JPH04335524A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH04335524A
JPH04335524A JP13548591A JP13548591A JPH04335524A JP H04335524 A JPH04335524 A JP H04335524A JP 13548591 A JP13548591 A JP 13548591A JP 13548591 A JP13548591 A JP 13548591A JP H04335524 A JPH04335524 A JP H04335524A
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metal layer
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metal
semiconductor substrate
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Tatsuji Nakai
辰治 中井
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Sanken Electric Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は厚さの異なる複数の電極
を有するトランジスタ、サイリスタ等の半導体装置の製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】図10
は従来のサイリスタの第1の主電極(カソード電極)が
形成された側のチップ構造を示す。図示のように、半導
体基板1と絶縁膜2とカソード電極3と制御電極(ゲー
ト電極)4とEQR(等電位リング)5を備えている。 このサイリスタチップは以下のように製作される。まず
N領域、P領域、N+ 領域が形成された半導体基板1
を用意し、この一方の主面全体に絶縁膜2を形成する。 次に、この絶縁膜2に部分的にエッチングを施して開口
6、7、8を図示のように形成する。続いて、この半導
体基板1の上面全体にAl(アルミニウム)等から成る
金属膜を形成し、これに所定のエッチングを施してこの
金属膜をカソード電極3とゲート電極4とEQR5に相
当する部分に分離する。
【0003】ところで、この種の半導体装置において主
電極の電流容量を増大する手段として、主電極の厚みを
大きくする方法が有効であることが知られている。即ち
、図10のサイリスタでは電流容量を増大する点でカソ
ード電極3を厚く形成するのが望ましい。ところが、上
述の製造方法でカソード電極3を厚く形成するためには
、厚い金属膜を形成し、これにエッチングを施してカソ
ード電極3、ゲート電極4及びEQR5を分離しなけれ
ばならず、横方向エッチングの影響が無視できなくなる
。このため、例えば幅狭のEQR5等は良好に形成し難
くなる。この種の問題は、サイリスタに限られずトラン
ジスタ等においても同様に生じる。
【0004】そこで、本発明は厚さの異なる複数の電極
を備えた半導体装置を容易且つ高精度に製造することが
できる方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、半導体基板の同一主面上に異なる厚さの第
1及び第2の電極を有する半導体装置の製造方法におい
て、前記半導体基板の主面上に第1の金属層を形成する
工程と、前記第1の金属層を選択的にエッチングして前
記第1及び第2の電極の形成予定領域に前記第1の金属
層を残存させる工程と、前記第1及び第2の電極の形成
予定領域上の前記第1の金属層の上を覆うように前記半
導体基板の主面上に前記第1の金属層と異なる金属を含
む第2の金属層を形成する工程と、前記第2の金属層の
前記第1の電極を形成するための予定領域の上をレジス
トで覆い、前記第1の金属層よりも前記第2の金属層を
エッチングし易いエッチング液を使用して前記第2の金
属層を選択的にエッチングして前記第1の金属層と前記
第2の金属層との積層構造から成る前記第1の電極を得
る工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方
法に係わるものである。
【0006】なお、請求項2に示すように第1及び第2
の金属層を設け、第2の金属層の第1の電極形成予定領
域を残して第2の金属層をエッチングで除去し、次に、
第2の電極形成予定領域を残して第1の金属層をエッチ
ングで除去してもよい。
【0007】
【作用】第1の電極は第1の金属層とこれに重なる第2
の金属層とから構成されるので厚くなる。第2の電極は
第1の電極の一部を構成する第1の金属層をエッチング
して形成するので、横方向エッチングの影響をあまり受
けない。従って、第1の電極を厚く形成できるにもかか
わらず、第2の電極パターンを微細に形成することが可
能になる。
【0008】
【実施例】以下、図1〜図5を参照して本発明の実施例
に係わるサイリスタの製造方法を説明する。まず、図1
に示すように、従来と同様にエピタキシャル成長法や不
純物拡散によってN領域11a、P領域11b及びN+
 領域11c、11dが形成された半導体基板11を用
