JPH10242588A - 多層構造電極の形成方法 - Google Patents
多層構造電極の形成方法Info
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- JPH10242588A JPH10242588A JP10551497A JP10551497A JPH10242588A JP H10242588 A JPH10242588 A JP H10242588A JP 10551497 A JP10551497 A JP 10551497A JP 10551497 A JP10551497 A JP 10551497A JP H10242588 A JPH10242588 A JP H10242588A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 多層構造電極において、反応用電極とバリア
電極との間の界面密着強度が十分でなく、このため化合
物半導体ＬＤで発生した熱がヒートシンクの方向にうま
く放散されず、化合物半導体ＬＤでの熱劣化が生じるこ
とで化合物半導体ＬＤの寿命が損なわれたり、電極の剥
離する等の問題があった。 【解決手段】 金属ターゲットを熔融して金属を蒸着さ
せる方法により、第１電極の上に第２の電極を積層する
多層構造電極の形成方法において、前記第１の電極層の
形成が完了するまでに、前記第２の電極の金属ターゲッ
トを脱ガス処理することによって、第１の電極と第２の
電極との界面に不純物層を形成しないので、第１の電極
と第２の電極との間の密着性を上げることができる。
電極との間の界面密着強度が十分でなく、このため化合
物半導体ＬＤで発生した熱がヒートシンクの方向にうま
く放散されず、化合物半導体ＬＤでの熱劣化が生じるこ
とで化合物半導体ＬＤの寿命が損なわれたり、電極の剥
離する等の問題があった。 【解決手段】 金属ターゲットを熔融して金属を蒸着さ
せる方法により、第１電極の上に第２の電極を積層する
多層構造電極の形成方法において、前記第１の電極層の
形成が完了するまでに、前記第２の電極の金属ターゲッ
トを脱ガス処理することによって、第１の電極と第２の
電極との界面に不純物層を形成しないので、第１の電極
と第２の電極との間の密着性を上げることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスの
多層構造電極の電極形成方法に関する。
多層構造電極の電極形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、青〜緑色波長の発光をする固体光
源としてII−VI族化合物半導体やIII−Ｖ族化合物から
なるレーザダイオード（以下、ＬＤと記す）の開発が盛
んに行われている。このＬＤでの電極には複数種の金属
を多層積層させるものが用いられる。例えば、ＺｎＴｅ
をｐ型コンタクト層として用いたII−VI族化合物半導体
おいて、特開平６−１８８８５２４号公報にはその電極
構造としてＡｕ／Ｐｔ／Ｐｄの３層構造電極、また、Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｎ．Ｌｅｔｔ．，３０（１９９４）ｐ１９
８４にはＡｕ／Ｐｔ／Ｔｉ／Ｎｉの４層構造電極など様
々な多層構造電極が提案されている。化合物半導体ＬＤ
のコンタクト層（ＺｎＴｅ）上に形成される多層構造電
極は、その機能から上部電極（Ａｕ）／バリア電極（Ｐ
ｔ）／反応用電極（Ｐｄ、Ｔｉ／Ｎｉ）と構造的特徴で
分けられる。
源としてII−VI族化合物半導体やIII−Ｖ族化合物から
なるレーザダイオード（以下、ＬＤと記す）の開発が盛
んに行われている。このＬＤでの電極には複数種の金属
を多層積層させるものが用いられる。例えば、ＺｎＴｅ
をｐ型コンタクト層として用いたII−VI族化合物半導体
おいて、特開平６−１８８８５２４号公報にはその電極
構造としてＡｕ／Ｐｔ／Ｐｄの３層構造電極、また、Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｎ．Ｌｅｔｔ．，３０（１９９４）ｐ１９
８４にはＡｕ／Ｐｔ／Ｔｉ／Ｎｉの４層構造電極など様
々な多層構造電極が提案されている。化合物半導体ＬＤ
のコンタクト層（ＺｎＴｅ）上に形成される多層構造電
極は、その機能から上部電極（Ａｕ）／バリア電極（Ｐ
ｔ）／反応用電極（Ｐｄ、Ｔｉ／Ｎｉ）と構造的特徴で
分けられる。
【０００３】最上部の上部電極は、ヒートシンクとして
用いられるＩｎに対して熱融着マウント時に反応性が高
く、化学的に安定な金属や、ボンディングワイヤーと反
応性がよい金属が用いられる。また、反応用電極は、コ
ンタクト層と良好な電気特性を得るため、ＺｎＴｅのよ
うな化合物半導体のコンタクト層と反応を起し易い金属
が用いられる。また、上部電極がＡｕのように拡散し易
い金属である場合には、上部電極（Ａｕ）が化合物半導
体のコンタクト層側に拡散し易く、そのため化合物半導
体ＬＤの寿命や特性に悪影響を及ぼす。そのため、上部
電極（Ａｕ）と反応用電極（Ｐｄ、Ｔｉ／Ｎｉ）とに間
に挟まれたバリア電極（Ｐｔ）は、上部電極の拡散を防
止する役割を行うことのできる金属が用いられる。尚、
上部電極が拡散しにくい金属である場合には、バリア電
極は特に必要としない。
用いられるＩｎに対して熱融着マウント時に反応性が高
く、化学的に安定な金属や、ボンディングワイヤーと反
応性がよい金属が用いられる。また、反応用電極は、コ
ンタクト層と良好な電気特性を得るため、ＺｎＴｅのよ
うな化合物半導体のコンタクト層と反応を起し易い金属
が用いられる。また、上部電極がＡｕのように拡散し易
い金属である場合には、上部電極（Ａｕ）が化合物半導
体のコンタクト層側に拡散し易く、そのため化合物半導
体ＬＤの寿命や特性に悪影響を及ぼす。そのため、上部
電極（Ａｕ）と反応用電極（Ｐｄ、Ｔｉ／Ｎｉ）とに間
に挟まれたバリア電極（Ｐｔ）は、上部電極の拡散を防
止する役割を行うことのできる金属が用いられる。尚、
上部電極が拡散しにくい金属である場合には、バリア電
極は特に必要としない。
【０００４】また、上述した多層構造電極の各層は、回
転式の多元連装ハースを有する電子ビーム（ＥＢ）蒸着
装置により作製される。図２にＥＢ蒸着装置２０１のチ
ャンバ内部の模式図を示す。蒸着したい物質（以下、タ
ーゲットと記す）は、ハース部２０２に充填されてい
る。ハース部２０２は１度の真空引きの工程で複数層の
蒸着を可能とするため回転皿２０３の上に複数配置され
ており、蒸着させる膜種に応じて回転皿が回転して電子
ビームの照射点にターゲットを位置させる。また、シャ
ッタ２０４は、ターゲット熔融中のハース部２０２とウ
ェハ２０５間の遮断や蒸着膜が所望の膜厚に達した時の
蒸着を遮断する役割がある。上記のような複数種の金属
からなる多層構造電極形成時には、ターゲットの熔融、
蒸着、ハースの回転・ターゲット交換を繰り返してウェ
ハ側から順に積層される。
転式の多元連装ハースを有する電子ビーム（ＥＢ）蒸着
装置により作製される。図２にＥＢ蒸着装置２０１のチ
ャンバ内部の模式図を示す。蒸着したい物質（以下、タ
ーゲットと記す）は、ハース部２０２に充填されてい
る。ハース部２０２は１度の真空引きの工程で複数層の
蒸着を可能とするため回転皿２０３の上に複数配置され
ており、蒸着させる膜種に応じて回転皿が回転して電子
ビームの照射点にターゲットを位置させる。また、シャ
ッタ２０４は、ターゲット熔融中のハース部２０２とウ
ェハ２０５間の遮断や蒸着膜が所望の膜厚に達した時の
蒸着を遮断する役割がある。上記のような複数種の金属
からなる多層構造電極形成時には、ターゲットの熔融、
蒸着、ハースの回転・ターゲット交換を繰り返してウェ
ハ側から順に積層される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
多層構造電極において、反応用電極とバリア電極との間
の界面密着強度が十分でなく、このため化合物半導体Ｌ
Ｄで発生した熱がヒートシンク方向でうまく放散され
