JPH0697423A - Ｉｉ−ｖｉ族化合物半導体用電極 - Google Patents
Ｉｉ−ｖｉ族化合物半導体用電極Info
- Publication number
- JPH0697423A JPH0697423A JP24450192A JP24450192A JPH0697423A JP H0697423 A JPH0697423 A JP H0697423A JP 24450192 A JP24450192 A JP 24450192A JP 24450192 A JP24450192 A JP 24450192A JP H0697423 A JPH0697423 A JP H0697423A
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- JP
- Japan
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- layer
- ohmic
- metal layer
- electrode
- compound semiconductor
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】II−VI族化合物半導体のオーミック電極のボン
ダビリティーと信頼性を向上することにある。 【構成】まず、オーミック接触を得るためのオーミック
メタル金属層２を形成し、ついで、高融点金属またはそ
れらの組合せにより拡散バリヤ層３を形成し、さらに最
上層部分に上層メタル層４を設ける。 【効果】拡散バリヤ層は、II−VI族化合物半導体を構成
する原子やオーミックタル層を構成する原子がボンディ
ング用上層メタル層に拡散するのを防止する。また、同
時に、上層メタル層を構成するＡｕなどが基板半導体層
中に拡散するのを防止し、電極のボンダビリティーと信
頼度が改善される。
ダビリティーと信頼性を向上することにある。 【構成】まず、オーミック接触を得るためのオーミック
メタル金属層２を形成し、ついで、高融点金属またはそ
れらの組合せにより拡散バリヤ層３を形成し、さらに最
上層部分に上層メタル層４を設ける。 【効果】拡散バリヤ層は、II−VI族化合物半導体を構成
する原子やオーミックタル層を構成する原子がボンディ
ング用上層メタル層に拡散するのを防止する。また、同
時に、上層メタル層を構成するＡｕなどが基板半導体層
中に拡散するのを防止し、電極のボンダビリティーと信
頼度が改善される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、II−VI族化合物半導体
のオーミック電極に関する。
のオーミック電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】II−VI族化合物半導体に対するオーミッ
ク電極については、従来、例えば、ジャーナル オブ
アプライド フィジィックス、（１９９１年）第５７
巻，第２２１０ページから２２１６ページ、（Jounal o
f Aplied Physics（１９９１）Ｖol.５７，ＰＰ２２１
０−２２１６)に開示されているように、単一金属層で
構成されている場合が多い。
ク電極については、従来、例えば、ジャーナル オブ
アプライド フィジィックス、（１９９１年）第５７
巻，第２２１０ページから２２１６ページ、（Jounal o
f Aplied Physics（１９９１）Ｖol.５７，ＰＰ２２１
０−２２１６)に開示されているように、単一金属層で
構成されている場合が多い。
【０００３】従来から広く用いられているオーミック電
極では、例えば、II−VI族化合物半導体基板（例えば、
ｐ型ＺｎＳｅ）にＡｕ層を被着してオーミック電極を構
成している。
極では、例えば、II−VI族化合物半導体基板（例えば、
ｐ型ＺｎＳｅ）にＡｕ層を被着してオーミック電極を構
成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来構造では、
半導体素子を製作する過程での加熱処理により、基板半
導体を構成する原子（例えば、Ｚｎ）のＡｕ層への拡散
が生じる。このため、熱圧着や超音波ボンディング法な
どを用いてＡｕ層にリード線（Ａｕ線など）を接続する
際に、その接続強度が著しく低下するという問題があっ
