JP3184001B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JP3184001B2 JP3184001B2 JP11194893A JP11194893A JP3184001B2 JP 3184001 B2 JP3184001 B2 JP 3184001B2 JP 11194893 A JP11194893 A JP 11194893A JP 11194893 A JP11194893 A JP 11194893A JP 3184001 B2 JP3184001 B2 JP 3184001B2
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- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に関わり、特に、パッケージング工程における熱処理、
あるいは、バーンイン試験工程における熱処理と、アル
ミニウム（以下、『Ａｌ』という）に添加した元素を配
線の粒界等に析出させるための恒温放置処理とを兼用
し、エレクトロマイグレーション耐性（以下、『ＥＭ耐
性』という）を向上させるための恒温放置処理時間を短
縮した半導体装置の製造方法に関する。
に関わり、特に、パッケージング工程における熱処理、
あるいは、バーンイン試験工程における熱処理と、アル
ミニウム（以下、『Ａｌ』という）に添加した元素を配
線の粒界等に析出させるための恒温放置処理とを兼用
し、エレクトロマイグレーション耐性（以下、『ＥＭ耐
性』という）を向上させるための恒温放置処理時間を短
縮した半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、半導体装置の微細化及び高集
積化に伴って、素子の微細化が行われてきている。この
ため、配線の電流密度が大きくなり、局所的な断線や抵
抗の増加が生じ易くなってきており、配線のＥＭ耐性を
向上することが益々要求されてきている。このエレクト
ロマイグレーション（ＥＭ）は、金属イオンに電子が衝
突してボイドを発生させ、断線に至らしめる現象であ
る。
積化に伴って、素子の微細化が行われてきている。この
ため、配線の電流密度が大きくなり、局所的な断線や抵
抗の増加が生じ易くなってきており、配線のＥＭ耐性を
向上することが益々要求されてきている。このエレクト
ロマイグレーション（ＥＭ）は、金属イオンに電子が衝
突してボイドを発生させ、断線に至らしめる現象であ
る。
【０００３】そこで、近年では、配線のＥＭ耐性を向上
する方法の一つとして、Ａｌに種々の元素を添加したＡ
ｌ合金からなる配線が検討されてきている。そのなかで
も、特にＥＭ耐性を向上する配線材料として、Ａｌに銅
（以下、『Ｃｕ』という）、パラジウム（以下、『Ｐ
ｄ』という）、チタン（以下、『Ｔｉ』という）、スカ
ンジウム（以下、『Ｓｃ』という）及びハフニウム（以
下、『Ｈｆ』という）等を添加したＡｌ合金が広く使用
されている。
する方法の一つとして、Ａｌに種々の元素を添加したＡ
ｌ合金からなる配線が検討されてきている。そのなかで
も、特にＥＭ耐性を向上する配線材料として、Ａｌに銅
（以下、『Ｃｕ』という）、パラジウム（以下、『Ｐ
ｄ』という）、チタン（以下、『Ｔｉ』という）、スカ
ンジウム（以下、『Ｓｃ』という）及びハフニウム（以
下、『Ｈｆ』という）等を添加したＡｌ合金が広く使用
されている。
【０００４】これらの金属（元素）が添加されたＡｌ合
金からなる配線は、所望の熱処理（恒温放置処理）を行
うことで、配線の粒界等に、ＡｌとＡｌに添加した元素
からなる合金を効率よく析出させ、これをボイドのシン
クとして働かせることで、ＥＭ耐性を向上している。
金からなる配線は、所望の熱処理（恒温放置処理）を行
うことで、配線の粒界等に、ＡｌとＡｌに添加した元素
からなる合金を効率よく析出させ、これをボイドのシン
クとして働かせることで、ＥＭ耐性を向上している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記配
線の粒界等に、最適な量のＡｌとＡｌに添加した元素か
らなる合金（例えば、Ａｌ−Ｃｕ系合金等）を十分に析
出させるには、長時間の恒温放置処理が必要であり、ま
た、工程数が増加するため、半導体装置の生産性を著し
く低下させるという問題があった。
線の粒界等に、最適な量のＡｌとＡｌに添加した元素か
らなる合金（例えば、Ａｌ−Ｃｕ系合金等）を十分に析
出させるには、長時間の恒温放置処理が必要であり、ま
た、工程数が増加するため、半導体装置の生産性を著し
く低下させるという問題があった。
【０００６】さらに、ウエハやパッケージ等に、前記恒
温放置処理を行うための装置が新たに必要となるため、
設備費がかかると共に、ランニングコストが増加すると
いう問題があった。そしてまた、前記恒温放置処理を行
うための装置を設置する場所の確保が必要であるという
問題もあった。
温放置処理を行うための装置が新たに必要となるため、
設備費がかかると共に、ランニングコストが増加すると
いう問題があった。そしてまた、前記恒温放置処理を行
うための装置を設置する場所の確保が必要であるという
問題もあった。
【０００７】また、前記のように、配線のＥＭ耐性を向
上するための恒温熱処理工程を行っても、前記Ａｌ合金
からなる配線にシリコン（以下、『Ｓｉ』という）が、
所定量以上含まれていると、当該配線にＳｉが析出して
実質の配線幅を狭くしてしまい、通電中に局所的な温度
上昇が生じてＥＭ耐性を著しく低下させるという問題が
あった。
上するための恒温熱処理工程を行っても、前記Ａｌ合金
からなる配線にシリコン（以下、『Ｓｉ』という）が、
所定量以上含まれていると、当該配線にＳｉが析出して
実質の配線幅を狭くしてしまい、通電中に局所的な温度
上昇が生じてＥＭ耐性を著しく低下させるという問題が
あった。
【０００８】本発明は、このような従来の問題点を解決
することを課題とするものであり、パッケージング工程
における熱処理、あるいは、バーンイン試験工程におけ
る熱処理と、Ａｌ合金に添加した元素とＡｌとの合金を
配線の粒界等に析出させるための恒温放置処理とを兼用
することで、該恒温放置処理時間を短縮すると共に、工
程数の削減を行い、且つ、恒温放置処理用の設備を不要
にした半導体装置の製造方法を提供することを目的とす
る。
することを課題とするものであり、パッケージング工程
における熱処理、あるいは、バーンイン試験工程におけ
る熱処理と、Ａｌ合金に添加した元素とＡｌとの合金を
配線の粒界等に析出させるための恒温放置処理とを兼用
することで、該恒温放置処理時間を短縮すると共に、工
程数の削減を行い、且つ、恒温放置処理用の設備を不要
にした半導体装置の製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、半導体基板上の所望位置に、Ａｌ合金か
らなる配線が形成された半導体装置の製造方法におい
て、エレクトロマイグレーション耐性向上用元素と、Ｓ
ｉと、を含む、前記Ａｌ合金からなる配線を形成する第
１工程と、前記配線に含まれる前記エレクトロマイグレ
ーション耐性向上用元素がＡｌに固溶する限界未満であ
って且つ前記配線に含まれる前記ＳｉがＡｌに固溶する
限界以上の温度で、該配線の粒界に前記エレクトロマイ
グレーション耐性向上用元素とＡｌとの合金が析出する
時間、恒温放置処理する第２工程と、を含み、前記第２
工程の一部は、パッケージング工程中に、当該パッケー
ジング工程に必要な恒温放置処理温度で恒温放置処理す
る工程であることを特徴とする半導体装置の製造方法を
提供するものである。
に、本発明は、半導体基板上の所望位置に、Ａｌ合金か
らなる配線が形成された半導体装置の製造方法におい
て、エレクトロマイグレーション耐性向上用元素と、Ｓ
