JPS60183726A - 半導体装置の電極パタ−ンの形成方法 - Google Patents
半導体装置の電極パタ−ンの形成方法Info
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- JPS60183726A JPS60183726A JP59038629A JP3862984A JPS60183726A JP S60183726 A JPS60183726 A JP S60183726A JP 59038629 A JP59038629 A JP 59038629A JP 3862984 A JP3862984 A JP 3862984A JP S60183726 A JPS60183726 A JP S60183726A
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- H—ELECTRICITY
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
- H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
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- H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
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- H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
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- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/47—Schottky barrier electrodes
- H01L29/475—Schottky barrier electrodes on AIII-BV compounds
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の技術分野]
この発明は、半導体装置の電極パターンの形成方法に関
し、特にGaAS FETの電極配線及びボンディング
バットを形成するの【こ好適な¥導体装置の多重積層金
属膜パターンの形成方法に関Jるものである。
し、特にGaAS FETの電極配線及びボンディング
バットを形成するの【こ好適な¥導体装置の多重積層金
属膜パターンの形成方法に関Jるものである。
[発明の技術的背景1
従来、Ga As FETの電極配線やポンディングパ
ッドとしては、Ti /Pt /Aリ (右側に記載さ
れているものが上層、以下同じ)を積層した三層構造の
ものや、あるいはT1./A1の二層構造のものが一般
的であり、このような構造の電極配線やポンディングパ
ッドはウェットエツチング法による揚台もあるが、もっ
ばらリフトオフ法によって形成されていた。
ッドとしては、Ti /Pt /Aリ (右側に記載さ
れているものが上層、以下同じ)を積層した三層構造の
ものや、あるいはT1./A1の二層構造のものが一般
的であり、このような構造の電極配線やポンディングパ
ッドはウェットエツチング法による揚台もあるが、もっ
ばらリフトオフ法によって形成されていた。
第1図は、ウェットエツチングによるポンディングバッ
ド形成7j法の一例を図示したものである。
ド形成7j法の一例を図示したものである。
この方法では、まず、Ga ASからなる半導体基板゛
1」−にCVD法によつ−(−絶縁膜2を形成した後、
該絶縁膜2に選択的(ζコンタクト用開口2aを形成し
、ついでボンデインクパッド形成用の金属膜3を基板全
面に111積し、さらに金属膜3の上にレジストパター
ン4を形成りる。 そして最後−にレジストパターン4
をマスクとしてウェットエツチングにより第1図の点線
で示すように金属膜3を1ツチングして該金属膜による
ホンディングパッドを該絶縁膜の開「」2a上に形成す
る。 この方法で゛は、G a、 A s半導体基板が
化学的処理に弱いことに加えて、ウェットエツチングを
用いるのでリイド]ニッチが生じ、ゲート電極など微細