た。
半導体素子を製作する過程での加熱処理により、基板半
導体を構成する原子（例えば、Ｚｎ）のＡｕ層への拡散
が生じる。このため、熱圧着や超音波ボンディング法な
どを用いてＡｕ層にリード線（Ａｕ線など）を接続する
際に、その接続強度が著しく低下するという問題があっ
た。
【０００５】また、ソルダーを用いて半導体チップを金
属電極に接着する際にも、同様の問題があった。
属電極に接着する際にも、同様の問題があった。
【０００６】さらには、下地半導体層と電極金属層との
合金化反応が著しい場合には、半導体層内部のＰＮ接合
が損傷を受けるという問題も生じる。
合金化反応が著しい場合には、半導体層内部のＰＮ接合
が損傷を受けるという問題も生じる。
【０００７】本発明の目的は、素子製造工程において電
極金属層中に半導体構成原子が拡散するのを防止して、
電極層のボンダビリティ（ボンディングの容易性）を改
善することにある。
極金属層中に半導体構成原子が拡散するのを防止して、
電極層のボンダビリティ（ボンディングの容易性）を改
善することにある。
【０００８】本発明の他の目的は、素子製造工程におい
て電極金属が半導体基板に過度に拡散して素子特性を劣
化させるのを防止することにある。
て電極金属が半導体基板に過度に拡散して素子特性を劣
化させるのを防止することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、まず、オーミック接触を得るためのオーミックメ
タル金属層を形成し、ついで、高融点金属またはそれら
の組合せにより拡散バリヤ層を形成し、最上層部分に上
層メタル層を設ける。
めに、まず、オーミック接触を得るためのオーミックメ
タル金属層を形成し、ついで、高融点金属またはそれら
の組合せにより拡散バリヤ層を形成し、最上層部分に上
層メタル層を設ける。
【００１０】
【作用】上記の拡散バリヤ層は、II−VI族化合物半導体
を構成する原子やオーミックメタル層を構成する原子が
ボンディング用上層メタル層に拡散するのを防止する。
を構成する原子やオーミックメタル層を構成する原子が
ボンディング用上層メタル層に拡散するのを防止する。
【００１１】また、同時に、上層メタル層を構成するＡ
ｕなどが基板半導体層中に拡散するのを防止する。
ｕなどが基板半導体層中に拡散するのを防止する。
【００１２】
【実施例】（実施例１）図１により本発明の一実施例を
説明する。図１は、本発明によるオーミック電極の断面
模式構造を示す。Ｐ型ＺｎＳｅ基板１上に、オーミック
メタル層として厚さ５００ÅのＡｕ層２，拡散バリヤ層
として厚さ１５００ÅのＰｔ層３，上層メタル層として
の厚さ５０００ÅのＡｕ層４を、電子ビーム蒸着法を用
いて基板温度約１２０℃で連続的に被着して、オーミッ
ク電極を形成した。
説明する。図１は、本発明によるオーミック電極の断面
模式構造を示す。Ｐ型ＺｎＳｅ基板１上に、オーミック
メタル層として厚さ５００ÅのＡｕ層２，拡散バリヤ層
として厚さ１５００ÅのＰｔ層３，上層メタル層として
の厚さ５０００ÅのＡｕ層４を、電子ビーム蒸着法を用
いて基板温度約１２０℃で連続的に被着して、オーミッ
ク電極を形成した。
【００１３】（実施例２）図２は本発明による他の実施
例を示す電極の断面模式図である。Ｎ型ＣｄＴｅ基板５
上に、オーミックメタル層として厚さ５００ÅのＡｕ−
Ｉｎ合金層（Ｉｎ５重量％）６，厚さ１５００ÅのＴｉ
層７と厚さ１５００ÅのＰｔ層３からなる多層拡散バリ
ヤ層，厚さ３０００ÅのＡｕ上層メタル層８を電子ビー
ム蒸着法を用いて連続して被着して、オーミック電極を
形成した。
例を示す電極の断面模式図である。Ｎ型ＣｄＴｅ基板５
上に、オーミックメタル層として厚さ５００ÅのＡｕ−
Ｉｎ合金層（Ｉｎ５重量％）６，厚さ１５００ÅのＴｉ
層７と厚さ１５００ÅのＰｔ層３からなる多層拡散バリ
ヤ層，厚さ３０００ÅのＡｕ上層メタル層８を電子ビー
ム蒸着法を用いて連続して被着して、オーミック電極を
形成した。
【００１４】ついで、上記試料を不活性ガス雰囲気中
で、温度２００℃で１分間の熱処理を施し、電極金属層
を下地半導体層と合金化させた。
で、温度２００℃で１分間の熱処理を施し、電極金属層
を下地半導体層と合金化させた。
【００１５】（実施例３）図３は本発明による他の実施
例を示す電極の断面模式図である。Ｐ型ＺｎＳｅ基板１
