KR20090012737A - 반도체 소자 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20090012737A
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Abstract

반도체 소자는 하부 구조물, 절연막, 메탈 콘택들, 브리지, 금속 패드를 포함한다. 하부 구조물은 금속 배선을 가지며, 절연막은 하부 구조물 상에 형성된다. 메탈 콘택들은 절연막을 관통하여 금속 배선과 연결되며, 브리지는 절연막 내부에 구비되며, 메탈 콘택들을 연결한다. 브리지의 폭은 메탈 콘택들의 폭과 다르다. 금속 패드는 절연막 상에 구비되며, 메탈 콘택들과 접촉한다.

Description

반도체 소자 및 그 제조 방법{Semiconductor device and method of manufacturing a semiconductor device}
본 발명은 반도체 소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 와이어 본딩(Wire bonding) 공정시 풀업 테스트(Pull-up test)에 의한 금속 패드(Metal pad)의 필링(Peeling) 현상 또는 리프팅(Lifting) 현상을 방지할 수 있는 반도체 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자는 반도체 기판으로 사용되는 실리콘웨이퍼 상에 전기적인 회로를 형성하는 팹(Fab) 공정과, 상기 팹 공정에서 형성된 반도체 장치들의 전기적인 특성을 검사하는 공정과, 상기 반도체 장치들을 각각 에폭시 수지로 봉지하고 개별화시키기 위한 패키지 공정을 통해 제조된다.
상기 패키지 공정에서 와이어 본딩은 외부 소자와의 연결을 위한 리드 프레임(Lead frame) 또는 인쇄회로기판과 칩(Chip)의 금속 패드를 전기적으로 연결시키는 공정이다. 상기 와이어 본딩의 신뢰성 확보를 위해 풀업 테스트를 실시한다. 상기 풀업 테스트는 금속 패드에 접속된 와이어의 강도를 검사한다.
도 1은 와이어 본딩시 풀업 테스트를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 금속 패드(11) 상에 와이어(12)가 접속되어 있고, 와이어(12)의 강도를 테스트하기 위한 캐필러리(Capillary)(13)가 와이어(12)에 연결되어 있다. 와이어 본딩의 신뢰성 확보를 위한 풀업테스트는 캐필러리(13)를 당겨 상기 와이어(12)의 강도를 테스트한다.
도 2는 종래기술에 따른 반도체 소자(20)를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ' 선을 기준으로 절단한 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 반도체 소자(20)는 하부 구조물(21), 하부 구조물(21) 상에 형성되는 금속 배선(22), 상기 하부 구조물(21)과 상기 금속 배선(22) 상에 형성된 절연막(23), 상기 절연막(23)을 관통하여 상기 금속 배선(22)과 연결되는 다수의 메탈 콘택들(24) 및 상기 절연막(23) 및 상기 메탈 콘택들(24) 상에 형성되는 금속 패드(25)를 포함한다.
상기 절연막(23)과 상기 금속 패드(25) 및 상기 메탈 콘택들(24)과 상기 금속 패드(25) 사이의 접착력 부족으로 인해 와이어 본딩 공정시 풀업 테스트의 풀업 포스(Pull up force)에 의해 금속 패드(25)가 상기 절연막(23) 및 상기 메탈 콘택들(24)로부터 떨어지는 필링 또는 리프팅 현상이 발생할 수 있다. 또한, 상기 메탈 콘택들(24)과 상기 절연막(23) 사이의 접착력이 약해 상기 풀업 포스에 의해 상기 금속 패드(25)와 같이 상기 메탈 콘택들(24)이 상기 절연막(23)으로부터 떨어지는 필링 또는 리프팅 현상이 발생할 수도 있다.
본 발명은 와이어 본딩시 풀업 테스트의 풀업 포스에 의해 금속 패드가 떨어지는 필링 또는 리프팅 현상을 방지할 수 있는 반도체 소자 및 그 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 반도체 소자는 금속 배선을 갖는 하부 구조물과, 상기 하부 구조물 상에 형성되는 절연막과, 상기 절연막을 관통하여 상기 금속 배선과 연결되는 메탈 콘택들과, 상기 절연막 내부에 구비되며, 상기 메탈 콘택들을 연결하는 브리지 및 상기 절연막 상에 구비되며, 상기 메탈 콘택들과 접촉하는 금속 패드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 브리지의 폭은 상기 메탈 콘택들의 폭과 다를 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1항에 있어서, 상기 브리지의 두께는 상기 메탈 콘택들의 두께와 동일할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 브리지의 두께는 상기 메탈 콘택들의 두께보다 보다 얇을 수 있다.
