JPH0567808A - ＳｉＣ発光ダイオードの電極形成方法 - Google Patents
ＳｉＣ発光ダイオードの電極形成方法Info
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- JPH0567808A JPH0567808A JP22725691A JP22725691A JPH0567808A JP H0567808 A JPH0567808 A JP H0567808A JP 22725691 A JP22725691 A JP 22725691A JP 22725691 A JP22725691 A JP 22725691A JP H0567808 A JPH0567808 A JP H0567808A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ｐ形ＳｉＣに形成されるｐ形オーミック電極
の構造が簡単であり、且つこの電極を構成するＡｌの蒸
発やボールアップ等の形状変化を防止できるＳｉＣ発光
ダイオードの電極の形成方法を提供することを目的とす
る。 【構成】 ｎ形ＳｉＣ基板１上に発光層としてｎ形エピ
タキシャルＳｉＣ層２とｐ形エピタキシャルＳｉＣ層３
をこの順に形成する。ｐ形エピタキシャルＳｉＣ層３上
にｐ形電極としてＡｌ層を真空蒸着法等により形成した
後、不活性ガス中において８００℃以上で熱処理を行う
ことにより、ｐ形オーミック電極２０を形成する。
の構造が簡単であり、且つこの電極を構成するＡｌの蒸
発やボールアップ等の形状変化を防止できるＳｉＣ発光
ダイオードの電極の形成方法を提供することを目的とす
る。 【構成】 ｎ形ＳｉＣ基板１上に発光層としてｎ形エピ
タキシャルＳｉＣ層２とｐ形エピタキシャルＳｉＣ層３
をこの順に形成する。ｐ形エピタキシャルＳｉＣ層３上
にｐ形電極としてＡｌ層を真空蒸着法等により形成した
後、不活性ガス中において８００℃以上で熱処理を行う
ことにより、ｐ形オーミック電極２０を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＳｉＣ発光ダイオー
ド（ＬＥＤ）の電極形成方法に関する。
ド（ＬＥＤ）の電極形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】炭化ケイ素（ＳｉＣ）は物理的、化学的
に安定で、且つ禁制帯幅が広い半導体材料であることか
ら、耐環境性半導体及び短波長発光ダイオードの材料と
して注目されている。
に安定で、且つ禁制帯幅が広い半導体材料であることか
ら、耐環境性半導体及び短波長発光ダイオードの材料と
して注目されている。
【０００３】ＳｉＣには、３Ｃ形、４Ｈ形、６Ｈ形、１
５Ｒ形等各種の結晶系が存在する。このうち、６Ｈ形Ｓ
ｉＣは禁制帯幅が約２．９ｅＶであり、青色発光ダイオ
ードとして用いられている。また、４Ｈ形ＳｉＣは禁制
帯幅が約３．２ｅＶと６Ｈ−ＳｉＣよりも広いので、青
色から紫色の発光ダイオードに用いられる。
５Ｒ形等各種の結晶系が存在する。このうち、６Ｈ形Ｓ
ｉＣは禁制帯幅が約２．９ｅＶであり、青色発光ダイオ
ードとして用いられている。また、４Ｈ形ＳｉＣは禁制
帯幅が約３．２ｅＶと６Ｈ−ＳｉＣよりも広いので、青
色から紫色の発光ダイオードに用いられる。
【０００４】従来のＳｉＣ ＬＥＤ電極は、SANYO TECH
NICAL REVIEW VOL.23,NO.1(1991) P7〜13 に掲載されて
いるものの他、次の図７または図８に示されているよう
なものがある。
NICAL REVIEW VOL.23,NO.1(1991) P7〜13 に掲載されて
いるものの他、次の図７または図８に示されているよう
なものがある。
【０００５】図７は、ＳｉＣ発光ダイオードを示してお
り、以下のように作製される。
り、以下のように作製される。
【０００６】最初に、ｎ形ＳｉＣ基板３１の上面にｎ形
ＳｉＣエピタキシャル層３２とｐ形ＳｉＣエピタキシャ
ル層３３をこの順に形成する。
ＳｉＣエピタキシャル層３２とｐ形ＳｉＣエピタキシャ
