JPH02110922A - 炭化ケイ素半導体素子の電極形成方法 - Google Patents
炭化ケイ素半導体素子の電極形成方法Info
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- JPH02110922A JPH02110922A JP63263105A JP26310588A JPH02110922A JP H02110922 A JPH02110922 A JP H02110922A JP 63263105 A JP63263105 A JP 63263105A JP 26310588 A JP26310588 A JP 26310588A JP H02110922 A JPH02110922 A JP H02110922A
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- electrode
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/83—Electrodes
- H10H20/832—Electrodes characterised by their material
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Led Devices (AREA)
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】
（イ）産業上の利用分野
本発明は炭化ケイ素半導体素子の電極形成方法に関する
。
。
（ロ）従来の技術
炭化ケイ素（Ｓ ｉ Ｃ）は高温高圧下で動作可能な半
導体材料として注目されており、また光学的バンドギャ
ップが広く容易にｐｎ接合が形成できることから青色発
光素子材料としても期待されている。
導体材料として注目されており、また光学的バンドギャ
ップが広く容易にｐｎ接合が形成できることから青色発
光素子材料としても期待されている。
斯るＳｉＣ半導体素子には、従来オーミック電極として
、１９８７年秋期応用物理学会予稿集、２９ａ−Ｗ−１
，５８６頁に示されている如く、ｐ型ＳｉＣ上にＡｌ／
Ｓｉ、ｎ型ＳｉＣ上にＮｉが用いられている。
、１９８７年秋期応用物理学会予稿集、２９ａ−Ｗ−１
，５８６頁に示されている如く、ｐ型ＳｉＣ上にＡｌ／
Ｓｉ、ｎ型ＳｉＣ上にＮｉが用いられている。
第２図に従来のＳｉ半導体素子、例えばＳｉＣ発光ダイ
オードの構造を示す。斯るＳｉＣ発光ダイオードの製造
方法は、例えばｎ型ＳｉＣ基板（７）の−上面上に、ｎ
型ＳｉＣ層（８）、ｎ型ＳｉＣ層（９）をＬＰＥ法を用
いて順次成長する。次いでＥ記ｎ型ＳｉＣ基板（７）の
他主面上にＮｉ電極膜（１０）を真空蒸着し、これを１
０００℃で約５分間熱処理する。これにより、ｎ型Ｓｉ
Ｃ基板（７）とＮｉ電極膜（１０）は合金化し、オーミ
ック性を得る。次に、斯るｎ型ＳｉＣ基板（７）をフッ
酸（ＨＦ）によるウェットエツチングで表面処理した後
、ｎ型ＳｉＣ層（９）上にＡｊ！／Ｓｉｔ極膜（１１）
を真空蒸着し、これを９００〜９５０℃で約５分間熱処
理する。これによりｐ型ＳｉＣ層（９）とＡ１２ 、／
Ｓ ｉ電極膜（１１）は合金化し、オーミック性を得
る。最後にワイヤボンド用電極として周知であるＡ ｕ
、、、’ Ｃｒ電極膜（１２）をＮｉ電極膜（１０）
上に積層してＳｉＣ発光ダイオードを得る。
オードの構造を示す。斯るＳｉＣ発光ダイオードの製造
方法は、例えばｎ型ＳｉＣ基板（７）の−上面上に、ｎ
型ＳｉＣ層（８）、ｎ型ＳｉＣ層（９）をＬＰＥ法を用