むパターンを形成覆る必要のある時には適していない。
1」−にCVD法によつ−(−絶縁膜2を形成した後、
該絶縁膜2に選択的(ζコンタクト用開口2aを形成し
、ついでボンデインクパッド形成用の金属膜3を基板全
面に111積し、さらに金属膜3の上にレジストパター
ン4を形成りる。 そして最後−にレジストパターン4
をマスクとしてウェットエツチングにより第1図の点線
で示すように金属膜3を1ツチングして該金属膜による
ホンディングパッドを該絶縁膜の開「」2a上に形成す
る。 この方法で゛は、G a、 A s半導体基板が
化学的処理に弱いことに加えて、ウェットエツチングを
用いるのでリイド]ニッチが生じ、ゲート電極など微細
むパターンを形成覆る必要のある時には適していない。
囚みに、GaAsFE−rではサブミクロン級の微細パ
ターンを形成する必要がある。
ターンを形成する必要がある。
第2図はリフ(へオフ法で電極パターンを形成する方法
を示したしのである。 この方法では、まず、Ga A
Sからなる半導体基板1」二にCVD法にJ、り絶縁1
92を形成した後、:1Hβ、縁膜2ににレジストパタ
ーン5を形成し、つい−Cレジメ[〜パターン5をマス
クとし該絶縁膜2に選択的にグー1〜電極用間口6を形
成した後、基板全面に電極パターン形成用金属を堆積し
、レジストパターン5を溶解除去号ると同時にレジスト
・パターン上の金属膜を剥離除ムづることによって電極
パターンを形成する。 この方法は微細なパターンを形
成するのに適しているので高密度31′導体装置の電)
ラネ配線形成15法として広く用いられている。
を示したしのである。 この方法では、まず、Ga A
Sからなる半導体基板1」二にCVD法にJ、り絶縁1
92を形成した後、:1Hβ、縁膜2ににレジストパタ
ーン5を形成し、つい−Cレジメ[〜パターン5をマス
クとし該絶縁膜2に選択的にグー1〜電極用間口6を形
成した後、基板全面に電極パターン形成用金属を堆積し
、レジストパターン5を溶解除去号ると同時にレジスト
・パターン上の金属膜を剥離除ムづることによって電極
パターンを形成する。 この方法は微細なパターンを形
成するのに適しているので高密度31′導体装置の電)
ラネ配線形成15法として広く用いられている。
[背景技術の問題点1
従来のGaAsFETの電極配線やポンディングパッド
(よ、T i / P t / A uを(着層した三
Iff tM造のものやTi/AIの二層構造のもので
あり、これらは前記のごとくもつばらり71〜オフ法に
よって形成されているが、この方法で形成された金属膜
はレジスト膜の制約から低温で堆積されるので電極パタ
ーンを椛成する多重Vi層金属膜と半導体基板との密着
が悪いという問題点を有していた。
(よ、T i / P t / A uを(着層した三
Iff tM造のものやTi/AIの二層構造のもので
あり、これらは前記のごとくもつばらり71〜オフ法に
よって形成されているが、この方法で形成された金属膜
はレジスト膜の制約から低温で堆積されるので電極パタ
ーンを椛成する多重Vi層金属膜と半導体基板との密着
が悪いという問題点を有していた。
このため、電極パターンがリフトオフの際またはワイセ
ボンi゛゛イングの際剥離しヤ〕ずく、G a ASト
−[1−の製造歩留りの点で問題となっていた。
ボンi゛゛イングの際剥離しヤ〕ずく、G a ASト
−[1−の製造歩留りの点で問題となっていた。
[発明の目的]
この発明のし]的【ま前記のごとき問題点を生じない新
規な電極パターンの形成方法を提供JるbのC′ある。
規な電極パターンの形成方法を提供JるbのC′ある。
[発明の概要]
本発明者は、従来の電極配線やポンディングパッド及び
ぞの形成方法に(jザる問題点を解決するべく種々の試
みを行つl、−結果、本発明の方法によれば前記問題点
を有しない電極配線若しくはホンディングパッド等を形
成でさ″ることがわかった。
ぞの形成方法に(jザる問題点を解決するべく種々の試
みを行つl、−結果、本発明の方法によれば前記問題点
を有しない電極配線若しくはホンディングパッド等を形
成でさ″ることがわかった。
本発明のlj法は、GaΔS半導体半導体基面にへ〇、
pt等の金属膜と、ri、AI、W。
pt等の金属膜と、ri、AI、W。
Ti W、WN、Mo Si等の電極用金属若しくは金
