JPS6138849B2 - - Google Patents
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- JPS6138849B2 JPS6138849B2 JP1665579A JP1665579A JPS6138849B2 JP S6138849 B2 JPS6138849 B2 JP S6138849B2 JP 1665579 A JP1665579 A JP 1665579A JP 1665579 A JP1665579 A JP 1665579A JP S6138849 B2 JPS6138849 B2 JP S6138849B2
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Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は族元素としてインジウム（In）、
族元素として燐（Ｐ）あるいは砒素（As）を含
む−化合物半導体に対するオーム性電極の構
造と製造方法に関する。前記化合物半導体に対す
るオーム性電極は、従来、金（Au）あるいは銀
（Ag）あるいはインジウム（In）を含む金属層を
前記化合物半導体表面に被着し、非酸化性雰囲気
中で、熱処理を行うことにより、前記金属膜と前
記化合物半導体との合金化反応をおこす方法によ
つて形成されていた。例えば前記−化合物半
導体としてＰ型のインジウム燐（InP）に対して
は金−亜鉛（Au−Zn）合金が電極材料としてよ
く用いられている。InPに対して低接触抵抗を得
るために、415℃〜440℃の温度範囲で、水素雰囲
気中で約１分間行う熱処理が行われている。この
熱処理が行われた電極部の断面を第１図ａに示
す。基板InP１１の上には、Au−In合金層１２が
形成される。基板InP１１とAu−In合金層１２の
間にはごく薄いZnドープ層が形成されている。
族元素として燐（Ｐ）あるいは砒素（As）を含
む−化合物半導体に対するオーム性電極の構
造と製造方法に関する。前記化合物半導体に対す
るオーム性電極は、従来、金（Au）あるいは銀
（Ag）あるいはインジウム（In）を含む金属層を
前記化合物半導体表面に被着し、非酸化性雰囲気
中で、熱処理を行うことにより、前記金属膜と前
記化合物半導体との合金化反応をおこす方法によ
つて形成されていた。例えば前記−化合物半
導体としてＰ型のインジウム燐（InP）に対して
は金−亜鉛（Au−Zn）合金が電極材料としてよ
く用いられている。InPに対して低接触抵抗を得
るために、415℃〜440℃の温度範囲で、水素雰囲
気中で約１分間行う熱処理が行われている。この
熱処理が行われた電極部の断面を第１図ａに示
す。基板InP１１の上には、Au−In合金層１２が
形成される。基板InP１１とAu−In合金層１２の
間にはごく薄いZnドープ層が形成されている。
熱処理温度を450℃以上に選ぶと、Au−In合金
は凝集して第１図ｂに示すごとく凝集物１３が局
部的に形成され、同時に凝集物１３があらわれる
部分以外の表面はInPが露出する。このため450
℃以上の熱処理を行うと良好なオーム性電極は製
造できず熱処理温度を415℃〜440℃の範囲にとど
める必要があつた。しかしこのような温度範囲で
熱処理したものは、InPと電極材料との反応が完
了していないため、電極形成后の諸昇温過程で反
応がさらに進み、オーム性電極特性が変化すると
いう欠点があつた。このようなInPと電極材料と
の反応の進行は、InとＰとの結合エネルギーが小
さいためにＰが解離して蒸発しやすいことが原因
となつていることが、発明者によつて明らかとな
つた。オーム性電極特性の変化を抑えるために
は、Ｐの解離と蒸発を防いだ状態で450℃以上の
高温で熱処理することが有効である。
は凝集して第１図ｂに示すごとく凝集物１３が局
部的に形成され、同時に凝集物１３があらわれる
部分以外の表面はInPが露出する。このため450
℃以上の熱処理を行うと良好なオーム性電極は製
造できず熱処理温度を415℃〜440℃の範囲にとど
める必要があつた。しかしこのような温度範囲で
熱処理したものは、InPと電極材料との反応が完
了していないため、電極形成后の諸昇温過程で反
応がさらに進み、オーム性電極特性が変化すると
いう欠点があつた。このようなInPと電極材料と
の反応の進行は、InとＰとの結合エネルギーが小
さいためにＰが解離して蒸発しやすいことが原因
となつていることが、発明者によつて明らかとな
つた。オーム性電極特性の変化を抑えるために
は、Ｐの解離と蒸発を防いだ状態で450℃以上の
高温で熱処理することが有効である。
本発明の目的は、Ｐの解離と蒸発の少ない製造
方法を提供することにある。本発明では、酸化性
雰囲気で熱処理することによつて、450℃以上で
の反応生成物の凝集を防ぐことができた。以下本
発明を半導体基板としてInP、電極金属材料とし
てAu−Zn合金を用いたものについての一実施例
にもとずき説明する。
