JPS59184532A - 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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- JPS59184532A JPS59184532A JP5869083A JP5869083A JPS59184532A JP S59184532 A JPS59184532 A JP S59184532A JP 5869083 A JP5869083 A JP 5869083A JP 5869083 A JP5869083 A JP 5869083A JP S59184532 A JPS59184532 A JP S59184532A
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- Japan
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- insulating film
- etching
- film
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
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】
（技術分野）
この発明は半導体装置の製造方法に関し、詳しくは、半
導体基板表面のアルミニウムを主成分とする金属配線層
上の絶縁膜に接点窓を開口する方法に関するものである
。
導体基板表面のアルミニウムを主成分とする金属配線層
上の絶縁膜に接点窓を開口する方法に関するものである
。
（従来技術）
従来、高集積度のバイポーラ型巣検回路装置においては
、２層アルミ配線技術が用いられている。
、２層アルミ配線技術が用いられている。
すなわち、シリコン基板の表面に第１層のアルミ配線層
が形成される。そして、その上に、ＣＶＤ５ｉ０１膜や
ＰＳＧ膜などの中間絶縁膜を挾んで第２層のアルミ配線
層が形成される。ここで、中間絶縁膜には所望位置にお
いて接点窓が開口される。
が形成される。そして、その上に、ＣＶＤ５ｉ０１膜や
ＰＳＧ膜などの中間絶縁膜を挾んで第２層のアルミ配線
層が形成される。ここで、中間絶縁膜には所望位置にお
いて接点窓が開口される。
この接点窓を介して第１層と第２層のアルミ配線層の接
続が行われるのである。
続が行われるのである。
第１図は、中間絶縁膜に接点窓を開口する時の様子を示
している。第１図において、１１はシリコン基板、１２
は第１層のアルミ配線層、１３は中間絶縁膜、１４はホ
トレジストパターンであり、このホトレジストパターン
１４をマスクにして中間絶縁膜１３のエツチングを行う
ことにより、この中間絶縁膜１３に接点窓を開口する。
している。第１図において、１１はシリコン基板、１２
は第１層のアルミ配線層、１３は中間絶縁膜、１４はホ
トレジストパターンであり、このホトレジストパターン
１４をマスクにして中間絶縁膜１３のエツチングを行う
ことにより、この中間絶縁膜１３に接点窓を開口する。
ところで、中間絶縁膜１３は、第１図にも示すように膜
厚を、シリコン基板１１の全体で完全に均一にすること
は一般に困難であり、たとえば６０００Ａ±５００＾の
バラツキを有する。したがって、この中間絶縁膜１３に
前記接点窓を開口する場合、位置によって開口１での時
間が異なるようになり、中間絶縁膜１３の薄い部分の接
点窓は、厚い部分の接点窓に比較して先に開口される。
厚を、シリコン基板１１の全体で完全に均一にすること
は一般に困難であり、たとえば６０００Ａ±５００＾の
バラツキを有する。したがって、この中間絶縁膜１３に
前記接点窓を開口する場合、位置によって開口１での時
間が異なるようになり、中間絶縁膜１３の薄い部分の接
点窓は、厚い部分の接点窓に比較して先に開口される。
５ｉ０２膜やＰＳＧ膜などからなる中間絶縁膜１３をエ
ツチングして接点窓を開口する場合、従来は、ＨＦとＮ
Ｈ４Ｆを１：９の容量比で混合したエツチング液を用
いている。このエツチング液は、アルミニウムをエツチ
ングする速度も早い。したがって、前記のように、中間
絶縁＠１３の薄い部分の接点窓が先に開いた場合、その
