JPS61222265A - 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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JPS61222265A
JPS61222265A JP6198285A JP6198285A JPS61222265A JP S61222265 A JPS61222265 A JP S61222265A JP 6198285 A JP6198285 A JP 6198285A JP 6198285 A JP6198285 A JP 6198285A JP S61222265 A JPS61222265 A JP S61222265A
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JP
Japan
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substrate
electrode
etching
thin film
hole
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Pending
Application number
JP6198285A
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English (en)
Inventor
Eiji Murata
英治 村田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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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〕 本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に。
例えばトランジスタ、ダイオード、抵抗、キャパシタ、
インダクタ、線路およびこれらを構成要素とするマイク
ロ波モノリシック集積回路装置(Microwave 
Monolithic Integrated C1r
cuitsでMMICと略称する)などにおいて貫通孔
(パイ7ホール)を用いて接地を行う半導体装置の製造
方法に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
MMICは従来のマイクロ波集積回路装置(MIC)と
比べ、トランジスタ、ダイオード、抵抗、キャパシタ、
インダクタ、伝送線路などの構成部品をモノリシックに
集積化できるため、小型化。
軽量化に適するとともに量産性、信頼性に優れるなどの
長所があるので鋭意開発が進められている。
特に、基体に半絶縁性砒化ガリウム(S、1.−GaA
s)を用いるGaAs M M I Cは、ショットキ
障壁電界効果トランジスタ(MES  FET)、ショ
ットキダイオードあるいは抵抗などの動作層、オーム性
接触用高キヤリア濃度領域の形成に面内均一性ならびに
、再現性および量産性に優れたイオン注入法を利用でき
るため、すでにマイクロ波帯低雑音増幅器、電力増幅器
などにおいて良好な性能が得られている。さらに、高周
波化、広帯域化を図るにはMES  FETの高性能化
のみならず、接地インダクタンスの低減が鍵と考えられ
るが、基体に設けた貫通孔(バイアホール)を利用して
接地する方法が最も有効である。
以上、MMICの優秀性とバイアホールの必要性、有効
性につき説述したが、個別素子、例えば高周波電力トラ
ンジスタ等においてもバイアホールが必要かつ有効であ
ることはいうまでもない。
次に、GaAs M M I CにおけるMES  F
ETを例にとり、MESFET のソースの接地にバイ
アホールを利用する場合における従来の方法を説明する
第2図(a)−=(e)は従来の方法を工程順にMES
FETの素子の断面を示す。
まず、半絶縁性砒化ガリウム基体(S、1.−GaAg
と略称)100に′チャンネル領域となるn影領域10
1、ソース領域102s、ドレイン領域102dとなる
高電子濃度n影領域(n十領域)が設けられる。夫々の
領域にオーム性接触するソース電極103g 、ドレイ
ン電極103d (これらの電極は例えば白金/金ゲル
マニウム合金で構成される)と、n影領域101にショ
ットキ接触するゲート電極103g (例えばアルミニ
ウムで形成される)を設け、MES FET 104を
形成する(第2図a)e 次に、ソース電極103g、ドレイン電極103dに接
続する例えば金/白金/チタニウムで構成される配線電
