JPH118419A - オーミック電極の形成方法 - Google Patents
オーミック電極の形成方法Info
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- JPH118419A JPH118419A JP9158640A JP15864097A JPH118419A JP H118419 A JPH118419 A JP H118419A JP 9158640 A JP9158640 A JP 9158640A JP 15864097 A JP15864097 A JP 15864097A JP H118419 A JPH118419 A JP H118419A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大気中でのオーミック電極の酸化を防止す
る。 【解決手段】 下地１０上にオーミック電極１４を形成
する工程と、真空を１０-5Ｔｏｒｒ以下に保持した状態
でオーミック電極の上面に貴金属膜１６を形成する工程
とを含むこと。
る。 【解決手段】 下地１０上にオーミック電極１４を形成
する工程と、真空を１０-5Ｔｏｒｒ以下に保持した状態
でオーミック電極の上面に貴金属膜１６を形成する工程
とを含むこと。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、特に、超電導薄
膜をベースとした三端子デバイスに設けられるオーミッ
ク電極の形成方法に関する。
膜をベースとした三端子デバイスに設けられるオーミッ
ク電極の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、超電導薄膜をベースとした三端子
デバイス、すなわちＩｎ／ＢＲＢＯ／ＳＴＯＮ三端子デ
バイスの形成方法については、文献（１３ＴＨ ＳＹＭ
ＰＯＳＩＵＭ ＯＮ ＦＵＴＵＲ ＥＬＥＣＴＲＯＮ
ＤＥＶＩＣＥＳ、１９９４、ｐｐ．１０５〜１１０）に
開示されている。特に、酸化物半導体基板（ＳｒＴｉＯ
3 （Ｎｂ）：略称ＳＴＯＮ）上にオーミック電極（Ａｌ
電極）を形成するには、まずＳＴＯＮ基板上にレジスト
膜を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いて形成
されたレジスト膜に開口部を形成する。
デバイス、すなわちＩｎ／ＢＲＢＯ／ＳＴＯＮ三端子デ
バイスの形成方法については、文献（１３ＴＨ ＳＹＭ
ＰＯＳＩＵＭ ＯＮ ＦＵＴＵＲ ＥＬＥＣＴＲＯＮ
ＤＥＶＩＣＥＳ、１９９４、ｐｐ．１０５〜１１０）に
開示されている。特に、酸化物半導体基板（ＳｒＴｉＯ
3 （Ｎｂ）：略称ＳＴＯＮ）上にオーミック電極（Ａｌ
電極）を形成するには、まずＳＴＯＮ基板上にレジスト
膜を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いて形成
されたレジスト膜に開口部を形成する。
【０００３】その後、開口部の露出しているＳＴＯＮ基
板の上面およびレジスト膜上にアルミニウム膜を形成す
る。続いて、レジスト膜および当該レジスト膜上のＡｌ
膜を除去してＳＴＯＮ基板上にアルミニウム電極を形成
する。次に、Ａｌ電極の上面に開口部を有する保護膜を
用いてＡｌ電極およびＳＴＯＮ基板の上面を覆う。その
後、Ａｌ電極の上面に電気的に接続させたパッド（引出
し電極）を形成する。
板の上面およびレジスト膜上にアルミニウム膜を形成す
る。続いて、レジスト膜および当該レジスト膜上のＡｌ
膜を除去してＳＴＯＮ基板上にアルミニウム電極を形成
する。次に、Ａｌ電極の上面に開口部を有する保護膜を
用いてＡｌ電極およびＳＴＯＮ基板の上面を覆う。その
後、Ａｌ電極の上面に電気的に接続させたパッド（引出
し電極）を形成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
オーミック電極形成方法においては、酸化物半導体基板
（ＳＴＯＮ基板）上にＡｌ電極および保護膜を形成した
後、Ａｌ電極の上面に引出し電極を形成する場合、Ａｌ
電極が大気に晒されるため、Ａｌ電極の表面には酸化被
膜が形成されてしまう。酸化被膜がＡｌ電極の表面に形
成されると、後工程でＡｌ電極の上面に引き出し電極を
接続形成させた場合、Ａｌ電極と引出し電極との接触面
の抵抗が高くなり、オーミックコンタクト特性（ここで
は、Ａｌ電極と引出し電極との接触部分の電流−電圧特
