JPS6146047B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6146047B2
JPS6146047B2 JP55072469A JP7246980A JPS6146047B2 JP S6146047 B2 JPS6146047 B2 JP S6146047B2 JP 55072469 A JP55072469 A JP 55072469A JP 7246980 A JP7246980 A JP 7246980A JP S6146047 B2 JPS6146047 B2 JP S6146047B2
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JP
Japan
Prior art keywords
metal layer
gold
silver
semiconductor wafer
antimony alloy
Prior art date
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Expired
Application number
JP55072469A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS56169326A (en
Inventor
Setsuo Hiraoka
Keishiro Yonezawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Home Electronics Ltd
Original Assignee
NEC Home Electronics Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Home Electronics Ltd filed Critical NEC Home Electronics Ltd
Priority to JP7246980A priority Critical patent/JPS56169326A/ja
Publication of JPS56169326A publication Critical patent/JPS56169326A/ja
Publication of JPS6146047B2 publication Critical patent/JPS6146047B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D64/00Electrodes of devices having potential barriers
    • H10D64/01Manufacture or treatment
    • H10D64/011Manufacture or treatment of electrodes ohmically coupled to a semiconductor

Landscapes

  • Die Bonding (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は半導体装置の製造方法に関し、特に
キヤリヤのライフタイムキラーを拡散した半導体
ウエーハに対するオーミツク電極の形成方法の改
良に関する。
トランジスタ、ダイオード、サイリスタ等の半
導体装置において、スイツチング速度を大きくす
るためにキヤリヤのライフタイムキラーを拡散す
ることは良く知られている。例えば、エピタキシ
ヤルプレーナ型スイツチングダイオードは第1図
に示すような構造を有する。図において、1は
N+型のサブストレートウエーハ、2はN-型のエ
ピタキシヤル成長層、3はP型領域、4はPN-
合、5は酸化膜等の絶縁膜、6は金蒸着膜、7は
金・アンチモン合金蒸着膜、8は銀電極層、8は
銀のバンプ電極であり、全体にキヤリヤのライフ
タイムキラー10が拡散されている。
この種のダイオードは次のようにして製造され
ている。まず、N型不純物であるアンチモン
(Sb)を1016〜1017atoms/cm3程度の濃度にドープ
したN+型シリコンサブストレート1を用意する
(第2図)。このN+型サブストレート1上に、N
型不純物としてリン(P)を1014〜1015atoms/cm3
程度にドープしたN-型エピタキシヤル成長層2
を形成して、N+N-型半導体ウエーハ11を製造
する(第3図)。この半導体ウエーハ11の表裏
両面にそれぞれ絶縁膜5,12を形成し、表面の
絶縁膜5に周知のフオトエツチングにより窓孔5
aを形成し、この窓孔5aからN-型エピタキシ
ヤル成長層2内にP型不純物としてボロン(B)
を1017atoms/cm3以上の濃度に選択拡散してP型領
域3およびPN-接合4を形成する(第4図)。次
に、裏面の絶縁膜12を除去し、金蒸着膜13を
形成して熱処理を施して、半導体ウエーハ11中
にライフタイムキラーとして金10を拡散する
(第5図)。こののち、N+型サブストレート1の
裏面を所定寸法だけ研磨除去して、半導体ウエー
ハ11の厚さを所定寸法に調整し、さらに絶縁膜
5にコンタクト用の窓孔5bを形成する(第6
図)。次に、半導体ウエーハ11の表面全体に金
蒸着膜6を形成するとともに、裏面全体に金・ア
ンチモン合金蒸着膜7を形成する。こののち、表
面の金蒸着膜6を所定パターンに形成し、裏面の
金・アンチモン合金蒸着膜7上にメツキにより銀
電極層8を形成する(第8図)。次に、この半導
体ウエーハ11の裏面をワツクス14によつて石
英板15に貼り付け、メツキ液中で銀板をメツキ
電源の正極に、また銀電極層8をメツキ電源の負
極に接続して、表面の金蒸着膜6上に銀のバンプ
電極9を形成する(第9図)。しかるのち、ワツ
クス14を溶解して半導体ウエーハ11を石英板
15から剥離し、図示一点鎖線個所から切断分離
する(第10図)。すると、第1図のようなダイ
オードが得られる。
なお、表面のP型領域3上には金蒸着膜6を形
成するのに対し、裏面のN+型サブストレート1
の裏面には金・アンチモン合金蒸着膜7を形成す
るのは次の理由による。すなわち、表面のP型領
域3の不純物濃度は、前述のとおり1017atoms/cm3
以上あるので、金蒸着膜6で十分オーミツク接触
が得られる。一方、N+型サブストレート1の不
純物濃度は1017atoms/cm3以上にすると、ライフタ
イムキラーがゲツタリングされるため、所期のス
イツチング速度の増大が図れなくなるため、通常
1015〜1016atoms/cm3程度に抑えている。このた
め、N+型サブストレート1に対しては金のみで
は十分なオーミツク接触が得られず、N型不純物
であるアンチモン(Sb)を微量含む金・アンチ
モン合金蒸着膜7を形成し、金・アンチモン合金
蒸着膜7中のアンチモンをN+型サブストレート
1に浅く拡散することによつて十分なオーミツク
接触を得るようにしているのである。
ところで、上述の製造方法においては、N+
サブストレート1に対して金・アンチモン合金蒸
着膜7上に直接銀電極層8を形成しているが、銀
電極層8は銀の結晶構造が比較的粗く酸素を通し
やすく、一方、アンチモンは酸化されやすい性質
をもつ。このため、銀電極層8を通して金・アン
チモン合金蒸着膜7の表面が酸化され、電気抵抗
および熱抵抗が大きくなるという問題点があつ
た。
それゆえ、この発明の主たる目的は、キヤリヤ
のライフタイムキラーを拡散してなる半導体ウエ
ーハに対して、十分なオーミツク接触が得られ、
しかも電気抵抗および熱抵抗の小さいオーミツク
電極を形成し得る半導体装置の製造方法を提供す
ることである。
この発明は要約すると、キヤリヤのライフタイ
ムキラーを拡散してなる半導体ウエーハに、金・
アンチモン合金よりなる第1金属層と、金よりな
る第2金属層と、銀よりなる第3金属層とを順次
積層して形成することを特徴とするものである。
この発明の上述の目的およびその他の目的と特
徴は、以下に図面を参照して行なう詳細な説明か
ら一層明らかとなろう。
この発明においても、第2図ないし第6図まで
の途中工程は従来と同様である。しかるに、この
発明においては、第11図に示すように、絶縁膜
5にコンタクト用の窓孔5bを形成したのち、P
型領域3上に金を厚さ1000〜2000Å程度に蒸着し
て金蒸着膜6を形成するとともに、N+型サブス
トレート1の裏面に金・アンチモン合金を厚さ約
500〜1500Å程度に蒸着して第1金属層16を形
成し、この第1金属層16上に金を厚さ約1500〜
2000Å程度に蒸着して第2金属層17を形成し、
この第2金属層17上に銀を厚さ約1〜3μm程
度に蒸着して第3金属層18を形成する。しかる
のち、従来と同様にして、表面の金蒸着膜6上に
銀のバンプ電極19を形成し、図示一点鎖線個所
から切断分離する(第12図)。すると第13図
に示すようなダイオードが得られる。
第14図および第15図はこの発明の実施に用
いる蒸着装置の縦断面図および横断面図で、20
は真空容器、21は抵抗加熱式の金・アンチモン
合金の蒸着源、22は電子銃、23は蒸着皿で、
金24を収容した凹部23aと銀25を収容した
凹部23bとを有し、図示時計方向に回転可能に
なつており、電子銃22から電子線26を照射し
て凹部23aまたは23b内の金24または銀2
5を発着せしめるようになつている。27はプラ
ネタリウムで、第7図に示すように、表面の絶縁
膜5に窓孔5bを形成し金蒸着膜6を形成した多
数の半導体ウエーハ11がN+型サブストレート
1を下側に向けて取り付けられている。
上記の構成において、まず、真空容器20内を
排気して十分な真空度にしたのち、抵抗加熱式の
蒸着源21に通電して、金・アンチモン合金を完
全に飛ばし切つて、金・アンチモン合金よりなる
第1金属層16を形成する。次に、金24を収容
した凹部23aが真空容器20の中心軸26に一
致するように蒸着皿23を回転し、電子銃22か
ら電子線26を発射して凹部23a内の金24に
照射して、第1金属層16の上に金よりなる第2
金属層17を形成する。こののち、蒸着皿23を
図示時計方向に回転して、銀25を収容した凹部
23bを真空容器20の中心軸28に一致させ、
電子銃22から電子線26を発射して凹部23b
内の銀25を照射して、第2金属層17上に銀よ
りなる第3金属層18を形成する。
なお、金・アンチモン合金よりなる第1金属層
16のみを抵抗加熱式の蒸着源21によつて形成
するのは、金・アンチモンの蒸気圧が相違するた
め、金・アンチモン合金に電子線を照射すると、
金とアンチモンの偏析が生じて、金・アンチモン
合金の組成が変化するためである。また、抵抗加
熱式の蒸着源21も一回の通電加熱で全部の金・
アンチモン合金を完全に飛ばし切るようにするこ
とが望ましい。
かくして、半導体ウエーハ11に第1金属層1
6ないし第3金属層18を形成すると、真空容器
20を開いて、蒸着済み半導体ウエーハ11を取
り出し、未蒸着半導体ウエーハ11をセツトする
とともに、抵抗加熱式の蒸着源21に再び所要量
の金・アンチモン合金を装填したのち、真空容器
20を排気し、以下同様に蒸着していく。
この発明は以上のように、金・アンチモン合金
よりなる第1金属層と、金よりなる第2金属層
と、銀よりなる第3金属層とを順次積層形成する
ことにより、金・アンチモン合金よりなる第1金
属層と銀よりなる第3金属層との間に、金よりな
る第2金属層を介在させたので、金・アンチモン
合金よりなる第1金属層の表面の酸化が防止で
き、電気抵抗および熱抵抗の小さい半導体装置が
得られる。また、金よりなる第2金属層を介在し
たことにより、金・アンチモン合金よりなる第1
金属層を従来よりも薄くでき、かつ従つて第1金
属層を従来よりも均質に形成でき、均一なオーミ
ツク接触の裏面電極が形成できるという効果を奏
する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のエピタキシヤルプレーナ型ダイ
オードの断面図、第2図ないし第10図は第1図
のダイオードの製造方法を説明するための各段階
における半導体ウエーハの断面図、第11図ない
し第13図はこの発明によるエピタキシヤルプレ
ーナ型ダイオードの製造方法を説明するための主
要な各段階における半導体ウエーハないしペレツ
トの断面図、第14図および第15図はこの発明
の実施に用いる蒸着装置の概略構成図で、第14
図はその縦断面図、第15図は第14図の−
線に沿う横断面図である。 10……キヤリヤのライフタイムキラー、11
……半導体ウエーハ、16……第1金属層、17
……第2金属層、18……第3金属層、19……
バンプ電極。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 キヤリアのライフタイムキラーを拡散してな
    る半導体ウエーハの一主面に、金・アンチモン合
    金よりなる第1金属層を形成し、この第1金属層
    上に金よりなる第2金属層を形成し、この第2金
    属上に銀よりなる第3金属層を形成してオーミツ
    ク電極層を形成することを特徴とする半導体装置
    の製造方法。 2 前記第1金属層ないし第3金属層を、蒸着に
    よつて形成する、特許請求の範囲第1項記載の半
    導体装置の製造方法。 3 前記第1金属層を抵抗加熱方式による蒸着で
    形成し、第2金属層および第3金属層を電子線方
    式による蒸着で形成する、特許請求の範囲第2項
    記載の半導体装置の製造方法。 4 前記第1金属層ないし第3金属層を、同一の
    真空装置内で形成する、特許請求の範囲第3項記
    載の半導体装置の製造方法。
JP7246980A 1980-05-29 1980-05-29 Manufacture of semiconductor device Granted JPS56169326A (en)

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JPS56169326A JPS56169326A (en) 1981-12-26
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JPS6243123A (ja) * 1985-08-21 1987-02-25 Rohm Co Ltd 個別半導体装置のオ−ミツクコンタクト形成方法

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JPS56169326A (en) 1981-12-26

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