JP3267480B2 - 化合物半導体の製造方法及び化合物半導体のオーム性電極の形成方法 - Google Patents
化合物半導体の製造方法及び化合物半導体のオーム性電極の形成方法Info
- Publication number
- JP3267480B2 JP3267480B2 JP26509895A JP26509895A JP3267480B2 JP 3267480 B2 JP3267480 B2 JP 3267480B2 JP 26509895 A JP26509895 A JP 26509895A JP 26509895 A JP26509895 A JP 26509895A JP 3267480 B2 JP3267480 B2 JP 3267480B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compound semiconductor
- heat treatment
- electrode
- type
- ohmic electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、化合物半導体、特
にｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体に対して形成されるオ
ーム性電極及びその形成方法に関する。
にｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体に対して形成されるオ
ーム性電極及びその形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用い
た半導体装置、例えばＧａＰ発光ダイオードのｎ型オー
ム性電極には、ＡｕとＧｅとＮｉの合金（以下、Ａｕ−
Ｇｅ−Ｎｉという。）或いはＡｕとＳｉの合金（以下、
Ａｕ−Ｓｉという。）が用いられてきた。
た半導体装置、例えばＧａＰ発光ダイオードのｎ型オー
ム性電極には、ＡｕとＧｅとＮｉの合金（以下、Ａｕ−
Ｇｅ−Ｎｉという。）或いはＡｕとＳｉの合金（以下、
Ａｕ−Ｓｉという。）が用いられてきた。
【０００３】オーム性電極を形成するには、これらの金
属を電極を形成すべきｎ型化合物半導体上に、真空蒸着
法等で被着し、ホトエッチング技法で所定の形状にパタ
ーン化した後、熱処理を行なうことが必要である。Ａｕ
−Ｇｅ−Ｎｉ電極は４５０〜５５０℃の温度範囲の熱処
理で、またＡｕ−Ｓｉ電極は５９０〜６１０℃の温度範
囲の熱処理によってオーム性電極が得られる。
属を電極を形成すべきｎ型化合物半導体上に、真空蒸着
法等で被着し、ホトエッチング技法で所定の形状にパタ
ーン化した後、熱処理を行なうことが必要である。Ａｕ
−Ｇｅ−Ｎｉ電極は４５０〜５５０℃の温度範囲の熱処
理で、またＡｕ−Ｓｉ電極は５９０〜６１０℃の温度範
囲の熱処理によってオーム性電極が得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記した様に、Ａｕ−
Ｇｅ−Ｎｉ電極は４５０〜５５０℃と比較的低温の熱処
理によってオーム性電極が得られるが、接触抵抗のバラ
ツキが大きく、また熱処理時間を長くすると接触抵抗が
急激に増加したりする（オーム性を失する場合もある）
等の欠点、即ち、再現性よく、接触抵抗が低くかつバラ
ツキの小さいオーム性電極が得られないという欠点があ
る。さらにＡｕ系電極であるにもかかわらず、その表面
が素子化工程で用いられる強酸（例えば、硫酸と過酸化
水素水の混合液）に侵され易く、製造工程上、或いは品
質上問題となる。
Ｇｅ−Ｎｉ電極は４５０〜５５０℃と比較的低温の熱処
理によってオーム性電極が得られるが、接触抵抗のバラ
ツキが大きく、また熱処理時間を長くすると接触抵抗が
急激に増加したりする（オーム性を失する場合もある）
等の欠点、即ち、再現性よく、接触抵抗が低くかつバラ
ツキの小さいオーム性電極が得られないという欠点があ
る。さらにＡｕ系電極であるにもかかわらず、その表面
が素子化工程で用いられる強酸（例えば、硫酸と過酸化
水素水の混合液）に侵され易く、製造工程上、或いは品
質上問題となる。
【０００５】前記強酸に侵され易いＡｕ−Ｇｅ−Ｎｉ電
極の代替として、強酸に侵され難いＡｕ−Ｓｉ電極が用
いられるが、Ａｕ−Ｓｉの場合にも、次に示す様な欠点
がある。 Ａｕ−Ｓｉを真空蒸着法により被着する際、被着金属
中のＳｉ濃度を許容濃度内に制御することが極めて困難
であり、このため接触抵抗のバラツキが大きくなる。 オーム性接触を得るには６００℃前後の高温の熱処理
が必要であり、分解し易いＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の
熱処理としては高温すぎる。 ホトエッチング技法（特に、ノンシアン系のヨウ素ヨ
ウ化カリウムのエッチャントの場合）による電極パター
ン化が困難である。
極の代替として、強酸に侵され難いＡｕ−Ｓｉ電極が用
いられるが、Ａｕ−Ｓｉの場合にも、次に示す様な欠点
がある。 Ａｕ−Ｓｉを真空蒸着法により被着する際、被着金属
中のＳｉ濃度を許容濃度内に制御することが極めて困難
であり、このため接触抵抗のバラツキが大きくなる。 オーム性接触を得るには６００℃前後の高温の熱処理
が必要であり、分解し易いＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の
熱処理としては高温すぎる。 ホトエッチング技法（特に、ノンシアン系のヨウ素ヨ
