JPH0917993A - Ohmic electrode, manufacturing method thereof, semiconductor device and photoelectric integrated circuit - Google Patents

Ohmic electrode, manufacturing method thereof, semiconductor device and photoelectric integrated circuit

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JPH0917993A
JPH0917993A JP7320461A JP32046195A JPH0917993A JP H0917993 A JPH0917993 A JP H0917993A JP 7320461 A JP7320461 A JP 7320461A JP 32046195 A JP32046195 A JP 32046195A JP H0917993 A JPH0917993 A JP H0917993A
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semiconductor
ingaas
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健太郎 道口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the contact resistance and elevate the reliability by comprising a Pt layer of less than specified thickness, contacted onto a compd. semiconductor contg. a p type InGaAs main component. SOLUTION: After washing the surface of a semi-insulative InP substrate 1 with acid, a compd. semiconductor 2 contg. a p type InGaAs main component is epitaxially grown thereon. On the semiconductor 2 the vapor of Pt is deposited to form a Pt layer 3 of 400 Angstrom or less thick. On this layer 3 the vapors of Ti, Pt and Au are deposited successively and annealed in an atmosphere of about 400 deg. C for one minute to form a Ti layer 41, Pt layer 42 and Au layer 43, thereby completing an Ohmic electrode 5. Thereby, the contact resistance can be made low to provide a high reliability product.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、正孔伝導型(以
下、p型とも呼ぶ。)又は電子伝導型(以下、n型とも
呼ぶ)のInGaAsを主成分とする化合物半導体上の
オーミック電極及びその製造方法、これを備える半導体
デバイス、並びに光電子集積回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ohmic electrode on a compound semiconductor containing hole conduction type (hereinafter also referred to as p type) or electron conduction type (hereinafter also referred to as n type) InGaAs as a main component. The present invention relates to a manufacturing method thereof, a semiconductor device including the same, and an optoelectronic integrated circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】化合物半導体上のオーミック電極として
は、従来から、特開平3−240242号公報、特開平
5−136175号公報、IEEE.ELECTRON
DEVICE LETTER vol. EDL−5
No6 214(1984)などに示すように、専らA
uGe/Ni系のアロイ系の金属が用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, ohmic electrodes on compound semiconductors have been disclosed in JP-A-3-240242, JP-A-5-136175, IEEE. ELECTRON
DEVICE LETTER vol. EDL-5
No6 214 (1984), etc.
A uGe / Ni alloy metal is used.

【0003】しかし、このアロイ系金属は成分元素が半
導体結晶層へ拡散するため、デバイスの信頼性が十分高
いとはいえず、改良が望まれている。
However, since the elemental elements of this alloy metal are diffused into the semiconductor crystal layer, the reliability of the device cannot be said to be sufficiently high, and improvement is desired.

【0004】一方、化合物半導体上のノンアロイ系オー
ミック電極に関しては、p型GaAs及びAlGaAs
上に積層されたPt/Ti/Pt/Au電極が、特願平
2−88040に記載されている。
On the other hand, regarding non-alloy type ohmic electrodes on compound semiconductors, p-type GaAs and AlGaAs are used.
The Pt / Ti / Pt / Au electrode laminated on top is described in Japanese Patent Application No. 2-88040.

【0005】また、長波長(1〜1.6μm)帯の光通
信用受光素子であるInGaAspinフォトダイオー
ドや、高速動作の可能なInP/InGaAs HBT
(ヘテロ接合バイポーラトランジスタ)などでは、In
GaAs上に電極を形成する必要があるため、InGa
As上のオーミック電極についても多様な提案がなされ
ている。
Further, an InGaAs pin photodiode, which is a light receiving element for optical communication in a long wavelength (1 to 1.6 μm) band, and an InP / InGaAs HBT capable of high-speed operation.
In (heterojunction bipolar transistor) etc., In
Since it is necessary to form an electrode on GaAs, InGa
Various proposals have been made for the ohmic electrode on As.

【0006】このうち、p型InGaAs上のノンアロ
イ系のpオーミック電極については、以下のようなもの
が知られている。
Among these, the following are known as non-alloy type p ohmic electrodes on p-type InGaAs.

【0007】信学技報ED93−162(1994−
01)に記載のPt/Ti/Pt/Au電極 J.Appl.Phys.68(3),1 August 1990 に記載のTi/P
t/Au電極 Sumitomo Electric Technical Review No.35 January
1993 に記載のAuZn電極 しかし、p型InGaAs上のTi/Pt/Au電極
(上記)などでは、InGaAs結晶側への電極材料
の拡散による信頼性の低下が問題となっている。また、
コンタクト抵抗も、アロイ系のオーミック電極と比較し
て十分に低い値ではない。
Technical Report of ED93-162 (1994-
01) Pt / Ti / Pt / Au electrode J. Appl. Phys. 68 (3), 1 August 1990 Ti / P
t / Au electrode Sumitomo Electric Technical Review No.35 January
AuZn electrode described in 1993 However, in the Ti / Pt / Au electrode (above) on p-type InGaAs, etc., there is a problem that the reliability is deteriorated due to the diffusion of the electrode material to the InGaAs crystal side. Also,
The contact resistance is not sufficiently low as compared with the alloy type ohmic electrode.

【0008】さらに、特開昭63−228762号公報
にも、InGaAsを主成分とする化合物半導体上のノ
ンアロイ系電極として、Ti/Pt/Au系のオーミッ
ク電極を使用した例も報告されているが、これも信頼性
が十分とはいえない。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-228762 also reports an example in which a Ti / Pt / Au ohmic electrode is used as a non-alloy type electrode on a compound semiconductor containing InGaAs as a main component. , This is also not reliable enough.

【0009】一方、p型InGaAsとTi/Pt/A
u電極との間にPt層を介在させたもの、すなわち、p
型InGaAs上のPt/Ti/Pt/Au電極につい
ては、上記文献に記載があるものの、コンタクト抵抗
あるいは信頼性についての検討はなされておらず、最適
な電極構造は明らかでない。
On the other hand, p-type InGaAs and Ti / Pt / A
A Pt layer interposed between the u electrode, that is, p
Although the Pt / Ti / Pt / Au electrode on InGaAs is described in the above-mentioned document, the contact resistance or reliability has not been examined, and the optimum electrode structure is not clear.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑み
なされたもので、p型又はn型のInGaAsを主成分
とした化合物半導体上に形成され、コンタクト抵抗が低
く、信頼性の高いノンアロイ系のオーミック電極、及び
その製造方法を提供することを目的とする。また、信頼
性の高い半導体デバイスや光電子集積回路を提供するこ
とも目的とする。
The present invention has been made in view of the above, and is a non-alloy which is formed on a compound semiconductor containing p-type or n-type InGaAs as a main component and has a low contact resistance and high reliability. An object is to provide a system ohmic electrode and a method for manufacturing the same. Moreover, it aims at providing a highly reliable semiconductor device and an optoelectronic integrated circuit.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本願に係る第1のオーミック電極は、p型(正孔
伝導型)のInGaAsを主成分とする化合物半導体上
に接触する厚さ約400オングストローム以下のPt層
を備えることを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, the first ohmic electrode according to the present invention has a thickness in contact with a compound semiconductor whose main component is p-type (hole conduction type) InGaAs. It is characterized by having a Pt layer of about 400 angstroms or less.

【0012】本発明者らの知見によれば、p型のInG
aAsを主成分とする化合物半導体上に厚さ約400オ
ングストローム以下のPt層が形成されたオーミックコ
ンタクトは、十分に低いコンタクト抵抗を示し、なおか
つ、Pt層上に金属層を形成した場合にも、化合物半導
体層への金属元素の拡散が少なく、高温環境下における
特性変化も少ない。特に、Pt層の厚さが200オング
ストローム以下になると、高温環境下における特性変化
が極めて少なくなる。
According to the knowledge of the present inventors, p-type InG
An ohmic contact in which a Pt layer having a thickness of about 400 Å or less is formed on a compound semiconductor containing aAs as a main component exhibits a sufficiently low contact resistance, and also when a metal layer is formed on the Pt layer, Little diffusion of metal element into the compound semiconductor layer, and little change in characteristics under high temperature environment. In particular, when the thickness of the Pt layer is 200 angstroms or less, the characteristic change under a high temperature environment becomes extremely small.

【0013】p型のInGaAsを主成分とする化合物
半導体上に厚さ400オングストローム以下のPt層を
接触させた本願に係る第1のノンアロイ系のオーミック
電極は、上記のオーミックコンタクトを備えているの
で、このオーミックコンタクトの優れた性質により、化
合物半導体層への電極材料の拡散が少なく、十分に低い
コンタクト抵抗を示し、なおかつ、高い信頼性を有す
る。特に、化合物半導体上に厚さ約200オングストロ
ーム以下のPt層を接触させたものは、極めて高い信頼
性を有する。
The first non-alloy type ohmic electrode according to the present invention in which a Pt layer having a thickness of 400 angstroms or less is brought into contact with a compound semiconductor whose main component is p-type InGaAs has the above ohmic contact. Due to the excellent property of the ohmic contact, the diffusion of the electrode material into the compound semiconductor layer is small, the contact resistance is sufficiently low, and the reliability is high. In particular, a compound semiconductor in which a Pt layer having a thickness of about 200 Å or less is brought into contact has extremely high reliability.

【0014】本願に係る第2のオーミック電極は、n型
(電子伝導型)のInGaAsを主成分とする化合物半
導体に接触するPt層を備えることを特徴としている。
The second ohmic electrode according to the present invention is characterized by including a Pt layer in contact with a compound semiconductor whose main component is n-type (electron conduction type) InGaAs.

