JPS6356704B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6356704B2 JPS6356704B2 JP56084758A JP8475881A JPS6356704B2 JP S6356704 B2 JPS6356704 B2 JP S6356704B2 JP 56084758 A JP56084758 A JP 56084758A JP 8475881 A JP8475881 A JP 8475881A JP S6356704 B2 JPS6356704 B2 JP S6356704B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- silicon nitride
- nitride layer
- low
- temperature
- 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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Classifications
-
- 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
-
- 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
- H10P14/694—Inorganic materials composed of nitrides
- H10P14/6943—Inorganic materials composed of nitrides containing silicon
- H10P14/69433—Inorganic materials composed of nitrides containing silicon the material being a silicon nitride not containing oxygen, e.g. SixNy or SixByNz
Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体装置の表面保護に関するもので
ある。
ある。
半導体装置の電気的特性は外部からの不純物、
水分の影響で変動しやすく、また、アルミニウム
配線の用いられた装置では水分の侵入によつてア
ルミニウムが腐食されることが問題となる。この
ため、一般に、半導体装置の表面保護膜として二
酸化シリコン層あるいはリンシリケートガラス層
が用いられている。また、これらの保護膜では水
分の侵入に対する効果が小さいので、さらに耐湿
性を向上させるために、この保護膜上の構造のち
密な窒化シリコン層を形成した構造のものも作ら
れている。ところが、二酸化シリコン層あるいは
リンシリケートガラス層上に窒化シリコン層を形
成した場合、窒化シリコンは二酸化シリコンある
いはリンシリケートガラスに比べて熱膨脹率が非
常に大きいため、窒化シリコン成長時にその下の
層との界面に歪みが生じるので、温度変化に伴つ
て窒化シリコン層に微小なクラツクがはいり、こ
のクラツクから内部に水分が侵入するという現象
が発生しやすい。
水分の影響で変動しやすく、また、アルミニウム
配線の用いられた装置では水分の侵入によつてア
ルミニウムが腐食されることが問題となる。この
ため、一般に、半導体装置の表面保護膜として二
酸化シリコン層あるいはリンシリケートガラス層
が用いられている。また、これらの保護膜では水
分の侵入に対する効果が小さいので、さらに耐湿
性を向上させるために、この保護膜上の構造のち
密な窒化シリコン層を形成した構造のものも作ら
れている。ところが、二酸化シリコン層あるいは
リンシリケートガラス層上に窒化シリコン層を形
成した場合、窒化シリコンは二酸化シリコンある
いはリンシリケートガラスに比べて熱膨脹率が非
常に大きいため、窒化シリコン成長時にその下の
層との界面に歪みが生じるので、温度変化に伴つ
て窒化シリコン層に微小なクラツクがはいり、こ
のクラツクから内部に水分が侵入するという現象
が発生しやすい。
本発明は半導体装置の保護膜として窒化シリコ
ン層を用いた時に生ずる上記欠点を取り除くもの
である。すなわち、半導体装置の形成された半導
体基板表面に、この半導体装置に用いられた各物
質の融点よりも低い温度で軟化する絶縁物質層
（以下、低温軟化絶縁物質層と呼ぶ）を形成し、
この低温軟化絶縁物質層の上に窒化シリコン層を
形成し、その時あるいはその後低温軟化絶縁物質
層だけを軟化させる温度で熱処理することによつ
て低温軟化絶縁物質層を軟化させ、窒化シリコン
層とその下の低温軟化絶縁物質層間に生じた歪み
を吸収させることで、温度変化に伴つて発生する
窒化シリコン膜のクラツクをなくそうというもの
である。
ン層を用いた時に生ずる上記欠点を取り除くもの
である。すなわち、半導体装置の形成された半導
