JP2004273767A - 半導体のパッシベーション構造およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来の半導体のボンディングパッド付近のパッシベーション構造および製造方法は、ポリイミド膜のエッチング時間が長くても短くてもワイヤボンディングに支障をきたす。そのためポリイミド膜のエッチング工程はエッチング時間のマージンが少なく不良が出やすい。
【解決手段】ボンディングパッド上のSiON膜14、SiO2膜13、TiN膜12の孔17の側壁17aに傾斜をつけ、孔17が上方に開いた形にする。傾斜角度は45°以下、つまり傾斜がなだらかで、孔17の開き角が大きい方が望ましい。
【選択図】 図3
【解決手段】ボンディングパッド上のSiON膜14、SiO2膜13、TiN膜12の孔17の側壁17aに傾斜をつけ、孔17が上方に開いた形にする。傾斜角度は45°以下、つまり傾斜がなだらかで、孔17の開き角が大きい方が望ましい。
【選択図】 図3
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体のボンディングパッド周辺のパッシベーション構造とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の一般的なボンディングパッド周辺のパッシベーション構造とその製造方法を、工程順に図4〜図6を用いて説明する(第一従来例)。図4〜図6はボンディングパッド付近の断面図である。
【0003】
図4(a)のように、シリコン基板40上のアルミニウム膜からなるボンディングパッド41は、TiN膜42、SiO2膜43、SiON膜44で覆われている。SiO2膜43、SiON膜44はカバー膜と呼ばれる。ボンディングパッド41(アルミニウム膜)の厚さは0.6μm、TiN膜42の厚さは0.05μm、SiO2膜43の厚さは0.1μm、SiON膜44の厚さは0.3μmである。これから説明する工程の目的は、ボンディングパッド41上のTiN膜42、SiO2膜43、SiON膜44を取り去ること、およびボンディングパッド41以外の部分をポリイミド膜で覆うことである。
【0004】
まず図4(b)のように、SiON膜44の上にフォトレジスト膜45を塗布する。全体がフォトレジスト膜45により覆われる。
【0005】
次に図4(c)のように、フォトレジスト膜45を露光・現像し、ボンディングパッド41の上部のフォトレジスト膜45に孔46をあける。
【0006】
次に図4(d)のように、フォトレジスト膜45をマスクにしてSiON膜44、SiO2膜43、TiN膜42をプラズマエッチングし、ボンディングパッド41上のSiON膜44、SiO2膜43、TiN膜42を取り去り、孔47をあける。これによりいったんボンディングパッド41は露出する。
【0007】
次に図5(e)のように、不要になったフォトレジスト膜45を取り去る。
【0008】
次に図5(f)のように、全体にポリイミド膜48を塗布する。このポリイミド膜48は非感光性である。
【0009】
次に図5(g)のように、ポリイミド膜48の上にフォトレジスト49を塗布する。
【0010】
次に図5(h)のように、フォトレジスト膜49を露光・現像し、ボンディングパッド41の上部のフォトレジスト膜49に孔50をあける。
【0011】
次に図6(i)のように、フォトレジスト膜49をマスクにしてポリイミド膜48をエッチングし、ポリイミド膜48に孔51をあける。エッチングには有機アミン系アルカリ溶液を用いる。ここで再びボンディングパッド41が露出する。
【0012】
最後に図6(j)のように、不要になったフォトレジスト膜49を取り去る。
【0013】
以上で当初の目的通り、ボンディングパッド41上のTiN膜42、SiO2膜43、SiON膜44を取り去ることと、ボンディングパッド41以外の部分をポリイミド膜48で覆うことが完了する。
【0014】
ところが以上説明した従来のパッシベーション構造とその製造方法には、図6(i)のようにポリイミド膜48をエッチングするとき、エッチング液が非常に強力な有機アミン系アルカリ溶液であるため、アルミニウム膜でできたボンディングパッド41が腐食されやすいという欠点がある。
