JPS5985859A - 金属表面の処理方法 - Google Patents
金属表面の処理方法Info
- Publication number
- JPS5985859A JPS5985859A JP19698982A JP19698982A JPS5985859A JP S5985859 A JPS5985859 A JP S5985859A JP 19698982 A JP19698982 A JP 19698982A JP 19698982 A JP19698982 A JP 19698982A JP S5985859 A JPS5985859 A JP S5985859A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- ions
- treatment
- corrosion
- surface layer
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/48—Ion implantation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
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】
産業上の利用分野
本発明の金属表面の耐蝕性向上の処理方法に関し、公害
処理装置などの腐蝕性の環境で使用する機器の耐蝕性附
与、さらに残留塩素などによる信頼性の低下の問題とな
る超ＬＳＩに適用できるものである。
処理装置などの腐蝕性の環境で使用する機器の耐蝕性附
与、さらに残留塩素などによる信頼性の低下の問題とな
る超ＬＳＩに適用できるものである。
従来例の構成とその問題点
金属の表面に耐蝕性を付与する方法としては、その表面
に種々の耐蝕性材料を形成する方法がある。メッキや蒸
着により耐蝕性金属を被着させる場合には、ピンホール
が残り、この部分から徐々にではあるが腐蝕が進行して
ゆく。丑だ有機フィルムを塗布する場合は、ピンホール
以外にフィルム中を腐蝕性ガスが拡散したり、又、耐候
性が名しく劣るといった欠点がある。
に種々の耐蝕性材料を形成する方法がある。メッキや蒸
着により耐蝕性金属を被着させる場合には、ピンホール
が残り、この部分から徐々にではあるが腐蝕が進行して
ゆく。丑だ有機フィルムを塗布する場合は、ピンホール
以外にフィルム中を腐蝕性ガスが拡散したり、又、耐候
性が名しく劣るといった欠点がある。
金属の表面に他の耐蝕性の金属板を高温、高ｒ１で貼り
付けるいわゆるクラッド法々どもあるが、コストが高く
、又、複雑な形状のものには使用できない。又、貼り何
面で問題が生じ易すい。
付けるいわゆるクラッド法々どもあるが、コストが高く
、又、複雑な形状のものには使用できない。又、貼り何
面で問題が生じ易すい。
耐蝕性材料そのものであれば、その表面の腐ｆｉｌｌｌ
は全く問題となら々いが、こうした材忙１ばその他の物
性例えば強度、伝導性などの必要な特性が得られないた
めに使用できないなどの制限が多い上、コストも高くつ
く。
は全く問題となら々いが、こうした材忙１ばその他の物
性例えば強度、伝導性などの必要な特性が得られないた
めに使用できないなどの制限が多い上、コストも高くつ
く。
発明の目的
ピンホールのない極く表面層のみの処理により、例え１
１１ｍ程度の薄膜であっても材料物性の変化・を殆んど
生じしめず、界面での問題のない耐触性表面処理方法を
提供するものである。
１１ｍ程度の薄膜であっても材料物性の変化・を殆んど
生じしめず、界面での問題のない耐触性表面処理方法を
提供するものである。
発明の構成
本発明の方法は非常に簡単であり、所望する金属表面に
Ｆ（弗素）ないしはＦを含むイオン種例えばＢＦ２＋を
イオン注入することによって実現できる。なお、イオン
注入電圧は、３０〜２００ＫｅＶ程度でよく、さらに高
圧である程深くまで処理できるが、それでも注入深さは
高々０．５μｍ位である。注入量は１０１４〜１０”
Ｋ ／ ｃｎｌが適当である。
Ｆ（弗素）ないしはＦを含むイオン種例えばＢＦ２＋を
イオン注入することによって実現できる。なお、イオン
注入電圧は、３０〜２００ＫｅＶ程度でよく、さらに高
圧である程深くまで処理できるが、それでも注入深さは
高々０．５μｍ位である。注入量は１０１４〜１０”
Ｋ ／ ｃｎｌが適当である。
実施例の説明
本発明の効果をＣＱ−の希薄ガスに弱いＡＱ、を例にと
って説明する。
って説明する。
ＡＲの表面にＦないしはＢＦ２イオンを１０〜１０１７
Ｋ ／ ｃｒｌ 、各々５０ＫＶ 、１００ＫＶで注入
し、さらに６ｏＯＣで１５分焼米注入の試料を含め、塩
素ガスを０．１％含む湿潤ガスに５０ｃで、１０００時
間曝気するいわゆる塩霧テストの結果。
Ｋ ／ ｃｒｌ 、各々５０ＫＶ 、１００ＫＶで注入
し、さらに６ｏＯＣで１５分焼米注入の試料を含め、塩
素ガスを０．１％含む湿潤ガスに５０ｃで、１０００時
間曝気するいわゆる塩霧テストの結果。
次表に示すような結果を得た。
発錆状態
白濁は、Ａρ衣表面酸化物などが生成したことを示して
おり、ＦないしはＢＦ２の注入、特に１０１４ケ／ ｃ
ｒｊ以上が有効であることが示された。この理由は、注
入されたＦが、ＡＱの極く表面に存在しており、その強
い陰性のため、（１２のような他のハロゲン元素を反発
しているためと思われる。
おり、ＦないしはＢＦ２の注入、特に１０１４ケ／ ｃ
ｒｊ以上が有効であることが示された。この理由は、注
入されたＦが、ＡＱの極く表面に存在しており、その強
い陰性のため、（１２のような他のハロゲン元素を反発
しているためと思われる。
又、イオンビームで全面を塗るように走査しているため
ピンホールは生じ々いことも分る。又、以上の理由から
、Ａｆｆ以外の他の金属にも適用で５７、 きることは明らかである。
ピンホールは生じ々いことも分る。又、以上の理由から
、Ａｆｆ以外の他の金属にも適用で５７、 きることは明らかである。
次に、ＳｉＯ２上に八２を６μｍ蒸着し、前述の条件で
表面処理を行い、その抵抗値を測定した所全く変化は認
められなかった。このことは、表面層のたかだか０．６
μｍ以下が変性されていることからも当然と伝える。
表面処理を行い、その抵抗値を測定した所全く変化は認
められなかった。このことは、表面層のたかだか０．６
μｍ以下が変性されていることからも当然と伝える。
さらに厳しいテストとして、半導体装置に用いるアルミ
配線に適用した例を図面とともに説明する。第１図にお
いて１はＳｉ基板、２はＳ １０２膜、３はＡｆｆであ
る。さて、前述の条件で、Ｆ、ＢＦ２イオン４を１．３
μｍ厚に形成したＡｊ２薄膜上にイオン注入して表面層
５を形成しく第１図）、次に１／Ｊｍ巾の感光性のレジ
スト６をＡｊ２薄膜３上に形成して断線テスト試料を作
成した（第２図）。
配線に適用した例を図面とともに説明する。第１図にお
いて１はＳｉ基板、２はＳ １０２膜、３はＡｆｆであ
る。さて、前述の条件で、Ｆ、ＢＦ２イオン４を１．３
μｍ厚に形成したＡｊ２薄膜上にイオン注入して表面層
５を形成しく第１図）、次に１／Ｊｍ巾の感光性のレジ
スト６をＡｊ２薄膜３上に形成して断線テスト試料を作
成した（第２図）。
次に、このレジスト６をマスクとして、ＣＣＱ４ガスを
用いた乾式エツチングによって、ＡＲの１／１ｍ巾のＡ
ｃ線３ａを残し、空気中に１０分放置した後、水洗し、
レジストを除去した（第３図）。
用いた乾式エツチングによって、ＡＲの１／１ｍ巾のＡ
ｃ線３ａを残し、空気中に１０分放置した後、水洗し、
レジストを除去した（第３図）。
さらに６０Ｃ９０％の耐湿テストを５００時間行い、１
１１膜巾のアルミの断線を調べた所、前人の結果と同じ
ように、ＦないしはＢＦ２イオンを１０ ケ／ ｃｎＩ
以上注入した試料では、０．１〜６チの断線しか認めら
れなかったのに対して、それ以下の注入量のものでは３
０〜ｅｏ％ 、末娘ｆ１１１のものでは、９０チ以上が
断線していた。
１１膜巾のアルミの断線を調べた所、前人の結果と同じ
ように、ＦないしはＢＦ２イオンを１０ ケ／ ｃｎＩ
以上注入した試料では、０．１〜６チの断線しか認めら
れなかったのに対して、それ以下の注入量のものでは３
０〜ｅｏ％ 、末娘ｆ１１１のものでは、９０チ以上が
断線していた。
この現象は、特にレジスト中に捕捉された塩素イオンが
、空気中の湿気とあいまってＡＲを腐蝕するとされてい
る。下ないしはＢＦ２イオンを注入した試料においては
、前述の理由に」：って、耐蝕性が大巾に向上したと思
われる。
、空気中の湿気とあいまってＡＲを腐蝕するとされてい
る。下ないしはＢＦ２イオンを注入した試料においては
、前述の理由に」：って、耐蝕性が大巾に向上したと思
われる。
発明の効果
以上の説明で明らかなように、本発明の方法に、 よ
り、極く表面層のみが改質され、金属相」］そのものの
物性を変化させることなく、ピンホールなどのない良好
な耐触性の表面を得ることができる。
り、極く表面層のみが改質され、金属相」］そのものの
物性を変化させることなく、ピンホールなどのない良好
な耐触性の表面を得ることができる。
特に、超ＬＳＩに必要な微細なＡＲ配線などにおける耐
蝕性の改善は、Ａｆｆの断線を防止し半導体素子の信頼
性を大巾に向上し、又、歩留りを向−卜する。さらに、
本発明はイオン注入によるだめ、形状が複雑でも回転さ
せる等、影さえてきなけれ７ ・・−′ ば角度を変化させることで全表面の処理が可能となり、
工業的にも好都合である。
蝕性の改善は、Ａｆｆの断線を防止し半導体素子の信頼
性を大巾に向上し、又、歩留りを向−卜する。さらに、
本発明はイオン注入によるだめ、形状が複雑でも回転さ
せる等、影さえてきなけれ７ ・・−′ ば角度を変化させることで全表面の処理が可能となり、
工業的にも好都合である。
ターンの形成工程断面図である。
３・・・・・・ＡＱ、４・・・・・・Ｆ、ＢＦ２イオン
、３ａ・・・・・・、／ｌ線。
、３ａ・・・・・・、／ｌ線。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 弔３図 ２８９−
図 第２図 弔３図 ２８９−
Claims (3)
- （１）金属の表面層に弗素をイオン注入して耐蝕性を向
上することを特徴とする金属表面の処理方法。 - （２）イオンがＢＦ２ よりなることを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載の金属表面の処理方法。 - （３）金属がアルミニウムよりなることを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載の金属表面の処理方法。 嵯
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19698982A JPS5985859A (ja) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | 金属表面の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19698982A JPS5985859A (ja) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | 金属表面の処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5985859A true JPS5985859A (ja) | 1984-05-17 |
Family
ID=16366976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19698982A Pending JPS5985859A (ja) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | 金属表面の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5985859A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0411776A (ja) * | 1990-04-16 | 1992-01-16 | Natl Sci Council | ＰｔＳｉ／Ｓｉ構造を備えた半導体装置及びそのフッ素イオン注入方法 |
-
1982
- 1982-11-10 JP JP19698982A patent/JPS5985859A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0411776A (ja) * | 1990-04-16 | 1992-01-16 | Natl Sci Council | ＰｔＳｉ／Ｓｉ構造を備えた半導体装置及びそのフッ素イオン注入方法 |
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