体基板表面に、この半導体装置に用いられた各物
質の融点よりも低い温度で軟化する絶縁物質層
（以下、低温軟化絶縁物質層と呼ぶ）を形成し、
この低温軟化絶縁物質層の上に窒化シリコン層を
形成し、その時あるいはその後低温軟化絶縁物質
層だけを軟化させる温度で熱処理することによつ
て低温軟化絶縁物質層を軟化させ、窒化シリコン
層とその下の低温軟化絶縁物質層間に生じた歪み
を吸収させることで、温度変化に伴つて発生する
窒化シリコン膜のクラツクをなくそうというもの
である。
以下、実施例にもとづいて本発明を詳細に説明
する。
する。
第１図は従来の半導体装置の一例を示す部分断
面図である。第１図で、半導体基板１の表面に拡
散層２が形成されており、二酸化シリコン層３に
開けられた穴を介してアルミ配線４が拡散層２と
コンタクトをとつている。さらに、第１図ではア
ルミ配線４又は二酸化シリコン層３の上に、外部
から侵入してくる水又は不純物に対する保護膜と
して、リンシリケートガラス層５とその上に窒化
シリコン層６が形成されている。この窒化シリコ
ン層６をプラズマ窒化膜成長により300℃程度の
低温で形成しても、窒化シリコンの熱膨脹率がリ
ンシリケートガラスの熱膨脹率の10倍程度である
ため、窒化膜成長後常温に戻した時、窒化シリコ
ン層６とリンシリケートガラス層５との界面には
大きな歪みが発生する。そのため、温度変化又は
時間の経過に伴つて窒化シリコン層６にクラツク
が発生しやすくなつている。窒化シリコン層６に
クラツクが発生すると、その下に形成されている
リンシリケートガラス層がたやすく水分を通過さ
せてしまうので、外部からはいつてきた水分はク
ラツクを通つてアルミ配線４に到達し、アルミを
腐食し、ついには断線に至らしめる。
面図である。第１図で、半導体基板１の表面に拡
散層２が形成されており、二酸化シリコン層３に
開けられた穴を介してアルミ配線４が拡散層２と
コンタクトをとつている。さらに、第１図ではア
ルミ配線４又は二酸化シリコン層３の上に、外部
から侵入してくる水又は不純物に対する保護膜と
して、リンシリケートガラス層５とその上に窒化
シリコン層６が形成されている。この窒化シリコ
ン層６をプラズマ窒化膜成長により300℃程度の
低温で形成しても、窒化シリコンの熱膨脹率がリ
ンシリケートガラスの熱膨脹率の10倍程度である
ため、窒化膜成長後常温に戻した時、窒化シリコ
ン層６とリンシリケートガラス層５との界面には
大きな歪みが発生する。そのため、温度変化又は
時間の経過に伴つて窒化シリコン層６にクラツク
が発生しやすくなつている。窒化シリコン層６に
クラツクが発生すると、その下に形成されている
リンシリケートガラス層がたやすく水分を通過さ
せてしまうので、外部からはいつてきた水分はク
ラツクを通つてアルミ配線４に到達し、アルミを
腐食し、ついには断線に至らしめる。
そこで、窒化シリコン層６のクラツク発生の原
因となる窒化シリコン層６とその下の層との界面
に発生する歪みを少なくするために、本発明では
窒化シリコン層６とリンシリケートガラス層５の
間に低温軟化絶縁物質層を形成した。第２図が本
発明の一実施例である。第２図の構造は窒化シリ
コン層６とリンシリケートガラス層５の間に低温
軟化物質としてPbO−B2O3−SiO2系の低融点ガ
ラス層７が形成されている以外は第１図と同じで
ある。PbO−B2O3−SiO2系の低融点ガラス層７
の融点は300℃程度（例えばPbO：B2O3：SiO2＝
87：12：１の組成の場合その軟化点は290℃であ
る）なので、窒化シリコン層６の成長中あるいは
成長後300℃程度の熱処理を行なえば、アルミ配
線４をとかさずに低融点ガラス層７を軟化させる
ことができる。軟化した低融点ガラス層７は窒化
シリコン層６形成時に発生する歪みを吸収してし
まうため常温に戻したとき、低融点ガラス層７と
窒化シリコン層６との界面に発生する歪みは非常
に小さくなつている。
因となる窒化シリコン層６とその下の層との界面
に発生する歪みを少なくするために、本発明では
窒化シリコン層６とリンシリケートガラス層５の
間に低温軟化絶縁物質層を形成した。第２図が本
発明の一実施例である。第２図の構造は窒化シリ
コン層６とリンシリケートガラス層５の間に低温
軟化物質としてPbO−B2O3−SiO2系の低融点ガ
ラス層７が形成されている以外は第１図と同じで
ある。PbO−B2O3−SiO2系の低融点ガラス層７
の融点は300℃程度（例えばPbO：B2O3：SiO2＝
87：12：１の組成の場合その軟化点は290℃であ
る）なので、窒化シリコン層６の成長中あるいは
成長後300℃程度の熱処理を行なえば、アルミ配
線４をとかさずに低融点ガラス層７を軟化させる
ことができる。軟化した低融点ガラス層７は窒化
シリコン層６形成時に発生する歪みを吸収してし
まうため常温に戻したとき、低融点ガラス層７と
窒化シリコン層６との界面に発生する歪みは非常
に小さくなつている。
従つて、本発明によれば保護膜として用いた窒
化シリコン層にクラツクがはいりにくいため耐湿
性にすぐれ信頼性の高い半導体装置が得られる。
化シリコン層にクラツクがはいりにくいため耐湿
性にすぐれ信頼性の高い半導体装置が得られる。
なお、前記実施例における低融点ガラス層７は
CVD法またはガラスの粉末を溶剤にとかしたも
のを塗布した後乾燥する方法のいずれを用いても
容易に形成することができる。
CVD法またはガラスの粉末を溶剤にとかしたも
のを塗布した後乾燥する方法のいずれを用いても
容易に形成することができる。
また、前記低融点ガラス層の代わりに低温度で
軟化する樹脂などを用いても本発明の効果を上げ
ることができる。
軟化する樹脂などを用いても本発明の効果を上げ
ることができる。
第１図は従来の窒化シリコン層を保護膜として
用いた半導体装置の拡散層とアルミ配線のコンタ
クト部分の断面図、第２図は本発明の一実施例を
示す断面図である。 １……半導体基板、２……拡散層、３……二酸
化シリコン層、４……アルミ配線、５……リンシ
リケートガラス層、６……窒化シリコン層、７…
…低融点ガラス層。
用いた半導体装置の拡散層とアルミ配線のコンタ
クト部分の断面図、第２図は本発明の一実施例を
示す断面図である。 １……半導体基板、２……拡散層、３……二酸
化シリコン層、４……アルミ配線、５……リンシ
リケートガラス層、６……窒化シリコン層、７…
…低融点ガラス層。
Claims (1)
- １ 半導体基板上にアルミニウム配線を有し、前
記配線を含む前記基板上に絶縁層を有し、前記絶
縁層上に表面保護用の窒化シリコン層を有する半
導体装置において、前記窒化シリコン層と前記絶
縁層の間にアルミニウムの融点よりも低い温度で
軟化するガラス層または樹脂層を形成せしめたこ
とを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56084758A JPS57199224A (en) | 1981-06-02 | 1981-06-02 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56084758A JPS57199224A (en) | 1981-06-02 | 1981-06-02 | Semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57199224A JPS57199224A (en) | 1982-12-07 |
| JPS6356704B2 true JPS6356704B2 (ja) | 1988-11-09 |
Family
ID=13839577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56084758A Granted JPS57199224A (en) | 1981-06-02 | 1981-06-02 | Semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57199224A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2625839B1 (fr) * | 1988-01-13 | 1991-04-26 | Sgs Thomson Microelectronics | Procede de passivation d'un circuit integre |
| US6514882B2 (en) * | 2001-02-19 | 2003-02-04 | Applied Materials, Inc. | Aggregate dielectric layer to reduce nitride consumption |
| JP2006043813A (ja) * | 2004-08-04 | 2006-02-16 | Denso Corp | 保護膜付きマイクロシステム構造体及びその製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5390869A (en) * | 1977-01-21 | 1978-08-10 | Hitachi Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| JPS5632732A (en) * | 1979-08-27 | 1981-04-02 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device |
-
1981
- 1981-06-02 JP JP56084758A patent/JPS57199224A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57199224A (en) | 1982-12-07 |
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