JPH10154667A - Plate wiring and its method of manufacturing the same - Google Patents

Plate wiring and its method of manufacturing the same

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JPH10154667A
JPH10154667A JP8311803A JP31180396A JPH10154667A JP H10154667 A JPH10154667 A JP H10154667A JP 8311803 A JP8311803 A JP 8311803A JP 31180396 A JP31180396 A JP 31180396A JP H10154667 A JPH10154667 A JP H10154667A
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JP
Japan
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layer
metal layer
plating
electrode layer
opening
Prior art date
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Application number
JP8311803A
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Japanese (ja)
Inventor
Takuya Kouya
卓哉 孝谷
Koichi Hoshino
浩一 星野
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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Publication of JPH10154667A publication Critical patent/JPH10154667A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a substrate of feeding electrode layer from being damaged under etching process of plate wiring. SOLUTION: A barrier metal layer 23 having Ti and Au layers of 50nm thickness each corresponding to a plate wiring area is formed on a semiconductor substrate 21 coated with a protective film 22. An opening 25 is made in a barrier metal layer 23 by coating with a lower layer, a resist film 24. A feeding electrode layer 27 is filmed all over its surface. An opening 29 smaller than the opening 25 is formed by corresponding to the opening 25. An Au plating layer 30 is formed in the opening 29 by an electrolytic plating with voltage supplied to the feeding electrode layer 27. When the feeding electrode layer 27 is etched after stripping the upper layer resist film 28, the protective film 22 will not be etched of as the barrier metal layer 23 lying in the lower layer close to the opening 25 prevents an etching liquid from reaching the film 22.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は選択メッキ法によっ
てマイクロ波モノリシックICあるいは電界効果トラン
ジスタ等の半導体素子に形成するのに好適なメッキ配線
およびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plating wiring suitable for being formed on a semiconductor device such as a microwave monolithic IC or a field effect transistor by a selective plating method, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】高周波用のトランジスタやICなどの半
導体装置に用いる配線材料としては、高周波伝搬損失を
抑えるために、たとえばAu等の貴金属による低抵抗材
料が用いられることが多い。また、その形成方法に関し
ては、材料自体が高価であることから、材料を無駄にす
る量が多いメタルリフトオフ法よりは、材料を効率よく
使い、なおかつ厚膜化に有利な選択メッキ法を用いるこ
とが一般的である。
2. Description of the Related Art As a wiring material used for semiconductor devices such as high-frequency transistors and ICs, a low-resistance material such as a noble metal such as Au is often used to suppress high-frequency propagation loss. Regarding the formation method, since the material itself is expensive, a selective plating method that uses the material more efficiently and is advantageous for thickening the film should be used rather than the metal lift-off method that wastes a large amount of the material. Is common.

【0003】このような選択メッキ法の一般的な例を図
11により説明する。まず、同図(a)に示すように、
半導体基板1上に積層されている保護膜2上に、フォト
リソグラフィ処理により下層レジスト膜3を成膜して特
定の部位に開口部4を形成する。続いて、その開口部4
の下層レジスト膜3の断面がテーパ形状を持つようにポ
ストベークを行う。この後、電解メッキを行うための給
電電極層5を表面全面に被着する。
A general example of such a selective plating method will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG.
A lower resist film 3 is formed by photolithography on a protective film 2 laminated on a semiconductor substrate 1 to form an opening 4 at a specific portion. Then, the opening 4
Is performed so that the cross section of the lower resist film 3 has a tapered shape. Thereafter, a power supply electrode layer 5 for performing electrolytic plating is applied to the entire surface.

【0004】次に、同図(b)に示すように、給電電極
層5上に下層レジスト3に対応し、かつ下層レジスト3
よりも狭い開口部6aを持つ上層レジスト膜6をフォト
リソグラフィ処理により形成する。この後、電解メッキ
処理を施すことにより、給電電極層5の露出している配
線部分に選択的にAuメッキを行ってメッキ部7を形成
する。その後、パターニングに用いた上層レジスト膜6
およびメッキ部7以外に残っている不要な給電電極層5
を除去する。これにより、材料を無駄にすることなく必
要な部分にのみ選択的にAuメッキ配線を行うことがで
きる。
Next, as shown in FIG. 1B, a lower resist 3 corresponding to the lower resist 3 is provided on the power supply electrode layer 5.
An upper resist film 6 having an opening 6a narrower than that is formed by photolithography. Thereafter, by performing an electrolytic plating process, the exposed wiring portion of the power supply electrode layer 5 is selectively plated with Au to form a plated portion 7. Thereafter, the upper resist film 6 used for patterning is formed.
And unnecessary power supply electrode layer 5 remaining other than the plating portion 7
Is removed. Thus, it is possible to selectively perform Au plating wiring only on a necessary portion without wasting material.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような形成過程においては、次のような不具合が生ずる
ことがあった。すなわち、この上層レジスト膜6を除去
する場合に、有機溶剤系の剥離剤を用いてウェットプロ
セスで処理を行うのでは、下層レジスト3にも剥離剤が
浸透して同時に除去されてしまうため、その上層の給電
電極層5を残した状態となってしまったり、あるいはメ
ッキ部7の配線部分に給電電極層5のバリ5aが残って
しまうなどの不具合が発生することになるので、この場
合には酸素アッシング処理等のドライプロセスで処理を
行うようにしている(同図(c)参照)。
However, in the above-described forming process, the following problems may occur. That is, when the upper resist film 6 is removed by performing a wet process using an organic solvent-based release agent, the release agent permeates the lower layer resist 3 and is simultaneously removed. Problems such as leaving the upper power supply electrode layer 5 or leaving burrs 5a of the power supply electrode layer 5 in the wiring portion of the plated portion 7 occur. In this case, The treatment is performed by a dry process such as an oxygen ashing treatment (see FIG. 3C).

【0006】この場合において、給電電極層5の膜厚が
適切でないと次のような不具合が発生する。すなわち、
給電電極層5が薄く形成される場合には、成膜工程で下
層レジスト3の開口部4の段差部において給電電極層5
のカバレージが悪くなるので、段差部において給電電極
層5の一部段切れや、ピンホールが発生し易くなる不具
合がある。したがって、この状態で上述した酸素アッシ
ング処理等を行うと、その段切れ部分やピンホール部分
を通して段差部8の下層レジスト3が除去されてしま
い、下地が露出してしまうことになる。この結果、給電
電極層5除去のためエッチング処理を行うときに、同図
(d)に示すように、露出している下地部分の保護膜2
がダメージを受けることになる(図中Aで示す部分)不
具合が発生する。
In this case, if the thickness of the power supply electrode layer 5 is not appropriate, the following problems occur. That is,
When the power supply electrode layer 5 is formed to be thin, the power supply electrode layer 5 is formed at a step portion of the opening 4 of the lower resist 3 in a film forming process.
Of the power supply electrode layer 5 in the stepped portion, and a pinhole is apt to occur. Therefore, if the above-described oxygen ashing or the like is performed in this state, the lower layer resist 3 of the step portion 8 is removed through the stepped portion or the pinhole portion, and the base is exposed. As a result, when an etching process is performed to remove the power supply electrode layer 5, as shown in FIG.
Will be damaged (portion indicated by A in the figure).

【0007】また、給電電極層5の段差部8での段切れ
やピンホールを防止するため、給電電極層5の膜厚を厚
く形成する場合には、図12に示すように、エッチング
のばらつきなどの要因によって給電電極層5がエッチン
グされずに残ってしまう部分が発生することがあり(同
図(a)参照)、この後、下層レジスト膜3を剥離する
と、同図(b)に示すように、メッキ部7の両端部等に
おいて給電電極層5が断片的に残ってバリ5aが発生す
る問題が生じる。
In order to prevent disconnection and pinholes at the step 8 of the power supply electrode layer 5, when the power supply electrode layer 5 is formed to have a large thickness, as shown in FIG. In some cases, the power supply electrode layer 5 remains without being etched due to such factors (see FIG. 3A). After that, when the lower resist film 3 is peeled off, as shown in FIG. As described above, a problem arises in that the power supply electrode layer 5 is left fragmentarily at both ends of the plating portion 7 and the like, and burrs 5a are generated.

【0008】このことは、単に配線パターンのみを形成
している部分では大きな不具合とはならない場合でも、
配線部分が密になっているところやコンタクトを形成し
ている部分でこのような不具合が発生すると、配線パタ
ーン間でショート状態となってしまうなどの不具合とな
ってしまうことになる。
[0008] This means that even when only the wiring pattern is formed does not cause a serious problem,
If such a problem occurs in a portion where the wiring portion is dense or a portion where a contact is formed, a problem such as a short-circuit between the wiring patterns occurs.

