JPS59147431A - 電極形成方法 - Google Patents
電極形成方法Info
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- JPS59147431A JPS59147431A JP2129183A JP2129183A JPS59147431A JP S59147431 A JPS59147431 A JP S59147431A JP 2129183 A JP2129183 A JP 2129183A JP 2129183 A JP2129183 A JP 2129183A JP S59147431 A JPS59147431 A JP S59147431A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
- H01L21/288—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a liquid, e.g. electrolytic deposition
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
薄膜についてその付着力を向上せしめて剥離の発生を殆
ど根絶し、且つ熱処理温度をデバイスに影響を与え々い
程度に低くし得る電極形成方法の改良に関する。
ど根絶し、且つ熱処理温度をデバイスに影響を与え々い
程度に低くし得る電極形成方法の改良に関する。
ンリコンデバイスの発展に伴って、夫々の素子からの電
極の引出し，方法は多様化して進歩してきた。特にパワ
ーデバイスにおいては、大電流を処理する為Ｖこ、その
チップが大きくなり必然的に電停面積も数平方ミリメー
トルから数百平方ミリメートルにも至る大面積を必要と
してきた。この為に各種金属の薄膜が電極として用いら
れてきた。
極の引出し，方法は多様化して進歩してきた。特にパワ
ーデバイスにおいては、大電流を処理する為Ｖこ、その
チップが大きくなり必然的に電停面積も数平方ミリメー
トルから数百平方ミリメートルにも至る大面積を必要と
してきた。この為に各種金属の薄膜が電極として用いら
れてきた。
中でもシリコンとのオーミック抵抗が小さく、経時変化
が少なく、更に直接鉛錫系の半田々とによってリード線
を取付けることができるなどの利点からニッケル薄膜が
多く用いられてきた，、この為に真空蒸着や無電解メソ
キ々どの方法が開発され実用化されてきたつしかし単に
シリコンにニッケル薄膜を形成せしめたままでは伺着力
が弱くオーミツク准も良くない為に、熱処理を行いシリ
コン中にニッケルをシンターせしめている。一般にはニ
ッケル薄膜の表面を錆させ々い為に水素、窒素と水素の
混合気体或はフォーミングガスなどの中で６００〜ｓｏ
ｏｃ程度の高い温度で熱処理が行われている。この為に
、デバイスが温度により受ける障害などにも無視できな
いものがあった。
が少なく、更に直接鉛錫系の半田々とによってリード線
を取付けることができるなどの利点からニッケル薄膜が
多く用いられてきた，、この為に真空蒸着や無電解メソ
キ々どの方法が開発され実用化されてきたつしかし単に
シリコンにニッケル薄膜を形成せしめたままでは伺着力
が弱くオーミツク准も良くない為に、熱処理を行いシリ
コン中にニッケルをシンターせしめている。一般にはニ
ッケル薄膜の表面を錆させ々い為に水素、窒素と水素の
混合気体或はフォーミングガスなどの中で６００〜ｓｏ
ｏｃ程度の高い温度で熱処理が行われている。この為に
、デバイスが温度により受ける障害などにも無視できな
いものがあった。
又、このようにしてもなおニッケル薄膜の付着力が充分
でないため、大部分のシリコンウェハの表面は予めラソ
ピング或はフォーミングなどによって凹凸を生ぜしめら
れた粗面が用いられている。
でないため、大部分のシリコンウェハの表面は予めラソ
ピング或はフォーミングなどによって凹凸を生ぜしめら
れた粗面が用いられている。
これに対してエツチングなどによって形成されたー平滑
な鏡面に付着せしめられたニッケル薄膜は剥離し易く安
定性が悪いものである１、現在に至るま。
な鏡面に付着せしめられたニッケル薄膜は剥離し易く安
定性が悪いものである１、現在に至るま。
でシリコンの鏡面に対して安定し且つ良好々電気的特性
を有するニッケル薄膜による電極形成方法は確立ブれて
いない。。
を有するニッケル薄膜による電極形成方法は確立ブれて
いない。。
一方、近時のシリコンデバイスの発展においては、その
構造は寸すまず複雑化し、その電極構成にも微細化が要
求きれ、シリコンの粗面を用いることには限界が生じて
きており、完全な鏡面へのニッケル電極形成方法の開発
が急がれている。
構造は寸すまず複雑化し、その電極構成にも微細化が要
