JP2950285B2 - 半導体素子及びその電極の形成方法 - Google Patents
半導体素子及びその電極の形成方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＧａＡｓ又はこれを主成
分とした半導体を含むショットキバリアダイオード等の
半導体素子及びこの電極の形成方法に関する。
分とした半導体を含むショットキバリアダイオード等の
半導体素子及びこの電極の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＧａＡｓ（砒化ガリウム）半導体素子の
オーミック接触電極としてＡｕＧｅＮｉ層又はＡｕＳｉ
層とＡｕ層とを順に積層した２層構造の電極は公知であ
る。ＡｕＧｅＮｉ層又はＡｕＳｉ層を設けることによっ
てＧａＡｓ半導体に対して良好にオーミック接触した電
極を得ることができる。
オーミック接触電極としてＡｕＧｅＮｉ層又はＡｕＳｉ
層とＡｕ層とを順に積層した２層構造の電極は公知であ
る。ＡｕＧｅＮｉ層又はＡｕＳｉ層を設けることによっ
てＧａＡｓ半導体に対して良好にオーミック接触した電
極を得ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記電
極を金属支持体上に半田で良好に固着することが困難で
あった。これはＡｕＧｅＮｉ層のＧｅ又はＡｕＳｉ層の
ＳｉがＡｕ層の表面に析出して酸化膜を形成することに
起因していると考えられる。Ｇｅ及びＳｉは半田とのな
じみが著しく悪いので、Ａｕ層の表面にＧｅ又はＳｉが
析出すると、Ａｕ層の半田付着性を低下させる。また、
従来の電極構造では、ＡｕＧｅＮｉ層とＡｕ層との２層
構造であるので、半田付けの時にＡｕ層が半田に取り込
まれてしまい、Ａｕ層が消滅すると、ＡｕＧｅＮｉ層が
半田に接触する。ＡｕＧｅＮｉ層は半田に対してなじみ
が良くないので、半田層と電極との界面に剥離が生じる
虞がある。
極を金属支持体上に半田で良好に固着することが困難で
あった。これはＡｕＧｅＮｉ層のＧｅ又はＡｕＳｉ層の
ＳｉがＡｕ層の表面に析出して酸化膜を形成することに
起因していると考えられる。Ｇｅ及びＳｉは半田とのな
じみが著しく悪いので、Ａｕ層の表面にＧｅ又はＳｉが
析出すると、Ａｕ層の半田付着性を低下させる。また、
従来の電極構造では、ＡｕＧｅＮｉ層とＡｕ層との２層
構造であるので、半田付けの時にＡｕ層が半田に取り込
まれてしまい、Ａｕ層が消滅すると、ＡｕＧｅＮｉ層が
半田に接触する。ＡｕＧｅＮｉ層は半田に対してなじみ
が良くないので、半田層と電極との界面に剥離が生じる
虞がある。
【０００４】そこで、本発明の目的は、良好なオーミッ
ク接触を得ることができ且つろう付けを良好に達成する
ことができる電極を備えた半導体素子及びこの電極の形
成方法を提供することにある。
ク接触を得ることができ且つろう付けを良好に達成する
ことができる電極を備えた半導体素子及びこの電極の形
成方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し、上記
目的を達成するための物の発明は、ＧａＡｓ（砒化ガリ
ウム）、又はＧａとＡｓとを主成分とする化合物半導体
から成る半導体領域を有する半導体基体と、前記半導体
領域にオーミック接触している電極とを備えた半導体素
子において、前記電極が、前記半導体領域に隣接配置さ
れたＡｕＧｅＮｉ（金・ゲルマニウム・ニッケル）を含
む第１の層と、前記第１の層に隣接配置されたＡｕＮｉ
（金・ニッケル）を含む第２の層と、前記第２の層に隣
接配置されたＮｉ（ニッケル）から成る第３の層と、前
記第３の層に隣接配置されたＡｕ（金）から成る第４の
層とから成り、前記第１、第２、第３及び第４の層は順
次に積層されている半導体素子に係わるものである。な
お、請求項２に示すように、半導体材料とＡｕＧｅＮｉ
との合金化層を少なくとも一部に含むように第１の層を
設けることが望ましい。また、請求項３に示すように第