ル層３３をこの順に形成する。
【０００７】次に、上記ｐ形ＳｉＣエピタキシャル層３
３上面にｐ形電極としてＳｉ層３４とＡｌ層３５を電子
ビーム蒸着法によって順次形成するとともにｎ形ＳｉＣ
基板３１の下面にｎ形電極としてＮｉ層３６とＡｕ層３
７を電子ビーム蒸着法によって順次形成し、熱処理を施
すことによりそれぞれオーミック電極とする。
３上面にｐ形電極としてＳｉ層３４とＡｌ層３５を電子
ビーム蒸着法によって順次形成するとともにｎ形ＳｉＣ
基板３１の下面にｎ形電極としてＮｉ層３６とＡｕ層３
７を電子ビーム蒸着法によって順次形成し、熱処理を施
すことによりそれぞれオーミック電極とする。
【０００８】図８は、他のＳｉＣ発光ダイオードを示し
ており、以下のように作製される。
ており、以下のように作製される。
【０００９】最初に、ｎ形ＳｉＣ基板４１の上面にｎ形
ＳｉＣエピタキシャル層４２とｐ形ＳｉＣエピタキシャ
ル層４３をこの順で形成する。
ＳｉＣエピタキシャル層４２とｐ形ＳｉＣエピタキシャ
ル層４３をこの順で形成する。
【００１０】次に、ｐ形ＳｉＣエピタキシャル層４３上
面にｐ形電極としてＴｉ層４４とＡｌ層４５を電子線ビ
ーム蒸着法によって順次形成するとともにｎ形ＳｉＣ基
板４１の下面にｎ形電極としてＮｉ層４６とＡｕ層４７
を電子線ビーム蒸着法によって順次形成し、熱処理を施
すことによりそれぞれオーミック電極を形成する。
面にｐ形電極としてＴｉ層４４とＡｌ層４５を電子線ビ
ーム蒸着法によって順次形成するとともにｎ形ＳｉＣ基
板４１の下面にｎ形電極としてＮｉ層４６とＡｕ層４７
を電子線ビーム蒸着法によって順次形成し、熱処理を施
すことによりそれぞれオーミック電極を形成する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ｐ形電極としてｐ形Ｓ
ｉＣエピタキシャル層上面に直接Ａｌ層を形成し、オー
ミック性を発生させるために真空中で熱処理を行うと、
Ａｌ層の蒸発やボールアップ等の形状変化が起こり、ｐ
形オーミック電極が形成できないので、上記従来例のよ
うにｐ形ＳｉＣエピタキシャル層とＡｌ層の間にＳｉ層
やＴｉ層を介在させる必要があった。従って、電極の形
成工程が複雑となり、製造コストが高くなるといった問
題があった。
ｉＣエピタキシャル層上面に直接Ａｌ層を形成し、オー
ミック性を発生させるために真空中で熱処理を行うと、
Ａｌ層の蒸発やボールアップ等の形状変化が起こり、ｐ
形オーミック電極が形成できないので、上記従来例のよ
うにｐ形ＳｉＣエピタキシャル層とＡｌ層の間にＳｉ層
やＴｉ層を介在させる必要があった。従って、電極の形
成工程が複雑となり、製造コストが高くなるといった問
題があった。
【００１２】上記従来例の課題に鑑み、本発明は簡単な
構造のＳｉＣ発光ダイオードのｐ形電極の形成方法を提
供することを目的とする。
構造のＳｉＣ発光ダイオードのｐ形電極の形成方法を提
供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明によるＳｉＣ発光
ダイオードの電極形成方法は、ｐ形ＳｉＣ表面にＡｌ層
を形成した後、不活性ガス中で熱処理を施すことによ
り、ｐ形オーミック電極を形成することを特徴とし、特
に、前記熱処理温度が８００℃以上であることを特徴と
する。
ダイオードの電極形成方法は、ｐ形ＳｉＣ表面にＡｌ層
を形成した後、不活性ガス中で熱処理を施すことによ
り、ｐ形オーミック電極を形成することを特徴とし、特
に、前記熱処理温度が８００℃以上であることを特徴と
する。
【００１４】
【作用】ｐ形ＳｉＣ表面にＡｌ層を形成した後、不活性
ガス中で熱処理を施すことにより、Ａｌの蒸発やボール
アップ等の形状変化を防止でき、更に、前記熱処理温度
が８００℃以上である場合に、ｐ形ＳｉＣと良好にオー
ミック接触するｐ形オーミック電極が形成できる。
ガス中で熱処理を施すことにより、Ａｌの蒸発やボール
アップ等の形状変化を防止でき、更に、前記熱処理温度
が８００℃以上である場合に、ｐ形ＳｉＣと良好にオー
ミック接触するｐ形オーミック電極が形成できる。
