JPH0621058A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】配線層が高融点金属で形成されていても、外部
との接続を特殊な方法を用いることなく、従来と同様の
接続方法で可能とし、その密着性も十分であり、製造コ
ストの低い半導体装置を提供する。 【構成】半導体基板101上に、W(タングステン)1
02をスパッタし、レジストパターンを形成し、前記W
102をエッチングし、レジストを除去し、配線層を形
成。次に、Si3N4膜103をプラズマCVD法により
形成し、レジストパターンを形成し、Si3N4膜103
をドライエッチングによりエッチングし、レジストを除
去し開孔部を形成。パッド電極としてAl膜104を形
成し、レジストパターンを形成し、前記Al膜104を
エッチングし、レジストを除去し外部との接続用パッド
の形成を終了する。
との接続を特殊な方法を用いることなく、従来と同様の
接続方法で可能とし、その密着性も十分であり、製造コ
ストの低い半導体装置を提供する。 【構成】半導体基板101上に、W(タングステン)1
02をスパッタし、レジストパターンを形成し、前記W
102をエッチングし、レジストを除去し、配線層を形
成。次に、Si3N4膜103をプラズマCVD法により
形成し、レジストパターンを形成し、Si3N4膜103
をドライエッチングによりエッチングし、レジストを除
去し開孔部を形成。パッド電極としてAl膜104を形
成し、レジストパターンを形成し、前記Al膜104を
エッチングし、レジストを除去し外部との接続用パッド
の形成を終了する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高融点金属配線を有する
半導体装置に関し、特に外部との接続用パッドの構造及
びその製造方法に関する。
半導体装置に関し、特に外部との接続用パッドの構造及
びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、高融点金属配線を有する半導体装
置に於ては、高融点金属配線を形成し、パッシベーショ
ン膜を形成し、パッド開孔部を形成するという方法を取
っていたため、外部との接続用パッド部は図5に示すよ
うに高融点金属のみで形成されていた。
置に於ては、高融点金属配線を形成し、パッシベーショ
ン膜を形成し、パッド開孔部を形成するという方法を取
っていたため、外部との接続用パッド部は図5に示すよ
うに高融点金属のみで形成されていた。
【0003】図5中、501は半導体基板、502は高
融点金属配線、503はパッシベーション膜、504は
パッド開孔部である。
融点金属配線、503はパッシベーション膜、504は
パッド開孔部である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし前述の従来の技
術では、外部との接続用パッド部が、高融点金属のみで
形成されているため、外部との接続が困難であり、通常
のAuを用いたワイヤーボンディングでは接続不可能
で、Alワイヤーボンディング等の特殊な方法を用いる
必要があり、またAlワイヤーボンディングでも密着性
が不十分であり、高融点金属配線用に専用のボンディン
グ装置等が必要になり製造コストが高くなるという課題
がある。
術では、外部との接続用パッド部が、高融点金属のみで
形成されているため、外部との接続が困難であり、通常
のAuを用いたワイヤーボンディングでは接続不可能
で、Alワイヤーボンディング等の特殊な方法を用いる
必要があり、またAlワイヤーボンディングでも密着性
が不十分であり、高融点金属配線用に専用のボンディン
グ装置等が必要になり製造コストが高くなるという課題
がある。
【0005】そこで本発明は、このような課題を解決す
るもので、その目的とするところは、配線層が高融点金
属で形成されていても、外部との接続を特殊な方法を用
いることなく、従来と同様の接続方法で可能とし、その
密着性も十分であり、製造コストの低い半導体装置を提
供するところにある。
るもので、その目的とするところは、配線層が高融点金
属で形成されていても、外部との接続を特殊な方法を用
いることなく、従来と同様の接続方法で可能とし、その
密着性も十分であり、製造コストの低い半導体装置を提
供するところにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
内部配線が高融点金属である半導体装置に於て、外部と
の接続用パッド部が、上層からAlまたはAl合金/高
融点金属であることを特徴とする。
内部配線が高融点金属である半導体装置に於て、外部と
の接続用パッド部が、上層からAlまたはAl合金/高
融点金属であることを特徴とする。
【0007】本発明の他の半導体装置は、内部配線が高
融点金属である半導体装置に於て、外部との接続用パッ
ド部が、上層からAlまたはAl合金/バリアメタル/
高融点金属であることを特徴とする。また、バリアメタ
ルとしては、TiNとTiの2層構造であることが望ま
しい。
融点金属である半導体装置に於て、外部との接続用パッ
ド部が、上層からAlまたはAl合金/バリアメタル/
高融点金属であることを特徴とする。また、バリアメタ
ルとしては、TiNとTiの2層構造であることが望ま
しい。
【0008】本発明の他の半導体装置は、内部配線が高