１の層と第２の層との間にＡｕ層を介在させることがで
きる。また、請求項４に示すように第３の層と第４の層
との間にＡｕＮｉ層を介在させることができる。本願の
方法の発明は、ＧａＡｓ（砒化ガリウム）又はＧａとＡ
ｓとを主成分として含む化合物半導体から成る半導体領
域を有する半導体基体と、前記半導体領域に接触してい
る電極とを備えた半導体素子における前記電極の形成方
法であって、前記半導体領域の主面にＡｕＧｅＮｉを被
着させてＡｕＧｅＮｉ層を形成する工程と、前記ＡｕＧ
ｅＮｉ層の表面にＡｕを被着させて第１のＡｕ層を形成
する工程と、前記ＡｕＧｅＮｉ層と前記第１のＡｕ層と
を備えた半導体基体に熱処理を施す工程と、前記第１の
Ａｕ層の表面にＮｉを被着させてＮｉ層を形成する工程
と、前記Ｎｉ層の表面にＡｕを被着させて第２のＡｕ層
を形成する工程と、前記ＡｕＧｅＮｉ層と前記第１のＡ
ｕ層と前記Ｎｉ層と前記第２のＡｕ層とを伴った半導体
基体に熱処理を施して前記Ｎｉ層の一部のＮｉを前記第
１のＡｕ層の少なくとも一部と合金化させてＡｕＮｉ層
を得る工程とを備えている電極形成方法に係わるもので
ある。なお、請求項６に示すようにＡｕＧｅＮｉとＡｕ
とを連続的に蒸着させること、及びＮｉとＡｕとを連続
的に蒸着させることが望ましい。
目的を達成するための物の発明は、ＧａＡｓ（砒化ガリ
ウム）、又はＧａとＡｓとを主成分とする化合物半導体
から成る半導体領域を有する半導体基体と、前記半導体
領域にオーミック接触している電極とを備えた半導体素
子において、前記電極が、前記半導体領域に隣接配置さ
れたＡｕＧｅＮｉ（金・ゲルマニウム・ニッケル）を含
む第１の層と、前記第１の層に隣接配置されたＡｕＮｉ
（金・ニッケル）を含む第２の層と、前記第２の層に隣
接配置されたＮｉ（ニッケル）から成る第３の層と、前
記第３の層に隣接配置されたＡｕ（金）から成る第４の
層とから成り、前記第１、第２、第３及び第４の層は順
次に積層されている半導体素子に係わるものである。な
お、請求項２に示すように、半導体材料とＡｕＧｅＮｉ
との合金化層を少なくとも一部に含むように第１の層を
設けることが望ましい。また、請求項３に示すように第
１の層と第２の層との間にＡｕ層を介在させることがで
きる。また、請求項４に示すように第３の層と第４の層
との間にＡｕＮｉ層を介在させることができる。本願の
方法の発明は、ＧａＡｓ（砒化ガリウム）又はＧａとＡ
ｓとを主成分として含む化合物半導体から成る半導体領
域を有する半導体基体と、前記半導体領域に接触してい
る電極とを備えた半導体素子における前記電極の形成方
法であって、前記半導体領域の主面にＡｕＧｅＮｉを被
着させてＡｕＧｅＮｉ層を形成する工程と、前記ＡｕＧ
ｅＮｉ層の表面にＡｕを被着させて第１のＡｕ層を形成
する工程と、前記ＡｕＧｅＮｉ層と前記第１のＡｕ層と
を備えた半導体基体に熱処理を施す工程と、前記第１の
Ａｕ層の表面にＮｉを被着させてＮｉ層を形成する工程
と、前記Ｎｉ層の表面にＡｕを被着させて第２のＡｕ層
を形成する工程と、前記ＡｕＧｅＮｉ層と前記第１のＡ
ｕ層と前記Ｎｉ層と前記第２のＡｕ層とを伴った半導体
基体に熱処理を施して前記Ｎｉ層の一部のＮｉを前記第
１のＡｕ層の少なくとも一部と合金化させてＡｕＮｉ層
を得る工程とを備えている電極形成方法に係わるもので
ある。なお、請求項６に示すようにＡｕＧｅＮｉとＡｕ
とを連続的に蒸着させること、及びＮｉとＡｕとを連続
的に蒸着させることが望ましい。
【０００６】
【発明の作用及び効果】請求項１〜４の発明によれば、
ＡｕＧｅＮｉ層又はＡｕＧｅＮｉを含む第１の層を半導
体領域に隣接配置させるので、従来と同様に良好なオー
ミック接触を得ることができる。また、ＡｕＧｅＮｉを
含む第１の層とＡｕから成る第４の層との間にＡｕＮｉ
から成る第２の層とＮｉから成る第３の層が介在してい
るので、ろう付け時に第４の層のＡｕ又は第４の層のＡ
ｕと第３の層のＮｉとがろう材に吸収されてもろう材が
