JP2884376B2 - 金属酸化物抵抗体の形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は異なるシート抵抗の複数の抵抗層を有する金
属酸化物抵抗体の形成方法に関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］ 特開平２−28375号公報に示されているように半導体
装置の抵抗層のシート抵抗値を段階的に増加したい場合
がある。上記公報に開示されている半導体装置において
は、バリア金属電極を囲むようにショットキバリアフィ
ールドプレート作用をする抵抗層が設けられ、この抵抗
層のシート抵抗がバリア金属電極側から外周側に向かっ
て段階的に増加している。ここではシート抵抗を段階的
に変化させるために、最終的に抵抗層になる金属薄層を
金属膜で被覆しておき、この金属膜を外周側から所定区
間エッチングで選択的に除去して露出させた金属薄層に
熱処理を施して酸化させ、次にこの内側の金属膜を除去
して露出させた金属薄層に熱処理を施して酸化させてい
る。しかしながら、この製法では金属膜のエッチングを
繰り返すうちに下地の金属酸化物薄層の表面が特性上問
題となる程度に荒されることがあった。

今、抵抗性ショットキバリアフィールドプレートのた
めの抵抗層の形成について述べたが、別の目的のための
抵抗層の形成においても同様な問題が生じる可能性があ
る。

そこで、本発明の目的は、シート抵抗が異なる複数の
抵抗層を有する抵抗体を良好且つ容易に形成することが
できる方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するための本発明は、基板上に金属酸
化物から成る抵抗体形成用膜を形成する工程と、前記抵
抗体形成用膜の第１の部分の上面に還元性の膜を形成
し、前記抵抗体形成用膜の第２の部分の上面に酸化性の
膜を形成する工程と、前記抵抗体形成用膜と前記還元性
の膜と前記酸化性の膜とに熱処理を施し、前記還元性の
膜によって前記第１の部分の酸化を弱めてシート抵抗の
小さい第１の抵抗層を形成し、前記酸化性の膜によって
前記第２の部分の酸化を強めて前記第１の抵抗層よりも
大きいシート抵抗を有する第２の抵抗層を形成する工程
とを有する金属酸化物抵抗体の形成方法に係わるもので
ある。

なお、複数の酸化性の膜の酸化性の強さを変えてこの
下地の膜のシート抵抗を変えることができる。

また、複数の還元性の膜の還元の強さを変えて下地の
膜のシート抵抗を複数段階に変えることができる。

また、第１の部分又は第２の部分を非酸化又は非還元
の状態に保ち、第２の部分又は第１の部分を酸化性の膜
又は還元性の膜で覆って熱処理して異なるシート抵抗の
抵抗層を形成することができる。

［作用］ 本願の発明によれば、酸化性の膜は例えばシリコン酸
化膜等から成り、還元性の膜は例えば膜中の水素含有率
が高いシリコン窒化膜等から成る。酸化性の膜は熱処理
が施されることによって、下地の抵抗体形成用膜の酸化
程度を強めてシート抵抗を上げるように機能する。還元
性の膜は熱処理が施されることによって、下地の抵抗体
形成用膜の酸化程度を弱めてシート抵抗を下げるように
機能する。

［第１の実施例］ 本発明の第１の実施例に係わるシート抵抗が段階的に
変化している抵抗層を有する電力用ショットキバリアダ
イオードの製造方法を第１図（Ａ）〜（Ｇ）に基づいて
説明する。

まず、第１図（Ａ）に示すGaAs（砒化ガリウム）から
成る半導体基板１を用意する。この半導体基板１は、n⁺
形領域２の上にエピタキシャル成長により高抵抗のｎ形
領域３を形成したものである。n⁺形領域２の厚さは約30
0μｍ、不純物濃度は約２×10¹⁸cm^-3である。また、ｎ
形領域３の厚さは約15μｍ、不純物濃度は約1.8×10¹⁵c
m^-3である。

次に、第１図（Ｂ）に示すように、半導体基板１の一
方の主面全体に、ｎ形GaAsとの間にショットキ障壁を形
成することが可能な金属であるTi（チタン）から成るTi
薄層４を真空蒸着で形成し、更にその上面全体にAl（ア
ルミニウム）層５を連続して真空蒸着で形成する。Ti薄
層４の厚さは30〜200オングストローム（0.003〜0.02μ
ｍ）と極薄である。Al層５の厚さは約２μｍで、Ti薄層
４の100倍以上である。更に、n⁺形領域２の下面にAu
（金）−Ge（ゲルマニウム）の合金から成るオーミック
接触の電極６を真空蒸着により形成し、その後380℃、1
0秒間の熱処理を行う。

