JPH09213653A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH09213653A JPH09213653A JP8038709A JP3870996A JPH09213653A JP H09213653 A JPH09213653 A JP H09213653A JP 8038709 A JP8038709 A JP 8038709A JP 3870996 A JP3870996 A JP 3870996A JP H09213653 A JPH09213653 A JP H09213653A
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- silicon
- gold
- protective film
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 窒化シリコンや酸化シリコンからなる保護膜
と電極金属の金との接着性を向上させ、水分等の侵入を
防止し、樹脂封止による剥離等を生じない半導体装置を
提供する。 【解決手段】 金電極と保護膜の間に、金及び保護膜の
いずれとも接着性の高い物質からなる膜を介在させる。
この膜は、具体的には、シリコン、シリコンリッチな窒
化膜またはシリコンリッチな酸化膜、あるいはニッケ
ル、チタン、クロムの少なくとも１つを含む金属からな
ることが好ましい。
と電極金属の金との接着性を向上させ、水分等の侵入を
防止し、樹脂封止による剥離等を生じない半導体装置を
提供する。 【解決手段】 金電極と保護膜の間に、金及び保護膜の
いずれとも接着性の高い物質からなる膜を介在させる。
この膜は、具体的には、シリコン、シリコンリッチな窒
化膜またはシリコンリッチな酸化膜、あるいはニッケ
ル、チタン、クロムの少なくとも１つを含む金属からな
ることが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電極金属として金
を使用した半導体装置の表面を保護するため、窒化膜あ
るいは酸化膜からなる保護膜を備えた半導体装置に関
し、特に、電極金属と保護膜の接着性を改良した半導体
装置に関する。
を使用した半導体装置の表面を保護するため、窒化膜あ
るいは酸化膜からなる保護膜を備えた半導体装置に関
し、特に、電極金属と保護膜の接着性を改良した半導体
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】トランジスタや抵抗等の素子を形成した
半導体基板は、その表面を物理的、化学的に保護するた
め、窒化膜や酸化膜等からなる保護膜で被覆している。
半導体基板は、その表面を物理的、化学的に保護するた
め、窒化膜や酸化膜等からなる保護膜で被覆している。
【０００３】一方、ガリウム砒素ＩＣにおいては、金を
電極金属として使用するのが一般的である。しかし、金
は金属の中で最も化学的に安定で、不動態なども形成し
にくく、窒化膜等の保護膜とはファンデルワールス力に
よってのみ結合している。そのため、保護膜と金電極の
接着性は非常に弱い。
電極金属として使用するのが一般的である。しかし、金
は金属の中で最も化学的に安定で、不動態なども形成し
にくく、窒化膜等の保護膜とはファンデルワールス力に
よってのみ結合している。そのため、保護膜と金電極の
接着性は非常に弱い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】金電極と接着性の弱い
保護膜は、水分等の侵入を十分に阻止することができ
ず、半導体装置の信頼性上問題があった。また、半導体
装置を樹脂封止する場合に、樹脂の収縮により保護膜を
剥離する力が働き、保護膜が割れたり、剥がれやすくな
るという問題があった。本発明は、窒化膜や酸化膜から
なる保護膜と電極金属の金との接着性を向上させ、水分
等の侵入を防止し、樹脂封止による保護膜の剥離等が生
じない半導体装置を提供することを目的とする。
保護膜は、水分等の侵入を十分に阻止することができ
ず、半導体装置の信頼性上問題があった。また、半導体
装置を樹脂封止する場合に、樹脂の収縮により保護膜を
剥離する力が働き、保護膜が割れたり、剥がれやすくな
るという問題があった。本発明は、窒化膜や酸化膜から
なる保護膜と電極金属の金との接着性を向上させ、水分
等の侵入を防止し、樹脂封止による保護膜の剥離等が生
じない半導体装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、金電極と保護膜間に、金及び酸化膜のいずれ
とも接着性の高い物質からなる膜を介在させたことを特
徴とするものである。
するため、金電極と保護膜間に、金及び酸化膜のいずれ
とも接着性の高い物質からなる膜を介在させたことを特
徴とするものである。
【０００６】具体的に、上記膜は、シリコン、シリコン
リッチな窒化膜またはシリコンリッチな酸化膜からな
る。
リッチな窒化膜またはシリコンリッチな酸化膜からな
る。
【０００７】また上記膜は、ニッケル、チタン、クロム
の少なくとも１つを含む金属膜であっても良い。
の少なくとも１つを含む金属膜であっても良い。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
について説明する。図１において１は半導体基板、２は
金電極、３は保護膜、４は膜を示す。半導体基板１上に
形成された金電極２と窒化シリコンまたは酸化シリコン
からなる保護膜３との間には、金電極２および保護膜３
のいずれとも接着性の高い膜４を介挿している。
について説明する。図１において１は半導体基板、２は
金電極、３は保護膜、４は膜を示す。半導体基板１上に
形成された金電極２と窒化シリコンまたは酸化シリコン
からなる保護膜３との間には、金電極２および保護膜３
のいずれとも接着性の高い膜４を介挿している。
【０００９】この膜４は、具体的には、シリコンを選択
する。例えば、金電極２は、半導体基板１上にオーミッ
ク電極を形成し、このオーミック電極上にチタン、白金
等を介して金を蒸着し、リフトオフ法により形成する。
その後、金電極上に電子ビームを加熱源とした真空蒸着
法や、シランを原料ガスとするプラズマＣＶＤ法によ
り、シリコンを数百オングストローム程度形成する。シ
リコンからなる膜４上に、保護膜をプラズマＣＶＤ法等
により形成することで、図１（Ａ）に示す構造の半導体
装置を得ることができる。尚、シリコンの形成厚さは、
シリコンの形成条件、保護膜の種類等により、適宜選択
される。
する。例えば、金電極２は、半導体基板１上にオーミッ
ク電極を形成し、このオーミック電極上にチタン、白金
等を介して金を蒸着し、リフトオフ法により形成する。
その後、金電極上に電子ビームを加熱源とした真空蒸着
法や、シランを原料ガスとするプラズマＣＶＤ法によ
り、シリコンを数百オングストローム程度形成する。シ
リコンからなる膜４上に、保護膜をプラズマＣＶＤ法等
により形成することで、図１（Ａ）に示す構造の半導体
装置を得ることができる。尚、シリコンの形成厚さは、
シリコンの形成条件、保護膜の種類等により、適宜選択
される。
【００１０】真空蒸着法やプラズマＣＶＤ法により形成
したシリコンは、保護膜を形成する際、あるいは後工程
の熱処理によって、比較的低温で金と共晶を作り（共晶
温度３７０℃）、金電極と強く接着する。一方、シリコ
ンと保護膜は接着性が高いので、シリコンを介して金電
極と保護膜を接着させることができ、本発明の膜４とし
て最適である。
したシリコンは、保護膜を形成する際、あるいは後工程
の熱処理によって、比較的低温で金と共晶を作り（共晶
温度３７０℃）、金電極と強く接着する。一方、シリコ
ンと保護膜は接着性が高いので、シリコンを介して金電
極と保護膜を接着させることができ、本発明の膜４とし
て最適である。
【００１１】ここで形成したシリコン膜は、アモルファ
スシリコン、ポリシリコンのいずれでも良い。また、こ
のように形成したシリコンは、通常のドライエッチング
や湿式エッチングにより除去することができ、ワイヤボ
ンディングのため、保護膜を除去し、金電極を露出する
ことも容易にできる。
スシリコン、ポリシリコンのいずれでも良い。また、こ
のように形成したシリコンは、通常のドライエッチング
や湿式エッチングにより除去することができ、ワイヤボ
ンディングのため、保護膜を除去し、金電極を露出する
ことも容易にできる。
【００１２】次に、本発明の第２の実施の形態を説明す
る。第１の実施の形態で説明した膜４を、シリコンの代
わりにシリコンリッチな窒化膜または酸化膜とする。シ
リコンリッチな窒化膜または酸化膜は、通常のプラズマ
ＣＶＤ法等により形成することができ、図１（Ａ）に示
す構造の半導体装置を得ることができる。ここで、シリ
コンリッチな窒化膜あるいは酸化膜とは、四窒化三シリ
コンあるいは二酸化シリコンと比較して、化学量論的
に、シリコンの割合が高い窒化膜あるいは酸化膜を示し
ている。尚、窒化膜等の形成条件等により、接着性の高
いシリコンの割合、膜厚を適宜選択する。
る。第１の実施の形態で説明した膜４を、シリコンの代
わりにシリコンリッチな窒化膜または酸化膜とする。シ
リコンリッチな窒化膜または酸化膜は、通常のプラズマ
ＣＶＤ法等により形成することができ、図１（Ａ）に示
す構造の半導体装置を得ることができる。ここで、シリ