【0009】図13および14は実際に電解効果トラン
ジスタとしてのHEMT(high electron mobility tra
nsistor ;高電子移動度トランジスタ)に適用した場合
の構成を示している。HEMTの断面構成を示す図13
において、絶縁性の半導体基板である例えばInP基板
11上に活性層12を積層してメサ状に形成し、これに
ソース電極13aおよびドレイン電極13bを形成する
と共にショットキーゲート電極14を形成し、この上か
ら全体を覆うように保護膜15を形成する。
FIGS. 13 and 14 show an HEMT (high electron mobility tra) as an actual field effect transistor.
nsistor (high electron mobility transistor). FIG. 13 showing the cross-sectional configuration of the HEMT
, An active layer 12 is laminated on an insulating semiconductor substrate, for example, an InP substrate 11 to form a mesa, a source electrode 13a and a drain electrode 13b are formed thereon, and a Schottky gate electrode 14 is formed. A protective film 15 is formed so as to cover the whole from above.

【0010】次に、ソース電極13a,ドレイン電極1
3bおよびゲート電極14と電気的接触(コンタクト)
をとるための導体をメッキ配線により形成する。まず、
保護膜15に開口部を形成し、この上に全面にレジスト
を塗布してからコンタクトを形成する部分に対応して第
1のレジストを除去し、続いて全面に給電電極層16を
成膜する。
Next, the source electrode 13a and the drain electrode 1
3b and electrical contact with gate electrode 14 (contact)
Is formed by plating wiring. First,
An opening is formed in the protective film 15, a resist is applied over the entire surface, the first resist is removed corresponding to a portion where a contact is to be formed, and then a power supply electrode layer 16 is formed over the entire surface. .

【0011】次に、第2のレジストを塗布してメッキ配
線を形成する部分に対応して給電電極層16が露出する
ように開口部を形成する(図示せず)。続いて、給電電
極層16を介して電圧を印加しながら電解メッキ処理を
行い、開口部から露出している給電電極層16部分にメ
ッキ配線17を形成する。この後、第2のレジストを除
去し、露出した不要となった給電電極層16をエッチン
グによって除去し、さらに第1のレジストを除去して所
定のパターンに形成したメッキ配線17を得るようにな
る。
Next, an opening is formed (not shown) so that the power supply electrode layer 16 is exposed corresponding to a portion where a plating resist is formed by applying a second resist. Subsequently, electrolytic plating is performed while applying a voltage via the power supply electrode layer 16 to form a plating wiring 17 on the power supply electrode layer 16 exposed from the opening. Thereafter, the second resist is removed, the exposed and unnecessary power supply electrode layer 16 is removed by etching, and the first resist is removed to obtain a plated wiring 17 formed in a predetermined pattern. .

【0012】ところで、給電電極層16のエッチングを
行う際に、前述同様にレジスト膜とレジスト膜の内部分
との境界部分の段差で給電電極層16に段切れやピンホ
ールがあると、その部分を介してエッチング液が下層側
に浸入することになり、これによって下層の保護膜15
がエッチオフされる場合がある。
By the way, when the power supply electrode layer 16 is etched, if there is a step or a pinhole in the power supply electrode layer 16 due to the step at the boundary between the resist film and the inner part of the resist film, as described above, the portion is removed. The etchant penetrates into the lower layer through the lower protective film 15.
May be etched off.

【0013】図14はゲート電極14近傍の部分を拡大
して示すもので、上述のようにしてエッチング液が浸入
することによって、図中C(太線部分)で示す部分のよ
うに、保護膜15が一部なくなって活性層13b部分が
露出してしまうと、この部分からエッチング液がさらに
活性層13bと保護膜15との界面を介して内部側に浸
入し、活性層13b自体が損傷されてしまうことにな
る。さらに、保護膜15がさらに侵されると図中D(太
線部分)で示す部分のように、活性層13aが直接エッ
チング液にさらされて、より大きなダメージを受けるこ
とになる。この結果、半導体素子としての特性が大きく
変動して所望の特性を得ることができなくなる場合が生
ずる。
FIG. 14 is an enlarged view of a portion in the vicinity of the gate electrode 14. As described above, when the etchant infiltrates as described above, the protection film 15 shown in FIG. When the active layer 13b is partially exposed and the active layer 13b is exposed, the etchant further penetrates into the inside through the interface between the active layer 13b and the protective film 15, and the active layer 13b itself is damaged. Will be lost. Further, when the protective film 15 is further damaged, the active layer 13a is directly exposed to the etchant as shown by a portion D (bold line) in the figure, and is further damaged. As a result, the characteristics as a semiconductor element may fluctuate greatly, making it impossible to obtain desired characteristics.

【0014】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、下地の保護膜や基板のダメージの防止
や給電電極層のバリの防止を効果的に行い、半導体装置
の信頼性を確保できるメッキ配線およびその製造方法を
提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to effectively prevent damage to an underlying protective film and a substrate and to prevent burrs on a power supply electrode layer, thereby improving the reliability of a semiconductor device. An object of the present invention is to provide a plating wiring that can be secured and a method for manufacturing the same.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】請求項1記載あるいは請
求項8記載の発明によれば、メッキ配線を行う際に電解
メッキ用給電電極層の下側に金属層を設ける構成として
いることから、この給電電極層を用いて選択的に電解メ
ッキを行った後に、上層レジスト除去後の給電電極層を
除去するエッチングの際に、給電電極層のカバレージが
悪い場合でも、上層レジスト除去の際の酸素アッシング
処理等により下層レジスト段差部において下層レジスト
が除去された状態となったときに、金属層が下地をカバ
ーしているため、保護膜や基板が直接ダメージを受ける
ことが無い。
According to the first or eighth aspect of the present invention, a metal layer is provided below a power supply electrode layer for electrolytic plating when performing plating wiring. After selectively performing electrolytic plating using the power supply electrode layer, when etching for removing the power supply electrode layer after removing the upper layer resist, even if the coverage of the power supply electrode layer is poor, the oxygen for removing the upper layer resist is removed. When the lower resist is removed at the lower resist step by ashing or the like, the protective layer or the substrate is not directly damaged because the metal layer covers the base.

【0016】これに付随して、下層レジスト段差部にお
ける給電電極層に多少の段切れやピンホールが生じてい
ても下地へのダメージが無いため、給電電極層を薄くで
きることにより、加工精度が上がる。それとともに、メ
ッキ部直下には給電電極層の下に金属層も配置されてい
るためメッキ部に加わる応力が緩和され、密着性の向上
につながる。また、給電電極層のエッチング時間に余裕
が持てるため、あらかじめエッチング時間を長く設定す
ることにより、エッチング不足によるバリの発生も防止
することができる。
Along with this, even if the power supply electrode layer at the lower resist step portion has a slight step or a pinhole, there is no damage to the base, so that the power supply electrode layer can be made thinner, thereby improving the processing accuracy. . At the same time, since a metal layer is also provided under the power supply electrode layer immediately below the plating portion, stress applied to the plating portion is reduced, leading to improvement in adhesion. Further, since there is a margin for the etching time of the power supply electrode layer, generation of burrs due to insufficient etching can be prevented by setting the etching time long in advance.

【0017】したがって、マイクロ波モノリシックIC
や電界効果トランジスタ等のメッキ配線に用いる場合で
も、ICやトランジスタそのものについても高信頼性を
確保することができる。
Therefore, a microwave monolithic IC
In the case where it is used for plating wiring of a field effect transistor or the like, high reliability can be ensured also for an IC or a transistor itself.

【0018】請求項2記載の発明あるいは請求項9記載
の発明によれば、絶縁膜上にメッキ配線を形成する際
に、金属層を設けて形成するので、給電電極層を除去す
る際に絶縁膜に損傷を与えることがなくなり、品質の向
上を図ることができるようになる。
According to the second or ninth aspect of the present invention, a metal layer is provided when a plated wiring is formed on an insulating film. The film is not damaged, and the quality can be improved.

【0019】請求項3記載の発明あるいは請求項10記
載の発明によれば、導体パターン層上にメッキ配線を形
成して電気的接触を取る構成とする場合に、金属層を設
けて形成するので、給電電極層を除去する際に導体パタ
ーン層に損傷を与えることがなくなり、導体パターンに
より所定の抵抗値を有するパターンを形成している場合
などにおいては抵抗値の変動を起こすことなく高精度で
形成することができるようになり品質の向上を図ること
ができるようになる。
According to the third or tenth aspect of the present invention, when a plated wiring is formed on a conductor pattern layer to make electrical contact, a metal layer is provided and formed. In addition, when the power supply electrode layer is removed, the conductor pattern layer is not damaged, and when a pattern having a predetermined resistance value is formed by the conductor pattern, the resistance value does not fluctuate with high accuracy. It can be formed and the quality can be improved.

