JPH03219674A - 半導体装置の電極構造及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置の電極構造及びその製造方法Info
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
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- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
この発明は特にＧａＡｓ等の化合物半導体基板に用いら
れる半導体装置の電極構造及びその製造方法に関する。
れる半導体装置の電極構造及びその製造方法に関する。
（従来の技術）
ＧａＡｓ （ガリウム・ヒ素）基板を用いた半導体装置
の従来の電極構造として、ＧａＡｓ基板上にＴｉ（チタ
ン）、Ｐｔ（白金）、Ａｕ（金）を順次に蒸着したもの
が一般に用いられており、この構造のものが例えば電極
パッドを構成している。
の従来の電極構造として、ＧａＡｓ基板上にＴｉ（チタ
ン）、Ｐｔ（白金）、Ａｕ（金）を順次に蒸着したもの
が一般に用いられており、この構造のものが例えば電極
パッドを構成している。
しかしながら、このような電極構造で半導体装置の電極
パッドを構成し、周知のワイヤボンディングを行うと、
ワイヤを引き回す際の張引力でＧａＡｓ基板上から電極
が剥がれてしまうという問題が生じる。これはほとんど
がＧａＡｓ基板上に蒸着されたＴｉが剥離するもので、
ＴｉはＧａＡｓとの密着性が非常に悪いといえる。この
結果、ＧａＡｓ基板を用いた種々の半導体装置に電極不
良が発生し、歩留まりの低下を招く。
パッドを構成し、周知のワイヤボンディングを行うと、
ワイヤを引き回す際の張引力でＧａＡｓ基板上から電極
が剥がれてしまうという問題が生じる。これはほとんど
がＧａＡｓ基板上に蒸着されたＴｉが剥離するもので、
ＴｉはＧａＡｓとの密着性が非常に悪いといえる。この
結果、ＧａＡｓ基板を用いた種々の半導体装置に電極不
良が発生し、歩留まりの低下を招く。
（発明が解決しようとする課題）
このように従来では、ワイヤボンディング時、主にＧａ
Ａｓ基板上に直接蒸着されたＴｉが剥離するという欠点
があった。
Ａｓ基板上に直接蒸着されたＴｉが剥離するという欠点
があった。
この発明は上記のような事情を考慮してなされたもので
あり、その目的は、ワイヤボンディング時の電極剥がれ
を防止し、電極不良の発生をなくして、歩留まりの向上
を図ることのできる半導体装置の電極構造及びその製造
方法を提供することにある。
あり、その目的は、ワイヤボンディング時の電極剥がれ
を防止し、電極不良の発生をなくして、歩留まりの向上
を図ることのできる半導体装置の電極構造及びその製造
方法を提供することにある。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
この発明の半導体装置の電極構造は、半導体基板上に形
成された第１の白金膜と、前記第１の白金膜上に形成さ
れたチタン膜と、前記チタン膜上に形成された￥４２の
白金膜と、前記第２の白金膜上に形成された金膜とから
構成される。
成された第１の白金膜と、前記第１の白金膜上に形成さ
れたチタン膜と、前記チタン膜上に形成された￥４２の
白金膜と、前記第２の白金膜上に形成された金膜とから
構成される。
この発明の半導体装置の電極の製造方法は半導体基板上
に膜厚が５Å以上５０Å以下の第１の白金膜を成長速度
１０λｓｅｃ以下で形成する工程と、前記第１の白金膜
上に膜厚が１００Å以上１０００Å以下のチタン膜を形
成する工程と、前記チタン膜上に膜厚が２００Å以上１
０００Å以下の第２の白金膜を形成する工程と、前記第
２の白金膜上に膜厚が３００Å以上１００００Å以下の
金膜を形成する工程とから構成される。
に膜厚が５Å以上５０Å以下の第１の白金膜を成長速度
１０λｓｅｃ以下で形成する工程と、前記第１の白金膜
上に膜厚が１００Å以上１０００Å以下のチタン膜を形
成する工程と、前記チタン膜上に膜厚が２００Å以上１
０００Å以下の第２の白金膜を形成する工程と、前記第
２の白金膜上に膜厚が３００Å以上１００００Å以下の
金膜を形成する工程とから構成される。
（作用）
この発明ではチタンを基板に直接蒸着せずに第１の白金
膜を基板に蒸着することにより、基板との密着性を高め
る。また、この第１の白金膜は非常に薄い膜厚でよいの
で、小さい成長速度で蒸着することが必要である。
膜を基板に蒸着することにより、基板との密着性を高め
る。また、この第１の白金膜は非常に薄い膜厚でよいの
で、小さい成長速度で蒸着することが必要である。
（実施例）
以下、図面を参照してこの発明を実施例により説明する
。
。
第１図はこの発明の半導体装置の電極構造を、ＧａＡｓ
（ガリウム・ヒ素）基板を用いたＭＥＳ ＦＥＴに
使用した場合の一実施例による構成を示す断面図である
。ＧａＡｓ基板１表面にＮ型の高濃度の不純物が導入さ
れたＮ＋領域２が形成されている。このＮ”領域２の間
