JPH10178011A - 半導体集積回路装置とその製造方法 - Google Patents

半導体集積回路装置とその製造方法

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JPH10178011A
JPH10178011A JP34005896A JP34005896A JPH10178011A JP H10178011 A JPH10178011 A JP H10178011A JP 34005896 A JP34005896 A JP 34005896A JP 34005896 A JP34005896 A JP 34005896A JP H10178011 A JPH10178011 A JP H10178011A
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恵一 甫立
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多層配線構造におけるボンディングパッドの
形成に関し、平坦化を損なうことのないようにSOG膜
のエッチバック量を少なくしたとしても、ボンディング
パッド形成用のコンタクト孔部にSOG膜の露出を防止
し、ボンディングパッド近傍の第2層の金属配線の配線
寿命の劣化という問題を解決する。 【解決手段】 第1層の金属配線7と第2層の金属配線
13との間の第3層の層間絶縁膜11内に少なくともS
OG膜9を含む多層配線構造の半導体集積回路装置にお
いて、ボンディングパッド14内の周縁下部に第1、第
2のダミーパターン3、5を配置して、該ボンディング
パット14の周縁部を持ち上げたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置とその製造方法に関し、特にDRAM(DynamicRandom
Access Memory)プロセス等の多層配線構造におけるボ
ンディングパッドの形成技術に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体集積回路装置は多層構造化
が図られ、SOG膜(スピンオングラス)を用いた半導
体基板の平坦化工程が頻繁に行われている。従来のDR
AMプロセス等の多層配線構造におけるボンディングパ
ッドは、例えば1層の金属配線層上に2層の金属配線層
を重ねて成る構造のものがある。
【0003】即ち、図9に示すように半導体基板51上
に形成された下地膜52上に第1層の金属配線53を形
成し、該金属配線53上にTEOS膜(テトラエトオキ
シシラン)54、SOG膜(スピンオングラス)55及
びTEOS膜56から成る層間絶縁膜57を形成した後
に、該層間絶縁膜57にコンタクト孔58を形成し、該
コンタクト孔58を介して前記第1層の金属配線53に
重なるように第2層の金属配線59を形成して、これら
第1層の金属配線53と第2層の金属配線59とからボ
ンディングパッド60を形成していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述したボンディング
パッド60の形成工程において、平坦化を図るためにS
OG膜55のエッチバックを行う際に、エッチバック量
を少なくして平坦化を優先させると、図8に示すように
前記第1層の金属配線53上(コンタクト孔58形成領
域)にはSOG膜55が残膜するため、後工程でコンタ
クト孔58を形成した場合に、図9に示すようにコンタ
クト孔58の側壁部にSOG膜55が露出してしまう。
そのため、該SOG膜55からの脱ガスによる第2層の
金属配線59の配線寿命の低下を招くことになる。ま
た、特にボンディングパッド引き出し部は、大電流が流
れる場合があり、前述したようにこの部分にSOG膜が
露出することは重大な問題となる。しかし、エッチバッ
ク量を多くすると、平坦化が損なわれてしまうことにな
る。従って、従来ではこれらの問題を全て解決する有効
な手段がなかった。
【0005】尚、本出願人は、DRAMプロセスにおけ
る周辺回路部においてコンタクト孔部でのSOG膜の露
出をなくすために、該コンタクト孔下にダミーパターン
