JPH0713213Y2 - 化成装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は半導体ウェーハの全面に付着された電極材料を
選択的に除去して所望の配線パターンを得るための化成
装置に関するものである。

従来の技術 半導体ウェーハの電極の配線材料は、導電性、加工性、
酸化膜との密着性、シリコンとのオーミック性などの点
から、単体金属としてはほとんどアルミニウム（Al）が
用いられてきた。

しかし、Alは、機械的なひっかきなどの力に弱く、耐薬
品性に乏しい等の欠点がある。

この欠点を解消するため、Al蒸着後、エッチングせずに
配線部以外のAlを絶縁物のアルミナ（Al₂O₃）にかえて
しまう陽極酸化法が開発されており、以下、第２図を参
照しながら説明する。

先ずSi基板（１）にAl（２）を蒸着した後、フォトレジ
ストの密着性を向上させるため、Alの全面に２％H₂SO₄
液を用いて１次化成により、多孔質Al₂O₃（３）を形成
する。〔第２図（ａ）〕。次に、所望部分をフォトレジ
スト層（４）を覆い、化成液たるほう酸アンモニウム飽
和エチレングリコール液中で通電して２次化成（電気分
解）を行う〔第２図（ｂ）〕。すると、フォトレジスト
層（４）が覆われていない多孔質Al₂O₃（３）にコンポ
ジット酸化物（５）が形成され、このコンポジット酸化
物の下方が配線部（６）となる〔第２図（ｃ）〕。この
後、フォトレジスト層（４）を除去し、コンポジット酸
化物をマスクにして３次化成を行い、コンポジット酸化
物（５）の部分と配線部（６）以外を全て多孔質Al₂O₃
（３）にする〔第２図（ｄ）〕。最終的には４次化成を
行い、配線部（６）の周囲をコンポジット酸化物（５）
で被覆して、多孔質Al₂O₃（３）中に埋め込んでしまう
〔第２図（ｅ）〕。

この化成による配線パターンの形成法は、表面の段差が
少なく平坦な表面が得られるので、腐蝕に対して強く、
表面安定化と電流増幅率や雑音特性の改善ができる。

ここで、上述した化成液を噴射する化成装置を第３図を
参照して説明する。

図において、（７）は支点（８）を回転軸に180°回転
して水平状態を保持する回転アームで、片面にAl製の化
成ヘッド（９）を添着し、電界を印加するための陽極と
して機能させる。（10）は半導体ウェーハで、前記化成
ヘッド（９）に真空吸着される。（11）は下向きになっ
た半導体ウェーハ（10）表面に化成液（イ）を噴射する
噴流口で、昇降動可能となっている。（12）は噴流口
（11）の下部で上記化成ヘッド（９）と対向するように
配置した陰極である。

化成装置は以上のように構成され、次に動作について説
明する。

先ず、仮想線にあるように、化成ヘッド（９）が上向き
にある位置において半導体ウェーハ（10）を真空吸着す
る。次に回転アーム（７）が支点（８）を回転軸に回動
し、半導体ウェーハ（10）を下向きに水平状態にする。
半導体ウェーハ（10）の表面と若干の隙間ができるまで
噴流口（11）を上昇させる。そして、噴流口（11）から
半導体ウェーハ（10）の表面へ化成液（イ）を噴射し、
陽極としての化成ヘッド（９）と陰極（12）との間に電
界を印加して化成処理を行う。すると、上述したように
半導体ウェーハ（10）の表面で、フォトレジストが覆わ
れていない多孔質Al₂O₃にコンポジット酸化物が形成さ
れる。

考案が解決しようとする問題点 化成装置において、半導体ウェーハ（10）は化成ヘッド
（９）に真空吸着されて、化成液（イ）が噴射される。
従って、半導体ウェーハ（10）と化成ヘッド（９）とは
密着しているから本来、化成液（イ）が化成ヘッド
（９）に付着することはない。

しかし、化成装置を長時間使用していると、化成液
（イ）の蒸気が化成ヘッド（９）に付着したり、化成液
の回り込み等によって、化成ヘッド（９）が酸化してく
る。すると、陽極としての化成ヘッド（９）の導電性が
低下して、化成処理が充分に行えず、コンポジット酸化
物の形成がし難くなる。

本考案は化成ヘッドが酸化しない化成装置を提供するこ
とを目的とする。

問題点を解決するための手段 本考案は上記問題点を解決するため、電極を兼ねた化成
ヘッドに半導体ウェーハを吸着し、前記半導体ウェーハ
に化成液を噴射して電界を印加し、半導体ウェーハの表
面を化成処理する化成装置において、上記化成ヘッドの
表面に耐腐蝕性の導電膜を形成したものである。

作用 上記手段としたとにより、化成液が化成ヘッドに直接付
着することはなく、絶縁膜たる酸化膜の形成を防止する
ことができる。

実施例 本考案に係る一実施例を第１図を参照しながら説明す
る。但し、従来の技術において説明した部品と同一部品
は同一の符号を付して説明は省略する。

図において、（13）は化成ヘッド（９）の表面に形成し
た耐腐蝕性の導電膜、例えばAu又はPbのメッキ層であ
る。Au又はPbは柔軟で導電性が高く、また、化成ヘッド
（９）から剥離することもない。

このようなメッキ層が形成された化成ヘッド（９）がフ
ォトレジスト層を所望部分に覆った半導体ウェーハ（1
0）を真空吸着する。半導体ウェーハ（10）は表面を下
方に向けて、噴流口（11）と対向し、噴流口（11）から
化成液（イ）が噴射される。噴流口（11）の下方に配置
された陰極（12）と化成ヘッド（９）を兼ねた陽極との
間の化成液（イ）に電界が印加され、電気分解を行う。
すると上述したように、半導体ウェーハ（10）の表面に
所望の配線パターンが形成される。

化成装置を長時間使用して、化成液（イ）の蒸気が化成
ヘッド（９）に付着したり、化成液が回り込んでも、化
成ヘッド（９）にはAu又はPbのメッキ層を形成してある
ため、化成ヘッド（９）が酸化することはない。

以上は本考案に係る一実施例を説明したもので、本考案
はこの実施例に限定されることなく本考案の要旨内にお
いて設計変更することができ、例えば、メッキ層は導電
性が高く、酸化しないものであればAu又はPbに限られな
い。

考案の効果 本考案によれば、化成ヘッドの表面に耐腐蝕性のメッキ
を形成したことにより、化成ヘッドが酸化することな
く、永続的に導電性が良好で、充分に電気分解を行うこ
とができるため、良質の配線パターン等が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る化成装置の一実施例を示した一部
断面正面図である。 第２図は陽極酸化法により配線パターンを得る各工程に
おける半導体ウェーハの断面図、第３図は従来の化成装
置の一部断面正面図である。 （９）…化成ヘッド、（10）…半導体ウェーハ、（13）
…耐腐蝕性の導電膜（Au又はPbのメッキ層）、（イ）…
化成液。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】電極を兼ねた化成ヘッドに半導体ウェーハ
   を吸着し、前記半導体ウェーハに化成液を噴射して電界
   を印加し、半導体ウェーハの表面を化成処理する化成装
   置において、 上記化成ヘッドの表面に耐腐蝕性の導電膜を形成したこ
   とを特徴とする化成装置。