JPH0245976A - 炭化ケイ素の電極形成方法 - Google Patents
炭化ケイ素の電極形成方法Info
- Publication number
- JPH0245976A JPH0245976A JP19691188A JP19691188A JPH0245976A JP H0245976 A JPH0245976 A JP H0245976A JP 19691188 A JP19691188 A JP 19691188A JP 19691188 A JP19691188 A JP 19691188A JP H0245976 A JPH0245976 A JP H0245976A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- electrode
- metal film
- sic
- ohmic
- 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.)
- Granted
Links
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 44
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 9
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 2
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 2
- -1 Tisca Chemical compound 0.000 description 1
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は炭化ケイ素の電極形成方法に関する。
（ロ）従来の技術
炭化ケイ素（ＳｉＣ）は高温高圧下で動作可能な半導体
材料として注目されており、また光学的バンドギャップ
が広く容易にｐｎ接合が形成できることから青色発光素
子材料としても期待されている。
材料として注目されており、また光学的バンドギャップ
が広く容易にｐｎ接合が形成できることから青色発光素
子材料としても期待されている。
斯るＳｉＣには、従来オーミック電極として、１９８７
年秋期応用物理学会予稿集、２９ａ−Ｗ−１，５８６頁
、または同予稿集、２７ｐ−Ｄ−７，６８０頁等に示さ
れている如く、ｐ型ＳｉＣ上ニ、Ａｅ、ｉた４１Ａｅ−
３ｉが、ｎＷｓｉ（Ｊ：にＮｉが用いられている。
年秋期応用物理学会予稿集、２９ａ−Ｗ−１，５８６頁
、または同予稿集、２７ｐ−Ｄ−７，６８０頁等に示さ
れている如く、ｐ型ＳｉＣ上ニ、Ａｅ、ｉた４１Ａｅ−
３ｉが、ｎＷｓｉ（Ｊ：にＮｉが用いられている。
第２図Ｃｍｌに従来のＳｉＣ半導体素子の一例を示す。
斯るＳｉＣ半導体素子の製造方法は、先ずｎ型ＳｉＣ基
板（１）を用意し、該ｎ型ＳｉＣ基板（１）の−主面上
に、ｎ型ＳｉＣ層（２）、ｎ型ＳｉＣ層（３）をＬＰＥ
法等のエピタキシャル成長法を用いて順次積層する。次
いで斯る積層基板をウェットエツチング等で表面処理し
た後、ｎ型ＳｉＣ層（３）上にＡｌ電極膜（４）を、ｎ
型ＳｉＣ基板（１）の他主面上にＮｉ電極膜（６）をそ
れぞれ真空蒸着する。しかる後、斯る積層基板に９００
〜１０００℃で５分程度の熱処理を施すことによって、
各電極膜はＳｉＣと合金化し、オーミック性を得るもの
である。
板（１）を用意し、該ｎ型ＳｉＣ基板（１）の−主面上
に、ｎ型ＳｉＣ層（２）、ｎ型ＳｉＣ層（３）をＬＰＥ
法等のエピタキシャル成長法を用いて順次積層する。次
いで斯る積層基板をウェットエツチング等で表面処理し
た後、ｎ型ＳｉＣ層（３）上にＡｌ電極膜（４）を、ｎ
型ＳｉＣ基板（１）の他主面上にＮｉ電極膜（６）をそ
れぞれ真空蒸着する。しかる後、斯る積層基板に９００
〜１０００℃で５分程度の熱処理を施すことによって、
各電極膜はＳｉＣと合金化し、オーミック性を得るもの
である。
ｅｉ 発明が解決しようとする課題
ｐ型ＳｉＣ上に形成するＡＩ！、又はＡＩ！−３ｉ電極
は、９００〜１０００℃で熱処理されると、ＳｉＣとの
合金化と共に第２図（ｂ）に示すようなボ−ルアツブ現
象、収縮、バンプ化等の形状変化を起こす。これらの形
状変化が起こると半導体素子内の電界が不均一になり、
半導体素子の一部で電流の集中が生じる。この電流集中
は半導体素子のリーク電流、発熱等を増大させ、素子特
性を劣化させる原因となる。また、上述の形状変化に伴
う電極面積の縮小によって、組立工程時にワイヤボンド
不良が生じ、製造歩留り及び素子の信頼性が低下する。
は、９００〜１０００℃で熱処理されると、ＳｉＣとの
合金化と共に第２図（ｂ）に示すようなボ−ルアツブ現
象、収縮、バンプ化等の形状変化を起こす。これらの形
状変化が起こると半導体素子内の電界が不均一になり、
半導体素子の一部で電流の集中が生じる。この電流集中
は半導体素子のリーク電流、発熱等を増大させ、素子特
性を劣化させる原因となる。また、上述の形状変化に伴
う電極面積の縮小によって、組立工程時にワイヤボンド
不良が生じ、製造歩留り及び素子の信頼性が低下する。
したがって本発明は、熱処理による電極の形状変化を抑
制し、電流集中及びワイヤボンディング不良を抑止する