意する。なお、図1〜図5には示されていないが基板1
1はN領域11aの下側にP領域を有する。続いて、こ
の半導体基板11の上面全体にシリコン酸化膜を形成し
、これにエッチングを施して開口12a、12b、12
cを有する絶縁膜12を形成する。開口12a、12b
、12cからはそれぞれN+ 領域11c、P領域11
b及びN+ 領域11dが露出している。
【0009】次に、図2に示すように半導体基板11の
上面全体にカソード電極(第1の電極)の下側電極層と
ゲート電極(第2の電極)とEQRを形成するための第
1の金属層13を設ける。第1の金属層13は相対的に
肉薄(約4μm)のアルミニウム(Al)から成る。
【0010】次に、第1の金属層13上に選択的にレジ
スト膜(図示せず)を形成し、第1の金属層13をリン
系のエッチング液を使用して選択的にエッチングし、図
3に示すように互いに離間して配設されたカソード電極
の下側電極層14aとゲート電極15とEQR16を形
成する。下側電極層14a、ゲート電極15及びEQR
16は相対的に肉薄の金属膜13をエッチングして形成
するので、横方向エッチングの影響は無視できる程度で
あり、下側電極層14a、ゲート電極15及びEQR1
6の端面の傾斜は小さい。下側電極層14aは開口12
aを通じてN+ 領域11cに対して低抵抗接触(オー
ミックコンタクト)している。下側電極層14aは平面
的に見て開口12aの外側まで延在する。ゲート電極1
5は開口12bを通じてP領域11bにオーミックコン
タクトしている。また、EQR16は開口12cを通じ
てN+ 領域11dにオーミックコンタクトしている。
【0011】次に、図4に示すように半導体基板11の
上面全体にカソード電極の上側電極層を形成するための
第2の金属層17を形成する。第2の金属層17は、肉
薄のAl(アルミニウム)層とTi(チタン)層と肉厚
のAl層が連続蒸着されて成る厚さ8μmの三層構造の
金属膜から成る。第2の金属層17は下側電極層14a
とゲート電極15とEQR16を被覆する。本実施例で
は第2の金属層17が連続蒸着によって形成されるので
、Ti−Al間の密着が十分に高く得られる。
【0012】次に、下側電極層14aの上をレジストで
覆った後に、第2の金属層17を選択的にエッチングす
る。まず、リン系のエッチング液によって第2の金属層
17における上側のAl層をエッチングし、続いてHN
O3 系エッチング液によってTi層をエッチングし、
最後にリン系エッチング液によって下側のAl層をエッ
チングして下側電極層14aの上面に配設されてこれに
電気的に接続された上側電極層14bを図5に示すよう
に形成する。これにより、下側電極層14aと上側電極
層14bとの二層構造のカソード電極(第1の電極)1
4が得られる。上側電極層14bは下側電極層14aの
内側に形成されており、平面的に見て開口12aの内側
に配設されている。カソード電極14の上側電極層14
bと下側電極層14aとから成る部分は約12μmの厚
さを有し、ゲート電極15、EQR16よりも厚い。
【0013】本実施例は以下の作用効果を有する。 (1)  カソード電極14のボンディングパッド部即
ちリード細線等の取出し電極部材が接続される部分は、
下側電極層14aと上側電極層14bから成る比較的厚
い二層構造となっている。従って、電流容量が大きくな
る。 (2)  ゲート電極15及びEQR16は比較的肉薄
の第1の金属膜13から形成されるので、横方向エッチ
ングの影響が小さい。従って、微細な金属電極パターン
を精度良く形成できる。特に、幅狭のEQR16も問題
なく形成できる。
【0014】次に、図6〜図9を参照して本発明の別の
実施例に係わるサイリスタの製造方法を説明する。但し
、図6〜図9において図1〜図5と共通する部分には同
一の符号を付してその詳しい説明を省略する。図1の製
造方法と同様に、まず半導体基板11を用意して開口1
2a、12b、12cを有する絶縁膜12を図6のよう
に形成する。
【0015】次に、図7に示すように、半導体基板11
の上面全体にAl(アルミニウム)から成る厚さ約4μ
mの第1の金属層13とこの上にAl−Ti−Alから
成る厚さ約8μmの第2の金属層17とを順次形成する
【0016】次に、開口12aの上方に対応させて第2
の金属膜14の上にレジスト膜を設けて第2の金属膜1
4を図8に示すように選択的にエッチングする。即ち、
リン系エッチング液によって第2の金属層17の上側の
Al層をエッチングし、次にHNO3 系エッチング液
によって肉薄Tiをエッチングし、最後にリン系エッチ
ング液によって肉薄Alをエッチングしてカソード電極
の上側電極層14bを形成する。なお、リン系エッチン
グ液はAlから成る第1の金属膜13もエッチングする
ので、実質的に第2の金属層14のAl層のみをエッチ
ングするようにエッチング時間を設定する。
【0017】次に、上側電極層14b及び第1の金属層
13のカソード電極、ゲート電極、EQR予定領域をレ
ジスト(図示せず)で覆い、図9に示すようにリン系の
エッチング液を使用して第1の金属膜13をエッチング
して、カソード電極の下側電極層14a、ゲート電極1
5、EQR16を形成する。これによって、上側電極層
14bと下側電極層14aから構成された比較的厚いカ