求きれ、シリコンの粗面を用いることには限界が生じて
きており、完全な鏡面へのニッケル電極形成方法の開発
が急がれている。
本発明はこのような要望に答えたものであり、以上の欠
点を全て除去する新規な電極形成方法を提供するもので
ある。
点を全て除去する新規な電極形成方法を提供するもので
ある。
本発明の詳細な説明する前に、本発明の概要について述
べる。
べる。
先ず、シリコンウェハ・全通常の鏡面形成方法、例えば
フッ酸と硝酸と酢酸の割合が夫々５：３：３である混合
溶液に１分間程度浸漬してエツチングを行い境面とする
。その鏡面にニッケルの薄膜を形成する。その方法は一
般に真空蒸着、スパッタリング、イオンブレーティング
のよう々真空中における乾式方法でも良く、マた無電解
メッキ々どによる方法でも良い。只、形成するニッケル
薄膜の膜厚は薄いことが必要である。例えば膜厚が５０
０オングストロ一ム程度より厚い場合には、ニッケル薄
膜自体が結晶化して薄膜自体は安定になるが、シリコン
との反応性が悪くなる。この場合の膜厚として好ましい
のは２００オングストロ一ム前後である。この場合、こ
のような薄膜はそれ自体として連続した薄膜を形成しつ
つ且つ後述するような低温加熱処理によってシリコンと
充分々反応活性全保有しておシ、その一部がシリコン中
に固溶して強固な付着力を示すに至るものである。一方
ニッケル薄膜の膜厚が極端に薄い場合には、通常５０オ
ングストロ一ム程度以下の膜厚になると、ニッケル薄膜
はいわゆる島状構造を呈して薄膜表面における不均質が
生じ好１しくない。
フッ酸と硝酸と酢酸の割合が夫々５：３：３である混合
溶液に１分間程度浸漬してエツチングを行い境面とする
。その鏡面にニッケルの薄膜を形成する。その方法は一
般に真空蒸着、スパッタリング、イオンブレーティング
のよう々真空中における乾式方法でも良く、マた無電解
メッキ々どによる方法でも良い。只、形成するニッケル
薄膜の膜厚は薄いことが必要である。例えば膜厚が５０
０オングストロ一ム程度より厚い場合には、ニッケル薄
膜自体が結晶化して薄膜自体は安定になるが、シリコン
との反応性が悪くなる。この場合の膜厚として好ましい
のは２００オングストロ一ム前後である。この場合、こ
のような薄膜はそれ自体として連続した薄膜を形成しつ
つ且つ後述するような低温加熱処理によってシリコンと
充分々反応活性全保有しておシ、その一部がシリコン中
に固溶して強固な付着力を示すに至るものである。一方
ニッケル薄膜の膜厚が極端に薄い場合には、通常５０オ
ングストロ一ム程度以下の膜厚になると、ニッケル薄膜
はいわゆる島状構造を呈して薄膜表面における不均質が
生じ好１しくない。
好脣しい膜厚のニッケル薄膜を形成したシリコンウェハ
は、次いで６００〜６００ｔｌｌ’の不活性ガス中で５
〜６０分程度の熱処理を行う。このようにすることによ
り７リコンとニッケル間の付着力が増大すると共に、オ
ーミック抵抗も低下する。この場合、上述のように二ツ
ク゛ル薄膜が薄いことによって反応活性が大きくなるの
で、従来のように７００〜８００Ｃのような高い温度を
必要とぜずＶこ、６００〜６０ Ｄ ’Ｃ程度の熱処理
で付着力もオーミック抵抗も満足すべきものに達する。
は、次いで６００〜６００ｔｌｌ’の不活性ガス中で５
〜６０分程度の熱処理を行う。このようにすることによ
り７リコンとニッケル間の付着力が増大すると共に、オ
ーミック抵抗も低下する。この場合、上述のように二ツ
ク゛ル薄膜が薄いことによって反応活性が大きくなるの
で、従来のように７００〜８００Ｃのような高い温度を
必要とぜずＶこ、６００〜６０ Ｄ ’Ｃ程度の熱処理
で付着力もオーミック抵抗も満足すべきものに達する。
又、必要に応じてニッケル薄膜の一ヒに更にニッケル、
金など適当な金属を重ねることができる。
金など適当な金属を重ねることができる。
次に本発明の一実施例について述べる。
先ず比抵抗が６０Ω・ＣＴｎ程度のＮ導電型単結晶ンリ
コンウエハの表面全硝酸・フッ酸系混合溶液によってエ
ツチングして平滑な鏡面とする。次いでこのシリコンウ
ェハの両側の鏡面上に真空蒸着Ｖこよって、厚さ２００
オングストロームのニッケル薄膜を形成する。、更に窒
素雰囲気中において４５０Ｃにて６０分間熱処理してニ
ッケル電極を形成する。
コンウエハの表面全硝酸・フッ酸系混合溶液によってエ
ツチングして平滑な鏡面とする。次いでこのシリコンウ
ェハの両側の鏡面上に真空蒸着Ｖこよって、厚さ２００
オングストロームのニッケル薄膜を形成する。、更に窒
素雰囲気中において４５０Ｃにて６０分間熱処理してニ
ッケル電極を形成する。
このようにして形成されたニッケル電極の評価を行う為
に、−に連のニッケル電極の形成てれたシリコンウェハ