いて順次成長する。次いでＥ記ｎ型ＳｉＣ基板（７）の
他主面上にＮｉ電極膜（１０）を真空蒸着し、これを１
０００℃で約５分間熱処理する。これにより、ｎ型Ｓｉ
Ｃ基板（７）とＮｉ電極膜（１０）は合金化し、オーミ
ック性を得る。次に、斯るｎ型ＳｉＣ基板（７）をフッ
酸（ＨＦ）によるウェットエツチングで表面処理した後
、ｎ型ＳｉＣ層（９）上にＡｊ！／Ｓｉｔ極膜（１１）
を真空蒸着し、これを９００〜９５０℃で約５分間熱処
理する。これによりｐ型ＳｉＣ層（９）とＡ１２ 、／
Ｓ ｉ電極膜（１１）は合金化し、オーミック性を得
る。最後にワイヤボンド用電極として周知であるＡ ｕ
、、、’ Ｃｒ電極膜（１２）をＮｉ電極膜（１０）
上に積層してＳｉＣ発光ダイオードを得る。
しかし乍ら、斯る従来の発光ダイオードではその製造工
程中のＨＦによる表面処理の際にＮｉ電極膜（］０）が
若干酸化し、このためワイヤボンド用を極として形成し
たＡ ｕ ／ Ｃｒ電極膜（１２）との密着性が低下し
、Ｎｉ電極膜（１０）とＡ ｕ ／ Ｃｒ を極膜（１
２）との界面で剥離が発生することが多い。この問題を
解決するため、例えば「電子技術」日刊り某新聞発行、
第２６巻１４号（１９８４）１２８〜１３０頁に示され
ている様に酸化されにくいＡ ｕ ２／Ｎ＋ 電極膜が
Ｎｉ電極膜（１０）に変わって用いられる。しかし、こ
の方法においてもＡ ｕ ／ Ｎ１電極膜形成後に施さ
れる１０００℃の熱処理の際に、ＡｕとＮ１が反応して
一部のＡｕが電極下層に移動するため、を極表面ではＡ
ｕが島状に残フ、他の場所でＮｉが現れる。そして表面
に現われたＮ ｉ−１：で自然酸化膜が形成されるため
、結ゝ局、斯る電極とワイヤボンド線又はワイヤボンド
用！極であるＡ ｕ ／ Ｃｒ を極膜との結合力が弱
くなってしまう。
程中のＨＦによる表面処理の際にＮｉ電極膜（］０）が
若干酸化し、このためワイヤボンド用を極として形成し
たＡ ｕ ／ Ｃｒ電極膜（１２）との密着性が低下し
、Ｎｉ電極膜（１０）とＡ ｕ ／ Ｃｒ を極膜（１
２）との界面で剥離が発生することが多い。この問題を
解決するため、例えば「電子技術」日刊り某新聞発行、
第２６巻１４号（１９８４）１２８〜１３０頁に示され
ている様に酸化されにくいＡ ｕ ２／Ｎ＋ 電極膜が
Ｎｉ電極膜（１０）に変わって用いられる。しかし、こ
の方法においてもＡ ｕ ／ Ｎ１電極膜形成後に施さ
れる１０００℃の熱処理の際に、ＡｕとＮ１が反応して
一部のＡｕが電極下層に移動するため、を極表面ではＡ
ｕが島状に残フ、他の場所でＮｉが現れる。そして表面
に現われたＮ ｉ−１：で自然酸化膜が形成されるため
、結ゝ局、斯る電極とワイヤボンド線又はワイヤボンド
用！極であるＡ ｕ ／ Ｃｒ を極膜との結合力が弱
くなってしまう。
（ハ）発明が解決しようとする課題
したがって本発明は、強固にワイヤボンド可能なｒ＋９
．！ＳｉＣの電極形成方法を提供するものである。
．！ＳｉＣの電極形成方法を提供するものである。
（ニ）課題を解決するための手段
本ブδ明はｎ型炭化ケイ素上にオーミック性の電極を形
成する方法において、上記課題を解決するため」−記ｎ
型炭化ケイ素上にＡ ｕ ／ Ｎ ｉ電極膜を積層する
工程、上記Ａｕ／Ｎｉ＠極膜を高温熱処理する工程、熱
処理された上記Ａ ｕ ／ Ｎ ｉ電極膜ＦにＡｕ／Ｃ
ｒ電極膜を積層する工程、及び上記Ａｕ／Ｃｒ電極膜を
低温熱処理する工程を備えることを特徴とする。
成する方法において、上記課題を解決するため」−記ｎ
型炭化ケイ素上にＡ ｕ ／ Ｎ ｉ電極膜を積層する
工程、上記Ａｕ／Ｎｉ＠極膜を高温熱処理する工程、熱
処理された上記Ａ ｕ ／ Ｎ ｉ電極膜ＦにＡｕ／Ｃ
