JPH06112265A - 半導体装置のボンディングパッド構造およびその形成方法 - Google Patents

半導体装置のボンディングパッド構造およびその形成方法

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、ボンディングパッドの高さを高く
することにより、配線信頼性を高め、ボンディングパッ
ドを露出させて素子形成領域の配線上を平坦化すること
により、オーバコート膜のカバリッジ性を高める。 【構成】 半導体装置10のボンディングパッド16
を、例えばボンディングパッド形成領域13に設けた下
地パターン38上に形成して、素子形成領域12の配線
15の高さと同等もしくはそれ以上の高さにしたもので
ある。さらには、配線15を覆うとともにボンディング
パッド16の上部を露出する状態に平坦化膜17を形成
したものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置のボンディ
ングパッド構造およびその形成方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】半導体装置の高集積化にともない、配線
間隔が狭くなっている。ところが、配線層の膜厚は薄く
なっていないので、配線を覆う状態に形成するオーバコ
ート膜のカバリッジ性が低下している。そこでカバリッ
ジ性をよくするために、オーバコート膜を形成する前
に、成膜表面の平坦化が行われている。通常、SOG
(Spin on glass )を塗布することにより、平坦化膜
を形成している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法によって平坦化膜を形成した場合には、図6に示すよ
うに、層間絶縁膜81上に形成されているボンディング
パッド82を覆う状態に平坦化膜83とオーバコート膜
84とが成膜されている。上記ボンディングパッド82
上の平坦化膜83とオーバコート膜84とには開口85
が形成されている。このように形成されている開口85
では、平坦化膜83が露出する。通常、平坦化膜83
は、耐湿性が比較的良くないSOG(Spin on glass
)で形成されるので、露出している平坦化膜83が水
分を吸収する。このため、ボンディングパッド82が腐
食を起こして配線信頼性を低下させる。
【0004】そこで図7に示すように、ボンディングパ
ッド82が露出するまで平坦化膜83をエッチバックし
た場合には、ボンディングパッド82が素子形成領域9
1に形成されている配線92よりも低く形成されている
ために、配線92も露出する。このため、平坦化膜83
は素子形成領域91の表面を平坦化するという機能を果
たさなくなる。したがって、オーバコート膜(図示せ
ず)を成膜した場合には、そのカバリッジ性が低下す
る。
【0005】本発明は、配線信頼性に優れているととも
にオーバコート膜のカバリッジ性が高い半導体装置のボ
ンディングパッド構造およびその形成方法を提供するこ
とを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされた半導体装置のボンディングパッド
構造およびその形成方法である。すなわち、ボンディン
グパッド構造としては、半導体装置に形成されるボンデ
ィングパッドを、半導体装置の素子形成領域に形成する
配線の高さと同等もしくはそれ以上の高さに形成したも
のである。あるいは、当該半導体装置の素子形成領域に
設けた素子の高さよりも高い状態に、下地パターンをボ
ンディングパッド形成領域に設け、その下地パターン上
にボンディングパッドを形成することにより、当該ボン
ディングパッドを、素子形成領域に形成する配線の高さ
と同等もしくはそれ以上の高さに形成する。さらに、配
線を覆うとともにボンディングパッドの上部を露出する
状態に平坦化膜を形成したものである。
【0007】ボンディングパッド構造の形成方法として
は、第1の工程で、半導体装置のボンディングパッド形
成領域に、素子形成領域に設けた素子の高さよりも高い
状態の下地パターンを形成し、第2の工程で、下地パタ
ーンと当該素子形成領域とを覆う状態に層間絶縁膜を形
成する。その後第3の工程で、素子形成領域の層間絶縁
膜上に配線を形成するとともに、ボンディングパッド形
成領域の層間絶縁膜上に配線と同等もしくはそれ以上の
高さのボンディングパッドを形成する。さらには、その
後第4の工程で、素子形成領域に形成した配線を覆うと
ともにボンディングパッドの上面を露出する状態の平坦
化膜を形成する。
【0008】
【作用】上記構成の半導体装置のボンディングパッド構
造では、素子形成領域に形成する配線の高さと同等もし
くはそれ以上の高さにボンディングパッドを形成したこ
とにより、平坦化膜を形成した場合に、例えばエッチバ
ックによって、容易にボンディングパッドの上部のみを
露出させることが可能になる。また素子形成領域に形成
した配線を覆うとともにボンディングパッドの上面を露
出する状態にして平坦化膜を形成することにより、その
後オーバコート膜を形成した場合に、耐湿性に劣る平坦
化膜を露出させることなくボンディングパッドを露出さ
せることが可能になる。
【0009】
【実施例】本発明の第1の実施例を図1の概略構成断面