上に、オーミックメタル層として厚さ５００ÅのＰｔ層
９、ついで、拡散バリヤ層として厚さ１５００ÅのＴｉ
層７と厚さ１５００ÅのＰｔ層３からなる多層バリヤ層
を、最後に、上層メタル層として厚さ５０００ÅのＡｕ
層１０を、電子ビーム蒸着法を用いて連続的に被着し
た。
例を示す電極の断面模式図である。Ｐ型ＺｎＳｅ基板１
上に、オーミックメタル層として厚さ５００ÅのＰｔ層
９、ついで、拡散バリヤ層として厚さ１５００ÅのＴｉ
層７と厚さ１５００ÅのＰｔ層３からなる多層バリヤ層
を、最後に、上層メタル層として厚さ５０００ÅのＡｕ
層１０を、電子ビーム蒸着法を用いて連続的に被着し
た。
【００１６】ついで、上記試料を不活性ガス雰囲気中
で、温度２００℃で１分間の熱処理を施し、電極金属層
を下地半導体層と合金化させ、オーミック電極を形成し
た。
で、温度２００℃で１分間の熱処理を施し、電極金属層
を下地半導体層と合金化させ、オーミック電極を形成し
た。
【００１７】（実施例４）図４は本発明による他の実施
例を示す電極の断面模式図である。Ｐ型ＺｎＳｅ基板１
上に、オーミックメタル層として厚さ５００ÅのＰｔ−
Ｓｂ合金層（Ｓｂ５重量％）層１１、ついで、拡散バリ
ヤ層として厚さ１５００ÅのＴｉ層７と厚さ２０００Å
のＭｏ層１２からな複合層を、最後に、上層メタル層と
して厚さ５０００ÅのＡｕ層１０を、電子ビーム蒸着法
を用いて連続的に被着した。
例を示す電極の断面模式図である。Ｐ型ＺｎＳｅ基板１
上に、オーミックメタル層として厚さ５００ÅのＰｔ−
Ｓｂ合金層（Ｓｂ５重量％）層１１、ついで、拡散バリ
ヤ層として厚さ１５００ÅのＴｉ層７と厚さ２０００Å
のＭｏ層１２からな複合層を、最後に、上層メタル層と
して厚さ５０００ÅのＡｕ層１０を、電子ビーム蒸着法
を用いて連続的に被着した。
【００１８】ついで、上記試料を不活性ガス雰囲気中
で、温度２００℃で１分間の熱処理を施し、電極金属層
を下地半導体層と合金化させた。
で、温度２００℃で１分間の熱処理を施し、電極金属層
を下地半導体層と合金化させた。
【００１９】（実施例５）図５は本発明による他の実施
例を示す電極の断面模式図である。Ｎ型ＣｄＴｅ基板５
上に、オーミックメタル層として厚さ５００ÅのＰｔ−
Ｉｎ合金層（Ｉｎ５重量％）層１３、ついで、拡散バリ
ヤ層として厚さ１５００ÅのＴｉ層７と厚さ２０００Å
のＭｏ層１２からな複合層を、最後に、上層メタル層と
して厚さ５０００ÅのＡｕ層１０を、電子ビーム蒸着法
を用いて連続的に被着した。
例を示す電極の断面模式図である。Ｎ型ＣｄＴｅ基板５
上に、オーミックメタル層として厚さ５００ÅのＰｔ−
Ｉｎ合金層（Ｉｎ５重量％）層１３、ついで、拡散バリ
ヤ層として厚さ１５００ÅのＴｉ層７と厚さ２０００Å
のＭｏ層１２からな複合層を、最後に、上層メタル層と
して厚さ５０００ÅのＡｕ層１０を、電子ビーム蒸着法
を用いて連続的に被着した。
【００２０】ついで、上記試料を不活性ガス雰囲気中
で、温度２００℃で１分間の熱処理施し、電極金属層を
下地半導体層と合金化させた。
で、温度２００℃で１分間の熱処理施し、電極金属層を
下地半導体層と合金化させた。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、上記の拡散バリヤ層
は、II−VI族化合物半導体を構成する原子やオーミック
メタル層を構成する原子がボンディング用上層メタル層
にまで拡散するのを防止することが出来る。さらに、上
層メタル層が下地半導体基板にまで拡散することが防止
される。
は、II−VI族化合物半導体を構成する原子やオーミック
メタル層を構成する原子がボンディング用上層メタル層
にまで拡散するのを防止することが出来る。さらに、上
層メタル層が下地半導体基板にまで拡散することが防止
される。
【００２２】これにより、電極層のボンダビリティーが
改善され、信頼度の高い素子組立てが可能になった。さ
らに、素子特性の劣化が解消し、デバイスの信頼性が向
上した。
改善され、信頼度の高い素子組立てが可能になった。さ
らに、素子特性の劣化が解消し、デバイスの信頼性が向
上した。
