JPS5829618B2 - 半導体装置の電極形成方法 - Google Patents
半導体装置の電極形成方法Info
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- JPS5829618B2 JPS5829618B2 JP1242480A JP1242480A JPS5829618B2 JP S5829618 B2 JPS5829618 B2 JP S5829618B2 JP 1242480 A JP1242480 A JP 1242480A JP 1242480 A JP1242480 A JP 1242480A JP S5829618 B2 JPS5829618 B2 JP S5829618B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
- H01L21/285—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
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- H01L21/2855—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table by physical means, e.g. sputtering, evaporation
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は半導体装置の電極形成方法に関する。
半導体装置の製造工程において半導体基板の表面に金属
の電極層を形成する工程がある。
の電極層を形成する工程がある。
この電極層は半導体基板の不純物拡散領域露出面にオー
ミックに接続する必要と、のちに施されるワイヤボンデ
ィングを良好にする必要からめつき法、真空中で行なわ
れるスパッタ法などが適している。
ミックに接続する必要と、のちに施されるワイヤボンデ
ィングを良好にする必要からめつき法、真空中で行なわ
れるスパッタ法などが適している。
たマ、スパッタ法は層の形成速度が遅い欠点があるため
、高速化の手段としてマグネトロン型スパッタリング装
置を用いる。
、高速化の手段としてマグネトロン型スパッタリング装
置を用いる。
この装置は第１図に概略を断面図示するように、気密の
外囲器１の内部に磁界を印加したターゲット２と、半導
体基板（３、３’・・・）とを対向させ、かつターゲッ
トと半導体基板との間に直流電界を印加し、Ａｒ＋イオ
ンのような重い荷電粒子をターゲットに照射し、その衝
撃でターゲットから飛び出して来るターゲツト材の粒子
を半導体基板上に付着させるものである。
外囲器１の内部に磁界を印加したターゲット２と、半導
体基板（３、３’・・・）とを対向させ、かつターゲッ
トと半導体基板との間に直流電界を印加し、Ａｒ＋イオ
ンのような重い荷電粒子をターゲットに照射し、その衝
撃でターゲットから飛び出して来るターゲツト材の粒子
を半導体基板上に付着させるものである。
なお、図中（４、４′−・・）はマグネット、５はター
ゲットへの直流電界■の印加端子、６は半導体基板の載
置台であるとともに直流電界ｅの印加端子７を備える。
ゲットへの直流電界■の印加端子、６は半導体基板の載
置台であるとともに直流電界ｅの印加端子７を備える。
この装置の原理はターゲットの近傍に高密度のプラズマ
をつくり、大きなイオン電流を流すようにして、電場と
磁場とが直交するいわゆるマグネトロン放電を利用し、
かつ運動する電子がターゲットの近傍を連続した軌跡を
もって運動できるようにするものである。
をつくり、大きなイオン電流を流すようにして、電場と
磁場とが直交するいわゆるマグネトロン放電を利用し、
かつ運動する電子がターゲットの近傍を連続した軌跡を
もって運動できるようにするものである。
このスパッタリング装置によれば一般のスパッタリング
装置による場合に比し一桁多い付着量が得られる。
装置による場合に比し一桁多い付着量が得られる。
ところで、マグネトロン型スパッタリング装置ではニッ
ケル材料のような強磁性材料を用いることは問題がある
。
ケル材料のような強磁性材料を用いることは問題がある
。
すなわち、通常のスパッタリングではターゲットより放
出された原子はターゲットに対向する位置に保持された
基板の表面はもとより、その周辺の構造体にも堆積付着
する。
出された原子はターゲットに対向する位置に保持された
基板の表面はもとより、その周辺の構造体にも堆積付着
する。
この周辺の構造体に堆積付着した薄膜は温度の上昇下降
の繰り返しにより、また膜自体が厚ぐなったとき剥離し
やすい。
の繰り返しにより、また膜自体が厚ぐなったとき剥離し
やすい。
特にマグネトロン型スパッタリング装置でニッケルをス
パッタさせる場合には剥離したニッケル薄膜は、この薄
膜自体の温度がキューリポイント（Ｃｕｒｉｅ ｐｏｉ
ｎｔ）以下の温度（たとえばニッケルについてはＴｃ＝
３６０°Ｃ）ではターゲットに設置されているマグネッ
トに吸引されてターゲットの表面に付着する。
パッタさせる場合には剥離したニッケル薄膜は、この薄
膜自体の温度がキューリポイント（Ｃｕｒｉｅ ｐｏｉ
ｎｔ）以下の温度（たとえばニッケルについてはＴｃ＝
