JP2003142475A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JP2003142475A
JP2003142475A JP2001337596A JP2001337596A JP2003142475A JP 2003142475 A JP2003142475 A JP 2003142475A JP 2001337596 A JP2001337596 A JP 2001337596A JP 2001337596 A JP2001337596 A JP 2001337596A JP 2003142475 A JP2003142475 A JP 2003142475A
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JP
Japan
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semiconductor substrate
main surface
protective film
semiconductor
fluorocarbon
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Atsushi Kobayashi
敦 小林
Hidehiko Sasaki
秀彦 佐々木
Naoto Yatani
直人 矢谷
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】一方主面に半導体素子を有する半導体基板の他
方主面を保護する。 【解決手段】半導体基板1の一方主面2にFETなどの
半導体素子5を有する半導体装置の製造方法において、
半導体素子5を形成しない半導体基板1の他方主面3お
よび側面をフルオロカーボン系ガスのガスプラズマに曝
すことによって、フルオロカーボン系ポリマ層の保護膜
8を形成する工程を含む。 【効果】保護膜を簡単に形成あるいは除去することがで
き、さらに液はじきが良好なためパーティクルの付着を
防ぐことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体基板の一方主
面にFETなどの半導体素子を有する半導体装置の製造
方法に関し、特に、半導体素子を形成しない半導体基板
の他方主面の保護方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体基板上に、FET、キャパ
シタ、インダクタ、抵抗などの半導体素子を形成したM
MIC(Microwave Monolithic Integrated Circuit)な
どの様々な半導体装置が広い分野で用いられている。
【0003】この種の半導体装置は、半導体基板の一方
主面にFETなどの半導体素子を形成するために、MB
E法やMOCVD法などの結晶成長法を用いたエピタキ
シャル成長工程、フォトリソグラフィ工程、エッチング
工程、蒸着工程、メッキ工程などの様々な製造工程を経
て製造されている。
【0004】また、半導体装置の製造工程においては、
半導体素子を形成しない半導体基板の他方主面を、製造
工程で用いるレジスト、現像液、エッチャント、メッキ
液などの薬液や有機溶剤などから保護する必要がある。
この方法としては、半導体基板の他方主面にレジストを
塗布する方法が一般的に行なわれている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
基板の他方主面にレジストを塗布する場合には、半導体
基板1枚ずつ処理しなければならなかった。さらに、レ
ジストの剥離工程や剥離後の洗浄工程なども必要とな
り、半導体装置の製造コストを増加させる原因となって
いた。
【0006】また、半導体基板の他方主面をレジストで
保護した半導体基板をフォトリソグラフィ工程に用いた
場合には、半導体基板の一方主面のレジストマスクにパ
ーティクル(他方主面におけるレジストの屑からなる小
さなごみ)などが付着し、パターニング不良などを発生
させる原因となっていた。
【0007】本発明の半導体装置の製造方法は、上述の
問題を鑑みてなされたものであり、これらの問題を解決
し、半導体基板の他方主面を十分に保護する保護膜を簡
単に形成あるいは除去することができ、かつパーティク
ルの付着を防ぐことができる半導体装置の製造方法を提
供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板の一方主
面に半導体素子を有する半導体装置の製造方法におい
て、前記半導体基板の他方主面をフルオロカーボン系ガ
スのガスプラズマに曝すことによって、前記半導体基板
の他方主面にフルオロカーボン系ポリマ層の保護膜を形
成する、保護膜形成工程を含むことを特徴とする。
【0009】また、前記保護膜形成工程の後に、前記半
導体基板の一方主面にレジストを塗布する工程を含むこ
とを特徴とする。
【0010】また、前記保護膜形成工程の後に、前記半
導体基板の一方主面に金属をメッキする工程を含むこと
を特徴とする。
【0011】また、前記保護膜形成工程において、前記
半導体基板を設置するためのプレートの材質がカーボン
であることを特徴とする。
【0012】これにより、半導体基板の他方主面を十分
に保護する保護膜を簡単に形成あるいは除去することが
でき、かつパーティクルの付着を防ぐことができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例である半導
体装置の製造方法を、図1ないし図6に基づいて説明す
る。
【0014】まず、図1は半導体基板の一方主面に半導
体素子を形成する工程を示す。
【0015】図1に示すように、半導体基板1の一方主
面2例えば表面にFETなどの半導体素子5を形成す
る。これはMBE法やMOCVD法などの結晶成長法を
用いたエピタキシャル成長工程、フォトリソグラフィ工
程、エッチング工程などを使い形成する。さらに、半導
体素子5を窒化シリコンの保護膜6で保護する。ここ
で、半導体基板1の他方主面3例えば裏面には半導体素
子が形成されていない。
【0016】次に、図2はRIE装置に半導体基板を設
置する工程を示す。
【0017】図2に示すように、RIE装置(反応性イ
オンエッチング装置)のRIEプレート4a上に、一方
主面2に半導体素子5が形成された半導体基板1を設置
する。半導体基板1は、半導体素子5が形成されていな
い半導体基板1の他方主面3および側面にフルオロカー
ボン系ガスのガスプラズマを照射するために、半導体基
板1の他方主面3を上に向けている。さらに、RIEプ
レート4aの上面に凹部7aを設け、半導体基板1の一
方主面2の半導体素子5が形成されている部分を、RI
Eプレート4aに接触しないように、凹部7aに収納し
ている。そして半導体基板1の一方主面2の半導体素子
5が形成されていない端部をRIEプレート4aに乗せ
ている。半導体基板1の側面とRIEプレート4aとの
間には空間7bを設け、フルオロカーボン系ガスのガス
プラズマに半導体基板1の側面を曝すことができるよう
にしている。
【0018】次に、図3はRIE装置を使いフルオロカ
ーボン系ポリマ層の保護膜を形成する工程を示す。
【0019】図3に示すように、一方主面2に半導体素
子5が形成された半導体基板1の他方主面3および側面
にフルオロカーボン系ガスであるCHF3のガスプラズ
マを照射する。CHF3のガスプラズマに曝すことによ
って、半導体基板1の他方主面3および側面にフルオロ
カーボン系ポリマ層の保護膜8を簡単に形成することが
できる。
【0020】この場合、半導体基板1をフルオロカーボ
ン系ガスのガスプラズマに曝しているため、半導体基板
1の他方主面3および側面に凹凸があっても十分な保護
膜8を形成することができる。また、RIE装置にRI
Eプレート4aを複数設置することによって、複数の半
導体基板の他方主面3および側面にフルオロカーボン系
ポリマ層の保護膜8を同時に形成することができる。こ
の結果、従来の保護膜に比べ、一枚あたりの保護膜を形
成する時間を大幅に短縮することができる。
【0021】なお、半導体基板1を上述のように設置し
ているため、半導体素子5を保護している窒化シリコン
の保護膜6をエッチングして半導体素子5に悪影響を及
ぼすほどRIEプレートの凹部7aに活性化したフルオ
ロカーボン系ガスが入りこむことはない。
【0022】次に、このフルオロカーボン系ポリマ層の
保護膜8を形成した半導体基板1の一方主面2に金属配
線を形成する。このため半導体基板1の一方主面2に形
成された窒化シリコンの保護膜6を除去した後、一般的
なフォトリソグラフィの工程を行なう。
【0023】図4は、レジストを形成する工程を示す。
【0024】まず図4に示すように、プレート4b上に
設置された半導体基板1の一方主面2中央付近にレジス
ト塗布ノズル9よりレジストを滴下する。プレート4b
を半導体基板1とともに高速回転させて余分なレジスト
を振り切り、半導体基板1の一方主面2に均一なレジス
ト膜10を形成する。この後、露光処理によりレジスト
膜10の金属配線パターン部分を感光させ、レジスト膜
10に現像液を滴下、水洗浄することにより不用なレジ
ストを落とし、金属配線パターンを形成する。
【0025】この場合、半導体基板1の他方主面3およ
び側面に形成されたフルオロカーボン系ポリマ層の保護
膜8は、レジストや現像液に対して良好な液はじき性を
示す。このため、レジストや現像液の半導体基板1の他
方主面3および側面への回り込み、付着が生じない。従
って、パーティクルが半導体基板1の一方主面2の金属
配線パターン部分に再付着することがない。この結果、
パターニング不良の発生を防ぐことができる。
【0026】なお、ここでは金属配線パターンの形成の
場合を示したが半導体素子などのパターン形成の場合も
同様にして行なわれ、同様な効果が得られる。
【0027】次に、図5は電気メッキ工程を示す。
【0028】半導体素子間および半導体素子と端子など
を接続する金属配線を電気メッキにより形成する。
【0029】図5に示すように、例えば金のメッキ槽
(図示せず)の中でPtのメッシュ12を陽極、半導体
基板1側を陰極として、直流電源11により電圧を印加
する。これにより、半導体基板1の一方主面にレジスト
をマスク13として、金薄膜を形成する。この電気メッ
キは量産性を考慮して、金メッキ液に複数の半導体基板
を浸漬させ、行われる。
【0030】この場合、半導体基板1の他方主面および
側面に形成されたフルオロカーボン系ポリマ層の保護膜
8が金メッキ液をはじく。このため、フルオロカーボン
系ポリマ層の保護膜8上に金が析出することがない。こ
の結果、コストを低減でき、またパーティクルの発生を
防ぐこともできる。
【0031】この後、マスク13を除去することにより
金から成る金属配線を得ることができる。
【0032】次に、図6はRIE装置を使いフルオロカ
ーボン系ポリマ層の保護膜を除去する工程を示す。
【0033】図6に示すように、金属配線14が形成さ
れ、フルオロカーボン系ポリマ層の保護膜が不要になっ
た場合には、O2 ガスによるエッチングなどによってフ
ルオロカーボン系ポリマ層の保護膜を簡単に除去するこ
とができる。
【0034】これにより、従来のような半導体基板の他
方主面に形成されたレジストの剥離工程や剥離後の洗浄
工程などが必要なくなり、この結果、製造工程の短縮化
を図ることができる。
【0035】以上のように、フルオロカーボン系ポリマ
層の保護膜を用いた工程として、フォトリソグラフィ工
程と電気メッキ工程を示した。しかし、フルオロカーボ
ン系ポリマ層の保護膜は、エッチャントなどの薬液、有
機溶剤および水などに対しても良好な液はじき性を示
す。このため、半導体基板の他方主面を保護する必要が
ある製造工程であれば、どのような製造工程であっても
フルオロカーボン系ポリマ層の保護膜を用いることがで
きる。
【0036】このフルオロカーボン系ポリマ層の保護膜
が半導体素子などの形成過程での熱や搬送時における傷
などにより、その機能を維持できていない場合がある。
このような場合においては、一旦フルオロカーボン系ポ
リマ層の保護膜を除去した後、再度フルオロカーボン系
ポリマ層の保護膜を形成しても良い。
【0037】また実施例においては、フルオロカーボン
系ポリマ層の保護膜を形成するためのフルオロカーボン
系ガスをCHF3しか示さなかったが、CF4など他のフ
ルオロカーボン系ガスを用いても良い。
【0038】さらに、RIEプレートのようなプレート
の材質はカーボンにすることが望ましい。これにより、
フルオロカーボン系ポリマ層の保護膜を形成するときに
プレートから炭素を供給させることができる。この結
果、フルオロカーボン系ポリマ層の保護膜の形成を促進
させることができる。
【0039】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、半導体基
板の他方主面をフルオロカーボン系ガスのガスプラズマ
に曝すことによって、フルオロカーボン系ポリマ層の保
護膜を簡単に形成することができる。さらにO2 ガスに
よるエッチングなどによってこの保護膜を簡単に除去す
ることができる。このため、従来用いられたレジストの
保護膜に比べて、保護膜を形成する工程および除去する
工程が簡略化される。この結果、半導体装置の製造工程
の短縮化を図ることができる。
【0040】また、半導体基板の他方主面にフルオロカ
ーボン系ポリマ層の保護膜を形成しているので、レジス
ト、現像液、エッチャント、メッキ液などの薬液や有機
溶剤などに対して液はじきが良好となる。このため、保
護膜にパーティクルなどが付着することを防ぐことがで
きる。この結果、半導体装置の製造工程における歩留ま
りを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例である半導体装置の製造方法の
一工程である、半導体素子を形成する工程を示す図であ
る。
【図2】上記製造方法の次の工程である、RIE装置に
半導体基板を設置する工程を示す図である。
【図3】上記製造方法の次の工程である、フルオロカー
ボン系ポリマ層の保護膜を形成する工程を示す図であ
る。
【図4】上記製造方法の次の工程である、レジストを形
成する工程を示す図である。
【図5】上記製造方法の次の工程である、電気メッキ工
程を示す図である。
【図6】上記製造方法の次の工程である、フルオロカー
ボン系ポリマ層の保護膜を除去する工程を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 ----- 半導体基板 2 ----- 半導体基板の一方主面 3 ----- 半導体基板の他方主面 4a,4b ----- プレート 5 ----- 半導体素子 6 ----- 窒化シリコンの保護膜 7a ----- プレートの凹部 7b ----- 半導体基板の側面とプレ
ートとの間の空間 8 ----- フルオロカーボン系ポリ
マ層の保護膜 9 ----- レジスト塗布ノズル 10 ----- レジスト 11 ----- 直流電源 12 ----- 陽極板 13 ----- マスク 14 ----- 金属配線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F058 AA05 AA10 AB10 AC10 AF02 5F102 FA00 GA01 GA15 GA16 GA17 GV05 GV08 HC01 HC15 HC30

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体基板の一方主面に半導体素子を有す
    る半導体装置の製造方法において、 前記半導体基板の他方主面をフルオロカーボン系ガスの
    ガスプラズマに曝すことによって、前記半導体基板の他
    方主面にフルオロカーボン系ポリマ層の保護膜を形成す
    る、保護膜形成工程を含むことを特徴とする半導体装置
    の製造方法。
  2. 【請求項2】前記保護膜形成工程の後に、前記半導体基
    板の一方主面にレジストを塗布する工程を含むことを特
    徴とする、請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】前記保護膜形成工程の後に、前記半導体基
    板の一方主面に金属をメッキする工程を含むことを特徴
    とする、請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】前記保護膜形成工程において、前記半導体
    基板を設置するためのプレートの材質がカーボンである
    ことを特徴とする、請求項1ないし請求項3のいずれか
    に記載の半導体装置の製造方法。
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