JPH0582991B2 - - Google Patents
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- JPH0582991B2 JPH0582991B2 JP21166185A JP21166185A JPH0582991B2 JP H0582991 B2 JPH0582991 B2 JP H0582991B2 JP 21166185 A JP21166185 A JP 21166185A JP 21166185 A JP21166185 A JP 21166185A JP H0582991 B2 JPH0582991 B2 JP H0582991B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/16—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic System
- H01L29/1608—Silicon carbide
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- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/45—Ohmic electrodes
Description
【発明の詳細な説明】
〈技術分野〉
本発明は炭化珪素半導体のオーム性電極構造に
関するものである。
関するものである。
〈従来の技術〉
従来の炭化珪素（SiC）半導体に形成する電極
としては、ｎ型SiCではニツケル（Ni）、ｐ型SiC
ではアルミニウム（Al）とシリコン（Si）の共
晶から成る各材料を真空蒸着し、その蒸着膜を
1100℃前後の高温で合金化することにより得られ
るものが用いられていた。SiCには多くの結晶構
造が存在し、結晶構造により2.2乃至3.3エレクト
ロンボルトの禁制帯幅を有する。また、SiCは、
熱的、化学的及び機械的に極めて安定でワイドギ
ヤツプ半導体としてはめずらしくｐ型及びｎ型共
安定に存在する材料である。従つて、SiC単結晶
に外部回路と電気的接続するための電極を形成し
た半導体素子は、高温動作素子、大電力用素子、
耐放射線素子、光電変換用素子その他種々の電子
技術分野への利用が期待される。
としては、ｎ型SiCではニツケル（Ni）、ｐ型SiC
ではアルミニウム（Al）とシリコン（Si）の共
晶から成る各材料を真空蒸着し、その蒸着膜を
1100℃前後の高温で合金化することにより得られ
るものが用いられていた。SiCには多くの結晶構
造が存在し、結晶構造により2.2乃至3.3エレクト
ロンボルトの禁制帯幅を有する。また、SiCは、
熱的、化学的及び機械的に極めて安定でワイドギ
ヤツプ半導体としてはめずらしくｐ型及びｎ型共
安定に存在する材料である。従つて、SiC単結晶
に外部回路と電気的接続するための電極を形成し
た半導体素子は、高温動作素子、大電力用素子、
耐放射線素子、光電変換用素子その他種々の電子
技術分野への利用が期待される。
〈発明が解決しようとする問題点〉
SiC半導体に上述の如く電極を形成する場合、
電極膜蒸着後に合金化を目的とした1100℃前後の
高温熱処理を必要とするが、合金化の過程で電極
金属が凝集が起り、均一なオーム性電極を作製す
ることが困難となる。また電極金属の凝集によつ
てこれと接するSiC単結晶に応力がかかり、結晶
歪や転位の増大等に起因する結晶性の低下が現わ
れる。従つて、SiC単結晶と電極との間での電気
的コンタクトが劣化するのみならず、大面積素子
の場合には電極がSiC半導体から剥離する等の障
害が生じ、半導体素子としての信頼性を維持する
ことができなくなる。
電極膜蒸着後に合金化を目的とした1100℃前後の
高温熱処理を必要とするが、合金化の過程で電極
金属が凝集が起り、均一なオーム性電極を作製す
ることが困難となる。また電極金属の凝集によつ
てこれと接するSiC単結晶に応力がかかり、結晶
歪や転位の増大等に起因する結晶性の低下が現わ
れる。従つて、SiC単結晶と電極との間での電気
的コンタクトが劣化するのみならず、大面積素子
の場合には電極がSiC半導体から剥離する等の障
害が生じ、半導体素子としての信頼性を維持する
ことができなくなる。
〈問題点を解決するための手段〉
本発明は上述の問題点に鑑み、炭化珪素単結晶
表面上にチタン層及び該チタン層上にアルミニウ
ムあるいは銅から選択された一の金属膜が積層し
てオーム性電極としたことを特徴とする。
表面上にチタン層及び該チタン層上にアルミニウ
ムあるいは銅から選択された一の金属膜が積層し
てオーム性電極としたことを特徴とする。
〈実施例〉
第１図Ａは本発明の１の実施例の説明に供する
SiC半導体素子の模式構成図である。
SiC半導体素子の模式構成図である。
SiC単結晶１にｐ型及びｎ型不純物をドープし
て電界効果素子等の半導体動作素子構造を形成す
る。次にこのSiC単結晶１の電極形成を必要とす
る面にTiを抵抗加熱または電子ビーム蒸着する。
蒸着の際の真空度は10-6Torr以下とする。本実
