JPH0697107A - ｎ型炭化ケイ素の電極形成方法 - Google Patents
ｎ型炭化ケイ素の電極形成方法Info
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
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- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 オーミック特性、ワイヤーボンディング特
性、信頼性が優れたｎ型ＳｉＣの電極形成方法を提供す
ることを目的とする。 【構成】 ｎ型ＳｉＣ基板１上にＮｉ層２を形成し、熱
処理してオーミック接触を得た後、上記熱処理したＮｉ
層２上にＴｉ層３、Ｐｄ層４、及びＡｕ層５をこの順序
で形成し、熱処理する。
性、信頼性が優れたｎ型ＳｉＣの電極形成方法を提供す
ることを目的とする。 【構成】 ｎ型ＳｉＣ基板１上にＮｉ層２を形成し、熱
処理してオーミック接触を得た後、上記熱処理したＮｉ
層２上にＴｉ層３、Ｐｄ層４、及びＡｕ層５をこの順序
で形成し、熱処理する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はｎ型炭化ケイ素の電極形
成方法に関する。
成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】炭化ケイ素（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、容易にｐｎ接合が形成できるこ
とから青色発光素子等の材料としても期待されている。
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、容易にｐｎ接合が形成できるこ
とから青色発光素子等の材料としても期待されている。
【０００３】例えば、ｎ型ＳｉＣ基板上にｎ型ＳｉＣ
層、ｐ型ＳｉＣ層を形成してなるＳｉＣ発光ダイオード
素子のｎ型側電極にはＮｉが従来広く用いられていた
が、Ｎｉ電極にＡｕのワイヤをボンディングする場合、
Ｎｉ表面の酸化物、また熱処理した後のＮｉ表面に出現
するシリコン、炭素、又これら化合物のため、ＮｉとＡ
ｕとの接合力が弱いといった問題があった。
層、ｐ型ＳｉＣ層を形成してなるＳｉＣ発光ダイオード
素子のｎ型側電極にはＮｉが従来広く用いられていた
が、Ｎｉ電極にＡｕのワイヤをボンディングする場合、
Ｎｉ表面の酸化物、また熱処理した後のＮｉ表面に出現
するシリコン、炭素、又これら化合物のため、ＮｉとＡ
ｕとの接合力が弱いといった問題があった。
【０００４】この接合力を高めるために、Ｎｉに代え
て、Ａｕ／Ｃｒ／Ｎｉや例えば雑誌「電子技術」、日刊
工業新聞発行、第２６巻１４号（１９８４）、１２８頁
〜１３０頁に記載のＡｕ／Ｎｉを用いた電極形成方法が
知られている。
て、Ａｕ／Ｃｒ／Ｎｉや例えば雑誌「電子技術」、日刊
工業新聞発行、第２６巻１４号（１９８４）、１２８頁
〜１３０頁に記載のＡｕ／Ｎｉを用いた電極形成方法が
知られている。
【０００５】また、Ｎｉ層上に該Ｎｉの表面が酸化する
のを防止するためにＰｄ層を形成する電極形成方法が知
られている。
のを防止するためにＰｄ層を形成する電極形成方法が知
られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した如
き従来の方法では、ワイヤーボンディング特性、また層
間の付着力が十分でないといった問題があった。
き従来の方法では、ワイヤーボンディング特性、また層
間の付着力が十分でないといった問題があった。
【０００７】本発明は上述の問題点を鑑み成されたもの
であり、オーミック特性、ワイヤーボンディング特性、
並びに信頼性ともに優れたｎ型炭化ケイ素の電極形成方
法を提供することを目的とする。
であり、オーミック特性、ワイヤーボンディング特性、
並びに信頼性ともに優れたｎ型炭化ケイ素の電極形成方
法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のｎ型炭化ケイ素
の電極形成方法は、ｎ型ＳｉＣ上にＮｉ層を形成する工
程と、該Ｎｉ層の形成後熱処理する工程と、上記熱処理
したＮｉ層上にＴｉ層、Ｐｄ層、及びＡｕ層をこの順序
で形成する工程と、該Ａｕ層を形成後、これら積層体を
熱処理する工程を含むことを特徴とする。
の電極形成方法は、ｎ型ＳｉＣ上にＮｉ層を形成する工
程と、該Ｎｉ層の形成後熱処理する工程と、上記熱処理