ことを技術的課題となる。
制し、電流集中及びワイヤボンディング不良を抑止する
ことを技術的課題となる。
日 課題を解決するための手段
本発明は、炭化ケイ素上にオーミック性の電極を形成す
る方法であって、上述の課題を解決するため、上記炭化
ケイ素側から見て、オーミック電極用金属膜と高融点金
属膜をこの順に積層し、次いで熱処理を施すことを特徴
とする。
る方法であって、上述の課題を解決するため、上記炭化
ケイ素側から見て、オーミック電極用金属膜と高融点金
属膜をこの順に積層し、次いで熱処理を施すことを特徴
とする。
（ホ）作用
上述した電極の形状変化は、熱処理温度が９００〜１０
００℃と高温であるため、熱処理中に、例えばＡＩ！膜
がＳｉＣ表面において溶融状態となり、ＳｉＣと合金化
するよりも先に、表面張力等によって収縮するものと考
えられる。そこで、本発明方法では、オーミック電極用
金属膜の上に高融点金属膜を積層することによって、熱
処理中番こ生じるオーミック電極用金属膜の表面張力を
溶融され難い高融点金属膜が吸収する。
００℃と高温であるため、熱処理中に、例えばＡＩ！膜
がＳｉＣ表面において溶融状態となり、ＳｉＣと合金化
するよりも先に、表面張力等によって収縮するものと考
えられる。そこで、本発明方法では、オーミック電極用
金属膜の上に高融点金属膜を積層することによって、熱
処理中番こ生じるオーミック電極用金属膜の表面張力を
溶融され難い高融点金属膜が吸収する。
（へ）実施例
第１図は本発明方法の一実施例を示し、ＳｉＣ発光ダイ
オードの製造工程別断面図である。以下図を参照して本
発明方法を説明する。
オードの製造工程別断面図である。以下図を参照して本
発明方法を説明する。
先ず、第１図［ａ）に示す如く、ｎ型ＳｉＣ基板（１）
を用意し、該ｎ型ＳｉＣ基板（１）の−主面上にｎ型Ｓ
ｉＣ層（２）を周知のＬＰＥ法、ＣＶＤ法等でエピタキ
シャル成長させる。次いで、同図向に示す如く、上記ｎ
型ＳｉＣ層（２）上に、ｐ型ＳｉＣ層（３）を同様にエ
ピタキシャル成長させる。しかる後％ＳＩＧ光面をウェ
ットエツチング等により光面処理する。
を用意し、該ｎ型ＳｉＣ基板（１）の−主面上にｎ型Ｓ
ｉＣ層（２）を周知のＬＰＥ法、ＣＶＤ法等でエピタキ
シャル成長させる。次いで、同図向に示す如く、上記ｎ
型ＳｉＣ層（２）上に、ｐ型ＳｉＣ層（３）を同様にエ
ピタキシャル成長させる。しかる後％ＳＩＧ光面をウェ
ットエツチング等により光面処理する。
そして、同図ｆｃ）に示す如く、ｐ型ＳｉＣ層（３）上
にｐ型ＳｉＣのオーミック電極用金属膜、例えば膜厚が
１（１００ＡのＡＩ！電極膜（４）を真空蒸着法等によ
り形成する。続いて、同図ｆｄ）に示す如＜、ＡＩ！電
極膜（４）の上に、高融点金属膜、例えば膜厚が３００
０Ａ程度のＴｉ金属膜（５）を真空蒸着法等により積層
する。さらにｎ型ＳｉＣ基板（１）の他主面上にＮｉ電
極（６）を同様にして形成する。そして斯る積層基板を
９００〜１０００℃で加熱処理することによって、各電
極をＳｉＣと合金化させ、オーミック接触させる。この
時、ＡＩ！電極膜（４）は溶融状態となるため表面張力
が働き収縮しようとする。
にｐ型ＳｉＣのオーミック電極用金属膜、例えば膜厚が
１（１００ＡのＡＩ！電極膜（４）を真空蒸着法等によ
り形成する。続いて、同図ｆｄ）に示す如＜、ＡＩ！電
極膜（４）の上に、高融点金属膜、例えば膜厚が３００
０Ａ程度のＴｉ金属膜（５）を真空蒸着法等により積層
する。さらにｎ型ＳｉＣ基板（１）の他主面上にＮｉ電
極（６）を同様にして形成する。そして斯る積層基板を
９００〜１０００℃で加熱処理することによって、各電
極をＳｉＣと合金化させ、オーミック接触させる。この
時、ＡＩ！電極膜（４）は溶融状態となるため表面張力
が働き収縮しようとする。
一方、Ｔｉ金属膜（５）は高融点を持つため上述の温度
では溶融しない。即ち、Ｔｉ金属膜（４］は形状を変化
することなくＡＩ！電極膜（４）の表面張力を吸収する
ことができる。したがって、Ａｅ電極膜（４）は形状を
変化することなく、ＳｉＣと合金化し、オーミック性を
得る。また、Ｔｉとワイヤボンド細線に用いるＡｕは通
常接着性が悪いのでＴｉ金属膜（５）の上にＡ ｕ ／
Ｐ ｄを積層することによってワイヤボンドを良好な
ものとすればよい。
では溶融しない。即ち、Ｔｉ金属膜（４］は形状を変化
することなくＡＩ！電極膜（４）の表面張力を吸収する
ことができる。したがって、Ａｅ電極膜（４）は形状を
変化することなく、ＳｉＣと合金化し、オーミック性を
得る。また、Ｔｉとワイヤボンド細線に用いるＡｕは通
常接着性が悪いのでＴｉ金属膜（５）の上にＡ ｕ ／
Ｐ ｄを積層することによってワイヤボンドを良好な
ものとすればよい。
本実施例では高融点金属としてＴｉを用いたが他にＰ
ｄｓ Ｐ ｔｓ Ｍｏ％Ｔａｓ Ｃｒｓ Ｗを用いても
同様な効果が得られる。
ｄｓ Ｐ ｔｓ Ｍｏ％Ｔａｓ Ｃｒｓ Ｗを用いても
同様な効果が得られる。
また本実施例では、ＳｉＣ発光ダイオードについて説明
したが、本発明方法はＳｉＣ発光ダイオードの電極の形
成ｌこ限ることなく、ＳｉＣを用いたバイポーラトラン
ジスタ、ＦＥＴ等他の半導体素子の電極形成にも適用で
きることはいうまでもない。
したが、本発明方法はＳｉＣ発光ダイオードの電極の形