極105を形成し、さらに、 S、1.−GaAs基体
100を所定の厚さに調整しく第2図b)、ついで、配
線電極105のバイアホール接続予定域105aに対応
する領域以外のGaAs基体裏面(前記各領域、電極等
が設けられた主面の反対側主面)を例えばアルミニウム
のマスク層106で被覆したのち、前記配線電極のバイ
アホール接続予定域105aに対応する部分に開孔10
6aを設ける(第2図c)。
次いで、Sal、−GaAs基体100に対しハロゲン
化炭素1例えば四塩化炭素(ccg4) 、フロン−1
2Ccca、 F、 )などを用いるリアクティブイオ
ンエツチング(R,1,E)等の異方性エッングにより
開孔106aから配線電極の所望部105aに達するバ
イアホール107を設ける(第2図d)。
次に、上記マスク層106を除去したのちソース電極1
03Sと接続する例えば金の裏面電極108をバイアホ
ール107の側面を含めて設け、バイアホール107を
介してソース接地されたMES FET 114を得る
(第2図e)。
ところで、GaAs基体のR,1,Eによるエツチング
速度またはGaAs基体の厚さが面内、または異なる基
体間でばらつく場合には、すべてのパイ7ホールを貫通
させるために充分なエツチング(オーバエツチング)を
施すので、先に貫通した孔を通して配線電極がエツチン
グされる。従って、配線電極のエツチングを避けるため
にGaAs基体のエツチング速度およびGaAs基体の
厚さとも極度に精密に製御しなければならないという制
約があった。
〔発明の目的〕
本発明は上記の欠点を除去するもので、異方性エツチン
グを用いたバイアホール形成に際し、配線電極のエツチ
ングを回避できるとともに、基体のエツチング速度およ
び基体厚の面内あるいは基体間の均一性に対する制約を
緩和できるように改良された半導体装置の製造方法を提
供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、半導体基体に
設けられた貫通孔によってこの基体の両主面の電極が電
気的に接続された判導体装置の製造にあたり、半導体基
体の一方の主面上の少くとも一部にこの基体よりも異方
性エツチングに対して著しくエツチング速度の遅い薄膜
■を形成する工程と、前記薄膜上を含む所望の位置に第
1の電極■を形成する工程と、前記第1の電極■に対応
する位置に開孔部(106a)を有するマスク層(10
6)を基体の他方の主面に設ける工程と、前記開孔部(
106a)から基体(100)に異方性エツチングを施
し貫通孔に)を設ける工程と、前記貫通孔から前記薄膜
■の一部を除去し第1の電極■を露出させる工程と、前
記貫通孔を介して前記第1の電極に接続する第2の電極
■を基体の他方主面に設ける工程を含むことを特徴とす
る。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図を参照して説明する。
なお、説明において従来と変わらない部分には図中に従
来と同じ符号をつけて示し説明を省略する。
まず、S、1.−GaAs 100にチャンネル領域と
なるn影領域101、ソース領域102s、ドレイン領
域102dとなる高濃度n影領域(n十領域)を設け、
夫々の領域にオーム性接触するソース電極103s。
ドレイン電極103dと、n影領域にショットキ接触す
るゲート電極103.を設け1MES FET 1(棟
を形成する。ここで上記ソース電極、ドレイン電極はと
もに金・ゲルマニウム合金系金属で例えば、上層に白金
を重ねた白金/金・ゲルマニウム合金金属、ゲート電極
にはアルミニウムを夫々用いた(第1図a)。
次に、少くともバイアホール形成予定域1を含。
むGaAs基体100上に、この基体に比べて異方性エ
ツチング、例えばリアクティブイオンエツチングR,1
,E、、に対し著るしくエツチング速度の遅い薄膜2、
例えば熱分解二酸化シリコン膜(CVDSin、膜)を
被着する(第1図b)。
次に、少くともソース電極LO3gと接続する配線電極
3を例えば金/白金/チタニウムで前記薄膜2上を含み
設ける(第1図c)。
ついでGaAs基体100を所定の厚さ、例えば50〜
200mに調整したのち、この基体の裏面を、前記バイ
アホール形成予定域1に対応する部分に開孔106aを
有するマスク層106で被覆する。このマスク層は、例
えば0.5〜5pの厚さのアルミニウムで形成される(
第1図d)。
次に、ハロゲン化炭素ガス、例えば四塩化炭素(CCら
)、フロン−12(CCjl、F、)などを用いるRo
l、E等の異方性エツチングによってGaAs基体10
0にエツチングを施し、パイ7ホール4を形成する。
このバイアホール4は基体上面の薄膜2が異方性エツチ
ングに対して顕著にエツチング速度の遅い。
例えばCVD5iO,であるため、エツチングがオーバ