【図１】本発明の一実施例を示す断面模式図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す断面模式図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す断面模式図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す断面模式図である。
【図５】本発明の他の実施例を示す断面模式図である。
１…II−VI族半導体基板、２…オーミックメタル層、３
…拡散バリヤ層、４…上層メタル層。
…拡散バリヤ層、４…上層メタル層。
Claims (8)
- 【請求項１】II−VI族化合物半導体基板上に、オーミッ
ク接触を得るためのオーミックメタル層を設け、つい
で、半導体構成原子やオーミックメタル層の構成原子が
後述の上層メタル層に拡散するのを防止し、かつ、上層
メタルがオーミックメタル層や半導体基板に拡散するの
を防止するための拡散バリヤ層を設け、さらにこの上
に、外部電極やリード線を接続するための上層メタル層
を設けたことを特徴とする、II−VI族化合物半導体用オ
ーミック電極。 - 【請求項２】請求項１に記載の電極において、オーミッ
クメタル層をＡｕで構成したことを特徴とするII−VI族
化合物半導体用オーミック電極。 - 【請求項３】請求項１に記載の電極において、オーミッ
クメタル層をＰｔで構成したことを特徴とするII−VI族
化合物半導体用オーミック電極。 - 【請求項４】請求項１に記載の電極において、下地半導
体の導電型と同型の導電型を与える不純物元素とＡｕと
の合金によりオーミックメタル層を構成したことを特徴
とするII−VI族化合物半導体用オーミック電極。 - 【請求項５】請求項１に記載の電極において、下地半導
体の導電型と同型の導電型を与える不純物元素とＰｔと
の合金によりオーミックメタル層を構成したことを特徴
とするII−VI族化合物半導体用オーミック電極。 - 【請求項６】請求項２，３，４、又は５に記載の電極に
おいて、Ｔｉ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｗ，Ｍｏ，Ｈｆのいずれか
一つ、またはこれらの組合せにより拡散バリヤ層を構成
したことを特徴とするII−VI族化合物半導体用オーミッ
ク電極。 - 【請求項７】請求項１に記載の電極において、Ａｕ，Ａ
ｇ，ＰｔまたはＡｌのいずれか、または、その組合せに
より上層メタル層を構成したことを特徴とするII−VI族
化合物半導体用オーミック電極。 - 【請求項８】請求項６に記載の電極において、上層メタ
ル層をＡｕ，Ａｇ，ＰｔまたはＡｌで構成したことを特
徴とするII−VI族化合物半導体用オーミック電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24450192A JPH0697423A (ja) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | Ｉｉ−ｖｉ族化合物半導体用電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24450192A JPH0697423A (ja) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | Ｉｉ−ｖｉ族化合物半導体用電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0697423A true JPH0697423A (ja) | 1994-04-08 |
Family
ID=17119616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24450192A Pending JPH0697423A (ja) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | Ｉｉ−ｖｉ族化合物半導体用電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0697423A (ja) |
-
1992
- 1992-09-14 JP JP24450192A patent/JPH0697423A/ja active Pending
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