ｒ電極膜を積層する工程、及び上記Ａｕ／Ｃｒ電極膜を
低温熱処理する工程を備えることを特徴とする。
（ホ）作用
本発明方法は、Ａｕ／Ｎｉ電極膜の高温熱処理後、Ａ
ｕ ／ Ｎ ｉ電極膜表面に部分的にＮｉ酸化膜が形成
されていても、この上にＡｕ／Ｃｒ電極膜を蒸Ｎ した
浅、これを低温で熱処理することによって、Ａ ｕ ′
Ｎ ｉ電極膜とＡ ｕ ／ Ｃｒ を極膜を強固に桔１
合させることができる。これは、低温熱処理によって、
Ａｕ／Ｎｉ電極膜表面に島状に残ったＡｕとＡ ｕ ／
Ｃｒ電極膜が反応し強固に結合すること、及びＡ ｕ
／ Ｃｒ電極膜中のＣｒがＡｕ Ｎｉ ｉｉ電極膜
表面部分的に形成されたＮｌ酸化膜中の酸素を取り込む
と同時にＮ１と結合することによる。
ｕ ／ Ｎ ｉ電極膜表面に部分的にＮｉ酸化膜が形成
されていても、この上にＡｕ／Ｃｒ電極膜を蒸Ｎ した
浅、これを低温で熱処理することによって、Ａ ｕ ′
Ｎ ｉ電極膜とＡ ｕ ／ Ｃｒ を極膜を強固に桔１
合させることができる。これは、低温熱処理によって、
Ａｕ／Ｎｉ電極膜表面に島状に残ったＡｕとＡ ｕ ／
Ｃｒ電極膜が反応し強固に結合すること、及びＡ ｕ
／ Ｃｒ電極膜中のＣｒがＡｕ Ｎｉ ｉｉ電極膜
表面部分的に形成されたＮｌ酸化膜中の酸素を取り込む
と同時にＮ１と結合することによる。
（へ）実施例
第１図は本発明方法の一実施例を示す工程別断面図であ
る。以下図を参照して本発明方法を詳述する。
る。以下図を参照して本発明方法を詳述する。
先ず、第１図（ａ）に示す如く、ｎ型ＳｉＣ基板（＋）
を準陥し、その−主面上に周知のエピタキシャル法、例
えばＬ Ｐ Ｅ法を用いて不純物濃度の制御されたｎ型
ＳｉＣ層（２）とｐ型ＳｉＣ層（３）を順次エピタキシ
ャル形成する。
を準陥し、その−主面上に周知のエピタキシャル法、例
えばＬ Ｐ Ｅ法を用いて不純物濃度の制御されたｎ型
ＳｉＣ層（２）とｐ型ＳｉＣ層（３）を順次エピタキシ
ャル形成する。
次に、同図（ｂ）に示す如く、口型ＳｉＣ基板（１）の
他−Ｌ面一１−に例えばＮｉを５０ｏＯ人、Ａｕを：５
０００人夫々真空蒸着し、Ａｕ／Ｎｉ１ｉ極膜（１）を
積層する。そして斯るＡ ｕ ／ Ｎ ｉ を極膜（１
）を９００〜１０００℃、例えば１０００℃で約５分間
熱処理し、ｎ型ＳｉＣ基板（１）とオーミックをとる。
他−Ｌ面一１−に例えばＮｉを５０ｏＯ人、Ａｕを：５
０００人夫々真空蒸着し、Ａｕ／Ｎｉ１ｉ極膜（１）を
積層する。そして斯るＡ ｕ ／ Ｎ ｉ を極膜（１
）を９００〜１０００℃、例えば１０００℃で約５分間
熱処理し、ｎ型ＳｉＣ基板（１）とオーミックをとる。
この時、電極表面には、従来と同じく部分的にＮｉが現
れ、自然酸化膜が形成される。
れ、自然酸化膜が形成される。
斯るｎ型ＳｉＣ基板（１）をＨＦによるウェットエツチ
ングにて表面処理を施した後、同図（Ｃ）に示す如く、
ｐ型ＳｉＣ層（３）上に例えばＳｉを１０００人、Ａｌ
を７０００人夫々真空蒸着し、Ａ１１！、／ＳｉｔＮｉ
電極膜を形成する。そして斯るＡ２／Ｓｉ電極膜（５）
を９００〜９５０℃例えば９５０℃で約５分間熱処理を
施し、ｐ型ＳｉＣ層（３）とのオーミックをとる。
ングにて表面処理を施した後、同図（Ｃ）に示す如く、
ｐ型ＳｉＣ層（３）上に例えばＳｉを１０００人、Ａｌ
を７０００人夫々真空蒸着し、Ａ１１！、／ＳｉｔＮｉ
電極膜を形成する。そして斯るＡ２／Ｓｉ電極膜（５）
を９００〜９５０℃例えば９５０℃で約５分間熱処理を
施し、ｐ型ＳｉＣ層（３）とのオーミックをとる。
しかる後、同図（ｄ）に示す如く、Ａ ｕ ／ Ｎ ｉ
電極膜（４）上に例えばＣｒを５００人、Ａｕを５００