したＮｉ層上にＴｉ層、Ｐｄ層、及びＡｕ層をこの順序
で形成する工程と、該Ａｕ層を形成後、これら積層体を
熱処理する工程を含むことを特徴とする。
【０００９】
【作用】熱処理した後のＮｉ（ニッケル）層の表面に
は、シリコン、炭素、またこれら化合物、並びにＮｉ酸
化物が出現しているが、この表面状態にあってもＴｉ
（チタン）は該Ｎｉ層と十分に強固に結合できる。
は、シリコン、炭素、またこれら化合物、並びにＮｉ酸
化物が出現しているが、この表面状態にあってもＴｉ
（チタン）は該Ｎｉ層と十分に強固に結合できる。
【００１０】
【実施例】以下に本発明のｎ型炭化ケイ素の電極形成方
法をｎ型の６Ｈ形ＳｉＣ基板上にｎ型ＳｉＣ層、及びｐ
型ＳｉＣ層を積層してなる発光ダイオード素子に適用し
た場合につき、図面に基づいて説明する。図１は本発明
の方法によって得た電極の断面構造図であり、ｎ型Ｓｉ
Ｃ基板１上にＮｉ層２からなるオーミック電極、及びに
Ｔｉ層３、Ｐｄ（パラジウム）層４、Ａｕ（金）層５か
らなるボンディング電極がこの順序に積層されてｎ型側
電極が形成されている。この電極は次のように作成され
る。
法をｎ型の６Ｈ形ＳｉＣ基板上にｎ型ＳｉＣ層、及びｐ
型ＳｉＣ層を積層してなる発光ダイオード素子に適用し
た場合につき、図面に基づいて説明する。図１は本発明
の方法によって得た電極の断面構造図であり、ｎ型Ｓｉ
Ｃ基板１上にＮｉ層２からなるオーミック電極、及びに
Ｔｉ層３、Ｐｄ（パラジウム）層４、Ａｕ（金）層５か
らなるボンディング電極がこの順序に積層されてｎ型側
電極が形成されている。この電極は次のように作成され
る。
【００１１】最初にｎ型ＳｉＣ基板１上に層厚０．１〜
１μｍ、例えば４０００ÅのＮｉ層２を真空蒸着法また
はスパッタリング法等により被着形成する。このＮｉ層
２の形成後Ａｒ（アルゴン）ガス等の不活性ガス中また
は真空中、望ましくは還元雰囲気中、より望ましくはＨ
2（水素）ガスを用いた還元雰囲気（例えばＨ2ガスとＡ
ｒガスが３対７の分圧比である総圧１ｔｏｒｒのガス雰
囲気）中にて、８００℃〜１４００℃、例えば１０００
℃で、５〜１０分間熱処理して前記基板１とＮｉ層２の
オーミック接触を得る。
１μｍ、例えば４０００ÅのＮｉ層２を真空蒸着法また
はスパッタリング法等により被着形成する。このＮｉ層
２の形成後Ａｒ（アルゴン）ガス等の不活性ガス中また
は真空中、望ましくは還元雰囲気中、より望ましくはＨ
2（水素）ガスを用いた還元雰囲気（例えばＨ2ガスとＡ
ｒガスが３対７の分圧比である総圧１ｔｏｒｒのガス雰
囲気）中にて、８００℃〜１４００℃、例えば１０００
℃で、５〜１０分間熱処理して前記基板１とＮｉ層２の
オーミック接触を得る。
【００１２】次に、前記熱処理したＮｉ層２上に層厚１
０００ÅのＴｉ層３、層厚２０００ÅのＰｄ層４、及び
層厚１００００ÅのＡｕ層５をこの順序に真空蒸着法ま
たはスパッタリング法等により被着形成してＡｕ／Ｐｄ
／Ｔｉボンディング電極とする。その後、前記Ｎｉ層
２、Ｔｉ層３、Ｐｄ層４、Ａｕ層５の各層間のの各層間
の付着力を高めるために、このボンディング電極を形成
したＳｉＣ基板１を不活性ガス中、真空中、または還元
雰囲気中、例えばＨ2（水素）ガスとＡｒガスが３対７
の分圧比である総圧１ｔｏｒｒのガス雰囲気中にて、３
００〜５００℃、例えば３８０℃で２０分間熱処理す
る。
０００ÅのＴｉ層３、層厚２０００ÅのＰｄ層４、及び
層厚１００００ÅのＡｕ層５をこの順序に真空蒸着法ま
たはスパッタリング法等により被着形成してＡｕ／Ｐｄ
／Ｔｉボンディング電極とする。その後、前記Ｎｉ層
２、Ｔｉ層３、Ｐｄ層４、Ａｕ層５の各層間のの各層間
の付着力を高めるために、このボンディング電極を形成
したＳｉＣ基板１を不活性ガス中、真空中、または還元
雰囲気中、例えばＨ2（水素）ガスとＡｒガスが３対７
の分圧比である総圧１ｔｏｒｒのガス雰囲気中にて、３
００〜５００℃、例えば３８０℃で２０分間熱処理す
る。
【００１３】上述のように作成した電極は、図２に示す
ような良好なオーミック特性をもち、加えてボンディン
グ特性にも優れている。また、Ｎｉ層２、Ｔｉ層３、Ｐ
ｄ層４、及びＡｕ層５の各層間で剥離する惧れがなく信
頼性にも優れている。
ような良好なオーミック特性をもち、加えてボンディン
グ特性にも優れている。また、Ｎｉ層２、Ｔｉ層３、Ｐ
ｄ層４、及びＡｕ層５の各層間で剥離する惧れがなく信
頼性にも優れている。
【００１４】このような信頼性が優れるのは、熱処理し
た後のＮｉ層２の表面には、シリコン、炭素、またこれ
