JPH0428231A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に半導体装置
の上層に耐湿性に優れた保護膜を形成する方法に関する
。

〔従来の技術〕

一般に、半導体装置の組立工程において、半導体装置に
対する機械的損傷や、水分の浸入や汚染による半導体装
置の劣化を防ぐ目的で、半導体装置の最上層に耐湿性に
優れた保護膜を設けることが行われている。従来におけ
る、この種の保護膜の製造方法を第２図を用いて説明す
る。

先ず、第２図（ａ）のように、表面に絶縁膜を有する半
導体基板１に、アルミニウム配線２およびアルミニウム
ボンディング電極３を形成する。

その後、同図（ｂ）のように、プラズマＣＶＤ法により
原料ガスとしてＳ　ｉ　Ｈ４、ＮＨ３を導入し、圧力を
約ｌ　ｔｏｒｒ、温度を約３００”Ｃとした条件にて約
１μｍの膜厚のシリコンナイトライド膜を形成し、これ
を保護膜５とする。なお、原料ガスとしてＳｉＨ４，Ｎ
Ｈ，、Ｎ２０を用いて同様の条件でシリコンオキシナイ
トライド膜を付け、これを保護膜としてもよい。

ついで、同図（Ｃ）のように、前記アルミニウムボンデ
ィング電極３を外部電極と接続するために、フォトレジ
スト６をマスクとしてアルミニウムボンディング電極３
上の保護膜５を選択除去する。この際の、エツチングガ
スとしては、酸素を含んだフッ化ガスを用いたプラズマ
エツチング法が利用される。

ついで、同図（ｄ）のように、フォ１へレジスト６を酸
素ガスを用いたプラズマ除去により除去することで、保
護膜５が完成される。

〔発明が解決しようとする課題］ ところで、上述したような半導体装置においては、半導
体基板の表面に生じる段差はアルミニウム配線２やアル
ミニラ１、ボンディング電極３による段差が最も大きな
ものとなっている。また、回路の高集積化に伴って配線
間隔が小さくなる傾向にあり、前記した段差が更に顕著
なものとされている。この点、アルミニウム配線等の膜
厚を薄くして段差を緩和することが考えられるが、この
対策では回路の要求特性を満たずことが困難になり、し
かも回路の製造方法も変えてしまう度合いが大きいため
採用することはできない。

したがって、このような段差の上層に前記したような保
護膜５を形成すると、この種の保護膜５に用いられるプ
ラズマＣＶＤ膜は、滑らかな基板表面に付けられた場合
は、非常に優れた性能を示すが、急峻で深い段差の側面
に（＝ｊけられた場合には膜厚が薄く、膜質も悪いとい
う性質があるため、回路の微細化に伴って段差形状が厳
しくなると、保護膜の性能、特に耐湿性が劣化するとい
う問題が生じる。

本発明の目的は、半導体基板の表面段差を緩和して保護
膜の性能を向上させた半導体装置の製造方法を提供する
ことにある。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明の製造方法は、半導体基板上に所要パターンの配
線や電極を形成する工程と、全面にポリイミド等の樹脂
膜を形成して前記配線や電極を覆う工程と、前記樹脂膜
をプラズマエツチング法によりエツチングし、前記配線
や電極間にのみ前記樹脂膜を残す工程と、前記配線や電
極および樹脂膜を含む全面にプラズマＣＶＤ法により保
護膜を形成する工程とを含んでいる。

〔作用〕

本発明方法によれば、配線や電極間に残された樹脂膜に
よって半導体基板の表面の段差を緩和するため、上層に
形成される保護膜を平坦状態に形成することが可能とな
り、保護膜の性能を十分に発揮させることが可能となる
。

〔実施例〕

次に、本発明を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例を工程順に示す縦断面図であ
る。

先ず、第１図（ａ）のように、表面に絶縁膜を有する半
導体基板Ｉの表面に既知の方法にてアルミニウム配線２
やアルミニウムボンディング電極３を形成した後、約２
００ｃｐのポリイミド溶液を基板表面に滴下し、毎分５
０００回転にて３０秒間スピン塗布する。この後、１０
０°Ｃ，１時間、２５０°Ｃ３０秒間、４００°Ｃ，１
時間それぞれ窒素中にて加熱することにより、前記アル
ミニウム配線２やアルミニウムボンディング電極３を覆
う膜厚１．５μｍのポリイミド膜４を形成する。

次いで、直径約６０ｃｍの平行平板型リアクティブイオ
ンエッヂング装置（図示せず）にて酸素ガスを導入し、
圧力１０ｐａにし、／１．ＯＯＷの高周波電力を印加し
て同図（ｂ）のように、前記ポリイミド膜４をエツチン
グする。このとき、ポリイミド膜４のエツチングレート
は毎分１５００人であり、８分間エツチングを行なう。

これによってアルミニウム配線２やアルミニウムボンデ
ィング電極３間にのみポリイミド膜４を残し、この残さ
れたポリイミド膜４により前記アルミニラ１、配線２や
アルミニウムボンディング電極３の段差を緩和させる。

次いで、同図（Ｃ）のように、プラズマＣＶＤ法を用い
、ＮＨ３とＳｉＴ］４とＮ２ガスを用いた既知の方法に
より、保護膜としてのシリコンナイトライド膜（シリコ
ン窒化膜）５を１μｍの厚さに形成する。

次いで、同図（ｄ）のように、全面にフォトレジスト６
を塗布し、アルミニウムボンディング電極３上に窓を開
口し、かつこのフォトレジスト６を利用したフォトリソ
グラフィ法を用いてアルミニウムボンディング電極３上
のシリコンナイトライド膜５を選択的に除去する。除去
方法としては、枚葉型プラズマエツチング装置を用い、
酸素を２０％含んだＣＦ４ガスを用いて圧力Ｑ、５ｔｏ
ｒｒにし、２００Ｗの高周波電力を用いることによって
３分間でエツチングされる。

さらに、同図（ｅ）のように、酸素プラズマを用いた通
常のレジストプラズマ除去装置にてフォトレジスト６を
除去する。これにより、略平坦な状態の保護膜５が完成
される。

なお、アルミニウムボンディング電極３の露呈面は外部
電極との電気接続を行うために利用されるものであるこ
とは言うまでもない。

したがって、このように形成される保護膜５は、アルミ
ニウム配線２やアルミニウムボンディング電極３の段差
がポリイミド膜４によって緩和されるため、保護膜５は
平坦な状態で形成されることになり、耐湿性等の優れた
性能を発揮させることができる。これにより、半導体装
置の表面保護機能を十分に発揮させ、半導体装置の耐湿
性等の信頼性を向上させることが可能となる。

なお、ポリイミド膜４のエツチング方法とじては、枚葉
型プラズマエツチング装置を用い、酸素ガスを導入し、
０．５ｔｏｒｒの圧力にし、かつ半導体基板を１００°
Ｃに加熱した条件にてエツチングしてもよい。この場合
のポリイミド膜のエツチングレートは毎分約３００ＯＡ
であり、約３．５分のエツチングを行うことにより良好
なエツチングができる。

また、シリコンナイトライド膜の代わりにプラズマＣＶ
Ｄ法によって成膜可能なプラズマオキシナイトライドを
利用してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、半導体基板上に形成した
配線や電極間に樹脂膜を残した状態で全面にプラズマＣ
ＶＤ法により保護膜を形成しているので、配線や電極間
に残された樹脂膜によって半導体基板の表面の段差を緩
和することができ、保護膜を平坦状態に形成することを
可能にして、保護膜の性能を十分に発揮させ、耐湿性等
の信頼性を高め半導体装置を製造することができる効果
がある。

また、この場合、電極上には樹脂膜が存在していないた
め、電極上に開口を設けた場合でも、保護膜の開口部分
から内部への水分の侵入を防ぐことができ、耐湿性を劣
化させることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）ないしくｅ）は本発明の製造方法を工程順
に示す断面図、第２図（ａ）ないしくｄ）は従来の製造
方法を工程順に示す断面図である。 １・・・半導体基板、２・・・アルミニウム配線、３・
・・アルミニウムボンディング電極、４・・・ポリイミ
ド膜、５・・・保護膜（シリコンナイトライド膜）、６
・・・フォトレジスト。 塚

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、半導体基板上に所要パターンの配線や電極を形成す
   る工程と、全面にポリイミド等の樹脂膜を形成して前記
   配線や電極を覆う工程と、前記樹脂膜をプラズマエッチ
   ング法によりエッチングし、前記配線や電極間にのみ前
   記樹脂膜を残す工程と、前記配線や電極および樹脂膜を
   含む全面にプラズマＣＶＤ法により保護膜を形成する工
   程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。