属化合物の膜とを所望の順序で連続積層して多重積層金
属膜を形成した後、該多用gI層金属股上に形成したレ
ジストパターンをマスクとしてAu。
属化合物の膜とを所望の順序で連続積層して多重積層金
属膜を形成した後、該多用gI層金属股上に形成したレ
ジストパターンをマスクとしてAu。
pt等の金属膜を含む上層をイオンミーリングによつ“
C1次いで該イオンミーリングした上層パターンをマス
クしして基板に接づる最下層を含む一ト層を反応性イオ
ンエツチングにより′■−ツ万ングして電極パターンを
形成J−ることを内容どする。
C1次いで該イオンミーリングした上層パターンをマス
クしして基板に接づる最下層を含む一ト層を反応性イオ
ンエツチングにより′■−ツ万ングして電極パターンを
形成J−ることを内容どする。
イオンミーリングは、シi7ワー型やビニーム型などの
波防を用い、AP等の不活性ガスにJ、つ(上ツチング
するもので、イオンエツチングとら叶ばれる不活性ドラ
イエツチングである。 反応性イオンエツチングは、平
行平板型、マイクロ波型、イオンシャワー型などの装[
6を用い、CF a ’、’lの反応性カスによってエ
ツチングするものて、友応↑(iプラス゛マによるドラ
イ]ニツチングである。 本発明は、反応性イオンエツ
チングにおけるエラチンクレートの極めて小さいAuヤ
叫つ1はイオンミーリングによって異方性ドライエツヂ
ングを行い、W N、]−1WなどGa Asに密着f
1]のよいGは反応性イオンエツチングの条件をjハ択
してGa As基板へのダメージを少なくしつつ異方性
ドライエツチングを行うものである。
波防を用い、AP等の不活性ガスにJ、つ(上ツチング
するもので、イオンエツチングとら叶ばれる不活性ドラ
イエツチングである。 反応性イオンエツチングは、平
行平板型、マイクロ波型、イオンシャワー型などの装[
6を用い、CF a ’、’lの反応性カスによってエ
ツチングするものて、友応↑(iプラス゛マによるドラ
イ]ニツチングである。 本発明は、反応性イオンエツ
チングにおけるエラチンクレートの極めて小さいAuヤ
叫つ1はイオンミーリングによって異方性ドライエツヂ
ングを行い、W N、]−1WなどGa Asに密着f
1]のよいGは反応性イオンエツチングの条件をjハ択
してGa As基板へのダメージを少なくしつつ異方性
ドライエツチングを行うものである。
なお、レジストパターンは、レジストを多重部層金属膜
上に塗布露光して形成するが、通常多Φ積層& h;X
11%!の最11??iは八UやA1であることが多
く、この場合露光光線の反則により精密なレジストパタ
ーンが得られないため、/1.uや△1膜上にTint
Aを重ねそのFにレジストパターンを形成するように1
−ればレジストバタ ンの精密麿は大11」に改善でき
る。 そのTi膜は適宜エツチング除去すればよい。
上に塗布露光して形成するが、通常多Φ積層& h;X
11%!の最11??iは八UやA1であることが多
く、この場合露光光線の反則により精密なレジストパタ
ーンが得られないため、/1.uや△1膜上にTint
Aを重ねそのFにレジストパターンを形成するように1
−ればレジストバタ ンの精密麿は大11」に改善でき
る。 そのTi膜は適宜エツチング除去すればよい。
本発明の形成JJ法ににす、特に従来使用されCさ・た
゛電極パターン構造であるTi/A1やT1/Pt/△
u J、りもG a A S半導体基板に密着のよいW
N/AUやTiW/W/△U等の新規な電極パターン#
4造が容易に形成できる。
゛電極パターン構造であるTi/A1やT1/Pt/△
u J、りもG a A S半導体基板に密着のよいW
N/AUやTiW/W/△U等の新規な電極パターン#
4造が容易に形成できる。
[発明の実施例1
以下に第3図乃〒第5図を参照して本発明の詳細な説明
(る。
(る。
実施例 1
第3図に示づように、QaAsから成る半導体基板1上
に第一層としてWN、第二層としてAIJ、第三層とし
てl”1(li′1密露光用膜)を連続スパッタでVj
層して多重積層金属膜7を形成した後、該多重成層金属
膜7上にレジストパターン4召・形成した。 次いで該
レジストパターン4をマスクとしてイオンミーリングで
TI及σ/\11を」−ツチングした後、不要であるT
1層を除去する。 次にAUのエツチング残しをマスク