ｉと、を含む、前記Ａｌ合金からなる配線を形成する第
１工程と、前記配線に含まれる前記エレクトロマイグレ
ーション耐性向上用元素がＡｌに固溶する限界未満であ
って且つ前記配線に含まれる前記ＳｉがＡｌに固溶する
限界以上の温度で、該配線の粒界に前記エレクトロマイ
グレーション耐性向上用元素とＡｌとの合金が析出する
時間、恒温放置処理する第２工程と、を含み、前記第２
工程の一部は、パッケージング工程中に、当該パッケー
ジング工程に必要な恒温放置処理温度で恒温放置処理す
る工程であることを特徴とする半導体装置の製造方法を
提供するものである。
【００１０】そして、半導体基板上の所望位置に、Ａｌ
合金からなる配線が形成された半導体装置の製造方法に
おいて、エレクトロマイグレーション耐性向上用元素
と、当該エレクトロマイグレーション耐性向上用元素の
含有量以下のＳｉと、を含む、前記Ａｌ合金からなる配
線を形成する第１工程と、前記配線に含まれる前記エレ
クトロマイグレーション耐性向上用元素がＡｌに固溶す
る限界未満の温度で、該配線の粒界に前記エレクトロマ
イグレーション耐性向上用元素とＡｌとの合金が析出す
る時間、恒温放置処理する第２工程と、を含み、前記第
２工程の一部は、パッケージング工程中に、当該パッケ
ージング工程に必要な恒温放置処理温度で恒温放置処理
する工程であることを特徴とする半導体装置の製造方法
を提供するものである。
合金からなる配線が形成された半導体装置の製造方法に
おいて、エレクトロマイグレーション耐性向上用元素
と、当該エレクトロマイグレーション耐性向上用元素の
含有量以下のＳｉと、を含む、前記Ａｌ合金からなる配
線を形成する第１工程と、前記配線に含まれる前記エレ
クトロマイグレーション耐性向上用元素がＡｌに固溶す
る限界未満の温度で、該配線の粒界に前記エレクトロマ
イグレーション耐性向上用元素とＡｌとの合金が析出す
る時間、恒温放置処理する第２工程と、を含み、前記第
２工程の一部は、パッケージング工程中に、当該パッケ
ージング工程に必要な恒温放置処理温度で恒温放置処理
する工程であることを特徴とする半導体装置の製造方法
を提供するものである。
【００１１】また、半導体基板上の所望位置に、Ａｌ合
金からなる配線が形成された半導体装置の製造方法にお
いて、エレクトロマイグレーション耐性向上用元素と、
Ｓｉと、を含む、前記Ａｌ合金からなる配線を形成する
第１工程と、前記配線に含まれる前記エレクトロマイグ
レーション耐性向上用元素がＡｌに固溶する限界未満で
あって且つ前記配線に含まれる前記ＳｉがＡｌに固溶す
る限界以上の温度で、該配線の粒界に前記エレクトロマ
イグレーション耐性向上用元素とＡｌとの合金が析出す
る時間、恒温放置処理する第２工程と、を含み、前記第
２工程の一部は、バーンイン試験工程中に、当該バーン
イン試験工程に必要な恒温放置処理温度で恒温放置処理
する工程であることを特徴とする半導体装置の製造方法
を提供するものである。
金からなる配線が形成された半導体装置の製造方法にお
いて、エレクトロマイグレーション耐性向上用元素と、
Ｓｉと、を含む、前記Ａｌ合金からなる配線を形成する
第１工程と、前記配線に含まれる前記エレクトロマイグ
レーション耐性向上用元素がＡｌに固溶する限界未満で
あって且つ前記配線に含まれる前記ＳｉがＡｌに固溶す
る限界以上の温度で、該配線の粒界に前記エレクトロマ
イグレーション耐性向上用元素とＡｌとの合金が析出す
る時間、恒温放置処理する第２工程と、を含み、前記第
２工程の一部は、バーンイン試験工程中に、当該バーン
イン試験工程に必要な恒温放置処理温度で恒温放置処理
する工程であることを特徴とする半導体装置の製造方法
を提供するものである。
【００１２】そしてまた、半導体基板上の所望位置に、
Ａｌ合金からなる配線が形成された半導体装置の製造方
法において、エレクトロマイグレーション耐性向上用元
素と、当該エレクトロマイグレーション耐性向上用元素
の含有量以下のＳｉと、を含む、前記Ａｌ合金からなる
配線を形成する第１工程と、前記配線に含まれる前記エ
レクトロマイグレーション耐性向上用元素がＡｌに固溶
する限界未満の温度で、該配線の粒界に前記エレクトロ
マイグレーション耐性向上用元素とＡｌとの合金が析出
する時間、恒温放置処理する第２工程と、を含み、前記
第２工程の一部は、バーンイン試験工程中に、当該バー
ンイン試験工程に必要な恒温放置処理温度で恒温放置処
理する工程であることを特徴とする半導体装置の製造方
法を提供するものである。
Ａｌ合金からなる配線が形成された半導体装置の製造方
法において、エレクトロマイグレーション耐性向上用元
素と、当該エレクトロマイグレーション耐性向上用元素
の含有量以下のＳｉと、を含む、前記Ａｌ合金からなる
配線を形成する第１工程と、前記配線に含まれる前記エ
レクトロマイグレーション耐性向上用元素がＡｌに固溶
する限界未満の温度で、該配線の粒界に前記エレクトロ
マイグレーション耐性向上用元素とＡｌとの合金が析出
する時間、恒温放置処理する第２工程と、を含み、前記
第２工程の一部は、バーンイン試験工程中に、当該バー
ンイン試験工程に必要な恒温放置処理温度で恒温放置処
理する工程であることを特徴とする半導体装置の製造方
法を提供するものである。
【００１３】さらに、半導体基板上の所望位置に、Ａｌ
合金からなる配線が形成された半導体装置の製造方法に
おいて、エレクトロマイグレーション耐性向上用元素を
含む、前記Ａｌ合金からなる配線を形成する第１工程
と、前記配線に含まれる前記エレクトロマイグレーショ
ン耐性向上用元素がＡｌに固溶する限界未満の温度で、
該配線の粒界に前記エレクトロマイグレーション耐性向
上用元素とＡｌとの合金が析出する時間、恒温放置処理
する第２工程と、を含み、パッケージング工程中あるい
はバーンイン試験工程中に行われる熱処理を、前記エレ
クトロマイグレーション耐性向上用元素とＡｌとの合金
を析出させる恒温放置処理として兼用することを特徴と
する半導体装置の製造方法を提供するものである。な
お、この製造方法における前記アルミニウム合金として
は、アルミニウム−銅合金が好適である。そして、上記
各発明における前記ＥＭ耐性向上用元素としては、銅が
好適である。またさらに、半導体基板上の所望位置に、
Ａｌ合金からなる配線が形成された半導体装置の製造方
法において、前記恒温放置処理温度が、３００℃以下で
あることを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する
ものである。また、前記第２工程における恒温放置処理
は、前記パッケージング工程に必要な恒温放置処理温度
で行う恒温放置処理の時間を、前記エレクトロマイグレ
ーション耐性向上用元素とＡｌとの合金が前記配線の粒
界に析出するために十分であるように設定されることに
よって実施することができる。 そして、前記第２工程
は、前記配線を形成した半導体基板をチップに分割した
後に実施することもできる。
合金からなる配線が形成された半導体装置の製造方法に
おいて、エレクトロマイグレーション耐性向上用元素を
含む、前記Ａｌ合金からなる配線を形成する第１工程
と、前記配線に含まれる前記エレクトロマイグレーショ
ン耐性向上用元素がＡｌに固溶する限界未満の温度で、
該配線の粒界に前記エレクトロマイグレーション耐性向
上用元素とＡｌとの合金が析出する時間、恒温放置処理
する第２工程と、を含み、パッケージング工程中あるい
はバーンイン試験工程中に行われる熱処理を、前記エレ
クトロマイグレーション耐性向上用元素とＡｌとの合金
を析出させる恒温放置処理として兼用することを特徴と
する半導体装置の製造方法を提供するものである。な
お、この製造方法における前記アルミニウム合金として
は、アルミニウム−銅合金が好適である。そして、上記
各発明における前記ＥＭ耐性向上用元素としては、銅が