次に、第１図（Ｃ）に示すように、フォトエッチング
によりAl層５の素子周辺側をNaOH（水素化ナトリウム）
系のエッチング液を使用してエッチング除去し、主順電
流通路となるショットキバリアを形成すべき領域に対応
させてAl層5aを残存させる。Al層5aの下部にあるTi薄層
4aとこれを隣接して包囲し且つ露出しているTi薄層4b
は、Ti自身は導体であっても極薄の膜であるため、シー
ト抵抗が20〜1000Ω／□の抵抗層となっており、Al層に
比べれば桁違いに高いシート抵抗を有する。

次に、第１図（Ｃ）に示すものに空気中（酸化性雰囲
気中）で270℃、15分間の熱処理を施す。これにより、
第１図（Ｄ）に示すように、Al層5aで被覆されていない
Ti薄層4bは酸化されてチタンの酸化物の薄層７となる
が、Al層5aの下部のTi薄層4aはAl層5aにマスクされてい
るので酸化されない。AlとTiの両方ともGaAsとの間にシ
ョットキバリアを形成する金属であるので、これ等を合
せてバリア金属電極８と呼ぶことにする。Ti薄層4aは極
く薄い膜であるので、Ti薄層4aとAl層5aがショットキバ
リアの形成にそれぞれどのように関与しているかは必ず
しも明らかではない。バリア金属電極８のシート抵抗は
１Ω／□以下であることが望ましく、この実施例では約
0.05Ω／□である。バリア金属電極８を包囲するように
形成されたTi酸化物薄層７は、Ti薄層4bの厚さよりも増
大して概算で45〜300オングストロームの厚さを有し、1
00MΩ／□〜100kΩ／□のシート抵抗を有する。なお、T
i酸化物薄層７は酸化が不完全であり完全な絶縁物と見
なせるTiO₂（２酸化チタン）よりも酸素が少ない所謂酸
素プアーなチタン酸化物TiO_X（但し、Ｘは２よりも小さ
い数値）となっている。

次に、半導体基板１の一方の主面全体に厚さ3000〜40
00オングストロームのシリコン窒化膜をプラズマCVD（c
hemical vapor deposition）法即ち原料気体を低温プラ
ズマ状態にして化学反応を促進させ、原料基本の反応生
成物である薄層を基板上に付着させる方法によって形成
する。本実施例では、原料基体にSiH₄（モノシラン）と
NH₃（アンモニア）とN₂（窒素）の混合ガスを使用し、
その流入量（１気圧時換算）をそれぞれ、SiH₄を10cc/
分、NH₃を20cc/分、N₂を100cc/分としてシリコン窒化膜
を形成した。続いて、このシリコン窒化膜の一部をHF
（弗素）系のエッチング液を使用してフォトエッチング
し、第１図（Ｅ）のようにTi酸化物薄層７のうちバリア
金属電極８の近傍部分（以下、第１の部分と称する）の
上面を被覆するシリコン窒化膜９を形成する。シリコン
窒化膜９は膜中の水素含有率が高い還元性の膜となって
いる。

次に、第１図（Ｆ）に示すように半導体基板１の一方
の主面全体に厚さ3000〜4000オングストロームのシリコ
ン酸化膜10のシリコン窒化膜と同様にプラズマCVD法で
形成する。本実施例では、原料基体にSiH₄とN₂O（亜酸
化窒素）の混合ガスを使用し、その流入量（１気圧時換
算）をそれぞれ、SiH₄を3.3cc/分、N₂Oを98cc/分として
シリコン酸化膜10を形成した。シリコン酸化膜10はTi酸
化物薄層７のうち前述の第１の部分よりもバリア金属電
極８から離間した側の部分を被覆している。このシリコ
ン酸化膜10は膜中に少量の水素を含有するが酸素による
酸化性が支配的な酸化性の膜となっている。

