JPH02199853A - 半導体装置 - 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に関し、特に入出力パッド、いわゆ
るバンブ部下層の絶縁膜の構造に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の半導体装置のバンブの例を第３図に示す
。

第３図（ａ）は従来のバンブの平面図、第３図（ｂ）は
第３図（ａ）のｃ−ｃ’断面図である。第３図（ａ）に
示すように集積回路チップ（以下ＩＣチップと略記する
）１の表面には通常外部との信号の入出力、あるいは電
源電位等の供給のため入出カバ、ド、いわゆるバンブ２
が形成されている。

このバンブ２部の下層は第３図（ｂ）に示すように半導
体基板３上に第１層配線が、たとえば厚さ０．５〜１゜
５μｍ程度のアルミニウムにより形成され（図示せず）
、この配線上に層間膜が形成され、上層配線との絶縁が
図られる。この層間膜には、ＣＶＤ法やスバ、り法で形
成される酸化膜、窒化膜等の絶縁膜及び８０Ｇや有機樹
脂膜等の塗布平坦化膜を単一あるいは組合せて用いる。

本実施例では、たとえばＣＶＤ法等で０．５〜１μｍの
厚さに第１層絶縁膜４−１を形成し、次に例えば、シリ
コンとポリイミド等の化合物からなる有機塗布膜を塗布
平坦化膜４−２としてスピナー法等で塗布し、平坦化を
行った後、再びＣＶＤ法等で０．５〜１μｍの厚さの第
２層絶縁膜４−３を形成し、第１層間膜４とする。

次に第１層間膜４にスルーホールを開孔しく図示せず）
、第２層配線を第１層配線と同様の条件で形成する。次
に第２層配線と第３層配線を絶縁するための第２層間膜
５を１〜１．５μｍの厚さに形成する。この層間膜５の
構成は、たとえば上述の塗布平坦化膜単一で形成される
。

次に第２層間膜５にスルーホールを形成し第３層配線及
びバンブ２を金（Ａｕ）メツキ、又は銅（Ｃｕ）メツキ
等を所定のパターニングにより形成する。

以上述べたように従来のバンブはバッファの下の層間膜
を加工せずに最上層の層間膜上にそのまま形成されてお
りバンブの下には塗布平坦化膜を有していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の半導体装置のバンブは、最上層の層間膜
上に形成されているが、半導体装置が高集積化、高性能
化するに従い、層間膜の平坦化及び低誘電率化が必要と
なっている。そのため、絶縁膜単層より誘電率が低く、
平坦化が容易な塗布平坦化膜を単層あるいはＣＶＤやス
バ、り法で形成された酸化膜、窒化膜等の絶縁膜と組合
せて層間膜として使用することが多くなっている。しか
し、従来のバンブ部の構造では、バンブの下に塗布平坦
化膜が存在するため塗布平坦化膜の強度あるいは他の膜
との密着性等の問題によりワイヤポンディング時あるい
はバンブの強度テスト時に加わる力によりバンブの下の
層間膜のつぶれや剥れが生じる欠点がある。

〔目的〕

本発明の目的は、ワイヤポンディング時、あるいは強度
テスト時にバンブに加わる力によりバンブ下の層間膜が
損傷しにくい構造の半導体装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、塗布平坦化膜を含む層間膜を有する多層構造
の半導体装置において、塗布平坦化膜を含む層間膜が半
導体装置表面に形成される入出力パッド部下層以外の領
域にのみ設けられているものである。すなわち入出力パ
ッド部下層の層間膜には、塗布平坦化膜が存在しない構
造を有している。そのため、入出力パッドへのワイヤポ
ンディング時等、パッドへの応力が加わる場合にもパッ
ド部下層に十分な強度が与えられる。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図（ａ）は本発明の第１の実施例の平面図、第１図
（ｂ）は第１図（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。

本発明の半導体装置は、第１図（ａ）および（ｂ）に示
すように半導体基板３上に第１層配線（図示せず）を厚
さ０３５〜１．５μｍのアルミニウムで形成する０次に
第１層配線と上層配線を絶縁するための第１層間膜４を
形成する。この第１層間膜４はＣＶＤ法やスパッタ法等
で形成される酸化膜。

窒化膜等を１．０〜１．５μｍの厚さに形成し、塗布平
坦化膜は使用しない０次に、第１層間膜４にスルーホー
ルを開孔しく図示せず）、その上に第２層配線（図示せ
ず）を形成し、第１層配線と接続する。次に第２層配線
と上層配線を絶縁するための第２層間膜５を形成する。