好適である。またさらに、半導体基板上の所望位置に、
Ａｌ合金からなる配線が形成された半導体装置の製造方
法において、前記恒温放置処理温度が、３００℃以下で
あることを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する
ものである。また、前記第２工程における恒温放置処理
は、前記パッケージング工程に必要な恒温放置処理温度
で行う恒温放置処理の時間を、前記エレクトロマイグレ
ーション耐性向上用元素とＡｌとの合金が前記配線の粒
界に析出するために十分であるように設定されることに
よって実施することができる。 そして、前記第２工程
は、前記配線を形成した半導体基板をチップに分割した
後に実施することもできる。
【００１４】
【作用】請求項１記載の発明によれば、ＥＭ耐性向上用
元素と、第２工程で行う恒温放置処理温度下でＡｌに対
して固溶し得る上限濃度以下の濃度のＳｉと、を含むＡ
ｌ合金からなる配線を形成した後、パッケージング工程
中に、前記Ａｌに対してＥＭ耐性向上用元素が固溶し得
る下限温度より低い温度で恒温放置処理が行われること
で、ダイボンドキュアの際に行う熱処理及びモールドキ
ュアの際に行う熱処理等、前記パッケージング工程にお
ける熱処理を、前記Ａｌに添加したＥＭ耐性向上用元素
とＡｌとの合金（例えば、Ａｌ−Ｃｕ系合金等）を粒界
等に析出させるために行う熱処理の一部として兼用する
ことができる。従って、本来、前記Ａｌに添加したＥＭ
耐性向上用元素とＡｌとの合金を析出させるために必要
な恒温放置処理時間を大幅に短縮することができると共
に、工程数の削減を行うことができる。
元素と、第２工程で行う恒温放置処理温度下でＡｌに対
して固溶し得る上限濃度以下の濃度のＳｉと、を含むＡ
ｌ合金からなる配線を形成した後、パッケージング工程
中に、前記Ａｌに対してＥＭ耐性向上用元素が固溶し得
る下限温度より低い温度で恒温放置処理が行われること
で、ダイボンドキュアの際に行う熱処理及びモールドキ
ュアの際に行う熱処理等、前記パッケージング工程にお
ける熱処理を、前記Ａｌに添加したＥＭ耐性向上用元素
とＡｌとの合金（例えば、Ａｌ−Ｃｕ系合金等）を粒界
等に析出させるために行う熱処理の一部として兼用する
ことができる。従って、本来、前記Ａｌに添加したＥＭ
耐性向上用元素とＡｌとの合金を析出させるために必要
な恒温放置処理時間を大幅に短縮することができると共
に、工程数の削減を行うことができる。
【００１５】また、前記Ａｌ合金に含有されているＳｉ
の量は、前記恒温放置処理温度におけるＡｌに対する固
溶限以下の濃度であるため、当該恒温放置処理後の配線
中にＳｉが析出することがない。従って、Ｓｉにより実
質的な配線幅が狭くなることがないため、ＥＭ耐性を十
分に向上することができる。そしてまた、請求項２記載
の発明によれば、ＥＭ耐性向上用元素と、当該ＥＭ耐性
向上用元素の含有量以下のＳｉと、を含むＡｌ合金から
なる配線を形成した後、パッケージング工程中に、前記
Ａｌに対してＥＭ耐性向上用元素が固溶し得る下限温度
より低い温度で恒温放置処理されることで、ダイボンド
キュアの際に行う熱処理及びモールドキュアの際に行う
熱処理等、前記パッケージング工程における熱処理を、
前記Ａｌに添加したＥＭ耐性向上用元素とＡｌとの合金
を析出させるために行う熱処理の一部として兼用するこ
とができる。従って、本来、前記Ａｌに添加したＥＭ耐
性向上用元素とＡｌとの合金を析出させるために必要な
恒温放置処理時間を大幅に短縮することができると共
に、工程数の削減を行うことができる。
の量は、前記恒温放置処理温度におけるＡｌに対する固
溶限以下の濃度であるため、当該恒温放置処理後の配線
中にＳｉが析出することがない。従って、Ｓｉにより実
質的な配線幅が狭くなることがないため、ＥＭ耐性を十
分に向上することができる。そしてまた、請求項２記載
の発明によれば、ＥＭ耐性向上用元素と、当該ＥＭ耐性
向上用元素の含有量以下のＳｉと、を含むＡｌ合金から
なる配線を形成した後、パッケージング工程中に、前記
Ａｌに対してＥＭ耐性向上用元素が固溶し得る下限温度
より低い温度で恒温放置処理されることで、ダイボンド
キュアの際に行う熱処理及びモールドキュアの際に行う
熱処理等、前記パッケージング工程における熱処理を、
前記Ａｌに添加したＥＭ耐性向上用元素とＡｌとの合金
を析出させるために行う熱処理の一部として兼用するこ
とができる。従って、本来、前記Ａｌに添加したＥＭ耐
性向上用元素とＡｌとの合金を析出させるために必要な
恒温放置処理時間を大幅に短縮することができると共
に、工程数の削減を行うことができる。
【００１６】また、前記Ａｌ合金中に含有されているＳ
ｉの量は、ＥＭ耐性向上用元素の含有量より少ないた
め、前記恒温放置処理後の配線中にＳｉが析出する量を
大幅に削減することができる。従って、Ｓｉにより実質
的な配線幅が狭くなることを抑制することができるた
め、ＥＭ耐性を十分に向上することができる。そして、
請求項３記載の発明によれば、ＥＭ耐性向上用元素と、
第２工程で行う恒温放置処理温度下でＡｌに対して固溶
し得る上限濃度以下の濃度のＳｉと、を含むＡｌ合金か
らなる配線を形成した後、バーンイン試験工程中に、前
記Ａｌに対してＥＭ耐性向上用元素が固溶し得る下限温
度より低い温度で恒温放置処理が行われることで、当該
バーンイン試験工程で行う熱処理を、前記Ａｌに添加し
たＥＭ耐性向上用元素とＡｌとの合金を粒界等に析出さ
せるために行う熱処理の一部として兼用することができ
る。従って、本来、前記Ａｌに添加したＥＭ耐性向上用
元素とＡｌとの合金を粒界等に析出させるために必要な
恒温放置処理時間を大幅に短縮することができると共
に、工程数の削減を行うことができる。
ｉの量は、ＥＭ耐性向上用元素の含有量より少ないた
め、前記恒温放置処理後の配線中にＳｉが析出する量を
大幅に削減することができる。従って、Ｓｉにより実質
的な配線幅が狭くなることを抑制することができるた
め、ＥＭ耐性を十分に向上することができる。そして、
請求項３記載の発明によれば、ＥＭ耐性向上用元素と、
第２工程で行う恒温放置処理温度下でＡｌに対して固溶
し得る上限濃度以下の濃度のＳｉと、を含むＡｌ合金か
らなる配線を形成した後、バーンイン試験工程中に、前
記Ａｌに対してＥＭ耐性向上用元素が固溶し得る下限温
度より低い温度で恒温放置処理が行われることで、当該
バーンイン試験工程で行う熱処理を、前記Ａｌに添加し
たＥＭ耐性向上用元素とＡｌとの合金を粒界等に析出さ
せるために行う熱処理の一部として兼用することができ
る。従って、本来、前記Ａｌに添加したＥＭ耐性向上用
元素とＡｌとの合金を粒界等に析出させるために必要な
恒温放置処理時間を大幅に短縮することができると共
に、工程数の削減を行うことができる。
【００１７】また、前記Ａｌ合金に含有されているＳｉ
の量は、前記恒温放置処理温度におけるＡｌに対する固
溶限以下の濃度であるため、当該恒温放置処理後の配線
中にＳｉが析出することがない。従って、Ｓｉにより実
質的な配線幅が狭くなることがないため、ＥＭ耐性を十
分に向上することができる。さらにまた、請求項４記載
の発明によれば、ＥＭ耐性向上用元素と、当該ＥＭ耐性
向上用元素の含有量以下のＳｉと、を含むＡｌ合金から
なる配線を形成した後、バーンイン試験工程中に、前記
Ａｌに対してＥＭ耐性向上用元素が固溶し得る下限温度
より低い温度で恒温放置処理が行われることで、当該バ
ーンイン試験工程で行う熱処理を、前記Ａｌに添加した
ＥＭ耐性向上用元素とＡｌとの合金を析出させるために
行う熱処理の一部として兼用することができる。従っ
て、本来、前記Ａｌに添加したＥＭ耐性向上用元素とＡ
ｌとの合金を粒界等に析出させるために必要な恒温放置
処理時間を大幅に短縮することができると共に、工程数