コンリッチな窒化膜あるいは酸化膜とは、四窒化三シリ
コンあるいは二酸化シリコンと比較して、化学量論的
に、シリコンの割合が高い窒化膜あるいは酸化膜を示し
ている。尚、窒化膜等の形成条件等により、接着性の高
いシリコンの割合、膜厚を適宜選択する。
【００１３】シリコンリッチな窒化膜または酸化膜は、
第１の実施の形態同様、膜４に含まれるシリコンが金と
共晶化し、金電極との接着性を向上させる。シリコンリ
ッチな窒化膜または酸化膜は、通常のドライエッチング
や湿式エッチングにより容易に除去することができる。
第１の実施の形態同様、膜４に含まれるシリコンが金と
共晶化し、金電極との接着性を向上させる。シリコンリ
ッチな窒化膜または酸化膜は、通常のドライエッチング
や湿式エッチングにより容易に除去することができる。
【００１４】シリコンリッチな窒化膜あるいは酸化膜
は、金電極２と接触する部分のシリコン含有量を多く
し、保護膜３と接触する部分のシリコン含有量を少なく
するように、その組成を連続的に変化させることも可能
である。
は、金電極２と接触する部分のシリコン含有量を多く
し、保護膜３と接触する部分のシリコン含有量を少なく
するように、その組成を連続的に変化させることも可能
である。
【００１５】組成を連続的に変化させた膜４は、例えば
窒化膜を形成する場合、プラズマＣＶＤ法により原料ガ
スとして、モノシランと窒素ガスを使用し、窒素の割合
を徐々に増加させることで、堆積する膜の組成を変化さ
せ、形成することができる。さらに保護膜を連続して形
成すれば、界面のない状態で保護膜３を形成することが
できる。また、保護膜３の組成を連続的に変化させても
構わない。
窒化膜を形成する場合、プラズマＣＶＤ法により原料ガ
スとして、モノシランと窒素ガスを使用し、窒素の割合
を徐々に増加させることで、堆積する膜の組成を変化さ
せ、形成することができる。さらに保護膜を連続して形
成すれば、界面のない状態で保護膜３を形成することが
できる。また、保護膜３の組成を連続的に変化させても
構わない。
【００１６】また、窒化膜と酸化膜を積層する構造とす
ることも可能で、膜４の組成が酸窒化シリコン膜であっ
ても良い。
ることも可能で、膜４の組成が酸窒化シリコン膜であっ
ても良い。
【００１７】次に本発明の第３の実施の形態を説明す
る。金電極２上に保護膜３と接着力の強い金属の膜４を
介挿することもできる。保護膜と接着力の強い金属膜４
としては、ニッケル、チタン、クロムがあげられる。
る。金電極２上に保護膜３と接着力の強い金属の膜４を
介挿することもできる。保護膜と接着力の強い金属膜４
としては、ニッケル、チタン、クロムがあげられる。
【００１８】これらの金属膜は、例えば、金電極２をリ
フトオフ法により形成する際、金を蒸着した後、連続し
てこれらの金属を数百オングストローム程度蒸着し、リ
フトオフすることで形成することができる。その後、保
護膜をプラズマＣＶＤ法等により形成すると、図１
（Ｂ）に示す構造の半導体装置を得ることができる。こ
れらの金属膜は、通常のドライエッチングや湿式エッチ
ングにより除去することができ、ワイヤボンディングの
ため、金電極２を容易に露出することもできる。尚、金
属膜の形成厚さは、金属膜の形成条件、保護膜の種類に
より、適宜選択される。
フトオフ法により形成する際、金を蒸着した後、連続し
てこれらの金属を数百オングストローム程度蒸着し、リ
フトオフすることで形成することができる。その後、保
護膜をプラズマＣＶＤ法等により形成すると、図１
（Ｂ）に示す構造の半導体装置を得ることができる。こ
れらの金属膜は、通常のドライエッチングや湿式エッチ
ングにより除去することができ、ワイヤボンディングの
ため、金電極２を容易に露出することもできる。尚、金
属膜の形成厚さは、金属膜の形成条件、保護膜の種類に
より、適宜選択される。
【００１９】このように形成された金属膜のうち、例え
ばニッケルは、保護膜を形成する際の熱処理のような比
較的低温で金と共晶化（共晶温度３４０℃）し、金と強
く接着する。これらの金属は、保護膜との接着性も高
く、本発明の膜として適している。また、これらの金属
と保護膜の接着性を向上させるため、保護膜の組成を連
続的に変化させても構わない。
ばニッケルは、保護膜を形成する際の熱処理のような比
較的低温で金と共晶化（共晶温度３４０℃）し、金と強
く接着する。これらの金属は、保護膜との接着性も高
く、本発明の膜として適している。また、これらの金属
と保護膜の接着性を向上させるため、保護膜の組成を連
続的に変化させても構わない。
【００２０】また、金と混晶を形成しないチタン、クロ
ムであっても、金、保護膜いずれとも接着性が高く、本
発明の膜４として適している。
ムであっても、金、保護膜いずれとも接着性が高く、本
発明の膜４として適している。
【００２１】以上のように保護膜と金電極との間に、こ
れらの接着性を向上させる膜４を介在させて形成した半
導体装置を樹脂封止し、１２０℃、２気圧の水蒸気下
で、金電極と保護膜との間の水分侵入に関する信頼性試
験を行った結果、膜を介在させない従来構造と較べて、
約２倍の寿命が得られた。
れらの接着性を向上させる膜４を介在させて形成した半
導体装置を樹脂封止し、１２０℃、２気圧の水蒸気下
で、金電極と保護膜との間の水分侵入に関する信頼性試
験を行った結果、膜を介在させない従来構造と較べて、
約２倍の寿命が得られた。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、窒
化シリコン、酸化シリコンからなる保護膜と金電極が強
固に接着する膜を介在させた構造としているので、水分
の侵入を阻止することができる。また樹脂封止の際、樹
脂の収縮による保護膜の剥離や割れ等を、効果的に防止
することができる。
化シリコン、酸化シリコンからなる保護膜と金電極が強
固に接着する膜を介在させた構造としているので、水分
の侵入を阻止することができる。また樹脂封止の際、樹
脂の収縮による保護膜の剥離や割れ等を、効果的に防止
することができる。
【図１】本発明の実施の形態の説明図である。
１ 半導体基板 ２ 金電極 ３ 保護膜 ４ 膜
フロントページの続き (72)発明者 石原 誠一 埼玉県上福岡市福岡二丁目１番１号 新日 本無線株式会社川越製作所内 (72)発明者 高橋 圭三 埼玉県上福岡市福岡二丁目１番１号 新日 本無線株式会社川越製作所内
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体基板上に金電極を形成し、該金電
極上に保護膜を形成した半導体装置において、 前記金電極と保護膜間に、金及び保護膜のいずれとも接
着性の高い物質からなる膜を介在させたことを特徴とす
る半導体装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の半導体装置において、前
記膜は、シリコンからなることを特徴とする半導体装
置。 - 【請求項３】 請求項１記載の半導体装置において、前
記膜は、シリコンリッチな窒化膜または酸化膜からなる
ことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の半導体装置において、前
記膜は、ニッケル、チタン、クロムの少なくとも１つを
含む金属膜からなることを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8038709A JPH09213653A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8038709A JPH09213653A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09213653A true JPH09213653A (ja) | 1997-08-15 |
Family
ID=12532854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8038709A Pending JPH09213653A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09213653A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11672130B2 (en) | 2019-11-18 | 2023-06-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor device and method of forming the same |
-
1996
- 1996-01-31 JP JP8038709A patent/JPH09213653A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11672130B2 (en) | 2019-11-18 | 2023-06-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor device and method of forming the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040330 |