融点金属である半導体装置に於て、外部との接続用パッ
ド部が、上層からAu/Ti/高融点金属であることを
特徴とする。
融点金属である半導体装置に於て、外部との接続用パッ
ド部が、上層からAu/Ti/高融点金属であることを
特徴とする。
【0009】本発明の他の半導体装置は、内部配線が高
融点金属である半導体装置に於て、外部との接続用パッ
ド部が、上層からAu/Pt/Ti/高融点金属である
ことを特徴とする。
融点金属である半導体装置に於て、外部との接続用パッ
ド部が、上層からAu/Pt/Ti/高融点金属である
ことを特徴とする。
【0010】本発明の他の半導体装置は、内部配線が高
融点金属である半導体装置に於て、外部との接続用パッ
ド部が、上層からAu/Ti/TiN/Ti/高融点金
属であることを特徴とする。
融点金属である半導体装置に於て、外部との接続用パッ
ド部が、上層からAu/Ti/TiN/Ti/高融点金
属であることを特徴とする。
【0011】
【実施例】以下、本発明について実施例に基づき詳細に
説明する。
説明する。
【0012】(実施例1) 図1は本発明の1実施例を
示す断面図である。まず、トランジスタ等が形成され、
さらに層間絶縁膜および接続孔が形成されている半導体
基板101上に、高融点金属として、W(タングステ
ン)102を500nmスパッタ法で形成する。Wのほ
かに、Mo(モリブデン)、Ni(ニッケル)、Co
(コバルト)等の高融点金属が使用可能であり、スパッ
タ法の他にカバレージで有利なCVD法も使用可能であ
る。また配線層としては高融点金属の積層膜や、Ti+
TiNやTiW等のバリアメタルと高融点金属との積層
膜も使用可能である。特に、CVD法を用いて高融点金
属膜を形成する場合には、バリアメタルとの多層膜とす
ることが必要となってくる。次に、所望のレジストパタ
ーンを形成し、前記レジストパターンをマスクとして前
記W102をSF6、CF4等を用いたドライエッチング
によりエッチングし、O2プラズマ等を用いて、レジス
トを除去し、配線層の形成を終了する。次に、パッシベ
ーション膜あるいは、層間絶縁膜として、Si3N4膜1
03をSiH4、NH3等を用いたプラズマCVD法によ
り1.0μm形成し、所望のレジストパターンを形成し
前記レジストパターンをマスクとして、Si3N4膜10
3をCF4+O2等を用いたドライエッチングによりエッ
チングし、O2プラズマ等を用いて、レジストを除去し
外部との接続用パッド部に相当する開孔部の形成を終了
する。また、パッシベーション膜としては、プラズマC
VDにより形成したSi3N4膜の他に熱CVDあるいは
プラズマCVDにより形成したSiO2膜あるいはSi3
N4膜とSiO2膜との積層膜も使用することが可能であ
る。
示す断面図である。まず、トランジスタ等が形成され、
さらに層間絶縁膜および接続孔が形成されている半導体
基板101上に、高融点金属として、W(タングステ
ン)102を500nmスパッタ法で形成する。Wのほ
かに、Mo(モリブデン)、Ni(ニッケル)、Co
(コバルト)等の高融点金属が使用可能であり、スパッ
タ法の他にカバレージで有利なCVD法も使用可能であ
る。また配線層としては高融点金属の積層膜や、Ti+
TiNやTiW等のバリアメタルと高融点金属との積層
膜も使用可能である。特に、CVD法を用いて高融点金
属膜を形成する場合には、バリアメタルとの多層膜とす
ることが必要となってくる。次に、所望のレジストパタ
ーンを形成し、前記レジストパターンをマスクとして前
記W102をSF6、CF4等を用いたドライエッチング
によりエッチングし、O2プラズマ等を用いて、レジス
トを除去し、配線層の形成を終了する。次に、パッシベ
ーション膜あるいは、層間絶縁膜として、Si3N4膜1
03をSiH4、NH3等を用いたプラズマCVD法によ
り1.0μm形成し、所望のレジストパターンを形成し
前記レジストパターンをマスクとして、Si3N4膜10
3をCF4+O2等を用いたドライエッチングによりエッ
チングし、O2プラズマ等を用いて、レジストを除去し
外部との接続用パッド部に相当する開孔部の形成を終了
する。また、パッシベーション膜としては、プラズマC
VDにより形成したSi3N4膜の他に熱CVDあるいは
プラズマCVDにより形成したSiO2膜あるいはSi3
N4膜とSiO2膜との積層膜も使用することが可能であ
る。
【0013】次に、パッド電極としてAl膜104を
1.0μmスパッタ法により形成し、所望のレジストパ
ターンを形成し前記レジストパターンをマスクとして、
前記Al膜104をCCl4+Cl2等を用いたドライエ
ッチングによりエッチングし、O2プラズマ等を用い
て、レジストを除去し外部との接続用パッドの形成を終
了する。この時のパッド電極のパターンはパッド開孔部
よりも5μm以上大きくする必要がある。この時のAl
膜としては、純AlまたはCu、Si、Pd、Sc、G
eの中から選んだ1つまたは2つ以上を含んだAl合金
等が使用可能である。このようにして形成されたパッド
電極は、通常使用されているAl合金配線を用いた場合
と同じで、外部との接続は容易に行うことが出来、低い
コストで外部との接続を行うことが可能になる。
1.0μmスパッタ法により形成し、所望のレジストパ
ターンを形成し前記レジストパターンをマスクとして、
前記Al膜104をCCl4+Cl2等を用いたドライエ
ッチングによりエッチングし、O2プラズマ等を用い
て、レジストを除去し外部との接続用パッドの形成を終
了する。この時のパッド電極のパターンはパッド開孔部
よりも5μm以上大きくする必要がある。この時のAl
膜としては、純AlまたはCu、Si、Pd、Sc、G
eの中から選んだ1つまたは2つ以上を含んだAl合金
等が使用可能である。このようにして形成されたパッド
電極は、通常使用されているAl合金配線を用いた場合
と同じで、外部との接続は容易に行うことが出来、低い
コストで外部との接続を行うことが可能になる。
【0014】また、図2に示すようにパッド電極として
のAl膜形成後に、さらに第2のパッシベーション膜と
してSi3N4膜等を形成し、パッド開孔部を形成するこ
とにより、耐湿性等の信頼性が向上する。図2中、20
1は半導体基板、202は高融点金属、203は第1の
パッシベーション膜、204はAl膜、205は第2の
パッシベーション膜である。
のAl膜形成後に、さらに第2のパッシベーション膜と
してSi3N4膜等を形成し、パッド開孔部を形成するこ
とにより、耐湿性等の信頼性が向上する。図2中、20
1は半導体基板、202は高融点金属、203は第1の
パッシベーション膜、204はAl膜、205は第2の
パッシベーション膜である。
【0015】パッド電極のAl膜の代わりに図3に示す
ようにバリアメタルとAl膜との多層構造とすること
で、高融点金属配線との密着性が向上する。バリアメタ
ルとしては、Ti、TiN、TiW、W、WSix、T
iSix、MoSix、TaSix等の中から選ばれた1
層または2層以上のバリアメタルが使用可能である。特
に下層からTi、TiNの2層構造のバリアメタルが密
着性に優れている。図3中、301は半導体基板、30
2は高融点金属、303はパッシベーション膜、304
はバリアメタル、305はAl膜である。
ようにバリアメタルとAl膜との多層構造とすること
で、高融点金属配線との密着性が向上する。バリアメタ
ルとしては、Ti、TiN、TiW、W、WSix、T
iSix、MoSix、TaSix等の中から選ばれた1
層または2層以上のバリアメタルが使用可能である。特
に下層からTi、TiNの2層構造のバリアメタルが密
着性に優れている。図3中、301は半導体基板、30
2は高融点金属、303はパッシベーション膜、304
はバリアメタル、305はAl膜である。
【0016】(実施例2) 図4は本発明の他の実施例
を示す断面図である。まず、トランジスタ等が形成さ
れ、さらに層間絶縁膜および接続孔が形成されている半
導体基板401上に、高融点金属として、W(タングス
テン)402を500nmスパッタ法で形成する。Wの
ほかに、Mo(モリブデン)、Ni(ニッケル)、Co
(コバルト)等の高融点金属が使用可能であり、スパッ
タ法の他にカバレージで有利なCVD法も使用可能であ
る。また配線層としては高融点金属の積層膜や、Ti+
TiNやTiW等のバリアメタルと高融点金属との積層
膜も使用可能である。特に、CVD法を用いて高融点金
属膜を形成する場合には、バリアメタルとの多層膜とす
ることが必要となってくる。次に、所望のレジストパタ
ーンを形成し、前記レジストパターンをマスクとして前
記W402をSF6、CF4等を用いたドライエッチング
によりエッチングし、O2プラズマ等を用いて、レジス
トを除去し、配線層の形成を終了する。次に、パッシベ
ーション膜あるいは、層間絶縁膜として、Si3N4膜4
03をSiH4、NH3等を用いたプラズマCVD法によ
り1.0μm形成し、所望のレジストパターンを形成し
前記レジストパターンをマスクとして、Si3N4膜40
3をCF4+O2等を用いたドライエッチングによりエッ
チングし、O2プラズマ等を用いて、レジストを除去し
外部との接続用パッド部に相当する開孔部の形成を終了
する。また、パッシベーション膜としては、プラズマC
VDにより形成したSi3N4膜の他に熱CVDあるいは
プラズマCVDにより形成したSiO2膜あるいはSi3
N4膜とSiO2膜との積層膜も使用することが可能であ
る。
を示す断面図である。まず、トランジスタ等が形成さ
れ、さらに層間絶縁膜および接続孔が形成されている半
導体基板401上に、高融点金属として、W(タングス
テン)402を500nmスパッタ法で形成する。Wの
ほかに、Mo(モリブデン)、Ni(ニッケル)、Co
(コバルト)等の高融点金属が使用可能であり、スパッ
タ法の他にカバレージで有利なCVD法も使用可能であ
る。また配線層としては高融点金属の積層膜や、Ti+
TiNやTiW等のバリアメタルと高融点金属との積層
膜も使用可能である。特に、CVD法を用いて高融点金
属膜を形成する場合には、バリアメタルとの多層膜とす
ることが必要となってくる。次に、所望のレジストパタ
ーンを形成し、前記レジストパターンをマスクとして前
記W402をSF6、CF4等を用いたドライエッチング
によりエッチングし、O2プラズマ等を用いて、レジス
トを除去し、配線層の形成を終了する。次に、パッシベ
ーション膜あるいは、層間絶縁膜として、Si3N4膜4
03をSiH4、NH3等を用いたプラズマCVD法によ
り1.0μm形成し、所望のレジストパターンを形成し
前記レジストパターンをマスクとして、Si3N4膜40
3をCF4+O2等を用いたドライエッチングによりエッ
チングし、O2プラズマ等を用いて、レジストを除去し
外部との接続用パッド部に相当する開孔部の形成を終了
する。また、パッシベーション膜としては、プラズマC
VDにより形成したSi3N4膜の他に熱CVDあるいは
プラズマCVDにより形成したSiO2膜あるいはSi3
N4膜とSiO2膜との積層膜も使用することが可能であ
る。
【0017】次に、パッド電極を形成するために導電膜
としてTi(チタン)404、第1のAu(金)405
を各々0.1μmスパッタ法により形成する。この時の
導電膜としてはTi、Auの他にW、Ta、Cr、C
u、TiN、Pt等の中の1層または2層以上の多層膜
が使用できる。とくに下層からTi、Pt、Auの3層
構造あるいはTi、TiN、Ti、Auの4層構造がバ
リア性に優れている。次に所望のレジストパターンを形
成し前記レジストパターンをマスクとして、電気メッキ
により第2のAu406を10μmレジストの無い部分
に形成する。O2プラズマ等を用いて、レジストを除去
し前記第2のAu406をマスクとして、前記Ti40
4および第1のAu405をArを用いたイオンミリン
グ等によりエッチングし、外部との接続用パッド部の形
成を終了する。この時のパッド電極のパターンはパッド
開孔部よりも5μm以上大きくする必要がある。この時
のメッキ膜としては、Auの他に、Cu、半田の中から
選んだ1層または2層以上の多層膜が使用可能である。
このようにして形成されたパッド電極は、外部との接続
は容易に行うことが出来、低いコストで外部との接続を
行うことが可能になる。
としてTi(チタン)404、第1のAu(金)405
を各々0.1μmスパッタ法により形成する。この時の
導電膜としてはTi、Auの他にW、Ta、Cr、C
u、TiN、Pt等の中の1層または2層以上の多層膜
が使用できる。とくに下層からTi、Pt、Auの3層
構造あるいはTi、TiN、Ti、Auの4層構造がバ
リア性に優れている。次に所望のレジストパターンを形
成し前記レジストパターンをマスクとして、電気メッキ
により第2のAu406を10μmレジストの無い部分
に形成する。O2プラズマ等を用いて、レジストを除去
し前記第2のAu406をマスクとして、前記Ti40
4および第1のAu405をArを用いたイオンミリン
グ等によりエッチングし、外部との接続用パッド部の形
成を終了する。この時のパッド電極のパターンはパッド
開孔部よりも5μm以上大きくする必要がある。この時
のメッキ膜としては、Auの他に、Cu、半田の中から
選んだ1層または2層以上の多層膜が使用可能である。
このようにして形成されたパッド電極は、外部との接続
は容易に行うことが出来、低いコストで外部との接続を
行うことが可能になる。
【0018】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、配線
層が高融点金属で形成されていても、外部との接続を特
殊な方法を用いることなく、従来と同様の接続方法で可
能とし、その密着性も十分であり、製造コストの低い半
導体装置を提供できる。
層が高融点金属で形成されていても、外部との接続を特
殊な方法を用いることなく、従来と同様の接続方法で可
能とし、その密着性も十分であり、製造コストの低い半
導体装置を提供できる。
【図1】本発明の半導体装置の1実施例を示す断面図で
ある。
ある。
【図2】本発明の半導体装置の他の1実施例を示す断面
図である。
図である。
【図3】本発明の半導体装置の他の1実施例を示す断面
図である。
図である。
【図4】本発明の半導体装置の他の1実施例を示す断面
図である。
図である。
【図5】従来の半導体装置の1実施例を示す断面図であ
る。
る。
101、201、301、401、501・・・・・・
・・・・・・・・・・半導体基板 102、402・・・・・・・・・・・・・・・・W 103、403・・・・・・・・・・・・・・・・Si
3N4膜 104、204、305・・・・・・・・・・・・Al
膜 202、302・・・・・・・・・・・・・・・・高融
点金属 203・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第1
のパッシベーション膜 205・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第2
のパッシベーション膜 303、503・・・・・・・・・・・・・・・・パッ
シベーション膜 304・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・バリ
アメタル 404・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・Ti 405・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第1
のAu 406・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第2
のAu
・・・・・・・・・・半導体基板 102、402・・・・・・・・・・・・・・・・W 103、403・・・・・・・・・・・・・・・・Si
3N4膜 104、204、305・・・・・・・・・・・・Al
膜 202、302・・・・・・・・・・・・・・・・高融
点金属 203・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第1
のパッシベーション膜 205・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第2
のパッシベーション膜 303、503・・・・・・・・・・・・・・・・パッ
シベーション膜 304・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・バリ
アメタル 404・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・Ti 405・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第1
のAu 406・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第2
のAu
Claims (6)
- 【請求項1】 内部配線が高融点金属である半導体装置
に於て、外部との接続用パッド部が、上層からAlまた
はAl合金/高融点金属であることを特徴とする半導体
装置。 - 【請求項2】 内部配線が高融点金属である半導体装置
に於て、外部との接続用パッド部が、上層からAlまた
はAl合金/バリアメタル/高融点金属であることを特
徴とする半導体装置。 - 【請求項3】 バリアメタルがTiNとTiであること
を特徴とする請求項2記載の半導体装置。 - 【請求項4】 内部配線が高融点金属である半導体装置
に於て、外部との接続用パッド部が、上層からAu/T
i/高融点金属であることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項5】 内部配線が高融点金属である半導体装置
に於て、外部との接続用パッド部が、上層からAu/P
t/Ti/高融点金属であることを特徴とする半導体装
置。 - 【請求項6】 内部配線が高融点金属である半導体装置
に於て、外部との接続用パッド部が、上層からAu/T
i/TiN/Ti/高融点金属であることを特徴とする
半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17789592A JPH0621058A (ja) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17789592A JPH0621058A (ja) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0621058A true JPH0621058A (ja) | 1994-01-28 |
Family
ID=16038943
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17789592A Pending JPH0621058A (ja) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0621058A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6042442A (en) * | 1996-02-28 | 2000-03-28 | Nec Corporation | Enhancement in bonding strength in field emission electron source |
JP2013516058A (ja) * | 2009-12-23 | 2013-05-09 | ユナイティッド モノリスィック セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 電子デバイスの製造方法および該方法により製造された電子デバイス |
JP2015161700A (ja) * | 2014-02-26 | 2015-09-07 | セイコーエプソン株式会社 | 電気光学装置、電気光学装置の製造方法 |
-
1992
- 1992-07-06 JP JP17789592A patent/JPH0621058A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6042442A (en) * | 1996-02-28 | 2000-03-28 | Nec Corporation | Enhancement in bonding strength in field emission electron source |
JP2013516058A (ja) * | 2009-12-23 | 2013-05-09 | ユナイティッド モノリスィック セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 電子デバイスの製造方法および該方法により製造された電子デバイス |
JP2015161700A (ja) * | 2014-02-26 | 2015-09-07 | セイコーエプソン株式会社 | 電気光学装置、電気光学装置の製造方法 |
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