をろ重用にスクライブした後、ウェハの両面のニッケル
薄膜上に鉛錫半田によって直径３．８ｍｍの銅線を半田
付けした。然る後にこの銅線の両端の電気抵抗を測定し
たところ、用いたシリコンウェハの比抵抗から計算した
値と略々等しい２゜８Ωを示し、シリコンとニッケル薄
膜間の接触抵抗は殆ど無視できる程度であった。この場
合、電流と電圧の関係は原点を通る直線性を示し整流性
のないことを示していた。次に引張り試験器によって銅
線の両端を反対方向に引張るとシリコンウェハ自体が引
張り方向に垂直に襞間し、シリコン・ニッケル薄膜間で
剥離を生じたものはなかった。このようにしてシリコン
とニッケル薄膜間には充分な伺着力を有していることが
確認された。。
に、−に連のニッケル電極の形成てれたシリコンウェハ
をろ重用にスクライブした後、ウェハの両面のニッケル
薄膜上に鉛錫半田によって直径３．８ｍｍの銅線を半田
付けした。然る後にこの銅線の両端の電気抵抗を測定し
たところ、用いたシリコンウェハの比抵抗から計算した
値と略々等しい２゜８Ωを示し、シリコンとニッケル薄
膜間の接触抵抗は殆ど無視できる程度であった。この場
合、電流と電圧の関係は原点を通る直線性を示し整流性
のないことを示していた。次に引張り試験器によって銅
線の両端を反対方向に引張るとシリコンウェハ自体が引
張り方向に垂直に襞間し、シリコン・ニッケル薄膜間で
剥離を生じたものはなかった。このようにしてシリコン
とニッケル薄膜間には充分な伺着力を有していることが
確認された。。
次に本発明の他の一実施例について述べる１、先ず」二
記の実施例と同様にしてシリコンウェハに鏡面を形成す
る。次いで公知の無電解ニッケルメッキ溶液によってメ
ッキを行う７、通常は無電解ニッケルメッキ溶液によっ
てメッキ溶液の温度が定められており、それによってニ
ッケル薄膜の析出速度が定まるので、ニッケル膜厚はメ
ッキ時間によって調整した。この場合は２０秒間メッキ
し２２００〜２５０オングストロームの膜厚を得た。
記の実施例と同様にしてシリコンウェハに鏡面を形成す
る。次いで公知の無電解ニッケルメッキ溶液によってメ
ッキを行う７、通常は無電解ニッケルメッキ溶液によっ
てメッキ溶液の温度が定められており、それによってニ
ッケル薄膜の析出速度が定まるので、ニッケル膜厚はメ
ッキ時間によって調整した。この場合は２０秒間メッキ
し２２００〜２５０オングストロームの膜厚を得た。
水洗いし、乾燥させた後窒素雰囲気中で５０００２０分
間の熱処理を行った。この結果得られたニッケル薄膜の
表面は金属光沢を有する鏡面であった１、 上記の実施例と同様の評価を行った結果、上記の実施例
と同様の浸れたオーミック抵抗と付着力を有しているこ
とが確認された。尚、り上の実施例においては熱処理の
雰囲気ガスに窒素を用いたが、この他アルゴンなど不活
性ガスであれば同様に実施することができる。
間の熱処理を行った。この結果得られたニッケル薄膜の
表面は金属光沢を有する鏡面であった１、 上記の実施例と同様の評価を行った結果、上記の実施例
と同様の浸れたオーミック抵抗と付着力を有しているこ
とが確認された。尚、り上の実施例においては熱処理の
雰囲気ガスに窒素を用いたが、この他アルゴンなど不活
性ガスであれば同様に実施することができる。
このようにシリコンの鏡面」二にニッケル薄膜によって
完全な付着力を示し、且つ優れたオーミック抵抗を有す
る電極全形成できたことは画期的なことであって、従来
不安定であった鏡面上の電極形成を極めて安定化せしめ
た工業上の効果は大きい１、このような優れた効果が得
られたことはニッケル薄膜の薄いことに大きく起因して
いる。この膜厚が厚い場合にはニッケル薄膜自体の結晶
化が進み、また膜内ストレスが増大してくる。また斯か
る低温での熱処理で強固な付着力が得られたことも膜厚
が薄いことによる薄膜の活性度が大きいことに起因する
ものと考えられる３、熱処理温度が６０ＤＣに満たない
場合には付着力、電気抵抗ともに不良の発生が見られる
ようになる。又、実施例の場合よりも低い比抵抗のシリ
コン或はＰ型シリコツの場合には、実施例の場合よりニ
ッケル薄膜の形成がより容易になる。
完全な付着力を示し、且つ優れたオーミック抵抗を有す
る電極全形成できたことは画期的なことであって、従来
不安定であった鏡面上の電極形成を極めて安定化せしめ
た工業上の効果は大きい１、このような優れた効果が得
られたことはニッケル薄膜の薄いことに大きく起因して
いる。この膜厚が厚い場合にはニッケル薄膜自体の結晶
化が進み、また膜内ストレスが増大してくる。また斯か
る低温での熱処理で強固な付着力が得られたことも膜厚
が薄いことによる薄膜の活性度が大きいことに起因する
ものと考えられる３、熱処理温度が６０ＤＣに満たない