の削減を行うことができる。
の量は、前記恒温放置処理温度におけるＡｌに対する固
溶限以下の濃度であるため、当該恒温放置処理後の配線
中にＳｉが析出することがない。従って、Ｓｉにより実
質的な配線幅が狭くなることがないため、ＥＭ耐性を十
分に向上することができる。さらにまた、請求項４記載
の発明によれば、ＥＭ耐性向上用元素と、当該ＥＭ耐性
向上用元素の含有量以下のＳｉと、を含むＡｌ合金から
なる配線を形成した後、バーンイン試験工程中に、前記
Ａｌに対してＥＭ耐性向上用元素が固溶し得る下限温度
より低い温度で恒温放置処理が行われることで、当該バ
ーンイン試験工程で行う熱処理を、前記Ａｌに添加した
ＥＭ耐性向上用元素とＡｌとの合金を析出させるために
行う熱処理の一部として兼用することができる。従っ
て、本来、前記Ａｌに添加したＥＭ耐性向上用元素とＡ
ｌとの合金を粒界等に析出させるために必要な恒温放置
処理時間を大幅に短縮することができると共に、工程数
の削減を行うことができる。
【００１８】また、前記Ａｌ合金中に含有されているＳ
ｉの量は、ＥＭ耐性向上用元素の含有量より少ないた
め、前記恒温放置処理後の配線中にＳｉが析出する量を
大幅に削減することができる。従って、Ｓｉにより実質
的な配線幅が狭くなることを抑制することができるた
め、ＥＭ耐性を十分に向上することができる。そして、
請求項５記載の発明によれば、パッケージング工程中あ
るいはバーンイン試験工程中に行われる熱処理を、前記
ＥＭ耐性向上用元素とＡｌとの合金を析出させる恒温放
置処理として兼用するため、前記Ａｌに添加したＥＭ耐
性向上用元素とＡｌとの合金を粒界等に析出させるため
に必要な恒温放置処理時間を大幅に短縮することができ
ると共に、工程数の削減を行うことができる。さらに、
Ａｌに添加されるＥＭ耐性向上用元素としては、後述の
ように種々の元素が考えられるが、請求項６記載の発明
のように、銅が好適である。
ｉの量は、ＥＭ耐性向上用元素の含有量より少ないた
め、前記恒温放置処理後の配線中にＳｉが析出する量を
大幅に削減することができる。従って、Ｓｉにより実質
的な配線幅が狭くなることを抑制することができるた
め、ＥＭ耐性を十分に向上することができる。そして、
請求項５記載の発明によれば、パッケージング工程中あ
るいはバーンイン試験工程中に行われる熱処理を、前記
ＥＭ耐性向上用元素とＡｌとの合金を析出させる恒温放
置処理として兼用するため、前記Ａｌに添加したＥＭ耐
性向上用元素とＡｌとの合金を粒界等に析出させるため
に必要な恒温放置処理時間を大幅に短縮することができ
ると共に、工程数の削減を行うことができる。さらに、
Ａｌに添加されるＥＭ耐性向上用元素としては、後述の
ように種々の元素が考えられるが、請求項６記載の発明
のように、銅が好適である。
【００１９】そしてさらに、請求項７記載の発明によれ
ば、前記恒温放置処理を、３００℃以下の温度で行うこ
とで、前記作用に加え、配線の粒界等に、前記Ａｌに添
加した元素とＡｌとの合金をさらに効率よく析出させる
ことができる。なお、前記恒温放置処理は、前記パッケ
ージング工程及びバーンイン試験工程において、４００
℃以上の温度で行う熱処理が終了した後に行うことが好
適である。これは、前記恒温放置処理により析出させ
た、Ａｌに添加したＥＭ耐性向上用元素とＡｌとの合金
が、４００℃以上の温度で行う熱処理により、再びＡｌ
合金中に固溶してしまい、ＥＭ耐性が低下することを防
止するためである。ここで、Ａｌに添加することにより
配線のＥＭ耐性を向上することが可能な元素であるＥＭ
耐性向上用元素は、少なくとも、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｓ
ｃ、Ｈｆを含んでおり、またそれら各元素を組み合わせ
たものでもよい。
ば、前記恒温放置処理を、３００℃以下の温度で行うこ
とで、前記作用に加え、配線の粒界等に、前記Ａｌに添
加した元素とＡｌとの合金をさらに効率よく析出させる
ことができる。なお、前記恒温放置処理は、前記パッケ
ージング工程及びバーンイン試験工程において、４００
℃以上の温度で行う熱処理が終了した後に行うことが好
適である。これは、前記恒温放置処理により析出させ
た、Ａｌに添加したＥＭ耐性向上用元素とＡｌとの合金
が、４００℃以上の温度で行う熱処理により、再びＡｌ
合金中に固溶してしまい、ＥＭ耐性が低下することを防
止するためである。ここで、Ａｌに添加することにより
配線のＥＭ耐性を向上することが可能な元素であるＥＭ
耐性向上用元素は、少なくとも、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｓ
ｃ、Ｈｆを含んでおり、またそれら各元素を組み合わせ
たものでもよい。
【００２０】
【実施例】次に、本発明に係る実施例について、図面を
参照して説明する。 （実施例１）図１ないし図６は、本発明の実施例に係る
半導体装置の製造工程の一部を示す部分断面図である。
参照して説明する。 （実施例１）図１ないし図６は、本発明の実施例に係る
半導体装置の製造工程の一部を示す部分断面図である。
【００２１】図１に示す工程では、所望の処理が施され
たウエハ１上に熱酸化を行い、膜厚が０．６μｍ程度の
シリコン酸化膜２を形成する。次に、前記シリコン酸化
膜２上に、スパッタ法により、Ａｌ＝９９．５％、Ｃｕ
＝０．５％の組成を備えたＡｌ−Ｃｕ合金からなる配線
膜３を、０．８〜１．２μｍ程度の膜厚で蒸着する。
たウエハ１上に熱酸化を行い、膜厚が０．６μｍ程度の
シリコン酸化膜２を形成する。次に、前記シリコン酸化
膜２上に、スパッタ法により、Ａｌ＝９９．５％、Ｃｕ
＝０．５％の組成を備えたＡｌ−Ｃｕ合金からなる配線
膜３を、０．８〜１．２μｍ程度の膜厚で蒸着する。
【００２２】次いで、図２に示す工程では、図１に示す
工程で得た配線膜３上に、レジストを塗布した後、これ
をパターニングして配線形成用のマスクを形成する。次
に、前記配線形成用マスクをマスクとして、前記配線膜
３をパターニングし、配線幅が１．２μｍ程度の配線４
を形成する。次に、前記配線４が形成されたウエハ１に
所望の工程を行った後、ＣＶＤ（Chemical Vapor Depos
ition ）法によりパッシベーション膜５を形成する。
工程で得た配線膜３上に、レジストを塗布した後、これ
をパターニングして配線形成用のマスクを形成する。次
に、前記配線形成用マスクをマスクとして、前記配線膜
３をパターニングし、配線幅が１．２μｍ程度の配線４
を形成する。次に、前記配線４が形成されたウエハ１に
所望の工程を行った後、ＣＶＤ（Chemical Vapor Depos
ition ）法によりパッシベーション膜５を形成する。
【００２３】次いで、図３に示す工程では、図２に示す
工程で得たウエハ１０をスクライブライン１２に沿って
ダイシングソー１３により分割（スクライビング）し、
チップ１４を得る。次に、図４に示す工程では、図３に
示す工程で分割したチップ１４をリードフレーム１５と
いわれる金属でできた薄い部品の所定位置に接着（ダイ
ボンディング）する。この時、前記リードフレーム１５
の中央部には、Ａｇ入りエポキシ樹脂１６が塗布されて
おり、チップ１４を押しつけるだけでチップ１４は、仮
止めされる。
工程で得たウエハ１０をスクライブライン１２に沿って
ダイシングソー１３により分割（スクライビング）し、
チップ１４を得る。次に、図４に示す工程では、図３に
示す工程で分割したチップ１４をリードフレーム１５と
いわれる金属でできた薄い部品の所定位置に接着（ダイ
ボンディング）する。この時、前記リードフレーム１５
の中央部には、Ａｇ入りエポキシ樹脂１６が塗布されて
おり、チップ１４を押しつけるだけでチップ１４は、仮
止めされる。
【００２４】次いで、この状態で、２００℃で２時間の
ダイボンドキュアを行い、前記Ａｇ入りエポキシ樹脂１
