JPS63278368A - 半導体基板のバイアホ−ル形成方法 - Google Patents

半導体基板のバイアホ−ル形成方法

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JPS63278368A
JPS63278368A JP11520687A JP11520687A JPS63278368A JP S63278368 A JPS63278368 A JP S63278368A JP 11520687 A JP11520687 A JP 11520687A JP 11520687 A JP11520687 A JP 11520687A JP S63278368 A JPS63278368 A JP S63278368A
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JP
Japan
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semiconductor substrate
laser beam
viahole
via hole
spot
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Pending
Application number
JP11520687A
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English (en)
Inventor
Shunji Nakao
中尾 俊二
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体基板のバイアホール形成方法に関し、特
に半導体基板を貫通し、その表面と裏面の電極を接続す
るバイアホール接地構造、例えばGaAsMMICのソ
ース電極直下のバイアホール加工等を行うような半導体
基板のバイアホール形成方法に関する。
〔従来の技術〕
従来、かかるGaAsMMIC5例えば分布型増幅器な
どは寄生ソースインダクタンスL 9を低減させるため
にソース電極直下のGaAs基板を貫通し裏面電極と接
地したバイアホール構造をとっている。
第4図(a)、(b)はそれぞれかがる従来の一例を説
明するための半導体基板の平面図および断面図である。
第4図(a)に示すようにGaAsMMICはGaAs
基板l上に二つのソース電極3.ドレイン電極7および
ゲート電極8を有している。このソース電極3に反対側
の基板裏面からバイアホールを形成していく。
次に、第4図(b)のA−A’凹断面示すように、Ga
As基板1の裏面に形成したレジスト9側よりソース電
極に達するバイアホール6が形成される。
この半導体基板1におけるバイアホール6の加工をケミ
カルウェットエツチングで行う場合、そのエツチング特
性としてサイドエツチングが大きいことから隣接するバ
イアホール6相互が接触しないようにバイアホール6の
間隔を必要以上に離さなければならない。このバイアホ
ール間距離が長くなると素子の性能を決める最大有能利
得(MAG)が低下し実用利得の確保が困難になる。
そこで、バイアホール間距離を短縮するためにサイドエ
ッチのない垂直加工が可能なエツチング方法のひとつと
して、最近レーザによる加工が試みられている。使用す
るレーザとしてはガスレーザや固体レーザがあり、前者
はエキシマレーザ、後者はYAGレーザ等がある。
第5図(a)、(b)はそれぞれかかるレーザ加工によ
る半導体基板の平面図および断面図である。
第5図(a)、(b)に示すように、レーザ加工による
バイアホール6が矩形状に形成され、ソース電極3が小
さくなるとともに、バイアホール6の間隔が短縮させる
以外は第4図<a)。
(b)に示すエツチング加工の例と同じである。
かかるレーザ加工によると、何れも数μm〜数十μmの
矩形1円形のビーム照射ができ垂直断面を有するバイア
ホール6の形成が可能である。従って、ケミカルウェッ
トエツチング法のようなサイドエツチングが無く、バイ
アホール6間距離を短縮でき、且つ素子寸法を小さくす
ることができる。
第6図は前述した第5図(a)、(b)におけるバイア
ホールをレーザ加工により形成した半導体基板の断面図
である。
第6図に示すように、かかる垂直方向に形成されたバイ
アホールを有する半導体基板1に対し、ソース電極3に
接続するためAu層10をスパッタ蒸着により被着させ
る。尚、この場合、蒸着時間が短かければ図示のように
裏面側入口部および底部だけになり、長くしても金属の
厚さは不均一にならざるを得ない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した従来のレーザによるバイアホール加工方法は、
垂直断面が形成できるので素子寸法の短縮が図れる反面
、接地用金属層であるAu層を被覆性に優れるスパッタ
蒸着法で被着しても、開口幅40μm、深さ150μm
のバイアホール内壁へのメタル被覆は一様にならないと
いう欠点がある。
本発明の目的は、かかるバイアホール内壁に対する金属
層の被着性を向上させ、以てソース電極等への電気的接
続を確実に実現する半導体基板のバイアホール形成方法