상기 브리지의 상단면의 높이와 상기 메탈 콘택들의 상단면의 높이는 동일할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 메탈 콘택들과 상기 브리지는 동 일한 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 반도체 소자는 상기 절연막과 상기 금속 패드 사이에 구비되는 접착막을 더 포함할 수 있다.
상기 접착막은 티타늄막, 티타늄 질화막, 탄탈륨막, 탄탈륨 질화막 또는 이들의 복합막을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 반도체 소자 제조 방법은 금속 배선을 갖는 하부 구조물을 형성한다. 상기 하부 구조물 상에 절연막을 형성한다. 상기 절연막에 상기 금속 배선을 노출시키는 콘택 홀들 및 상기 콘택 홀들을 연결하는 브리지 홀들을 형성한다. 상기 콘택 홀들 및 상기 브리지 홀들을 매립하여 메탈 콘택들 및 브리지를 형성한다. 상기 절연막 상에 상기 메탈 콘택들과 접촉하는 금속 패드를 형성한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 브리지 홀들의 폭은 상기 콘택 홀들의 폭과 다를 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 브리지 홀들의 두께는 상기 콘택 홀들의 두께와 동일할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 브리지 홀들의 두께는 상기 콘택 홀들의 두께보다 얇을 수 있다.
상기 브리지의 상단면의 높이는 상기 메탈 콘택들의 상단면의 높이와 동일할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 메탈 콘택들과 상기 브리지는 동일한 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 반도체 소자 제조 방법은 상기 절연막과 상기 금속 패드 사이에 접착막을 형성할 수 있다.
상기 접착막은 티타늄막, 티타늄 질화막, 탄탈륨막, 탄탈륨 질화막 또는 이들의 복합막을 포함할 수 있다.
본 발명은 메탈 콘택들을 연결하는 브리지를 구비하여 금속 패드가 메탈 콘택들 뿐만 아니라 브리지와도 접촉한다. 상기 금속 패드의 접착력을 강화하여 풀업 테스트의 풀업 포스에 의한 상기 금속 패드의 필링 또는 리프팅 현상을 방지할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 및 그 제조 방법에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나 의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자(100)를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ' 선을 기준으로 절단한 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 반도체 소자(100)는 하부 구조물(110), 금속 배선(120), 절연막(130), 메탈 콘택들(140), 브리지(150), 접착막(160) 및 금속 패 드(170)를 포함한다.
상기 하부 구조물(110)은 반도체 기판 상에 형성된 다수의 메모리 소자들을 포함한다. 상기 메모리 소자의 예로는 휘발성 반도체 메모리 소자와 비휘발성 반도체 메모리 소자를 들 수 있다. 상기 휘발성 반도체 메모리 소자의 예로는 DRAM, SRAM 등을 들 수 있다. 상기 비휘발성 반도체 메모리 소자의 예로는 EPROM, EEPROM, Flash EEPROM 등을 들 수 있다.
상기 금속 배선(120)은 상기 하부 구조물(110) 상에 구비된다. 상기 금속 배선(120)은 상기 메모리 소자들을 전기적으로 연결한다. 상기 금속 배선(120)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au) 등을 포함할 수 있다.
상기 절연막(130)은 상기 하부 구조물(110) 및 상기 금속 배선(120) 상에 구비된다. 상기 절연막(130)은 산화물을 포함한다. 상기 산화물의 예로는 실리콘산화물, BPSG(borophospho silicate glass), PSG(phospho silicate glass), HDP 산화물(high density plasma oxide), TEOS(tetraethyl orthosilicate) 등을 들 수 있다.
상기 메탈 콘택들(140)은 상기 절연막(130)을 관통하여 상기 금속 배선(120)과 연결된다. 상기 메탈 콘택들(140)은 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 메탈 콘택들(140)은 원기둥, 다각 기둥, 타원기둥 등의 형태를 가질 수 있다.
