミック層の厚さを大きくすればコンタクト抵抗Rcを低くすることができる。具体的にはオーミック層の厚さを30〜90nmとすることによりコンタクト抵抗Rcを0.48〜0.37Ω・mmと低くすることができる。ただし、オーミック層の厚さが70nmを超えると、最適なアニール時間が急激に長くなる傾向にあることから、オーミック層の厚さは、30〜70nmとすることが好ましい。特に、通常のGaAs系HEMT並みのコンタクト抵抗が得られ、生産効率が良いことから、オーミック層の厚さは、50nm程度とすることがより好ましい。   As described above, the contact resistance Rc can be lowered by increasing the thickness of the ohmic layer. Specifically, the contact resistance Rc can be lowered to 0.48 to 0.37 Ω · mm by setting the thickness of the ohmic layer to 30 to 90 nm. However, when the thickness of the ohmic layer exceeds 70 nm, the optimum annealing time tends to be abruptly increased. Therefore, the thickness of the ohmic layer is preferably 30 to 70 nm. In particular, the ohmic layer thickness is more preferably about 50 nm because contact resistance equivalent to that of a normal GaAs-based HEMT can be obtained and production efficiency is good.

また、密着層102の厚さは、特に限定されるものではないが、2.5nm(25Å)以上であることが好ましく、5nm(50Å)以上であることがより好ましい。ここで、図4は、密着層(Hf層)の厚みとコンタクト抵抗Rcとの関係を示すグラフである。当該測定は、アニール温度900℃、アニール時間25〜35秒程度の条件下で行なったものである。アニール時間25〜35秒は、密着層の厚さに関わらずコンタクト抵抗Rcが略一定となる時間である。なお、オーミック層103(Al層)、相互拡散防止層104(Hf層)、第1の酸化防止層105(Au層)および第2の酸化防止層106(W層)の厚みは、それぞれ50nm、10nm、60nm、100nmとした。図4に示されるように、密着層(Hf層)が厚いほどコンタクト抵抗Rcは低くなる傾向にあるが、厚さが50Åを超えると、最小値で略一定となることがわかる。   Further, the thickness of the adhesion layer 102 is not particularly limited, but is preferably 2.5 nm (25 Å) or more, and more preferably 5 nm (50 Å) or more. Here, FIG. 4 is a graph showing the relationship between the thickness of the adhesion layer (Hf layer) and the contact resistance Rc. The measurement is performed under conditions of an annealing temperature of 900 ° C. and an annealing time of about 25 to 35 seconds. The annealing time of 25 to 35 seconds is a time during which the contact resistance Rc becomes substantially constant regardless of the thickness of the adhesion layer. The ohmic layer 103 (Al layer), the interdiffusion prevention layer 104 (Hf layer), the first antioxidant layer 105 (Au layer), and the second antioxidant layer 106 (W layer) have a thickness of 50 nm, respectively. The thickness was set to 10 nm, 60 nm, and 100 nm. As shown in FIG. 4, the thicker the adhesion layer (Hf layer), the lower the contact resistance Rc. However, when the thickness exceeds 50 mm, the minimum value is substantially constant.

相互拡散防止層104の厚さは、特に限定されるものではないが、10nm以上であることが好ましい。10nm以上の厚さがあれば、オーミック層と酸化防止層の拡散防止ができるためである。また、第1の酸化防止層105の厚さは、特に限定されるものではないが、60nm以上であることが好ましい。   The thickness of the interdiffusion prevention layer 104 is not particularly limited, but is preferably 10 nm or more. This is because if the thickness is 10 nm or more, diffusion of the ohmic layer and the antioxidant layer can be prevented. The thickness of the first antioxidant layer 105 is not particularly limited, but is preferably 60 nm or more.

さらに、第2の酸化防止層106の厚さは、特に限定されるものではないが、100nm以上であることが好ましく、200nm以上であることがより好ましく、500nm程度またはそれ以上であることが特に好ましい。図5は、第2の酸化防止層(W層)の厚みを変化させたときの、アニール時間と電極表面平坦性(電極表面の凹凸の大きさ)との関係を示すグラフである。図5に示されるように、第2の酸化防止層(W層)の厚みが100nmと比較的薄い場合には、アニール時間を変えても表面の平坦性はあまり変化せず、90〜100nm程度の表面平坦性を有する電極が得られる。一方、第2の酸化防止層(W層)の厚みを200〜500nmと比較的厚くした場合には、表面平坦性のアニール時間への依存性は高くなるものの、平坦性の非常に良好な電極が得られる。特に、第2の酸化防止層(W層)の厚みを500nmとした場合、30nm以下と非常に平坦性が高い。   Furthermore, the thickness of the second antioxidant layer 106 is not particularly limited, but is preferably 100 nm or more, more preferably 200 nm or more, particularly about 500 nm or more. preferable. FIG. 5 is a graph showing the relationship between annealing time and electrode surface flatness (size of irregularities on the electrode surface) when the thickness of the second antioxidant layer (W layer) is changed. As shown in FIG. 5, when the thickness of the second antioxidant layer (W layer) is relatively thin at 100 nm, the flatness of the surface does not change much even if the annealing time is changed, and is about 90 to 100 nm. An electrode having surface flatness is obtained. On the other hand, when the thickness of the second antioxidant layer (W layer) is relatively thick, such as 200 to 500 nm, the dependency of the surface flatness on the annealing time increases, but the electrode with very good flatness Is obtained. In particular, when the thickness of the second antioxidant layer (W layer) is 500 nm, the flatness is very high at 30 nm or less.

なお、コンタクト抵抗Rcは、以下に概略を説明するTransmission Line Model法(TLM法)により測定したものである。コンタクト抵抗Rc(Ω・mm)とは、シート抵抗をRs、遷移長さをLtとしたとき、Rs・Ltとみなすことができる。すなわち、以下の式[1]が成立する。   Note that the contact resistance Rc is measured by a transmission line model method (TLM method), which will be outlined below. The contact resistance Rc (Ω · mm) can be regarded as Rs · Lt, where Rs is the sheet resistance and Lt is the transition length. That is, the following formula [1] is established.