【0020】請求項4記載の発明あるいは請求項11記
載の発明によれば、導体パターン層に絶縁膜を形成して
その開口部を介して部分的にメッキ配線を形成する場合
に絶縁膜の上層に金属層を設けて形成するので、給電電
極層を除去する際には絶縁膜や導体パターンに損傷を与
えることがなくなり、品質の向上を図ることができるよ
うになる。
According to the invention as set forth in claim 4 or the invention as set forth in claim 11, when an insulating film is formed on a conductor pattern layer and a plated wiring is partially formed through an opening thereof, an upper layer of the insulating film is formed. Since the power supply electrode layer is removed, the insulating film and the conductor pattern are not damaged when the power supply electrode layer is removed, and the quality can be improved.

【0021】請求項5記載の発明あるいは請求項12記
載の発明によれば、導体パターン層に絶縁膜を形成して
その開口部を介して部分的にメッキ配線を形成する場合
に絶縁膜の下層に金属層を設けて形成するので、給電電
極層を除去する際には導体パターンに損傷を与えること
がなくなり、品質の向上を図ることができるようにな
る。
According to the fifth or twelfth aspect of the present invention, when an insulating film is formed on a conductive pattern layer and a plated wiring is partially formed through an opening thereof, a lower layer of the insulating film is formed. Since a metal layer is provided and formed, the conductive pattern is not damaged when the power supply electrode layer is removed, and the quality can be improved.

【0022】請求項6記載の発明あるいは請求項13記
載の発明によれば、下部電極層と上部電極層との間で形
成する容量素子の容量値を精度良く設定することができ
るようになり品質の向上を図ることができる。
According to the invention of claim 6 or the invention of claim 13, the capacitance value of the capacitance element formed between the lower electrode layer and the upper electrode layer can be set with high accuracy. Can be improved.

【0023】請求項7記載の発明あるいは請求項14記
載の発明によれば、金属層を異なる金属を積層して構成
するので、それぞれを異なるエッチング処理することに
より除去することができ、下地の膜を保護する効果を向
上させることができるようになる。
According to the invention of claim 7 or the invention of claim 14, since the metal layers are formed by laminating different metals, they can be removed by different etching treatments, and the underlying film can be removed. Can be improved.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(第1の実施の形態)以下、本発明の基本構成とその製
造方法を示す第1の実施の形態について図1を参照して
説明する。図1(a)〜(e)はマイクロ波モノリシッ
クICの信号線等のメッキ配線の形成工程を示している
もので、同図(e)には本発明を採用して形成したメッ
キ配線の断面構造を模式的に示している。
(First Embodiment) A first embodiment showing a basic structure of the present invention and a method of manufacturing the same will be described below with reference to FIG. 1 (a) to 1 (e) show steps of forming a plating wiring such as a signal line of a microwave monolithic IC, and FIG. 1 (e) shows a cross section of the plating wiring formed by employing the present invention. 1 schematically shows the structure.

【0025】まず、図1(a)に示すように、半絶縁性
の半導体基板21上には図示しないトランジスタ等の素
子が形成されており、その表面に、絶縁膜としてのSi
N(窒化珪素)等の保護膜22を積層形成する。この保
護膜22上において、メッキ配線を形成する部分には、
金属層としてのバリアメタル層23をたとえば異なる金
属としてTi(チタン)およびAu(金)の2種類の金
属膜をそれぞれ50nmずつ順次被膜し、通常のメタル
リフトオフ法により不要部分を除去してメッキ配線のパ
ターンを形成する。
First, as shown in FIG. 1A, an element such as a transistor (not shown) is formed on a semi-insulating semiconductor substrate 21, and a surface thereof is formed of Si as an insulating film.
A protective film 22 of N (silicon nitride) or the like is formed by lamination. On the protective film 22, a portion where a plated wiring is to be formed includes:
For example, two types of metal films of Ti (titanium) and Au (gold) are sequentially coated by 50 nm each as a different metal for the barrier metal layer 23 as a metal layer, and unnecessary portions are removed by a normal metal lift-off method to perform plating wiring. Is formed.

【0026】次に、フォトリソグラフィ処理により、第
1のレジスト膜としての下層レジスト膜24を全面に塗
布し、バリアメタル層23上に、そのバリアメタル層2
3のパターンの大きさよりも小さくなるよう開口部25
を形成し、バリアメタル層23のパターンの縁部は表面
に露出しないようにする。その際、ポストベーク等によ
り開口部25の周囲の段差部26は上方よりも下方が狭
くなるテーパ面となるように形成する。その後、開口部
25を含む全面に、選択メッキを施す際のメッキ電圧を
印加するための電解メッキ用の給電電極層27を形成す
る。この給電電極層27は、たとえばTi30nm、A
u30nmの順に電子ビーム蒸着等の手段で形成する。
Next, a lower resist film 24 as a first resist film is applied on the entire surface by photolithography, and the barrier metal layer 2 is formed on the barrier metal layer 23.
The opening 25 is smaller than the size of the pattern 3.
Is formed so that the edge of the pattern of the barrier metal layer 23 is not exposed to the surface. At this time, the step 26 around the opening 25 is formed by a post bake or the like so as to have a tapered surface in which the lower part is narrower than the upper part. Thereafter, a power supply electrode layer 27 for electrolytic plating for applying a plating voltage when performing selective plating is formed on the entire surface including the opening 25. The power supply electrode layer 27 is made of, for example, Ti 30 nm, A
It is formed in the order of u30 nm by means such as electron beam evaporation.

【0027】次に、同図(b)に示すように、フォトリ
ソグラフィ処理により、第2のレジスト膜としての上層
レジスト膜28を全面に塗布し、下層レジスト膜24の
開口部25と同位置に開口部25よりも小さい開口部2
9を形成する。これにより表面に露出しているのは給電
電極層27の開口部29に対応している部分のみとな
る。このように上層レジスト28の開口部29によって
選択メッキのパターンが形成されたならば、給電電極層
27に対して所定の電圧を設定した状態で、たとえばA
uの選択メッキを行うもので、この選択メッキによって
上層レジスト膜28の開口部29のパターンに対応して
Auメッキによるメッキ層30が形成されるようにな
る。
Next, as shown in FIG. 2B, an upper resist film 28 as a second resist film is applied on the entire surface by photolithography, and is placed at the same position as the opening 25 of the lower resist film 24. Opening 2 smaller than opening 25
9 is formed. As a result, only the portion corresponding to the opening 29 of the power supply electrode layer 27 is exposed on the surface. When the selective plating pattern is formed by the openings 29 of the upper resist 28 as described above, for example, A
The selective plating of u is performed. By this selective plating, the plating layer 30 by Au plating is formed corresponding to the pattern of the opening 29 of the upper resist film 28.

【0028】次に、同図(c)に示すように、上層レジ
スト膜28をたとえば酸素アッシング処理で除去し、メ
ッキ層30の下部以外の部分に位置する給電電極層27
を露出させる。さらに同図(d)に示すように、給電電
極層27をウェットエッチングで除去する。Au膜の除
去にはたとえばヨウ素、ヨウ化アンモニウムからなるエ
ッチング液を用い、Ti膜の除去にはたとえば希フッ酸
を用い、それぞれのエッチング時間をジャストエッチン
グよりも余裕を持って設定することにより、段差部26
の給電電極層27のエッチング残りが無いようにする。
最後に、同図(e)に示すように、下層レジスト膜24
を有機系の剥離剤にて除去し、メッキ配線を形成する。
Next, as shown in FIG. 2C, the upper resist film 28 is removed by, for example, an oxygen ashing process, and the power supply electrode layer 27 located in a portion other than the lower portion of the plating layer 30 is formed.
To expose. Further, as shown in FIG. 3D, the power supply electrode layer 27 is removed by wet etching. By using an etching solution composed of, for example, iodine and ammonium iodide for removing the Au film, and using, for example, dilute hydrofluoric acid for removing the Ti film, the respective etching times are set with a margin more than the just etching. Step 26
Of the power supply electrode layer 27 is left unetched.
Finally, as shown in FIG.
Is removed with an organic release agent to form a plated wiring.