なじみの良い第３の層のＮｉ、又は第３及び第４の層の
間のＡｕＮｉ層に接触することになり、電極のろう付け
を良好に達成することができる。また、Ｎｉが半導体領
域に拡散すると、オーミック接触性を低下させる等の問
題を引き起こすが、ＡｕＮｉを含む第２の層が設けられ
ているので、この第２の層でＮｉの拡散を抑制すること
ができる。また、第２及び第３の層は第１の層のＧｅの
第４の層の表面への析出を阻止し、第４の層のろう材の
ぬれ性を良好に保つことに寄与する。また、第２の層は
半田に侵食されやすいＡｕ層ではなくて半田に侵食され
難いＡｕＮｉ層であるので、電極を半田付けする時に生
じる第２の層の側方からの半田による侵食を防ぐことが
でき、第３の層の剥離を防ぐことができる。また、請求
項２に示すようにＧａＡｓを含む半導体材料とＡｕＧｅ
Ｎｉとの合金化層を設けるとより良好なオーミック接触
が得られる。また、請求項３に示すように第１及び第２
の層の間にＡｕ層を介在させれば、Ｎｉの半導体領域側
への拡散を一層良好に阻止することができる。また、請
求項４に示すように第３の層と第４の層の間にＡｕＮｉ
層を介在しても半田付性の低下を招くことはない。ま
た、請求項５の電極の形成方法によれば、ＡｕＧｅＮｉ
層と第１のＡｕ層とを形成した段階で第１回の熱処理を
施し、第２のＡｕ層を形成した後に第２回の熱処理を施
こすので、第１回の熱処理をオーミック接触を目的とし
て行い、第２回の熱処理をＡｕＮｉ層の形成を目的とし
て行うことが可能になり、Ｎｉの必要以上の拡散を防止
してオーミック性を良好に保つことができる。また、請
求項６の発明によれば連続的蒸着によって各層を能率良
く形成することができる。
ＡｕＧｅＮｉ層又はＡｕＧｅＮｉを含む第１の層を半導
体領域に隣接配置させるので、従来と同様に良好なオー
ミック接触を得ることができる。また、ＡｕＧｅＮｉを
含む第１の層とＡｕから成る第４の層との間にＡｕＮｉ
から成る第２の層とＮｉから成る第３の層が介在してい
るので、ろう付け時に第４の層のＡｕ又は第４の層のＡ
ｕと第３の層のＮｉとがろう材に吸収されてもろう材が
なじみの良い第３の層のＮｉ、又は第３及び第４の層の
間のＡｕＮｉ層に接触することになり、電極のろう付け
を良好に達成することができる。また、Ｎｉが半導体領
域に拡散すると、オーミック接触性を低下させる等の問
題を引き起こすが、ＡｕＮｉを含む第２の層が設けられ
ているので、この第２の層でＮｉの拡散を抑制すること
ができる。また、第２及び第３の層は第１の層のＧｅの
第４の層の表面への析出を阻止し、第４の層のろう材の
ぬれ性を良好に保つことに寄与する。また、第２の層は
半田に侵食されやすいＡｕ層ではなくて半田に侵食され
難いＡｕＮｉ層であるので、電極を半田付けする時に生
じる第２の層の側方からの半田による侵食を防ぐことが
でき、第３の層の剥離を防ぐことができる。また、請求
項２に示すようにＧａＡｓを含む半導体材料とＡｕＧｅ
Ｎｉとの合金化層を設けるとより良好なオーミック接触
が得られる。また、請求項３に示すように第１及び第２
の層の間にＡｕ層を介在させれば、Ｎｉの半導体領域側
への拡散を一層良好に阻止することができる。また、請
求項４に示すように第３の層と第４の層の間にＡｕＮｉ
層を介在しても半田付性の低下を招くことはない。ま
た、請求項５の電極の形成方法によれば、ＡｕＧｅＮｉ
層と第１のＡｕ層とを形成した段階で第１回の熱処理を
施し、第２のＡｕ層を形成した後に第２回の熱処理を施
こすので、第１回の熱処理をオーミック接触を目的とし
て行い、第２回の熱処理をＡｕＮｉ層の形成を目的とし
て行うことが可能になり、Ｎｉの必要以上の拡散を防止
してオーミック性を良好に保つことができる。また、請
求項６の発明によれば連続的蒸着によって各層を能率良
く形成することができる。
【０００７】
【実施例】次に、図１〜図６を参照して本発明の実施例
に係わる半導体素子としてのショットキバリアダイオー
ド及びその製造方法を説明する。本実施例に従うＧａＡ
