JPH118419A - Forming method of ohmic electrode - Google Patents
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- JPH118419A JPH118419A JP9158640A JP15864097A JPH118419A JP H118419 A JPH118419 A JP H118419A JP 9158640 A JP9158640 A JP 9158640A JP 15864097 A JP15864097 A JP 15864097A JP H118419 A JPH118419 A JP H118419A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、特に、超電導薄
膜をベースとした三端子デバイスに設けられるオーミッ
ク電極の形成方法に関する。The present invention particularly relates to a method for forming an ohmic electrode provided in a three-terminal device based on a superconducting thin film.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、超電導薄膜をベースとした三端子
デバイス、すなわちＩｎ／ＢＲＢＯ／ＳＴＯＮ三端子デ
バイスの形成方法については、文献（１３ＴＨ ＳＹＭ
ＰＯＳＩＵＭ ＯＮ ＦＵＴＵＲ ＥＬＥＣＴＲＯＮ
ＤＥＶＩＣＥＳ、１９９４、ｐｐ．１０５〜１１０）に
開示されている。特に、酸化物半導体基板（ＳｒＴｉＯ
3 （Ｎｂ）：略称ＳＴＯＮ）上にオーミック電極（Ａｌ
電極）を形成するには、まずＳＴＯＮ基板上にレジスト
膜を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いて形成
されたレジスト膜に開口部を形成する。2. Description of the Related Art Conventionally, a method of forming a three-terminal device based on a superconducting thin film, that is, an In / BRBO / STON three-terminal device is described in the literature (13TH SYM).
POSIUM ON FUTUR ELECTRON
DEVICES, 1994 pp. 105-110). In particular, an oxide semiconductor substrate (SrTiO
3 (Nb): Ohmic electrode (Al) on STON
In order to form the electrode, a resist film is first formed on the STON substrate, and then an opening is formed in the resist film formed by using a photolithography technique.
【０００３】その後、開口部の露出しているＳＴＯＮ基
板の上面およびレジスト膜上にアルミニウム膜を形成す
る。続いて、レジスト膜および当該レジスト膜上のＡｌ
膜を除去してＳＴＯＮ基板上にアルミニウム電極を形成
する。次に、Ａｌ電極の上面に開口部を有する保護膜を
用いてＡｌ電極およびＳＴＯＮ基板の上面を覆う。その
後、Ａｌ電極の上面に電気的に接続させたパッド（引出
し電極）を形成する。After that, an aluminum film is formed on the upper surface of the STON substrate where the opening is exposed and on the resist film. Subsequently, a resist film and Al on the resist film are formed.
The film is removed to form an aluminum electrode on the STON substrate. Next, the Al electrode and the upper surface of the STON substrate are covered with a protective film having an opening on the upper surface of the Al electrode. Thereafter, a pad (lead electrode) electrically connected to the upper surface of the Al electrode is formed.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
オーミック電極形成方法においては、酸化物半導体基板
（ＳＴＯＮ基板）上にＡｌ電極および保護膜を形成した
後、Ａｌ電極の上面に引出し電極を形成する場合、Ａｌ
電極が大気に晒されるため、Ａｌ電極の表面には酸化被
膜が形成されてしまう。酸化被膜がＡｌ電極の表面に形
成されると、後工程でＡｌ電極の上面に引き出し電極を
接続形成させた場合、Ａｌ電極と引出し電極との接触面
の抵抗が高くなり、オーミックコンタクト特性（ここで
は、Ａｌ電極と引出し電極との接触部分の電流−電圧特
性が直線的になることをいう。）が劣化してしまうとい
う問題があった。このため、歩留りが悪くなり、コスト
アップの原因となっていた。However, in the conventional ohmic electrode forming method, an Al electrode and a protective film are formed on an oxide semiconductor substrate (STON substrate), and then a lead electrode is formed on the upper surface of the Al electrode. In case, Al
Since the electrode is exposed to the atmosphere, an oxide film is formed on the surface of the Al electrode. When the oxide film is formed on the surface of the Al electrode, if a lead electrode is connected to the upper surface of the Al electrode in a later step, the resistance of the contact surface between the Al electrode and the lead electrode increases, and the ohmic contact characteristics (here In this case, there is a problem that the current-voltage characteristics at the contact portion between the Al electrode and the extraction electrode become linear.) For this reason, the yield has deteriorated, causing an increase in cost.