次に、第１図（Ｇ）に示すようにバリア金属電極８上
のシリコン窒化膜９およびシリコン酸化膜10をHF系のエ
ッチング液を使用してエッチング除去した後、Ti層11と
Al層12から成る外部接続用電極13を形成する。続いて、
シリコン窒化膜９の素子周辺側をHF系のエッチング液を
使用してエッチング除去してから、この半導体基板１に
大気中（酸化雰囲気中）で約380℃、60分間の熱処理を
施す。これによって、シリコン窒化膜９に接するTi酸化
物薄層７の第１の部分はシリコン窒化膜９によって還元
され、その酸化程度が弱められてシート抵抗が減少す
る。結果として、Ti酸化物薄層７の第１の部分はシート
抵抗が約10KΩ／□〜10MΩ／□の比較的シート抵抗の小
さい第１のTi酸化物薄層7aとなる。また、第１の部分に
隣接し且つシリコン酸化膜10で被覆されているTi酸化物
薄層７の第２の部分は、シリコン酸化膜10によってその
酸化程度が強められてシート抵抗が増大する。結果とし
て、Ti酸化物薄層７の第２の部分はシート抵抗が約1MΩ
／□〜1000MΩ／□の比較的シート抵抗の大きい第２のT
i酸化物薄層7bとなる。Ti酸化物薄層７の最外周部、即
ちシリコン窒化膜９及びシリコン酸化膜10で被覆されて
いない部分は、酸化雰囲気中で第２の部分よりも更に強
く酸化されてシート抵抗が10MΩ／□〜10000MΩ／□の
高抵抗の第３のTi酸化物薄層7cとなる。なお、この熱処
理の時間長は、第１のTi酸化物薄層7aのシート抵抗の変
化が少なくなって飽和傾向を示し、且つ第２のTi酸化物
薄層7bのシート抵抗の変化が少なくなって飽和傾向を示
す領域までの長さに決定されている。

第１及び第２のTi酸化物薄層7a、7bは酸化が不完全な
いわゆる酸素プアーな抵抗層である。したがって、ｎ形
領域３との間にショットキバリアを形成し、前述の抵抗
性ショットキバリアフィールドプレートとして働く。第
３のTi酸化物薄層7cは十分に酸化されて完全な絶縁層と
見なせるレベルのチタン酸化物となっており、その組成
はTiO₂に極めて近いと考えられる。したがって、第３の
Ti酸化物薄層7cは主として半導体基板１の表面を安定化
させる絶縁膜として機能する。しかしながら、第３のTi
酸化物薄層7cは抵抗性ショットキバリアフィールドプレ
ートとしての働きが皆無でないようにも観察されるの
で、本願では第３のTi酸化物薄層7cも抵抗性ショットキ
バリアフィールドプレートと称する。

以上によって、抵抗性ショットキバリアフィールドプ
レートを有する電力用ショットキバリアダイオードチッ
プが完成する。

上記の製造方法によれば、シリコン酸化膜10による酸
化作用とシリコン窒化膜９の還元作用によってTi酸化物
薄層のシート抵抗を３段階に変化させることができる。
このため、シート抵抗が、バリア金属電極側から外周側
に向かって３段階に変化した抵抗性ショットキバリアフ
ィールドプレートを容易に形成することができる。

また、本実施例の製造方法によれば、以下のような効
果が得られる。即ち、NaOH系エッチング液は下地のGaAs
半導体を比較的食刻し難いので、Al層を選択的に食刻す
るエッチング液として望ましい。しかしながら、このNa
OH系エッチング液を使用してAl層を複数回エッチングす
ると、下地のTi酸化物薄層の表面を荒らすことが本願発
明者によって確認された。１〜２回程度のエッチングで
あれば、Ti酸化物薄層の表面の荒れは問題のないレベル
におさまるが、これを越える回数のエッチングを行う
と、特性上問題となる程度に荒れてしまうことがある。
従来の製造方法、即ち、Al層を外周側から所定区間づつ
エッチング除去してTi薄層を熱酸化する工程を繰り返す
製法では、本実施例のようにTi酸化物薄層のシート抵抗
を３段階に変化させるためには、Al層のエッチングを３
回行わなければならない。このため、Ti酸化物薄層の表
面の荒れは避けられない。本実施例の製造方法によれば
Ti酸化物薄層のシート抵抗を３段階に変化させたにもか
かわらず、NaOH系エッチング液によるAl層のエッチング
は１回のみとなっている。また、シリコン酸化膜10及び
シリコン窒化膜９をエッチングするために使用するHF系
エッチング液は、上記のNaOH系エッチング液に比べれば
Ti酸化物薄層に対する影響は十分に小さい。したがっ
て、Ti酸化物薄層の表面に特性上問題となるレベルの荒
れが生じない。