ず、化合物半導体ＬＤの熱劣化が生じ、化合物半導体Ｌ
Ｄでの寿命が損なわれるという問題があった。また、電
極の密着の度合がウェハ面内で均一でないため、化合物
半導体ＬＤの特性ばらつきが大きくなり、一枚のウェハ
から取れる良品率が低下するという問題や、ヒートシン
クへ熱融着によってマウントした化合物半導体ＬＤのチ
ップが電極部で剥離して、化合物半導体ＬＤの製品歩留
まりが低下するという問題があった。
多層構造電極において、反応用電極とバリア電極との間
の界面密着強度が十分でなく、このため化合物半導体Ｌ
Ｄで発生した熱がヒートシンク方向でうまく放散され
ず、化合物半導体ＬＤの熱劣化が生じ、化合物半導体Ｌ
Ｄでの寿命が損なわれるという問題があった。また、電
極の密着の度合がウェハ面内で均一でないため、化合物
半導体ＬＤの特性ばらつきが大きくなり、一枚のウェハ
から取れる良品率が低下するという問題や、ヒートシン
クへ熱融着によってマウントした化合物半導体ＬＤのチ
ップが電極部で剥離して、化合物半導体ＬＤの製品歩留
まりが低下するという問題があった。
【０００６】この剥離の原因として本発明者らはバリア
電極−反応用電極、あるいは上部電極−反応用電極の界
面が清浄ではなく、界面に不純物層が形成され、金属間
界面の密着性を阻害していることを見出した。
電極−反応用電極、あるいは上部電極−反応用電極の界
面が清浄ではなく、界面に不純物層が形成され、金属間
界面の密着性を阻害していることを見出した。
【０００７】
【表１】
【０００８】表１は、各種金属の常温での気体に対する
親和力を示したもので、気体の吸着し易さを表してい
る。表１に見られるように、反応用電極のＰｄ、Ｎｉや
バリア電極のＰｔは、水素をはじめとする様々な気体と
吸着し易い性質があり、ターゲットへの原料補給や被蒸
着対象の化合物半導体ＬＤのウェハ交換の際に、ＥＢ蒸
着装置のメインチャンバをリークし大気開放すると、タ
ーゲットの表面及び蒸着物が付着したハース部周辺に水
素やその他の不純物が吸着、吸収される。不純物がター
ゲット表面に吸収、吸着した状態のターゲットがＥＢ蒸
着装置で加熱、熔融されると、ターゲット表面やハース
周辺に吸着、吸収されていた不純物脱離ガス化して真空
チャンバ内に汚染雰囲気を形成する。この汚染雰囲気に
よって不純物層が形成され、金属間界面の密着性を阻害
している。
親和力を示したもので、気体の吸着し易さを表してい
る。表１に見られるように、反応用電極のＰｄ、Ｎｉや
バリア電極のＰｔは、水素をはじめとする様々な気体と
吸着し易い性質があり、ターゲットへの原料補給や被蒸
着対象の化合物半導体ＬＤのウェハ交換の際に、ＥＢ蒸
着装置のメインチャンバをリークし大気開放すると、タ
ーゲットの表面及び蒸着物が付着したハース部周辺に水
素やその他の不純物が吸着、吸収される。不純物がター
ゲット表面に吸収、吸着した状態のターゲットがＥＢ蒸
着装置で加熱、熔融されると、ターゲット表面やハース
周辺に吸着、吸収されていた不純物脱離ガス化して真空
チャンバ内に汚染雰囲気を形成する。この汚染雰囲気に
よって不純物層が形成され、金属間界面の密着性を阻害
している。
【０００９】以上の原因について、具体的に従来の多層
構造電極形成方法でｐ型ＺｎＴｅ化合物半導体基板にＡ
ｕ／Ｐｔ／Ｐｄの３層電極構造を形成するプロセスを図
３に示す。
構造電極形成方法でｐ型ＺｎＴｅ化合物半導体基板にＡ
ｕ／Ｐｔ／Ｐｄの３層電極構造を形成するプロセスを図
３に示す。
【００１０】最初に、最表面層がｐ型ＺｎＴｅコンタク
ト層３０１を有する半導体ウェハをＥＢ蒸着装置のメイ
ンチャンバ内にセットし、チャンバ内を高真空に排気す
る。この時、ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層３０１表面は清
浄に保たれている。
ト層３０１を有する半導体ウェハをＥＢ蒸着装置のメイ
ンチャンバ内にセットし、チャンバ内を高真空に排気す
る。この時、ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層３０１表面は清
浄に保たれている。
【００１１】次に、ＰｄターゲットをＥＢ蒸着装置で加
熱、蒸発させて、半導体ウェハ表面にＰｄ膜３０２を形
成する。Ｐｄは、表１に示したように不純物を吸着しや
すい性質があるので、ＥＢ蒸着装置で加熱することによ
り、その吸収された不純物はチャンバ内に放出される。
しかし、Ｐｄは蒸発しやすいので、低いターゲットの熔
融温度１４００℃で蒸着させることができることから、
ターゲット及びそのハース部周辺からの不純物蒸発量は
比較的少なく、ウェハ表面ヘの不純物層形成も発生しに
くい。また、Ｐｄは反応性が高いため、Ｐｄ−ＺｎＴｅ
界面では化学反応が生じ反応化合物が形成されるため、
Ｐｄ−ＺｎＴｅ界面での密着性での低下は生じない。
熱、蒸発させて、半導体ウェハ表面にＰｄ膜３０２を形
成する。Ｐｄは、表１に示したように不純物を吸着しや
すい性質があるので、ＥＢ蒸着装置で加熱することによ
り、その吸収された不純物はチャンバ内に放出される。
しかし、Ｐｄは蒸発しやすいので、低いターゲットの熔
融温度１４００℃で蒸着させることができることから、
ターゲット及びそのハース部周辺からの不純物蒸発量は
比較的少なく、ウェハ表面ヘの不純物層形成も発生しに
くい。また、Ｐｄは反応性が高いため、Ｐｄ−ＺｎＴｅ
界面では化学反応が生じ反応化合物が形成されるため、
Ｐｄ−ＺｎＴｅ界面での密着性での低下は生じない。
【００１２】次に、Ｐｄが所定の膜厚（１０ｎｍ程度）
だけ成膜されたあと、一度シャッタを閉じ、蒸発物がウ
ェハに直接に達しないようにした後、次にＰｔターゲッ
トに電子ビームを照射して加熱し、熔融させる。Ｐｔの
融点は１８００℃と高いため、この熔融中にＰｔターゲ
ット及びその周辺に吸収、吸着されていた不純物が大量
に蒸発し、汚染雰囲気が形成され、メインチャンバ内の
真空度が悪化する。ウェハ表面には既にＰｄが成膜され
ており、このＰｄは不純物を吸収、吸着しやすいのでウ
ェハ表面のＰｄ膜３０２は汚染雰囲気を活発に吸収吸着
しＰｄ膜表面に不純物層３０３が形成される。ここまで
作製した電極構造の模式図を図３（ａ）に示す。
だけ成膜されたあと、一度シャッタを閉じ、蒸発物がウ
ェハに直接に達しないようにした後、次にＰｔターゲッ
トに電子ビームを照射して加熱し、熔融させる。Ｐｔの
融点は１８００℃と高いため、この熔融中にＰｔターゲ
ット及びその周辺に吸収、吸着されていた不純物が大量
に蒸発し、汚染雰囲気が形成され、メインチャンバ内の
真空度が悪化する。ウェハ表面には既にＰｄが成膜され
ており、このＰｄは不純物を吸収、吸着しやすいのでウ
ェハ表面のＰｄ膜３０２は汚染雰囲気を活発に吸収吸着
しＰｄ膜表面に不純物層３０３が形成される。ここまで
作製した電極構造の模式図を図３（ａ）に示す。
【００１３】Ｐｔターゲットに電子ビームを照射し熔融
後、シャッタを開いてバリア電極としてＰｔ層３０４を
成膜を行うと、Ｐｄ膜３０２とＰｔ膜３０４の間に不純
物層３０３が挟みこんだ構造となる。ここまで作製した
電極構造の模式図を図３（ｂ）に示す。
後、シャッタを開いてバリア電極としてＰｔ層３０４を
成膜を行うと、Ｐｄ膜３０２とＰｔ膜３０４の間に不純
物層３０３が挟みこんだ構造となる。ここまで作製した
電極構造の模式図を図３（ｂ）に示す。
【００１４】最後に、同様な方法でＰｔ膜３０４上にＡ
ｕ膜３０５を形成するが、Ｐｔ膜３０４とＡｕ膜３０５
との界面で反応が生じるのでＡｕ−Ｐｔ界面の密着強度
は非常に高くなっている。
ｕ膜３０５を形成するが、Ｐｔ膜３０４とＡｕ膜３０５
との界面で反応が生じるのでＡｕ−Ｐｔ界面の密着強度
は非常に高くなっている。
【００１５】上述したように従来の方法では、バリア電
極Ｐｔと反応用電極Ｐｄとの界面に不純物層ができるこ
とによって、電極構造の密着性が悪くなるという問題が
生じる。
極Ｐｔと反応用電極Ｐｄとの界面に不純物層ができるこ
とによって、電極構造の密着性が悪くなるという問題が
生じる。
【００１６】このような電極構造の密着性の低下を防ぐ