【００１５】
【実施例】本発明の一実施例であるＳｉＣ発光ダイオー
ド（ＬＥＤ）の電極作成工程を図１及び図２を用いて説
明する。尚、図面を簡単化するために、基板上には単一
のＬＥＤ素子のみを図示する。
ド（ＬＥＤ）の電極作成工程を図１及び図２を用いて説
明する。尚、図面を簡単化するために、基板上には単一
のＬＥＤ素子のみを図示する。
【００１６】最初に、６Ｈ形ＳｉＣ結晶からなる基板に
例えば窒素がドーピングされている例えば１００〜１５
０μｍ厚のｎ形ＳｉＣ基板１を用意する。
例えば窒素がドーピングされている例えば１００〜１５
０μｍ厚のｎ形ＳｉＣ基板１を用意する。
【００１７】次に、図１（ａ）に示すように、このｎ形
ＳｉＣ基板１上面に液相エピタキシャル（ＬＰＥ）法、
気相エピタキシャル（ＶＰＥ）法、ＣＶＤ法、ＭＢＥ法
等によりＬＥＤの発光層となるｎ形ＳｉＣエピタキシャ
ル層２及びｐ形ＳｉＣエピタキシャル層３を順次形成し
て、エピタキシャルウエハーを作成する。尚、上記ｎ形
エピタキシャル層２のドーパントとしては、例えばＮ
（窒素）と同時にｐ形に反転しない程度のＡｌ（アルミ
ニウム）を用い、ｐ形エピタキシャル層３のドーパント
としては、例えばアルミニウムを用いることができる。
ＳｉＣ基板１上面に液相エピタキシャル（ＬＰＥ）法、
気相エピタキシャル（ＶＰＥ）法、ＣＶＤ法、ＭＢＥ法
等によりＬＥＤの発光層となるｎ形ＳｉＣエピタキシャ
ル層２及びｐ形ＳｉＣエピタキシャル層３を順次形成し
て、エピタキシャルウエハーを作成する。尚、上記ｎ形
エピタキシャル層２のドーパントとしては、例えばＮ
（窒素）と同時にｐ形に反転しない程度のＡｌ（アルミ
ニウム）を用い、ｐ形エピタキシャル層３のドーパント
としては、例えばアルミニウムを用いることができる。
【００１８】次に、図１（ｂ）に示すように、前記エピ
タキシャルウエハーのｐ形ＳｉＣエピタキシャル層３上
にｐ形電極として、例えば０．２μｍ〜１μｍ厚のＡｌ
層４を金属製マスクを介して電子ビーム蒸着法、スパッ
タリング法等により形成する。
タキシャルウエハーのｐ形ＳｉＣエピタキシャル層３上
にｐ形電極として、例えば０．２μｍ〜１μｍ厚のＡｌ
層４を金属製マスクを介して電子ビーム蒸着法、スパッ
タリング法等により形成する。
【００１９】次に、図１（ｃ）に示すように、前記エピ
タキシャルウエハーのｎ形ＳｉＣ基板１下面にｎ形電極
として、例えば０．４μｍ厚のＮｉ層５、０．５μｍ厚
のＰｄ層６及び、０．１μｍ厚のＴｉ層７を金属製マス
クを介して電子ビーム蒸着法、スパッタリング法等によ
り順次形成する。
タキシャルウエハーのｎ形ＳｉＣ基板１下面にｎ形電極
として、例えば０．４μｍ厚のＮｉ層５、０．５μｍ厚
のＰｄ層６及び、０．１μｍ厚のＴｉ層７を金属製マス
クを介して電子ビーム蒸着法、スパッタリング法等によ
り順次形成する。
【００２０】次に、図２（ａ）に示すように、上記ｎ、
ｐ形電極を形成したエピタキシャルウエハーをＡｒガス
（例えば１ａｔｏｍ）中で８００℃以上で約５分間以上
保持して熱処理することにより、ｐ形電極のＡｌとエピ
タキシャルウエハーのＳｉＣが反応してｐ形オーミック
電極２０が形成されるとともにｎ形オーミック電極２１
も形成される。
ｐ形電極を形成したエピタキシャルウエハーをＡｒガス
（例えば１ａｔｏｍ）中で８００℃以上で約５分間以上
保持して熱処理することにより、ｐ形電極のＡｌとエピ
タキシャルウエハーのＳｉＣが反応してｐ形オーミック
電極２０が形成されるとともにｎ形オーミック電極２１
も形成される。
【００２１】次に、図２（ｂ）に示すように、上記ｐ、
ｎ形オーミック電極２０、２１を形成したエピタキシャ
ルウエハーのｎ形オーミック電極２１上に例えば０．１
μｍ厚のＴｉ層８、０．２μｍ厚のＰｄ層９、及び１．
０μｍ厚のＡｕ層１０を金属製マスクを介して順次電子
ビーム蒸着法により形成した後、Ｔｉ層７とＴｉ層８の
界面を合金化して接合するためにＡｒガス（例えば１ａ
ｔｏｍ）中又は真空中で３５０〜５５０℃の範囲、望ま
しくは４００℃で約４分間以上保持して熱処理する。
ｎ形オーミック電極２０、２１を形成したエピタキシャ
