JPS61251184A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 半導体発光素子などのコンタクト層上に設けるチタン、
白金、金の三層構成でなるオーミック電極の形成におい
て、 オーミックコンタクトをとったチタン、白金の二層を形
成した後に金層を形成することにより、製造工程中の加
熱による上記金の拡散を除去して、当該半導体装置の信
頼性を向上させたものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、半導体装置の製造方法に係り、特に、発光素
子などの電極の製造方法に関す。

半導体発光素子即ち半導体レーザや発光ダイオード（Ｌ
ＥＤ）は、光を媒体にして多量の情報を扱う光通信や情
報処理の光信号源として多用されるようになってきて、
長期の使用に耐えられるよう信頼性の高いことが望まれ
ている。

第２図は半導体発光素子の一例であるＶＳＢレーザ（Ｖ
−Ｇｒｏｏｖｅｄ　５ｕｂｓｔｒａｔｅ　Ｂｕｒｉｅｄ
　Ｈｅｔｃｒｏｓｔｒｕｃ−ｔｕｒｅ　Ｌａ５ｅｒ）の
側断面図である。

同図に示すレーザは、ウェーハ状態のｎ型インジウム燐
（ＩｎＰ）基板１上にｐ型１ｎＰ層２を堆積し、活性領
域を形成する位置にＶ型の溝を形成した後、ｎ型ＩｎＰ
層３．３ａ、ｎ型インジウムガリウム砒素燐（ＩｎＧａ
ＡｓＰ）層４．４ａ　（４ａが活性領域となる）、ｐ型
１ｎＰｆｆ１５、コンタクト層となるｐ型ＩｎＧａＡｓ
Ｐ層６を順次堆積して半導体基体７が形成され、しかる
後、コンタクト層６上にチタン（Ｔｉ）層８ａ、白金（
Ｐ　ｔ）層８ｂ、金（Ａｕ）層８ａ三層構成の電極８、
また基板１の裏面上に金・ゲルマニウム・ニッケル（Ａ
ｌｌ−Ｇｅ−Ｎｉ）合金の電極９が形成され、共振器を
形成する襞間がなされてなっている。

ここで、電極８と９はオーミックコンタクトをとる必要
がある。このため特に活性領域４ａに近い電極８におい
ては、コンタクト層６に不純物濃度を高くすることが出
来るＩｎＧａＡｓＰを使用し、これにＴｉ１Ｗ８ａが接
するようにしであるが、電極８の形成はレーザの信頼性
を阻害しないようにすることが重要である。

この事情は他の半導体レーザやＬＥＤにおいても同様で
ある。

〔従来の技術〕

第３図は第２図図示レーザの製造の従来の工程を特に電
極８．９の形成を中心に示す工程図である。

即ち、半導体部７の形成の後、電極８の形成、次いで電
極９の形成を行って、襞間工程に移行している。

電極８の形成は、コンタクト層６上に電子ビーム蒸着に
より７４層８ａ　（厚さ約１０００人）とｐｔ層８ｂ　
（厚さ約１０００人）とを順次被着し、その上に通常の
電解めっきによりＡｕ層８ｃ　（厚さ約３μｍ）を被着
した後、コンタクト層６との間のオーミックコンタクト
をとる（オーミック化する）ため、電気炉中で例えば４
３０℃、３０分の熱処理を行って完了する。

電極９の形成は、基板１の裏面に通常の蒸着によりＡｕ
−Ｇｅ−Ｎｉ合金（厚さ約２０００人）を被着した後、
例えば３８０℃、１分の熱処理によりオーミック化して
完了する。

なお、電極８はコンタクト層６を保護するので、その形
成を電極９形成より先行させている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記工程により製造された第２図図示のレーザは、電極
８の形成における上記熱処理の際に、非晶質と多結晶の
混合状態になっていた７４層８ａとｐｔ層８ｂの結晶化
カミ進み、Ａｕ層８ｃのＡｕがその間隙を縫って半導体
部７に侵入拡散して活性領域４ａに達するため、素子特
性が劣化して信頼性が低下する。

