JPH03171678A - 半導体装置の電極形成方法 - Google Patents
半導体装置の電極形成方法Info
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- JPH03171678A JPH03171678A JP1311466A JP31146689A JPH03171678A JP H03171678 A JPH03171678 A JP H03171678A JP 1311466 A JP1311466 A JP 1311466A JP 31146689 A JP31146689 A JP 31146689A JP H03171678 A JPH03171678 A JP H03171678A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は１〜１．７μｍの波長帯域における発光受光素
子の製造に利用する。特に、Ｇａｘｌｎｌ−１ＩＡＳＹ
ＰＩ−Ｙ／ＩｎＰヘテロ接合を用いた素子のｐ＋側の電
極形成に関する。
子の製造に利用する。特に、Ｇａｘｌｎｌ−１ＩＡＳＹ
ＰＩ−Ｙ／ＩｎＰヘテロ接合を用いた素子のｐ＋側の電
極形成に関する。
本発明は、Ｇａｘ［ｎ＋ −ｘＡｓｙＰ１−ＹＰ Ｉ−
ｙ／ ｌｎＰ ヘテロ接合素子にｐ゛側電極を形成する
方法において、ＩｎＰ層上にＧａｘＩｎ１−ＸＡｓｙＰ
ｌ−ｙ層を選択的ニエヒタキシャル或長させ、その上
に電極金属を形成することにより、 素子構成および電極配置の自由度を高め、製造プロセス
を簡単にするものである。
ｙ／ ｌｎＰ ヘテロ接合素子にｐ゛側電極を形成する
方法において、ＩｎＰ層上にＧａｘＩｎ１−ＸＡｓｙＰ
ｌ−ｙ層を選択的ニエヒタキシャル或長させ、その上
に電極金属を形成することにより、 素子構成および電極配置の自由度を高め、製造プロセス
を簡単にするものである。
Ｇａｊｎ＋−ＸＡｓｙＰ＋ 一，（Ｘ ％ ｙは混晶比
を示す）は、格子定数をＩｎＰ結晶に一致させた状態で
、バンドギャップエネルギを変化されることができる。
を示す）は、格子定数をＩｎＰ結晶に一致させた状態で
、バンドギャップエネルギを変化されることができる。
これは、ほぼｌ〜１．７μｍの波長帯域における発光受
光素子の混晶半導体として重要であり、これを用いて、
ＬＥＤ 、レーザ、受光素子などが従来から製造されて
いる。
光素子の混晶半導体として重要であり、これを用いて、
ＬＥＤ 、レーザ、受光素子などが従来から製造されて
いる。
このような素子において、ｐ１形ＩｎＰにオーム？接触
電極を形成するには、ＩｎＰの正札キャリア濃度を高く
（通常はｌ ｘ ｌ Ｑ ｌ ８ ｃ ｍ − ３以
上〉するとともに、［ｎＰよりバンドギャップエネルギ
が小さいＧａｊｎ＋−ＪｓｙＰ Ｉ−ｙ層を電極金属ト
（７）間１．：挿入Ｌ、電極の接触抵抗を低減させてい
る。
電極を形成するには、ＩｎＰの正札キャリア濃度を高く
（通常はｌ ｘ ｌ Ｑ ｌ ８ ｃ ｍ − ３以
上〉するとともに、［ｎＰよりバンドギャップエネルギ
が小さいＧａｊｎ＋−ＪｓｙＰ Ｉ−ｙ層を電極金属ト
（７）間１．：挿入Ｌ、電極の接触抵抗を低減させてい
る。
第８図は従来の電極形成方法を示す。
この方法では、電極の接触抵抗を減らすためのＧａｊｎ
＋−ＪＳｙＰ １−ｙ層８１までエピタキシャル成長さ
せた素子製造用の基板８０を用い（第８図（ａ）） 、
電極を形成する領域以外のＧａＸＩｎｌ−ＭＡｓｙＰＬ
−ｙ層８１を適当なマスクを用いて化学エッチングその
他の方法で除去し（第８図α））〉、電極を形成する領
域に窓が開けられたマスクを用いて電極金属８２を形成
していた。
＋−ＪＳｙＰ １−ｙ層８１までエピタキシャル成長さ
せた素子製造用の基板８０を用い（第８図（ａ）） 、
電極を形成する領域以外のＧａＸＩｎｌ−ＭＡｓｙＰＬ
−ｙ層８１を適当なマスクを用いて化学エッチングその
他の方法で除去し（第８図α））〉、電極を形成する領
域に窓が開けられたマスクを用いて電極金属８２を形成