【0015】
特にポリイミド膜48をきれいに取り去るため時間をかけて十分エッチングすると、ボンディングパッド41が腐食されて表面が荒れてしまいワイヤボンディングに支障をきたす(ボンディング強度が落ちる)。しかしそれを懸念してポリイミド膜48のエッチング時間を短めにすると、今度は特に、SiO2膜43、SiON膜44の孔の側壁にポリイミド膜48のエッチング残りが発生しやすくなる。これがはがれてボンディングパッド41に載ると、これもボンディング強度が落ちる原因になる。
【0016】
という訳でポリイミド膜48のエッチング時間は長くても短くてもワイヤボンディングに支障をきたす。そのためポリイミド膜48のエッチング工程はエッチング時間のマージンが少なく不良が出やすい厄介な工程であった。
【0017】
上に説明した従来のパッシベーション構造とその製造方法の欠点を解決する手段が特開平5−326614号公報に記載されている(第二従来例)。その手段のポイントは次の通りである。
【0018】
従来の製造方法では、ボンディングパッド41上のSiON膜44、SiO2膜43、TiN膜42を取り去ってからポリイミド48を塗布し、ポリイミド膜48をエッチングする。そのためエッチング液が直接ボンディングパッド41に触れてしまい、ボンディングパッド41が荒れる。
【0019】
これを防ぐため特開平5−326614では、ボンディングパッド41上のSiON膜44、SiO2膜43、TiN膜42を取り去る前にポリイミド48を塗布し、次に第一のフォトレジストを用いてポリイミド膜48をエッチングし、その後第二のフォトレジストを用いてSiON膜44、SiO2膜43、TiN膜42をエッチングするようにしている。こうすればポリイミド膜48のエッチング液はSiON膜44、SiO2膜43、TiN膜42により妨げられて直接ボンディングパッド41に触れることはない、という訳である。
【0020】
【特許文献1】
特開平5−326614号公報
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
第一従来例の方法は、ポリイミド膜48のエッチング時間が長くても短くてもワイヤボンディングに支障をきたす。そのためポリイミド膜48のエッチング工程はエッチング時間のマージンが少なく不良が出やすい。
【0022】
本願発明者は上に述べた従来の問題点を解決するため、第一従来例をシンプルな手段により改良し、ポリイミド膜のエッチング時間のマージンを十分にして、エッチング工程の不良発生が防げる方法を見出した。
【0023】
【課題を解決するための手段】
本発明のポイントは、ボンディングパッド上のSiON膜、SiO2膜、TiN膜の孔の側壁に傾斜をつけ、孔が上方に開いた形にすることである。この傾斜の角度は45°以下、つまり傾斜がなだらかで、孔の開き角が大きい方が効果が大きい。
【0024】
従来は孔の側壁の傾斜については特にコントロールしていなかったため、SiON膜、SiO2膜、TiN膜の孔の側壁はほぼ垂直に立っていた。ポリイミド膜をエッチングするとき、従来のように孔の側壁が垂直に立っていると、孔の側壁近傍はエッチング液の循環が悪いので平面部に比べてエッチングが遅れる。したがって孔の側壁のポリイミド膜を完全に取り除くために長時間エッチングせざる得ない。その結果、平面部つまりボンディングパッドのアルミニウム表面部分についてはポリイミド膜が消失してからもエッチングが続き、ボンディングパッドが荒れてしまう。
【0025】
本発明のようにSiON膜、SiO2膜、TiN膜の孔の側壁に傾斜をつけ、孔が上方に開いた形にすると、孔の側壁近傍のエッチング液の循環は平面部とそれほど変わらなくなる。そのため孔の側壁のポリイミド膜のエッチング遅れがほとんどなくなるので、平面部のポリイミド膜と側壁のポリイミド膜はほぼ同時に消失するようになる。その結果側壁のポリイミド膜のエッチング残りを心配して長時間エッチングする必要がなくなる。したがってボンディングパッドがオーバーエッチングされることがなくなり、ボンディングパッドが荒れることがなくなる。
【0026】
