JPH118210A - 半導体素子の製造方法及びその製造装置 - Google Patents
半導体素子の製造方法及びその製造装置Info
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- JPH118210A JPH118210A JP15955697A JP15955697A JPH118210A JP H118210 A JPH118210 A JP H118210A JP 15955697 A JP15955697 A JP 15955697A JP 15955697 A JP15955697 A JP 15955697A JP H118210 A JPH118210 A JP H118210A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 配線自身の膜減りを防ぎ、的確な配線を施す
ことができる半導体素子の製造方法及びその製造装置を
提供する。 【解決手段】 半絶縁性ＧａＡｓ基板１０１上にＴｉ膜
１０２、Ｗ膜１０３を積層し、このＷ膜１０３上にレジ
ストパターン１０５を形成する工程と、該基板をメッキ
装置に装着し、メッキ液１１０を導入し、該基板表面を
メッキ液１１０に浸漬するとともに、該基板に陽極を接
続して直流電流を流す工程と、引き続き該基板に陰極を
接続して直流電流を流し、電解メッキする工程とを順に
施す。
ことができる半導体素子の製造方法及びその製造装置を
提供する。 【解決手段】 半絶縁性ＧａＡｓ基板１０１上にＴｉ膜
１０２、Ｗ膜１０３を積層し、このＷ膜１０３上にレジ
ストパターン１０５を形成する工程と、該基板をメッキ
装置に装着し、メッキ液１１０を導入し、該基板表面を
メッキ液１１０に浸漬するとともに、該基板に陽極を接
続して直流電流を流す工程と、引き続き該基板に陰極を
接続して直流電流を流し、電解メッキする工程とを順に
施す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子の製造
方法及びその製造装置に係り、特に、半導体素子の製造
方法の一部であるＷ系金属をカレントフィルムとしたメ
ッキＡｕ電極又は配線の形成方法に関するものである。
方法及びその製造装置に係り、特に、半導体素子の製造
方法の一部であるＷ系金属をカレントフィルムとしたメ
ッキＡｕ電極又は配線の形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば、文献名：１９８８．Ｖ−ＭＩＣ Ｃｏｎｆ．
ｐ．１１７−１２４．“ＭＵＬＴＩＬＥＶＥＬ ＧＯＬ
Ｄ ＭＥＴＡＬＬＩＺＡＴＩＯＮ”Ｊｕｎｅ １３−１
４ １９８８ ＩＥＥＥに開示されるようなものがあっ
た。
例えば、文献名：１９８８．Ｖ−ＭＩＣ Ｃｏｎｆ．
ｐ．１１７−１２４．“ＭＵＬＴＩＬＥＶＥＬ ＧＯＬ
Ｄ ＭＥＴＡＬＬＩＺＡＴＩＯＮ”Ｊｕｎｅ １３−１
４ １９８８ ＩＥＥＥに開示されるようなものがあっ
た。
【０００３】この文献によれば、Ｗ系金属をカレントフ
ィルムに用いてＡｕメッキする場合には、Ｗ系金属（こ
こでは、ＴｉＷ）スパッタ蒸着後、連続して真空中でＡ
ｕをスパッタし、それらの積層膜をカレントフィルムに
用いる。Ａｕを電解メッキ成長させた後、イオンシリン
グや、Ｃｌ2 系ガスによるＲＩＥなどで、配線部、電極
部以外のカレントフィルムを除去するというものであっ
た。
ィルムに用いてＡｕメッキする場合には、Ｗ系金属（こ
こでは、ＴｉＷ）スパッタ蒸着後、連続して真空中でＡ
ｕをスパッタし、それらの積層膜をカレントフィルムに
用いる。Ａｕを電解メッキ成長させた後、イオンシリン
グや、Ｃｌ2 系ガスによるＲＩＥなどで、配線部、電極
部以外のカレントフィルムを除去するというものであっ
た。
【０００４】なお、カレントフィルムにＡｕを積層する
理由は、Ｗ系メタルのみの場合は、表面に自然酸化膜が
でき、メッキ成長が不可能になるのを防ぐためである。
理由は、Ｗ系メタルのみの場合は、表面に自然酸化膜が
でき、メッキ成長が不可能になるのを防ぐためである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の方法では、不要なカレントフィルムを除去する
際にイオンミリングを用いると、最小配線間隔が配線の
高さに制限されたり、また、配線自身も一緒に膜減りし
てしまうという問題点があった。更に、Ｏ2 系ＲＩＥを
用いる場合でも、同様に配線自身も膜減りしてしまうと
いう問題点があった。
た従来の方法では、不要なカレントフィルムを除去する
際にイオンミリングを用いると、最小配線間隔が配線の
高さに制限されたり、また、配線自身も一緒に膜減りし
てしまうという問題点があった。更に、Ｏ2 系ＲＩＥを
用いる場合でも、同様に配線自身も膜減りしてしまうと
いう問題点があった。
【０００６】本発明は、上記問題点を除去し、配線自身
の膜減りを防ぎ、的確な配線を施すことができる半導体
素子の製造方法及びその製造装置を提供することを目的
とする。
の膜減りを防ぎ、的確な配線を施すことができる半導体
素子の製造方法及びその製造装置を提供することを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔１〕半導体素子の製造方法において、基板（１０１）
上に第１の膜（１０２）、第２の導電膜（１０３）を積
層し、この第２の導電膜（１０３）上にレジストパター
ン（１０５）を形成する工程と、この基板をメッキ装置
に装着し、メッキ液（１１０）を導入し、この基板表面
をメッキ液（１１０）に浸漬するとともに、この基板に
陽極を接続して直流電流を流す工程と、引き続きこの基
