JPS58100435A - 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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- JPS58100435A JPS58100435A JP56198902A JP19890281A JPS58100435A JP S58100435 A JPS58100435 A JP S58100435A JP 56198902 A JP56198902 A JP 56198902A JP 19890281 A JP19890281 A JP 19890281A JP S58100435 A JPS58100435 A JP S58100435A
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- JP
- Japan
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- film
- insulating film
- semiconductor device
- protective insulating
- wiring
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- Pending
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/60—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials
- H10P14/69—Inorganic materials
- H10P14/692—Inorganic materials composed of oxides, glassy oxides or oxide-based glasses
- H10P14/6921—Inorganic materials composed of oxides, glassy oxides or oxide-based glasses containing silicon
- H10P14/69215—Inorganic materials composed of oxides, glassy oxides or oxide-based glasses containing silicon the material being a silicon oxide, e.g. SiO2
-
- 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
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/10—Glass or silica
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/60—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials
- H10P14/63—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials characterised by the formation processes
- H10P14/6326—Deposition processes
- H10P14/6328—Deposition from the gas or vapour phase
- H10P14/6329—Deposition from the gas or vapour phase using physical ablation of a target, e.g. physical vapour deposition or pulsed laser deposition
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- Bipolar Transistors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (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】
（７）発明の技術分野
本発明は半導体装置の製造方法に係り、特に半導体装置
に於ける保護絶縁膜の製造方法に関する。
に於ける保護絶縁膜の製造方法に関する。
（至）技術の背景
半導体装置に於ける保護絶縁膜の大きな役割は、機能領
域面、下層絶縁膜及び配線等を湿気から保躾し、シ冒−
ト、断線等の発生を防止し、半導体装置の信頼性を向上
せしめることにある・従って保護絶縁膜としては膜自体
の透水率が低く、且つ浸水経路となる断層のないことが
要求される。特に樹脂封止型の半導体装置の場合、パッ
ケージの防湿性がセラミシフ・パッケージに対して劣る
ために保護絶縁膜♂しては特に高品賀のものが要求され
る。
域面、下層絶縁膜及び配線等を湿気から保躾し、シ冒−
ト、断線等の発生を防止し、半導体装置の信頼性を向上
せしめることにある・従って保護絶縁膜としては膜自体
の透水率が低く、且つ浸水経路となる断層のないことが
要求される。特に樹脂封止型の半導体装置の場合、パッ
ケージの防湿性がセラミシフ・パッケージに対して劣る
ために保護絶縁膜♂しては特に高品賀のものが要求され
る。
（ａ） 従来技術と問題点