ウ化カリウムのエッチャントの場合）による電極パター
ン化が困難である。
【０００６】本発明者らは、上記した従来のオーム性電
極の欠点を解決した電極としてＡｕ−Ｓｉに１〜３０重
量％のＮｉを加えた３元合金（以下Ａｕ−Ｓｉ−Ｎｉと
いう）を既に提案した（特開平７−１７６７９０号公
報）。しかし、このＡｕ−Ｓｉ−Ｎｉの場合には熱処理
条件によっては安定性と耐熱性のよいオーム性接合が得
られないという問題があった。
極の欠点を解決した電極としてＡｕ−Ｓｉに１〜３０重
量％のＮｉを加えた３元合金（以下Ａｕ−Ｓｉ−Ｎｉと
いう）を既に提案した（特開平７−１７６７９０号公
報）。しかし、このＡｕ−Ｓｉ−Ｎｉの場合には熱処理
条件によっては安定性と耐熱性のよいオーム性接合が得
られないという問題があった。
【０００７】本発明の目的は、接触抵抗が低く、かつそ
のバラツキも小さく、安定性と耐熱性のよいオーム性電
極の形成されたｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の製造方
法及びｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体のオーム性電極の
形成方法を提供することである。
のバラツキも小さく、安定性と耐熱性のよいオーム性電
極の形成されたｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の製造方
法及びｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体のオーム性電極の
形成方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の化合物半導体の製造方法の第１の態様で
は、金（Ａｕ）、シリコン（Ｓｉ）及びニッケル（Ｎ
ｉ）よりなる合金を用いたオーム性電極の形成されたｎ
型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の製造方法であり、ｎ型Ｉ
ＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板上にＡｕ−Ｓｉ−Ｎｉ被膜
を被着し該Ａｕ−Ｓｉ−Ｎｉ被膜を電極に加工した後
に、該電極形成をした該ｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体
を非酸化性雰囲気中において高温および低温の二段の熱
処理をしてオーム性電極を形成するに際し、前記高温の
熱処理が５２０℃〜６００℃の温度範囲で３０秒〜１２
０分間熱処理するものであり、前記低温の熱処理が３５
０℃〜４８０℃の温度範囲で３０秒〜１２０分間熱処理
するものであることを特徴とする。
めに、本発明の化合物半導体の製造方法の第１の態様で
は、金（Ａｕ）、シリコン（Ｓｉ）及びニッケル（Ｎ
ｉ）よりなる合金を用いたオーム性電極の形成されたｎ
型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の製造方法であり、ｎ型Ｉ
ＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板上にＡｕ−Ｓｉ−Ｎｉ被膜
を被着し該Ａｕ−Ｓｉ−Ｎｉ被膜を電極に加工した後
に、該電極形成をした該ｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体
を非酸化性雰囲気中において高温および低温の二段の熱
処理をしてオーム性電極を形成するに際し、前記高温の
熱処理が５２０℃〜６００℃の温度範囲で３０秒〜１２
０分間熱処理するものであり、前記低温の熱処理が３５
０℃〜４８０℃の温度範囲で３０秒〜１２０分間熱処理
するものであることを特徴とする。
【０００９】前記高温の熱処理が５２０℃〜６００℃の
温度範囲で、前記低温の熱処理が３５０℃〜４８０℃の
温度範囲であることが好ましく、この温度範囲を外れる
と良好なオーム性接合が得られない。熱処理時間はどち
らの熱処理でも３０秒〜１２０分間であることが好まし
いが、用いる熱処理手段によって最適な熱処理条件が異
なる。即ち、通常の抵抗加熱式の熱処理炉を用いる場合
には１０〜１２０分間の熱処理が必要であるが、ランプ
加熱方式のラピッドサーマルアニーラーを用いる場合に
は３０秒から２分程度の熱処理で充分である。
温度範囲で、前記低温の熱処理が３５０℃〜４８０℃の
温度範囲であることが好ましく、この温度範囲を外れる
と良好なオーム性接合が得られない。熱処理時間はどち
らの熱処理でも３０秒〜１２０分間であることが好まし
いが、用いる熱処理手段によって最適な熱処理条件が異
なる。即ち、通常の抵抗加熱式の熱処理炉を用いる場合
には１０〜１２０分間の熱処理が必要であるが、ランプ
加熱方式のラピッドサーマルアニーラーを用いる場合に
は３０秒から２分程度の熱処理で充分である。
【００１０】また、本発明の化合物半導体の製造方法の
第２の態様においては、金（Ａｕ）、シリコン（Ｓｉ）
及びニッケル（Ｎｉ）よりなる合金を用いたオーム性電
極の形成されたｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の製造方
法であり、ｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板上にＡｕ
−Ｓｉ−Ｎｉ被膜を被着し該Ａｕ−Ｓｉ−Ｎｉ被膜を電
極に加工した後に、該電極形成をした該ｎ型ＩＩＩ−Ｖ
族化合物半導体を非酸化性雰囲気の炉中において高温で
