JPH03153038A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH03153038A JPH03153038A JP29261789A JP29261789A JPH03153038A JP H03153038 A JPH03153038 A JP H03153038A JP 29261789 A JP29261789 A JP 29261789A JP 29261789 A JP29261789 A JP 29261789A JP H03153038 A JPH03153038 A JP H03153038A
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Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
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。
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］
本発明は、半導体装置とくに、ＡＬ多層配線構造の半導
体装置の耐湿性を強化した構造に関する［従来の技術］ 第２図の従来からのＡＬ多層配線構造、ここではＡＬＺ
層構造の半導体装置をもって説明する。
体装置の耐湿性を強化した構造に関する［従来の技術］ 第２図の従来からのＡＬ多層配線構造、ここではＡＬＺ
層構造の半導体装置をもって説明する。
半導体装置では、ＭＯＳ型、ＢｌＰＯＬＡ型とも下地の
デバイスとそのデバイスで任意の回路を構成するための
配線層からなる。ここでは、その配線層について述べる
。ＡＬ２層配線構造に於いては、第１層ＡＬ配線２２に
より実デバイスと接続するが、その場合実デバイスとの
間に、第１絶縁膜２１を設け、接続部（通常コンタクト
ホールと呼んでいるが）以外の場所では・絶縁性を保つ
ようにしている。ところが、一般にはこの第１絶縁股に
はＰＳＧ膜とよばれているリンを含むシリケートガラス
を使っている。これは、リンを添加することに汚染物を
リンがゲッタリングし、実デバイスの影響を防ぐためと
、リンを含むことでシリケートガラスを柔らか（シ、ク
ラックしに（くすること、さらに、実デバイスのもつ段
差を平担化するなどの目的で使われている。そして、第
２層ＡＬ配線２４との間にも、同じ（第２絶縁膜２３を
形成しており、必要なところに、Ｖ工Ａホールとよばれ
る接続部を設けて、第２ＡＬ配線２４と第１ＡＬ配線２
４を接続している。第２絶縁膜２５も第１絶縁膜２１と
同じ＜ｐｓｏ膜を使うことが多いが、最近では、プラズ
マ窒化膜やポリイミド瞑などを使っているケースもある
。と（にこの膜には第１絶縁膜２１のようにゲタタリン
グを期待する必要がないためと考える。さらに、第２Ｊ
ΔＡＬ配線上には、パッシベーション膜２５とよばれる
保護膜を設けている。この瞑も以前はＰＳＧ膜が中心で
あったが、最近では、低温で形成でき、水分を通しにく
いプラズマ窒化膜を使うことが主流となってきている。
デバイスとそのデバイスで任意の回路を構成するための
配線層からなる。ここでは、その配線層について述べる
。ＡＬ２層配線構造に於いては、第１層ＡＬ配線２２に
より実デバイスと接続するが、その場合実デバイスとの
間に、第１絶縁膜２１を設け、接続部（通常コンタクト
ホールと呼んでいるが）以外の場所では・絶縁性を保つ
ようにしている。ところが、一般にはこの第１絶縁股に
はＰＳＧ膜とよばれているリンを含むシリケートガラス
を使っている。これは、リンを添加することに汚染物を
リンがゲッタリングし、実デバイスの影響を防ぐためと
、リンを含むことでシリケートガラスを柔らか（シ、ク
ラックしに（くすること、さらに、実デバイスのもつ段
差を平担化するなどの目的で使われている。そして、第
２層ＡＬ配線２４との間にも、同じ（第２絶縁膜２３を
形成しており、必要なところに、Ｖ工Ａホールとよばれ
る接続部を設けて、第２ＡＬ配線２４と第１ＡＬ配線２
４を接続している。第２絶縁膜２５も第１絶縁膜２１と
同じ＜ｐｓｏ膜を使うことが多いが、最近では、プラズ
マ窒化膜やポリイミド瞑などを使っているケースもある
。と（にこの膜には第１絶縁膜２１のようにゲタタリン
グを期待する必要がないためと考える。さらに、第２Ｊ
ΔＡＬ配線上には、パッシベーション膜２５とよばれる
保護膜を設けている。この瞑も以前はＰＳＧ膜が中心で
あったが、最近では、低温で形成でき、水分を通しにく