【0029】このようにして形成されたメッキ配線工程
では、給電電極層27除去の際のエッチング時間を余裕
を持って設定できるため、給電電極層27のエッチング
残りが無く、メッキ配線に給電電極層27のバリが残る
のを防止できる。また、給電電極層27のカバレージが
悪く、下層レジスト膜24の段差部26において給電電
極層27に一部段切れやピンホール等が生じていること
に起因して、酸素アッシング処理により段差部26にお
いて下層レジスト膜24が除去されてしまうような場合
でも、下層レジスト膜24端部の下地である保護膜22
はバリアメタル層23に覆われて露出されないので、エ
ッチング液によるダメージを受けるのを防止することが
できる。
In the plating wiring process formed in this manner, since the etching time for removing the power supply electrode layer 27 can be set with a margin, there is no etching residue of the power supply electrode layer 27, and the power supply electrode layer is formed on the plating wiring. 27 can be prevented from remaining. In addition, the coverage of the power supply electrode layer 27 is poor, and part of the power supply electrode layer 27 is cut off or has a pinhole in the step portion 26 of the lower resist film 24. In the case where the lower resist film 24 is removed in the above, the protective film 22 which is a base at the end of the lower resist film 24
Is covered with the barrier metal layer 23 and is not exposed, so that it can be prevented from being damaged by the etching solution.

【0030】また、加工性を上げるため、給電電極層2
7の膜厚を薄くしても、メッキ層30直下のバリアメタ
ル層23の厚さは確保されているため、メッキ配線に加
わる応力が緩和され、密着性が低下することはない。従
って、メッキ配線およびIC等の信頼性を確保すること
ができる。
In order to improve the workability, the power supply electrode layer 2
Even if the film thickness of 7 is reduced, the thickness of the barrier metal layer 23 immediately below the plating layer 30 is ensured, so that the stress applied to the plating wiring is reduced, and the adhesion does not decrease. Therefore, the reliability of the plated wiring, IC and the like can be ensured.

【0031】(第2の実施の形態)図2および図3は、
本発明の第2の実施の形態を示すもので、マイクロ波モ
ノリシックIC用いられるMIM(metal insulator me
tal )キャパシタに適用した場合の実施例を示してい
る。図2はMIMキャパシタの平面図であり、図3はそ
のA−A線の部分の断面図である。本実施例では下部電
極32と保護膜33と上部電極34とを積層してMIM
キャパシタとしている。以下、マイクロ波モノリシック
ICにおけるMIMキャパシタの製造方法を説明する。
(Second Embodiment) FIG. 2 and FIG.
FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention, in which an MIM (metal insulator meas) used for a microwave monolithic IC is shown.
tal) shows an embodiment applied to a capacitor. FIG. 2 is a plan view of the MIM capacitor, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. In this embodiment, the lower electrode 32, the protective film 33, and the upper electrode
It is a capacitor. Hereinafter, a method for manufacturing a MIM capacitor in a microwave monolithic IC will be described.

【0032】メサエッチング等の素子間分離を行った後
の半絶縁性半導体基板31上に、たとえばTi/Pt/
Auの膜をそれぞれ膜厚が60nm、20nm、150
nmとなるようにメタルリフトオフにより形成して下部
電極32とする。次にゲート電極等(図示せず)を形成
した後、窒化珪素(SiN)等のMIMキャパシタの誘
電体を兼ねる絶縁膜としての保護膜33を成膜する。
On the semi-insulating semiconductor substrate 31 after element isolation such as mesa etching, for example, Ti / Pt /
Au films having a thickness of 60 nm, 20 nm and 150 nm, respectively.
The lower electrode 32 is formed by metal lift-off so as to have a thickness of nm. Next, after forming a gate electrode and the like (not shown), a protective film 33 such as silicon nitride (SiN) is formed as an insulating film also serving as a dielectric of the MIM capacitor.

【0033】次に、図示はしないが、オーミック電極や
ゲート電極等のパッド部分にコンタクトホールを形成す
る工程を経てから、保護膜33上のMIMキャパシタの
上部電極部と上層配線部にTi/Au膜をそれぞれ50
nmずつ形成して金属層としてのバリアメタル層35と
する。その後、バリアメタル層35上にバリアメタル層
35よりも内側に開口部を持つ下層レジスト膜(図示せ
ず)を形成する。その際、ポストベーク等により開口部
の周囲の段差部が上方よりも下方が狭いテーパ面となる
ようにする。その後開口部を含む全面に、選択メッキを
施す際のメッキ電圧を印加する給電電極層36をたとえ
ばTi膜の膜厚を30nm、Au膜の膜厚を30nmと
なるように順次電子ビーム蒸着等の手段で形成する。
Next, although not shown, after a step of forming a contact hole in a pad portion such as an ohmic electrode or a gate electrode, the upper electrode portion of the MIM capacitor and the upper wiring portion of the MIM capacitor on the protective film 33 are provided with Ti / Au. 50 membranes each
The barrier metal layer 35 as a metal layer is formed by forming the barrier metal layer 35 in units of nm. Thereafter, a lower resist film (not shown) having an opening inside the barrier metal layer 35 is formed on the barrier metal layer 35. At this time, the step around the opening is tapered such that the lower part is narrower than the upper part by post baking or the like. Thereafter, the power supply electrode layer 36 for applying a plating voltage at the time of selective plating is formed on the entire surface including the opening by, for example, electron beam evaporation or the like so that the thickness of the Ti film is 30 nm and the thickness of the Au film is 30 nm. It is formed by means.

【0034】次に上層レジスト膜を全面に塗布し、下層
レジスト膜の開口部と同位置に下層レジスト膜の開口部
よりも小さい開口部をフォトリソグラフィーにより形成
する(図示せず)。これにより給電電極層36で露出し
ているのは上層レジスト膜の開口部に対応している部分
のみとなる。このようにして上層レジスト膜の開口部に
よって選択メッキのパターンが形成された状態で、給電
電極層36に対して所定の電圧を印加してAuメッキを
行いメッキ層37を形成し、これらにより上部電極34
を構成する。
Next, an upper resist film is applied over the entire surface, and an opening smaller than the opening of the lower resist film is formed at the same position as the opening of the lower resist film by photolithography (not shown). Accordingly, only the portion corresponding to the opening of the upper resist film is exposed in the power supply electrode layer 36. In the state where the selective plating pattern is formed by the openings of the upper resist film in this way, a predetermined voltage is applied to the power supply electrode layer 36 to perform Au plating to form the plating layer 37, and thereby, the plating layer 37 is formed. Electrode 34
Is configured.

【0035】次に、上層レジスト膜を、例えば酸素アッ
シング処理を行って除去し、上部電極34以外の給電電
極層36を露出させる。さらに露出した給電電極層36
をウェットエッチング処理で除去する。このとき、Au
膜のエッチング処理には例えばヨウ素、ヨウ化アンモニ
ウムからなるエッチング液を用い、Ti膜のエッチング
処理には例えば希フッ酸を用いる。最後に、下層レジス
ト膜を有機系の剥離剤にて除去し、MIMキャパシタを
形成する。
Next, the upper resist film is removed, for example, by performing an oxygen ashing process to expose the power supply electrode layer 36 other than the upper electrode 34. Further exposed power supply electrode layer 36
Is removed by wet etching. At this time, Au
An etching solution composed of, for example, iodine and ammonium iodide is used for the etching of the film, and dilute hydrofluoric acid is used for the etching of the Ti film. Finally, the lower resist film is removed with an organic release agent to form a MIM capacitor.

【0036】この場合、従来構成のバリアメタル層35
の無いMIMキャパシタでは、給電電極層36除去の際
に、給電電極層36に対するエッチング液が下層レジス
ト膜の下に回り込むと、MIMキャパシタの誘電体であ
る保護膜がエッチングされてしまうことがあり、これに
よって、MIMキャパシタの容量値が設計値よりも小さ
くなったり、あるいはエッチング液が下部電極まで達し
た場合には、上部電極と下部電極の間でリークが生じて
しまう不具合が発生してしまうというおそれがあった。
In this case, the barrier metal layer 35 of the conventional configuration
In the case of the MIM capacitor having no MIM capacitor, when the power supply electrode layer 36 is removed, if the etchant for the power supply electrode layer 36 goes under the lower resist film, the protective film which is a dielectric of the MIM capacitor may be etched. As a result, when the capacitance value of the MIM capacitor becomes smaller than the design value, or when the etchant reaches the lower electrode, a problem occurs that a leak occurs between the upper electrode and the lower electrode. There was a fear.

