JPH01115144A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH01115144A
JPH01115144A JP27254987A JP27254987A JPH01115144A JP H01115144 A JPH01115144 A JP H01115144A JP 27254987 A JP27254987 A JP 27254987A JP 27254987 A JP27254987 A JP 27254987A JP H01115144 A JPH01115144 A JP H01115144A
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corrosion
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semiconductor device
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Kazuo Matsuzaki
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Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は半導体装置の構造に係わり、特に腐蝕性雰囲
気中で使用可能な半導体装置の構造に関する。
〔従来の技術〕
半導体装置は従来シリコンウエノ\上に酸化膜。
へl導体を形成し、この上にCr(またはTi)、 P
d 、Auなどを順次積層して電極パッドを形成するこ
とが行われている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながらこのような半導体装置においては、腐蝕性
雰囲気において、電極パッド部が腐蝕し、A1導体が断
線するという事態が発生するため、半導体装置は腐蝕性
雰囲気に接触しないよう封入されて使用される。ところ
がこのような形でハイブリッド化を図るとケースとか封
入の構造など高価なものとなり、近年の電子装置の低価
格化の要求に応じることができない。
この発明は上記の点に鑑みてな・され、その目的は半導
体装置の構造を耐蝕性に優れたものとすることにより、
腐蝕性雰囲気で使用可能な半導体装置を提供することに
ある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の目的はこの発明によればシリコンウェハの主表面
に酸化膜、導体、電極パッドを順次形成してなる半導体
装置において、導電性耐蝕膜I(4A)およびその上に
積層された金属膜4B、4Cとからなる電極パッド下地
層4と、この下地層の側面および周縁部に形成された導
電性耐蝕膜II(5)と、前記電極パッド下地層の表面
に導電性耐蝕膜IIに内接するよう形成された金の保護
膜7と、この金の保護膜を除く全表面に形成された絶縁
性耐蝕膜6とを備えることによって達成される。
電極バッド下地層4はシリコン基板1のコンタクトホー
ルの上部にAl導体等に接して形成される。
電極パッド下地層4はTiN膜などの導電性耐蝕膜I(
4A)と金属膜4B、4Cとから形成される。金属膜と
してはPd膜4BとAu膜4Cの二重膜あるいはそれぞ
れの単独膜等が用いられる。導電性耐蝕膜■は腐蝕性ガ
スを通さない。金属膜がこの膜の上に一時的に形成され
る導電性耐蝕膜■(5)のエツチング停止用に用いられ
る。
導電性耐蝕膜■(5)が電極パッド下地層4の周縁部と
側面とに設けられる。この膜は腐蝕性中゛スの電極パッ
ド側面ふよび周縁部からの拡散を防止する。この膜は導
電性耐蝕膜1(4A)と同一の材料を用いることができ
る。
金の保護膜7が電極パッド下地層4の上に導電性耐蝕膜
■(5)に内接するよう設けられる。導電性耐蝕膜■は
電極パッド下地層4の周縁部を被覆するのでこの被覆部
の耐蝕膜■側面に内接させる。
金の保護膜7は素子内部を保護するばかりでなく金線等
を接続する電極となるので所定の厚みに形成される。
絶縁性耐蝕膜6としては例えばSi、N、膜が用いられ
る。この膜は金の保護膜7が形成されている部分を除い
て全表面に形成される。
〔作用〕
電極パッドを拡散する腐蝕性ガスは導電性耐蝕膜IとI
Iによって阻止される。電極パッド以外からの拡散は絶
縁性耐蝕膜によって阻止される。
〔実施例〕
次にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。第1
図はこの発明の実施例に係わる半導体装置の構造を示す
要部模式断面図である。シリコン基板1の上に酸化膜2
が被着され酸化膜2のない部分がコンタクトホールとな
る。このコンタクトホールに接するAl導体3はシリコ
ン基板内に形成される素子を相互に接続する配線である