保持した後該炉内でそのまま冷却することを特徴とす
る。
第２の態様においては、金（Ａｕ）、シリコン（Ｓｉ）
及びニッケル（Ｎｉ）よりなる合金を用いたオーム性電
極の形成されたｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の製造方
法であり、ｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板上にＡｕ
−Ｓｉ−Ｎｉ被膜を被着し該Ａｕ−Ｓｉ−Ｎｉ被膜を電
極に加工した後に、該電極形成をした該ｎ型ＩＩＩ−Ｖ
族化合物半導体を非酸化性雰囲気の炉中において高温で
保持した後該炉内でそのまま冷却することを特徴とす
る。
【００１１】前記高温の熱処理が５２０℃〜６００℃の
温度範囲であることが好ましく、この温度範囲を外れる
と良好なオーム性接合が得られない。熱処理時間は３０
秒〜１２０分間であることが好ましいが、用いる熱処理
手段によって最適な熱処理条件がことなる。即ち、通常
の抵抗加熱式の熱処理炉を用いる場合には１０〜１２０
分間の熱処理が必要であるが、ランプ加熱方式のラピッ
ドサーマルアニーラーを用いる場合には３０秒から２分
程度の熱処理で充分である。高温からの炉内での冷却の
場合の降温レートは５℃／分〜１００℃／分であること
が好ましく、２５〜２００℃の温度範囲まで冷却して炉
から取り出すのが望ましい。
温度範囲であることが好ましく、この温度範囲を外れる
と良好なオーム性接合が得られない。熱処理時間は３０
秒〜１２０分間であることが好ましいが、用いる熱処理
手段によって最適な熱処理条件がことなる。即ち、通常
の抵抗加熱式の熱処理炉を用いる場合には１０〜１２０
分間の熱処理が必要であるが、ランプ加熱方式のラピッ
ドサーマルアニーラーを用いる場合には３０秒から２分
程度の熱処理で充分である。高温からの炉内での冷却の
場合の降温レートは５℃／分〜１００℃／分であること
が好ましく、２５〜２００℃の温度範囲まで冷却して炉
から取り出すのが望ましい。
【００１２】上記した本発明の第１及び第２の態様のＡ
ｕ−Ｓｉ−Ｎｉにおいて、３元合金中のＮｉの濃度は、
好ましくは１〜３０重量％、さらに好ましくは３〜２０
重量％、である。
ｕ−Ｓｉ−Ｎｉにおいて、３元合金中のＮｉの濃度は、
好ましくは１〜３０重量％、さらに好ましくは３〜２０
重量％、である。
【００１３】さらには、本発明方法の第１の態様では、
金（Ａｕ）、シリコン（Ｓｉ）及びニッケル（Ｎｉ）よ
りなる合金を用いて形成されたｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物
半導体のオーム性電極の形成方法であり、該ｎ型ＩＩＩ
−Ｖ族化合物半導体基板上にＡｕ−Ｓｉ−Ｎｉ被膜を被
着する工程と、該Ａｕ−Ｓｉ−Ｎｉ被膜を電極に加工す
る工程と、該電極形成をした該ｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物
半導体を非酸化性雰囲気中において高温および低温の二
段の熱処理をしてオーム性電極を形成するに際し、前記
高温の熱処理が５２０℃〜６００℃の温度範囲で３０秒
〜１２０分間熱処理するものであり、前記低温の熱処理
が３５０℃〜４８０℃の温度範囲で３０秒〜１２０分間
熱処理するものであるようにした。
金（Ａｕ）、シリコン（Ｓｉ）及びニッケル（Ｎｉ）よ
りなる合金を用いて形成されたｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物
半導体のオーム性電極の形成方法であり、該ｎ型ＩＩＩ
−Ｖ族化合物半導体基板上にＡｕ−Ｓｉ−Ｎｉ被膜を被
着する工程と、該Ａｕ−Ｓｉ−Ｎｉ被膜を電極に加工す
る工程と、該電極形成をした該ｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物
半導体を非酸化性雰囲気中において高温および低温の二
段の熱処理をしてオーム性電極を形成するに際し、前記
高温の熱処理が５２０℃〜６００℃の温度範囲で３０秒
〜１２０分間熱処理するものであり、前記低温の熱処理
が３５０℃〜４８０℃の温度範囲で３０秒〜１２０分間
熱処理するものであるようにした。
【００１４】また、本発明方法の第２の態様では、ｎ型
ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板上にＡｕ−Ｓｉ−Ｎｉ被
膜を被着する工程と、該Ａｕ−Ｓｉ−Ｎｉ被膜を電極に
加工する工程と、該電極形成をした該ｎ型ＩＩＩ−Ｖ族
化合物半導体を非酸化性雰囲気の炉中において高温で保
持した後に該炉内でそのまま冷却する熱処理工程とを用
い、ｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体のオーム性電極を形
成するようにした。
ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板上にＡｕ−Ｓｉ−Ｎｉ被
膜を被着する工程と、該Ａｕ−Ｓｉ−Ｎｉ被膜を電極に
加工する工程と、該電極形成をした該ｎ型ＩＩＩ−Ｖ族
化合物半導体を非酸化性雰囲気の炉中において高温で保
持した後に該炉内でそのまま冷却する熱処理工程とを用
い、ｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体のオーム性電極を形
成するようにした。
【００１５】なお、上記したｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半