【０００５】そこで、酸化物半導体基板上に形成したオ
ーミック電極の表面に酸化被膜を発生させないオーミッ
ク電極形成方法の出現が望まれていた。[0005] Therefore, there has been a demand for an ohmic electrode forming method which does not generate an oxide film on the surface of an ohmic electrode formed on an oxide semiconductor substrate.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】このため、この発明のオ
ーミック電極の形成方法によれば、下地上にオーミック
電極を形成する工程と、真空を１０-5Ｔｏｒｒ以下、す
なわち最大でも１０-5Ｔｏｒｒに保持した状態でオーミ
ック電極の上面に貴金属膜を形成する工程とを含むこと
を特徴とする。Therefore, according to the method of forming an ohmic electrode of the present invention, a step of forming an ohmic electrode on a base and a vacuum of 10 -5 Torr or less, that is, a maximum of 10 -5 Torr are provided. Forming a noble metal film on the upper surface of the ohmic electrode while holding the noble metal film.
【０００７】このように、この発明では、１０-5Ｔｏｒ
ｒという真空度よりも高い真空度の真空中に保持した状
態で、オーミック電極の上面に貴金属膜を形成するた
め、オーミック電極の上面に酸化被膜が形成されること
はなくなる。したがって、後工程でオーミック電極の上
面に引出し電極を形成する場合、オーミック電極が大気
に晒されても貴金属膜には酸化被膜が形成されないの
で、従来に比べ、良好なオーミックコンタクト特性が得
られる。Thus, according to the present invention, 10 -5 Torr
Since the noble metal film is formed on the upper surface of the ohmic electrode while being held in a vacuum with a degree of vacuum higher than r, the oxide film is not formed on the upper surface of the ohmic electrode. Therefore, when a lead electrode is formed on the upper surface of the ohmic electrode in a later step, no oxide film is formed on the noble metal film even when the ohmic electrode is exposed to the atmosphere, so that better ohmic contact characteristics can be obtained as compared with the related art.
【０００８】また、この発明の実施に当たり、好ましく
は、オーミック電極をアルミニウム電極とし、下地を酸
化物半導体基板とするのが良い。また、酸化物半導体基
板をＳＴＯＮ（ＳｒＴｉＯ3 （Ｎｂ））基板とするのが
良い。In practicing the present invention, it is preferable that the ohmic electrode is an aluminum electrode and the base is an oxide semiconductor substrate. Further, the oxide semiconductor substrate is preferably an STON (SrTiO 3 (Nb)) substrate.
【０００９】このように、酸化物半導体基板を用いて当
該基板上にＡｌ電極を形成することにより、Ａｌ電極を
酸化物半導体基板上に形成する超電導薄膜をベースとし
た三端子デバイスのエミッタ用電極として利用すること
ができる。As described above, by forming an Al electrode on an oxide semiconductor substrate using the oxide semiconductor substrate, an emitter electrode of a three-terminal device based on a superconducting thin film in which the Al electrode is formed on the oxide semiconductor substrate. Can be used as
【００１０】また、この発明の実施に当たり、好ましく
は、下地として、酸化物半導体基板とこの酸化物半導体
基板上に形成された酸化物高温超電導薄膜とを以って形
成するのが良い。In practicing the present invention, it is preferable to form an oxide semiconductor substrate and an oxide high-temperature superconducting thin film formed on the oxide semiconductor substrate as a base.
【００１１】このような構成にすることにより、この酸
化物高温超電導薄膜上にオーミック電極を形成すること
により、オーミック電極を超電導薄膜をベースとした三
端子デバイスのエミッタ用電極として利用することがで
きる。With such a configuration, by forming an ohmic electrode on this oxide high-temperature superconducting thin film, the ohmic electrode can be used as an emitter electrode of a three-terminal device based on the superconducting thin film. .
【００１２】また、この発明の実施に当たり、好ましく
は、貴金属膜を、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）および白金
（Ｐｔ）の貴金属の中から選ばれた１種類の貴金属とす
るのが良い。In practicing the present invention, preferably, the noble metal film is made of one kind of noble metal selected from gold (Au), silver (Ag) and platinum (Pt).
【００１３】このように、貴金属膜をオーミック電極の
上面に形成することにより、仮にオーミック電極が大気
に晒されても、オーミック電極の上面は貴金属膜で覆わ
れているので、オーミック電極の上面に酸化被膜が形成
されることはなくなる。したがって、オーミック電極の
上面に引出し電極を形成した場合、オーミック電極と引
出し電極との間のコンタクト抵抗を低減することができ
る。As described above, by forming the noble metal film on the upper surface of the ohmic electrode, even if the ohmic electrode is exposed to the atmosphere, the upper surface of the ohmic electrode is covered with the noble metal film. No oxide film is formed. Therefore, when the extraction electrode is formed on the upper surface of the ohmic electrode, the contact resistance between the ohmic electrode and the extraction electrode can be reduced.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、図を参照して、この発明の
オーミック電極の形成方法の実施の形態につき説明す
る。なお、図１、図２および図５は、この発明が理解で
きる程度に各構成成分の形状、大きさおよび配置関係を
概略的に示してあるにすぎない。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a method for forming an ohmic electrode according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1, 2 and 5 merely show the shapes, sizes and arrangements of the components so that the present invention can be understood.