手段として、サンプル投入、取り出し用ロードロック室
を設けた多チャンバ式のＥＢ蒸着装置を用いて、ターゲ
ットを設置したチャンバを常に高真空に保つという方法
がある。しかし、このような多チャンバ式のＥＢ蒸着装
置には大掛かりな設備が必要であり、非常に高価となる
問題がある。
手段として、サンプル投入、取り出し用ロードロック室
を設けた多チャンバ式のＥＢ蒸着装置を用いて、ターゲ
ットを設置したチャンバを常に高真空に保つという方法
がある。しかし、このような多チャンバ式のＥＢ蒸着装
置には大掛かりな設備が必要であり、非常に高価となる
問題がある。
【００１７】従って、本発明では従来の１チャンバ式の
ＥＢ蒸着装置を用いて複数種の金属からなる多層構造電
極の密着性を高めることによって、機械的強度の高い多
層構造電極の形成方法を提供することを特徴とする。
ＥＢ蒸着装置を用いて複数種の金属からなる多層構造電
極の密着性を高めることによって、機械的強度の高い多
層構造電極の形成方法を提供することを特徴とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明の多層金属ターゲ
ットを熔融して金属を蒸着させる方法により、第１の金
属層上に第２の金属層を連続的に積層する工程を有する
多層構造電極の形成方法において、前記第１の金属層の
下部層を形成する工程と、前記第２の金属層の金属ター
ゲットを脱ガス処理を行う工程と、前記第１の金属層の
上部層を形成する工程と、前記第２の金属層を形成する
工程と、を順次行うことを特徴とする。
ットを熔融して金属を蒸着させる方法により、第１の金
属層上に第２の金属層を連続的に積層する工程を有する
多層構造電極の形成方法において、前記第１の金属層の
下部層を形成する工程と、前記第２の金属層の金属ター
ゲットを脱ガス処理を行う工程と、前記第１の金属層の
上部層を形成する工程と、前記第２の金属層を形成する
工程と、を順次行うことを特徴とする。
【００１９】この時に用いられる前記第１の金属層は、
半導体層上に該半導体層と反応して化合物を形成する反
応用電極であり、前記第２の金属層はバリア電極であ
る。
半導体層上に該半導体層と反応して化合物を形成する反
応用電極であり、前記第２の金属層はバリア電極であ
る。
【００２０】具体的には、前記半導体層は、II−VI族化
合物半導体あるいは窒化ガリウム系化合物半導体のいず
れかであり、前記反応用電極は、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｎｉのい
ずれかからなる金属であり、前記バリア電極は、Ｐｔ、
Ｍｏのいずれかからなる金属である。
合物半導体あるいは窒化ガリウム系化合物半導体のいず
れかであり、前記反応用電極は、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｎｉのい
ずれかからなる金属であり、前記バリア電極は、Ｐｔ、
Ｍｏのいずれかからなる金属である。
【００２１】また、前記第１の金属層は、半導体層上に
該半導体層と反応して化合物を形成する反応用電極であ
り、前記第２の金属層は上部電極である。
該半導体層と反応して化合物を形成する反応用電極であ
り、前記第２の金属層は上部電極である。
【００２２】具体的には、前記半導体層は、窒化ガリウ
ム系化合物半導体では、前記反応用電極は、Ｔｉからな
る金属であり、前記上部電極は、Ａｌからなる金属が用
いられる。
ム系化合物半導体では、前記反応用電極は、Ｔｉからな
る金属であり、前記上部電極は、Ａｌからなる金属が用
いられる。
【００２３】
（実施の形態１）本発明の第１の実施の形態としてＡｕ
／Ｐｔ／Ｐｄの三層構造電極を有するII−VI族化合物半
導体ＬＤの多層構造電極の形成方法を図１に示す。
／Ｐｔ／Ｐｄの三層構造電極を有するII−VI族化合物半
導体ＬＤの多層構造電極の形成方法を図１に示す。
【００２４】最初に、ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１０１
を最表面に有するII−VI族化合物半導体ＬＤウェハをＥ
Ｂ蒸着装置のチャンバ内にセットし、チャンバ内を１〜
２×１０-6Ｔｏｒｒの高真空に排気する。次に、Ｐｄタ
ーゲットを電子ビームにより１４００℃に加熱し、蒸発
させることによって、ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１０１
に上に下部層のＰｄ膜１０２を形成する。この時チャン
バの真空度は３〜５×１０-6Ｔｏｒｒ程度であり、チャ
ンバ内の雰囲気は十分に清浄が保たれている。Ｐｄ膜が
所定の膜厚に達する前の３〜５ｎｍ程度まで成膜を行
い、そこで一旦中断し、シャッタを閉じることでターゲ
ット−ウェハ間を遮断する。図１（ａ）に、この状態で
の多層構造電極の模式図を示す。
を最表面に有するII−VI族化合物半導体ＬＤウェハをＥ
Ｂ蒸着装置のチャンバ内にセットし、チャンバ内を１〜
２×１０-6Ｔｏｒｒの高真空に排気する。次に、Ｐｄタ
ーゲットを電子ビームにより１４００℃に加熱し、蒸発
させることによって、ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１０１
に上に下部層のＰｄ膜１０２を形成する。この時チャン
バの真空度は３〜５×１０-6Ｔｏｒｒ程度であり、チャ
ンバ内の雰囲気は十分に清浄が保たれている。Ｐｄ膜が
所定の膜厚に達する前の３〜５ｎｍ程度まで成膜を行
い、そこで一旦中断し、シャッタを閉じることでターゲ
ット−ウェハ間を遮断する。図１（ａ）に、この状態で
の多層構造電極の模式図を示す。
【００２５】次に、ハース部を回転させ、Ｐｔターゲッ
トに電子ビーム照射を行って加熱し、Ｐｔターゲットを
熔融させる。このとき、シャッタは閉じたままであるの
で、蒸発したＰｔがウェハに達することはない。Ｐｔタ
ーゲット熔融中はターゲット及びハースの周辺部から大
量の不純物ガスが放出され、チャンバ内の真空度は一旦
１．５〜２×１０-5Ｔｏｒｒ程度まで悪化するが、真空
度が安定し６〜７×１０-6Ｔｏｒｒ程度に回復するまで
電子ビーム照射を継続することで脱ガス処理を行う。こ
の脱ガス処理中に、下部層であるＰｄ膜１０２上に不純
物層１０３が形成される。図１（ｂ）に、この状態での
多層構造電極の模式図を示す。
トに電子ビーム照射を行って加熱し、Ｐｔターゲットを
熔融させる。このとき、シャッタは閉じたままであるの
で、蒸発したＰｔがウェハに達することはない。Ｐｔタ
ーゲット熔融中はターゲット及びハースの周辺部から大
量の不純物ガスが放出され、チャンバ内の真空度は一旦
１．５〜２×１０-5Ｔｏｒｒ程度まで悪化するが、真空
度が安定し６〜７×１０-6Ｔｏｒｒ程度に回復するまで
電子ビーム照射を継続することで脱ガス処理を行う。こ
の脱ガス処理中に、下部層であるＰｄ膜１０２上に不純
物層１０３が形成される。図１（ｂ）に、この状態での
多層構造電極の模式図を示す。
【００２６】脱ガス処理終了後、Ｐｔターゲットへの電
子ビーム照射を停止し、真空度がＰｄ膜を形成前程度に
なるまで待機する。真空度が３〜５×１０-6Ｔｏｒｒ程
度まで回復すると、ハース部を回転させ、中断していた
Ｐｄ膜の形成を再開して目的の厚さである１０ｎｍまで
上部層のＰｄ膜１０４を積層する。この時、下部層のＰ
ｄ膜１０２と上部層のＰｄ膜１０４との間には不純物層
１０３が形成されていることになるが、Ｐｄは反応しや
すい金属であるので下部層のＰｄ膜１０２及び上部層の
Ｐｄ膜１０４は不純物層１０３を突き抜けて相互に結合
し、密着性の低下は生じない。図１（ｃ）に、この状態
での多層構造電極の模式図を示す。
子ビーム照射を停止し、真空度がＰｄ膜を形成前程度に
なるまで待機する。真空度が３〜５×１０-6Ｔｏｒｒ程
度まで回復すると、ハース部を回転させ、中断していた
Ｐｄ膜の形成を再開して目的の厚さである１０ｎｍまで
上部層のＰｄ膜１０４を積層する。この時、下部層のＰ
ｄ膜１０２と上部層のＰｄ膜１０４との間には不純物層
１０３が形成されていることになるが、Ｐｄは反応しや
すい金属であるので下部層のＰｄ膜１０２及び上部層の
Ｐｄ膜１０４は不純物層１０３を突き抜けて相互に結合
し、密着性の低下は生じない。図１（ｃ）に、この状態
での多層構造電極の模式図を示す。
【００２７】上部層のＰｄ膜１０４を積層後、バリア電
極となるＰｔ膜１０５の形成を行う。この時、既にＰｔ
ターゲット及びそのハースの周辺部は充分に脱ガス処理
されているので、再度の脱ガス処理は不要であり、ま
た、放出される不純物ガス自体も大きく低減されてい
る。従って、シャッタを閉じてＰｔターゲットを熔融さ
せ、シャッタを開けてＰｔ膜を成膜することで、清浄な
上部層のＰｄ膜１０４表面にＰｔ膜１０５を形成するこ
とができる。Ｐｔ膜１０５の膜厚は１００ｎｍ程度とす
る。Ｐｄ−Ｐｔ界面には不純物層が形成されないか、も
しくは形成されても界面の密着性に影響を及ぼさない程
度に極薄膜である。図１（ｄ）に、この状態での多層構
造電極の模式図を示す。
極となるＰｔ膜１０５の形成を行う。この時、既にＰｔ
ターゲット及びそのハースの周辺部は充分に脱ガス処理
されているので、再度の脱ガス処理は不要であり、ま
た、放出される不純物ガス自体も大きく低減されてい
る。従って、シャッタを閉じてＰｔターゲットを熔融さ
せ、シャッタを開けてＰｔ膜を成膜することで、清浄な
上部層のＰｄ膜１０４表面にＰｔ膜１０５を形成するこ
とができる。Ｐｔ膜１０５の膜厚は１００ｎｍ程度とす
る。Ｐｄ−Ｐｔ界面には不純物層が形成されないか、も
しくは形成されても界面の密着性に影響を及ぼさない程
度に極薄膜である。図１（ｄ）に、この状態での多層構
造電極の模式図を示す。
【００２８】最後に、上部電極であるＡｕ膜１０６を２
００ｎｍ程度の適切な膜厚に積層させ、Ａｕ／Ｐｔ／Ｐ
ｄの三層構造電極を形成する。図１（ｅ）に、この状態
での多層構造電極の模式図を示す。
００ｎｍ程度の適切な膜厚に積層させ、Ａｕ／Ｐｔ／Ｐ
ｄの三層構造電極を形成する。図１（ｅ）に、この状態
での多層構造電極の模式図を示す。
【００２９】このようにして作製したＡｕ／Ｐｔ／Ｐｄ
の三層構造電極をＺｎＴｅコンタクト層上に有する化合
物半導体ＬＤは、Ｐｔ膜とＰｄ膜との密着性が高く、通
電時の熱放散が妨げられることはない。また、ウェハ面
内での電極に起因する化合物半導体ＬＤの特性のばらつ
きが抑制され、良品率が向上した。更に、ヒートシンク
へのマウントを行う工程でも、電極剥離が生じず、製品
歩留まりも向上させることができた。また、Ｐｔターゲ
ットの脱ガス処理をＰｄ膜を形成する前に行っても同様
の結果が得られ、多層構造電極の密着性が高く、機械的
強度の向上が行えた。
の三層構造電極をＺｎＴｅコンタクト層上に有する化合
物半導体ＬＤは、Ｐｔ膜とＰｄ膜との密着性が高く、通
電時の熱放散が妨げられることはない。また、ウェハ面
内での電極に起因する化合物半導体ＬＤの特性のばらつ
きが抑制され、良品率が向上した。更に、ヒートシンク
へのマウントを行う工程でも、電極剥離が生じず、製品
歩留まりも向上させることができた。また、Ｐｔターゲ
ットの脱ガス処理をＰｄ膜を形成する前に行っても同様
の結果が得られ、多層構造電極の密着性が高く、機械的
強度の向上が行えた。
【００３０】（実施の形態２）本発明の第２の実施の形
態としてＡｕ／Ｐｔ／Ｔｉ／Ｎｉの四層構造電極を有す
るII−VI族化合物半導体ＬＤの多層構造電極の形成方法
を図４に示す。
態としてＡｕ／Ｐｔ／Ｔｉ／Ｎｉの四層構造電極を有す
るII−VI族化合物半導体ＬＤの多層構造電極の形成方法
を図４に示す。
【００３１】最初に、ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層４０１
を有するII−VI族化合物半導体ＬＤウェハをＥＢ蒸着装
置のチャンバ内にセットし、チャンバ内を１〜２×１０
-6Ｔｏｒｒの高真空に排気する。
を有するII−VI族化合物半導体ＬＤウェハをＥＢ蒸着装
置のチャンバ内にセットし、チャンバ内を１〜２×１０
-6Ｔｏｒｒの高真空に排気する。
【００３２】次に、Ｎｉターゲットを電子ビームにより
加熱し、蒸発させることによって、ｐ型ＺｎＴｅコンタ
クト層４０１に上に１０ｎｍ程度までＮｉ膜４０２を形
成する。更に、Ｔｉターゲットを電子ビームにより加熱
し、蒸発させることによって、Ｎｉ膜４０２の上に下部
層のＴｉ膜４０３を所定の膜厚に達する前の２０〜３０
ｎｍ程度まで成膜を行い、そこで一旦中断し、シャッタ
を閉じることでターゲット−ウェハ間を遮断する。両金
属ターゲットを熔融させる時、Ｎｉの脱ガス処理時には
ＺｎＴｅコンタクト層４０１を汚染雰囲気が覆うが、Ｎ
ｉ膜４０２とＺｎＴｅコンタクト層４０１とは相互に反
応し強固に結合するので密着強度に関する問題は生じな
い。また、Ｔｉターゲットの脱ガス処理時にも、Ｎｉは
表１に見られるようにガス吸着起し易い金属に分類され
るが、ＴｉがＮｉやＺｎやＴｅなどと強く反応を起すの
で界面での密着強度の低下の問題は生じない。
加熱し、蒸発させることによって、ｐ型ＺｎＴｅコンタ
クト層４０１に上に１０ｎｍ程度までＮｉ膜４０２を形
成する。更に、Ｔｉターゲットを電子ビームにより加熱
し、蒸発させることによって、Ｎｉ膜４０２の上に下部
層のＴｉ膜４０３を所定の膜厚に達する前の２０〜３０
ｎｍ程度まで成膜を行い、そこで一旦中断し、シャッタ
を閉じることでターゲット−ウェハ間を遮断する。両金
属ターゲットを熔融させる時、Ｎｉの脱ガス処理時には
ＺｎＴｅコンタクト層４０１を汚染雰囲気が覆うが、Ｎ
ｉ膜４０２とＺｎＴｅコンタクト層４０１とは相互に反
応し強固に結合するので密着強度に関する問題は生じな
い。また、Ｔｉターゲットの脱ガス処理時にも、Ｎｉは
表１に見られるようにガス吸着起し易い金属に分類され
るが、ＴｉがＮｉやＺｎやＴｅなどと強く反応を起すの
で界面での密着強度の低下の問題は生じない。
【００３３】次に、ハース部を回転させ、Ｐｔターゲッ
トに電子ビーム照射を行って加熱し、Ｐｔターゲットを
熔融させる。このとき、シャッタは閉じたままであるの
で、蒸発したＰｔがウェハに達することはない。Ｐｔタ
ーゲット熔融中はターゲット及びハースの周辺部から大
量の不純物ガスが放出され、チャンバ内の真空度は一旦
１．５〜２×１０-5Ｔｏｒｒ程度まで悪化するが、真空
度が安定し６〜７×１０-6Ｔｏｒｒ程度に回復するまで
電子ビーム照射を継続することで脱ガス処理を行う。こ
の脱ガス処理中に、下部層のＴｉ膜４０３上に不純物層
４０４が形成される。
トに電子ビーム照射を行って加熱し、Ｐｔターゲットを
熔融させる。このとき、シャッタは閉じたままであるの
で、蒸発したＰｔがウェハに達することはない。Ｐｔタ
ーゲット熔融中はターゲット及びハースの周辺部から大
量の不純物ガスが放出され、チャンバ内の真空度は一旦
１．５〜２×１０-5Ｔｏｒｒ程度まで悪化するが、真空
度が安定し６〜７×１０-6Ｔｏｒｒ程度に回復するまで
電子ビーム照射を継続することで脱ガス処理を行う。こ
の脱ガス処理中に、下部層のＴｉ膜４０３上に不純物層
４０４が形成される。
【００３４】脱ガス処理終了後、Ｐｔターゲットへの電
子ビーム照射を停止し、真空度がＰｄ膜を形成前の状態
になるまで待機する。真空度が３〜５×１０-6Ｔｏｒｒ
程度まで回復すると、ハース部を回転させ、中断してい
たＴｉ膜の形成を再開して目的の厚さである５０ｎｍま
で上部層のＴｉ膜４０５を積層する。この時、下部層の
Ｔｉ膜４０３と上部層のＴｉ膜４０５との間には不純物
層４０４が形成されていることになるが、Ｔｉは反応し
やすい金属であるので下部層のＴｉ膜４０３及び上部層
のＴｉ膜４０５は不純物層を突き抜けて相互に結合し、
密着性の低下は生じない。
子ビーム照射を停止し、真空度がＰｄ膜を形成前の状態
になるまで待機する。真空度が３〜５×１０-6Ｔｏｒｒ
程度まで回復すると、ハース部を回転させ、中断してい
たＴｉ膜の形成を再開して目的の厚さである５０ｎｍま
で上部層のＴｉ膜４０５を積層する。この時、下部層の
Ｔｉ膜４０３と上部層のＴｉ膜４０５との間には不純物
層４０４が形成されていることになるが、Ｔｉは反応し
やすい金属であるので下部層のＴｉ膜４０３及び上部層