孔の側壁への傾斜の付け方であるが、SiON膜、SiO2膜、TiN膜にドライエッチングで孔を開けるとき、ドライエッチングの条件(ガス組成、ガス圧など)を制御することによりSiON膜、SiO2膜、TiN膜の孔の側壁に傾斜をつけることができる。
【0027】
請求項1記載の発明は、ボンディングパッド上のカバー膜およびポリイミド膜にボンディング用の孔を有する半導体のパッシベーション構造において、カバー膜の孔の側壁が、孔が上方に開く方向の傾斜を有することを特徴とする半導体のパッシベーション構造である。
【0028】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の半導体のパッシベーション構造において、孔の側壁の傾斜が45°以下であることを特徴とする半導体のパッシベーション構造である。
【0029】
請求項3記載の発明は、請求項1記載の半導体のパッシベーション構造において、カバー膜が少なくともSiON膜およびSiO2膜を含むことを特徴とする半導体のパッシベーション構造である。
【0030】
請求項4記載の発明は、ボンディングパッド上のカバー膜およびポリイミド膜にボンディング用の孔を有する半導体のパッシベーション構造の製造方法において、ポリイミド膜を塗布する前に、カバー膜の孔の側壁に、孔が上方に開く方向の傾斜をつけておくことを特徴とする半導体のパッシベーション構造の製造方法である。
【0031】
請求項5記載の発明は、請求項4記載の半導体のパッシベーション構造の製造方法において、孔の側壁の傾斜が45°以下であることを特徴とする半導体のパッシベーション構造の製造方法である。
【0032】
請求項6記載の発明は、請求項4記載の半導体のパッシベーション構造の製造方法において、カバー膜が少なくともSiON膜およびSiO2膜を含むことを特徴とする半導体のパッシベーション構造の製造方法である。
【0033】
【発明の実施の形態】
本発明の半導体のボンディングパッド周辺のパッシベーション構造およびその製造方法の一実施例を工程順に図1〜図3を用いて説明する。図1〜図3はボンディングパッド付近の断面図である。
【0034】
図1(a)のように、シリコン基板10上のアルミニウム膜からなるボンディングパッド11は、TiN膜12、SiO2膜13、SiON膜14で覆われている。ここでボンディングパッド11のアルミニウム膜の厚さは0.6μm、TiN膜12の厚さは0.05μm、SiO2膜13の厚さは0.1μm、SiON膜14の厚さは0.3μmである。これから説明する工程の目的は、ボンディングパッド11上のTiN膜12、SiO2膜13、SiON膜14を取り去ること、およびボンディングパッド11以外の部分をポリイミド膜で覆うことである。
【0035】
まず図1(b)のように、SiON膜14の上にフォトレジスト膜15を塗布する。それにより全体がフォトレジスト膜15により覆われる。
【0036】
次に図1(c)のように、フォトレジスト膜15を露光・現像し、ボンディングパッド11の上部のフォトレジスト膜15に孔16をあける。フォトレジスト膜15の孔16の側壁はほぼ垂直である。
【0037】
次に図1(d)のように、フォトレジスト膜15をマスクにしてSiON膜14、SiO2膜13、TiN膜12をプラズマエッチングし、ボンディングパッド11上のSiON膜14、SiO2膜13、TiN膜12を取り去り、孔17をあける。これによりいったんボンディングパッド11は露出する。
【0038】
本発明の特徴は、孔17の側壁17aが垂直ではなく斜めで、そのため孔17が上に向かって開いた形になることである。側壁17aの傾斜の角度は45°以下(傾斜が緩いこと)が望ましい。
【0039】
SiON膜14、SiO2膜13、TiN膜12にドライエッチングで孔を開けるとき、ドライエッチングの条件(ガス組成、ガス圧など)を制御することによりSiON膜14、SiO2膜13、TiN膜12の孔17の側壁17aに傾斜をつけることができる。ドライエッチング条件はドライエッチング装置により異なるので一概には決まらない。そのため実験的に条件出しをする必要がある。
【0040】
次に図2(e)のように、不要になったフォトレジスト膜15を取り去る。
【0041】
次に図2(f)のように、全体にポリイミド膜18を塗布する。このポリイミド膜18は非感光性である。
【0042】