エツチングになっても電極配線3はエツチングされない
(第1図e)。
次に、マスク層106を除去し、さらに薄膜2がバイア
ホールに面する部分を除去する(第1図f)。
次に、裏面電極層5を例えば金を蒸着して形成する。こ
れにより、裏面電極層5はバイアホール4の側面を介し
て配線電極3に接続しソース電極103sが接地されて
MES  FET 124を得る(第11!Ig)。
以上において、薄膜を設けたためバイアホール形成にお
いて配線電極に対するエツチングが防止され、 GaA
s基体のエツチング速度およびGaAs基体の厚さのい
ずれも非常に精密に制御することを必要としなくなった
また、上記実施例において、GaAs MM I Cを
例示して説明したが、これに限るものでなく、例えばト
ランジスタ、ダイオード、抵抗、キャパシタ、インダク
タ、伝達線路などに適用してよく、半導体材料もGaA
sに限るものでなく、例えばインジウムリン(InP)
、ガリウムアルミニウム砒素(GaAjlAs)、イン
ジウムガリウム砒素(InGaAs)等にも適用できる
さらに、異方性エツチングとしてR,1,Eを繰り上げ
たが、イオンミリング、増速イオンエツチング等によっ
てもよい。
次に、異方向エツチングに対し著しくエツチング速度の
遅い薄膜としてCVD5iO,膜を用いたが、他の膜1
例えばプラズマSin、膜、プラズマ窒化シリコン(S
iNx)などを用いてもよく、その上、これらの膜をソ
ース電極、ドレイン電極、またはゲート電極形成の際に
リフトオフのスペーサとして兼用してもよいことは勿論
である。
【発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、バイアホールを接地
に用いる半導体装置の製造方法において、R,1,E等
の異方性エツチングによってバイアホールを形成する際
、バイアホール形成予定領域上にある電極、例えば配線
電極のエラチン夛が防止でき、エツチング速度および半
導体基体厚のばらつきを極度に少くする必要のない半導
体装置の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(g)は本発明のMMICを構成するM
ES  FETの製造方法を工程順に示すいずれも断面
図、第2図(a)〜(e)は従来の素子の製造方法を工
程順に示すいずれも断面図である。 2・・・薄膜 3・・・配線電極(第1の電極) 4・・・バイアホール(GaAg基板の貫通孔)5・・
・裏面電極層(第2の電極) ioo・・・半絶縁性GaAs基体 101・・・n影領域(チャンネル領域)102g、1
02d・・・ソース、ドレイン領域103g、103d
、103g−ソース、ドレイン、ゲート電極106・・
・マスク層 124・・・MES  FET

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体基体に設けられた貫通孔によってこの基体の両主
    面の電極が電気的に接続された半導体装置の製造にあた
    り、半導体基体の一方の主面上の少なくとも一部にこの
    基体よりも異方性エッチングに対して著しくエッチング
    速度の遅い薄膜を形成する工程と、前記薄膜上を含む所
    望の位置に第1の電極を形成する工程と、前記第1の電
    極に対応する位置に開孔部を有するマスク層を基体の他
    方の主面に設ける工程と、前記開孔部から基体に異方性
    エッチングを施し貫通孔を設ける工程と、前記貫通孔か
    ら前記薄膜の一部を除去し第1の電極を露出させる工程
    と、前記貫通孔を介して前記第1の電極に接続する第2
    の電極を基体の他方の主面に設ける工程を含むことを特
    徴とする半導体装置の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0311652A (ja) * 1989-06-08 1991-01-18 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 集積回路とその製造方法
JP2004006958A (ja) * 2003-07-17 2004-01-08 Sharp Corp Mimキャパシタ及び高周波集積回路

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS594174A (ja) * 1982-06-30 1984-01-10 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法

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