導体のオーム性電極の形成における熱処理条件の説明は
いずれも本発明方法に対しても同様に適用可能なもので
ある。また、本発明方法においても、Ａｕ−Ｓｉ−Ｎｉ
よりなる３元合金中のＮｉ濃度は、好ましくは１〜３０
重量％、さらに好ましくは３〜２０重量％、である。
導体のオーム性電極の形成における熱処理条件の説明は
いずれも本発明方法に対しても同様に適用可能なもので
ある。また、本発明方法においても、Ａｕ−Ｓｉ−Ｎｉ
よりなる３元合金中のＮｉ濃度は、好ましくは１〜３０
重量％、さらに好ましくは３〜２０重量％、である。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に本発明の一つの実施の形態
を説明する。
を説明する。
【００１７】本発明のオーム性電極をｎ型ＧａＰ上に形
成する工程（ａ）（ｂ）（ｃ）を、図１とともに説明す
る。
成する工程（ａ）（ｂ）（ｃ）を、図１とともに説明す
る。
【００１８】工程（ａ）：まず、１００〜２００℃に加
熱したキャリア濃度１〜３×１０17／ｃｍ3 のｎ型Ｇａ
Ｐ基板１上に真空蒸着法で、厚さ約３０００ÅのＡｕ−
Ｓｉ−Ｎｉ被膜２を被着する。該被膜２の各組成割合
は、Ｓｉ：１重量％、Ｎｉ：１０重量％、Ａｕ：８９重
量％とした。
熱したキャリア濃度１〜３×１０17／ｃｍ3 のｎ型Ｇａ
Ｐ基板１上に真空蒸着法で、厚さ約３０００ÅのＡｕ−
Ｓｉ−Ｎｉ被膜２を被着する。該被膜２の各組成割合
は、Ｓｉ：１重量％、Ｎｉ：１０重量％、Ａｕ：８９重
量％とした。
【００１９】工程（ｂ）：次に、前記Ａｕ−Ｓｉ−Ｎｉ
被膜２を、エッチャントとしてＫＩ−Ｉ2 水溶液を用い
たホトエッチング技法により、直径６０μｍの円形電極
３（ピッチ１２０μｍ、即ち電極間距離６０μｍ）に加
工する。
被膜２を、エッチャントとしてＫＩ−Ｉ2 水溶液を用い
たホトエッチング技法により、直径６０μｍの円形電極
３（ピッチ１２０μｍ、即ち電極間距離６０μｍ）に加
工する。
【００２０】工程（ｃ）：次に、Ａｒ雰囲気中におい
て、前記電極形成をしたｎ型ＧａＰ基板１を５２０〜６
２０℃の温度範囲で３０秒〜１２０分間熱処理した後、
３５０〜４８０℃の温度範囲で３０秒〜１２０分間熱処
理するか、降温レートが５℃／分〜１００℃／分で炉冷
を行なって８０℃で取り出して、オーム性電極の形成を
完了した。符号４はアロイ部分で、上記Ａｕ−Ｓｉ−Ｎ
ｉ被膜２とｎ型ＧａＰ基板１の表面が熱処理により合金
化し、オーム性接触を示す。
て、前記電極形成をしたｎ型ＧａＰ基板１を５２０〜６
２０℃の温度範囲で３０秒〜１２０分間熱処理した後、
３５０〜４８０℃の温度範囲で３０秒〜１２０分間熱処
理するか、降温レートが５℃／分〜１００℃／分で炉冷
を行なって８０℃で取り出して、オーム性電極の形成を
完了した。符号４はアロイ部分で、上記Ａｕ−Ｓｉ−Ｎ
ｉ被膜２とｎ型ＧａＰ基板１の表面が熱処理により合金
化し、オーム性接触を示す。
【００２１】
【実施例】以下に本発明の実施例を挙げてさらに具体的
に説明する。
に説明する。
【００２２】実施例１〜４及び比較例１〜３：二段熱処
理による電極形成実験 上記工程（ｃ）における熱処理条件を初段５３０℃６０
分＋二段目４００℃３０分（実施例１）、初段５３０℃
９０分＋二段目４００℃３０分（実施例２）、初段５７
０℃４０分＋二段目４８０℃３０分（実施例３）及び初
段５８０℃１０分＋二段目４５０℃１０分（実施例４）
として、上記工程（ａ）（ｂ）（ｃ）に従ってオーム性
電極を形成した。また、比較のために、熱処理条件を５
８０℃１０分のみ（比較例１）、４５０℃６０分のみ
（比較例２）及び初段４８０℃６０分＋二段目３５０℃
６０分（比較例３）として、上記工程（ａ）（ｂ）
（ｃ）に従ってオーム性電極を形成した試料も作成し
た。
理による電極形成実験 上記工程（ｃ）における熱処理条件を初段５３０℃６０
分＋二段目４００℃３０分（実施例１）、初段５３０℃
９０分＋二段目４００℃３０分（実施例２）、初段５７
０℃４０分＋二段目４８０℃３０分（実施例３）及び初
段５８０℃１０分＋二段目４５０℃１０分（実施例４）
として、上記工程（ａ）（ｂ）（ｃ）に従ってオーム性
電極を形成した。また、比較のために、熱処理条件を５
８０℃１０分のみ（比較例１）、４５０℃６０分のみ
（比較例２）及び初段４８０℃６０分＋二段目３５０℃
６０分（比較例３）として、上記工程（ａ）（ｂ）
（ｃ）に従ってオーム性電極を形成した試料も作成し
た。
【００２３】上記形成された隣接するｎ型電極間に、Ｄ
Ｃ１００ｍＡの電流（Ｉ）を流すのに必要な印加電圧
（Ｖ）を測定して、電圧−電流の関係より電極間抵抗
（Ｒ＝Ｖ／Ｉ）を求め、この電極間抵抗を以って接触抵
抗の代わりとした。形成した電極の安定性を示すデータ
として、電極間抵抗の測定を電極形成直後及びｐ型電極
形成時の熱処理条件である５２５℃１０分の熱処理を行
なった後にも行なった。上記した二段熱処理による電極
形成実験例の実験条件とその結果を表１に示した。
Ｃ１００ｍＡの電流（Ｉ）を流すのに必要な印加電圧
（Ｖ）を測定して、電圧−電流の関係より電極間抵抗
（Ｒ＝Ｖ／Ｉ）を求め、この電極間抵抗を以って接触抵
抗の代わりとした。形成した電極の安定性を示すデータ
として、電極間抵抗の測定を電極形成直後及びｐ型電極
形成時の熱処理条件である５２５℃１０分の熱処理を行
なった後にも行なった。上記した二段熱処理による電極
形成実験例の実験条件とその結果を表１に示した。
