(57)【要約】【課題】メッキ厚が薄くならず、かつメッキ表面荒れがなく、さらにメッキ表面に保護金属層が残留することがないＡｕメッキ配線の形成方法を提供することを目的とする。【解決手段】半導体基板１１上に第１の金属膜１２と第１のＡｕ薄膜１３を連続で形成し、フォトレジストパターン内にＡｕパターン１６を選択的にメッキ形成し、第２の金属膜１７と第２のＡｕ薄膜１８をリフトオフ法によりＡｕパターン上に形成した後、第１のＡｕ薄膜１３と第２のＡｕ薄膜１８を除去し、第１の金属膜１２と第２の金属膜１７を除去してＡｕメッキ配線を形成する。Ａｕメッキパターン上面は第２の金属膜で覆われているため、メッキ厚が薄くならず、かつメッキ表面荒れがない配線形成を行うことができ、かつ、第２の金属膜１７を第２のＡｕ薄膜１８で覆うことにより、第２の金属膜の酸化を抑制することができ、保護金属層が残留することなくＡｕメッキ配線が形成できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に第１の金属膜および第１のＡｕ薄膜を連続で形成する工程と、前記第１のＡｕ薄膜上にフォトレジストを用いて所望のパターンを形成する工程と、前記フォトレジストパターン内にＡｕパターンを選択的にメッキ法で形成する工程と、全面に前記第１の金属膜と同種の金属膜である第２の金属膜と第２のＡｕ薄膜を連続で形成する工程と、リフトオフ法により前記Ａｕパターン上にのみ前記第２の金属膜および第２のＡｕ薄膜を残存させる工程と、前記Ａｕパターン部外の第１および第２のＡｕ薄膜を除去する工程と、表面の第１および第２の金属膜を除去する工程からなるＡｕメッキ配線の形成方法。
【請求項２】
第２の金属膜の膜厚が第１の金属膜よりも薄く、かつ第２のＡｕ薄膜の膜厚が第１のＡｕ薄膜よりも膜厚が薄いことを特徴とする請求項１記載のＡｕメッキ配線の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ａｕメッキの下地を除去する際にメッキ上面を金属膜で覆うことによりメッキ表面を保護し、メッキ厚が薄くならず、かつメッキ表面荒れがなく、かつメッキ表面に保護金属層が残留することがないＡｕメッキ配線の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話等に用いられる高周波領域で動作させる化合物半導体ＩＣでは配線抵抗による遅延が問題となってくるため、厚膜のＡｕメッキ配線が用いられている。
【０００３】
図２は従来用いられているＡｕメッキ配線形成工程の製造方法を説明する工程の断面図である（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
能動素子、例えば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を形成した半導体基板２１上にメッキ配線を形成するためにはメッキ層のシード層となるＡｕ薄膜２３を真空蒸着法で形成する場合、半導体基板２１とＡｕ薄膜２３の密着性が良くないため、第１の金属膜２２、例えばＴｉ薄膜を真空蒸着法で５０ｎｍ形成した後にＡｕ薄膜２３を１００ｎｍ形成する（ａ）。次に所望の配線パターンを形成するためにフォトリソグラフィー技術によってフォトレジスト２４に開口部２５を形成する（ｂ）。次にメッキ法にてＡｕメッキパターン２６を形成して配線とする（ｃ）。次に第２の金属膜２７、例えばＴｉ薄膜を７０ｎｍ全面に形成する（ｄ）。次にリフトオフ法により前記Ａｕメッキパターン２６上にのみ第２の金属膜であるＴｉ薄膜２７を残存させる（ｅ）。最後にＡｕメッキパターン２６以外のＡｕ薄膜２３をＴｉ薄膜２７をマスクとしてイオンミリングやヨウ化カリウムを用いたウェットエッチングにて除去し、さらにＡｕメッキパターン２６上のＴｉ薄膜２７とＡｕメッキパターン２６部以外の第１の金属であるＴｉ薄膜２２をイオンミリングやフッ酸を用いたウェットエッチングにて除去してＡｕメッキ配線を形成する（ｆ）。Ａｕ薄膜２３を除去する時にＡｕメッキ上面をＴｉ薄膜２７で覆うことによりＡｕメッキパターン２６の表面を保護し、メッキ厚が薄くならず、かつメッキ表面荒れがない配線形成を行っている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−２０６８４２号公報（第３頁、第２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の配線の形成方法では図２（ｅ）で示すように、第２の金属であるＴｉ薄膜２７は大気にさらされているため表面が酸化しやすい。酸化したＴｉ薄膜２７はエッチングレートが低下するため、酸化したＴｉ薄膜２７とＡｕメッキパターン２６部以外のＴｉ薄膜２２を同時に除去する時にＡｕメッキパターン２６上のＴｉ薄膜２７が残留してしまう。これは、ボンディングパッド部にＴｉ薄膜２７が残留してしまうことになるので、組立時のワイヤボンドの際にワイヤボンド不良が発生するといった問題を引き起こす可能性がある。
【０００７】
また、酸化したＴｉ薄膜２７を除去するのに十分な時間のエッチングを行った場合は、Ａｕメッキパターン２６の下のＴｉ薄膜２２のサイドエッチング量が増大し、配線浮きといった信頼性上の問題を引き起こす可能性がある。
【０００８】
本発明はＡｕメッキ厚が薄くならず、かつメッキ表面荒れがなく、さらにメッキ表面に保護金属層が残留することがないＡｕメッキ配線の形成方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
即ち、前記従来の課題を解決するために、本発明のＡｕメッキ配線の形成方法は、半導体基板上に第１の金属膜および第１のＡｕ薄膜を連続で形成する工程と、前記第１のＡｕ薄膜上にフォトレジストを用いて所望のパターンを形成する工程と、前記フォトレジストパターン内にＡｕパターンを選択的にメッキ法で形成する工程と、全面に前記第１の金属膜と同種の金属膜である第２の金属膜と第２のＡｕ薄膜を連続で形成する工程と、リフトオフ法により前記Ａｕパターン上にのみ前記第２の金属膜および第２のＡｕ薄膜を残存させる工程と、前記Ａｕパターン部外の第１および第２のＡｕ薄膜を除去する工程と、表面の第１および第２の金属膜を除去する工程からなることを特徴とする。
【００１０】
さらに本発明のＡｕメッキ配線の形成方法は、第２の金属膜の膜厚が第１の金属膜よりも薄く、かつ第２のＡｕ薄膜の膜厚が第１のＡｕ薄膜よりも膜厚が薄いことを特徴とする。
【００１１】
以上の構成により、第１のＡｕ薄膜を除去する時にパッド部の上面を第２の金属膜と第２のＡｕ薄膜の積層膜で覆うことによりメッキ表面を保護し、メッキ厚が薄くならず、かつメッキ表面荒れがなく、さらに保護金属膜である第２の金属膜を第２のＡｕ薄膜で覆うことにより、保護金属膜の酸化を抑制し、Ａｕメッキパターン部以外の第１の金属膜を除去するエッチング時間でメッキ表面の保護金属膜である第２の金属膜をエッチングすることができ残留することがないため、組立工程のワイヤボンドにおいても密着の良いＡｕメッキ配線が得られ、歩留りよく、信頼性の高いデバイスを得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施の形態におけるＡｕメッキ配線の形成方法を示す。
【００１３】
能動素子、例えば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を形成した半導体基板１１上にメッキ配線を形成するためのシード層となる第１の金属膜１２、例えばＴｉを真空蒸着法により５０ｎｍ形成し、その上に続いて第１のＡｕ薄膜１３を１５０ｎｍ形成する（ａ）。次に所望の配線パターンを形成するためにフォトリソグラフィー技術によってフォトレジスト１４に開口部１５を形成する（ｂ）。次にメッキ法にてＡｕメッキパターン１６を形成して配線とする（ｃ）。次に半導体基板１１上に全面に第１の金属膜と同種類のＴｉ膜である第２の金属膜１７を３０ｎｍと第２のＡｕ薄膜１８を３０ｎｍを真空蒸着法にて順次形成する（ｄ）。次にリフトオフ法により前記Ａｕメッキパターン１６上にのみ第２の金属膜であるＴｉ薄膜１７と第２のＡｕ薄膜１８を残存させる（ｅ）。最後に例えばヨウ化カリウムを用いたウェットエッチングによってＡｕメッキ１６の下層以外の第１のＡｕ薄膜１３とＡｕメッキ１６上の第２のＡｕ薄膜１８を除去し、さらに連続して、例えばフッ酸を用いたウェットエッチングによって、Ａｕメッキ１６の下層以外の第１の金属膜１２とＡｕメッキ１６上の第２の金属膜１７を除去してＡｕメッキ配線を形成する（ｆ）。
【００１４】
Ａｕメッキ１６の下層以外の第１のＡｕ薄膜１３とＡｕメッキ１６上の第２のＡｕ薄膜１８を除去する時には、Ａｕメッキパターン上面は第２の金属膜であるＴｉ薄膜１７で覆われているためＡｕメッキ１６の表面は保護され、メッキ厚が薄くならず、かつメッキ表面荒れがない配線形成を行うことができる。さらに、第２の金属膜であるＴｉ薄膜１７を第２のＡｕ薄膜１８で覆うことにより、第２の金属膜の酸化を抑制することができるため、Ａｕメッキパターン１６部以外の第１の金属膜１２とＡｕメッキ１６上の第２の金属膜１７を同時にエッチング除去しても、第１の金属膜１２と第２の金属膜１７のエッチング速度は同じであり、かつ、第１の金属膜１２の膜厚が第２の金属膜１７の膜厚より薄いために、Ａｕメッキパターン配線上に第２の金属膜１７が残留することを防止することができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によるＡｕメッキ配線の形成方法は、Ａｕメッキ配線パターン上に第２の金属膜と第２のＡｕ薄膜を形成することにより、メッキシード層を除去する際にＡｕメッキ表面を保護し、Ａｕメッキ表面荒れや膜厚減少を防止することができる。さらに半導体基板とＡｕ薄膜の密着性を向上させるための第１の金属膜に酸化しやすい金属、例えばＴｉなどを使用している場合、第１の金属膜よりも膜厚の薄い第２の金属膜の上部に連続でＡｕ薄膜を形成することにより、第２の金属膜の酸化を抑制し、Ａｕメッキの下地の第１の金属膜をエッチングする時間で、第２の金属膜を同時に均一に除去することが可能となる。そのため、組立工程のワイヤボンドにおいても密着の良いＡｕメッキ配線が得られ、歩留りよく、信頼性の高いデバイスを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＡｕメッキ配線の形成方法を説明する工程断面図
【図２】従来のＡｕメッキ配線の形成方法を説明する工程断面図
【符号の説明】
１１，２１  半導体基板
１２，２２  第１の金属膜
１３，２３  第１のＡｕ薄膜
１４，２４  フォトレジスト
１５，２５  開口部
１６，２６  Ａｕメッキ配線
１７，２７  第２の金属膜
１８  第２のＡｕ薄膜
【図１】
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【図２】
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