６を硬化し、チップ１４とリードフレーム１５とを電気
的に接続する。次に、図５に示す工程では、図４に示す
工程で得たチップ１４のボンディングパッドとリードフ
レーム１５の所定領域をＡｕ線１７により電気的に接続
するワイヤーボンディングを行う。
ダイボンドキュアを行い、前記Ａｇ入りエポキシ樹脂１
６を硬化し、チップ１４とリードフレーム１５とを電気
的に接続する。次に、図５に示す工程では、図４に示す
工程で得たチップ１４のボンディングパッドとリードフ
レーム１５の所定領域をＡｕ線１７により電気的に接続
するワイヤーボンディングを行う。
【００２５】次いで、図６に示す工程では、図５に示す
工程で得たリードフレーム１５を金型１８の中に並べ、
そこへモールド樹脂（エポキシ樹脂）を流し込んだ後、
２５０℃で１０時間の熱処理を行い、前記モールド樹脂
中の水分等を放出させるモールドキュア工程を行い、該
モールド樹脂を硬化する。ここで、このモールドキュア
工程は、通常、２５０℃、２時間程度の熱処理で十分で
あるが、本実施例では、このモールドキュア工程で行う
熱処理と、前記配線４の粒界等にＡｌ−Ｃｕ系合金を効
率良く析出させるための恒温放置処理とを兼用するた
め、２５０℃で１０時間の熱処理を行った。
工程で得たリードフレーム１５を金型１８の中に並べ、
そこへモールド樹脂（エポキシ樹脂）を流し込んだ後、
２５０℃で１０時間の熱処理を行い、前記モールド樹脂
中の水分等を放出させるモールドキュア工程を行い、該
モールド樹脂を硬化する。ここで、このモールドキュア
工程は、通常、２５０℃、２時間程度の熱処理で十分で
あるが、本実施例では、このモールドキュア工程で行う
熱処理と、前記配線４の粒界等にＡｌ−Ｃｕ系合金を効
率良く析出させるための恒温放置処理とを兼用するた
め、２５０℃で１０時間の熱処理を行った。
【００２６】なお、本実施例で使用したＡｌ＝９９．５
％、Ｃｕ＝０．５％の組成からなるＡｌ合金におけるＡ
ｌに対するＣｕの固溶限温度は、２８０℃であることか
ら、前記熱処理は、Ａｌに対するＣｕの固溶限以下の温
度で行われた。その後、前記モールド樹脂の周囲に出て
いるリードを所定の長さに切断し、折り曲げる等、所望
の工程を行い製品を完成する。
％、Ｃｕ＝０．５％の組成からなるＡｌ合金におけるＡ
ｌに対するＣｕの固溶限温度は、２８０℃であることか
ら、前記熱処理は、Ａｌに対するＣｕの固溶限以下の温
度で行われた。その後、前記モールド樹脂の周囲に出て
いるリードを所定の長さに切断し、折り曲げる等、所望
の工程を行い製品を完成する。
【００２７】次に、実施例１に基づいて、表１に示すサ
ンプルを作製し、各々のサンプルについて、ＥＭ耐性の
評価を以下の条件により行った。なお、表１において、
サンプルＮｏ．１は、４００℃以上の熱処理を行った後
に、Ａｌに対してＣｕが固溶し得る下限温度より低い温
度での熱処理が行われなかった半導体装置、サンプルＮ
ｏ．２は、通常のモールドキュア工程（２５０℃で２時
間）を行った半導体装置、サンプルＮｏ．３は、モルー
ドキュア工程と恒温放置処理とを兼用（２５０℃で１０
時間）した本実施例で得た半導体装置、サンプルＮｏ．
４は、４００℃以上の熱処理を行った後に、モールドキ
ュア工程等を行わずに、Ａｌに対してＣｕが固溶し得る
下限温度より低い温度（２５０℃で１０時間）の熱処理
を行った半導体装置である。
ンプルを作製し、各々のサンプルについて、ＥＭ耐性の
評価を以下の条件により行った。なお、表１において、
サンプルＮｏ．１は、４００℃以上の熱処理を行った後
に、Ａｌに対してＣｕが固溶し得る下限温度より低い温
度での熱処理が行われなかった半導体装置、サンプルＮ
ｏ．２は、通常のモールドキュア工程（２５０℃で２時
間）を行った半導体装置、サンプルＮｏ．３は、モルー
ドキュア工程と恒温放置処理とを兼用（２５０℃で１０
時間）した本実施例で得た半導体装置、サンプルＮｏ．
４は、４００℃以上の熱処理を行った後に、モールドキ
ュア工程等を行わずに、Ａｌに対してＣｕが固溶し得る
下限温度より低い温度（２５０℃で１０時間）の熱処理
を行った半導体装置である。
【００２８】
【表１】 （条件） 環境温度 室温 配線温度 ２５０℃ 電流密度 ５×１０5 Ａ／ｃｍ2 評価方法 各サンプルの５０％が断線するまでの時
間／サンプルＮｏ．１の５０％が断線するまでの時間 この結果を表２に示す。
間／サンプルＮｏ．１の５０％が断線するまでの時間 この結果を表２に示す。
【表２】
【００２９】表２から、パッケージング工程におけるモ
ールドキュア工程で行う熱処理と、配線４の粒界等に、
Ａｌ−Ｃｕ系合金を析出させるために行う恒温放置処理
とを兼用したサンプルＮｏ．３は、恒温放置処理を単独
で行ったサンプルＮｏ．４と同等のＥＭ耐性が得られた
ことが確認された。これより、モールドキュア工程で行
う熱処理と前記恒温放置処理時間を兼用し、該恒温放置
処理時間を２時間程度短縮しても、優れたＥＭ耐性を得
ることができることが立証された。
ールドキュア工程で行う熱処理と、配線４の粒界等に、
Ａｌ−Ｃｕ系合金を析出させるために行う恒温放置処理
とを兼用したサンプルＮｏ．３は、恒温放置処理を単独
で行ったサンプルＮｏ．４と同等のＥＭ耐性が得られた
ことが確認された。これより、モールドキュア工程で行
う熱処理と前記恒温放置処理時間を兼用し、該恒温放置
処理時間を２時間程度短縮しても、優れたＥＭ耐性を得
ることができることが立証された。
【００３０】また、モールドキュア工程後、恒温放置処
理を行わなかったサンプルＮｏ．２は、サンプルＮｏ．
１に比べ、多少のＥＭ耐性の向上は見られるものの、十
分ではなかった。なお、実施例１では、パッケージング
工程におけるモールドキュア工程での熱処理を、配線４
にＡｌ−Ｃｕ系合金を析出させるための恒温放置処理の
一部として兼用し、２５０℃で１０時間の熱処理を行っ
たが、これに限らず、この熱処理の温度及び時間は、Ａ
ｌに対してＣｕが固溶し得る下限温度より低い温度であ
れば、前記パッケージング工程における熱履歴により適
宜決定すればよい。
理を行わなかったサンプルＮｏ．２は、サンプルＮｏ．
１に比べ、多少のＥＭ耐性の向上は見られるものの、十
分ではなかった。なお、実施例１では、パッケージング
工程におけるモールドキュア工程での熱処理を、配線４
にＡｌ−Ｃｕ系合金を析出させるための恒温放置処理の
一部として兼用し、２５０℃で１０時間の熱処理を行っ
たが、これに限らず、この熱処理の温度及び時間は、Ａ
ｌに対してＣｕが固溶し得る下限温度より低い温度であ
れば、前記パッケージング工程における熱履歴により適
宜決定すればよい。
【００３１】また、実施例１では、パッケージング工程
におけるモールドキュア工程での熱処理を、配線４にＡ
ｌ−Ｃｕ系合金を析出させるための恒温放置処理の一部
として兼用したが、これに限らず、４００℃以上の温度
で行う熱処理が終了した後であって、パッケージング工
程での熱処理と兼用することが可能であれば、他のパッ
ケージング工程と前記恒温放置処理を兼用してもよい。
この場合も、パッケージング工程の熱履歴を考慮して、
恒温放置処理条件を決定することで、当該恒温放置処理
時間を短縮することができる。 （実施例２）次に、本発明に係る実施例２について、図
面を参照して説明する。
におけるモールドキュア工程での熱処理を、配線４にＡ
ｌ−Ｃｕ系合金を析出させるための恒温放置処理の一部
として兼用したが、これに限らず、４００℃以上の温度
で行う熱処理が終了した後であって、パッケージング工
程での熱処理と兼用することが可能であれば、他のパッ
ケージング工程と前記恒温放置処理を兼用してもよい。
この場合も、パッケージング工程の熱履歴を考慮して、
恒温放置処理条件を決定することで、当該恒温放置処理
時間を短縮することができる。 （実施例２）次に、本発明に係る実施例２について、図
