[发明专利]半导体装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置的制造方法，更详细而言，涉及在氮化物半导体装置的p型层上形成欧姆电极时适合使用的半导体装置的制造方法。

背景技术

在使用氮化镓(GaN)、氮化铝镓(AlGaN)、氮化铟镓(InGaN)等氮化物半导体的半导体装置中，在p型氮化物半导体层上形成低电阻的欧姆电极是一个难题。特别是在半导体激光装置等这样的以高电流密度工作的半导体装置中，为了实现长期且稳定的工作，必须对p型氮化物半导体层形成稳定的欧姆电极。

在专利文献1中公开有以下技术，在形成欧姆电极之后，通过在含氧的气氛中进行热处理，使得氮化物半导体层中的镓(Ga)向外方扩散并形成Ga空位(vacancy)，通过Ga空位作为受主(acceptor)发挥作用，使得空穴(hole)浓度变高，接触电阻下降。

在专利文献2中，公开有以下技术，通过使用钯(Pd)等形成欧姆电极，并在含氧气氛中进行热处理，能够降低欧姆电极的接触电阻。

专利文献1：日本专利公表2007-518260号公报

专利文献2：日本专利申请公开平10-209493号公报

为了降低针对p型氮化物半导体层的欧姆电极的接触电阻，在含氧气氛中进行了热处理的情况下，在欧姆电极的表面上形成金属氧化物。因为金属氧化物的电阻较高，所以在半导体激光装置等那样的以高电流密度进行工作的半导体装置中，当使其长时间工作时，由于发热而使得欧姆电极的接触电阻与时间成比例地变高，存在半导体装置不能够长期稳定地工作的问题。因此，为了解决上述问题，必须降低针对p型氮化物半导体层的欧姆电极的接触电阻，并且使得在欧姆电极的表面上不形成金属氧化物。

发明内容

本发明是为了解决上述的问题而完成的，其目的在于提供一种能够降低针对p型氮化物半导体层的欧姆电极的接触电阻、并能够实现长期稳定地工作的半导体装置的制造方法。

本发明的半导体装置的制造方法的特征在于，包括：电极形成工序，执行以下工序，使得在上述金属膜中含有氧原子，该工序为在由氮化物半导体构成的p型接触层上依次形成钯(Pd)膜和钽(Ta)膜，形成以包括上述钯(Pd)膜和钽(Ta)膜的金属膜构成的欧姆电极；和热处理工序，在不含有包含氧原子的气体的气氛下对上述欧姆电极进行热处理。

发明的效果

根据本发明的半导体装置的制造方法，能够降低针对p型接触层的欧姆电极的接触电阻。因此，能够得到即使以高电流密度工作也不发热且能够长期稳定地进行工作的半导体装置。

附图说明

图1是表示外延生长工序结束后的阶段的状态的截面图。

图2是表示脊形结构的形成结束后的阶段的状态的截面图。

图3是表示绝缘膜9的形成结束后的阶段的状态的截面图。

图4是表示第一p型欧姆电极10的形成结束后的阶段的状态的截面图。

图5是表示第二p型欧姆电极11的形成结束后的阶段的状态的截面图。

图6是表示焊盘电极12的形成结束后的阶段的状态的截面图。

图7是表示半导体装置20的结构的截面图。

符号的说明

1 n型低电阻GaN衬底

2 n型AlGaN包覆层

3 n型GaN引导层

4 InGaN量子阱活性层

5 p型GaN引导层

6 p型AlGaN包覆层

7 p型GaN接触层

8脊形部

9绝缘膜

10第一p型欧姆电极

11第二p型欧姆电极

12焊盘电极

13 n型欧姆电极

20半导体装置

具体实施方式

(第一实施方式)

图1～图7是表示作为本发明的第一实施方式的氮化镓(GaN)类半导体装置20的制造方法中的各工序的状态的截面图。图1是表示外延生长工序结束后的阶段的状态的截面图。首先，如图1所示，在外延生长工序中，使用例如金属有机化学气相沉积(Metal Organic ChemicalVapor Deposition：简称为MOCVD)法，在n型低电阻GaN衬底1上依次外延生长：用于封入载流子(carrier)和光的n型氮化铝镓(AlGaN)包覆层2；用于使光传播的n型GaN引导层3；作为发光区域的氮化铟镓(InGaN)量子阱活性层4；用于使光传播的p型GaN引导层5；用于封入载流子和光的p型AlGaN包覆层6；和用于获得p型接触的p型GaN接触层7。