JPS604214A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は砒化ガリウム（Ｃ，ａＡｓ ）ウェハの主表面
上に接合電極を形成する半導体装置の製造方法に関する
。
上に接合電極を形成する半導体装置の製造方法に関する
。
〔発明の技術的背景およびその問題点〕一般に、半導体
装置は電極を介して電気信号の授受を行ない動作するも
のであるから、その電極の役割は極めて重要である。
装置は電極を介して電気信号の授受を行ない動作するも
のであるから、その電極の役割は極めて重要である。
従来、ＧａＡｓウェハに電極を形成する場合は、まず、
第１図（ｌＬ）に示すように、ｎ＋ＧａＡｓ基板Ｉの電
基板酸面上を化学的な方法で処理し、その表面に絶縁物
である二酸化シリコン膜（ＳＩＯ２膜）２を堆積させ、
さらにフォトエツチング（以下ＰＥＰという）を用いて
Ｓ １０２膜２を所定の形状に窓開けを行う。次に第１
図（ｂ）に示すように。
第１図（ｌＬ）に示すように、ｎ＋ＧａＡｓ基板Ｉの電
基板酸面上を化学的な方法で処理し、その表面に絶縁物
である二酸化シリコン膜（ＳＩＯ２膜）２を堆積させ、
さらにフォトエツチング（以下ＰＥＰという）を用いて
Ｓ １０２膜２を所定の形状に窓開けを行う。次に第１
図（ｂ）に示すように。
ＧａＡｓ基板表面をエツチングし、さらに全面に金属膜
を真空蒸着により被着して電極金属３を形成し、次にＰ
ＥＰにより不要の金属膜をエツチング除去する。その後
、熱処理等を施すことにより所望とする電極を得ている
。
を真空蒸着により被着して電極金属３を形成し、次にＰ
ＥＰにより不要の金属膜をエツチング除去する。その後
、熱処理等を施すことにより所望とする電極を得ている
。
しかしながら、このような方法により製造された電極は
ＧａＡｓ基板と接合をなす金属との界面にＰＥＰ 、エ
ツチング等の処理で生じた不純物や重金属が付着してお
り、特に、ショットキ接合を形成する場合、これら不純
物や重金属がショットキ接合の逆方向リーク電流の増大
の原因として作用したり、又オーミック接触の場合にも
電圧電流特性に整流性が出たり、接触面全体に均一で低
い接触抵抗が得られない等の不都合が発生することがあ
った。この様な現象を抑制する為に、一般的には露出し
でいる接合面を工。
ＧａＡｓ基板と接合をなす金属との界面にＰＥＰ 、エ
ツチング等の処理で生じた不純物や重金属が付着してお
り、特に、ショットキ接合を形成する場合、これら不純
物や重金属がショットキ接合の逆方向リーク電流の増大
の原因として作用したり、又オーミック接触の場合にも
電圧電流特性に整流性が出たり、接触面全体に均一で低
い接触抵抗が得られない等の不都合が発生することがあ
った。この様な現象を抑制する為に、一般的には露出し
でいる接合面を工。
チ／グにて深く除去し、比抵抗の高い（１５ＭΩ以上）
純水で何度も洗浄したり、又、オーミック接触の接触抵
抗を低減する為に、例えばケ゛ルマニウムを電極形成用
の金属に微量添加し、熱処理を行うこと等が前述の不都
合に対処するための比較的有効な手段として知られてい
る。しかし、以上の方法では、前者については純水洗浄
をいくらていねいに行っても充分に満足できる程清浄な
ＧａＡｓ表面を得ることは難しく、又、後者の方法にお
いても低接触抵抗のオーミ、り接触を得ることは、技術
的に困難である場合が多かっブζ。
純水で何度も洗浄したり、又、オーミック接触の接触抵
抗を低減する為に、例えばケ゛ルマニウムを電極形成用
の金属に微量添加し、熱処理を行うこと等が前述の不都
合に対処するための比較的有効な手段として知られてい
る。しかし、以上の方法では、前者については純水洗浄
をいくらていねいに行っても充分に満足できる程清浄な
ＧａＡｓ表面を得ることは難しく、又、後者の方法にお
いても低接触抵抗のオーミ、り接触を得ることは、技術
的に困難である場合が多かっブζ。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、ＧａＡｓ
基板表面に付着している不純物や重金属を、ＧａＡｓ基
板に何等拶傷を与えることなく確実に除去して清浄なＧ
ａＡｓ基板表面を得ることにより、ショットキ接合の逆
方向リーク電流を減少し得。
基板表面に付着している不純物や重金属を、ＧａＡｓ基
板に何等拶傷を与えることなく確実に除去して清浄なＧ
ａＡｓ基板表面を得ることにより、ショットキ接合の逆
方向リーク電流を減少し得。
且つ電極金属とＧａＡｓ基板との接触抵抗を接触面全面
にわたって均一に低抵抗で形成し得る半導体装置の製造
