JPH0485972A - p型SiCの電極形成方法 - Google Patents
p型SiCの電極形成方法Info
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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。
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、p型SiC上にオーミック性の電極を形成す
る方法に関する。
る方法に関する。
(ロ)従来の技術
炭化ケイX(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、且つ容易に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、且つ容易にpn接合が形成できることから青色
発光素子材料として期待されている。
斯るSiC半導体素子のpm!極として、例えば、雑誌
「月刊Sem1conductor World 19
86.1IJ40〜48頁、1987年秋季応用物理学
会予稿集、 29a−W−1,586頁等に記載されて
いる如く、p型SiC上にSi、Alをこの順に積層形
成したAj/Si$極が用いられている。
「月刊Sem1conductor World 19
86.1IJ40〜48頁、1987年秋季応用物理学
会予稿集、 29a−W−1,586頁等に記載されて
いる如く、p型SiC上にSi、Alをこの順に積層形
成したAj/Si$極が用いられている。
斯るAj/Si電極は、p型SiC上にSi、 Ajを
この順に積層した後、これらを900−1000℃の高
温で5分程度熱処理を施すことによって、上記p型Si
Cとオーミック接触する。
この順に積層した後、これらを900−1000℃の高
温で5分程度熱処理を施すことによって、上記p型Si
Cとオーミック接触する。
しかし乍ら、斯るAj/Si電極の形成においては、A
l膜、Si膜の積層前のp型SiC上に自然酸化膜が存
在し、この自然酸化膜の存在によって、電極とp型Si
Cとの間でオーミック性のむらが生じ、さらに自然酸化
膜のスルーホール部分で電極とSiCとの激しい反応が
起こり、SiC界面が荒れ、その結晶性が低下するとい
った問題が生じる。斯る電極のオーミック性のむらや結
晶性の低下は、例えば発光ダイオードに用いたとき、光
学特性の経時変化の原因となる。
l膜、Si膜の積層前のp型SiC上に自然酸化膜が存
在し、この自然酸化膜の存在によって、電極とp型Si
Cとの間でオーミック性のむらが生じ、さらに自然酸化
膜のスルーホール部分で電極とSiCとの激しい反応が
起こり、SiC界面が荒れ、その結晶性が低下するとい
った問題が生じる。斯る電極のオーミック性のむらや結
晶性の低下は、例えば発光ダイオードに用いたとき、光
学特性の経時変化の原因となる。
そこで、本出願人は、特開平1−268121号公報に
おいて、p型SiCとA(/Si電極の間に酸素と強く
反応する金属、例えばTi膜を介在させることによって
、後の熱処理の際に斯るTi膜でp型SiC上の自然酸
化膜を還元してこれを除去し、p型SiCとAj/Si
!極とで均一な反応をさせ、均一なオーミ/り性を得る
ことを提案した。
おいて、p型SiCとA(/Si電極の間に酸素と強く
反応する金属、例えばTi膜を介在させることによって
、後の熱処理の際に斯るTi膜でp型SiC上の自然酸
化膜を還元してこれを除去し、p型SiCとAj/Si
!極とで均一な反応をさせ、均一なオーミ/り性を得る
ことを提案した。
(ハ)発明が解決しようとする課組
然るに、SiCとAj/Si電極との間にTi膜を介在
させた場合においても、−射的にp型SiCと電極との
接触抵抗が高く、p型SiCの不純物濃度がI XIO
”cm−”以下のとき、オーミック性が得られにくくな
るといった問題が生じる。
させた場合においても、−射的にp型SiCと電極との
接触抵抗が高く、p型SiCの不純物濃度がI XIO
”cm−”以下のとき、オーミック性が得られにくくな
るといった問題が生じる。
従って、本発明は、p型SiCと電極との接触抵抗を低
くでき、且つ電極内で均一なオーミック性を得ることを
技術的課題とする。
くでき、且つ電極内で均一なオーミック性を得ることを
技術的課題とする。
(ニ)課題を解決するための手段
本発明は、p型SiC上にオーミック性の電極を形成す
る方法であって、上記課題を解決するため、上記p型S
iCの上に、N1膜、Ti膜を任意の順序で積層形成し
、この上にAl膜を積層形成した後、これらの金属膜を
上記p型SiCと共に熱処理することを特徴とする。
る方法であって、上記課題を解決するため、上記p型S
iCの上に、N1膜、Ti膜を任意の順序で積層形成し
、この上にAl膜を積層形成した後、これらの金属膜を
上記p型SiCと共に熱処理することを特徴とする。
(ホ)作用
本発明によれば、p型SiCの上に形成されるNi膜が
、熱処理の際にSiC及びA1のオーミック接触を促進