性が直線的になることをいう。）が劣化してしまうとい
う問題があった。このため、歩留りが悪くなり、コスト
アップの原因となっていた。
オーミック電極形成方法においては、酸化物半導体基板
（ＳＴＯＮ基板）上にＡｌ電極および保護膜を形成した
後、Ａｌ電極の上面に引出し電極を形成する場合、Ａｌ
電極が大気に晒されるため、Ａｌ電極の表面には酸化被
膜が形成されてしまう。酸化被膜がＡｌ電極の表面に形
成されると、後工程でＡｌ電極の上面に引き出し電極を
接続形成させた場合、Ａｌ電極と引出し電極との接触面
の抵抗が高くなり、オーミックコンタクト特性（ここで
は、Ａｌ電極と引出し電極との接触部分の電流−電圧特
性が直線的になることをいう。）が劣化してしまうとい
う問題があった。このため、歩留りが悪くなり、コスト
アップの原因となっていた。
【０００５】そこで、酸化物半導体基板上に形成したオ
ーミック電極の表面に酸化被膜を発生させないオーミッ
ク電極形成方法の出現が望まれていた。
ーミック電極の表面に酸化被膜を発生させないオーミッ
ク電極形成方法の出現が望まれていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、この発明のオ
ーミック電極の形成方法によれば、下地上にオーミック
電極を形成する工程と、真空を１０-5Ｔｏｒｒ以下、す
なわち最大でも１０-5Ｔｏｒｒに保持した状態でオーミ
ック電極の上面に貴金属膜を形成する工程とを含むこと
を特徴とする。
ーミック電極の形成方法によれば、下地上にオーミック
電極を形成する工程と、真空を１０-5Ｔｏｒｒ以下、す
なわち最大でも１０-5Ｔｏｒｒに保持した状態でオーミ
ック電極の上面に貴金属膜を形成する工程とを含むこと
を特徴とする。
【０００７】このように、この発明では、１０-5Ｔｏｒ
ｒという真空度よりも高い真空度の真空中に保持した状
態で、オーミック電極の上面に貴金属膜を形成するた
め、オーミック電極の上面に酸化被膜が形成されること
はなくなる。したがって、後工程でオーミック電極の上
面に引出し電極を形成する場合、オーミック電極が大気
に晒されても貴金属膜には酸化被膜が形成されないの
で、従来に比べ、良好なオーミックコンタクト特性が得
られる。
ｒという真空度よりも高い真空度の真空中に保持した状
態で、オーミック電極の上面に貴金属膜を形成するた
め、オーミック電極の上面に酸化被膜が形成されること
はなくなる。したがって、後工程でオーミック電極の上
面に引出し電極を形成する場合、オーミック電極が大気
に晒されても貴金属膜には酸化被膜が形成されないの
で、従来に比べ、良好なオーミックコンタクト特性が得
られる。
【０００８】また、この発明の実施に当たり、好ましく
は、オーミック電極をアルミニウム電極とし、下地を酸
化物半導体基板とするのが良い。また、酸化物半導体基
板をＳＴＯＮ（ＳｒＴｉＯ3 （Ｎｂ））基板とするのが
良い。
は、オーミック電極をアルミニウム電極とし、下地を酸
化物半導体基板とするのが良い。また、酸化物半導体基
板をＳＴＯＮ（ＳｒＴｉＯ3 （Ｎｂ））基板とするのが
良い。
【０００９】このように、酸化物半導体基板を用いて当
該基板上にＡｌ電極を形成することにより、Ａｌ電極を
酸化物半導体基板上に形成する超電導薄膜をベースとし
た三端子デバイスのエミッタ用電極として利用すること
ができる。
該基板上にＡｌ電極を形成することにより、Ａｌ電極を
酸化物半導体基板上に形成する超電導薄膜をベースとし
た三端子デバイスのエミッタ用電極として利用すること
ができる。
【００１０】また、この発明の実施に当たり、好ましく
は、下地として、酸化物半導体基板とこの酸化物半導体
基板上に形成された酸化物高温超電導薄膜とを以って形
成するのが良い。
は、下地として、酸化物半導体基板とこの酸化物半導体
基板上に形成された酸化物高温超電導薄膜とを以って形
成するのが良い。
【００１１】このような構成にすることにより、この酸
化物高温超電導薄膜上にオーミック電極を形成すること
により、オーミック電極を超電導薄膜をベースとした三
端子デバイスのエミッタ用電極として利用することがで
きる。
化物高温超電導薄膜上にオーミック電極を形成すること
により、オーミック電極を超電導薄膜をベースとした三
端子デバイスのエミッタ用電極として利用することがで
きる。
【００１２】また、この発明の実施に当たり、好ましく
は、貴金属膜を、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）および白金