従来保験絶縁膜には、化学気相成長（ＯＶＤ）法成るい
は減圧ＯＶＤ法で形成したりんｆ酸ガラス（ｐｓｏ）膜
、二酸化シリコン（８ｉ０．）膜等が用いられており、
耐湿性を向上させるためには厚く形成する手段がこうじ
られていた。
は減圧ＯＶＤ法で形成したりんｆ酸ガラス（ｐｓｏ）膜
、二酸化シリコン（８ｉ０．）膜等が用いられており、
耐湿性を向上させるためには厚く形成する手段がこうじ
られていた。
しかし、王妃化学気相成長によって形成した保ａ絶縁膜
は、該保護絶縁膜の成長がモノシラン（８１Ｈ４）、フ
ォスフイン（ＰＨｓ ＞等の酸化反応によってなされる
ので、成長反応中に水（Ｈ＊Ｏ）が生成し、この水が成
長膜中Ｃζ取り込まれるので腹自体の透湿性が比較的大
きいという問題点かありた。（従うて膜厚を厚くして耐
湿性の向上を図った。） 又化学気相成長膜は第１図の断面模式図のように、被着
面に配置Ｂ！１の側面に形成されるような急峻な段差部
３がある場合には、下２層絶縁展２面から成長する膜と
配線１の表面から成長する膜とが連続した膜とならず、
化学気相成長膜４には段差部３の底部を起点とする断層
（不連続）部５が形成され勝ちであり、且つこの断層部
５は膜厚を厚くしても解消することができないために、
このような断層部からも水分が浸入する。従ってこの点
でも保瞳効果が減じられていた。
は、該保護絶縁膜の成長がモノシラン（８１Ｈ４）、フ
ォスフイン（ＰＨｓ ＞等の酸化反応によってなされる
ので、成長反応中に水（Ｈ＊Ｏ）が生成し、この水が成
長膜中Ｃζ取り込まれるので腹自体の透湿性が比較的大
きいという問題点かありた。（従うて膜厚を厚くして耐
湿性の向上を図った。） 又化学気相成長膜は第１図の断面模式図のように、被着
面に配置Ｂ！１の側面に形成されるような急峻な段差部
３がある場合には、下２層絶縁展２面から成長する膜と
配線１の表面から成長する膜とが連続した膜とならず、
化学気相成長膜４には段差部３の底部を起点とする断層
（不連続）部５が形成され勝ちであり、且つこの断層部
５は膜厚を厚くしても解消することができないために、
このような断層部からも水分が浸入する。従ってこの点
でも保瞳効果が減じられていた。
ｖ
に）発明の目的
本発明は上記問題点に鑑み、膜自体の耐透湿性が優れ、
且つ段差部に於て断層（不連続）部を生ずることのない
保護絶縁膜を形成する半導体装置の製造方法を提供する
。
且つ段差部に於て断層（不連続）部を生ずることのない
保護絶縁膜を形成する半導体装置の製造方法を提供する
。
（６） 発明の構成
本発明は半導体装置の製造方法に於て半導体基、８、板
上に配線を形成する工程、該配線及び配線形成面上にＩ
にガラス層からなる保護絶縁膜をバイアス・スパッタ法
により形成する工程とを有することを特徴とする。
上に配線を形成する工程、該配線及び配線形成面上にＩ
にガラス層からなる保護絶縁膜をバイアス・スパッタ法
により形成する工程とを有することを特徴とする。
φ） 発明の実施例
以下本発明を実施例について、第２図に示すバイアス・
スパッタ装置の断面模式図、第３図（ａ）乃至（Ｃ）に
示すスパッタ膜成長過程の断面模式図、第４ｒＩ！Ｊに
示す本発明の一実施例に於ける要部断面図、及び第５図
に示す本発明の他の一実施例に於ける要部断面図を用い
て詳細に説明する。
スパッタ装置の断面模式図、第３図（ａ）乃至（Ｃ）に
示すスパッタ膜成長過程の断面模式図、第４ｒＩ！Ｊに
示す本発明の一実施例に於ける要部断面図、及び第５図
に示す本発明の他の一実施例に於ける要部断面図を用い
て詳細に説明する。
本発明の保護絶縁膜を形成する際のバイアス・スパッタ
処理には、第２図に概要を示すように、ガス導入口６と
排気ロアを有する反応容器８内に第１の電極９と第２の
電極１０が対向して平行に配設された通常の平行平板型
スパッタリング装置を用いる。そして例えば第１の電極
上にスパッタ・ターゲットとして高純度石英（８１０，
）板１１を、第２の電極１０上に保護絶縁膜を被着しよ
うとする被処理牛導体基板１２を固足し、ガス導入口６
からアルゴン（Ａｒ ）ガスを流入し、排気ロアから所
望の排気を行りて反応容器８内を例えば１０″″１（Ｔ
ｏｒｒ ） ８度の人ｒ雰囲気に保って、第１の電極９
を接地Ｇし、第１の電極９と第２の電極１０の間に例え
ば１３．５６ （ＭＨｚ ）、２（ＫＶ）程Ｈの高周波
電圧ＲＦを印加し、更に第２の電極１０に−５０（Ｖ）
〜−７５（Ｖ）程度の直流負バイアス−Ｂを与えてスパ
ッタ処理を行う。
処理には、第２図に概要を示すように、ガス導入口６と
排気ロアを有する反応容器８内に第１の電極９と第２の
電極１０が対向して平行に配設された通常の平行平板型
スパッタリング装置を用いる。そして例えば第１の電極
上にスパッタ・ターゲットとして高純度石英（８１０，
）板１１を、第２の電極１０上に保護絶縁膜を被着しよ
うとする被処理牛導体基板１２を固足し、ガス導入口６
からアルゴン（Ａｒ ）ガスを流入し、排気ロアから所
望の排気を行りて反応容器８内を例えば１０″″１（Ｔ
ｏｒｒ ） ８度の人ｒ雰囲気に保って、第１の電極９
を接地Ｇし、第１の電極９と第２の電極１０の間に例え
ば１３．５６ （ＭＨｚ ）、２（ＫＶ）程Ｈの高周波
電圧ＲＦを印加し、更に第２の電極１０に−５０（Ｖ）
〜−７５（Ｖ）程度の直流負バイアス−Ｂを与えてスパ
ッタ処理を行う。
このようにしてバイアス・スパッタ処理を行うと被処理
半導体基板１２上ではスパッタ膜の堆積と、堆積量に対
して１０（％〕程度のスパッタ膜のエツチングが同時に
行われ。そのため第３図（ａ）乃至Φ）に示す断面模式
図に示すように石英ガラス層即ち８ｉ０．からなる保護
膜１３の堆積が進行し、先ず第３図（ａ）に示すように
配線１側面に形成されている急峻な段差部３がなだらか
に埋められ、その上に更に段差部を埋めるように堆積が
進み、第３図中）次いで第３図（ｅ）に示すように段差
部の傾斜θは堆積される保線絶縁膜１３が厚くなるにつ
れてゆるやかになる（図中２は下層絶縁膜）。従って蚊
保護絶縁膜１３には段差部に断層が形成されることがな
い。又バイアス−スパッタ法で形成した８ｉ０．［は単
結晶Ｓ１層の熱酸化膜と同様に緻密な膜であるこ々は、
熱収縮性、耐煮沸性、耐エーツチング性、屈折率等によ
り既に確かめられているとおりで、上記保護絶縁膜１３
の膜自体の耐透湿性も極めて大きい。
半導体基板１２上ではスパッタ膜の堆積と、堆積量に対
して１０（％〕程度のスパッタ膜のエツチングが同時に
行われ。そのため第３図（ａ）乃至Φ）に示す断面模式
図に示すように石英ガラス層即ち８ｉ０．からなる保護
膜１３の堆積が進行し、先ず第３図（ａ）に示すように
配線１側面に形成されている急峻な段差部３がなだらか
に埋められ、その上に更に段差部を埋めるように堆積が
進み、第３図中）次いで第３図（ｅ）に示すように段差
部の傾斜θは堆積される保線絶縁膜１３が厚くなるにつ
れてゆるやかになる（図中２は下層絶縁膜）。従って蚊
保護絶縁膜１３には段差部に断層が形成されることがな
い。又バイアス−スパッタ法で形成した８ｉ０．［は単
結晶Ｓ１層の熱酸化膜と同様に緻密な膜であるこ々は、
熱収縮性、耐煮沸性、耐エーツチング性、屈折率等によ
り既に確かめられているとおりで、上記保護絶縁膜１３
の膜自体の耐透湿性も極めて大きい。
次に本発明をバイポーラ型半導体装置に適用した二つの
例について示す。
例について示す。
第４図は前述したガラス層即ちバイアス・スパッタＳ１
０．膜からなる保護絶縁族１３のみで表面保繰を行った
一実施例で、図に於てｌはアル電ニウム（Ａｊ）等から
なる配線、２は下層絶縁膜、１４はＰ型半導体基板、１
５はＮ＋ｆＪ、埋込み層、１６はＮｍエピタ中シャル層
、１７はＰ＋型分離拡散領域、１８はＮ＋型コンタクト
伽域、１９はＰＭペース領域、２０はＮ型工ξツタ領域
を示している。この構造に於ては上記保護絶縁族１３の
厚さは配線の厚さに対して０．８〔倍〕以上程度（通常
配線の厚さは１〔μｍ〕程度であるから０．８〔μ菖〕
以上の厚さ）に形成することが望ましい。これは耐透湿
性を高めると同時に機械的な保−効果を何本するためで
ある。
０．膜からなる保護絶縁族１３のみで表面保繰を行った
一実施例で、図に於てｌはアル電ニウム（Ａｊ）等から
なる配線、２は下層絶縁膜、１４はＰ型半導体基板、１
５はＮ＋ｆＪ、埋込み層、１６はＮｍエピタ中シャル層
、１７はＰ＋型分離拡散領域、１８はＮ＋型コンタクト
伽域、１９はＰＭペース領域、２０はＮ型工ξツタ領域
を示している。この構造に於ては上記保護絶縁族１３の
厚さは配線の厚さに対して０．８〔倍〕以上程度（通常
配線の厚さは１〔μｍ〕程度であるから０．８〔μ菖〕
以上の厚さ）に形成することが望ましい。これは耐透湿
性を高めると同時に機械的な保−効果を何本するためで
ある。
＃ＩＪ５図は前述したガラス層即ちバイアス・スパッタ
８１０！膜からなる保鏝絶縁膜１３を急峻な段差部に丸
みを持たせるために用い、保繰能力の不足分を通常の化
学気相成長による保護絶縁膜例えば０ＶＤ−８ｉ０．膜
２１で補りた二層構造保―絶縁換の一実施例で、図に於
ける各記号は第４図と同一部位を示している。そしてこ
の場合はバイアス・スパッタ８ ｉ ０．膜からなる保
獲絶縁膜の厚さは配線の厚さの０．２Ｃ倍〕程度即ち０
，２〔μｍ）程度あれば配置ｌｌの鋼面に形成される１
〔μｍ〕程度の段差部に丸みを持たせることができ、従
って上層の０ＶＤ−８ｉ０．膜２１に断層（不連続）部
が形成されることはない。そこで膜自体の耐透湿性と機
械的保鰻効果を前層して０ＶＤ−８ｉｎ、膜２１の厚さ
を返べば良く、０ＶＤ−ｓｔｏ、膜２１の厚さは１〔μ
ｍ〕程度で充分である・ （１） 発明の詳細 な説明したように、本発明の方法で形成した半導体装置
に於ては配線形成面上が、耐透湿性に優れ且つ断層のな
いガラス層からなる保賎絶縁膜によって直に覆われてい
る。従って本発明によれば、半導体装置の耐湿性は大輪
に向上し、例えば樹脂封止型半導体装置に於て、高温高
湿動作試験（８０Ｃ，８５％、動作口こ於ける従来の保
証基準３０００（時間〕に対して３〔倍〕以上を保証し
得る高信頼度の半導体装置を提供することができる。
８１０！膜からなる保鏝絶縁膜１３を急峻な段差部に丸
みを持たせるために用い、保繰能力の不足分を通常の化
学気相成長による保護絶縁膜例えば０ＶＤ−８ｉ０．膜
２１で補りた二層構造保―絶縁換の一実施例で、図に於
ける各記号は第４図と同一部位を示している。そしてこ
の場合はバイアス・スパッタ８ ｉ ０．膜からなる保
獲絶縁膜の厚さは配線の厚さの０．２Ｃ倍〕程度即ち０
，２〔μｍ）程度あれば配置ｌｌの鋼面に形成される１
〔μｍ〕程度の段差部に丸みを持たせることができ、従
って上層の０ＶＤ−８ｉ０．膜２１に断層（不連続）部
が形成されることはない。そこで膜自体の耐透湿性と機
械的保鰻効果を前層して０ＶＤ−８ｉｎ、膜２１の厚さ
を返べば良く、０ＶＤ−ｓｔｏ、膜２１の厚さは１〔μ
ｍ〕程度で充分である・ （１） 発明の詳細 な説明したように、本発明の方法で形成した半導体装置
に於ては配線形成面上が、耐透湿性に優れ且つ断層のな
いガラス層からなる保賎絶縁膜によって直に覆われてい
る。従って本発明によれば、半導体装置の耐湿性は大輪
に向上し、例えば樹脂封止型半導体装置に於て、高温高
湿動作試験（８０Ｃ，８５％、動作口こ於ける従来の保
証基準３０００（時間〕に対して３〔倍〕以上を保証し
得る高信頼度の半導体装置を提供することができる。
なお本発明は多層配線構造にも適用できる。
第１図は従来の保護絶ａｍの断面模式図、第２図はバイ
アス・スパッタ装置の断面模式図、第３図（ａ）乃至（
Ｃ）はスパッタ膜成長過程の断面模式図、第４図は本発
明の一実施例に於ける要部断面図、第５図は本発明の他
の一実施例に於ける要部断面図である。
アス・スパッタ装置の断面模式図、第３図（ａ）乃至（
Ｃ）はスパッタ膜成長過程の断面模式図、第４図は本発
明の一実施例に於ける要部断面図、第５図は本発明の他
の一実施例に於ける要部断面図である。
Claims (1)
- 半導体基板上に配線を形成する工程、骸配線及び配線形
成面上に直にガラス層よりなる保護絶縁膜をバイアス・
スパッタ法ｆこより形成する工程とを有することを特徴
きする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56198902A JPS58100435A (ja) | 1981-12-10 | 1981-12-10 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56198902A JPS58100435A (ja) | 1981-12-10 | 1981-12-10 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58100435A true JPS58100435A (ja) | 1983-06-15 |
Family
ID=16398836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56198902A Pending JPS58100435A (ja) | 1981-12-10 | 1981-12-10 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58100435A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6027132A (ja) * | 1983-07-25 | 1985-02-12 | Mitsubishi Electric Corp | 絶縁膜の形成方法 |
| JPS60115234A (ja) * | 1983-11-28 | 1985-06-21 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS60182747A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-18 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6214443A (ja) * | 1985-07-12 | 1987-01-23 | Pioneer Electronic Corp | 半導体装置の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS498233A (ja) * | 1972-05-11 | 1974-01-24 | ||
| JPS5513905A (en) * | 1978-07-17 | 1980-01-31 | Hitachi Ltd | Manufacturing method of minute multi-layer wiring |
-
1981
- 1981-12-10 JP JP56198902A patent/JPS58100435A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS498233A (ja) * | 1972-05-11 | 1974-01-24 | ||
| JPS5513905A (en) * | 1978-07-17 | 1980-01-31 | Hitachi Ltd | Manufacturing method of minute multi-layer wiring |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6027132A (ja) * | 1983-07-25 | 1985-02-12 | Mitsubishi Electric Corp | 絶縁膜の形成方法 |
| JPS60115234A (ja) * | 1983-11-28 | 1985-06-21 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS60182747A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-18 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6214443A (ja) * | 1985-07-12 | 1987-01-23 | Pioneer Electronic Corp | 半導体装置の製造方法 |
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