させる。
、熱処理の際にSiC及びA1のオーミック接触を促進
させる。
(へ)実施例
本発明方法をSiC発光ダイオードに用いる場合の一実
施例を第1図を参照して説明する。
施例を第1図を参照して説明する。
第1図(a)は第1の工程を示し、n型SiC基板(1
)の−主面(1a)上に周知のLPE法を用いて、n型
SiC層(2)、n型SiC層(3)を順次エピタキシ
ャル成長させる。
)の−主面(1a)上に周知のLPE法を用いて、n型
SiC層(2)、n型SiC層(3)を順次エピタキシ
ャル成長させる。
第1図(b)は第2の工程を示し、n型SiC層(3)
上に電子ビーム蒸着法を用いて、Ni膜(4)、Ti膜
(5)、Al膜(6)を夫々0.2pm、0.02am
、0゜5μmの厚さで順次蒸着し、p側電極(7)を形
成する。
上に電子ビーム蒸着法を用いて、Ni膜(4)、Ti膜
(5)、Al膜(6)を夫々0.2pm、0.02am
、0゜5μmの厚さで順次蒸着し、p側電極(7)を形
成する。
第1図(C)は第3の工程を示し、n型SiC基板(1
)の他主面(1b)上に電子ビーム蒸着法を用いて、N
i膜(8)、Au膜(9)を夫々0.44m、1.01
の厚さで順次蒸着し、n側電極(10)を形成する。
)の他主面(1b)上に電子ビーム蒸着法を用いて、N
i膜(8)、Au膜(9)を夫々0.44m、1.01
の厚さで順次蒸着し、n側電極(10)を形成する。
しかる後、この積層体を900〜1000℃の不活性ガ
ス、例えば950℃のアルゴンガス中で5−10分熱処
理を施すことによって、電極(7)(10)は夫々接触
するSiCとの間でオーミック性を得る。
ス、例えば950℃のアルゴンガス中で5−10分熱処
理を施すことによって、電極(7)(10)は夫々接触
するSiCとの間でオーミック性を得る。
また、以上のようにして得られる発光ダイオードにおい
て、第2図に示すように、pmt極(7)上にさらに電
子ビーム蒸着法を用いて、Ti膜(11)、pt膜(1
2)、Au膜(13)を夫々0.1pm、 0.2μm
、1、0pmの厚さで順次蒸着し、400℃のアルゴン
ガス中で熱処理を施すことによって、ワイヤボンディン
グ等に用いるパッド電極(14)を形成してもよい。
て、第2図に示すように、pmt極(7)上にさらに電
子ビーム蒸着法を用いて、Ti膜(11)、pt膜(1
2)、Au膜(13)を夫々0.1pm、 0.2μm
、1、0pmの厚さで順次蒸着し、400℃のアルゴン
ガス中で熱処理を施すことによって、ワイヤボンディン
グ等に用いるパッド電極(14)を形成してもよい。
斯る実施例において得られるSiC発光ダイオードでは
、n型SiC層(3)の不純物濃度が5X1011cm
−1のときのn型SiC層(3)とpm電極(7)との
接触抵抗が1−5X1.O−8Ω・cm’となる。
、n型SiC層(3)の不純物濃度が5X1011cm
−1のときのn型SiC層(3)とpm電極(7)との
接触抵抗が1−5X1.O−8Ω・cm’となる。
これに対して、p側電極をA1/Sit極、あるいは斯
るA!/Si電極とn型SiC層との間にTi膜を介在
させたものとした従来のSiC発光ダイオードでは、n
型SiC層の不純物濃度が5X10”cm ”’ lの
ときのn型SiC層とp側電極との接触抵抗がいずれも
lXl0−’Ω・cm’程度である。即ち、本実施例で
は従来例よりも接触抵抗の小さい、電気的特性に優れた
発光ダイオードが得られている。
るA!/Si電極とn型SiC層との間にTi膜を介在
させたものとした従来のSiC発光ダイオードでは、n
型SiC層の不純物濃度が5X10”cm ”’ lの
ときのn型SiC層とp側電極との接触抵抗がいずれも
lXl0−’Ω・cm’程度である。即ち、本実施例で
は従来例よりも接触抵抗の小さい、電気的特性に優れた
発光ダイオードが得られている。
これは、以下に示す理由によるものと考えられる。即ち
、本発明方法で用いられるp側電極(7)内のNiは、
Ti、Ajに比して拡散速度が大きいため、熱処理の際
にn型SiC層(3)内に容易に拡散していき、SiC
のCと結合する。一方、NiとCとの反応によりCと分
離したSiは、Niに代わりp側電極(7)内に拡散し
ていき、Alと反応してアルミシリサイドを形成し、オ
ーミック接触をなす。即ち、本発明において、p(II
lt極(7)内のNiは、n型SiC層(3)中のSi
をp側電極(7)中に拡散させ易くする作用をなすもの
である。そしてその結果、オーミック接触が増え、より
良好なオーミック性が得られるものである。
、本発明方法で用いられるp側電極(7)内のNiは、
Ti、Ajに比して拡散速度が大きいため、熱処理の際
にn型SiC層(3)内に容易に拡散していき、SiC
のCと結合する。一方、NiとCとの反応によりCと分
離したSiは、Niに代わりp側電極(7)内に拡散し
ていき、Alと反応してアルミシリサイドを形成し、オ
ーミック接触をなす。即ち、本発明において、p(II
lt極(7)内のNiは、n型SiC層(3)中のSi
をp側電極(7)中に拡散させ易くする作用をなすもの
である。そしてその結果、オーミック接触が増え、より
良好なオーミック性が得られるものである。
従って、本発明においては、n型SiC層(3)の不純
物濃度が低い場合、即ちlXl017c+n−’以下の
時のみ効果があるものではなく、lXl0” cm−”
以上においても従来より良好なオーミック接触が得られ
るものである。
物濃度が低い場合、即ちlXl017c+n−’以下の
時のみ効果があるものではなく、lXl0” cm−”
以上においても従来より良好なオーミック接触が得られ
るものである。
また、本実施例において、Ti膜(5)は、熱処理の際
にp型SiC層(3)とp側電極(7)との界面に存在
するC O、S IOr等の酸化物を還元し、p型Si
C層(3)とp側電極(7)とを均一に反応させる作用
をなすものである。
にp型SiC層(3)とp側電極(7)との界面に存在
するC O、S IOr等の酸化物を還元し、p型Si
C層(3)とp側電極(7)とを均一に反応させる作用
をなすものである。
以上、本実施例においてはp側電極(7)を、p型Si
C層(3)上に、Ni膜(4)、Ti膜(5)、A1膜
(6)の順に積層して形成したが、Ti膜(5)、Ni
膜(4)、A1膜(6)の順に積層しても、同様の効果
が得られる。また、本発明はSiC発光ダイオードに限
ることなく、SiCを用いたバイポーラトランジスタ、
FET等他の半導体素子にも適用できることは言うまで
もない。
C層(3)上に、Ni膜(4)、Ti膜(5)、A1膜
(6)の順に積層して形成したが、Ti膜(5)、Ni
膜(4)、A1膜(6)の順に積層しても、同様の効果
が得られる。また、本発明はSiC発光ダイオードに限
ることなく、SiCを用いたバイポーラトランジスタ、
FET等他の半導体素子にも適用できることは言うまで
もない。
(ト)発明の効果
本発明方法によれば、p型SiC上に、Ni膜、Ti膜
を積層形成し、この上にAl膜を積層形成した後、これ
らの膜を熱処理することによって、p型SiCの上に形
成されたNi膜が、熱処理の際にSiC中のSiの電極
内における拡散を促進させるので、AlとSiによるオ
ーミック接触が増え、素子の電気的特性が改善される。
を積層形成し、この上にAl膜を積層形成した後、これ
らの膜を熱処理することによって、p型SiCの上に形
成されたNi膜が、熱処理の際にSiC中のSiの電極
内における拡散を促進させるので、AlとSiによるオ
ーミック接触が増え、素子の電気的特性が改善される。
第1図は本発明方法の一実施例を説明するための工程別
断面図、第2図は本実施例装置のp側電極上にパッド電
極を設けた例を示す断面図である。
断面図、第2図は本実施例装置のp側電極上にパッド電
極を設けた例を示す断面図である。
Claims (1)
- (1)p型SiC上にオーミック性の電極を形成する方
法において、上記p型SiCの上に、Ni膜、Ti膜を
任意の順序で積層形成し、この上にAl膜を積層形成し
た後、これらの金属膜を上記p型SiCと共に熱処理す
ることを特徴とするp型SiCの電極形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2202030A JP2940699B2 (ja) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | p型SiCの電極形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2202030A JP2940699B2 (ja) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | p型SiCの電極形成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0485972A true JPH0485972A (ja) | 1992-03-18 |
JP2940699B2 JP2940699B2 (ja) | 1999-08-25 |
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ID=16450764
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2202030A Expired - Fee Related JP2940699B2 (ja) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | p型SiCの電極形成方法 |
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-
1990
- 1990-07-30 JP JP2202030A patent/JP2940699B2/ja not_active Expired - Fee Related
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