（Ｐｔ）の貴金属の中から選ばれた１種類の貴金属とす
るのが良い。
は、貴金属膜を、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）および白金
（Ｐｔ）の貴金属の中から選ばれた１種類の貴金属とす
るのが良い。
【００１３】このように、貴金属膜をオーミック電極の
上面に形成することにより、仮にオーミック電極が大気
に晒されても、オーミック電極の上面は貴金属膜で覆わ
れているので、オーミック電極の上面に酸化被膜が形成
されることはなくなる。したがって、オーミック電極の
上面に引出し電極を形成した場合、オーミック電極と引
出し電極との間のコンタクト抵抗を低減することができ
る。
上面に形成することにより、仮にオーミック電極が大気
に晒されても、オーミック電極の上面は貴金属膜で覆わ
れているので、オーミック電極の上面に酸化被膜が形成
されることはなくなる。したがって、オーミック電極の
上面に引出し電極を形成した場合、オーミック電極と引
出し電極との間のコンタクト抵抗を低減することができ
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図を参照して、この発明の
オーミック電極の形成方法の実施の形態につき説明す
る。なお、図１、図２および図５は、この発明が理解で
きる程度に各構成成分の形状、大きさおよび配置関係を
概略的に示してあるにすぎない。
オーミック電極の形成方法の実施の形態につき説明す
る。なお、図１、図２および図５は、この発明が理解で
きる程度に各構成成分の形状、大きさおよび配置関係を
概略的に示してあるにすぎない。
【００１５】［第１の実施の形態］図１および図２を参
照して、この発明の第１の実施の形態のオーミック電極
の形成方法につき説明する。なお、図１の（Ａ）〜
（Ｃ）および図２の（Ａ）〜（Ｂ）は、オーミック電極
の製造工程を示す断面図である。
照して、この発明の第１の実施の形態のオーミック電極
の形成方法につき説明する。なお、図１の（Ａ）〜
（Ｃ）および図２の（Ａ）〜（Ｂ）は、オーミック電極
の製造工程を示す断面図である。
【００１６】第１の実施の形態では、下地１０として、
ＳＴＯＮ（ＳｒＴｉＯ3 （Ｎｂ））基板を用いる。この
基板は、ＳｒＴｉＯ3 基板にＮｂをドープした基板であ
る。以下、ＳＴＯＮ基板と称する。
ＳＴＯＮ（ＳｒＴｉＯ3 （Ｎｂ））基板を用いる。この
基板は、ＳｒＴｉＯ3 基板にＮｂをドープした基板であ
る。以下、ＳＴＯＮ基板と称する。
【００１７】次に、このＳＴＯＮ基板１０上にレジスト
を塗布して（図示せず）、フォトリソグラフィ工程によ
り開口部１１を有するレジストパターン１２を形成する
（図１の（Ａ））。
を塗布して（図示せず）、フォトリソグラフィ工程によ
り開口部１１を有するレジストパターン１２を形成する
（図１の（Ａ））。
【００１８】次に、例えば抵抗加熱蒸着法を用いて、レ
ジストパターンを含むＳＴＯＮ基板１０の上面にアルミ
ニウム（Ａｌ）膜（図示せず）を形成する。このとき、
レジストパターン上に形成されるＡｌ膜と開口部１１の
ＳＴＯＮ基板１０上に形成されるＡｌ膜とは、段切れを
生じるように形成するのが良い。その後、任意好適なエ
ッチング溶剤を用いてレジストパターン１２およびレジ
ストパターンの上面に形成されているＡｌ膜を除去す
る。このとき、ＳＴＯＮ基板１０上には開口部１１とほ
ぼ同一形状を有するＡｌ電極が形成される（図１の
（Ｂ））。この第１の実施の形態では、残存したＡｌ電
極１４をオーミック電極と称する。なお、ここでは、Ａ
ｌ電極の膜厚を約６００ｎｍとする。
ジストパターンを含むＳＴＯＮ基板１０の上面にアルミ
ニウム（Ａｌ）膜（図示せず）を形成する。このとき、
レジストパターン上に形成されるＡｌ膜と開口部１１の
ＳＴＯＮ基板１０上に形成されるＡｌ膜とは、段切れを
生じるように形成するのが良い。その後、任意好適なエ
ッチング溶剤を用いてレジストパターン１２およびレジ
ストパターンの上面に形成されているＡｌ膜を除去す
る。このとき、ＳＴＯＮ基板１０上には開口部１１とほ
ぼ同一形状を有するＡｌ電極が形成される（図１の
（Ｂ））。この第１の実施の形態では、残存したＡｌ電
極１４をオーミック電極と称する。なお、ここでは、Ａ
ｌ電極の膜厚を約６００ｎｍとする。
【００１９】続いて、真空を１０-5Ｔｏｒｒ以下に保持