【0037】このような不具合に対して、本発明を適用
したMIMキャパシタでは、給電電極層36除去の際に
エッチング液が下層レジスト膜の下に回り込んでも、下
層レジスト膜と保護膜33の間にはバリアメタル層35
が配置された構成とされているので、MIMキャパシタ
の誘電体である保護膜33がエッチングされることな
く、容量の変化や上部電極34と下部電極32との間の
リークが無い特性の安定したMIMキャパシタを得るこ
とができる。
In order to cope with such a problem, in the MIM capacitor to which the present invention is applied, even if the etching solution flows under the lower resist film when the power supply electrode layer 36 is removed, the gap between the lower resist film and the protective film 33 is increased. Has a barrier metal layer 35
Are arranged, the protective film 33, which is a dielectric of the MIM capacitor, is not etched, and the characteristics are stable without any change in capacitance or leakage between the upper electrode 34 and the lower electrode 32. An MIM capacitor can be obtained.

【0038】(第3の実施の形態)本実施例では、マイ
クロ波モノリシックICに用いられるTi薄膜抵抗と信
号線等の接続部に本発明を適用している。図4はTi薄
膜抵抗の平面図であり、図5はそのB−B線の部分の断
面図である。以下、Ti薄膜抵抗と信号線等の接続部に
ついて説明する。
(Third Embodiment) In this embodiment, the present invention is applied to a connection portion between a Ti thin film resistor and a signal line used in a microwave monolithic IC. FIG. 4 is a plan view of the Ti thin film resistor, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB. Hereinafter, a connection portion between the Ti thin film resistor and the signal line will be described.

【0039】メサエッチング処理等により素子間分離を
行った後の半絶縁性半導体基板41上にメタルリフトオ
フ法により、膜厚が100nmのTi薄膜抵抗42を形
成する。この後、図示しないゲート電極等を形成した
後、絶縁膜として窒化珪素(SiN)等の保護膜43を
成膜し、信号線等と接続するためのコンタクトホール4
4を形成する。次に、コンタクトホール44を覆うと共
に信号線等を形成する部分に対応して、Ti膜の膜厚が
50nmでAu膜の膜厚が50nmとなるように順次積
層して金属層としてのバリアメタル層45を形成する。
A 100 nm-thick Ti thin film resistor 42 is formed on the semi-insulating semiconductor substrate 41 after element isolation by a mesa etching process or the like by a metal lift-off method. Thereafter, after forming a gate electrode and the like (not shown), a protective film 43 such as silicon nitride (SiN) is formed as an insulating film, and a contact hole 4 for connecting to a signal line or the like is formed.
4 is formed. Next, in order to cover the contact hole 44 and to correspond to a portion where a signal line or the like is to be formed, the Ti film and the Au film are sequentially laminated so as to have a thickness of 50 nm and a thickness of 50 nm, respectively. The layer 45 is formed.

【0040】その後、バリアメタル層45上にバリアメ
タル層45よりも内側に開口部を持つ下層レジスト膜を
形成する。その際、ポストベーク等により開口部の周囲
の段差部が上方よりも下方が狭いテーパ面となるように
する。その後開口部を含む全面に、選択メッキを施す際
のメッキ電圧を印加する給電電極層46をTi膜の膜厚
が30nm、Au膜の膜厚が30nmとなるように順次
電子ビーム蒸着等の手段で形成する。
After that, a lower resist film having an opening inside the barrier metal layer 45 is formed on the barrier metal layer 45. At this time, the step around the opening is tapered such that the lower part is narrower than the upper part by post baking or the like. Thereafter, the power supply electrode layer 46 for applying a plating voltage when selective plating is applied to the entire surface including the opening is formed by means such as electron beam evaporation so that the thickness of the Ti film is 30 nm and the thickness of the Au film is 30 nm. Formed.

【0041】次に、上層レジスト膜を全面に塗布し(図
示せず)、下層レジスト膜の開口部と同位置に下層レジ
スト膜の開口部の大きさよりも小さい開口部をフォトリ
ソグラフィーにより形成する。これにより給電電極層4
6で露出しているのは上層レジスト膜の開口部に対応し
ている部分のみとなる。このように上層レジスト膜の開
口部によって選択メッキのパターンを形成した状態で、
給電電極層46に対して所定の電圧を印加してAuメッ
キを行いメッキ層47を形成する。
Next, an upper resist film is applied to the entire surface (not shown), and an opening smaller than the opening of the lower resist film is formed at the same position as the opening of the lower resist film by photolithography. Thereby, the power supply electrode layer 4
The portion exposed at 6 is only the portion corresponding to the opening of the upper resist film. With the selective plating pattern formed by the opening of the upper resist film in this way,
Au plating is performed by applying a predetermined voltage to the power supply electrode layer 46 to form a plating layer 47.

【0042】この後、上層レジスト膜をたとえば酸素ア
ッシング処理で除去し、メッキ層47の下部以外の給電
電極層46を露出させる。さらに露出した給電電極層4
6をウェットエッチング処理により除去する。この場
合、Au膜の除去には例えばヨウ素、ヨウ化アンモニウ
ムからなるエッチング液を用い、Ti膜の除去には例え
ば希フッ酸を用いる。最後に、下層レジスト膜を有機系
の剥離剤にて除去し、信号線およびTi薄膜抵抗42と
信号線の接続部を形成する。
Thereafter, the upper resist film is removed by, for example, an oxygen ashing process, and the power supply electrode layer 46 other than the lower portion of the plating layer 47 is exposed. Further exposed power supply electrode layer 4
6 is removed by wet etching. In this case, an etching solution composed of, for example, iodine or ammonium iodide is used for removing the Au film, and dilute hydrofluoric acid is used for removing the Ti film. Finally, the lower resist film is removed with an organic stripping agent to form a connection between the signal line and the Ti thin film resistor 42 and the signal line.

【0043】この場合、従来のバリアメタル層45の無
いメッキ配線を用いる方法では、給電電極層46除去の
エッチング処理の際に、下層のTi膜のエッチング液で
ある希フッ酸が下層レジスト膜の下に回り込み、保護膜
43がエッチングされたり、あるいはそのエッチング液
が保護膜43の下にあるTi薄膜抵抗42にまで達して
しまう場合が生じ、これによって、希フッ酸により給電
電極層46のみならず、Ti薄膜抵抗42もエッチング
してしまうことになり、この結果、Ti薄膜抵抗42を
精度良く形成することができなくなり、抵抗値のばらつ
きや断線の発生に至るという不具合があった。
In this case, in the conventional method using a plated wiring without the barrier metal layer 45, dilute hydrofluoric acid, which is an etchant for the underlying Ti film, is used to etch the underlying resist film during the etching process for removing the power supply electrode layer 46. There is a case where the protective film 43 goes down and the protective film 43 is etched or the etchant reaches the Ti thin film resistor 42 under the protective film 43. In other words, the Ti thin film resistor 42 is also etched, and as a result, the Ti thin film resistor 42 cannot be formed with high accuracy, resulting in a problem that the resistance value varies and disconnection occurs.

【0044】この点について、本発明を適用すると給電
電極層46の除去の際に希フッ酸が下層レジスト膜の下
に回り込んでも、下層レジスト膜と保護膜43の間に
は、バリアメタル層45が配置されており、バリアメタ
ル層45の上層のAu膜によりくい止められるので、こ
れによって希フッ酸がTi薄膜抵抗42まで達すること
が無く、特性の安定したTi薄膜抵抗42を得ることが
できる。
In this regard, when the present invention is applied, even if the diluted hydrofluoric acid flows under the lower resist film when the power supply electrode layer 46 is removed, a barrier metal layer is formed between the lower resist film and the protective film 43. The thin film resistor 45 is provided, and is blocked by the Au film on the barrier metal layer 45. Thus, the diluted hydrofluoric acid does not reach the Ti thin film resistor 42, and the Ti thin film resistor 42 having stable characteristics can be obtained. .

【0045】なお、Ti薄膜抵抗42の他にTi膜やA
l膜を採用しているゲート電極のパッドと信号線の接続
部においても、本発明を適用することにより、ゲート電
極の引き出し部やパッド部でダメージを受けることを無
くすことができる。
Incidentally, in addition to the Ti thin film resistor 42, a Ti film or A
By applying the present invention also to the connection portion between the pad of the gate electrode and the signal line employing the l film, it is possible to prevent the lead portion and the pad portion of the gate electrode from being damaged.

【0046】(第4の実施の形態)第4の実施の形態で
は、マイクロ波モノリシックICの信号線等が交差して
おり、なおかつ上方を通る配線と下方を通る配線の間に
エアギャップを設けてあるエアブリッジ配線部の下層配
線部に本発明を適用し、下層配線の低抵抗化と抵抗値の
安定化を図っている。
(Fourth Embodiment) In the fourth embodiment, the signal lines and the like of the microwave monolithic IC cross each other, and an air gap is provided between a wiring passing above and a wiring passing below. The present invention is applied to the lower wiring portion of the air bridge wiring portion to lower the resistance of the lower wiring and stabilize the resistance value.