【００２４】
【表１】
【００２５】表１における注釈（＊）は次の通りであ
る。 ＊１：部分的にはオーム性接触となっていない部分有
り。
る。 ＊１：部分的にはオーム性接触となっていない部分有
り。
【００２６】実施例５：二段熱処理電極の熱安定性確認
実験 上記工程（ｃ）における熱処理条件を初段５８０℃３０
分＋二段目４８０℃３０分として、上記工程（ａ）
（ｂ）（ｃ）に従ってオーム性電極を形成した。電極形
成を行なったウェーハを４８０℃で１０分から１２０分
間熱処理を行ない電極間抵抗の変化を測定したが、図２
に示すように１２０分までの熱処理では電極間抵抗は変
化せず、非常に安定なものであることが明らかとなっ
た。
実験 上記工程（ｃ）における熱処理条件を初段５８０℃３０
分＋二段目４８０℃３０分として、上記工程（ａ）
（ｂ）（ｃ）に従ってオーム性電極を形成した。電極形
成を行なったウェーハを４８０℃で１０分から１２０分
間熱処理を行ない電極間抵抗の変化を測定したが、図２
に示すように１２０分までの熱処理では電極間抵抗は変
化せず、非常に安定なものであることが明らかとなっ
た。
【００２７】実施例６〜９及び比較例４〜５：高温保持
後炉冷処理による電極形成実験 上記工程（ｃ）における熱処理条件を初段５８０℃１０
分＋降温レート１００℃／分（実施例６）、初段５８０
℃４０分＋降温レート１００℃／分（実施例７）、初段
５７０℃３０分＋降温レート３０℃／分（実施例８）及
び初段５３０℃３０分＋降温レート１０℃／分（実施例
９）として、上記工程（ａ）（ｂ）（ｃ）に従ってオー
ム性電極を形成した。また、比較のために、熱処理条件
を初段５８０℃３０分＋降温レート２００℃／分（比較
例４）及び初段５２０℃３０分＋降温レート２００℃／
分（比較例５）として、上記工程（ａ）（ｂ）（ｃ）に
従ってオーム性電極を形成した試料も作成した。尚、実
施例、比較例ともに試料の炉からの取り出し温度は８０
℃とした。
後炉冷処理による電極形成実験 上記工程（ｃ）における熱処理条件を初段５８０℃１０
分＋降温レート１００℃／分（実施例６）、初段５８０
℃４０分＋降温レート１００℃／分（実施例７）、初段
５７０℃３０分＋降温レート３０℃／分（実施例８）及
び初段５３０℃３０分＋降温レート１０℃／分（実施例
９）として、上記工程（ａ）（ｂ）（ｃ）に従ってオー
ム性電極を形成した。また、比較のために、熱処理条件
を初段５８０℃３０分＋降温レート２００℃／分（比較
例４）及び初段５２０℃３０分＋降温レート２００℃／
分（比較例５）として、上記工程（ａ）（ｂ）（ｃ）に
従ってオーム性電極を形成した試料も作成した。尚、実
施例、比較例ともに試料の炉からの取り出し温度は８０
℃とした。
【００２８】上記形成された隣接するｎ型電極間に、Ｄ
Ｃ１００ｍＡの電流（Ｉ）を流すのに必要な印加電圧
（Ｖ）を測定して、電圧−電流の関係より電極間抵抗
（Ｒ＝Ｖ／Ｉ）を求め、この電極間抵抗を以って接触抵
抗の代わりとした。形成した電極の安定性を示すデータ
として、電極間抵抗の測定を電極形成直後及びｐ型電極
形成時の熱処理条件である５２５℃１０分の熱処理を行
なった後にも行なった。上記した高温保持後炉冷熱処理
による電極形成実験例の実験条件とその結果を表２に示
した。
Ｃ１００ｍＡの電流（Ｉ）を流すのに必要な印加電圧
（Ｖ）を測定して、電圧−電流の関係より電極間抵抗
（Ｒ＝Ｖ／Ｉ）を求め、この電極間抵抗を以って接触抵
抗の代わりとした。形成した電極の安定性を示すデータ
として、電極間抵抗の測定を電極形成直後及びｐ型電極
形成時の熱処理条件である５２５℃１０分の熱処理を行
なった後にも行なった。上記した高温保持後炉冷熱処理
による電極形成実験例の実験条件とその結果を表２に示
した。
【００２９】
【表２】
【００３０】表２における注釈（＊）は次の通りであ
る。 ＊２：部分的にはオーム性接触となっていない部分有
り。 ＊３：ウェーハ全面でオーム性接触とならず。
る。 ＊２：部分的にはオーム性接触となっていない部分有
り。 ＊３：ウェーハ全面でオーム性接触とならず。
【００３１】オーム性電極として使用可能な電極間抵抗
としては、一応５０Ω以下とされているが、３０Ω以下
であれば好適に使用されるものである。表１及び表２に
示した測定結果から明らかなごとく、実施例１〜５、即
ちＡｕ８９重量％、Ｓｉ１重量％及びＮｉ１０重量％の
組成を用い、初段に５２０〜６４０℃の温度範囲で３０
秒から１２０分熱処理し、次いで３５０〜４８０℃の温
度範囲で３０秒から１２０分熱処理した場合と、実施例
６〜９、即ちＡｕ８９重量％、Ｓｉ１重量％及びＮｉ１
０重量％の組成を用い、初段に５２０〜６４０℃の温度
範囲で３０秒から１２０分熱処理し、次いで１０〜１０
０℃／分の降温レートで炉冷を行なった場合ともに良好
なオーム性接触が得られ、何れの条件で作成した電極も
ｐ型電極形成相当の熱処理を行なったのちも良好なオー
ム性接触を維持していた。比較例ではウェーハ面内で良
好なオーム性接触が得られた部分がある条件もあるが、
ウェーハ全面で良好なオーム性接触は得られなかった。
としては、一応５０Ω以下とされているが、３０Ω以下
であれば好適に使用されるものである。表１及び表２に
示した測定結果から明らかなごとく、実施例１〜５、即
ちＡｕ８９重量％、Ｓｉ１重量％及びＮｉ１０重量％の
組成を用い、初段に５２０〜６４０℃の温度範囲で３０
秒から１２０分熱処理し、次いで３５０〜４８０℃の温
度範囲で３０秒から１２０分熱処理した場合と、実施例
６〜９、即ちＡｕ８９重量％、Ｓｉ１重量％及びＮｉ１
