JPS599965A - 半導体装置の電極およびその製造方法 - Google Patents
半導体装置の電極およびその製造方法Info
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- JPS599965A JPS599965A JP12024282A JP12024282A JPS599965A JP S599965 A JPS599965 A JP S599965A JP 12024282 A JP12024282 A JP 12024282A JP 12024282 A JP12024282 A JP 12024282A JP S599965 A JPS599965 A JP S599965A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/45—Ohmic electrodes
- H01L29/452—Ohmic electrodes on AIII-BV compounds
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はｐ形ｍ−ｖ族化合物半導体ヘオーム性接触す
る電極構Ｊｈおよびその製造方法に関するものである。
る電極構Ｊｈおよびその製造方法に関するものである。
従来、ｐ形■−ｖ族化合物半導体へのオーム性接触電極
材料として銀−亜鉛（Ａｇ−Ｚｎ）合金または金−亜鉛
（Ａｕ−Ｚｎ ）合金などがある。これらの電極材料を
用いてヒ化ガリウム（ＧａＡｓ ）太陽電池を製造した
場合を例にとって説明する。第１図は上記従来の電極材
料を用いて形成された太陽電池の構造を示す模式断面図
で、ｎ形ＧａＡｓ基板（１）の上Ｋｐ形ＧａＡｓ層（２
）が形成され、光起電力発生に必要なｐｎ接合Ｊが両者
間に形成されている。更知、ｐ形ＧａＡｓ層（２）の上
にはその中央部を除いてｐ形アルミニウム・ガリウム・
ヒ素（ＡｔＧａＡｓ ） 層（３）が形成され、その上
には反射防止膜（４）が形成されている。そして、ｐ形
ＧａＡｓ層（２）の上記中央部の上にはｐ側電極（５）
が形成されており、これはＡｇ−Ｚｎ合金またはＡｕ−
Ｚｎ合金を真空蒸着などの方法で上記ｐ形ＧａＡｓ層（
２）の一部分（中央部）に被着草せ、しかる後Ｋ ４０
０〜５００’Ｃ程度の適当な温度で熱処理して、オーム
性接触電極を得ている。なお、（６）はｎ側電極である
。
材料として銀−亜鉛（Ａｇ−Ｚｎ）合金または金−亜鉛
（Ａｕ−Ｚｎ ）合金などがある。これらの電極材料を
用いてヒ化ガリウム（ＧａＡｓ ）太陽電池を製造した
場合を例にとって説明する。第１図は上記従来の電極材
料を用いて形成された太陽電池の構造を示す模式断面図
で、ｎ形ＧａＡｓ基板（１）の上Ｋｐ形ＧａＡｓ層（２
）が形成され、光起電力発生に必要なｐｎ接合Ｊが両者
間に形成されている。更知、ｐ形ＧａＡｓ層（２）の上
にはその中央部を除いてｐ形アルミニウム・ガリウム・
ヒ素（ＡｔＧａＡｓ ） 層（３）が形成され、その上
には反射防止膜（４）が形成されている。そして、ｐ形
ＧａＡｓ層（２）の上記中央部の上にはｐ側電極（５）
が形成されており、これはＡｇ−Ｚｎ合金またはＡｕ−
Ｚｎ合金を真空蒸着などの方法で上記ｐ形ＧａＡｓ層（
２）の一部分（中央部）に被着草せ、しかる後Ｋ ４０
０〜５００’Ｃ程度の適当な温度で熱処理して、オーム
性接触電極を得ている。なお、（６）はｎ側電極である
。
このような構造のＧａＡｓ太陽電池では優れた温度特性
および優れた耐放射線性を有し−でおり、最近人工衛星
用電源として利用できるよう期待されている。しかしな
がら、従来の構造のｐ側電極は［７ばしばＵがれが生じ
２、極めて商い信頼性が要求さｈる人工衛星用の太陽電
池の電極としては不適当である。をも（で、高い耐放射
線性を維持するためにはｐｌヒＧａＡｓ層（２）の埋烙