ｓショットキバリアダイオードは、図１に示すようにｎ
+ 型のＧａＡｓから成る第１の半導体領域１ａとｎ- 型
ＧａＡｓから成る第２の半導体領域１ｂとから成るＧａ
Ａｓ半導体基体２と、第２の半導体領域１ｂに接触して
いるショットキバリア電極３と、第１の半導体領域１に
接触しているろう付け用電極４とで構成されてる。
に係わる半導体素子としてのショットキバリアダイオー
ド及びその製造方法を説明する。本実施例に従うＧａＡ
ｓショットキバリアダイオードは、図１に示すようにｎ
+ 型のＧａＡｓから成る第１の半導体領域１ａとｎ- 型
ＧａＡｓから成る第２の半導体領域１ｂとから成るＧａ
Ａｓ半導体基体２と、第２の半導体領域１ｂに接触して
いるショットキバリア電極３と、第１の半導体領域１に
接触しているろう付け用電極４とで構成されてる。
【０００８】ろう付け用電極４は、本発明に従って、Ａ
ｕＧｅＮｉ層から成る第１の層５と、ＡｕＮｉ層から成
る第２の層６と、Ｎｉ層から成る第３の層７と、Ａｕ層
から成る第４の層８との積層構造を有する。なお、第１
の層５はＡｕＧｅＮｉのみで構成されているとは限ら
ず、少なくとも一部はＧａＡｓとの合金化層である。し
かし、図１、図３〜図６においては理解を容易にするた
めに第１の層５にＡｕＧｅＮｉが記入されている。
ｕＧｅＮｉ層から成る第１の層５と、ＡｕＮｉ層から成
る第２の層６と、Ｎｉ層から成る第３の層７と、Ａｕ層
から成る第４の層８との積層構造を有する。なお、第１
の層５はＡｕＧｅＮｉのみで構成されているとは限ら
ず、少なくとも一部はＧａＡｓとの合金化層である。し
かし、図１、図３〜図６においては理解を容易にするた
めに第１の層５にＡｕＧｅＮｉが記入されている。
【０００９】各層の厚みを例示すると次のとおりであ
る。第１の層５は０．１３μｍ、第２の層６は０．５μ
ｍ、第３の層７は０．５μｍ、第４の層８は０．５μｍ
である。
る。第１の層５は０．１３μｍ、第２の層６は０．５μ
ｍ、第３の層７は０．５μｍ、第４の層８は０．５μｍ
である。
【００１０】第１の層５は、従来の電極の第１層と同様
にＧａＡｓ半導体領域１ａと良好なオーミック接触を得
るための層である。第２の層６は、その下の第３の層７
のＮｉがＧａＡｓ半導体領域１ａ中に拡散すること及び
側方からの半田による侵食を防止するための層である。
なお、ＮｉがＧａＡｓ半導体領域１ａ中に拡散すると、
半導体領域１ａと電極４とのオーミック接触性が低下す
る等の問題が生じる。第３の層７は、半田との密着性を
向上させるための層である。第４の層８は、第３の層７
の酸化防止及び半田濡れ性を向上させるための層であ
る。
にＧａＡｓ半導体領域１ａと良好なオーミック接触を得
るための層である。第２の層６は、その下の第３の層７
のＮｉがＧａＡｓ半導体領域１ａ中に拡散すること及び
側方からの半田による侵食を防止するための層である。
なお、ＮｉがＧａＡｓ半導体領域１ａ中に拡散すると、
半導体領域１ａと電極４とのオーミック接触性が低下す
る等の問題が生じる。第３の層７は、半田との密着性を
向上させるための層である。第４の層８は、第３の層７
の酸化防止及び半田濡れ性を向上させるための層であ
る。
【００１１】図１のショットキバリアダイオードは以下
のように製造する。まず、第１及び第２の半導体領域１
ａ、１ｂから成るＧａＡｓ半導体基体２を用意し、第１
の半導体領域１ａの主面にＡｕＧｅＮｉとＡｕとを周知
の真空蒸着法によって連続蒸着して図２に示すようにＡ
ｕＧｅＮｉ層５ａとＡｕ層６ａを形成する。
のように製造する。まず、第１及び第２の半導体領域１
ａ、１ｂから成るＧａＡｓ半導体基体２を用意し、第１
の半導体領域１ａの主面にＡｕＧｅＮｉとＡｕとを周知
の真空蒸着法によって連続蒸着して図２に示すようにＡ
ｕＧｅＮｉ層５ａとＡｕ層６ａを形成する。
【００１２】次に、ＡｕＧｅＮｉ層５ａ、Ａｕ層６ａを
有する半導体基体２に３７０〜３９０℃で１０〜３０分
間の熱処理を施す。これによって、図３に示すように第