した状態で、Ａｌ電極１４の上面に貴金属膜１６を形成
する（図１の（Ｃ））。この実施の形態では、真空容器
内の真空度を１０-6Ｔｏｒｒに保持して、抵抗加熱蒸着
法を用いてＡｌ電極１４の上面に金（Ａｕ）膜１６を形
成する。このとき、炉内の真空度を１０-5Ｔｏｒｒに設
定しても、Ａｌ電極１４の表面には実質的に酸化被膜が
形成されることはない。また、ここでは、Ａｕ膜１６の
膜厚を約１００ｎｍとする。
した状態で、Ａｌ電極１４の上面に貴金属膜１６を形成
する（図１の（Ｃ））。この実施の形態では、真空容器
内の真空度を１０-6Ｔｏｒｒに保持して、抵抗加熱蒸着
法を用いてＡｌ電極１４の上面に金（Ａｕ）膜１６を形
成する。このとき、炉内の真空度を１０-5Ｔｏｒｒに設
定しても、Ａｌ電極１４の表面には実質的に酸化被膜が
形成されることはない。また、ここでは、Ａｕ膜１６の
膜厚を約１００ｎｍとする。
【００２０】このような工程を経て、Ａｌ電極１４の上
面にＡｕ膜を形成した電極は、大気に晒されても、Ａｌ
電極１４の上面に酸化物が生成されることはなくなる。
面にＡｕ膜を形成した電極は、大気に晒されても、Ａｌ
電極１４の上面に酸化物が生成されることはなくなる。
【００２１】次工程以降は、従来の工程と同様な工程に
より、保護膜１８および引出し電極２０を形成する。
より、保護膜１８および引出し電極２０を形成する。
【００２２】すなわち、Ａｕ膜１６の上面に開口部１８
ａを有する保護膜１８を形成する（図２の（Ａ））。こ
のとき、保護膜１８として、ＬＭＲ（Ｌｏｗ Ｍｏｌｅ
ｃｕｌａｒ Ｒｅｓｉｓｔ）を用いる。このＬＭＲは、
フォトリソ工程（現像および定着）の際に水を使用する
必要がないので、Ａｌ電極１４に対する酸化を抑制する
のには極めて良好な材料である。
ａを有する保護膜１８を形成する（図２の（Ａ））。こ
のとき、保護膜１８として、ＬＭＲ（Ｌｏｗ Ｍｏｌｅ
ｃｕｌａｒ Ｒｅｓｉｓｔ）を用いる。このＬＭＲは、
フォトリソ工程（現像および定着）の際に水を使用する
必要がないので、Ａｌ電極１４に対する酸化を抑制する
のには極めて良好な材料である。
【００２３】次に、任意好適な方法を用いて、Ａｕ膜１
６上に引出し電極２０を形成する（図２の（Ｂ））。こ
こでは、引出し電極２０を保護膜１８の上面まで突出す
るように形成する。また、引出し電極２０の材料をイン
ジウム（Ｉｎ）とする。
６上に引出し電極２０を形成する（図２の（Ｂ））。こ
こでは、引出し電極２０を保護膜１８の上面まで突出す
るように形成する。また、引出し電極２０の材料をイン
ジウム（Ｉｎ）とする。
【００２４】［第１の実施の形態のＩ−Ｖ特性の説明］
次に、図３を参照して、第１の実施の形態のオーミック
電極間の電流−電圧（Ｉ−Ｖ）特性につき説明する。図
３中、横軸に電圧（ボルト：Ｖ）を取り、縦軸に電流
（アンペア：Ａ）を取って示す。また、丸印は、Ａｌ電
極間の間隔ｄ（図２（Ｂ）に示す。）を２ｍｍとした例
（曲線Ｉ）であり、バツ印は、Ａｌ電極の間隔ｄを５ｍ
ｍとした例（曲線ＩＩ）であり、黒丸印はＡｌ電極の間
隔ｄを７ｍｍとした例（曲線ＩＩＩ）である。
次に、図３を参照して、第１の実施の形態のオーミック
電極間の電流−電圧（Ｉ−Ｖ）特性につき説明する。図
３中、横軸に電圧（ボルト：Ｖ）を取り、縦軸に電流
（アンペア：Ａ）を取って示す。また、丸印は、Ａｌ電
極間の間隔ｄ（図２（Ｂ）に示す。）を２ｍｍとした例
（曲線Ｉ）であり、バツ印は、Ａｌ電極の間隔ｄを５ｍ
ｍとした例（曲線ＩＩ）であり、黒丸印はＡｌ電極の間
隔ｄを７ｍｍとした例（曲線ＩＩＩ）である。
【００２５】なお、測定に用いた試料は、上述した図２
の（Ｂ）のＡｕ／Ａｌ電極を具えた構造体を用いる。こ
の構造体のＡｌ電極１４間の電圧および電流を半導体パ
ラメータアナライザを用いて測定した。
の（Ｂ）のＡｕ／Ａｌ電極を具えた構造体を用いる。こ
の構造体のＡｌ電極１４間の電圧および電流を半導体パ
ラメータアナライザを用いて測定した。
【００２６】図３から理解できるように、Ａｌ電極１
４、１４間の間隔ｄを２ｍｍとした場合（曲線Ｉ）、電
圧が０ｍＶ、１ｍＶ、２ｍＶ、３ｍＶおよび４ｍＶのと
き、電流は約−１０μＡ、約１０μＡ、約４０μＡ、約
８０μＡおよび約１００μＡとなる。なお、電圧が５ｍ
Ｖ、６ｍＶ・・・１０ｍＶの間では、電流は１００μＡ
で飽和している。
４、１４間の間隔ｄを２ｍｍとした場合（曲線Ｉ）、電
圧が０ｍＶ、１ｍＶ、２ｍＶ、３ｍＶおよび４ｍＶのと