この第２層間膜は塗布平坦化膜たとえばシリコンとポリ
イミドの化合物等の有機樹脂膜を用い、厚さ１〜１．５
μｍ程度に形成する。その後１００〜４００℃で熱処理
し塗布平坦化膜を焼き固める０次に第３層配線と第２層
配線を接続するため、第２層間膜５にスルーホールを開
孔するが、このとき同時にバンブの形成される部分の塗
布平坦化膜５をエツチングに゛より除去し第１層間膜４
を露出させるよ、うに凹部６を形成する０次に、第３層
配線及びバンブ２をＡｕメツキあるいはＣｕメツキ等を
用いて形成する。

以上述べた様にバンブ２部分で第２層間膜５の塗布平坦
化膜が除去された構成をなすことによりバンブへのポン
ディング時、あるいは強度テスト時等にバンブ下層の層
間膜のつぶれ、剥れ等の損傷を抑えることが可能となる
。

第２図（ａ）は本発明の第２の実施例の平面図であり、
第２図（ｂ）は第２図（ａ）のＢ−Ｂ’断面図である。

第２図を用いて本発明の第２の実施例を説明する。半導
体基板３上に第１層配線（図示せず）を形成する。材質
、厚さ等は第１の実施例と同じである。次に、第１層配
線と第２層配線を絶縁するための第１層間膜４を形成す
る。、この層間膜４はＣＶＤやスパッタ法にて形成され
た酸化膜あるいは窒化膜等を用い、第１層絶縁膜４−１
を０．５〜１μｍの厚さで形成し、次にＳＯＧ、有機樹
脂等の塗布平坦化膜４−２をスピナー等で塗布し、熱処
理あるいは異方性エツチング等により第１層配線の段差
を軽減した後、フォトリソグラフィー技術によりバンプ
の形成される部分の塗布平坦化膜４−２をエツチングで
除去した後第２層絶縁膜４−３を０．５〜１μの厚さで
形成して得られる。材質は第１層絶縁膜４−１と同様で
ある。すなわち第１層間膜４は第１層絶縁膜４−１．塗
布平坦化膜４−２．第２層絶縁膜４−３の３層構造であ
るが、バンプの形成されるべき部分の第１層間膜４は第
１絶縁膜４−１と第２絶縁膜４−３の２層構造となって
いる。次に第１層間膜４にスルーホールを形成し、その
上に第２層配線（図示せず）を形成する。材質、厚さ等
は第１の実施例と同様である６次に第２２層配線と第３
層配線を絶縁するための第２層間膜５として、第３層絶
縁膜５−１を０．２〜０．５μｍ程度の厚さで形成する
。材質は第１層絶縁膜４−１と同様である。次にシリコ
ンとポリイミドの化合物等の有機樹脂膜を用い１〜１．
５μｍの厚さの塗布平坦化膜５−２を形成する。

次に第２層間膜５にスルーホールを開孔するが、このと
き、同時にバンプの形成される部分も開孔な行い塗布平
坦化膜５−２を除去し、凹部６を形成する。すなわち、
第２層間膜５は第３層絶縁膜５−１と塗布平坦化膜５−
２の２層構造であるが、バンプの形成される部分の第２
層間膜５は除去されている０次に第３層配線及びバンプ
２をＡｕメツキあるいはＣｕメツキ等で形成する。

以上述べた様に、第２の実施例は第１層間膜４及び第２
層間膜５共に塗布平坦化膜を用いた場合の例であり、多
層配線構造が一層平坦化される利点がある。なお、本発
明においては第１および第２の実施例に示された層間膜
構造に限定されるものではなく、バンプ形成領域下層に
塗布平坦化膜が形成されていない構成であれば充分な効
果を得られる。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本発明は層間膜に塗布平坦化膜を用い
た半導体装置のバンプ部においてバンプの下の塗布平坦
化膜を除去することによりバンプの下は絶縁膜のみが存
在し、バンブ部の強度、信頼性を高める効果がある。

３・・・・・・第２層絶縁膜、５・・・・・・第２層間
膜、５−１・・・・・・第３層絶縁膜、６・・・・・・
凹部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 塗布平坦化膜を含む層間膜を有する多層構造の半導体装
   置において、前記塗布平坦化膜を含む層間膜が前記半導
   体装置表面に形成される入出力パッド部下層以外の領域
   に設けられていることを特徴とする半導体装置。