していた。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、従来の方法では、あらかじめＧａ．．ｌｎｌ−
＋ｉＡｓｙＦ’＋■層が設けられた基板を使用するため
、同じ基板上に他の構造の素子を製作する場合等には、
このＧａＸＩｎｔ−ｍ ＡｓｙＰ，−，層を考慮した素
子構造やプロセスが必要となる。
＋ｉＡｓｙＦ’＋■層が設けられた基板を使用するため
、同じ基板上に他の構造の素子を製作する場合等には、
このＧａＸＩｎｔ−ｍ ＡｓｙＰ，−，層を考慮した素
子構造やプロセスが必要となる。
？発明は、以上の課題を解決し、基板上の素子構或の自
由度が高く、簡単な工程で電極を任意の位置に形成でき
る半導体装置の電極形成方法を提供することを目的とす
る。
由度が高く、簡単な工程で電極を任意の位置に形成でき
る半導体装置の電極形成方法を提供することを目的とす
る。
本発明の半導体装置の電極形成方法は、電極を形成する
領域にＧａｊｎ＋−ｘＡＳｙＰ ＋−ｙ層を選択的にエ
ビクキシャル或長させ、この層の上に電極金属を形成す
ることを特徴とする。
領域にＧａｊｎ＋−ｘＡＳｙＰ ＋−ｙ層を選択的にエ
ビクキシャル或長させ、この層の上に電極金属を形成す
ることを特徴とする。
マスクとしてＳ１０２膜またはＳｉＮイ膜を用いる。
本明細書において「上」とは、基板から遠ざかる方向を
いう。
いう。
Ｇａｊｎ＋−，，ＡＳｙＰ＋−ｙ層を選択或長させるの
で、素子製作用基板にあらかじめＧａＸＩｎｌ−ＪＳｙ
Ｐ ｒ■層を或長させておく必要がない。このため、同
一基板上に他の構造の素子を製作する場合等に、電極の
接触抵抗を低減するためのＧａ）ＩｌｎＩ−＋１＾Ｓｙ
Ｐ＋−ｙ層を考慮する必要がなく、電極を任意の位置に
形成できる。したがって、構戊の自由度が増し、プロセ
？が簡単にむる。
で、素子製作用基板にあらかじめＧａＸＩｎｌ−ＪＳｙ
Ｐ ｒ■層を或長させておく必要がない。このため、同
一基板上に他の構造の素子を製作する場合等に、電極の
接触抵抗を低減するためのＧａ）ＩｌｎＩ−＋１＾Ｓｙ
Ｐ＋−ｙ層を考慮する必要がなく、電極を任意の位置に
形成できる。したがって、構戊の自由度が増し、プロセ
？が簡単にむる。
第１図は本発明実施例の半導体装置の電極形成方法を示
す。
す。
まず、第１図（ａ）に示すように、ｐ゛形１ｎＰ層１上
にＳｉｎ２膜２のマスクを設ける。ＳｉＯ■膜２の厚さ
は１２０ｎｍ程度とし、例えばブラズ７ Ｃ Ｖ Ｄ
（Ｃｈｅｍｉ−ｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ） により形成する。電極を形成しようとする部分
には、フォトリングラフィおよびエッチング．により窓
３を開ける。
にＳｉｎ２膜２のマスクを設ける。ＳｉＯ■膜２の厚さ
は１２０ｎｍ程度とし、例えばブラズ７ Ｃ Ｖ Ｄ
（Ｃｈｅｍｉ−ｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ） により形成する。電極を形成しようとする部分
には、フォトリングラフィおよびエッチング．により窓
３を開ける。
次に、第１図（ｂ）に示すように、窓３の部分に、Ｇａ
ｘｌｒ＋＋−ＪｓｙＰ ｌ−ｙ層としてｐ゛形Ｇａｏ．
４ｔｌｎｏ． Ｓ３ＡＳ層４を選択的にエピタキシャ
ル成長させる。ただし本実施例では、ｐ゛形Ｇａｏ．ｔ
ｌｎｏ． Ｓ３ＡＳ層４の戊長に先立って、同じ部分に
ｐ゛形１ｎＰ層１′を成長させている。これらの層を或
長させるには、たとえばＯＭＶ Ｐ Ｅ （Ｏｒｇａｎ
ｏ−Ｍｅｔａｌｉｃ Ｖａｐｏｒ ＰｈａｓｅＤｅｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ）法を用いる。
ｘｌｒ＋＋−ＪｓｙＰ ｌ−ｙ層としてｐ゛形Ｇａｏ．
４ｔｌｎｏ． Ｓ３ＡＳ層４を選択的にエピタキシャ
ル成長させる。ただし本実施例では、ｐ゛形Ｇａｏ．ｔ
ｌｎｏ． Ｓ３ＡＳ層４の戊長に先立って、同じ部分に
ｐ゛形１ｎＰ層１′を成長させている。これらの層を或