【0047】図6はエアブリッジ部の平面図であり、そ
のC−C線に沿った断面を図7に示している。本実施例
では、エアブリッジ部下方を通る下層配線は、オーミッ
ク電極等と同時に形成される第1の配線52とバリアメ
タル層53から構成されている。以下エアブリッジ配線
部の製造方法を説明する。
FIG. 6 is a plan view of the air bridge portion, and FIG. 7 shows a cross section taken along the line CC. In the present embodiment, the lower wiring passing under the air bridge portion is composed of the first wiring 52 and the barrier metal layer 53 formed simultaneously with the ohmic electrode and the like. Hereinafter, a method of manufacturing the air bridge wiring portion will be described.

【0048】まず、メサエッチング等により素子間分離
を行った後の半絶縁性の半導体基板51上に、図示しな
いトランジスタ等の能動素子のオーミック電極を形成す
ると同時に、たとえばTi/Pt/Au膜をそれぞれ膜
厚が60nm、20nm、150nmとなるようにる第
1の配線52をメタルリフトオフ法により形成する。次
に、第1の配線52上に金属層として例えばTi/Au
膜を膜厚がそれぞれ50nmとなるようにしたバリアメ
タル層53をメタルリフトオフ法により形成する。さら
に、図示しないゲート電極等が形成した後に、絶縁膜と
してプラズマCVD等により窒化珪素(SiN)からな
る保護膜54を形成し、バリアメタル層53の両端部に
ドライエッチング処理等でコンタクトホール55を形成
する。
First, an ohmic electrode of an active element such as a transistor (not shown) is formed on the semi-insulating semiconductor substrate 51 after element isolation by mesa etching or the like, and at the same time, for example, a Ti / Pt / Au film is formed. First wirings 52 having a thickness of 60 nm, 20 nm, and 150 nm are formed by a metal lift-off method. Next, for example, Ti / Au is formed on the first wiring 52 as a metal layer.
A barrier metal layer 53 having a thickness of 50 nm is formed by a metal lift-off method. Further, after forming a gate electrode and the like (not shown), a protective film 54 made of silicon nitride (SiN) is formed as an insulating film by plasma CVD or the like, and contact holes 55 are formed at both ends of the barrier metal layer 53 by dry etching or the like. Form.

【0049】このとき、コンタクトホール55はバリア
メタル層53からはみださないようにする。次にバリア
メタル層53上に形成されたコンタクトホール55とそ
の縁部上および保護膜54上の配線形成部に開口部を持
った下層レジスト膜をフォトリソグラフィー処理により
形成し、下層レジスト膜およびその開口部全面に電解メ
ッキ用給電電極層56を電子ビーム蒸着等により形成す
る。
At this time, the contact holes 55 do not protrude from the barrier metal layer 53. Next, a lower resist film having an opening in the contact hole 55 formed on the barrier metal layer 53 and an edge thereof and a wiring forming portion on the protective film 54 is formed by photolithography, and the lower resist film and the lower resist film are formed. A power supply electrode layer 56 for electrolytic plating is formed on the entire surface of the opening by electron beam evaporation or the like.

【0050】次に下層レジスト膜の開口部に対応し、下
層レジスト膜の開口部の大きさよりも小さく、かつコン
タクトホール55よりも大きい開口を持つ上層レジスト
膜をフォトリソグラフィー処理により形成し、配線形成
パターンとする。このようにして、配線形成パターンが
形成されたならば、給電電極層56に対して所定の電圧
を印可してAuメッキを行いメッキ層57を形成する。
Next, an upper resist film corresponding to the opening of the lower resist film and having an opening smaller than the opening of the lower resist film and larger than the contact hole 55 is formed by photolithography to form a wiring. Pattern. After the wiring formation pattern is thus formed, a predetermined voltage is applied to the power supply electrode layer 56 to perform Au plating to form the plating layer 57.

【0051】次に上層レジスト膜をたとえば酸素アッシ
ング処理で除去し、メッキ層57の下部以外の給電電極
層56を露出させる。さらに露出した給電電極層56を
ウェットエッチング処理で除去する。この場合、Au膜
の除去には例えばヨウ素、ヨウ化アンモニウムからなる
エッチング液を用い、Ti膜の除去には例えば希フッ酸
を用いる。最後に、下層レジスト膜を有機系の剥離剤に
て除去し、エアブリッジ部を形成する。
Next, the upper resist film is removed by, for example, an oxygen ashing process, and the power supply electrode layer 56 other than the lower portion of the plating layer 57 is exposed. Further, the exposed power supply electrode layer 56 is removed by wet etching. In this case, an etching solution composed of, for example, iodine or ammonium iodide is used for removing the Au film, and dilute hydrofluoric acid is used for removing the Ti film. Finally, the lower resist film is removed with an organic release agent to form an air bridge.

【0052】このようにして形成されたエアブリッジ配
線の下層配線部では、給電電極層56のTi膜のエッチ
ング処理の際に、希フッ酸が下層レジスト膜の下側に回
り込んで保護膜54をエッチングして下層配線に達した
場合でも、第1の配線52の材料によらずその上に積層
されるバリアメタル層53の表面の上層部がAu膜で形
成されているため、ほとんどエッチングされることがな
く、安定した抵抗値の下層配線を得ることができる。ま
た、第1の配線52上にバリアメタル層53が形成され
ていることにより、下層配線の厚膜化が容易であるた
め、下層配線の低抵抗化を図ることができるようにな
る。
In the lower wiring portion of the air bridge wiring formed in this manner, when the Ti film of the power supply electrode layer 56 is etched, the dilute hydrofluoric acid goes under the lower resist film to form the protective film 54. Is etched to reach the lower wiring, almost no etching is performed because the upper layer of the surface of the barrier metal layer 53 laminated thereon is formed of the Au film regardless of the material of the first wiring 52. And a lower wiring having a stable resistance value can be obtained. Further, since the barrier metal layer 53 is formed on the first wiring 52, it is easy to increase the thickness of the lower wiring, so that the resistance of the lower wiring can be reduced.

【0053】(第5の実施の形態)第5の実施の形態で
は、マイクロ波帯に使用される能動素子としてGaAs
FETやHEMT(high electron mobility transisto
r ;高電子移動度トランジスタ)などの素子があるが、
これらの素子のソース,ドレイン電極あるいはゲート電
極に接続する導体パターンとしてメッキ配線を行う場合
について本発明を適用したもので、これによって安定し
たメッキ配線が行えるようにしたものである。図8はH
EMTの平面図であり、そのD−D線に沿った断面を図
9に示し、さらにその部分を拡大して図10に示してい
る。
(Fifth Embodiment) In the fifth embodiment, GaAs is used as an active element used in the microwave band.
FET and HEMT (high electron mobility transisto)
r; high electron mobility transistor)
The present invention is applied to a case where plating wiring is formed as a conductor pattern connected to the source, drain or gate electrodes of these elements, whereby stable plating wiring can be performed. FIG. 8 shows H
FIG. 10 is a plan view of the EMT, and FIG. 9 shows a cross section along the line D-D, and FIG.

【0054】絶縁性の半導体基板である例えばInP基
板61上にバッファ層,チャンネル層,電子供給層,ゲ
ートコンタクト層,キャップ層などからなる6層構造の
活性層62を積層し、エッチング処理を行っててメサ状
に形成し、これにオーミック電極としてのソース電極6
3およびドレイン電極64を形成すると共にリセス部に
ショットキーゲート電極65を形成し、この上から全体
を覆うように絶縁膜としての保護膜66を形成する。
An active layer 62 having a six-layer structure including a buffer layer, a channel layer, an electron supply layer, a gate contact layer, a cap layer, and the like is laminated on an insulating semiconductor substrate, for example, an InP substrate 61, and an etching process is performed. And a source electrode 6 as an ohmic electrode.
3 and a drain electrode 64 are formed, and a Schottky gate electrode 65 is formed in the recessed portion. A protective film 66 is formed as an insulating film so as to cover the whole from above.