Rc=Rs・Lt [1]
一方、全抵抗Rtは次の式[2]で表される。
Rc = Rs · Lt [1]
On the other hand, the total resistance Rt is expressed by the following equation [2].

Figure 2008147294
Figure 2008147294

ここで、roは、オーミック電極の幅であり、dは2つのオーミック電極間の距離である。そこで、まずroが一定であり(たとえば40μm)、dの異なる複数の試料(たとえば4点)について四探針法を使って全抵抗Rtを測定する。次に、横軸をd、縦軸をRtとした測定点のプロットを行ない、最小二乗法等により最も確からしい直線の式を求め、d=0での全抵抗値Rt0を求める。上記式[2]にd=0を代入すれば、d=0における全抵抗値Rt0はRs・Lt/πroとなるから、これに上記式[1]を代入すれば、次の式[3]を得る。 Here, ro is the width of the ohmic electrode, and d is the distance between the two ohmic electrodes. Therefore, first, ro is constant (for example, 40 μm), and the total resistance Rt is measured using a four-probe method for a plurality of samples (for example, four points) having different d. Next, the measurement points are plotted with the horizontal axis d and the vertical axis Rt, and the most probable straight line equation is obtained by the least square method or the like, and the total resistance value Rt 0 at d = 0 is obtained. If d = 0 is substituted into the above equation [2], the total resistance value Rt 0 at d = 0 becomes Rs · Lt / πro, and if the above equation [1] is substituted for this, the following equation [3 ] Is obtained.

Rc=πroRt0 [3]
上記式[3]より、コンタクト抵抗Rcを求めることができる。なお、オーミックコンタクトの性能を評価する数値としては、コンタクト抵抗Rcのほかに、Rs・Lt2で表される固有コンタクト抵抗(Ω・mm2)があるが、これについては、上記プロットにより得られた直線の傾きからRsを求め、上記式[1]を用いてLtを算出することにより求めることができる。
Rc = πroRt 0 [3]
From the above equation [3], the contact resistance Rc can be obtained. As a numerical value for evaluating the performance of the ohmic contact, in addition to the contact resistance Rc, there is a specific contact resistance (Ω · mm 2 ) represented by Rs · Lt 2 , which is obtained by the above plot. Rs can be obtained from the slope of the straight line, and Lt can be obtained by calculating Lt using the above equation [1].

(オーミック電極の作製方法)
次に、図6を参照して、本実施形態のオーミック電極の作製方法について説明する。図6は、本発明の第1の実施形態のオーミック電極の作製方法を示す概略工程図である。まず、n型またはノンドープのGaN層108の上に形成されたAlGaNからなる層107上にフォトレジスト601を塗布し、オーミック電極を作製したい箇所をフォトリソグラフィ法により電極パターンの部分のレジスト除去する(図6(a)参照)。ついで、スパッタを用いて、密着層102、オーミック層103、相互拡散防止層104、第1の酸化防止層105をこの順で積層する(図6(b)参照)。各層の材質および層厚は、たとえば密着層102:Hf 2.5nm、オーミック層103:Al 50nm、相互拡散防止層104:10nm、第1の酸化防止層105:Au 60nmである。ついで、第1の酸化防止層105の上に第2の酸化防止層106(たとえば、タングステン(W)、層厚100nm以上)を積層し、リフトオフ法により電極部分以外に付着した金属を除去する(図6(c)参照)。
(Method for producing ohmic electrode)
Next, with reference to FIGS. 6A and 6B, a method for producing the ohmic electrode of the present embodiment will be described. FIG. 6 is a schematic process diagram showing a method for producing an ohmic electrode according to the first embodiment of the present invention. First, a photoresist 601 is applied on the AlGaN layer 107 formed on the n-type or non-doped GaN layer 108, and the resist pattern is removed from the electrode pattern portion by photolithography where an ohmic electrode is to be produced ( (See FIG. 6 (a)). Next, the adhesion layer 102, the ohmic layer 103, the interdiffusion prevention layer 104, and the first antioxidant layer 105 are laminated in this order by sputtering (see FIG. 6B). The material and thickness of each layer are, for example, adhesion layer 102: Hf 2.5 nm, ohmic layer 103: Al 50 nm, interdiffusion prevention layer 104: 10 nm, and first antioxidant layer 105: Au 60 nm. Next, a second antioxidant layer 106 (for example, tungsten (W), layer thickness of 100 nm or more) is laminated on the first antioxidant layer 105, and the metal adhering to other than the electrode portion is removed by a lift-off method ( (Refer FIG.6 (c)).

続く工程において、RTA(Rapid Thermal Aneal)炉を用いて、基板温度800℃以上、典型的には900℃程度にてアニールを行ない、合金化する。RTA炉を用いてアニールを行なうことにより、短時間で制御性の良好なアニールが可能となる。アニールにより各層は相互に拡散し混ざり合うが、完全に混ざるのではなく、基本的には各層の構造は保持されている。第2の酸化防止層106を構成するWは、融点が非常に高いためほとんど拡散しない。なお、RTA炉とは、昇温および降温が迅速にできるように、熱容量の大きいグラスウール等の保温材を使用せず輻射により加熱する装置である。基板の温度は、たとえば放射温度計で測定するか、熱電対を基板に接触させて測定される。   In the subsequent process, annealing is performed using a RTA (Rapid Thermal Annealing) furnace at a substrate temperature of 800 ° C. or higher, typically about 900 ° C., and alloyed. By performing annealing using an RTA furnace, annealing with good controllability can be performed in a short time. Although each layer diffuses and mixes with each other by annealing, it is not completely mixed but basically the structure of each layer is maintained. W constituting the second antioxidant layer 106 hardly diffuses because the melting point is very high. The RTA furnace is a device that heats by radiation without using a heat insulating material such as glass wool having a large heat capacity so that the temperature can be raised and lowered quickly. The temperature of the substrate is measured by, for example, a radiation thermometer or by bringing a thermocouple into contact with the substrate.