［第２の実施例］ 次に、本発明の第２の実施例に係わる整流用pn接合ダ
イオードの製造方法を第２図（Ａ）〜（Ｆ）を参照して
説明する。

まず、第２図（Ａ）に示すGaAs（砒化ガリウム）から
成る半導体基板21を用意する。半導体基板21はn⁺形領域
22の上にエピタキシャル成長により高抵抗のｎ形領域23
を形成し、更にｎ形領域23の中にZn（亜鉛）の拡散によ
りp⁺形領域24を形成したものであり、ｎ形領域23とp⁺形
領域24との間にpn接合が形成されている。n⁺形領域22の
厚さは約300μｍ、不純物濃度は約２×10¹⁸cm^-3であ
り、ｎ形領域23の厚さは約15μｍ、不純物濃度は約1.8
×10¹⁵cm^-3である。また、p⁺形領域23の表面の平均不純
物濃度は約10¹⁹cm^-3である。

次に、半導体基板21の一方の主面全体に、Ti（チタ
ン）から成る厚さ30〜200オングストロームのTi薄層を
真空蒸着で形成し、このTi薄層の素子中央側をエッチン
グ除去して第２図（Ｂ）のように環状にTi薄層25を形成
する。続いて、半導体基板21の一方の主面全体にAu−Ge
合金から成る金属層を真空蒸着で形成して、その素子外
周側をエッチング除去して第２図（Ｂ）のように電極26
を形成する。電極26はp⁺形領域24とオーミック接触して
いると共にTi薄層25にも電気的に接続される。更に、n⁺
形領域22の下面にAu−Ge合金から成るオーミック接触の
電極27を真空蒸着により形成する。

次に、第２図（Ｂ）に示すものに空気中（酸化雰囲気
中）で270℃、15分間の熱処理を施す。これにより、第
２図（Ｃ）に示すように、Ti薄層25のうち電極26によっ
て被覆されていない部分は酸化されてチタンの酸化物の
薄層28となる。電極26の下部にあるTi薄層25は電極26で
マスクされているので酸化されない。Ti酸化物薄層28
は、Ti薄層25の厚さよりも増大して概算で75〜300オン
グストロームの厚さを有し、100KΩ／□〜100MΩ／□と
いう比較的高いシート抵抗を有する。

次に、半導体基板21の一方の主面全体に厚さ3000〜40
00オングストロームのシリコン酸化膜をプラズマCVD法
によって形成する。本実施例では、シリコン酸化膜を形
成するための原料基体にSiH₄とN₂Oの混合ガスを使用
し、その流入量をそれぞれ、SiH₄を3.3cc/分、N₂Oを98c
c/分とした。続いて、このシリコン酸化膜の素子中央領
域をHF系のエッチング液を使用してエッチング除去し
て、第２図（Ｄ）のようにTi薄層28のうち電極26から離
間した部分（第１の実施例の第２の部分に相当するの
で、以下第２の部分と称する）を含む素子周辺側を被覆
するシリコン酸化膜29を形成する。シリコン酸化膜29は
酸化性の膜として機能する。

次に、第２図（Ｅ）に示すように、半導体基板21の一
方の主面全体に厚さ3000〜4000オングストロームのシリ
コン窒化膜30をプラズマCVD法によって形成する。本実
施例では、シリコン窒化膜を形成するための原料基体に
SiH₄とNH₃とN₂の混合ガスを使用し、その流入量をそれ
ぞれ、SiH₄を10cc/分、NH₃を20cc/分、N₂を100cc/分と
した。シリコン窒化膜30は電極26の近傍部分（第１の実
施例の第１の部分に相当するので、以下、第１の部分と
称する）を被覆する。このシリコン窒化膜30は膜中の水
素含有率が高く、還元性の膜として機能する。