次に図2(g)のように、ポリイミド膜18の上に更にフォトレジスト膜19を塗布する。
【0043】
次に図2(h)のように、フォトレジスト膜19を露光・現像し、ボンディングパッド11の上部のフォトレジスト膜19に孔20をあける。
【0044】
次に図3(i)のように、フォトレジスト膜19をマスクにしてポリイミド膜18をエッチングし、ポリイミド膜18に孔21をあける。エッチングには有機アミン系アルカリ溶液を用いる。ポリイミド膜18をエッチングするとき、従来のように孔の側壁が垂直に立っていると、孔の側壁近傍はエッチング液の循環が悪いので平面部に比べてエッチングが遅れる。したがって孔の側壁のポリイミド膜18を完全に取り除くために長時間エッチングせざる得ない。その結果、平面部つまりボンディングパッド11のアルミニウム表面部分についてはポリイミド膜18が消失してからもエッチングが続き、ボンディングパッド11を荒らしてしまう。
【0045】
本発明のようにSiON膜14、SiO2膜13、TiN膜12の孔17の側壁17aに傾斜をつけ、孔17が上方に開いた形にすると、側壁17a近傍のエッチング液の循環は平面部(ボンディングパッド11)とそれほど変わらなくなる。そのため側壁17aのポリイミド膜18のエッチング遅れがほとんどなくなるので、平面部のポリイミド膜18と側壁17aのポリイミド膜18はほぼ同時に消失するようになる。その結果側壁17aのポリイミド膜18のエッチング残りを心配して長時間エッチングする必要がなくなる。したがってボンディングパッド11がオーバーエッチングされることがなくなり、ボンディングパッド11を荒らすようなことがなくなる。
【0046】
最後に図3(j)のように、不要になったフォトレジスト膜19を取り去る。
【0047】
以上で目的通り、ボンディングパッド11上のTiN膜12、SiO2膜13、SiON膜14を取り去ることと、ボンディングパッド11以外の部分をポリイミド膜18で覆うことが完了する。
【0048】
【発明の効果】
本発明ではSiON膜14、SiO2膜13、TiN膜12の孔17の側壁17aに傾斜をつけ、孔17が上方に開いた形にしたので、孔17の側壁17a近傍のエッチング液の循環は平面部とそれほど変わらなくなった。そのため孔17の側壁17aのポリイミド膜のエッチング遅れがほとんどなくなり、平面部のポリイミド膜18と側壁17aのポリイミド膜18はほぼ同時に消失するようになった。その結果側壁17aのポリイミド膜18のエッチング残りを心配して長時間エッチングする必要がなくなった。したがってボンディングパッド11がオーバーエッチングされることがなくなり、ボンディングパッド11が荒れるようなことがなくなった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のパッシベーション構造とその製造方法の一例を工程順に表わした断面図
【図2】本発明のパッシベーション構造とその製造方法の一例を工程順に表わした断面図
【図3】本発明のパッシベーション構造とその製造方法の一例を工程順に表わした断面図
【図4】従来のパッシベーション構造とその製造方法の第一例を工程順に表わした断面図
【図5】従来のパッシベーション構造とその製造方法の第一例を工程順に表わした断面図
【図6】従来のパッシベーション構造とその製造方法の第一例を工程順に表わした断面図
【符号の説明】
10 シリコン基板
11 ボンディングパッド
12 TiN膜
13 SiO2膜
14 SiON膜
15 フォトレジスト膜
16 フォトレジスト膜の孔
17 孔
17a 側壁
18 ポリイミド膜
19 フォトレジスト膜
20 フォトレジスト膜の孔
21 孔
40 シリコン基板
41 ボンディングパッド
42 TiN膜
43 SiO2膜
44 SiON膜
45 フォトレジスト膜
46 フォトレジスト膜の孔
47 孔
48 ポリイミド膜
49 フォトレジスト膜
50 フォトレジスト膜の孔
51 孔
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体のボンディングパッド周辺のパッシベーション構造とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の一般的なボンディングパッド周辺のパッシベーション構造とその製造方法を、工程順に図4〜図6を用いて説明する(第一従来例)。図4〜図6はボンディングパッド付近の断面図である。