に挾まれるように、このＮ＋領域２よりは低い濃度の不
純物が導入されたＮ−領域３が形成されている。Ｎ”領
域２上にはそれぞれＮ型のＧａＡｓに対してオーミック
接触をつくるＡｕＧｅ等からなるオーミック電極４が形
成されている。また、Ｎ−領域３上にはＮ型のＧａＡｓ
に対してショットキ接合をつくるＡ１やＴｉ等からなる
ゲート電極５が形成されている。
（ガリウム・ヒ素）基板を用いたＭＥＳ ＦＥＴに
使用した場合の一実施例による構成を示す断面図である
。ＧａＡｓ基板１表面にＮ型の高濃度の不純物が導入さ
れたＮ＋領域２が形成されている。このＮ”領域２の間
に挾まれるように、このＮ＋領域２よりは低い濃度の不
純物が導入されたＮ−領域３が形成されている。Ｎ”領
域２上にはそれぞれＮ型のＧａＡｓに対してオーミック
接触をつくるＡｕＧｅ等からなるオーミック電極４が形
成されている。また、Ｎ−領域３上にはＮ型のＧａＡｓ
に対してショットキ接合をつくるＡ１やＴｉ等からなる
ゲート電極５が形成されている。
一方、それぞれのオーミック電極４の一部上面を含んで
互いに外側のＧａＡｓ基板１上に電極パッド６が形成さ
れている。この電極パッド６は、ＧａＡｓ基板１側より
Ｐｔ−Ｔｉ−Ｐｔ−Ａｕ。
互いに外側のＧａＡｓ基板１上に電極パッド６が形成さ
れている。この電極パッド６は、ＧａＡｓ基板１側より
Ｐｔ−Ｔｉ−Ｐｔ−Ａｕ。
つまり、白金膜７、チタン膜８、白金膜９、金膜１０と
それぞれの金属膜が順次に蒸着された構造になっている
。このような電極構造にすると基板との密着性の悪いＴ
ｉを基板に直接蒸着することがなく、白金１１１７によ
り基板との密着性を高めることができる。ＰｔはＧａＡ
ｓ基板ともＴｔとも密着性が良く、しかも電気的にみて
もこの電極構造は抵抗値が従来の電極構造とほとんど変
わらないようにできる。従って、この後、この構造の電
極パッド６にワイヤボンディングを行っても、ワイヤを
引き回す際の張引力でＧａＡｓ基板上から電極が剥がれ
ることはほとんどなくなる。
それぞれの金属膜が順次に蒸着された構造になっている
。このような電極構造にすると基板との密着性の悪いＴ
ｉを基板に直接蒸着することがなく、白金１１１７によ
り基板との密着性を高めることができる。ＰｔはＧａＡ
ｓ基板ともＴｔとも密着性が良く、しかも電気的にみて
もこの電極構造は抵抗値が従来の電極構造とほとんど変
わらないようにできる。従って、この後、この構造の電
極パッド６にワイヤボンディングを行っても、ワイヤを
引き回す際の張引力でＧａＡｓ基板上から電極が剥がれ
ることはほとんどなくなる。
次に、第２図（ａ）〜（ｃ）に上記第１図の構成のＭＥ
Ｓ ＦＥＴに電極パッドを形成する方法を説明する。
Ｓ ＦＥＴに電極パッドを形成する方法を説明する。
ＧａＡｓ基板１上にイオン注入法等によりＮ型の半導体
領域を形成し、その上に選択的にゲート電極５を形成す
る。このゲート電極５上及びその両側に所望のレジスト
膜を形成し、これをマスクとして高ドーズのＮ型不純物
のイオン注入を行い、熱処理して不純物を活性化させる
ことにより上記Ｎ＋領領域、Ｎ−領域３を形成する。
領域を形成し、その上に選択的にゲート電極５を形成す
る。このゲート電極５上及びその両側に所望のレジスト
膜を形成し、これをマスクとして高ドーズのＮ型不純物
のイオン注入を行い、熱処理して不純物を活性化させる
ことにより上記Ｎ＋領領域、Ｎ−領域３を形成する。
その後、Ｎ＋領域２上に選択的にオーミック電極４を形
成する（第２図（ａ））。
成する（第２図（ａ））。
次に、電極パッドを形成するため、所望の領域をフォト
レジスト膜１１で覆い、蒸着炉にて、膜厚が５人〜５０
人の範囲、例えば２０人程度の白金膜７、膜厚が１００
人〜１０００人の範囲、例えば１０００人程度０チタン
膜８、膜厚が２００人〜１０００人の範囲、例えば３０
０人程積層白金膜９、膜厚が３００人〜１００００人の
範囲、例えば８０００Ａ程度の金膜１０の金属膜をそれ
ぞれ順次に蒸着する（第２図（ｂ））。
レジスト膜１１で覆い、蒸着炉にて、膜厚が５人〜５０
人の範囲、例えば２０人程度の白金膜７、膜厚が１００
人〜１０００人の範囲、例えば１０００人程度０チタン
膜８、膜厚が２００人〜１０００人の範囲、例えば３０
０人程積層白金膜９、膜厚が３００人〜１００００人の
範囲、例えば８０００Ａ程度の金膜１０の金属膜をそれ
ぞれ順次に蒸着する（第２図（ｂ））。
次に、レジスト膜１１を除去することにより、レジスト
膜１１上の金属膜がリフトオフエツチングされて電極パ
ッド６が形成される（第２図（Ｃ））。
膜１１上の金属膜がリフトオフエツチングされて電極パ
ッド６が形成される（第２図（Ｃ））。
なお、従来では、この種の電極パッドを形成する場合、
ＧａＡｓ基板上に１０００人程度０チタン膜、３００λ
程度の白金膜、８０００λ程度の金膜を順に蒸着したも
のが一般に用いられていた。
ＧａＡｓ基板上に１０００人程度０チタン膜、３００λ
程度の白金膜、８０００λ程度の金膜を順に蒸着したも
のが一般に用いられていた。
このため、電極構造の抵抗値その他に従来との差異を極