を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の半導体基板のバイアホール形成方法は半導体基
板に対しレーザビーム照射面積を段階的あるいは連続的
に且つ縮小あるいは拡大可変しながら貫通加工するよう
に構成される。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図(a)〜(C)は本発明の第一の実施例を説明す
るための工程順に示した半導体基板の断面図である。
第1図(a)に示すように、まづ厚み150μmのGa
As基板1の基板表面2にソース電極3を形成したGa
AsMMICに対し、貫通すべきソース電極3の直下に
レーザビーム4が照射できるように位置合せする。次に
、このレーザビーム4には、例えばXe−ceエキシマ
レーザ(波長308nm)を用い、レーザのエネルギー
密度を1パルス当り15 J /cm2.パルスレート
を5゜Hzの条件で照射する。このときのレーザスポッ
ト寸法は60μm角で1秒間照射し垂直方向にエツチン
グする。このエツチングの深さは約50μmである。
次に第1図(b)に示すようにレーザビーム4のスポッ
ト寸法を50μm角に絞り1秒間照射し同様の深さにエ
ツチングしていく。
次に、第1図(c)に示すように、順次一定時間照射す
る度にレーザビームのスポット寸法を小さく可変し、ソ
ース電極3に達するまで貫通させ階段状のバイアホール
6を形成する。
第2図(a)〜(d)は本発明の第二の実施例を説明す
るための工程順に示した半導体基板の断面図である。
本実施例は前述の第一の実施例とは逆の手法を用いて実
現するものである。
第2図(a)に示すように、まづGaAs基板1の基板
裏面5側にレーザビーム4をレーザスポット寸法20μ
m角で1秒間照射し基板1を基板表面2側に形成したソ
ース電極3に向かって垂直方向にエツチングする。
続いて第2図(b)に示すように、レーザビーム4のス
ポット寸法を30μm角に拡大して1秒間照射し、前述
のエツチング幅よりも広くエツチングする。
次に、第2図(c)に示すように、レーザビーム4のス
ポット寸法を40μm角に拡大して基板1を同様に更に
広い幅にエツチングしていく。
このようにレーザビーム4のスポット寸法を段階的に大
きく可変していくことにより、第2図(d)に示すよう
に、GaAs基板1の基板表面2側に形成されたソース
電極3に達する哨扱状のバイアホール6を形成すること
ができる。
第3図は第1図(a)〜(c)および第2図(a)〜(
d)において説明したように、本発明により形成された
バイアホールを有する半導体基板の断面図である。
第3図に示すように、前述したレーザビームのスポット
寸法を大きくしていく方法で形成したバイアホール6内
及びソース電極3.基板裏面2にスポツタ蒸着法で接地
用メタルであるAu層10を被着させる。このようにバ
イアホール6の幅が基板裏面5から基板表面2に向って
階段状に狭く形成することにより、Au層10の被覆性
が良くなり、且つ壁面および底面に一様なメタライズが
できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明はレーザビームのスポット
寸法を段階的に縮小あるいは拡大可変することにより、
階段状のバイアホールを形成できるので、バイアホール
間距離を短縮したまま接地用メタルの被覆性を向上させ
ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(C)は本発明の第一の実施例を説明す
るための工程順に示した半導体基板の断面図、第2図(
a)〜(d)は本発明の第二の実施例を説明するための
工程順に示した半導体基板の断面図、第3図は本発明に
より形成されたバイアホールを有する半導体基板の断面
図、第4図(a>、(b)はそれぞれ従来の一例を説明
するための半導体基板の平面図および断面図、第5図(
a)、(b)はそれぞれ従来の他の例を説明するための
半導体基板の平面図および断面図、第6図は第5図(a
)、(b)に示すように従来の方法により形成されたバ
イアホールを有する半導体基板の断面図である。 1・・・GaAs基板、2・・・基板表面、3・・・ソ
ース電極、4・・・レーザビーム、5・・・基板裏面、
6・・・バイアホール、10・・・Au層。 ≦− 代理人 弁理士 内 原  晋(マ: く二” 第1図 第2図 第3図 第4図 第6図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)レーザビームにより半導体基板を貫通加工する半
    導体基板のバイアホール形成方法において、前記半導体
    基板に対しレーザビーム照射面積を段階的にあるいは連
    続的に且つ縮小あるいは拡大可変しながら貫通加工する
    ことを特徴とする半導体基板のバイアホール形成方法。
  2. (2)バイアホール断面を階段状にした特許請求の範囲
    第1項記載の半導体基板のバイアホール形成方法。
JP11520687A 1987-05-11 1987-05-11 半導体基板のバイアホ−ル形成方法 Pending JPS63278368A (ja)

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