０重量％の組成を用い、初段に５２０〜６４０℃の温度
範囲で３０秒から１２０分熱処理し、次いで１０〜１０
０℃／分の降温レートで炉冷を行なった場合ともに良好
なオーム性接触が得られ、何れの条件で作成した電極も
ｐ型電極形成相当の熱処理を行なったのちも良好なオー
ム性接触を維持していた。比較例ではウェーハ面内で良
好なオーム性接触が得られた部分がある条件もあるが、
ウェーハ全面で良好なオーム性接触は得られなかった。
【００３２】また、上記実施例１〜９で得られた電極は
強酸（例えば、硫酸と過酸化水素水の混合液）に浸漬し
ても、全く侵されないことも確認した。
強酸（例えば、硫酸と過酸化水素水の混合液）に浸漬し
ても、全く侵されないことも確認した。
【００３３】尚、ｎ型ＧａＡｓ、ｎ型ＧａＡｌＡｓにつ
いても、各実施例に示したｎ型ＧａＰの場合と同様の結
果が得られた。
いても、各実施例に示したｎ型ＧａＰの場合と同様の結
果が得られた。
【００３４】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明のｎ型ＩＩＩ
−Ｖ族化合物半導体のオーム性電極は、接触抵抗が低
く、かつそのバラツキも小さく、安定性と耐熱性がよい
という効果を有する。また、本発明方法によれば、本発
明のオーム性電極を効果的に形成することができるとい
う利点がある。
−Ｖ族化合物半導体のオーム性電極は、接触抵抗が低
く、かつそのバラツキも小さく、安定性と耐熱性がよい
という効果を有する。また、本発明方法によれば、本発
明のオーム性電極を効果的に形成することができるとい
う利点がある。
【図１】本発明の化合物半導体のオーム性電極形成手順
を示す工程図である。
を示す工程図である。
【図２】実施例５における本発明の化合物半導体のオー
ム性電極形成の熱安定性を示すグラフである。
ム性電極形成の熱安定性を示すグラフである。
１ ｎ型ＧａＰ基板 ２ Ａｕ−Ｓｉ−Ｎｉ被膜 ３ 電極 ４ 熱処理により形成されたＡｕ−Ｓｉ−Ｎｉとｎ型Ｇ
ａＰとのアロイ部分
ａＰとのアロイ部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−176790（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−190487（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−58059（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−67164（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−94765（ＪＰ，Ａ) 特公 昭63−12391（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/28 301
Claims (8)
- 【請求項１】 金（Ａｕ）、シリコン（Ｓｉ）及びニッ
ケル（Ｎｉ）よりなる合金を用いたオーム性電極の形成
されたｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の製造方法であ
り、ｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板上にＡｕ−Ｓｉ
−Ｎｉ被膜を被着し該Ａｕ−Ｓｉ−Ｎｉ被膜を電極に加
工した後に、該電極形成をした該ｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合
物半導体を非酸化性雰囲気中において高温および低温の
二段の熱処理をしてオーム性電極を形成するに際し、前
記高温の熱処理が５２０℃〜６００℃の温度範囲で３０
秒〜１２０分間熱処理するものであり、前記低温の熱処
理が３５０℃〜４８０℃の温度範囲で３０秒〜１２０分
間熱処理するものであることを特徴とするｎ型ＩＩＩ−
Ｖ族化合物半導体の製造方法。 - 【請求項２】 金（Ａｕ）、シリコン（Ｓｉ）及びニッ
ケル（Ｎｉ）よりなる合金を用いたオーム性電極の形成
されたｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の製造方法であ
り、ｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板上にＡｕ−Ｓｉ
−Ｎｉ被膜を被着し該Ａｕ−Ｓｉ−Ｎｉ被膜を電極に加
工した後に、該電極形成をした該ｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合
物半導体を非酸化性雰囲気の炉中において高温で保持し
た後該炉内でそのまま冷却することを特徴とするｎ型Ｉ
ＩＩ−Ｖ族化合物半導体の製造方法。 - 【請求項３】 前記高温の熱処理が５２０℃〜６００℃
の温度範囲で３０秒〜１２０分間熱処理するものであ
り、上記炉内での冷却の降温レートが５℃／分〜１００
℃／分で２５℃〜２００℃の温度範囲まで冷却すること
を特徴とする請求項２に記載のｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物
半導体の製造方法。 - 【請求項４】 前記金（Ａｕ）、シリコン（Ｓｉ）及び
ニッケル（Ｎｉ）よりなる合金のニッケル（Ｎｉ）濃度
が１〜３０重量％であることを特徴とする請求項１〜３
のいずれか１項記載のｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の