３６０°Ｃ）ではターゲットに設置されているマグネッ
トに吸引されてターゲットの表面に付着する。
そしてこの付着した薄膜自体の温度が装置内の加熱また
はスパッタリング蒸着時のエネルギによりキューリポイ
ントを超えるとターゲットより落下し、これに対向して
いる半導体基板の表面に付着する。
はスパッタリング蒸着時のエネルギによりキューリポイ
ントを超えるとターゲットより落下し、これに対向して
いる半導体基板の表面に付着する。
また、多層連続スパッタリング装置では通常ターゲット
または半導体基板が回転する機構を備えているから、こ
の剥離した不純物が全く異種のターゲットに付着するこ
とがしばしば生じる。
または半導体基板が回転する機構を備えているから、こ
の剥離した不純物が全く異種のターゲットに付着するこ
とがしばしば生じる。
この不純物がターゲットまたは半導体基板に付着する。
いずれにしても、オーミック接触電極層の純度、層構造
の制御を著るしく困難とし、電極層のオー□ツク特性、
熱疲労試験特性の劣化を招く。
の制御を著るしく困難とし、電極層のオー□ツク特性、
熱疲労試験特性の劣化を招く。
上述の不都合が連続生産においては不純物の堆積、付着
が増大することにより、半導体基板の表面に形成される
電極層の汚染、層構造の不均一性等がたびたび起り、歩
留の低下や特性の劣化を来たす。
が増大することにより、半導体基板の表面に形成される
電極層の汚染、層構造の不均一性等がたびたび起り、歩
留の低下や特性の劣化を来たす。
上記不純物膜の除去には多大な時間を要し、特に微小塵
の完全除去はほとんど不能に近いものである。
の完全除去はほとんど不能に近いものである。
従って、マグネトロン型スパッタリング装置にて形成す
る電極層材料としてはニッケルのような強磁性体は望ま
しくない。
る電極層材料としてはニッケルのような強磁性体は望ま
しくない。
しかしながら、上記電極を具備する半導体素子をステム
に鑞接して半導体装置を形成するとき、鑞着性の良好な
ニッケルはよく用いられる。
に鑞接して半導体装置を形成するとき、鑞着性の良好な
ニッケルはよく用いられる。
これは鑞着性が良好でないと順方向特性、熱疲労試験特
性の劣化に繋るからである。
性の劣化に繋るからである。
従って、ニッケルの鑞着性良好なる特性を活かし、さら
に上述したターゲット表面への不所望付着が生じないよ
うにすることが望ましいのである。
に上述したターゲット表面への不所望付着が生じないよ
うにすることが望ましいのである。
この発明は上述の事情に鑑みて達成されたもので、半導
体基板の表面に良好な電極層を形成する方法を提供する
ものである。
体基板の表面に良好な電極層を形成する方法を提供する
ものである。
この発明にかかる電極形成方法はマグネトロン型スパッ
タリング装置のターゲットにニッケル中に銅を添加した
ものを用い、そのキューリポイントを、スパッタリング
装置内の温度として使用されることのない室＠（２５°
Ｃ）以下にしようとするものである。
タリング装置のターゲットにニッケル中に銅を添加した
ものを用い、そのキューリポイントを、スパッタリング
装置内の温度として使用されることのない室＠（２５°
Ｃ）以下にしようとするものである。
他方において、ニッケルの備える良好な鑞着性を損じな
いようにすることは必須である。
いようにすることは必須である。
そこで第２図に示すニッケル・銅合金のキューリポイン
ト図によって、堆積されるニッケル・銅合金屑のキュー
リポイントが２５°Ｃになるターゲツト材の組成比を求
める。
ト図によって、堆積されるニッケル・銅合金屑のキュー
リポイントが２５°Ｃになるターゲツト材の組成比を求
める。
スパッタイールド（Ｙｉｅｌｄ ）をニッケルー１．２
ａｔｏｍｓ ／ ｉｏｎ 、銅−１，６ａｊＯｒｎｓ
／ ｉｏＨよりニッケルターゲット中の銅のＡｔｏｍｉ
ｃ％（以降（上記３０ （ａｔｏｍ、％）は第２図の３
２（重量％）の換算値） ｘ ＝ ２２．５ （ａｔｏｍ、％） となり、銅の重量％に換算すると２４％となる。
ａｔｏｍｓ ／ ｉｏｎ 、銅−１，６ａｊＯｒｎｓ
／ ｉｏＨよりニッケルターゲット中の銅のＡｔｏｍｉ
ｃ％（以降（上記３０ （ａｔｏｍ、％）は第２図の３
２（重量％）の換算値） ｘ ＝ ２２．５ （ａｔｏｍ、％） となり、銅の重量％に換算すると２４％となる。
以降堆積層中の銅量は漸減するから２回以上の場合はス
パッタ回数に応じてニッケル中の銅量を選ぶ必要がある
。
パッタ回数に応じてニッケル中の銅量を選ぶ必要がある
。
しかし、電極層としてのニッケル・銅量における銅量は
限定される。
限定される。
すなわち、ニッケル、銅ともに面心立方格子（Ｆａｃｅ
−ｃｅｎｔｅｒｅｄｃｕｂｉｃ １ａｔｔｉｃｅ ）構
造で全率固溶体であるから、半導体素子にかかる温度サ
イクルにより格子変態は起さず安定している。
−ｃｅｎｔｅｒｅｄｃｕｂｉｃ １ａｔｔｉｃｅ ）構
造で全率固溶体であるから、半導体素子にかかる温度サ
イクルにより格子変態は起さず安定している。
しかし銅が多くなると鑞、たとえば「はんだ」に喰われ
やすくなり望ましくない。
やすくなり望ましくない。
したがって良好な鑞着性を保つには電極層中の銅量が５
０ （ａｔｏｍ、 ）％（４８（ｗｔ、 ）％）になる
ニッケル中の銅のａｔｎｍ、％をｙとすると、次式によ