板に陰極を接続して直流電流を流し、電解メッキする工
程とを順に施すようにしたものである。
成するために、 〔１〕半導体素子の製造方法において、基板（１０１）
上に第１の膜（１０２）、第２の導電膜（１０３）を積
層し、この第２の導電膜（１０３）上にレジストパター
ン（１０５）を形成する工程と、この基板をメッキ装置
に装着し、メッキ液（１１０）を導入し、この基板表面
をメッキ液（１１０）に浸漬するとともに、この基板に
陽極を接続して直流電流を流す工程と、引き続きこの基
板に陰極を接続して直流電流を流し、電解メッキする工
程とを順に施すようにしたものである。
【０００８】〔２〕半導体素子の製造方法において、基
板（１０１）上に第１の膜（１０２）、第２の導電膜
（１０３）を積層し、この第２の導電膜（１０３）上に
レジストパターン（１０５）を形成する工程と、この基
板をメッキ装置に装着し、メッキ液（１１０）を導入
し、この基板表面をメッキ液（１１０）に浸漬するとと
もに、この基板に交流電源（１１５）を接続して交流電
流を流す工程と、引き続きこの基板に陰極を接続して直
流電流を流し、電解メッキする工程とを順に施すように
したものである。
板（１０１）上に第１の膜（１０２）、第２の導電膜
（１０３）を積層し、この第２の導電膜（１０３）上に
レジストパターン（１０５）を形成する工程と、この基
板をメッキ装置に装着し、メッキ液（１１０）を導入
し、この基板表面をメッキ液（１１０）に浸漬するとと
もに、この基板に交流電源（１１５）を接続して交流電
流を流す工程と、引き続きこの基板に陰極を接続して直
流電流を流し、電解メッキする工程とを順に施すように
したものである。
【０００９】〔３〕半導体素子の製造方法において、半
絶縁性基板（２０１）上に第１の膜（２０２）、第２の
導電膜（２０３）、第３の膜（２０４）を連続的に真空
中にて積層する工程と、この基板上にレジストパターン
（２０５）を形成する工程と、この基板をメッキ装置に
装着し、酸素フリーな状態とする工程と、この基板上の
第３の膜（２０４）だけを溶解する薬液を導入し、パタ
ーン内部に露出した第３の膜（２０４）を除去する工程
と、この基板表面が酸素フリーな状態のまま薬液を排出
し、脱酸素水（２１６）を導入し、この基板を洗浄後、
脱酸素水（２１６）を排出する工程と、この基板表面が
酸素フリーな状態のまま、メッキ液（２１８）を導入
し、この基板に陰極を接続して直流電流を流し、メッキ
成長させる工程とを順に施すようにしたものである。
絶縁性基板（２０１）上に第１の膜（２０２）、第２の
導電膜（２０３）、第３の膜（２０４）を連続的に真空
中にて積層する工程と、この基板上にレジストパターン
（２０５）を形成する工程と、この基板をメッキ装置に
装着し、酸素フリーな状態とする工程と、この基板上の
第３の膜（２０４）だけを溶解する薬液を導入し、パタ
ーン内部に露出した第３の膜（２０４）を除去する工程
と、この基板表面が酸素フリーな状態のまま薬液を排出
し、脱酸素水（２１６）を導入し、この基板を洗浄後、
脱酸素水（２１６）を排出する工程と、この基板表面が
酸素フリーな状態のまま、メッキ液（２１８）を導入
し、この基板に陰極を接続して直流電流を流し、メッキ
成長させる工程とを順に施すようにしたものである。
【００１０】〔４〕半導体素子の製造装置において、外
気の遮断機構と、不活性ガス導入機構と、排気・排水機
構と、複数の薬液導入機構と、脱酸素水の導入機構と、
排液機構と、基板への電流導入針と、対向電極と、前記
電流導入針と前記対向電極とに接続される電源とを有す
るメッキ装置を備え、前記基板を酸素フリーな状態で連
続して複数の薬液処理と脱酸素水による洗浄が可能で、
かつ、メッキをも可能にするようにしたものである。
気の遮断機構と、不活性ガス導入機構と、排気・排水機
構と、複数の薬液導入機構と、脱酸素水の導入機構と、
排液機構と、基板への電流導入針と、対向電極と、前記
電流導入針と前記対向電極とに接続される電源とを有す
るメッキ装置を備え、前記基板を酸素フリーな状態で連
続して複数の薬液処理と脱酸素水による洗浄が可能で、
かつ、メッキをも可能にするようにしたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の
第１実施例を示す半導体素子の製造工程図（その１）、
図２は本発明の第１実施例を示す半導体素子の製造工程
図（その２）であり、これらの図に従い順次説明する。
て図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の
第１実施例を示す半導体素子の製造工程図（その１）、
図２は本発明の第１実施例を示す半導体素子の製造工程
図（その２）であり、これらの図に従い順次説明する。
【００１２】（１）まず、図１（ａ）に示すように、半
絶縁性ＧａＡｓ基板１０１上にＴｉ膜１０２、Ｗ膜１０
３を順次積層する。ここで、Ｔｉは下地ＧａＡｓとの密
着剤、Ｗは電解メッキ時の電流供給用カレントフィルム
及びＡｕのバリアメタルとして働く。Ｗ膜１０３の表面
は空気中に出た時点で自然酸化膜１０４に覆われる。 （２）次に、図１（ｂ）に示すように、メッキ配線用の
レジストパターン１０５を形成する。
絶縁性ＧａＡｓ基板１０１上にＴｉ膜１０２、Ｗ膜１０
３を順次積層する。ここで、Ｔｉは下地ＧａＡｓとの密
着剤、Ｗは電解メッキ時の電流供給用カレントフィルム
及びＡｕのバリアメタルとして働く。Ｗ膜１０３の表面
は空気中に出た時点で自然酸化膜１０４に覆われる。 （２）次に、図１（ｂ）に示すように、メッキ配線用の
レジストパターン１０５を形成する。
【００１３】（３）次に、図１（ｃ）に示すように、試
料の裏面を上にしてメッキ槽１０６に装着する。その