、すなわち、接合Ｊの深さは１μｍ以下というように極
めて浅くする必要がある。ところが、上記従来の電極材
料を用いてｐ側オーム性接触電極（５）を形成すると接
合リークが生じることがあった。ｂ〔って太陽電池の特
性の１つである曲線因子が小さくなり、出力が低下して
しまうという欠点があった。
および優れた耐放射線性を有し−でおり、最近人工衛星
用電源として利用できるよう期待されている。しかしな
がら、従来の構造のｐ側電極は［７ばしばＵがれが生じ
２、極めて商い信頼性が要求さｈる人工衛星用の太陽電
池の電極としては不適当である。をも（で、高い耐放射
線性を維持するためにはｐｌヒＧａＡｓ層（２）の埋烙
、すなわち、接合Ｊの深さは１μｍ以下というように極
めて浅くする必要がある。ところが、上記従来の電極材
料を用いてｐ側オーム性接触電極（５）を形成すると接
合リークが生じることがあった。ｂ〔って太陽電池の特
性の１つである曲線因子が小さくなり、出力が低下して
しまうという欠点があった。
一方、シリコン太陽電池ではチタン−ｆｆｊ４（Ｔｉ
−Ａｇ ）電極が用いられ、シリコン太陽Ｔｉ性も接合
深さは極めて浅いにもかかわらず接合リークは生じてお
らす、また、このＴｉ−Ａｇ電極の接着性は極めてよく
、はかれは生じていない。ところが、このＴｉ−Ａｇ電
極をＧａＡｓ太Ｉｓ電池のｐ側東極材別として用いた場
合、Ｔｉ−Ａｇ電極のｐ形ＧａＡｓ層に対する接触抵抗
が高く、良好なオーム性接触が得られない。
−Ａｇ ）電極が用いられ、シリコン太陽Ｔｉ性も接合
深さは極めて浅いにもかかわらず接合リークは生じてお
らす、また、このＴｉ−Ａｇ電極の接着性は極めてよく
、はかれは生じていない。ところが、このＴｉ−Ａｇ電
極をＧａＡｓ太Ｉｓ電池のｐ側東極材別として用いた場
合、Ｔｉ−Ａｇ電極のｐ形ＧａＡｓ層に対する接触抵抗
が高く、良好なオーム性接触が得られない。
従って、曲線因子が低下し、太陽電池の出力が低下して
しまうという欠点があった。
しまうという欠点があった。
この発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、接
着性がよく、しかも低接触抵抗を有し、さらに浅い接合
の場合でも接合特性を損傷きせることのないｐ形１［−
ｖ族化合物半導体へのオーム性接触電極およびその製造
方法を提供することを目的としている。
着性がよく、しかも低接触抵抗を有し、さらに浅い接合
の場合でも接合特性を損傷きせることのないｐ形１［−
ｖ族化合物半導体へのオーム性接触電極およびその製造
方法を提供することを目的としている。
第２図はこの発明の一実施例の構造を示を模式断面図で
ある。ｎ形ＧａＡｓ基板（１）の上に、例えばＡｔ、Ｇ
ａ、ＡｓおよびＺｎを含む成長溶融液を用いてｐ形Ａｔ
Ｇ ａＡ ８層（３）が液相エピタキシャル成長させら
れている。このとき■族元素であるＺｎが拡散してｐ形
ＧａＡｓ層（２）が形成され、接合Ｊが出来上る。
ある。ｎ形ＧａＡｓ基板（１）の上に、例えばＡｔ、Ｇ
ａ、ＡｓおよびＺｎを含む成長溶融液を用いてｐ形Ａｔ
Ｇ ａＡ ８層（３）が液相エピタキシャル成長させら
れている。このとき■族元素であるＺｎが拡散してｐ形
ＧａＡｓ層（２）が形成され、接合Ｊが出来上る。
次にｐ側電極を形成すべき部分のｐ形ＡｔＧａＡｓ層（
３）をホトエツチング技術を用いて選択的に除去しｐ形
ＧａＡｓ層（２）表面を露出させる。次に、これを例え
ば真空蒸着装置内に装填し、その装置内を充分排気した
後、まず０．０５〜０．１μｍの厚さの第１のＴｉ層（
７ａ）を真空蒸着する。つづいて、その上に０．０１〜
０．０５ μｍの厚さのＺｎ層（７ｂ）を真空蒸着し、
更にその上Ｋ Ｏ，０５〜０．１／ｊｍの厚さの第２の
Ｔｉｅ（’７ｃ）を、最後に、その上に０．２μｍ以上
の厚さのＡｇ層（７ｄ）を真空蒸着する。その後Ｋ、ホ
トエツチング技術を用いて所要個所のみ上記蒸着層（７
ａ）〜（７ｄ）を残し、その上で、不活性または還元性
写囲気中で４．３０〜５５０°Ｃの温度で熱処理してｐ
側電極（７）が完成する。反射防止膜（４）およびｎ
ｇ１１ｊ電極（６）は従来と同様に形成されている。
３）をホトエツチング技術を用いて選択的に除去しｐ形
ＧａＡｓ層（２）表面を露出させる。次に、これを例え
ば真空蒸着装置内に装填し、その装置内を充分排気した
後、まず０．０５〜０．１μｍの厚さの第１のＴｉ層（
７ａ）を真空蒸着する。つづいて、その上に０．０１〜
０．０５ μｍの厚さのＺｎ層（７ｂ）を真空蒸着し、
更にその上Ｋ Ｏ，０５〜０．１／ｊｍの厚さの第２の
Ｔｉｅ（’７ｃ）を、最後に、その上に０．２μｍ以上
の厚さのＡｇ層（７ｄ）を真空蒸着する。その後Ｋ、ホ
トエツチング技術を用いて所要個所のみ上記蒸着層（７
ａ）〜（７ｄ）を残し、その上で、不活性または還元性
写囲気中で４．３０〜５５０°Ｃの温度で熱処理してｐ
側電極（７）が完成する。反射防止膜（４）およびｎ
ｇ１１ｊ電極（６）は従来と同様に形成されている。
このようにして形成された第２図に示すＧａＡｓ太陽電
池でＣま、接合Ｊの深さが０．３μＩ’ｌｌ程度の極め
て浅いものであっても、接合リークは全く発生すること
はなかった。寸だ、ｐ側電極（７）の接着性は極めて良
く、電極の引張り強度試験を行Ａつたところ、５０個の
試料について、いずれも５０ｋｇ以上という極めて高い
値が葡られた。さらに、このｐ側電極（７）はｐ形Ｇａ
Ａｓ層（２）Ｋ対する比接触抵抗値が］Ｏにン／ｃ ｍ
程度であり、６ｉ＋述の゛Ｊ、’ｉ−Ａｇ電極のｐ
形ＧａＡｅに対する比接触抵抗値の１０−１Ω／Ｃｍ
”に比して極めて低く、オーム性接触電極として優れて
いる。
池でＣま、接合Ｊの深さが０．３μＩ’ｌｌ程度の極め
て浅いものであっても、接合リークは全く発生すること
はなかった。寸だ、ｐ側電極（７）の接着性は極めて良
く、電極の引張り強度試験を行Ａつたところ、５０個の
試料について、いずれも５０ｋｇ以上という極めて高い
値が葡られた。さらに、このｐ側電極（７）はｐ形Ｇａ
Ａｓ層（２）Ｋ対する比接触抵抗値が］Ｏにン／ｃ ｍ
程度であり、６ｉ＋述の゛Ｊ、’ｉ−Ａｇ電極のｐ
形ＧａＡｅに対する比接触抵抗値の１０−１Ω／Ｃｍ
”に比して極めて低く、オーム性接触電極として優れて
いる。
この発明になるｐ側電極を有するＧａＡｓ太陽定率は１
８％以上という極めて優れた特性を有しており、前述の
優れた電極の接着性と合わせて、人工衛星用太陽電池に
適していることが判る。
８％以上という極めて優れた特性を有しており、前述の
優れた電極の接着性と合わせて、人工衛星用太陽電池に
適していることが判る。
上記実施例で、第１のＴ１層（７ａ）および第２のＴｉ
層（７ｃ）の厚さを０．０５＋−０，１μｍとしたが、
この範囲が接着性の点で最適であったからである。また
、Ｚｎ層（７ｂ）の厚さを０．０１〜Ｏ，’０５ μｍ
としたが、この値を越えると接触抵抗の増大が見られる
からである。災に、Ａｇ層（７ｄ）の厚さを０．２μｍ
以上としたのは、後の工程で外部への電極リートを取り
出すだめの半田付けまたは溶接などの作業のための必要
性による。
層（７ｃ）の厚さを０．０５＋−０，１μｍとしたが、
この範囲が接着性の点で最適であったからである。また
、Ｚｎ層（７ｂ）の厚さを０．０１〜Ｏ，’０５ μｍ
としたが、この値を越えると接触抵抗の増大が見られる
からである。災に、Ａｇ層（７ｄ）の厚さを０．２μｍ
以上としたのは、後の工程で外部への電極リートを取り
出すだめの半田付けまたは溶接などの作業のための必要
性による。
なお、製造方法として熱処理温度を４３０〜５５０’Ｃ
としたが、これは上記範囲外では電極の接着性の低下お
よび接触抵抗の増大が見られるからである。
としたが、これは上記範囲外では電極の接着性の低下お
よび接触抵抗の増大が見られるからである。
以上の説明ではＧａＡｓ太陽電池の場合について述べた
が、ＧａＡｓに限らず他の■−ｖ族化合物半導体につい
て、また太陽電池に限らず他の半導体装置にも一般にこ
の発Ｆ３Ａｒ／″！、適用できる。
が、ＧａＡｓに限らず他の■−ｖ族化合物半導体につい
て、また太陽電池に限らず他の半導体装置にも一般にこ
の発Ｆ３Ａｒ／″！、適用できる。
以上説明したように、この発明ではｐ形■−ｖ族化合物
半導体層へのオーミック接触電極を第１のＴｉ層、 Ｚ
ｎ層、第２のＴｉ層及びＡｇ層を順次重ねた構造にした
ので、半導体層との接着性にすぐれ低接触抵抗を有し、
かつ、ｐｎ接合が浅い場合でもその接合特性を損うこと
々く、すぐれた電極が得られる。
半導体層へのオーミック接触電極を第１のＴｉ層、 Ｚ
ｎ層、第２のＴｉ層及びＡｇ層を順次重ねた構造にした
ので、半導体層との接着性にすぐれ低接触抵抗を有し、
かつ、ｐｎ接合が浅い場合でもその接合特性を損うこと
々く、すぐれた電極が得られる。
丑だ、上記４層構造を真空蒸着法などで形成したのち、
不活性または還元性雰囲気中で、４３０〜５５０°Ｃの
温度で熱処理すること例よって電極の接着性の一層の向
上、及び接触抵抗の一層の低下が期待できる。
不活性または還元性雰囲気中で、４３０〜５５０°Ｃの
温度で熱処理すること例よって電極の接着性の一層の向
上、及び接触抵抗の一層の低下が期待できる。
第１図は従来の電極を用いた太陽電池の構造を示す模式
断面図、第２図はこの発り］の一実施例の構造を示す模
式断面図である。 図において、（２）はｐ形ＧａＡｓ （ＩＩ Ｖ族化
合物半導体）層、（７ａ）は第１のＴｉ層、（７ｂ）は
ｚｎ鳳（７０） ｌ”ｌ：第２のＴｉ層、（７ｄ）はＡ
ｇ層、（７）は電極である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 葛野信−（外１名） 第１図 第２図 手続補正書（自発） ・許庁長宮殿 事件の表示 特願昭５７−１２０２４２号２、発
明の名称 半導体装置の電極およびその製造方法補正
をする右 、−＋＋□＋１− ′（埋入 住 所 東京都千代１１１区丸の内−口］２１
’３５；三菱電機株式会社内 ５補正の対振 明細書の発明の詳細な説明の掴 ６補正の内容 明細１１）をつきのとお）〕泊正する。
断面図、第２図はこの発り］の一実施例の構造を示す模
式断面図である。 図において、（２）はｐ形ＧａＡｓ （ＩＩ Ｖ族化
合物半導体）層、（７ａ）は第１のＴｉ層、（７ｂ）は
ｚｎ鳳（７０） ｌ”ｌ：第２のＴｉ層、（７ｄ）はＡ
ｇ層、（７）は電極である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 葛野信−（外１名） 第１図 第２図 手続補正書（自発） ・許庁長宮殿 事件の表示 特願昭５７−１２０２４２号２、発
明の名称 半導体装置の電極およびその製造方法補正
をする右 、−＋＋□＋１− ′（埋入 住 所 東京都千代１１１区丸の内−口］２１
’３５；三菱電機株式会社内 ５補正の対振 明細書の発明の詳細な説明の掴 ６補正の内容 明細１１）をつきのとお）〕泊正する。
Claims (3)
- （１）ｐ形の１■−Ｖ族化合物半導体層の上に第１のチ
クンノη、亜鉛層、第２のチタン層および銀層を順次形
成してなることを特徴とする半導体装置の電極。 - （２）第１および第２のチタン層の厚はが０．０５〜０
．１／Ｊｍ、亜鉛層の厚をが０．０１〜０．０５ｆｉｍ
であり、銀層のＪｌさが０．２μｍ以上であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体装置の電極
。 - （３）充分排気された容器内でｐ形■−ｖ族化合物半導
体層の表面に第１のチタン層、亜鉛層、第２のチタン層
及び銀層を順次真空蒸着法などの方法で被着畑せたのち
、不活性または還元性雰凹気中で４３０〜５ｂ○℃の温
度で熱処理することを特徴とする半導体装置の′電極の
製造方法、。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12024282A JPS599965A (ja) | 1982-07-08 | 1982-07-08 | 半導体装置の電極およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12024282A JPS599965A (ja) | 1982-07-08 | 1982-07-08 | 半導体装置の電極およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS599965A true JPS599965A (ja) | 1984-01-19 |
| JPH0366817B2 JPH0366817B2 (ja) | 1991-10-18 |
Family
ID=14781354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12024282A Granted JPS599965A (ja) | 1982-07-08 | 1982-07-08 | 半導体装置の電極およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS599965A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60196937A (ja) * | 1984-03-07 | 1985-10-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体素子およびその製造法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS497628A (ja) * | 1972-05-25 | 1974-01-23 |
-
1982
- 1982-07-08 JP JP12024282A patent/JPS599965A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS497628A (ja) * | 1972-05-25 | 1974-01-23 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60196937A (ja) * | 1984-03-07 | 1985-10-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体素子およびその製造法 |
| US4673593A (en) * | 1984-03-07 | 1987-06-16 | Sumitomo Electric Industries Ltd. | Process for forming an ohmic electrode on a p-type III-V compound semiconductor |
| US4914499A (en) * | 1984-03-07 | 1990-04-03 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Semiconductor device having an ohmic electrode on a p-type III-V compound semiconductor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0366817B2 (ja) | 1991-10-18 |
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