本発明において、アニール温度は、800℃以上であることが好ましい。800℃未満では、電極にオーミック特性を付与することができない(IV特性が直線にならない)からである。また、アニール時間は特に限定されるものではなく、また最適なアニール時間は、上記したようにオーミック電極101中の各層の厚さにも依存するが、アニール温度が、たとえば900℃である場合、およそ1分以内で十分低いコンタクト抵抗Rcを有するオーミック電極を得ることができる。   In the present invention, the annealing temperature is preferably 800 ° C. or higher. This is because if it is less than 800 ° C., ohmic characteristics cannot be imparted to the electrode (IV characteristics do not become a straight line). Further, the annealing time is not particularly limited, and the optimum annealing time depends on the thickness of each layer in the ohmic electrode 101 as described above, but when the annealing temperature is, for example, 900 ° C. An ohmic electrode having a sufficiently low contact resistance Rc can be obtained within about 1 minute.

<第2の実施形態>
(オーミック電極の構造)
図7は、本発明に係る第2の実施形態のオーミック電極の概略断面図である。以下、本実施形態の特徴的部分のみについて説明するが、説明のない点については上記第1の実施形態と同様である。図7に示されるように、本実施形態のオーミック電極701は、第2の酸化防止層706が電極の上面のみに形成されるのではなく、オーミック電極701を構成する第2の酸化防止層706以外の各層の側面を覆うように形成されてなる。ここで、オーミック電極701を構成する第2の酸化防止層706以外の各層とは、少なくとも密着層702およびオーミック層703であり、第1の酸化防止層705、相互拡散防止層704が形成される場合にはこれらも含む。各層の側面を覆う部分における第2の酸化防止層706の厚さは、特に制限されるものではないが、たとえば60nm程度である。
<Second Embodiment>
(Structure of ohmic electrode)
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the ohmic electrode according to the second embodiment of the present invention. Hereinafter, only the characteristic part of the present embodiment will be described, but the points not described are the same as in the first embodiment. As shown in FIG. 7, in the ohmic electrode 701 of the present embodiment, the second antioxidant layer 706 is not formed only on the upper surface of the electrode, but the second antioxidant layer 706 constituting the ohmic electrode 701. It forms so that the side surface of each layer other than may be covered. Here, the layers other than the second antioxidant layer 706 constituting the ohmic electrode 701 are at least the adhesion layer 702 and the ohmic layer 703, and the first antioxidant layer 705 and the mutual diffusion preventing layer 704 are formed. In some cases, these are included. The thickness of the second antioxidant layer 706 in the portion covering the side surface of each layer is not particularly limited, but is, for example, about 60 nm.

このように第2の酸化防止層706で電極の側面をも覆うことにより、アニール時のオーミック電極の横方向への膨張を防ぐことができる。これにより、オーミック電極の大きさを精密に制御することができ、安定した特性を有する素子を作製することが可能となる。たとえば、近接して複数のオーミック電極を作製する場合、アニール時に互いに接触してしまうといった事故を防ぐことが可能となる。   By covering the side surface of the electrode with the second antioxidant layer 706 in this way, the lateral expansion of the ohmic electrode during annealing can be prevented. Thereby, the size of the ohmic electrode can be precisely controlled, and an element having stable characteristics can be manufactured. For example, when a plurality of ohmic electrodes are produced close to each other, it is possible to prevent an accident that they are in contact with each other during annealing.

(オーミック電極の作製方法)
次に、図8を参照して、本実施形態のオーミック電極の作製方法について説明する。図8は、本発明の第2の実施形態のオーミック電極の作製方法を示す概略工程図である。まず、n型またはノンドープのGaN層708の上に形成されたAlGaNからなる層707上にフォトレジスト801を塗布し、オーミック電極を作製したい箇所をフォトリソグラフィ法により電極パターンの部分のレジスト除去する(図8(a)参照)。ついで、スパッタ法を用いて、密着層702、オーミック層703、相互拡散防止層704、第1の酸化防止層705をこの順で積層する(図8(b)参照)。各層の材質および層厚は、たとえば密着層702:Hf 2.5nm、オーミック層703:Al 50nm、相互拡散防止層704:10nm、第1の酸化防止層705:Au 60nmである。ついでフォトレジストを剥離した後(図8(c)参照)、再度AlGaNからなる層707上にフォトレジスト802を塗布し、第2の酸化防止層を形成したい箇所をパターニングする(図8(d)参照)。次に、第2の酸化防止層を構成する金属(たとえばW)をスパッタ法で蒸着して第2の酸化防止層706を形成した後(図8(e)参照)、フォトレジストを剥離する(図8(f)参照)。こうして得られた電極を、第1の実施形態の場合と同様の方法によりアニールし、合金化する。
(Method for producing ohmic electrode)
Next, with reference to FIG. 8, a method for producing the ohmic electrode of the present embodiment will be described. FIG. 8 is a schematic process diagram showing a method for producing an ohmic electrode according to the second embodiment of the present invention. First, a photoresist 801 is applied on a layer 707 made of AlGaN formed on an n-type or non-doped GaN layer 708, and the resist pattern is removed from the electrode pattern portion by photolithography at a location where an ohmic electrode is to be produced ( (See FIG. 8 (a)). Next, an adhesion layer 702, an ohmic layer 703, an interdiffusion prevention layer 704, and a first antioxidant layer 705 are stacked in this order by sputtering (see FIG. 8B). The material and layer thickness of each layer are, for example, adhesion layer 702: Hf 2.5 nm, ohmic layer 703: Al 50 nm, mutual diffusion prevention layer 704: 10 nm, and first antioxidant layer 705: Au 60 nm. Next, after removing the photoresist (see FIG. 8C), the photoresist 802 is applied again on the AlGaN layer 707, and a portion where the second antioxidant layer is to be formed is patterned (FIG. 8D). reference). Next, a metal (for example, W) constituting the second antioxidant layer is deposited by sputtering to form the second antioxidant layer 706 (see FIG. 8E), and then the photoresist is peeled off (see FIG. 8E). (Refer FIG.8 (f)). The electrode thus obtained is annealed and alloyed by the same method as in the first embodiment.