長させるには、たとえばＯＭＶ Ｐ Ｅ （Ｏｒｇａｎ
ｏ−Ｍｅｔａｌｉｃ Ｖａｐｏｒ ＰｈａｓｅＤｅｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ）法を用いる。
続いて、第１図（Ｃ）に示すように、ｐ゛形Ｇａｏ，
４’？Ｉｎｏ， ，３Ａｓ層４の上に電極金属５を形成
する。電極金属５の形成は、金と亜鉛を二層に蒸着し、
熱処理（シンター）することにより行う。
４’？Ｉｎｏ， ，３Ａｓ層４の上に電極金属５を形成
する。電極金属５の形成は、金と亜鉛を二層に蒸着し、
熱処理（シンター）することにより行う。
このようにして、ｐ＋形１ｎＰ層１上のＳｉＯ。膜２で
覆われた部分にはエピタキシャル成長せず、電極部分に
だけ、電極金属５とバンドギャップエネルギの小さいｐ
゛形Ｇａｏ． ４ｔｌｎｏ． ｓ＊ＡＳ層４とのオーム
性接合が形威される。
覆われた部分にはエピタキシャル成長せず、電極部分に
だけ、電極金属５とバンドギャップエネルギの小さいｐ
゛形Ｇａｏ． ４ｔｌｎｏ． ｓ＊ＡＳ層４とのオーム
性接合が形威される。
この方法によれば、あらかじめ設けられたＧａｌｎＡｓ
層を考慮して素子構或を決める必要がなく、しかも電極
を任意の位置に形成できる。
層を考慮して素子構或を決める必要がなく、しかも電極
を任意の位置に形成できる。
第２図は上述の方法により形成された受光素子の一例を
示す断面図である。ここではＰＩＮホトダイオードの製
造に本発明を実施した場合の例を示す。
示す断面図である。ここではＰＩＮホトダイオードの製
造に本発明を実施した場合の例を示す。
この受光素子は、ｎ＋側電極２１”−ｎ”形１ｎＰ基板
２２、ＩｎＰバッファ層２３、ｎ一形Ｇａｏ．ｄｎｏ．
５３ＡＳ吸収層２４およびｎ形１ｎＰ層２５が積層さ
れ、ｎ形ＩｎＰ層２５にはＩｎ拡散によりｐ゛領域２６
が形成されている。ｐ゛領域２６はｎ一形Ｇａｏ． ４
７１ｎＯ． Ｓ３ＡＳ吸収層２４まで進入し、ｐ−ｎ接
合を形成する。ｐ゛領域？６の上にはＳ１０■膜２７が
設けられ、そのＳｉｎ２膜２７の窓の部分には、上述し
た方法により、ｐ＋形１ｎＰ層２８、ｐ＋形Ｇａｏ．
＜ｔＩｎｏ． ５３＾Ｓ層２９および電極３０が設けら
れる。
２２、ＩｎＰバッファ層２３、ｎ一形Ｇａｏ．ｄｎｏ．
５３ＡＳ吸収層２４およびｎ形１ｎＰ層２５が積層さ
れ、ｎ形ＩｎＰ層２５にはＩｎ拡散によりｐ゛領域２６
が形成されている。ｐ゛領域２６はｎ一形Ｇａｏ． ４
７１ｎＯ． Ｓ３ＡＳ吸収層２４まで進入し、ｐ−ｎ接
合を形成する。ｐ゛領域？６の上にはＳ１０■膜２７が
設けられ、そのＳｉｎ２膜２７の窓の部分には、上述し
た方法により、ｐ＋形１ｎＰ層２８、ｐ＋形Ｇａｏ．
＜ｔＩｎｏ． ５３＾Ｓ層２９および電極３０が設けら
れる。
第３図は第２図に示した受光素子の電流電圧特性を示す
。この特性は、ｎ一形Ｇａｏ．ａｔｌｎａ． ５３ＡＳ
吸収層２４の厚さを１．４ μｍＳｎ形ＩｎＰ層２５の
厚さを０．６μｍとしたときに得られた。
。この特性は、ｎ一形Ｇａｏ．ａｔｌｎａ． ５３ＡＳ
吸収層２４の厚さを１．４ μｍＳｎ形ＩｎＰ層２５の
厚さを０．６μｍとしたときに得られた。
比較のため、受光素子としての構造は同一でありながら
ｐ゛形Ｇａｏ， ４？ＩｎＯ． Ｓ３ＡＳ層２９を含ま
ない受光素子を製作し、その電流電圧特性を測定した。
ｐ゛形Ｇａｏ， ４？ＩｎＯ． Ｓ３ＡＳ層２９を含ま
ない受光素子を製作し、その電流電圧特性を測定した。
その特性を第４図に示し、素子構造を第５図に示す。
本発明の方法により製造された素子は、第３図に示した
ように、順方向電圧が大きい場合でも電圧降下が小さく
、電極の接触抵抗戒分が小さいことがわかる。これに対
してｐ＋形Ｇａｏ．４７１ｎｏ．Ｓ３ＡＳ層２９を含ま
ない受光素子では、電極の接触抵抗が大きいため、順方
向電流の増加にともなってこの抵抗による電圧降下分が
大きくなっている。
ように、順方向電圧が大きい場合でも電圧降下が小さく
、電極の接触抵抗戒分が小さいことがわかる。これに対
