JPH01233739A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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〕 本発明は、半導体装置のアルミ電極配線技術に適用して
有効な技術に関するものである。

〔従来の技術〕

半導体集積回路の電極配線材料としては、従来より、ア
ルミ（Ａ１）が用いられている。

Ａｆは、電気抵抗率が低い、シリコン酸化膜との密着性
が良好である、加工が容易であるなど、電極配線材料と
して多くの利点を備えていることから、今後とも広汎に
用いられるものと考えられている。

上記Ａ１電極配線のパターン形成技術については、例え
ば、株式会社サイエンスフォーラム、昭和５８年１１月
２８日発行、「超ＬＳＩデバイスハンドブックＪＰ１２
３〜Ｐ１３０に記載されている。

その概要は、半導体ウェハ（以下、ウェハという）の活
性領域に形成された絶縁膜の表面に、スパッタ法などを
用いてＡＩ膜を被着し、ホトレジストマスクを用いてエ
ツチングを行うか、あるいは、配線パターンを形成すべ
き箇所以外をあらかじめホトレジストで被覆しておき、
その表面に上記スパッタ法などを用いてＡｌ膜を被着し
た後、リフトオフ法を用いてホトレジストとその表面の
Ａｌ膜とを同時に除去する、というものである。

次に、所定の集積回路素子とＡｊ２配線とが形成された
半導体ベレットと外部のリードとの電気的接続を図るに
は、集積回路の表面を覆っているパシベーション膜の所
定箇所を孔開けしてＡｌ電極パッドを形成した後、この
へβ電極パッドとＩＪ　−ドとの開に、自動ボンディン
グ装置を用いて金（Ａｕ）　、Ａｊ！、Ｃｕなどのワイ
ヤをボンディングするのが一般的である。

上記自動ボンディング装置は、Ａｌ電極パッドの位置を
自動検出することができるようになっており、その位置
検出方式として、半導体ペレットの表面に光を照射し、
Ａｌの高い光反射率を利用してＡｌ電極パッドの位置を
検出するものが知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

Ａβ配線をパターニングするには、上記のように、ホト
レジストマスクを用いているため、集積度の向上に伴っ
てＡｆ配線の多層化が進行すると、へβ膜の上にホトレ
ジストマスクを形成する際、下地段差の影響でハレーシ
ョンが発生し、Ａ１配線の段差部近傍で断線が発生する
、という問題が生ずるようになった。

その対策として、ホトレジストに吸光剤を添加してハレ
ーションの抑制を図る、Ａβ配線を合金化してその機械
的強度を向上させる、などの方法が講じられているが、
より有効な方法として、Ａｌ膜の表面に、Ａｌよりも光
反射率の低い膜、例えば、タングステンシリサイド（’
ｖＶｓｌ＊）やモリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ、）な
どのようなンリサイド膜を被着することによって、膜表
面の光反射率を低減させる方法が考えられる。

ところが、このようにしてＡｌ膜表面の光反射率を低減
させてしまうと、前記した自動ボンディング装置を用い
てＡｌ電極パッド上にワイヤをボンディングする際、Ａ
ｌ電極パッドの位置検出精度が低下してしまう、という
問題が発生する。

また、シリサイド膜が被着されたＡｌ電極パッド上にワ
イヤをボンディングしても、接合強度が乏しいため、ボ
ンディングの信頼性（ボンダビリティ）も低下してしま
うことになる。

本発明は、上記した問題点に着目してなされたものであ
り、その目的は、ＡＩ！電極パッドの位置検出精度を低
下させることなく、しかも、Ａβ配線を形成する際のハ
レーションを有効に防止することのできる技術を提供す
ることにある。

本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴とは、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、所定の集積回路を有する半導体ウェハの表面
にアルミ電極パッドを形成するに際し、絶縁膜の表面に
アルミ膜と、アルミよりも光反射率が低い導電材料から
なる導電膜とを順次被着し、次いで、導電膜が被着され
た上記アルミ膜を加工して所定の配線パターンを形成し
た後、この配線パターンの導電膜の少なくとも一部を除
去する、という方法である。