施例の電極はマスク蒸着法あるいは蒸着後のエツ
チングによりパターン成形されたTi層２で構成
される。蒸着によつて形成されたTi層２は下地
のSiC単結晶１と強固な密着性を示し、また膜質
も非常に緻密な状態になるという性質を有する。
従つてこのTi層２に直ちに配線して外部結線す
ることができオーミツクコンタクトの電極構造が
得られる。Ti層２の厚さは200Å〜800Å程度に
薄く設定すれば充分である。
て電界効果素子等の半導体動作素子構造を形成す
る。次にこのSiC単結晶１の電極形成を必要とす
る面にTiを抵抗加熱または電子ビーム蒸着する。
蒸着の際の真空度は10-6Torr以下とする。本実
施例の電極はマスク蒸着法あるいは蒸着後のエツ
チングによりパターン成形されたTi層２で構成
される。蒸着によつて形成されたTi層２は下地
のSiC単結晶１と強固な密着性を示し、また膜質
も非常に緻密な状態になるという性質を有する。
従つてこのTi層２に直ちに配線して外部結線す
ることができオーミツクコンタクトの電極構造が
得られる。Ti層２の厚さは200Å〜800Å程度に
薄く設定すれば充分である。
第１図Ｂは本発明の他の実施例の説明に供する
SiC半導体素子の模式構成図である。
SiC半導体素子の模式構成図である。
上記同様半導体動作素子構造の形成されたSiC
単結晶１の電極形成面にTiを抵抗加熱または電
子ビーム蒸着する。得られるTi層２の厚さは200
Å〜800Å程度とする。次に同様に抵抗加熱また
は電子ビーム蒸着法によりAlをTi層２上に重畳
形成する。得られるAl層３の厚さは1000Å〜
3000Å程度とする。蒸着の際の真空度は上記同様
に10-6Torr以下に制御する。
単結晶１の電極形成面にTiを抵抗加熱または電
子ビーム蒸着する。得られるTi層２の厚さは200
Å〜800Å程度とする。次に同様に抵抗加熱また
は電子ビーム蒸着法によりAlをTi層２上に重畳
形成する。得られるAl層３の厚さは1000Å〜
3000Å程度とする。蒸着の際の真空度は上記同様
に10-6Torr以下に制御する。
以上によりTi層２とAl層３から成る２層構造
の電極がSiC単結晶１に形成される。本実施例の
電極構造では、Ti層２が下地のSiC単結晶１と強
固に密着してオーミツクコンタクトを形成し、
Al層３が外部配線に対して接続の容易な面を提
供するため、Ti層２とAl層３の２層電極はSiC単
結晶１に対して安定なオーミツク電極となる。ま
た厚いAl層３により電極構造部が保護されるた
め、外部衝撃等に対しても信頼性が確保される。
の電極がSiC単結晶１に形成される。本実施例の
電極構造では、Ti層２が下地のSiC単結晶１と強
固に密着してオーミツクコンタクトを形成し、
Al層３が外部配線に対して接続の容易な面を提
供するため、Ti層２とAl層３の２層電極はSiC単
結晶１に対して安定なオーミツク電極となる。ま
た厚いAl層３により電極構造部が保護されるた
め、外部衝撃等に対しても信頼性が確保される。
第２図はSiC単結晶１の表裏両面に上述の実施
例に示す電極構造を付加し電流を流した場合の電
流−電圧特性を示す特性図である。電圧の増減に
対して電流値は直線的に変化しオーム性電極とし
て有効に機能していることがわかる。
例に示す電極構造を付加し電流を流した場合の電
流−電圧特性を示す特性図である。電圧の増減に
対して電流値は直線的に変化しオーム性電極とし
て有効に機能していることがわかる。
尚、上記実施例において、Ti層２上に重畳す
る金属はAl以外にCuのような高導電性の金属を
用いることができる。またTi層２とAl層３間の
一体化をより強くするために相互拡散性を有する
第３の金属を介在させ必要に応じて凝集の起らな
い低温での熱処理を施すようにしても良い。
る金属はAl以外にCuのような高導電性の金属を
用いることができる。またTi層２とAl層３間の
一体化をより強くするために相互拡散性を有する
第３の金属を介在させ必要に応じて凝集の起らな
い低温での熱処理を施すようにしても良い。
〈発明の効果〉
以上詳説した如く本発明によれば炭化珪素単結
晶基板表面上に確実にオーミツク電極をとること
ができると共に、高温熱処理を施さずにオーミツ
ク電極をとることができるので、炭化珪素単結晶
基板及びチタン層との密着性が向上し、電極膜の
膜質も緻密になり、素子の劣化が抑制され、外部
配線に対して接続を容易にすることができる。そ
の結果、炭化珪素半導体素子の信頼性が向上し各
種電子装置への応用がより一層実用に近いものと
なる。
晶基板表面上に確実にオーミツク電極をとること
ができると共に、高温熱処理を施さずにオーミツ
ク電極をとることができるので、炭化珪素単結晶
基板及びチタン層との密着性が向上し、電極膜の
膜質も緻密になり、素子の劣化が抑制され、外部
配線に対して接続を容易にすることができる。そ
の結果、炭化珪素半導体素子の信頼性が向上し各
種電子装置への応用がより一層実用に近いものと
なる。
第１図Ａ，Ｂはそれぞれ本発明の実施例の説明
に供するSiC半導体素子の模式構成図である。第
２図は第１図に示す電極構造の電流−電圧特性図