窓部においては、その開口時点から、厚い部分の接点窓
が開口されるまでの間に第１層のアルミ配線層１２が第
２図に示すように一部エッチングされてしまう。
ツチングして接点窓を開口する場合、従来は、ＨＦとＮ
Ｈ４Ｆを１：９の容量比で混合したエツチング液を用
いている。このエツチング液は、アルミニウムをエツチ
ングする速度も早い。したがって、前記のように、中間
絶縁＠１３の薄い部分の接点窓が先に開いた場合、その
窓部においては、その開口時点から、厚い部分の接点窓
が開口されるまでの間に第１層のアルミ配線層１２が第
２図に示すように一部エッチングされてしまう。
また、前記エツチング液はアルミ配線層１２に接すると
電気化学反応を起す。この電気化学反応によっても第１
層のアルミ配線層１２のエツチングが加速される。
電気化学反応を起す。この電気化学反応によっても第１
層のアルミ配線層１２のエツチングが加速される。
このように、従来は、中間絶縁膜１３の薄い部分の接点
窓部において第１層のアルミ配線Ｎ１２が損傷を受ける
。したがって、第２層のアルミ配線層１５を第３図に示
すように形成した際に、その第２層のアルミ配線層１５
が中間絶縁膜１３の薄い部分の接点窓部において段切れ
を起すことがあった。
窓部において第１層のアルミ配線Ｎ１２が損傷を受ける
。したがって、第２層のアルミ配線層１５を第３図に示
すように形成した際に、その第２層のアルミ配線層１５
が中間絶縁膜１３の薄い部分の接点窓部において段切れ
を起すことがあった。
なお、シリコン基板１１の裏面を第４図に示すようにホ
トレジストあるいはシリコン酸化膜１６で株うことによ
り前記電気化学反応を防止して、前記第１層アルミ配線
層１２のエツチングを少しでも軽減しようとすることが
行われている。しかるに、この方法は、非常に厄介であ
る。
トレジストあるいはシリコン酸化膜１６で株うことによ
り前記電気化学反応を防止して、前記第１層アルミ配線
層１２のエツチングを少しでも軽減しようとすることが
行われている。しかるに、この方法は、非常に厄介であ
る。
（発明の目的）
この発明は上記の点に鑑みなされたもので、手間のかか
る裏面処理などをしなくても、アルミニウムを主成分と
する金属配線層の損傷を確実に防止できる半導体装置の
製造方法を提供することを目的とする。
る裏面処理などをしなくても、アルミニウムを主成分と
する金属配線層の損傷を確実に防止できる半導体装置の
製造方法を提供することを目的とする。
（実施例）
以下この発明の一実施例を第５図を参照して説明する。
第５図（ａ）において、２１はシリコン基板、２２はそ
の表面に形成された第１層アルミ配線層である。このア
ルミ配線層２２は０．６〜１μ厚に形成される。２３は
、このようにして形成されたアルミ配線層２２上を含む
基板２１の全面に形成された中間絶縁膜である。この中
間絶縁膜２３はＣＶＤ５ｉ０２膜またはＰＳＧ膜からな
り、厚みは５０００〜７０００Ｘである。ただし、厚み
は、場所により±５０ＯＡのバラツキを有する。
の表面に形成された第１層アルミ配線層である。このア
ルミ配線層２２は０．６〜１μ厚に形成される。２３は
、このようにして形成されたアルミ配線層２２上を含む
基板２１の全面に形成された中間絶縁膜である。この中
間絶縁膜２３はＣＶＤ５ｉ０２膜またはＰＳＧ膜からな
り、厚みは５０００〜７０００Ｘである。ただし、厚み
は、場所により±５０ＯＡのバラツキを有する。
この中間絶縁膜２３に接点窓を開口する場合、まず、こ
の中間絶縁膜２３上に第５図（ａ）に示すようにホトレ
ジストパターン２４を形成する。このホトレジストパタ
ーン２４は、たとえばＡＺ１３５０を用いて厚み１５０
００〜２５０００Ａに形成される。
の中間絶縁膜２３上に第５図（ａ）に示すようにホトレ
ジストパターン２４を形成する。このホトレジストパタ
ーン２４は、たとえばＡＺ１３５０を用いて厚み１５０
００〜２５０００Ａに形成される。
次に、このホトレジストパターン２４をマスクとして中
間絶縁膜２３のエツチングを行う。ここで、エツチング
は、ＨＦとＮＨ４Ｆと氷酢酸とを１：９：１〜３の容量
比で混合した溶液をエツチング液として用いて行う。
間絶縁膜２３のエツチングを行う。ここで、エツチング
は、ＨＦとＮＨ４Ｆと氷酢酸とを１：９：１〜３の容量
比で混合した溶液をエツチング液として用いて行う。
このようなエツチングにより中間絶縁膜２３には第５図
（ｂ） Ｋ示すように接点窓２５が開口される。
（ｂ） Ｋ示すように接点窓２５が開口される。
しかる後、ホトレジストパターン２４を除去し、その後
、第５図（Ｃ）に示すように第２層のアルミ配線層２６
を形成する。この第２層のアルミ配線層２６は、前記接
点窓２５において前記第１層のアルミ配線層２２に接続
される。
、第５図（Ｃ）に示すように第２層のアルミ配線層２６
を形成する。この第２層のアルミ配線層２６は、前記接
点窓２５において前記第１層のアルミ配線層２２に接続
される。
（発明の構成・効果）
以上の一実施例から明らかなようにこの発明では、ＨＦ
（！：ＮＨ＜Ｆと氷酢酸とを１：９：１〜３の容量比
で混合した溶液を用いて絶縁膜（中間絶縁膜）のエツチ
ングを行う。この溶液（エツチング液）は、金属層（ア
ルミニウム）のエツチング速度を遅くして、金属層（ア
ルミニウム）と中間絶縁膜とのエツチング速度差を大き
くとることができ、しかも中間絶縁膜のサイドエッチ量
を少なくできる。したがって、このエツチング液を用い
ることにより、たとえ中間絶縁膜の厚さのバラツキによ
り中間絶縁膜の薄い部分の接点窓が先に開口されても、
その開口時点から厚い部分の接点窓が開口されるまでの
間に第１層のアルミ配線層がエツチングされ損傷を受け
ることがなくなる。それゆえ、第２層のアルミ配線層を
形成した場合に、そのアルミ配線層が接点窓部で段切れ
を起すことがなくなる。また、第１層のアルミ配線層が
加速的にエツチングされることを防止する基板の裏面処
理が不要となる。
（！：ＮＨ＜Ｆと氷酢酸とを１：９：１〜３の容量比
で混合した溶液を用いて絶縁膜（中間絶縁膜）のエツチ
ングを行う。この溶液（エツチング液）は、金属層（ア
ルミニウム）のエツチング速度を遅くして、金属層（ア
ルミニウム）と中間絶縁膜とのエツチング速度差を大き
くとることができ、しかも中間絶縁膜のサイドエッチ量
を少なくできる。したがって、このエツチング液を用い
ることにより、たとえ中間絶縁膜の厚さのバラツキによ
り中間絶縁膜の薄い部分の接点窓が先に開口されても、
その開口時点から厚い部分の接点窓が開口されるまでの
間に第１層のアルミ配線層がエツチングされ損傷を受け
ることがなくなる。それゆえ、第２層のアルミ配線層を
形成した場合に、そのアルミ配線層が接点窓部で段切れ
を起すことがなくなる。また、第１層のアルミ配線層が
加速的にエツチングされることを防止する基板の裏面処
理が不要となる。
この発明による上記のエツチング液は上述のような特徴
を有するが、これは第６図および下記の表から明らかで
ある。
を有するが、これは第６図および下記の表から明らかで
ある。
第６図は、ＨＦとＮＨ４Ｆと氷酢酸の容量比を１：９：
αとして、αを０〜５に変化させていった時のアルミニ
ウムに対するエツチング速度（曲線ａ）と、中間絶Ｒ膜
であるリンシリカガラス（ＰＳＧ）に対するエツチング
速度（曲線ｂ）を示す図である。ただし、エツチング液
の液温は１９℃±１である。
αとして、αを０〜５に変化させていった時のアルミニ
ウムに対するエツチング速度（曲線ａ）と、中間絶Ｒ膜
であるリンシリカガラス（ＰＳＧ）に対するエツチング
速度（曲線ｂ）を示す図である。ただし、エツチング液
の液温は１９℃±１である。
下記の表は、αを２（！：４と５に定めた時の中間絶縁
膜に対するエツチング速度とアルミニウム膜に対するエ
ツチング速度を、従来の３種類のエツチング液による場
合とともに示す表である。
膜に対するエツチング速度とアルミニウム膜に対するエ
ツチング速度を、従来の３種類のエツチング液による場
合とともに示す表である。
この表のＨＦ ＊ ＮＨ４： 氷酢酸＝１：９：２の
例でわかるように、また第６図の曲線かられかるように
、ＨＦ （！：ＮＨ４Ｆと氷酢酸とを１：９：１〜３で
混合した溶液は、金属層（アルミニウム）のエツチング
速度を遅くして、金属層（アルミニウム）と中間絶縁膜
とのエツチング速度差を大きくとることができ、しかも
中間絶縁膜のサイドエッチ量を少なくできる。なお、第
６図および上記の表において、中間絶縁膜のエツチング
速度が極端に速いということは、中間絶縁膜のサイドエ
ッチが多いということを意味する。
例でわかるように、また第６図の曲線かられかるように
、ＨＦ （！：ＮＨ４Ｆと氷酢酸とを１：９：１〜３で
混合した溶液は、金属層（アルミニウム）のエツチング
速度を遅くして、金属層（アルミニウム）と中間絶縁膜
とのエツチング速度差を大きくとることができ、しかも
中間絶縁膜のサイドエッチ量を少なくできる。なお、第
６図および上記の表において、中間絶縁膜のエツチング
速度が極端に速いということは、中間絶縁膜のサイドエ
ッチが多いということを意味する。
（他の例）
ところで、この発明のエツチング液によればアルミニウ
ムのエツチング速度が遅いわけであるが、これは、エツ
チング液によりアルミニウム表面の不活性化が進んだも
のと考えられる。したがって、前述の一実施例において
、この発明のエツチング液により接点窓を開けた後に、
そのままの状態で次に第２層のアルミ配線層を形成した
場合は、接点窓における導体接続がオーミック不良にな
りがねない。そこで、この発明のエツチング液によるエ
ツチング後、仕上げエツチングとして、ＨＦと緩衝剤で
あるＮ Ｈ４Ｆの混合溶液で第１層アルミ配線層の表面
のエツチングを行うとよい。この場合の時間は、長いと
、電気化学反応によると考えられるエツチングが始まり
、第１層アルミ配線層の抽傷につながるので、１０〜１
５秒程度の短時間とする。
ムのエツチング速度が遅いわけであるが、これは、エツ
チング液によりアルミニウム表面の不活性化が進んだも
のと考えられる。したがって、前述の一実施例において
、この発明のエツチング液により接点窓を開けた後に、
そのままの状態で次に第２層のアルミ配線層を形成した
場合は、接点窓における導体接続がオーミック不良にな
りがねない。そこで、この発明のエツチング液によるエ
ツチング後、仕上げエツチングとして、ＨＦと緩衝剤で
あるＮ Ｈ４Ｆの混合溶液で第１層アルミ配線層の表面
のエツチングを行うとよい。この場合の時間は、長いと
、電気化学反応によると考えられるエツチングが始まり
、第１層アルミ配線層の抽傷につながるので、１０〜１
５秒程度の短時間とする。
また、前述の一実施例では、２層アルミ配線技術にこの
発明を応用する場合を説明したが、この発明は、接点窓
に異種金属を蒸着したりメッキをしてバンプ電極を形成
する半導体装置にも応用できる。
発明を応用する場合を説明したが、この発明は、接点窓
に異種金属を蒸着したりメッキをしてバンプ電極を形成
する半導体装置にも応用できる。
さらに、一実施例は、第１層の配線層がアルミニウムの
みからなる配線層の場合であるが、第１層の配線層の少
なくとも主成分がアルミニウムであって、接点窓開口時
に第１層の配線層がエツチングされる恐れのある場合に
もこの発明を応用できることは勿論である。
みからなる配線層の場合であるが、第１層の配線層の少
なくとも主成分がアルミニウムであって、接点窓開口時
に第１層の配線層がエツチングされる恐れのある場合に
もこの発明を応用できることは勿論である。
第１図は中間絶縁膜に接点窓を開口する時の様子を示す
断面図、第２図および第３図は従来の方法による問題点
を説明するための断面図、第４図は上記問題点を一部軽
減する方法を説明するための断面図、第５図はこの発明
による半導体装機の製造方法の一実施例を示す断面図、
第６図はアルミニウムとリンシリカガラスに対するエツ
チング速度の関係を示す特性図である。 ２１・・・シリコン基板、２２・・・第１層のアルミ配
線層、２３・・・中間絶縁膜、２５・・・接点窓。 特許出願人 沖電気工業株式会社 第１図 第４図
断面図、第２図および第３図は従来の方法による問題点
を説明するための断面図、第４図は上記問題点を一部軽
減する方法を説明するための断面図、第５図はこの発明
による半導体装機の製造方法の一実施例を示す断面図、
第６図はアルミニウムとリンシリカガラスに対するエツ
チング速度の関係を示す特性図である。 ２１・・・シリコン基板、２２・・・第１層のアルミ配
線層、２３・・・中間絶縁膜、２５・・・接点窓。 特許出願人 沖電気工業株式会社 第１図 第４図
Claims (1)
- 半導体基板表面のアルミニウムを主成分とする金属配線
層上の絶縁膜に接点窓を開口する場合に、ＨＦとＮ Ｈ
４Ｆと氷酢酸とを１：９：１〜３の容量比で混合した溶
液を用いて前記絶縁膜のエツチングを行うことを特徴′
とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5869083A JPS59184532A (ja) | 1983-04-05 | 1983-04-05 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5869083A JPS59184532A (ja) | 1983-04-05 | 1983-04-05 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59184532A true JPS59184532A (ja) | 1984-10-19 |
Family
ID=13091540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5869083A Pending JPS59184532A (ja) | 1983-04-05 | 1983-04-05 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59184532A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005096747A3 (en) * | 2004-04-02 | 2006-03-30 | Honeywell Int Inc | Highly selective silicon oxide etching compositions |
| US9193904B2 (en) | 2011-08-31 | 2015-11-24 | Hayashi Pure Chemical Ind., Ltd. | Etchant composition and etching method |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5162670A (ja) * | 1974-11-13 | 1976-05-31 | Suwa Seikosha Kk | Handotaisochiseizoyoshokukokueki |
| JPS5169369A (ja) * | 1974-10-18 | 1976-06-15 | Philips Nv |
-
1983
- 1983-04-05 JP JP5869083A patent/JPS59184532A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5169369A (ja) * | 1974-10-18 | 1976-06-15 | Philips Nv | |
| JPS5162670A (ja) * | 1974-11-13 | 1976-05-31 | Suwa Seikosha Kk | Handotaisochiseizoyoshokukokueki |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7192860B2 (en) | 2002-06-20 | 2007-03-20 | Honeywell International Inc. | Highly selective silicon oxide etching compositions |
| WO2005096747A3 (en) * | 2004-04-02 | 2006-03-30 | Honeywell Int Inc | Highly selective silicon oxide etching compositions |
| US9193904B2 (en) | 2011-08-31 | 2015-11-24 | Hayashi Pure Chemical Ind., Ltd. | Etchant composition and etching method |
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