としてW Nを反応性イオンエツチングP選択的にエツ
チングし、図示点線のごときW N 、/ A 11の
階層構j告の最小0.8μ01幅の電極パターンを形成
した。
に第一層としてWN、第二層としてAIJ、第三層とし
てl”1(li′1密露光用膜)を連続スパッタでVj
層して多重積層金属膜7を形成した後、該多重成層金属
膜7上にレジストパターン4召・形成した。 次いで該
レジストパターン4をマスクとしてイオンミーリングで
TI及σ/\11を」−ツチングした後、不要であるT
1層を除去する。 次にAUのエツチング残しをマスク
としてW Nを反応性イオンエツチングP選択的にエツ
チングし、図示点線のごときW N 、/ A 11の
階層構j告の最小0.8μ01幅の電極パターンを形成
した。
このJ、うに形成した電極パターンを右するG a A
S F E Tを多数製作し、電極パターンの剥離に
ついて調べたどころ、従来のQ a A s F E−
Tよりも茗しくJ、い結果が得られた。
S F E Tを多数製作し、電極パターンの剥離に
ついて調べたどころ、従来のQ a A s F E−
Tよりも茗しくJ、い結果が得られた。
実施例 2
第4図に承り実施例では、GaASから成る21′導体
基板1上に第一層としてTi、第二層としてPL、第三
層としてAUをそれぞれ連続スパッタで・堆積して多重
積層金属膜7を形成した後、該多重積層金属膜7の上に
形成したレジストパターン4をマスクとし−Cイオンミ
ーリング?’Au及びptを選択的にエツチングし、更
にTiを反応性イオン1ツヂングて゛選択的に除去して
図示点線のごどさ・三E9471:造のボン7′イング
バツドを形成した。
基板1上に第一層としてTi、第二層としてPL、第三
層としてAUをそれぞれ連続スパッタで・堆積して多重
積層金属膜7を形成した後、該多重積層金属膜7の上に
形成したレジストパターン4をマスクとし−Cイオンミ
ーリング?’Au及びptを選択的にエツチングし、更
にTiを反応性イオン1ツヂングて゛選択的に除去して
図示点線のごどさ・三E9471:造のボン7′イング
バツドを形成した。
実施例 3
第!:5図に示−4ようにQaAsから成るat(導体
基板1上にグ一層としく W N 、第二層どしてAI
Jをスパッタで連続積層して二層構造の多重積層金属膜
7を形成した。 次に該多重積層金属膜上に形成したレ
ジストパターン4をマスクどしてイオンミーリングで△
(jをjハ択ユツチングした後、更にAUの−[ツヂン
グ残しをマスクとしてWNを反応性イオンエツチングで
選択的にエツチングしC図示点線のごとさ二層悟道のポ
ンディングパッドを形成した。
基板1上にグ一層としく W N 、第二層どしてAI
Jをスパッタで連続積層して二層構造の多重積層金属膜
7を形成した。 次に該多重積層金属膜上に形成したレ
ジストパターン4をマスクどしてイオンミーリングで△
(jをjハ択ユツチングした後、更にAUの−[ツヂン
グ残しをマスクとしてWNを反応性イオンエツチングで
選択的にエツチングしC図示点線のごとさ二層悟道のポ
ンディングパッドを形成した。
実施例2及び実施例3のG a A s F E Tに
ついてそれぞれのポンディングパッドにJ3ける碩層金
属の剥離についC従来のホンディングバッドを右するG
a A s F E Tにおける剥離性との比較を行
−)だところ、本発明方法で形成されたポンディングパ
ッドは従来品よりも極めて剥離し難いことがわかった。
ついてそれぞれのポンディングパッドにJ3ける碩層金
属の剥離についC従来のホンディングバッドを右するG
a A s F E Tにおける剥離性との比較を行
−)だところ、本発明方法で形成されたポンディングパ
ッドは従来品よりも極めて剥離し難いことがわかった。
なお、このほかにも]iを第一層、A1を第2層どする
二層構造のホンディングパッドや下問がTiW、−F層
がWの二重層4黄造のボンデイングバ・ンド、若しくは
Ti /PL /△u/li(最」二層のl−i股は1
i密露光用膜)の四層構造のポンディングパッド、及び
Ti/AI//丁1 (最上層のT1膜は精密露光用膜
)の三層構造のポンディングパッドなどを有するGaA
sFE、Tを前記と同じ方法で試作したが、いずれもメ
タル剥離を牛=1”ることがなく、極めて強固なボンデ
ィングバラ1〜を備えたGaへ5FETが得られた。