図により説明する。図に示すように、半導体基板11の
素子形成領域12には、半導体装置10を構成する素子
21〜23等が形成されている。これらの素子21〜2
3は、例えばMOSトランジスタ,薄膜トランジスタ,
キャパシタ,抵抗等よりなる。また半導体基板11のボ
ンディングパッド形成領域13には、素子形成領域12
の素子21〜23を形成するために成膜したpoly−
Si膜31〜34や絶縁膜35〜37をパターニングし
て形成した下地パターン38が、例えばLOCOS酸化
膜39上に形成されている。
【0010】さらに素子形成領域12に形成した素子2
1〜23や上記下地パターン38を覆う状態に層間絶縁
膜14が形成されている。この層間絶縁膜14上の素子
形成領域12には、配線15が形成されている。また層
間絶縁膜14上のボンディングパッド形成領域13に
は、ボンディングパッド16が形成されている。このボ
ンディングパッド16は、配線15の高さと同等もしく
はそれ以上の高さに形成されている。
【0011】次に第1の実施例の形成方法を、図2の形
成工程図により説明する。図2の(1)に示す第1の工
程を行う。この工程では、素子形成領域12に素子21
〜23を形成するのに用いたpoly−Si膜31〜3
4や絶縁膜35〜37を、ボンディングパッド形成領域
13に残すことにより下地パターン38を形成する。こ
の下地パターン38は、素子形成領域12の最上層のp
oly−Si膜34よりも高く形成される。
【0012】続いて図2の(2)に示す第2の工程を行
う。この工程では、例えば化学的気相成長法によって、
素子形成領域12とボンディングパッド形成領域13と
を覆う状態に層間絶縁膜14を成膜する。
【0013】その後図2の(3)に示す第3の工程を行
う。この工程では、例えばスパッタ法によって、上記層
間絶縁膜14の上面に配線形成膜51を成膜する。続い
て通常のホトリソグラフィー技術とエッチングとによっ
て、上記配線形成膜51の2点鎖線で示す部分を除去し
て、当該配線形成膜(51)で、素子形成領域12の層
間絶縁膜14上に配線15を形成するとともに、ボンデ
ィングパッド形成領域13の層間絶縁膜14上に当該配
線15と同等もしくはそれ以上の高さにボンディングパ
ッド16を形成する。
【0014】図3の(1)に示すように、素子形成領域
12の高さよりもボンディングパッド形成領域13の高
さの方が低い場合には、例えば化学的気相成長法によっ
て、例えば絶縁膜(40)を成膜した後、通常のホトリ
ソグラフィー技術とエッチングとによって、ボンディン
グパッド形成領域13のみに上記絶縁膜(40)で絶縁
膜パターン41を形成し、下地パターン38の高さを積
み増す。そしてボンディングパッド形成領域13の高さ
を素子形成領域12の高さと同等もしくはそれ以上の高
さにする。なお上記絶縁膜(40)の代わりに、例えば
poly−Si膜または他の膜を形成することも可能で
ある。
【0015】その後、上記図2の(2),(3)で説明
したと同様にして、図3の(2)に示すように、層間絶
縁膜14を形成した後、素子形成領域12に配線15を
形成するとともに、ボンディングパッド形成領域13に
ボンディングパッド16を形成する。また上記絶縁膜パ
ターン41は、層間絶縁膜14を成膜した後に形成する
ことも可能である。この場合には、ボンディングパッド
16は絶縁膜パターン41の上面に形成される。
【0016】次に前記図1で説明したボンディングパッ
ド構造に平坦化膜を形成した場合を、第2の実施例とし
て図4の概略構成断面図により説明する。図に示すよう
に、層間絶縁膜14上の素子形成領域12には、配線1
5が形成されている。また層間絶縁膜14上のボンディ
ングパッド形成領域13には、ボンディングパッド16
が形成されている。このボンディングパッド16は、配
線15の高さと同等もしくはそれ以上の高さに形成され
ている。上記配線を覆うとともに上記ボンディングパッ
ド16の上面を露出する状態に平坦化膜17が形成され
ている。この平坦化膜17は、例えばSOG(Spin on
glass )よりなる。
【0017】上記構成の半導体装置10のボンディング
パッド構造では、素子形成領域12に形成する配線15
の高さと同等もしくはそれ以上の高さにボンディングパ
ッド16を形成したことにより、平坦化膜17を形成し
た場合に、例えばエッチバックによって、容易にボンデ
ィングパッド16の上部のみを露出させることが可能に
なる。また素子形成領域12に形成した配線15を覆う
とともにボンディングパッド16の上部のみを露出する
状態にして平坦化膜17を形成することにより、その後
オーバコート膜(図示せず)を形成した場合に、耐湿性
に劣る平坦化膜17を露出させることなくボンディング
パッド16を露出させることが可能になる。
【0018】次に第2の実施例の形成方法を、図5の形
成工程図により説明する。前記図2で説明した第1の工
程ないし第3の工程を行った後に、図5の(1)に示す
第4の工程を行う。この工程では、例えば通常の塗布技
術によって、配線15とボンディングパッド16とを覆
う状態に、かつ上面が平坦になるように、例えばSOG
(Spin on glass )膜18を形成する。
【0019】続いてエッチバックを行って、ボンディン
グパッド16の上部が露出するまで上記SOG膜18の
上層(2点鎖線で示す部分)を除去する。そしてSOG
膜(18)よりなる平坦化膜17を形成する。
【0020】さらにオーバコート膜を形成するには、図
5の(2)に示すように、まず例えば化学的気相成長法
によって、上記ボンディングパッド16を覆う状態にし
て上記平坦化膜17上に酸化シリコン膜61を成膜す
る。さらに例えばプラズマを利用した化学的気相成長法
(プラズマCVD法)によって、上記酸化シリコン膜6
1の上面にオーバコート膜になるプラズマ窒化シリコン
(SiN)膜62を成膜する。その後、ホトリソグラフ
ィー技術とエッチングとによって、上記ボンディングパ
ッド16上の酸化シリコン膜61と窒化シリコン膜62
にワイヤボンディング用の開口63を形成する。
【0021】上記形成方法では、素子形成領域12に形
成する配線15の高さと同等もしくはそれ以上の高さに
ボンディングパッド16を形成したことにより、成膜と
エッチバックとによって、ボンディングパッド16の上
部のみを露出させた状態に平坦化膜17が容易に形成さ
れる。また素子形成領域12に形成した配線15を覆う
とともにボンディングパッド16の上面を露出する状態
にして平坦化膜17を形成することにより、その後オー
バコート膜になる窒化シリコン膜62を成膜して、開口
63を形成した場合に、耐湿性に劣る平坦化膜17が露
出することなくボンディングパッド16が露出する。
【0022】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
素子形成領域に形成する配線の高さと同等もしくはそれ
以上の高さにボンディングパッドを形成したので、成膜
とエッチバックとによって、ボンディングパッドの上部
のみを露出させた状態に平坦化膜を容易に形成すること
が可能になる。したがって、オーバコート膜を形成した
場合に、オーバコート膜のカバリッジ性が向上する。ま
たオーバコート膜を形成して、ボンディングパッド上の
オーバコート膜に開口を設けた場合に、耐湿性に劣る平
坦化膜が露出することなくボンディングパッドが露出さ
れるので、ボンディングパッドにおける配線信頼性の向
上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例の概略構成断面図である。
【図2】第1の実施例の形成工程図である。
【図3】第1の実施例の別の形成工程図である。
【図4】第2の実施例の概略構成断面図である。
【図5】第2の実施例の形成工程図である。
【図6】課題の説明図である。
【図7】別の課題の説明図である。
【符号の説明】
10 半導体装置 12 素子形成領域 13 ボンディングパッド形成領域 14 層間絶縁膜 15 配線 16 ボンディングパッド 17 平坦化膜 38 下地パターン

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体装置に形成されるボンディングパ
    ッド構造であって、 ボンディングパッドを、当該半導体装置の素子形成領域
    に形成する配線の高さと同等もしくはそれ以上の高さに
    形成したことを特徴とする半導体装置のボンディングパ
    ッド構造。
  2. 【請求項2】 半導体装置に形成されるボンディングパ
    ッド構造であって、 当該半導体装置のボンディングパッド形成領域に設けた
    もので、素子形成領域に設けた素子の高さよりも高い状
    態に形成した下地パターンと、 前記下地パターン上に形成したもので、前記半導体装置
    の素子形成領域に形成する配線の高さと同等もしくはそ
    れ以上の高さに形成したボンディングパッドとよりなる
    ことをを特徴とする半導体装置のボンディングパッド構
    造。
  3. 【請求項3】 半導体装置のボンディングパッド形成領
    域に、素子形成領域に設けた素子の高さよりも高い状態
    の下地パターンを形成する第1の工程と、 前記下地パターンと当該素子形成領域とを覆う状態に層
    間絶縁膜を形成する第2の工程と、 前記素子形成領域の前記層間絶縁膜上に配線を形成する
    とともに、ボンディングパッド形成領域の層間絶縁膜上
    に当該配線と同等もしくはそれ以上の高さのボンディン
    グパッドを形成する第3の工程とを行うことを特徴とす
    る半導体装置のボンディングパッド構造の形成方法。
  4. 【請求項4】 請求項1または請求項2記載の半導体装
    置のボンディングパッド構造において、 当該半導体装置の素子形成領域に設けた配線を覆うとと
    もにボンディングパッドの上面を露出する状態に形成し
    た平坦化膜を設けたことをを特徴とする半導体装置のボ
    ンディングパッド構造。
  5. 【請求項5】 請求項3記載の半導体装置のボンディン
    グパッド構造の形成方法において、 第1の工程と第2の工程と第3の工程とを行った後に、
    当該半導体装置の素子形成領域に形成した配線を覆うと
    ともにボンディングパッドの上面を露出する状態の平坦
    化膜を形成する第4の工程を行うことをを特徴とする半
    導体装置のボンディングパッド構造の形成方法。
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