JPS5910063B2 - ハンドウタイソウチノセイゾウホウホウ - Google Patents
ハンドウタイソウチノセイゾウホウホウInfo
- Publication number
- JPS5910063B2 JPS5910063B2 JP50036252A JP3625275A JPS5910063B2 JP S5910063 B2 JPS5910063 B2 JP S5910063B2 JP 50036252 A JP50036252 A JP 50036252A JP 3625275 A JP3625275 A JP 3625275A JP S5910063 B2 JPS5910063 B2 JP S5910063B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating layer
- metal
- layer
- electrode
- wiring
- 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.)
- Expired
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体装置の製造方法に関し、更に詳しくは半
導体基板とその絶縁層上の配線パターンとの接続を行な
う接続電極の形成方法に関する。
導体基板とその絶縁層上の配線パターンとの接続を行な
う接続電極の形成方法に関する。
半導体素子においてそのベース、エミッタ等の領域から
の電極引出しは、通常第１図に示すように行なわれる。
即ち半導体素子へのエミッタ拡散などの最終拡散工程終
了後、例えばＰ型であるベース領域１及び本例ではＮ＋
型であるエミッタ領域２の全面に被着されているＳｉＯ
２の絶縁層３に、フォトエッチングでエミッタ電極用の
窓３ａをあけ、これにアルミニウムなどの金属を全面蒸
着して電極引出し用の金属層４を形成する。次いで金属
層４をパターニングにして配線パターンを形成する。ベ
ース電極およびコレクタ電極等に対しても同様である。
ところで通常行なわれている蒸着方法により金属層４を
蒸着すると、絶縁層３の電極窓３ａ部分の周壁が切り立
つているので、金属層４は第２図に示す形状に被着し、
窓下端縁附近に厚みの薄い部分４ａがしばしば発生し、
金属層４のパターニングのときこの部分が断線する恐れ
がある。
の電極引出しは、通常第１図に示すように行なわれる。
即ち半導体素子へのエミッタ拡散などの最終拡散工程終
了後、例えばＰ型であるベース領域１及び本例ではＮ＋
型であるエミッタ領域２の全面に被着されているＳｉＯ
２の絶縁層３に、フォトエッチングでエミッタ電極用の
窓３ａをあけ、これにアルミニウムなどの金属を全面蒸
着して電極引出し用の金属層４を形成する。次いで金属
層４をパターニングにして配線パターンを形成する。ベ
ース電極およびコレクタ電極等に対しても同様である。
ところで通常行なわれている蒸着方法により金属層４を
蒸着すると、絶縁層３の電極窓３ａ部分の周壁が切り立
つているので、金属層４は第２図に示す形状に被着し、
窓下端縁附近に厚みの薄い部分４ａがしばしば発生し、
金属層４のパターニングのときこの部分が断線する恐れ
がある。
このような問題を改善するには電極窓にテーパを付して
摺鉢状にする、又は絶縁層として最初は導電体を被着し
、配線部を除いてこれを陽極酸化等により絶縁体化して
平坦な下地を作る等幾つかの方法が提案されている。本
発明もその一つの提案に係るものであつで特殊な工程を
必要とせず、比較的簡単な方法で断線を阻止しようとす
るものである。。一般に絶縁体中に金属粒子を導入する
とその濃度が所定値以上になるとき絶縁体は急速にその
金属の性質を帯び導電性を持つようになる。
摺鉢状にする、又は絶縁層として最初は導電体を被着し
、配線部を除いてこれを陽極酸化等により絶縁体化して
平坦な下地を作る等幾つかの方法が提案されている。本
発明もその一つの提案に係るものであつで特殊な工程を
必要とせず、比較的簡単な方法で断線を阻止しようとす
るものである。。一般に絶縁体中に金属粒子を導入する
とその濃度が所定値以上になるとき絶縁体は急速にその
金属の性質を帯び導電性を持つようになる。
本発明の接続電極形成方法はかかる現象を利用してなさ
れたもので、その特徴とするところは、半導体基板中に
形成された素子領域あるいは該半導体基板上に形成され
た配線層を覆つてシリコン酸化物の絶縁層を形成し、前
記素子領域あるいは配線層上の前記絶縁層の所望箇所に
選択的に金属を被着し、次いで熱処理を行ない該金属と
該絶縁層の固溶体を形成し、該絶縁層を局部的に導電性
とし、これを該絶縁層の表面に形成する配線パターンと
前記各領域あるいは配線層との間の接続電極としたこと
にある。以下図面の実施例を参照しながら本発明を詳細
に説明する。第３図〜第６図は本発明の接続電極の形成
方法を説明する図であり、これらの図において１１はシ
リコン半導体基板、１２は二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の
絶縁層、１３はアルミニウムＡｔ、金Ａｕ、銀Ａｇ、チ
タンＴｉなどの金属層である。
れたもので、その特徴とするところは、半導体基板中に
形成された素子領域あるいは該半導体基板上に形成され
た配線層を覆つてシリコン酸化物の絶縁層を形成し、前
記素子領域あるいは配線層上の前記絶縁層の所望箇所に
選択的に金属を被着し、次いで熱処理を行ない該金属と
該絶縁層の固溶体を形成し、該絶縁層を局部的に導電性
とし、これを該絶縁層の表面に形成する配線パターンと
前記各領域あるいは配線層との間の接続電極としたこと
にある。以下図面の実施例を参照しながら本発明を詳細
に説明する。第３図〜第６図は本発明の接続電極の形成
方法を説明する図であり、これらの図において１１はシ
リコン半導体基板、１２は二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の
絶縁層、１３はアルミニウムＡｔ、金Ａｕ、銀Ａｇ、チ
タンＴｉなどの金属層である。
先ず第３図に示すように最終拡散工程を終了して電極配
線用の金属層を蒸着するばかりとなつたシリコン半導体
基板１１の表面に熱酸化等の方法でＳｉＯ２の絶縁層１
２を形成し、更にその全面にアルミニウムなどの金属を
蒸着して金属層１３を形成する。次にフオトエツチング
により、基板１１のベース領域やエミツタ領域などにお
ける電極コンタクト部と対応した部分の金属層１３Ａを
残し、他の部分の金属層１３を除去して第４図のように
する。こうして電極コンタクト部に対応する金属層１３
Ａを残したのち熱処理を行なうと、絶縁層１２と金属層
１３Ａとは反応して金属層１３Ａの金属原子が絶縁層１
２中へ溶け込み、第５図に示すように金属−ＳｉＯ２の
固溶体が形成される。こ乏れは導電性をもつので、接続
電極として利用できる。次いで絶縁層１２および接続電
極１４の全面に第６図に示すようにアルミニウムなどの
金属を蒸着して金属層１５を形成し、これをパターニン
グして所定の配線層を形成する。これにより配線２層の
金属層１５は接続電極１４を介して半導体基板１１の電
極コンタクト部と確実に電気的に接続される。また金属
層１５は層１２，１４で形成される下地が平坦なので、
断線の恐れはない。金属原子の絶縁層１２への導入は熱
処理により ３行なうが、この熱処理温度はＡｔ，Ａｕ
で６００℃以上、Ａｇで４００℃以上、Ｔｉで５５０℃
以上の温度で３０分程度加熱することにより行なう。金
属層１３の厚さ（高さ）は絶縁層１２と同じ厚さかもし
くはやや厚くして、これらの平面を平坦３．あるいは接
続電極１４がやや突出した状態にする。このようにすれ
ば金属層１５と接続電極１４との電気的接続は確実に行
なわれる。一例を挙げると二酸化シリコン絶縁層１２の
膜厚は０．３μｍとし、金属層１３は金（Ａｕ）を０．
３μｍの厚さに蒸着して形成し、熱処理は１０５０℃で
２０分、窒素（Ｎ，）ガス中で行なつた。その結果、表
面の金を除去して絶縁層の抵抗値を測定したところ、０
．０５Ω−Ｃｍの抵抗率が得られた。以上詳細に説明し
たように本発明ではシリコン酸化物の絶縁層上に選択的
に金属を被着し、次いで熱処理を行ない金属と該絶縁物
の固溶体を形成し、該絶縁層を局所的に導電化し、これ
を配線層と半導体基板の接続電極にした。
線用の金属層を蒸着するばかりとなつたシリコン半導体
基板１１の表面に熱酸化等の方法でＳｉＯ２の絶縁層１
２を形成し、更にその全面にアルミニウムなどの金属を
蒸着して金属層１３を形成する。次にフオトエツチング
により、基板１１のベース領域やエミツタ領域などにお
ける電極コンタクト部と対応した部分の金属層１３Ａを
残し、他の部分の金属層１３を除去して第４図のように
する。こうして電極コンタクト部に対応する金属層１３
Ａを残したのち熱処理を行なうと、絶縁層１２と金属層
１３Ａとは反応して金属層１３Ａの金属原子が絶縁層１
２中へ溶け込み、第５図に示すように金属−ＳｉＯ２の
固溶体が形成される。こ乏れは導電性をもつので、接続
電極として利用できる。次いで絶縁層１２および接続電
極１４の全面に第６図に示すようにアルミニウムなどの
金属を蒸着して金属層１５を形成し、これをパターニン
グして所定の配線層を形成する。これにより配線２層の
金属層１５は接続電極１４を介して半導体基板１１の電
極コンタクト部と確実に電気的に接続される。また金属
層１５は層１２，１４で形成される下地が平坦なので、
断線の恐れはない。金属原子の絶縁層１２への導入は熱
処理により ３行なうが、この熱処理温度はＡｔ，Ａｕ
で６００℃以上、Ａｇで４００℃以上、Ｔｉで５５０℃
以上の温度で３０分程度加熱することにより行なう。金
属層１３の厚さ（高さ）は絶縁層１２と同じ厚さかもし
くはやや厚くして、これらの平面を平坦３．あるいは接
続電極１４がやや突出した状態にする。このようにすれ
ば金属層１５と接続電極１４との電気的接続は確実に行
なわれる。一例を挙げると二酸化シリコン絶縁層１２の
膜厚は０．３μｍとし、金属層１３は金（Ａｕ）を０．
３μｍの厚さに蒸着して形成し、熱処理は１０５０℃で
２０分、窒素（Ｎ，）ガス中で行なつた。その結果、表
面の金を除去して絶縁層の抵抗値を測定したところ、０
．０５Ω−Ｃｍの抵抗率が得られた。以上詳細に説明し
たように本発明ではシリコン酸化物の絶縁層上に選択的
に金属を被着し、次いで熱処理を行ない金属と該絶縁物
の固溶体を形成し、該絶縁層を局所的に導電化し、これ
を配線層と半導体基板の接続電極にした。
これにより断線する等の問題を生じることがなく確実に
電極引出しを行なうことができる。なお、以上の説明に
おいては半導体基板中の領域から電極を導出する場合に
ついて説明したが、本発明は第７図に示すような多層配
線構造の層間接続導体を形成する場合にも適用すること
ができる。
電極引出しを行なうことができる。なお、以上の説明に
おいては半導体基板中の領域から電極を導出する場合に
ついて説明したが、本発明は第７図に示すような多層配
線構造の層間接続導体を形成する場合にも適用すること
ができる。
この場合、下層の配線層１６上に絶縁層１７を被着し、
該絶縁層１７の所望箇所に上記方法で選択的に金属を導
入して層間接続体１８を形成する。しかる後、絶縁層１
７上に金属層を被着し、これを選択的に除去して層間接
続体１８に接続された上層の配線層１９を形成する。こ
の場合にも、下層の配線層と上層の配線層との接続箇所
における段差をなくして、断線等の生じない接続を行な
うことができる。
該絶縁層１７の所望箇所に上記方法で選択的に金属を導
入して層間接続体１８を形成する。しかる後、絶縁層１
７上に金属層を被着し、これを選択的に除去して層間接
続体１８に接続された上層の配線層１９を形成する。こ
の場合にも、下層の配線層と上層の配線層との接続箇所
における段差をなくして、断線等の生じない接続を行な
うことができる。
第１図、第２図は従来の半導体素子の電極部分の構造を
示す断面図、第３図〜第６図は本発明の接続電極の形成
方法を説明する断面図、第７図は本発明の他の実施例を
示す断面図である。 図において１，１１は半導体基板、２，１２，１７は絶
縁層、１４，１８は接続電極である。
示す断面図、第３図〜第６図は本発明の接続電極の形成
方法を説明する断面図、第７図は本発明の他の実施例を
示す断面図である。 図において１，１１は半導体基板、２，１２，１７は絶
縁層、１４，１８は接続電極である。
Claims (1)
- １ 半導体基板中に形成された素子領域あるいは該半導
体基板上に形成された配線層を覆つてシリコン酸化物の
絶縁層を形成し、前記素子領域あるいは配線層上の前記
絶縁層の所望箇所に選択的に金属を被着し、次いで熱処
理を行ない該金属と該絶縁層の固溶体を形成し、該絶縁
層を局部的に導電性とし、これを該絶縁層の表面に形成
する配線パターンと前記各領域あるいは配線層との間の
接続電極としたことを特徴とする半導体装置の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50036252A JPS5910063B2 (ja) | 1975-03-26 | 1975-03-26 | ハンドウタイソウチノセイゾウホウホウ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50036252A JPS5910063B2 (ja) | 1975-03-26 | 1975-03-26 | ハンドウタイソウチノセイゾウホウホウ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS51111092A JPS51111092A (en) | 1976-10-01 |
| JPS5910063B2 true JPS5910063B2 (ja) | 1984-03-06 |
Family
ID=12464570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50036252A Expired JPS5910063B2 (ja) | 1975-03-26 | 1975-03-26 | ハンドウタイソウチノセイゾウホウホウ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5910063B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58222542A (ja) * | 1982-06-18 | 1983-12-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
-
1975
- 1975-03-26 JP JP50036252A patent/JPS5910063B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS51111092A (en) | 1976-10-01 |
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