JPH06152001A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置及びその製造方法Info
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- JPH06152001A JPH06152001A JP4298950A JP29895092A JPH06152001A JP H06152001 A JPH06152001 A JP H06152001A JP 4298950 A JP4298950 A JP 4298950A JP 29895092 A JP29895092 A JP 29895092A JP H06152001 A JPH06152001 A JP H06152001A
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Abstract
装置及びその製造方法を提供することにある。 【構成】 半導体基板1にトランジスタを形成し、半導
体基板1上にシリコン酸化膜4を介してアルミ配線金属
9を形成し、アルミ配線金属9を含む半導体基板1上に
強磁性磁気抵抗素子薄膜10を堆積する。そして、トラ
ンジスタ形成領域の半導体基板1上でのアルミ配線金属
9の段差部9bを含む強磁性磁気抵抗素子薄膜10a,
10bの配置領域に強磁性磁気抵抗素子薄膜10を残し
て当該薄膜10をエッチングした。よって、トランジス
タ形成領域の半導体基板1上でのアルミ配線金属9の段
差部9b上に強磁性磁気抵抗素子薄膜10が積層される
こととなる。
Description
製造方法に係り、詳しくは、半導体基板上に磁気抵抗素
子薄膜を有する半導体装置及びその製造方法に関するも
のである。
磁性磁気抵抗素子薄膜を配置する際には、例えば特開平
1−125882号公報に示す構造が知られている。つ
まり、図9に示すように、半導体基板21上にシリコン
酸化膜22を配置し、その上にアルミ配線金属23を配
置し、さらにその上に強磁性磁気抵抗素子薄膜24を堆
積する。その後、信号処理回路等を形成するシリコンI
C部のアルミ配線金属23上にはこの薄膜24を残さな
いようにエッチング除去し、磁気センサとして必要な部
分のみ強磁性磁気抵抗素子薄膜24を残している。
及びパターンエッチング後、450℃×30分のシンタ
ー処理を行う。この時のアルミ配線金属23の下地のシ
リコン酸化膜22に対するステップカバーは良好で、段
切れもなく一様に覆っている。次に、強磁性磁気抵抗素
子薄膜24を約500Å堆積し、磁気センサとして用い
る部分以外の強磁性磁気抵抗素子薄膜24をフォトリソ
グラフィによりエッチング除去する。
抵抗素子薄膜24は約500Åと薄いため、アルミ配線
金属23の段差部23aでは、ステップカバー不良で強
磁性磁気抵抗素子薄膜24が堆積されないか、あるいは
非常に薄い(100Å程度以下)膜しか堆積されない。
このため、強磁性磁気抵抗素子薄膜24をエッチング除
去する時に、図8に示すように、そのエッチング液(リ
ン酸+硝酸+硝酸アンモニウム+水)にてアルミ配線金
属23の段差部23aがエッチングされてしまう。この
エッチングにより最悪の場合、アルミ配線金属23の断
線に至る。又、アルミ配線金属23の段差部23aにお
いてはアルミが粗の状態にあり、エッチング速度が速い
状態になっている。その結果、強磁性磁気抵抗素子薄膜
24のエッチングの際にアルミ配線金属23の段差部2
3aのエッチングが速いものとなり、アルミ配線金属2
3の断線を招くことにつながる。
断線を回避できる半導体装置及びその製造方法を提供す
ることにある。
成された半導体基板上に絶縁膜を介してアルミ系配線金
属を配置するとともに当該アルミ系配線金属上から所定
パターンの磁気抵抗素子薄膜を延設した半導体装置にお
いて、素子形成領域の半導体基板上でのアルミ系配線金
属の少なくとも段差部上に前記磁気抵抗素子薄膜を積層
した半導体装置をその要旨とする。
る第1工程と、前記半導体基板上に絶縁膜を介してアル
ミ系配線金属を形成する第2工程と、アルミ系配線金属
を含む半導体基板上に磁気抵抗素子薄膜を堆積する第3
工程と、素子形成領域の半導体基板上でのアルミ系配線
金属の少なくとも段差部上を含む磁気抵抗素子薄膜の配
置領域に磁気抵抗素子薄膜を残して当該薄膜をエッチン
グする第4工程とを備えた半導体装置の製造方法をその
要旨とするものである。
のアルミ系配線金属の少なくとも段差部上にも磁気抵抗
素子薄膜が積層される。よって、アルミ系配線金属上か
ら所定パターンの磁気抵抗素子薄膜を延設する際にアル
ミ系配線金属の段差部の磁気抵抗素子薄膜のレジストに
てアルミ系配線金属がエッチングされることが回避され
る。
に素子が形成され、第2工程により半導体基板上に絶縁
膜を介してアルミ系配線金属が形成される。第3工程に
よりアルミ系配線金属を含む半導体基板上に磁気抵抗素
子薄膜が堆積され、第4工程により素子形成領域の半導
体基板上でのアルミ系配線金属の少なくとも段差部上を
含む磁気抵抗素子薄膜の配置領域に磁気抵抗素子薄膜を
残して当該薄膜がエッチングされる。
される。
実施例を図面に従って説明する。図1は磁気センサの断
面図であり、強磁性磁気抵抗素子薄膜10aと信号処理
回路(トランジスタ)とが同一基板内に集積化されてい
る。図2は図1のA部拡大図である。
ず、図3に示すように、P型半導体基板(単結晶シリコ
ン基板)1の主表面に、公知の半導体加工技術を用いて
縦型NPNバイポーラトランジスタを形成する。つま
り、P型半導体基板1の主表面上に、N+ 型埋込層2、
N- 型エピタキシャル層3を形成する。そして、N- 型
エピタキシャル層3の主表面上にシリコン酸化膜4をC
VD装置を用いて形成し、シリコン酸化膜4を所望に回
路パターンによりホトエッチングし、不純物の拡散にて
P+ 型素子分離領域5、P+ 型拡散領域6、N+ 型拡散
領域7,8を形成する。即ち、N+ ならばリンを、P+
ならばボロンをイオン注入法もしくは拡散法により選択
的に拡散して形成する。このようにして、縦形NPNバ
イポーラトランジスタがN+ 型埋込層2、N- 型エピタ
キシャル層3、P+ 型拡散領域6、及びN+ 型拡散領域
7,8にて構成され、このトランジスタは後述する強磁
性磁気抵抗素子薄膜10aからの信号を増幅する。
フィを用いて選択的に開口部4aを明け、コンタクト部
を形成する。このとき、図2に示すように、シリコン酸
化膜4における開口部4aの側壁の上部は垂直となって
いるとともに、開口部4aの側壁の下部は斜状となって
いる。そして、図4に示すように、P型半導体基板1の
主表面上に薄膜のアルミ配線金属9を蒸着するととも
に、このアルミ配線金属9をフォトエッチングによりパ
ターニングする。この際、アルミ配線金属9の端部に対
し、その断面を斜状(テーパ状)に加工する(図におい
て斜状部を9aで示す)。
ン酸化膜4の開口部4aの側壁上においてアルミ配線金
属9に段差部9bが形成される。つまり、シリコン酸化
膜4における開口部4aの側壁の上部は垂直となってい
るので、開口部4a上にアルミ配線金属9を堆積した際
にアルミ配線金属9に段差部9bが形成される。
金属9を含めたシリコン酸化膜4の上に強磁性磁気抵抗
素子薄膜10を堆積する。この強磁性磁気抵抗素子薄膜
10は、Coを含み、Niを主成分とした強磁性体薄
膜、即ちNi−Coの薄膜からなる。この強磁性磁気抵
抗素子薄膜10の厚さは500Å程度となっている。そ
して、図6に示すように、強磁性磁気抵抗素子薄膜10
a,10b以外の薄膜10をエッチング液又はエッチン
グガスを用いてエッチングして所定パターンに形成す
る。
10a、及び全てのアルミ配線金属9上の強磁性磁気抵
抗素子薄膜10bを残すようにする。特に下地シリコン
酸化膜4の端部上のアルミ配線金属9の段差部9bに十
分オーバラップ(積層)させる。
ン集積回路部(トランジスタ形成領域)のアルミ配線金
属9上に強磁性磁気抵抗素子薄膜10a,10bを堆積
し、2層構造とする。
磁気抵抗素子薄膜10a,10bをパターンエッチング
する際には、同薄膜10a,10bがレジスト11によ
り完全に保護されるので、例え強磁性磁気抵抗素子薄膜
10a,10bの膜厚が薄くても、又、膜がなくても下
地のアルミ配線金属9がエッチングされることはない。
てはアルミが粗の状態にあり、エッチング速度が速い状
態になっている。しかしながら、強磁性磁気抵抗素子薄
膜10a,10bのエッチングの際にアルミ配線金属9
の段差部9bがレジスト11にてマスクされているの
で、アルミ配線金属9の段差部9bがエッチングされる
ことはない。
膜よりなるパッシベーション膜12を形成する。このよ
うに本実施例では、半導体基板1にトランジスタ(素
子)を形成し(第1工程)、半導体基板1上にシリコン
酸化膜4(絶縁膜)を介してアルミ配線金属9を形成し
(第2工程)、アルミ配線金属9を含む半導体基板1上
に強磁性磁気抵抗素子薄膜10を堆積する(第3工
程)。そして、トランジスタ形成領域の半導体基板1上
でのアルミ配線金属9の段差部9bを含む強磁性磁気抵
抗素子薄膜10a,10bの配置領域に強磁性磁気抵抗
素子薄膜10を残し当該薄膜10をエッチングした(第
4工程)。
基板1上にシリコン酸化膜4(絶縁膜)を介してアルミ
配線金属9を配置するとともにアルミ配線金属9上から
所定パターンの強磁性磁気抵抗素子薄膜10aを延設し
た磁気センサにおいて、トランジタ素子形成領域の半導
体基板1上でのアルミ配線金属9の段差部9b上に強磁
性磁気抵抗素子薄膜10bが積層される。
ーンの強磁性磁気抵抗素子薄膜10aを延設する際にア
ルミ配線金属9の段差部9bの強磁性磁気抵抗素子薄膜
10bのレジスト11にてアルミ配線金属9がエッチン
グされることが回避される。
りのない高信頼性の磁気抵抗素子が作製できる。又、こ
の構造は、強磁性磁気抵抗素子薄膜10をエッチングす
る時のマスクパターン形状を修正するのみで可能とな
り、新たにマスクが必要とはならない。さらに、強磁性
磁気抵抗素子薄膜10aによる磁気センサのオフセット
電圧やシリコンICの電気特性、パッシベーション膜に
よる応力マイグレーションに対する耐性も良好である。
のではなく、例えば、上記実施例では半導体基板1にバ
イポーラICを形成した場合を示したが、MOS構造に
より回路を形成する場合に適用できる。
薄膜としてNi−Co薄膜を用いたが、他にもNi−F
e、Ni−Fe−Co等の強磁性磁気抵抗素子薄膜を用
いてもよい。
を用いたが、Al以外のAl−Si、Al−Si−Cu
等を用いてもよい。
アルミ系配線金属の断線を回避できる優れた効果を発揮
する。
ある。
Claims (2)
- 【請求項1】 素子が形成された半導体基板上に絶縁膜
を介してアルミ系配線金属を配置するとともに当該アル
ミ系配線金属上から所定パターンの磁気抵抗素子薄膜を
延設した半導体装置において、 素子形成領域の半導体基板上でのアルミ系配線金属の少
なくとも段差部上に前記磁気抵抗素子薄膜を積層したこ
とを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 半導体基板に素子を形成する第1工程
と、 前記半導体基板上に絶縁膜を介してアルミ系配線金属を
形成する第2工程と、 アルミ系配線金属を含む半導体基板上に磁気抵抗素子薄
膜を堆積する第3工程と、 素子形成領域の半導体基板上でのアルミ系配線金属の少
なくとも段差部上を含む磁気抵抗素子薄膜の配置領域に
磁気抵抗素子薄膜を残して当該薄膜をエッチングする第
4工程とを備えた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 |
---|---|---|---|
JP4298950A JP2906877B2 (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | 半導体装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4298950A JP2906877B2 (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | 半導体装置及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06152001A true JPH06152001A (ja) | 1994-05-31 |
JP2906877B2 JP2906877B2 (ja) | 1999-06-21 |
Family
ID=17866283
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4298950A Expired - Lifetime JP2906877B2 (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | 半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2906877B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1993007653A1 (en) * | 1991-10-03 | 1993-04-15 | Thomson Consumer Electronics S.A. | Waveguide coupling arrangement |
-
1992
- 1992-11-09 JP JP4298950A patent/JP2906877B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1993007653A1 (en) * | 1991-10-03 | 1993-04-15 | Thomson Consumer Electronics S.A. | Waveguide coupling arrangement |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2906877B2 (ja) | 1999-06-21 |
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