JPH04731A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

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JPH04731A
JPH04731A JP1191748A JP19174889A JPH04731A JP H04731 A JPH04731 A JP H04731A JP 1191748 A JP1191748 A JP 1191748A JP 19174889 A JP19174889 A JP 19174889A JP H04731 A JPH04731 A JP H04731A
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JP
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bonding pad
wiring
semiconductor substrate
metal silicide
layer
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JP1191748A
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Nobuyasu Kitaoka
信恭 北岡
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Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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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、アルミニウムと高融点金属シリサイドからな
る積層構造の配線を有する半導体装置のボンディングパ
ッドの構造及びその製法に関する。 〔従来の技術〕 従来、アルミニウム（Ａρ）配線を有する半導体装置の
ボンディングパッドの構造は、第７図に示すように半導
体基板１表面に設けられた酸化膜等の層間絶縁膜２上に
Ａｉ７配線（図示せず）が形成され、このＡＡ配線にボ
ンディングパッド３が接続形成されている。さらにボン
ディングパッド３部以外の基板表面はパッシベーション
膜５に覆われている。ボンディングパッド３のＡ１には
金（Ａｕ）ワイヤ６が直接ボンディングされる。 また、ＡＡ配線のストレスマイグレーションによる断線
を防止するため、Ａｐ配線上に高融点金属シリサイドが
存在する２層構造の配線の場合は第８図に示すようにＡ
４配線と一体形成されるボンディングパッド３上に高融
点金属シリサイド、たとえばタングステンシリサイド層
が被着され、Ａｕワイヤ６がタングステンシリサイド層
４上にボンディングされている。 次にＡＪ７配線上に高融点金属シリサイド層が形成され
た２層構造のボンディングパッドの形成方法及びそのボ
ンディングパッドへのＡｕワイヤのボンディングを図を
用いて説明する。第９図に示すように半導体基板上に形
成された層間絶縁膜２上にＡＩ！３を被着し、次にタン
グステンシリサイド等の高融点金属シリサイド層４を被
着する。次に公知のリソグラフィー工程によりＡｕ３と
高融点金属シリサイド４とをバターニングする。次にＡ
Ａ３と半導体基板１とのコンタクト領域（図示せず）に
おける接触抵抗を下げ、半導体基板１と層間絶縁膜２と
して用いられる酸化膜等との界面準位の差を小さくする
目的で、水素を含む雰囲気中で熱処理を行う。この後、
全面にパッシベーション膜５を被着し、リソグラフィー
工程により、第１０図のようにボンディングパッドとな
る部分ノハッシヘーション［５全除去し、Ａｕワイヤ６
をタングステンシリサイド４上に被着し、第８図の構成
を得る。 上述した従来の配線構造は、第７図に示したようなＡＡ
単層ではストレスマイグレーションによりＡｎ配線の断
線が生じやすくなり信頼性が低下するという欠点がある
。この欠点を補うため、第８図のようなＡＩ２配線の上
層にタングステンシリサイド等の高融点金属シリサイド
層を被着した配線構造がある。 Ａｕワイヤボンディング時において、ボンディングパッ
ド部がＡＡ単層の場合、ＡＪとＡｕワイヤのＡｕとが反
応し共晶が生じるためボンディング性の劣化は生じない
が、ストレスマイグレーションによる断線の危険性があ
る。また高融点金属シリサイドがＡＪ２の上層に存在し
ている場合は、ストレスマイグレーションによる断線を
防止することはできるが、高融点金属シリサイドとＡｕ
との間に共晶が生じないためポンディング性の劣化が生
じるという欠点がある。 また、上述した従来の半導体装置の製造方法においては
、ストレスマイグレーションによりＡｆ配線の断線を防
止するため、ＡＩ２配線上に高融点金属シリサイドを被
着した配線構造における半導体装置の製造方法である。 ＡＩ！配線上に高融点金属シリサイドを被着し、リソグ
ラフィー工程によりバターニングした後、パッシベーシ
ョン膜ヲ被着する前に施す水素雰囲気中での熱処理によ