【0055】次に、ソース電極63,ドレイン電極64
およびゲート電極65と電気的接触をとるための導体を
メッキ配線により形成する。まず、保護膜66にコンタ
クトホール67を形成し、この後、金属層としてメタル
リフトオフ法によって例えばTi/Au膜の膜厚をそれ
ぞれ50nmとしたバリアメタル層68をメッキ配線の
形状に対応したパターンに形成する。次に、この上面に
全面に第1のレジスト膜(図示せず)を塗布し、フォト
リソグラフィ処理によりバリアメタル層68の表面が露
出するようにパターニングする。このとき、少なくとも
バリアメタル層68の端部は第1のレジスト膜により覆
われた状態となるようにパターニングされる。この後、
電解メッキ用の給電電極層69を電子ビーム蒸着等によ
り形成する。
Next, the source electrode 63 and the drain electrode 64
A conductor for making electrical contact with the gate electrode 65 is formed by plating wiring. First, a contact hole 67 is formed in the protective film 66, and thereafter a barrier metal layer 68 having a Ti / Au film thickness of, for example, 50 nm is formed as a metal layer into a pattern corresponding to the shape of the plated wiring by a metal lift-off method. Form. Next, a first resist film (not shown) is applied to the entire upper surface and patterned by photolithography so that the surface of the barrier metal layer 68 is exposed. At this time, patterning is performed so that at least the end of the barrier metal layer 68 is covered with the first resist film. After this,
A power supply electrode layer 69 for electrolytic plating is formed by electron beam evaporation or the like.

【0056】次に、第2のレジスト膜を塗布してメッキ
配線を形成する部分に対応して給電電極層69が露出す
るように開口部を形成する(図示せず)。続いて、給電
電極層69を介して電圧を印加しながら電解メッキ処理
を行い、開口部から露出している給電電極層69部分に
メッキ層70を形成する。この後、第2のレジスト膜を
除去し、露出した不要となった給電電極層69をエッチ
ングによって除去し、さらに第1のレジスト膜を除去し
て所定のパターンに形成したメッキ層70を得るように
なる。
Next, an opening is formed (not shown) so that the power supply electrode layer 69 is exposed corresponding to the portion where the plating resist is formed by applying the second resist film. Subsequently, an electrolytic plating process is performed while applying a voltage through the power supply electrode layer 69 to form a plating layer 70 on the power supply electrode layer 69 exposed from the opening. Thereafter, the second resist film is removed, the exposed and unnecessary power supply electrode layer 69 is removed by etching, and the first resist film is further removed to obtain a plating layer 70 formed in a predetermined pattern. become.

【0057】このようにバリアメタル層68を設けた状
態で電解メッキ処理を行うので、給電電極層69の下層
に設けられたバリアメタル層68によって保護膜66の
端部が覆われている状態となるので、メッキ処理の後に
不要となった給電電極層69をエッチング処理により除
去する際にバリアメタル層68によって下層部分を保護
することができるようになり、図10にも示しているよ
うに、ゲート電極65近傍を保護する保護膜66に損傷
を与えることなく製作することができるようになる。
Since the electrolytic plating process is performed with the barrier metal layer 68 provided as described above, the state in which the end of the protective film 66 is covered by the barrier metal layer 68 provided below the power supply electrode layer 69. Therefore, when the power supply electrode layer 69 which becomes unnecessary after the plating process is removed by the etching process, the lower layer portion can be protected by the barrier metal layer 68, and as shown in FIG. It can be manufactured without damaging the protection film 66 for protecting the vicinity of the gate electrode 65.

【0058】本発明は、上記実施例にのみ限定されるも
のではなく、次のように変形また拡張できる。他の半導
体素子のメッキ配線に適用することもできる。また、半
導体素子以外にもメッキ配線を用いるもの全般に適用で
きる。金属層として、Ti/Au層を用いたバリアメタ
ル層以外にも適用することができる。
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be modified or expanded as follows. The present invention can be applied to plating wiring of other semiconductor elements. Further, the present invention can be applied to all devices using plated wiring other than semiconductor devices. The present invention can be applied to a metal layer other than a barrier metal layer using a Ti / Au layer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態をメッキ配線の各製
造工程に対応して示した模式的断面図
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a first embodiment of the present invention corresponding to each manufacturing process of plated wiring.

【図2】本発明の第2の実施の形態を示すMIMキャパ
シタの平面図
FIG. 2 is a plan view of an MIM capacitor according to a second embodiment of the present invention.

【図3】模式的断面図(図2中A−A線に沿った断面を
示す)
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view (a cross-section taken along line AA in FIG. 2)

【図4】本発明の第3の実施の形態を示すTi抵抗と信
号線との接続部の平面図
FIG. 4 is a plan view of a connection portion between a Ti resistor and a signal line according to a third embodiment of the present invention.

【図5】模式的断面図(図4中B−B線に沿った断面を
示す)
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view (a cross-section taken along line BB in FIG. 4).

【図6】本発明の第4の実施の形態を示すエアブリッジ
配線部の平面図
FIG. 6 is a plan view of an air bridge wiring unit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】模式的断面図(図6中C−C線に沿った断面を
示す)
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view (a cross-section taken along line CC in FIG. 6).

【図8】本発明の第5の実施の形態を示すHEMTの平
面図
FIG. 8 is a plan view of a HEMT showing a fifth embodiment of the present invention.

【図9】模式的断面図(図8中D−D線に沿った断面を
示す)
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view (a cross-section taken along line DD in FIG. 8).

【図10】図9のゲート電極部分を拡大して示す図FIG. 10 is an enlarged view showing a gate electrode part of FIG. 9;

【図11】従来例を示す図1相当図FIG. 11 is a diagram corresponding to FIG. 1 showing a conventional example.

【図12】不具合を説明するための図1相当図FIG. 12 is a diagram corresponding to FIG. 1 for explaining a problem.

【図13】図9相当図FIG. 13 is a diagram corresponding to FIG. 9;

【図14】図10相当図FIG. 14 is a diagram corresponding to FIG. 10;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21は半絶縁性基板、22は保護膜(絶縁膜)、23は
バリアメタル層(金属層)、24は下層レジスト膜(第
1のレジスト膜)、25は下層レジスト膜の開口部、2
6は下層レジスト膜の段差部、27は給電電極層、28
は上層レジスト膜(第2のレジスト膜)、29は上層レ
ジスト膜の開口部、30はメッキ層、31は半絶縁性基
板、32は下部電極、33は保護膜(絶縁膜)、34は
上部電極、35はバリアメタル層(金属層)、36は給
電電極層、37はメッキ層、41は半絶縁性半導体基
板、42はTi薄膜抵抗、43は保護膜(絶縁膜)、4
4はコンタクトホール、45はバリアメタル層(金属
層)、46は給電電極層、47はメッキ層、51は半絶
縁性半導体基板、52は第1の配線、53はバリアメタ
ル層(金属層)、54は保護膜(絶縁膜)、55はコン
タクトホール、56は給電電極層、57はメッキ層、5
8はメッキ配線、61は絶縁性の半導体基板、62は活
性層、63はソース電極、64はドレイン電極、65は
ゲート電極、66は保護膜(絶縁膜)、67はコンタク
トホール、68はバリアメタル層(金属層)、69は給
電電極層、70はメッキ層である。
21 is a semi-insulating substrate, 22 is a protective film (insulating film), 23 is a barrier metal layer (metal layer), 24 is a lower resist film (first resist film), 25 is an opening of the lower resist film, 2
6 is a step portion of the lower resist film, 27 is a power supply electrode layer, 28
Denotes an upper resist film (second resist film), 29 denotes an opening of the upper resist film, 30 denotes a plating layer, 31 denotes a semi-insulating substrate, 32 denotes a lower electrode, 33 denotes a protective film (insulating film), and 34 denotes an upper portion. Electrodes, 35 a barrier metal layer (metal layer), 36 a power supply electrode layer, 37 a plating layer, 41 a semi-insulating semiconductor substrate, 42 a Ti thin film resistor, 43 a protective film (insulating film), 4
4 is a contact hole, 45 is a barrier metal layer (metal layer), 46 is a power supply electrode layer, 47 is a plating layer, 51 is a semi-insulating semiconductor substrate, 52 is a first wiring, 53 is a barrier metal layer (metal layer). , 54 are a protective film (insulating film), 55 is a contact hole, 56 is a power supply electrode layer, 57 is a plating layer,
8 is a plating wiring, 61 is an insulating semiconductor substrate, 62 is an active layer, 63 is a source electrode, 64 is a drain electrode, 65 is a gate electrode, 66 is a protective film (insulating film), 67 is a contact hole, and 68 is a barrier. A metal layer (metal layer), 69 is a power supply electrode layer, and 70 is a plating layer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 29/812 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01L 29/812

