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

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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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forming
etching
mask
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Yoshihiro Kinoshita
木下 義弘
Motoki Furukawa
古川 元己
Tatsuro Mitani
三谷 達郎
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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】 [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。
[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。
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。
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。
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。
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。
[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。
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。
[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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
[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。
′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。
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

Claims (1)

  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。
JP59038629A 1984-03-02 1984-03-02 半導体装置の電極パタ−ンの形成方法 Pending JPS60183726A (ja)

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