JPH0560257B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電解メツキによる数十μm程度の微
細な厚膜銅線のパターンによるインダクタや配線
の形成に用いることができる半導体装置の製造方
法に関するものである。

従来例の構成とその問題点 近年、半導体装置は、小型化、高集積化により
わずか数mm角の大きさにチツプ化され、従来外付
け部品であつたコンデンサやインダクタも半導体
チツプへの一体化もしくは、半導体部品と同程度
の大きさにしたハイブリツド化が考えられてい
る。このような小型化において、導電線の線幅の
微細化による電気抵抗の増加を回避するため、線
の厚さを数十μm程度とした。いたゆる厚膜化が
必要とされる。例えば、インダクタの場合、導電
部の電気抵抗がそのままインダクタの特性を示す
Ｑ値を悪化させるものとなる。

以下、図面を参照しながら、スパイラル型イン
ダクタを例に、従来の半導体装置の製造方法につ
いて説明する。第１図は、スパイラル型インダク
タの斜視図であり、１は絶縁性基板、１０は、前
記絶縁性基板上に形成されたスパイラル型インダ
クタである。第２図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅは、従来
の半導体装置の製造方法の工程断面図である。１
は絶縁性基板、２は電解メツキを行なうときに電
極となる銅薄膜、３は前記電解メツキに対するマ
スクとなるフオトレジスト、２ａは前記フオトレ
ジスト３により形成された前記銅薄膜の露呈部
で、幅は約20μmである。４は前記電解メツキに
より形成されたインダクタの導電部となる銅であ
る。

以上のように構成された半導体装置の製造方法
について以下に説明する。

まず、絶縁性基板１の表面全体に銅薄膜２を、
真空蒸着等を用い厚さ約1μm形成する（第２図
ａ）。前記銅薄膜２は、電解メツキを行なう際の
電極となり、前記電解メツキを行なう面積等に依
るが、前記電極としての抵抗が無視できる程度に
厚く形成する必要がある。

次にフオトリソグラフイーにより、フオトレジ
スト３をパターニングし、インダクタを形成する
部位にあたる前記銅薄膜２の露呈部２ａを形成す
る（第２図ｂ）。次に、希塩酸で前記露呈部２ａ
の銅を洗浄、さらに水洗後、電解メツキにより、
インダクタの導電部となる銅４を厚さ約10μm形
成する（第２図ｃ）。次に前記フオトレジスト３
をアセトン等の有機溶剤で除去し（第２図ｄ）、
さらに前記銅薄膜２を塩化第二鉄系等の銅のエツ
チング液で除去を行なうことにより、インダクタ
が形成される（第２図ｅ）。

しかしながら、前記のような方法においては、
第１図のｄとｅを比較して明らかなように前記銅
薄膜２のエツチング時に、前記インダクタの導電
部となる銅４も同時にエツチングされるため、前
記銅４の細りが避けられず、この細りを見込んだ
インダクタの設計を行なつても、エツチングの不
均一性から、インダクタの特性の均一化が困難で
あり、またオーバーエツチ等による、前記インダ
クタの導体部４の部分的欠落や溶出の危険性を含
んでいる。これらは、前記インダクタの歩留りの
向上を妨げるという問題点を有していた。なお従
来、厚膜のインダクタのサイズは、第２図に示し
たインダクタの導体部の銅４において厚さ約
100μm、幅約１mmほどのものであり、前記従来例
で示した方法での前記銅４の細り等は問題となつ
ていなかつた。

発明の目的 本発明の目的は、電解メツキにより厚膜銅線を
形成し、さらに前記電解メツキにおける電極を前
記電気メツキにより形成した前記厚膜銅線を侵す
ことなしにエツチングで除去し、もつて、より設
計値に近く、歩留りの向上を可能とする微細な半
導体装置の製造方法を提供することである。

発明の構成 本発明の半導体装置の製造方法は、絶縁性基板
上に、アルカリ溶液に可溶な金属薄膜を形成する
工程と、前記金属薄膜上にフオトレジストをパタ
ーニングする工程と、前記フオトレジストをマス
クとして銅の電解メツキを行なう工程と、前記フ
オトレジストを除去し、前記金属薄膜をアルカリ
溶液を用いてエツチング除去する工程とを含むよ
うに構成したものであり、これにより、前記電解
メツキで形成した銅の形状を損なうことなしに前
記金属薄膜のみをエツチング除去し、もつて設計
値に近い厚膜銅線の形成ができ、歩留りの向上と
なるものである。

実施例の説明 以下、本発明の実施例について、図面を参照し
ながら説明する。

第３図は本発明の一実施例に係る半導体装置の
製造方法の工程断面図を示すものである。第３図
において、１は絶縁性基板、２２は電解メツキに
おける電極となるアルミニウム薄膜、３は前記電
解メツキ時のマスクとなるフオトレジスト、２２
ａは前記フオトレジスト３のパターニングによつ
て生じた前記アルミニウム薄膜２２の露呈部で幅
は約20μmである。４は前記電解メツキにより生
成した銅であり、前記銅４は例えばインダクタの
導電部となる。４ａは、前記フオトレジスト３を
除去した後の前記銅４の凹部である。

以上のように構成された本実施例の半導体装置
の製造方法について以下に説明する。まず絶縁性
基板１としてサフアイヤ基板を用い、表面にアル
ミニウムを真空蒸着で約1μmの厚さに形成し、ア
ルミニウム薄膜２２とする（第３図ａ）、次にポ
ジ型フオトレジストを用いる所要のパターニング
を行ないフオトレジスト３を形成する（第３図
ｂ）、次に希塩酸（1N程度）でアルミニウム薄膜
の露呈部２２ａを酸処理し、水洗後すみやかに、
硫酸と硫酸銅からなる硫酸銅浴に浸漬し銅４を電
解メツキにより厚さ約10μm形成する（第３図
ｃ）、次に前記フオトレジスト３を有機溶剤で除
去し（第３図ｄ）、さらにアンモニア水（28％）
を用い、アルミニウム薄膜２２を、前記銅４との
接合部を残すようにエツチングを行なう（第３図
ｅ）。

以上のように本実施例によれば、電解メツキに
おける電極をアルカリ溶液に可溶なアルミニウム
を用いることにより、電解メツキにより形成した
前記銅４の溶解による細そりや欠落を生じること
なく導電部の銅４が形成でき、もつて歩留りの大
幅な向上を実現している。なお本実施例では、絶
縁性基板としてサフアイア基板を用いたが、絶縁
性基板は、サフアイア、ガラス、ヒ化ガリウム等
の基板それ自身が絶縁性であるものならば何でも
よく、さらに、前記アルミニウム薄膜２２との接
合面か絶縁性であるという機能を有するものであ
れば何でもよい。例えば、半導体シリコン基板上
に二酸化シリコン等の絶縁層を形成したものを用
いることができる。

また、本実施例では、アルカリ性溶液に可溶な
金属薄膜としてアルミニウムを用いたが、前記金
属薄膜はアルミニウムに限定されるものではなく
アルカリ性溶液に可溶であるという機能を有する
金属であれば何でもよい。例えば、スズ、ガリウ
ム、亜鉛、鉛を用いることができる。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は、絶
縁性基板上に、アルカリ溶液に可溶な金属の薄膜
を形成する工程と、前記金属薄膜上にフオトレジ
ストをパターニングする工程と、前記フオトレジ
ストをマスクとして銅の電解メツキを行なう工程
と、前記フオトレジストを除去し、前記金属薄膜
をアルカリ溶液を用いてエツチング除去する工程
とを含むように構成しているので、電解メツキ時
の電極である金属の薄膜のエツチング除去に際し
電解メツキで形成された銅を浸食することがない
という優れた効果を得ることができる。またフオ
トレジストとしてポジ型フオトレジストを用いる
ことにより、電解メツキ時に電極となる金属薄膜
をエツチング除去する際に用いるアルカリ溶液に
よつて、電解メツキにより形成された銅の凹部
（第３図ｄの４ａ）に生じやすいポジ型フオトレ
ジストの残渣も前記ポジ型フオトレジストがアル
カリ性溶液に可溶なためきれいに除去できるとい
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、スパイラル型インダクタの斜視図、
第２図は従来の半導体装置の製造方法の工程断面
図、第３図は本発明の一実施例に係る半導体装置
の製造方法の工程断面図である。 １……絶縁性基板、２……銅薄膜、３……フオ
トレジスト、４……電解メツキにより形成された
銅、２２……アルミニウム薄膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電解メツキによる厚膜銅線の形成に際し、絶
   縁性基板上にアルカリ性溶液に可溶な金属薄膜を
   形成する工程と、前記金属薄膜上にフオトレジス
   トのパターニングを行なう工程と、前記フオトレ
   ジストをマスクとして銅の電解メツキを行なう工
   程と、前記フオトレジストを除去し、しかる後前
   記金属薄膜をアルカリ性溶液を用いてエツチング
   除去する工程とを含むことを特徴とした半導体装
   置の製造方法。 ２ アルカリ性溶液に可溶な金属薄膜が、アルミ
   ニウル、スズ、ガリウム、亜鉛、鉛である特許請
   求の範囲第１項記載の半導体装置の製造方法。