また、電極９の形成における熱処理も上記拡散を増大さ
せる。

なお、電極９の形成における熱処理の際に電極９に含ま
れるＡｕの拡散が存在するが、この拡散領域は十分に厚
い基板１の内部に留まるので問題にならない。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の方法を第２図図示レーザの製造に適用
した実施例の工程を示す工程図である。

上記問題点は、第１図に示すように、コンタクト層６上
にオーミック化したＴｉ層８ａＩ！：Ｐｔ眉８ｂの二層
を形成した後にＡｕ層８ｃを形成する本発明の製造方法
によって解決される。

この際のＡｕ層８ｃの形成は、ウェーハプロセスにおけ
る熱処理を含む他の工程例えば電極９の形成工程が済ん
だ後に行うのが望ましい。

〔作用〕

上記方法では、電極８を構成するＡｕ層８Ｇの被着工程
を独立させてＡｕを甚だしく拡散させる熱処理を済まし
た後の工程に配装置しであるので、問題のＡｕ拡散なし
にオーミック化された電極８が形成される。

かくして活性領域４ａ　（第２図図示）に対するＡｕの
侵入を除去出来て、素子の信頼性を向上させることが出
来る。

〔実施例〕 以下に第１図を用い第２図図示レーザの製造の実施例特
に電極８の形成について説明する。

電極８の形成は従来と同様に半導体基体７の形成の後に
行うが、Ａｕ層８ｃの被着工程を独立させ電極９の形成
工程と襞間工程との間に配置している点が従来との相違
点である。

即ち、半導体７の形成の後、従来と同様にコンタクト層
６上に電子ビーム蒸着によりＴｉ層８ａ　（厚さ約１０
００人）とｐｔ層８ｂ　（厚さ約１０００人）とを順次
被着する。次いでコンタクト層６との間をオーミック化
するため、電気炉中で例えば４３０℃、３０分の熱処理
を行う。

この工程は、電子ビーム蒸着の際に半導体部７を例えば
４５０℃に加熱しておくことにより、同時にオーミック
化させて電気炉による熱処理を省略することも出来る。

なお、電極８のコンタクト層６に接する部分の材料をＴ
ｉにし、コンタクト層６の材料をＩｎＧａＡｓＰにする
のは、オーミック化のための相性が良いためである。

次ぎに、従来と同様な方法により、基板１の裏面上に電
極９を形成する。

この後、ＰｔＪ’ｉＢｂ上に通常の電解めっきによりＡ
ｕ層８ｃ　（厚さ約３μｍ）を被着して電極８の形成を
完了する。

この後は、共振器を形成する襞間を行って所望のレーザ
を完成する。

このレーザは活性領域４ａ　（第２図図示）に＾Ｕが存
在せず信頼性が従来より優れていることは先に説明した
通りである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の構成によれば、Ｔｉ−Ｐ
ｔ−Ａｕ三層構成のオーミック電極形成においてＡｕの
拡散を除去出来る形成方法が提供されて、信頼性の高い
半導体発光素子の提供を可能にさせる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を第２図図示レーザの製造に通用
した実施例の工程を示す工程図、第２図は半導体発光素
子の一例の側断面図、第３図はその製造の従来の工程を
示す工程図、である。 図において、 １は基板、 ４ａは活性領域、 ６はコンタクト層、 ７は半導体基体、 ８．９は電極、 ８ａはＴｉ層、 ８ｂはｐｔ層、 ８ｃは１０層、である。 本発明）施争１ぐ１１４図　　　金光素千例司１す酢面
図第　１　図　　　　　　第　？　図 惺釆例ｔｙ＞Ｌネ艮図 是′５　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）半導体基体（７）表面上に該表面側からチタン、白
   金、金の順の三層構成でなるオーミック電極（８）を形
   成するに際して、オーミックコンタクトをとったチタン
   層（８ａ）、白金層（８ｂ）の二層を形成した後に金層
   （８ｃ）を形成することを特徴とする半導体装置の製造
   方法。 ２）上記半導体基体（７）表面がｐ型インジウムガリウ
   ム砒素燐のコンタクト層（６）よりなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の半導体装置の製造方法。