方法を提供することを目的とする。
にわたって均一に低抵抗で形成し得る半導体装置の製造
方法を提供することを目的とする。
本発明は、ＧａＡｓウェハの主表面上に電極を形成する
にあたり、あらかじめＧａＡｓウェノへの主表面上にア
ルミニウムを蒸着させ熱処理し、しかるのち、蒸着した
アルミニウム層−及び熱処理によって形成された砒化ガ
リウムとアルミニウムの反応生成層をエツチング除去し
ておき、次にＧａＡｇウェハの主表面に所要金属を蒸着
して接合電極を形成する半導体装置の製造方法である。
にあたり、あらかじめＧａＡｓウェノへの主表面上にア
ルミニウムを蒸着させ熱処理し、しかるのち、蒸着した
アルミニウム層−及び熱処理によって形成された砒化ガ
リウムとアルミニウムの反応生成層をエツチング除去し
ておき、次にＧａＡｇウェハの主表面に所要金属を蒸着
して接合電極を形成する半導体装置の製造方法である。
以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
即ち、第２図はタンタル（Ｔａ）−ｎ型ＧａＡｓショッ
トキバリヤダイオードを本発明に適用した場合の実施例
會その製造工程に従って示すものである。第２図（、）
はｎ＋ＧａＡｓ基板４の主表面上に１５〜２．０μｍ程
度の厚さでキャリア濃度２Ｘ １０”ｃｍ−３の薄いｎ
型層５をエピクキンヤル成長技術により形成したことを
示す。さらに、第２図（ｂ）はこのｎ型層５０表面にＳ
ｉＯ２膜２等の絶縁膜をＣＶＤ法で形成し、ＰＥＰを
用いてショットキ接合となる部分のｎ型層５上の前記Ｓ
ｉＯ２膜２をエツチングして取り除き、ｎ型層５を露
出させたことを示す。次に第２図（Ｃ）は、露出したｎ
型層５を含めた表面全体にアルミニウム層６を蒸着法を
用いて２０００ｉから３０００ 、Ｊ被着したことを示
す。この際、基板加熱（約１００℃）を行うと、露出し
たｎ型層５の表面に吸着したガスが除去でき表面清浄化
に寄与して有効である。次に、このようにして形成され
たＧａＡｓウェハを還元雰囲気（水素ガス）の炉に入れ
温度２００℃程度で１０分間の熱処理を行う。この熱処
理によりアルミニウム層６は固相拡散に、↓二り接触す
るｎ型層５中に侵入し、非常に薄いＧａＡｔＡｓ層７を
形成していく、これを第２図（ｄ）に示す。この熱処理
中の拡散でアルミニウム層６と接触するｎ型層５表面に
付着していた不純物や重金属は拡散進行に伴ない反応生
成したＧａｋｌＡ ｓ層７中に取り込まれる。ギの後、
塩酸で処理することによりアルミニウム層６及びＧａＡ
ｔＡｓ層７はエツチングされ取り込まれた不純物や重金
属も同時に除去される。
トキバリヤダイオードを本発明に適用した場合の実施例
會その製造工程に従って示すものである。第２図（、）
はｎ＋ＧａＡｓ基板４の主表面上に１５〜２．０μｍ程
度の厚さでキャリア濃度２Ｘ １０”ｃｍ−３の薄いｎ
型層５をエピクキンヤル成長技術により形成したことを
示す。さらに、第２図（ｂ）はこのｎ型層５０表面にＳ
ｉＯ２膜２等の絶縁膜をＣＶＤ法で形成し、ＰＥＰを
用いてショットキ接合となる部分のｎ型層５上の前記Ｓ
ｉＯ２膜２をエツチングして取り除き、ｎ型層５を露
出させたことを示す。次に第２図（Ｃ）は、露出したｎ
型層５を含めた表面全体にアルミニウム層６を蒸着法を
用いて２０００ｉから３０００ 、Ｊ被着したことを示
す。この際、基板加熱（約１００℃）を行うと、露出し
たｎ型層５の表面に吸着したガスが除去でき表面清浄化
に寄与して有効である。次に、このようにして形成され
たＧａＡｓウェハを還元雰囲気（水素ガス）の炉に入れ
温度２００℃程度で１０分間の熱処理を行う。この熱処
理によりアルミニウム層６は固相拡散に、↓二り接触す
るｎ型層５中に侵入し、非常に薄いＧａＡｔＡｓ層７を
形成していく、これを第２図（ｄ）に示す。この熱処理
中の拡散でアルミニウム層６と接触するｎ型層５表面に
付着していた不純物や重金属は拡散進行に伴ない反応生
成したＧａｋｌＡ ｓ層７中に取り込まれる。ギの後、
塩酸で処理することによりアルミニウム層６及びＧａＡ
ｔＡｓ層７はエツチングされ取り込まれた不純物や重金
属も同時に除去される。
塩酸はＧａＡｓに対してほとんどエツチングしない性質
を有するので、アルミニウム層６及びＧ弘Ｓ層７のみを
溶解除去することができ、ＧａＡｓウェハへの影響は皆
無である。又、この塩酸処理中に電極形感部のｎ型層５
の表面には薄いＧａＡｓ酸化膜が形成され、安定な表面
保護膜として作用するので露出したｎ型層５表面が再び
汚染されることは全くない。更に、この酸化膜は数１ｏ