際、基板表面の周辺部１０７では、電流導入針１０８を
試料のカレントフィルムに突き刺して電気的導通をと
る。なお、１０９は対向電極である。 （４）次いで、図１（ｄ）に示すように、メッキ槽１０
６にメッキ液１１０を導入する。その際、基板裏面にメ
ッキ液１１０が回り込まないようにする。メッキ液１１
０はアルカリ性で１〜２Ｎ程度とする。次に、基板側を
陽極として直流電流を流す。つまり、スイッチ１１３を
直流電源１１２に接続して、基板側を陽極とする。この
時、レジスト開口中のＷ膜１０３表面にある自然酸化膜
１０４は、不安定でかつ、緻密ではないので、前記の処
理で容易に電解研磨されてしまう。
料の裏面を上にしてメッキ槽１０６に装着する。その
際、基板表面の周辺部１０７では、電流導入針１０８を
試料のカレントフィルムに突き刺して電気的導通をと
る。なお、１０９は対向電極である。 （４）次いで、図１（ｄ）に示すように、メッキ槽１０
６にメッキ液１１０を導入する。その際、基板裏面にメ
ッキ液１１０が回り込まないようにする。メッキ液１１
０はアルカリ性で１〜２Ｎ程度とする。次に、基板側を
陽極として直流電流を流す。つまり、スイッチ１１３を
直流電源１１２に接続して、基板側を陽極とする。この
時、レジスト開口中のＷ膜１０３表面にある自然酸化膜
１０４は、不安定でかつ、緻密ではないので、前記の処
理で容易に電解研磨されてしまう。
【００１４】（５）次に、図２（ａ）に示すように、Ｗ
膜１０３の表面酸化物を除去した後、基板を陰極にす
る。つまり、スイッチ１１３を直流電源１１４に接続し
て、基板側を陰極にし、通常の電解メッキを施し、レジ
スト開口部にＡｕ膜１１１を成長させる。このようにし
て成長させたＡｕ膜１１１と下地のＷ膜１０３との界面
には酸化膜１０４が存在しないため、密着力を強くする
ことができる。
膜１０３の表面酸化物を除去した後、基板を陰極にす
る。つまり、スイッチ１１３を直流電源１１４に接続し
て、基板側を陰極にし、通常の電解メッキを施し、レジ
スト開口部にＡｕ膜１１１を成長させる。このようにし
て成長させたＡｕ膜１１１と下地のＷ膜１０３との界面
には酸化膜１０４が存在しないため、密着力を強くする
ことができる。
【００１５】（６）次に、図２（ｂ）に示すように、レ
ジストパターン１０５を除去する。 （７）次に、図２（ｃ）に示すように、Ａｕ膜１１１を
メッキ成長させた場所以外の不要なカレントフィルムの
Ｗ膜１０３、Ｔｉ膜１０２をＳＦ6 ガスを用いたＲＩＥ
（反応性イオンエッチング）で除去する。この際、Ａｕ
は全くエッチングされないので膜減りの心配はない。ま
た、反応性ガスを用いるので、Ａｕ膜１１１の成長厚み
や、配線の最小間隔に特に制限はなく、容易に不要な部
分のＷ膜１０３、Ｔｉ膜１０２を除去することができ
る。
ジストパターン１０５を除去する。 （７）次に、図２（ｃ）に示すように、Ａｕ膜１１１を
メッキ成長させた場所以外の不要なカレントフィルムの
Ｗ膜１０３、Ｔｉ膜１０２をＳＦ6 ガスを用いたＲＩＥ
（反応性イオンエッチング）で除去する。この際、Ａｕ
は全くエッチングされないので膜減りの心配はない。ま
た、反応性ガスを用いるので、Ａｕ膜１１１の成長厚み
や、配線の最小間隔に特に制限はなく、容易に不要な部
分のＷ膜１０３、Ｔｉ膜１０２を除去することができ
る。
【００１６】なお、上記図１（ｄ）工程では、基板側を
陽極として直流電流を導入したが、図３に示すように、
スイッチ１１６を交流電源１１５に接続して、交流電流
を加えるようにしても同様に酸化膜除去効果がある。そ
の後は、上記図２（ａ）に示すように、Ｗ膜１０３表面
酸化物を除去した後、基板を陰極にして、通常の電解メ
ッキを施し、レジスト開口部にＡｕ膜１１１を成長させ
る。
陽極として直流電流を導入したが、図３に示すように、
スイッチ１１６を交流電源１１５に接続して、交流電流
を加えるようにしても同様に酸化膜除去効果がある。そ
の後は、上記図２（ａ）に示すように、Ｗ膜１０３表面
酸化物を除去した後、基板を陰極にして、通常の電解メ
ッキを施し、レジスト開口部にＡｕ膜１１１を成長させ
る。
【００１７】このように、第１実施例によれば、Ａｕメ
ッキのカレントフィルムにＷを用いても、メッキする直
前に自然酸化膜を除去し、連続してＡｕをメッキ成長さ
せるため、ＡｕとＷの界面に酸化膜は存在せず、密着性
の良い積層構造の配線を得ることができる。さらに、Ａ
ｕ付着部以外のカレントフィルムの構成物はＷとＴｉの
みであり、これは、ＡｕをエッチングしないＳＦ6 など
のガスを用いたＲＩＥで、容易に除去することができる
ので、Ａｕの膜減りの心配はなく、また、配線の最小間
隔に制限はなく、配線の集積度が向上し、微細なＡｕメ
ッキ配線が容易に形成することが可能である。
ッキのカレントフィルムにＷを用いても、メッキする直
前に自然酸化膜を除去し、連続してＡｕをメッキ成長さ
せるため、ＡｕとＷの界面に酸化膜は存在せず、密着性
の良い積層構造の配線を得ることができる。さらに、Ａ
ｕ付着部以外のカレントフィルムの構成物はＷとＴｉの
みであり、これは、ＡｕをエッチングしないＳＦ6 など
のガスを用いたＲＩＥで、容易に除去することができる
ので、Ａｕの膜減りの心配はなく、また、配線の最小間
隔に制限はなく、配線の集積度が向上し、微細なＡｕメ
ッキ配線が容易に形成することが可能である。
【００１８】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。図４は本発明の第２実施例を示す半導体素子の製造
工程図（その１）、図５は本発明の第２実施例を示す半
導体素子の製造工程図（その２）、図６は本発明の第２
実施例を示す半導体素子の製造工程図（その３）であ
り、これらの図に従い順次説明する。
る。図４は本発明の第２実施例を示す半導体素子の製造
工程図（その１）、図５は本発明の第２実施例を示す半
導体素子の製造工程図（その２）、図６は本発明の第２
実施例を示す半導体素子の製造工程図（その３）であ
り、これらの図に従い順次説明する。
【００１９】（１）まず、図４（ａ）に示すように、半
絶縁性ＧａＡｓ基板２０１上にＴｉ膜２０２、Ｗ膜２０
３、ＳｉＮ膜２０４を順次スパッタ蒸着し、積層する。
ここで、Ｔｉ膜２０２は下地ＧａＡｓとの密着材、Ｗ膜
２０３は電解メッキ時の電流供給用カレントフィルム及
びＡｕのバリアメタルとして働く。ＳｉＮ膜２０４はＷ
膜２０３表面が、工程途中に酸化するのを防止する。
絶縁性ＧａＡｓ基板２０１上にＴｉ膜２０２、Ｗ膜２０
３、ＳｉＮ膜２０４を順次スパッタ蒸着し、積層する。
ここで、Ｔｉ膜２０２は下地ＧａＡｓとの密着材、Ｗ膜
２０３は電解メッキ時の電流供給用カレントフィルム及
びＡｕのバリアメタルとして働く。ＳｉＮ膜２０４はＷ
膜２０３表面が、工程途中に酸化するのを防止する。
【００２０】（２）次に、図４（ｂ）に示すように、メ
ッキ配線用のレジストパターン２０５を形成する。 （３）次に、図４（ｃ）に示すように、試料の裏面を上
にしてメッキ槽２０６に装着する。その際、基板表面の
周辺部２０７では電流導入針２０８を試料のカレントフ
ィルムに突き刺して電気的導通をとる。
ッキ配線用のレジストパターン２０５を形成する。 （３）次に、図４（ｃ）に示すように、試料の裏面を上
にしてメッキ槽２０６に装着する。その際、基板表面の
周辺部２０７では電流導入針２０８を試料のカレントフ
ィルムに突き刺して電気的導通をとる。
【００２１】また、メッキ槽２０６にまず、フッ酸２０
９を導入し、レジスト開口部のＳｉＮ膜２０４を除去
し、Ｗ膜２０３を露出させる。なお、２１０は対向電
極、２１１はメッキ槽蓋、２１２は不活性ガス導入口、
２１３はシールゴム、２１４は薬液導入口、２１５は薬
液排出口である。 （４）次に、図５（ａ）に示すように、一旦フッ酸２０
９を排出し、基板表面を脱酸素水２１６で洗浄する。こ
の時メッキ槽２０６の雰囲気は酸素フリーにして、Ｗ膜
２０３表面の酸化を防ぐ。
９を導入し、レジスト開口部のＳｉＮ膜２０４を除去
し、Ｗ膜２０３を露出させる。なお、２１０は対向電
極、２１１はメッキ槽蓋、２１２は不活性ガス導入口、
２１３はシールゴム、２１４は薬液導入口、２１５は薬
液排出口である。 （４）次に、図５（ａ）に示すように、一旦フッ酸２０
９を排出し、基板表面を脱酸素水２１６で洗浄する。こ
の時メッキ槽２０６の雰囲気は酸素フリーにして、Ｗ膜
２０３表面の酸化を防ぐ。
【００２２】（５）次いで、図５（ｂ）に示すように、
基板表面を十分洗浄した後、洗浄水を排出し、Ａｕメッ
キ液２１８を導入する。この時も、メッキ槽２０６中の
雰囲気は酸素フリーにしておく必要がある。基板を陰極
として直流電流を流し、Ａｕ膜２１７をメッキ成長させ
る。 （６）次に、図６（ａ）に示すように、レジストパター
ン２０５を除去する。
基板表面を十分洗浄した後、洗浄水を排出し、Ａｕメッ
キ液２１８を導入する。この時も、メッキ槽２０６中の
雰囲気は酸素フリーにしておく必要がある。基板を陰極
として直流電流を流し、Ａｕ膜２１７をメッキ成長させ
る。 （６）次に、図６（ａ）に示すように、レジストパター
ン２０５を除去する。
【００２３】（７）次に、図６（ｂ）に示すように、Ａ
ｕ膜２１７をメッキ成長させた部分以外の不要なＳｉＮ
膜２０４とカレントフィルムのＷ膜２０３、Ｔｉ膜２０
２をＳＦ6 ガスを用いたＲＩＥ（反応性イオンエッチン
グ）で除去する。この時Ａｕ膜２１７は全くエッチング
されないので、膜減りの心配はない。また、反応性ガス
を用いているので、Ａｕ膜２１７の成長厚みや配線の最
小間隔に特に制限を受けず、容易に不要なＳｉＮ膜２０
４、Ｗ膜２０３、Ｔｉ膜２０２を除去することができ
る。
ｕ膜２１７をメッキ成長させた部分以外の不要なＳｉＮ
膜２０４とカレントフィルムのＷ膜２０３、Ｔｉ膜２０
２をＳＦ6 ガスを用いたＲＩＥ（反応性イオンエッチン
グ）で除去する。この時Ａｕ膜２１７は全くエッチング
されないので、膜減りの心配はない。また、反応性ガス
を用いているので、Ａｕ膜２１７の成長厚みや配線の最
小間隔に特に制限を受けず、容易に不要なＳｉＮ膜２０
４、Ｗ膜２０３、Ｔｉ膜２０２を除去することができ
る。
【００２４】このように、第２実施例によれば、Ａｕメ
ッキのカレントフィルムのＷ膜形成と連続してＳｉＮ膜
を成長させるようにしたので、Ａｕメッキ直前の工程ま
でＷ表面が酸化されることはなく、同一のメッキ槽中で
Ｗ膜表面が酸化しないように酸素フリーな雰囲気でレジ
スト開口部のＳｉＮ膜を除去し、連続的にＡｕ膜をメッ
キ成長できるので、ＡｕとＷの界面には酸化膜は存在せ
ず、密着性の良い積層構造の配線を得ることができる。
ッキのカレントフィルムのＷ膜形成と連続してＳｉＮ膜
を成長させるようにしたので、Ａｕメッキ直前の工程ま
でＷ表面が酸化されることはなく、同一のメッキ槽中で
Ｗ膜表面が酸化しないように酸素フリーな雰囲気でレジ
スト開口部のＳｉＮ膜を除去し、連続的にＡｕ膜をメッ
キ成長できるので、ＡｕとＷの界面には酸化膜は存在せ
ず、密着性の良い積層構造の配線を得ることができる。
【００２５】更に、Ａｕ付着部以外の不要なＳｉＮ膜、
Ｗ膜、Ｔｉ膜はＡｕ膜をエッチングしないＳＦ6 などの
ガスを用いたＲＩＥで容易に除去することができるの
で、Ａｕ膜の膜減りの心配はなく、配線抵抗が上昇する
ことはない。また、配線の最小間隔に制限はなく、配線
の集積度が向上し、微細なＡｕメッキ配線を容易に形成
することができる。
Ｗ膜、Ｔｉ膜はＡｕ膜をエッチングしないＳＦ6 などの
ガスを用いたＲＩＥで容易に除去することができるの
で、Ａｕ膜の膜減りの心配はなく、配線抵抗が上昇する
ことはない。また、配線の最小間隔に制限はなく、配線
の集積度が向上し、微細なＡｕメッキ配線を容易に形成
することができる。
【００２６】次に、本発明の第３実施例について説明す
る。ここでは、第２実施例の製造方法の実施に使用する
製造装置について装置構成を図７を用いて説明する。こ
の実施例のメッキ装置は、メッキ槽蓋３０１とメッキ槽
本体３０２とから成り、両者の間にはシール材３０３を
配置している。メッキする基板３０６は、メッキ槽本体
３０２に取り付けた電流導入針３０４上に、メッキする
面を対向電極３０５に向けてセットする。電流導入針３
０４と対向電極３０５は直流電源３２５、スイッチ３２
６を介して導線で接続されている。また、対向電極３０
５は薬液の流れを妨げないようメッシュ状になってい
る。
る。ここでは、第２実施例の製造方法の実施に使用する
製造装置について装置構成を図７を用いて説明する。こ
の実施例のメッキ装置は、メッキ槽蓋３０１とメッキ槽
本体３０２とから成り、両者の間にはシール材３０３を
配置している。メッキする基板３０６は、メッキ槽本体
３０２に取り付けた電流導入針３０４上に、メッキする
面を対向電極３０５に向けてセットする。電流導入針３
０４と対向電極３０５は直流電源３２５、スイッチ３２
６を介して導線で接続されている。また、対向電極３０
５は薬液の流れを妨げないようメッシュ状になってい
る。
【００２７】メッキ槽蓋３０１には、不活性ガスである
Ｎ2 の導入口３１０、Ｎ2 の導入弁３１１、Ｎ2 の導入
管３１２及び排気用の排気口３０７、排気弁３０８、排
気管３０９が取り付けられている。メッキ槽本体３０２
には、ＳｉＮ膜除去に用いるフッ酸の導入口３１３、フ
ッ酸の導入弁３１４、フッ酸の導入管３１５及びメッキ
液の導入口３１６、メッキ液の導入弁３１７、メッキ液
の導入管３１８及び排液用の排液口３１９、排液弁３２
０、排液管３２１及び基板洗浄に用いる脱酸素水の導入
口３２２、脱酸素水の導入弁３２３、脱酸素水の導入管
３２４が設置されている。
Ｎ2 の導入口３１０、Ｎ2 の導入弁３１１、Ｎ2 の導入
管３１２及び排気用の排気口３０７、排気弁３０８、排
気管３０９が取り付けられている。メッキ槽本体３０２
には、ＳｉＮ膜除去に用いるフッ酸の導入口３１３、フ
ッ酸の導入弁３１４、フッ酸の導入管３１５及びメッキ
液の導入口３１６、メッキ液の導入弁３１７、メッキ液
の導入管３１８及び排液用の排液口３１９、排液弁３２
０、排液管３２１及び基板洗浄に用いる脱酸素水の導入
口３２２、脱酸素水の導入弁３２３、脱酸素水の導入管
３２４が設置されている。
【００２８】そこで、その製造装置の動作について説明
する。 （１）まず、メッキ槽本体３０２内に薬液が残っていな
い状態にして、メッキ槽蓋３０１を開け、メッキすべき
基板３０６を電流導入針３０４上にセットする。この
時、基板表面は図において下に向けられている。 （２）次に、メッキ槽蓋３０１を閉じ、排気弁３０８を
開け、その後、脱酸素水の導入弁３２３を開け、脱酸素
水をメッキ槽内に充満させる。この際、基板３０６は基
板押さえバネ３２７で電流導入針３０４に押し付けられ
ているので、薬液導入時に、はずれることはない。
する。 （１）まず、メッキ槽本体３０２内に薬液が残っていな
い状態にして、メッキ槽蓋３０１を開け、メッキすべき
基板３０６を電流導入針３０４上にセットする。この
時、基板表面は図において下に向けられている。 （２）次に、メッキ槽蓋３０１を閉じ、排気弁３０８を
開け、その後、脱酸素水の導入弁３２３を開け、脱酸素
水をメッキ槽内に充満させる。この際、基板３０６は基
板押さえバネ３２７で電流導入針３０４に押し付けられ
ているので、薬液導入時に、はずれることはない。
【００２９】導入した脱酸素水が排気弁３０８を通過し
た後、排気弁３０８と脱酸素水の導入弁３２３を同時に
閉める。この時、閉じられたメッキ槽中は脱酸素水で充
満しており、空気は残っていない。 （３）次に、排液弁３２０と不活性ガスであるＮ2 の導
入弁３１１を同時に開け、脱酸素水を排出するととも
に、メッキ槽内にＮ2 を充満させる。Ｎ2 の導入弁３１
１と排液弁３２０は、メッキ槽内の脱酸素水がほぼ除去
できた時点で閉じる。
た後、排気弁３０８と脱酸素水の導入弁３２３を同時に
閉める。この時、閉じられたメッキ槽中は脱酸素水で充
満しており、空気は残っていない。 （３）次に、排液弁３２０と不活性ガスであるＮ2 の導
入弁３１１を同時に開け、脱酸素水を排出するととも
に、メッキ槽内にＮ2 を充満させる。Ｎ2 の導入弁３１
１と排液弁３２０は、メッキ槽内の脱酸素水がほぼ除去
できた時点で閉じる。
【００３０】（４）次いで、フッ酸の導入弁３１４と排
気弁３０８を同時に開け、フッ酸をメッキ槽内に導入す
る。フッ酸が基板３０６表面に到達したら、フッ酸の導
入弁３１４と排気弁３０８を同時に閉める。この状態が
図４（ｃ）に相当する。 （５）次に、基板３０６のレジスト開口中のＳｉＮ膜の
除去を終了後、排液弁３２０とＮ2 の導入弁３１１を同
時に開け、フッ酸を排出する。フッ酸の排出がほぼ終了
した時点で、排液弁３２０とＮ2 の導入弁３１１を同時
に閉める。
気弁３０８を同時に開け、フッ酸をメッキ槽内に導入す
る。フッ酸が基板３０６表面に到達したら、フッ酸の導
入弁３１４と排気弁３０８を同時に閉める。この状態が
図４（ｃ）に相当する。 （５）次に、基板３０６のレジスト開口中のＳｉＮ膜の
除去を終了後、排液弁３２０とＮ2 の導入弁３１１を同
時に開け、フッ酸を排出する。フッ酸の排出がほぼ終了
した時点で、排液弁３２０とＮ2 の導入弁３１１を同時
に閉める。
【００３１】（６）次に、脱酸素水の導入弁３２３と排
気弁３０８を開け、脱酸素水をメッキ槽に導入する。基
板洗浄が十分成されるまで、脱酸素水の導入を続ける。
基板３０６の洗浄後、脱酸素水の導入弁３２３と排気弁
３０８を閉じる。 （７）次いで、排液弁３２０とＮ2 の導入弁３１１を同
時に開け、基板３０６の洗浄に用いた脱酸素水を排出す
るとともに、メッキ槽内にＮ2 を充満させる。Ｎ2 の導
入弁３１１と排液弁３２０は、メッキ槽内の脱酸素水が
ほぼ除去できた時点で閉じる。
気弁３０８を開け、脱酸素水をメッキ槽に導入する。基
板洗浄が十分成されるまで、脱酸素水の導入を続ける。
基板３０６の洗浄後、脱酸素水の導入弁３２３と排気弁
３０８を閉じる。 （７）次いで、排液弁３２０とＮ2 の導入弁３１１を同
時に開け、基板３０６の洗浄に用いた脱酸素水を排出す
るとともに、メッキ槽内にＮ2 を充満させる。Ｎ2 の導
入弁３１１と排液弁３２０は、メッキ槽内の脱酸素水が
ほぼ除去できた時点で閉じる。
【００３２】（８）ここで、基板の洗浄工程を複数回行
う場合は（６）（７）を繰り返す。 （９）次に、メッキ液の導入弁３１７と排気弁３０８を
開け、メッキ槽にメッキ液を導入する。メッキ液が基板
３０６表面に到達したら、メッキ液の導入弁３１７と排
気弁３０８を閉じる。この時、基板３０６裏面にはメッ
キ液が回り込まない方が、基板裏面の不要なメッキ成長
を阻止することができる。回り込んでもパターン形成に
大きな影響はない。
う場合は（６）（７）を繰り返す。 （９）次に、メッキ液の導入弁３１７と排気弁３０８を
開け、メッキ槽にメッキ液を導入する。メッキ液が基板
３０６表面に到達したら、メッキ液の導入弁３１７と排
気弁３０８を閉じる。この時、基板３０６裏面にはメッ
キ液が回り込まない方が、基板裏面の不要なメッキ成長
を阻止することができる。回り込んでもパターン形成に
大きな影響はない。
【００３３】（１０）次に、スイッチ３２６を閉じ、直
流電源３２５から電流導入針３０４を介して基板３０６
に電流を供給し、基板３０６表面のレジスト開口内にＡ
ｕ膜をメッキ成長させる。このまま連続的に電流を流し
続けてもＡｕ成長は可能であるが、通常は工程安定のた
め、メッキ液を循環させたい場合は、メッキＡｕが１０
０ｎÅ程度成長した時点でメッキ槽蓋３０１を開け、メ
ッキ液の導入弁３１７を開けると、メッキ槽３０２から
メッキ液が溢れ出し、この溢れたメッキ液を回収し、再
度供給することにより、メッキ液循環は可能である。こ
の時、基板３０６表面は、メッキ液が到達するような位
置（高さ）に設定しておく。
流電源３２５から電流導入針３０４を介して基板３０６
に電流を供給し、基板３０６表面のレジスト開口内にＡ
ｕ膜をメッキ成長させる。このまま連続的に電流を流し
続けてもＡｕ成長は可能であるが、通常は工程安定のた
め、メッキ液を循環させたい場合は、メッキＡｕが１０
０ｎÅ程度成長した時点でメッキ槽蓋３０１を開け、メ
ッキ液の導入弁３１７を開けると、メッキ槽３０２から
メッキ液が溢れ出し、この溢れたメッキ液を回収し、再
度供給することにより、メッキ液循環は可能である。こ
の時、基板３０６表面は、メッキ液が到達するような位
置（高さ）に設定しておく。
【００３４】（１１）次いで、所望のＡｕ膜の膜厚が成
長したら、スイッチ３２６を切り、メッキ液の導入弁３
１７を閉じる。更に、メッキ槽蓋３０１を閉じ、排液弁
３２０とＮ2 の導入弁３１１を開け、メッキ液を排出す
る。 （１２）次に、基板の洗浄を（６）（７）と同様に行
う。 （１３）次に、メッキ槽蓋３０１を開け、基板３０６を
取り外す。
長したら、スイッチ３２６を切り、メッキ液の導入弁３
１７を閉じる。更に、メッキ槽蓋３０１を閉じ、排液弁
３２０とＮ2 の導入弁３１１を開け、メッキ液を排出す
る。 （１２）次に、基板の洗浄を（６）（７）と同様に行
う。 （１３）次に、メッキ槽蓋３０１を開け、基板３０６を
取り外す。
【００３５】このように、本発明の製造装置を用いれ
ば、特に真空排気設備を設けることなく、メッキ槽内を
酸素フリーの状態にできる。また、洗浄にも脱酸素水を
用いるので、清浄なＷ膜表面が酸化されることはない。
なお、第３実施例では、Ｗ膜上のＡｕメッキを一例とし
たが、導入する薬液を例えば、Ｃｕの無電解メッキ液に
変えれば、酸素フリーな状態でＷ膜上にＣｕ膜の成長が
可能である。他にも酸素フリーな状態でウエット処理を
連続的に行う工程に適用可能である。
ば、特に真空排気設備を設けることなく、メッキ槽内を
酸素フリーの状態にできる。また、洗浄にも脱酸素水を
用いるので、清浄なＷ膜表面が酸化されることはない。
なお、第３実施例では、Ｗ膜上のＡｕメッキを一例とし
たが、導入する薬液を例えば、Ｃｕの無電解メッキ液に
変えれば、酸素フリーな状態でＷ膜上にＣｕ膜の成長が
可能である。他にも酸素フリーな状態でウエット処理を
連続的に行う工程に適用可能である。
【００３６】なお、本発明によれば、以下のような利用
形態を有する。 （１）第１実施例では、半絶縁性ＧａＡｓ基板とした
が、あらゆる基板に対して適用可能である。また、Ｗの
代わりに、ＴｉＷ、ＷＳｉ、Ｍｏなどでも適用可能であ
る。 （２）第２実施例では、半絶縁性ＧａＡｓ基板とした
が、半絶縁性ＩｎＰ基板でも適用可能である。また、Ｗ
表面保護膜としてＳｉＮ膜を用いたが、Ｏの入らない膜
でフッ酸に可溶でＷと連続スパッタ可能な膜（例えば、
Ｔｉ膜）でも適用可能である。
形態を有する。 （１）第１実施例では、半絶縁性ＧａＡｓ基板とした
が、あらゆる基板に対して適用可能である。また、Ｗの
代わりに、ＴｉＷ、ＷＳｉ、Ｍｏなどでも適用可能であ
る。 （２）第２実施例では、半絶縁性ＧａＡｓ基板とした
が、半絶縁性ＩｎＰ基板でも適用可能である。また、Ｗ
表面保護膜としてＳｉＮ膜を用いたが、Ｏの入らない膜
でフッ酸に可溶でＷと連続スパッタ可能な膜（例えば、
Ｔｉ膜）でも適用可能である。
【００３７】（３）第３実施例では不活性ガスとしてＮ
2 を用いたが、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅなどの希ガスでも適用
可能である。ＳＦ6 やＣＦ4 も適用可能であるが、排ガ
ス処理を要しない無害なガスが望ましい。また、本発明
は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨
に基づき種々の変形が可能であり、それらを本発明の範
囲から排除するものではない。
2 を用いたが、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅなどの希ガスでも適用
可能である。ＳＦ6 やＣＦ4 も適用可能であるが、排ガ
ス処理を要しない無害なガスが望ましい。また、本発明
は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨
に基づき種々の変形が可能であり、それらを本発明の範
囲から排除するものではない。
【００３８】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、次のような効果を奏することができる。 （Ａ）請求項１又は２記載の発明によれば、Ａｕメッキ
のカレントフィルムにＷを用いても、メッキする直前に
自然酸化膜を除去し、連続してＡｕをメッキ成長させる
ため、ＡｕとＷの界面に酸化膜は存在せず、密着性の良
い積層構造の配線を得ることができる。
よれば、次のような効果を奏することができる。 （Ａ）請求項１又は２記載の発明によれば、Ａｕメッキ
のカレントフィルムにＷを用いても、メッキする直前に
自然酸化膜を除去し、連続してＡｕをメッキ成長させる
ため、ＡｕとＷの界面に酸化膜は存在せず、密着性の良
い積層構造の配線を得ることができる。
【００３９】（Ｂ）請求項３記載の発明によれば、Ａｕ
メッキのカレントフィルムのＷ膜形成と連続してＳｉＮ
膜を成長させるようにしたので、Ａｕメッキ直前の工程
までＷ表面が酸化されることはなく、同一のメッキ槽中
でＷ膜表面が酸化しないように酸素フリーな雰囲気でレ
ジスト開口部のＳｉＮ膜を除去し、連続的にＡｕをメッ
キ成長させることができるので、ＡｕとＷの界面には酸
化膜は存在せず、密着性の良い積層構造の配線を得るこ
とができる。
メッキのカレントフィルムのＷ膜形成と連続してＳｉＮ
膜を成長させるようにしたので、Ａｕメッキ直前の工程
までＷ表面が酸化されることはなく、同一のメッキ槽中
でＷ膜表面が酸化しないように酸素フリーな雰囲気でレ
ジスト開口部のＳｉＮ膜を除去し、連続的にＡｕをメッ
キ成長させることができるので、ＡｕとＷの界面には酸
化膜は存在せず、密着性の良い積層構造の配線を得るこ
とができる。
【００４０】さらに、Ａｕ付着部以外の不要なＳｉＮ、
Ｗ、ＴｉはＡｕをエッチングしないＳＦ6 などのガスを
用いたＲＩＥで容易に除去できるので、Ａｕの膜減りの
心配はなく、配線抵抗が上昇することはない。また、配
線の最小間隔に制限はなく、配線の集積度が向上し、微
細なＡｕメッキ配線が容易に形成できる。
Ｗ、ＴｉはＡｕをエッチングしないＳＦ6 などのガスを
用いたＲＩＥで容易に除去できるので、Ａｕの膜減りの
心配はなく、配線抵抗が上昇することはない。また、配
線の最小間隔に制限はなく、配線の集積度が向上し、微
細なＡｕメッキ配線が容易に形成できる。
【００４１】（Ｃ）請求項４記載の発明によれば、特
に、真空排気設備を設けることなく、メッキ槽内を酸素
フリーの状態にできる。また、洗浄にも脱酸素水を用い
るので、清浄なＷ膜表面が酸化されることはない。
に、真空排気設備を設けることなく、メッキ槽内を酸素
フリーの状態にできる。また、洗浄にも脱酸素水を用い
るので、清浄なＷ膜表面が酸化されることはない。
【図１】本発明の第１実施例を示す半導体素子の製造工
程図（その１）である。
程図（その１）である。
【図２】本発明の第１実施例を示す半導体素子の製造工
程図（その２）である。
程図（その２）である。
【図３】本発明の第１実施例の変形例を示す電源回路図
である。
である。
【図４】本発明の第２実施例を示す半導体素子の製造工
程図（その１）である。
程図（その１）である。
【図５】本発明の第２実施例を示す半導体素子の製造工
程図（その２）である。
程図（その２）である。
【図６】本発明の第２実施例を示す半導体素子の製造工
程図（その３）である。
程図（その３）である。
【図７】本発明の第３実施例を示す半導体素子の製造装
置を示す図である。
置を示す図である。
１０１，２０１ 半絶縁性ＧａＡｓ基板 １０２，２０２ Ｔｉ膜（第１の膜） １０３，２０３ Ｗ膜（第２の導電膜） １０４ 自然酸化膜 １０５ レジストパターン １０６，２０６ メッキ槽 １０７，２０７ 基板表面の周辺部 １０８，２０８，３０４ 電流導入針 １０９，２１０，３０５ 対向電極 １１０ メッキ液 １１１，２１７ Ａｕ膜 １１２，１１４ 直流電源 １１３，１１６，３２６ スイッチ １１５ 交流電源 ２０４ ＳｉＮ膜（第３の膜） ２０５ メッキ配線用のレジストパターン ２０９ フッ酸 ２１１，３０１ メッキ槽蓋 ２１２ 不活性ガス導入口 ２１３ シールゴム ２１４ 薬液導入口 ２１５ 薬液排出口 ２１６ 脱酸素水 ２１８ Ａｕメッキ液 ３０２ メッキ槽本体 ３０３ シール材 ３０６ 基板 ３０７ 排気用の排気口 ３０８ 排気弁 ３０９ 排気管 ３１０ Ｎ2 の導入口 ３１１ Ｎ2 の導入弁 ３１２ Ｎ2 の導入管 ３１３ フッ酸の導入口 ３１４ フッ酸の導入弁 ３１５ フッ酸の導入管 ３１６ メッキ液の導入口 ３１７ メッキ液の導入弁 ３１８ メッキ液の導入管 ３１９ 排液用の排液口 ３２０ 排液弁 ３２１ 排液管 ３２２ 脱酸素水の導入口 ３２３ 脱酸素水の導入弁 ３２４ 脱酸素水の導入管 ３２５ 直流電源 ３２７ 基板押さえバネ
Claims (4)
- 【請求項１】（ａ）基板上に第１の膜、第２の導電膜を
積層し、該第２の導電膜上にレジストパターンを形成す
る工程と、（ｂ）該基板をメッキ装置に装着し、メッキ
液を導入し、該基板表面をメッキ液に浸漬するととも
に、該基板に陽極を接続して直流電流を流す工程と、
（ｃ）引き続き該基板に陰極を接続して直流電流を流
し、電解メッキする工程とを順に施すことを特徴とする
半導体素子の製造方法。 - 【請求項２】（ａ）基板上に第１の膜、第２の導電膜を
積層し、該第２の導電膜上にレジストパターンを形成す
る工程と、（ｂ）該基板をメッキ装置に装着し、メッキ
液を導入し、該基板表面をメッキ液に浸漬するととも
に、該基板に交流電源を接続して交流電流を流す工程
と、（ｃ）引き続き該基板に陰極を接続して直流電流を
流し、電解メッキする工程とを順に施すことを特徴とす
る半導体素子の製造方法。 - 【請求項３】（ａ）半絶縁性基板上に第１の膜、第２の
導電膜、第３の膜を連続的に真空中にて積層する工程
と、（ｂ）該基板上にレジストパターンを形成する工程
と、（ｃ）該基板をメッキ装置に装着し、酸素フリーな
状態とする工程と、（ｄ）該基板上の第３の膜だけを溶
解する薬液を導入し、パターン内部に露出した第３の膜
を除去する工程と、（ｅ）該基板表面が酸素フリーな状
態のまま薬液を排出し、脱酸素水を導入し、該基板を洗
浄後、脱酸素水を排出する工程と、（ｆ）該基板表面が
酸素フリーな状態のまま、メッキ液を導入し、該基板に
陰極を接続して直流電流を流し、メッキ成長させる工程
とを順に施すことを特徴とする半導体素子の製造方法。 - 【請求項４】（ａ）外気の遮断機構と、（ｂ）不活性ガ
ス導入機構と、（ｃ）排気・排水機構と、（ｄ）複数の
薬液導入機構と、（ｅ）脱酸素水の導入機構と、（ｆ）
排液機構と、（ｇ）基板への電流導入針と、（ｈ）対向
電極と、（ｉ）前記電流導入針と前記対向電極間に接続
される電源とを有するメッキ装置を備え、（ｊ）前記基
板を酸素フリーな状態で連続して複数の薬液処理と脱酸
素水による洗浄が可能で、かつ、メッキをも可能にして
なることを特徴とする半導体素子の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15955697A JPH118210A (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | 半導体素子の製造方法及びその製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15955697A JPH118210A (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | 半導体素子の製造方法及びその製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH118210A true JPH118210A (ja) | 1999-01-12 |
Family
ID=15696327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15955697A Withdrawn JPH118210A (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | 半導体素子の製造方法及びその製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH118210A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007048924A (ja) * | 2005-08-10 | 2007-02-22 | Renesas Technology Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP2010034355A (ja) * | 2008-07-30 | 2010-02-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ヘテロ接合バイポーラトランジスタ |
-
1997
- 1997-06-17 JP JP15955697A patent/JPH118210A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007048924A (ja) * | 2005-08-10 | 2007-02-22 | Renesas Technology Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP2010034355A (ja) * | 2008-07-30 | 2010-02-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ヘテロ接合バイポーラトランジスタ |
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