상기 메탈 콘택들(140)은 일정한 크기를 가질 수도 있고, 서로 다른 크기를 가질 수도 있다.
상기 메탈 콘택들(140) 사이의 간격은 일정할 수도 있고 일정하지 않을 수도 있다. 다만, 상기 메탈 콘택들(140) 사이의 간격은 약 0.05㎛ 이상인 것이 바람직하다. 상기 메탈 콘택들(140) 사이의 간격이 약 0.05㎛보다 좁은 경우, 상비 메탈 콘택들(140)을 형성하기 위한 마스크의 패턴 사이의 간격도 약 0.05㎛ 보다 좁다. 상기 마스크의 패턴 사이 간격이 약 0.05 ㎛보다 좁은 경우 이를 불량으로 인식하므로 상기 마스크 제작에 어렵다. 따라서, 상기 메탈 콘택들(140)이 약 0.05㎛ 이상의 간격을 가지도록 하여 상기 마스크 제작을 용이하게 할 수 있다.
상기 메탈 콘택들(140)은 금속으로 이루어질 수 있다. 상기 금속의 예로는 텅스텐, 구리, 알루미늄, 은, 금 등을 들 수 있다.
상기 브리지(150)는 상기 절연막(130)에 구비되며, 상기 메탈 콘택들(140)을 연결한다. 상기 메탈 콘택들(140)은 다수 개가 하나의 금속 패드(170)와 접촉할 수 있으며, 상기 브리지(150)는 하나의 금속 패드(170)와 접촉하는 메탈 콘택들(140)을 서로 연결한다. 즉, 상기 브리지(150)는 서로 다른 금속 패드(170)와 접촉하는 메탈 콘택들(140)을 연결하지 않는다.
한편, 상기 브리지(150)의 재질은 금속으로 이루어지며, 상기 메탈 콘택들(140)의 재질과 실질적으로 동일하다. 상기 금속의 예로는 텡스텐, 구리, 알루미늄, 은, 금 등을 들 수 있다.
상기 브리지(150)의 폭은 상기 메탈 콘택들(140)의 폭과 다를 수 있다. 일 예로, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 브리지(150)의 폭은 상기 메탈 콘택들(140)의 폭보다 작을 수 있다. 다른 예로, 상기 브리지(150)의 폭은 상기 메탈 콘택들(140)의 폭보다 클 수 있다. 따라서, 서로 연결된 메탈 콘택들(140)과 브리지(150)가 굴 곡진 형태를 갖는다.
상기 브리지(150)의 두께는 상기 메탈 콘택들(140)의 두께와 동일하다. 따라서, 상기 브리지(150)는 상기 메탈 콘택들(140)의 측면 전체와 연결된다. 또한, 상기 브리지(150)는 상기 금속 배선(120)과 연결된다.
도 6은 본 발명의 다른 예에 따른 반도체 소자(100)를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 상기 브리지(150)의 두께는 상기 메탈 콘택들(140)의 두께보다 얇다. 상기 브리지(150)는 상기 메탈 콘택들(140)의 측면 일부와 연결된다. 일 예로, 상기 브리지(150)는 상기 메탈 콘택들(140)의 측면 상부를 서로 연결할 수 있다. 다른 예로, 상기 브리지(150)는 상기 메탈 콘택들(140)의 측면 중앙부를 서로 연결할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 브리지(150)는 상기 메탈 콘택들(140)의 측면 하부를 연결할 수 있다.
상기와 같이 상기 브리지(150)의 폭과 두께를 변화시켜 서로 연결된 메탈 콘택들(140)과 브리지(150)가 요철 형태를 가질 수 있다. 따라서, 서로 연결된 메탈 콘택들(140)과 브리지(150)의 표면적을 증가시킬 수 있고, 상기 절연막(130)과의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다.
다시 도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 접착막(160)은 상기 절연막(130) 상에 구비된다. 구체적으로, 상기 접착막(160)은 상기 메탈 콘택들(140) 및 상기 브리지(150)가 형성된 영역을 제외한 영역의 절연막(13) 상에 구비된다. 상기 접착막(160)은 티타늄막, 티타늄 질화막, 탄탈륨막, 탄탈륨 질화막 또는 이들의 복합막 을 포함할 수 있다.