してｐ＋形Ｇａｏ．４７１ｎｏ．Ｓ３ＡＳ層２９を含ま
ない受光素子では、電極の接触抵抗が大きいため、順方
向電流の増加にともなってこの抵抗による電圧降下分が
大きくなっている。
？６図は選択或長した層のようすを示す顕微鏡写真であ
り、第７図はその各部を説明する図である。ここに示し
たように、Ｓｌ０２膜のマスクの窓の部分にｐ４形１ｎ
Ｐ層を選択或長させることができた。
り、第７図はその各部を説明する図である。ここに示し
たように、Ｓｌ０２膜のマスクの窓の部分にｐ４形１ｎ
Ｐ層を選択或長させることができた。
以上の説明では本発明をＰＩＮホトダイオードの製造に
実施した例を示したが、同様の電極構或を必要とするア
バランシェホトダイオード、レーザザイオード、発光ダ
イオードその他でも本発明を同様に実施できる。
実施した例を示したが、同様の電極構或を必要とするア
バランシェホトダイオード、レーザザイオード、発光ダ
イオードその他でも本発明を同様に実施できる。
また、受光素子の電極を形成する場合には、Ｇａ，Ｉｎ
ｌ−ｘＡｓｙＰ ＋−ｙ層の選択或長に用いたマスクを
そのまま用いることはできないが、同じ基板上に受光素
子と共に他の素子を集積化する場合には、その素子の種
類によっては同じマスクを用いることもできる。
ｌ−ｘＡｓｙＰ ＋−ｙ層の選択或長に用いたマスクを
そのまま用いることはできないが、同じ基板上に受光素
子と共に他の素子を集積化する場合には、その素子の種
類によっては同じマスクを用いることもできる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明の半導体装置の電極形成方
法は、ＳｉＯ■やＳｉＮｘの膜をマスクとして用い、Ｇ
ａｊｎ＋−ＪＳｙＰ ｌ−Ｙ層を選択的ニエピタキシャ
ル成長させ、その上に電極金属を形戒することで、接触
抵抗の小さいオーム性電極を必要なところにだけ形成で
きる。電極の接触抵抗の低減は、特に高速応答特性を必
要とする素子や寸法の小さい素子にとって、非常に効果
が大きい。また、同一ウエハ基板上に複数の素子を集積
化する場合において、電極形成のためのＧａｊｎ＋−Ｊ
ｓｙＰ Ｉ−ｙ層を必要な部分にだけ選択的に形成でき
るので、ウェハ基板構或や素子構戊の制限が減り、製造
工程も簡単になる効果がある。
法は、ＳｉＯ■やＳｉＮｘの膜をマスクとして用い、Ｇ
ａｊｎ＋−ＪＳｙＰ ｌ−Ｙ層を選択的ニエピタキシャ
ル成長させ、その上に電極金属を形戒することで、接触
抵抗の小さいオーム性電極を必要なところにだけ形成で
きる。電極の接触抵抗の低減は、特に高速応答特性を必
要とする素子や寸法の小さい素子にとって、非常に効果
が大きい。また、同一ウエハ基板上に複数の素子を集積
化する場合において、電極形成のためのＧａｊｎ＋−Ｊ
ｓｙＰ Ｉ−ｙ層を必要な部分にだけ選択的に形成でき
るので、ウェハ基板構或や素子構戊の制限が減り、製造
工程も簡単になる効果がある。
第１図は本発明実施例半導体装置の電極形戒方法を示す
図。 第２図はこの方法により製造された受光素子の断面図。 第３図はこの受光素子の電流電圧特性を示す図。 第４図は比較例の電流電圧特性を示す図。 第５図は比較例の断面図。 第６図は選択或長した層の結晶構造を示す顕微？写真。 第７図は第６図の各部を説明する図。 第８図は従来の電極形成方法を示す図。 １、１’ 、２８・・・ｐ”形１ｎＰ層、２・・・Ｓｉ
Ｏ■膜、３・・・窓、４ 、２９＝− ｐ”形Ｇａｏ．
ｓｔｌｎｏ． ５３ＡＳ層、５・・・電極金属、２１
・・・ｎ“側電極、２２・・・ｎ゛形１ｎＰ基板、２３
・ＩｎＰバ”／７７層、２４−ｎ一形Ｇａｏ．４７ｕｎ
ａ． Ｓ３ＡＳ吸収層、２５−＝形１ｎＰ層、２６−ｐ
＋領域、２７・・・Ｓｉ［］２膜、３０・・・電極。
図。 第２図はこの方法により製造された受光素子の断面図。 第３図はこの受光素子の電流電圧特性を示す図。 第４図は比較例の電流電圧特性を示す図。 第５図は比較例の断面図。 第６図は選択或長した層の結晶構造を示す顕微？写真。 第７図は第６図の各部を説明する図。 第８図は従来の電極形成方法を示す図。 １、１’ 、２８・・・ｐ”形１ｎＰ層、２・・・Ｓｉ