次に、第２図（Ｆ）に示すように、シリコン窒化膜30
の素子中央側をHF系のエッチング液を使用してエッチン
グ除去した後に、電極26に電気的に接続される接続用電
極31を形成する。続いて、シリコン窒化膜30とシリコン
酸化膜29の素子外周側を図示のように、HF系エッチング
液を使用してエッチング除去してから、大気中（酸化雰
囲気中）で約380℃、約60分間の熱処理を施す。これに
よって、シリコン窒化膜30に接するTi酸化物薄層28の第
１の部分は、シリコン窒化膜30によってその酸化程度が
弱められてシート抵抗が減少する。結果として、Ti酸化
物薄層28の第１の部分（内側部分）は、シード抵抗が約
10KΩ／□〜10MΩ／□の比較的シート抵抗の小さい第１
のTi酸化物薄層28aとなる。また、シリコン酸化膜29に
接するTi酸化物薄層28の第２の部分（外側部分）は、シ
リコン酸化膜29によってその酸化程度が強められてシー
ト抵抗が増大する。結果として、Ti酸化物薄層28の第２
の部分は、シート抵抗が約1MΩ／□〜100MΩ／□の比較
的シート抵抗の大きい第２のTi酸化物薄層28bとなる。
なお、この熱処理の時間長は、第１のTi酸化物薄層28a
のシート抵抗の変化が少なくなって飽和傾向を示し、且
つ第２のTi酸化物薄層28bのシート抵抗の変化が少なく
なって飽和傾向を示す領域までの長さに決定されてい
る。

Ti酸化物薄層28の最外周部、即ちシリコン窒化膜30及
びシリコン酸化膜29で被覆されていない部分は、酸化雰
囲気中で第２の部分よりも更に強く酸化されてシート抵
抗が10MΩ／□〜1000MΩ／□の高抵抗の第３のTi酸化物
薄層28cとなる。第１及び第２のTi酸化物薄層28a、28b
は酸化が不完全ないわゆる酸素プアーな抵抗層である。
したがって、ｎ形領域23との間にショットキバリアを形
成し、前述の抵抗性ショットキバリアフィールドプレー
トとして働く。第３のTi酸化物薄層28cは十分に酸化さ
れて完全な絶縁物と見なせるレベルの酸化物となってお
り、その組成はTiO₂に極めて近いと考えられる。したが
って、第３のTi酸化物薄層28cは主として半導体基板21
の表面を安定化させる絶縁膜として機能する。しかしな
がら、第３のTi酸化物薄層28cは抵抗性ショットキバリ
アフィールドプレートとしての働きが皆無でないように
も観察されるので、本願では第３のTi酸化物薄層28cも
抵抗性ショットキバリアフィールドプレートと称する。

以上によって、シート抵抗が段階的に変化する抵抗性
ショットキバリアフィールドプレートを有する整流用pn
接合ダイオードチップが完成する。

上記の製造方法によれば、シリコン酸化膜29による酸
化反応とシリコン窒化膜30による還元反応を組合わせる
ことによって第１の実施例と同様に電極側から外周側に
向かってそのシート抵抗が３段階に変化した抵抗性ショ
ットキバリアフィールドプレートを容易に形成できる。
また、本実施例の製造方法によれば、Ti酸化物薄層のシ
ート抵抗を３段階に変化させたにもかかわらずAu−Ge合
金から成る金属層のエッチングは１回のみとなってい
る。したがって、抵抗性ショットキバリアフィールドプ
レートの上面に特性上問題となるような荒れが生じるこ
とがない。

［第３の実施例］ 次に、第３図を参照して第３の実施例に係わるショッ
トキバリアダイオードの製造方法を説明する。但し、第
３図及び後述する第４図〜第７図において第１図と実質
的に同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略
する。

第３図では、第１図（Ｇ）のシリコン窒化膜９とシリ
コン酸化膜10の代りに、酸化性の弱い第１のシリコン酸
化膜10aとこれよりも酸化性の強い第２のシリコン酸化
膜10bとを設ける。次に、これを空気中で加熱すること
によってTi酸化物薄層７の第１の部分をシート抵抗の小
さい第１のTi酸化物薄層7aとし、第２の部分を第１のTi
酸化物薄層7aよりもシート抵抗の高い第２のTi酸化物薄
層7bとする。なお、第１及び第２のシリコン酸化膜10
a、10bの酸化性は酸素の含有料を変えることによって達
成されている。

