JPS6237929A - 半導体装置の電極形成方法 - Google Patents

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と接触し、かつ、ワイヤボンディン
グ性能の良好な半導体装置の電極形成方法に関する。

従来の技術 化合物半導体、とりわけ、砒化ガリウムは、ホール効果
素子、ショットキー障壁形ゲート構造電界効果トランジ
スタ（以下、ＭＥＳＦＥＴと略称する）、ダイオード等
の単体素子をはじめ、ＩＣ。

ＬＳＩなどの集積回路装置にも利用されている。

そして、これらの半導体装置の電極には、従来、チタン
（Ｔｉ）とアルミニウム（ｊＶ　）との二層構造膜がワ
イヤボンディングパソド域で用いられ、第３図の断面図
に示されるような構成であった。第３図の半導体装置の
電極形状は、砒化ガリウム基板１の所定域に同基板とオ
ーム性接触する第１の電極２およびこれと積層される第
２の電極３をそなえたものである。この電極形成の手順
を示すと、まず、砒化ガリウム基板１の表面に、化学的
気相成長法（以下、ＣＶＤと略称する）で二酸化シリコ
ン（Ｓ　１０２　）膜４を形成し、ついで、同Ｓ　ｔ　
０２膜を、周知のフォトレジストマスクを用いて、開口
し、同レジストマスク装置の−ｆＪ、全面に、たとえば
、ゲルマニウム（Ｇｅ）　１２％含有の金（Ａｕ　）合
金膜を蒸着形成したのち、レジストマスクの除去と共に
同上の合金膜を除去する、いわゆる、リフトオフ法によ
り、第１の電極２を形成する。次に、第２の電極３の形
成には、再び、フォトレジストマスク工程後、Ｔｉ　お
よびＡＩ　を順次蒸着し、リフトオフ法によって、第２
の電極３のパターン形成を行う。その後、プラズマナイ
トライド法によって、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）膜６
を全面に形成し、最後に、この８１３Ｎ４膜５を、レジ
ストマスクを用いて、第２の電極３が露出するように、
食刻開口する。

発明が解決しようとする問題点 上述の従来構成によると、Ｓ　１　ａＮ４膜５の開口工
程で、第２の電極３が酸化条件にさらされて、その表面
に酸化層が形成されていた。すなわち、この開口工程を
、ウェットエッチで実施する場合は水洗中に第２の電極
３のＡ１表面が酸化され、また、ドライエッチで実施す
る場合には、反応ガス中の酸素（０２）によるＡ１表面
の酸化が生じる。

このような第２の電極３の表面酸化は、ワイヤボンド性
の悪化をもたらし、製品の歩留り低下の要因であった。

問題点を解決するための手段 本発明は、」−述の問題点を解決するもので、半導体基
板と接触する第１の電極を形成したのち、窒化シリコン
で全面をおおい、ついで、前記第１の電極上の前記窒化
シリコンを選択的に開口し、前記開口を含む全面に第２
の電極層を蒸着形成し、前記第２の電極層をマスクエツ
チングにより選択的にパターン形成する工程をそなえた
半導体装置の電極形成方法である。

作　　用 本発明によると、第２の電極のパターン形成をレジスト
マスクを被冠したｉｔで行い、ついで、同マスクを除去
する際にも、非水性の有機溶剤を用いることができるの
で、第２の電極表面を酸化条件にさらすことがなくなり
、電極表面の清浄化６　／、　７ が達成される。

実施例 第１図は、本発明の実施例によって形成された半導体装
置の要部断面図である。この半導体装置の電極形成方法
を、以下に、詳しくのべる。

まず、砒化ガリウム基板１上に、ＣＶＤによって、８１
０２　膜４を形成上ついで、フォトレジストを用いて、
これに所望形状の開口を形成する。

つづいて、上記のレジストマスクを残したま壕、全面に
、第１の電極２の形成材料として、たとえば、Ｇｅ１２
％含有のＡｕ合金、すなわち、Ａｕ主体のＧｅ−Ａｕ合
金を蒸着し、上記レジストマスクの除去にともなうリフ
トオフ法により、第１の電極２のパターン形成を行う。

次に、この上に、たとえば、プラズマナイトライド法に
より、Ｓ　ｉ　３Ｎ４膜６を全面に形成したのち、第１
の電極２土のＳｉ３Ｎ４膜５を、フォトレジストマスク
を用いて、選択的に除去する。そして、この開口部分を
含む全面に、Ｔｉ　およびＡｌ　を順次蒸着形成して１
、二層構造による電極層を設ける。

６、、−ノ 最後に、この電極層に対して、ワイヤポンディングパッ
ド域を指定しておおうフォトレジストマスクを形成し、
これを介して、他部の電極層をエツチングによって除去
する。フォトレジストマスクを有機溶剤で剥離除去する
ことにより、第２の電極３が露出し、こうして、ワイヤ
ポンディングパッド域のＴｉ−Ａｌ１二層構造膜電極が
形成される。

第２図は、本発明実施例によって製作された半導体装置
のワイヤボンド工程における良品率、いわゆる、ワイヤ
ボンド率を、従来例による製品の場合と対比して、ヒス
トグラムで示す特性図である。本実施例の場合、ワイヤ
ボンド率は、はとんど１００％であり、この工程での高
い歩留りを確認することができる。

本発明の実施例では、半導体基板を砒化ガリウムに例を
とって述べたが、この例に限らず、化合物半導体の全て
、ならびに、シリコンでも実施可能である。

また、第１の電極２として、Ａｕ主体のＧｅ　−Ａｕ合
金膜を示したが、同Ｇｅ　−Ａｕ合金は、熱処７１、　
。

理によって、砒化ガリウムと良好なオーム性接触を得る
ことができるが、この合金例に限られることはなく、ま
た、非オーム性接触の金属電極であってもよい。

さらに、第２の電極３も、Ｔｉ　　およびＡｅ　の二層
構造を好例として示したが、最表部が酸化され易い金属
の場合には、本実施例と同様な工程を選択し得る。

発明の効果 本発明によれは、ワイヤボンド性の格段に良い半導体装
置の電極が形成され、これにより、組立て工程での製造
歩留りは顕著な向」−がみられ、低コストの達成に大き
く寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例で得られた半導体装置の要部断面
図、第２図はその特性図、第３図は従来例による半導体
装置の断面図である。 １・・・・・・砒化ガリウム、２・・・・・・Ｇｅ−Ａ
ｕ合金（第１の電極）、３・・・・　Ｔｉ−Ａｌ二層構
造膜（第２の電極）、４・・・・Ｓ　１０２膜、６・・
・　Ｓｉ３Ｎ４膜。 １−−１比１どカ・“ソウ・乙・ 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体基板と接触する第１の電極を形成したのち
   、窒化シリコンで表面をおおい、ついで、前記第１の電
   極上の前記窒化シリコンを選択的に開口し、前記開口を
   含む全面に第２の電極層を蒸着形成し、前記第２の電極
   層をマスクエッチングにより選択的にパターン形成する
   工程をそなえた半導体装置の電極形成方法。
2. （２）半導体基板が化合物半導体でなる特許請求の範囲
   第１項に記載の半導体装置の電極形成方法。
3. （３）第１の電極が金主体の金属層でなる特許請求の範
   囲第１項に記載の半導体装置の電極形成方法。
4. （４）第２の電極層がチタンおよびアルミニウムの二層
   構造でなる特許請求の範囲第１項に記載の半導体装置の
   電極形成方法。