力出さないように、この実施例において、電極パッド６
中のＧａＡｓ基板１上に付ける白金膜７は２０人程度と
非常に薄く形成している。このため、白金膜７は成長速
度を小さくする必要があり、例えば、０．４人／ ｓｅ
ｅ程度の成長速度をもってＧａＡｓ基板１上に被着すれ
ばよい。
力出さないように、この実施例において、電極パッド６
中のＧａＡｓ基板１上に付ける白金膜７は２０人程度と
非常に薄く形成している。このため、白金膜７は成長速
度を小さくする必要があり、例えば、０．４人／ ｓｅ
ｅ程度の成長速度をもってＧａＡｓ基板１上に被着すれ
ばよい。
第３図は上記実施例による電極構造と従来の電極構造に
おけるワイヤボンディング時のパッドの剥がれ率につい
てそれぞれ１０００個の測定を１０回行って比較した統
計図である。図中右側に示す棒線上にプロットされたも
のが従来の電極構造で、基板よりチタン膜、白金膜、金
膜を順に蒸着形成したものである。これにより、従来は
２０〜８０％と剥がれにばらつきが多く不安定であるこ
とがわかる。これに対して、左側に示された、＝の実施
例の電極構造では、ＧａＡｓ基板上に薄い白金膜を介在
しただけでほとんど剥がれが生じなくなり、その効果は
絶大である。
おけるワイヤボンディング時のパッドの剥がれ率につい
てそれぞれ１０００個の測定を１０回行って比較した統
計図である。図中右側に示す棒線上にプロットされたも
のが従来の電極構造で、基板よりチタン膜、白金膜、金
膜を順に蒸着形成したものである。これにより、従来は
２０〜８０％と剥がれにばらつきが多く不安定であるこ
とがわかる。これに対して、左側に示された、＝の実施
例の電極構造では、ＧａＡｓ基板上に薄い白金膜を介在
しただけでほとんど剥がれが生じなくなり、その効果は
絶大である。
［発明の効果］
以上説明したようにこの発明によれば、白金膜を基板に
蒸着し、その上にチタン膜、白金膜、金膜を順に蒸着す
ることにより、基板との密着性が高まり、ＧａＡｓ半導
体装置の歩留まりの向上が図れる半導体装置の電極構造
及びその製造方法が提供できる。
蒸着し、その上にチタン膜、白金膜、金膜を順に蒸着す
ることにより、基板との密着性が高まり、ＧａＡｓ半導
体装置の歩留まりの向上が図れる半導体装置の電極構造
及びその製造方法が提供できる。
第１図はこの発明の半導体装置の電極構造の一実施例に
よる構成の断面図、第２図（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、
この発明に係る第１図における半導体装置の電極パッド
を形成する方法を示す断面図。第３図はこの発明と従来
とを比較するワイヤボンディング時のパッドの剥がれ率
を比較した統計図である。 １・・・ＧａＡｓ基板、２・・・Ｎ１領域、３・・・Ｎ
−領域、４・・・オーミック電極、５・・・ゲート電極
、６・・・電極パッド、７・・・白金膜、８・・・チタ
ン膜、９・・・白金膜、１０・・・金膜、１１・・・レ
ジスト膜。 ［１０００ 個測定 ｘｌＯ回 〕
よる構成の断面図、第２図（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、
この発明に係る第１図における半導体装置の電極パッド
を形成する方法を示す断面図。第３図はこの発明と従来
とを比較するワイヤボンディング時のパッドの剥がれ率
を比較した統計図である。 １・・・ＧａＡｓ基板、２・・・Ｎ１領域、３・・・Ｎ
−領域、４・・・オーミック電極、５・・・ゲート電極
、６・・・電極パッド、７・・・白金膜、８・・・チタ
ン膜、９・・・白金膜、１０・・・金膜、１１・・・レ
ジスト膜。 ［１０００ 個測定 ｘｌＯ回 〕
Claims (4)
- （１）半導体基板上に形成された第１の白金膜と、前記
第１の白金膜上に形成されたチタン膜と、前記チタン膜
上に形成された第２の白金膜と、前記第２の白金膜上に
形成された金膜と を具備したことを特徴とする半導体装置の電極構造。 - （２）前記半導体基板はIII−Ｖ族の化合物半導体基板
であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の電
極構造。 - （３）前記半導体基板はガリウム・ヒ素化合物半導体基
板であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の
電極構造。 - （４）半導体基板上に膜厚が５Å以上５０Å以下の第１
の白金膜を成長速度１０Åｓｅｃ以下で形成する工程と
、 前記第１の白金膜上に膜厚が１００Å以上 １０００Å以下のチタン膜を形成する工程と、前記チタ
ン膜上に膜厚が２００Å以上１０００Å以下の第２の白
金膜を形成する工程と、 前記第２の白金膜上に膜厚が３００Å以上 １００００Å以下の金膜を形成する工程と を具備したことを特徴とする半導体装置の電極の製造方
法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1522990A JPH03219674A (ja) | 1990-01-25 | 1990-01-25 | 半導体装置の電極構造及びその製造方法 |
