JPH08195391A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

Info

Publication number
JPH08195391A
JPH08195391A JP7004807A JP480795A JPH08195391A JP H08195391 A JPH08195391 A JP H08195391A JP 7004807 A JP7004807 A JP 7004807A JP 480795 A JP480795 A JP 480795A JP H08195391 A JPH08195391 A JP H08195391A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
psg
protective film
forming
semiconductor element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7004807A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobukazu Oba
伸和 大場
Takeshi Fukada
毅 深田
Mineichi Sakai
峰一 酒井
Yasutoshi Suzuki
康利 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP7004807A priority Critical patent/JPH08195391A/ja
Publication of JPH08195391A publication Critical patent/JPH08195391A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 保護膜としてのPSG膜をAl配線上に形成
した場合の保護膜のクラック発生を防止する。 【構成】 半導体素子のAl配線3上にPSG膜4aお
よび窒化膜4bを堆積する場合、PSG膜4aが水分を
取り込むことにより生じるリン酸により、Al配線3と
の間で腐食反応が生じ、それにより発生するガスにより
保護膜4にクラックが発生するが、Al配線3とPSG
膜4aとの間に酸化膜5を形成することにより、そのよ
うな腐食反応を阻止して、保護膜4のクラック発生を防
止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置およびその
製造方法に関し、特にAl等の金属線上に保護膜として
のPSG膜が形成されているものに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、圧力センサ、加速度センサ等の力
学量センサでは、シリコン基板にアンプ回路、調整回
路、センシング回路等の半導体素子が形成され、それを
外部環境からの汚染に対し保護する保護膜がセンサ最表
面に堆積されている。この従来のものの構造を図5に示
す。
【0003】シリコン基板1において、P型シリコン基
板1a上にN型エピタキシャル層1bが形成され、さら
にP型の分離領域1cが形成されて複数の半導体素子領
域が形成される。それらの半導体素子領域に上記回路を
構成するトランジスタ等の半導体素子1dが形成され
る。また、シリコン基板1上には酸化膜2が形成されて
おり、酸化膜2に形成した金属線としてのAl配線3に
より半導体素子1d等と外部とが電気接続される。さら
に、酸化膜2およびAl配線3上には表面保護を行うた
めの保護膜4が形成される。
【0004】図6に、上記構成におけるシリコン基板
1、酸化膜2、Al配線3、保護膜4を部分的に図示し
ている。なお、この図6においては、半導体素子等が省
略されて図示されている。ここで、保護膜4としては、
図に示すように、通常、PSG膜4aと窒化膜4bの2
層構造が用いられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記保護膜の形成にお
いて、PSG膜4aは高い吸湿性を有しているため、P
SG膜4aの形成後、窒化膜4bを堆積するまでの短時
間の間に、PSG膜4aに水分が取り込まれる。PSG
膜4aに取り込まれた水分は、PSG膜4a中のリンと
反応してリン酸となり、Al配線3との間で腐食反応を
起こし、ガスを発生させる。このガスは窒化膜4bによ
り外部と遮断されるため、このガスの圧力により、保護
膜4にクラックが入り、保護膜4の品質を劣化させると
いう問題が生じる。
【0006】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、PSG膜の吸湿に対する上記問題を解決することを
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明においては、金属線(3)が
形成された半導体素子(1d)上に保護膜(4)が形成
された半導体装置において、前記保護膜(4)は少なく
とも前記金属線(3)上にPSG膜(4a)を有するも
のであって、前記金属線(3)と前記PSG膜(4a)
との間に、前記PSG膜(4a)の吸湿により形成され
るリン酸と前記金属線(3)とが反応するのを阻止する
阻止膜(5)を形成したことを特徴としている。
【0008】請求項2に記載の発明では、請求項1に記
載の発明において、前記阻止膜は酸化膜(5)であるこ
とを特徴としている。請求項3に記載の発明では、請求
項1又は2に記載の発明において、前記金属線(3)は
Alを主体とした電極配線であることを特徴としてい
る。請求項4に記載の発明では、請求項1乃至3のいず
れか1つに記載の発明において、前記PSG膜(4a)
上に上地保護膜(4b)が形成されており、前記PSG
膜(4a)と前記上地保護膜(4b)とにより前記保護
膜(4)が構成されていることを特徴としている。
【0009】請求項5に記載の発明においては、半導体
基板(1)上に、金属線(3)が形成された半導体素子
(1d)を形成する工程と、前記金属線(3)が形成さ
れた半導体素子(1d)上に、下地保護膜としてのPS
G膜(4a)および上地保護膜(4b)を形成する工程
とを備えた半導体装置の製造方法において、前記保護膜
(4)を形成する工程の前に、前記金属線(3)が形成
された半導体素子(1d)上に、前記PSG膜(4a)
の吸湿により形成されるリン酸と前記金属線(3)とが
反応するのを阻止する阻止膜(5)を形成する工程を設
けたことを特徴としている。
【0010】請求項6に記載の発明では、請求項5に記
載の発明において、前記阻止膜は酸化膜(5)であるこ
とを特徴としている。請求項7に記載の発明において
は、半導体基板(1)上に、金属線(3)が形成された
半導体素子(1d)を形成する工程と、前記金属線
(3)が形成された半導体素子(1d)上に、下地保護
膜(4)としてのPSG膜(4a)を形成する工程と、
前記PSG膜(4a)に取り込まれた水分を離脱させ、
この水分離脱後に、上地保護膜(4b)を前記PSG膜
(4a)上に形成する工程とを有することを特徴として
いる。
【0011】請求項8に記載の発明においては、半導体
基板(1)上に、金属線(3)が形成された半導体素子
(1d)を形成する工程と、前記金属線(3)が形成さ
れた半導体素子(1d)上に、下地保護膜としてのPS
G膜(4a)を形成する工程と、このPSG膜(4a)
の形成と連続して、水分を含まない環境下で前記PSG
膜(4a)上に、上地保護膜(4b)を形成する工程と
を有することを特徴としている。
【0012】請求項9に記載の発明では、請求項5乃至
8のいずれか1つに記載の発明において、前記金属線
(3)はAlを主体とした電極配線であることを特徴と
している。なお、上記各手段のカッコ内の符号は、後述
する実施例記載の具体的手段との対応関係を示すもので
ある。
【0013】
【発明の作用効果】請求項1乃至6に記載の発明によれ
ば、金属線とPSG膜との間に阻止膜を形成し、PSG
膜の吸湿により形成されるリン酸と金属線とが反応する
のを阻止するようにしているから、リン酸と金属線との
反応によるガスを発生させないようにして、反応ガスに
よる保護膜のクラック発生を防止することができる。
【0014】請求項7、8に記載の発明によれば、PS
G膜に取り込まれた水分を離脱させた後、あるいはPS
G膜に水分が取り込まれないようにして、PSG膜上に
上地保護膜を形成するようにしているから、PSG膜の
吸湿により形成されるリン酸を発生させないようにし
て、上記と同様、保護膜のクラック発生を防止すること
ができる。
【0015】
【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。 (第1実施例)図1に本発明の第1実施例による半導体
装置の断面図を示す。この図1は図6と対応させて図示
したものであり、全体としては図5のように構成され
る。
【0016】この図1において、1はシリコン基板、2
はシリコン基板1上に堆積した酸化膜、3はAl配線で
ある。4aは保護膜の下地であるPSG膜、4bは上地
である窒化膜4bである。ここで、本実施例では、Al
配線3とPSG膜4aの間に、Al配線3とPSG膜4
aを隔離するための酸化膜5を形成した点を特徴として
いる。このように酸化膜6を介在させることにより、P
SG膜4a中のリンと水分の反応により生成されたリン
酸とAl配線3との腐食反応を防止し、それによるガス
の発生を防止する。従って、そのようなガスの発生によ
り保護膜4にクラックが発生するのを防ぐことができ
る。
【0017】図1に示すものの製造方法について説明す
る。まず、シリコン基板1に半導体素子(圧力センサ、
加速度センサ等の力学量センサにおけるアンプ回路、調
整回路、センシング回路等を構成するもの)1dを図5
に示すように形成する。この半導体素子1dの形成過程
において、酸化膜2およびAl配線3がパターニングさ
れる。
【0018】次に、隔離層となる酸化膜5をCVD法や
スパッタ法を用いて、1000〜3000Å程度堆積す
る。この後、保護膜の下地であるPSG膜4aを、PS
G膜4a/酸化膜5の膜厚比が2以下になるように、C
VD法により1000〜3000Å程度堆積する。最後
に、保護膜の上地である窒化膜(SiN)4bをCVD
法により1000〜15000Å程度堆積し、図1に示
す構造のものを得る。
【0019】図2に、酸化膜5を形成しない従来のもの
と、PSG膜4a/酸化膜5の膜厚比を変化させたもの
について、窒化膜4bの堆積後、450°Cあるいは4
70°Cのアニール(熱処理)を行った場合の、保護膜
のクラック発生率を示す。図から明らかなように、酸化
膜5を形成することにより、保護膜のクラック発生を防
止することができる。
【0020】なお、酸化膜5としては、PSG膜4aか
らのリン酸がAl配線3に到達するのを阻止するため
に、ピンホールが1ケ/mm2 以下となるのを用いるの
が好ましい。 (第2実施例)この第2実施例では、図3に示すよう
に、PSG膜4aの堆積後、400°C以上の真空アニ
ールを10分以上行うことで、PSG膜4a中に取り込
まれた水分を離脱させる。この後、12時間以内(好ま
しくは5〜6時間以内)にPSG膜4a上に窒化膜4b
を堆積させる。
【0021】この第2実施例における半導体装置の構造
は図6に示すものと同じである。上記のように、PSG
膜4a中に取り込まれた水分を離脱させることにより、
リンと反応して生成されるリン酸が少なく、従ってAl
配線3と腐食反応して生成されるガスによる保護膜のク
ラック発生を防止することができる。図4に、真空アニ
ールをしたものとしないものについて、窒化膜4bの堆
積後、450°Cあるいは470°Cのアニール(熱処
理)を行った場合の、保護膜のクラック発生率を示す。
図から明らかなように、真空アニールを行うことによ
り、保護膜のクラック発生を防止することができる。
【0022】なお、この第2実施例に示すPSG膜4a
中の水分の離脱は、上記真空アニール以外に、還元(H
2 )雰囲気、不活性ガス(N2 、Ar等)雰囲気中での
アニールにても同様に行うことができる。また、PSG
膜4aの形成後、窒化膜4bを形成する装置内で真空ア
ニールあるいは還元雰囲気、不活性ガス雰囲気中でアニ
ールを行い、その装置内で連続して窒化膜4bを形成す
るようにしてもよい。
【0023】さらに、PSG膜4aと窒化膜4bを同一
装置内で連続処理にて形成することにより、PSG膜4
aに水分が取り込まれないようにしてもよい。例えば、
PSG膜4aをプラズマCVD法で堆積した場合、ウェ
ハを装置から取り出さずに反応ガスを変えて窒化膜4b
を堆積する。このような連続処理により、PSG膜4a
が大気に触れることがないため、水分がPSG膜4aに
取り込まれることはない。
【0024】なお、PSG膜4aの上に堆積される保護
膜としては、窒化膜4b以外に、酸化膜、BSG膜、B
PSG膜、あるいは窒化膜/酸化膜のような複合膜でも
よい。また、上述したAl配線3は、Alを主体とした
電極配線を意味し、Al以外にSiおよびCuを含むA
l合金をも意味する。
【0025】さらに、PSG膜4aからのリン酸がAl
配線3に到達するのを阻止する阻止膜としては、酸化膜
以外に、ポリシリコン等の膜を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す部分構成図である。
【図2】第1実施例によるクラック発生率減少の効果を
示すグラフである。
【図3】本発明の第2実施例を示す部分構成図である。
【図4】第2実施例によるクラック発生率減少の効果を
示すグラフである。
【図5】力学量センサの断面構造を示す断面図である。
【図6】図5に示すものの部分的構成を示す部分構成図
である。
【符号の説明】
1…シリコン基板、2…シリコン基板1上に堆積した酸
化膜、3…Al配線、4a…PSG膜、4b…窒化膜4
b、5…阻止膜としての酸化膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 康利 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属線が形成された半導体素子上に保護
    膜が形成された半導体装置において、 前記保護膜は少なくとも前記金属線上にPSG膜を有す
    るものであって、 前記金属線と前記PSG膜との間に、前記PSG膜の吸
    湿により形成されるリン酸と前記金属線とが反応するの
    を阻止する阻止膜を形成したことを特徴とする半導体装
    置。
  2. 【請求項2】 前記阻止膜は酸化膜であることを特徴と
    する請求項1に記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記金属線はAlを主体とした電極配線
    であることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体
    装置。
  4. 【請求項4】 前記PSG膜上に上地保護膜が形成され
    ており、前記PSG膜と前記上地保護膜とにより前記保
    護膜が構成されていることを特徴とする請求項1乃至3
    のいずれか1つに記載の半導体装置。
  5. 【請求項5】 半導体基板上に、金属線が形成された半
    導体素子を形成する工程と、 前記金属線が形成された半導体素子上に、下地保護膜と
    してのPSG膜および上地保護膜を形成する工程とを備
    えた半導体装置の製造方法において、 前記保護膜を形成する工程の前に、前記金属線が形成さ
    れた半導体素子上に、前記PSG膜の吸湿により形成さ
    れるリン酸と前記金属線とが反応するのを阻止する阻止
    膜を形成する工程を設けたことを特徴とする半導体装置
    の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記阻止膜は酸化膜であることを特徴と
    する請求項5に記載の半導体装置の製造方法。
  7. 【請求項7】 半導体基板上に、金属線が形成された半
    導体素子を形成する工程と、 前記金属線が形成された半導体素子上に、下地保護膜と
    してのPSG膜を形成する工程と、 前記PSG膜に取り込まれた水分を離脱させ、この水分
    離脱後に、上地保護膜を前記PSG膜上に形成する工程
    とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  8. 【請求項8】 半導体基板上に、金属線が形成された半
    導体素子を形成する工程と、 前記金属線が形成された半導体素子上に、下地保護膜と
    してのPSG膜を形成する工程と、 このPSG膜の形成と連続して、水分を含まない環境下
    で前記PSG膜上に、上地保護膜を形成する工程とを有
    することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  9. 【請求項9】 前記金属線はAlを主体とした電極配線
    であることを特徴とする請求項5乃至8のいずれか1つ
    に記載の半導体装置。
JP7004807A 1995-01-17 1995-01-17 半導体装置およびその製造方法 Pending JPH08195391A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7004807A JPH08195391A (ja) 1995-01-17 1995-01-17 半導体装置およびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7004807A JPH08195391A (ja) 1995-01-17 1995-01-17 半導体装置およびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08195391A true JPH08195391A (ja) 1996-07-30

Family

ID=11594041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7004807A Pending JPH08195391A (ja) 1995-01-17 1995-01-17 半導体装置およびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08195391A (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03209823A (ja) * 1990-01-12 1991-09-12 Nec Corp 樹脂封止型半導体装置
JPH04290436A (ja) * 1991-03-19 1992-10-15 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JPH056890A (ja) * 1990-10-15 1993-01-14 Seiko Epson Corp パツシベーシヨン多層膜を備えた半導体装置及びその製造方法
JPH05166802A (ja) * 1991-12-13 1993-07-02 Ricoh Co Ltd 半導体装置
JPH06349815A (ja) * 1993-04-14 1994-12-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置およびその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03209823A (ja) * 1990-01-12 1991-09-12 Nec Corp 樹脂封止型半導体装置
JPH056890A (ja) * 1990-10-15 1993-01-14 Seiko Epson Corp パツシベーシヨン多層膜を備えた半導体装置及びその製造方法
JPH04290436A (ja) * 1991-03-19 1992-10-15 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JPH05166802A (ja) * 1991-12-13 1993-07-02 Ricoh Co Ltd 半導体装置
JPH06349815A (ja) * 1993-04-14 1994-12-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置およびその製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6541370B1 (en) Composite microelectronic dielectric layer with inhibited crack susceptibility
JPH05259297A (ja) 半導体素子の製造方法
JPH03179778A (ja) 薄膜半導体形成用絶縁基板
JPH08195391A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH08274100A (ja) 配線形成法
US20030098501A1 (en) Semiconductor with a stress reduction layer and manufacturing method therefor
JPH0555199A (ja) 半導体装置
JPH0837289A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPS584948A (ja) 半導体装置
JPH04112529A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0629294A (ja) 半導体装置の製造方法
KR100265360B1 (ko) 반도체장치의보호막형성방법
JPS6384154A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0621229A (ja) 半導体装置及びその製造方法
KR100234704B1 (ko) 반도체소자 배선금속층 형성방법
JPH0669361A (ja) 半導体装置とその製造方法
JPH06291253A (ja) 半導体素子の電荷蓄積部の誘電体絶縁膜の形成方法
JP2661355B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US20030003732A1 (en) Method of post treatment for a metal line of semiconductor device
JPH02170431A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2711530B2 (ja) 半導体素子の金属配線形成方法
JPH07273102A (ja) 半導体装置とその製造方法
JPH07201976A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2674654B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPS61121456A (ja) 半導体素子の突起電極の形成方法