である。 １……SiC単結晶、２……チタン層、３……ア
ルミニウム層。
に供するSiC半導体素子の模式構成図である。第
２図は第１図に示す電極構造の電流−電圧特性図
である。 １……SiC単結晶、２……チタン層、３……ア
ルミニウム層。
Claims (1)
- １ 炭化珪素単結晶表面上にチタン層及び該チタ
ン層上にアルミニウムあるいは銅から選択された
一の金属膜が積層してオーム性電極としたことを
特徴とする炭化珪素半導体の電極構造。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60211661A JPS6271271A (ja) | 1985-09-24 | 1985-09-24 | 炭化珪素半導体の電極構造 |
| DE19863632209 DE3632209A1 (de) | 1985-09-24 | 1986-09-23 | Elektrodenstruktur fuer einen siliciumcarbid-einkristallhalbleiter |
| US07/403,016 US4990994A (en) | 1985-09-24 | 1989-09-05 | Electrode structure for silicon carbide semiconductors |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60211661A JPS6271271A (ja) | 1985-09-24 | 1985-09-24 | 炭化珪素半導体の電極構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6271271A JPS6271271A (ja) | 1987-04-01 |
| JPH0582991B2 true JPH0582991B2 (ja) | 1993-11-24 |
Family
ID=16609495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60211661A Granted JPS6271271A (ja) | 1985-09-24 | 1985-09-24 | 炭化珪素半導体の電極構造 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4990994A (ja) |
| JP (1) | JPS6271271A (ja) |
| DE (1) | DE3632209A1 (ja) |
Families Citing this family (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5216264A (en) * | 1989-06-07 | 1993-06-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Silicon carbide MOS type field-effect transistor with at least one of the source and drain regions is formed by the use of a schottky contact |
| JP2509713B2 (ja) * | 1989-10-18 | 1996-06-26 | シャープ株式会社 | 炭化珪素半導体装置およびその製造方法 |
| US5008735A (en) * | 1989-12-07 | 1991-04-16 | General Instrument Corporation | Packaged diode for high temperature operation |
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| JPH04348035A (ja) * | 1991-05-24 | 1992-12-03 | Nippon Steel Corp | 配線形成方法 |
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| KR0179677B1 (ko) * | 1993-12-28 | 1999-04-15 | 사토 후미오 | 반도체장치 및 그 제조방법 |
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Also Published As
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|---|---|
| DE3632209C2 (ja) | 1993-05-27 |
| JPS6271271A (ja) | 1987-04-01 |
| US4990994A (en) | 1991-02-05 |
| DE3632209A1 (de) | 1987-04-02 |
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