<第3の実施形態>
本実施形態のオーミック電極は、第2の酸化防止層に圧縮応力が付加されたタングステン(W)層を用いることを特徴とし、電極構造自体は、上記第1の実施形態と同じである。図1を参照すれば、ワイドバンドギャップ化合物半導体であるAlGaNからなる層107は、n型またはノンドープのGaN層108の上に形成されているが、当該AlGaN層107とGaN層108の間には2次元電子ガス層が存在する。第2の酸化防止層に圧縮応力をかけることにより、AlGaN層107に歪みが生じ、2次元電子ガスの濃度が上昇する。このような2次元電子ガス濃度の上昇は、素子の直列抵抗の低減をもたらし、大電力素子に適用する場合の発熱の低減を可能とする。ここで、第2の酸化防止層に圧縮応力をかけるのは電極の中でタングステンからなる第2の酸化防止層が最も硬く破壊されにくいためである。
<Third Embodiment>
The ohmic electrode of the present embodiment is characterized by using a tungsten (W) layer in which a compressive stress is applied to the second antioxidant layer, and the electrode structure itself is the same as that of the first embodiment. Referring to FIG. 1, a layer 107 made of AlGaN, which is a wide bandgap compound semiconductor, is formed on an n-type or non-doped GaN layer 108, but between the AlGaN layer 107 and the GaN layer 108. There is a two-dimensional electron gas layer. By applying compressive stress to the second antioxidant layer, the AlGaN layer 107 is distorted and the concentration of the two-dimensional electron gas is increased. Such an increase in the two-dimensional electron gas concentration results in a reduction in the series resistance of the element, and it is possible to reduce heat generation when applied to a high-power element. Here, the reason why compressive stress is applied to the second antioxidant layer is that the second antioxidant layer made of tungsten is the hardest and hardly broken in the electrode.

圧縮応力が付加されたタングステン層を形成するための方法としては、スパッタ蒸着する際のガス(たとえばアルゴンガス)の圧力を、たとえば4mmTorr程度以下まで小さくし、たとえば100W程度以上まで放電電力を高くして蒸着する方法を挙げることができる。   As a method for forming a tungsten layer to which a compressive stress is applied, the pressure of a gas (for example, argon gas) at the time of sputter deposition is reduced to, for example, about 4 mmTorr or less, and the discharge power is increased to, for example, about 100 W or more. And vapor deposition.

<第4の実施形態>
図9は、本発明に係る第4の実施形態のオーミック電極の概略断面図である。以下、本実施形態の特徴的部分のみについて説明するが、説明のない点については上記第1の実施形態と同様である。図9における902〜910はそれぞれ、図1における102〜110と同じである。図9に示されるように、本実施形態のオーミック電極901は、オーミック電極が形成されない部分の厚みと比較して、より厚みの小さいワイドバンドギャップ化合物半導体であるAlGaNからなる層部分の上に形成されることを特徴とする。すなわち、ワイドバンドギャップ化合物半導体からなる層における、オーミック電極が形成される部分の厚みは、オーミック電極が形成されない部分の厚みより小さい。このような構成とすることにより、コンタクト抵抗Rcをさらに低くすることができる。
<Fourth Embodiment>
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of an ohmic electrode according to a fourth embodiment of the present invention. Hereinafter, only the characteristic part of the present embodiment will be described, but the points not described are the same as in the first embodiment. 9 are the same as 102 to 110 in FIG. As shown in FIG. 9, the ohmic electrode 901 of the present embodiment is formed on a layer portion made of AlGaN, which is a wide band gap compound semiconductor having a smaller thickness than the thickness of the portion where the ohmic electrode is not formed. It is characterized by being. That is, the thickness of the portion where the ohmic electrode is formed in the layer made of the wide band gap compound semiconductor is smaller than the thickness of the portion where the ohmic electrode is not formed. With such a configuration, the contact resistance Rc can be further reduced.

ここで、図10は、オーミック電極が形成される部分のAlGaN層(ワイドバンドギャップ化合物半導体からなる層)の厚さとオーミック電極のコンタクト抵抗Rcとの関係を示すグラフである。図10から理解されるように、オーミック電極が形成される部分のAlGaN層の厚さを薄くするほど、オーミック電極のコンタクト抵抗Rcは小さくなることがわかる。したがって、オーミック電極が形成される部分のAlGaN層(ワイドバンドギャップ化合物半導体からなる層)の厚さは、素子の特性を害しない範囲内で、薄いほど好ましい。本実施形態の構成は、たとえば、オーミック電極が形成される部分のAlGaN層をその下のGaN層近くまでエッチングすることにより実現される。   Here, FIG. 10 is a graph showing the relationship between the thickness of the AlGaN layer (layer made of a wide band gap compound semiconductor) where the ohmic electrode is formed and the contact resistance Rc of the ohmic electrode. As can be seen from FIG. 10, it can be seen that the contact resistance Rc of the ohmic electrode decreases as the thickness of the AlGaN layer in the portion where the ohmic electrode is formed is reduced. Therefore, it is preferable that the thickness of the AlGaN layer (a layer made of a wide band gap compound semiconductor) where the ohmic electrode is formed be as thin as possible within the range that does not impair the characteristics of the device. The configuration of the present embodiment is realized, for example, by etching a part of the AlGaN layer where the ohmic electrode is formed to the vicinity of the underlying GaN layer.