この第３の実施例によっても第１の実施例と同様な効
果を得ることができる。

［第４の実施例］ 第４図の第４の実施例では、第１図（Ｄ）と同様にTi
酸化物薄層を形成し、第１図（Ｇ）のシリコン窒化膜９
とシリコン酸化膜10の代りに、還元性の強い第１のシリ
コン窒化膜9aとこれよりも還元性の弱い第２のシリコン
窒化膜9bとを設ける。次に、これ等を有する基板１を加
熱する。この結果、第１のシリコン窒化膜9aの強い還元
作用であらかじめ設けられていたTi酸化物薄層の酸化が
弱められ、シート抵抗の小さい第１のTi酸化物薄層7aが
形成され、同時に、第２のシリコン窒化膜9bの弱い還元
作用で酸化が少し弱められた比較的シート抵抗の大きい
第２のTi酸化物薄層7bが形成される。なお、第１及び第
２のシリコン窒化膜9a、9bの還元作用の強弱は水素の含
有量で調整する。この第４の実施例によっても第１の実
施例と同一の効果を得ることができる。

［第５の実施例］ 第５図に示す第５の実施例では、第１図（Ｄ）と同様
に予め少し酸化されたTi酸化物薄層を形成し、シリコン
窒化膜９の代りに、非酸化及び非還元性のシリコン酸化
膜30を設ける。酸化性のシリコン酸化膜10は第１図
（Ｇ）と同様に設ける。次に、これを酸化性雰囲気中で
熱処理する。この結果、非酸化及び非還元性シリコン酸
化膜30の下の第１の部分には熱処理前と同一のTi酸化物
薄層7aが得られ、酸化性のシリコン酸化膜10に接してい
る第２の部分は酸化が進んで第１のTi酸化物薄層7aより
もシート抵抗の高い第２のTi酸化物薄層7bが得られ、最
外周には最もシート抵抗の高い第３のTi酸化物薄層7cが
得られる。したがって、この第５の実施例も第１の実施
例と同一の効果を有する。

［第６の実施例］ 第６図の第６の実施例では、第１図（Ｄ）のTi酸化物
薄層７と同様なものを設け、この上に還元性のシリコン
窒化膜９を第１図（Ｇ）と同様に形成し、且つ第１図
（Ｇ）の酸化性のシリコン酸化膜10の代りに非酸化及び
非還元性のシリコン酸化膜31を設ける。これ等を有する
基板１を酸化性雰囲気中で加熱する。これにより、シリ
コン窒化膜９の下の第１の部分はシート抵抗の小さい第
１のTi酸化物薄層7aとなり、シリコン酸化膜31の下の第
２の部分はシート抵抗がもとのままの第２のTi酸化物薄
層7bとなり、酸化雰囲気に接している第３の部分は最も
シート抵抗が高い第３のTi酸化物薄層7cとなる。したが
って第６の実施例によっても第１の実施例と同様な効果
が得られる。

［変形例］ 本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、例
えば次の変形が可能なものである。

（１）還元性の膜及び酸化性の膜は、シリコン酸化膜や
シリコン窒化膜以外の絶縁膜に水素又は酸素を含有させ
た膜であっても良い。

（２）還元性の膜として機能するシリコン窒化膜は、原
料基体にSiH₄とN₂の混合ガスやSiH₄とNH₃の混合ガスを
使用してプラズマCVD法で形成しても良い。この場合、S
iH₄とN₂の混合ガスを使用するとSiH₄とNH₃とN₂の混合ガ
スを使用した場合に比べて膜中の水素含有率が低い即ち
還元力の弱いシリコン窒化膜を形成できる。また、SiH₄
とNH₃の混合ガスを使用するとSiH₄とNH₃とN₂の混合ガス
を使用した場合に比べて膜中の水素含有率が高い即ち還
元力の強いシリコン窒化膜を形成できる。

