JPS6048099B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPS6048099B2 JPS6048099B2 JP13641378A JP13641378A JPS6048099B2 JP S6048099 B2 JPS6048099 B2 JP S6048099B2 JP 13641378 A JP13641378 A JP 13641378A JP 13641378 A JP13641378 A JP 13641378A JP S6048099 B2 JPS6048099 B2 JP S6048099B2
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- Japan
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- psg
- film
- manufacturing
- semiconductor device
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、半導体基板の表面を覆うＰＳＧカバー膜の
耐湿性を向上させる半導体装置の製造方法に関する。
耐湿性を向上させる半導体装置の製造方法に関する。
集積回路（ＩＣ）チップのカバーとしては、Ｓｉ。
Ｎ。、ＳｉＯ。等を用いることもあるが、一般にはＰＳ
Ｇ（リンシリケートガラス）が多く用いられる。これは
ＰＳＧが、低温（〜４５０℃）で形成できると共に外部
からのナトリウムイオンなどによる汚染に対して強い障
壁性を示し、且つ、窓開きが容易だからである。カバー
としてのＰＳＧ膜は通常Ｓｉｌｌ、■ ６．２ｌｌｍｉ
ｎ）００半１２ｌＩｍｉｎ）ＰＨａ：Ｏ、９１１ｍｉｎ
という条件下で気相成長するが、この成分比はＰＳＧの
性質上重要な意味を持つ。即ち、リン（Ｐ）の濃度を増
大させると耐湿性が劣化し、逆にリン濃度を減少させる
とクラックが発生する等の二律背反的な問題が生ずる。
従つて、上記成分比がクラック防止等の観点で適正値に
されたＰＳＧ膜ては耐湿性を更に向上させることは期待
できず、ＰＳＧ膜を通して水分が侵透しＰＳＧ膜下部の
ア ルミニウム電極配線膜を腐蝕させる等の問題を生じ
ていた。 ところで、ＰＳｑ表面にアルミニウムを蒸着
し、これを酸化してアルミナ（Ａ１２０ａ）とし、ＰＳ
Ｇ表面をリン・アルミノ・シリケートガラス化すると耐
湿性が向上することが知られている。
Ｇ（リンシリケートガラス）が多く用いられる。これは
ＰＳＧが、低温（〜４５０℃）で形成できると共に外部
からのナトリウムイオンなどによる汚染に対して強い障
壁性を示し、且つ、窓開きが容易だからである。カバー
としてのＰＳＧ膜は通常Ｓｉｌｌ、■ ６．２ｌｌｍｉ
ｎ）００半１２ｌＩｍｉｎ）ＰＨａ：Ｏ、９１１ｍｉｎ
という条件下で気相成長するが、この成分比はＰＳＧの
性質上重要な意味を持つ。即ち、リン（Ｐ）の濃度を増
大させると耐湿性が劣化し、逆にリン濃度を減少させる
とクラックが発生する等の二律背反的な問題が生ずる。
従つて、上記成分比がクラック防止等の観点で適正値に
されたＰＳＧ膜ては耐湿性を更に向上させることは期待
できず、ＰＳＧ膜を通して水分が侵透しＰＳＧ膜下部の
ア ルミニウム電極配線膜を腐蝕させる等の問題を生じ
ていた。 ところで、ＰＳｑ表面にアルミニウムを蒸着
し、これを酸化してアルミナ（Ａ１２０ａ）とし、ＰＳ
Ｇ表面をリン・アルミノ・シリケートガラス化すると耐
湿性が向上することが知られている。
この方法をＩＣチップ表面のＰＳＧカバー膜の耐湿性向
上に利用する場合を考えると、第１図に示すように、Ｐ
）Ｎ層を含む半導体基板及び、パッシベーション膜から
成る下地層１を形成し、表面にはアルミニウム（Ａｌ）
電極配線２を行なつて素子形成を完了したのち、通常の
如く全面にＰＳＧカバー膜３を形成し、然る後、該膜３
上にＮを蒸着し、それを熱酸化してＰＳＧ膜表面に薄い
リン・アルミノ・シリケートガラス層４を形成すること
になるが、この方法では、Ａｌ配線２の酸化を避けるた
めに、川配線２のボンディングパッド部に対する窓開け
、を上記酸化工程後にしなければならず、この結果該窓
５の壁面５ａにはＮを含有しない・ ＰＳＧ膜３の端部
が露出し、該壁面５ａを通して水分浸入があり耐湿性が
悪いという欠点がある。 本発明はかゝる欠点を持たな
いＰＳＧ膜の耐湿処理法を提案するもので、イオン注入
技術を導入してＰＳＧ膜の完全な耐湿性向上を図るもの
である。即ち、本発明の半導体装置の製造方法は半導体
基板に素子形成および電極配線を行ない、表面をリンシ
リケートガラスで覆い、かつそのリンシリケートガラス
膜にボンディングバッド用窓開きを行なつたのち全面に