１の半導体領域１ａに対して良好にオーミック接触した
第１の層５が得られる。なお、この熱処理時には、Ａｕ
ＧｅＮｉ層５ａの少なくとも一部が第１の半導体領域１
ａのＧａＡｓと合金化し、良好なオーミック接触が得ら
れる。ＡｕＧｅＮｉ層５ａのＧａＡｓとの合金化の程度
は加熱温度と時間とに依存して変化し、ＡｕＧｅＮｉ層
５ａの全体をＧａＡｓとの合金化層とすることもでき
る。また、ＡｕＧｅＮｉ層５ａとＧａＡｓとの合金化を
実質的に生じさせないように熱処理することもできる。
有する半導体基体２に３７０〜３９０℃で１０〜３０分
間の熱処理を施す。これによって、図３に示すように第
１の半導体領域１ａに対して良好にオーミック接触した
第１の層５が得られる。なお、この熱処理時には、Ａｕ
ＧｅＮｉ層５ａの少なくとも一部が第１の半導体領域１
ａのＧａＡｓと合金化し、良好なオーミック接触が得ら
れる。ＡｕＧｅＮｉ層５ａのＧａＡｓとの合金化の程度
は加熱温度と時間とに依存して変化し、ＡｕＧｅＮｉ層
５ａの全体をＧａＡｓとの合金化層とすることもでき
る。また、ＡｕＧｅＮｉ層５ａとＧａＡｓとの合金化を
実質的に生じさせないように熱処理することもできる。
【００１３】次に、Ａｕ層６ａの主面にＮｉとＡｕとを
周知の真空蒸着法によって連続蒸着して図４に示すよう
にＮｉ層７ａとＡｕ層８ａを形成する。
周知の真空蒸着法によって連続蒸着して図４に示すよう
にＮｉ層７ａとＡｕ層８ａを形成する。
【００１４】次に、第１の層５、第１のＡｕ層６ａ、Ｎ
ｉ層７ａ、第２のＡｕ層８ａを有する半導体基体２に第
１回目の熱処理温度よりも低い約３００℃で約６０分間
の熱処理を施す。これによって、第１のＡｕ層６ａのＡ
ｕがＮｉ層７ａのＮｉと合金化し、ＡｕＮｉ合金層から
成る図１に示されている第２の層６が得られる。また、
図４のＮｉ層７ａ及びＡｕ層８ａは図１に示す第３の層
７及び第４の層８となる。
ｉ層７ａ、第２のＡｕ層８ａを有する半導体基体２に第
１回目の熱処理温度よりも低い約３００℃で約６０分間
の熱処理を施す。これによって、第１のＡｕ層６ａのＡ
ｕがＮｉ層７ａのＮｉと合金化し、ＡｕＮｉ合金層から
成る図１に示されている第２の層６が得られる。また、
図４のＮｉ層７ａ及びＡｕ層８ａは図１に示す第３の層
７及び第４の層８となる。
【００１５】なお、図４の第１のＡｕ層６ａはその厚さ
方向の全体においてＮｉと合金化しないで、図６に示す
ように第１の層５とＡｕＮｉから成る第２の層６との間
に薄いＡｕ層６ａが残存することがある。また、第２回
目の熱処理によって図４のＮｉ層７ａの一部とＡｕ層８
ａの一部とが合金化して図６示すようにＮｉから成る第
３の層７とＡｕから成る第４の層８との間にＡｕＮｉ合
金化層９が生じることがある。
方向の全体においてＮｉと合金化しないで、図６に示す
ように第１の層５とＡｕＮｉから成る第２の層６との間
に薄いＡｕ層６ａが残存することがある。また、第２回
目の熱処理によって図４のＮｉ層７ａの一部とＡｕ層８
ａの一部とが合金化して図６示すようにＮｉから成る第
３の層７とＡｕから成る第４の層８との間にＡｕＮｉ合
金化層９が生じることがある。
【００１６】図５は、図１に示すショットキバリアダイ
オードを金属製支持体１０に鉛−錫半田１１で固着した
状態を示す。電極４と支持体１０との間に半田を介在し
て加熱すると、Ａｕから成る第４の層８は半田１１に侵
食されて消滅し、Ｎｉから成る第３の層７が半田１１に
接触する。Ｎｉから成る第３の層７は半田１１に対して
良好に接合されるので、支持体１０と電極４とを半田１
１を介して強固に結合させることができる。なお、図６
に示すように第３の層７と第４の層８との間にＡｕＮｉ
層９が介在している時には、ＡｕＮｉ層９が半田１１に
接触する。ＡｕＮｉ層９はＮｉ層と同様に半田１１に対
して強固に結合させることができる。
オードを金属製支持体１０に鉛−錫半田１１で固着した
状態を示す。電極４と支持体１０との間に半田を介在し
て加熱すると、Ａｕから成る第４の層８は半田１１に侵