（３）酸化性の膜として機能するシリコン酸化膜は、原
料基体に例えばSiH₄とO₂の混合ガスを使用してプラズマ
CVD法で形成しても良い。

（４）酸化性の膜及び還元性の膜中の水素又は酸素の含
有率は、プラズマCVD法で形成するときに原料気体の成
分比を変えて調整しても良い。

（５）還元性の膜及び酸化性の膜と薄層形成用膜との間
に極薄の別の膜が介在しても良い。

（６）抵抗層のシート抵抗を４段階に変えるために第７
図に示す方法を採用することができる。この場合にはま
ず、第１図（Ｂ）のAl層５を素子周辺側から所定区間エ
ッチング除去して下地のTI薄層４を熱酸化する工程を２
回繰り返して、第７図（Ａ）に示すように外周側に相対
的にシート抵抗の大きい第１のTi酸化物薄層7dと、バリ
ア金属電極８側に相対的にシート抵抗の小さい第２のTi
酸化物薄層7eを形成する。次に、第７図（Ｂ）に示すよ
うに、第２のTi酸化物薄層7eのバリア金属電極９側の半
分を被覆するように還元性の膜として機能するシリコン
窒化膜９を形成し、更に、第１のTi酸化物薄層7dの第２
のTi酸化物薄層7e側と第２のTi酸化物薄層7eの第１のTi
酸化物薄層7d側の上面を被覆するように酸化性の膜とし
て機能するシリコン酸化膜10を形成する。しかる後、こ
れを熱処理することによって第７図（Ｂ）の様にバリア
金属電極８側からシート抵抗が４段階に増加するTi酸化
物薄層7e1、7e2、7d1、7d2から成る抵抗性ショットキバ
リアフィールドプレートを得る。

（７）ショットキバリアダイオードの抵抗性ショットキ
バリアフィールドプレートを第２図の方法で形成するこ
とができる。また、pn接合ダイオードの抵抗性ショット
キバリアフィールドプレートを第１図又は第４図〜第７
図の方法で形成することができる。

［発明の効果］ 上述から明らかなように本発明によれば、段階的に変
化する抵抗層を容易に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）〜（Ｇ）は本発明の第１の実施例に係わる
ショットキバリアダイオードを製造工程順に示す断面
図、 第２図（Ａ）〜（Ｆ）は本発明の第２の実施例に係わる
pn接合ダイオードを製造工程順に示す断面図、 第３図、第４図、第５図及び第６図は第３、第４、第５
及び第６の実施例のショットキバリアダイオードを第１
図（Ｇ）に対応させてそれぞれ示す断面図、 第７図（Ａ）（Ｂ）は変形例のショットキバリアダイオ
ードを製造工程順に示す断面図である。 ４……Ti薄層、７……Ti酸化物薄層、7a……第１のTi酸
化物薄層、7b……第２のTi酸化物薄層、7c……第３のTi
酸化物薄層、９……シリコ窒化膜、10……シリコン酸化
膜。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 21/822 H01L 27/04 H01L 29/872

