JPS60180144A - 半導体素子製造方法 - Google Patents
半導体素子製造方法Info
- Publication number
- JPS60180144A JPS60180144A JP3706984A JP3706984A JPS60180144A JP S60180144 A JPS60180144 A JP S60180144A JP 3706984 A JP3706984 A JP 3706984A JP 3706984 A JP3706984 A JP 3706984A JP S60180144 A JPS60180144 A JP S60180144A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating film
- abrasive grains
- wiring metal
- semiconductor substrate
- window hole
- 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.)
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (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】
イ、産業上の利用分野
この発明はトランジスタやＩＣなどの半導体素子の製造
方法に関し、特に、半導体素子形成基板表面にアルミニ
ウム蒸着等で形成する配線パターンの製作に関する。
方法に関し、特に、半導体素子形成基板表面にアルミニ
ウム蒸着等で形成する配線パターンの製作に関する。
口、従来技術
トランジスタやＩＣなどの半導体素子の表面に形成され
る配線パターンは一般に５ｉ０２やＳｉｇ Ｎａの絶縁
膜を下地に形成され、そのバタ（１） 一ンの形状は益々複雑化、高密度化される傾向にあって
、下地との密着強度が最近益々重要視されている。
る配線パターンは一般に５ｉ０２やＳｉｇ Ｎａの絶縁
膜を下地に形成され、そのバタ（１） 一ンの形状は益々複雑化、高密度化される傾向にあって
、下地との密着強度が最近益々重要視されている。
上記パターン化された配線金属の形態例を第１図に示す
と、（１）はシリコンの半導体基板、（２）は半導体基
板（１）上に形成された５１０２又はＳｉ８ Ｎ４の絶
縁膜、（３）は絶縁膜（２）にＰＲ法にて窓開けして形
成した窓孔、（４）は窓孔（３）から露出する半導体基
板（１）のシリコン素地ｍと絶縁膜（２）の表面ｎ上に
所望パターンで被着形成した薄膜状の配線金属（パター
ン）で、通常ＡＪの蒸着かスパッタ（リング）にて形成
される。この配線金属（４）までの製造工程を第２図乃
至第６図を参照して述べると、先ず第２図に示すように
半導体基板（１）上の全面に形成された絶縁膜（２）上
にレジスト（５）を塗布する。次にレジスト（５）を選
択露光してから、現像して第３図に示すようにレジスト
（５）の所望部分に窓孔（６）を形成する。次に窓孔（
６）から藷出す（２） る絶縁Ｉｌｌ！ （２）をエツチング除去して絶縁膜（
２）に窓孔（６）を形成してから第５図に示すようにレ
ジスト（５）を除去する。この第２図乃至第５図のＰＲ
工程が完了した後、必要時に半導体基板（１）の露出素
地ｍと絶縁膜（２）上の全面に例えばＡＪ蒸着にて第６
図に示すＡｌｌ蒸着膜（４°）を形成し、而る後Ａ７！
蒸着膜（４゛）を上述と同様なＰＲ法にて所定パターン
を選択除去して第１図の配線金属（４）を得る。
と、（１）はシリコンの半導体基板、（２）は半導体基
板（１）上に形成された５１０２又はＳｉ８ Ｎ４の絶
縁膜、（３）は絶縁膜（２）にＰＲ法にて窓開けして形
成した窓孔、（４）は窓孔（３）から露出する半導体基
板（１）のシリコン素地ｍと絶縁膜（２）の表面ｎ上に
所望パターンで被着形成した薄膜状の配線金属（パター
ン）で、通常ＡＪの蒸着かスパッタ（リング）にて形成
される。この配線金属（４）までの製造工程を第２図乃
至第６図を参照して述べると、先ず第２図に示すように
半導体基板（１）上の全面に形成された絶縁膜（２）上
にレジスト（５）を塗布する。次にレジスト（５）を選
択露光してから、現像して第３図に示すようにレジスト
（５）の所望部分に窓孔（６）を形成する。次に窓孔（
６）から藷出す（２） る絶縁Ｉｌｌ！ （２）をエツチング除去して絶縁膜（
２）に窓孔（６）を形成してから第５図に示すようにレ
ジスト（５）を除去する。この第２図乃至第５図のＰＲ
工程が完了した後、必要時に半導体基板（１）の露出素
地ｍと絶縁膜（２）上の全面に例えばＡＪ蒸着にて第６
図に示すＡｌｌ蒸着膜（４°）を形成し、而る後Ａ７！