食されて消滅し、Ｎｉから成る第３の層７が半田１１に
接触する。Ｎｉから成る第３の層７は半田１１に対して
良好に接合されるので、支持体１０と電極４とを半田１
１を介して強固に結合させることができる。なお、図６
に示すように第３の層７と第４の層８との間にＡｕＮｉ
層９が介在している時には、ＡｕＮｉ層９が半田１１に
接触する。ＡｕＮｉ層９はＮｉ層と同様に半田１１に対
して強固に結合させることができる。
【００１７】本実施例によれば次の効果が得られる。 （１） 電極４を支持体１０に半田１１で固着する時
に、Ａｕから成る第４の層８が半田に侵食された後に半
田付性の良いＮｉから成る第３の層７又は図６のＡｕＮ
ｉ層９が露出し、半田１１がここに接触するので、良好
な半田結合が達成される。 （２） Ｇｅを含む第１の層５にＡｕＮｉから成る第２
の層６が被着されているので、電極４の表面へのＧｅの
析出が防止され、半田とのなじみの悪化を防ぐことがで
きる。従って、上記（１）と相俟って半田付け性が向上
する。 （３） ２回目の熱処理によってＡｕＮｉ合金層から成
る第２の層６を形成するので、側方からの第２の層６の
半田１１による侵食を抑制することができる。即ち、図
４のＡｕ層６ａのままで半田付すると、Ａｕ層６ａが側
方から半田で大幅に侵食されるが、図１に示すように第
２の層６をＡｕＮｉ層とすると半田による侵食が少なく
なり、第３の層７の剥離を防ぐことができる。なお、Ａ
ｕ層６ａをＡｕＮｉから成る第２の層６に変換するため
には、熱処理温度を２８０℃以上にすることが望まし
い。但し、熱処理温度を高くし過ぎるとＮｉがＧａＡｓ
半導体領域１ａまで拡散してしまうので、第１回目の熱
処理温度よりも低い３２０℃以下にするのが望ましい。 （４） 第１のＡｕ層６ａが比較的厚く形成されている
ので、第３の層７のＮｉがＧａＡｓ半導体領域１ａまで
拡散することを防止する。この目的のためにＡｕ層６ａ
の厚みを３０００オングストローム以上にすることが望
ましい。
に、Ａｕから成る第４の層８が半田に侵食された後に半
田付性の良いＮｉから成る第３の層７又は図６のＡｕＮ
ｉ層９が露出し、半田１１がここに接触するので、良好
な半田結合が達成される。 （２） Ｇｅを含む第１の層５にＡｕＮｉから成る第２
の層６が被着されているので、電極４の表面へのＧｅの
析出が防止され、半田とのなじみの悪化を防ぐことがで
きる。従って、上記（１）と相俟って半田付け性が向上
する。 （３） ２回目の熱処理によってＡｕＮｉ合金層から成
る第２の層６を形成するので、側方からの第２の層６の
半田１１による侵食を抑制することができる。即ち、図
４のＡｕ層６ａのままで半田付すると、Ａｕ層６ａが側
方から半田で大幅に侵食されるが、図１に示すように第
２の層６をＡｕＮｉ層とすると半田による侵食が少なく
なり、第３の層７の剥離を防ぐことができる。なお、Ａ
ｕ層６ａをＡｕＮｉから成る第２の層６に変換するため
には、熱処理温度を２８０℃以上にすることが望まし
い。但し、熱処理温度を高くし過ぎるとＮｉがＧａＡｓ
半導体領域１ａまで拡散してしまうので、第１回目の熱
処理温度よりも低い３２０℃以下にするのが望ましい。 （４） 第１のＡｕ層６ａが比較的厚く形成されている
ので、第３の層７のＮｉがＧａＡｓ半導体領域１ａまで
拡散することを防止する。この目的のためにＡｕ層６ａ
の厚みを３０００オングストローム以上にすることが望
ましい。
【００１８】
【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 （１） 第１の半導体領域１ａがＧａＡｓのみでなく、
ＧａＡｓを主成分とする領域、例えばＡｌＧａＡｓ半導
体領域等とすることができる。 （２） ショットキバリアダイオードに限ることなく、
ｐｎ接合ダイオード、ＦＥＴ、トランジスタ、発光素子
等の半導体素子にも本発明を適用することができる。
く、例えば次の変形が可能なものである。 （１） 第１の半導体領域１ａがＧａＡｓのみでなく、