面を参照して説明する。
【００３２】先ず、前記実施例１の図１及び図２に示す
工程と同様にしてパッシベーション膜５が形成されたウ
エハ１を製造する。次に、図２に示す工程で得たウエハ
１に、図７に示すように、１００℃の温度で３０時間の
熱処理を行いバーンイン試験を実施する。次いで、前記
バーンイン試験が終了したウエハ１を、１００℃から２
５０℃まで上昇させた後、この温度で８時間の恒温放置
処理を行い、前記配線４の粒界等にＡｌ−Ｃｕ系合金を
析出させる。
工程と同様にしてパッシベーション膜５が形成されたウ
エハ１を製造する。次に、図２に示す工程で得たウエハ
１に、図７に示すように、１００℃の温度で３０時間の
熱処理を行いバーンイン試験を実施する。次いで、前記
バーンイン試験が終了したウエハ１を、１００℃から２
５０℃まで上昇させた後、この温度で８時間の恒温放置
処理を行い、前記配線４の粒界等にＡｌ−Ｃｕ系合金を
析出させる。
【００３３】なお、本実施例で使用したＡｌ＝９９．５
％、Ｃｕ＝０．５％の組成からなるＡｌ合金におけるＡ
ｌに対するＣｕの固溶限温度は、２８０℃であることか
ら、前記熱処理は、Ａｌに対してＣｕが固溶し得る下限
温度より低い温度で行われた。この恒温放置処理は、前
記バーンイン試験工程における熱処理（熱履歴）を考慮
して（差し引いて）行えばよい。即ち、前記バーンイン
試験工程における熱処理を、配線４の粒界等にＡｌ−Ｃ
ｕ系合金を析出させるための恒温放置処理の一部として
兼用し、バーンイン試験工程における熱処理及び前記恒
温放置熱処理により、配線４の粒界等にＡｌ−Ｃｕ系を
析出させるため、恒温放置処理時間を大幅に短縮するこ
とができる。このようにして、配線４の粒界等に、最適
な量のＡｌ−Ｃｕ系合金を効率良く析出させた。
％、Ｃｕ＝０．５％の組成からなるＡｌ合金におけるＡ
ｌに対するＣｕの固溶限温度は、２８０℃であることか
ら、前記熱処理は、Ａｌに対してＣｕが固溶し得る下限
温度より低い温度で行われた。この恒温放置処理は、前
記バーンイン試験工程における熱処理（熱履歴）を考慮
して（差し引いて）行えばよい。即ち、前記バーンイン
試験工程における熱処理を、配線４の粒界等にＡｌ−Ｃ
ｕ系合金を析出させるための恒温放置処理の一部として
兼用し、バーンイン試験工程における熱処理及び前記恒
温放置熱処理により、配線４の粒界等にＡｌ−Ｃｕ系を
析出させるため、恒温放置処理時間を大幅に短縮するこ
とができる。このようにして、配線４の粒界等に、最適
な量のＡｌ−Ｃｕ系合金を効率良く析出させた。
【００３４】次に、実施例２に基づいて、表３に示すサ
ンプルを作製し、各々のサンプルについて、ＥＭ耐性の
評価を以下の条件により行った。なお、表３において、
サンプルＮｏ．５は、４００℃以上の熱処理を行った後
に、Ａｌに対してＣｕが固溶し得る下限温度より低い温
度での熱処理が行われなかった半導体装置、サンプルＮ
ｏ．６は、通常のバーンイン試験（１００℃で３０時
間）を行った半導体装置、サンプルＮｏ．７は、バーン
イン試験と恒温放置処理とを兼用（１００℃で３０時間
の熱処理を行った後、２５０℃で８時間の恒温放置処
理）した本実施例で得た半導体装置、サンプルＮｏ．８
は、４００℃以上の熱処理を行った後に、バーンイン試
験を行わずに、Ａｌに対してＣｕが固溶し得る下限温度
より低い温度（２５０℃で１０時間）の熱処理を行った
半導体装置である。
ンプルを作製し、各々のサンプルについて、ＥＭ耐性の
評価を以下の条件により行った。なお、表３において、
サンプルＮｏ．５は、４００℃以上の熱処理を行った後
に、Ａｌに対してＣｕが固溶し得る下限温度より低い温
度での熱処理が行われなかった半導体装置、サンプルＮ
ｏ．６は、通常のバーンイン試験（１００℃で３０時
間）を行った半導体装置、サンプルＮｏ．７は、バーン
イン試験と恒温放置処理とを兼用（１００℃で３０時間
の熱処理を行った後、２５０℃で８時間の恒温放置処
理）した本実施例で得た半導体装置、サンプルＮｏ．８
は、４００℃以上の熱処理を行った後に、バーンイン試
験を行わずに、Ａｌに対してＣｕが固溶し得る下限温度
より低い温度（２５０℃で１０時間）の熱処理を行った
半導体装置である。
【００３５】
【表３】 （条件） 環境温度 室温 配線温度 ２５０℃ 電流密度 ５×１０5 Ａ／ｃｍ2 評価方法 各サンプルの５０％が断線するまでの時
間／サンプルＮｏ．５の５０％が断線するまでの時間 この結果を表４に示す。
間／サンプルＮｏ．５の５０％が断線するまでの時間 この結果を表４に示す。
【００３６】
【表４】 表４から、バーンイン試験工程で行う熱処理と、配線４
の粒界等にＡｌ−Ｃｕ系合金を析出させるために行う恒
温放置処理とを兼用したサンプルＮｏ．７は、恒温放置
処理を単独で行ったサンプルＮｏ．８と同等のＥＭ耐性
が得られたことが確認された。これより、バーンイン試
験工程で行う熱処理と前記恒温放置処理時間を兼用し、
該恒温放置処理時間を２時間程度短縮しても、優れたＥ
Ｍ耐性を得ることができることが立証された。
の粒界等にＡｌ−Ｃｕ系合金を析出させるために行う恒
温放置処理とを兼用したサンプルＮｏ．７は、恒温放置
処理を単独で行ったサンプルＮｏ．８と同等のＥＭ耐性
が得られたことが確認された。これより、バーンイン試
験工程で行う熱処理と前記恒温放置処理時間を兼用し、
該恒温放置処理時間を２時間程度短縮しても、優れたＥ
Ｍ耐性を得ることができることが立証された。
【００３７】また、バーンイン試験工程後、恒温放置処
理を行わなかったサンプルＮｏ．６は、サンプルＮｏ．
５に比べ、多少のＥＭ耐性の向上は見られるものの、十
分ではなかった。なお、実施例２では、バーンイン試験
工程での熱処理を、配線４の粒界等にＡｌ−Ｃｕ系合金
を析出させるための恒温放置処理の一部として兼用し、
２５０℃で１０時間の熱処理を行ったが、これに限ら
ず、この熱処理の温度及び時間は、Ａｌに対してＣｕが
固溶し得る下限温度より低い温度であれば、前記バーン
イン試験工程における熱履歴により適宜決定すればよ
い。そして、この場合も、バーンイン試験工程での熱履
歴を考慮して、Ｃｕを析出するための熱処理時間を決定
することで、当該熱処理時間を短縮することができる。
理を行わなかったサンプルＮｏ．６は、サンプルＮｏ．
５に比べ、多少のＥＭ耐性の向上は見られるものの、十
分ではなかった。なお、実施例２では、バーンイン試験
工程での熱処理を、配線４の粒界等にＡｌ−Ｃｕ系合金
を析出させるための恒温放置処理の一部として兼用し、
２５０℃で１０時間の熱処理を行ったが、これに限ら
ず、この熱処理の温度及び時間は、Ａｌに対してＣｕが
固溶し得る下限温度より低い温度であれば、前記バーン
イン試験工程における熱履歴により適宜決定すればよ
い。そして、この場合も、バーンイン試験工程での熱履
歴を考慮して、Ｃｕを析出するための熱処理時間を決定
することで、当該熱処理時間を短縮することができる。
【００３８】また、実施例２では、バーンイン試験が終
了した後に、恒温放置処理を行ったが、これに限らず、
前記恒温放置処理は、４００℃以上の温度で行う熱処理
が終了した後であって、バーンイン試験工程の熱処理と
の兼用が可能であれば、バーンイン試験の開始直後等に
行ってもよい。なお、実施例１及び実施例２では、配線
膜３として、Ａｌ＝９９．５％、Ｃｕ＝０．５％の組成
からなるＡｌ合金を使用したが、これに限らず、Ａｌと
Ｃｕの組成比は、所望により決定してよい。
了した後に、恒温放置処理を行ったが、これに限らず、
前記恒温放置処理は、４００℃以上の温度で行う熱処理
が終了した後であって、バーンイン試験工程の熱処理と
の兼用が可能であれば、バーンイン試験の開始直後等に
行ってもよい。なお、実施例１及び実施例２では、配線
膜３として、Ａｌ＝９９．５％、Ｃｕ＝０．５％の組成
からなるＡｌ合金を使用したが、これに限らず、Ａｌと