ルウエハーのｎ形オーミック電極２１上に例えば０．１
μｍ厚のＴｉ層８、０．２μｍ厚のＰｄ層９、及び１．
０μｍ厚のＡｕ層１０を金属製マスクを介して順次電子
ビーム蒸着法により形成した後、Ｔｉ層７とＴｉ層８の
界面を合金化して接合するためにＡｒガス（例えば１ａ
ｔｏｍ）中又は真空中で３５０〜５５０℃の範囲、望ま
しくは４００℃で約４分間以上保持して熱処理する。
【００２２】最後に、上記エピタキシャルウエハーを一
対のｐ、ｎ形オーミック電極２０、２１をもつチップに
ダイシングソー等により切断してＬＥＤ素子を完成す
る。
対のｐ、ｎ形オーミック電極２０、２１をもつチップに
ダイシングソー等により切断してＬＥＤ素子を完成す
る。
【００２３】次に、上記実施例と比較例のｐ形電極の電
流−電圧特性（オーミック性）を測定した。尚、Ａｌ層
４の層厚は０．２μｍである。
流−電圧特性（オーミック性）を測定した。尚、Ａｌ層
４の層厚は０．２μｍである。
【００２４】図３〜図５にそれぞれ上述のようにＡｒガ
ス中において８００℃、９００℃及び１０００℃で熱処
理した後のエピタキシャルウエハー状態の２つのｐ形電
極間の電流−電圧特性（本発明）に示し、また図６に上
記と同様の方法でｐ形電極が形成されたエピタキシャル
ウエハーをＡｒガス中において７００℃で熱処理した後
の２つのｐ形電極間の電流−電圧特性（比較例）を示
す。
ス中において８００℃、９００℃及び１０００℃で熱処
理した後のエピタキシャルウエハー状態の２つのｐ形電
極間の電流−電圧特性（本発明）に示し、また図６に上
記と同様の方法でｐ形電極が形成されたエピタキシャル
ウエハーをＡｒガス中において７００℃で熱処理した後
の２つのｐ形電極間の電流−電圧特性（比較例）を示
す。
【００２５】図３〜図６から、７００℃で熱処理された
ｐ形電極間の電流−電圧特性は非オーミック性である
が、８００℃で熱処理された本発明のｐ形電極間の電流
−電圧特性はオーミック性が良好であり、９００℃以上
では非常に良好なオーミック特性であることが判る。更
に、図示はしていないが、１２００℃で熱処理したもの
の電流−電圧特性も９００℃及び１０００℃と同様の特
性を示した。従って、ｐ形電極としてｐ形ＳｉＣに直接
Ａｌ層を形成した後、オーミック電極を形成するために
は、Ａｒガス中で８００℃以上に熱処理する必要がある
ことが判る。
ｐ形電極間の電流−電圧特性は非オーミック性である
が、８００℃で熱処理された本発明のｐ形電極間の電流
−電圧特性はオーミック性が良好であり、９００℃以上
では非常に良好なオーミック特性であることが判る。更
に、図示はしていないが、１２００℃で熱処理したもの
の電流−電圧特性も９００℃及び１０００℃と同様の特
性を示した。従って、ｐ形電極としてｐ形ＳｉＣに直接
Ａｌ層を形成した後、オーミック電極を形成するために
は、Ａｒガス中で８００℃以上に熱処理する必要がある
ことが判る。
【００２６】このように上記実施例によれば、ｐ形電極
としてｐ形ＳｉＣに直接Ａｌ層を形成した後、Ａｒガス
中で８００℃以上に熱処理することにより、Ａｌの蒸発
やボールアップ等の形状変化を防止しながら良好なオー
ミック電極を形成できるので、ｐ形電極の構造が簡単に
できる。
としてｐ形ＳｉＣに直接Ａｌ層を形成した後、Ａｒガス
中で８００℃以上に熱処理することにより、Ａｌの蒸発
やボールアップ等の形状変化を防止しながら良好なオー
ミック電極を形成できるので、ｐ形電極の構造が簡単に
できる。
【００２７】尚、上記実施例では６Ｈ−ＳｉＣ結晶から
なるｎ形ＳｉＣ基板１を用いたが、４Ｈ−ＳｉＣ結晶か
らなるｎ形ＳｉＣ基板を用いても同様に行うことができ
る。
なるｎ形ＳｉＣ基板１を用いたが、４Ｈ−ＳｉＣ結晶か
らなるｎ形ＳｉＣ基板を用いても同様に行うことができ
る。
【００２８】又、上記実施例では熱処理する際にＡｒガ
スを使用したが、他の不活性ガスを用いてもよい。
スを使用したが、他の不活性ガスを用いてもよい。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、ｐ形オーミック電極の