상기 금속 패드(170)는 상기 메탈 콘택들(140) 및 상기 브리지(150)와 접촉하도록 상기 접착막(160) 상에 구비된다. 상기 금속 패드(170)는 금속으로 이루어질 수 있다. 상기 금속의 예로는 구리, 알루미늄, 은, 금 등을 들 수 있다.
한편, 상기 접착막(160)이 구비되지 않고, 상기 금속 패드(170)가 상기 메탈 콘택들(140) 및 상기 브리지(150)와 접촉하도록 상기 절연막(130) 상에 구비될 수도 있다.
상기 금속 패드(170)는 상기 메탈 콘택들(140)과 접촉할 뿐만 아니라 상기 브리지(150)와도 접촉할 수 있으므로, 상기 금속 패드(170)의 접착력을 향상시킬 수 있다. 또한, 서로 연결된 메탈 콘택들(140)과 브리지(150)가 요철 형태를 가지므로, 상기 절연막(130)과의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다. 그러므로, 와이어 본딩 공정시 풀업 테스트의 풀업 포스에 의한 상기 금속 패드(170)의 필링 또는 리프팅 현상 및 메탈 콘택들(140)의 필링 또는 리프팅 현상을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7a를 참조하면, 반도체 기판 상에 다수의 메모리 소자들을 포함하는 하부 구조물(110)을 형성한다. 상기 하부 구조물(110) 상에 금속막을 형성한 후, 상기 금속막을 선택적으로 식각하여 금속 배선(120)을 형성한다. 상기 금속막은 구리, 알루미늄, 은, 금 등을 포함할 수 있다.
도 7b를 참조하면, 상기 금속 배선(120)을 덮도록 상기 하부 구조물(110) 상 에 절연 물질을 증착하여 절연막(130)을 형성한다.
도 7c를 참조하면, 상기 절연막(130) 상에 마스크 패턴을 형성하고, 상기 마스크 패턴을 식각 마스크로 하여 상기 절연막(130)을 선택적으로 식각함으로써 상기 콘택 홀들(132) 및 상기 브리지 홀(134)을 형성한다.
일 예로, 상기 콘택 홀들(132) 및 상기 브리지 홀(134)을 동시에 형성할 수 있다. 상기 절연막(130)을 선택적으로 식각하여 상기 금속 배선(120)을 노출시키는 콘택 홀들(132) 및 상기 콘택 홀들(132)을 연결하여 상기 금속 배선(120)을 노출시키는 브리지 홀(134)을 형성한다. 그러므로, 도 7c에 도시된 바와 같이 상기 브리지 홀(134)의 깊이는 상기 콘택 홀들(132)의 깊이와 동일할 수 있다. 따라서, 상기 브리지 홀(134)은 상기 콘택 홀들(132)의 측면 전체와 연결된다.
다른 예로, 상기 콘택 홀들(132)과 상기 브리지 홀(134)을 순차적으로 형성할 수 있다. 상기 절연막(130)을 선택적으로 식각하여 상기 금속 배선(120)을 노출시키는 콘택 홀들(132)을 형성하고, 상기 절연막(130)을 선택적으로 식각하여 상기 금속 배선(120)을 노출시키지 않으며 상기 콘택 홀들(132)을 연결하는 브리지 홀(134)을 형성한다. 그러므로, 상기 브리지 홀(134)의 깊이는 상기 콘택 홀들(132)의 깊이보다 얕을 수 있다. 따라서, 상기 브리지 홀(134)은 상기 콘택 홀들(132)의 측면 상부 부위를 서로 연결한다.
상기 콘택 홀들(132)은 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 콘택 홀들(132)은 원기둥, 다각 기둥, 타원기둥 등의 형태를 가질 수 있다. 상기 콘택 홀들(132)은 일정한 크기를 가질 수도 있고, 서로 다른 크기를 가질 수도 있다.
상기 콘택 홀들(132) 사이의 간격은 일정할 수도 있고 일정하지 않을 수도 있다. 다만, 상기 콘택 홀들(132) 사이의 간격이 약 0.05㎛ 미만인 경우, 상비 콘택 홀들(132)을 형성하기 위한 마스크의 패턴 사이의 간격도 약 0.05㎛ 미만이다. 상기 마스크의 패턴 사이 간격이 약 0.05 ㎛보다 좁은 경우 이를 불량으로 인식하므로 상기 마스크 제작에 어렵다. 따라서, 상기 콘택 홀들(132)이 약 0.05㎛ 이상의 간격을 갖는 것이 바람직하다.
상기 브리지 홀(134)의 폭은 상기 콘택 홀들(132)의 폭과 다를 수 있다. 일 예로, 상기 브리지 홀(134)의 폭은 상기 콘택 홀들(132)의 폭보다 작을 수 있다. 다른 예로, 상기 브리지 홀(134)의 폭은 상기 콘택 홀들(132)의 폭보다 클 수 있다. 따라서, 서로 연결된 콘택 홀들(132)과 브리지 홀(134)의 상단면이 굴곡진 형태를 갖는다.
도 7d를 참조하면, 상기 절연막(130)에 금속 물질을 증착하여 상기 콘택 홀들(132) 및 상기 브리지 홀(134)을 매립한다. 상기 금속 물질의 예로는 텅스텐, 구리, 알루미늄, 은, 금 등을 들 수 있다. 상기 절연막(130)의 상부면이 드러나도록 상기 금속막에 대한 평탄화 공정을 수행하여 메탈 콘택들(140) 및 브리지(150)를 형성한다. 상기 평탄화 공정의 예로는 화학적 기계적 연마, 그라인딩, 에치백 등을 들 수 있다.
따라서, 상기 콘택 홀들(132) 및 상기 브리지 홀(134)을 동시에 형성하는 경우, 상기 브리지(150)는 상기 메탈 콘택들(140)의 측면 전체를 서로 연결할 수 있다. 상기 콘택 홀들(132)과 브리지 홀(134)을 순차적으로 형성하는 경우, 상기 브 리지(150)는 상기 메탈 콘택들(140)의 측면 상부를 서로 연결할 수 있다.
한편, 상기 메탈 콘택들(140) 및 상기 메탈 콘택들(140)의 측면 전체를 서로 연결하는 브리지(150)가 형성된 절연막 상에 다시 절연막을 형성하고, 상기 절연막을 관통하여 상기 메탈 콘택들(140)을 노출시키는 콘택 홀들을 형성한 후, 상기 콘택 홀들을 금속 물질로 매립함으로써 상기 브리지(150)는 상기 메탈 콘택들(140)의 측면 하부를 서로 연결할 수 있다.
상기 메탈 콘택들(140) 및 상기 메탈 콘택들(140)의 측면 상부를 서로 연결하는 브리지(150)가 형성된 절연막 상에 다시 절연막을 형성하고, 상기 절연막을 관통하여 상기 메탈 콘택들(140)을 노출시키는 콘택 홀들을 형성한 후, 상기 콘택 홀들을 금속 물질로 매립함으로써 상기 브리지(150)는 상기 메탈 콘택들(140)의 측면 중앙부를 서로 연결할 수 있다.
도 7e를 참조하면, 메탈 콘택들(140) 및 브리지(150)를 포함하는 상기 절연막(130) 상에 접착 물질을 증착하여 접착막(160)을 형성한다. 상기 접착막(160)을 선택적으로 식각하여 상기 메탈 콘택들(140) 및 상기 브리지(150)를 노출시킨다.
상기 접착막(160)은 티타늄막, 티타늄 질화막, 탄탈륨막, 탄탈륨 질화막 또는 이들의 복합막을 포함할 수 있다.
도 7f를 참조하면, 상기 접착막(160)에 금속 물질을 증착하여 금속막을 형성하고 상기 금속막을 선택적으로 식각하여 상기 메탈 콘택들(140) 및 상기 브리지(150)와 접촉하는 금속 패드(170)를 형성한다. 상기 금속 물질은 구리, 알루미늄, 은, 금 등을 들 수 있다.
한편, 상기 접착막(160)을 형성하지 않고, 상기 메탈 콘택들(140) 및 상기 브리지(150)와 접촉하도록 상기 금속 패드(170)를 상기 절연막(130) 상에 바로 형성할 수도 있다.
상기 금속 패드(170)는 상기 메탈 콘택들(140) 및 상기 브리지(150)와 접촉하도록 형성된다. 상기 금속 패드(170)의 접촉 면적이 증가하므로 상기 금속 패드의 접착력을 향상시킬 수 있다. 또한, 서로 연결된 메탈 콘택들(140)과 브리지(150)가 요철 형태를 가지므로, 상기 절연막(130)과의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다. 그러므로, 와이어 본딩 공정시 풀업 테스트의 풀업 포스에 의한 상기 금속 패드(170)의 필링 또는 리프팅 현상 또는 메탈 콘택들(140)의 필링 또는 리프팅 형산을 을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 메탈 콘택들 사이에 상기 메탈 콘택들을 연결하는 브리지를 구비하여 금속 패드가 상기 메탈 콘택들 및 상기 브리지와 접촉한다. 상기 메탈 콘택들의 폭과 상기 브리지의 폭이 서로 달라 서로 연결된 메탈 콘택들과 브리지의 상단면이 굴곡진 형태를 갖는다. 따라서, 상기 금속 패드의 접착력을 향상시킬 수 있다.
상기 금속 패드의 접착력이 강화되므로 와이어 본딩시 풀업 테스트의 풀업 포스에 의한 상기 금속 패드의 필링 또는 리프팅 현상을 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역 으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 와이어 본딩의 풀업 테스트를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 반도체 소자를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ' 선을 기준으로 절단한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ' 선을 기준으로 절단한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 예에 따른 반도체 소자를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7a 내지 도 7f는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 반도체 소자 110 : 하부 구조물
120 : 금속 배선 130 : 절연막
140 : 메탈 콘택 150 : 브리지
160 : 접착막 170 : 금속 패드

Claims (16)

  1. 금속 배선을 갖는 하부 구조물;
    상기 하부 구조물 상에 형성되는 절연막;
    상기 절연막을 관통하여 상기 금속 배선과 연결되는 메탈 콘택들;
    상기 절연막 내부에 구비되며, 상기 메탈 콘택들을 연결하는 브리지; 및
    상기 절연막 상에 구비되며, 상기 메탈 콘택들과 접촉하는 금속 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 브리지의 폭은 상기 메탈 콘택들의 폭과 다른 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
  3. 제1항에 있어서, 상기 브리지의 두께는 상기 메탈 콘택들의 두께와 동일한 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
  4. 제1항에 있어서, 상기 브리지의 두께는 상기 메탈 콘택들의 두께보다 보다 얇은 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
  5. 제4항에 있어서, 상기 브리지의 상단면의 높이와 상기 메탈 콘택들의 상단면의 높이는 동일한 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
  6. 제1항에 있어서, 상기 메탈 콘택들과 상기 브리지는 동일한 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
  7. 제1항에 있어서, 상기 절연막과 상기 금속 패드 사이에 구비되는 접착막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
  8. 제7항에 있어서, 상기 접착막은 티타늄막, 티타늄 질화막, 탄탈륨막, 탄탈륨 질화막 또는 이들의 복합막을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
  9. 금속 배선을 갖는 하부 구조물을 형성하는 단계;
    상기 하부 구조물 상에 절연막을 형성하는 단계;
    상기 절연막에 상기 금속 배선을 노출시키는 콘택 홀들 및 상기 콘택 홀들을 연결하는 브리지 홀들을 형성하는 단계;
    상기 콘택 홀들 및 상기 브리지 홀들을 매립하여 메탈 콘택들 및 브리지를 형성하는 단계; 및
    상기 절연막 상에 상기 메탈 콘택들과 접촉하는 금속 패드를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 브리지 홀들의 폭은 상기 콘택 홀들의 폭과 다른 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.
  11. 제9에 있어서, 상기 브리지 홀들의 두께는 상기 콘택 홀들의 두께와 동일한 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.
  12. 제9에 있어서, 상기 브리지 홀들의 두께는 상기 콘택 홀들의 두께보다 얇은 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 브리지의 상단면의 높이는 상기 메탈 콘택들의 상단면의 높이와 동일한 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.
  14. 제9항에 있어서, 상기 메탈 콘택들과 상기 브리지는 동일한 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.
  15. 제9항에 있어서, 상기 절연막과 상기 금속 패드 사이에 접착막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 접착막은 티타늄막, 티타늄 질화막, 탄탈륨막, 탄탈륨 질화막 또는 이들의 복합막을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.
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