き、電流は約−１０μＡ、約１０μＡ、約４０μＡ、約
８０μＡおよび約１００μＡとなる。なお、電圧が５ｍ
Ｖ、６ｍＶ・・・１０ｍＶの間では、電流は１００μＡ
で飽和している。
【００２７】一方、Ａｌ電極１４、１４間にマイナス電
圧を印加した場合、すなわち電圧を−１ｍＶ、−２ｍ
Ｖ、−３ｍＶおよび−４ｍＶのとき、電流は、約−４０
μＡ、−約７０μＡ、約−９８μＡおよび約−１００μ
Ａとなる。そして、電圧が−５ｍＶ、−６ｍＶ・・・・
−１０ｍＶの間では、電流は−１００μＡで飽和してい
る。
圧を印加した場合、すなわち電圧を−１ｍＶ、−２ｍ
Ｖ、−３ｍＶおよび−４ｍＶのとき、電流は、約−４０
μＡ、−約７０μＡ、約−９８μＡおよび約−１００μ
Ａとなる。そして、電圧が−５ｍＶ、−６ｍＶ・・・・
−１０ｍＶの間では、電流は−１００μＡで飽和してい
る。
【００２８】また、Ａｌ電極１４、１４間の間隔ｄを５
ｍｍとした場合（曲線ＩＩ）、電圧が０ｍＶ、１ｍＶ、
２ｍＶ、３ｍＶおよび４ｍＶのとき、電流は約−１０μ
Ａ、約１３μＡ、約２５μＡ、約８０μＡおよび約９８
μＡとなる。なお、電圧が５ｍＶ、６ｍＶ・・・１０ｍ
Ｖの間では、電流は１００μＡで飽和している。
ｍｍとした場合（曲線ＩＩ）、電圧が０ｍＶ、１ｍＶ、
２ｍＶ、３ｍＶおよび４ｍＶのとき、電流は約−１０μ
Ａ、約１３μＡ、約２５μＡ、約８０μＡおよび約９８
μＡとなる。なお、電圧が５ｍＶ、６ｍＶ・・・１０ｍ
Ｖの間では、電流は１００μＡで飽和している。
【００２９】一方、Ａｌ電極１４、１４間にマイナス電
圧を印加した場合、すなわち電圧を−１ｍＶ、−２ｍ
Ｖ、−３ｍＶおよび−４ｍＶのとき、電流は、約−２０
μＡ、約−５８μＡ、約−９８μＡおよび約−１００μ
Ａとなる。そして、電圧が−５ｍＶ、−６ｍＶ・・・・
−１０ｍＶの間では、電流は−１００μＡで飽和してい
る。
圧を印加した場合、すなわち電圧を−１ｍＶ、−２ｍ
Ｖ、−３ｍＶおよび−４ｍＶのとき、電流は、約−２０
μＡ、約−５８μＡ、約−９８μＡおよび約−１００μ
Ａとなる。そして、電圧が−５ｍＶ、−６ｍＶ・・・・
−１０ｍＶの間では、電流は−１００μＡで飽和してい
る。
【００３０】また、Ａｌ電極間の間隔ｄを７ｍｍとした
場合（曲線ＩＩＩ）、電圧が０ｍＶ、１ｍＶ、２ｍＶ、
３ｍＶ、４ｍＶ、５ｍＶおよび６ｍＶのとき、電流は約
−１０μＡ、約１０μＡ、約２５μＡ、約４５μＡ、約
６５μＡ、約７８μＡおよび約９５μＡとなる。なお、
電圧が７ｍＶ、８ｍＶ・・・１０ｍＶの間では、電流は
１００μＡで飽和している。
場合（曲線ＩＩＩ）、電圧が０ｍＶ、１ｍＶ、２ｍＶ、
３ｍＶ、４ｍＶ、５ｍＶおよび６ｍＶのとき、電流は約
−１０μＡ、約１０μＡ、約２５μＡ、約４５μＡ、約
６５μＡ、約７８μＡおよび約９５μＡとなる。なお、
電圧が７ｍＶ、８ｍＶ・・・１０ｍＶの間では、電流は
１００μＡで飽和している。
【００３１】一方、Ａｌ電極１４、１４間にマイナス電
圧を印加した場合、すなわち電圧を−１ｍＶ、−２ｍ
Ｖ、−３ｍＶ、−４ｍＶ、−５ｍＶおよび−６ｍＶのと
き、電流は、約−２３μＡ、約−４０μＡ、約−５８μ
Ａ、約−７０μＡ、約−９０μＡおよび約−９８μＡと
なる。そして、電圧が−７ｍＶ・・・・−１０ｍＶの間
では、電流は−１００μＡで飽和している。
圧を印加した場合、すなわち電圧を−１ｍＶ、−２ｍ
Ｖ、−３ｍＶ、−４ｍＶ、−５ｍＶおよび−６ｍＶのと
き、電流は、約−２３μＡ、約−４０μＡ、約−５８μ
Ａ、約−７０μＡ、約−９０μＡおよび約−９８μＡと
なる。そして、電圧が−７ｍＶ・・・・−１０ｍＶの間
では、電流は−１００μＡで飽和している。
【００３２】Ａｌ電極の間隔ｄが２ｍｍ、５ｍｍおよび
７ｍｍのいずれの場合も、電圧に対する電流値のそれぞ
れの測定点を結ぶと、Ｉ−Ｖ特性は近似的に直線とな
る。すなわち、Ａｌ電極１４の上面にＡｕ膜１６を形成
することにより、ＳＴＯＮ基板１０とＡｌ電極１４との
間のオーミック接合が良好であると同時に、Ａｌ電極１
４と引出し電極２０との間にも酸化被膜が形成されてい
ないことが図３により確認された。
７ｍｍのいずれの場合も、電圧に対する電流値のそれぞ
れの測定点を結ぶと、Ｉ−Ｖ特性は近似的に直線とな
る。すなわち、Ａｌ電極１４の上面にＡｕ膜１６を形成
することにより、ＳＴＯＮ基板１０とＡｌ電極１４との
間のオーミック接合が良好であると同時に、Ａｌ電極１
４と引出し電極２０との間にも酸化被膜が形成されてい
ないことが図３により確認された。