Ｃｕの組成比は、所望により決定してよい。
【００３９】そして、本発明に係る半導体装置の配線４
は、前記恒温放置処理温度下でＡｌに対して固溶し得る
上限濃度以下の濃度、あるいは、Ｃｕの含有量以下であ
れば、Ｓｉを含有してもよい。さらに、Ａｌに添加する
元素は、Ｃｕに限らず、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｓｃ、Ｈｆ等、添
加することにより配線４のＥＭ耐性を向上することが可
能な元素であれば、他の元素を添加してもよく、またこ
れらを組み合わせて添加してもよい。
は、前記恒温放置処理温度下でＡｌに対して固溶し得る
上限濃度以下の濃度、あるいは、Ｃｕの含有量以下であ
れば、Ｓｉを含有してもよい。さらに、Ａｌに添加する
元素は、Ｃｕに限らず、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｓｃ、Ｈｆ等、添
加することにより配線４のＥＭ耐性を向上することが可
能な元素であれば、他の元素を添加してもよく、またこ
れらを組み合わせて添加してもよい。
【００４０】そしてさらに、実施例１及び実施例２は、
一例であり、素子の膜厚や成膜方法等は、所望により決
定してよい。
一例であり、素子の膜厚や成膜方法等は、所望により決
定してよい。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る半導
体装置の製造方法によれば、パッケージング工程におけ
る熱処理もしくはバーンイン試験工程中における熱処理
を、Ａｌに添加したＥＭ耐性向上用元素とＡｌとの合金
を析出させるために行う恒温放置処理として兼用するよ
うにしたため、かかる合金を析出させるために必要な恒
温放置処理時間を大幅に短縮することができると共に、
工程数の削減を行うことができる。この結果、ＥＭ耐性
が十分に向上した配線を備えた半導体装置を効率良く生
産することができる。また、前記恒温放置処理を行うた
めの装置を設置する必要がないと共に、ランニングコス
トの削減を達成することができる。
体装置の製造方法によれば、パッケージング工程におけ
る熱処理もしくはバーンイン試験工程中における熱処理
を、Ａｌに添加したＥＭ耐性向上用元素とＡｌとの合金
を析出させるために行う恒温放置処理として兼用するよ
うにしたため、かかる合金を析出させるために必要な恒
温放置処理時間を大幅に短縮することができると共に、
工程数の削減を行うことができる。この結果、ＥＭ耐性
が十分に向上した配線を備えた半導体装置を効率良く生
産することができる。また、前記恒温放置処理を行うた
めの装置を設置する必要がないと共に、ランニングコス
トの削減を達成することができる。
【００４２】
【００４３】
【００４４】
【００４５】そして、請求項７記載の発明によれば、前
記恒温放置処理を、３００℃以下の温度で行うことで、
前記効果に加え、配線の粒界等に、前記Ａｌに添加した
ＥＭ耐性向上用元素とＡｌとの合金をさらに効率よく析
出させることができる。
記恒温放置処理を、３００℃以下の温度で行うことで、
前記効果に加え、配線の粒界等に、前記Ａｌに添加した
ＥＭ耐性向上用元素とＡｌとの合金をさらに効率よく析
出させることができる。
【図１】本発明の実施例１にかかる半導体装置の製造工
程の一部を示す部分断面図である。
程の一部を示す部分断面図である。
【図２】本発明の実施例１にかかる半導体装置の製造工
程の一部を示す部分断面図である。
程の一部を示す部分断面図である。
【図３】本発明の実施例１にかかる半導体装置の製造工
程の一部を示す部分断面図である。
程の一部を示す部分断面図である。
【図４】本発明の実施例１にかかる半導体装置の製造工
程の一部を示す部分斜視図である。
程の一部を示す部分斜視図である。
【図５】本発明の実施例１にかかる半導体装置の製造工
程の一部を示す部分斜視図である。
程の一部を示す部分斜視図である。
【図６】本発明の実施例１にかかる半導体装置の製造工
程の一部を示す部分断面図である。
程の一部を示す部分断面図である。
【図７】本発明の実施例２にかかるバーンイン試験と恒
温放置処理の温度と時間の履歴を示す図である。
温放置処理の温度と時間の履歴を示す図である。
１ ウエハ ２ シリコン酸化膜 ３ 配線膜 ４ 配線 ５ パッシベーション膜 １２ スクライブライン １３ ダイシングソー １４ チップ １５ リードフレーム １６ Ａｇ入りエポキシ樹脂 １７ Ａｕ配線 １８ 金型
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−84719（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−188673（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/66 H01L 21/3205
Claims (10)
- 【請求項１】 半導体基板上の所望位置に、アルミニウ
ム合金からなる配線が形成された半導体装置の製造方法
において、エレクトロマイグレーション耐性向上用元素と、シリコ
ンと、を含む、 前記アルミニウム合金からなる配線を形
成する第１工程と、前記配線に含まれる前記エレクトロマイグレーション耐
性向上用元素がアルミニウムに固溶する限界未満であっ
て且つ前記配線に含まれる前記シリコンがアルミニウム
に固溶する限界以上の温度で、該配線の粒界に前記エレ
クトロマイグレーション耐性向上用元素とアルミニウム
との合金が析出する時間、恒温放置処理する第２工程
と、を含み、 前記第２工程の一部は、 パッケージング工程中に、当該
パッケージング工程に必要な恒温放置処理温度で恒温放
置処理する工程であることを特徴とする半導体装置の製
造方法。 - 【請求項２】 半導体基板上の所望位置に、アルミニウ
ム合金からなる配線が形成された半導体装置の製造方法
において、エレクトロマイグレーション耐性向上用元素と、当該エ
レクトロマイグレーション耐性向上用元素の含有量以下
のシリコンと、を含む、 前記アルミニウム合金からなる
配線を形成する第１工程と、前記配線に含まれる前記エレクトロマイグレーション耐
性向上用元素がアルミニウムに固溶する限界未満の温度
で、該配線の粒界に前記エレクトロマイグレーション耐
性向上用元素とアルミニウムとの合金が析出する時間、
恒温放置処理する第２工程と、を含み、 前記第２工程の一部は、 パッケージング工程中に、当該
パッケージング工程に必要な恒温放置処理温度で恒温放
置処理する工程であることを特徴とする半導体装置の製
造方法。 - 【請求項３】 半導体基板上の所望位置に、アルミニウ
ム合金からなる配線が形成された半導体装置の製造方法
において、エレクトロマイグレーション耐性向上用元素と、シリコ
ンと、を含む、 前記アルミニウム合金からなる配線を形
成する第１工程と、前記配線に含まれる前記エレクトロマイグレーション耐
性向上用元素がアルミニウムに固溶する限界未満であっ
て且つ前記配線に含まれる前記シリコンがアルミニウム
に固溶する限界以上の温度で、該配線の粒界に前記エレ
クトロマイグレーション耐性向上用元素とアルミニウム
との合金が析出する時間、恒温放置処理する第２工程
と、を含み、 前記第２工程の一部は、 バーンイン試験工程中に、当該
バーンイン試験工程に必要な恒温放置処理温度で恒温放
置処理する工程であることを特徴とする半導体装置の製
造方法。 - 【請求項４】 半導体基板上の所望位置に、アルミニウ
ム合金からなる配線が形成された半導体装置の製造方法
において、エレクトロマイグレーション耐性向上用元素と、当該エ
レクトロマイグレーション耐性向上用元素の含有量以下
のシリコンと、を含む、 前記アルミニウム合金からなる
配線を形成する第１工程と、前記配線に含まれる前記エレクトロマイグレーション耐