二層構造のホンディングパッドや下問がTiW、−F層
がWの二重層4黄造のボンデイングバ・ンド、若しくは
Ti /PL /△u/li(最」二層のl−i股は1
i密露光用膜)の四層構造のポンディングパッド、及び
Ti/AI//丁1 (最上層のT1膜は精密露光用膜
)の三層構造のポンディングパッドなどを有するGaA
sFE、Tを前記と同じ方法で試作したが、いずれもメ
タル剥離を牛=1”ることがなく、極めて強固なボンデ
ィングバラ1〜を備えたGaへ5FETが得られた。
また、前記各種の構造のポンディングパッドについて形
成可能な最小寸法はサブミクロン領域の0.3μm以下
まで可能であった。
成可能な最小寸法はサブミクロン領域の0.3μm以下
まで可能であった。
[発明の効果]
以上のように、この発明によれば、従来の電極パターン
構造よりも電極配線Aゝ)ポンディングパッドの剥離を
生じないWN/AuやT I W/’ W 、’Auな
どの新規な電極パターン構造を形成することができ、そ
の結果GaAsFETの製造歩留りど(1□(i’+
t’lとか改善される、74 図げ11の簡j]14ン
説明 第1図及び第2図は従来の電極配線形成61人をJ)明
1ルタメ(7,) ’l”9体R21,、置iku 、
”告T稈IX A3 LJ ルII’J+ 1f+i図
、第0図乃至第5図は本発明の実施例4小jJ 1+、
’li向図Cある。
構造よりも電極配線Aゝ)ポンディングパッドの剥離を
生じないWN/AuやT I W/’ W 、’Auな
どの新規な電極パターン構造を形成することができ、そ
の結果GaAsFETの製造歩留りど(1□(i’+
t’lとか改善される、74 図げ11の簡j]14ン
説明 第1図及び第2図は従来の電極配線形成61人をJ)明
1ルタメ(7,) ’l”9体R21,、置iku 、
”告T稈IX A3 LJ ルII’J+ 1f+i図
、第0図乃至第5図は本発明の実施例4小jJ 1+、
’li向図Cある。
′1・・・半カ体基板、 2・・・絶縁1]5j、 2
a ・・聞[]、3・・・金属11う)、 4・・・レ
シストパターン、 5)・・絶ぐ♂、11う;、 G・
・・間口、 7・・・多di 41’i囮金属摸。
a ・・聞[]、3・・・金属11う)、 4・・・レ
シストパターン、 5)・・絶ぐ♂、11う;、 G・
・・間口、 7・・・多di 41’i囮金属摸。
特1.′(出願人 東京芝浦電気株式会賀第1図 第2
図 ’2a 第3図 第4図 第5図
図 ’2a 第3図 第4図 第5図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 I GaASからなる半導体基板の表面に電極パターン
を形成する方法であって、八〇、Pt 、AI 、−[
’i 、W等の電極用金属及びTi W、WN、IVI
o Si等の電極用金属化合物のうちから選択した2種
以上の金属膜を所望の類1子により該半導体基板の表面
に連続積層して多重積層金属膜を形成する二1−程と、
該多重Vi層金属股上にレジストパターンを形成する工
程と、該レジストパターンをマスクとして△u、pt等
の層を含む該多重積層金属膜の上層各層をイオンミーリ
ングによって選択的にエツチングする工程ど、該半導体
基板に接する最下層を含む該多重積層金属膜の下層各層
を反応性イオンエツチングによって選択的にエツチング
する工程とを含む半導体装置の電極パターンの形成方法
。 2 多重積層金属膜が、W N 、/△U又はTiVx
/W/△Uである特許請求の範囲第1項記載の電極パタ
ーン形成方法。
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JP59038629A JPS60183726A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 半導体装置の電極パタ−ンの形成方法 |
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JP59038629A JPS60183726A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 半導体装置の電極パタ−ンの形成方法 |
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