【0003】
図4(a)のように、シリコン基板40上のアルミニウム膜からなるボンディングパッド41は、TiN膜42、SiO2膜43、SiON膜44で覆われている。SiO2膜43、SiON膜44はカバー膜と呼ばれる。ボンディングパッド41(アルミニウム膜)の厚さは0.6μm、TiN膜42の厚さは0.05μm、SiO2膜43の厚さは0.1μm、SiON膜44の厚さは0.3μmである。これから説明する工程の目的は、ボンディングパッド41上のTiN膜42、SiO2膜43、SiON膜44を取り去ること、およびボンディングパッド41以外の部分をポリイミド膜で覆うことである。
【0004】
まず図4(b)のように、SiON膜44の上にフォトレジスト膜45を塗布する。全体がフォトレジスト膜45により覆われる。
【0005】
次に図4(c)のように、フォトレジスト膜45を露光・現像し、ボンディングパッド41の上部のフォトレジスト膜45に孔46をあける。
【0006】
次に図4(d)のように、フォトレジスト膜45をマスクにしてSiON膜44、SiO2膜43、TiN膜42をプラズマエッチングし、ボンディングパッド41上のSiON膜44、SiO2膜43、TiN膜42を取り去り、孔47をあける。これによりいったんボンディングパッド41は露出する。
【0007】
次に図5(e)のように、不要になったフォトレジスト膜45を取り去る。
【0008】
次に図5(f)のように、全体にポリイミド膜48を塗布する。このポリイミド膜48は非感光性である。
【0009】
次に図5(g)のように、ポリイミド膜48の上にフォトレジスト49を塗布する。
【0010】
次に図5(h)のように、フォトレジスト膜49を露光・現像し、ボンディングパッド41の上部のフォトレジスト膜49に孔50をあける。
【0011】
次に図6(i)のように、フォトレジスト膜49をマスクにしてポリイミド膜48をエッチングし、ポリイミド膜48に孔51をあける。エッチングには有機アミン系アルカリ溶液を用いる。ここで再びボンディングパッド41が露出する。
【0012】
最後に図6(j)のように、不要になったフォトレジスト膜49を取り去る。
【0013】
以上で当初の目的通り、ボンディングパッド41上のTiN膜42、SiO2膜43、SiON膜44を取り去ることと、ボンディングパッド41以外の部分をポリイミド膜48で覆うことが完了する。
【0014】
ところが以上説明した従来のパッシベーション構造とその製造方法には、図6(i)のようにポリイミド膜48をエッチングするとき、エッチング液が非常に強力な有機アミン系アルカリ溶液であるため、アルミニウム膜でできたボンディングパッド41が腐食されやすいという欠点がある。
【0015】
特にポリイミド膜48をきれいに取り去るため時間をかけて十分エッチングすると、ボンディングパッド41が腐食されて表面が荒れてしまいワイヤボンディングに支障をきたす(ボンディング強度が落ちる)。しかしそれを懸念してポリイミド膜48のエッチング時間を短めにすると、今度は特に、SiO2膜43、SiON膜44の孔の側壁にポリイミド膜48のエッチング残りが発生しやすくなる。これがはがれてボンディングパッド41に載ると、これもボンディング強度が落ちる原因になる。
【0016】
という訳でポリイミド膜48のエッチング時間は長くても短くてもワイヤボンディングに支障をきたす。そのためポリイミド膜48のエッチング工程はエッチング時間のマージンが少なく不良が出やすい厄介な工程であった。
【0017】
上に説明した従来のパッシベーション構造とその製造方法の欠点を解決する手段が特開平5−326614号公報に記載されている(第二従来例)。その手段のポイントは次の通りである。
【0018】
従来の製造方法では、ボンディングパッド41上のSiON膜44、SiO2膜43、TiN膜42を取り去ってからポリイミド48を塗布し、ポリイミド膜48をエッチングする。そのためエッチング液が直接ボンディングパッド41に触れてしまい、ボンディングパッド41が荒れる。