場合には付着力、電気抵抗ともに不良の発生が見られる
ようになる。又、実施例の場合よりも低い比抵抗のシリ
コン或はＰ型シリコツの場合には、実施例の場合よりニ
ッケル薄膜の形成がより容易になる。
以上述べたように本発明はシリコンウェハの少なくとも
片面を鏡面とし、該鏡面上に厚さ５００オングストロ一
ム程度以下のニッケル薄膜を形成し、次いで６０ＤＣ以
上６００Ｃ以下の温度で熱処理することを特徴とする電
極形成方法である。
片面を鏡面とし、該鏡面上に厚さ５００オングストロ一
ム程度以下のニッケル薄膜を形成し、次いで６０ＤＣ以
上６００Ｃ以下の温度で熱処理することを特徴とする電
極形成方法である。
本発明はこのような特徴を有するので、従来におけるシ
リコンウェハ鏡面へのニッケル電極形成の困難性、不安
定性など幾多の欠点を除去し、大きな効果を得ることが
できる。その主たる効果は次の通シである。
リコンウェハ鏡面へのニッケル電極形成の困難性、不安
定性など幾多の欠点を除去し、大きな効果を得ることが
できる。その主たる効果は次の通シである。
（１） 従来極めて不安定であったシリコン鏡面に対
スルニッケル薄膜による電極形成が安定、確実になされ
る。
スルニッケル薄膜による電極形成が安定、確実になされ
る。
Ｑ） シリコンとニッケル薄膜間の付着力、オーミック
抵抗ともに実用上極めて満足すべきものが得られる。
抵抗ともに実用上極めて満足すべきものが得られる。
（ろ）熱処理温度が６００Ｃ以下で充分となった為、デ
バイスが熱によって受ける損傷を除去することができる
。
バイスが熱によって受ける損傷を除去することができる
。
これらによりデバイス製造の歩留まり、信頼性ＩＯの向
上に寄Ｊうし、更に電極構造の複雑なデノ（イスへの応
用範囲を広げることができる。
上に寄Ｊうし、更に電極構造の複雑なデノ（イスへの応
用範囲を広げることができる。
−１５’／
Claims (1)
- シリコンウェハの少なくとも片面全鏡面とし、該鏡面」
二に厚さ３００オングストローム程ｆ 以下のニッケル
薄膜を形成し、次いで３００ｃ以上６００Ｃす、下の温
度で熱処理することを特徴とする電極形成方法９．
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2129183A JPS59147431A (ja) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | 電極形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2129183A JPS59147431A (ja) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | 電極形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59147431A true JPS59147431A (ja) | 1984-08-23 |
Family
ID=12051029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2129183A Pending JPS59147431A (ja) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | 電極形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59147431A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04158161A (ja) * | 1990-10-19 | 1992-06-01 | Noritz Corp | 風呂釜装置 |
| DE19611710C2 (de) * | 1995-03-27 | 1999-08-12 | Nissan Motor | Startkontrolleinrichtung für Dieselmotor |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5618463A (en) * | 1979-07-23 | 1981-02-21 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
-
1983
- 1983-02-10 JP JP2129183A patent/JPS59147431A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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