Ｏ■膜、３・・・窓、４ 、２９＝− ｐ”形Ｇａｏ．
ｓｔｌｎｏ． ５３ＡＳ層、５・・・電極金属、２１
・・・ｎ“側電極、２２・・・ｎ゛形１ｎＰ基板、２３
・ＩｎＰバ”／７７層、２４−ｎ一形Ｇａｏ．４７ｕｎ
ａ． Ｓ３ＡＳ吸収層、２５−＝形１ｎＰ層、２６−ｐ
＋領域、２７・・・Ｓｉ［］２膜、３０・・・電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ＩｎＰ層と電極との間にＧａ＿ｘＩｎ＿１＿−＿ｘ
Ａｓ＿ｙＰ＿１＿−＿ｙ層を設ける半導体装置の電極形
成方法において、電極を形成する領域に窓が開けられた
マスクを用いてＧａ＿ｘＩｎ＿１＿−＿ｘＡｓ＿ｙＰ＿
１＿−＿ｙ層を選択的にエピタキシャル成長させ、 このＧａ＿ｘＩｎ＿１＿−＿ｘＡｓ＿ｙＰ＿１＿−＿ｙ
層の上に電極金属を形成する ことを特徴とする半導体装置の電極形成方法。 ２、マスクとしてＳｉＯ＿２膜またはＳｉＮ＿ｘ膜を用
いる請求項１記載の半導体装置の電極形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1311466A JPH03171678A (ja) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | 半導体装置の電極形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1311466A JPH03171678A (ja) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | 半導体装置の電極形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03171678A true JPH03171678A (ja) | 1991-07-25 |
Family
ID=18017567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1311466A Pending JPH03171678A (ja) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | 半導体装置の電極形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03171678A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0677516A (ja) * | 1992-07-10 | 1994-03-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体光検出器およびその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH023293A (ja) * | 1988-06-20 | 1990-01-08 | Toshiba Corp | 半導体素子の製造方法 |
-
1989
- 1989-11-29 JP JP1311466A patent/JPH03171678A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH023293A (ja) * | 1988-06-20 | 1990-01-08 | Toshiba Corp | 半導体素子の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0677516A (ja) * | 1992-07-10 | 1994-03-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体光検出器およびその製造方法 |
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