【0019】
これを防ぐため特開平5−326614では、ボンディングパッド41上のSiON膜44、SiO2膜43、TiN膜42を取り去る前にポリイミド48を塗布し、次に第一のフォトレジストを用いてポリイミド膜48をエッチングし、その後第二のフォトレジストを用いてSiON膜44、SiO2膜43、TiN膜42をエッチングするようにしている。こうすればポリイミド膜48のエッチング液はSiON膜44、SiO2膜43、TiN膜42により妨げられて直接ボンディングパッド41に触れることはない、という訳である。
【0020】
【特許文献1】
特開平5−326614号公報
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
第一従来例の方法は、ポリイミド膜48のエッチング時間が長くても短くてもワイヤボンディングに支障をきたす。そのためポリイミド膜48のエッチング工程はエッチング時間のマージンが少なく不良が出やすい。
【0022】
本願発明者は上に述べた従来の問題点を解決するため、第一従来例をシンプルな手段により改良し、ポリイミド膜のエッチング時間のマージンを十分にして、エッチング工程の不良発生が防げる方法を見出した。
【0023】
【課題を解決するための手段】
本発明のポイントは、ボンディングパッド上のSiON膜、SiO2膜、TiN膜の孔の側壁に傾斜をつけ、孔が上方に開いた形にすることである。この傾斜の角度は45°以下、つまり傾斜がなだらかで、孔の開き角が大きい方が効果が大きい。
【0024】
従来は孔の側壁の傾斜については特にコントロールしていなかったため、SiON膜、SiO2膜、TiN膜の孔の側壁はほぼ垂直に立っていた。ポリイミド膜をエッチングするとき、従来のように孔の側壁が垂直に立っていると、孔の側壁近傍はエッチング液の循環が悪いので平面部に比べてエッチングが遅れる。したがって孔の側壁のポリイミド膜を完全に取り除くために長時間エッチングせざる得ない。その結果、平面部つまりボンディングパッドのアルミニウム表面部分についてはポリイミド膜が消失してからもエッチングが続き、ボンディングパッドが荒れてしまう。
【0025】
本発明のようにSiON膜、SiO2膜、TiN膜の孔の側壁に傾斜をつけ、孔が上方に開いた形にすると、孔の側壁近傍のエッチング液の循環は平面部とそれほど変わらなくなる。そのため孔の側壁のポリイミド膜のエッチング遅れがほとんどなくなるので、平面部のポリイミド膜と側壁のポリイミド膜はほぼ同時に消失するようになる。その結果側壁のポリイミド膜のエッチング残りを心配して長時間エッチングする必要がなくなる。したがってボンディングパッドがオーバーエッチングされることがなくなり、ボンディングパッドが荒れることがなくなる。
【0026】
孔の側壁への傾斜の付け方であるが、SiON膜、SiO2膜、TiN膜にドライエッチングで孔を開けるとき、ドライエッチングの条件(ガス組成、ガス圧など)を制御することによりSiON膜、SiO2膜、TiN膜の孔の側壁に傾斜をつけることができる。
【0027】
請求項1記載の発明は、ボンディングパッド上のカバー膜およびポリイミド膜にボンディング用の孔を有する半導体のパッシベーション構造において、カバー膜の孔の側壁が、孔が上方に開く方向の傾斜を有することを特徴とする半導体のパッシベーション構造である。
【0028】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の半導体のパッシベーション構造において、孔の側壁の傾斜が45°以下であることを特徴とする半導体のパッシベーション構造である。
【0029】
請求項3記載の発明は、請求項1記載の半導体のパッシベーション構造において、カバー膜が少なくともSiON膜およびSiO2膜を含むことを特徴とする半導体のパッシベーション構造である。
【0030】
請求項4記載の発明は、ボンディングパッド上のカバー膜およびポリイミド膜にボンディング用の孔を有する半導体のパッシベーション構造の製造方法において、ポリイミド膜を塗布する前に、カバー膜の孔の側壁に、孔が上方に開く方向の傾斜をつけておくことを特徴とする半導体のパッシベーション構造の製造方法である。
【0031】