アルミニウムイオンを注入することを特徴としている。
以下、第２図に基いて本発明の一実施例を説明する。同
図に示す半導体装置は次のようにして製造される。
上に利用する場合を考えると、第１図に示すように、Ｐ
）Ｎ層を含む半導体基板及び、パッシベーション膜から
成る下地層１を形成し、表面にはアルミニウム（Ａｌ）
電極配線２を行なつて素子形成を完了したのち、通常の
如く全面にＰＳＧカバー膜３を形成し、然る後、該膜３
上にＮを蒸着し、それを熱酸化してＰＳＧ膜表面に薄い
リン・アルミノ・シリケートガラス層４を形成すること
になるが、この方法では、Ａｌ配線２の酸化を避けるた
めに、川配線２のボンディングパッド部に対する窓開け
、を上記酸化工程後にしなければならず、この結果該窓
５の壁面５ａにはＮを含有しない・ ＰＳＧ膜３の端部
が露出し、該壁面５ａを通して水分浸入があり耐湿性が
悪いという欠点がある。 本発明はかゝる欠点を持たな
いＰＳＧ膜の耐湿処理法を提案するもので、イオン注入
技術を導入してＰＳＧ膜の完全な耐湿性向上を図るもの
である。即ち、本発明の半導体装置の製造方法は半導体
基板に素子形成および電極配線を行ない、表面をリンシ
リケートガラスで覆い、かつそのリンシリケートガラス
膜にボンディングバッド用窓開きを行なつたのち全面に
アルミニウムイオンを注入することを特徴としている。
以下、第２図に基いて本発明の一実施例を説明する。同
図に示す半導体装置は次のようにして製造される。
即ち、トランジスタ、ダイオード等から成る半導体基板
及びパッシベーション膜から構成される下地層１を形成
し、表面にはＡ１配線２（一層あるいは多層）を形成し
、更にその上にＰＳＧ膜３を一様に形成する。そして、
ＰＳＧ膜３に窓部５を形成して配線２のボンディングバ
ッド部に対する窓開けを行なう。しかる後、上方からア
ルミニウムイオン（Ａ１＋）を打込む。この注入エネル
ギは例えば４０〜１００ＫｅＶで、その注入量は１Ｘ１
０１４ｃｍ−２程度であり、ＡＩ官オンが注入された層
６はＰＳＧ膜３の表面に比較的浅く形成される。このＡ
ｌ＋イオンの注入は、前述のＰＳＧ表面のリン・アルミ
ノ・シリケートガラス化と同様な効果を与え、ＰＳＧ膜
に耐湿性を与える。エッチングで形成された窓部５の周
壁は底面に向けて狭くなるテーパ状となつているので、
傾斜した該壁面５ａ表面にもＡｌ＋イオンが注入され、
イオン注入層６ａが形成される。更に、窓部５のＡ１配
線２表面にもＡ１＋イオンが注入される。Ａ１配線２表
面へのＡ１＋イオン注入は格別効果を生じないが、壁面
５ａにおける表面部から配線２に接触するまでの全域に
Ａ１＋イオンが注入されるということは、微小な隙間も
残さずにＰＳＧ膜３が耐湿処理されることを意味し、こ
うして完全な高耐湿性のカバー膜が得られる。Ａ１＋イ
オン注入後に非酸化性低温アニールを行なう。
及びパッシベーション膜から構成される下地層１を形成
し、表面にはＡ１配線２（一層あるいは多層）を形成し
、更にその上にＰＳＧ膜３を一様に形成する。そして、
ＰＳＧ膜３に窓部５を形成して配線２のボンディングバ
ッド部に対する窓開けを行なう。しかる後、上方からア
ルミニウムイオン（Ａ１＋）を打込む。この注入エネル
ギは例えば４０〜１００ＫｅＶで、その注入量は１Ｘ１
０１４ｃｍ−２程度であり、ＡＩ官オンが注入された層
６はＰＳＧ膜３の表面に比較的浅く形成される。このＡ
ｌ＋イオンの注入は、前述のＰＳＧ表面のリン・アルミ
ノ・シリケートガラス化と同様な効果を与え、ＰＳＧ膜
に耐湿性を与える。エッチングで形成された窓部５の周
壁は底面に向けて狭くなるテーパ状となつているので、
傾斜した該壁面５ａ表面にもＡｌ＋イオンが注入され、
イオン注入層６ａが形成される。更に、窓部５のＡ１配
線２表面にもＡ１＋イオンが注入される。Ａ１配線２表
面へのＡ１＋イオン注入は格別効果を生じないが、壁面
５ａにおける表面部から配線２に接触するまでの全域に
Ａ１＋イオンが注入されるということは、微小な隙間も
残さずにＰＳＧ膜３が耐湿処理されることを意味し、こ
うして完全な高耐湿性のカバー膜が得られる。Ａ１＋イ
オン注入後に非酸化性低温アニールを行なう。
このアニールは、イオン注入によるＰＳＧ膜３のボンド
切断などの構造変化を復元することを目的とするもので
、例えば４８０゜Ｃの乾燥した窒素（Ｎ２）雰囲気中で
３紛程焼成すればよい。イオン注入技術を導入したこと
により、前処理が不要となり、又、ＰＳＧ膜の耐湿性改
善を均一に且つ再現性をよく行なうことができる様にな
つた。尚、耐湿性は次の様な方法で評価した。
切断などの構造変化を復元することを目的とするもので
、例えば４８０゜Ｃの乾燥した窒素（Ｎ２）雰囲気中で
３紛程焼成すればよい。イオン注入技術を導入したこと
により、前処理が不要となり、又、ＰＳＧ膜の耐湿性改
善を均一に且つ再現性をよく行なうことができる様にな
つた。尚、耐湿性は次の様な方法で評価した。
即ち、ステンレス製密閉容器に試料と純水とを入れ、゜
１２１℃、６時間の加熱を行なう。この時、容器内の圧
力は約３気圧になる。この後、試料を取り出し顕微鏡に
より、表面の変質の程度を観察するものである。この方
法によつて観察を行なつた場合、Ａ１＋が注入されない
ものは表面がはく離したり穴があいたように見えたが、
注入されたものはそのようなことはなくきれいなパター
ンが観察された。以上述べたように、ＰＳＧにＡ１＋イ
オン等の可酸化！物質イオンを注入する本発明の半導体
装置の製造方法であれば、ＩＣチップ等のカバーとして
有効なＰＳＧの耐湿性を更に改善することができ、甚だ
有益である。
１２１℃、６時間の加熱を行なう。この時、容器内の圧
力は約３気圧になる。この後、試料を取り出し顕微鏡に
より、表面の変質の程度を観察するものである。この方
法によつて観察を行なつた場合、Ａ１＋が注入されない
ものは表面がはく離したり穴があいたように見えたが、
注入されたものはそのようなことはなくきれいなパター
ンが観察された。以上述べたように、ＰＳＧにＡ１＋イ
オン等の可酸化！物質イオンを注入する本発明の半導体
装置の製造方法であれば、ＩＣチップ等のカバーとして
有効なＰＳＧの耐湿性を更に改善することができ、甚だ
有益である。
第１図はＰＳＧの耐湿性を改善する従来法による半導体
装置の製造要領を説明する断面図、第２図は本発明の一
実施例を示す断面図である。 １・・・・・・下地層、半導体基板及びパッシベーショ
ン膜から成る層、２・・・・・・Ａ１配線（一層又は、
多層）、３・・・・・ＰＳＧ膜、５・・・・・窓部、５
ａ・・・・・・壁面、６，６ａ・・・・・・Ａ１ソオン
注入層。
装置の製造要領を説明する断面図、第２図は本発明の一
実施例を示す断面図である。 １・・・・・・下地層、半導体基板及びパッシベーショ
ン膜から成る層、２・・・・・・Ａ１配線（一層又は、
多層）、３・・・・・ＰＳＧ膜、５・・・・・窓部、５
ａ・・・・・・壁面、６，６ａ・・・・・・Ａ１ソオン
注入層。
Claims (1)
- １ 半導体基板に素子形成および電極配線を行ない、表
面をリンシリケートガラスで覆い、かつそのリンシリケ
ートガラス膜にボンディングパッド用窓開きを行なつた
のち全面にアルミニウムをイオン注入することを特徴と
する半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13641378A JPS6048099B2 (ja) | 1978-11-06 | 1978-11-06 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13641378A JPS6048099B2 (ja) | 1978-11-06 | 1978-11-06 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5562741A JPS5562741A (en) | 1980-05-12 |
| JPS6048099B2 true JPS6048099B2 (ja) | 1985-10-25 |
Family
ID=15174572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13641378A Expired JPS6048099B2 (ja) | 1978-11-06 | 1978-11-06 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6048099B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5810831A (ja) * | 1981-07-14 | 1983-01-21 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPH0697683B2 (ja) * | 1989-11-10 | 1994-11-30 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
-
1978
- 1978-11-06 JP JP13641378A patent/JPS6048099B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5562741A (en) | 1980-05-12 |
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