【００３３】次に、第１の実施の形態のオーミック電極
（Ａｌ電極）と比較するため、従来の方法、すなわちＡ
ｕ膜１６を設けずに、ＳＴＯＮ基板１０上にＡｌ電極１
４を形成したときのＩ−Ｖ特性を測定した。
（Ａｌ電極）と比較するため、従来の方法、すなわちＡ
ｕ膜１６を設けずに、ＳＴＯＮ基板１０上にＡｌ電極１
４を形成したときのＩ−Ｖ特性を測定した。
【００３４】図４は、従来のＡｌ電極間のＩ−Ｖ特性を
測定した結果を示す図である。なお、この場合も、半導
体パラメータアナライザを用いて、Ａｌ電極間の電圧−
電流特性を測定した。図４の中で、丸印は、Ａｌ電極の
間隔を２ｍｍとした例（曲線Ｉ）であり、バツ印は、Ａ
ｌ電極の間隔を５ｍｍとした例（曲線ＩＩ）であり、黒
丸印は、Ａｌ電極の間隔を７ｍｍとした例（曲線ＩＩ
Ｉ）である。
測定した結果を示す図である。なお、この場合も、半導
体パラメータアナライザを用いて、Ａｌ電極間の電圧−
電流特性を測定した。図４の中で、丸印は、Ａｌ電極の
間隔を２ｍｍとした例（曲線Ｉ）であり、バツ印は、Ａ
ｌ電極の間隔を５ｍｍとした例（曲線ＩＩ）であり、黒
丸印は、Ａｌ電極の間隔を７ｍｍとした例（曲線ＩＩ
Ｉ）である。
【００３５】図４から理解できるように、従来のＡｌ電
極では、電極間隔が２ｍｍ，５ｍｍおよび７ｍｍのいず
れの場合においても、Ｉ−Ｖ特性値が直線とはならず、
プラス電流側およびマイナス電流側に電流がばらついて
いるのがわかる。さらに、従来の電極間の電流値は、第
１の実施の形態の電流値に比べ、約１０-6アンペア程小
さくなっている。図４のＩ−Ｖ特性からもＡｌ電極と引
出し電極との間には酸化被膜が生成されていることが類
推できる。
極では、電極間隔が２ｍｍ，５ｍｍおよび７ｍｍのいず
れの場合においても、Ｉ−Ｖ特性値が直線とはならず、
プラス電流側およびマイナス電流側に電流がばらついて
いるのがわかる。さらに、従来の電極間の電流値は、第
１の実施の形態の電流値に比べ、約１０-6アンペア程小
さくなっている。図４のＩ−Ｖ特性からもＡｌ電極と引
出し電極との間には酸化被膜が生成されていることが類
推できる。
【００３６】この発明に係る発明者等は、従来のＡｌ電
極の上面をわずかに切削してＩ−Ｖ特性を測定したとこ
ろ、オーミック特性が得られることを確認した。
極の上面をわずかに切削してＩ−Ｖ特性を測定したとこ
ろ、オーミック特性が得られることを確認した。
【００３７】［第２の実施の形態］図５を参照して、こ
の発明の第２の実施の形態のオーミック電極の形成方法
につき説明する。なお、図５は、第２の実施の形態のオ
ーミック電極、特に三端子素子の形成方法を説明するた
めに供する断面図である。
の発明の第２の実施の形態のオーミック電極の形成方法
につき説明する。なお、図５は、第２の実施の形態のオ
ーミック電極、特に三端子素子の形成方法を説明するた
めに供する断面図である。
【００３８】第２の実施の形態では、ＳＴＯＮ基板３０
上にコレクタ用のＡｌ電極４０を形成する他に、酸化物
高温超電導薄膜３２上にもエミッタ用のＡｌ電極３４を
形成した例である。
上にコレクタ用のＡｌ電極４０を形成する他に、酸化物
高温超電導薄膜３２上にもエミッタ用のＡｌ電極３４を
形成した例である。
【００３９】この第２の実施の形態では、下地３３とし
て、酸化物半導体基板（ＳＴＯＮ基板）３０とこの酸化
物半導体基板３０上に形成された酸化物高温超電導薄膜
（ＢＲＢＯ薄膜）３２とを以って構成してある。
て、酸化物半導体基板（ＳＴＯＮ基板）３０とこの酸化
物半導体基板３０上に形成された酸化物高温超電導薄膜
（ＢＲＢＯ薄膜）３２とを以って構成してある。
【００４０】すなわち、ＳＴＯＮ基板３０上には従来と
同様な方法を用いてＢＲＢＯ薄膜３２を形成する。その
後、例えば抵抗加熱蒸着法を用いて、ＢＲＢＯ薄膜３２
上にエミッタ用のＡｌ電極３４およびベース用のＡｕ電
極３６を形成する。
同様な方法を用いてＢＲＢＯ薄膜３２を形成する。その
後、例えば抵抗加熱蒸着法を用いて、ＢＲＢＯ薄膜３２
上にエミッタ用のＡｌ電極３４およびベース用のＡｕ電
極３６を形成する。
【００４１】次に、例えば１０-6Ｔｏｒｒ程度の真空を
保持した状態で、抵抗加熱蒸着法を用いてエミッタ用の
Ａｌ電極３４の上面にＡｕ膜３８を形成する。
保持した状態で、抵抗加熱蒸着法を用いてエミッタ用の
Ａｌ電極３４の上面にＡｕ膜３８を形成する。
【００４２】次に、ＳＴＯＮ基板３０上に、第１の実施
の形態と同様な方法により、コレクタ用のＡｌ電極４０
を形成する。その後、例えば１０-6Ｔｏｒｒ程度の真空
を保持した状態で、Ａｌ電極４０の上面にＡｕ膜４２を
形成する。
の形態と同様な方法により、コレクタ用のＡｌ電極４０
を形成する。その後、例えば１０-6Ｔｏｒｒ程度の真空
を保持した状態で、Ａｌ電極４０の上面にＡｕ膜４２を
形成する。
【００４３】その後の工程では、従来と同様な形成方法
により保護膜４４および引出し電極４６、４８および５
０を形成する。なお、ここではＡｕ膜４２の上面に引出
し電極４６を形成し、Ａｕ膜３８の上面に引出し電極４
８を形成し、Ａｕ電極３６の上面に引出し電極５０を形
成している。
により保護膜４４および引出し電極４６、４８および５
０を形成する。なお、ここではＡｕ膜４２の上面に引出
し電極４６を形成し、Ａｕ膜３８の上面に引出し電極４
８を形成し、Ａｕ電極３６の上面に引出し電極５０を形
成している。
【００４４】上述した工程を経て、Ａｌ／ＢＲＢＯ／Ｓ
ＴＯＮ三端子素子が形成される。
ＴＯＮ三端子素子が形成される。
【００４５】このようなＡｌ／ＢＲＢＯ／ＳＴＯＮ三端
子素子のエミッタ用のＡｌ電極もオーミックコンタクト
特性が得られる。
子素子のエミッタ用のＡｌ電極もオーミックコンタクト
特性が得られる。
【００４６】上述した第１および第２の実施の形態で
は、貴金属膜として、Ａｕ膜を用いたが、Ａｕ膜の代わ
りに、白金（Ｐｔ）膜とか銀（Ａｇ）膜を用いても良
い。これらの材料はいずれもＡｌ電極を大気にさらして
も、Ａｌ電極の上面の酸化を防止することができる。
は、貴金属膜として、Ａｕ膜を用いたが、Ａｕ膜の代わ
りに、白金（Ｐｔ）膜とか銀（Ａｇ）膜を用いても良
い。これらの材料はいずれもＡｌ電極を大気にさらして
も、Ａｌ電極の上面の酸化を防止することができる。
【００４７】
【発明の効果】上述した説明から明らかなように、この
発明のオーミック電極の形成方法によれば、真空を１０
-5Ｔｏｒｒ以下に保持した状態で、オーミック電極の上
面に貴金属膜を形成してあるので、良好なオーミック特
性（Ｉ−Ｖ特性で直線性）が得られる。したがって、オ
ーミック電極の表面の酸化を防止することができるの
で、各種素子を構成したときの歩留が著しく向上する。
発明のオーミック電極の形成方法によれば、真空を１０
-5Ｔｏｒｒ以下に保持した状態で、オーミック電極の上
面に貴金属膜を形成してあるので、良好なオーミック特
性（Ｉ−Ｖ特性で直線性）が得られる。したがって、オ
ーミック電極の表面の酸化を防止することができるの
で、各種素子を構成したときの歩留が著しく向上する。
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）は、この発明の第１の実施の形
態のオーミック電極を形成する工程を説明するために供
する断面図である。
態のオーミック電極を形成する工程を説明するために供
する断面図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｂ）は、図１に続く、オーミック電
極を形成する工程を説明するために供する断面図であ
る。
極を形成する工程を説明するために供する断面図であ
る。
【図３】この発明のＡｌ電極間のＩ−Ｖ特性図である。
【図４】従来のＡｌ電極間のＩ−Ｖ特性図である。
【図５】この発明の第２の実施の形態のオーミック電極
を形成する工程を説明するために供する断面図である。
を形成する工程を説明するために供する断面図である。
１０、３０：ＳＴＯＮ基板 １２：レジストパターン １４、３４、４０：Ａｌ電極 １６、３８、４２：Ａｕ膜 １８、４４：保護膜 ２０、４６、４８、５０：引出し電極 ３２：ＢＲＢＯ薄膜 ３３：下地 ３６：Ａｕ電極
Claims (7)
- 【請求項１】下地上にオーミック電極を形成する工程
と、 真空を１０-5Ｔｏｒｒ以下に保持した状態で前記オーミ
ック電極の上面に貴金属膜を形成する工程とを含むこと
を特徴とするオーミック電極の形成方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載のオーミック電極の形成
方法において、前記オーミック電極をアルミニウム電極
とすること特徴とするオーミック電極の形成方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載のオーミック電極の形成
方法において、前記下地を酸化物半導体基板とすること
