(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｐ型又はｎ型化合物半導体とオーム性接触をなすＡｕ系合金層、酸化及び窒化されたＭｏバリア層、及びＡｕボンディングパット層とをこの順で形成してなり、
上記酸化及び窒化されたＭｏバリア層は、Ｍｏの酸化物及び窒化物が混在する膜からなることを特徴とする化合物半導体装置の電極構造。
【請求項２】
前記酸化及び窒化されたＭｏバリア層は、スパッタ法により形成されたものであり、Ａｒガス中に、Ｏ2及びＮ2を混在させてスパッタ形成してなることを特徴とする請求項１に記載の化合物半導体装置の電極構造。
【請求項３】
前記酸化及び窒化されたＭｏバリア層は、間欠スパッタ法により形成してなることを特徴とする請求項１又は２に記載の化合物半導体装置の電極構造。
【請求項４】
前記酸化及び窒化されたＭｏバリア層は、１５０〜２５０ｎｍの厚みを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の化合物半導体装置の電極構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＥＤ等の化合物半導体の製造方法に関するものであり、特に、良好なワイヤーボンディング性を有する電極形成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電極構造はオーム性コンタクトとなるＡｕ系合金層を第１層とし、ＡｒガスのみでスパッタされたＭｏバリア層を第２層、そしてＡｕを第３層とする電極構造を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本来、Ｍｏ層といったバリア層の存在は、電極パターン形成後オーミックコンタクトを得るために行う熱処理において、ウェハもしくは第１層のオーミックコンタクト層からのボンディングパット層となるＡｕ層への不純物の拡散を防止することを目的としている。しかしながら、従来の電極ではそのバリア性が十分と言えず、下からの不純物の拡散によりボンディビリティの低下を招いていた。
【０００４】
また、パターン形成の際のエッチング処理においてもＭｏ層又は非常にエッチングされ易く安定したエッチング処理ができないため、時々オーバーエッチングといった問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る化合物半導体装置の電極構造は、ｐ型又はｎ型化合物半導体とオーム性接触をなすＡｕ系合金層、酸化及び窒化されたＭｏバリア層、及びＡｕボンディングパット層とをこの順で形成してなり、
上記酸化及び窒化されたＭｏバリア層は、Ｍｏの酸化物及び窒化物が混在する膜からなることによって、上記の目的を達成する。
【０００７】
このとき、Ｍｏ層の膜厚は１５０ｎｍ以上であることが好ましく、２００〜２５０ｎｍであることがより好ましい。
【０００８】
この発明に係る化合物半導体装置の電極構造は、前記酸化及び窒化されたＭｏバリア層が、スパッタ法により形成されたものであり、Ａｒガス中に、Ｏ2及びＮ2を混在させてスパッタ形成してなることによって、上記の目的を達成する。
【０００９】
この際、Ａｒスパッタガスへの、Ｎ2ガスの混合率を７〜２５％の範囲に、Ｏ2ガスの混合率を１〜６％の範囲に、設定することが好ましい。
【００１０】
また、スパッタ時の圧力は、０．２６Ｐａ以下であることが好ましい。
【００１１】
この発明に係る化合物半導体装置の電極構造は、前記酸化及び窒化されたＭｏバリア層が、間欠スパッタ法により形成してなることによって、上記の目的を達成する。
【００１２】
以下、本発明の作用を記載する。
【００１３】
上述の構成により、良好なボンディングパットを確保することが可能となると共に、パターン形成の際の安定したエッチングコントロールを容易に得ることが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面に基づき具体的に説明する。
【００１５】
本発明の１実施例を、図１に示すＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ＧａＰＬＥＤの工程フローを用いて説明するが本発明はこれに限定されるものではない。
【００１６】
まず、ＧａＰ基板上にエピタキシャル成長させたエピウェハ１１を所定の厚みである２８０μｍ程度まで、ラッピング等で研削する。ついでＮ側にＡｕＳｉ又はＡｕＧｅ等をデポした後、フォトリソ及びエッチング処理を施して電極パターンを形成し、次に熱処理を行ってカソード電極を形成する（図１−Ｃ）。
【００１７】
そして、ここから本発明であるアノード電極の形成を以下の手順にて実施する。まず、良好なオーミックコンタクトを得るためのＡｕＢｅ又はＡｕＺｎ等のオーミックコンタクト層形成前にウェットエッチングによる前処理を施し、ウェハ表面の異物を除去しておく（図１−Ｄ−１）。
【００１８】
表面処理されたウェハは直ちに、オーミックコンタクト層を蒸着又はスパッタにて形成する（図１−Ｄ−２）。オーミックコンタクト層デポに引き続き、バリア層及びボンディングパット層をスパッタにて連続形成する（図１−Ｄ−３）。ここで、バリア層形成について詳しく記述すると、アノード電極構造は、図２に示す構造となっており、Ｍｏ層のバリア層である。ここでＭｏ層を形成する際のスパッタ条件がバリア性の向上及びエッチングコントロールにとって重要なポイントとなる。
【００１９】
まず、主スパッタガスであるＡｒガスにＮ2＋Ｏ2ガスを導入する。最適量として、Ｏ2が１〜６％、Ｎ2が７〜２５％の範囲内で混合させる。次に、スパッタ圧力は０．２６Ｐａ以下であることが望ましい。そして、Ｍｏ層の膜厚は１５０ｎｍ以上が必要であり、膜ストレスを考慮して２００〜２５０ｎｍの範囲が好ましい。また、デポについては、連続して行うのではなく、不連続でつまり薄層を何層も積層して形成すること、以上の条件で得られたＭｏ層は、バリア性が高く、オーバーエッチング等の少ないエッチングコントロールが容易な膜となっている。
【００２０】
こうして形成したメタル層とフォトリソ工程で所定の電極パターンを形成し（図１−Ｄ−４）、ウエットエッチングにてメタルをボンディングパット層であるＡｕから順にエッチングし、最終的にパターンが抜き終わったら、レジストを除去した後、熱処理を行ってアノード電極工程が完了する（図１−Ｄ−５）。こうして処理されたウェハを最後にダイシングにより個々の素子に分断させてＬＥＤ各素子が完成する（図１−Ｅ）。
【００２１】
【発明の効果】
Ｍｏのバリア層を形成する際、従来ではＡｒガス単独でスパッタ形成していたが、この場合、バリア層やＭｏ膜のエッチングコントロールが安定しないという問題があった。本発明の如く、ＡｒガスにＮ2及び／又はＯ2を混在させてスパッタすることにより、Ｍｏの酸化及び窒化されたものが膜中に混在する膜が形成され、バリア性の向上が図れると同時に電極パターン形成の際のＭｏエッチングの際オーバーエッチングが抑えられて、工程トラブルを防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＧａＰ系ＬＥＤのエピタキシャル工程から、ダイシング工程までのウェハプロセスにおける工程フローを示し、特に本発明に関係のあるアノード電極形成工程については、工程を細分化して示したものである。
【図２】ウェハプロセス工程が完了したアノード電極の断面図である。
【符号の説明】
１：ｐ−ＧａＡｓエピタキシャル層
２：ｎ−ＧａＰエピタキシャル層
３：ｎ−ＧａＰ基板
４：カソード電極（Ａｕ合金）
５：オーミックコンタクト層（ＡｕＢｅ、ＡｕＺｎ等）
６：バリアメタル層（Ｍｏ）
７：ボンディングパット層（Ａｕ）
８：レジスト膜
【図１】
0003648397.tif 000002
【図２】
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