JPH0738121A - 半導体素子の製造方法 - Google Patents
半導体素子の製造方法Info
- Publication number
- JPH0738121A JPH0738121A JP5179491A JP17949193A JPH0738121A JP H0738121 A JPH0738121 A JP H0738121A JP 5179491 A JP5179491 A JP 5179491A JP 17949193 A JP17949193 A JP 17949193A JP H0738121 A JPH0738121 A JP H0738121A
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- gold electrode
- electrode
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Abstract
(57)【要約】
【目的】金電極と金属膜との合金化を防止して信頼性の
良い電極部を形成する。 【構成】シリコン基板１上の電極面上に金を蒸着して金
電極16を形成し、この金電極16の上面にレジスト膜17を
介してアルミ18を蒸着してプラズマエッチング加工を行
うことにより、金とアルミ18の合金化を防止する。
良い電極部を形成する。 【構成】シリコン基板１上の電極面上に金を蒸着して金
電極16を形成し、この金電極16の上面にレジスト膜17を
介してアルミ18を蒸着してプラズマエッチング加工を行
うことにより、金とアルミ18の合金化を防止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、プラズマエッチング
加工によりダイヤフラム構造を形成する半導体素子の製
造方法に関する。
加工によりダイヤフラム構造を形成する半導体素子の製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、センサは、低消費電力化、小型
化、低コスト化が要求されており、さまざまな分野、例
えば医療、自動車、産業等において市場が発展すること
が予想される。特に、これらの要求を達成するために
は、熱容量が小さいダイヤフラム構造を形成することが
望まれ、通常、このようなダイヤフラム構造は、シリコ
ン基板の結晶性を用いてＫＯＨ，ヒドラジン，ＥＰＷな
どのエッチング液により異方性エッチングを行うことに
より形成している。この方法においてはセンサ基板の片
面にリ−ドパターンを形成して、ボンディング用金電極
は、金を蒸着した後にフォトプロセスによりパターニン
グを行っている。
化、低コスト化が要求されており、さまざまな分野、例
えば医療、自動車、産業等において市場が発展すること
が予想される。特に、これらの要求を達成するために
は、熱容量が小さいダイヤフラム構造を形成することが
望まれ、通常、このようなダイヤフラム構造は、シリコ
ン基板の結晶性を用いてＫＯＨ，ヒドラジン，ＥＰＷな
どのエッチング液により異方性エッチングを行うことに
より形成している。この方法においてはセンサ基板の片
面にリ−ドパターンを形成して、ボンディング用金電極
は、金を蒸着した後にフォトプロセスによりパターニン
グを行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
半導体素子の製造方法は、センサ感度の点において、シ
リコン基板面内での加工寸法のばらつきが多く、形成さ
れた空洞部に不純物が付着しやすいため、センサ感度の
ばらつきが大きいという欠点があった。また、シリコン
基板の裏面よりプラズマエッチング加工によりダイヤフ
ラム構造を形成すると加工寸法のばらつきと不純物の付
着を抑えることができ、歩留まりを大幅に改善させるこ
とができるが、この場合、エッチングガスとしてフッ素
系のガス、例えばＦ2 、ＣＦ4 、ＳＦ6 、ＮＦを用いて
エッチングを行っており、センサパターンが長時間の加
工により損傷をおこす、あるいは金電極の膜剥がれが発
生するといった欠点があった。そこで、耐プラズマエッ
チング用としてエッチングガスに対して選択比の大きい
金属膜のアルミマスクを金電極の上面に蒸着してプラズ
マエッチング加工を行っているが、図４に示すように金
電極16の上面に直接アルミ18を蒸着しているために金と
アルミの密着によって生じるパープルプレーグが発生し
てしまい、該パープルプレーグの発生した金電極にワイ
ヤーの接続が行えなくなるという欠点があった。
半導体素子の製造方法は、センサ感度の点において、シ
リコン基板面内での加工寸法のばらつきが多く、形成さ
れた空洞部に不純物が付着しやすいため、センサ感度の
ばらつきが大きいという欠点があった。また、シリコン
基板の裏面よりプラズマエッチング加工によりダイヤフ
ラム構造を形成すると加工寸法のばらつきと不純物の付
着を抑えることができ、歩留まりを大幅に改善させるこ
とができるが、この場合、エッチングガスとしてフッ素
系のガス、例えばＦ2 、ＣＦ4 、ＳＦ6 、ＮＦを用いて
エッチングを行っており、センサパターンが長時間の加
工により損傷をおこす、あるいは金電極の膜剥がれが発
生するといった欠点があった。そこで、耐プラズマエッ
チング用としてエッチングガスに対して選択比の大きい
金属膜のアルミマスクを金電極の上面に蒸着してプラズ
マエッチング加工を行っているが、図４に示すように金
電極16の上面に直接アルミ18を蒸着しているために金と
アルミの密着によって生じるパープルプレーグが発生し
てしまい、該パープルプレーグの発生した金電極にワイ
ヤーの接続が行えなくなるという欠点があった。
【０００４】そこで、本発明の目的は、上述した点に鑑
みて、金電極と金属膜との合金化を防止して信頼性の良
い電極部を形成す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。
みて、金電極と金属膜との合金化を防止して信頼性の良
い電極部を形成す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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明の半導体
素子の製造方法は、半導体基板上の電極面上に金を蒸着
して金電極を形成し、この金電極の上面に耐プラズマエ
ッチングガス用の金属膜を被着した上で前記半導体基板
をプラズマエッチング加工するようにした半導体素子の
製造方法において、前記金属膜と金電極との間に前記金
属膜と金電極との合金化を防止する合金防止層を形成し
てプラズマエッチング加工を行うようにしたことを特徴
とする。また、前記合金防止層はレジスト膜からなるこ
とを特徴とする。更に、前記金属膜はアルミニウム膜か
らなることを特徴とする。
素子の製造方法は、半導体基板上の電極面上に金を蒸着
して金電極を形成し、この金電極の上面に耐プラズマエ
ッチングガス用の金属膜を被着した上で前記半導体基板
をプラズマエッチング加工するようにした半導体素子の
製造方法において、前記金属膜と金電極との間に前記金
属膜と金電極との合金化を防止する合金防止層を形成し
てプラズマエッチング加工を行うようにしたことを特徴
とする。また、前記合金防止層はレジスト膜からなるこ
とを特徴とする。更に、前記金属膜はアルミニウム膜か
らなることを特徴とする。
【０００６】
【作用】上述した半導体素子の製造方法によれば、半導
体基板上の電極面上に金を蒸着して金電極を形成した
後、この金電極の上面に金とアルミの合金化を防止する
合金防止層のレジスト膜を形成し、該レジスト膜を介し
て耐プラズマエッチングガス用の金属膜であるアルミマ
スクを電子ビーム蒸着法により被着することにより、ア
ルミマスクはレジスト膜を介して金電極の上面に被着さ
れ、金電極とアルミとの合金化が防止できる。
体基板上の電極面上に金を蒸着して金電極を形成した
後、この金電極の上面に金とアルミの合金化を防止する
合金防止層のレジスト膜を形成し、該レジスト膜を介し
て耐プラズマエッチングガス用の金属膜であるアルミマ
スクを電子ビーム蒸着法により被着することにより、ア
ルミマスクはレジスト膜を介して金電極の上面に被着さ
れ、金電極とアルミとの合金化が防止できる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明の一実施例を示す半導体素子の製造
工程を示す断面図、図２は本発明の一実施例としてフロ
ーセンサに適用した場合の(a) は平面図、(b) はＡ−Ａ
線断面図であり、図３は図２のフローセンサの薄膜熱感
知体の拡大断面図である。
する。図１は本発明の一実施例を示す半導体素子の製造
工程を示す断面図、図２は本発明の一実施例としてフロ
ーセンサに適用した場合の(a) は平面図、(b) はＡ−Ａ
線断面図であり、図３は図２のフローセンサの薄膜熱感
知体の拡大断面図である。
【０００８】図において、フローセンサの構造は、半導
体基板１上に誘電体膜４を介して薄膜熱感知体11，12，
13，14が橋絡部３の上に形成される。橋絡部３は空洞部
２の上に橋渡しされる。薄膜熱感知体11と12は相互に櫛
歯状に噛み合わされる。薄膜熱感知体13と14も同様であ
る。11a と11b 、12a と12b 、13a と13b 、14a と14b
はそれぞれ薄膜熱感知体11、12、13、14の電極取出部で
ある。流体は矢印10の方向に流れる。
体基板１上に誘電体膜４を介して薄膜熱感知体11，12，
13，14が橋絡部３の上に形成される。橋絡部３は空洞部
２の上に橋渡しされる。薄膜熱感知体11と12は相互に櫛
歯状に噛み合わされる。薄膜熱感知体13と14も同様であ
る。11a と11b 、12a と12b 、13a と13b 、14a と14b
はそれぞれ薄膜熱感知体11、12、13、14の電極取出部で
ある。流体は矢印10の方向に流れる。
【０００９】このようなフローセンサは以下のようにし
て調製される。半導体基板１としてはシリコン基板が用
いられ、この４００μｍ厚さのシリコン基板上に厚さ２
μｍのシリコン酸化膜を形成する。これは誘電体膜４と
なる。誘電体膜４の上には次に薄膜熱感知体用の薄膜
が、スパッタリングの手法により７０ｎｍの厚さに形成
される。この薄膜形成はついでホトリソグラフィの手法
により５μｍ幅のストライプ状に加工される。薄膜形成
は蒸着法でもよいが誘電体膜との密着性の点からスパッ
タリングの手法が好ましい。薄膜熱感知体の材料として
はニッケルを用いる。
て調製される。半導体基板１としてはシリコン基板が用
いられ、この４００μｍ厚さのシリコン基板上に厚さ２
μｍのシリコン酸化膜を形成する。これは誘電体膜４と
なる。誘電体膜４の上には次に薄膜熱感知体用の薄膜
が、スパッタリングの手法により７０ｎｍの厚さに形成
される。この薄膜形成はついでホトリソグラフィの手法
により５μｍ幅のストライプ状に加工される。薄膜形成
は蒸着法でもよいが誘電体膜との密着性の点からスパッ
タリングの手法が好ましい。薄膜熱感知体の材料として
はニッケルを用いる。
【００１０】前記薄膜熱感知体は図３に示すように４本
の幅５μｍ、厚さ７０ｎｍのストライプで薄膜熱感知体
11と12( および13と14) は温度差を小さくするために相
互に櫛状に噛み合わされた形状である。薄膜熱感知体1
1,12(および13と14) の間隔は５０ないし２００μｍで
ある。上述したセンサの動作は、薄膜熱感知体をブリッ
ジ回路に組み込み、該薄膜熱感知体にブリッジ電圧を印
加して周囲温度に対して１０ないし２０°上昇させて薄
膜熱感知体を加熱させ、矢印の方向にガス流10がある
と、薄膜熱感知体11,12は冷却され温度が下がり、薄膜
熱感知体13,14 はガスの運ぶ熱によって加熱され温度が
上昇するので流量に比例した出力が検出される。
の幅５μｍ、厚さ７０ｎｍのストライプで薄膜熱感知体
11と12( および13と14) は温度差を小さくするために相
互に櫛状に噛み合わされた形状である。薄膜熱感知体1
1,12(および13と14) の間隔は５０ないし２００μｍで
ある。上述したセンサの動作は、薄膜熱感知体をブリッ
ジ回路に組み込み、該薄膜熱感知体にブリッジ電圧を印
加して周囲温度に対して１０ないし２０°上昇させて薄
膜熱感知体を加熱させ、矢印の方向にガス流10がある
と、薄膜熱感知体11,12は冷却され温度が下がり、薄膜
熱感知体13,14 はガスの運ぶ熱によって加熱され温度が
上昇するので流量に比例した出力が検出される。
【００１１】次に、前記誘電体膜上に形成したニッケル
薄膜熱感知体上より該誘電体膜４上に保護層であるスパ
ッタ膜15のＳｉ3 Ｎ4 を成膜する。そして、電極部は前
記保護層15をリフトオフ法により取り除いてスペースを
形成し、そのスペース上に金を蒸着してフォトプロセス
によりパターニングを行い、金電極16を形成する。ここ
で、プラズマエッチング加工により金電極16と耐プラズ
マエッチングであるアルミマスク18との合金化を防止す
るために、前記金電極16の上面を膜厚１μｍのレジスト
膜17のパターンでカバーして、該レジスト膜17上より前
記保護層15全面に電子ビーム蒸着法により厚さ２μｍの
アルミ18を積層させる。
薄膜熱感知体上より該誘電体膜４上に保護層であるスパ
ッタ膜15のＳｉ3 Ｎ4 を成膜する。そして、電極部は前
記保護層15をリフトオフ法により取り除いてスペースを
形成し、そのスペース上に金を蒸着してフォトプロセス
によりパターニングを行い、金電極16を形成する。ここ
で、プラズマエッチング加工により金電極16と耐プラズ
マエッチングであるアルミマスク18との合金化を防止す
るために、前記金電極16の上面を膜厚１μｍのレジスト
膜17のパターンでカバーして、該レジスト膜17上より前
記保護層15全面に電子ビーム蒸着法により厚さ２μｍの
アルミ18を積層させる。
【００１２】そして、プラズマエッチング加工は、薄膜
熱感知体の加工形状に合わせて半導体基体１の裏面にエ
ッチングレジストを塗布し薄膜熱感知体11ないし14の直
下に相当する部分を開口する。このレジスト膜をエッチ
ングマスクとしてＳＦ6 とＯ 2 の混合ガス中でプラズマ
エッチングされる。半導体基板と誘電体膜のエッチング
速度は半導体基板の方が誘電体膜より約１００倍大きい
ので誘電体膜のエッチングは進行せず、橋絡部３が形成
される。エッチングレジストとしては２μｍのアルミニ
ウム膜が用いられる。
熱感知体の加工形状に合わせて半導体基体１の裏面にエ
ッチングレジストを塗布し薄膜熱感知体11ないし14の直
下に相当する部分を開口する。このレジスト膜をエッチ
ングマスクとしてＳＦ6 とＯ 2 の混合ガス中でプラズマ
エッチングされる。半導体基板と誘電体膜のエッチング
速度は半導体基板の方が誘電体膜より約１００倍大きい
ので誘電体膜のエッチングは進行せず、橋絡部３が形成
される。エッチングレジストとしては２μｍのアルミニ
ウム膜が用いられる。
【００１３】プラズマエッチング加工後は、前記エッチ
ングマスクのアルミとパターン保護用のアルミ18をニッ
ケルとアルミの選択エッチャントにより除去する。この
後、酸化プラズマで前記レジストをアッシングし、レジ
ストを除去して電極部を形成する。このようにシリコン
基板上の電極面上に金を蒸着して金電極16を形成し、該
金電極16の上面を合金防止層であるレジスト膜17のパタ
ーンでカバーして、そのレジスト膜17上よりアルミ18を
保護層15の全面に蒸着する工程を導入したことにより、
アルミ18と金電極16との合金化が防止され、良好な金電
極が形成される。
ングマスクのアルミとパターン保護用のアルミ18をニッ
ケルとアルミの選択エッチャントにより除去する。この
後、酸化プラズマで前記レジストをアッシングし、レジ
ストを除去して電極部を形成する。このようにシリコン
基板上の電極面上に金を蒸着して金電極16を形成し、該
金電極16の上面を合金防止層であるレジスト膜17のパタ
ーンでカバーして、そのレジスト膜17上よりアルミ18を
保護層15の全面に蒸着する工程を導入したことにより、
アルミ18と金電極16との合金化が防止され、良好な金電
極が形成される。
【００１４】なお、上述した工程により用いるレジスト
の種類はネガ形レジストが適しておりこれはポシ形レジ
ストよりもネガ形レジストの方が耐熱温度が高く、レジ
ストの変質が起こりにくいこと、また、アッシングも均
一に高レートで行えること等の理由からである。また、
上述した工程は、保護層を積層したアルミ配線を部分的
にプラズマエッチング加工して、更にリン酸系のエッチ
ング液での処理を行う際のカバーレージ効果をあげるも
のとして適用することができる。
の種類はネガ形レジストが適しておりこれはポシ形レジ
ストよりもネガ形レジストの方が耐熱温度が高く、レジ
ストの変質が起こりにくいこと、また、アッシングも均
一に高レートで行えること等の理由からである。また、
上述した工程は、保護層を積層したアルミ配線を部分的
にプラズマエッチング加工して、更にリン酸系のエッチ
ング液での処理を行う際のカバーレージ効果をあげるも
のとして適用することができる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明の半導体素
子の製造方法は、半導体基板上の電極面上に金を蒸着し
て金電極を形成し、この金電極の上面に耐プラズマエッ
チングガス用の金属膜を被着した上で前記半導体基板を
プラズマエッチング加工するようにした半導体素子の製
造方法において、前記金属膜と金電極との間に前記金属
膜と金電極との合金化を防止する合金防止層を形成して
プラズマエッチング加工を行うようにしたことにより、
前記金属膜は金電極の上面に合金防止層を介して被着さ
れるため、金電極と金属膜との合金化を防止することが
でき、信頼性の良い電極部を形成することができる。
子の製造方法は、半導体基板上の電極面上に金を蒸着し
て金電極を形成し、この金電極の上面に耐プラズマエッ
チングガス用の金属膜を被着した上で前記半導体基板を
プラズマエッチング加工するようにした半導体素子の製
造方法において、前記金属膜と金電極との間に前記金属
膜と金電極との合金化を防止する合金防止層を形成して
プラズマエッチング加工を行うようにしたことにより、
前記金属膜は金電極の上面に合金防止層を介して被着さ
れるため、金電極と金属膜との合金化を防止することが
でき、信頼性の良い電極部を形成することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す半導体素子の製造工程
を示す断面図
を示す断面図
【図２】本発明の一実施例を示すフローセンサを示し、
図２(a) は平面図、図２(b) は図２(a) のＡ−Ａ矢視断
面図
図２(a) は平面図、図２(b) は図２(a) のＡ−Ａ矢視断
面図
【図３】図２のフローセンサの薄膜熱感知体の拡大断面
図
図
【図４】従来例を示す半導体素子の製造工程を示す断面
図
図
１ 半導体基板 ４ 誘電体膜 １５ 保護層 １６ 金電極面 １７ レジスト膜 １８ 金属膜（アルミ）
Claims (3)
- 【請求項１】半導体基板上の電極面上に金を蒸着して金
電極を形成し、この金電極の上面に耐プラズマエッチン
グガス用の金属膜を被着した上で前記半導体基板をプラ
ズマエッチング加工するようにした半導体素子の製造方
法において、前記金属膜と金電極との間に前記金属膜と
金電極との合金化を防止する合金防止層を形成してプラ
ズマエッチング加工を行うようにしたことを特徴とする
半導体素子の製造方法。 - 【請求項２】請求項１に記載された半導体素子の製造方
法において、合金防止層はレジスト膜からなることを特
徴とする半導体素子の製造方法。 - 【請求項３】請求項１に記載された半導体素子の製造方
法において、金属膜はアルミニウム膜からなることを特
徴とする半導体素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5179491A JPH0738121A (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | 半導体素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5179491A JPH0738121A (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | 半導体素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0738121A true JPH0738121A (ja) | 1995-02-07 |
Family
ID=16066759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5179491A Pending JPH0738121A (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | 半導体素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0738121A (ja) |
-
1993
- 1993-07-21 JP JP5179491A patent/JPH0738121A/ja active Pending
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