【００１５】［第１の実施の形態］図１および図２を参
照して、この発明の第１の実施の形態のオーミック電極
の形成方法につき説明する。なお、図１の（Ａ）〜
（Ｃ）および図２の（Ａ）〜（Ｂ）は、オーミック電極
の製造工程を示す断面図である。[First Embodiment] A method for forming an ohmic electrode according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, FIG.
(C) and (A) and (B) of FIG. 2 are cross-sectional views showing a manufacturing process of the ohmic electrode.
【００１６】第１の実施の形態では、下地１０として、
ＳＴＯＮ（ＳｒＴｉＯ3 （Ｎｂ））基板を用いる。この
基板は、ＳｒＴｉＯ3 基板にＮｂをドープした基板であ
る。以下、ＳＴＯＮ基板と称する。In the first embodiment, the base 10 is
An STON (SrTiO 3 (Nb)) substrate is used. This substrate is a SrTiO 3 substrate doped with Nb. Hereinafter, it is called an STON substrate.
【００１７】次に、このＳＴＯＮ基板１０上にレジスト
を塗布して（図示せず）、フォトリソグラフィ工程によ
り開口部１１を有するレジストパターン１２を形成する
（図１の（Ａ））。Next, a resist is applied to the STON substrate 10 (not shown), and a resist pattern 12 having an opening 11 is formed by a photolithography process (FIG. 1A).
【００１８】次に、例えば抵抗加熱蒸着法を用いて、レ
ジストパターンを含むＳＴＯＮ基板１０の上面にアルミ
ニウム（Ａｌ）膜（図示せず）を形成する。このとき、
レジストパターン上に形成されるＡｌ膜と開口部１１の
ＳＴＯＮ基板１０上に形成されるＡｌ膜とは、段切れを
生じるように形成するのが良い。その後、任意好適なエ
ッチング溶剤を用いてレジストパターン１２およびレジ
ストパターンの上面に形成されているＡｌ膜を除去す
る。このとき、ＳＴＯＮ基板１０上には開口部１１とほ
ぼ同一形状を有するＡｌ電極が形成される（図１の
（Ｂ））。この第１の実施の形態では、残存したＡｌ電
極１４をオーミック電極と称する。なお、ここでは、Ａ
ｌ電極の膜厚を約６００ｎｍとする。Next, an aluminum (Al) film (not shown) is formed on the upper surface of the STON substrate 10 including the resist pattern by using, for example, a resistance heating evaporation method. At this time,
The Al film formed on the resist pattern and the Al film formed on the STON substrate 10 in the opening 11 are preferably formed so as to cause disconnection. Thereafter, the resist pattern 12 and the Al film formed on the upper surface of the resist pattern are removed by using any suitable etching solvent. At this time, an Al electrode having substantially the same shape as the opening 11 is formed on the STON substrate 10 (FIG. 1B). In the first embodiment, the remaining Al electrode 14 is called an ohmic electrode. Here, A
The thickness of the 1 electrode is about 600 nm.
【００１９】続いて、真空を１０-5Ｔｏｒｒ以下に保持
した状態で、Ａｌ電極１４の上面に貴金属膜１６を形成
する（図１の（Ｃ））。この実施の形態では、真空容器
内の真空度を１０-6Ｔｏｒｒに保持して、抵抗加熱蒸着
法を用いてＡｌ電極１４の上面に金（Ａｕ）膜１６を形
成する。このとき、炉内の真空度を１０-5Ｔｏｒｒに設
定しても、Ａｌ電極１４の表面には実質的に酸化被膜が
形成されることはない。また、ここでは、Ａｕ膜１６の
膜厚を約１００ｎｍとする。Subsequently, a noble metal film 16 is formed on the upper surface of the Al electrode 14 while keeping the vacuum at 10 -5 Torr or less (FIG. 1C). In this embodiment, a gold (Au) film 16 is formed on the upper surface of the Al electrode 14 by using a resistance heating evaporation method while the degree of vacuum in the vacuum vessel is maintained at 10 −6 Torr. At this time, even if the degree of vacuum in the furnace is set to 10 −5 Torr, substantially no oxide film is formed on the surface of the Al electrode 14. Here, the thickness of the Au film 16 is about 100 nm.
【００２０】このような工程を経て、Ａｌ電極１４の上
面にＡｕ膜を形成した電極は、大気に晒されても、Ａｌ
電極１４の上面に酸化物が生成されることはなくなる。Through the above steps, the electrode having the Au film formed on the upper surface of the Al electrode 14 can be used even when exposed to the atmosphere.
No oxide is generated on the upper surface of the electrode 14.
【００２１】次工程以降は、従来の工程と同様な工程に
より、保護膜１８および引出し電極２０を形成する。After the next step, the protective film 18 and the extraction electrode 20 are formed by the same steps as the conventional steps.
【００２２】すなわち、Ａｕ膜１６の上面に開口部１８
ａを有する保護膜１８を形成する（図２の（Ａ））。こ
のとき、保護膜１８として、ＬＭＲ（Ｌｏｗ Ｍｏｌｅ
ｃｕｌａｒ Ｒｅｓｉｓｔ）を用いる。このＬＭＲは、
フォトリソ工程（現像および定着）の際に水を使用する
必要がないので、Ａｌ電極１４に対する酸化を抑制する
のには極めて良好な材料である。That is, the opening 18 is formed on the upper surface of the Au film 16.
A protective film 18 having a is formed (FIG. 2A). At this time, as the protective film 18, LMR (Low Mole) is used.
color resist). This LMR is
Since it is not necessary to use water at the time of the photolithography process (development and fixing), it is an extremely good material for suppressing oxidation of the Al electrode 14.
【００２３】次に、任意好適な方法を用いて、Ａｕ膜１
６上に引出し電極２０を形成する（図２の（Ｂ））。こ
こでは、引出し電極２０を保護膜１８の上面まで突出す
るように形成する。また、引出し電極２０の材料をイン
ジウム（Ｉｎ）とする。Next, the Au film 1 is formed using any suitable method.
An extraction electrode 20 is formed on the substrate 6 (FIG. 2B). Here, the extraction electrode 20 is formed so as to protrude to the upper surface of the protective film 18. In addition, the material of the extraction electrode 20 is indium (In).
【００２４】［第１の実施の形態のＩ−Ｖ特性の説明］
次に、図３を参照して、第１の実施の形態のオーミック
電極間の電流−電圧（Ｉ−Ｖ）特性につき説明する。図
３中、横軸に電圧（ボルト：Ｖ）を取り、縦軸に電流
（アンペア：Ａ）を取って示す。また、丸印は、Ａｌ電
極間の間隔ｄ（図２（Ｂ）に示す。）を２ｍｍとした例
（曲線Ｉ）であり、バツ印は、Ａｌ電極の間隔ｄを５ｍ
ｍとした例（曲線ＩＩ）であり、黒丸印はＡｌ電極の間
隔ｄを７ｍｍとした例（曲線ＩＩＩ）である。[Explanation of IV characteristic of first embodiment]
Next, the current-voltage (IV) characteristics between the ohmic electrodes according to the first embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the horizontal axis represents voltage (volts: V) and the vertical axis represents current (ampere: A). The circles indicate an example (curve I) in which the interval d between Al electrodes (shown in FIG. 2B) was 2 mm, and the cross indicates an interval d between Al electrodes of 5 m.
m (curve II), and the black circles are examples (curve III) where the distance d between the Al electrodes was 7 mm.
【００２５】なお、測定に用いた試料は、上述した図２
の（Ｂ）のＡｕ／Ａｌ電極を具えた構造体を用いる。こ
の構造体のＡｌ電極１４間の電圧および電流を半導体パ
ラメータアナライザを用いて測定した。The sample used for the measurement is the same as that shown in FIG.
(B) A structure having an Au / Al electrode is used. The voltage and current between the Al electrodes 14 of this structure were measured using a semiconductor parameter analyzer.
【００２６】図３から理解できるように、Ａｌ電極１
４、１４間の間隔ｄを２ｍｍとした場合（曲線Ｉ）、電
圧が０ｍＶ、１ｍＶ、２ｍＶ、３ｍＶおよび４ｍＶのと
き、電流は約−１０μＡ、約１０μＡ、約４０μＡ、約
８０μＡおよび約１００μＡとなる。なお、電圧が５ｍ
Ｖ、６ｍＶ・・・１０ｍＶの間では、電流は１００μＡ
で飽和している。As can be understood from FIG.
When the distance d between 4 and 14 is 2 mm (curve I), when the voltage is 0 mV, 1 mV, 2 mV, 3 mV and 4 mV, the current is about −10 μA, about 10 μA, about 40 μA, about 80 μA and about 100 μA. . The voltage is 5m
V, 6 mV... 10 mV, current is 100 μA
Saturated.
【００２７】一方、Ａｌ電極１４、１４間にマイナス電
圧を印加した場合、すなわち電圧を−１ｍＶ、−２ｍ
Ｖ、−３ｍＶおよび−４ｍＶのとき、電流は、約−４０
μＡ、−約７０μＡ、約−９８μＡおよび約−１００μ
Ａとなる。そして、電圧が−５ｍＶ、−６ｍＶ・・・・
−１０ｍＶの間では、電流は−１００μＡで飽和してい
る。On the other hand, when a negative voltage is applied between the Al electrodes 14, that is, when the voltage is −1 mV, −2 m
At V, -3 mV and -4 mV, the current is about -40
μA, −70 μA, −98 μA and −100 μA
A. And the voltage is -5mV, -6mV ...
Between −10 mV, the current is saturated at −100 μA.
【００２８】また、Ａｌ電極１４、１４間の間隔ｄを５
ｍｍとした場合（曲線ＩＩ）、電圧が０ｍＶ、１ｍＶ、
２ｍＶ、３ｍＶおよび４ｍＶのとき、電流は約−１０μ
Ａ、約１３μＡ、約２５μＡ、約８０μＡおよび約９８
μＡとなる。なお、電圧が５ｍＶ、６ｍＶ・・・１０ｍ
Ｖの間では、電流は１００μＡで飽和している。The distance d between the Al electrodes 14 is 14
mm (curve II), the voltage is 0 mV, 1 mV,
At 2mV, 3mV and 4mV, the current is about -10μ
A, about 13 μA, about 25 μA, about 80 μA and about 98
μA. The voltage is 5 mV, 6 mV ... 10 m
Between V, the current is saturated at 100 μA.
【００２９】一方、Ａｌ電極１４、１４間にマイナス電
圧を印加した場合、すなわち電圧を−１ｍＶ、−２ｍ
Ｖ、−３ｍＶおよび−４ｍＶのとき、電流は、約−２０
μＡ、約−５８μＡ、約−９８μＡおよび約−１００μ
Ａとなる。そして、電圧が−５ｍＶ、−６ｍＶ・・・・
−１０ｍＶの間では、電流は−１００μＡで飽和してい
る。On the other hand, when a negative voltage is applied between the Al electrodes 14, that is, when the voltage is −1 mV, −2 m
At V, -3 mV and -4 mV, the current is about -20
μA, about −58 μA, about −98 μA and about −100 μA
A. And the voltage is -5mV, -6mV ...
Between −10 mV, the current is saturated at −100 μA.
【００３０】また、Ａｌ電極間の間隔ｄを７ｍｍとした
場合（曲線ＩＩＩ）、電圧が０ｍＶ、１ｍＶ、２ｍＶ、
３ｍＶ、４ｍＶ、５ｍＶおよび６ｍＶのとき、電流は約
−１０μＡ、約１０μＡ、約２５μＡ、約４５μＡ、約
６５μＡ、約７８μＡおよび約９５μＡとなる。なお、
電圧が７ｍＶ、８ｍＶ・・・１０ｍＶの間では、電流は
１００μＡで飽和している。When the distance d between the Al electrodes is 7 mm (curve III), the voltages are 0 mV, 1 mV, 2 mV,
At 3 mV, 4 mV, 5 mV and 6 mV, the current is about −10 μA, about 10 μA, about 25 μA, about 45 μA, about 65 μA, about 78 μA and about 95 μA. In addition,
When the voltage is between 7 mV, 8 mV,..., 10 mV, the current is saturated at 100 μA.
【００３１】一方、Ａｌ電極１４、１４間にマイナス電
圧を印加した場合、すなわち電圧を−１ｍＶ、−２ｍ
Ｖ、−３ｍＶ、−４ｍＶ、−５ｍＶおよび−６ｍＶのと
き、電流は、約−２３μＡ、約−４０μＡ、約−５８μ
Ａ、約−７０μＡ、約−９０μＡおよび約−９８μＡと
なる。そして、電圧が−７ｍＶ・・・・−１０ｍＶの間
では、電流は−１００μＡで飽和している。On the other hand, when a negative voltage is applied between the Al electrodes 14, that is, when the voltage is −1 mV, −2 m
At V, −3 mV, −4 mV, −5 mV and −6 mV, the current is about −23 μA, about −40 μA, about −58 μA.
A, about -70 μA, about −90 μA and about −98 μA. When the voltage is between −7 mV,..., −10 mV, the current is saturated at −100 μA.
【００３２】Ａｌ電極の間隔ｄが２ｍｍ、５ｍｍおよび
７ｍｍのいずれの場合も、電圧に対する電流値のそれぞ
れの測定点を結ぶと、Ｉ−Ｖ特性は近似的に直線とな
る。すなわち、Ａｌ電極１４の上面にＡｕ膜１６を形成
することにより、ＳＴＯＮ基板１０とＡｌ電極１４との
間のオーミック接合が良好であると同時に、Ａｌ電極１
４と引出し電極２０との間にも酸化被膜が形成されてい
ないことが図３により確認された。When the distance d between the Al electrodes is 2 mm, 5 mm or 7 mm, the IV characteristic is approximately a straight line when the measurement points of the current value with respect to the voltage are connected. That is, by forming the Au film 16 on the upper surface of the Al electrode 14, the ohmic junction between the STON substrate 10 and the Al electrode 14 is good, and at the same time, the Al electrode 1
It was confirmed from FIG. 3 that no oxide film was formed between the electrode 4 and the extraction electrode 20.
【００３３】次に、第１の実施の形態のオーミック電極
（Ａｌ電極）と比較するため、従来の方法、すなわちＡ
ｕ膜１６を設けずに、ＳＴＯＮ基板１０上にＡｌ電極１
４を形成したときのＩ−Ｖ特性を測定した。Next, for comparison with the ohmic electrode (Al electrode) of the first embodiment, a conventional method,
Without providing the u film 16, the Al electrode 1 is formed on the STON substrate 10.
The IV characteristics of Sample No. 4 were measured.
【００３４】図４は、従来のＡｌ電極間のＩ−Ｖ特性を
測定した結果を示す図である。なお、この場合も、半導
体パラメータアナライザを用いて、Ａｌ電極間の電圧−
電流特性を測定した。図４の中で、丸印は、Ａｌ電極の
間隔を２ｍｍとした例（曲線Ｉ）であり、バツ印は、Ａ
ｌ電極の間隔を５ｍｍとした例（曲線ＩＩ）であり、黒
丸印は、Ａｌ電極の間隔を７ｍｍとした例（曲線ＩＩ
Ｉ）である。FIG. 4 is a graph showing the results of measuring the IV characteristics between conventional Al electrodes. In this case as well, the voltage between the Al electrodes was reduced by using a semiconductor parameter analyzer.
The current characteristics were measured. In FIG. 4, circles are examples (curve I) in which the interval between Al electrodes is 2 mm, and crosses indicate A
1 is an example in which the distance between the electrodes is 5 mm (curve II), and the black circles are examples in which the distance between the Al electrodes is 7 mm (curve II).
I).
【００３５】図４から理解できるように、従来のＡｌ電
極では、電極間隔が２ｍｍ，５ｍｍおよび７ｍｍのいず
れの場合においても、Ｉ−Ｖ特性値が直線とはならず、
プラス電流側およびマイナス電流側に電流がばらついて
いるのがわかる。さらに、従来の電極間の電流値は、第
１の実施の形態の電流値に比べ、約１０-6アンペア程小
さくなっている。図４のＩ−Ｖ特性からもＡｌ電極と引
出し電極との間には酸化被膜が生成されていることが類
推できる。As can be understood from FIG. 4, in the conventional Al electrode, the IV characteristic value does not become a straight line regardless of the electrode spacing of 2 mm, 5 mm and 7 mm.
It can be seen that the current varies on the positive current side and the negative current side. Further, the current value between the conventional electrodes is about 10 -6 amperes smaller than the current value of the first embodiment. It can be inferred from the IV characteristics in FIG. 4 that an oxide film is formed between the Al electrode and the extraction electrode.
【００３６】この発明に係る発明者等は、従来のＡｌ電
極の上面をわずかに切削してＩ−Ｖ特性を測定したとこ
ろ、オーミック特性が得られることを確認した。The inventors of the present invention have confirmed that ohmic characteristics can be obtained by measuring the IV characteristics by slightly cutting the upper surface of the conventional Al electrode.
【００３７】［第２の実施の形態］図５を参照して、こ
の発明の第２の実施の形態のオーミック電極の形成方法
につき説明する。なお、図５は、第２の実施の形態のオ
ーミック電極、特に三端子素子の形成方法を説明するた
めに供する断面図である。[Second Embodiment] A method for forming an ohmic electrode according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a method of forming an ohmic electrode, particularly, a three-terminal element according to the second embodiment.
【００３８】第２の実施の形態では、ＳＴＯＮ基板３０
上にコレクタ用のＡｌ電極４０を形成する他に、酸化物
高温超電導薄膜３２上にもエミッタ用のＡｌ電極３４を
形成した例である。In the second embodiment, the STON substrate 30
In this example, an Al electrode 34 for an emitter is formed on an oxide high-temperature superconducting thin film 32 in addition to an Al electrode 40 for a collector formed thereon.
【００３９】この第２の実施の形態では、下地３３とし
て、酸化物半導体基板（ＳＴＯＮ基板）３０とこの酸化
物半導体基板３０上に形成された酸化物高温超電導薄膜
（ＢＲＢＯ薄膜）３２とを以って構成してある。In the second embodiment, an oxide semiconductor substrate (STON substrate) 30 and an oxide high-temperature superconducting thin film (BRBO thin film) 32 formed on the oxide semiconductor substrate 30 are used as bases 33 as follows. It is constituted.
【００４０】すなわち、ＳＴＯＮ基板３０上には従来と
同様な方法を用いてＢＲＢＯ薄膜３２を形成する。その
後、例えば抵抗加熱蒸着法を用いて、ＢＲＢＯ薄膜３２
上にエミッタ用のＡｌ電極３４およびベース用のＡｕ電
極３６を形成する。That is, the BRBO thin film 32 is formed on the STON substrate 30 by using a method similar to the conventional method. Thereafter, the BRBO thin film 32 is formed using, for example, a resistance heating evaporation method.
An Al electrode 34 for an emitter and an Au electrode 36 for a base are formed thereon.
【００４１】次に、例えば１０-6Ｔｏｒｒ程度の真空を
保持した状態で、抵抗加熱蒸着法を用いてエミッタ用の
Ａｌ電極３４の上面にＡｕ膜３８を形成する。Next, an Au film 38 is formed on the upper surface of the emitter Al electrode 34 by using a resistance heating evaporation method while maintaining a vacuum of, for example, about 10 −6 Torr.
【００４２】次に、ＳＴＯＮ基板３０上に、第１の実施
の形態と同様な方法により、コレクタ用のＡｌ電極４０
を形成する。その後、例えば１０-6Ｔｏｒｒ程度の真空
を保持した状態で、Ａｌ電極４０の上面にＡｕ膜４２を
形成する。Next, a collector Al electrode 40 is formed on the STON substrate 30 in the same manner as in the first embodiment.
To form Thereafter, an Au film 42 is formed on the upper surface of the Al electrode 40 while maintaining a vacuum of, for example, about 10 −6 Torr.
【００４３】その後の工程では、従来と同様な形成方法
により保護膜４４および引出し電極４６、４８および５
０を形成する。なお、ここではＡｕ膜４２の上面に引出
し電極４６を形成し、Ａｕ膜３８の上面に引出し電極４
８を形成し、Ａｕ電極３６の上面に引出し電極５０を形
成している。In the subsequent steps, the protective film 44 and the lead electrodes 46, 48 and 5 are formed by the same forming method as in the prior art.
0 is formed. Here, the extraction electrode 46 is formed on the upper surface of the Au film 42, and the extraction electrode 4 is formed on the upper surface of the Au film 38.
8 and an extraction electrode 50 is formed on the upper surface of the Au electrode 36.
【００４４】上述した工程を経て、Ａｌ／ＢＲＢＯ／Ｓ
ＴＯＮ三端子素子が形成される。Through the above-described steps, Al / BRBO / S
A TON three-terminal device is formed.
【００４５】このようなＡｌ／ＢＲＢＯ／ＳＴＯＮ三端
子素子のエミッタ用のＡｌ電極もオーミックコンタクト
特性が得られる。The ohmic contact characteristics can also be obtained for the emitter Al electrode of such an Al / BRBO / STON three-terminal device.
【００４６】上述した第１および第２の実施の形態で
は、貴金属膜として、Ａｕ膜を用いたが、Ａｕ膜の代わ
りに、白金（Ｐｔ）膜とか銀（Ａｇ）膜を用いても良
い。これらの材料はいずれもＡｌ電極を大気にさらして
も、Ａｌ電極の上面の酸化を防止することができる。In the first and second embodiments described above, the Au film is used as the noble metal film, but a platinum (Pt) film or a silver (Ag) film may be used instead of the Au film. Any of these materials can prevent oxidation of the upper surface of the Al electrode even when the Al electrode is exposed to the atmosphere.
【００４７】[0047]
【発明の効果】上述した説明から明らかなように、この
発明のオーミック電極の形成方法によれば、真空を１０
-5Ｔｏｒｒ以下に保持した状態で、オーミック電極の上
面に貴金属膜を形成してあるので、良好なオーミック特
性（Ｉ−Ｖ特性で直線性）が得られる。したがって、オ
ーミック電極の表面の酸化を防止することができるの
で、各種素子を構成したときの歩留が著しく向上する。As is apparent from the above description, according to the method for forming an ohmic electrode of the present invention, the vacuum
Since the noble metal film is formed on the upper surface of the ohmic electrode while keeping it at -5 Torr or less, good ohmic characteristics (linearity in IV characteristics) can be obtained. Therefore, oxidation of the surface of the ohmic electrode can be prevented, so that the yield when various elements are formed is significantly improved.
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）は、この発明の第１の実施の形
態のオーミック電極を形成する工程を説明するために供
する断面図である。FIGS. 1A to 1C are cross-sectional views for explaining a process of forming an ohmic electrode according to a first embodiment of the present invention.
【図２】（Ａ）〜（Ｂ）は、図１に続く、オーミック電
極を形成する工程を説明するために供する断面図であ
る。2 (A) and 2 (B) are cross-sectional views following FIG. 1 for explaining a step of forming an ohmic electrode.
【図３】この発明のＡｌ電極間のＩ−Ｖ特性図である。FIG. 3 is an IV characteristic diagram between Al electrodes of the present invention.
【図４】従来のＡｌ電極間のＩ−Ｖ特性図である。FIG. 4 is a diagram showing IV characteristics between conventional Al electrodes.
【図５】この発明の第２の実施の形態のオーミック電極
を形成する工程を説明するために供する断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a step of forming an ohmic electrode according to a second embodiment of the present invention.
１０、３０：ＳＴＯＮ基板 １２：レジストパターン １４、３４、４０：Ａｌ電極 １６、３８、４２：Ａｕ膜 １８、４４：保護膜 ２０、４６、４８、５０：引出し電極 ３２：ＢＲＢＯ薄膜 ３３：下地 ３６：Ａｕ電極 10, 30: STON substrate 12: Resist pattern 14, 34, 40: Al electrode 16, 38, 42: Au film 18, 44: Protective film 20, 46, 48, 50: Lead electrode 32: BRBO thin film 33: Underlayer 36 : Au electrode
Claims (7)
と、 真空を１０-5Ｔｏｒｒ以下に保持した状態で前記オーミ
ック電極の上面に貴金属膜を形成する工程とを含むこと
を特徴とするオーミック電極の形成方法。1. An ohmic electrode comprising: a step of forming an ohmic electrode on a base; and a step of forming a noble metal film on an upper surface of the ohmic electrode while maintaining a vacuum at 10 -5 Torr or less. Formation method.
方法において、前記オーミック電極をアルミニウム電極
とすること特徴とするオーミック電極の形成方法。2. The method for forming an ohmic electrode according to claim 1, wherein the ohmic electrode is an aluminum electrode.
方法において、前記下地を酸化物半導体基板とすること
を特徴とするオーミック電極の形成方法。3. The method for forming an ohmic electrode according to claim 1, wherein said base is an oxide semiconductor substrate.
方法において、前記下地として、酸化物半導体基板と該
酸化物半導体基板上に形成された酸化物高温超電導薄膜
とを以って形成することを特徴とするオーミック電極の
形成方法。4. The method for forming an ohmic electrode according to claim 1, wherein the underlayer is formed using an oxide semiconductor substrate and an oxide high-temperature superconducting thin film formed on the oxide semiconductor substrate. A method for forming an ohmic electrode.
方法において、前記貴金属膜を金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）
および白金（Ｐｔ）の貴金属の中から選ばれた１種類の
貴金属とすることを特徴とするオーミック電極の形成方
法。5. The method for forming an ohmic electrode according to claim 1, wherein the noble metal film is made of gold (Au) or silver (Ag).
And a method of forming one kind of noble metal selected from noble metals of platinum (Pt).
方法において、前記酸化物半導体基板をＳＴＯＮ（Ｓｒ
ＴｉＯ3 （Ｎｂ））基板とすることを特徴とするオーミ
ック電極の形成方法。6. The method for forming an ohmic electrode according to claim 3, wherein the oxide semiconductor substrate is made of STON (Sr
A method for forming an ohmic electrode, comprising a TiO 3 (Nb)) substrate.
方法において、前記酸化物高温超電導薄膜をＢＲＢＯ
（（Ｂａ，Ｒｂ）ＢｉＯ3 ）薄膜とすることを特徴とす
るオーミック電極の形成方法。7. The method for forming an ohmic electrode according to claim 4, wherein said oxide high-temperature superconducting thin film is made of BRBO.
A method for forming an ohmic electrode, comprising: forming a thin film of ((Ba, Rb) BiO 3 ).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9158640A JPH118419A (en) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | Forming method of ohmic electrode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9158640A JPH118419A (en) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | Forming method of ohmic electrode |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH118419A true JPH118419A (en) | 1999-01-12 |
Family
ID=15676137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9158640A Withdrawn JPH118419A (en) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | Forming method of ohmic electrode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH118419A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011043120A1 (en) * | 2009-10-05 | 2011-04-14 | 住友電気工業株式会社 | Method for manufacturing a semiconductor device |
-
1997
- 1997-06-16 JP JP9158640A patent/JPH118419A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011043120A1 (en) * | 2009-10-05 | 2011-04-14 | 住友電気工業株式会社 | Method for manufacturing a semiconductor device |
| JP2011082254A (en) * | 2009-10-05 | 2011-04-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Method for manufacturing semiconductor device |
| CN102549728A (en) * | 2009-10-05 | 2012-07-04 | 住友电气工业株式会社 | Method for manufacturing a semiconductor device |
| US8846531B2 (en) | 2009-10-05 | 2014-09-30 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of manufacturing an ohmic electrode containing titanium, aluminum and silicon on a silicon carbide surface |
| CN102549728B (en) * | 2009-10-05 | 2015-06-03 | 住友电气工业株式会社 | Method for manufacturing a semiconductor device |
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