。コンタクトホールの上部でA1導体3と接する電極パ
ッド下地層4はTiN膜4A、Pd膜4B、Au膜4C
が順次積層された構造である。TiN膜4Aは導電性耐
蝕膜Iとして腐蝕性ガスに耐え、その拡散を防止し、下
部のA1導体3を保護しかつ電気信号を伝える。Pd膜
4B、Au膜4C等の金属膜はその上部に一旦形成され
るTiN膜をエツチングで除去する際のエツチング停止
の役目を果たす。TiN膜は電気抵抗がAu膜などより
高いので耐蝕作用を認める範囲で厚さを薄くする必要が
あるが、TiN膜厚を薄く形成しておき、Pd膜やAu
膜を積層することによってこれが実現される。この実施
例ではPd膜とAu膜を併用しているがいづれか一方だ
けでもよい。
あるいはCu膜等を用いることもできる。
電極パッド下地層40周縁部と側面を導電性耐蝕膜■と
してのTiN膜5が被覆する。TiN膜5は電極パッド
下地層40周縁部または側面からの腐蝕性ガスの拡散を
防止する。T+N膜は導電性なので後述の金の保護膜7
とよ(接合する。
金の保護膜7が電極パッド下地層4に接しかつTiN膜
5の側面に内接するよう設けられる。金の保護膜7は電
極として機能し、金線が接続される。
例えば電圧が金の保護膜?、Au膜4C,Pd膜4B。
TiN膜4Aを経由してシリコン基板1内のトランジス
タ等の半導体素子に印加される。
絶縁性耐蝕膜としてSi、N、膜6が金の保護膜7を除
く素子の全表面を被覆する。これは腐蝕性ガスの拡散を
防止し、素子内部を保護する。Si、N4膜6は絶縁性
なので電極パッドに所定の電気信号を送ることができる
導電性耐蝕膜■とHにTiN膜を、絶縁性耐蝕膜にSi
3N、膜を選び、上記のような装置構造とすると、材料
間の整合性が良くなり、材料相互間の密着性が良くなり
素子の信頼性が高まる。
上述のような構造においては装置表面が金の保護膜ある
いは絶縁性耐蝕膜でおおわれているため腐蝕性ガスの素
子内部への拡散が防止あるいは抑制され、腐蝕性ガスが
金の保護膜を拡散した場合においても導電性耐蝕膜Iあ
るいはIIによってその内部への拡散が防止されるので
半導体装置を腐蝕性雰囲気中で使用することができ、電
子装置のコストダウンに寄与することができる。
上記のような半導体装置は次のようにして製造すること
ができる。第2図は装置製造の工程を示す断面図である
。シリコンウェハの表面が研磨され酸素を含む雰囲気中
で約1000℃で熱処理され、酸化膜が形成される。酸
化膜の表面はレジストが塗布されたあと電子線ビームが
照射され、現像液を用いて不要部分が取り除かれ所定パ
ターンのレジスト膜が形成される。フッ酸系のエツチン
グ溶液で酸化膜をエツチングし、第2図の(a)に示す
ようなコンタクトホールを有する酸化膜2が得られる。
このあとレジスト膜はドライエツチングで除かれる。コ
ンタクトホールは、シリコンが露出するので不純物の拡
散処理が行われトランジスタのような半導体素子が形成
される。次に圧力lX10−’Torr、基板温度20
0 t:に設定して電子ビーム蒸着によりA1導体3が
1μm厚に形成される。
M導体3の上には電極パッド下地層4が形成される。こ
の下地層のうちTiN膜4Aがアルゴンと窒素の混合雰
囲気(N2バ^r +Nt)=0.6)中で反応性スパ
ッタによって半導体装置の全表面に形成される。基板温
度は200℃、パワーは2.5kll、圧力8Ilff
lTorrである。Pd膜4B、^U膜4Cはいずれも
Ar雰囲気中でスパッタ蒸着される。これら三つの膜は
一つの槽の中で順次形成される。ターゲットはそれぞれ
Ti、 Pd、 Auの各金属である。膜の厚さはそれ
ぞれ0.2μm、 0.4μm、 0.1umである。
電極パッド下地層4は次に第2図の(5)に示すように
所定の形状に加工される。加工は^U膜4C。
Pd膜4B、TiN膜4Aを同一の形状にエツチングす
ることによって行われる。^U膜4CのエツチングはN
HalとI2と水とエタノールを500対75対250
0対375(各重量部)の割合で含むエツチング溶液が
用いられる。0.1μmを20秒で溶解する。Pd膜4
Bは塩酸と硝酸と酢酸を1対2対5(各重量部)の割合
で含むエツチング溶液が用いられる。TiN膜4Aは硝
酸と酢酸とフッ酸を20対20対1の割合で含むエツチ
ング溶液が用いられる。30℃において毎分500A〜
600人のエツチング速度が得られる。
エツチング加工の施された電極パッド下地層4の上に第
2図の(C)に示すようにTiN膜5が形成される。T
iN膜5は前述のTiN膜4Aと同一の方法で0.2μ
m厚に半導体装置の全表面に形成される。
TiN膜5は第2図(d)に示すように電極パッド下地
層4の側面が保護されるようにエツチング加工が施され
る。TiN膜5のエツチングは電極パッド下地層4の場
合と同様である。
エツチング加工の行われたTiN膜5の上に半導体装置
の全面にわたってSi、N、膜6が形成される。
Si、Na膜6はプラズマCVDの手法でlμn厚に形
成される。SiH,が30mj!/分、NLが300m
1/分、^rが60−7分の流量で混合状態で流される
。基板の温度は380℃、パワーはaoowである。S
i、L膜6を形成したあと第2図の(e)に示すように
エツチング加工される。Si、N4膜6のエツチングは
CF2と5%の0□の混合ガスを用い、ドライエツチン
グを行う。
TiN膜5のエツチングは電極パッド下地層4の場合と
同様である。TiN膜5をエツチングすると、電極パッ
ド下地層4の最上層にある^U膜4Cが露出され、そこ
でエツチングが停止する。
次にメツキ処理により金の保護膜7が0.2μm厚に形
成される。金の保護層7は電極として金線がワイヤボン
ディングされる。
〔発明の効果〕
この発明によればシリコンウェハの主表面に酸化膜、導
体、電極パッドを順次形成してなる半導体装置において
、導電性耐蝕膜Iおよびその上に積層された金属膜とか
らなる電極パッド下地層と、この下地層の側面および周
縁部に形成された導電性耐蝕膜IIと、前記電極パッド
下地層の表面に導電性耐蝕膜Hに内接するよう形成され
た金の保護膜と、この金の、保護膜を除く全表面に形成
された絶縁性耐蝕膜とを備えるので半導体装置、の表面
は金の保護膜と絶縁性耐蝕膜で被覆されるので腐蝕性ガ
スの装置内部への拡散が防止あるいは抑制され、腐蝕性
のガスが金の保護膜を拡散した場合においても腐蝕性ガ
スは導電性耐蝕膜IおよびIIによって内部への拡散を
防止されるので、半導体装置を腐蝕性ガス中で使用する
ことが可能となり電子装置のコストダウンが可能となる
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例に係わる半導体装置の要部模
式断面図である。第2図はこの発明の実施例に係わる半
導体装置製造の工程を示す断面図である。 1 シリコン基板、2 酸化膜、3 Al導体、4 電
極パッド下地層、4 ATiN膜(導電性耐蝕膜I )
 、4 E3.、、、−pc!膜(金属膜)、4CAu
膜(金属膜) 、5− TiN膜(導電性耐蝕膜■)、
6Si、N、膜(絶縁性耐蝕膜)。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)シリコンウェハの主表面に酸化膜、導体、電極パッ
    ドを順次形成してなる半導体装置において、導電性耐蝕
    膜Iおよびその上に積層された金属膜とからなる電極パ
    ッド下地層と、この下地層の側面および周縁部に形成さ
    れた導電性耐蝕膜IIと、前記電極パッド下地層の表面に
    、導電性耐蝕膜IIに内接するよう形成された金の保護膜
    と、この金の保護膜を除く全表面に形成された絶縁性耐
    蝕膜とを備えることを特徴とする半導体装置。
JP27254987A 1987-10-28 1987-10-28 半導体装置 Granted JPH01115144A (ja)

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JP27254987A JPH01115144A (ja) 1987-10-28 1987-10-28 半導体装置

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JP27254987A JPH01115144A (ja) 1987-10-28 1987-10-28 半導体装置

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JPH01115144A true JPH01115144A (ja) 1989-05-08
JPH0573339B2 JPH0573339B2 (ja) 1993-10-14

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001068476A (ja) * 1999-07-15 2001-03-16 Sez Semiconductor Equip Zubehoer Fuer Die Halbleiterfertigung Gmbh 半導体基板の処理方法
JP2002289640A (ja) * 2001-03-27 2002-10-04 Hitachi Chem Co Ltd ワイヤボンディング接続電極構造

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5563842A (en) * 1978-11-08 1980-05-14 Nec Corp Semiconductor device

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