(電子デバイス)
本発明の電子デバイスは、少なくとも1つまたは複数の電極を有し、該電極の少なくとも1つが上記した構成のオーミック電極であることを特徴とする。ここで、電子デバイスとしては、上記した構成のオーミック電極を有する限り、特に限定されるものではなく、たとえば電界効果トランジスタ(FET)、高電子移動度トランジスタ(HEMT)等のトランジスタを挙げることができる。本発明の電子デバイスは、コンタクト抵抗が十分低いオーミック電極を有していることから、大電流(たとえば、数A/mm2以上の大電流密度)を流すことが可能である。以下、FETを例に挙げて本発明の電子デバイスを説明する。
(Electronic device)
The electronic device of the present invention has at least one or a plurality of electrodes, and at least one of the electrodes is an ohmic electrode having the above-described configuration. Here, the electronic device is not particularly limited as long as it has an ohmic electrode having the above-described configuration, and examples thereof include a transistor such as a field effect transistor (FET) and a high electron mobility transistor (HEMT). . Since the electronic device of the present invention has an ohmic electrode with sufficiently low contact resistance, a large current (for example, a large current density of several A / mm 2 or more) can flow. Hereinafter, the electronic device of the present invention will be described by taking an FET as an example.

図11は、本発明の電子デバイスの好ましい一例を示す概略図である。図11のFETは、たとえばAlGaN層等のワイドバンドギャップ化合物半導体からなる層1103上に形成された本発明に係るオーミック電極であるソース電極1104およびドレイン電極1105と、同じくワイドバンドギャップ化合物半導体からなる層上に形成されたゲート電極1106を有する。ワイドバンドギャップ化合物半導体からなる層1103は、上記したように、たとえばシリコン基板1101上に形成されたGaN層1102の上に積層される。なお、図示されていないが、シリコン基板1101とGaN層1102との間に、たとえばAlN層、AlGaN層、GaN系超格子層等のバッファー層が必要に応じて設けられる。また、これらの電極を覆うようにして形成された誘電体層1107を有しており、その表面には2つの表面パッド電極1108、1109が設けられている。これら表面パッド電極1108、1109は、それぞれゲート電極1106、ドレイン電極1105に、誘電体層1107を貫通する第1のバイアホール1110、1111を介して電気的に接続されている。   FIG. 11 is a schematic view showing a preferred example of the electronic device of the present invention. The FET of FIG. 11 includes a source electrode 1104 and a drain electrode 1105 that are ohmic electrodes according to the present invention formed on a layer 1103 made of a wide band gap compound semiconductor such as an AlGaN layer, and is also made of a wide band gap compound semiconductor. A gate electrode 1106 is formed over the layer. As described above, the layer 1103 made of the wide band gap compound semiconductor is stacked on the GaN layer 1102 formed on the silicon substrate 1101, for example. Although not shown, a buffer layer such as an AlN layer, an AlGaN layer, or a GaN-based superlattice layer is provided between the silicon substrate 1101 and the GaN layer 1102 as necessary. Moreover, it has the dielectric material layer 1107 formed so that these electrodes might be covered, and the two surface pad electrodes 1108 and 1109 are provided in the surface. The surface pad electrodes 1108 and 1109 are electrically connected to the gate electrode 1106 and the drain electrode 1105 through first via holes 1110 and 1111 that penetrate the dielectric layer 1107, respectively.

一方、シリコン基板1101の、ワイドバンドギャップ化合物半導体からなる層1103が形成される側とは反対側の面には、裏面パッド電極1112が形成されており、裏面パッド電極1112は、シリコン基板1101、GaN層1102およびワイドバンドギャップ化合物半導体からなる層1103を貫通する第2のバイアホール1113を介して、ソース電極1104と電気的に接続されている。かかる構造を有するFETは、本発明に係るオーミック電極を備えることから、従来のオーミック電極が有する低いコンタクト抵抗を維持しつつも、極めて短時間で作製することが可能であり、生産プロセスの時間的向上を図ることができる。   On the other hand, a back surface pad electrode 1112 is formed on the surface of the silicon substrate 1101 opposite to the side on which the layer 1103 made of the wide band gap compound semiconductor is formed, and the back surface pad electrode 1112 includes the silicon substrate 1101, The source electrode 1104 is electrically connected through a second via hole 1113 that penetrates the GaN layer 1102 and the layer 1103 made of a wide band gap compound semiconductor. Since the FET having such a structure includes the ohmic electrode according to the present invention, it can be manufactured in a very short time while maintaining the low contact resistance of the conventional ohmic electrode, and the time of the production process Improvements can be made.

ここで、誘電体層1107は、電界強度を高くするために設けられるものであるが、その材料としては、その効果をより高めるために、比誘電率が2以上程度である材料を用いることが好ましい。そのようなものとしては、たとえばTiO2(誘電率80)、HfO2(誘電率25)、SiN2(誘電率7.5)などを挙げることができる。 Here, although the dielectric layer 1107 is provided to increase the electric field strength, a material having a relative dielectric constant of about 2 or more is used as the material thereof in order to further enhance the effect. preferable. Examples thereof include TiO 2 (dielectric constant 80), HfO 2 (dielectric constant 25), SiN 2 (dielectric constant 7.5), and the like.