構造が簡単であり、且つこの電極を構成するＡｌの蒸発
やボールアップ等の形状変化を防止できるＳｉＣ発光ダ
イオードの電極の作成方法を提供することができる。
構造が簡単であり、且つこの電極を構成するＡｌの蒸発
やボールアップ等の形状変化を防止できるＳｉＣ発光ダ
イオードの電極の作成方法を提供することができる。
【図１】本発明の実施例を示すＳｉＣ発光ダイオードの
製造工程を示す工程図である。
製造工程を示す工程図である。
【図２】本発明の実施例を示すＳｉＣ発光ダイオードの
製造工程を示す工程図である。
製造工程を示す工程図である。
【図３】本発明のｐ形オーミック電極の電流−電圧特性
を示す図である。
を示す図である。
【図４】本発明のｐ形オーミック電極の電流−電圧特性
を示す図である。
を示す図である。
【図５】本発明のｐ形オーミック電極の電流−電圧特性
を示す図である。
を示す図である。
【図６】比較例のｐ形電極の電流−電圧特性を示す図で
ある。
ある。
【図７】従来例のＳｉＣ発光ダイオードの断面を示す断
面図である。
面図である。
【図８】他の従来例のＳｉＣ発光ダイオードの断面を示
す断面図である。
す断面図である。
１ ｎ形ＳｉＣ基板 ２ ｎ形エピタキシャル層 ３ ｐ形エピタキシャル層 ４ Ａｌ層 ２０ ｐ形オーミック電極
Claims (2)
- 【請求項１】 ｐ形ＳｉＣ表面にＡｌ層を形成した後、
不活性ガス中で熱処理を施すことにより、ｐ形オーミッ
ク電極を形成することを特徴とするＳｉＣ発光ダイオー
ドの電極形成方法。 - 【請求項２】 上記熱処理温度が８００℃以上であるこ
とを特徴とする請求項１記載のＳｉＣ発光ダイオードの
電極形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22725691A JPH0567808A (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | ＳｉＣ発光ダイオードの電極形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22725691A JPH0567808A (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | ＳｉＣ発光ダイオードの電極形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0567808A true JPH0567808A (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=16857973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22725691A Pending JPH0567808A (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | ＳｉＣ発光ダイオードの電極形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0567808A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JP2012044040A (ja) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Ｌｅｄ発光素子用保持基板及びｌｅｄ発光素子 |
-
1991
- 1991-09-06 JP JP22725691A patent/JPH0567808A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JP2012044040A (ja) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Ｌｅｄ発光素子用保持基板及びｌｅｄ発光素子 |
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