０人夫々真空蒸着し、Ａ ｕ ／ Ｃｒ電極膜（６）を
形成する。そして斯るＡｕ／Ｃｒ電極膜（６）を５００
℃で約２０分間熱処理を施す。この熱処理によって、Ａ
ｕ ／ Ｎ ｉ電極膜表面に島状に残ったＡｕとＡｕ
、／ＣｒｉＣｒ電極膜は反応し、強固に結合する。同時
に、Ａ ｕ ／ Ｃｒ ＠極膜中のＣｒはＡＵ、・’Ｎ
ｉ１ｉＮｉ１電極膜面に形成されたＮ＋酸化膜中の酸素
を取り込むため、ＣｒとＮｉの結合も生じ、結合がより
強固になる。また、この熱処理条件では電極間の反応は
同相反応であり、このためＡｕ、ｚＮｉ電極膜（４）中
のＮｉがＡｕ／′（：ｒ電極膜（６）を通ってその表面
に達することはなく、したがってｔ極表面に酸化膜は発
生しないで、このＩ−に良好なワイヤボンドが施せる。
電極膜（４）上に例えばＣｒを５００人、Ａｕを５００
０人夫々真空蒸着し、Ａ ｕ ／ Ｃｒ電極膜（６）を
形成する。そして斯るＡｕ／Ｃｒ電極膜（６）を５００
℃で約２０分間熱処理を施す。この熱処理によって、Ａ
ｕ ／ Ｎ ｉ電極膜表面に島状に残ったＡｕとＡｕ
、／ＣｒｉＣｒ電極膜は反応し、強固に結合する。同時
に、Ａ ｕ ／ Ｃｒ ＠極膜中のＣｒはＡＵ、・’Ｎ
ｉ１ｉＮｉ１電極膜面に形成されたＮ＋酸化膜中の酸素
を取り込むため、ＣｒとＮｉの結合も生じ、結合がより
強固になる。また、この熱処理条件では電極間の反応は
同相反応であり、このためＡｕ、ｚＮｉ電極膜（４）中
のＮｉがＡｕ／′（：ｒ電極膜（６）を通ってその表面
に達することはなく、したがってｔ極表面に酸化膜は発
生しないで、このＩ−に良好なワイヤボンドが施せる。
即ち本発明方法における低温熱処理とは斯る固相反応の
起きる熱処理をいう。また、Ａ ｕ ／ Ｃｒ電極膜（
６）を高温、例えば１０００℃で熱処理すると、電極間
で液相反応を起こし、Ａｕ／Ｎｉｔ極膜（４）中のＮ１
がＡ ｕ 、’ Ｃｒ電極膜（６）を通って表面に達す
るため、これが酸化し、この上にされるワイヤボンド線
との結合が弱くなってしまう。
起きる熱処理をいう。また、Ａ ｕ ／ Ｃｒ電極膜（
６）を高温、例えば１０００℃で熱処理すると、電極間
で液相反応を起こし、Ａｕ／Ｎｉｔ極膜（４）中のＮ１
がＡ ｕ 、’ Ｃｒ電極膜（６）を通って表面に達す
るため、これが酸化し、この上にされるワイヤボンド線
との結合が弱くなってしまう。
本発明方法における低温熱処理の条件は５００℃、２０
分間に限らず、３００℃〜８ｏｏ℃の範囲で適宜熱処理
時間を変えれば同様の効果が得られる。
分間に限らず、３００℃〜８ｏｏ℃の範囲で適宜熱処理
時間を変えれば同様の効果が得られる。
以−ヒ、本実施例方法ではＡ ｕ ／ Ｎ ｉ ｉｉ電
極膜４）とＡ ｕ ／ Ｃｒ電極膜（６）をｎ型ＳｉＣ
基板（１）上に積層形成したが、ｎ型ＳｉＣエピタキシ
ャル層上に積層形成しても同様の効果が得られることは
勿論である。
極膜４）とＡ ｕ ／ Ｃｒ電極膜（６）をｎ型ＳｉＣ
基板（１）上に積層形成したが、ｎ型ＳｉＣエピタキシ
ャル層上に積層形成しても同様の効果が得られることは
勿論である。
（ト）発明の効果
本発明方法によれば、ｎ型ＳｉＣ上にＡ ｕ ／ Ｎｉ
電極膜を積層し、これを高温熱処理してオーミンクをと
り、しかる後、このＡ ｕ ／ Ｎ ｉ電極膜上にＡｕ
／Ｃｒ電極膜を積層し、これを低温熱処理することによ
って、Ａ ｕ ／ Ｎ ｉ電極膜とＡｕ／Ｃｒ電極膜の
結合を強固なものにすることができ、且つＡｕ／Ｃｒ電
極膜上で良好なワイヤボンドも可能である。したがって
、本発明方法を用いて製造したＳｉＣ半導体素子におい
ては製造歩留りが向上し、信頼性が高くなる。
電極膜を積層し、これを高温熱処理してオーミンクをと
り、しかる後、このＡ ｕ ／ Ｎ ｉ電極膜上にＡｕ
／Ｃｒ電極膜を積層し、これを低温熱処理することによ
って、Ａ ｕ ／ Ｎ ｉ電極膜とＡｕ／Ｃｒ電極膜の
結合を強固なものにすることができ、且つＡｕ／Ｃｒ電
極膜上で良好なワイヤボンドも可能である。したがって
、本発明方法を用いて製造したＳｉＣ半導体素子におい
ては製造歩留りが向上し、信頼性が高くなる。
毫１図（ａ）乃至（ｄ）は本発明方法の一実施例を示す
工程別断面図、第２図は従来のＳｉＣ発光ダイオードを
示す断面図である。 第１図
工程別断面図、第２図は従来のＳｉＣ発光ダイオードを
示す断面図である。 第１図
Claims (1)
- （１）ｎ型炭化ケイ素上にオーミック性の電極を形成す
る方法において、上記ｎ型炭化ケイ素上にＡｕ／Ｎｉ電
極膜を積層する工程、上記Ａｕ／Ｎｉ電極膜を高温熱処
理する工程、熱処理された上記Ａｕ／Ｎｉ電極膜上にＡ
ｕ／Ｃｒ電極膜を積層する工程、及び上記Ａｕ／Ｃｒ電
極膜を低温熱処理する工程を備えることを特徴とする炭
化ケイ素半導体素子の電極形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26310588A JP2708814B2 (ja) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | 炭化ケイ素半導体素子の電極形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26310588A JP2708814B2 (ja) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | 炭化ケイ素半導体素子の電極形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02110922A true JPH02110922A (ja) | 1990-04-24 |
| JP2708814B2 JP2708814B2 (ja) | 1998-02-04 |
Family
ID=17384895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26310588A Expired - Fee Related JP2708814B2 (ja) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | 炭化ケイ素半導体素子の電極形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2708814B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002208754A (ja) * | 2001-01-11 | 2002-07-26 | Denso Corp | 半導体レーザ素子の製造方法 |
-
1988
- 1988-10-19 JP JP26310588A patent/JP2708814B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002208754A (ja) * | 2001-01-11 | 2002-07-26 | Denso Corp | 半導体レーザ素子の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2708814B2 (ja) | 1998-02-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |