JPH01268121A - シリコン系半導体素子のオーミック電極形成方法 - Google Patents
シリコン系半導体素子のオーミック電極形成方法Info
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
(イ)産業上の利用分野
本発明は、シリコン系半導体素子のオーミック電極形成
方法に関する。
方法に関する。
(ロ) 従来の技術
炭化ケイ素(SiC)は高温高圧下で前作可能な半導体
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。
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。
所る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が用らられている。
、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が用らられている。
第2図に従来のSiC半導体素子を示す。所るSiC半
導体素子の製造方法は、例えばn型SiC基板(1)の
−主面上に、n型SiC層(2)、P型SiC層(3)
をLPE法を用いて順次成長する次いで祈る積層基板を
ウェットエツチング等の表面処理した後P型SiC層(
3)上にA l / S i電&暎(5)を、n型Si
C基板mの他主面上にNit極膜(6)をそれぞれ真空
蒸着する。しかる後、断る積層基板に900〜1000
℃の高温で5程度度熱処理を施すことによって、各電極
はSjCと合金化し、オ−ミック性金得るものである。
導体素子の製造方法は、例えばn型SiC基板(1)の
−主面上に、n型SiC層(2)、P型SiC層(3)
をLPE法を用いて順次成長する次いで祈る積層基板を
ウェットエツチング等の表面処理した後P型SiC層(
3)上にA l / S i電&暎(5)を、n型Si
C基板mの他主面上にNit極膜(6)をそれぞれ真空
蒸着する。しかる後、断る積層基板に900〜1000
℃の高温で5程度度熱処理を施すことによって、各電極
はSjCと合金化し、オ−ミック性金得るものである。
ヒJ 発明が解決しようとする課粗
祈る従来方法を用いて、p型SiC上にAl/Si電極
膜全複数に分割して形成し、隣り合う電極間でそれぞれ
V−I特性を調べたところ、第3図に示す如く、オーミ
ック性が得られている部分(実線)と得られていない部
分(破線)が生じていることがわかった。R1ノち、従
来方法ではSl−C上に形成したオーミック電極は場所
的にオーミック性が得られず、電極むらが生じるといっ
た問題を有している。
膜全複数に分割して形成し、隣り合う電極間でそれぞれ
V−I特性を調べたところ、第3図に示す如く、オーミ
ック性が得られている部分(実線)と得られていない部
分(破線)が生じていることがわかった。R1ノち、従
来方法ではSl−C上に形成したオーミック電極は場所
的にオーミック性が得られず、電極むらが生じるといっ
た問題を有している。
祈る電極むらの発生は、しきい値電流全増加する原因と
なり、素子の特性は低下することになる。
なり、素子の特性は低下することになる。
さらに電極のオーミンク性全示す部分に電流が集中する
ため、その部分の発熱機が増え、熱劣化が著しくなる。
ため、その部分の発熱機が増え、熱劣化が著しくなる。
即ち、素子の寿命が短くなり不都合である。
またn阜SiC上に形成されるNi電極も同様な問題が
生じる。
生じる。
に) 課題を解決するための手段
不発FJAはシリコン糸半導(イ・素子にオーミック性
市祿を形成する方法において、上記課題を解決するため
、先ずシリコン糸゛1′−導体素子」二に、当該シリコ
ン系半導体素子よりも酸素と強い反応を示す金属膜を形
成し、次いでその上にオーミック′イ極用舎属膜を積層
し1ヒ後、熱処理を施すことを特徴とする。
市祿を形成する方法において、上記課題を解決するため
、先ずシリコン糸゛1′−導体素子」二に、当該シリコ
ン系半導体素子よりも酸素と強い反応を示す金属膜を形
成し、次いでその上にオーミック′イ極用舎属膜を積層
し1ヒ後、熱処理を施すことを特徴とする。
(ホ)作 用
本発明は、シリコン糸21′4不素子上にオーミック電
極を蒸着するgffに、当該シリコン系半導体素子より
も酸素と強い反応を示す金属膜全形成することによって
、当該金属j(外は上記シリコン系半導体素子表面に生
成された自然酸化11Qと反応し、当該自然酸化j漠を
鑵元する。
極を蒸着するgffに、当該シリコン系半導体素子より
も酸素と強い反応を示す金属膜全形成することによって
、当該金属j(外は上記シリコン系半導体素子表面に生
成された自然酸化11Qと反応し、当該自然酸化j漠を
鑵元する。
(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説明する。
る。以下図を参照して本発明方法を説明する。
先ず、第1図(a)に示す如<、nuSiC基板t++
を用意し、該n型SiC基板(1)の−主面上にn型5
iCf2)を周知のLPE法、CVD法等でエピタキシ
ャル成長させる。次いで、同図(b)に示す如く、n
% S i C@(21上に、同様に、P型SiC層(
31をエピタキシャル成長させる。しかる後、SiC表
面をウェットエツチング等により表面処理をする。
を用意し、該n型SiC基板(1)の−主面上にn型5
iCf2)を周知のLPE法、CVD法等でエピタキシ
ャル成長させる。次いで、同図(b)に示す如く、n
% S i C@(21上に、同様に、P型SiC層(
31をエピタキシャル成長させる。しかる後、SiC表
面をウェットエツチング等により表面処理をする。
表面処理後、本発明者が所るSiC表面を分析したとこ
ろ、その表面には故+A程度のSiC自然酸化膜が新た
に生成されていた。また、本発明者が検討した結果、従
来方法には所るSiC自然酸化膜がSiCとオーミック
電極とのオーミック接触j形成時に電極むらを生じさせ
る原因になることが判明した。したがって本実施例では
、所るSiC自然酸化膜の影響を避けるため次のような
手段を用いる。IIJち、同図(c)K示す如く、P型
SiC層(3)上に、SiCよりも強く酸素と反応する
金属、例えばTi薄膜(4)を真空蒸着法を用いて、5
00A程度積層する。このTi4膜(4)は、P型Si
C層(3)表面に生成されているSiC自然酸化膜中の
酸素と反応し、当該SiC自然酸化fll還元する。
ろ、その表面には故+A程度のSiC自然酸化膜が新た
に生成されていた。また、本発明者が検討した結果、従
来方法には所るSiC自然酸化膜がSiCとオーミック
電極とのオーミック接触j形成時に電極むらを生じさせ
る原因になることが判明した。したがって本実施例では
、所るSiC自然酸化膜の影響を避けるため次のような
手段を用いる。IIJち、同図(c)K示す如く、P型
SiC層(3)上に、SiCよりも強く酸素と反応する
金属、例えばTi薄膜(4)を真空蒸着法を用いて、5
00A程度積層する。このTi4膜(4)は、P型Si
C層(3)表面に生成されているSiC自然酸化膜中の
酸素と反応し、当該SiC自然酸化fll還元する。
次に、同図(d)に示す如く、Tl薄1漢(4)上にA
l/Si電極膜(5)を、またn型SiC基板(11の
他主面にNi電極膜(6)全真空蒸着法を用いて、それ
ぞれ形成する。しかる後、祈る積層基板を800〜10
00°C1例えば950°Cで5程度度熱処理する。
l/Si電極膜(5)を、またn型SiC基板(11の
他主面にNi電極膜(6)全真空蒸着法を用いて、それ
ぞれ形成する。しかる後、祈る積層基板を800〜10
00°C1例えば950°Cで5程度度熱処理する。
ここで、基板温度が800 ’C以上でAl/S1電極
膜(5)は、酸素と反応したTi薄膜(4)中を均一に
拡散していくことができる。そして、Al/Si電極膜
(5)は従来のようにSiC自然酸化)換に妨げられる
ことなくP型SiC層(3)に到達して均一なオーミン
ク接触を形成する。
膜(5)は、酸素と反応したTi薄膜(4)中を均一に
拡散していくことができる。そして、Al/Si電極膜
(5)は従来のようにSiC自然酸化)換に妨げられる
ことなくP型SiC層(3)に到達して均一なオーミン
ク接触を形成する。
本実施例ではTi薄膜(4)の膜厚を500Aとしたが
本発明はこれに限ることなく、数+A程度のSiC自然
酸化膜を還元する厚さがあればより0ただし、Ti薄膜
(4)が浮すざると、熱処理の間にAl/Si電極膜(
5)がP型SiC層(3)に到達しなくなるので注意が
必要である。
本発明はこれに限ることなく、数+A程度のSiC自然
酸化膜を還元する厚さがあればより0ただし、Ti薄膜
(4)が浮すざると、熱処理の間にAl/Si電極膜(
5)がP型SiC層(3)に到達しなくなるので注意が
必要である。
木発明者が本実施例において、A7/Si電極膜(5)
を複数に分割して形成し、隣り合う電極間でそれぞれV
−I特性を調べたところ、従来のようなオーミック性が
得られていない部分は測定されス、スべての電極でオー
ミック性が得られていることが確認された。
を複数に分割して形成し、隣り合う電極間でそれぞれV
−I特性を調べたところ、従来のようなオーミック性が
得られていない部分は測定されス、スべての電極でオー
ミック性が得られていることが確認された。
本実施例では、SiCよりも強く酸素と反応する金属膜
としてTi薄膜(4)を用いたが、他に、Pd 、Cr
、Ni 、Mg等を用いても同様な効果が得られる。
としてTi薄膜(4)を用いたが、他に、Pd 、Cr
、Ni 、Mg等を用いても同様な効果が得られる。
また、これらの金属膜は、P型SiC上に積層するもの
に限らずn型SiC上に積層する場合においても同様に
効果的であることは言うまでもない。さらに、本発明方
法における半導体素子はオーミック電極が上記Ti薄膜
(4)等の膜中金拡散できる温度、即ち800°Cの熱
処理で結晶性を損うものでなければよく、例えばSiに
おいても有効である。
に限らずn型SiC上に積層する場合においても同様に
効果的であることは言うまでもない。さらに、本発明方
法における半導体素子はオーミック電極が上記Ti薄膜
(4)等の膜中金拡散できる温度、即ち800°Cの熱
処理で結晶性を損うものでなければよく、例えばSiに
おいても有効である。
(ト)発明の効果
本発明は、上述の説明からも明らかな如く、シリコン糸
半導体素子上にオーミック電極を形成する前に、当該シ
リコン系半導体素子よりも強く酸素と反応する金属@を
積層することによって、上記シリコン系半導体素子上に
生成されてf自然酸化膜を還元するので、熱処理の際に
、オーミック電極は自然酸化膜に妨げられることなく、
上記シリコン系半導体素子とオーミック接触し、良好な
オーミック電極を形成することができる。
半導体素子上にオーミック電極を形成する前に、当該シ
リコン系半導体素子よりも強く酸素と反応する金属@を
積層することによって、上記シリコン系半導体素子上に
生成されてf自然酸化膜を還元するので、熱処理の際に
、オーミック電極は自然酸化膜に妨げられることなく、
上記シリコン系半導体素子とオーミック接触し、良好な
オーミック電極を形成することができる。
第1図(a)乃至同図(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半導体素子の
構造を示す断面図、第3図は従来方法で作製したSiC
半導体素子のオーミックiac極の特性を示すV−I特
性図である。 (1! ・・n型SiC基板、[21−・n型SiC層
、+31 ・・・p型SiC層、(4)・・・Ti薄膜
、(5)・・・A//Si電極膜、(6)・・・Ni電
極膜。
示す工程別断面図、第2図は従来のSiC半導体素子の
構造を示す断面図、第3図は従来方法で作製したSiC
半導体素子のオーミックiac極の特性を示すV−I特
性図である。 (1! ・・n型SiC基板、[21−・n型SiC層
、+31 ・・・p型SiC層、(4)・・・Ti薄膜
、(5)・・・A//Si電極膜、(6)・・・Ni電
極膜。
Claims (2)
- (1)シリコン系半導体素子にオーミック性電極を形成
する方法において、先ずシリコン系半導体素子上に当該
シリコン系半導体素子よりも酸素と強い反応を示す金属
膜を形成し、次いでその上にオーミック電極用金属膜を
積層した後、熱処理を施すことを特徴としたシリコン系
半導体素子のオーミック電極形成方法。 - (2)上記酸素と強い反応を示す金属が、Ti、Cd、
Cr、Ni、Mgの中から選ばれた1つであることを特
徴とする請求項1記載のシリコン系半導体素子のオーミ
ック電極形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9730288A JP2911122B2 (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 炭化ケイ素半導体素子のオーミック電極形成方法 |
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JP9730288A JP2911122B2 (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 炭化ケイ素半導体素子のオーミック電極形成方法 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01268121A true JPH01268121A (ja) | 1989-10-25 |
JP2911122B2 JP2911122B2 (ja) | 1999-06-23 |
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---|---|---|---|
JP9730288A Expired - Fee Related JP2911122B2 (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 炭化ケイ素半導体素子のオーミック電極形成方法 |
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---|---|
JP (1) | JP2911122B2 (ja) |
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-
1988
- 1988-04-20 JP JP9730288A patent/JP2911122B2/ja not_active Expired - Fee Related
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