次に、図11に示されるFETの作製方法について説明する。まず、シリコン基板1101上にGaN層1102、ワイドバンドギャップ化合物半導体からなる層1103を順次形成した後、その上に、上記した方法によりオーミック電極であるソース電極1104およびドレイン電極1105を形成する。ついで、ワイドバンドギャップ化合物半導体からなる層1103上にゲート電極1106を形成する。ゲート電極1106には、ショットキー電極が好ましく、たとえばTi、W、Ag、WN、Pt、Ni、Pd、Au等の金属をワイドバンドギャップ化合物半導体からなる層1103に直接蒸着することにより形成することができる。用いる金属の種類は、必要なショットキー障壁の高さ等を考慮して選択される。   Next, a method for manufacturing the FET shown in FIG. 11 will be described. First, a GaN layer 1102 and a layer 1103 made of a wide band gap compound semiconductor are sequentially formed on a silicon substrate 1101, and then a source electrode 1104 and a drain electrode 1105, which are ohmic electrodes, are formed thereon by the method described above. Next, a gate electrode 1106 is formed on the layer 1103 made of a wide band gap compound semiconductor. The gate electrode 1106 is preferably a Schottky electrode. For example, a metal such as Ti, W, Ag, WN, Pt, Ni, Pd, and Au is directly deposited on the layer 1103 made of a wide band gap compound semiconductor. Can do. The type of metal to be used is selected in consideration of the required Schottky barrier height and the like.

次に、シリコン基板1101を研磨して100μm程度まで薄く加工した後、シリコン基板1101の表面側から第2のバイアホール1113を形成する。シリコン基板にバイアホールを形成する技術は、たとえば特開2004−363563号公報、特開2001−16054号公報、特開平11−150127号公報に開示され、特にGaN系半導体導電層を形成したシリコン基板に関しては特表2004−530289に開示されているが、本発明においても、これらの文献に記載の方法を好ましく用いることができる。第2のバイアホール1113を形成した後、シリコン基板1101の裏面にTi、Ni、Au等を蒸着し、低温でアニールすることにより外部回路と接続するための裏面パッド電極1112を形成する。なお、NiはAuが剥がれないようにするためのものである。また、裏面パッド電極1112として、さらにメッキで厚いAu膜を形成してもよい。メッキで形成すればバイアホールをAuで埋めることが可能となり、放熱効果を高くすることができる。なお、裏面パッド電極1112は、Au線またはダイボンドペースト等を用いて外部回路と接続されることとなる。このように、バイアホールを形成して一つの電極を裏面に形成することで、素子を大きくすることなく、電極の面積を大きくすることができるので高い放熱効果が得られる。大面積で良い結晶を得ることが困難なワイドバンドギャップ半導体を用いた素子では素子を小型にすることが重要であり、このような構成は、ワイドバンドギャップ半導体を用いた素子に非常に好適である。   Next, the silicon substrate 1101 is polished and thinned to about 100 μm, and then a second via hole 1113 is formed from the surface side of the silicon substrate 1101. A technique for forming a via hole in a silicon substrate is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-363563, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-16054, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-150127, and particularly a silicon substrate on which a GaN-based semiconductor conductive layer is formed. Is disclosed in JP-T-2004-530289, but the methods described in these documents can also be preferably used in the present invention. After forming the second via hole 1113, Ti, Ni, Au or the like is vapor-deposited on the back surface of the silicon substrate 1101, and the back surface pad electrode 1112 for connecting to an external circuit is formed by annealing at a low temperature. Ni is for preventing Au from peeling off. Further, as the back pad electrode 1112, a thick Au film may be formed by plating. If formed by plating, the via hole can be filled with Au, and the heat dissipation effect can be enhanced. Note that the back surface pad electrode 1112 is connected to an external circuit using Au wire, die bond paste, or the like. Thus, by forming a via hole and forming one electrode on the back surface, the area of the electrode can be increased without increasing the element, so that a high heat dissipation effect can be obtained. It is important to reduce the size of the element using a wide band gap semiconductor in which it is difficult to obtain a good crystal with a large area. Such a configuration is very suitable for an element using a wide band gap semiconductor. is there.

続く工程において、ソース電極1104、ドレイン電極1105およびゲート電極1106の上に、Alの電極パターンを通常の真空蒸着法、フォトリソグラフィ法等を用いて形成する。このとき、ソース電極1104と裏面パッド電極1112とが貫通孔の先端部で電気的に接続される。   In the subsequent step, an Al electrode pattern is formed on the source electrode 1104, the drain electrode 1105, and the gate electrode 1106 by using a normal vacuum deposition method, a photolithography method, or the like. At this time, the source electrode 1104 and the back pad electrode 1112 are electrically connected at the tip of the through hole.

次に、ワイドバンドギャップ化合物半導体からなる層1103上に、誘電体層1107を、スパッタリング法等を用いてソース電極1104、ドレイン電極1105およびゲート電極1106を覆うように形成する。ついで、ゲート電極1106およびドレイン電極1105の上部に誘電体層1107を貫通する第1のバイアホール1110、1111を通常のフォトリソグラフィ法、ウェットエッチング法等を用いて形成する。この上からAlを蒸着して表面電極を形成する。最後に、ゲート電極1106に繋がっている部分とドレイン電極1105に繋がっている部分を通常のフォトリソグラフィ法、ウェットエッチング法等で分離して2つの表面パッド電極1108、1109を形成し、素子が完成する。なお、表面パッド電極1108、1109はAl線を用いて外部回路と接続される。   Next, a dielectric layer 1107 is formed over the layer 1103 made of a wide band gap compound semiconductor so as to cover the source electrode 1104, the drain electrode 1105, and the gate electrode 1106 by a sputtering method or the like. Next, first via holes 1110 and 1111 penetrating the dielectric layer 1107 are formed on the gate electrode 1106 and the drain electrode 1105 by using a normal photolithography method, a wet etching method, or the like. A surface electrode is formed by depositing Al from above. Finally, a portion connected to the gate electrode 1106 and a portion connected to the drain electrode 1105 are separated by a normal photolithography method, a wet etching method, or the like to form two surface pad electrodes 1108 and 1109 to complete the device. To do. The surface pad electrodes 1108 and 1109 are connected to an external circuit using Al wires.