請求項5記載の発明は、請求項4記載の半導体のパッシベーション構造の製造方法において、孔の側壁の傾斜が45°以下であることを特徴とする半導体のパッシベーション構造の製造方法である。
【0032】
請求項6記載の発明は、請求項4記載の半導体のパッシベーション構造の製造方法において、カバー膜が少なくともSiON膜およびSiO2膜を含むことを特徴とする半導体のパッシベーション構造の製造方法である。
【0033】
【発明の実施の形態】
本発明の半導体のボンディングパッド周辺のパッシベーション構造およびその製造方法の一実施例を工程順に図1〜図3を用いて説明する。図1〜図3はボンディングパッド付近の断面図である。
【0034】
図1(a)のように、シリコン基板10上のアルミニウム膜からなるボンディングパッド11は、TiN膜12、SiO2膜13、SiON膜14で覆われている。ここでボンディングパッド11のアルミニウム膜の厚さは0.6μm、TiN膜12の厚さは0.05μm、SiO2膜13の厚さは0.1μm、SiON膜14の厚さは0.3μmである。これから説明する工程の目的は、ボンディングパッド11上のTiN膜12、SiO2膜13、SiON膜14を取り去ること、およびボンディングパッド11以外の部分をポリイミド膜で覆うことである。
【0035】
まず図1(b)のように、SiON膜14の上にフォトレジスト膜15を塗布する。それにより全体がフォトレジスト膜15により覆われる。
【0036】
次に図1(c)のように、フォトレジスト膜15を露光・現像し、ボンディングパッド11の上部のフォトレジスト膜15に孔16をあける。フォトレジスト膜15の孔16の側壁はほぼ垂直である。
【0037】
次に図1(d)のように、フォトレジスト膜15をマスクにしてSiON膜14、SiO2膜13、TiN膜12をプラズマエッチングし、ボンディングパッド11上のSiON膜14、SiO2膜13、TiN膜12を取り去り、孔17をあける。これによりいったんボンディングパッド11は露出する。
【0038】
本発明の特徴は、孔17の側壁17aが垂直ではなく斜めで、そのため孔17が上に向かって開いた形になることである。側壁17aの傾斜の角度は45°以下(傾斜が緩いこと)が望ましい。
【0039】
SiON膜14、SiO2膜13、TiN膜12にドライエッチングで孔を開けるとき、ドライエッチングの条件(ガス組成、ガス圧など)を制御することによりSiON膜14、SiO2膜13、TiN膜12の孔17の側壁17aに傾斜をつけることができる。ドライエッチング条件はドライエッチング装置により異なるので一概には決まらない。そのため実験的に条件出しをする必要がある。
【0040】
次に図2(e)のように、不要になったフォトレジスト膜15を取り去る。
【0041】
次に図2(f)のように、全体にポリイミド膜18を塗布する。このポリイミド膜18は非感光性である。
【0042】
次に図2(g)のように、ポリイミド膜18の上に更にフォトレジスト膜19を塗布する。
【0043】
次に図2(h)のように、フォトレジスト膜19を露光・現像し、ボンディングパッド11の上部のフォトレジスト膜19に孔20をあける。
【0044】
次に図3(i)のように、フォトレジスト膜19をマスクにしてポリイミド膜18をエッチングし、ポリイミド膜18に孔21をあける。エッチングには有機アミン系アルカリ溶液を用いる。ポリイミド膜18をエッチングするとき、従来のように孔の側壁が垂直に立っていると、孔の側壁近傍はエッチング液の循環が悪いので平面部に比べてエッチングが遅れる。したがって孔の側壁のポリイミド膜18を完全に取り除くために長時間エッチングせざる得ない。その結果、平面部つまりボンディングパッド11のアルミニウム表面部分についてはポリイミド膜18が消失してからもエッチングが続き、ボンディングパッド11を荒らしてしまう。
【0045】
本発明のようにSiON膜14、SiO2膜13、TiN膜12の孔17の側壁17aに傾斜をつけ、孔17が上方に開いた形にすると、側壁17a近傍のエッチング液の循環は平面部(ボンディングパッド11)とそれほど変わらなくなる。そのため側壁17aのポリイミド膜18のエッチング遅れがほとんどなくなるので、平面部のポリイミド膜18と側壁17aのポリイミド膜18はほぼ同時に消失するようになる。その結果側壁17aのポリイミド膜18のエッチング残りを心配して長時間エッチングする必要がなくなる。したがってボンディングパッド11がオーバーエッチングされることがなくなり、ボンディングパッド11を荒らすようなことがなくなる。
【0046】
最後に図3(j)のように、不要になったフォトレジスト膜19を取り去る。
【0047】
以上で目的通り、ボンディングパッド11上のTiN膜12、SiO2膜13、SiON膜14を取り去ることと、ボンディングパッド11以外の部分をポリイミド膜18で覆うことが完了する。
【0048】
【発明の効果】
本発明ではSiON膜14、SiO2膜13、TiN膜12の孔17の側壁17aに傾斜をつけ、孔17が上方に開いた形にしたので、孔17の側壁17a近傍のエッチング液の循環は平面部とそれほど変わらなくなった。そのため孔17の側壁17aのポリイミド膜のエッチング遅れがほとんどなくなり、平面部のポリイミド膜18と側壁17aのポリイミド膜18はほぼ同時に消失するようになった。その結果側壁17aのポリイミド膜18のエッチング残りを心配して長時間エッチングする必要がなくなった。したがってボンディングパッド11がオーバーエッチングされることがなくなり、ボンディングパッド11が荒れるようなことがなくなった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のパッシベーション構造とその製造方法の一例を工程順に表わした断面図
【図2】本発明のパッシベーション構造とその製造方法の一例を工程順に表わした断面図
【図3】本発明のパッシベーション構造とその製造方法の一例を工程順に表わした断面図
【図4】従来のパッシベーション構造とその製造方法の第一例を工程順に表わした断面図
【図5】従来のパッシベーション構造とその製造方法の第一例を工程順に表わした断面図
【図6】従来のパッシベーション構造とその製造方法の第一例を工程順に表わした断面図
【符号の説明】
10 シリコン基板
11 ボンディングパッド
12 TiN膜
13 SiO2膜
14 SiON膜
15 フォトレジスト膜
16 フォトレジスト膜の孔
17 孔
17a 側壁
18 ポリイミド膜
19 フォトレジスト膜
20 フォトレジスト膜の孔
21 孔
40 シリコン基板
41 ボンディングパッド
42 TiN膜
43 SiO2膜
44 SiON膜
45 フォトレジスト膜
46 フォトレジスト膜の孔
47 孔
48 ポリイミド膜
49 フォトレジスト膜
50 フォトレジスト膜の孔
51 孔
Claims (6)
- ボンディングパッド上のカバー膜およびポリイミド膜に、ボンディング用の孔を有する半導体のパッシベーション構造において、前記のカバー膜の孔の側壁が、孔が上方に開く方向の傾斜を有することを特徴とする半導体のパッシベーション構造。
- 請求項1記載の半導体のパッシベーション構造において、前記の孔の側壁の傾斜が45°以下であることを特徴とする半導体のパッシベーション構造。
- 請求項1記載の半導体のパッシベーション構造において、前記のカバー膜が少なくともSiON膜およびSiO2膜を含むことを特徴とする半導体のパッシベーション構造。
- ボンディングパッド上のカバー膜およびポリイミド膜に、ボンディング用の孔を有する半導体のパッシベーション構造の製造方法において、前記のポリイミド膜を塗布する前に、前記のカバー膜の孔の側壁に、孔が上方に開く方向の傾斜をつけておくことを特徴とする半導体のパッシベーション構造の製造方法。
- 請求項4記載の半導体のパッシベーション構造の製造方法において、前記の孔の側壁の傾斜が45°以下であることを特徴とする半導体のパッシベーション構造の製造方法。
- 請求項4記載の半導体のパッシベーション構造の製造方法において、前記のカバー膜が少なくともSiON膜およびSiO2膜を含むことを特徴とする半導体のパッシベーション構造の製造方法。
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2003
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