ら化合物、並びにＮｉ酸化物が出現しているが、この表
面状態にあってもＴｉは該Ｎｉ層と十分に強固に結合で
きるため、前記Ｎｉ層２からなるオーミック電極と前記
Ｔｉ層３、Ｐｄ層４、Ａｕ層５からなるボンディング電
極間には剥離等の惧れがなく、更に前記ボンディング電
極は前記Ｔｉ層３と結合力の弱いＡｕ層５の間に付着力
を強めるＰｄ層４を介しているため信頼性をもつためで
ある。
た後のＮｉ層２の表面には、シリコン、炭素、またこれ
ら化合物、並びにＮｉ酸化物が出現しているが、この表
面状態にあってもＴｉは該Ｎｉ層と十分に強固に結合で
きるため、前記Ｎｉ層２からなるオーミック電極と前記
Ｔｉ層３、Ｐｄ層４、Ａｕ層５からなるボンディング電
極間には剥離等の惧れがなく、更に前記ボンディング電
極は前記Ｔｉ層３と結合力の弱いＡｕ層５の間に付着力
を強めるＰｄ層４を介しているため信頼性をもつためで
ある。
【００１５】また、ボンディング特性に優れるのは、高
融点のＴｉ層３、Ｐｄ層４上にＡｕ層５を積層している
ので、前記熱処理後にＡｕ層５の表面に不純物が析出し
ないためである。
融点のＴｉ層３、Ｐｄ層４上にＡｕ層５を積層している
ので、前記熱処理後にＡｕ層５の表面に不純物が析出し
ないためである。
【００１６】尚、上述ではｎ型ＳｉＣ基板上に電極を形
成した場合について述べたが、ｎ型ＳｉＣエピタキシャ
ル層上に斯る構造の電極を形成しても同様の効果が得ら
れるのは勿論のことである。
成した場合について述べたが、ｎ型ＳｉＣエピタキシャ
ル層上に斯る構造の電極を形成しても同様の効果が得ら
れるのは勿論のことである。
【００１７】更に、上述ではｎ型の６Ｈ形ＳｉＣ上にｎ
型側電極を形成したが、３Ｃ形等の他の結晶多形でも同
様の効果がある。
型側電極を形成したが、３Ｃ形等の他の結晶多形でも同
様の効果がある。
【００１８】また、発光ダイオード素子の場合には、通
常ｐ型ＳｉＣ上にはＡｌ、またはＡｌ／Ｓｉからなるｐ
型側電極を形成すると共にｎ型ＳｉＣ上にＮｉ層を形成
した後、オーミック接触を得るため熱処理を行うが、こ
の熱処理はＡｌの蒸発を防止するため不活性ガス中また
は還元雰囲気中が望ましい。又特に、還元雰囲気中、よ
り望ましくはＨ2ガス雰囲気中で熱処理した場合、Ｎｉ
層２からなるオーミック電極とＴｉ層３、Ｐｄ層４、Ａ
ｕ層５からなるボンディング電極間の付着強度が強かっ
た。
常ｐ型ＳｉＣ上にはＡｌ、またはＡｌ／Ｓｉからなるｐ
型側電極を形成すると共にｎ型ＳｉＣ上にＮｉ層を形成
した後、オーミック接触を得るため熱処理を行うが、こ
の熱処理はＡｌの蒸発を防止するため不活性ガス中また
は還元雰囲気中が望ましい。又特に、還元雰囲気中、よ
り望ましくはＨ2ガス雰囲気中で熱処理した場合、Ｎｉ
層２からなるオーミック電極とＴｉ層３、Ｐｄ層４、Ａ
ｕ層５からなるボンディング電極間の付着強度が強かっ
た。
【００１９】
【発明の効果】本発明のｎ型炭化ケイ素の電極形成方法
は、ｎ型ＳｉＣ上にＮｉ層を形成し、熱処理した後、上
記熱処理したＮｉ層上にＴｉ層、Ｐｄ層、及びＡｕ層を
この順序で形成し、熱処理するので、オーミック特性、
ワイヤーボンディング特性、信頼性ともに優れた電極を
提供できる。
は、ｎ型ＳｉＣ上にＮｉ層を形成し、熱処理した後、上
記熱処理したＮｉ層上にＴｉ層、Ｐｄ層、及びＡｕ層を
この順序で形成し、熱処理するので、オーミック特性、
ワイヤーボンディング特性、信頼性ともに優れた電極を
提供できる。
【図１】本発明のｎ型ＳｉＣ電極の形成方法を用いた炭
化ケイ素ダイオード素子の断面図である。
化ケイ素ダイオード素子の断面図である。
【図２】上記ｎ型ＳｉＣ電極のオーミック特性示す図で
ある。
ある。
１ ｎ型ＳｉＣ基板 ２ Ｎｉ層 ３ Ｔｉ層 ４ Ｐｄ層 ５ Ａｕ層
Claims (1)
- 【請求項１】 ｎ型ＳｉＣ上にＮｉ層を形成する工程
と、該Ｎｉ層の形成後熱処理する工程と、上記熱処理し
たＮｉ層上にＴｉ層、Ｐｄ層、及びＡｕ層をこの順序で
形成する工程と、該Ａｕ層を形成後、これら積層体を熱
処理する工程を含むことを特徴とするｎ型炭化ケイ素の
電極形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24195192A JP3128344B2 (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | ｎ型炭化ケイ素の電極形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24195192A JP3128344B2 (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | ｎ型炭化ケイ素の電極形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0697107A true JPH0697107A (ja) | 1994-04-08 |
