JPH07230995A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH07230995A JPH07230995A JP6041759A JP4175994A JPH07230995A JP H07230995 A JPH07230995 A JP H07230995A JP 6041759 A JP6041759 A JP 6041759A JP 4175994 A JP4175994 A JP 4175994A JP H07230995 A JPH07230995 A JP H07230995A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- aluminum
- titanium nitride
- nitride film
- semiconductor device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L24/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルミニウム膜／窒化チタン膜積層体を配線
層とするものにおいて、ボンディング部に窒化チタンが
現れないようにして信頼性の高いワイヤボンディングが
できるようにする。 【構成】 半導体基板１１の表面にフィールド酸化膜１
２を形成し、拡散層１３を形成した後、シリコン酸化膜
１４を堆積する。シリコン酸化膜１４にコンタクト孔を
開孔した後、スパッタ法によりアルミニウム合金膜１
５、窒化チタン膜１６を形成する。窒化チタン膜１６及
びアルミニウム合金膜１５をパターニングして配線を形
成し、ＰＳＧ膜１７及びシリコン窒化膜１８を成長させ
る。ボンディングパッド部のシリコン窒化膜１８及びＰ
ＳＧ膜１７を除去した後、アルミニウムを堆積しパター
ニングしてパッド部にアルミニウム膜１９を形成する。
層とするものにおいて、ボンディング部に窒化チタンが
現れないようにして信頼性の高いワイヤボンディングが
できるようにする。 【構成】 半導体基板１１の表面にフィールド酸化膜１
２を形成し、拡散層１３を形成した後、シリコン酸化膜
１４を堆積する。シリコン酸化膜１４にコンタクト孔を
開孔した後、スパッタ法によりアルミニウム合金膜１
５、窒化チタン膜１６を形成する。窒化チタン膜１６及
びアルミニウム合金膜１５をパターニングして配線を形
成し、ＰＳＧ膜１７及びシリコン窒化膜１８を成長させ
る。ボンディングパッド部のシリコン窒化膜１８及びＰ
ＳＧ膜１７を除去した後、アルミニウムを堆積しパター
ニングしてパッド部にアルミニウム膜１９を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置に関し、特
に、アルミニウム／窒化チタン積層体を配線層として持
つ半導体装置に関する。
に、アルミニウム／窒化チタン積層体を配線層として持
つ半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の配線層の材料としては、低
抵抗の配線を形成することが可能で加工性に優れたアル
ミニウムが多用されている。しかし、アルミニウムは耐
熱性に劣り、ヒロック、エレクトロマイグレーション等
により容易に劣化してしまうため、これを防止するため
にアルミニウム配線上を、安定性に優れた窒化チタンに
よって被覆することが行われている。この場合、窒化チ
タンはボンディング性が悪いので、ボンディングパッド
上の窒化チタン膜を除去している。
抵抗の配線を形成することが可能で加工性に優れたアル
ミニウムが多用されている。しかし、アルミニウムは耐
熱性に劣り、ヒロック、エレクトロマイグレーション等
により容易に劣化してしまうため、これを防止するため
にアルミニウム配線上を、安定性に優れた窒化チタンに
よって被覆することが行われている。この場合、窒化チ
タンはボンディング性が悪いので、ボンディングパッド
上の窒化チタン膜を除去している。
【０００３】図２は、特開平２−１４０９５５号公報に
記載されたこの種半導体装置の断面図である。この半導
体装置を作製するには、不活性領域がフィールド酸化膜
２２で覆われ活性領域に半導体素子の形成された半導体
基板２１上に層間絶縁膜としてのシリコン酸化膜２４を
堆積し、コンタクトホールを開孔した後、アルミニウム
合金膜２５および窒化チタン膜２６をそれぞれスパッタ
法により形成する。次いで、このアルミニウム合金膜２
５および窒化チタン膜２６をドライ法によりパターニン
グし、次いで、パッシベーション膜としてＰＳＧ膜２７
とシリコン窒化膜２８とを成長させる。
記載されたこの種半導体装置の断面図である。この半導
体装置を作製するには、不活性領域がフィールド酸化膜
２２で覆われ活性領域に半導体素子の形成された半導体
基板２１上に層間絶縁膜としてのシリコン酸化膜２４を
堆積し、コンタクトホールを開孔した後、アルミニウム
合金膜２５および窒化チタン膜２６をそれぞれスパッタ
