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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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。
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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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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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