蒸着膜（４゛）を上述と同様なＰＲ法にて所定パターン
を選択除去して第１図の配線金属（４）を得る。
ハ０発明が解決しようとする問題点
このように配線金属（４）の下地の大部分は５ｉ０２や
ｓｔａ Ｎ４の絶縁膜（２）であり、残りの下地は半導
体素子の各種電極面として形成されたシリコン素地ｍで
あって、シリコン素地ｍにはＡＮ蒸着後のアニール処理
（熱処理）にて合金化されて密着性良（形成される。と
ころが絶縁膜（２）上の配線金属（４）は絶縁膜（２）
の表面ｎの汚れ等の影響で密着性が悪く、ＰＣＴ（高温
高圧下での通電テスト）やＨＢＴ （高温下でバイアス
をかけるテスト）などの各種信頼（３） 性試験時や通常の動作時に配線金属（４）が下地の絶縁
Ｉｌ！ （２）から部分的に剥がれて浮き上がり、後で
断線事故や隣接するものとシジートする事故を招き、半
導体装置の信頼性を悪くする１つの要因になっていた。
ｓｔａ Ｎ４の絶縁膜（２）であり、残りの下地は半導
体素子の各種電極面として形成されたシリコン素地ｍで
あって、シリコン素地ｍにはＡＮ蒸着後のアニール処理
（熱処理）にて合金化されて密着性良（形成される。と
ころが絶縁膜（２）上の配線金属（４）は絶縁膜（２）
の表面ｎの汚れ等の影響で密着性が悪く、ＰＣＴ（高温
高圧下での通電テスト）やＨＢＴ （高温下でバイアス
をかけるテスト）などの各種信頼（３） 性試験時や通常の動作時に配線金属（４）が下地の絶縁
Ｉｌ！ （２）から部分的に剥がれて浮き上がり、後で
断線事故や隣接するものとシジートする事故を招き、半
導体装置の信頼性を悪くする１つの要因になっていた。
このような配線金属剥がれは下地の絶縁膜（２）が５ｉ
ＢＮ４で配線金属（４）がＡＩの場合に特に多く、また
配線パターンの高密度化に伴って益々増加する傾向にあ
って、早惣な改善策が要望されていた。
ＢＮ４で配線金属（４）がＡＩの場合に特に多く、また
配線パターンの高密度化に伴って益々増加する傾向にあ
って、早惣な改善策が要望されていた。
尚、絶縁膜（２）と配線金属（４）の密着性を良くする
手段として、絶縁膜（２）の表面ｎをプラズマエツチン
グにより活性化してからＡβ蒸着する方法があるが、こ
の方法は、高価な設備を必要とし、また表面ｎの活性化
だけでは効果が不十分で実用的でなかった。
手段として、絶縁膜（２）の表面ｎをプラズマエツチン
グにより活性化してからＡβ蒸着する方法があるが、こ
の方法は、高価な設備を必要とし、また表面ｎの活性化
だけでは効果が不十分で実用的でなかった。
二０発明の構成
本発明は上記問題点を解決するために、半導体基板上の
絶縁膜をＰＲ法で窓開けする前に絶縁膜表面を砥粒吹き
付けによる噴射加工によって粗面化する工程と、絶縁膜
上に付着した前記（４） 砥粒を薬液にて溶かし除去する工程を加えた製造方法を
提供する。前記砥粒は粒径が１μｍ以下の超微細なもの
が適していて、また前記薬液は砥粒を熔かすが、絶縁膜
は溶かさないものが選択される。
絶縁膜をＰＲ法で窓開けする前に絶縁膜表面を砥粒吹き
付けによる噴射加工によって粗面化する工程と、絶縁膜
上に付着した前記（４） 砥粒を薬液にて溶かし除去する工程を加えた製造方法を
提供する。前記砥粒は粒径が１μｍ以下の超微細なもの
が適していて、また前記薬液は砥粒を熔かすが、絶縁膜
は溶かさないものが選択される。
ホ０発明の実施例
本発明の具体的実施例を第７図乃至第１３図を参照して
順次説明する。
順次説明する。
本発明の噴射加工工程は、先ず第７図に示すように、半
導体基板（１）上全面に形成された絶縁膜（２）の表面
ｎに相対移動するノズル（７）から噴射される金属微粉
体の砥粒（８）を吹き付けて表面ｎを順次に粗面化する
。砥粒（８）はＦｅやＣｕなどの金属蒸気を急速冷却で
粒径が１μｍ以下の粉体に凝固させる等の製法で製造さ
れた市販品を使用すればよい。この砥粒（８）の吹き付
けで絶縁膜（２）は表層部が凹凸に削られて粗面ｎ°と
なる。この粗面ｎ”の粗度は砥粒（８）の量、吹き付は
速度、吹き付は時間にて様々にコントロールされる。粗
面処理が（５） 完了すると、絶縁膜（２）上には砥粒（８）が付着して
残っているので、これを除去する。この除去は単なるエ
アーブローでは不十分であるので、砥粒（８）が金属で
あることを利用して第８図に示すように半導体基板（１
）の全体を次の薬液（９）内に浸漬して付着した砥粒（
８）を溶解させる。薬液（９）は砥粒（８）のみを溶解
させるもので、例えば絶縁膜（２）が５ｉ０２で砥粒（
８）がＡＮの場合はリン酸溶液が、絶縁膜（２）がＳｉ
、 Ｎ４で砥粒（８）がＣｕの場合は弗酸溶液が有効で
ある。この薬液（９）による砥粒洗浄が完了すると半導
体基板全体を水洗して乾燥させ、後は従来同様にＰＲ工
程、配線パターン作成工程を行う。
導体基板（１）上全面に形成された絶縁膜（２）の表面
ｎに相対移動するノズル（７）から噴射される金属微粉
体の砥粒（８）を吹き付けて表面ｎを順次に粗面化する
。砥粒（８）はＦｅやＣｕなどの金属蒸気を急速冷却で
粒径が１μｍ以下の粉体に凝固させる等の製法で製造さ
れた市販品を使用すればよい。この砥粒（８）の吹き付
けで絶縁膜（２）は表層部が凹凸に削られて粗面ｎ°と
なる。この粗面ｎ”の粗度は砥粒（８）の量、吹き付は
速度、吹き付は時間にて様々にコントロールされる。粗
面処理が（５） 完了すると、絶縁膜（２）上には砥粒（８）が付着して
残っているので、これを除去する。この除去は単なるエ
アーブローでは不十分であるので、砥粒（８）が金属で
あることを利用して第８図に示すように半導体基板（１
）の全体を次の薬液（９）内に浸漬して付着した砥粒（
８）を溶解させる。薬液（９）は砥粒（８）のみを溶解
させるもので、例えば絶縁膜（２）が５ｉ０２で砥粒（
８）がＡＮの場合はリン酸溶液が、絶縁膜（２）がＳｉ
、 Ｎ４で砥粒（８）がＣｕの場合は弗酸溶液が有効で
ある。この薬液（９）による砥粒洗浄が完了すると半導
体基板全体を水洗して乾燥させ、後は従来同様にＰＲ工
程、配線パターン作成工程を行う。
即ち、先ず第９図に示すように絶縁膜（２）上全面にレ
ジスト（５）を塗布してから、レジスト（５）に選択露
光、現像を行って第１０図に示すように窓孔（６）を形
成し、その後窓孔（６）から絶縁膜（２）をエツチング
して第１１図に示すように絶縁膜（２）に窓孔（３）を
形（６） 成する。このＰＲ工程において、レジスト（５）は絶縁
膜（２）の粗面ｎ゛上に形成されるので両者の密着性は
粗面処理をしない従来品よりも強固となり、従って第１
１図のエツチング時にエツチング液が絶縁膜（２）とレ
ジスト（５）の間に侵入する確率が低くなり、窓孔（３
）の寸法ネ＾度がより高精度となる。
ジスト（５）を塗布してから、レジスト（５）に選択露
光、現像を行って第１０図に示すように窓孔（６）を形
成し、その後窓孔（６）から絶縁膜（２）をエツチング
して第１１図に示すように絶縁膜（２）に窓孔（３）を
形（６） 成する。このＰＲ工程において、レジスト（５）は絶縁
膜（２）の粗面ｎ゛上に形成されるので両者の密着性は
粗面処理をしない従来品よりも強固となり、従って第１
１図のエツチング時にエツチング液が絶縁膜（２）とレ
ジスト（５）の間に侵入する確率が低くなり、窓孔（３
）の寸法ネ＾度がより高精度となる。
ＰＲ工程が完了すると絶縁膜（２）上からレジスト（５
）を除去し、次に第１２図に示すように絶縁膜（２）上
と窓孔（３）から露出する半導体基板（１）上の全面に
例えば／ｌ蒸着膜（４゛）を形成する。そしてＡｌ蒸着
膜（４゛）をＰＲ法で選択除去して第１３図に示すよう
に所望の配線金属（４）を形成する。この配線金属（４
）の絶縁膜（２）上の密着性は粗面ｎ°上に形成される
ため従来品より強固となる。特に配線金属（４）をＡＮ
蒸着で形成すれば蒸着時のＡＪ粒子がその高エネルギー
でもって粗面ｎ°に食い入る如く付着してより強固な密
着性が得られる。実際、このように粗面化した絶縁膜（
２）（７） 上に配線金属（４）を形成すると、信頼性試験等で配線
金属（４）が剥がれて浮き上がるトラブルはほとんど皆
無に近くなり、本発明の有効性が実証された。
）を除去し、次に第１２図に示すように絶縁膜（２）上
と窓孔（３）から露出する半導体基板（１）上の全面に
例えば／ｌ蒸着膜（４゛）を形成する。そしてＡｌ蒸着
膜（４゛）をＰＲ法で選択除去して第１３図に示すよう
に所望の配線金属（４）を形成する。この配線金属（４
）の絶縁膜（２）上の密着性は粗面ｎ°上に形成される
ため従来品より強固となる。特に配線金属（４）をＡＮ
蒸着で形成すれば蒸着時のＡＪ粒子がその高エネルギー
でもって粗面ｎ°に食い入る如く付着してより強固な密
着性が得られる。実際、このように粗面化した絶縁膜（
２）（７） 上に配線金属（４）を形成すると、信頼性試験等で配線
金属（４）が剥がれて浮き上がるトラブルはほとんど皆
無に近くなり、本発明の有効性が実証された。
尚、本発明と同目的で蒸気金属微粉体の砥粒（８）の代
わりに、物の粗面化に通常用いられているアルミナなど
の粒径が１０μｍ程度の無機質砥粒を用いることも考え
られる。しかし、この後者砥粒では粒径が大き過ぎて絶
縁ｙ！（２）が破れる可能性が大となり、また後の除去
作業が大変で且つ完全な除去が難しくて好ましくない。
わりに、物の粗面化に通常用いられているアルミナなど
の粒径が１０μｍ程度の無機質砥粒を用いることも考え
られる。しかし、この後者砥粒では粒径が大き過ぎて絶
縁ｙ！（２）が破れる可能性が大となり、また後の除去
作業が大変で且つ完全な除去が難しくて好ましくない。
二１発明の効果
以上のように、本発明によれば配線金属の下地との密着
性が一段と向上するので、配線金属の浮き上がりによる
断線、ショート等のトラブルが減少し、半導体製造の歩
留まり向上、品質改善が図れる。
性が一段と向上するので、配線金属の浮き上がりによる
断線、ショート等のトラブルが減少し、半導体製造の歩
留まり向上、品質改善が図れる。
第１図は半導体素子の部分断面斜視図、第２（８）
図乃至第６図は第１図の半導体素子の従来製法を説明す
るための各工程での部分拡大断面図、第７図乃至第１３
図は第１図の半導体素子の本発明方法による各製造工程
での部分拡大断面図である。 （１）−半導体基板、（２）−絶縁膜、（４）−配線金
属、（８）−砥粒、ｎ”−粗面。 （９）
るための各工程での部分拡大断面図、第７図乃至第１３
図は第１図の半導体素子の本発明方法による各製造工程
での部分拡大断面図である。 （１）−半導体基板、（２）−絶縁膜、（４）−配線金
属、（８）−砥粒、ｎ”−粗面。 （９）
Claims (1)
- （１） 半導体基板上の絶縁膜の表面を砥粒の吹き付け
で粗面化する工程、前記絶縁膜上に付着した前記砥粒を
薬液にて溶かし除去する工程、前記絶縁膜上に配線金属
を所定パターンで選択的に形成する工程とを含むことを
特徴とする半導体素子製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3706984A JPS60180144A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | 半導体素子製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3706984A JPS60180144A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | 半導体素子製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60180144A true JPS60180144A (ja) | 1985-09-13 |
| JPH0584063B2 JPH0584063B2 (ja) | 1993-11-30 |
Family
ID=12487257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3706984A Granted JPS60180144A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | 半導体素子製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60180144A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62188246A (ja) * | 1986-02-13 | 1987-08-17 | Nec Corp | 半導体装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4865271A (ja) * | 1971-12-13 | 1973-09-08 | ||
| JPS5187578A (ja) * | 1975-01-30 | 1976-07-31 | Matsushita Electric Works Ltd | Kagakumetsukyokibanno seiho |
-
1984
- 1984-02-27 JP JP3706984A patent/JPS60180144A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4865271A (ja) * | 1971-12-13 | 1973-09-08 | ||
| JPS5187578A (ja) * | 1975-01-30 | 1976-07-31 | Matsushita Electric Works Ltd | Kagakumetsukyokibanno seiho |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62188246A (ja) * | 1986-02-13 | 1987-08-17 | Nec Corp | 半導体装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0584063B2 (ja) | 1993-11-30 |
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