１と極めて薄い為、後工程に影響を与えることもない。
を有するので、アルミニウム層６及びＧ弘Ｓ層７のみを
溶解除去することができ、ＧａＡｓウェハへの影響は皆
無である。又、この塩酸処理中に電極形感部のｎ型層５
の表面には薄いＧａＡｓ酸化膜が形成され、安定な表面
保護膜として作用するので露出したｎ型層５表面が再び
汚染されることは全くない。更に、この酸化膜は数１ｏ
１と極めて薄い為、後工程に影響を与えることもない。
第２図（ｅ）はショットキ接合全形成するため高融点遷
移金属のクンクル層８を蒸着し、さらにはンデイング・
ヤツド用として金層９をタンタル層８上に連続して蒸着
させたことを示す。第２図（ｆ）はグラズマエッチング
技術を用い、電極部以外の金層９及びタンタル層８を工
ッチング除去し、しかるのち、１＋ＧａＡｓ基板４の裏
面に２ノピング、ポリッゾノグを施し、ウェハ層全１０
０〜１２０μｍの厚さで形成し、オーミ７り電極を形成
する為に、金−ダルマニウム合金１０を、そのポリッシ
ング面全体に蒸着、その後４００℃の炉で１０分間熱処
理を行うことで、裏面オーミック電極が形成できた最終
形状を示すものである。アルミニウムは他の金属に比べ
てＧａＡｓ中の深い不純物準位密度が低く、この意味で
ＧａＡｓに対し不活性な金属として作用しており、本発
明の上からは極めて有効なものであるＯ 第３図は従来方法で製造したＴａ−ＧａＡｓショットキ
ダイオードと本発明からなるアルミニウムによる表面清
浄化を行ない、製造したＴａ−ＧａＡｓショットキダイ
オードの電圧電流特性の実験結果を示したものである。
移金属のクンクル層８を蒸着し、さらにはンデイング・
ヤツド用として金層９をタンタル層８上に連続して蒸着
させたことを示す。第２図（ｆ）はグラズマエッチング
技術を用い、電極部以外の金層９及びタンタル層８を工
ッチング除去し、しかるのち、１＋ＧａＡｓ基板４の裏
面に２ノピング、ポリッゾノグを施し、ウェハ層全１０
０〜１２０μｍの厚さで形成し、オーミ７り電極を形成
する為に、金−ダルマニウム合金１０を、そのポリッシ
ング面全体に蒸着、その後４００℃の炉で１０分間熱処
理を行うことで、裏面オーミック電極が形成できた最終
形状を示すものである。アルミニウムは他の金属に比べ
てＧａＡｓ中の深い不純物準位密度が低く、この意味で
ＧａＡｓに対し不活性な金属として作用しており、本発
明の上からは極めて有効なものであるＯ 第３図は従来方法で製造したＴａ−ＧａＡｓショットキ
ダイオードと本発明からなるアルミニウムによる表面清
浄化を行ない、製造したＴａ−ＧａＡｓショットキダイ
オードの電圧電流特性の実験結果を示したものである。
第３図から明らかなように本発明によりショットキ接合
の逆方向リーク電流を減少させることができる。ここで
、Ａは本発明方法になるもの、Ｂは従来方法でのものを
示す。
の逆方向リーク電流を減少させることができる。ここで
、Ａは本発明方法になるもの、Ｂは従来方法でのものを
示す。
以上述べたように本発明によれば、ＧａＡｓウェハの主
表面上に電極を形成するにあたり、あらかじめＧａＡｇ
ウェハの主表面上にアルミニウムを蒸着させ熱処理し、
しかるのち、蒸着したアルミニウム層及び熱処理によっ
て形成された砒化ガリウムとアルミニウムの反応生成ｆ
ｔｌエツチング除去しておき、次にＧａＡｓウェハの主
表面に所要金属を蒸着して接合電極を形成することによ
り、ＧａＡｓウェハ表面に付着している不純物や重金属
を、ＧａＡｓウェハに細管損傷を与えることなく確実に
除去することができ、清浄なＧ ａＡｓウェハ表面が得
られるので、ショットキ接合の逆方向リーク電流の減少
や電極金属とＧａＡｓウェハとの接触抵抗を接触面全面
にわたって均一に。
表面上に電極を形成するにあたり、あらかじめＧａＡｇ
ウェハの主表面上にアルミニウムを蒸着させ熱処理し、
しかるのち、蒸着したアルミニウム層及び熱処理によっ
て形成された砒化ガリウムとアルミニウムの反応生成ｆ
ｔｌエツチング除去しておき、次にＧａＡｓウェハの主
表面に所要金属を蒸着して接合電極を形成することによ
り、ＧａＡｓウェハ表面に付着している不純物や重金属
を、ＧａＡｓウェハに細管損傷を与えることなく確実に
除去することができ、清浄なＧ ａＡｓウェハ表面が得
られるので、ショットキ接合の逆方向リーク電流の減少
や電極金属とＧａＡｓウェハとの接触抵抗を接触面全面
にわたって均一に。
かつ低抵抗で形成できる。また、薄いＧａＡｔＡｓ層を
除去するだけで清浄なＧａＡｇクエハ表面が得られるの
で、動作層厚の薄いＧ ａＡ ｓ半導体装置の電極を形
成する場合に極めて有効な手段を提供できる。
除去するだけで清浄なＧａＡｇクエハ表面が得られるの
で、動作層厚の薄いＧ ａＡ ｓ半導体装置の電極を形
成する場合に極めて有効な手段を提供できる。
第１図は従来の半導体装置の製造方法υておける製造工
程を示す図、第２図は本発明の一実施例における製造工
程を示す図、第３図は本発明に係るノー１７）キダイオ
ードの′戊王−電流特性の一例を従来と比較して示す特
性図である、。 Ｉ・・・ｎ＋ＧａＡｓ基板、２・・・２酸化シリコノ膜
、３・・・電極金属、５・・・工ぎクキシャルｎ型層、
６・・・アルミニウム層、７・・・ＧａＡｔＡｓ 層、
８・・・タフタル層、９・・・金層。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 産米１図 （ａ） （ｂ）
程を示す図、第２図は本発明の一実施例における製造工
程を示す図、第３図は本発明に係るノー１７）キダイオ
ードの′戊王−電流特性の一例を従来と比較して示す特
性図である、。 Ｉ・・・ｎ＋ＧａＡｓ基板、２・・・２酸化シリコノ膜
、３・・・電極金属、５・・・工ぎクキシャルｎ型層、
６・・・アルミニウム層、７・・・ＧａＡｔＡｓ 層、
８・・・タフタル層、９・・・金層。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 産米１図 （ａ） （ｂ）
Claims (1)
- 砒化ガリウムウェハの主表面上にあらかじめアルミニウ
ムを蒸着、熱処理し、しかる後蒸着したアルミニウム層
及び熱処理によって形成された砒化ガリウムとアルミニ
ウムの反応生成層をエツチング除去し、次にこの砒化ガ
リウムウェハの主表面上に所要金属を蒸着して接合電極
を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11217283A JPS604214A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11217283A JPS604214A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS604214A true JPS604214A (ja) | 1985-01-10 |
Family
ID=14580046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11217283A Pending JPS604214A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS604214A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997020342A1 (en) * | 1995-11-29 | 1997-06-05 | Simage Oy | Forming contacts on semiconductor substrates for radiation detectors and imaging devices |
-
1983
- 1983-06-22 JP JP11217283A patent/JPS604214A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997020342A1 (en) * | 1995-11-29 | 1997-06-05 | Simage Oy | Forming contacts on semiconductor substrates for radiation detectors and imaging devices |
| AU713954B2 (en) * | 1995-11-29 | 1999-12-16 | Simage Oy | Forming contacts on semiconductor substrates for radiation detectors and imaging devices |
| US6046068A (en) * | 1995-11-29 | 2000-04-04 | Simage Oy | Forming contacts on semiconductor substrates radiation detectors and imaging devices |
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