ソード電極14を備えたサイリスタが得られる。従って
、本実施例においても先の実施例と同一の効果が得られ
る。
【0018】
【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでは
なく、例えば次の変形が可能なものである。 (1)  第1の金属層13及び第2の金属層17の材
料を種々変えることが可能である。また、それをエッチ
ングするために使用するエッチング液も適宜選択できる
。 (2)  第2の電極としてEQRのみを備えた場合に
も有効である。 (3)  ゲート電極及びEQRを形成するための金属
層13が横方向エッチングの影響を受けぬように、その
厚みを最も細く形成される電極パターン(実施例ではE
QR)の幅の1/5 以下とするのが理想的である。 (4)  TiとAlの密着力を高めるために形成する
第2の金属層17の下側の肉薄のAl層はこれをエッチ
ング除去するときに下側の金属層14a、15、16又
は13のエッチングがあまり生じないように、その厚さ
を第1の金属層13の1/3 以下にすることが望まし
く、更に1/5 以下にすることがより望ましい。
【0019】
【発明の効果】上述から明らかなように本発明によれば
異なる厚さの複数の電極を容易且つ高精度に形成するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係わるサイリスタの一部を電
極形成前の状態で示す断面図である。
【図2】第1の金属層を形成した状態を示す断面図であ
る。
【図3】第1の金属層をエッチングした状態を示す断面
図である。
【図4】第2の金属層を形成した状態を示す断面図であ
る。
【図5】完成したサイリスタの一部を示す断面図である
【図6】本発明の別の実施例のサイリスタの一部を示す
電極形成前の状態で示す断面図である。
【図7】第1及び第2の金属層を形成した状態を示す断
面図である。
【図8】第2の金属層をエッチングした状態を示す断面
図である。
【図9】完成したサイリスタの一部を示す断面図である
【図10】従来のサイリスタの一部を示す断面図である
【符号の説明】
13    第1の金属層 14a  カソードの下側金属層 14b  カソードの上側金属層 15    ゲート電極

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  半導体基板の同一主面上に異なる厚さ
    の第1及び第2の電極を有する半導体装置の製造方法に
    おいて、前記半導体基板の主面上に第1の金属層を形成
    する工程と、前記第1の金属層を選択的にエッチングし
    て前記第1及び第2の電極の形成予定領域に前記第1の
    金属層を残存させる工程と、前記第1及び第2の電極の
    形成予定領域上の前記第1の金属層の上を覆うように前
    記半導体基板の主面上に前記第1の金属層と異なる金属
    を含む第2の金属層を形成する工程と、前記第2の金属
    層の前記第1の電極を形成するための予定領域の上をレ
    ジストで覆い、前記第1の金属層よりも前記第2の金属
    層をエッチングし易いエッチング液を使用して前記第2
    の金属層を選択的にエッチングして前記第1の金属層と
    前記第2の金属層との積層構造から成る前記第1の電極
    を得る工程とを有することを特徴とする半導体装置の製
    造方法。
  2. 【請求項2】  半導体基板の同一主面上に異なる厚さ
    の第1及び第2の電極を有する半導体装置の製造方法に
    おいて、前記半導体基板の主面上に第1の金属層とこの
    第1の金属層と異なる金属を含む第2の金属層とを順次
    に形成する工程と、前記第1の電極の形成予定領域をレ
    ジストで被覆し、前記第1の金属層よりも前記第2の金
    属層をエッチングし易いエッチング液を使用して前記第
    2の金属層を選択的にエッチングする工程と、前記第1
    の金属層を選択的にエッチングして前記第2の電極を得
    る工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方
    法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009016041A1 (de) * 2007-07-31 2009-02-05 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum herstellen eines elektronischen bausteins und elektronischer baustein

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2009016041A1 (de) * 2007-07-31 2009-02-05 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum herstellen eines elektronischen bausteins und elektronischer baustein

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