| KR1019910000772A KR930006725B1 (ko) | 1990-01-25 | 1991-01-18 | 반도체장치의 전극구조 및 그 제조방법 |
| US07/942,136 US5260603A (en) | 1990-01-25 | 1992-09-08 | Electrode structure of semiconductor device for use in GaAs compound substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1522990A JPH03219674A (ja) | 1990-01-25 | 1990-01-25 | 半導体装置の電極構造及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03219674A true JPH03219674A (ja) | 1991-09-27 |
Family
ID=11883034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1522990A Pending JPH03219674A (ja) | 1990-01-25 | 1990-01-25 | 半導体装置の電極構造及びその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03219674A (ja) |
| KR (1) | KR930006725B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6188137B1 (en) | 1995-05-25 | 2001-02-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Ohmic electrode structure, semiconductor device including such ohmic electrode structure, and method for producing such semiconductor device |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5972723A (ja) * | 1982-10-19 | 1984-04-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ３−５族化合物半導体のオ−ミツク電極の形成方法 |
| JPS59112654A (ja) * | 1982-12-18 | 1984-06-29 | Toshiba Corp | 砒化ガリウム半導体装置 |
| JPS59189669A (ja) * | 1983-04-13 | 1984-10-27 | Toshiba Corp | 化合物半導体オ−ム性接触電極およびその製造方法 |
| JPS62282480A (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-08 | Nec Corp | 電極形成方法 |
| JPS631065A (ja) * | 1986-06-20 | 1988-01-06 | Matsushita Electronics Corp | シヨツトキ−バリアダイオ−ドの製造方法 |
-
1990
- 1990-01-25 JP JP1522990A patent/JPH03219674A/ja active Pending
-
1991
- 1991-01-18 KR KR1019910000772A patent/KR930006725B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS59189669A (ja) * | 1983-04-13 | 1984-10-27 | Toshiba Corp | 化合物半導体オ−ム性接触電極およびその製造方法 |
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| US6188137B1 (en) | 1995-05-25 | 2001-02-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Ohmic electrode structure, semiconductor device including such ohmic electrode structure, and method for producing such semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR930006725B1 (ko) | 1993-07-23 |
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