Brevet FR2620270A1 — publié le 19890310

STRUCTURE D'ELECTRODE MULTICOUCHE La présente invention se rapporte à une structure d'électrode multicouche et, plus particulièrement, à une structure offrant une résistance thermique élevée, c#est-à-dire extrêmement stable et qui ne donne lieu à aucune variation des caractéristiques vis-à-vis de la chaleur et pouvant être utilisée pour fournir un contact Schottky ou servir d'électrode de soudage ou liaison. La figure 2 montre une coupe transversale d'une électrode multicouche de l'art antérieur. A la figure 2, la référence numérique 1 désigne un substrat de semiisolant. Une couche 2 de n-GaAs est produite sur le substrat 1 et une portion concave 2a destinée à produire une porte est pratiquée dans une portion prédéterminée de la couche 2 de n-GaAs. Une couche 3 de Ti est formée dans la portion concave 2a pour fournir un contact Schottky constitué par la couche 3 de Ti et la couche 2 de n-GaAs. Une couche de métal barrière réfractaire 4 constituée par du Mo ou du Pt est déposée sur la couche 3 de Ti. La couche de métal barrière réfractaire 4 sert non seulement à empêcher que la couche d'électrodes 5 et la couche 3 de Ti ne réagissent directement entre elles, mais également à éviter que du Ga ne se diffuse vers l'extérieur depuis la surface de la couche 2 de n-GaAs. Ces fonctions portent la désignation d'"effet barrière". Ceci signifie que la couche de métal barrière réfractaire 4 revêt une fonction importante pour ce qui est d'améliorer la résistance thermique de la structure d'électrode multicouche, fournissant un contact Schottky. Une couche d'électrodes 5 constituée par de l'Au ou de l'Al est déposée sur la couche métal barrière réfractaire 4. Ainsi, une électrode porte G est produite par la couche 3 de Ti, la couche métal barrière réfractaire 4 et la couche d'électrodes 5. En outre, une électrode de source 6 destinée à fournir une région de source et une électrode de drain 7 pour fournir une région de drain sont produites de chaque côté de la portion concave 2a dans la couche 2 de n-GaAs, et des pellicules d'Au sont appliquées sur la surface supérieure des électrodes 6,7. Des pellicules triple couche constituées par les couches 3 de Ti, la couche de métal barrière réfractaire 4 et la couche d'électrode 5 sont respectivement produites sur l'électrode de source 6 et l'électrode de drain 7. Dans cette structure d'électrode multicouche de l'art antérieur, toutefois, il n'est pas possible d'obtenir une résistance thermique suffisante en raison du faible effet barrière obtenu lorsque l'on utilise du Pt pour la couche de métal barrière réfractaire 4. En revanche, bien qu'un effet barrière suffisant soit obtenu dans le cas de l'utilisation du Mo pour la couche de métal barrière réfractaire 4, cette couche 4 de Mo n'a qu'une faible intensité de jonction avec la couche 5 d'Au ou d'Al et, selon toute vraisemblance, la couche d'électrode 5 risque de se décoller lors de l'exécution du soudage des fils. Un but de la présente invention consiste à fournir une structure d'électrode multicouche perfectionnée possédant une résistance thermique ainsi qu'une intensité de jonction suffisantes. D'autres buts et avantages de la présente invention ressortiront à l'examen de la description détaillée fournie ci-après ; il va de soi bien entendu que la description détaillée et le mode de réalisation spécifique ne sont donnés qu'à titre d'exemple car différentes variations et modifications dans l'esprit et dans la portée de l'invention apparaitront à l'homme de l'art à la lecture de cette description détaillée. Selon la présente invention, on produit une pre mière couche de Ti sur la couche sous-jacente, une couche de métal barrière réfractaire constituée soit de Mo, soit de W, est produite sur la première couche de Ti, une seconde couche de Ti est produite sur la couche de métal barrière réfractaire et une couche d'électrode d'Au ou d'Al est produite sur la seconde couche de Ti. Par conséquent, l'intensité de jonction entre la couche de métal barrière réfractaire et la couche d'électrode est accrue et l'effet barrière est amélioré. La figure 1 est une vue en coupe transversale montrant un dispositif à semi-conducteurs comprenant une structure d'électrode multicouche selon un mode de réalisation de la présente invention ;et la figure 2 est une vue en coupe transversale montrant un dispositif à semi-conducteurs comprenant une structure d'électrode multicouche de l'art antérieur. On va maintenant décrire en détail un mode de réalisation de la présente invention en référence aux dessins dans lesquels la figure 1 montre une coupe transversale d'un dispositif à semi-conducteurs- comprenant une structure d'électrode multicouche selon un mode de réalisation de la présente invention. Cette structure d'électrode multicouche est différente de la structure d'électrode montrée à la figure 2, uniquement en ce que la couche de métal barrière réfractaire 4 est réalisée soit en Mo, soit en W, et en ce qu'une seconde couche 8 de Ti est intercalée entre la couche de métal barrière réfractaire 4 et la couche d'électrode 5. On va maintenant décrire le procédé de production. Dans un premier temps, un masque de réserve ayant une ouverture dans une portion prédéterminée est produit par photolithographie. On dépose successivement par le procédé d'évaporation par faisceaux d'électrons, ou métallisation sous vide, du Ti en tant que première couche, du Mo ou W en tant que seconde couche, du Ti en tant que troisième couche et de l'Au ou de l'Al en tant que quatrième couche. On enlève ensuite le masque de réserve par le procédé de décollage. Ensuite, la structure d'électrode multicouche ainsi produite est recuite à une température de plusieurs centaines de degrés celsius de façon à solidariser les différentes couches. Cette structure d'électrode multicouche comprenant la couche de Ti la plus basse offre un contact Schottky stable avec la couche 2 de n-GaAs. La couche de métal barrière réfractaire 4 empêche la diffusion vers l'extérieur depuis la couche 2 de n-GaAs, ce qui se traduit par une résistance thermique satisfaisante. Etant donné que la seconde couche 8 de Ti est introduite entre la couche d'électrode 5 et la couche de métal barrière réfractaire 4, l'intensité de jonction est accrue par rapport au dispositif de l'art antérieur grâce au fait que la couche d'électrode 5 est mise directement en contact avec la couche de métal barrière réfractaire 4. Par conséquent, il est difficile de décoller la couche d'électrode 5 lors du soudage des fils. De plus, l'électrode de source 6 ou l'électrode de drain 7 et la première couche 3 de Ti sont étroitement combinées entre elles comme dans la structure de l'art antérieur. De surcroit, la couche d'électrode 5 est étroitement combinée avec la couche de métal barrière réfractaire 4 via la seconde couche 8 de Ti. Par conséquent, il est difficile de décoller la couche d'électrode 5 lors de l'exécution du soudage des fils pour l'électrode de source 6 et l'électrode de drain 7. Comme il ressort de la description précédente de la présente invention, la couche de métal barrière réfractaire réalisée soit en Mo, soit en W, est fournie sur la première couche de Ti. Par conséquent, la résistance thermique de la structure d'électrode multicouche est augmentée. En outre, étant donné que la seconde couche de Ti est prévue entre la couche de métal barrière réfractaire et la couche d'électrode, l'intensité de jonction entre les deux couches est accrue. Ceci permet d'obtenir une structure d'électrode multicouche difficile à décoller lors du soudage des fils. REVENDICATIONS 1. Structure d'électrode multicouche caractérisée en ce qu'elle comprend une première couche (3) de Ti produite sur la couche sous-jacente une couche de métal barrière réfractaire (4) réalisée à partir soit de Mo, soit de W, qui est produite sur la première couche (3) de Ti une seconde couche (8) de Ti produite sur la couche de métal barrière réfractaire (4) ; et une couche d'électrode réalisée à partir soit d'Au, soit d'Al, qui est produite sur la seconde couche (8) de Ti. 2. Structure d'électrode multicouche telle que définie dans la revendication 1, caractérisée en ce que la couche sous-jacente comprend du n-GaAs. 3. Structure d'électrode multicouche telle que définie dans la revendication 1, caractérisée en ce que la couche sous-jacente comprend soit de l'Au, soit de l'Al.