JPH03135017A - 化合物半導体のオーミック電極形成方法 - Google Patents
化合物半導体のオーミック電極形成方法Info
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- JPH03135017A JPH03135017A JP27145189A JP27145189A JPH03135017A JP H03135017 A JPH03135017 A JP H03135017A JP 27145189 A JP27145189 A JP 27145189A JP 27145189 A JP27145189 A JP 27145189A JP H03135017 A JPH03135017 A JP H03135017A
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は■−■族化合物、より具体的には砒化ガリウム
（ＧａＡｓ）、砒化ガリウムアルミニウム（Ｇ ａ 、
−＊ Ａｊ ｘ＾Ｓ）結晶に対してワイヤーボンド性を
向上させた化合物半導体のオーミック電極形成方法に関
するものである。
（ＧａＡｓ）、砒化ガリウムアルミニウム（Ｇ ａ 、
−＊ Ａｊ ｘ＾Ｓ）結晶に対してワイヤーボンド性を
向上させた化合物半導体のオーミック電極形成方法に関
するものである。
（従来の技術）
砒化ガリウム（以下ＧａＡｓと記す）、砒化ガリウムア
ルミニウム（Ｇａ＋−ｘＡｊ、Ａｓ） 、Ｏ＜χく１（
以下ＧａＡｆＡｓと記す）は、発光ダイオード、半導体
レーザ等の基板材料として現在広く使用されている。
ルミニウム（Ｇａ＋−ｘＡｊ、Ａｓ） 、Ｏ＜χく１（
以下ＧａＡｆＡｓと記す）は、発光ダイオード、半導体
レーザ等の基板材料として現在広く使用されている。
かかるＧａＡｓ、 ＧａＡ！Ａｓ結晶のうち、例えばＮ
型結晶基板に対するオーミック電極材料としては金ゲル
マニウム合金（Ａｕ／Ｇｅ）を一般に用い、さらにワイ
ヤーボンディング電極材料として金（Ａｕ）を連続的に
蒸着し、該結晶基板とオーミック電極材料を還元性雰囲
気中で熱処理を行い合金化させるようにしている。
型結晶基板に対するオーミック電極材料としては金ゲル
マニウム合金（Ａｕ／Ｇｅ）を一般に用い、さらにワイ
ヤーボンディング電極材料として金（Ａｕ）を連続的に
蒸着し、該結晶基板とオーミック電極材料を還元性雰囲
気中で熱処理を行い合金化させるようにしている。
具体的には第２図の如（、Ｎ−ＧａＡｓ基板１１上に通
常の液相エピタキシャル法を用いて、Ｎ−ＧａＡｓ１１
２、ならびにＰ−ＧａＡｓ層１３を順次成長させ、該Ｐ
−ＧａＡｓ層１３へのオーミック接触を得るために、例
えば金−ベリリウム（Ａｕ／Ｂｅ）合金１４を莫゛着さ
せ還元性雰囲気中で熱処理する。
常の液相エピタキシャル法を用いて、Ｎ−ＧａＡｓ１１
２、ならびにＰ−ＧａＡｓ層１３を順次成長させ、該Ｐ
−ＧａＡｓ層１３へのオーミック接触を得るために、例
えば金−ベリリウム（Ａｕ／Ｂｅ）合金１４を莫゛着さ
せ還元性雰囲気中で熱処理する。
次に上記Ｎ−ＧａＡｓ基板１１を研磨しオー久ツク電捲
形成を行う。電極材料として、例えば金−ゲルマニウム
（Ａｕ／Ｇｅ）合金１５を蒸着し連続してＡｕ１６を蒸
着する。以下リフトオフ処理しワイヤーボンド電極を得
る。図において１８は合金層である。
形成を行う。電極材料として、例えば金−ゲルマニウム
（Ａｕ／Ｇｅ）合金１５を蒸着し連続してＡｕ１６を蒸
着する。以下リフトオフ処理しワイヤーボンド電極を得
る。図において１８は合金層である。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、上記の熱処理により、結晶基板から相互
拡散によってＧａ、八ｓ、 Ａ１元素中特にＧａＭが理
由は必らずしも明らかではないが上記電極最表面だけに
析出する現象が認められ、その結果、ｊｇ電極面のワイ
ヤーボンド性を低下させ、金ワイヤーとの接合性に悪影
容を与えている。
拡散によってＧａ、八ｓ、 Ａ１元素中特にＧａＭが理
由は必らずしも明らかではないが上記電極最表面だけに
析出する現象が認められ、その結果、ｊｇ電極面のワイ
ヤーボンド性を低下させ、金ワイヤーとの接合性に悪影
容を与えている。
第３図は、上記電極最表面のＡＥＳ分析（オーノエ分析
）結果を示すものである。この分析結果の波形に表われ
たＧａビークは、必らずしも定量的な値を示しているも
のではないが、電極表面に相当量のＧａ元素の存在が裏
付けられる。
）結果を示すものである。この分析結果の波形に表われ
たＧａビークは、必らずしも定量的な値を示しているも
のではないが、電極表面に相当量のＧａ元素の存在が裏
付けられる。
そしてかかるＧａの存在に起因するもの七思われるが、
実際に金ワイヤとの接合性の相当量の低下が発生してい
る。
実際に金ワイヤとの接合性の相当量の低下が発生してい
る。
本発明は以上述べた化合物半導体の電極に対するワイヤ
ーボンド性の問題点を解決し優れたボンディング性を有
する、■−ｖ族化合物半導体のオーミック電極を提供す
ることを目的とする。
ーボンド性の問題点を解決し優れたボンディング性を有
する、■−ｖ族化合物半導体のオーミック電極を提供す
ることを目的とする。