を特徴とするオーミック電極の形成方法。 - 【請求項４】 請求項１に記載のオーミック電極の形成
方法において、前記下地として、酸化物半導体基板と該
酸化物半導体基板上に形成された酸化物高温超電導薄膜
とを以って形成することを特徴とするオーミック電極の
形成方法。 - 【請求項５】 請求項１に記載のオーミック電極の形成
方法において、前記貴金属膜を金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）
および白金（Ｐｔ）の貴金属の中から選ばれた１種類の
貴金属とすることを特徴とするオーミック電極の形成方
法。 - 【請求項６】 請求項３に記載のオーミック電極の形成
方法において、前記酸化物半導体基板をＳＴＯＮ（Ｓｒ
ＴｉＯ3 （Ｎｂ））基板とすることを特徴とするオーミ
ック電極の形成方法。 - 【請求項７】 請求項４に記載のオーミック電極の形成
方法において、前記酸化物高温超電導薄膜をＢＲＢＯ
（（Ｂａ，Ｒｂ）ＢｉＯ3 ）薄膜とすることを特徴とす
るオーミック電極の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9158640A JPH118419A (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | オーミック電極の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9158640A JPH118419A (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | オーミック電極の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH118419A true JPH118419A (ja) | 1999-01-12 |
Family
ID=15676137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9158640A Withdrawn JPH118419A (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | オーミック電極の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH118419A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011043120A1 (ja) * | 2009-10-05 | 2011-04-14 | 住友電気工業株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
-
1997
- 1997-06-16 JP JP9158640A patent/JPH118419A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011043120A1 (ja) * | 2009-10-05 | 2011-04-14 | 住友電気工業株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP2011082254A (ja) * | 2009-10-05 | 2011-04-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| CN102549728A (zh) * | 2009-10-05 | 2012-07-04 | 住友电气工业株式会社 | 制造半导体器件的方法 |
| US8846531B2 (en) | 2009-10-05 | 2014-09-30 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of manufacturing an ohmic electrode containing titanium, aluminum and silicon on a silicon carbide surface |
| CN102549728B (zh) * | 2009-10-05 | 2015-06-03 | 住友电气工业株式会社 | 制造半导体器件的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040907 |