ＧａＡｓを主成分とする領域、例えばＡｌＧａＡｓ半導
体領域等とすることができる。 （２） ショットキバリアダイオードに限ることなく、
ｐｎ接合ダイオード、ＦＥＴ、トランジスタ、発光素子
等の半導体素子にも本発明を適用することができる。
【図１】本発明に従う実施例のショットキバリアダイオ
ードを示す断面図である。
ードを示す断面図である。
【図２】図１のダイオードを形成するために半導体基体
にＡｕＧｅＮｉ層とＡｕ層を形成したものを示す断面図
である。
にＡｕＧｅＮｉ層とＡｕ層を形成したものを示す断面図
である。
【図３】図２に示したものに熱処理を施した後の状態を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図４】図３に示すものに更にＮｉ層とＡｕ層を形成し
たものを示す断面図である。
たものを示す断面図である。
【図５】図１のダイオードを支持体に半田付けした後の
状態を示す断面図である。
状態を示す断面図である。
【図６】第１及び第２の層の間にＡｕ層が残存し、第３
及び第４の層の間にＡｕＮｉ層が形成されたダイオード
を示す断面図である。
及び第４の層の間にＡｕＮｉ層が形成されたダイオード
を示す断面図である。
１ａ 第１の半導体領域 ４ 電極 ５ 第１の層 ６ 第２の層 ７ 第３の層 ８ 第４の層 １１ 半田
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−231760（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−163455（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−263375（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−68022（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−165763（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−90127（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−94639（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−302763（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−87067（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−115185（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/28 301 H01L 29/43
Claims (6)
- 【請求項１】 ＧａＡｓ（砒化ガリウム）、又はＧａと
Ａｓとを主成分とする化合物半導体から成る半導体領域
を有する半導体基体と、前記半導体領域にオーミック接
触している電極とを備えた半導体素子において、 前記電極が、 前記半導体領域に隣接配置されたＡｕＧｅＮｉ（金・ゲ
ルマニウム・ニッケル）を含む第１の層と、 前記第１の層に隣接配置されたＡｕＮｉ（金・ニッケ
ル）を含む第２の層と、 前記第２の層に隣接配置されたＮｉ（ニッケル）から成
る第３の層と、 前記第３の層に隣接配置されたＡｕ（金）から成る第４
の層とから成り、前記第１、第２、第３及び第４の層は
順次に積層されていることを特徴とする半導体素子。 - 【請求項２】 前記第１の層は前記半導体領域の半導体
材料とＡｕＧｅＮｉとの合金化層を少なくとも一部に含
む層であることを特徴とする請求項１記載の半導体素
子。 - 【請求項３】 前記第１の層と前記第２の層との間にＡ
ｕ（金）層が介在していることを特徴とする請求項１又
