(57)【要約】【課題】  オーミックコンタクト不良が発生しない半導体装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】  ＧａＮ系半導体層１の一面上に、Ａｌ含有オーミック電極２と、ＴｉＷＮからなるバリアメタル層５と、Ａｕ配線電極７とが順に形成されている。この場合、Ａｌ含有オーミック電極２とＡｕ配線電極７との間にＴｉＷＮからなるバリアメタル層５が形成されていることから、Ａｌ含有オーミック電極２中のＡｌとＡｕ配線電極７中のＡｕとの反応を防止することができる。それにより、半導体装置１００の特性劣化を防止することができる。また、ＴｉＷＮは高温域においてもバリア性に優れていることから、半導体装置１００に高温アニール処理を施しても、Ａｌ含有オーミック電極２中のＡｌとＡｕ配線電極７中のＡｕとの反応を防止することができる。【選択図】        図１
2006173386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧａＮ系半導体基板上に、Ａｌ含有オーミック電極と、ＴｉＷＮ，ＴｉＮ，ＷＮ，ＷＳｉＮまたはＴａＮのいずれかからなるバリアメタルと、電極とが設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記バリアメタルの露出した側面を覆う保護膜が設けられていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記バリアメタルは、前記Ａｌ含有オーミック電極の上面および側面を覆うように設けられていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項４】
前記バリアメタルの上面および側面を覆う保護膜がさらに設けられていることを特徴とする請求項３記載の半導体装置。
【請求項５】
ＧａＮ系半導体基板上に、Ａｌ含有オーミック電極と、ＴｉＮ，ＷＮ，ＷＳｉＮまたはＴａＮのいずれかからなるバリアメタルと、前記露出した側面を覆う保護膜と、電極とが形成されている半導体装置を備え、
前記半導体装置は、樹脂封止されていることを特徴とする半導体モジュール。
【請求項６】
ＧａＮ系半導体基板上に、Ａｌ含有オーミック電極と、ＴｉＮ，ＷＮ，ＷＳｉＮまたはＴａＮのいずれかからなるバリアメタルと、前記バリアメタルの上面および側面を覆う保護膜と、電極とが形成されている半導体装置を備え、
前記半導体装置は、樹脂封止されていることを特徴とする半導体モジュール。
【請求項７】
前記樹脂封止は、ポッティングまたはモールドであることを特徴とする請求項５または６記載の半導体モジュール。
【請求項８】
前記樹脂封止は、エポキシ樹脂またはテフロン（登録商標）樹脂によりなされていることを特徴とする請求項５または６記載の半導体モジュール。
【請求項９】
前記Ａｌ含有オーミック電極と前記バリアメタルとの間または前記バリアメタルと前記電極との間の少なくともいずれか一方にＴｉ層がさらに設けられていることを特徴とする請求項５または６記載の半導体モジュール。
【請求項１０】
ＧａＮ系半導体基板上にＡｌ含有オーミック電極を形成する工程と、
前記Ａｌ含有オーミック電極上にＴｉＷＮ，ＴｉＮ，ＷＮ，ＷＳｉＮまたはＴａＮのいずれかからなるバリアメタルを形成する工程と、
前記バリアメタル上に電極を形成する工程と、
前記バリアメタル形成後に熱処理が施される工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記バリアメタルの露出した側面を覆う保護膜を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１０記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記バリアメタルは、前記Ａｌ含有オーミック電極の上面および側面を覆うように形成されることを特徴とする請求項１０記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記バリアメタルの上面および側面を覆う保護膜を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
ＧａＮ系半導体基板上にＡｌ含有オーミック電極を形成する工程と、
前記Ａｌ含有オーミック電極の上面および側面を覆うＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ金属からなるバリアメタルを形成する工程と、
前記バリアメタル上に電極を形成する工程と、
前記バリアメタル形成後に熱処理が施される工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧａＮ系半導体基板を備えた半導体装置、それを備える半導体モジュールおよびＧａＮ系半導体基板を備えた半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置においては、オーミック電極により半導体素子との電気的接触が円滑に行われる。ＧａＡｓ系半導体、ＧａＮ系半導体等を用いた半導体装置においては、Ａｌ系オーミック電極により外部回路に接続される（例えば、特許文献１参照。）。外部回路への接続配線は主にＡｕ配線が用いられる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−９３９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、Ａｌ系オーミック電極とその上に設けられた電極とを接続すると、電極に用いるＡｕ、Ｃｕ等とＡｌ系オーミック電極中のＡｌとが反応し、オーミックコンタクト不良が発生する。
【０００５】
本発明は、オーミックコンタクト不良が発生しない半導体装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る半導体装置は、ＧａＮ系半導体基板上に、Ａｌ含有オーミック電極と、ＴｉＷＮ，ＴｉＮ，ＷＮ，ＷＳｉＮまたはＴａＮのいずれかからなるバリアメタルと、電極とが設けられているものである。
【０００７】
本発明に係る半導体装置においては、Ａｌ含有オーミック電極と電極との間にＴｉＷＮ，ＴｉＮ，ＷＮ，ＷＳｉＮまたはＴａＮのいずれかからなるバリアメタルが形成されていることから、Ａｌ含有オーミック電極中のＡｌと電極との反応を防止することができる。それにより、本発明に係る半導体装置の特性劣化を防止することができる。また、ＴｉＷＮ，ＴｉＮ，ＷＮ，ＷＳｉＮおよびＴａＮは高温域においてもバリア性に優れていることから、本発明に係る半導体装置に高温アニール処理を施しても、Ａｌ含有オーミック電極中のＡｌと電極との反応を防止することができる。さらに、ＴｉＷＮ，ＴｉＮ，ＷＮ，ＷＳｉＮおよびＴａＮにはＮが入り込む隙間がないことから、ＧａＮ系半導体基板の窒素抜けを防止することができる。
【０００８】
バリアメタルの露出した側面を覆う保護膜が設けられていてもよい。この場合、バリアメタルおよびＡｌ含有オーミック電極に水分が入り込むことが防止される。その結果、バリアメタルの耐湿性が向上する。また、Ａｌ含有オーミック電極の変質が防止される。
【０００９】
バリアメタルは、Ａｌ含有オーミック電極の上面および側面を覆うように設けられていてもよい。この場合、熱処理によるＡｌ含有オーミック電極の膨れを防止することができる。
【００１０】
バリアメタルの上面および側面を覆う保護膜がさらに設けられていてもよい。この場合、バリアメタルおよびＡｌ含有オーミック電極に水分が入り込むことが確実に防止される。その結果、バリアメタルの耐湿性が向上する。また、Ａｌ含有オーミック電極の変質が防止される。
【００１１】
本発明に係る半導体モジュールは、ＧａＮ系半導体基板上に、Ａｌ含有オーミック電極と、ＴｉＮ，ＷＮ，ＷＳｉＮまたはＴａＮのいずれかからなるバリアメタルと、露出した側面を覆う保護膜と、電極とが形成されている半導体装置を備え、半導体装置は、樹脂封止されているものである。
【００１２】
本発明に係る半導体モジュールにおいては、Ａｌ含有オーミック電極中のＡｌと電極との反応を防止することができる。また、バリアメタルおよびＡｌ含有オーミックに水分が入り込むことが防止される。それにより、バリアメタルのバリア性が低下することが防止される。また、Ａｌ含有オーミック電極の変質が防止される。したがって、気密性の高いパッケージで半導体装置をパックする必要がない。その結果、本発明に係る半導体モジュールの生産コストが低減される。
【００１３】
樹脂封止は、ポッティングまたはモールドであってもよい。
【００１４】
樹脂封止は、エポキシ樹脂またはテフロン（登録商標）樹脂によりなされていてもよい。
【００１５】
Ａｌ含有オーミック電極とバリアメタルとの間またはバリアメタルと電極との間の少なくともいずれか一方にＴｉ層がさらに設けられていてもよい。この場合、Ａｌ含有オーミック電極と電極との密着性が向上する。
【００１６】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、ＧａＮ系半導体基板上にＡｌ含有オーミック電極を形成する工程と、Ａｌ含有オーミック電極上にＴｉＷＮ，ＴｉＮ，ＷＮ，ＷＳｉＮまたはＴａＮのいずれかからなるバリアメタルを形成する工程と、バリアメタル上に電極を形成する工程と、バリアメタル形成後に熱処理が施される工程とを含むものである。
【００１７】
本発明に係る半導体装置の製造方法においては、Ａｌ含有オーミック電極と電極との間にＴｉＷＮ，ＴｉＮ，ＷＮ，ＷＳｉＮまたはＴａＮのいずれかからなるバリアメタルが形成される。それにより、Ａｌ含有オーミック電極中のＡｌと電極との反応を防止することができる。その結果、本発明に係る製造方法により製造された半導体装置の特性劣化を防止することができる。また、ＴｉＷＮ，ＴｉＮ，ＷＮ，ＷＳｉＮおよびＴａＮは高温域においてもバリア性に優れていることから、バリアメタル形成後に半導体装置に高温アニール処理を施しても、Ａｌ含有オーミック電極中のＡｌと電極との反応を防止することができる。
【００１８】
バリアメタルの露出した側面を覆う保護膜を形成する工程をさらに含んでいてもよい。この場合、バリアメタルおよびＡｌ含有オーミック電極に水分が入り込むことが防止される。その結果、バリアメタルの耐湿性が向上する。また、Ａｌ含有オーミック電極の変質が防止される。
【００１９】
バリアメタルは、Ａｌ含有オーミック電極の上面および側面を覆うように形成されてもよい。この場合、熱処理によるＡｌ含有オーミック電極の膨れを防止することができる。
【００２０】
バリアメタルの上面および側面を覆う保護膜を形成する工程をさらに含んでいてもよい。この場合、熱処理によるＡｌ含有オーミック電極の膨れを防止することができる。
【００２１】
本発明に係る半導体装置の他の製造方法は、ＧａＮ系半導体基板上にＡｌ含有オーミック電極を形成する工程と、Ａｌ含有オーミック電極の上面および側面を覆うＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ金属からなるバリアメタルを形成する工程と、バリアメタル上に電極を形成する工程と、バリアメタル形成後に熱処理が施される工程とを含むものである。
【００２２】
本発明に係る半導体装置の他の製造方法においては、Ａｌ含有オーミック電極を覆うようにＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ系金属からなるバリアメタルが形成される。それにより、熱処理によるＡｌ含有オーミック電極の膨れを防止することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、Ａｌ含有オーミック電極中のＡｌと電極との反応を防止することができる。それにより、本発明に係る半導体装置の特性劣化を防止することができる。また、本発明に係る半導体装置に高温アニール処理を施しても、Ａｌ含有オーミック電極中のＡｌと電極との反応を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１は、第１実施例に係る半導体装置１００の模式的断面図である。図１に示すように、半導体装置１００は、ＧａＮ系半導体基板１、Ａｌ含有オーミック電極２、絶縁層４、バリアメタル層５およびＡｕ配線電極７を含む。
【００２６】
ＧａＮ系半導体基板１は、ＧａＮ，ＡｌＧａＮ等のＧａＮ系半導体からなる。Ａｌ含有オーミック電極２は、Ａｌ／Ｐｄ／Ｔｉ金属またはＡｌ／Ｔａ金属からなり、ＧａＮ系半導体基板１の上面に形成されている。
【００２７】
絶縁層４は、ＳｉＮ等の絶縁体からなる。また、絶縁層４は、ＧａＮ系半導体基板１上に形成されている。絶縁層４の膜厚は特に限定されないが、本実施例においては４００ｎｍ程度である。バリアメタル層５は、Ａｌ含有オーミック電極２上から絶縁層４上にかけて形成されている。バリアメタル層５は、ＴｉＷＮ，ＷＮ，ＷＳｉＮまたはＴａＮのいずれかからなる。バリアメタル層５の膜厚は、１００ｎｍ〜２００ｎｍ程度である。Ａｕ配線電極７は、バリアメタル層５上に形成されている。Ａｕ配線電極７に用いられるＡｕは、低抵抗金属であることから、配線、ボンディングパッド等に適している。
【００２８】
一般的なオーミック電極としては、例えば、Ａｕ／Ｍｏ等が用いられる。しかしながら、Ａｕ／Ｍｏからなるオーミック電極を用いる場合、オーミックコンタクトを得るための熱処理温度が８００℃程度の高温となる。この場合、本実施例に用いるＧａＮ系半導体基板１において窒素抜け等が発生する。ＧａＮ系半導体基板１において窒素抜けが発生すれば、ＧａＮ系半導体基板１の上面近傍の組成は、Ｇａリッチの組成となる。したがって、半導体装置１００において、電流コラプスが発生する等の特性劣化が引き起こされる。そこで、本実施例においては、５００℃〜６００℃程度の低温における熱処理が可能なＡｌ含有オーミック電極２を用いている。
【００２９】
バリアメタル層５においては、バリアメタル層５を構成する金属の隙間にＮが存在していることから、バリアメタル層５へのＡｌの侵入が防止される。したがって、本実施例に係る半導体装置１００においては、Ａｌ含有オーミック電極２中のＡｌとＡｕ配線電極７中のＡｕとの反応を防止することができる。それにより、オーミックコンタクト不良を防止することができる。その結果、半導体装置１００の特性劣化を防止することができる。
【００３０】
本実施例に係る半導体装置１００を所定の温度条件下（例えば、２５０℃）において１０００時間放置したところ、オーミックコンタクト不良が発生しなかった。一方、バリアメタル層５としてＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ金属を用いたところ、２５０℃の高温雰囲気下に１００時間放置しただけでオーミックコンタクト不良が発生した。以上のことから、本実施例に係る半導体装置１００の高い信頼性が確認できる。
【００３１】
また、ＴｉＷＮは高温域においてもバリア性に優れていることから、本実施例に係る半導体装置１００に高温アニール処理を施しても、Ａｌ含有オーミック電極２中のＡｌとＡｕ配線電極７中のＡｕとの反応を防止することができる。さらに、ＴｉＷＮにはＮが入り込む隙間がないことから、高温アニール処理によりＧａＮ系半導体基板１の窒素抜けを防止することができる。なお、バリアメタル層５としてＴｉを用いる場合、ＧａＮ系半導体基板１の窒素抜けを防止することはできない。以上のことから、ＧａＮ系半導体基板１およびＡｌ含有オーミック電極２を用いる場合、ＴｉＷＮ等からなるバリアメタル層５が必要となる。
【００３２】
さらに、本実施例においては配線電極としてＡｕ配線電極７を用いているが、Ｃｕを主成分とするＣｕ配線電極を用いることもできる。この場合、Ａｌ含有オーミック電極２中のＡｌとＣｕ配線電極中のＣｕとの反応が防止される。
【００３３】
図２は、半導体装置１００の他の例である半導体装置１００ａの模式的断面図である。図２に示すように、半導体装置１００は、ＧａＮ系半導体基板１、Ａｌ含有オーミック電極２、密着層３，６、絶縁層４、バリアメタル層５およびＡｕ配線電極７を含む。半導体装置１００ａが半導体装置１００と異なる点は、密着層３，６が形成られている点である。
【００３４】
密着層３，６は、Ｔｉ薄膜からなる。密着層３は、Ａｌ含有オーミック電極２を覆うように形成されている。密着層６は、バリアメタル層５上に形成されている。密着層３，６の膜厚は、５ｎｍ〜１０ｎｍ程度である。バリアメタル５は密着層３上に形成されており、Ａｕ配線電極７は、密着層６上に形成されている。
【００３５】
半導体装置１００ａにおいては、Ａｌ含有オーミック電極２とバリアメタル層５との間に密着層３が形成されていることから、Ａｌ含有オーミック電極２とバリアメタル層５との密着性が向上する。さらに、バリアメタル層５とＡｕ配線電極７との間に密着層６が形成されていることから、バリアメタル層５とＡｕ配線電極７との密着性が向上する。それにより、Ａｌ含有オーミック電極２とＡｕ配線電極７との密着性が向上する。
【００３６】
図３は、半導体装置１００ａの製造方法について説明するフロー図である。まず、図３（ａ）に示すように、ＧａＮ系半導体基板１上に形成されたＡｌ含有オーミック電極２を覆うように、スパッタリングにより密着層３が形成される。次に、図３（ｂ）に示すように、プラズマＣＶＤ法により、ＧａＮ系半導体基板１上および密着層３上に絶縁層４が形成される。次いで、図３（ｃ）に示すように、Ａｌ含有オーミック電極２の上方を除いた絶縁層４上にレジストパターン１１が形成される。この場合、絶縁層４上にレジストが塗布され、パターニング処理によりＡｌ含有オーミック電極２の上方のレジストが除去されることによって、レジストパターン１１が形成される。
【００３７】
次に、図３（ｄ）に示すように、絶縁層４にドライエッチング処理が施されることによってコンタクトホール１２が形成される。絶縁層４上に残存するレジストパターン１１は、その後に剥離される。次いで、図３（ｅ）に示すように、スパッタリングにより、密着層３上から絶縁層４上にかけてバリアメタル層５、密着層６およびＡｕ薄膜１３が形成される。
【００３８】
次に、図３（ｆ）に示すように、Ａｌ含有オーミック電極２の上方を除いたＡｕ薄膜１３上にレジストパターン１４が形成される。この場合、Ａｕ薄膜１３上にレジストが塗布され、パターニング処理によりＡｌ含有オーミック電極２の上方のレジストが除去されることによって、レジストパターン１４が形成される。次いで、図３（ｇ）に示すように、Ａｕ薄膜１３上にＡｕめっき処理が施されることによりＡｕ配線電極７が形成される。次に、図３（ｈ）に示すように、残存するレジスト１４が剥離され、Ａｕ薄膜１３に対してミリング処理が施され、密着層６およびバリアメタル層５に対してドライエッチング処理が施されることにより、半導体装置１００ａが完成する。
【００３９】
本実施例においては、バリアメタル層５がスパッタリングにより形成されていることから、バリアメタル層５の膜厚が均一になる。それにより、Ａｌ含有オーミック電極２中のＡｌとＡｕ配線電極７中のＡｕとの反応を確実に防止することができる。
【００４０】
なお、密着層３，６の形成工程を省略することにより半導体装置１００を製造することができる。
【００４１】
本実施例においては、絶縁層４が保護膜に相当し、Ａｕ配線電極７が電極に相当する。
【実施例２】
【００４２】
図４は、第２実施例に係る半導体装置１０１の模式的断面図である。図４に示すように、半導体装置１０１は、ＧａＮ系半導体基板２１、Ａｌ含有オーミック電極２２、バリアメタル層２４、絶縁層２６、耐湿層２７およびＡｕ配線電極２９を含む。
【００４３】
ＧａＮ系半導体基板２１は、ＧａＮ，ＡｌＧａＮ等の半導体からなる。Ａｌ含有オーミック電極２２は、Ａｌ／Ｐｄ／Ｔｉ金属またはＡｌ／Ｔａ金属からなり、ＧａＮ系半導体基板２１の上面に形成されている。
【００４４】
バリアメタル層２４は、Ａｌ含有オーミック電極２２上に形成されている。バリアメタル層２４は、ＴｉＷＮ，ＷＮ，ＷＳｉＮまたはＴａＮのいずれかからなる。バリアメタル層２４の膜厚は、１００ｎｍ〜２００ｎｍ程度である。絶縁層２６は、ＳｉＮ等の絶縁体からなる。絶縁層２６は、ＧａＮ系半導体基板２１上に形成されている。絶縁層２６の膜厚は特に限定されないが、本実施例においては４００ｎｍ程度である。
【００４５】
耐湿層２７は、バリアメタル層２４上から絶縁層２６上にかけて形成されている。耐湿層２７は、ＴｉＷからなる。ＴｉＷは、耐湿性が良く、絶縁物との密着性が優れている。それにより、バリアメタル層２４およびＡｌ含有オーミック電極２２に水分が入り込むことが防止される。その結果、バリアメタル層２４の耐湿性が向上する。また、Ａｌ含有オーミック電極２２の変質が防止される。耐湿層２７の膜厚は、５０ｎｍ〜１００ｎｍ程度である。Ａｕ配線電極２９は、耐湿層２７上に形成されている。
【００４６】
本実施例に係る半導体装置１０１においては、Ａｌ含有オーミック電極２２とＡｕ配線電極２９との間にバリアメタル層２４が形成されていることから、Ａｌ含有オーミック電極２２中のＡｌとＡｕ配線電極２９中のＡｕとの反応を防止することができる。それにより、オーミックコンタクト不良を防止することができる。その結果、半導体装置１０１の特性劣化を防止することができる。また、ＴｉＷＮは高温域においてもバリア性に優れていることから、本実施例に係る半導体装置１０１に高温アニール処理を施しても、Ａｌ含有オーミック電極２２中のＡｌとＡｕ配線電極２９中のＡｕとの反応を防止することができる。
【００４７】
また、バリアメタル層２４とＡｕ配線電極２９との間に絶縁層２６および耐湿層２７が形成されていることから、バリアメタル層２４に水分が入り込むことが防止される。それにより、バリアメタル層２４のバリア性が低下することが防止される。その結果、半導体装置１０１の特性劣化を防止することができる。
【００４８】
また、Ａｌ含有オーミック電極２２がバリアメタル層２４に覆われていることから、熱処理によるＡｌ含有オーミック電極２２の膨れを防止することができる。
【００４９】
さらに、本実施例においては配線電極としてＡｕ配線電極２９を用いているが、Ｃｕを主成分とするＣｕ配線電極を用いることもできる。この場合、Ａｌ含有オーミック電極２２中のＡｌとＣｕ配線電極中のＣｕとの反応が防止される。
【００５０】
図５は、半導体装置１０１の他の例である半導体装置１０１ａの模式的断面図である。図５に示すように、半導体装置１０１ａは、ＧａＮ系半導体基板２１、Ａｌ含有オーミック電極２２、密着層２３，２５，２８、バリアメタル層２４、絶縁層２６、耐湿層２７およびＡｕ配線電極２９を含む。半導体装置１０１ａが半導体装置１０１と異なる点は、密着層２３，２５，２８が形成されている点である。
【００５１】
密着層２３，２５，２８は、Ｔｉ薄膜からなる。密着層２３は、Ａｌ含有オーミック電極２２を覆うように形成されている。密着層２５は、バリアメタル層２４上に形成されている。密着層２８は、耐湿層２７上に形成されている。バリアメタル層２４は、密着層２３上に形成されている。耐湿層２７は、密着層２５上から絶縁層２６上にかけて形成されている。Ａｕ配線電極２９は、密着層２８上に形成されている。
【００５２】
半導体装置１０１ａにおいては、Ａｌ含有オーミック電極２２とバリアメタル層２４との間に密着層２３が形成されていることから、Ａｌ含有オーミック電極２２とバリアメタル層２４との密着性が向上する。さらに、バリアメタル層２４と耐湿層２７との間に密着層２５が形成されていることから、バリアメタル層２４と耐湿層２７との密着性が向上する。また、耐湿層２７とＡｕ配線電極２９との間に密着層２８が形成されていることから、耐湿層２７とＡｕ配線電極２９との密着性が向上する。それにより、Ａｌ含有オーミック電極２２とＡｕ配線電極２９との密着性が向上する。
【００５３】
図６は、半導体装置１０１ａの製造方法について説明するフロー図である。まず、図６（ａ）に示すように、ＧａＮ系半導体基板２１の上面に形成されたＡｌ含有オーミック電極２２を覆うようにスパッタリングにより密着層２３、バリアメタル層２４および密着層２５が形成される。次に、図６（ｂ）に示すように、Ａｌ含有オーミック電極２２の上方の密着層２５上にレジストパターン３１が形成される。この場合、密着層２５上にレジストが塗布され、パターニング処理によりＡｌ含有オーミック電極２２の上方以外のレジストが除去されることによってレジストパターン３１が形成される。
【００５４】
次いで、図６（ｃ）に示すように、レジストパターン３１が形成されていない部分の密着層２３、バリアメタル層２４および密着層２５がドライエッチング処理により除去される。残存するレジストパターン３１は、その後に剥離される。次に、図６（ｄ）に示すように、プラズマＣＶＤ法により、ＧａＮ系半導体基板２１および密着層２５を覆うように絶縁層２６が形成される。次いで、図６（ｅ）に示すように、Ａｌ含有オーミック電極２２の上方を除いた絶縁層２６上にレジストパターン３２が形成される。この場合、絶縁層２６にレジストが塗布され、パターニング処理によりＡｌ含有オーミック電極２２の上方のレジストが除去されることによって、レジストパターン３２が形成される。
【００５５】
次に、図６（ｆ）に示すように、レジストパターン３２が形成されていない部分の絶縁層２６にＣＦ４ガス＋ＣＨＦ３ガスを用いたドライエッチング処理が施され、コンタクトホール３３が形成される。この場合、ＣＦ４およびＣＨＦ３がＴｉおよびＴｉＷＮに対するエッチング選択比が小さいことから、密着層２５およびバリアメタル層２４がエッチングされることが防止される。なお、エッチングガスとしてＳＦ６ガス＋Ｎ２ガスまたはＳＦ６ガス＋ＣＦ４ガスを用いて、絶縁層２６のエッチングが終了する前にエッチングガスをＣＦ４ガス＋ＣＨＦ３ガスに切替えてもよい。それにより、密着層２５およびバリアメタル層２４がエッチングされることを防止することができる。
【００５６】
次いで、図６（ｇ）に示すように、スパッタリングにより、密着層２５上および絶縁層２６上に耐湿層２７、密着層２８およびＡｕ薄膜３４が形成される。次に、図６（ｈ）に示すように、バリアメタル層２４の上方以外のＡｕ薄膜３４上にレジストパターン３５が形成される。この場合、Ａｕ薄膜３４上にレジストが塗布され、パターニング処理によりバリアメタル層２４の上方のレジストが除去されることによって、レジストパターン３５が形成される。
【００５７】
次いで、図６（ｉ）に示すように、レジスト３５が形成されていないＡｕ薄膜３４上にＡｕめっき処理が施され、Ａｕ配線電極２９が形成される。次に、図６（ｊ）に示すように、残存するレジストパターン３５が除去され、Ａｕ薄膜３４に対してミリング処理が施され、密着層２８および耐湿層２７に対してドライエッチング処理が施されることにより、半導体装置１０１ａが完成する。
【００５８】
本実施例においては、バリアメタル層２４および耐湿層２７がスパッタリングにより形成されていることから、バリアメタル層２４および耐湿層２７の膜厚が均一になる。それにより、Ａｌ含有オーミック電極２２中のＡｌとＡｕ配線電極２９中のＡｕとの反応を確実に防止することができるとともに、バリアメタル層２４に水分が入り込むことが確実に防止される。
【００５９】
なお、バリアメタル層２４を構成するバリアメタルの種類に関係なく、Ａｌ含有オーミック電極２２がバリアメタル層２４によって覆われることによってＡｌ含有オーミック電極２２の膨れが防止される。本発明者が確認していることによれば、バリアメタル層２４としてＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ金属を用いた場合においても、Ａｌ含有オーミック電極２２の膨れが生じないことを確認している。また、密着層２３，２５，２８の形成工程を省略することにより半導体装置１０１を製造することができる。
【００６０】
本実施例においては、絶縁層２６が保護膜に相当し、Ａｕ配線電極２９が電極に相当する。
【実施例３】
【００６１】
図７は、第３実施例に係る半導体装置１０２の模式的断面図である。図７に示すように、半導体装置１０２は、ＧａＮ系半導体基板４１、Ａｌ含有オーミック電極４２、絶縁層４４、バリアメタル層４５、耐湿層４６およびＡｕ配線電極４８を含む。
【００６２】
Ａｌ含有オーミック電極４２は、Ａｌ／Ｐｄ／Ｔｉ金属またはＡｌ／Ｔａ金属からなり、ＧａＮ系半導体基板４１の上面に形成されている。
【００６３】
絶縁層４４は、ＳｉＮ等の絶縁体からなる。また、絶縁層４４は、ＧａＮ系半導体基板４１上に形成されている。絶縁層４４の膜厚は特に限定されないが、本実施例においては４００ｎｍ程度である。バリアメタル層４５は、Ａｌ含有オーミック電極４２上から絶縁層４４上にかけて形成されている。バリアメタル層４５は、ＴｉＷＮ，ＷＮ，ＷＳｉＮまたはＴａＮのいずれかからなる。４５の膜厚は、１００ｎｍ〜２００ｎｍ程度である。
【００６４】
耐湿層４６は、バリアメタル層４５を覆うように形成されている。耐湿層４６は、ＴｉＷからなる。この場合、バリアメタル層４５およびＡｌ含有オーミック電極４２に水分が入り込むことが防止される。それにより、バリアメタル層４５の耐湿性が向上する。また、Ａｌ含有オーミック電極４２の変質が防止される。耐湿層４６の膜厚は、５０ｎｍ〜１００ｎｍ程度である。Ａｕ配線電極４８は、耐湿層４６上に形成されている。
【００６５】
本実施例に係る半導体装置１０２においては、Ａｌ含有オーミック電極４２とＡｕ配線電極４８との間にＴｉＷＮからなるバリアメタル層４５が形成されていることから、Ａｌ含有オーミック電極４２中のＡｌとＡｕ配線電極４８中のＡｕとの反応を防止することができる。それにより、オーミックコンタクト不良の発生を防止することができる。その結果、半導体装置１０２の特性劣化を防止することができる。また、ＴｉＷＮは高温域においてもバリア性に優れていることから、本実施例に係る半導体装置１０２に高温アニール処理を施しても、Ａｌ含有オーミック電極４２中のＡｌとＡｕ配線電極４８中のＡｕとの反応を防止することができる。
【００６６】
また、バリアメタル層４５が耐湿層４６および絶縁層４４に覆われていることから、バリアメタル層４５に水分が入り込むことが防止される。それにより、バリアメタル層４５のバリア性が低下することが防止される。その結果、半導体装置１０２の特性劣化を防止することができる。
【００６７】
さらに、本実施例においては配線電極としてＡｕ配線電極４８を用いているが、Ｃｕを主成分とするＣｕ配線電極を用いることもできる。この場合、Ａｌ含有オーミック電極４２中のＡｌとＣｕ配線電極中のＣｕとの反応が防止される。
【００６８】
図８は、半導体装置１０２の他の例である半導体装置１０２ａの模式的断面図である。図８に示すように、半導体装置１０２ａは、ＧａＮ系半導体基板４１、Ａｌ含有オーミック電極４２、密着層４３，４７、絶縁層４４、バリアメタル層４５、耐湿層４６およびＡｕ配線電極４８を含む。半導体装置１０２ａが半導体装置１０２と異なる点は、密着層４３，４７が形成されている点である。
【００６９】
密着層４３，４７は、Ｔｉ薄膜からなる。密着層４３は、Ａｌ含有オーミック電極４２を覆うように形成されている。密着層４７は、耐湿層４６を覆うように形成されている。密着層４３，４７の膜厚は、５ｎｍ〜１０ｎｍ程度である。バリアメタル層４５は、密着層４３上から絶縁層４４上にかけて形成されている。Ａｕ配線電極４８は、密着層４７上に形成されている。
【００７０】
半導体装置１０２ａにおいては、Ａｌ含有オーミック電極４２とバリアメタル層４５との間に密着層４３が形成されていることから、Ａｌ含有オーミック電極４２とバリアメタル層４５との密着性が向上する。また、耐湿層４６とＡｕ配線電極４８との間に密着層４７が形成されていることから、耐湿層４６とＡｕ配線電極４８との密着性が向上する。それにより、Ａｌ含有オーミック電極４２とＡｕ配線電極４８との密着性が向上する。
【００７１】
図９は、半導体装置１０２ａの製造方法について説明するフロー図である。まず、図９（ａ）に示すように、ＧａＮ系半導体基板４１の上面に形成されたＡｌ含有オーミック電極４２を覆うように、スパッタリングにより密着層４３が形成される。次に、図９（ｂ）に示すように、プラズマＣＶＤ法により、ＧａＮ系半導体基板４１および密着層４３を覆うように絶縁層４４が形成される。次いで、図９（ｃ）に示すように、Ａｌ含有オーミック電極４２の上方を除いた絶縁層４４上にレジストパターン５１が形成される。この場合、絶縁層４４上にレジストが塗布され、パターニング処理によりＡｌ含有オーミック電極４２の上方のレジストが除去されることによって、レジストパターン５１が形成される。
【００７２】
次に、図９（ｄ）に示すように、絶縁層４４にドライエッチング処理が施されることによってコンタクトホール５２が形成される。絶縁層４４上に残存するレジストパターン５１は、その後に剥離される。次いで、図９（ｅ）に示すように、スパッタリングにより、密着層４３上および絶縁層４４上にバリアメタル層４５が形成される。
【００７３】
次に、図９（ｆ）に示すように、Ａｌ含有オーミック電極４２の上方のバリアメタル層４５上にレジストパターン５３が形成される。この場合、バリアメタル層上にレジストが塗布され、パターニング処理によりＡｌ含有オーミック電極４２の上方以外のレジストが除去されることによって、レジストパターン５３が形成される。
【００７４】
次いで、図９（ｇ）に示すように、レジストパターン５３が形成されていない部分のバリアメタル層４５に対してドライエッチング処理が施される。バリアメタル層４５上に残存するレジストパターン５３は、その後に剥離される。次に、図９（ｈ）に示すように、スパッタリングによりバリアメタル層４５を覆うように耐湿層４６、密着層４７およびＡｕ薄膜５４が形成される。次いで、図９（ｉ）に示すように、Ａｌ含有オーミック電極４２の上方を除いたＡｕ薄膜５４上にレジストパターン５５が形成される。この場合、Ａｕ薄膜５４上にレジストが塗布され、パターニング処理によりＡｌ含有オーミック電極４２の上方のレジストが除去されることによってレジストパターン５５が形成される。
【００７５】
次に、図９（ｊ）に示すように、Ａｕ薄膜５４上にＡｕめっき処理が施されることによりＡｕ配線電極４８が形成される。次に、図９（ｋ）に示すように、残存するレジスト５５が剥離され、Ａｕ薄膜５４に対してミリング処理が施され、密着層４７および耐湿層４５に対してドライエッチング処理が施されることにより、半導体装置１０２ａが完成する。
【００７６】
本実施例においては、バリアメタル層４５および耐湿層４６がスパッタリングにより形成されていることから、バリアメタル層４５および耐湿層４６の膜厚が均一になる。それにより、Ａｌ含有オーミック電極４２中のＡｌとＡｕ配線電極４８中のＡｕとの反応を確実に防止することができるとともに、バリアメタル層４５に水分が入り込むことが確実に防止される。
【００７７】
なお、密着層４３，４６の形成工程を省略することにより半導体装置１０２を製造することができる。
【００７８】
本実施例においては、絶縁層４４が保護膜に相当し、Ａｕ配線電極４８が電極に相当する。
【実施例４】
【００７９】
図１０は、第４実施例に係る半導体装置１０３の模式的断面図である。図１０に示すように、半導体装置１０３は、ＧａＮ系半導体基板６１、Ａｌ含有オーミック電極６２、絶縁層６４、バリアメタル層６５、Ａｕ配線電極６７および耐湿層６８を含む。実施例４は、例えば、実施例３のバリエーションである。
【００８０】
Ａｌ含有オーミック電極６２は、Ａｌ／Ｐｄ／Ｔｉ金属またはＡｌ／Ｔａ金属からなり、ＧａＮ系半導体基板６１の上面に形成されている。
【００８１】
絶縁層６４は、ＳｉＮ等の絶縁体からなる。また、絶縁層６４は、ＧａＮ系半導体基板６１上に形成されている。絶縁層６４の膜厚は特に限定されないが、本実施例においては４００ｎｍ程度である。バリアメタル層６５は、Ａｌ含有オーミック電極６２上から絶縁層６４上にかけて形成されている。バリアメタル層６５は、ＴｉＷＮ，ＷＮ，ＷＳｉＮまたはＴａＮのいずれかからなる。バリアメタル層６５の膜厚は、１００ｎｍ〜２００ｎｍ程度である。
【００８２】
耐湿層６８は、ＴｉＷからなる。この場合、バリアメタル層６５およびＡｌ含有オーミック電極６２に水分が入り込むことが防止される。それにより、バリアメタル層６５の耐湿性が向上する。また、Ａｌ含有オーミック電極６２の変質が防止される。耐湿層６８の膜厚は、５０ｎｍ〜１００ｎｍ程度である。耐湿層６８は、バリアメタル層６５の端部を囲むように絶縁層６４上に形成されている。Ａｕ配線電極６７は、バリアメタル層６５上および耐湿層６８上に形成されている。
【００８３】
本実施例に係る半導体装置１０３においては、Ａｌ含有オーミック電極６２とＡｕ配線電極６７との間にＴｉＷＮからなるバリアメタル層６５が形成されていることから、Ａｌ含有オーミック電極６２中のＡｌとＡｕ配線電極６７中のＡｕとの反応を防止することができる。それにより、オーミックコンタクト不良の発生を防止することができる。その結果、半導体装置１０３の特性劣化を防止することができる。また、ＴｉＷＮは高温域においてもバリア性に優れていることから、本実施例に係る半導体装置１０３に高温アニール処理を施しても、Ａｌ含有オーミック電極６２中のＡｌとＡｕ配線電極６７中のＡｕとの反応を防止することができる。
【００８４】
また、バリアメタル層６５が耐湿層６８、絶縁層６４およびＡｕ配線電極６７に覆われていることから、バリアメタル層６５に水分が入り込むことが防止される。それにより、バリアメタル層６５のバリア性が低下することが防止される。その結果、半導体装置１０３の特性劣化を防止することができる。
【００８５】
さらに、本実施例においては配線電極としてＡｕ配線電極６７を用いているが、Ｃｕを主成分とするＣｕ配線電極を用いることもできる。この場合、Ａｌ含有オーミック電極６２中のＡｌとＣｕ配線電極中のＣｕとの反応が防止される。
【００８６】
図１１は、半導体装置１０３の他の例である半導体装置１０３ａの模式的断面図である。図１１に示すように、半導体装置１０３ａは、ＧａＮ系半導体基板６１、Ａｌ含有オーミック電極６２、密着層６３，６６、絶縁層６４、バリアメタル層６５、Ａｕ配線電極６７および耐湿層６８を含む。半導体装置１０３ａが半導体装置１０３と異なる点は、密着層６３，６６が形成されている点である。
【００８７】
密着層６３，６６は、Ｔｉ薄膜からなる。密着層６３は、Ａｌ含有オーミック電極６２を覆うように形成されている。密着層６６は、バリアメタル層６５上に形成されている。密着層６３，６６の膜厚は、５ｎｍ〜１０ｎｍ程度である。バリアメタル層６５は、密着層６３上から絶縁層６４上にかけて形成されている。Ａｕ配線電極６７は、密着層６６上および耐湿層６８上に形成されている。
【００８８】
半導体装置１０３ａにおいては、Ａｌ含有オーミック電極６２とバリアメタル層６５との間に密着層６３が形成されていることから、Ａｌ含有オーミック電極６２とバリアメタル層６５との密着性が向上する。さらに、バリアメタル層６５とＡｕ配線電極６７との間に密着層６６が形成されていることから、バリアメタル層６５とＡｕ配線電極６７との密着性が向上する。それにより、Ａｌ含有オーミック電極６２とＡｕ配線電極６７との密着性が向上する。
【００８９】
図１２は、半導体装置１０３ａの製造方法について説明するフロー図である。まず、図１２（ａ）に示すように、ＧａＮ系半導体基板６１の上面に形成されたＡｌ含有オーミック電極６２を覆うように、スパッタリングにより密着層６３が形成される。次に、図１２（ｂ）に示すように、プラズマＣＶＤ法により、ＧａＮ系半導体基板６１および密着層６３を覆うように絶縁層６４が形成される。次いで、図１２（ｃ）に示すように、Ａｌ含有オーミック電極６２の上方を除いた絶縁層６４上にレジストパターン７１が形成される。この場合、絶縁層６４上にレジストが塗布され、パターニングによりＡｌ含有オーミック電極６２の上方のレジストが除去されることによって、レジストパターン７１が形成される。
【００９０】
次に、図１２（ｄ）に示すように、絶縁層６４にドライエッチング処理が施されることによってコンタクトホール７２が形成される。絶縁層６４上に残存するレジストパターン７１は、その後に剥離される。次いで、図１２（ｅ）に示すように、スパッタリングにより、密着層６３上および絶縁層６４上にバリアメタル層６５、密着層６６およびＡｕ薄膜７３が形成される。次に、図１２（ｆ）に示すように、Ａｌ含有オーミック電極６２の上方を除いたＡｕ薄膜７３上にレジストパターン７４が形成される。この場合、Ａｕ薄膜７３上にレジストが塗布され、パターニング処理によりＡｌ含有オーミック電極６２の上方のレジストが除去されることによって、レジストパターン７４が形成される。
【００９１】
次いで、図１２（ｇ）に示すように、Ａｕ薄膜７３上にＡｕめっき処理が施されることによりＡｕ配線電極６７が形成される。次に、図１２（ｈ）に示すように、残存するレジストパターン７４が剥離され、Ａｕ薄膜７３に対してミリング処理が施される。次いで、図１２（ｈ）に示すように、密着層６６およびバリアメタル層６５に対して等方エッチング処理が施される。この場合、低バイアスかつ高圧力（例えば、１Ｐａ〜３Ｐａの圧力および１Ｖ〜５０Ｖの電圧）の条件下でＳＦ６ガスによるエッチング処理が施される。それにより、絶縁層６４にダメージを与えることなく、Ａｕ配線電極６７の端部下のバリアメタル層６５までエッチングすることができる。なお、過酸化水素水を用いてＡｕ配線電極６７の端部下のバリアメタル層６５に対してエッチング処理を施すこともできる。
【００９２】
次に、図１２（ｉ）に示すように、スパッタリングにより絶縁層６４上およびＡｕ配線電極６７上に耐湿層６８が形成される。次いで、図１２（ｊ）に示すように、耐湿層６８に対して異方性エッチング処理が施される。この場合、低圧力かつ高バイアス（例えば、０．５Ｐａの圧力および１００Ｖ〜５００Ｖの電圧）の条件下でＣＨＦ３ガス＋ＳＦ６ガス（例えば、ＣＨＦ３ガスとＳＦ６ガスとの流量比が３：１程度）によるエッチング処理が施される。それにより、Ａｕ配線電極６７の端部下の耐湿層６８がエッチングされることが防止される。以上の行程により、半導体装置１０３ａが完成する。
【００９３】
本実施例においては、バリアメタル層６５および耐湿層６７がスパッタリングにより形成されていることから、バリアメタル層６５および耐湿層６７の膜厚が均一になる。それにより、Ａｌ含有オーミック電極６２中のＡｌとＡｕ配線電極６７中のＡｕとの反応を確実に防止することができるとともに、バリアメタル層６５に水分が入り込むことが確実に防止される。
【００９４】
なお、密着層６３，６６の形成工程を省略することにより半導体装置１０３を製造することができる。
【００９５】
本実施例においては、絶縁層６４が保護膜に相当し、Ａｕ配線電極６７が電極に相当する。
【実施例５】
【００９６】
図１３は、第５実施例に係る半導体装置１０４の模式的断面図である。図１３に示すように、半導体装置１０４は、ＧａＮ系半導体基板８１、Ａｌ含有オーミック電極８２、絶縁層８４、バリアメタル層８５、Ａｕ配線電極８７，８９および耐湿層８８を含む。
【００９７】
Ａｌ含有オーミック電極８２は、Ａｌ／Ｐｄ／Ｔｉ金属またはＡｌ／Ｔａ金属からなり、ＧａＮ系半導体基板８１の上面に形成されている。
【００９８】
絶縁層８４は、ＳｉＮ等の絶縁体からなる。また、絶縁層８４は、ＧａＮ系半導体基板８１上に形成されている。絶縁層８４の膜厚は特に限定されないが、本実施例においては４００ｎｍ程度である。バリアメタル層８５は、Ａｌ含有オーミック電極８２上から絶縁層８４上にかけて形成されている。バリアメタル層８５は、ＴｉＷＮ，ＷＮ，ＷＳｉＮまたはＴａＮのいずれかからなる。バリアメタル層８５の膜厚は、１００ｎｍ〜２００ｎｍ程度である。Ａｕ配線電極８７は、バリアメタル層８５上に形成されている。
【００９９】
耐湿層８８は、Ａｕ配線電極８７上から絶縁層８４上にかけて形成されている。耐湿層８８は、ＴｉＷからなる。この場合、バリアメタル層８５およびＡｌ含有オーミック電極８２に水分が入り込むことが防止される。それにより、バリアメタル層８５の耐湿性が向上する。また、Ａｌ含有オーミック電極８２の変質が防止される。耐湿層８８の膜厚は、５０ｎｍ〜１００ｎｍ程度である。Ａｕ配線電極８９は、耐湿層８８上に形成されている。
【０１００】
本実施例に係る半導体装置１０４においては、Ａｌ含有オーミック電極８２とＡｕ配線電極８７との間にＴｉＷＮからなるバリアメタル層８５が形成されていることから、Ａｌ含有オーミック電極８２中のＡｌとＡｕ配線電極８７中のＡｕとの反応を防止することができる。それにより、オーミックコンタクト不良の発生を防止することができる。その結果、半導体装置１０４の特性劣化を防止することができる。また、ＴｉＷＮは高温域においてもバリア性に優れていることから、本実施例に係る半導体装置１０４に高温アニール処理を施しても、Ａｌ含有オーミック電極８２中のＡｌとＡｕ配線電極８７中のＡｕとの反応を防止することができる。
【０１０１】
また、バリアメタル層８５が耐湿層８８、絶縁層８４およびＡｕ配線電極８７に覆われていることから、バリアメタル層８５に水分が入り込むことが防止される。それにより、バリアメタル層８５のバリア性が低下することが防止される。その結果、半導体装置１０４の特性劣化を防止することができる。
【０１０２】
さらに、本実施例においては配線電極としてＡｕ配線電極８７を用いているが、Ｃｕを主成分とするＣｕ配線電極を用いることもできる。この場合、Ａｌ含有オーミック電極８２中のＡｌとＣｕ配線電極中のＣｕとの反応が防止される。
【０１０３】
図１４は、半導体装置１０４の他の例である半導体装置１０４ａの模式的断面図である。図１４に示すように、半導体装置１０４ａは、ＧａＮ系半導体基板８１、Ａｌ含有オーミック電極８２、密着層８３，８６、絶縁層８４、バリアメタル層８５、Ａｕ配線電極８７，８９および耐湿層８８を含む。半導体装置１０４ａが半導体装置１０４と異なる点は、密着層８３，８６が形成されている点である。
【０１０４】
密着層８３，８６は、Ｔｉ薄膜からなる。密着層８３は、Ａｌ含有オーミック電極８２を覆うように形成されている。密着層８６は、バリアメタル層８５上に形成されている。密着層８３，８６の膜厚は、５ｎｍ〜１０ｎｍ程度である。バリアメタル層８５は、密着層８３上から絶縁層８４上にかけて形成されている。Ａｕ配線電極８７は、密着層８６上に形成されている。
【０１０５】
半導体装置１０４ａにおいては、Ａｌ含有オーミック電極８２とバリアメタル層８５との間に密着層８３が形成されていることから、Ａｌ含有オーミック電極８２とバリアメタル層８５との密着性が向上する。また、バリアメタル層８５とＡｕ配線電極８７との間に密着層８６が形成されていることから、バリアメタル層８５とＡｕ配線電極８７との密着性が向上する。それにより、Ａｌ含有オーミック電極８２とＡｕ配線電極８７との密着性が向上する。
【０１０６】
図１５は、半導体装置１０４ａの製造方法について説明するフロー図である。まず、図１５（ａ）に示すように、Ａｌ含有オーミック電極８２を覆うように、スパッタリングにより密着層８３が形成される。次に、図１５（ｂ）に示すように、プラズマＣＶＤ法により、ＧａＮ系半導体基板８１および密着層８３を覆うように絶縁層８４が形成される。次いで、図１５（ｃ）に示すように、Ａｌ含有オーミック電極８２の上方を除いた絶縁層８４上にレジストパターン９１が形成される。この場合、絶縁層８４上にレジストが塗布され、パターニングによりＡｌ含有オーミック電極８２の上方のレジストが除去されることによって、レジストパターン９１が形成される。
【０１０７】
次に、図１５（ｄ）に示すように、絶縁層８４にドライエッチング処理が施されることによってコンタクトホール９２が形成される。絶縁層８４上に残存するレジストパターン９１は、その後に剥離される。次いで、図１５（ｅ）に示すように、スパッタリングにより、密着層８３上および絶縁層８４上にバリアメタル層８５、密着層８６およびＡｕ薄膜９３が形成される。
【０１０８】
次に、図１５（ｆ）に示すように、Ａｌ含有オーミック電極８２の上方を除いたＡｕ薄膜９３上にレジストパターン９４が形成される。この場合、Ａｕ薄膜９３上にレジストが塗布され、パターニングによりＡｌ含有オーミック電極８２の上方のレジストが除去されることによって、レジストパターン９４が形成される。次いで、図１５（ｇ）に示すように、Ａｕ薄膜９３上にＡｕめっき処理が施されることによりＡｕ配線電極８７が形成される。次に、図１５（ｈ）に示すように、残存するレジスト９４が剥離され、Ａｕ薄膜９３に対してミリング処理が施され、密着層８６およびバリアメタル層８５に対してドライエッチング処理が施される。
【０１０９】
次いで、図１５（ｉ）に示すように、スパッタリングにより絶縁層８４上からＡｕ配線電極８７上にかけて耐湿層８８およびＡｕ薄膜９５が形成される。次に、図１５（ｊ）に示すように、Ａｌ含有オーミック電極８２の上方以外のＡｕ薄膜９５上にレジストパターン９６が形成される。この場合、Ａｕ薄膜９５上にレジストが塗布され、パターニングによりＡｌ含有オーミック電極８２の上方のレジストが除去されることによって、レジストパターン９６が形成される。その後、Ａｕ薄膜９５上にＡｕめっき処理が施される。次いで、図１５（ｋ）に示すように、レジストパターン９６が剥離され、Ａｕ薄膜９５に対してミリング処理が施され、耐湿層８８に対してドライエッチング処理が施されることにより、半導体装置１０４ａが完成する。
【０１１０】
本実施例においては、バリアメタル層８５および耐湿層８８がスパッタリングにより形成されていることから、バリアメタル層８５および耐湿層８８の膜厚が均一になる。それにより、Ａｌ含有オーミック電極８２中のＡｌとＡｕ配線電極８７中のＡｕとの反応を確実に防止することができるとともに、バリアメタル層８５に水分が入り込むことが確実に防止される。
【０１１１】
なお、密着層８３，８６の形成工程を省略することにより半導体装置１０４を製造することができる。
【０１１２】
本実施例においては、絶縁層８４が保護膜に相当し、Ａｕ配線電極８７が電極に相当する。
【実施例６】
【０１１３】
図１６は、本発明に係る半導体モジュール２００の模式的断面図である。図１６に示すように、半導体モジュール２００は、パッケージ２０１、半導体パッケージ用基板２０２、半導体装置１０１および端子２０３を備える。半導体装置１０１は、半導体パッケージ用基板２０２およびパッケージ２０１により囲まれており、半導体パッケージ用基板２０２上に配置されている。半導体装置１０１入出力は、端子２０３によって行われる。
【０１１４】
上述したように、半導体装置１０１は耐湿性に優れることから、パッケージ２０１に気密性が必要とされない。それにより、高速モジュール２００の生産コストが低減される。また、例えば、半導体装置１０１は、半導体パッケージ用基板２０２上に搭載された後に樹脂で覆って使用することもできる。樹脂封止は、例えば、ポッティングまたはモールドである。また、樹脂封止に用いる樹脂は、例えば、エポキシ、テフロン（登録商標）等である。なお、半導体装置１０１の代わりに半導体装置１０２，１０３，１０４を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】第１実施例に係る半導体装置の模式的断面図である。
【図２】半導体装置の他の例の模式的断面図である。
【図３】半導体装置の製造方法について説明するフロー図である。
【図４】第２実施例に係る半導体装置の模式的断面図である。
【図５】半導体装置の他の例の模式的断面図である。
【図６】半導体装置の製造方法について説明するフロー図である。
【図７】第３実施例に係る半導体装置の模式的断面図である。
【図８】半導体装置の他の例の模式的断面図である。
【図９】半導体装置の製造方法について説明するフロー図である。
【図１０】第４実施例に係る半導体装置の模式的断面図である。
【図１１】半導体装置の他の例の模式的断面図である。
【図１２】半導体装置の製造方法について説明するフロー図である。
【図１３】第５実施例に係る半導体装置の模式的断面図である。
【図１４】半導体装置の他の例の模式的断面図である。
【図１５】半導体装置の製造方法について説明するフロー図である。
【図１６】本発明に係る半導体モジュールの模式的断面図である。
【符号の説明】
【０１１６】
１，２１，４１，６１，８１  ＧａＮ系半導体基板
２，２２，４２，６２，８２  Ａｌ含有オーミック電極
３，６，２３，２８，４３，４７，６３，６６，８３，８６  密着層
４，２６，４４，６４，８４  絶縁層
５，２４，４５，６５，８５  バリアメタル層
７，２９，４８，６７，８７，８９  Ａｕ配線電極
２７，４６，６８，８８  耐湿層
１００〜１０４，１００ａ〜１０４ａ  半導体装置
２００  半導体モジュール
【図１】
2006173386.tif 000003
【図２】
2006173386.tif 000004
【図３】
2006173386.tif 000005
【図４】
2006173386.tif 000006
【図５】
2006173386.tif 000007
【図６】
2006173386.tif 000008
【図７】
2006173386.tif 000009
【図８】
2006173386.tif 000010
【図９】
2006173386.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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