成ｌこ限ることなく、ＳｉＣを用いたバイポーラトラン
ジスタ、ＦＥＴ等他の半導体素子の電極形成にも適用で
きることはいうまでもない。
さらに、本発明者が先に出頭した特願昭６３−９７３０
２号に示されているように、ＳｉＣとオーミク電極用金
属膜の間に、Ｔｉｓ ｃａ、ＣｒＮｉ、Ｍｇ等の酸素と
強い反応を示す金属膜を設けてもよい。
２号に示されているように、ＳｉＣとオーミク電極用金
属膜の間に、Ｔｉｓ ｃａ、ＣｒＮｉ、Ｍｇ等の酸素と
強い反応を示す金属膜を設けてもよい。
（ト）発明の効果
本発明方法によれば、オーミック電極用金属膜の上に高
融点金属膜を形成しているので、オーミック電極用金属
膜は加熱処理の際正こ収縮による形状変化をすることな
くオーミック性を得ることができる。したがって、半導
体素子内の電界が均一となるため、電流の集中がなくな
り、素子特性は向上する。また、電極面積が減小するこ
ともなくなるので、組立工程のワイヤボンド不良はなく
なり、製造歩留り及び素子の信頼性も向上する。
融点金属膜を形成しているので、オーミック電極用金属
膜は加熱処理の際正こ収縮による形状変化をすることな
くオーミック性を得ることができる。したがって、半導
体素子内の電界が均一となるため、電流の集中がなくな
り、素子特性は向上する。また、電極面積が減小するこ
ともなくなるので、組立工程のワイヤボンド不良はなく
なり、製造歩留り及び素子の信頼性も向上する。
第１図は本発明方法の一実施例を示す工程別断面図、第
２図は従来方法によるＳｉＣ半導体素子を示し、同図（
ｍｌは熱処理前の断面図、同図Ｔｂ）は熱処理後の断面
図である。 １１＋”” ｎ型ＳｉＣ基板、（２１・・・ｎ型ＳｉＣ
層、（３１・・・ｐ型ＳｉＣ層、（４）・・・オーミッ
ク電極用金属膜、（５）・・・高融点金属膜。 第１図
２図は従来方法によるＳｉＣ半導体素子を示し、同図（
ｍｌは熱処理前の断面図、同図Ｔｂ）は熱処理後の断面
図である。 １１＋”” ｎ型ＳｉＣ基板、（２１・・・ｎ型ＳｉＣ
層、（３１・・・ｐ型ＳｉＣ層、（４）・・・オーミッ
ク電極用金属膜、（５）・・・高融点金属膜。 第１図
Claims (1)
- （１）炭化ケイ素上にオーミック性の電極を形成する方
法において、上記炭化ケイ素側から見て、オーミック電
極用金属膜と高融点金属膜をこの順に積層し、次いで熱
処理を施すことを特徴とする炭化ケイ素の電極形成方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63196911A JP2708798B2 (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 炭化ケイ素の電極形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63196911A JP2708798B2 (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 炭化ケイ素の電極形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0245976A true JPH0245976A (ja) | 1990-02-15 |
| JP2708798B2 JP2708798B2 (ja) | 1998-02-04 |
Family
ID=16365707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63196911A Expired - Fee Related JP2708798B2 (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 炭化ケイ素の電極形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2708798B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002076022A (ja) * | 2000-09-01 | 2002-03-15 | New Japan Radio Co Ltd | 半導体装置 |
| JP2003209067A (ja) * | 2001-12-20 | 2003-07-25 | Fairchild Semiconductor Corp | 半導体デバイス及び半導体デバイスの電気接続を形成する方法 |
| CN102931224A (zh) * | 2012-08-21 | 2013-02-13 | 中国科学院微电子研究所 | 用于P-SiC欧姆接触的界面过渡层复合结构及其制备方法 |
| US9711633B2 (en) | 2008-05-09 | 2017-07-18 | Cree, Inc. | Methods of forming group III-nitride semiconductor devices including implanting ions directly into source and drain regions and annealing to activate the implanted ions |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6316622A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-23 | Sanyo Electric Co Ltd | 電極形成方法 |