は２記載の半導体素子。 - 【請求項４】 前記第３の層と前記第４の層との間にＡ
ｕＮｉ（金・ニッケル）層が介在していることを特徴と
する請求項１又は２又は３記載の半導体素子。 - 【請求項５】 ＧａＡｓ（砒化ガリウム）又はＧａとＡ
ｓとを主成分として含む化合物半導体から成る半導体領
域を有する半導体基体と、前記半導体領域に接触してい
る電極とを備えた半導体素子における前記電極の形成方
法であって、 前記半導体領域の主面にＡｕＧｅＮｉを
被着させてＡｕＧｅＮｉ層を形成する工程と、 前記ＡｕＧｅＮｉ層の表面にＡｕを被着させて第１のＡ
ｕ層を形成する工程と、 前記ＡｕＧｅＮｉ層と前記第１のＡｕ層とを備えた半導
体基体に熱処理を施す工程と、 前記第１のＡｕ層の表面にＮｉを被着させてＮｉ層を形
成する工程と、 前記Ｎｉ層の表面にＡｕを被着させて第２のＡｕ層を形
成する工程と、 前記ＡｕＧｅＮｉ層と前記第１のＡｕ層と前記Ｎｉ層と
前記第２のＡｕ層とを伴った半導体基体に熱処理を施し
て前記Ｎｉ層の一部のＮｉを前記第１のＡｕ層の少なく
とも一部と合金化させてＡｕＮｉ層を得る工程とを備え
ていることを特徴とする電極形成方法。 - 【請求項６】 前記ＡｕＧｅＮｉ層を形成する工程と前
記第１のＡｕ層を形成する工程は、ＡｕＧｅＮｉとＡｕ
とを連続的に蒸着させる工程であり、 前記Ｎｉ層を形成する工程と前記第２のＡｕ層を形成す
る工程は、ＮｉとＡｕとを連続的に蒸着させる工程であ
ることを特徴とする請求項５記載の電極形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13429697A JP2950285B2 (ja) | 1997-05-07 | 1997-05-07 | 半導体素子及びその電極の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13429697A JP2950285B2 (ja) | 1997-05-07 | 1997-05-07 | 半導体素子及びその電極の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10308359A JPH10308359A (ja) | 1998-11-17 |
| JP2950285B2 true JP2950285B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=15124975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13429697A Expired - Fee Related JP2950285B2 (ja) | 1997-05-07 | 1997-05-07 | 半導体素子及びその電極の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2950285B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4664705B2 (ja) * | 2005-03-04 | 2011-04-06 | オリンパス株式会社 | 内視鏡の製造方法 |
| US20110284948A1 (en) * | 2007-07-31 | 2011-11-24 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device and fabrication method for the same |
-
1997
- 1997-05-07 JP JP13429697A patent/JP2950285B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10308359A (ja) | 1998-11-17 |
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