方法を提供することにある。本発明では、酸化性
雰囲気で熱処理することによつて、450℃以上で
の反応生成物の凝集を防ぐことができた。以下本
発明を半導体基板としてInP、電極金属材料とし
てAu−Zn合金を用いたものについての一実施例
にもとずき説明する。
InP基板２１上に、厚さ0.3μｍでZnを３重量％
含むAu−Zn合金からなる電極金属層をスパツタ
等、通常行なわれている方法で被着し、490℃、
空気中で１分間熱処理した。この結果得られた電
極の構造の断面図を第２図に模式的に示す。第１
図ｂと異つて反応生成層２２は凝集しない。第２
図で示された試料を角度１度で斜め研磨した後、
斜め研磨断面をマイクロプローブオージエ電子分
光分析することにより反応生成層２２中の元素分
布を調べた結果を第３図に示す。基板InPと接し
てAu−In合金領域、前記Au−In合金領域上にＰ
蓄積領域、Ｐ蓄積領域上にAu−In合金領域、さ
らに表面にZnとInの酸化した領域が形成されて
いることがわかる。一方、非酸化性雰囲気で490
℃で熱処理した場合には、第１図ｂに示した凝集
物１３はAu−In合金で特徴づけられ、亜鉛、
燐、酸素は凝集物１３中に検出されなかつた。こ
れらの結果は、空気中で熱処理を行つた場合に
は、表面にInおよびZnの酸化物領域で覆われ、
Ｐの蒸発が妨げられるため、電極内のＰの圧力が
高まり、基板InPの分解が阻止され、反応生成物
の凝集とInP表面の露出が生じないことを示して
いる。上記熱処理后の表面に形成されたZnおよ
びIn酸化領域は、熱処理后、フツ酸あるいは硝酸
で容易に除去可能である。上記実施例では、空気
中で熱処理を行つたが、発明者の実験によれば、
酸素あるいは水を50ppm以上含む水素ガスある
いはチツ素ガスあるいはアルゴンガスにおいても
反応生成物の凝集は生じなかつた。上記実施例に
よつて形成されたオーム性電極は、高温で熱処理
されているために、熱処理工程后の昇温過程を経
ても、熱的に安定であり、素子特性の変化が認め
られなかつた。
含むAu−Zn合金からなる電極金属層をスパツタ
等、通常行なわれている方法で被着し、490℃、
空気中で１分間熱処理した。この結果得られた電
極の構造の断面図を第２図に模式的に示す。第１
図ｂと異つて反応生成層２２は凝集しない。第２
図で示された試料を角度１度で斜め研磨した後、
斜め研磨断面をマイクロプローブオージエ電子分
光分析することにより反応生成層２２中の元素分
布を調べた結果を第３図に示す。基板InPと接し
てAu−In合金領域、前記Au−In合金領域上にＰ
蓄積領域、Ｐ蓄積領域上にAu−In合金領域、さ
らに表面にZnとInの酸化した領域が形成されて
いることがわかる。一方、非酸化性雰囲気で490
℃で熱処理した場合には、第１図ｂに示した凝集
物１３はAu−In合金で特徴づけられ、亜鉛、
燐、酸素は凝集物１３中に検出されなかつた。こ
れらの結果は、空気中で熱処理を行つた場合に
は、表面にInおよびZnの酸化物領域で覆われ、
Ｐの蒸発が妨げられるため、電極内のＰの圧力が
高まり、基板InPの分解が阻止され、反応生成物
の凝集とInP表面の露出が生じないことを示して
いる。上記熱処理后の表面に形成されたZnおよ
びIn酸化領域は、熱処理后、フツ酸あるいは硝酸
で容易に除去可能である。上記実施例では、空気
中で熱処理を行つたが、発明者の実験によれば、
酸素あるいは水を50ppm以上含む水素ガスある
いはチツ素ガスあるいはアルゴンガスにおいても
反応生成物の凝集は生じなかつた。上記実施例に
よつて形成されたオーム性電極は、高温で熱処理
されているために、熱処理工程后の昇温過程を経
ても、熱的に安定であり、素子特性の変化が認め
られなかつた。
以上本発明の実施例において、半導体基板とし
てInPを用いたが、Ｖ族元素の解理しやすい他の
半導体基板、例えばInGaAsP、InAsに対する電
極製造に対しても有効である。
てInPを用いたが、Ｖ族元素の解理しやすい他の
半導体基板、例えばInGaAsP、InAsに対する電
極製造に対しても有効である。
また半導体へのオーム性電極材料としてAu−
Zn合金以外の他の材料においても、電極材料が
金あるいは銀あるいはインジウムを含む場合に
は、電極材料が半導体と反応してインジウムを含
む融体を形成し、非酸化性雰囲気下での通常の熱
処理方法では、Ｐの解離と蒸発により反応生成物
の著しい凝集が生じる。しかしながら、本発明に
よる酸化性雰囲気中での熱処理を行えば、反応物
表面にインジウムを含む酸化物が形成され、Ｐの
解離と蒸発は防がれ、反応生成物の凝集は防がれ
る。
Zn合金以外の他の材料においても、電極材料が
金あるいは銀あるいはインジウムを含む場合に
は、電極材料が半導体と反応してインジウムを含
む融体を形成し、非酸化性雰囲気下での通常の熱
処理方法では、Ｐの解離と蒸発により反応生成物
の著しい凝集が生じる。しかしながら、本発明に
よる酸化性雰囲気中での熱処理を行えば、反応物
表面にインジウムを含む酸化物が形成され、Ｐの