-
1988
- 1988-08-05 JP JP63196911A patent/JP2708798B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6316622A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-23 | Sanyo Electric Co Ltd | 電極形成方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002076022A (ja) * | 2000-09-01 | 2002-03-15 | New Japan Radio Co Ltd | 半導体装置 |
| JP2003209067A (ja) * | 2001-12-20 | 2003-07-25 | Fairchild Semiconductor Corp | 半導体デバイス及び半導体デバイスの電気接続を形成する方法 |
| US9711633B2 (en) | 2008-05-09 | 2017-07-18 | Cree, Inc. | Methods of forming group III-nitride semiconductor devices including implanting ions directly into source and drain regions and annealing to activate the implanted ions |
| CN102931224A (zh) * | 2012-08-21 | 2013-02-13 | 中国科学院微电子研究所 | 用于P-SiC欧姆接触的界面过渡层复合结构及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2708798B2 (ja) | 1998-02-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106575608B (zh) | 半导体元件及其制造方法、半导体基板以及晶体层叠结构体 | |
| US6846686B2 (en) | Semiconductor light-emitting device and method of manufacturing the same | |
| JPH0770474B2 (ja) | 化合物半導体装置の製造方法 | |
| JP2019012836A (ja) | 半導体素子 | |
| JPH104210A (ja) | ３族窒化物化合物半導体発光素子 | |
| JP2940699B2 (ja) | ｐ型ＳｉＣの電極形成方法 | |
| JP2016197737A (ja) | 半導体素子及びその製造方法、並びに結晶積層構造体 | |
| JP2001015852A (ja) | ｐ型のＩＩＩ族窒化物半導体層上の電極構造とその形成方法 | |
| JPH0245976A (ja) | 炭化ケイ素の電極形成方法 | |
| JPH08274372A (ja) | ３族窒化物半導体発光素子 | |
| JP2911122B2 (ja) | 炭化ケイ素半導体素子のオーミック電極形成方法 | |
| JP3068119B2 (ja) | ショットキ障壁を有する半導体装置 | |
| JP3313344B2 (ja) | ＳｉＣ／Ｓｉヘテロ構造半導体スイッチ及びその製造方法 | |
| CA1127322A (en) | Method of fabricating semiconductor device by bonding together silicon substrate and electrode or the like with aluminum | |
| JPH0697107A (ja) | ｎ型炭化ケイ素の電極形成方法 | |
| JPH02196421A (ja) | 炭化ケイ素半導体素子の電極形成方法 | |
| JP2708829B2 (ja) | 炭化ケイ素の電極形成方法 | |
| JPH02110922A (ja) | 炭化ケイ素半導体素子の電極形成方法 | |
| JP3144247B2 (ja) | 液相エピタキシャル成長法 | |
| KR20230131792A (ko) | 니켈-코발트 합금/산화갈륨 기반 전력 반도체 장치 및 그 제조 방법 | |
| JPH01194315A (ja) | 炭化珪素半導体素子 | |
| JPH0670981B2 (ja) | 電極形成方法 | |
| JPS63234562A (ja) | 半導体装置の電極 | |
| KR100317606B1 (ko) | 쇼트키 베리어 다이오드 제조방법 | |
| KR100223836B1 (ko) | 질화갈륨 발광다이오드 및 그 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |