JPH06302608A - 半導体素子およびその製造方法 - Google Patents
半導体素子およびその製造方法Info
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- JPH06302608A JPH06302608A JP8503593A JP8503593A JPH06302608A JP H06302608 A JPH06302608 A JP H06302608A JP 8503593 A JP8503593 A JP 8503593A JP 8503593 A JP8503593 A JP 8503593A JP H06302608 A JPH06302608 A JP H06302608A
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Abstract
おいて、開口部と金属膜との間の隙間によって金属の応
力緩和を図り、また金属膜下層の有機系物質膜の反りに
よって剥離性を向上できる半導体素子およびその製造方
法を提供する。 【構成】 リフトオフプロセスにより開口部内に金属膜
が形成されるダイオードであって、Si基板6上の酸化
膜7の開口部9内に金属膜10を形成する場合に、その
金属膜10の形成温度を従来に比べて高い約180℃以
上とし、レジスト8を開口部9の内部に侵入させて開口
部9内にレジスト8による障壁を形成する。その後、そ
の上層に金属膜10を形成した後にレジスト8を剥離し
た場合に、金属膜10はレジスト8が侵入された領域に
形成されず、この領域部分に隙間11が生じることによ
ってその後の熱処理などによる内部応力でのレジスト8
下への応力集中の発生が防止できるようになっている。
Description
製造技術に関し、特にリフトオフプロセスにより開口部
内に金属膜の電極を形成するダイオードなどにおいて、
応力集中の緩和または剥離性の向上が金属膜の形成温度
により制御可能とされる半導体素子およびその製造方法
に適用して有効な技術に関する。
子の大量生産品は、そのウェハ製造プロセスにおいて、
従来より工程短縮の点で有効なリフトオフ方式によって
金属膜の形成が行われている。
膜を形成し、その開口部内に金属膜を形成する場合に、
開口部と同形状のレジストなどの有機系物質膜を形成
し、さらにその上層に金属膜を蒸着方式により形成した
後、レジストを溶解剥離することで開口部内に金属膜が
形成できるものである。
な従来技術においては、蒸着による金属膜形成工程での
基板温度(約150℃)が低いために、図4(a) に示す
ように金属膜10が開口部9内に侵入し、金属膜10が
(b) のように開口部9の全面積に形成され、この金属膜
10と周囲の酸化膜7との熱による応力の違いが問題と
なっている。
図示部分(一点鎖線による丸部分)に応力集中が発生
し、酸化膜7、下層のSi基板6間に破壊モードのクラ
ックが入り易くなり、このような状態でバンプ電極を上
層に形成した場合には、このバンプ電極が容易に剥がれ
易くなって致命的な製品不良が発生することになる。
れた開口部への金属膜形成において、開口部より多少内
部に金属膜を形成し、開口部と金属膜との間に隙間を設
けることによって金属の応力緩和を図ることができる半
導体素子およびその製造方法を提供することにある。
属膜の形成後に、有機系物質膜の反りによって剥離性を
向上させることができる半導体素子の製造方法を提供す
ることにある。
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
基板上の絶縁膜に開口部が形成され、かつこの開口部に
金属膜が形成される半導体素子であって、金属膜と絶縁
膜との間に隙間を設けるものである。
半導体基板上の絶縁膜に開口部を形成し、この開口部と
同形状の有機系物質膜を表面とし、さらに有機系物質膜
の上層に金属膜を形成する場合に、金属膜の形成温度を
制御するものである。
180℃以上とし、有機系物質膜の開口部側端部を開口
部の側壁に沿って侵入させるようにしたものである。
0℃以下とし、有機系物質膜の開口部側端部を開口部に
対して反対側に反らせるようにしたものである。
ば、金属膜と絶縁膜との間に隙間が設けられることによ
り、基板界面へ生じる応力を隙間で緩和し、その後の熱
処理などによる内部応力での絶縁膜下への応力集中の発
生を防止することができる。これにより、金属膜の金属
固有の応力差による半導体素子の破壊を回避することが
でき、同時に使用金属の拡大が可能となる。
て高い約180℃以上の場合は、金属膜の下層の有機系
物質膜を開口部に侵入させ、開口部内に有機系物質膜に
よる障壁を形成することができるので、金属膜と絶縁膜
との間に隙間を容易に形成することができる。
い約120℃以下の場合には、有機系物質膜を開口部に
対して反対側に反らせ、半導体基板に対する有機系物質
膜の段差を広げることができるので、有機系物質膜の剥
離性を向上させることができる。
縁物に開口部があり、さらにその絶縁物の開口部内に金
属膜を形成する方法として、絶縁膜上に有機系物質を同
形状に形成するリフトオフ方式を用いた場合に適用さ
れ、その有機系物質の温度での形状変化を金属膜の形成
時の温度により制御することができる。これにより、半
導体素子のリフトオフプロセスにおいて、応力集中の緩
和または剥離性の向上を図ることができる。
を示す断面図、図2は本実施例の半導体素子の製造過程
において、金属膜の形成状態を説明する断面図である。
構成を説明する。
オフプロセスにより開口部内に金属膜が形成されるダイ
オードとされ、バンプ電極1が形成されたチップ2がガ
ラススリーブ3内に収納され、その両端がリード線4の
接続されたヒートシンク材によるスタッド5で気密封止
され、ガラス封止構造のDHD(Double Heatsink Diod
e )型となっている。
膜上の開口部内に金属膜を形成する場合に、その後の熱
処理などによる内部応力での絶縁膜下への応力集中を緩
和するために、後述するように金属膜と絶縁膜との間に
隙間が設けられている。
子の製造過程における金属膜の形成状態を図2により説
明する。
は、一般的にリフトオフ方式により電極を形成する。こ
の場合、PN接合が形成されたSi基板(半導体基板)
6において、そのSi基板6のSiO2 などの酸化膜
(絶縁膜)7上にレジスト(有機系物質膜)8を形成し
た後、紫外線の照射により形状の形成を行う。
口部9の酸化膜7を除去する場合、特にエッチング液に
よるウェット方式ではその形状の制御が難しく、酸化膜
7の断面形状は制御し難いものとなっている。
着などの方式により形成すると、開口部9内の端に金属
膜10が蒸着されてしまい、従来のように酸化膜7と金
属膜10との応力集中が生じ易くなり、Si基板6にク
ラックを発生させる原因となる。
6上の酸化膜7の開口部9内に金属膜10を形成する場
合に、その金属膜10の形成温度を従来に比べて高い約
180℃以上とし、図2(a) に示すようにその金属膜1
0の下層のレジスト8を開口部9の側壁に沿って侵入さ
せ、開口部9内にレジスト8による障壁を形成する。
のプリベーク温度を実温度で200±10℃の範囲にす
ることで、レジスト8を開口部9内に容易に侵入させて
金属膜10のマスクを行うことができる。
後にレジスト8を剥離した場合に、金属膜10は開口部
9の内側のレジスト8が侵入された領域に形成されず、
この領域部分に図2(b) のような隙間11が生じ、この
隙間11によってその後の熱処理などによる内部応力で
のレジスト8下への応力集中の発生を防止することがで
きる。
成し、Si基板6をチップ2毎にダイシングした後、ガ
ラススリーブ3内に収納してスタッド5で気密封止する
ことにより、ガラス封止型のスイッチングダイオードな
どが完成される。
金属膜10を形成する場合のプリベーク温度を約180
℃以上とし、レジスト8を開口部9内に侵入させて金属
膜10の遮閉領域を形成することにより、金属膜10と
酸化膜7との間に隙間11を容易に形成することがで
き、その後の処理による応力集中を緩和してバンプ電極
1の剥がれなどによる致命的な製造不良の発生を防止す
ることができる。
子の製造過程において、金属膜の形成状態を説明する断
面図である。
にリフトオフプロセスにより開口部9内に金属膜10が
形成されるガラス封止構造のDHD型ダイオードとさ
れ、実施例1との相違点は、逆に従来の金属膜10の形
成温度より低くしてレジスト(有機系物質膜)8の剥離
性を向上させる点である。
酸化膜(絶縁膜)7の開口部9に金属膜10を形成する
場合に、その金属膜10の形成温度を従来に比べて低い
約120℃以下とし、レジスト8における熱の照射面と
その裏面との温度の違いによる収縮差を利用し、図3
(a) に示すように金属膜10の下層のレジスト8を開口
部9に対して反対側に反らせて逆テーパー形状とするも
のである。
なり、その後の薬液12によりレジスト8を除去する場
合に、逆テーパー形状によりSi基板6に対するレジス
ト8の段差が広がっている部分に図3(b) のように薬液
12を侵入させ、これによってレジスト8を容易に剥離
することができる。
金属膜10を形成する場合の温度を約120℃以下と
し、レジスト8を開口部9に対して反対側に逆テーパー
形状とすることにより、レジスト8を除去する場合に薬
液12の侵入により容易に剥離することができ、特にS
i基板6に対する酸化膜7の段差が低いツェナダイオー
ドなどのリフトオフプロセスに良好に適用可能である。
施例1および2に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。
は、金属膜を形成する場合に、金属膜の金属固有の応力
差による破壊を回避することができるので、特に金属膜
として使用できる金属種類の拡大が可能となる。
てなされた発明をその利用分野であるガラス封止構造の
DHD型ダイオードに適用した場合について説明した
が、これに限定されるものではなく、絶縁膜の開口部に
金属膜を形成する他の半導体素子についても広く適用可
能である。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
部に形成される金属膜と、開口部周囲の絶縁膜との間に
隙間を設けることにより、この隙間によって基板界面へ
生じる応力を緩和して半導体素子の破壊を回避すること
ができるので、半導体素子の製造不良の発生を防止する
ことが可能となる。
し、この開口部と同形状の有機系物質膜を表面とし、さ
らに有機系物質膜の上層に金属膜を形成する場合に、た
とえば金属膜の形成時の温度を約180℃以上に制御す
ることにより、有機系物質膜の開口部側端部を開口部の
側壁に沿って侵入させて、開口部内に有機系物質膜によ
る障壁を形成することができるので、基板界面への応力
集中による破壊を回避できる開口部内への隙間の形成が
容易に可能となる。
に金属膜を形成する場合の温度を約120℃以下に制御
することにより、有機系物質膜の開口部側端部を開口部
に対して反対側に反らせて、半導体基板に対する有機系
物質膜の段差を広げることができるので、特に絶縁膜の
段差が低い半導体素子において、有機系物質膜の剥離性
の向上が可能となる。
金属固有の応力差による半導体素子の破壊を回避するこ
とができるので、金属膜として使用できる金属種類の拡
大が可能となる。
極の剥がれなどの致命的な不良を撲滅することができる
ので、信頼性の向上と歩留の改善が可能となる。
を向上させることができるので、従来、リフトオフプロ
セスが適用できない製品への適用範囲の拡大と、そのプ
ロセスの簡素化および工程短縮が可能となる。
図である。
属膜の形成状態を説明する断面図である。
において、金属膜の形成状態を説明する断面図である。
おいて、金属膜の形成状態を説明する断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 半導体基板上の絶縁膜に開口部が形成さ
れ、かつ該開口部に金属膜が形成される半導体素子であ
って、前記金属膜と前記絶縁膜との間に隙間を設けるこ
とを特徴とする半導体素子。 - 【請求項2】 請求項1記載の半導体素子の製造方法で
あって、前記半導体基板上の絶縁膜に開口部を形成し、
該開口部と同形状の有機系物質膜を表面とし、さらに該
有機系物質膜の上層に金属膜を形成する場合に、該金属
膜の形成温度を制御することを特徴とする半導体素子の
製造方法。 - 【請求項3】 前記金属膜の形成時の温度を約180℃
以上とし、前記有機系物質膜の開口部側端部を前記開口
部の側壁に沿って侵入させて、前記金属膜と前記絶縁膜
との間に隙間を形成することを特徴とする請求項2記載
の半導体素子の製造方法。 - 【請求項4】 前記金属膜の形成時の温度を約120℃
以下とし、前記有機系物質膜の開口部側端部を前記開口
部に対して反対側に反らせて、前記半導体基板に対する
該有機系物質膜の段差を広げることを特徴とする請求項
2記載の半導体素子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8503593A JP3217182B2 (ja) | 1993-04-13 | 1993-04-13 | 半導体素子の製造方法および半導体製品ならびにダイオード |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8503593A JP3217182B2 (ja) | 1993-04-13 | 1993-04-13 | 半導体素子の製造方法および半導体製品ならびにダイオード |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06302608A true JPH06302608A (ja) | 1994-10-28 |
JP3217182B2 JP3217182B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=13847449
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8503593A Expired - Lifetime JP3217182B2 (ja) | 1993-04-13 | 1993-04-13 | 半導体素子の製造方法および半導体製品ならびにダイオード |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3217182B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8080460B2 (en) | 2008-11-26 | 2011-12-20 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming diodes |
-
1993
- 1993-04-13 JP JP8503593A patent/JP3217182B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8080460B2 (en) | 2008-11-26 | 2011-12-20 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming diodes |
US8343828B2 (en) | 2008-11-26 | 2013-01-01 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming diodes |
US8617958B2 (en) | 2008-11-26 | 2013-12-31 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming diodes |
Also Published As
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---|---|
JP3217182B2 (ja) | 2001-10-09 |
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