解離と蒸発は防がれ、反応生成物の凝集は防がれ
る。
したがつて、半導体へのオーム性電極材料とし
てAu−Zn合金以外の金−ゲルマニウム、金−ス
ズなどの金を含む合金、および銀−スズ、銀−イ
ンジウム−ゲルマニウムなどの銀を含む材料、お
よびインジウム、インジウム−亜鉛などのインジ
ウムを含む材料を用いた場合にも、本発明による
方法は有効である。
てAu−Zn合金以外の金−ゲルマニウム、金−ス
ズなどの金を含む合金、および銀−スズ、銀−イ
ンジウム−ゲルマニウムなどの銀を含む材料、お
よびインジウム、インジウム−亜鉛などのインジ
ウムを含む材料を用いた場合にも、本発明による
方法は有効である。
第１図は従来のオーム性電極の構造を示す断面
図で、第１図ａは415℃〜440℃で非酸化性雰囲気
で熱処理された電極の構造を、第１図ｂは450℃
以上で非酸化性雰囲気で熱処理された電極の構造
を示す。図中、１１はInP基板、１２は415℃〜
440℃熱処理で形成されたAu−Inからなる反応
層、１３は450℃以上の熱処理で形成された反応
物を示す。第２図は本発明の実施例にもとずき形
成された電極の構造を示す断面図で、図中２１
は、InP基板、２２は490℃空気中熱処理によつ
て形成されたInPとの反応層を示す。第３図は、
第２図で示された反応層２２中の元素の深さ方向
分布を、マイクロプローブオージエ電子分光法に
より測定した結果を示す。
図で、第１図ａは415℃〜440℃で非酸化性雰囲気
で熱処理された電極の構造を、第１図ｂは450℃
以上で非酸化性雰囲気で熱処理された電極の構造
を示す。図中、１１はInP基板、１２は415℃〜
440℃熱処理で形成されたAu−Inからなる反応
層、１３は450℃以上の熱処理で形成された反応
物を示す。第２図は本発明の実施例にもとずき形
成された電極の構造を示す断面図で、図中２１
は、InP基板、２２は490℃空気中熱処理によつ
て形成されたInPとの反応層を示す。第３図は、
第２図で示された反応層２２中の元素の深さ方向
分布を、マイクロプローブオージエ電子分光法に
より測定した結果を示す。
Claims (1)
- １ 族元素としてインジウム、族元素として
燐あるいは砒素を含む−化合物半導体表面に
金あるいは銀あるいはインジウムを含む金属層を
被着した後、この−化合物半導体を熱処理す
ることにより前記化合物半導体と前記被着金属層
との反応を生じせしめてオーム性電極を形成する
オーム性電極の製造方法において、前記熱処理を
酸化性雰囲気中で行うことを特徴とするオーム性
電極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1665579A JPS55108732A (en) | 1979-02-14 | 1979-02-14 | Manufacture of ohmic electrode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1665579A JPS55108732A (en) | 1979-02-14 | 1979-02-14 | Manufacture of ohmic electrode |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55108732A JPS55108732A (en) | 1980-08-21 |
| JPS6138849B2 true JPS6138849B2 (ja) | 1986-09-01 |
Family
ID=11922349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1665579A Granted JPS55108732A (en) | 1979-02-14 | 1979-02-14 | Manufacture of ohmic electrode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55108732A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62252134A (ja) * | 1986-04-24 | 1987-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 化合物半導体装置の製造方法 |
| JPH01307278A (ja) * | 1988-06-04 | 1989-12-12 | Nippon Mining Co Ltd | 太陽電池 |
-
1979
- 1979-02-14 JP JP1665579A patent/JPS55108732A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55108732A (en) | 1980-08-21 |
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