（課題を解決するための手段）
本発明は、上述の如き化合物半導体結晶基板に対してオ
ーミック電極を形成する方法において、上記電極材料と
基板材料界面の合金化に先立ち、該電極及びＧａＡｓ結
晶基板上の全面に、減圧ＣＶＤ。
ーミック電極を形成する方法において、上記電極材料と
基板材料界面の合金化に先立ち、該電極及びＧａＡｓ結
晶基板上の全面に、減圧ＣＶＤ。
プラズマＣＶＤ等、低温（３００°Ｃ以下）で形成可能
な手段により、酸化膜あるいは窒化膜を形成し、この状
態で常法の如く還元性雰囲気中で熱処理し、その後、こ
の酸化膜又は窒化膜をエツチングし除去する様にしたも
のである。
な手段により、酸化膜あるいは窒化膜を形成し、この状
態で常法の如く還元性雰囲気中で熱処理し、その後、こ
の酸化膜又は窒化膜をエツチングし除去する様にしたも
のである。
（作 用）
この発明においては、上述のように基板及び電極上に酸
化膜又は窒化膜を形成した状態で熱処理が行われる。
化膜又は窒化膜を形成した状態で熱処理が行われる。
従って前記相互拡散により析出するＡ／、Ｇａ元素は、
前記酸化膜又は窒化膜に取込まれ、これがその後にエツ
チング除去され、フレッシュな電極面を得ることになる
。
前記酸化膜又は窒化膜に取込まれ、これがその後にエツ
チング除去され、フレッシュな電極面を得ることになる
。
（実施例）
以下第１図によりこの発明の詳細な説明する。
Ｎ−ＧａＡｓ基板１上に通常の液相エピタキシャル法を
用いて、常法の如くｊシーＧａＡｓ層２及びＰ−ＧａＡ
ｓＮ３を順次成長させる。次に該Ｐ−ＧａＡｓ層３に対
するオーミンク接触を得るため、例えば金−ベリリウム
Ａｕ、／Ｂｅ合金（Ｂｅ組成１ｗｔ％）４を蒸着させた
後還元性雰囲気中で熱処理する。
用いて、常法の如くｊシーＧａＡｓ層２及びＰ−ＧａＡ
ｓＮ３を順次成長させる。次に該Ｐ−ＧａＡｓ層３に対
するオーミンク接触を得るため、例えば金−ベリリウム
Ａｕ、／Ｂｅ合金（Ｂｅ組成１ｗｔ％）４を蒸着させた
後還元性雰囲気中で熱処理する。
前記Ｎ−ＧａＡｓ基板１を研磨しその後接Ｎ−ＧａＡｓ
基板１へのオーミンク電極形成を行うのであるが、先づ
ホトリソ電極パターンを形成する。電極材料としては例
えば金−ゲルマニウム（Ａｕ／Ｇｅ）又は金ゲルマニウ
ムーニンケル（ＡｕＧｅＮｉ）合金（Ｇｅｍ成５ｗｔ％
、 Ｎｉ組成５ｗｔ％）５を蒸着し連続してＡｕ６を蒸
着する。その後リフトオフ処理しワイヤーボンド電極を
形成する。
基板１へのオーミンク電極形成を行うのであるが、先づ
ホトリソ電極パターンを形成する。電極材料としては例
えば金−ゲルマニウム（Ａｕ／Ｇｅ）又は金ゲルマニウ
ムーニンケル（ＡｕＧｅＮｉ）合金（Ｇｅｍ成５ｗｔ％
、 Ｎｉ組成５ｗｔ％）５を蒸着し連続してＡｕ６を蒸
着する。その後リフトオフ処理しワイヤーボンド電極を
形成する。
次にこれらの電極及びＮ−ＧａＡｓ基板２上全面に減圧
ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ等により、３００°Ｃ以下で酸
化膜、又は窒化膜７を形成する。この状態で熱処理した
あと、この酸化膜又は窒化膜７をエツチング除去する。
ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ等により、３００°Ｃ以下で酸
化膜、又は窒化膜７を形成する。この状態で熱処理した
あと、この酸化膜又は窒化膜７をエツチング除去する。
この酸化膜又は窒化膜を形成存在させた状態で熱処理す
ることにより、上述した基板からの相互拡散により発生
する電極上面のＧａ Ａｓは、これら酸化膜又は窒化
膜中に析出して取込まれる。そしてこれがエンチング除
去されることで電極最表面にはＧａ、 Ａｓ等が殆んど
存在しないフレンシュな金属面となり優れたボンディン
グ性が得られる。
ることにより、上述した基板からの相互拡散により発生
する電極上面のＧａ Ａｓは、これら酸化膜又は窒化
膜中に析出して取込まれる。そしてこれがエンチング除
去されることで電極最表面にはＧａ、 Ａｓ等が殆んど
存在しないフレンシュな金属面となり優れたボンディン
グ性が得られる。
実際に上記の如（して形成された電極最表面を上述と同
様にしてＡＥＳ分析したところ、例えば前記Ｇａビーク
はＩ／３〜１／４ に激減していた。
様にしてＡＥＳ分析したところ、例えば前記Ｇａビーク
はＩ／３〜１／４ に激減していた。
そしてその電極のボンディング性の評価を行ったところ
非常に優れていることを確認した。
非常に優れていることを確認した。
尚本発明は、上記Ｎ−ＧａＡｓの外にＭを含む■−■族
化合物半導体のＮ側又はＰ （ｌ！ＩＩ電極形成につい
ても同様の効果が得られる。
化合物半導体のＮ側又はＰ （ｌ！ＩＩ電極形成につい
ても同様の効果が得られる。
（発明の効果）
以上のように本発明は、上述したｍ−Ｖ族化合物半導体
に対しオーミック電極を形成するに当り、熱処理前に低
温で酸化膜又は窒化膜を電極上に形成し、上記熱処理の
際、電ｒｉＡ最表面だけに析出する、Ｇａ、 Ａｓをこ
の酸化膜又は窒化膜中に取り込みこれを除去することに
よってワイヤーポンド性が著しく向上された電極を与え
得る効果を有する。
に対しオーミック電極を形成するに当り、熱処理前に低