いプラズマ窒化膜を使うことが主流となってきている。
［発明が解決しようとする課題］
さて、このような構造で時々問題となるのが、プラスチ
ックパッケージやチップオンボード実装のようにハーメ
チック７−ル実装でないケースの耐湿性とくに、第１層
及び第２層ＡＬ配線の腐食の発生である。これは、上記
のような実装では使われる環境たとえば高温高湿な環境
で使われると、半導体装置表面に水分が浸入してくる。
ックパッケージやチップオンボード実装のようにハーメ
チック７−ル実装でないケースの耐湿性とくに、第１層
及び第２層ＡＬ配線の腐食の発生である。これは、上記
のような実装では使われる環境たとえば高温高湿な環境
で使われると、半導体装置表面に水分が浸入してくる。
いくら耐湿性のよいパッシベーション膜２５でもある程
度の水分はその下層方向に入るため浸入を完全には防げ
れない。さらに浸入した水分は笛２絶縁膜２３を通り、
第１絶縁膜２１に達する。ここで第１絶縁膜はＰＳＧ膜
を使っているため浸入した水分とＰＳＧｌｉｌに入って
いるリンとが反応してリン酸水沼液となる。このリン酸
はＡＬを腐蝕するため、第１ＡＬ配線２２さらには、第
２絶縁膜２３を通り、第２ＡＬ配線２４を腐蝕させてし
まい、最悪のケースその腐蝕が原因で、半導体装置が不
良となることがあった。
度の水分はその下層方向に入るため浸入を完全には防げ
れない。さらに浸入した水分は笛２絶縁膜２３を通り、
第１絶縁膜２１に達する。ここで第１絶縁膜はＰＳＧ膜
を使っているため浸入した水分とＰＳＧｌｉｌに入って
いるリンとが反応してリン酸水沼液となる。このリン酸
はＡＬを腐蝕するため、第１ＡＬ配線２２さらには、第
２絶縁膜２３を通り、第２ＡＬ配線２４を腐蝕させてし
まい、最悪のケースその腐蝕が原因で、半導体装置が不
良となることがあった。
そこで、本発明は、この水分浸入により発生するＡＬ腐
蝕を防ぐことを目的として、耐湿性、耐蝕性の強いＡＬ
配線構造を提供するものである。
蝕を防ぐことを目的として、耐湿性、耐蝕性の強いＡＬ
配線構造を提供するものである。
［課題を解決するための手段］
本発明では、耐蝕性の強いＡＬ配線を形成する方法とし
てアルミナ膜を利用する。
てアルミナ膜を利用する。
［実施例コ
本発明の実施例を第１図に示す。尚本説明で髪ま第１Ａ
Ｌ配線２２の周辺工程について述べその前工程について
は、従来通りの工程でとり行った。絶縁膜１上に、第１
層ＡＬ配線層２を、スパッタリング法で蒸着し、さらに
、フォトエツチング工程を行ない所定のパターンを形成
する。（第１図（α））、本例では、第１層ＡＬ配線層
２の材料として、３１１％、ＯｕＯ，１％を含む、Ａ
ｔ −Ｓ ｉ −Ｏｕ合金を用いた。次に、シラノール
（Ｓｉ（ＯＨ）４ ）を５〜５％含む、エタノールで希
釈されたスピンオングラス（ＳＯＧ）溶Ｍを、スピンナ
ーで塗布し、平担部で約１０００ ’Ａの厚みとなるよ
う゛ＳＯＧ膜３を形成し、１００℃〜２００℃の窒素雰
囲気のベーク炉で充分転線させ、エタノール、水分を飛
ばす。（第１図Ｃｂ）′） さらに、３５０℃〜４５０
℃の温度で空気中もしくは、窒素あるいは水素を含む窒
素雰囲気、又は酸素中で、１０分〜５０分熱処理を行な
い、ＳＯＧ＠５をアニールする。この時、雰囲気中に含
まれる酸素、あるいはＳＯＧ膜に残留する水分と第１Ａ
Ｌ配線２が反応し、第１層ＡＬ配線層２０表面に、１１
ｏＸのアルミナ膜４が形成される。（第１図（Ｃ）） 以降の工程は、従来通りの方法をもって行えばよいが、
第２層ＡＬ配線とのＶ工Ａホールでのコンタク°トを、
オーミックにとるためには、ここで形成されたアルミナ
膜４を、Ｖ工人ホール上では除去する必要がある。その
ため、第２層ＡＬをスパッタリングする前に、スパッタ
リングエッチによりアルミナ膜４を充分とりのぞくよう
にする。
Ｌ配線２２の周辺工程について述べその前工程について
は、従来通りの工程でとり行った。絶縁膜１上に、第１
層ＡＬ配線層２を、スパッタリング法で蒸着し、さらに
、フォトエツチング工程を行ない所定のパターンを形成
する。（第１図（α））、本例では、第１層ＡＬ配線層
２の材料として、３１１％、ＯｕＯ，１％を含む、Ａ
ｔ −Ｓ ｉ −Ｏｕ合金を用いた。次に、シラノール
（Ｓｉ（ＯＨ）４ ）を５〜５％含む、エタノールで希
釈されたスピンオングラス（ＳＯＧ）溶Ｍを、スピンナ
ーで塗布し、平担部で約１０００ ’Ａの厚みとなるよ
う゛ＳＯＧ膜３を形成し、１００℃〜２００℃の窒素雰
囲気のベーク炉で充分転線させ、エタノール、水分を飛
ばす。（第１図Ｃｂ）′） さらに、３５０℃〜４５０
℃の温度で空気中もしくは、窒素あるいは水素を含む窒
素雰囲気、又は酸素中で、１０分〜５０分熱処理を行な
い、ＳＯＧ＠５をアニールする。この時、雰囲気中に含
まれる酸素、あるいはＳＯＧ膜に残留する水分と第１Ａ
Ｌ配線２が反応し、第１層ＡＬ配線層２０表面に、１１
ｏＸのアルミナ膜４が形成される。（第１図（Ｃ）） 以降の工程は、従来通りの方法をもって行えばよいが、
第２層ＡＬ配線とのＶ工Ａホールでのコンタク°トを、
オーミックにとるためには、ここで形成されたアルミナ
膜４を、Ｖ工人ホール上では除去する必要がある。その
ため、第２層ＡＬをスパッタリングする前に、スパッタ
リングエッチによりアルミナ膜４を充分とりのぞくよう
にする。
［発明の効果コ
本発明では′、従来の方法に対し３つの効果がある。１
つは、第１ＡＬ配線２２アルミナ膜を形成することによ
り耐蝕性に秀れたＡＬ配線層となったこと。２つ目は、
工程中に、アルミナ膜を形成することにより、後工程で
のヒロック発生を抑制できるようになったこと、これに
よりヒロックによる第１層ＡＬ配線と第２層ＡＬ配線の
ショートが皆無となった。最後の効果はＳＯ３膜による
平担化が行なわれることである。
つは、第１ＡＬ配線２２アルミナ膜を形成することによ
り耐蝕性に秀れたＡＬ配線層となったこと。２つ目は、
工程中に、アルミナ膜を形成することにより、後工程で
のヒロック発生を抑制できるようになったこと、これに
よりヒロックによる第１層ＡＬ配線と第２層ＡＬ配線の
ショートが皆無となった。最後の効果はＳＯ３膜による
平担化が行なわれることである。
以上の３つの効果がこのｒｕｊｌな方法により容易に得
ることができた。
ることができた。
第１図（α）、（ｂ）、（Ｃ）が本発明の製造方法を示
す図である。５が５ＯＧｌｆｉ、４がアルミナ願である
。 第２図が従来例のＡｔ２層配線構造を示す図である。 以 上
す図である。５が５ＯＧｌｆｉ、４がアルミナ願である
。 第２図が従来例のＡｔ２層配線構造を示す図である。 以 上
Claims (1)
- ２層以上のＡｌ系金属配線を有する半導体装置に於い
て、最上層を除く全ての配線層を形成したのち、シラノ
ール・エタノールからなるスピンオングラスを形成し、
４５０℃以下の熱処理を行ない該配線層の一部をアルミ
ナ化することを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29261789A JPH03153038A (ja) | 1989-11-10 | 1989-11-10 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29261789A JPH03153038A (ja) | 1989-11-10 | 1989-11-10 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03153038A true JPH03153038A (ja) | 1991-07-01 |
Family
ID=17784120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29261789A Pending JPH03153038A (ja) | 1989-11-10 | 1989-11-10 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03153038A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010182957A (ja) * | 2009-02-06 | 2010-08-19 | Seiko Instruments Inc | 半導体装置の製造方法、半導体装置、および半導体製造装置 |
-
1989
- 1989-11-10 JP JP29261789A patent/JPH03153038A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010182957A (ja) * | 2009-02-06 | 2010-08-19 | Seiko Instruments Inc | 半導体装置の製造方法、半導体装置、および半導体製造装置 |
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