を設置した技術を既に出願している(特願平8−831
8号に添付の明細書に記載されている。)。しかしなが
ら、この技術をボンディングパッド部分に適用したとし
ても前述したSOG膜が露出するという問題は解決でき
ない。即ち、ボンディングパッド部分は、第1層の金属
配線の面積が広いため、該金属配線下に先願の技術に示
すようなダミーパターン(図8、図9に点線で示すダミ
ーパターン61を参照)を設置しても、第1層の金属配
線が全体的に持ち上がるだけで、SOG膜溜まりを少な
くするまでには至らず、少ないエッチバック量では図8
に示すように第1層の金属配線53上(コンタクト孔形
成領域)にSOG膜55が切れ間なく残膜してしまい、
前述した問題を解決できなかった。
【0006】従って、本発明は多層配線構造におけるボ
ンディングパッドの形成に関し、平坦化を損なうことの
ないようにSOG膜のエッチバック量を少なくしたとし
ても、ボンディングパッド形成用のコンタクト孔部にS
OG膜の露出を防止し、ボンディングパッド近傍の第2
層の金属配線の配線寿命の劣化という問題を解決するこ
とを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明の半導体
集積回路装置は、第1層の金属配線と第2層の金属配線
との間の層間絶縁膜内に少なくともSOG膜を含む多層
配線構造の半導体集積回路装置において、ボンディング
パッド内の周縁下部にダミーパターンを配置して、該ボ
ンディングパットの周縁部を持ち上げたものである。
【0008】また、本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、半導体基板上に被着された下地膜上のボンディ
ングパッド形成領域に少なくともボンディングパッド内
の周縁下部を囲むようにダミーパターンを形成し、全面
を層間絶縁膜で被覆した後に、第1層の金属配線を形成
する。続いて、前記第1層の金属配線上を被覆するよう
に少なくともSOG膜を含む層間絶縁膜を形成し、前記
ボンディングパッド形成領域の前記層間絶縁膜にコンタ
クト孔を形成した後に、該コンタクト孔を介して前記第
1層の金属配線にコンタクトする第2層の金属配線を形
成することで、少なくともボンディングパッド周縁部が
前記ダミーパターンにより持ち上げられて成るボンディ
ングパッドを形成するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明半導体集積回路装置
とその製造方法の一実施の形態について図1乃至図7の
図面に基づき説明する。図1は本発明の一実施の形態の
半導体集積回路装置の製造方法を示す第1の断面図であ
り、1は半導体基板で、該半導体基板1上に例えば下地
膜としてフィールド酸化によりLOCOS酸化膜2を形
成した後に、全面に例えば、ポリシリコン膜を形成し、
該ポリシリコン膜を周知のパターニング技術によりパタ
ーニングすることで第1のダミーパターン3を形成す
る。尚、装置構成として前記第1のダミーパターン3は
本来必要のないものであるが、後述する後工程で形成す
るボンディングパッド14形成の安定性を向上させるた
めに形成するもので、該ダミーパターン3は、ボンディ
ングパッド14内の周縁下部を囲むように枠状に形成さ
れている(図7のボンディングパッド14とダミーパタ
ーン3、5との位置関係を示す平面図を参照)。また、
当該第一のダミーパターン3は図示しないメモリセル部
におけるゲート電極形成用のポリシリコン膜で形成され
ている。
【0010】次に、図2に示すように全面にTEOS
膜、BPSG膜から成る第1層の層間絶縁膜4を形成し
た後に、該層間絶縁膜4上に例えばポリシリコン膜及び
タングステンシリサイド膜(WSix)を形成した後
に、該ポリシリコン膜及びタングステンシリサイド膜
(WSix)をパターニングすることで第2のダミーパ
ターン5を形成する。尚、装置構成として前記第2のダ
ミーパターン5は本来必要のないものであるが、該第2
のダミーパターン5も前記第1のダミーパターン3と同
様にボンディングパッド14形成の安定性を向上させる
ために形成するもので、第2のダミーパターン5も前記
第1のダミーパターン3と同様にボンディングパッド1
4の周縁下部を囲むように形成されている。また、当該
第2のダミーパターン5は図示しないメモリセル部にお
けるビット線形成用のポリシリコン膜及びタングステン
リサイド膜(WSix)で形成されている。
【0011】次に、図3に示すように前記第2のダミー
パターン5を被覆するようにTEOS膜、BPSG膜か
ら成る第2層の層間絶縁膜6を形成した後に、該層間絶
縁膜6上に第1層の金属配線7を形成する。本工程は、
先ず、バリアメタル膜としてチタン膜(Ti膜)及びチ
タンナイトライド膜(TiN膜)を形成した後に、スパ
ッタ法により金属膜(Al−Si−Cu膜)を形成し
て、第1層の金属配線7を形成する。
【0012】次に、図4に示すように前記金属配線7上
にTEOS膜8、SOG膜9及びTEOS膜10から成
る第3層の層間絶縁膜11を形成する。本工程は、先
ず、TEOS膜8を形成した後に、平坦性を向上させる
ためにSOG膜9を形成し、全面エッチバックを行う。
このとき、前述した第1のダミーパターン3と第2のダ
ミーパターン5の存在により後述するコンタクト孔12
開口部分のSOG膜9が薄くなっているため、前述した
全面エッチバック工程時に少ないエッチバック量でもボ
ンディングパッド周縁部のSOG膜9は完全に削り取る
ことができる(図4に示すコンタクト孔の開口部終端A
を参照)。そして、更にTEOS膜10を形成すると、
前記コンタクト孔の開口部終端A部分は、下層のTEO
S膜8と上層のTEOS膜10とが重なり合った状態で
SOG膜9は存在しないことになる。従って、前記層間
絶縁膜11上に図示しないレジスト膜を形成した後に、
該レジスト膜をマスクにして前記第1層の金属配線7上
にコンタクトするコンタクト孔12を形成した際に、図
5に示すようにコンタクト孔12の周縁部には、TEO
S膜8の上にTEOS膜10が重なるように形成され、
SOG膜9はコンタクト孔12の周縁部から後退した状
態となる。
【0013】続いて、図6に示すように前記コンタクト
孔12を介して前記金属配線7にコンタクトするAl−
Si−Cu膜から成る第2層の金属配線13を形成し、
該第2層の金属配線13をパターニングすることで、前
記第1層の金属配線7と該第1層の金属配線7上に重な
る第2層の金属配線13とから成るボンディングパッド
14が形成される。
【0014】以上、説明したように本発明では第1の金
属配線7上に形成するコンタクト孔12の開口部終端A
部分の下方位置にダミーパターン3、5を配置すること
で、少ないエッチバック量でも該開口部終端A部分には
SOG膜9が存在しないように除去することができ、こ
の部分にコンタクト孔12を形成しても側壁部にSOG
膜9が露出することがない。
【0015】更に、図示しないがSiN膜等のパッシベ
ーション膜を形成することにより2層Al配線構造の半
導体集積回路装置が完成する。以上、本発明ではボンデ
ィングパッド14の周縁下部にダミーパターン3、5を
配置して、当該ボンディングパッド14の周縁部を持ち
上げることで、ボンディングパッド14へのSOG膜溜
まりが従来に比べ格段に少なくできるため、少ないSO
G膜のエッチバック量でもコンタクト孔12の側壁部へ
のSOG膜の露出が防止でき、ボンディングパッド14
近傍の第2層の金属配線13の配線寿命の劣化という問
題を解消できる。
【0016】また、本発明のダミーパターン3、5は、
ダミーパターン専用の膜を形成する工程を増やすことな
しに、第1層の金属配線下の配線、例えばDRAMプロ
セスではメモリセル部における第1層の金属配線下のゲ
ート電極やビット線形成膜等で構成することができ、更
に、第1のダミーパターン3と第2のダミーパターン5
は、共に必要であるとは限らず、ボンディングパッド1
4形成用のコンタクト孔12の開口部終端A部分にSO
G膜溜まりがなくなるようにできれば良く、単独構造と
するか、2段構造とするか自由に選択できる。尚、実施
の形態の一例として、例えば2500Åのビット線形成
膜と同一膜から成る第2のダミーパターン5のみを選択
した場合に、当該ダミーパターン5の線幅はおよそ4μ
m〜5μm程度のラインで、ボンディングパッド14内
の周縁部に枠状に形成すれば、前述したようにコンタク
ト孔12の開口部終端A部分にSOG膜9が残膜しない
ことが、またダミーパターン5の線幅が10μm程度と
なると前記開口部終端A部分でのSOG膜9の切れ目が
なくなり、従来の問題を解消できないことが実証されて
いる。当然のことながら、ダミーパターン5の膜厚の違
いにより線幅条件も変更する必要があり、また第1のダ
ミーパターン3及び第2のダミーパターン5の2段構造
とすれば、ダミーパターンの線幅は更に細くできる。
【0017】
【発明の効果】以上、本発明によればボンディングパッ
ド内の周縁下部にダミーパターンを配置して、当該ボン
ディングパッドの周縁部を持ち上げることで、ボンディ
ングパッド部分へのSOG膜溜まりが従来に比べ格段に
少なくできるため、少ないSOG膜のエッチバック量で
もコンタクト孔の側壁部へのSOG膜の露出を防止でき
るため、平坦化を損なうことなしに、ボンディングパッ
ド近傍の配線のエレクトロマイグレーションや第2層の
金属配線の配線寿命の劣化という問題を解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の半導体集積回路装置の
製造方法を示す第1の断面図である。
【図2】本発明の一実施の形態の半導体集積回路装置の
製造方法を示す第2の断面図である。
【図3】本発明の一実施の形態の半導体集積回路装置の
製造方法を示す第3の断面図である。
【図4】本発明の一実施の形態の半導体集積回路装置の
製造方法を示す第4の断面図である。
【図5】本発明の一実施の形態の半導体集積回路装置の
製造方法を示す第5の断面図である。
【図6】本発明の一実施の形態の半導体集積回路装置の
製造方法を示す第6の断面図である。
【図7】本発明の一実施の形態の半導体集積回路装置の
ボンディングパッド部を示す平面図である。
【図8】従来の半導体集積回路装置を示す断面図であ
る。
【図9】従来の半導体集積回路装置を示す断面図であ
る。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下層の金属配線と上層の金属配線との間
    の層間絶縁膜内に少なくともSOG膜を含む多層配線構
    造の半導体集積回路装置において、ボンディングパッド
    の周縁下部にダミーパターンを配置して、該ボンディン
    グパットの周縁部を持ち上げたことを特徴とする半導体
    集積回路装置。
  2. 【請求項2】 前記ダミーパターンは、少なくとも前記
    ボンディングパッド内の周縁下部に枠状に形成されて成
    ることを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路装
    置。
  3. 【請求項3】 前記ダミーパターンは、メモリセル部の
    ゲート電極あるいはビット線形成膜と同一膜で形成され
    て成ることを特徴とする請求項1または請求項2に記載
    の半導体集積回路装置。
  4. 【請求項4】 半導体基板上に形成される下地膜上のボ
    ンディングパッド形成領域上にボンディングパッド内の
    周縁下部を枠状に囲むようにダミーパターンを形成する
    工程と、 全面を層間絶縁膜で被覆した後に下層の金属配線を形成
    する工程と、 前記下層の金属配線上を被覆するように少なくともSO
    G膜を含む層間絶縁膜を形成する工程と、 前記ボンディングパッド形成領域の前記層間絶縁膜にコ
    ンタクト孔を形成した後に該コンタクト孔を介して前記
    下層の金属配線にコンタクトする上層の金属配線を形成
    することで少なくともボンディングパッド内の周縁部が
    前記ダミーパターンにより持ち上げられて成るボンディ
    ングパッドを形成する工程とを具備することを特徴とす
    る半導体集積回路装置の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20000011661A (ko) * 1998-07-14 2000-02-25 윌리엄 비. 켐플러 능동집적회로상의본딩을위한시스템및방법
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