〔作用〕

上記した手段によれば、導電膜が被着されたＡｌ膜の表
面に配線パターン用のホトレジストマスクを形成する際
、導電膜の光反射率が低いことから、ハレーションを有
効に防止することができる。

また、配線パターンを形成した後、導電膜を除去してＡ
ｌ膜を露出させることによって、高い光反射率が得られ
るので、光の照射によってＡｌ電極パッドの位置検出を
行うボンディング装置を用いてワイヤボンディングを行
う際、電極の位置検出精度が低下するのを有効に防止す
ることができる。

〔実施例〕

第１図（ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施例である半導
体装置の製造方法を示す半導体ウェハの要部断面図であ
る。

まず、所定の抵抗率を有するＳ１単結晶からなるウェハ
１を、例えば、約１０００℃でスチーム酸化してその表
面に８１０２からなる絶縁膜２を形成し、ウェハプロセ
スの常法に従って、活性領域に所定の集積回路素子（図
示せず〉を形成する一方、絶縁膜２の表面に、例えば、
マグネトロンスパッタ法を用いてＡＡＡｓ２被着した後
、さらに、同様の方法を用いて、上記、ｌ膜３０表面に
タングステンシリサイド（ＷＳｉ、）やモリブデンシリ
サイド（Ｍ　ＯＳ　＋　２）からなるシリサイド膜（導
電膜）４を被着し、次いで、ホトレジスト／エツチング
により、上記Ａｆ膜３とシリサイドｙＩ４とをパターニ
ングすることによって、二層構造からなる第−層配線５
を形成する（第１図（ａ））。

このとき、Ａｌ膜３の表面にシリサイド膜４が被着され
ているので、ホトレジストマスクを形成する際のハレー
ションが有効に防止され、また、第−層配線５が二層構
造になっているので、その信頼性も向上することになる
。

次に、上記ホトレジストマスクを除去した後、ウェハ１
を水素などの還元雰囲気中で加熱することによって、第
−層配線５０アニール処理を行う。

次に、ウェハ１の表面に、例えば、常圧ＣＶＤ法によっ
て、Ｐ　Ｓ　Ｇ　（ｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ　
ｇｌａｓｓ）膜６を被着し、さらに、その表面に５ＯＧ
（ｓｐｉｎｏｎ　ｇｌａｓｓ）膜７をスピンナ塗布した
後、ウェハ１を加熱することによって、ＳＯＧ膜７を平
坦化する。

次に、上記ＰＳＧ膜６とＳＯＧ膜７とからなる層間絶縁
膜の所定箇所を孔開けして、前記第−層配線５に達する
層間接続孔（図示せず）を形成した後、第−層配線５を
形成した場合と同様の方法で、ＡＩ！膜３とその上に積
層されたシリサイド膜４との二層構造からなる第二層配
線８を形成する（第１図（ｂ））。

この場合も、Ａｌ膜３の表面にシリサイド膜４が被着さ
れているので、ホトレジストマスクを形成する際のハレ
ーションが有効に防止される。

次ニ、上記ホトレジストマスクを除去した後、再度ホト
レジスト／エツチングにより、上記第二層配線８のＡｌ
電極パッド９が形成されるべき箇所を加工して上層のシ
リサイド膜４のみを除去し、へｌ膜３を露出させる（第
１図（Ｃ））。

このとき、Ａｌ電極パッド９が形成されるべき箇所のシ
リサイド膜４は、必ずしもすべて除去する必要はなく、
光の照射によってＡｌ電極パッド９の位置検出を行うボ
ンディング装置を用いてワイヤボンディングを行う際、
位置検出精度が低下しない程度にＡｌ膜３が露出してい
ればよい。

また、へβ膜３の上に一部シリサイド膜４を残しておく
ことにより、第二層配線８の信頼性も向上することにな
る。

なお、シリサイド膜４の一部を除去するためのホトレジ
ストマスクを形成する際も、第二層配線８の上層にシリ
サイド膜４が被着されているので、ハレーションが防止
されることは、いうまでもない。

次に、上記ホトレジストマスクを除去した後、ウェハ１
を水素などの還元雰囲気中で加熱することによって、第
二層配線８のアニール処理を行い、最後に、ウェハ１の
表面に、例えば、減圧ＣＶＤ法によってシリコンナイト
ライド（３１３Ｎ４）などからなるパッシベーション膜
１０を被着し、その所定箇所を孔開けすることによって
、Ａｆ膜３が露出したＡｌ電極パッド９を形成する（第
１図（ｄ））。

このように、本実施例によれば、次の効果を得ることが
できる。

（１）、Ａｊ２膜３の表面に光反射率の低いシリサイド
膜４を被着したことにより、配線パターン用のホトレジ
ストマスクを形成する際のハレーションを有効に防止す
ることができる。

（２）、上記（１）により、第−層配線５および竿二層
配線８の微細化が促進される。

（３）、上記（１）により、第−層配線５および第二層
配線８の信頼性が向上する。

（４）、Ａｆ膜３とシリサイド膜４との二層構造からな
る第二層配線８を形成した後、Ａｌ電極パッド９が形成
されるべき箇所のシリサイド膜４を除去してＡｌ膜３を
露出させたことにより、高い光反射率を有するＡｌ電極
パッド９が得られるため、光の照射によってＡｌ電極パ
ッド９の位置検出を行うボンディングｉｔを用いてワイ
ヤボンディングを行う際、位置検出精度の低下を有効に
防止することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。

例えば、実施例では、Ａ１よりも光反射率の低い導電膜
材料としてシリサイドを用いたが、その他、タングステ
ン（Ｗ）、モリブデン（ＭＯ）、あるいはチタン（Ｔｉ
）などの高融点金属を用いることもできる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。

すなわち、所定の集積回路を有する半導体ウェハの表面
にＡｌ電極パッドを形成するに際し、絶縁膜の表面にＡ
ｌ膜と、Ａｌよりも光反射率が低い導電材料からなる導
電膜とを順次被着し、次いで、導電膜が被着された上記
Ａ１膜を加工して所定の配線パターンを形成した後、こ
の配線パターンの導電膜の少なくとも一部を除去するこ
とにより、導電膜が被着されたＡｌ膜の表面に配線パタ
ーン用のホトレジストマスクを形成する際のハレーショ
ンを有効に防止することができるとともに、高い光反射
率のＡβ°電極パッドが得られるので、光の照射によっ
てＡｌ電極パッドの位置検出を行うボンディング装置を
用いてワイヤボンディングを行う際、電極の位置検出精
度が低下するのを有効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例である半導体
装置の製造方法を示す半導体ウェハの要部断面図である
。 １・・・半導体ウェハ、２・・・絶縁膜、３・・・アル
ミ　（ＡＡ＞膜、４・・・シリサイド膜（導電膜）、５
・・・第−層配線、６・・・ＰＳＧ膜、７・・・ＳＯＧ
膜、８・・・第二層配線、９・・・アルミ　（Ａｆ）電
極パッド、１０・・・パッシベーション膜。 代　理　人　弁理士　　筒　井　大　和第１図 （、ａ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定の集積回路を有する半導体ウェハの表面にアル
   ミ電極パッドを形成するに際し、絶縁膜の表面にアルミ
   膜と、アルミよりも光反射率が低い導電材料からなる導
   電膜とを順次被着し、次いで、前記導電膜が被着された
   アルミ膜を加工して所定の配線パターンを形成した後、
   前記配線パターンの導電膜の少なくとも一部を除去する
   ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 ２、導電膜がシリサイド膜であることを特徴とする請求
   項１記載の半導体装置の製造方法。 ３、導電膜が、Ｗ、Ｍｏ、Ｔｉなどの高融点金属膜であ
   ることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方
   法。