JPH0225024A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体装置の製造方法に関し、さらに詳し
くは、半導体装置における半導体チップでの有機絶縁膜
を用いた表面保護膜のパターン形成方法の改良に係るも
のである。

（従来の技術） 従来例でのこの種の半導体チップにおける有機絶縁膜を
用いた表面保護膜のパターン形成方法の主要な工程段階
を第３図（ａ）ないしくｄ）にそれぞれ模式的に示しで
ある。

すなわち、これらの第３図において、従来例での半導体
チップにおける表面保護膜のパターン形成方法は、シリ
コン半導体基板１上にあって、まず、例えば、Ｃ：ＶＤ
（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏ
ｎ）法などにより、酸化珪素膜などの無機絶縁膜による
第１の絶縁膜２を堆積形成させ、かつこの第１の絶縁膜
２の表面上を、スパッタ法などにより、アルミ層、また
はアルミ・シリコン合金層で被覆したのち、写真製版法
により、同層上にネガ型、あるいはポジ型レジストを塗
布し、所定のパターンに露光、現像させると共に、この
レジストパターンをマスクに用い、ウェット、またはド
ライエツチングして、バターニングされたアルミ電極配
線３を選択的に形成させ、かつこのアルミ電極配線３上
に、　ＣＶＤ法などにより、窒化珪素膜などの無機絶縁
膜による第２の絶縁膜４を堆積形成させる（第３図（ａ
））。

続いて、前記第２の絶縁膜４上に、写真製版法により、
ネガ型、あるいはポジ型レジストを塗布し、これを所定
のパターンに露光、現像させたのち、　ＣＦ、ガス８に
より、このバターニングされたレジストパターン７をマ
スクに用い、第２の絶縁ＩＵ４を選択的にドライエツチ
ングしてパターン開口させる（同図（ｂ））。

その後、前記マスクに用いたレジストパターン７を０２
ガス８により灰化除去してから、これらの上にチップ表
面を保護するバッファーコート膜として、ポリイミド膜
からなる有機絶縁膜を用いた表面保護膜５を塗布形成す
る（同図（Ｃ））。

さらに、前記表面保護膜５上に、再度、写真製版法によ
り、ネガ型、あるいはポジ型レジストを塗布し、これを
所定のパターンに露光、現像させたのち、このバターニ
ングされたレジストパターンをマスクに用い、この表面
保護膜５を前記第２の絶Ｊｉｍ膜４での開口部よりも大
きく選択的にウェットエツチングしてパターン開口させ
、かつ最後にマスクに用いたレジストパターンを除去す
るもので（同図（ｄ））、このようにして、所期通りに
チップ表面を保護する有機絶縁膜を用いた表面保護膜５
をパターン形成するのである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、貯記のようにしてなされる従来の有機絶
縁膜を用いた表面保護膜５のパターン形成方法において
は、アルミ電極配線３のパターン形成後、２回に亙って
写真製版工程を必要としているため、その作業が極めて
煩雑になり、非常に手間取るばかりか、表面保護膜５と
してのポリイミド膜については、０□ガスによってのみ
しかドライエツチングできないので、通常でのレジスト
パターンをマスクにしたドライエツチングが不可能であ
り、このため、必然的にウェットエツチングを採用せざ
るを得す、このウェットエツチングによるときは、アル
ミ電極３の表面が荒れ易く、チップの信頼性上、好まし
くないと云う問題点があった。

この発明は、従来のこのような問題点を解消するために
なされたものであって、その目的とするところは、有機
絶縁膜を用いた表面保護膜のパターン形成に伴なう写真
製版工程を１回のみで済ませるようにすると共に、同パ
ターン形成におけるすべてのエツチング操作をドライ処
理し得るようにした。この種の半導体装置の製造方法、
こＳでは有機絶縁膜を用いた表面保護膜のパターン形成
方法を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、この発明に係る半導体装置
の製造方法は、電極配線上に第２の無機絶縁膜、有機絶
縁膜からなる表面保護膜、第３の無機絶縁膜を順次に堆
積させ、最上層に形成されるレジストパターンをマスク
にして第３の無機絶縁膜を、この第３の無機絶縁膜をマ
スクにして表面保護膜を、この表面保護膜をマスクにし
て第２の無機絶縁膜をそれぞれ順次選択的にドライエツ
チングしてパターン開口させるようにしたものである。

すなわち、この発明は、半導体基板上に第１の無機絶縁
膜を介して電極配線を選択的に形成させ、かつこの電極
配線上に第２の無機絶縁膜を堆積させる工程と、前記第
２の無・機絶縁股上に有機絶縁膜からなる表面保護膜を
形成させる工程と、前記表面保護膜上に第３の無機絶縁
膜を堆積させる工程と、前記第３の無機絶縁膜上にレジ
ストパターンを形成し、これをマスクに第３の無機絶縁
膜を選択的にドライエツチングしてパターン開口させる
工程と、バターニングされた第３の無機絶縁膜をマスク
に前記表面保護膜を選択的にドライエツチングしてパタ
ーン開口させ、かつ同時に前記レジストパターンを除去
する工程と、バタ一二ングされた表面保護膜をマスクに
前記第２の無機絶縁膜を選択的にドライエツチングして
パターン開口させ、かつ同時に前記第３の無機絶縁膜を
除去する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製
造方法である。

（作　　　用） 従って、この発明方法においては、電極配線上に第２の
無機絶縁膜、有機絶縁膜からなる表面保護膜、第３の無
機絶線膜を順次に堆積させておき、この状態で、最上層
に写真製版法で形成されるレジストパターンをマスクに
して第３の無機絶縁膜を、この第３の無機絶縁膜をマス
クにして表面保護膜を、この表面保護膜をマスクにして
第２の無機絶縁膜をそわぞれ順次選択的にドライエツチ
ングしてパターン開口させるようにしているために、１
回の写真製版法によるのみで、所期通りの半導体チップ
での有機絶縁膜による表面保護膜をパターン形成でき、
かつこのパターン形成での各エツチング操作をすべてド
ライ処理し得るのである。

〔実　施　例〕

以下、この発明に係る半導体装置の製造方法の一実施例
につき、第１図および第２図を参照して詳細に説明する
。

第１図（ａ）ないしくｆ）はこの実施例方法を適用した
半導体チップにおける有機絶縁膜を用いた表面保護膜の
パターン形成方法での主要な工程段階を順次模式的に示
すそれぞれに断面図であり、また、第２図は同上表面保
護膜のエツチング工程における別手段を適用した場合を
模式的に示す断面図である。

すなわち、これらの第１図において、この実施例での半
導体チップにおける有機絶縁膜を用いた表面保護膜のパ
ターン形成方法は、こ工でもシリコン半導体基板ｌｌ上
にあって、まず、　ＣＶＤ法などにより、酸化珪素膜な
どの無機絶縁膜による第１の絶縁膜１２を堆積形成させ
、かつこの第１の絶縁膜１２の表面上を、スパッタ法な
どにより、アルミ層、またはアルミ・シリコン合金層で
被覆したのち、写真製版法により、同層上にネガ型、あ
るいはポジ型レジストを塗布し、所定のパターンに露光
、現像させると共に、このレジストパターンをマスクに
用い、ウェット、またはドライエツチングして、バター
ニングされたアルミ電極配線Ｊ３を選択的に形成させ、
かつこのアルミ電極配線Ｊ３上に、　ＣＶＤ法などによ
り、窒化珪素膜などの無機絶縁膜による第２の絶縁膜１
４を５００〜１０００人程度の厚さに堆積形成させる（
第１図（ａ））。

続いて、前記第２の絶縁膜１４上にあって、スピンコー
ド法を用い、チップ表面を保護するためのバッファーコ
ート膜となる有機絶縁膜、こ＼ではポリイミド膜からな
る表面保護膜１５を５〜２０μｍ程度の厚さに塗布形成
させ（同図（ｂ））、かつこの表面保護膜としての有機
絶縁膜１５上に、　ＣＶＤ法などにより、窒化珪素膜な
どの無機絶縁膜による第３の絶縁膜１６を５００〜２０
００人程度の厚さに堆積形成させる（同図（Ｃ））。

その後、＠記第３の絶縁膜１６上に、写真製版法により
、ネガ型、あるいはポジ型レジストを塗布し、これを所
定のパターンに露光、現像させたのち、　ＣＦ４ガス１
８により、このバターニングされたレジストパターン１
７をマスクに用い、この第３の絶縁膜１６を選択的にド
ライエツチングしてパターン開口させ（同図（ｄ））、
かつ引き続いて、今度は、０゜ガス１９により、前記表
面保護膜としての有機絶縁膜１５を選択的に等方性ドラ
イエツチングして同様にパターン開口させるが、このと
き、前記マスクとしてのレジストパターン１７の厚さを
、この有機絶縁膜１５の厚さよりも薄くしておくことで
、第３の絶縁膜１６を残したまき、このレジストパター
ン１７のみを灰化除去し得るのである（同図（Ｃ））。

次に、再席、ＣＦ４ガス１８により、前記残された第３
の絶縁膜１６．および開口によってバターニングされた
表面保護膜としての有機絶縁膜１５をマスクに用い、前
記第２の絶縁膜１＜を選択的にドライエツチングして開
口させるが、このとき、エツチングされる第２の絶縁膜
１４に比較して、表面部に残された第３の絶縁膜Ｉ６が
薄いため、これが同時にエツチング除去されることにな
り（同図（１））、このようにして、所期通りにチップ
表面を保護するための有機絶縁膜による表面保護膜１５
をパターン形成し得るのである。

つまり、以北のようにして、この実施例方法においては
、最上層部におけるレジストパターンの形成と云う、た
Ｉ１回だけの写真製版法の適用によるのみで、所期通り
の有機絶縁膜による表面保護膜をパターン形成でき、し
かもこのパターン形成における各エツチング操作をすべ
てドライ処理によって行ない得ることから、電極配線の
表面を荒すような惧れがない。

なあ、前記第１図に示す実施例方法においては、表面保
護膜としての有機絶縁膜の選択的エツチングに、　０２
ガス１９による等方性ドライエツチングを用いているが
、同エツチング工程として、０□ガス１９による異方性
ドライエツチングを用いることにより、第２図に示され
ているように２より一層加工精度の高いパターン開口を
形成できるのである。

（発明の効果〕 以上詳述したように、この発明方法によれば、電極配線
上にあって、第２の無機絶縁膜、有機絶縁膜からなる表
面保護膜、および第３の無機絶縁膜を順次に堆積させる
ようにし、この状態で、最上層に写真製版法を用いて形
成されるレジストパターンをマスクにして第３の無機絶
縁膜を、また、この第３の無機絶縁膜をマスクにして表
面保護膜を、さらに、この表面保護膜をマスクにして第
２の無機絶縁膜をそれぞれ順次選択的にドライエツチン
グしてパターン開口させるようにしたから、最上層部に
おけるレジストパターンの形成と云う、た輩１回だけの
写真製版法の通用によるのみで、半導体チップにおける
有機絶縁膜を用いた表面保護膜を所期通りにパターン形
成でき、その製造工程を効果的に簡略化できて作業性の
向上を図り得るのであり、また、この表面保護膜のパタ
ーン形成における各エツチング操作をすべてドライ処理
できるために、電極配線の表面を荒すような惧れがなく
、しかも工程自体も比較的簡単で容易に実施可能で、結
果的には、信頼性の高い半導体装置を安価に提供し得る
などの優れた特長を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）ないしくｆ）はこの発明方法の一実施例を
適用した半導体チップにおける有機絶縁膜を用いた表面
保護膜のパターン形成方法での主要な工程段階を順次模
式的に示すそれぞれに断面図、第２図は同上表面保護膜
のエツチング工程における別手段を適用した場合を模式
的に示す断面図であり、また、第３図（ａ）ないしくｄ
）は従来例方法による同上有機絶縁膜を用いた表面保護
膜のパターン形成方法での主要な工程段階を順次模式的
に示すそれぞれに断面図である。 １１・・・・シリコン半導体基板、１２・・・・酸化珪
素膜などの無機絶縁膜による第１の絶縁膜、１３・・・
・アルミ電極配線、Ｉ４・・・・窒化珪素膜などの無機
絶縁膜による第２の絶縁膜、Ｉ５・・・・ポリイミド膜
からなる表面保護膜（有機絶縁膜）、１６・・・・窒化
珪素膜などの無機絶縁膜による第３の絶縁膜、１７・・
・・レジストパターン、Ｉ８・・・・ＣＦ４ガス、１９
・・・・０２ガス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体基板上に第１の無機絶縁膜を介して電極配線を選
   択的に形成させ、かつこの電極配線上に第２の無機絶縁
   膜を堆積させる工程と、前記第２の無機絶縁膜上に有機
   絶縁膜からなる表面保護膜を形成させる工程と、前記表
   面保護膜上に第３の無機絶縁膜を堆積させる工程と、前
   記第３の無機絶縁膜上にレジストパターンを形成し、こ
   れをマスクに第３の無機絶縁膜を選択的にドライエッチ
   ングしてパターン開口させる工程と、パターニングされ
   た第３の無機絶縁膜をマスクに前記表面保護膜を選択的
   にドライエッチングしてパターン開口させ、かつ同時に
   前記レジストパターンを除去する工程と、パターニング
   された表面保護膜をマスクに前記第２の無機絶縁膜を選
   択的にドライエッチングしてパターン開口させ、かつ同
   時に前記第３の無機絶縁膜を除去す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。