り となり、銅量を重量％（ｗｔ、％）に換算すると３９％
となる。
０ （ａｔｏｍ、 ）％（４８（ｗｔ、 ）％）になる
ニッケル中の銅のａｔｎｍ、％をｙとすると、次式によ
り となり、銅量を重量％（ｗｔ、％）に換算すると３９％
となる。
そこでこの値と前に算出した銅の量２４％とから、適切
な銅の重量％として ２４％く銅の重量％く３９％ なる範囲が求められる。
な銅の重量％として ２４％く銅の重量％く３９％ なる範囲が求められる。
これにもとづいてターゲットの材質を使用回数に応じて
、また使用目的に応じて銅量を選択すればよい。
、また使用目的に応じて銅量を選択すればよい。
上述の如くして得られたニッケル・銅合金をマグネトロ
ン型スパッタリング装置に使用して実験したところ、い
わゆる微小塵がターゲット表面に付着することが皆無と
なり、歩留の顕著な向上、半導体素子特性の安定化が達
成されるなどの顕著な効果があった。
ン型スパッタリング装置に使用して実験したところ、い
わゆる微小塵がターゲット表面に付着することが皆無と
なり、歩留の顕著な向上、半導体素子特性の安定化が達
成されるなどの顕著な効果があった。
第１図はマグネトロン型スパッタリング装置の概略を示
す断面図、第２図はニッケル・銅合金のキューリポイン
トを示す線図である。 １・・・・・・外囲器、２・・・・・・ターゲット、３
、３’・・・・・半導体基板、４ 、４’・・・・・
・マグネット、５，７・・・・・・直流印加端子、 ６・・・・・・半導体基板載置台。
す断面図、第２図はニッケル・銅合金のキューリポイン
トを示す線図である。 １・・・・・・外囲器、２・・・・・・ターゲット、３
、３’・・・・・半導体基板、４ 、４’・・・・・
・マグネット、５，７・・・・・・直流印加端子、 ６・・・・・・半導体基板載置台。
Claims (1)
- １ 半導体基板の表面にニッケル・銅合金のオーミック
接触電極を形成するにあたり、マグネトロン型スパッタ
リング装置によるスパッタリング法により電極層を形成
させ、かつ電極層の材料の供給源となるニッケル・調合
金製のターゲットの組成比をニッケル中に含まれる銅量
が重量パーセントで２４％ないし３９φの範囲内にある
ようにしか半導体装置の電極形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1242480A JPS5829618B2 (ja) | 1980-02-06 | 1980-02-06 | 半導体装置の電極形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1242480A JPS5829618B2 (ja) | 1980-02-06 | 1980-02-06 | 半導体装置の電極形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56110230A JPS56110230A (en) | 1981-09-01 |
| JPS5829618B2 true JPS5829618B2 (ja) | 1983-06-23 |
Family
ID=11804887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1242480A Expired JPS5829618B2 (ja) | 1980-02-06 | 1980-02-06 | 半導体装置の電極形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5829618B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9694962B2 (en) | 2011-06-17 | 2017-07-04 | Berry Plastics Corporation | Process for forming an insulated container having artwork |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56135927A (en) * | 1980-03-28 | 1981-10-23 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | Forming method for electrode of semiconductor device |
-
1980
- 1980-02-06 JP JP1242480A patent/JPS5829618B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9694962B2 (en) | 2011-06-17 | 2017-07-04 | Berry Plastics Corporation | Process for forming an insulated container having artwork |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56110230A (en) | 1981-09-01 |
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