法により形成する。次いで、このアルミニウム合金膜２
５および窒化チタン膜２６をドライ法によりパターニン
グし、次いで、パッシベーション膜としてＰＳＧ膜２７
とシリコン窒化膜２８とを成長させる。
【０００４】続いて、ボンディングパッドを設けるた
め、シリコン窒化膜２８およびＰＳＧ膜２７をそれぞれ
ドライ法にて開孔し、さらに露出した窒化チタン膜２６
をエッチング除去する。その後、組み立て実装工程にお
いて、このボンディングパッド上にアルミニウム細線あ
るいは金細線がボンディングされる。
め、シリコン窒化膜２８およびＰＳＧ膜２７をそれぞれ
ドライ法にて開孔し、さらに露出した窒化チタン膜２６
をエッチング除去する。その後、組み立て実装工程にお
いて、このボンディングパッド上にアルミニウム細線あ
るいは金細線がボンディングされる。
【０００５】なお、上記公報の従来例と類似の技術が記
載されたものとしては、特開平１−２５３２５７号公
報、特開平３−４９２３１号公報等があり、また、これ
以外の関連ある従来技術としては、特開昭６３−１２２
１６９号公報（Ａｌ／高融点金属・高融点金属窒化膜／
金からなるパッド構造）、特開平１−２１４１３８号公
報（Ａｌ合金／純Ａｌのパッド構造）等が公知となって
いる。
載されたものとしては、特開平１−２５３２５７号公
報、特開平３−４９２３１号公報等があり、また、これ
以外の関連ある従来技術としては、特開昭６３−１２２
１６９号公報（Ａｌ／高融点金属・高融点金属窒化膜／
金からなるパッド構造）、特開平１−２１４１３８号公
報（Ａｌ合金／純Ａｌのパッド構造）等が公知となって
いる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した特開平２−１
４０９５５号公報に記載された半導体装置においては、
ボンディングパッドを形成するためにパッシベーション
膜に窓明けを行った後に窒化チタン膜をエッチング除去
していたが、パッド部から窒化チタンを完全に除去する
ことは難しくしばしばエッチング残りが発生している。
窒化チタンはボンディングワイヤとの接合性が悪いた
め、ボンディング時あるいはその後にワイヤ剥がれの不
良が発生しやすく、組み立て工程での歩留りの低下や信
頼性の低下を招いていた。
４０９５５号公報に記載された半導体装置においては、
ボンディングパッドを形成するためにパッシベーション
膜に窓明けを行った後に窒化チタン膜をエッチング除去
していたが、パッド部から窒化チタンを完全に除去する
ことは難しくしばしばエッチング残りが発生している。
窒化チタンはボンディングワイヤとの接合性が悪いた
め、ボンディング時あるいはその後にワイヤ剥がれの不
良が発生しやすく、組み立て工程での歩留りの低下や信
頼性の低下を招いていた。
【０００７】上記不都合を解消するために、窒化チタン
膜をオーバーエッチして完全に除去しようとした場合、
最近では配線の膜厚がうすくなっているため、ボンディ
ング個所のアルミニウムの膜厚が不足するようになりボ
ンディング性が悪化し、信頼性の高いボンディングが行
われなくなるという問題点があった。本発明はこのよう
な点に鑑みてなされたものであって、その目的とすると
ころは、アルミニウム／窒化チタンの積層構造の配線を
用いることにより配線構造を信頼性の高いものとすると
ともにボンディング部に窒化チタンを存在せしめないよ
うにして信頼性の高いワイヤボンディングを可能ならし
めることである。
膜をオーバーエッチして完全に除去しようとした場合、
最近では配線の膜厚がうすくなっているため、ボンディ
ング個所のアルミニウムの膜厚が不足するようになりボ
ンディング性が悪化し、信頼性の高いボンディングが行
われなくなるという問題点があった。本発明はこのよう
な点に鑑みてなされたものであって、その目的とすると
ころは、アルミニウム／窒化チタンの積層構造の配線を
用いることにより配線構造を信頼性の高いものとすると
ともにボンディング部に窒化チタンを存在せしめないよ
うにして信頼性の高いワイヤボンディングを可能ならし
めることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、第１のアルミニウム層（１５）と
該第１のアルミニウム層を被覆する窒化チタン膜（１
６）とからなる配線層と、前記配線層を被覆する、その
ボンディングパッド部分に開口を有するパッシベーショ
ン膜（１７、１８）と、ボンディングパッド部において
前記窒化チタン膜（１６）を被覆する第２のアルミニウ
ム層（１９）と、を備える半導体装置が提供される。
め、本発明によれば、第１のアルミニウム層（１５）と
該第１のアルミニウム層を被覆する窒化チタン膜（１
６）とからなる配線層と、前記配線層を被覆する、その
ボンディングパッド部分に開口を有するパッシベーショ
ン膜（１７、１８）と、ボンディングパッド部において
前記窒化チタン膜（１６）を被覆する第２のアルミニウ
ム層（１９）と、を備える半導体装置が提供される。
【０００９】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は、本発明の一実施例を示す断面図で
ある。同図に示されるように、半導体基板１１の表面に
選択酸化法を適用して膜厚約８０００Åのフィールド酸
化膜１２を形成し、不純物拡散を行って拡散層１３を形
成する等して基板表面に複数の半導体素子を形成した
後、ＣＶＤ法により全面に層間絶縁膜となるシリコン酸
化膜１４を３０００Åの厚さに堆積する。
て説明する。図１は、本発明の一実施例を示す断面図で
ある。同図に示されるように、半導体基板１１の表面に
選択酸化法を適用して膜厚約８０００Åのフィールド酸
化膜１２を形成し、不純物拡散を行って拡散層１３を形
成する等して基板表面に複数の半導体素子を形成した
後、ＣＶＤ法により全面に層間絶縁膜となるシリコン酸
化膜１４を３０００Åの厚さに堆積する。
【００１０】フォトリソグラフィ技術およびドライエッ
チング法を適用してシリコン酸化膜１４にコンタクトホ
ールを開孔して拡散層１３の表面を露出させた後、スパ
ッタ法によりＡｌ／Ｓｉ／Ｃｕからなるアルミニウム合
金膜１５を約６０００Åの膜厚に形成し、引き続きその
上に、チタンをターゲットとし反応用ガスとしてＡｒ＋
Ｎ2 を用いた反応性スパッタ法により、膜厚約５００Å
の窒化チタン膜１６を形成する。
チング法を適用してシリコン酸化膜１４にコンタクトホ
ールを開孔して拡散層１３の表面を露出させた後、スパ
ッタ法によりＡｌ／Ｓｉ／Ｃｕからなるアルミニウム合
金膜１５を約６０００Åの膜厚に形成し、引き続きその
上に、チタンをターゲットとし反応用ガスとしてＡｒ＋
Ｎ2 を用いた反応性スパッタ法により、膜厚約５００Å
の窒化チタン膜１６を形成する。
【００１１】次に、フォトリソグラフィ技法およびＲＩ
Ｅ（Reactive Ion Etching）法により窒化チタン膜１６
およびアルミニウム合金膜１５をパターニングして配線
を形成し、続いて、４５０℃にて熱処理（シンター）を
行った後、パッシベーション膜として、ＣＶＤ法により
膜厚約７０００ÅのＰＳＧ膜１７を、続いてプラズマＣ
ＶＤ法により膜厚約５０００Åのシリコン窒化膜１８を
成長させる。
Ｅ（Reactive Ion Etching）法により窒化チタン膜１６
およびアルミニウム合金膜１５をパターニングして配線
を形成し、続いて、４５０℃にて熱処理（シンター）を
行った後、パッシベーション膜として、ＣＶＤ法により
膜厚約７０００ÅのＰＳＧ膜１７を、続いてプラズマＣ
ＶＤ法により膜厚約５０００Åのシリコン窒化膜１８を
成長させる。
【００１２】次に、フォトリソグラフィ技術およびＣＦ
4 を用いたプラズマエッチング法によりボンディングパ
ッド部のシリコン窒化膜１８およびＰＳＧ膜１７を除去
し、続いてスパッタ法により純アルミニウムを堆積して
アルミニウム膜１９を形成する。次に、フォトリソグラ
フィ法およびＲＩＥ法を適用してボンディングパッド部
以外のアルミニウム膜をエッチング除去して本実施例の
半導体装置の作製を完了する。その後の組み立て工程に
おいて、上記のようにして形成されたボンディングパッ
ド上にアルミニウム細線等の金属細線がボンディングさ
れる。
4 を用いたプラズマエッチング法によりボンディングパ
ッド部のシリコン窒化膜１８およびＰＳＧ膜１７を除去
し、続いてスパッタ法により純アルミニウムを堆積して
アルミニウム膜１９を形成する。次に、フォトリソグラ
フィ法およびＲＩＥ法を適用してボンディングパッド部
以外のアルミニウム膜をエッチング除去して本実施例の
半導体装置の作製を完了する。その後の組み立て工程に
おいて、上記のようにして形成されたボンディングパッ
ド上にアルミニウム細線等の金属細線がボンディングさ
れる。
【００１３】以上好ましい実施例について説明したが、
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請
求の範囲に記載された本願発明の要旨内において各種の
変更が可能である。例えば、実施例では、１層アルミニ
ウムを用いた半導体装置について説明したが、２層以上
の多層アルミニウムを用いるものに対しても本発明は同
様に適用できる。また、アルミニウムを直接拡散層に接
触させるのに代え、シリコン−アルミニウム間に窒化チ
タン膜等のバリア膜を介在させるようにしてもよい。
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請
求の範囲に記載された本願発明の要旨内において各種の
変更が可能である。例えば、実施例では、１層アルミニ
ウムを用いた半導体装置について説明したが、２層以上
の多層アルミニウムを用いるものに対しても本発明は同
様に適用できる。また、アルミニウムを直接拡散層に接
触させるのに代え、シリコン−アルミニウム間に窒化チ
タン膜等のバリア膜を介在させるようにしてもよい。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置は、アルミニウム／窒化チタンを配線層とし、ボンデ
ィングパッド部をアルミニウム／窒化チタン／アルミニ
ウムの積層構造としたものであるので、窒化チタンのエ
ッチング残りによるボンディングワイヤ剥がれの発生を
防止することができ、歩留りおよび信頼性を向上させる
ことができる。また、本発明の実施例によれば、純アル
ミニウムよりも腐食性の高いアルミニウム合金膜を窒化
チタン膜およびパッシベーション膜により被覆して表面
に露出させないようにすることができるので、より信頼
性の高い半導体装置を提供することが可能となる。
置は、アルミニウム／窒化チタンを配線層とし、ボンデ
ィングパッド部をアルミニウム／窒化チタン／アルミニ
ウムの積層構造としたものであるので、窒化チタンのエ
ッチング残りによるボンディングワイヤ剥がれの発生を
防止することができ、歩留りおよび信頼性を向上させる
ことができる。また、本発明の実施例によれば、純アル
ミニウムよりも腐食性の高いアルミニウム合金膜を窒化
チタン膜およびパッシベーション膜により被覆して表面
に露出させないようにすることができるので、より信頼
性の高い半導体装置を提供することが可能となる。
【図１】 本発明の一実施例を示す断面図。
【図２】 従来例の断面図。
１１、２１ 半導体基板 １２、２２ フィールド酸化膜 １３ 拡散層 １４、２４ シリコン酸化膜 １５、２５ アルミニウム合金膜 １６、２６ 窒化チタン膜 １７、２７ ＰＳＧ膜 １８、２８ シリコン窒化膜 １９ アルミニウム膜
Claims (3)
- 【請求項１】 第１のアルミニウム層と該第１のアルミ
ニウム層を被覆する窒化チタン膜とからなる配線層と、
前記配線層を被覆する、そのボンディングパッド部分に
開口を有するパッシベーション膜と、ボンディングパッ
ド部において前記窒化チタン膜を被覆する第２のアルミ
ニウム層と、を備えることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 前記第１のアルミニウム層が、Ａｌ／Ｓ
ｉ合金またはＡｌ／Ｓｉ／Ｃｕ合金によって形成されて
いることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。 - 【請求項３】 前記第２のアルミニウム層が、高純度ア
ルミニウムによって形成されていることを特徴とする請
求項１記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6041759A JPH07230995A (ja) | 1994-02-17 | 1994-02-17 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6041759A JPH07230995A (ja) | 1994-02-17 | 1994-02-17 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07230995A true JPH07230995A (ja) | 1995-08-29 |
Family
ID=12617340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6041759A Pending JPH07230995A (ja) | 1994-02-17 | 1994-02-17 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07230995A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01243544A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-09-28 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPH02205323A (ja) * | 1989-02-03 | 1990-08-15 | Seiko Epson Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1994
- 1994-02-17 JP JP6041759A patent/JPH07230995A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01243544A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-09-28 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPH02205323A (ja) * | 1989-02-03 | 1990-08-15 | Seiko Epson Corp | 半導体装置の製造方法 |
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