のＴｉ膜４０５は不純物層を突き抜けて相互に結合し、
密着性の低下は生じない。
【００３５】上部層のＴｉ膜４０５を積層後、バリア電
極となるＰｔ膜の形成を行う。この時、既にＰｔターゲ
ット及びそのハースの周辺部は充分に脱ガス処理されて
いるので、再度の脱ガス処理は不要であり、また、放出
される不純物ガス自体も大きく低減されている。従っ
て、シャッタを閉じてＰｔターゲットを熔融させ、シャ
ッタを開けてＰｔ膜を成膜することで、清浄な上部層の
Ｔｉ膜４０５表面にＰｔ膜４０６を形成することができ
る。Ｐｔ膜４０６の膜厚は５０ｎｍ程度とする。Ｔｉ−
Ｐｔ界面には不純物層が形成されないか、もしくは形成
されても界面の密着性に影響を及ぼさない程度に極薄膜
である。
極となるＰｔ膜の形成を行う。この時、既にＰｔターゲ
ット及びそのハースの周辺部は充分に脱ガス処理されて
いるので、再度の脱ガス処理は不要であり、また、放出
される不純物ガス自体も大きく低減されている。従っ
て、シャッタを閉じてＰｔターゲットを熔融させ、シャ
ッタを開けてＰｔ膜を成膜することで、清浄な上部層の
Ｔｉ膜４０５表面にＰｔ膜４０６を形成することができ
る。Ｐｔ膜４０６の膜厚は５０ｎｍ程度とする。Ｔｉ−
Ｐｔ界面には不純物層が形成されないか、もしくは形成
されても界面の密着性に影響を及ぼさない程度に極薄膜
である。
【００３６】最後に、上部電極であるＡｕ膜４０７を１
００ｎｍ程度の適切な膜厚に積層させ、Ａｕ／Ｐｔ／Ｔ
ｉ／Ｎｉの四層構造電極を形成する。
００ｎｍ程度の適切な膜厚に積層させ、Ａｕ／Ｐｔ／Ｔ
ｉ／Ｎｉの四層構造電極を形成する。
【００３７】このようにして作製したＡｕ／Ｐｔ／Ｔｉ
／Ｎｉの四層構造電極をＺｎＴｅコンタクト層上に有す
る化合物半導体ＬＤは、Ｐｔ膜とＴｉ膜との密着性が高
く、通電時の熱放散が妨げられることはない。また、ウ
ェハ面内での電極に起因する化合物半導体ＬＤの特性の
ばらつきが抑制され、良品率が向上した。更に、ヒート
シンクへのマウントを行う工程でも、電極剥離が生じ
ず、製品歩留まりも向上させることができた。また、Ｐ
ｔターゲットの脱ガス処理をＮｉ膜形成後であってＴｉ
膜を形成する前に行っても同様の結果が得られた。
／Ｎｉの四層構造電極をＺｎＴｅコンタクト層上に有す
る化合物半導体ＬＤは、Ｐｔ膜とＴｉ膜との密着性が高
く、通電時の熱放散が妨げられることはない。また、ウ
ェハ面内での電極に起因する化合物半導体ＬＤの特性の
ばらつきが抑制され、良品率が向上した。更に、ヒート
シンクへのマウントを行う工程でも、電極剥離が生じ
ず、製品歩留まりも向上させることができた。また、Ｐ
ｔターゲットの脱ガス処理をＮｉ膜形成後であってＴｉ
膜を形成する前に行っても同様の結果が得られた。
【００３８】本実施の形態では、特に問題となるＰｔ／
Ｔｉの間の密着性の向上について説明したが、他のＴｉ
／ＮｉやＰｔ／Ａｕに対して本発明の方法を適用しても
効果がある。また、バリア電極として本実施の形態では
Ｐｔを用いたが、Ｍｏを用いることもでき、その場合に
も本発明は効果がある。
Ｔｉの間の密着性の向上について説明したが、他のＴｉ
／ＮｉやＰｔ／Ａｕに対して本発明の方法を適用しても
効果がある。また、バリア電極として本実施の形態では
Ｐｔを用いたが、Ｍｏを用いることもでき、その場合に
も本発明は効果がある。
【００３９】（実施の形態３）本発明の第３の実施の形
態としてＡｌ／Ｔｉの二層構造電極を有する窒化ガリウ
ム系化合物半導体ＬＤの多層構造電極の形成方法を図５
に示す。
態としてＡｌ／Ｔｉの二層構造電極を有する窒化ガリウ
ム系化合物半導体ＬＤの多層構造電極の形成方法を図５
に示す。
【００４０】最初に、ｎ型ＧａＮコンタクト層５０１を
有する窒化ガリウム系化合物半導体ＬＤウェハをＥＢ蒸
着装置のチャンバ内にセットし、チャンバ内を１〜２×
１０-6Ｔｏｒｒの高真空に排気する。
有する窒化ガリウム系化合物半導体ＬＤウェハをＥＢ蒸
着装置のチャンバ内にセットし、チャンバ内を１〜２×
１０-6Ｔｏｒｒの高真空に排気する。
【００４１】次に、Ｔｉターゲットを電子ビームにより
加熱し、蒸発させることによって、ｎ型ＧａＮコンタク
ト層５０１に上に下部層のＴｉ膜５０２を形成する。下
部層のＴｉ膜５０２が所定の膜厚に達する前の３〜５ｎ
ｍ程度まで成膜を行い、そこで一旦中断し、シャッタを
閉じることでターゲット−ウェハ間を遮断する。
加熱し、蒸発させることによって、ｎ型ＧａＮコンタク
ト層５０１に上に下部層のＴｉ膜５０２を形成する。下
部層のＴｉ膜５０２が所定の膜厚に達する前の３〜５ｎ
ｍ程度まで成膜を行い、そこで一旦中断し、シャッタを
閉じることでターゲット−ウェハ間を遮断する。
【００４２】次に、ハース部を回転させ、Ａｌターゲッ
トに電子ビーム照射を行って加熱し、Ａｌターゲットを
熔融させる。このとき、シャッタは閉じたままであるの
で、蒸発したＡｌがウェハに達することはない。Ａｌタ
ーゲット熔融中はターゲット及びハースの周辺部から大
量の不純物ガスが放出され、チャンバ内の真空度は一旦
１．５〜２×１０-5Ｔｏｒｒ程度まで悪化するが、真空
度が安定し６〜７×１０-6Ｔｏｒｒ程度に回復するまで
電子ビーム照射を継続することで脱ガス処理を行う。こ
の脱ガス処理中に、下部層のＴｉ膜５０２上に不純物層
５０３が形成される。
トに電子ビーム照射を行って加熱し、Ａｌターゲットを
熔融させる。このとき、シャッタは閉じたままであるの
で、蒸発したＡｌがウェハに達することはない。Ａｌタ
ーゲット熔融中はターゲット及びハースの周辺部から大
量の不純物ガスが放出され、チャンバ内の真空度は一旦
１．５〜２×１０-5Ｔｏｒｒ程度まで悪化するが、真空
度が安定し６〜７×１０-6Ｔｏｒｒ程度に回復するまで
電子ビーム照射を継続することで脱ガス処理を行う。こ
の脱ガス処理中に、下部層のＴｉ膜５０２上に不純物層
５０３が形成される。
【００４３】脱ガス処理終了後、Ａｌターゲットへの電
子ビーム照射を停止し、真空度がＴｉ膜を形成前になる
まで待機する。真空度が３〜５×１０-6Ｔｏｒｒ程度ま
で回復すると、ハース部を回転させ、中断していたＴｉ
膜の形成を再開して目的の厚さである１０ｎｍまで上部
層のＴｉ膜５０４を積層する。Ｔｉは前述したように反
応しやすい金属であるので下部層のＴｉ膜５０２及び上
部層のＴｉ膜５０４は不純物層５０３を突き抜けて相互
に結合し、密着性の低下は生じない。
子ビーム照射を停止し、真空度がＴｉ膜を形成前になる
まで待機する。真空度が３〜５×１０-6Ｔｏｒｒ程度ま
で回復すると、ハース部を回転させ、中断していたＴｉ
膜の形成を再開して目的の厚さである１０ｎｍまで上部
層のＴｉ膜５０４を積層する。Ｔｉは前述したように反
応しやすい金属であるので下部層のＴｉ膜５０２及び上
部層のＴｉ膜５０４は不純物層５０３を突き抜けて相互
に結合し、密着性の低下は生じない。
【００４４】上部層のＴｉ膜５０４を積層後、外部と電
気的接続を行うＡｌ膜５０５の形成を行う。この時、既
にＡｌターゲット及びそのハースの周辺部は充分に脱ガ
ス処理されているので、再度の脱ガス処理は不要であ
り、また、放出される不純物ガス自体も大きく低減され
ている。従って、シャッタを閉じてＡｌターゲットを熔
融させ、シャッタを開けてＡｌ膜を成膜することで、清
浄なＴｉ膜５０４表面にＡｌ膜５０５を形成することが
できる。Ａｌ膜５０５の膜厚は２００ｎｍ程度とする。
Ａｌ−Ｔｉ界面には不純物層が形成されないか、もしく
は形成されても界面の密着性に影響を及ぼさない程度に
極薄膜である。以上により、Ａｌ／Ｔｉの二層構造電極
を形成できる。
気的接続を行うＡｌ膜５０５の形成を行う。この時、既
にＡｌターゲット及びそのハースの周辺部は充分に脱ガ
ス処理されているので、再度の脱ガス処理は不要であ
り、また、放出される不純物ガス自体も大きく低減され
ている。従って、シャッタを閉じてＡｌターゲットを熔
融させ、シャッタを開けてＡｌ膜を成膜することで、清
浄なＴｉ膜５０４表面にＡｌ膜５０５を形成することが
できる。Ａｌ膜５０５の膜厚は２００ｎｍ程度とする。
Ａｌ−Ｔｉ界面には不純物層が形成されないか、もしく
は形成されても界面の密着性に影響を及ぼさない程度に
極薄膜である。以上により、Ａｌ／Ｔｉの二層構造電極
を形成できる。
【００４５】このようにして作製したＡｌ／Ｔｉの二層
構造電極をｎ型ＧａＮコンタクト層上に有する窒化ガリ
ウム系化合物半導体ＬＤは、Ａｌ膜とＴｉ膜との密着性
が高く、通電時の熱放散が妨げられることはない。ま
た、ウェハ面内での電極に起因する化合物半導体ＬＤの
特性のばらつきが抑制され、良品率が向上した。更に、
ヒートシンクへのマウントを行う工程でも、電極剥離が
生じず、製品歩留まりも向上させることができた。ま
た、Ａｌターゲットの脱ガス処理をＴｉ膜を形成する前
に行っても同様の結果が得られ、多層構造電極の密着性
が高く、機械的強度の向上が行えた。
構造電極をｎ型ＧａＮコンタクト層上に有する窒化ガリ
ウム系化合物半導体ＬＤは、Ａｌ膜とＴｉ膜との密着性
が高く、通電時の熱放散が妨げられることはない。ま
た、ウェハ面内での電極に起因する化合物半導体ＬＤの
特性のばらつきが抑制され、良品率が向上した。更に、
ヒートシンクへのマウントを行う工程でも、電極剥離が
生じず、製品歩留まりも向上させることができた。ま
た、Ａｌターゲットの脱ガス処理をＴｉ膜を形成する前
に行っても同様の結果が得られ、多層構造電極の密着性
が高く、機械的強度の向上が行えた。
【００４６】（実施の形態４）本発明の第４の実施の形
態としてＡｕ／Ｐｔ／Ｔｉの三層構造電極を有する窒化
ガリウム系化合物半導体ＬＤの多層構造電極の形成方法
を示す。
態としてＡｕ／Ｐｔ／Ｔｉの三層構造電極を有する窒化
ガリウム系化合物半導体ＬＤの多層構造電極の形成方法
を示す。
【００４７】最初に、ｎ型ＧａＮコンタクト層６０１を
有する窒化ガリウム系化合物半導体ＬＤウェハをＥＢ蒸
着装置のチャンバ内にセットし、チャンバ内を１〜２×
１０-6Ｔｏｒｒの高真空に排気する。次に、Ｔｉターゲ
ットを電子ビームにより１４００℃に加熱し、蒸発させ
ることによって、ｎ型ＧａＮコンタクト層６０１に上に
下部層のＴｉ膜６０２を形成する。下部層のＴｉ膜６０
２が所定の膜厚に達する前の１０〜１５ｎｍ程度まで成
膜を行い、そこで一旦中断し、シャッタを閉じることで
ターゲット−ウェハ間を遮断する。図６（ａ）に、この
状態での多層構造電極の模式図を示す。
有する窒化ガリウム系化合物半導体ＬＤウェハをＥＢ蒸
着装置のチャンバ内にセットし、チャンバ内を１〜２×
１０-6Ｔｏｒｒの高真空に排気する。次に、Ｔｉターゲ
ットを電子ビームにより１４００℃に加熱し、蒸発させ
ることによって、ｎ型ＧａＮコンタクト層６０１に上に
下部層のＴｉ膜６０２を形成する。下部層のＴｉ膜６０
２が所定の膜厚に達する前の１０〜１５ｎｍ程度まで成
膜を行い、そこで一旦中断し、シャッタを閉じることで
ターゲット−ウェハ間を遮断する。図６（ａ）に、この
状態での多層構造電極の模式図を示す。
【００４８】次に、ハース部を回転させ、Ｐｔターゲッ
トに電子ビーム照射を行って加熱し、Ｐｔターゲットを
熔融させる。このとき、シャッタは閉じたままであるの
で、蒸発したＰｔがウェハに達することはない。Ｐｔタ
ーゲット熔融中はターゲット及びハースの周辺部から大
量の不純物ガスが放出され、チャンバ内の真空度は一旦
１．５〜２×１０-5Ｔｏｒｒ程度まで悪化するが、真空
度が安定し６〜７×１０-6Ｔｏｒｒ程度に回復するまで
電子ビーム照射を継続することで脱ガス処理を行う。こ
の脱ガス処理中に、下部層であるＴｉ膜６０２上に不純
物層６０３が形成される。図６（ｂ）に、この状態での
多層構造電極の模式図を示す。
トに電子ビーム照射を行って加熱し、Ｐｔターゲットを
熔融させる。このとき、シャッタは閉じたままであるの
で、蒸発したＰｔがウェハに達することはない。Ｐｔタ
ーゲット熔融中はターゲット及びハースの周辺部から大
量の不純物ガスが放出され、チャンバ内の真空度は一旦
１．５〜２×１０-5Ｔｏｒｒ程度まで悪化するが、真空
度が安定し６〜７×１０-6Ｔｏｒｒ程度に回復するまで
電子ビーム照射を継続することで脱ガス処理を行う。こ
の脱ガス処理中に、下部層であるＴｉ膜６０２上に不純
物層６０３が形成される。図６（ｂ）に、この状態での
多層構造電極の模式図を示す。
【００４９】脱ガス処理終了後、Ｐｔターゲットへの電
子ビーム照射を停止し、真空度がＴｉ膜を形成する前程
度になるまで待機する。真空度が３〜５×１０-6Ｔｏｒ
ｒ程度まで回復すると、ハース部を回転させ、中断して
いたＴｉ膜の形成を再開して目的の厚さである２５ｎｍ
まで上部層のＴｉ膜６０４を積層する。Ｔｉは反応しや
すい金属であるので下部層のＴｉ膜６０２及び上部層の
Ｔｉ膜６０４は不純物層６０３を突き抜けて相互に結合
し、密着性の低下は生じない。図６（ｃ）に、この状態
での多層構造電極の模式図を示す。
子ビーム照射を停止し、真空度がＴｉ膜を形成する前程
度になるまで待機する。真空度が３〜５×１０-6Ｔｏｒ
ｒ程度まで回復すると、ハース部を回転させ、中断して
いたＴｉ膜の形成を再開して目的の厚さである２５ｎｍ
まで上部層のＴｉ膜６０４を積層する。Ｔｉは反応しや
すい金属であるので下部層のＴｉ膜６０２及び上部層の
Ｔｉ膜６０４は不純物層６０３を突き抜けて相互に結合
し、密着性の低下は生じない。図６（ｃ）に、この状態
での多層構造電極の模式図を示す。
【００５０】上部層のＴｉ膜６０４を積層後、バリア電
極となるＰｔ膜６０５の形成を行う。この時、既にＰｔ
ターゲット及びそのハースの周辺部は充分に脱ガス処理
されているので、再度の脱ガス処理は不要であり、ま
た、放出される不純物ガス自体も大きく低減されてい
る。従って、シャッタを閉じてＰｔターゲットを熔融さ
せ、シャッタを開けてＰｔ膜を成膜することで、清浄な
上部層のＴｉ膜６０４表面にＰｔ膜６０５を形成するこ
とができる。Ｐｔ膜６０５の膜厚は１００ｎｍ程度とす
る。Ｔｉ−Ｐｔ界面には不純物層が形成されないか、も
しくは形成されても界面の密着性に影響を及ぼさない程
度に極薄膜である。図６（ｄ）に、この状態での多層構
造電極の模式図を示す。
極となるＰｔ膜６０５の形成を行う。この時、既にＰｔ
ターゲット及びそのハースの周辺部は充分に脱ガス処理
されているので、再度の脱ガス処理は不要であり、ま
た、放出される不純物ガス自体も大きく低減されてい
る。従って、シャッタを閉じてＰｔターゲットを熔融さ
せ、シャッタを開けてＰｔ膜を成膜することで、清浄な
上部層のＴｉ膜６０４表面にＰｔ膜６０５を形成するこ
とができる。Ｐｔ膜６０５の膜厚は１００ｎｍ程度とす
る。Ｔｉ−Ｐｔ界面には不純物層が形成されないか、も
しくは形成されても界面の密着性に影響を及ぼさない程
度に極薄膜である。図６（ｄ）に、この状態での多層構
造電極の模式図を示す。
【００５１】最後に、上部電極であるＡｕ膜６０６を２
００ｎｍ程度の適切な膜厚に積層させ、Ａｕ／Ｐｔ／Ｔ
ｉの三層構造電極を形成する。図６（ｅ）に、この状態
での多層構造電極の模式図を示す。
００ｎｍ程度の適切な膜厚に積層させ、Ａｕ／Ｐｔ／Ｔ
ｉの三層構造電極を形成する。図６（ｅ）に、この状態
での多層構造電極の模式図を示す。
【００５２】このようにして作製したＡｕ／Ｐｔ／Ｔｉ
の三層構造電極をＧａＮコンタクト層上に有する化合物
半導体ＬＤは、Ｐｔ膜とＴｉ膜との密着性が高く、通電
時の熱放散が妨げられることはない。また、ウェハ面内
での電極に起因する化合物半導体ＬＤの特性のばらつき
が抑制され、良品率が向上した。
の三層構造電極をＧａＮコンタクト層上に有する化合物
半導体ＬＤは、Ｐｔ膜とＴｉ膜との密着性が高く、通電
時の熱放散が妨げられることはない。また、ウェハ面内
での電極に起因する化合物半導体ＬＤの特性のばらつき
が抑制され、良品率が向上した。
【００５３】また、実施の形態３と比較して、上部電極
をＡｕにすることでワイヤボンディング工程において、
電極剥離が生じず、製品歩留まりも向上させることがで
きた。尚、上部電極としてＡｕを用いた場合には、Ａｕ
のＬＤ側への拡散によるＬＤの特性不良や劣化が問題と
なるが、バリア電極Ｐｔの存在によりこれらの問題が解
消できる。
をＡｕにすることでワイヤボンディング工程において、
電極剥離が生じず、製品歩留まりも向上させることがで
きた。尚、上部電極としてＡｕを用いた場合には、Ａｕ
のＬＤ側への拡散によるＬＤの特性不良や劣化が問題と
なるが、バリア電極Ｐｔの存在によりこれらの問題が解
消できる。
【００５４】また、Ｐｔターゲットの脱ガス処理をＴｉ
膜を形成する前に行っても同様の結果が得られ、多層構
造電極の密着性が高く、機械的強度の向上が行えた。
膜を形成する前に行っても同様の結果が得られ、多層構
造電極の密着性が高く、機械的強度の向上が行えた。
【００５５】また、バリア電極として本実施の形態では
Ｐｔを用いたが、Ｍｏを用いることでも同様の結果が得
られることを確認した。
Ｐｔを用いたが、Ｍｏを用いることでも同様の結果が得
られることを確認した。
【００５６】（実施の形態５）本発明の第５の実施の形
態としてＡｕ／Ｐｔ／Ｎｉの三層構造電極を有する窒化
ガリウム系化合物半導体ＬＤの多層構造電極の形成方法
を示す。
態としてＡｕ／Ｐｔ／Ｎｉの三層構造電極を有する窒化
ガリウム系化合物半導体ＬＤの多層構造電極の形成方法
を示す。
【００５７】最初に、ｎ型ＧａＮコンタクト層７０１を
有する窒化ガリウム系化合物半導体ＬＤウェハをＥＢ蒸
着装置のチャンバ内にセットし、チャンバ内を１〜２×
１０ -6Ｔｏｒｒの高真空に排気する。
有する窒化ガリウム系化合物半導体ＬＤウェハをＥＢ蒸
着装置のチャンバ内にセットし、チャンバ内を１〜２×
１０ -6Ｔｏｒｒの高真空に排気する。
【００５８】次に、Ｎｉターゲットを電子ビームにより
加熱し、蒸発させることによって、ｎ型ＧａＮコンタク
ト層７０１に上に下部層のＮｉ膜７０２を形成する。下
部層のＮｉ膜７０２が所定の膜厚に達する前の１０〜１
５ｎｍ程度まで成膜を行い、そこで一旦中断し、シャッ
タを閉じることでターゲット−ウェハ間を遮断する。図
７（ａ）に、この状態での多層構造電極の模式図を示
す。
加熱し、蒸発させることによって、ｎ型ＧａＮコンタク
ト層７０１に上に下部層のＮｉ膜７０２を形成する。下
部層のＮｉ膜７０２が所定の膜厚に達する前の１０〜１
５ｎｍ程度まで成膜を行い、そこで一旦中断し、シャッ
タを閉じることでターゲット−ウェハ間を遮断する。図
７（ａ）に、この状態での多層構造電極の模式図を示
す。
【００５９】次に、ハース部を回転させ、Ｐｔターゲッ
トに電子ビーム照射を行って加熱し、Ｐｔターゲットを
熔融させる。このとき、シャッタは閉じたままであるの
で、蒸発したＰｔがウェハに達することはない。Ｐｔタ
ーゲット熔融中はターゲット及びハースの周辺部から大
量の不純物ガスが放出され、チャンバ内の真空度は一旦
１．５〜２×１０-5Ｔｏｒｒ程度まで悪化するが、真空
度が安定し６〜７×１０-6Ｔｏｒｒ程度に回復するまで
電子ビーム照射を継続することで脱ガス処理を行う。こ
の脱ガス処理中に、下部層であるＮｉ膜７０２上に不純
物層７０３が形成される。図７（ｂ）に、この状態での
多層構造電極の模式図を示す。
トに電子ビーム照射を行って加熱し、Ｐｔターゲットを
熔融させる。このとき、シャッタは閉じたままであるの
で、蒸発したＰｔがウェハに達することはない。Ｐｔタ
ーゲット熔融中はターゲット及びハースの周辺部から大
量の不純物ガスが放出され、チャンバ内の真空度は一旦
１．５〜２×１０-5Ｔｏｒｒ程度まで悪化するが、真空
度が安定し６〜７×１０-6Ｔｏｒｒ程度に回復するまで
電子ビーム照射を継続することで脱ガス処理を行う。こ
の脱ガス処理中に、下部層であるＮｉ膜７０２上に不純
物層７０３が形成される。図７（ｂ）に、この状態での
多層構造電極の模式図を示す。
【００６０】脱ガス処理終了後、Ｐｔターゲットへの電
子ビーム照射を停止し、真空度がＮｉ膜を形成する前程
度になるまで待機する。真空度が３〜５×１０-6Ｔｏｒ
ｒ程度まで回復すると、ハース部を回転させ、中断して
いたＮｉ膜の形成を再開して目的の厚さである２５ｎｍ
まで上部層のＮｉ膜７０４を積層する。Ｎｉは反応しや
すい金属であるので下部層のＮｉ膜７０２及び上部層の
Ｎｉ膜７０４は不純物層７０３を突き抜けて相互に結合
し、密着性の低下は生じない。図７（ｃ）に、この状態
での多層構造電極の模式図を示す。
子ビーム照射を停止し、真空度がＮｉ膜を形成する前程
度になるまで待機する。真空度が３〜５×１０-6Ｔｏｒ
ｒ程度まで回復すると、ハース部を回転させ、中断して
いたＮｉ膜の形成を再開して目的の厚さである２５ｎｍ
まで上部層のＮｉ膜７０４を積層する。Ｎｉは反応しや
すい金属であるので下部層のＮｉ膜７０２及び上部層の
Ｎｉ膜７０４は不純物層７０３を突き抜けて相互に結合
し、密着性の低下は生じない。図７（ｃ）に、この状態
での多層構造電極の模式図を示す。
【００６１】上部層のＮｉ膜７０４を積層後、バリア電
極となるＰｔ膜７０５の形成を行う。この時、既にＰｔ
ターゲット及びそのハースの周辺部は充分に脱ガス処理
されているので、再度の脱ガス処理は不要であり、ま
た、放出される不純物ガス自体も大きく低減されてい
る。従って、シャッタを閉じてＰｔターゲットを熔融さ
せ、シャッタを開けてＰｔ膜を成膜することで、清浄な
上部層のＮｉ膜７０４表面にＰｔ膜７０５を形成するこ
とができる。Ｐｔ膜７０５の膜厚は１００ｎｍ程度とす
る。Ｎｉ−Ｐｔ界面には不純物層が形成されないか、も
しくは形成されても界面の密着性に影響を及ぼさない程
度に極薄膜である。図７（ｄ）に、この状態での多層構
造電極の模式図を示す。
極となるＰｔ膜７０５の形成を行う。この時、既にＰｔ
ターゲット及びそのハースの周辺部は充分に脱ガス処理
されているので、再度の脱ガス処理は不要であり、ま
た、放出される不純物ガス自体も大きく低減されてい
る。従って、シャッタを閉じてＰｔターゲットを熔融さ
せ、シャッタを開けてＰｔ膜を成膜することで、清浄な
上部層のＮｉ膜７０４表面にＰｔ膜７０５を形成するこ
とができる。Ｐｔ膜７０５の膜厚は１００ｎｍ程度とす
る。Ｎｉ−Ｐｔ界面には不純物層が形成されないか、も
しくは形成されても界面の密着性に影響を及ぼさない程
度に極薄膜である。図７（ｄ）に、この状態での多層構
造電極の模式図を示す。
【００６２】最後に、上部電極であるＡｕ膜７０６を２
００ｎｍ程度の適切な膜厚に積層させ、Ａｕ／Ｐｔ／Ｎ
ｉの三層構造電極を形成する。図７（ｅ）に、この状態
での多層構造電極の模式図を示す。
００ｎｍ程度の適切な膜厚に積層させ、Ａｕ／Ｐｔ／Ｎ
ｉの三層構造電極を形成する。図７（ｅ）に、この状態
での多層構造電極の模式図を示す。
【００６３】このようにして作製したＡｕ／Ｐｔ／Ｎｉ
の三層構造電極をＧａＮコンタクト層上に有する化合物
半導体ＬＤは、Ｐｔ膜とＮｉ膜との密着性が高く、通電
時の熱放散が妨げられることはない。また、ウェハ面内
での電極に起因する化合物半導体ＬＤの特性のばらつき
が抑制され、良品率が向上した。
の三層構造電極をＧａＮコンタクト層上に有する化合物
半導体ＬＤは、Ｐｔ膜とＮｉ膜との密着性が高く、通電
時の熱放散が妨げられることはない。また、ウェハ面内
での電極に起因する化合物半導体ＬＤの特性のばらつき
が抑制され、良品率が向上した。
【００６４】また、実施の形態３と比較して、上部電極
をＡｕとすることによってワイヤボンディング工程にお
いて、電極剥離が生じず、製品歩留まりも向上させるこ
とができた。尚、上部電極としてＡｕを用いた場合に
は、ＡｕのＬＤ側への拡散によるＬＤの特性不良や劣化
が問題となるが、バリア電極Ｐｔの存在によりこれらの
問題が解消できる。
をＡｕとすることによってワイヤボンディング工程にお
いて、電極剥離が生じず、製品歩留まりも向上させるこ
とができた。尚、上部電極としてＡｕを用いた場合に
は、ＡｕのＬＤ側への拡散によるＬＤの特性不良や劣化
が問題となるが、バリア電極Ｐｔの存在によりこれらの
問題が解消できる。
【００６５】また、Ｐｔターゲットの脱ガス処理をＮｉ
膜を形成する前に行っても同様の結果が得られ、多層構
造電極の密着性が高く、機械的強度の向上が行えた。ま
た、バリア電極として本実施の形態ではＰｔを用いた
が、Ｍｏを用いることでも同様の結果が得られることを
確認した。
膜を形成する前に行っても同様の結果が得られ、多層構
造電極の密着性が高く、機械的強度の向上が行えた。ま
た、バリア電極として本実施の形態ではＰｔを用いた
が、Ｍｏを用いることでも同様の結果が得られることを
確認した。
【００６６】
【発明の効果】本発明によれば、多層構造電極での密着
性を上げることができ、電極構造自体の機械的強度を向
上させることができ、従って、化合物半導体ＬＤの特性
のばらつきを抑え、また、電極の剥離の問題を抑えるこ
とができるので、化合物半導体ＬＤの製品歩留まりを向
上させることができた。
性を上げることができ、電極構造自体の機械的強度を向
上させることができ、従って、化合物半導体ＬＤの特性
のばらつきを抑え、また、電極の剥離の問題を抑えるこ
とができるので、化合物半導体ＬＤの製品歩留まりを向
上させることができた。
【図１】本発明の実施の形態１の多層構造電極の形成工
程を示した模式図である。
程を示した模式図である。
【図２】１チャンバ式の電子ビーム蒸着装置の概略図で
ある。
ある。
【図３】従来の多層構造電極の形成工程を示した図であ
る。
る。
【図４】本発明の実施の形態２の多層構造電極の形成工
程を示した模式図である。
程を示した模式図である。
【図５】本発明の実施の形態３の多層構造電極の形成工
程を示した模式図である。
程を示した模式図である。
【図６】本発明の実施の形態４の多層構造電極の形成工
程を示した模式図である。
程を示した模式図である。
【図７】本発明の実施の形態５の多層構造電極の形成工
程を示した模式図である。
程を示した模式図である。
１０１、４０１ ＺｎＴｅコンタクト層 １０２ 下部層のＰｄ膜 １０３、４０４、５０３、６０３、７０３ 不純物層 １０４ 上部層のＰｄ膜 １０５、４０６、６０５、７０５ Ｐｔ膜 １０６、４０７、６０６、７０６ Ａｕ膜 ４０２ Ｎｉ膜 ４０３、５０２、６０２ 下部層のＴｉ膜 ４０５、５０４、６０４ 上部層のＴｉ膜 ５０１、６０１、７０１ ｎ型ＧａＮコンタクト層 ５０５ Ａｌ膜 ７０２ 下部層のＴｉ膜 ７０４ 上部層のＴｉ膜
Claims (5)
- 【請求項１】 金属ターゲットを熔融して金属を蒸着さ
せる方法により、第１の金属層上に第２の金属層を連続
的に積層する工程を有する多層構造電極の形成方法にお
いて、 前記第１の金属層の下部層を形成する工程と、 前記第２の金属層の金属ターゲットの脱ガス処理を行う
工程と、 前記第１の金属層の上部層を形成する工程と、 前記第２の金属層を形成する工程と、を順次行うことを
特徴とする多層電極構造の形成方法。 - 【請求項２】 前記第１の金属層は、半導体層上に該半
導体層と反応して化合物を形成する反応用電極であり、 前記第２の金属層はバリア電極であることを特徴とする
請求項１に記載の多層電極構造の形成方法。 - 【請求項３】 前記半導体層は、II−VI族化合物半導体
あるいは窒化ガリウム系化合物半導体のいずれかであ
り、 前記反応用電極は、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｎｉのいずれかからな
る金属であり、 前記バリア電極は、Ｐｔ、Ｍｏのいずれかからなる金属
であることを特徴とする請求項２に記載の多層電極構造
の形成方法。 - 【請求項４】 前記第１の金属層は、半導体層上に該半
導体層と反応して化合物を形成する反応用電極であり、 前記第２の金属層は上部電極であることを特徴とする請
求項１に記載の多層電極構造の形成方法。 - 【請求項５】 前記半導体層は、窒化ガリウム系化合物
半導体であり、 前記反応用電極は、Ｔｉからなる金属であり、 前記上部電極は、Ａｌからなる金属であることを特徴と
する請求項４に記載の多層電極構造の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10551497A JP4294109B2 (ja) | 1996-12-27 | 1997-04-23 | 多層構造電極の形成方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-349154 | 1996-12-27 | ||
| JP34915496 | 1996-12-27 | ||
| JP10551497A JP4294109B2 (ja) | 1996-12-27 | 1997-04-23 | 多層構造電極の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10242588A true JPH10242588A (ja) | 1998-09-11 |
| JP4294109B2 JP4294109B2 (ja) | 2009-07-08 |
Family
ID=26445781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10551497A Expired - Fee Related JP4294109B2 (ja) | 1996-12-27 | 1997-04-23 | 多層構造電極の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4294109B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6577006B1 (en) | 1998-12-28 | 2003-06-10 | Sanyo Electric Co., Ltd. | III-V nitride based semiconductor light emitting device |
| JP2005244148A (ja) * | 2004-02-27 | 2005-09-08 | Super Nova Optoelectronics Corp | 窒化ガリウム系発光ダイオード及びその製造方法 |
| JP2007258647A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-04 | Nichia Chem Ind Ltd | 半導体発光装置及び半導体発光素子 |
| JP2012204539A (ja) * | 2011-03-24 | 2012-10-22 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 磁気抵抗素子 |
-
1997
- 1997-04-23 JP JP10551497A patent/JP4294109B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6577006B1 (en) | 1998-12-28 | 2003-06-10 | Sanyo Electric Co., Ltd. | III-V nitride based semiconductor light emitting device |
| JP2005244148A (ja) * | 2004-02-27 | 2005-09-08 | Super Nova Optoelectronics Corp | 窒化ガリウム系発光ダイオード及びその製造方法 |
| JP2007258647A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-04 | Nichia Chem Ind Ltd | 半導体発光装置及び半導体発光素子 |
| JP2012204539A (ja) * | 2011-03-24 | 2012-10-22 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 磁気抵抗素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4294109B2 (ja) | 2009-07-08 |
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