【0015】本発明者らの知見によれば、n型のInG
aAsを主成分とする化合物半導体上にPt層を接触さ
せた本願に係る第2のノンアロイ系のオーミック電極
は、電極材料の化合物半導体層への拡散が少なく、高温
環境下に長時間保存したときにもコンタクト抵抗が低く
維持され、高い信頼性を有している。
According to the knowledge of the present inventors, n-type InG
The second non-alloy type ohmic electrode according to the present invention in which the Pt layer is in contact with the compound semiconductor containing aAs as the main component has a small diffusion of the electrode material into the compound semiconductor layer and is stored in a high temperature environment for a long time. In addition, the contact resistance is kept low and the reliability is high.

【0016】なお、本願に係る第1、第2のオーミック
電極は、上記Pt層の上に順次に積層されたTi層、P
t層およびAu層をさらに備えるものであっても良い。
The first and second ohmic electrodes according to the present application are a Ti layer and a P layer, which are sequentially stacked on the Pt layer.
It may further include a t layer and an Au layer.

【0017】次に、本願の請求項4に係る半導体光デバ
イス、及び本願の請求項5に係る半導体電子デバイス
は、本願に係る第1又は第2のオーミック電極を備える
ことを特徴としている。ここで、半導体光デバイスと
は、発光又は受光機能を有する一以上の半導体素子(半
導体レーザ、フォトダイオード等)が単一の基板上に形
成されたものをいう。また、半導体電子デバイスとは、
電子を取り扱う一以上の半導体素子(ダイオード、トラ
ンジスタ等)が単一の基板上に形成されたものをいう。
Next, the semiconductor optical device according to claim 4 of the present application and the semiconductor electronic device according to claim 5 of the present application are characterized by including the first or second ohmic electrode according to the present application. Here, the semiconductor optical device refers to a device in which one or more semiconductor elements (semiconductor laser, photodiode, etc.) having a light emitting or light receiving function are formed on a single substrate. What is a semiconductor electronic device?
One in which one or more semiconductor elements (diodes, transistors, etc.) that handle electrons are formed on a single substrate.

【0018】上記の半導体光デバイス及び半導体電子デ
バイスは、本願に係るオーミック電極の優れた性質によ
り、高温環境下に長時間保存したときにも特性の変化が
少なく、高い信頼性を有する。
Due to the excellent properties of the ohmic electrode according to the present invention, the semiconductor optical device and the semiconductor electronic device described above have little change in characteristics even when stored for a long time in a high temperature environment and have high reliability.

【0019】次に、本願の請求項6に係る光電子集積回
路(OEIC)は、本発明の半導体光デバイス及び半導
体電子デバイスを集積したものである。ここで、光電子
集積回路とは、半導体光デバイスや半導体電子デバイス
を基板上に集積して形成することにより、所定の機能を
奏するようにした回路をいう。
Next, an optoelectronic integrated circuit (OEIC) according to claim 6 of the present application integrates the semiconductor optical device and the semiconductor electronic device of the present invention. Here, the optoelectronic integrated circuit refers to a circuit that has a predetermined function by integrating and forming a semiconductor optical device or a semiconductor electronic device on a substrate.

【0020】本願の請求項6に係る光電子集積回路も、
本発明のオーミック電極の優れた性質により、高温環境
下に長時間保存したときにも特性の変化が少なく、高い
信頼性を有する。
The optoelectronic integrated circuit according to claim 6 of the present application also comprises
Due to the excellent properties of the ohmic electrode of the present invention, there is little change in properties even when stored for a long time in a high temperature environment, and high reliability is achieved.

【0021】次に、本願の請求項7に係る半導体デバイ
スは、(a)p型又はn型のInGaAsを主成分とす
る化合物半導体と、(b)この化合物半導体上に接触し
て設けられたPt層を有するオーミック電極と、を備
え、この化合物半導体とPt層との境界面の近傍に、P
tとInの合金が含まれていることを特徴としている。
Next, a semiconductor device according to claim 7 of the present application is provided by (a) a compound semiconductor containing p-type or n-type InGaAs as a main component and (b) being in contact with this compound semiconductor. An ohmic electrode having a Pt layer, and P in the vicinity of the interface between the compound semiconductor and the Pt layer.
It is characterized by containing an alloy of t and In.

【0022】PtとInの合金は熱的に安定なので、こ
のような合金が化合物半導体とPt層との境界面近傍に
存在していることは、半導体デバイスを高温環境下で保
存した場合に、電極材料の化合物半導体への拡散を防ぐ
一要因となる。従って、本願の請求項7に係る半導体デ
バイスは、高温環境下におかれた場合にも、コンタクト
抵抗の変動が少なく、高い信頼性を有する。
Since the alloy of Pt and In is thermally stable, the existence of such an alloy near the boundary surface between the compound semiconductor and the Pt layer means that when the semiconductor device is stored in a high temperature environment. This is one factor that prevents the diffusion of the electrode material into the compound semiconductor. Therefore, the semiconductor device according to claim 7 of the present application has high reliability with little fluctuation in contact resistance even when placed in a high temperature environment.

【0023】上記の合金は、PtIn、PtIn2 、P
3 In2 、Pt4 In3 、Pt13In9 からなる群か
ら選択される一つ以上の合金であっても良い。
The above alloys include PtIn, PtIn 2 , P
It may be one or more alloys selected from the group consisting of t 3 In 2 , Pt 4 In 3 and Pt 13 In 9 .

【0024】次に、本願の請求項9に係る光電子集積回
路は、請求項7記載の半導体デバイスを集積したことを
特徴としている。
Next, an optoelectronic integrated circuit according to claim 9 of the present application is characterized by integrating the semiconductor device according to claim 7.

【0025】この光電子集積回路は、本願の請求項7に
係る半導体デバイスの優れた性質に基づいて、高い信頼
性を有する。
This optoelectronic integrated circuit has high reliability based on the excellent properties of the semiconductor device according to claim 7 of the present application.

【0026】次に、本願に係る第1のオーミック電極形
成方法は、p型のInGaAsを主成分とする化合物半
導体上に、厚さ約400オングストローム以下のPt層
を蒸着する第1の工程と、このPt層の上に所定の金属
層を形成する第2の工程と、を備えている。
Next, a first ohmic electrode forming method according to the present application comprises a first step of depositing a Pt layer having a thickness of about 400 Å or less on a compound semiconductor containing p-type InGaAs as a main component, A second step of forming a predetermined metal layer on the Pt layer.

【0027】本願に係る第1のオーミック電極形成方法
では、p型のInGaAsを主成分とする化合物半導体
上にPt層を蒸着することで、化合物半導体とPt層と
の境界面近傍にPtとInの合金を生成する。従って、
この方法により、p型のInGaAsを主成分とする化
合物半導体上に電極を形成すれば、本願の請求項7に係
る半導体デバイスを容易に製造することができる。
In the first ohmic electrode forming method according to the present application, a Pt layer is vapor-deposited on a compound semiconductor containing p-type InGaAs as a main component, so that Pt and In are formed near the boundary surface between the compound semiconductor and the Pt layer. Produces an alloy of. Therefore,
By forming electrodes on the compound semiconductor containing p-type InGaAs as a main component by this method, the semiconductor device according to claim 7 of the present application can be easily manufactured.

【0028】また、本願に係る第2のオーミック電極形
成方法は、n型のInGaAsを主成分とする化合物半
導体上に、Pt層を蒸着する第1の工程と、このPt層
の上に所定の金属層を形成する第2の工程と、を備えて
いる。
In the second ohmic electrode forming method according to the present application, a first step of depositing a Pt layer on a compound semiconductor containing n-type InGaAs as a main component and a predetermined step on the Pt layer are performed. A second step of forming a metal layer.

【0029】本願に係る第2のオーミック電極形成方法
では、n型のInGaAsを主成分とする化合物半導体
上にPt層を蒸着することで、化合物半導体とPt層と
の境界面近傍にPtとInの合金を生成する。従って、
この方法により、n型のInGaAsを主成分とする化
合物半導体上に電極を形成すれば、本願の請求項7に係
る半導体デバイスを容易に製造することができる。
In the second ohmic electrode forming method according to the present application, a Pt layer is vapor-deposited on a compound semiconductor containing n-type InGaAs as a main component, so that Pt and In near the boundary surface between the compound semiconductor and the Pt layer. Produces an alloy of. Therefore,
By forming electrodes on the compound semiconductor containing n-type InGaAs as a main component by this method, the semiconductor device according to claim 7 of the present application can be easily manufactured.

【0030】なお、本願に係る第1又は第2のオーミッ
ク電極形成方法において、上記第2の工程は、化合物半
導体上に蒸着されたPt層の上にTi層、Pt層及びA
u層を順次に形成する工程であっても良い。
In the first or second ohmic electrode forming method according to the present application, the second step is the step of forming a Ti layer, a Pt layer and an A layer on the Pt layer deposited on the compound semiconductor.
It may be a step of sequentially forming the u layer.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明に
おいて同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明
を省略する。また、図面の寸法比率は説明のものと必ず
しも一致していない。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description. Also, the dimensional ratios in the drawings do not always match those described.

【0032】(実施形態1)実施形態1は、本願に係る
第1のオーミック電極に関するものである。図1は、本
実施形態のオーミック電極5の構造を示す模式断面図で
ある。本実施形態のオーミック電極5は、正孔伝導型
(p型)のInGaAs層2上に積層されたPt層3
と、このPt層3上に積層されたTi層41、Pt層4
2およびAu層43の3層からなるTi/Pt/Au電
極層4とから構成されている。Pt層3の厚さは、40
0オングストローム以下である。また、p型InGaA
s層2は、半絶縁性InP基板1上に形成されている。
(Embodiment 1) Embodiment 1 relates to a first ohmic electrode according to the present application. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the ohmic electrode 5 of this embodiment. The ohmic electrode 5 of the present embodiment is the Pt layer 3 stacked on the hole conduction type (p type) InGaAs layer 2.
And a Ti layer 41 and a Pt layer 4 laminated on the Pt layer 3.
2 and a Ti / Pt / Au electrode layer 4 consisting of three layers of Au layer 43. The thickness of the Pt layer 3 is 40
0 angstrom or less. In addition, p-type InGaA
The s layer 2 is formed on the semi-insulating InP substrate 1.

【0033】オーミック電極5は、p型InGaAs層
2上にPt層3、Ti層41、Pt層42及びAu層4
3を順次に蒸着することで形成することができる。具体
的には、まず、半絶縁性InP基板1の表面を酸で洗浄
してからp型InGaAs層2をエピタキシャル成長さ
せる。次いで、p型InGaAs層2の上にPtを蒸着
し、続いて、Ti、Pt及びAuをPtの上に順次に蒸
着する。この後、約400℃の雰囲気中で1分間アニー
ルすると、Pt層3並びにTi層41、Pt層42及び
Au層43が形成される。これにより、オーミック電極
5が完成する。
The ohmic electrode 5 comprises a Pt layer 3, a Ti layer 41, a Pt layer 42 and an Au layer 4 on the p-type InGaAs layer 2.
It can be formed by depositing 3 sequentially. Specifically, first, the surface of the semi-insulating InP substrate 1 is washed with acid, and then the p-type InGaAs layer 2 is epitaxially grown. Next, Pt is vapor-deposited on the p-type InGaAs layer 2, and then Ti, Pt, and Au are vapor-deposited on Pt sequentially. After that, by annealing for 1 minute in an atmosphere of about 400 ° C., the Pt layer 3, the Ti layer 41, the Pt layer 42, and the Au layer 43 are formed. Thereby, the ohmic electrode 5 is completed.

【0034】図2は、本実施形態のオーミック電極5を
備えるInGaAs pinフォトダイオード(以下、
PDと略す。)100を示す模式断面図である。このp
inPD100は、半絶縁性InP基板1上に順次に積
層されたn+ −InP層6、i−InGaAs層7及び
+ −InGaAs層2を備え、さらにp+ −InGa
As層2上に接触している本実施形態のpオーミック電
極5と、n+ −InP層6に接触しているn電極8とを
備えている。pinPD100の表面は、SiNパシベ
ーション膜9によって被覆されている。このpinPD
100は、通常の作製プロセスにより作製することがで
きる。なお、InP基板1上には、n+−InP層6の
代わりにn+ −InGaAs層が形成されていてもよ
い。
FIG. 2 shows an InGaAs pin photodiode including the ohmic electrode 5 of the present embodiment (hereinafter referred to as
Abbreviated as PD. ) Is a schematic cross-sectional view showing 100. This p
The inPD 100 includes an n + -InP layer 6, an i-InGaAs layer 7, and a p + -InGaAs layer 2 that are sequentially stacked on a semi-insulating InP substrate 1, and further includes p + -InGa.
The p-ohmic electrode 5 of the present embodiment which is in contact with the As layer 2 and the n-electrode 8 which is in contact with the n + -InP layer 6 are provided. The surface of the pin PD 100 is covered with the SiN passivation film 9. This pinPD
100 can be manufactured by a normal manufacturing process. Incidentally, on the InP substrate 1, n + -InGaAs layer may be formed instead of the n + -InP layer 6.

【0035】このように、本実施形態のオーミック電極
5は、pinPDのような半導体光デバイスに容易に適
用することができる。また、pinPD以外にも、アバ
ランシェフォトダイオード、MSMフォトダイオード、
発光ダイオード(LED)、半導体レーザ(LD)等の
半導体光デバイスに適用することができる。
As described above, the ohmic electrode 5 of this embodiment can be easily applied to a semiconductor optical device such as a pin PD. In addition to pin PD, avalanche photodiode, MSM photodiode,
It can be applied to semiconductor optical devices such as light emitting diodes (LEDs) and semiconductor lasers (LDs).

【0036】次に、図3は、本実施形態のオーミック電
極5を備えるInGaAsヘテロ接合バイポーラトラン
ジスタ(以下、HBTと略す。)200を示す模式断面
図である。このHBT200はトンネルバリア型のもの
で、半絶縁性InP基板1上に順次に積層されたn+
InGaAsサブコレクタ10層、n−InGaAsコ
レクタ層11、p−InGaAsベース層12、InP
トンネルバリア層13及びn+ −InGaAsエミッタ
層14を備え、さらにp−InGaAsベース層12に
接触している本実施形態のオーミック電極5(ベース電
極)、エミッタ層14に接触しているAu/Ge/Ni
電極15(エミッタ電極)及びサブコレクタ層10に接
触しているAu/Ge/Ni電極16(コレクタ電極)
を備えている。また、HBT200の表面は、SiNパ
シベーション膜9によって被覆されている。このHBT
200も、通常の作製プロセスにより作製することがで
きる。
FIG. 3 is a schematic sectional view showing an InGaAs heterojunction bipolar transistor (hereinafter abbreviated as HBT) 200 including the ohmic electrode 5 of this embodiment. This HBT 200 is of a tunnel barrier type, and has n + − layers sequentially stacked on the semi-insulating InP substrate 1.
InGaAs subcollector 10 layer, n-InGaAs collector layer 11, p-InGaAs base layer 12, InP
The tunnel barrier layer 13 and the n + -InGaAs emitter layer 14 are provided, and further the ohmic electrode 5 (base electrode) of the present embodiment which is in contact with the p-InGaAs base layer 12 and the Au / Ge which is in contact with the emitter layer 14 are provided. / Ni
Au / Ge / Ni electrode 16 (collector electrode) in contact with electrode 15 (emitter electrode) and subcollector layer 10
It has. The surface of the HBT 200 is covered with the SiN passivation film 9. This HBT
200 can also be manufactured by a normal manufacturing process.

【0037】このように、本実施形態のオーミック電極
5は、HBTのような半導体電子デバイスに容易に適用
することができる。また、HBT以外にも、HEMTを
含むFET等の半導体光デバイスに適用することができ
る。
As described above, the ohmic electrode 5 of this embodiment can be easily applied to a semiconductor electronic device such as an HBT. In addition to the HBT, it can be applied to semiconductor optical devices such as FETs including HEMT.

【0038】本発明者らは、本実施形態のオーミック電
極5(図1)に関して、p型InGaAs層2に接触す
るPt層3の好適な厚さを求めるべく、オーミック電極
のコンタクト抵抗や信頼性とPt層3の厚さとの関係を
調べた。
Regarding the ohmic electrode 5 (FIG. 1) of the present embodiment, the present inventors have sought to find a suitable thickness of the Pt layer 3 in contact with the p-type InGaAs layer 2 in order to obtain the contact resistance and reliability of the ohmic electrode. The relationship between Pt and the thickness of Pt layer 3 was investigated.

【0039】図4は、本実施形態のオーミック電極5に
関し、Pt層3の厚さを0〜400オングストロームの
間で変えた場合のコンタクト比抵抗の変化を示すグラフ
である。厚さ0付近での急激な変化は、p型InGaA
s層2とTi/Pt/Au電極層4との間にPt層3が
介在することで、コンタクト比抵抗が1/2程度に低減
されることを示している。厚さが増加するにつれてコン
タクト比抵抗もわずかに増加するが、少なくとも厚さ4
00オングストローム以下では、コンタクト比抵抗が十
分に低減される。
FIG. 4 is a graph showing changes in the contact resistivity of the ohmic electrode 5 of this embodiment when the thickness of the Pt layer 3 is varied between 0 and 400 angstroms. The sudden change in the vicinity of the thickness of 0 indicates that p-type InGaA
It is shown that the Pt layer 3 is interposed between the s layer 2 and the Ti / Pt / Au electrode layer 4 to reduce the contact specific resistance to about 1/2. The contact resistivity also increases slightly with increasing thickness, but at least the thickness of 4
If it is less than 00 angstrom, the contact resistivity is sufficiently reduced.

【0040】図5(a)は、本実施形態のオーミック電
極5をベース電極として備えるHBT(図3)を用い
て、本実施形態のオーミック電極5の信頼性を測定した
結果を表すグラフである。これは、250℃の高温環境
下で所定の保存時間にわたってHBTを保存したときの
HBTのオン電圧(VON)の変動をプロットしたもので
ある。なお、Pt層3の厚さは200オングストローム
である。
FIG. 5A is a graph showing the result of measuring the reliability of the ohmic electrode 5 of this embodiment using the HBT (FIG. 3) having the ohmic electrode 5 of this embodiment as a base electrode. . This is a plot of changes in the on-voltage (V ON ) of the HBT when the HBT was stored for a predetermined storage time in a high temperature environment of 250 ° C. The Pt layer 3 has a thickness of 200 Å.

【0041】図5(a)の横軸は対数軸となっており、
init.は保存時間が0、すなわち高温環境下で保存
していないことを示している。縦軸は保存前後のオン電
圧の変動を表すもので、具体的には(保存後のオン電圧
−保存前のオン電圧)/(保存前のオン電圧)[%]を
示している。オン電圧は、保存時間中、1×104 A/
cm2 の電流密度を有するコレクタ電流(IC )をHB
Tに流し続けておき、その後、HBTを高温環境から取
り出して測定する。
The horizontal axis of FIG. 5A is a logarithmic axis,
init. Indicates that the storage time is 0, that is, the storage has not been performed in a high temperature environment. The vertical axis represents the variation of the on-voltage before and after the storage, and specifically shows (on-voltage after storage-on-voltage before storage) / (on-voltage before storage) [%]. ON voltage is 1 × 10 4 A / during storage time
The collector current (I C ) having a current density of cm 2 is HB
Continue to flow to T, and then take out the HBT from the high temperature environment and measure.

【0042】一方、図5(b)は、p型InGaAs層
2とTi/Pt/Au電極層4との間にPt層3が介在
していない従来のTi/Pt/Au電極をベース電極と
して備えるHBTを用いて、上記と同様に信頼性を測定
した結果を表すグラフである。
On the other hand, FIG. 5B shows a conventional Ti / Pt / Au electrode in which the Pt layer 3 is not interposed between the p-type InGaAs layer 2 and the Ti / Pt / Au electrode layer 4 as a base electrode. It is a graph showing the result of having measured reliability similarly to the above using HBT provided.

【0043】これらの図を比較すると明らかなように、
本実施形態のオーミック電極5を備えるHBTは、従来
のTi/Pt/Au電極を備えるものに比べて、高温環
境下でのオン電圧の変動が抑制されており、信頼性が向
上している。これは、オーミック電極5の高信頼性に基
づくものである。
As is clear from comparing these figures,
The HBT including the ohmic electrode 5 of the present embodiment suppresses the fluctuation of the on-voltage in a high temperature environment and has improved reliability as compared with the conventional HBT including the Ti / Pt / Au electrode. This is based on the high reliability of the ohmic electrode 5.

【0044】次に、図6及び図7は、本実施形態のオー
ミック電極5(図1)に関して高温(250℃)環境下
での保存時間に応じたコンタクト抵抗(Rc)の変動を
示すグラフである。図5と同様に、グラフの横軸は対数
軸となっており、init.は保存時間が0、すなわち
保存していないことを示している。縦軸は保存前後のコ
ンタクト抵抗の変動を表すもので、具体的には(保存後
のコンタクト抵抗−保存前のコンタクト抵抗)/(保存
前のコンタクト抵抗)[%]を示している。このコンタ
クト抵抗は、公知の伝送線路モデル(TLM)法によっ
て測定されたものである。なお、TLM法に関しては、
「超高速化合物半導体デバイス」(大森正道編 培風
館)の200〜202頁に記載がある。
Next, FIGS. 6 and 7 are graphs showing the variation of the contact resistance (Rc) with respect to the ohmic electrode 5 (FIG. 1) of this embodiment according to the storage time under a high temperature (250 ° C.) environment. is there. As in FIG. 5, the horizontal axis of the graph is a logarithmic axis, and init. Indicates that the storage time is 0, that is, the storage is not performed. The vertical axis represents the change in contact resistance before and after storage, and specifically shows (contact resistance after storage-contact resistance before storage) / (contact resistance before storage) [%]. The contact resistance is measured by a known transmission line model (TLM) method. Regarding the TLM method,
It is described on pages 200 to 202 of "Ultrafast compound semiconductor device" (edited by Masamichi Omori, Baifukan).

【0045】Pt層3の厚さは、図6(a)では50オ
ングストローム、図6(b)では100オングストロー
ム、図7(c)では200オングストローム、図7
(d)では400オングストロームとなっている。
The thickness of the Pt layer 3 is 50 angstroms in FIG. 6 (a), 100 angstroms in FIG. 6 (b), 200 angstroms in FIG. 7 (c), and FIG.
In (d), it is 400 angstrom.

【0046】一方、図8(e)はPt層の厚さが0、す
なわち、p型InGaAs層2とTi/Pt/Au電極
層4との間にPt層3が介在しない従来のTi/Pt/
Au電極に関して、図6及び図7と同様にコンタクト抵
抗の変動を示したグラフである。
On the other hand, FIG. 8E shows a conventional Ti / Pt in which the Pt layer has a thickness of 0, that is, the Pt layer 3 is not interposed between the p-type InGaAs layer 2 and the Ti / Pt / Au electrode layer 4. /
FIG. 8 is a graph showing changes in contact resistance with respect to the Au electrode, as in FIGS. 6 and 7. FIG.

【0047】これらのグラフを比較すると明らかなよう
に、本実施形態のオーミック電極5(Pt層3の厚さが
400オングストローム以下)の方が、従来のTi/P
t/Au電極よりも、高温環境下で保存した場合のコン
タクト抵抗の変動が小さく、信頼性が高い。特に、Pt
層3の厚さが200オングストローム以下であると、コ
ンタクト抵抗の変動は極めて低くなり、非常に信頼性の
高いオーミック電極となる。
As is clear from comparison of these graphs, the ohmic electrode 5 (Pt layer 3 having a thickness of 400 angstroms or less) according to the present embodiment has a conventional Ti / P ratio.
Compared to the t / Au electrode, the contact resistance changes less when stored in a high temperature environment and has higher reliability. In particular, Pt
When the thickness of the layer 3 is 200 angstroms or less, the fluctuation of the contact resistance is extremely low, and the ohmic electrode has a very high reliability.

【0048】以上の考察から、p型のInGaAsを主
成分とする化合物半導体(本実施形態では、p型InG
aAs層2)に厚さ400オングストローム以下のPt
層を積層したオーミックコンタクトでは、Pt層上に形
成される金属電極層(本実施形態では、Ti/Pt/A
u電極層4)から化合物半導体への電極材料(本実施形
態では、主としてAu)の拡散が少なく、このため十分
に低いコンタクト抵抗を示すとともに、高温環境下で長
時間保存した場合にも特性の変化が少ないと推察され
る。これにより、本実施形態のオーミック電極5は、十
分に低いコンタクト抵抗を示し、なおかつ、高い信頼性
を有する。また、このオーミック電極5を備える半導体
光デバイスや半導体電子デバイスも、オーミック電極5
の優れた性質により、高い信頼性を有することになる。
From the above consideration, a compound semiconductor containing p-type InGaAs as a main component (in this embodiment, p-type InG) is used.
Pt with a thickness of 400 Å or less is formed on the aAs layer 2).
In the ohmic contact in which the layers are stacked, a metal electrode layer (Ti / Pt / A in this embodiment) formed on the Pt layer is formed.
The diffusion of the electrode material (mainly Au in the present embodiment) from the u electrode layer 4) to the compound semiconductor is small, so that a sufficiently low contact resistance is exhibited, and the characteristics of the characteristics are also maintained when stored for a long time in a high temperature environment. It is estimated that there is little change. As a result, the ohmic electrode 5 of the present embodiment exhibits a sufficiently low contact resistance and has high reliability. In addition, the semiconductor optical device and the semiconductor electronic device including the ohmic electrode 5 also include the ohmic electrode 5.
Due to its excellent properties, it has high reliability.

【0049】これらの半導体光デバイスや半導体電子デ
バイスを通常の集積化技術を用いて集積することにより
光電子集積回路(以下、OEICと略す。)を作製する
ことができる。図9は、図2のpinPD100と図3
のHBT200を集積したOEIC300を示す模式断
面図である。このOEIC300では、配線20によっ
て、pinPD100のn+ −InP層6とコレクタ電
極16とが接続されている。また、本実施形態のオーミ
ック電極5にも配線20が接続されている。なお、pi
nPD100の下には、作製工程の都合から、HBT2
00を形成した際に積層された半導体層10〜14が残
留しているが、OEICの動作には影響を与えない。
An optoelectronic integrated circuit (hereinafter abbreviated as OEIC) can be manufactured by integrating these semiconductor optical devices and semiconductor electronic devices using a normal integration technique. FIG. 9 shows the pin PD100 of FIG. 2 and FIG.
3 is a schematic cross-sectional view showing an OEIC 300 in which the HBT 200 of FIG. In the OEIC 300, the wiring 20 connects the n + -InP layer 6 of the pin PD 100 to the collector electrode 16. The wiring 20 is also connected to the ohmic electrode 5 of the present embodiment. Note that pi
Under the nPD100, due to the manufacturing process, HBT2
Although the semiconductor layers 10 to 14 which are stacked when the 00 is formed remain, they do not affect the operation of the OEIC.

【0050】このOEIC300も、本実施形態のオー
ミック電極5を備えているので、オーミック電極5の優
れた性質により、高い信頼性を有することになる。
Since this OEIC 300 also includes the ohmic electrode 5 of this embodiment, it has high reliability due to the excellent properties of the ohmic electrode 5.

【0051】本願に係る第1のオーミック電極は、上記
実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能
である。例えば、本実施形態のオーミック電極5はPt
層3上にTi/Pt/Au層4が積層されたものである
が、このTi/Pt/Au層4の代わりに他の金属層が
積層されたものであっても良い。本願に係る第1のオー
ミック電極の優れた性質は、InGaAsを主成分とす
る化合物半導体上に厚さ400オングストローム以下の
Pt層を積層した構成に起因するので、このPt層の上
にTi/Pt/Au層以外の金属層(Ti/Au、Mo
/Au等)を積層したオーミック電極であっても、十分
に低いコンタクト抵抗を示すとともに、高い信頼性を有
する。
The first ohmic electrode according to the present application is not limited to the above embodiment, but various modifications can be made. For example, the ohmic electrode 5 of this embodiment is Pt.
Although the Ti / Pt / Au layer 4 is laminated on the layer 3, another metal layer may be laminated instead of the Ti / Pt / Au layer 4. The excellent properties of the first ohmic electrode according to the present application are due to the structure in which the Pt layer having a thickness of 400 angstroms or less is laminated on the compound semiconductor whose main component is InGaAs. / Metal layers other than Au layer (Ti / Au, Mo
/ Au, etc.) has a sufficiently low contact resistance and high reliability.

【0052】(実施形態2)実施形態2は、本願に係る
第2のオーミック電極に関するものである。図10は、
本実施形態のオーミック電極25の構造を示す模式断面
図である。本実施形態のオーミック電極25は、電子伝
導型(n型)のInGaAs層22上に積層されたPt
層23と、このPt層23上に積層されたTi層24
1、Pt層242およびAu層243の3層からなるT
i/Pt/Au電極層24とから構成されている。な
お、n型のInGaAs層22は、半絶縁性InP基板
21上に形成されている。
(Embodiment 2) Embodiment 2 relates to a second ohmic electrode according to the present application. FIG.
It is a schematic cross section which shows the structure of the ohmic electrode 25 of this embodiment. The ohmic electrode 25 of the present embodiment is a Pt layered on the electron conduction type (n type) InGaAs layer 22.
Layer 23 and Ti layer 24 laminated on this Pt layer 23
1, a Pt layer 242, and an Au layer 243.
It is composed of an i / Pt / Au electrode layer 24. The n-type InGaAs layer 22 is formed on the semi-insulating InP substrate 21.

【0053】このオーミック電極25は、InGaAs
層22上にPt層23、Ti層241、Pt層242及
びAu層243を順次に蒸着することで形成することが
できる。具体的には、まず、半絶縁性InP基板21の
表面を酸で洗浄してからn型のInGaAs層22をエ
ピタキシャル成長させる。次いで、InGaAs層22
の上にPtを蒸着し、続いて、Ti、Pt及びAuをP
tの上に順次に蒸着する。この後、約400℃の雰囲気
中で1分間アニールすると、Pt層23並びにTi層2
41、Pt層242及びAu層243が形成される。こ
れにより、オーミック電極25が完成する。
This ohmic electrode 25 is made of InGaAs.
It can be formed by sequentially depositing a Pt layer 23, a Ti layer 241, a Pt layer 242 and an Au layer 243 on the layer 22. Specifically, first, the surface of the semi-insulating InP substrate 21 is washed with acid, and then the n-type InGaAs layer 22 is epitaxially grown. Then, the InGaAs layer 22
Pt is vapor-deposited on Pt, and then Ti, Pt and Au are added to P
It vapor-deposits on t sequentially. After that, if the Pt layer 23 and the Ti layer 2 are annealed in an atmosphere of about 400 ° C. for 1 minute,
41, the Pt layer 242 and the Au layer 243 are formed. As a result, the ohmic electrode 25 is completed.

【0054】図11は、本実施形態のオーミック電極2
5を備えるInGaAs pinフォトダイオード(以
下、PDと略す。)101を示す模式断面図である。こ
のpinPD101は、半絶縁性InP基板21上に順
次に積層されたn+ −InGaAs層26、i−InG
aAs層27及びp−InGaAs層2を備え、さらに
p−InGaAs層2上に接触しているp電極50と、
+ −InGaAs層26に接触している本実施形態の
オーミック電極25からなるn電極28とを備えてい
る。また、pinPD101の表面は、SiNパシベー
ション膜29によって被覆されている。このpinPD
101は、通常の作製プロセスにより作製することがで
きる。
FIG. 11 shows the ohmic electrode 2 of this embodiment.
5 is a schematic cross-sectional view showing an InGaAs pin photodiode (hereinafter, abbreviated as PD) 101 including No. 5. The pin PD 101 includes an n + -InGaAs layer 26 and an i-InG layer sequentially stacked on a semi-insulating InP substrate 21.
a p-electrode 50 provided with the aAs layer 27 and the p-InGaAs layer 2, and further in contact with the p-InGaAs layer 2;
The n electrode 28 formed of the ohmic electrode 25 of the present embodiment is in contact with the n + -InGaAs layer 26. The surface of the pin PD 101 is covered with the SiN passivation film 29. This pinPD
101 can be manufactured by a normal manufacturing process.

【0055】このように、本実施形態のオーミック電極
25は、pinPDのような半導体光デバイスに容易に
適用することができる。また、pinPD以外にも、ア
バランシェフォトダイオード、MSMフォトダイオー
ド、発光ダイオード(LED)、半導体レーザ(LD)
等の半導体光デバイスに適用することができる。
As described above, the ohmic electrode 25 of this embodiment can be easily applied to a semiconductor optical device such as a pin PD. In addition to pin PD, avalanche photodiode, MSM photodiode, light emitting diode (LED), semiconductor laser (LD)
Can be applied to semiconductor optical devices such as.

【0056】次に、図12は、本実施形態のオーミック
電極25を備えるInGaAsヘテロ接合バイポーラト
ランジスタ(以下、HBTと略す。)201を示す模式
断面図である。このHBT201は、半絶縁性InP基
板21上に順次に積層されたn+ −InGaAsサブコ
レクタ層210、n−InGaAsコレクタ層211、
p−InGaAsベース層212、InPエミッタ層2
13及びn+ −InGaAsエミッタコンタクト層21
4を備え、さらにp−InGaAsベース212に接触
しているベース電極225(Ti/Pt/Au)、エミ
ッタコンタクト層214に接触している本実施形態のオ
ーミック電極25からなるエミッタ電極215、及びサ
ブコレクタ層210に接触している本実施形態のオーミ
ック電極25からなるコレクタ電極216を備えてい
る。また、HBT201の表面は、SiNパシベーショ
ン膜9によって被覆されている。なお、本実施形態で
は、ベース電極225としてTi/Pt/Au電極を用
いたが、これに限定されるものではなく、本実施形態に
係るPt/Ti/Pt/Au電極は勿論、AuZn/A
u電極等も用いることが出来る。このHBT201は、
通常の作製プロセスにより作製することができる。
Next, FIG. 12 is a schematic sectional view showing an InGaAs heterojunction bipolar transistor (hereinafter abbreviated as HBT) 201 including the ohmic electrode 25 of this embodiment. The HBT 201 includes an n + -InGaAs subcollector layer 210, an n-InGaAs collector layer 211, which are sequentially stacked on a semi-insulating InP substrate 21.
p-InGaAs base layer 212, InP emitter layer 2
13 and n + -InGaAs emitter contact layer 21
4 and further includes a base electrode 225 (Ti / Pt / Au) in contact with the p-InGaAs base 212, an emitter electrode 215 including the ohmic electrode 25 of the present embodiment in contact with the emitter contact layer 214, and a sub electrode. The collector electrode 216 is formed of the ohmic electrode 25 of this embodiment, which is in contact with the collector layer 210. The surface of the HBT 201 is covered with the SiN passivation film 9. Although the Ti / Pt / Au electrode is used as the base electrode 225 in the present embodiment, the base electrode 225 is not limited to this, and the Pt / Ti / Pt / Au electrode according to the present embodiment is of course AuZn / A.
A u electrode or the like can also be used. This HBT201 is
It can be manufactured by a normal manufacturing process.

【0057】このように、本実施形態のオーミック電極
25は、HBTのような半導体電子デバイスに容易に適
用することができる。また、HBT以外にも、HEMT
を含むFET等の半導体光デバイスに容易に適用するこ
とができる。
As described above, the ohmic electrode 25 of this embodiment can be easily applied to a semiconductor electronic device such as an HBT. In addition to HBT, HEMT
It can be easily applied to semiconductor optical devices such as FETs including.

【0058】図13は、本実施形態のオーミック電極2
5をエミッタ電極215及びコレクタ電極216として
備えるHBT201(図12)を用いて、図10に示す
本実施形態のオーミック電極25の信頼性を測定した結
果を表すグラフである。これは、オーミック電極25に
関して、高温(250℃)環境下での保存時間に応じた
コンタクト抵抗(Rc )の変動を示すグラフである。グ
ラフの横軸は対数軸となっており、init.は保存時
間が0、すなわち高温環境下で保存していないことを示
している。縦軸は保存前後のオン電圧の変動を示すもの
で、具体的には(保存後のコンタクト抵抗−保存前のコ
ンタクト抵抗)/(保存前のコンタクト抵抗)[%]を
示している。なお、このコンタクト抵抗は、実施形態1
で述べた伝送線路モデル(TLM)法によって測定され
たものである。
FIG. 13 shows the ohmic electrode 2 of this embodiment.
11 is a graph showing the results of measuring the reliability of the ohmic electrode 25 of the present embodiment shown in FIG. 10 using the HBT 201 (FIG. 12) including 5 as the emitter electrode 215 and the collector electrode 216. This is a graph showing the variation of the contact resistance (R c ) of the ohmic electrode 25 according to the storage time under a high temperature (250 ° C.) environment. The horizontal axis of the graph is a logarithmic axis, and init. Indicates that the storage time is 0, that is, the storage has not been performed in a high temperature environment. The vertical axis represents the change in the on-voltage before and after storage, and specifically, (contact resistance after storage-contact resistance before storage) / (contact resistance before storage) [%]. The contact resistance is the same as that of the first embodiment.
It is measured by the transmission line model (TLM) method described in (1).

【0059】図13に示されるように、本実施形態のオ
ーミック電極25を備えるHBT201は、高温環境下
で長時間保存した場合にも、コンタクト抵抗の変動は十
分に小さく、高い信頼性を有している。
As shown in FIG. 13, the HBT 201 including the ohmic electrode 25 of this embodiment has a sufficiently small fluctuation in contact resistance even when stored for a long time in a high temperature environment and has high reliability. ing.

【0060】本発明者らは、本実施形態のオーミック電
極25において化合物半導体層22に接触するPt層2
3の効果を示すため、比較例として、Ti/Pt/Au
電極層からなるオーミック電極51をエミッタ電極及び
コレクタ電極として備えるHBT(HBT201におい
てオーミック電極25をオーミック電極51に置き換え
たもの)を用いて、図13と同じ条件でコンタクト抵抗
の経時的変化を測定した。図14は、この測定結果を示
すグラフである。
The inventors of the present invention have made the Pt layer 2 in contact with the compound semiconductor layer 22 in the ohmic electrode 25 of this embodiment.
In order to show the effect of No. 3, as a comparative example, Ti / Pt / Au
Using an HBT having an ohmic electrode 51 made of an electrode layer as an emitter electrode and a collector electrode (in which the ohmic electrode 25 is replaced with the ohmic electrode 51 in the HBT 201), the change in contact resistance with time was measured under the same conditions as in FIG. . FIG. 14 is a graph showing the measurement result.

【0061】また、本発明者らは、従来のアロイ型のA
uGe/Ni系の電極層からなるオーミック電極52を
エミッタ電極及びコレクタ電極として備えるHBT(H
BT201においてオーミック電極25をオーミック電
極52に置き換えたもの)を用いて、コンタクト抵抗を
図13、14と同条件で測定した。図15は、この測定
結果を示すグラフである。
Further, the present inventors have made a conventional alloy type A
An HBT (H) having an ohmic electrode 52 composed of a uGe / Ni-based electrode layer as an emitter electrode and a collector electrode
The contact resistance was measured under the same conditions as in FIGS. 13 and 14 using the BT201 in which the ohmic electrode 25 was replaced with the ohmic electrode 52). FIG. 15 is a graph showing the measurement result.

【0062】なお、図14を得るのに用いたオーミック
電極51の構造を図16に示す。このオーミック電極5
1は、本実施形態のオーミック電極25からPt層23
を除いた構造を有しており、n型のInGaAs層22
上に順次積層されたTi層241、Pt層242及びA
u層243の3層からなるTi/Pt/Au電極層から
構成されている。n型のInGaAs層22は、半絶縁
性InP基板21上に形成されている。このオーミック
電極51は、InGaAs層22上にTi層241、P
t層242及びAu層243を順次蒸着することで形成
することができる。
The structure of the ohmic electrode 51 used to obtain FIG. 14 is shown in FIG. This ohmic electrode 5
1 is the Pt layer 23 from the ohmic electrode 25 of the present embodiment.
N-type InGaAs layer 22 having a structure excluding
A Ti layer 241, a Pt layer 242, and an A layer that are sequentially stacked on top
It is composed of a Ti / Pt / Au electrode layer composed of three u layers 243. The n-type InGaAs layer 22 is formed on the semi-insulating InP substrate 21. The ohmic electrode 51 includes a Ti layer 241 and a P layer on the InGaAs layer 22.
It can be formed by sequentially depositing the t layer 242 and the Au layer 243.

【0063】また、図15を得るのに用いたオーミック
電極52の構造を図17に示す。このオーミック電極5
2は、n型のInGaAs層22上に順次積層されたA
uGe層244、Ni層245からなるAuGe/Ni
系のアロイ系の金属層から構成されている。n型のIn
GaAs層22は、半絶縁性InP基板21上に形成さ
れている。このオーミック電極52は、InGaAs層
22上にAuGe層244、Ni層245を順次蒸着す
ることで形成することができる。
FIG. 17 shows the structure of the ohmic electrode 52 used to obtain FIG. This ohmic electrode 5
2 is A sequentially stacked on the n-type InGaAs layer 22.
AuGe / Ni composed of uGe layer 244 and Ni layer 245
The system is composed of an alloy type metal layer. n-type In
The GaAs layer 22 is formed on the semi-insulating InP substrate 21. The ohmic electrode 52 can be formed by sequentially depositing the AuGe layer 244 and the Ni layer 245 on the InGaAs layer 22.

【0064】図13と図15を比較すると明らかなよう
に、本実施形態のオーミック電極25は、従来のアロイ
型のAuGe/Ni系の電極層52の場合よりも、40
0hrにわたりコンタクト抵抗の変動が少なく信頼性が
高い。
As is clear from comparison between FIG. 13 and FIG. 15, the ohmic electrode 25 of the present embodiment is 40% thicker than the case of the conventional alloy type AuGe / Ni based electrode layer 52.
Highly reliable with little change in contact resistance over 0 hr.

【0065】また、図13と図14を比較することによ
り、この効果は、主にコンタクト層にPt層を用いたこ
とによるものであることがわかる。
Further, by comparing FIG. 13 and FIG. 14, it can be seen that this effect is mainly due to the use of the Pt layer as the contact layer.

【0066】また、これらの結果から、オーミック電極
25を備える半導体光デバイスであるpinPD101
や半導体電子デバイスであるHBT201もオーミック
電極25の優れた性質に基づいて、高い信頼性を有する
ことになる。
From these results, the pin PD101, which is a semiconductor optical device including the ohmic electrode 25, is also shown.
The HBT 201, which is a semiconductor electronic device, also has high reliability based on the excellent properties of the ohmic electrode 25.

【0067】これらの半導体光デバイスや半導体電子デ
バイスを通常の集積化技術を用いて集積することにより
光電子集積回路(以下、OEICと略す。)を作製する
ことができる。図18は、図11のpinPD101と
図12のHBT201を集積したOEIC301を示す
模式断面図である。このOEIC301では、配線20
によって、pinPD101とHBT201とが接続さ
れている。これら半導体光デバイスや半導体電子デバイ
スのn電極28、エミッタ電極215、コレクタ電極2
16は、いずれも本実施形態に係るオーミック電極25
からなるので、このOEIC301も本実施形態のオー
ミック電極25の優れた性質に基づいて、高い信頼性を
有することになる。
An optoelectronic integrated circuit (hereinafter abbreviated as OEIC) can be manufactured by integrating these semiconductor optical devices and semiconductor electronic devices using a normal integration technique. FIG. 18 is a schematic sectional view showing an OEIC 301 in which the pin PD 101 of FIG. 11 and the HBT 201 of FIG. 12 are integrated. In this OEIC301, the wiring 20
The pin PD 101 and the HBT 201 are connected by. The n electrode 28, the emitter electrode 215, and the collector electrode 2 of these semiconductor optical devices and semiconductor electronic devices
16 is the ohmic electrode 25 according to the present embodiment.
Therefore, the OEIC 301 also has high reliability based on the excellent properties of the ohmic electrode 25 of the present embodiment.

【0068】なお、pinPD101の下部には、作製
工程の都合から、HBT201を形成した際に積層され
た半導体層210〜214が残留しているが、OEIC
301の動作には影響を与えない。
Note that the semiconductor layers 210 to 214 laminated when the HBT 201 was formed remain under the pin PD 101 due to the manufacturing process.
It does not affect the operation of 301.

【0069】本願に係る第2のオーミック電極は、上記
実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能
である。例えば、本実施形態のオーミック電極25はP
t層23上にTi/Pt/Au層24が積層されたもの
であるが、このTi/Pt/Au層24の代わりに他の
金属層(Ti/Au、Mo/Au等)が積層されたもの
であっても良い。本願に係る第2のオーミック電極の優
れた性質は、n型のInGaAsを主成分とする化合物
半導体上にPt層を積層した構成に起因するので、この
Pt層の上にTi/Pt/Au層以外の金属層を積層し
たオーミック電極であっても、高温環境下で長時間保存
した場合のコンタクト抵抗の変動が少なく、高い信頼性
を有する。
The second ohmic electrode according to the present application is not limited to the above embodiment, but various modifications can be made. For example, the ohmic electrode 25 of this embodiment is P
The Ti / Pt / Au layer 24 is laminated on the t layer 23, but other metal layers (Ti / Au, Mo / Au, etc.) are laminated in place of the Ti / Pt / Au layer 24. It may be one. Since the excellent properties of the second ohmic electrode according to the present application are due to the structure in which the Pt layer is laminated on the compound semiconductor containing n-type InGaAs as a main component, the Ti / Pt / Au layer is formed on the Pt layer. Even in the case of an ohmic electrode in which metal layers other than the above are laminated, the contact resistance does not fluctuate when stored for a long time in a high temperature environment and has high reliability.

【0070】(実施形態3)本発明者らは、実施形態1
や実施形態2と同様の方法によりInGaAsを主成分
とする化合物半導体上にオーミック電極を形成して製造
した半導体デバイスについて、次のような分析を行っ
た。すなわち、図19に示すような構造の半導体デバイ
ス400を用意し、InGaAs層72とこれに接触す
るPt層73との境界面の近傍を、透過電子顕微鏡によ
り分析した。なお、半導体デバイス400は、半絶縁性
InP基板71上に、InGaAs層72、厚さ200
オングストロームのPt層73、及びTi層341、P
t層342およびAu層343の3層からなるTi/P
t/Au電極層74を順次に形成したものである。具体
的には、まず、半絶縁性InP基板71の表面を酸で洗
浄してからInGaAs層72をエピタキシャル成長さ
せる。次いで、このInGaAs層72の上にPtを蒸
着し、続いて、Ptの上にTi、Pt及びAuを順次に
蒸着する。この後、約400℃の雰囲気中で1分間アニ
ールすると、Pt層73並びにTi層341、Pt層3
42及びAu層343が形成される。これにより、In
GaAs層72上にオーミック電極75が形成され、本
実施形態の半導体デバイス400が完成する。
(Embodiment 3) The present inventors
The following analysis was performed on the semiconductor device manufactured by forming the ohmic electrode on the compound semiconductor containing InGaAs as the main component by the same method as in Embodiment 2. That is, a semiconductor device 400 having a structure as shown in FIG. 19 was prepared, and the vicinity of the interface between the InGaAs layer 72 and the Pt layer 73 in contact with the InGaAs layer 72 was analyzed by a transmission electron microscope. The semiconductor device 400 has an InGaAs layer 72 and a thickness of 200 on a semi-insulating InP substrate 71.
Angstrom Pt layer 73 and Ti layer 341, P
Ti / P consisting of three layers of t layer 342 and Au layer 343
The t / Au electrode layer 74 is sequentially formed. Specifically, first, the surface of the semi-insulating InP substrate 71 is washed with acid, and then the InGaAs layer 72 is epitaxially grown. Then, Pt is vapor-deposited on the InGaAs layer 72, and subsequently, Ti, Pt, and Au are vapor-deposited on Pt sequentially. After that, if the Pt layer 73, the Ti layer 341, and the Pt layer 3 are annealed for 1 minute in an atmosphere of about 400 ° C.
42 and the Au layer 343 are formed. As a result, In
The ohmic electrode 75 is formed on the GaAs layer 72, and the semiconductor device 400 of this embodiment is completed.

【0071】InGaAs層72がp型、n型の場合の
それぞれについて、半導体デバイス400を250℃の
高温環境下に200時間保存した後、透過電子顕微鏡に
よる分析を行ったところ、いずれの半導体デバイスも、
InGaAs層72とPt層73との境界面近傍は安定
しており、Pt層73上に形成された電極層74の材
料、特にAuが、InGaAs層72へ拡散するような
現象は見られなかった。
When the InGaAs layer 72 was p-type and n-type, respectively, the semiconductor device 400 was stored in a high temperature environment of 250 ° C. for 200 hours and then analyzed by a transmission electron microscope. ,
The vicinity of the interface between the InGaAs layer 72 and the Pt layer 73 was stable, and there was no phenomenon such that the material of the electrode layer 74 formed on the Pt layer 73, particularly Au, diffused into the InGaAs layer 72. .

【0072】さらに、本発明者らは、InGaAs層7
2とPt層73との境界面近傍について、エネルギー分
散型X線分光法(EDX)及びX線回折法により定性分
析を行った。InGaAs層72がn型の場合の分析結
果を図20、図21に示す。ここで、図20は、EDX
による元素分析の結果を示すものであり、図21は、X
線回折による組成分析の結果を示すものである。図21
において、Ptx Iny と表示されたピークは、Ptと
Inとの何らかの合金が存在していることを示してい
る。PtとInの合金としては、PtIn、PtI
2 、Pt3 In2 、Pt4 In3 、Pt13In9 等が
あるから、InGaAs層72とPt層73との境界面
近傍には、図19に示すように、これらの合金のいずれ
かが一又は二以上存在していることなる。なお、図19
では、PtとInの合金を点模様で表現している。
Furthermore, the present inventors have found that the InGaAs layer 7
Qualitative analysis was performed by the energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) and the X-ray diffraction method in the vicinity of the boundary surface between the 2 and the Pt layer 73. The analysis results when the InGaAs layer 72 is n-type are shown in FIGS. Here, FIG. 20 shows EDX.
FIG. 21 shows the result of elemental analysis by X.
2 shows the results of composition analysis by line diffraction. FIG.
In, the peak labeled Pt x In y indicates that some alloy of Pt and In is present. PtIn and PtI are alloys of Pt and In.
Since there are n 2 , Pt 3 In 2 , Pt 4 In 3 , Pt 13 In 9, and the like, one of these alloys is present near the interface between the InGaAs layer 72 and the Pt layer 73, as shown in FIG. One or two or more exist. Note that FIG.
In, the alloy of Pt and In is represented by a dot pattern.

【0073】PtとInの合金は熱的に安定なので、こ
のような合金層がInGaAs層72とPt層73との
境界部分に存在していることは、高温環境下に本実施形
態の半導体デバイス400を保存した場合に、オーミッ
ク電極75の材料、特にAuがInGaAs層72へ拡
散することを防ぐ一要因となる。従って、本実施形態の
ように、InGaAsを主成分とする化合物半導体と、
この化合物半導体上に接触して設けられたPt層を有す
るオーミック電極とを備え、なおかつ、InGaAs層
とPt層との境界面近傍にPtとInの合金が含まれて
いる半導体デバイスは、高温環境下におかれた場合に
も、電極材料の化合物半導体への拡散が抑制されるの
で、コンタクト抵抗の変動が少なく、高い信頼性を有す
る。
Since the alloy of Pt and In is thermally stable, the presence of such an alloy layer at the boundary between the InGaAs layer 72 and the Pt layer 73 means that the semiconductor device of the present embodiment is operated under a high temperature environment. This is one factor that prevents the material of the ohmic electrode 75, especially Au, from diffusing into the InGaAs layer 72 when 400 is stored. Therefore, as in the present embodiment, a compound semiconductor containing InGaAs as a main component,
A semiconductor device including an ohmic electrode having a Pt layer provided in contact with the compound semiconductor and containing an alloy of Pt and In near the interface between the InGaAs layer and the Pt layer has a high temperature environment. Even when placed underneath, the diffusion of the electrode material into the compound semiconductor is suppressed, so that the contact resistance varies little and has high reliability.

【0074】また、このような半導体デバイスを通常の
集積化技術を用いて集積することにより光電子集積回路
(以下、OEICと略す。)を作製することもできる
が、このようなOEICも、上記の半導体デバイスの優
れた性質により、高い信頼性を有することになる。
Further, an optoelectronic integrated circuit (hereinafter abbreviated as OEIC) can be manufactured by integrating such a semiconductor device using a normal integration technique, and such an OEIC is also described above. The excellent properties of semiconductor devices lead to their high reliability.

【0075】本願に係る半導体デバイスは、上記実施形
態に限定されるものではなく、様々な変形が可能であ
る。例えば、本実施形態の半導体デバイス400が備え
るオーミック電極75は、Pt層73上にTi/Pt/
Au層74が積層されたものであるが、このTi/Pt
/Au層74の代わりに他の金属層が積層されていても
良い。本願に係る半導体デバイスの優れた性質は、In
GaAsを主成分とする化合物半導体とこれに接触する
Pt層との境界面近傍にPtとInの合金が存在すると
いう構成に起因するので、このPt層の上にTi/Pt
/Au層以外の金属層(Ti/Au、Mo/Au等)を
積層した半導体デバイスも、高い信頼性を有する。
The semiconductor device according to the present application is not limited to the above embodiment, but various modifications can be made. For example, the ohmic electrode 75 included in the semiconductor device 400 of the present embodiment has the Pt layer 73 with Ti / Pt /
The Au layer 74 is laminated, but this Ti / Pt
Instead of the / Au layer 74, another metal layer may be laminated. The excellent property of the semiconductor device according to the present application is that In
Since the alloy of Pt and In exists near the boundary surface between the compound semiconductor containing GaAs as a main component and the Pt layer in contact with the compound semiconductor, Ti / Pt is formed on the Pt layer.
A semiconductor device in which metal layers (Ti / Au, Mo / Au, etc.) other than the / Au layer are laminated also has high reliability.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本願に係る
第1のオーミック電極は、p型のInGaAsを主成分
とする化合物半導体上に厚さ400オングストローム以
下のPt層が接触したオーミックコンタクトの優れた性
質に基づいて、十分に低い抵抗を示すとともに、高い信
頼性を有している。
As described in detail above, the first ohmic electrode according to the present invention is an ohmic contact in which a Pt layer having a thickness of 400 Å or less is in contact with a compound semiconductor whose main component is p-type InGaAs. Due to its excellent properties, it has sufficiently low resistance and high reliability.

【0077】また、本願に係る第2のオーミック電極
は、n型のInGaAsを主成分とする化合物半導体上
にPt層が接触したオーミックコンタクトの優れた性質
に基づいて、十分に低い抵抗を示すとともに、高い信頼
性を有している。
Further, the second ohmic electrode according to the present application exhibits sufficiently low resistance based on the excellent property of the ohmic contact in which the Pt layer is in contact with the compound semiconductor whose main component is n-type InGaAs. , Has high reliability.

【0078】次に、本願に係る第1又は第2のオーミッ
ク電極を備える半導体光デバイスや半導体電子デバイ
ス、さらにこれらを集積した光電子集積回路は、本願に
係る第1又は第2のオーミック電極の優れた性質に基づ
いて、高い信頼性を有している。
Next, a semiconductor optical device or a semiconductor electronic device provided with the first or second ohmic electrode according to the present application, and an optoelectronic integrated circuit in which these are integrated are excellent as the first or second ohmic electrode according to the present application. It has high reliability based on its characteristics.

【0079】次に、本願の請求項7に係る半導体デバイ
スは、PtとInの合金が化合物半導体とPt層との境
界面近傍が含まれているので、半導体デバイスを高温環
境下で保存した場合にも、コンタクト抵抗の変動が少な
く、高い信頼性を有する。
Next, since the alloy of Pt and In contains the vicinity of the interface between the compound semiconductor and the Pt layer in the semiconductor device according to claim 7 of the present application, when the semiconductor device is stored in a high temperature environment. In addition, the contact resistance varies little and has high reliability.

【0080】また、本願の請求項7に係る半導体デバイ
スを集積した光電子集積回路は、本願の請求項7に係る
半導体デバイスの優れた性質に基づいて、高い信頼性を
有している。
The optoelectronic integrated circuit in which the semiconductor device according to claim 7 of the present application is integrated has high reliability because of the excellent properties of the semiconductor device according to claim 7 of the present application.

【0081】次に、本願に係る第1のオーミック電極形
成方法は、p型のInGaAsを主成分とする化合物半
導体上にPt層を蒸着することで、化合物半導体とPt
層との境界面近傍にPtとInの合金を生成するので、
本願の請求項7に係る半導体デバイスを容易に製造する
ことができる。
Next, in the first ohmic electrode forming method according to the present application, a Pt layer is vapor-deposited on a compound semiconductor containing p-type InGaAs as a main component to form a compound semiconductor and Pt.
Since an alloy of Pt and In is formed in the vicinity of the interface with the layer,
The semiconductor device according to claim 7 of the present application can be easily manufactured.

【0082】また、本願に係る第2のオーミック電極形
成方法は、n型のInGaAsを主成分とする化合物半
導体上にPt層を蒸着することで、化合物半導体とPt
層との境界面近傍にPtとInの合金を生成するので、
本願の請求項7に係る半導体デバイスを容易に製造する
ことができる。
In the second ohmic electrode forming method according to the present application, the compound semiconductor and the Pt layer are formed by depositing the Pt layer on the compound semiconductor whose main component is n-type InGaAs.
Since an alloy of Pt and In is formed in the vicinity of the interface with the layer,
The semiconductor device according to claim 7 of the present application can be easily manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施形態1のオーミック電極の構造を示す模式
断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a structure of an ohmic electrode according to a first embodiment.

【図2】実施形態1のオーミック電極を備えるInGa
As pinPDを示す模式断面図である。
FIG. 2 shows InGa including an ohmic electrode according to the first embodiment.
It is a schematic cross section which shows As pin PD.

【図3】実施形態1のオーミック電極を備えるInGa
As HBTを示す模式断面図である。
FIG. 3 shows InGa including an ohmic electrode according to the first embodiment.
It is a schematic cross section which shows As HBT.

【図4】実施形態1のオーミック電極に関し、Pt層の
厚さを0〜400オングストロームの間で変えた場合の
コンタクト比抵抗の変化を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing changes in the contact resistivity of the ohmic electrode of Embodiment 1 when the thickness of the Pt layer is changed between 0 and 400 angstroms.

【図5】高温環境下におけるオン電圧(VON)の変動を
示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing variations in on-voltage (V ON ) under a high temperature environment.

【図6】Pt層の厚さが50及び100オングストロー
ムのオーミック電極に関して、高温環境下におけるコン
タクト抵抗(Rc)の変動を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing variations in contact resistance (Rc) under a high temperature environment for ohmic electrodes having Pt layer thicknesses of 50 and 100 Å.

【図7】Pt層の厚さが200及び400オングストロ
ームのオーミック電極に関して、高温環境下におけるコ
ンタクト抵抗(Rc)の変動を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing changes in contact resistance (Rc) under a high temperature environment for ohmic electrodes having Pt layer thicknesses of 200 and 400 Å.

【図8】従来のTi/Pt/Au電極に関して、高温環
境下におけるコンタクト抵抗(Rc)の変動を示すグラ
フである。
FIG. 8 is a graph showing changes in contact resistance (Rc) under a high temperature environment for a conventional Ti / Pt / Au electrode.

【図9】実施形態1のオーミック電極を備える光電子集
積回路を示す模式断面図である。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing an optoelectronic integrated circuit including an ohmic electrode according to the first embodiment.

【図10】実施形態2のオーミック電極の構造を示す模
式断面図である。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the ohmic electrode of the second embodiment.

【図11】実施形態2のオーミック電極を備えるInG
aAs pinPDを示す模式断面図である。
FIG. 11 is an InG provided with an ohmic electrode according to the second embodiment.
It is a schematic cross section which shows aAs pin PD.

【図12】実施形態2のオーミック電極を備えるInG
aAs HBTを示す模式断面図である。
FIG. 12 is an InG provided with an ohmic electrode according to the second embodiment.
It is a schematic cross section which shows aAs HBT.

【図13】実施形態2のPt/Ti/Pt/Au電極に
関して、高温環境下におけるコンタクト抵抗(Rc)の
変化を示すグラフである。
FIG. 13 is a graph showing changes in contact resistance (Rc) under a high temperature environment for the Pt / Ti / Pt / Au electrode of the second embodiment.

【図14】比較例のTi/Pt/Au電極に関して、高
温環境下におけるコンタクト抵抗(Rc)の変化を示す
グラフである。
FIG. 14 is a graph showing changes in contact resistance (Rc) under a high temperature environment for the Ti / Pt / Au electrode of the comparative example.

【図15】従来例のAuGe/Ni金属電極に関して、
高温環境下におけるコンタクト抵抗(Rc)の変化を示
すグラフである。
FIG. 15 shows a conventional AuGe / Ni metal electrode,
It is a graph which shows the change of contact resistance (Rc) under a high temperature environment.

【図16】比較例のオーミック電極の構造を示す模式断
面図である。
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing the structure of an ohmic electrode of a comparative example.

【図17】従来例のオーミック電極の構造を示す模式断
面図である。
FIG. 17 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the conventional ohmic electrode.

【図18】実施形態2のオーミック電極を備えるpin
PDとHBTを集積した光電子集積回路を示す模式断面
図である。
FIG. 18 is a pin including an ohmic electrode according to the second embodiment.
It is a schematic cross section which shows the optoelectronic integrated circuit which integrated PD and HBT.

【図19】実施形態3の半導体デバイスの構造を示す模
式断面図である。
FIG. 19 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the semiconductor device according to the third embodiment.

【図20】実施形態3の半導体デバイスに関して、エネ
ルギー分散型X線分光法(EDX)により定性分析を行
った結果を示す図である。
FIG. 20 is a diagram showing a result of qualitative analysis performed by energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) on the semiconductor device of Embodiment 3;

【図21】実施形態3の半導体デバイスに関して、X線
回折法により定性分析を行った結果を示す図である。
FIG. 21 is a diagram showing a result of qualitative analysis performed by an X-ray diffraction method on the semiconductor device of Embodiment 3;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、21及び71…半絶縁性InP基板、2…p型In
GaAs層、22…n型InGaAs層、3、23及び
73…Pt層、4、24及び74…Ti/Pt/Au電
極層、5、25及び75…オーミック電極、41、24
1及び341…Ti層、42、242及び342…Pt
層、43、243及び343…Au層、400…半導体
デバイス。
1, 21 and 71 ... Semi-insulating InP substrate, 2 ... P-type In
GaAs layer, 22 ... N-type InGaAs layer, 3, 23 and 73 ... Pt layer, 4, 24 and 74 ... Ti / Pt / Au electrode layer, 5, 25 and 75 ... Ohmic electrode, 41, 24
1 and 341 ... Ti layer, 42, 242 and 342 ... Pt
Layer, 43, 243 and 343 ... Au layer, 400 ... Semiconductor device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // H01L 27/15 H01L 29/46 R 31/10 H ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location // H01L 27/15 H01L 29/46 R 31/10 H

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 p型のInGaAsを主成分とする化合
物半導体上に接触する厚さ約400オングストローム以
下のPt層を備えることを特徴とするオーミック電極。
1. An ohmic electrode comprising a Pt layer having a thickness of about 400 angstroms or less, which is in contact with a p-type InGaAs-based compound semiconductor.
【請求項2】 n型のInGaAsを主成分とする化合
物半導体上に接触するPt層を備えることを特徴とする
オーミック電極。
2. An ohmic electrode comprising a Pt layer in contact with a compound semiconductor containing n-type InGaAs as a main component.
【請求項3】 前記Pt層上に順次に積層されたTi
層、Pt層及びAu層をさらに備えることを特徴とする
請求項1又は2記載のオーミック電極。
3. Ti sequentially deposited on the Pt layer
The ohmic electrode according to claim 1 or 2, further comprising a layer, a Pt layer, and an Au layer.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれか記載のオーミッ
ク電極を備える半導体光デバイス。
4. A semiconductor optical device comprising the ohmic electrode according to claim 1.
【請求項5】 請求項1〜3のいずれか記載のオーミッ
ク電極を備える半導体電子デバイス。
5. A semiconductor electronic device comprising the ohmic electrode according to claim 1.
【請求項6】 請求項4記載の半導体光デバイス及び請
求項5記載の半導体電子デバイスを集積した光電子集積
回路。
6. An optoelectronic integrated circuit in which the semiconductor optical device according to claim 4 and the semiconductor electronic device according to claim 5 are integrated.
【請求項7】 p型又はn型のInGaAsを主成分と
する化合物半導体と、この化合物半導体上に接触して設
けられたPt層を有するオーミック電極と、を備える半
導体デバイスであって、 前記化合物半導体と前記Pt層との境界面の近傍に、P
tとInの合金が含まれていることを特徴とする半導体
デバイス。
7. A semiconductor device comprising a compound semiconductor containing p-type or n-type InGaAs as a main component, and an ohmic electrode having a Pt layer provided on and in contact with the compound semiconductor. In the vicinity of the interface between the semiconductor and the Pt layer, P
A semiconductor device comprising an alloy of t and In.
【請求項8】 前記合金は、PtIn、PtIn2 、P
3 In2 、Pt4In3 、Pt13In9 からなる群か
ら選択される一つ以上の合金であることを特徴とする請
求項7記載の半導体デバイス。
8. The alloy is PtIn, PtIn 2 , P
The semiconductor device according to claim 7, which is one or more alloys selected from the group consisting of t 3 In 2 , Pt 4 In 3 , and Pt 13 In 9 .
【請求項9】 請求項7記載の半導体デバイスを集積し
た光電子集積回路。
9. An optoelectronic integrated circuit in which the semiconductor device according to claim 7 is integrated.
【請求項10】 p型のInGaAsを主成分とする化
合物半導体上に、厚さ約400オングストローム以下の
Pt層を蒸着する第1の工程と、 前記Pt層の上に所定の金属層を形成する第2の工程
と、 を備えるオーミック電極形成方法。
10. A first step of depositing a Pt layer having a thickness of about 400 Å or less on a compound semiconductor containing p-type InGaAs as a main component, and forming a predetermined metal layer on the Pt layer. A second step; and a method for forming an ohmic electrode, comprising:
【請求項11】 n型のInGaAsを主成分とする化
合物半導体上に、Pt層を蒸着する第1の工程と、 前記Pt層の上に所定の金属層を形成する第2の工程
と、 を備えるオーミック電極形成方法。
11. A first step of depositing a Pt layer on a compound semiconductor containing n-type InGaAs as a main component, and a second step of forming a predetermined metal layer on the Pt layer. A method for forming an ohmic electrode, comprising:
【請求項12】 前記第2の工程は、前記Pt層の上に
Ti層、Pt層及びAu層を順次に形成する工程である
ことを特徴とする請求項10又は11記載のオーミック
電極形成方法。
12. The ohmic electrode forming method according to claim 10, wherein the second step is a step of sequentially forming a Ti layer, a Pt layer and an Au layer on the Pt layer. .
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