り、ＡＩ！と高融点金属シリサイドとが反応する。その
ため、ボンディングパッド上の高融点金属シリサイドが
通常のエツチング工程では除去することが困難となる。 ボンディングパッドのＡｌ上に高融点金属シリサイドが
存在するとＡｕワイヤのＡｕとＡＪ２との共晶が生じな
いため、ポンディング性が劣化するという欠点がある。 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明は、ＡＩ２配線のストレスマイグレーションによ
る断線を防止すると共に、ボンディング時にＡｕワイヤ
と共晶を生じ良好なポンディング性を有するボンディン
グパッドの構造及び製造方法を提供することを目的とす
る。 〔課題を解決するための手段〕 本発明の半導体装置は、アルミニウムと高融点金属シリ
サイドとの積層構造の配線を有する半導体装置において
、ボンディングパッド部では、前記配線のアルミニウム
が露出して形成されるものである。 また本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板主表
面あるいは該半導体基板主表面上の絶縁層または導電層
上にアルミニウムと高融点金属シリサイドを順次に被着
し、最上層が高融点金属シリサイドからなる配線層を形
成する工程と、該配線層をリソグラフィー技術によりパ
ターニングする工程と、前記半導体基板の主表面にパッ
シベーション膜を被着する工程と、ボンディングパッド
部上の該パッシベーション膜と前記最上層の高融点金属
シリサイドを除去する工程と、その後、水素を含む雰囲
気中で前記半導体基板を熱処理する工程とを含むことを
特徴とする。そのため、ボンディングパッド部では、金
ワイヤとアルミニウム配線とが直接接続され、金とアル
ミニウムとの共晶が形成される。また、配線部では、ア
ルミニウムと高融点金属シリサイドとの積層構造により
アルミニウム配線のストレスマイグレーションに対し、
電気的導通が保障される。さらに、ボンディングパッド
部の積層構造形成後の熱処理をボンディングパッド部形
成工程の最後に施すことによす、ボンディングパッド上
のパッシベーション膜除去工程後、良好に高融点金属シ
リサイドが除去でき、アルミニウムを露出させることが
できる。 〔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図は本発明の第１の実施例を示す断面図である。半
導体基板１表面に設けられた絶縁膜２上に下層がＡｆｆ
ｌ、上層がタングステンシリサイド４からなる２層構造
の配線（図示せず）が形成されている。この配線層に同
じ２層構造でボンディングパッドが接続形成されている
。さらにボンディングパッド部以外の半導体基板表面は
パッシヘ−ション膜５に覆われており、パッド部の開孔
部ではボンディングパッド上層のタングステンシリサイ
ド４が除去され、下層のＡｕ３が露出している。 ポンディング時にＡｕワイヤ６は、この露出したＡｕ３
表面に直接接続される。 次に第１図に示したボンディングパッドの製造方法の一
実施例を第２図および第３図を参照して説明する。 第２図に示すよう半導体基板１上に層間絶縁膜２を形成
した後、Ａｕ３を１．０μｍ被着し、ひきつづきタング
ステンシリサイド４を１０００人被着する。リソグラフ
ィー工程によりＡｌＩ３とタングステンシリサイド１４
をパターニングする。 次に半導体基板１表面にパッジベージ３ン膜５を１．５
μｍ被着する。第３図に示すようにリソグラフィー工程
によりボンディングパッド上のパッシベーション膜１５
とタングステンシリサイド１４を除去する。この後、半
導体基板１全体を水素を含む雰囲気中で熱処理を施こし
、Ａｕ３と半導体基板１とのコンタクト領域（図示せず
）における接触抵抗を下げると共に、基板１と層間絶縁
膜２との間の界面準位の差を小さくする。次にＡｕワイ
ヤ６をボンディングパッド部の露出したＡβ３に直接ポ
ンディングする。以上の工程により第１図に示したＡｆ
配線上にＡｕワイヤがポンディングされた構成を得るこ
とができる。 以上により、ボンディングパッド部のＡｕワイヤの接続
される領域には、高融点金属シリサイドが存在せず、Ａ
１とＡｕワイヤとが直接ポンディングされ、ＡρとＡｕ
との共晶によりボンティング性は良好に保たれる。また
配線部では、高融点金属シリサイドとアルミニウムとの
積層構造となっているため、ストレスマイグレーション
によるＡρ配線の断線が生じても電気的導通は保障され
る。さらにボンディングパッド部形成後に施される熱処
理を最終工程としたことにより、ボンディングパッド部
において、Ａｊ２と高融点金属シリサイドとの反応が生
じないため、通常の高融点金属シリサイドのエツチング
工程で高融点金属シリサイドの除去が良好に行なわれる
。 次に本発明の第２の実施例を図面を参照して説明する。 本実施例では、第４図に示すように配線と一体形成され
るボンディングパッドが窒化チタン７、シリコン及び銅
を含むＡＡ　３’、モリブデンシリサイド８からなる３
層構造となっている。第１の実施例同様、最上層の高融
点金属シリサイド層、すなわちそりブデンシリサイド層
８が除去され、Ａｌ２３’が露出している。このＡ１３
′表面にＡｕワイヤ６が直接ポンディングされている。 次に本実施例の製造方法を第５図および第６図を参照し
て説明する。 第５図に示すように半導体基板１上に層間絶縁間２を形
成した後、窒化チタン７を５００人被着し、次にＳｉを
１％、Ｃｕを０．１％含むＡｕ（Ａρ−１％５ｉ−０，
１％Ｃｕ）　３’を１．０　ｐ　ｍ被着し、ひきつづき
モリブデンシリサイド８を１０００人被着する。リソグ
ラフィー工程により窒化チタン７とＡＩ！３’とモリブ
デンシリサイド８をパターニングする。次にパッシベー
ション膜５を１．５μｍ被着する。リソグラフィー工程
によリホンディンクハット上のパッシベーション膜５と
モリブデンシリサイド８を除去し、第６図のようにＡＡ
３’を露出させる。次にＡｕワイヤ６をＡＡ３’にポン
ディングし、第４図の構成を得る。 以上により、ボンディングパッド部では高融点金属シリ
サイドが存在せず、ＡＩ２配線とＡｕワイヤとが直接ポ
ンディングされた半導体装置ができる。さらにボンディ
ングパッド部のＡ１３′に外部から浸透する水分による
腐食・断線が発生しても下層の窒化チタン７によりボン
ディングパッド部の電気的接続は保障される。 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、ボンディングパッ
ド部最上層の高融点金属シリサイドが除去されているた
め、ＡｕワイヤがＡＩ２配線と直接ポンディングされる
。そのため、ＡＩ２とＡｕとの共晶ができることにより
、ポンディング性の劣化を防ぐことができる効果がある
。また、配線部においては、ストレスマイグレーション
による断線を高融点金属シリサイドにより防止すること
ができる。さらに、ボンディングパッド部形成後に施さ
れる熱処理工程を最終工程とすることにより、Ａｌ上の
高融点金属シリサイドを通常のエツチング工程で容易に
除去でき、Ａｌの露出が良好に行なうことができる。 加えて、ボンディングパッド部を窒化チタン、ＡＡおよ
び高融点金属シリサイドの３層構造表し、本発明を適用
することにより、ボンディングパッド部におけるＡＡの
腐食等に対しても十分電気的接続を保障できるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１の実施例の半導体装置を示す断面
図、第２図および第３図は第１の実施例を実現するため
の製造方法を示す工程断面図、第４図は第２の実施例の
半導体装置の断面図、第５図および第６図は第２の実施
例を実現するための製造方法を示す工程断面図、第７図
は従来のアルミニウム単層のボンディングパッドの断面
図、第７図は従来のアルミニウムおよび高融点金属シリ
サイドからなるボンディングパッドの断面図、第８図お
よび第９図は従来の半導体装置を実現するための製造方
法を示す工程断面図である。 １・・・・・・半導体基板、２・・・・・・層間絶縁膜
、３゜３′・・・・・・アルミニウム（Ａｌ）、４・・
・・・・タングステンシリサイド、５・・・・・・パッ
シベーション膜、６・・・・・・Ａｕワイヤ、７・・・
・・・窒化チタン、８・・団・モリブデンシリサイド。 代理人　弁理士　　内　原　　　晋 第２図 第３図 第６図 第７θ辺 第７図 手続補正書彷式） ％式％ １、事件の表示　　平成　１年特　許　願　第１９１７
４８号２、発明の名称　　半導体装置及びその製造方法
３、補正をする者 事件との関係　　　　　　出　願　人 東京都港区芝五丁目７番１号 （４２３）日本電気株式会社 代表者　関本忠弘 ４、代 埋入 〒１０８ 東京都港区芝五丁目７番１号 電話　東京（０３）４５４−１１１１　（大代表）（連
絡先　日本電気株式会社　特許部）５、補正命令の日付 平成 １年１１月２８日（発送日） ６、補正の対象
【図面の簡単な説明】
７、補正の内容

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、最上層に高融点金属シリサイドが被着されたアルミ
    ニウム配線を有する半導体装置において、ボンディング
    パッド部では、前記配線のアルミニウムが露出している
    ことを特徴とする半導体装置。 ２、半導体基板主表面、あるいは該半導体基板主表面上
    の絶縁層または導電層上にアルミニウムと高融点金属シ
    リサイドを順次被着し、最上層が高融点金属シリサイド
    からなる配線層を形成する工程と、該配線層をリソグラ
    フィー技術により、所望の形状にパターニングする工程
    と、前記半導体基板の主表面にパッシベーション膜を被
    着する工程と、ボンディングパッドとなる配線層上の該
    パッシベーション膜と前記ボンディングパッドとなる配
    線層の最上層の高融点金属シリサイドを除去する工程と
    、その後水素を含む雰囲気中で前記半導体基板を熱処理
    する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法
    。
JP1191748A 1989-01-27 1989-07-24 半導体装置及びその製造方法 Pending JPH04731A (ja)

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