製造方法。 - 【請求項５】 金（Ａｕ）、シリコン（Ｓｉ）及びニッ
ケル（Ｎｉ）よりなる合金を用いて形成されたｎ型ＩＩ
Ｉ−Ｖ族化合物半導体のオーム性電極の形成方法であ
り、該ｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板上にＡｕ−Ｓ
ｉ−Ｎｉ被膜を被着する工程と、該Ａｕ−Ｓｉ−Ｎｉ被
膜を電極に加工する工程と、該電極形成をした該ｎ型Ｉ
ＩＩ−Ｖ族化合物半導体を非酸化性雰囲気中において高
温および低温の二段の熱処理をしてオーム性電極を形成
するに際し、前記高温の熱処理が５２０℃〜６００℃の
温度範囲で３０秒〜１２０分間熱処理するものであり、
前記低温の熱処理が３５０℃〜４８０℃の温度範囲で３
０秒〜１２０分間熱処理するものであることを特徴とす
るｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体のオーム性電極形成方
法。 - 【請求項６】 金（Ａｕ）、シリコン（Ｓｉ）及びニッ
ケル（Ｎｉ）よりなる合金を用いて形成されたｎ型ＩＩ
Ｉ−Ｖ族化合物半導体のオーム性電極の形成方法であ
り、該ｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板上にＡｕ−Ｓ
ｉ−Ｎｉ被膜を被着する工程と、該Ａｕ−Ｓｉ−Ｎｉ被
膜を電極に加工する工程と、該電極形成をした該ｎ型Ｉ
ＩＩ−Ｖ族化合物半導体を非酸化性雰囲気の炉中におい
て高温で保持した後に該炉内でそのまま冷却する熱処理
工程とからなることを特徴とするｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合
物半導体のオーム性電極の形成方法。 - 【請求項７】 前記高温の熱処理が５２０℃〜６００℃
の温度範囲で３０秒〜１２０分間熱処理するものであ
り、上記炉内での冷却の降温レートが５℃／分〜１００
℃／分で２５℃〜２００℃の温度範囲まで冷却すること
を特徴とする請求項６記載のｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半
導体のオーム性電極の形成方法。 - 【請求項８】 前記金（Ａｕ）、シリコン（Ｓｉ）及び
ニッケル（Ｎｉ）よりなる合金のニッケル（Ｎｉ）濃度
が１〜３０重量％であることを特徴とする請求項５〜７
のいずれか１項記載のｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の
オーム性電極の形成方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26509895A JP3267480B2 (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | 化合物半導体の製造方法及び化合物半導体のオーム性電極の形成方法 |
| TW84110982A TW301804B (en) | 1995-10-13 | 1995-10-18 | The Ohm electrode and its forming method for compound semiconductor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26509895A JP3267480B2 (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | 化合物半導体の製造方法及び化合物半導体のオーム性電極の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09106959A JPH09106959A (ja) | 1997-04-22 |
| JP3267480B2 true JP3267480B2 (ja) | 2002-03-18 |
Family
ID=17412583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26509895A Expired - Lifetime JP3267480B2 (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | 化合物半導体の製造方法及び化合物半導体のオーム性電極の形成方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3267480B2 (ja) |
| TW (1) | TW301804B (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100356594C (zh) * | 2004-12-08 | 2007-12-19 | 深圳市方大国科光电技术有限公司 | 改善氮化镓基半导体发光二极管欧姆接触的合金方法 |
| JP5581642B2 (ja) * | 2009-10-05 | 2014-09-03 | 住友電気工業株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| CN105712287B (zh) * | 2014-12-02 | 2017-09-26 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 半导体器件的制作方法 |
-
1995