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に金属酸化物から成る抵抗体形成用
   膜を形成する工程と、 前記抵抗体形成用膜の第１の部分の上面に還元性の膜を
   形成し、前記抵抗体形成用膜の第２の部分の上面に酸化
   性の膜を形成する工程と、 前記抵抗体形成用膜と前記還元性の膜と前記酸化性の膜
   とに熱処理を施し、前記還元性の膜によって前記第１の
   部分の酸化を弱めてシート抵抗の小さい第１の抵抗層を
   形成し、前記酸化性の膜によって前記第２の部分の酸化
   を強めて前記第１の抵抗層よりも大きいシート抵抗を有
   する第２の抵抗層を形成する工程と を有することを特徴とする金属酸化物抵抗体の形成方
   法。
2. 【請求項２】基板上に金属又は金属酸化物から成る抵抗
   体形成用膜を形成する工程と、 前記抵抗体形成用膜の第１の部分の上面に第１の酸化性
   の膜を形成し、前記抵抗体形成用膜の第２の部分の上面
   に前記第１の酸化性の膜よりも酸化性が強い第２の酸化
   性の膜を形成する工程と、 前記抵抗体形成用膜と前記第１及び第２の酸化性の膜と
   に熱処理を施し、前記第１の酸化性の膜によって前記第
   １の部分の酸化を強めて第１の抵抗層を形成し、前記第
   ２の酸化性の膜によって前記第２の部分の酸化を前記第
   １の部分よりも強めて前記第１の抵抗層よりも大きいシ
   ート抵抗を有する第２の抵抗層を形成する工程と を有することを特徴とする金属酸化物抵抗体の形成方
   法。
3. 【請求項３】基板上に金属酸化物から成る抵抗体形成用
   膜を形成する工程と、 前記抵抗体形成用膜の第１の部分の上面に第１の還元性
   の膜を形成し、前記抵抗体形成用膜の第２の部分の上面
   に前記第１の還元性の膜よりも還元性が弱い第２の還元
   性の膜を形成する工程と、 前記抵抗体形成用膜と前記第１及び第２の還元性の膜と
   に熱処理を施し、前記第１の還元性の膜によって前記第
   １の部分の酸化を弱めて第１の抵抗層を形成し、前記第
   ２の還元性の膜によって前記第２の部分を前記第１の部
   分よりも弱く還元して前記第１の抵抗層よりも大きいシ
   ート抵抗を有する第２の抵抗層を形成する工程と を有することを特徴とする金属酸化物抵抗体の形成方
   法。
4. 【請求項４】基板上に金属又は金属酸化物から成る抵抗
   体形成用膜を形成する工程と、 前記抵抗体形成用膜の第１の部分の上面には酸化性の膜
   を形成せず、前記抵抗体形成用膜の第２の部分の上面に
   酸化性の膜を形成する工程と、 前記第１の部分を非酸化性状態に保って前記抵抗体形成
   用膜と前記酸化性の膜とに熱処理を施し、前記酸化性の
   膜によって前記第２の部分の酸化を強めて第１の部分よ
   りもシート抵抗の大きい抵抗層を形成する工程と を有することを特徴とする金属酸化物抵抗体の形成方
   法。
5. 【請求項５】基板上に金属酸化物から成る抵抗体形成用
   膜を形成する工程と、 前記抵抗体形成用膜の第２の部分の上面に還元性の膜を
   形成せず、前記抵抗体形成用膜の第１の部分には還元性
   の膜を形成する工程と、 前記第２の部分を非還元性状態に保って前記抵抗体形成
   用膜と前記還元性の膜とに熱処理を施し、前記還元性の
   膜によって前記第１の部分の酸化を弱めて前記第２の部
   分よりもシート抵抗の小さい抵抗層を形成する工程と を有することを特徴とする金属酸化物抵抗体の形成方
   法。
6. 【請求項６】半導体基板と、前記半導体基板の一方の主
   面に配置され且つ前記半導体基板との間にショットキバ
   リアを生成するバリア電極層又は前記半導体基板内に設
   けられたpn接合形成領域の一方のオーミック電極層と、
   前記バリア電極層又は前記オーミック電極層を包囲する
   ように前記半導体基板の一方の主面上に配置され且つ前
   記バリア電極層又は前記オーミック電極層に電気的に接
   続され且つ前記第１の半導体領域との間にショットキバ
   リアを生成し且つ前記電極層に近い第１の部分のシート
   抵抗が前記バリア電極層又は前記オーミック電極層から
   遠ざかった第２の部分のシート抵抗よりも小さい抵抗層
   とを具備した半導体装置における前記抵抗層の形成方法
   であって、 前記抵抗層を形成するための抵抗層形成用膜を前記半導
   体基板上に形成する工程と、 前記抵抗層形成用膜の前記第１の部分に対応する部分の
   上面に前記抵抗層形成用膜の酸化を弱めるように作用す
   る第１の膜を形成し、前記抵抗層形成用膜の前記第２の
   部分に対応する部分の上面に前記抵抗層形成用膜の酸化
   の程度を前記第１の膜よりも小さな還元力で弱めるか又
   は前記抵抗層形成用膜の酸化を強めるように作用する第
   ２の膜を形成する工程と、 前記半導体基板に熱処理を施し、前記第１の膜によって
   前記抵抗層形成用膜の前記第１の部分に対応する部分の
   酸化を弱め且つ前記第２の膜によって前記抵抗層形成用
   膜の前記第２の部分に対応する部分を前記第１の部分よ
   りもその酸化程度が大きくなるように還元するか又は酸
   化することで前記抵抗層形成用膜の前記第１の部分に対
   応する部分のシート抵抗を前記第２の部分に対応する部
   分のシート抵抗よりも小さくする工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の抵抗層の形成方
   法。