性向上用元素がアルミニウムに固溶する限界未満の温度
で、該配線の粒界に前記エレクトロマイグレーション耐
性向上用元素とアルミニウムとの合金が析出する時間、
恒温放置処理する第２工程と、を含み、 前記第２工程の一部は、 バーンイン試験工程中に、当該
バーンイン試験工程に必要な恒温放置処理温度で恒温放
置処理する工程であることを特徴とする半導体装置の製
造方法。 - 【請求項５】 半導体基板上の所望位置に、アルミニウ
ム合金からなる配線が形成された半導体装置の製造方法
において、エレクトロマイグレーション耐性向上用元素を含む、前
記アルミニウム合金からなる配線を形成する第１工程
と、 前記配線に含まれる前記エレクトロマイグレーション耐
性向上用元素がアルミニウムに固溶する限界未満の温度
で、該配線の粒界に前記エレクトロマイグレーション耐
性向上用元素とアルミニウムとの合金が析出する時間、
恒温放置処理する第２工程と、を含み、 パッケージング工程中あるいはバーンイン試験工程中に
行われる熱処理を、前記エレクトロマイグレーション耐
性向上用元素とアルミニウムとの合金を析出させる恒温
放置処理として兼用することを特徴とする半導体装置の
製造方法。 - 【請求項６】 前記アルミニウム合金はアルミニウム−
銅合金であることを特徴とする請求項５記載の半導体装
置の製造方法。 - 【請求項７】 前記エレクトロマイグレーション耐性向
上用元素は銅であることを特徴とする請求項１ないし請
求項６のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項８】 前記恒温放置処理温度が、３００℃以下
であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいず
れか一項に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項９】 前記第２工程における恒温放置処理は、
前記パッケージング工程に必要な恒温放置処理温度で行
う恒温放置処理の時間を、前記エレクトロマイグレーシ
ョン耐性向上用元素とアルミニウムとの合金が前記配線
の粒界に析出するために十分であるように設定されるこ
とによって実施する請求項１、請求項２、請求項５及び
請求項６のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方
法。 - 【請求項１０】 前記第２工程は、前記配線を形成した
半導体基板をチップに分割した後に実施する請求項１、
請求項２、請求項５及び請求項６のいずれか一項に記載
の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11194893A JP3184001B2 (ja) | 1993-01-11 | 1993-05-13 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-2804 | 1993-01-11 | ||
| JP280493 | 1993-01-11 | ||
| JP280293 | 1993-01-11 | ||
| JP5-2802 | 1993-01-11 | ||
| JP11194893A JP3184001B2 (ja) | 1993-01-11 | 1993-05-13 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06260542A JPH06260542A (ja) | 1994-09-16 |
| JP3184001B2 true JP3184001B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=27275526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11194893A Expired - Fee Related JP3184001B2 (ja) | 1993-01-11 | 1993-05-13 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3184001B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6280171B1 (en) | 1996-06-14 | 2001-08-28 | Q2100, Inc. | El apparatus for eyeglass lens curing using ultraviolet light |
| US6328445B1 (en) | 1996-04-19 | 2001-12-11 | Q2100, Inc. | Methods and apparatus for eyeglass lens curing using ultraviolet light |
| US6331058B1 (en) | 1986-01-28 | 2001-12-18 | Ophthalmic Research Group International, Inc. | Plastic lens composition and method for the production thereof |
| US6494702B1 (en) | 1986-01-28 | 2002-12-17 | Q2100, Inc. | Apparatus for the production of plastic lenses |
| US6730244B1 (en) | 1986-01-28 | 2004-05-04 | Q2100, Inc. | Plastic lens and method for the production thereof |
-
1993
- 1993-05-13 JP JP11194893A patent/JP3184001B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6331058B1 (en) | 1986-01-28 | 2001-12-18 | Ophthalmic Research Group International, Inc. | Plastic lens composition and method for the production thereof |
| US6494702B1 (en) | 1986-01-28 | 2002-12-17 | Q2100, Inc. | Apparatus for the production of plastic lenses |
| US6730244B1 (en) | 1986-01-28 | 2004-05-04 | Q2100, Inc. | Plastic lens and method for the production thereof |
| US6328445B1 (en) | 1996-04-19 | 2001-12-11 | Q2100, Inc. | Methods and apparatus for eyeglass lens curing using ultraviolet light |
| US6280171B1 (en) | 1996-06-14 | 2001-08-28 | Q2100, Inc. | El apparatus for eyeglass lens curing using ultraviolet light |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06260542A (ja) | 1994-09-16 |
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