温で酸化膜又は窒化膜を電極上に形成し、上記熱処理の
際、電ｒｉＡ最表面だけに析出する、Ｇａ、 Ａｓをこ
の酸化膜又は窒化膜中に取り込みこれを除去することに
よってワイヤーポンド性が著しく向上された電極を与え
得る効果を有する。
第１図は本発明の電極形成工程説明図・第２図は従来法
の同工程説明図、第３図は電極面ＡＥＳ分析波形図であ
る。 １・・・Ｎ型ＧａＡｓ基板、２・・・Ｎ型ＧａＡｓエピ
タキシャル層、３・・・Ｐ型ＧａＡｓエピタキシャル層
、４・・・ＪｕｎｅＧａＡｓ合金層、５・・・ＡｕＧｅ
層、６・・・Ａｕ層、７・・・酸化膜又は窒化膜、８・
・・ＡｕＧｅ、 ＧａＡｓ合金層。
の同工程説明図、第３図は電極面ＡＥＳ分析波形図であ
る。 １・・・Ｎ型ＧａＡｓ基板、２・・・Ｎ型ＧａＡｓエピ
タキシャル層、３・・・Ｐ型ＧａＡｓエピタキシャル層
、４・・・ＪｕｎｅＧａＡｓ合金層、５・・・ＡｕＧｅ
層、６・・・Ａｕ層、７・・・酸化膜又は窒化膜、８・
・・ＡｕＧｅ、 ＧａＡｓ合金層。
Claims (1)
- III−Ｖ族化合物半導体基板上にオーミック電極を形
成する方法において、上記基板と金属電極間界面の合金
化熱処理に先立ち、基板及び金属電極上に、低温で酸化
膜又は窒化膜を形成し、還元性雰囲気中で熱処理を行い
、その後酸化膜又は窒化膜をエッチング除去することを
特徴とする化合物半導体のオーミック電極形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27145189A JPH03135017A (ja) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | 化合物半導体のオーミック電極形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27145189A JPH03135017A (ja) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | 化合物半導体のオーミック電極形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03135017A true JPH03135017A (ja) | 1991-06-10 |
Family
ID=17500212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27145189A Pending JPH03135017A (ja) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | 化合物半導体のオーミック電極形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03135017A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0566901A3 (ja) * | 1992-04-24 | 1994-01-26 | Ibm | |
| US5422307A (en) * | 1992-03-03 | 1995-06-06 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of making an ohmic electrode using a TiW layer and an Au layer |
| JP2013074171A (ja) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Oki Data Corp | 発光装置、発光素子アレイ、および画像表示装置 |
| CN104393126A (zh) * | 2014-11-14 | 2015-03-04 | 无锡科思电子科技有限公司 | 一种红色led芯片制程工艺中的n面蒸镀方法 |
-
1989
- 1989-10-20 JP JP27145189A patent/JPH03135017A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5422307A (en) * | 1992-03-03 | 1995-06-06 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of making an ohmic electrode using a TiW layer and an Au layer |
| EP0566901A3 (ja) * | 1992-04-24 | 1994-01-26 | Ibm | |
| JP2013074171A (ja) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Oki Data Corp | 発光装置、発光素子アレイ、および画像表示装置 |
| CN104393126A (zh) * | 2014-11-14 | 2015-03-04 | 无锡科思电子科技有限公司 | 一种红色led芯片制程工艺中的n面蒸镀方法 |
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