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に形成されるメッキ層によ
り構成されるメッキ配線であって、 前記メッキ層の下層に設けられた電解メッキ用給電電極
層と、 この電解メッキ用給電電極層と前記半導体基板との間に
介在されその電解メッキ用給電電極層の幅寸法よりも幅
広に形成された金属層とを備えたことを特徴とするメッ
キ配線。
1. A plating wiring comprising a plating layer formed on a semiconductor substrate, comprising: a power supply electrode layer for electrolytic plating provided below the plating layer; A metal layer interposed between the semiconductor substrate and a metal layer formed to be wider than the width of the power supply electrode layer for electrolytic plating.
【請求項2】 前記半導体基板上には絶縁膜が形成され
ており、 前記金属層は、前記絶縁膜上に形成されていることを特
徴とする請求項1記載のメッキ配線。
2. The plated wiring according to claim 1, wherein an insulating film is formed on the semiconductor substrate, and the metal layer is formed on the insulating film.
【請求項3】 前記半導体基板上には導体パターン層が
形成されており、 前記金属層は、前記導体パターン層上に形成されている
ことを特徴とする請求項1記載のメッキ配線。
3. The plated wiring according to claim 1, wherein a conductor pattern layer is formed on the semiconductor substrate, and the metal layer is formed on the conductor pattern layer.
【請求項4】 前記半導体基板上には導体パターン層が
形成されると共に、その導体パターン層の少なくとも端
部を除いた部分を露出させるように開口部が設けられた
絶縁膜が形成されており、 前記金属層は、前記導体パターン層に対して前記絶縁膜
の開口部を覆うように形成された状態で電気的接触状態
となるように形成されていることを特徴とする請求項1
記載のメッキ配線。
4. A conductive pattern layer is formed on the semiconductor substrate, and an insulating film having an opening is formed so as to expose a portion of the conductive pattern layer excluding at least an end. The metal layer is formed so as to be in electrical contact with the conductor pattern layer while being formed so as to cover an opening of the insulating film.
The described plating wiring.
【請求項5】 前記金属層上にこれの少なくとも端部を
除いた部分を露出させるように開口部が設けられた絶縁
膜を備え、 前記電解メッキ用給電電極層は前記金属層に対して前記
絶縁膜の開口部を覆うように形成された状態で電気的接
触状態となるように形成されていることを特徴とする請
求項3記載のメッキ配線。
5. An insulating film provided with an opening on the metal layer so as to expose at least a portion excluding an end of the metal layer, wherein the power supply electrode layer for electrolytic plating is formed on the metal layer with respect to the metal layer. 4. The plating wiring according to claim 3, wherein the plating wiring is formed so as to be in an electrical contact state while being formed so as to cover the opening of the insulating film.
【請求項6】 前記半導体基板上には前記絶縁膜との間
に下部電極層が形成されており、 前記メッキ層は、下部電極層との間で容量素子を構成す
る上部電極として形成されていることを特徴とする請求
項2記載のメッキ配線。
6. A lower electrode layer is formed between the semiconductor substrate and the insulating film, and the plating layer is formed as an upper electrode constituting a capacitor between the lower electrode layer and the lower electrode layer. 3. The plated wiring according to claim 2, wherein:
【請求項7】 前記金属層は、異なる金属を積層した多
層金属膜構造を有することを特徴とする請求項1ないし
6のいずれかに記載のメッキ配線。
7. The plated wiring according to claim 1, wherein the metal layer has a multilayer metal film structure in which different metals are stacked.
【請求項8】 半導体基板上の配線形成部に対応して金
属層を形成する金属層形成工程と、 この金属層の端部を除いた部分を露出するように開口部
を設けた第1のレジスト膜を形成する第1レジスト形成
工程と、 前記金属層および第1のレジスト膜とを覆うように電解
メッキ用給電電極層を形成する給電電極層形成工程と、 この電解メッキ用給電電極層を上面から覆うように第2
のレジスト膜を塗布すると共に、前記第1のレジスト膜
の開口部に対応してその端部を除いた内側の領域に位置
する前記電解メッキ用給電電極層を露出させるようにメ
ッキ用開口部を形成する第2レジスト形成工程と、 前記電解メッキ用給電電極層を介して電解メッキ電圧を
印加しながら前記メッキ用開口部に選択的にメッキ導体
を電解メッキする電解メッキ工程と、 前記第1および第2のレジスト膜を除去するレジスト除
去工程とを有することを特徴とするメッキ配線の製造方
法。
8. A metal layer forming step of forming a metal layer corresponding to a wiring forming part on a semiconductor substrate, and a first step of forming an opening to expose a portion excluding an end of the metal layer. A first resist forming step of forming a resist film; a power supply electrode layer forming step of forming a power supply electrode layer for electrolytic plating so as to cover the metal layer and the first resist film; Second to cover from top
And applying a plating opening so as to expose the power supply electrode layer for electrolytic plating located in an inner region except for the end corresponding to the opening of the first resist film. A second resist forming step of forming; an electroplating step of selectively electroplating a plating conductor in the plating opening while applying an electroplating voltage via the electrolytic plating power supply electrode layer; And a resist removing step of removing the second resist film.
【請求項9】 前記金属層形成工程に先だって行われ前
記半導体基板上に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程を備
え、 前記金属層形成工程では、前記金属層を前記絶縁膜上の
配線形成部に形成することを特徴とする請求項8記載の
メッキ配線の製造方法。
9. An insulating film forming step of forming an insulating film on the semiconductor substrate, which is performed prior to the metal layer forming step, wherein the metal layer is formed on a wiring forming portion on the insulating film. 9. The method for manufacturing a plated wiring according to claim 8, wherein the plating wiring is formed.
【請求項10】 前記金属形成工程に先だって行われ前
記半導体基板上に導体パターン層を形成する導体パター
ン形成工程を備え、 前記金属層形成工程では、前記金属層を前記導体パター
ン上の配線形成部に形成することを特徴とする請求項8
記載のメッキ配線の製造方法。
10. A conductor pattern forming step for forming a conductor pattern layer on the semiconductor substrate, which is performed prior to the metal forming step, wherein the metal layer is formed on a wiring forming portion on the conductor pattern. 9. The method as claimed in claim 8, wherein
A method for manufacturing the plated wiring according to the above.
【請求項11】 前記金属層形成工程に先だって行わ
れ、前記導体パターン形成工程に続いて前記導体パター
ン層上に少なくもその端部を除いた部分を露出させるよ
うに開口部を設けた絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程を
備え、 前記金属層形成工程では、前記金属層を前記導体パター
ン層に対して前記絶縁膜の開口部を覆うようにして電気
的接触状態となるように形成することを特徴とする請求
項10記載のメッキ配線の製造方法。
11. An insulating film which is formed prior to the metal layer forming step and has an opening provided on the conductive pattern layer so as to expose at least a portion excluding an end thereof, following the conductive pattern forming step. Forming an insulating film, wherein in the metal layer forming step, the metal layer is formed so as to cover the opening of the insulating film with respect to the conductor pattern layer so as to be in an electrical contact state. The method for producing a plated wiring according to claim 10, wherein:
【請求項12】 前記第1レジスト形成工程に先だって
行われ、前記金属層上にこれの少なくとも端部を除いた
部分を露出させるように開口部が設けられた絶縁膜を形
成する絶縁膜形成工程を備え、 前記給電電極層形成工程では、前記電解メッキ用給電電
極層を前記金属層に対して前記絶縁膜の開口部を覆うよ
うに形成された状態で電気的接触状態となるように形成
することを特徴とする請求項10記載のメッキ配線の製
造方法。
12. An insulating film forming step, which is performed prior to the first resist forming step, and forms an insulating film provided with an opening on the metal layer so as to expose at least a portion excluding an end of the metal layer. In the power supply electrode layer forming step, the power supply electrode layer for electrolytic plating is formed so as to be in electrical contact with the metal layer so as to cover the opening of the insulating film. The method for manufacturing a plated wiring according to claim 10, wherein:
【請求項13】 前記絶縁膜形成工程に先だって、前記
半導体基板上に下部電極層を形成する下部電極層形成工
程を設け、 前記金属層形成工程において形成される前記金属層を上
部電極層として前記絶縁膜を誘電体として構成される容
量素子を形成することを特徴とするメッキ配線の製造方
法。
13. A lower electrode layer forming step of forming a lower electrode layer on the semiconductor substrate prior to the insulating film forming step, wherein the metal layer formed in the metal layer forming step is used as an upper electrode layer. A method for manufacturing a plated wiring, comprising forming a capacitive element having an insulating film as a dielectric.
【請求項14】 前記金属層形成工程は、異なる金属膜
を順次積層した多層金属膜構造の金属層を形成すること
を特徴とする請求項8ないし13のいずれかに記載のメ
ッキ配線の製造方法。
14. The method according to claim 8, wherein in the metal layer forming step, a metal layer having a multilayer metal film structure in which different metal films are sequentially laminated is formed. .
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100444722B1 (en) * 2002-04-08 2004-08-16 아남반도체 주식회사 Method for manufacturing fuse line
JP6344531B1 (en) * 2017-06-07 2018-06-20 三菱電機株式会社 Manufacturing method of semiconductor device

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