[其他]III-V族化合物半導(dǎo)體元件之電極生成方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86108717
• 申請(qǐng)日: 1986-12-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN86108717A
• 公開(kāi)（公告）日: 1987-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 辻井勝己;原田昌道
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 夏普公司
• 主分類號(hào): H10L21/28
• 分類號(hào): H10L21/28
• 代理公司: 中國(guó)專利代理有限公司
• 代理人: 楊松堅(jiān)

本發(fā)明是關(guān)于Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體元件之電極形成方法。更詳細(xì)地說(shuō)，是關(guān)于在GaAs或GaAlAs等化合物半導(dǎo)體底板上所形成之以金為主體的合金膜，能在不損及該底板之狀況下，藉光刻法易于將其加工成所需圖形的電極形成方法。

以往，GaAs等Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體，乃可見(jiàn)光及紅外線之發(fā)光二極管場(chǎng)效應(yīng)晶體管（簡(jiǎn)稱FET）或集成電路（簡(jiǎn)稱IC）等器件中作為范圍極廣之器件材料而受到注目。而此種GaAs或GaAlAs等化合物半導(dǎo)體所用之電極材料，尤其是作為在該半導(dǎo)體底板上可形成電阻接觸的電極材料，則大都采用以金為主體的合金。通常在GaAs或GaAlAs等之底板表面上，為將此等電極材料形成所需之形狀，乃采取如下所述之電極形成方法。

即如圖8～圖11所示，首先在表面已用化學(xué)藥品洗凈的半導(dǎo)體底板（9）之表面上，藉真空蒸發(fā)法或?yàn)R射法形成一層以金為主體的電極材料薄膜（10）（見(jiàn)圖8），其次，將此表面藉光刻法并使用光致抗蝕膜（8），以形成所需電極之圖形（見(jiàn)圖9），其后將此光致抗蝕膜（8）作為蝕刻掩模，并藉化學(xué)藥品將以金為主體之膜膜（10）腐蝕而去除（見(jiàn)圖10），繼之，藉除去光致抗蝕膜（8），即能形成所需之電極圖形（見(jiàn)第11圖）的方法。

然而，在上述方法中，為去除以金為主體的合金膜，以形成電極圖形所需之化學(xué)藥品亦即腐蝕液，一般采用碘、碘化銨和水混合而成之溶液，惟此腐蝕液不僅可腐蝕該合金膜，而且亦具有能腐蝕GaAs或GaAlAs之特性，尤其對(duì)于GaAlAs更具有10微米/分左右之大的腐蝕速度。因此，在GaAs底板，尤其在GaAlAs底板上之上述合金膜，若藉上述方法腐蝕時(shí)，底板表面在腐蝕液中亦會(huì)受到腐蝕，致使底板表面具有粗糙，或未能以充分的精確度形成電極等之缺點(diǎn)。

本發(fā)明乃鑒于上述缺點(diǎn)而所創(chuàng)新者，其目的為提供一種對(duì)底板表面無(wú)不良影響之情形下，形成電阻接觸電極的方法。

于是，如依照本發(fā)明，則可提供具有如下特征之Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體元件之電極形成方法，即在Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體底板之電極形成面上，預(yù)先形成鈦膜后，再形成一層以金為主體之合金層，繼之，將該合金層腐蝕成預(yù)定之圖形，并設(shè)定能作電阻接觸之電極，其后，將底板上此電極部分以外之鈦膜去除。

本發(fā)明所使用之鈦膜，對(duì)于以金為主體的合金層光刻時(shí)所用之腐蝕液具有耐蝕性，而且能藉氫氟酸等輕易地去除之，同時(shí)，即使介于上述半導(dǎo)體底板與上述電極之間，亦不會(huì)改變它們的電特性而又能形成電阻接觸之電極。

該膜之形成，可采用該領(lǐng)域中公知之方法，例如濺射法、真空蒸發(fā)法等進(jìn)行之。至于該膜之厚度，將被調(diào)整為不妨礙在上述底板與上述電極之間形成電阻接觸之大小，惟以600埃以下為適合，而以500埃以下為更好，最好乃在于100埃～300埃。若在100埃以下，則在進(jìn)行光刻時(shí)，由于擔(dān)心腐蝕液存在下該膜對(duì)底板表面之保護(hù)不足，故而不好。

在其去除之期間內(nèi)，上述水溶液在實(shí)質(zhì)上，對(duì)半導(dǎo)體底板無(wú)不良影響。

本發(fā)明方法所用之光刻時(shí)之腐蝕液，及采用在該領(lǐng)域中公知之由碘及碘化銨所組成之水溶液。

本發(fā)明方法所使用之電極材料、光致抗蝕膜、它們的形成法、光刻以及保護(hù)層剝離等，皆采用該領(lǐng)域中公知之材料及方法。

在Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體底板之電極形成面上形成以鈦構(gòu)成之薄膜后，進(jìn)而在其上面形成一層電阻接觸之電極膜，當(dāng)用光刻法使該電極膜形成圖形之際，前述鈦膜能防止上述腐蝕液直接接觸前述半導(dǎo)體底板表面，該底板表面因而不會(huì)粗糙。即如依照本發(fā)明，則鈦膜實(shí)質(zhì)上不會(huì)受到光刻，而具有一種掩蔽材料之作用。

其后，若將前述之半導(dǎo)體底板浸在經(jīng)稀釋之氫氟酸中，則所露出的鈦膜將直接與氫氟酸相接觸，而能很簡(jiǎn)易地去除之。

下面，將本發(fā)明之內(nèi)容藉其實(shí)施例詳加說(shuō)明。惟本發(fā)明之范圍并不受此實(shí)施例之限定。

〔實(shí)施例1〕

圖1～圖6系表示藉本發(fā)明方法在n型GaAlAs晶片之表面形成電阻接觸之電極，以制作可見(jiàn)光發(fā)光二極管的工藝說(shuō)明圖。

如圖1所示，首先在p型GaAs底板（1）上，藉液相生長(zhǎng)法而令p型GaAlAs層（2）及n型GaAlAs層（3）依次生長(zhǎng)，以獲得形成有p-n結(jié)之晶片（4）。其次，將此晶片（4）使用由硫酸及過(guò)氧化氫所作成之腐蝕液，例如用硫酸∶過(guò)氧化氫∶水＝8∶1∶1之混合液，進(jìn)行腐蝕，去除底板表面之骯污。

其后，在經(jīng)此腐蝕之n型GaAlAs層（3）表面上，如圖2所示，以濺射法形成厚約為100～300埃之鈦層（5），接著形成金與硅之合金層（6）以及金層（7），厚度共合3，000～5，000埃，以作為電極層。