| JP3128344B2 JP3128344B2 (ja) | 2001-01-29 |
Family
ID=17082001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24195192A Expired - Fee Related JP3128344B2 (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | ｎ型炭化ケイ素の電極形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3128344B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6770912B2 (en) | 2001-02-22 | 2004-08-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor device and method for producing the same |
| JP2006202883A (ja) * | 2005-01-19 | 2006-08-03 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
| WO2007102281A1 (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-13 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | 炭化ケイ素半導体装置の製造方法および炭化ケイ素半導体装置 |
| JP2009049130A (ja) * | 2007-08-17 | 2009-03-05 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 炭化珪素半導体装置、その製造方法および炭化珪素デバイス |
| JP2009182217A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2013520014A (ja) * | 2010-02-11 | 2013-05-30 | クリー インコーポレイテッド | 金属及びシリコンの交互層を含むコンタクト構造体並びに関連デバイスの形成方法 |
-
1992
- 1992-09-10 JP JP24195192A patent/JP3128344B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US6974751B2 (en) | 2001-02-22 | 2005-12-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor device and method for producing the same |
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| US9117681B2 (en) | 2007-08-17 | 2015-08-25 | Fuji Electric Co., Ltd. | Silicon carbide semiconductor element, method of manufacturing the same, and silicon carbide device |
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| JP2013520014A (ja) * | 2010-02-11 | 2013-05-30 | クリー インコーポレイテッド | 金属及びシリコンの交互層を含むコンタクト構造体並びに関連デバイスの形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3128344B2 (ja) | 2001-01-29 |
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