ここで、シリコン基板1101とソース電極1104およびドレイン電極1105とはGaN層1102により電気的に分離されている。すなわち、AlGaN層等のワイドバンドギャップ化合物半導体からなる層1103上とGaN層1102との界面に電子ポテンシャルの谷が形成され、その谷に閉じ込められた電子(2次元電子ガス:2DEG)によりソース電極1104からドレイン電極1105に電流が流れるが、シリコン基板1101側には電流は流れない。   Here, the silicon substrate 1101, the source electrode 1104, and the drain electrode 1105 are electrically separated by the GaN layer 1102. That is, a valley of an electron potential is formed on the interface between the GaN layer 1102 and the layer 1103 made of a wide band gap compound semiconductor such as an AlGaN layer, and the source electrode is formed by electrons confined in the valley (two-dimensional electron gas: 2DEG). A current flows from 1104 to the drain electrode 1105, but no current flows on the silicon substrate 1101 side.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明に係る第1の実施形態のオーミック電極の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the ohmic electrode of 1st Embodiment which concerns on this invention. アニール温度900℃の条件下における、オーミック層(Al層)の厚みと最も低いコンタクト抵抗Rcが得られる最適アニール時間との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the thickness of an ohmic layer (Al layer) and the optimal annealing time in which the lowest contact resistance Rc is obtained on condition of 900 degreeC annealing temperature. オーミック層(Al層)の厚みとコンタクト抵抗Rcの最小値との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the thickness of an ohmic layer (Al layer), and the minimum value of contact resistance Rc. 密着層(Hf層)の厚みとコンタクト抵抗Rcとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the thickness of an adhesion layer (Hf layer), and contact resistance Rc. 第2の酸化防止層(W層)の厚みを変化させたときの、アニール時間と電極表面平坦性(電極表面の凹凸の大きさ)との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between annealing time and the electrode surface flatness (size of the unevenness | corrugation of an electrode surface) when changing the thickness of a 2nd antioxidant layer (W layer). 本発明に係る第1の実施形態のオーミック電極の作製方法を示す概略工程図である。It is a schematic process drawing which shows the preparation methods of the ohmic electrode of 1st Embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第2の実施形態のオーミック電極の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the ohmic electrode of 2nd Embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第2の実施形態のオーミック電極の作製方法を示す概略工程図である。It is a schematic process drawing which shows the preparation methods of the ohmic electrode of 2nd Embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第4の実施形態のオーミック電極の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the ohmic electrode of 4th Embodiment which concerns on this invention. オーミック電極が形成される部分のAlGaN層の厚さとオーミック電極のコンタクト抵抗Rcとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the thickness of the AlGaN layer of the part in which an ohmic electrode is formed, and the contact resistance Rc of an ohmic electrode. 本発明の電子デバイスの好ましい一例を示す概略図である。It is the schematic which shows a preferable example of the electronic device of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

101,701,901 オーミック電極、102,702,902 密着層、103,703,903 オーミック層、104,704,904 相互拡散防止層、105,705,905 第1の酸化防止層、106,706,906 第2の酸化防止層、107,707,907 AlGaNからなる層、108,708,907 n型またはノンドープのGaN層、109,709,909 バッファー層、110,710,910 シリコン(Si)基板、1101 シリコン基板、1102 GaN層、1103 ワイドバンドギャップ化合物半導体からなる層、1104 ソース電極、1105 ドレイン電極、1106 ゲート電極、1107 誘電体層、1108,1109 表面パッド電極、1110,1111 第1のバイアホール、1112 裏面パッド電極、1113 第2のバイアホール。   101, 701, 901 Ohmic electrode, 102, 702, 902 Adhesion layer, 103, 703, 903 Ohmic layer, 104, 704, 904 Interdiffusion prevention layer, 105, 705, 905 First antioxidant layer, 106, 706 906 Second antioxidant layer, 107,707,907 AlGaN layer, 108,708,907 n-type or non-doped GaN layer, 109,709,909 buffer layer, 110,710,910 silicon (Si) substrate, 1101 Silicon substrate, 1102 GaN layer, 1103 Wide band gap compound semiconductor layer, 1104 Source electrode, 1105 Drain electrode, 1106 Gate electrode, 1107 Dielectric layer, 1108, 1109 Surface pad electrode, 1110, 1111 First via-ho , 1112 backside pad electrode, 1113 a second via hole.

Claims (19)

基板上に形成されたワイドバンドギャップ化合物半導体からなる層の上に形成され、該ワイドバンドギャップ化合物半導体からなる層の側から、少なくとも密着層とオーミック層と酸化防止層とをこの順序で含む電極を少なくとも1つ有する電子デバイス。   An electrode formed on a layer made of a wide bandgap compound semiconductor formed on a substrate and including at least an adhesion layer, an ohmic layer, and an antioxidant layer in this order from the side of the layer made of the wide bandgap compound semiconductor An electronic device having at least one. 前記ワイドバンドギャップ化合物半導体からなる層は、シリコン基板の上に形成されることを特徴とする、請求項1に記載の電子デバイス。   The electronic device according to claim 1, wherein the layer made of the wide band gap compound semiconductor is formed on a silicon substrate. 前記ワイドバンドギャップ化合物半導体は、InaAlbGacdN(a+b+c+d=1、0≦a、b、c、d≦1)からなる化合物半導体であることを特徴とする、請求項1に記載の電子デバイス。 2. The compound semiconductor according to claim 1, wherein the wide band gap compound semiconductor is a compound semiconductor made of In a Al b Ga c B d N (a + b + c + d = 1, 0 ≦ a, b, c, d ≦ 1). The electronic device described. 前記密着層はHfまたはTiからなり、前記オーミック層はAlからなり、かつ前記酸化防止層はAuからなる単層構造であるか、Wからなる単層構造であるか、またはAuからなる層とWからなる層との2層構造であることを特徴とする、請求項1に記載の電子デバイス。   The adhesion layer is made of Hf or Ti, the ohmic layer is made of Al, and the antioxidant layer has a single layer structure made of Au, a single layer structure made of W, or a layer made of Au. The electronic device according to claim 1, wherein the electronic device has a two-layer structure with a layer made of W. 前記オーミック層と前記酸化防止層との間にHf、Ti、Mo、Ni、NbまたはPtからなる相互拡散防止層を有することを特徴とする、請求項1に記載の電子デバイス。   2. The electronic device according to claim 1, further comprising an interdiffusion prevention layer made of Hf, Ti, Mo, Ni, Nb, or Pt between the ohmic layer and the antioxidant layer. 前記密着層の厚みは、前記相互拡散防止層の厚みより小さいことを特徴とする、請求項5に記載の電子デバイス。   The electronic device according to claim 5, wherein a thickness of the adhesion layer is smaller than a thickness of the mutual diffusion prevention layer. 前記オーミック層の厚みは、前記相互拡散防止層の厚みより大きいことを特徴とする、請求項5に記載の電子デバイス。   The electronic device according to claim 5, wherein a thickness of the ohmic layer is greater than a thickness of the interdiffusion prevention layer. 前記Auからなる酸化防止層の厚みは、前記相互拡散防止層の厚みより大きいことを特徴とする、請求項5に記載の電子デバイス。   The electronic device according to claim 5, wherein a thickness of the antioxidant layer made of Au is larger than a thickness of the mutual diffusion preventing layer. 前記ワイドバンドギャップ化合物半導体からなる層における、少なくとも密着層とオーミック層と酸化防止層とをこの順序で含む電極が形成される部分の厚みは、該電極が形成されない部分の厚みより小さいことを特徴とする、請求項1に記載の電子デバイス。   In the layer made of the wide band gap compound semiconductor, the thickness of the portion where the electrode including at least the adhesion layer, the ohmic layer, and the antioxidant layer in this order is formed is smaller than the thickness of the portion where the electrode is not formed The electronic device according to claim 1. 前記ワイドバンドギャップ化合物半導体は、AlxGa1-xN(0<x≦1)からなる化合物半導体であり、前記ワイドバンドギャップ化合物半導体からなる層は、シリコン基板上に形成されたGaN層の上に形成されることを特徴とする、請求項3に記載の電子デバイス。 The wide band gap compound semiconductor is a compound semiconductor made of Al x Ga 1-x N (0 <x ≦ 1), and the layer made of the wide band gap compound semiconductor is a GaN layer formed on a silicon substrate. The electronic device according to claim 3, wherein the electronic device is formed thereon. 前記酸化防止層がAuからなる層とWからなる層との2層構造である場合において、前記Auからなる層とWからなる層とは、前記ワイドバンドギャップ化合物半導体からなる層の側から、この順序で積層されていることを特徴とする、請求項4に記載の電子デバイス。   When the antioxidant layer has a two-layer structure of a layer made of Au and a layer made of W, the layer made of Au and the layer made of W are from the side of the layer made of the wide band gap compound semiconductor, The electronic device according to claim 4, wherein the electronic devices are stacked in this order. 前記酸化防止層はWからなる層を含み、前記Wからなる酸化防止層は、圧縮応力が付加された層であることを特徴とする、請求項4または11に記載の電子デバイス。   The electronic device according to claim 4, wherein the antioxidant layer includes a layer made of W, and the antioxidant layer made of W is a layer to which a compressive stress is applied. 前記酸化防止層は、少なくとも前記密着層および前記オーミック層の側面を覆うように形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の電子デバイス。   The electronic device according to claim 1, wherein the antioxidant layer is formed so as to cover at least side surfaces of the adhesion layer and the ohmic layer. 複数の電極を有する電子デバイスであって、
前記複数の電極を覆う誘電体層と、前記誘電体層の表面に形成された1つまたは複数の表面パッド電極と、を含み、
前記表面パッド電極はそれぞれ、第1のバイアホールを介して、前記複数の電極の少なくとも1つと電気的に接続されていることを特徴とする、請求項1に記載の電子デバイス。
An electronic device having a plurality of electrodes,
A dielectric layer covering the plurality of electrodes, and one or more surface pad electrodes formed on the surface of the dielectric layer,
2. The electronic device according to claim 1, wherein each of the surface pad electrodes is electrically connected to at least one of the plurality of electrodes through a first via hole.
前記誘電体層は、2以上の比誘電率を有する誘電体からなることを特徴とする、請求項14に記載の電子デバイス。   The electronic device according to claim 14, wherein the dielectric layer is made of a dielectric having a relative dielectric constant of 2 or more. 前記表面パッド電極は、Alからなることを特徴とする請求項14に記載の電子デバイス。   The electronic device according to claim 14, wherein the surface pad electrode is made of Al. 前記基板の、前記ワイドバンドギャップ化合物半導体からなる層が形成される側とは反対側の面に形成された1つまたは複数の裏面パッド電極をさらに含み、
前記裏面パッド電極はそれぞれ、第2のバイアホールを介して、前記複数の電極の少なくとも1つと電気的に接続されていることを特徴とする、請求項14に記載の電子デバイス。
One or more backside pad electrodes formed on the surface of the substrate opposite to the side on which the layer made of the wide band gap compound semiconductor is formed;
The electronic device according to claim 14, wherein each of the back surface pad electrodes is electrically connected to at least one of the plurality of electrodes through a second via hole.
前記裏面電極を構成する主たる成分は、Auであることを特徴とする、請求項17に記載の電子デバイス。   The electronic device according to claim 17, wherein a main component constituting the back electrode is Au. 前記基板はシリコン基板であり、前記表面パッド電極はAlからなり、かつ前記裏面パッド電極を構成する主たる成分はAuであることを特徴とする、請求項17に記載の電子デバイス。   The electronic device according to claim 17, wherein the substrate is a silicon substrate, the front surface pad electrode is made of Al, and a main component constituting the rear surface pad electrode is Au.
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