- 1995-10-13 JP JP26509895A patent/JP3267480B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1995-10-18 TW TW84110982A patent/TW301804B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09106959A (ja) | 1997-04-22 |
| TW301804B (en) | 1997-04-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE4405716C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von ohmschen Kontakten für Verbindungshalbleiter | |
| JPH02275624A (ja) | オーミック電極の製造方法 | |
| JP3267480B2 (ja) | 化合物半導体の製造方法及び化合物半導体のオーム性電極の形成方法 | |
| JPS6047739B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US3188251A (en) | Method for making semiconductor junction devices | |
| JPH01120818A (ja) | 低伝達抵抗オーム接触の形成方法 | |
| JP2827862B2 (ja) | 化合物半導体のオーム性電極及びその形成方法 | |
| JPS6148776B2 (ja) | ||
| JPH05335267A (ja) | オーミック電極及びその形成方法 | |
| JP2599432B2 (ja) | オーミック電極の形成方法 | |
| JPH06326051A (ja) | オーミック電極及びその形成方法 | |
| JPS6394673A (ja) | シヨツトキバリア半導体装置の製造方法 | |
| JPH01166556A (ja) | ｎ型ＧａＡｓオーム性電極およびその形成方法 | |
| JP2599433B2 (ja) | オーミック電極の形成方法 | |
| RU2084988C1 (ru) | Способ изготовления омических контактов к планарной стороне структуры с локальными областями низколегированных полупроводников группы а3в5 | |
| JPH0224030B2 (ja) | ||
| JPH029170A (ja) | オーミック電極 | |
| JPH0226790B2 (ja) | ||
| JPH029171A (ja) | オーミック電極 | |
| JPH0291938A (ja) | 化合物半導体素子の表面安定化保護膜形成方法 | |
| JPS6138849B2 (ja) | ||
| NL8420338A (nl) | Werkwijze voor het vervaardigen van zonnecellen. | |
| JP2004040061A (ja) | ３−５族化合物半導体の電極、その製造方法及びそれを用いた半導体発光素子 | |
| JPS6154620A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS58100455A (ja) | 化合物半導体のオ−ミツク電極およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080111 Year of fee payment: 6 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080111 Year of fee payment: 6 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090111 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090111 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100111 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110111 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110111 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120111 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120111 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130111 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130111 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140111 Year of fee payment: 12 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |